JPH0677688A - 配線基板のバックアップ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】従来のような人手によるバックアップピン交換
作業を不要とし、配線基板の平面度を厳密に保持するバ
ックアップ支持をなし、全自動の短段取りによる作業性
の大幅向上化を図れる配線基板のバックアップ装置を提
供する。 【構成】バップアッププレート１０に複数のバックアッ
プピン１５を貫通して設け、バックアッププレートの上
面側に突出したバックアップピン上端部で配線基板Ｋの
裏面側を直接支持し、もしくはここに装着される電子部
品ｅに当接させ、これらバックアップピンを弾性体１７
で弾性的に支持し、バックアッププレートに設けた正圧
機構Ｓで、電子部品と当接するバックアップピンに対し
て正圧をかけ、弾性体の弾性力に抗してバックアップピ
ンの上端部を電子部品から離間保持させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、たとえば、はんだペー
スト印刷装置に用いられ、はんだペーストを印刷する
際、裏面側に電子部品が装着される配線基板をバックア
ップ支持する配線基板のバックアップ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、プリント配線基板等の印刷配線基
板に電子部品を実装するにあたって、リフローはんだ付
け方法が多く採用されている。

【０００３】これは、配線基板の露出した銅箔パターン
であるパッド部に、メタルマスクあるいはスクリーンマ
スクなどを用いてはんだペーストを印刷し、これに電子
部品のリード端子を押し付け、はんだペーストの持つ粘
着力により仮装着する。そして、赤外線や蒸気等を用い
た加熱工程によってはんだペーストを溶融し、その後、
凝固させてなるものである。上記配線基板に、はんだペ
ーストを印刷するには、専用のはんだペースト印刷装置
にて行われる。ところで、配線基板は、必ずしも、一面
側のみに電子部品を実装することに限定されない。その
両面側に電子部品を実装するのは、普通になされてい
る。

【０００４】はんだペースト印刷装置において、はじ
め、配線基板の一面側に電子部品を装着するために、は
んだペースト印刷が行われる。このとき、配線基板の他
面側は何ら突起物のない平坦な状態であるので、この平
坦面をバックアップ面として支持のは、すこぶる容易で
ある。しかしながら、既に一面側に電子部品を実装した
配線基板であって、その他面側に電子部品を実装する作
業には問題がある。

【０００５】すなわち、配線基板のバックアップすべき
面には、既に多数の電子部品が装着されていて、しかも
その種類が異なれば、それぞれの高さ寸法も異なる。た
とえ、同一種に統一した電子部品を用いても、電子部品
の装着位置はロット毎に異なることが多い。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】このような、既に、一
面側に電子部品が実装された配線基板の他面側をはんだ
ペースト印刷するにあたって、他面側を上面にしてはん
だペースト印刷を行い、このとき電子部品が実装された
一面側を下面にしてバックアップ支持しなければならな
い。

【０００７】従来、図７に示すようなバックアップ装置
が、はんだペースト印刷装置に備えられる。図中１はバ
ックアッププレートであって、このプレート面には縦横
所定間隔を存した位置に掛合孔２…が設けられる。

【０００８】上記掛合孔２には、バックアップピン３が
掛脱自在に嵌合する。これらバックアップピン３は、下
端部のみ細径に形成されていて、この下部細径部３ａが
掛合孔２に嵌合し、上端部はプレート１面から突出す
る。

【０００９】このようなバックアップ装置で、ここでは
図示しない電子部品が実装された配線基板の一面側を下
面にしてバックアップ支持するのだが、電子部品と当接
する位置にあるバックアップピン３は、バックアッププ
レート１から取り外さなければならない。

【００１０】すなわち、電子部品自体の厚さは必ずしも
統一されておらず、また、取付け状態にある程度のばら
つきが生じる。したがって、電子部品と当接する位置に
あるバックアップピン３を取り外し、この他の配線基板
の面に当接する部位のバックアップピン３だけ植設した
まま残す。

【００１１】バックアップピン３は、配線基板の面を直
接支持することになるから、配線基板は高い平面度でバ
ックアップ支持され、はんだペースト印刷が滞りなく正
確に行われる。

【００１２】しかしながら、このようなバックアップ構
造でも問題があって、電子部品の位置は配線基板のロッ
ト毎に相違し、したがってバックアップピン３の植設位
置を頻繁に変更する段取りが必要となる。

【００１３】これら作業は、全て作業員の人手に頼らざ
るを得ないところから、手間がかかって非常に面倒であ
り、特に、多種少量生産ではライン稼働率を低下させる
要因となっている。

