説明

回路基板、および複数の回路基板と枠基板とを含む複合基板

【課題】特殊な装置を用いることなく、複合基板から回路基板を分割する際に回路基板上の電子部品に生じる破損を抑制する。
【解決手段】複数の回路基板と枠基板とが連結された複合基板の状態で、電子部品を各回路基板の実装面の中の取付部に固着して実装し、複合基板から個々の回路基板に分割する際には、所定の切断部で切断する。そして、取付部と切断部との間には、回路基板を貫通する貫通孔を設けておく。こうすれば、切断部の切断時に加わる外力によって回路基板の内部に生じる応力は、回路基板を伝わって貫通孔に達すると吸収されるため、回路基板の取付部に固着された電子部品に及ぶ応力を緩和できる。その結果、切断部の切断時に回路基板上の電子部品に生じる破損を抑制することができる。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、複数の回路基板と枠基板とを含む複合基板から分割して製造される回路基板
に関する。
【背景技術】
【0002】
電子部品が表面実装された回路基板を効率よく製造する方法として、回路基板に枠基板
や他の回路基板が連結された複合基板の状態で回路基板の表面に電子部品を実装し、その
後、複合基板から回路基板に分割する方法が採用されている。
【0003】
複合基板から回路基板に分割する際には、回転刃を用いて複合基板の連結部を切断する
ことが行われている。このとき、連結部の回転刃が押し当てられる部分(切断部)では、
回転刃が基板に割り込むような状態となることから、切断部の近傍には大きな圧縮力がか
かる。そのため、切断に伴って回路基板内に圧縮応力が生じ、その圧縮応力が及ぶ(基板
が伸縮する)範囲では、回路基板上に実装された電子部品に破損が生じることがある。そ
こで、切断部を加熱して軟化させた状態で切断することにより、切断時に生じる回路基板
の圧縮応力を緩和する技術が提案されている(特許文献1)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開2010−251488号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
しかし、特許文献1に提案されている技術では、複合基板の切断部を加熱するための特
殊な装置が新たに必要となることから、既存の製造装置だけで実現するのは困難であると
いう問題があった。また、電子部品に熱が伝わると、電子部品が熱によって破損するおそ
れもある。
【0006】
この発明は、従来の技術が有する上述した課題を解決するためになされたものであり、
特殊な装置を用いることなく、複合基板から回路基板への分割時に回路基板上の電子部品
に生じる破損を抑制することが可能な技術の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
上述した課題の少なくとも一部を解決するために、本発明の複合基板は次の構成を採用
した。すなわち、
各々に電子部品が実装された複数の回路基板と、該回路基板と同一部材で形成されて該
複数の回路基板の少なくとも一つの回路基板と連結された枠基板とを含む複合基板であっ
て、
前記回路基板の各々は、
前記電子部品が実装される面である実装面と、
前記実装面の中で前記電子部品が固着される部位である取付部と、
前記複合基板から個々の前記回路基板を分割する際に切断される切断部と
を備え、
前記取付部と前記切断部との間には、該切断部よりも小さい貫通孔が前記回路基板を貫
通して設けられていることを要旨とする。
【0008】
このような本発明の複合基板においては、複数の回路基板の各々に他の回路基板あるい
は枠基板が連結されており、この連結された状態で、電子部品が回路基板の実装面の中の
取付部に固着されて実装される。また、複合基板から個々の回路基板を分割する際には、
所定の切断部で切断される。そして、取付部と切断部との間には、切断部よりも小さい貫
通孔が回路基板を貫通して設けられている。
【0009】
切断部を切断して複合基板から回路基板を分割する際には、切断部に大きな外力(例え
ば、切断刃を用いて切断する場合には圧縮力)が加わることから、切断部の近傍では、そ
の外力に対する応力が回路基板の内部に生じる。そして、こうした応力が回路基板を伝わ
っていき、回路基板上の取付部に固着された電子部品に及ぶと、電子部品に破損が生じる
ことがある。そこで、電子部品が固着される取付部と切断部との間に貫通孔を設けておけ
ば、切断に伴って回路基板を伝わる応力が貫通孔によって吸収されるので、回路基板上の
取付部に伝わる応力を緩和することができる。その結果、回路基板上の取付部に固着され
た電子部品が回路基板の分割時に破損することを抑制できる。
【0010】
また、貫通孔は、切断部の全長に亘る大きさの孔である必要はなく、取付部と切断部と