【００１４】本発明は、上記の事情を考慮してなされた
ものであり、その目的とするところは、比較的簡単な構
成でありながら、予め一面側に取り付けられる電子部品
の位置および種類の相違に拘らず、そのままの状態で配
線基板に対する正確な平面度を保持したバックアップ支
持を可能とし、作業性の大幅向上を図れる配線基板のバ
ックアップ装置を提供することにある。

【００１５】

【課題を解決するための手段】上記目的を満足するた
め、本発明は、裏面側に電子部品が装着される配線基板
の表面側に、はんだペースト印刷等所定の処理をなす装
置に用いられ、バップアッププレートを備え、このバッ
クアッププレートに複数のバックアップピンを貫通して
設け、バックアッププレートを貫通して突出したバック
アップピン一端部で上記配線基板の裏面側を直接支持さ
せ、もしくは上記電子部品に当接させ、これらバックア
ップピンのバックアッププレート側他端部を弾性体で弾
性的に支持し、上記バックアッププレートに設けた正圧
機構で、電子部品と当接するバックアップピンに対して
正圧をかけ、上記弾性体の弾性力に抗してバックアップ
ピンの一端部を電子部品から離間保持させることを特徴
とする配線基板のバックアップ装置である。

【００１６】

【作用】配線基板をバックアップした状態で、電子部品
と当接するバックアップピンは、配線基板面に直接当接
するバックアップピンより下がった位置まで降下する。
この所定位置まで降下したバックアップピンに正圧をか
けてより降下させ、上端部を電子部品から離間保持させ
る。電子部品の位置がいずれにあろうとも、この電子部
品に当接するバックアップピンは全て電子部品と自動的
に離間保持され、結局、配線基板に当接するバックアッ
プピンのみでこれをバックアップ支持することになる。

【００１７】

【実施例】以下、本発明の一実施例を、図面を参照して
説明する。図２に、たとえばはんだペースト印刷装置に
用いられる新たなバックアップ装置を示す。図中１０
は、上部プレート１１と下部プレート１２との間にシリ
ンダプレート１３を介設させてなるバックアッププレー
トである。

【００１８】上部プレート１１には、縦横所定間隔を存
して多数のピン挿通用孔１４…が設けられ、それぞれに
バックアップピン１５が挿通される。バックアップピン
１５の上部は、上部プレート１１から上方に突出してい
る。

【００１９】ここで、バックアップピン１５はその位置
によってバックアッププレート１０からの突出量が異な
るよう図示しているが、後述する配線基板Ｋを支持しな
い状態では全て同一の突出量である。

【００２０】図に示す、突出量の少ないバックアップピ
ン１５は、配線基板Ｋを支持する際に、電子部品ｅと当
接するものであり、突出量の大なるバックアップピン１
５は、配線基板Ｋ面に直接当接するものを示す。

【００２１】図１に示すように、バックアップピン１５
の上部プレート１１より下部に位置する周面には、鍔部
１５ａが一体に設けられている。この鍔部１５ａの直径
は、当然、上記ピン挿通用孔１４の直径より大であると
ころから、鍔部１５ａが上部プレート１１の下面に当接
する位置が、バックアップピン１５の突出量が最大とな
る。

【００２２】バックアップピン１５の鍔部１５ａより下
部側は、鍔部１５ａの上部側よりも細径になっていて、
この下部細径部１５ｂ周面は、上記バックアッププレー
ト１０の後述するシリンダ部１６に摺動自在に掛合す
る。さらに、この下端面と下部プレート１２の間には、
弾性体であるスプリング１７が介在する。換言すれば、
各バックアップピン１５はスプリング１７によって弾性
的に支持されている。

【００２３】図３に示すように、各バックアップピン１
５の下端面から軸心に沿って上記スプリング１７が挿入
するスプリング穴１８が設けられ、さらにこのスプリン
グ穴１８と連通する負圧穴１９が上端面まで設けられ
る。

【００２４】一方、上記シリンダプレート１３の図にお
いて上面と下面である、上部プレート１１と下部プレー
ト１２に接合する部分は、この周端部を残して、上、下
部プレート１１，１２に対して空間部を得るよう、それ
ぞれ凹陥形成される。

【００２５】上部プレート１１と上部側の凹陥部で形成
される空間部を正圧室２０と呼び、下部プレート１２と
下部側の凹陥部で形成される空間部を負圧室２１と呼
ぶ。これら正圧室２０と負圧室２１相互間には、上記バ
ックアップピン１５が挿通する上記シリンダ部１６が設
けられる。