の間の位置に切断部よりも小さい孔を設けておけばよい。そのため、回路基板を大型化す
ることなく、貫通孔を設ける場所を確保することができる。更に、複合基板から回路基板
を分割する際に特殊な装置を必要としないので、分割時に回路基板上の電子部品に及ぶ応
力の緩和を既存の製造装置だけで簡便に実現できる。
【0011】
上述した本発明の複合基板では、回路基板の実装面にグランド配線が設けられている場
合には、貫通孔をグランド配線上に設けてもよい。
【0012】
実装面に設けられるグランド配線は、回路基板の外形に沿って設けられることが多く、
回路基板に実装された電子部品と切断部との間を通っているのが一般的である。また、グ
ランド配線は抵抗を少なくするために他の配線(信号配線など)に比べて幅が広く設定さ
れている。そこで、このグランド配線上にグランド配線の幅よりも小さい貫通孔を設ける
こととすれば、貫通孔を設ける場所を確保するために回路基板を大型化したり、実装面上
の各種配線のパターン設計をやり直したりする必要はなく、回路基板の限られた面積を有
効に活用して貫通孔を容易に設けることができる。
【0013】
また、上述した本発明の複合基板において、回路基板の両面に実装面が設けられている
場合には、回路基板の一の実装面のグランド配線と、他の実装面のグランド配線とを電気
的に接続する態様で貫通孔の内周面にメッキを施しておいてもよい。
【0014】
このようにグランド配線上に設けた貫通孔の内周面のメッキにより、回路基板の両面の
グランド配線を互いに電気的に接続しておけば、回路基板の両面での電位差を小さくする
ことができる。結果として、両面に実装面を有する回路基板の全体として動作の信頼性を
高めることができる。
【0015】
また、前述した本発明の複合基板は、切断部で切断すると個々の回路基板に分割される
。このため、本発明は、複合基板から分割された回路基板の態様で把握することも可能で
ある。そこで、複合基板から分割された本発明の回路基板は次の構成を採用した。すなわ
ち、
電子部品が実装された回路基板であって、
前記電子部品が実装される面である実装面と、
前記実装面の中で前記電子部品が固着される部位である取付部と、
前記回路基板の外形の一部と連結されていた部材を分割する際に切断された切断部と
を備え、
前記取付部と前記切断部との間には、該切断部よりも小さい貫通孔が前記回路基板を貫
通して設けられていることを要旨とする。
【0016】
このような本発明の回路基板においては、電子部品が実装面の中の取付部に固着されて
実装されている。また、回路基板の外形の一部は、回路基板に連結されていた部材を分割
する際に切断によって形成された切断部となっている。そして、取付部と切断部との間に
は、切断部よりも小さい貫通孔が回路基板を貫通して設けられている。
【0017】
このような構成によれば、切断部の切断時に加わる外力によって回路基板の内部に生じ
た応力は、回路基板を伝わって貫通孔に達すると吸収される。このため、回路基板の取付
部に固着された電子部品に及ぶ応力が緩和される。その結果、切断部の切断時に回路基板
上の電子部品に生じる破損を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【0018】
【図1】複数の回路基板が連結された本実施例の複合基板の大まかな構成を示した説明図である。
【図2】切断刃を用いて複合基板から個別の回路基板に分割する様子を模式的に示した説明図である。
【図3】回転刃を用いて複合基板から回路基板を切り離す様子を、V溝に垂直な断面で見た説明図である。
【図4】V溝の切断に伴って回路基板に生じる圧縮応力が伝わることにより、回路基板上の電子部品に破損が生じる様子を示した説明図である。
【図5】本実施例の複合基板の連結部の周辺を拡大した平面図である。
【図6】スルーホールを設けることによって、回路基板の分割時に生じる電子部品の破損が抑制される様子を示した説明図である。
【図7】回路基板の実装面のグランド配線上にスルーホールを設けた例を示した説明図である。
【発明を実施するための形態】
【0019】
以下では、上述した本願発明の内容を明確にするために、次のような順序に従って実施
例を説明する。
A.複合基板の構成:
B.複合基板から回路基板への分割方法:
C.回路基板の分割時に生じる電子部品の破損:
D.電子部品の破損の防止対策:
【0020】
A.複合基板の構成 :
図1は、複数の回路基板が連結された本実施例の複合基板の大まかな構成を示した説明
図である。図示されているように、本実施例の複合基板100は、略長方形状の平面板で
ある回路基板102が短手方向に複数(図示した例では4つ)連結された構成となってい
る。また、複合基板100は、両端の回路基板102の外側に枠基板104が連結されて
いる。
【0021】
複合基板100の回路基板102と回路基板102との間、および回路基板102と枠
基板104との間は、連結部108で繋がっており、連結部108以外の部分はスリット
106によって切り離されている。また、連結部108には、複合基板100から個別の
回路基板102に分割する際に切断される部分(切断部)として、断面形状がV字の溝(
V溝)110が刻まれている。このような形状の複合基板100は、例えばエポキシ樹脂
を紙やガラス繊維に含浸させた1枚の平面板を基材に用いて、スリット106を切り込む
加工や、V溝110を刻む加工を施すことによって形成される。
【0022】
また、このように複数の回路基板102が連結された複合基板100の状態で、各回路
基板102の少なくとも一方の面には、コンデンサ112、抵抗器114、集積回路(I
C)116といった電子部品が半田付け等によって実装される。その後、複合基板100
を連結部108のV溝110に沿って切断することによって、個別の回路基板102に分
割される。尚、図1では図示が省略されているが、各回路基板102の電子部品が実装さ
れる面(実装面)には、各電子部品の間を接続するための信号配線や、各電子部品を基準
電位と接続するためのグランド配線などが張り巡らされている。
【0023】
このように、複合基板100の状態で各回路基板102に電子部品を実装する工程まで
行った後、複合基板100から個別の回路基板102に分割する(切り離す)方法を採用
することによって、回路基板102の外形の近傍に電子部品を実装することができたり、
回路基板102を個別に加工する場合に比べて、効率よく回路基板102を製造すること
ができる。以下では、複合基板100から個別の回路基板102に分割する方法について
説明する。
【0024】
B.複合基板から回路基板への分割方法 :
複合基板100から個別の回路基板102に分割する方法には様々な方法があるが、回
路基板102に撓みや捻りが加わり難い方法として、切断刃を用いて切断する方法が採用
されている。
【0025】
図2は、切断刃を用いて複合基板100から個別の回路基板102に分割する様子を模
式的に示した説明図である。図示した例では、切断刃200が円板状の2つの回転刃20
2,204で構成されている。また、前述したように複合基板100の連結部108には
V溝110が刻まれており、このV溝110は表側と裏側の両面に刻まれている。
【0026】
図2に示すように、連結部108のV溝110を上回転刃202と下回転刃204との
間に挟み込むようにして、切断刃200に対して複合基板100を図中の白抜きの矢印の
方向に移動させると、連結部108がV溝110で切断されて個別の回路基板102に分
割される。このように回転刃202,204を連結部108のV溝110に沿うように合
わせて切断することによって、V溝110の位置で正確に切断することができる。尚、本
実施例のV溝110は、複合基板100から個別の回路基板102に分割する際に切断さ
れる部分であることから、本発明の「切断部」に相当している。
【0027】
ここで、回路基板102を設計する際には、各種の電子部品(コンデンサ、抵抗器、I
C)や、信号配線や、グランド配線などを限られた面積の中に納める必要があることから
、連結部108のV溝110(切断分)の近傍に電子部品が配置されることがある。そし
て、V溝110の近傍に実装された電子部品には、複合基板100から個別の回路基板1
02を切り離す際に破損が生じることがある。これは次のような理由によるものである。
【0028】
C.回路基板の分割時に生じる電子部品の破損 :
図3は、回転刃202,204を用いて複合基板100から回路基板102を切り離す
様子を、V溝110に垂直な断面で見た説明図である。図示されているように、V溝10
0に沿って複合基板100の連結部108が上回転刃202と下回転刃204との間に挟
まれると、その挟まれた箇所(切断箇所)では、回転刃202,204がV溝110に割
り込む状態となるので、切断箇所の近傍では、回路基板102に大きな圧縮力がかかる。
すると、回路基板102内に圧縮応力が生じ、この圧縮応力は、図中に破線の矢印で示す
ように回路基板102の内側に向けて伝わる。前述したように回路基板102の基材には
、エポキシ樹脂を紙やガラス繊維に含浸させたもの等が用いられており、回路基板102
の弾性による局所的な収縮および伸張の繰り返しで圧縮応力が伝達される。そして、こう
した切断に伴う圧縮応力が及ぶ範囲では、回路基板102上に実装された電子部品に破損
が生じることがある。
【0029】
図4は、V溝110の切断に伴って回路基板102に生じる圧縮応力が伝わることによ
り、回路基板102上の電子部品に破損が生じる様子を示した説明図である。先ず、図4
(a)には、複合基板100の連結部108の周辺を拡大した平面図が示されている。図