【００２６】図４に拡大して示すように、シリンダ部１
６の上部側は、上記鍔部１５ａが突没自在に掛合するシ
リンダ穴２４となっているとともに、このシリンダ穴２
４の下部側は、バックアップピン１５の下部細径部１５
ｂ周面が摺動自在に掛合するピン枢支穴２５となってい
る。

【００２７】上記バックアップピン１５の下部細径部１
５ｂには、鍔部１５ａ下面より下端面近傍に亘って、排
気溝２６が設けられる。同図に示すように、鍔部１５ａ
上面が上部プレート１１に当接した状態で、鍔部１５ａ
下面とシリンダ穴２４最上面との間隔をａ寸法とし、排
気溝２６下端部とピン枢支穴２５下端面との間隔をｂ寸
法としたとき、ａ＞ｂの関係が得られるよう設定され
る。

【００２８】再び図１および図３に示すように、シリン
ダプレート１３の一側上部には、図示しない正圧供給源
と連通する正圧供給穴２７が設けられる。この正圧供給
穴２７は、正圧ガイド穴２８を介して上記正圧室２０と
連通する。これら正圧供給源、正圧供給穴２７、正圧ガ
イド穴２８、正圧室２０、およびシリンダ穴２４で、正
圧機構Ｓが構成される。

【００２９】シリンダプレート１３の一側下部には、図
示しない負圧供給源と連通する負圧供給穴２９が設けら
れる。この負圧供給穴２９は負圧ガイド穴３０を介して
負圧室２１と連通する。つぎに、このようにして構成さ
れるバックアップ装置の配線基板Ｋに対するバックアッ
プ作用について説明する。

【００３０】図５に示すように、配線基板Ｋの、既に実
装される電子部品ｅを備えた一面側を下面側とし、新た
にスクリーン印刷すべき面を上面側にして、先に説明し
たバックアップ装置に載置する。

【００３１】バックアップピン１５は、その取付け位置
によって、上端部が配線基板Ｋに直接当接するバックア
ップピン１５Ａと、配線基板Ｋに備えられる電子部品ｅ
に当接するバックアップピン１５Ｂとに分かれる。この
電子部品ｅに当接するバックアップピン１５Ｂは、電子
部品ｅの厚み分だけ、配線基板Ｋに直接当接するピン１
５Ａよりも低く降下することになる。

【００３２】配線基板Ｋに直接当接したバックアップピ
ン１５Ａは、ほとんど降下しないから、鍔部１５ａ下面
とシリンダ穴２４最上面との隙間ａが形成された状態を
保持する。正圧室２０は、隙間ａを介してシリンダ穴２
４と連通する。なお、排気溝２６下端部は、ピン枢支穴
２５によって閉塞される状態は変わらない。

【００３３】一方、電子部品ｅに当接したバックアップ
ピン１５Ｂは、配線基板Ｋに当接したバックアップピン
１５Ａよりも低く降下するところから、鍔部１５ａがシ
リンダ穴２４内に挿入し、掛合する。すなわち、正圧室
２０とシリンダ穴２４とは、鍔部１５ａによって遮断さ
れることになる。

【００３４】ａ＞ｂの関係から、排気溝２６の下端部は
ピン枢支穴２５下面から下方に出て、負圧室２１に必ず
露出する。したがって、ここで上記シリンダ穴２４は、
排気溝２６を介して負圧室２１と連通することになる。

【００３５】以上の状態になったところで、図６に示す
ように、正圧機構Ｓを作動し、正圧供給穴２７から正圧
ガイド穴２８を介して上記正圧室２０に正圧を供給す
る。さらに、負圧供給源を作動して、負圧供給穴２９か
ら負圧ガイド穴３０を介して負圧室２１に負圧を供給す
る。

【００３６】正圧室２０に充満する正圧は、配線基板Ｋ
を支持するバックアップピン１５Ａの鍔部１５ａから隙
間ａを介してシリンダ穴２４内に導かれる。そして、正
圧はシリンダ穴２４に充満し鍔部１５ａに対して、押し
上げ方向の力を作用する。

【００３７】このバックアップピン１５Ａには、スプリ
ング１８の弾性力とともに正圧が作用し、鍔部１５ａを
上部プレート１１に当接した状態、すなわち配線基板Ｋ
を上部プレート１１から所定間隔Ｃを存した位置にバッ
クアップ支持する。電子部品ｅを付加した配線基板Ｋの
重量に拘らず、この位置を正確に設定し、かつロックし
たバックアップ支持をなす。

【００３８】さらに、負圧室２１に充満する負圧は、ス
プリング穴１８から負圧穴１９を介して作用し、この上
端部に当接する配線基板Ｋを吸引する。配線基板Ｋは、
バックアップピン１５Ａ上端面に吸引固定され、この平
面度を保持する。