示した例では、電子部品として積層型のチップコンデンサ112が連結部108の近傍に
実装されている。このチップコンデンサ112は、回路基板102上の信号配線に設けら
れた2つのランド120に半田付けで固着されている。尚、本実施例のランド120は、
本発明の「取付部」に相当している。
【0030】
また、前述したように、連結部108のV溝110で回転刃202,204に挟まれる
箇所(切断箇所)には大きな圧縮力がかかり、それに伴って回路基板102の内部に生じ
た圧縮応力が、図中に破線の矢印で示すように、V溝110に対して垂直方向に伝達され
てチップコンデンサ112に向けて伝わる。
【0031】
図4(b)には、チップコンデンサ112の断面図が示されている。図示されているよ
うにチップコンデンサ112は、2つの外部電極112aの間に内部電極112bとセラ
ミック誘電体112cとが交互に積層された構造となっており、2つの外部電極112a
は、別々のランド120に半田付けで固着されている。前述したように、回路基板102
の内部に生じた圧縮応力は、回路基板102の局所的な収縮および伸張の繰り返しによっ
て伝達されることから、チップコンデンサ112が固着された一方のランド120に圧縮
応力が及ぶと、そのランド120に半田付けされた一方の外部電極112aには、他方の
外部電極112aに対してわずかな位置ずれ(変位)が生じる。すると、チップコンデン
サ112内のセラミック誘電体112cは、回路基板102に比べて伸縮性に乏しいため
、回路基板102の伸縮に追従できずにクラックが発生することがある。そして、こうし
たチップコンデンサ112内のクラックは、容量値の低下やショートの原因となる。
【0032】
また、チップコンデンサ112に限らず、チップ抵抗器やICといった電子部品に回路
基板102の分割時の圧縮応力が及ぶと、同様に破損する可能性がある。尚、チップ抵抗
器やICでは、破損が生じると直ちに不良となるので発見が容易である。これに対して、
チップコンデンサ112では、上述したクラックが生じても直ぐにショートするとは限ら
ず、回路基板102を搭載した製品の出荷後にショートして不良となる場合があるので、
特に問題となる。
【0033】
こうした点に鑑み、本実施例の複合基板100では、連結部108のV溝110と電子
部品との間に、回路基板102を貫通するスルーホール(貫通孔)を設けておくことによ
って、回路基板102の分割時に生じる電子部品の破損を抑制している。以下では、この
点について詳しく説明する。
【0034】
D.電子部品の破損の防止対策 :
図5は、本実施例の複合基板100の連結部108の周辺を拡大した平面図である。図
示されているように、本実施例の複合基板100では、チップコンデンサ112(電子部
品)が固着されるランド120から連結部108のV溝110に下ろした垂線上に円形断
面のスルーホール122が設けられている。また、前述したようにチップコンデンサ11
2の2つの外部電極112aは別々のランド120に半田付けされており、スルーホール
122は2つのランド120に対してそれぞれ設けられている。尚、こうしたスルーホー
ル122は、チップコンデンサ112などの電子部品を回路基板102上に実装する前に
設けられる。
【0035】
図6は、スルーホール122を設けることによって、回路基板102の分割時に生じる
電子部品の破損が抑制される様子を示した説明図である。図6では、V溝110に垂直で
、且つスルーホール122を通る断面で見た様子が示されている。前述したように、連結
部108のV溝110で回転刃202,204に挟まれる箇所(切断箇所)では、大きな
圧縮力がかかることから、回路基板102の内部に圧縮応力が生じ、その圧縮応力が回路
基板102の内側に向けて伝わる。そこで、本実施例の複合基板100のように、電子部
品が半田付けされるランド120とV溝110との間にスルーホール122を設けておけ
ば、回路基板102の局所的な収縮および伸張の繰り返しで伝達される圧縮応力は、スル
ーホール122に到達すると吸収される。このため、スルーホール122を設けていない
場合に比べて、ランド120に伝わる圧縮応力を緩和することができる。その結果、回路
基板102の分割時に電子部品に破損が生じることを抑制することができる。
【0036】
また、こうしたスルーホール122は、V溝110に沿うようにV溝100の全長に亘
って設ける必要はなく、電子部品が半田付けされるランド120とV溝110との間の位
置にだけ設けておけばよい。そのため、回路基板102を大型化することなく、スルーホ
ール122を設ける場所を確保することが可能である。尚、ランド120に伝わる圧縮応
力を小さくする観点から、スルーホール122は、ランド120の寸法に近い大きさに広
げておくことが好ましい。
【0037】
ここで、前述したように、回路基板102の電子部品が実装される面(実装面)には、