【００３９】一方、電子部品ｅに当接したバックアップ
ピン１５Ｂは、鍔部１５ａの一部がシリンダ穴２４に掛
合し、正圧室２０とシリンダ穴２４とを遮断するところ
から、正圧室２０の正圧は鍔部１５ａを押し下げる方向
に作用する。

【００４０】このバックアップピン１５Ｂは、スプリン
グ１７の弾性力に抗した正圧を受けることになり、徐々
に降下するので、この上端部は電子部品ｅから離間す
る。排気溝２６の下端部がシリンダ枢支穴２５から出て
負圧室２１に露出すると、負圧室２１とシリンダ穴２４
とは排気溝２６を介して連通し、負圧はバックアップピ
ン１５Ｂの降下運動を助成する。

【００４１】結局、鍔部１５ａ下面はシリンダ穴２４下
面に当接し、もしくはバックアップピン１５Ｂ下端部は
下部プレート１２上に載る。継続して正圧の供給を受け
る限り、この状態を保持する。

【００４２】このようにして、配線基板Ｋを複数のバッ
クアップピン１５…上に載置するだけで、電子部品ｅに
当接するバックアップピン１５Ｂに対し、自動的に正圧
がかかって降下させ、この上端部は電子部品ｅから離間
する。配線基板Ｋに直接当接するバックアップピン１５
Ａのみが残って、これをバックアップ支持する。しか
も、上部プレート１１と配線基板Ｋとの間隔Ｃを正確に
存した支持をなす。

【００４３】このような、配線基板Ｋの既に電子部品ｅ
を実装した面をバックアップ支持するので、電子部品ｅ
の種類、位置に係わりなく、平面度を保持したバックア
ップ支持をなす。特に、多種少量生産であっても、全く
支障がなく、ラインの稼働率を低下させることがない。

【００４４】なお上記実施例においては、配線基板Ｋの
スクリーン印刷装置に上記バックアップ装置を備えるよ
う説明したが、これに限定されるものではなく、この
他、たとえばプリント配線基板製造ラインにおけるディ
スペンサ装置、異形部品装着装置、高速リップカウンタ
等におけるバックアップ装置としても適用できる。

【００４５】

【発明の効果】以上述べたように、本発明は、バックア
ッププレートに、配線基板の裏面側を直接支持し、もし
くは上記電子部品に当接する複数のバックアップピンを
突出させ、上記電子部品と当接するバックアップピンに
正圧をかけて、その一端部を電子部品から離間保持させ
るようにしたから、上記配線基板に直接当接するバック
アップピンのみで配線基板をバックアップ支持でき、従
来のような人手によるバックアップピン交換作業が不要
で、配線基板に対する平面度を保持したバックアップ支
持が行われ、全自動の短段取りが可能となって作業性の
大幅向上化を図れるなどの効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す、配線基板のバックア
ップ装置要部を一部切欠した斜視図。

【図２】同実施例の、バックアップ装置の斜視図。

【図３】同実施例の、配線基板バックアップ支持以前の
状態におけるバックアップ装置の縦断面図。

【図４】同実施例の、バックアップ装置要部の縦断面
図。

【図５】同実施例の、配線基板をバックアップ支持した
当初状態におけるバックアップ装置の縦断面図。

【図６】同実施例の、配線基板をバックアップ支持した
最終状態におけるバックアップ装置の縦断面図。

【図７】本発明の従来例を示す、バックアップ装置の概
略の側面図。

【符号の説明】

ｅ…電子部品、Ｋ…配線基板、１０…バップアッププレ
ート、１５…バックアップピン、１７…弾性体（スプリ
ング）、Ｓ…正圧機構。

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【手続補正書】

【提出日】平成５年１１月１２日

【手続補正１】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】全図

【補正方法】変更

【補正内容】

【図１】

【図２】

【図３】

【図４】

【図５】

【図６】

【図７】

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】裏面側に電子部品が装着される配線基板の
   表面側に、はんだペースト印刷等所定の処理をなす装置
   に用いられ、バップアッププレートと、このバックアッ
   ププレートを貫通し突出した一端部に上記配線基板の裏
   面側を直接支持し、もしくは上記電子部品に当接する複
   数のバックアップピンと、これらバックアップピンのバ
   ックアッププレート側他端部を弾性的に支持する弾性体
   と、上記バックアッププレートに設けられ電子部品と当
   接するバックアップピンに対して正圧をかけ、上記弾性
   体の弾性力に抗してバックアップピンの一端部を電子部
   品から離間保持させる正圧機構とを具備したことを特徴
   とする配線基板のバックアップ装置。