信号配線やグランド配線などの各種配線が張り巡らされており、電子部品が実装される箇
所と連結部108のV溝110との間にも各種配線が通っている。このうち、グランド配
線上にスルーホール122を設けることとしてもよい。
【0038】
図7は、回路基板102の実装面のグランド配線上にスルーホール122を設けた例を
示した説明図である。グランド配線124は、回路基板102の外形に沿って設けられる
のが一般的であることから、必然的に電子部品とV溝100との間を通っている。また、
グランド配線124は、抵抗を少なくするために信号配線126などの他の配線に比べて
幅が広く設定されている。そこで、図7に示すように、グランド配線124上で、且つ、
電子部品が半田付けされるランド120とV溝110との間の位置に、グランド配線12
4の幅よりも小さいスルーホール122を設けることとすれば、スルーホール122を設
ける場所を確保するために回路基板102を大型化したり各種配線のパターン設計をやり
直したりする必要はなく、回路基板102の限られた面積を有効に活用してスルーホール
122を容易に設けることができる。
【0039】
また、各種の電子部品が回路基板102の表側と裏側の両面に実装される場合(いわゆ
る両面基板の場合)には、スルーホール122の内周面に銅箔のメッキ122aを施して
おいてもよい。このようにすれば、回路基板102の一方の実装面のグランド配線124
と、他方の実装面のグランド配線124とを電気的に接続することができるので、回路基
板102の両面での電位差を小さくすることができる。結果として、回路基板102の全
体として動作の信頼性を高めることができる。
【0040】
以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明は上記すべての実施形態に限られるもの
ではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様で実施することが可能である。
【0041】
例えば、上述した実施例では、複合基板100内に複数の回路基板102が連結されて
いた。しかし、回路基板102が単体で枠基板104と連結された複合基板100であっ
ても、回路基板102には枠基板104から切断する際に圧縮応力が生じるので、本発明
を好適に適用することができる。
【符号の説明】
【0042】
100…複合基板、 102…回路基板、 104…枠基板、
106…スリット、 108…連結部、 110…V溝、
112…チップコンデンサ、 120…ランド、 122…スルーホール、
124…グランド配線、 126…信号配線、 200…切断刃

【特許請求の範囲】
【請求項1】
各々に電子部品が実装された複数の回路基板と、該回路基板と同一部材で形成されて該
複数の回路基板の少なくとも一つの回路基板と連結された枠基板とを含む複合基板であっ
て、
前記回路基板の各々は、
前記電子部品が実装される面である実装面と、
前記実装面の中で前記電子部品が固着される部位である取付部と、
前記複合基板から個々の前記回路基板を分割する際に切断される切断部と
を備え、
前記取付部と前記切断部との間には、該切断部よりも小さい貫通孔が前記回路基板を貫
通して設けられている複合基板。
【請求項2】
請求項1に記載の複合基板であって、
前記回路基板の前記実装面には、グランド配線が設けられており、
前記貫通孔は、前記グランド配線上に設けられている複合基板。
【請求項3】
請求項2に記載の複合基板であって、
前記実装面は、前記回路基板の両面に設けられており、
前記貫通孔は、前記回路基板の一の面の前記グランド配線と、他の面の前記グランド配
線とを電気的に接続する態様で内周面にメッキが施された孔である複合基板。
【請求項4】
電子部品が実装された回路基板であって、
前記電子部品が実装される面である実装面と、
前記実装面の中で前記電子部品が固着される部位である取付部と、
前記回路基板の外形の一部と連結されていた部材を分割する際に切断された切断部と
を備え、
前記取付部と前記切断部との間には、該切断部よりも小さい貫通孔が前記回路基板を貫
通して設けられている回路基板。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【公開番号】特開2012−222218(P2012−222218A)
【公開日】平成24年11月12日(2012.11.12)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−87986(P2011−87986)
【出願日】平成23年4月12日(2011.4.12)
【出願人】(000002369)セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Fターム(参考)】