(57)【要約】【課題】外形の打ち抜きと同時に端面研磨を実施することができ、その結果、端面の荒れが少なく、かつ、効率よくプリント配線板を加工することができるプリント配線板用金型を提供する。【解決手段】プリント配線板２の外形加工に用いる外形加工用金型であり、プリント配線板２が上面に載置される下型２１と前記プリント配線板２に対して打ち抜き加工を施すポンチ部１１ｂを備えた上型１１とから構成されており、前記下型２１が、打ち抜き加工によって形成された製品２ａを排出する排出経路２１ｂを備えており、当該排出経路２１ｂ１の内壁に前記製品２ａの端面を研磨する鑢目部２１ｂ１が形成されている。【選択図】図２
2010034235.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
プリント配線板の外形加工に用いる外形加工用金型であり、プリント配線板が上面に載置される下型と前記プリント配線板に対して打ち抜き加工を施す機構を備えた上型とから構成されたプリント配線板金型において、
前記下型が、打ち抜き加工によって形成された製品を排出する排出経路を備えており、当該排出経路内に前記製品の端面を研磨する研磨機構を備えていることを特徴とするプリント配線板用金型。
【請求項２】
請求項１記載のプリント配線板用金型において、前記研磨機構が、前記排出経路の内壁に形成された鑢目部であるプリント配線板用金型。
【請求項３】
請求項１記載のプリント配線板用金型において、前記研磨機構が鑢目が形成された研磨部品を備えており、前記排出経路の内壁に前記研磨部品を配置する凹部を備えているプリント配線板用金型。
【請求項４】
請求項３記載のプリント配線板用金型において、前記研磨部品が、前記排出経路の排出方向に対して垂直な方向に摺動自在な状態で前記凹部内に配置されており、前記研磨機構が、前記研磨部品を前記排出経路内を通過する製品端面に向けて付勢する弾性体をさらに備えているプリント配線板用金型。
【請求項５】
請求項３記載のプリント配線板用金型において、前記研磨機構が、前記研磨部品を支持し、かつ、振動させる振動機構をさらに備えているプリント配線板用金型。
【請求項６】
請求項３記載のプリント配線板用金型において、前記研磨機構が、前記研磨部品を回転させる回転機構と、当該回転機構を支持し、かつ、振動させる振動機構とをさらに備えているプリント配線板用金型。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子機器に使用されるプリント配線板に打ち抜き加工を施す際に用いられるプリント配線板用金型に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、電子機器の高機能化や小型化に伴い、これに使用されるプリント配線板も高密度、高精度化が著しくなっている。これにより、プリント配線板上の導体回路パターンの細線化・高密度化だけでなく、プリント配線板から出るごみや端面のバリといったものに対しても高度な要求がなされるようになってきた。
【０００３】
例えば、プリント配線板の回路導体（配線）を形成する際には、一般的に、銅等の比較的展延性のある金属が用いられている。そのため、外形に達するような配線があった場合、図６に示すように、金型でプリント配線板１０１を打ち抜いて製品を得るときに配線１０２が引き伸ばされ、導体バリ１０２ａが発生する。
【０００４】
高密度な実装を行う近年の小型機器では、この小さな導体突起（導体バリ１０２ａ）が他の部位や他の部品に接触して短絡を起こす場合があり、このような導体バリ１０２ａを排除する必要があった。
【０００５】
また、金型を使ってプリント配線板の外形を打ち抜き加工すると、プリント配線板の端面が非常に荒れた状態となり、さらに、細かな絶縁樹脂の破片が多量に付着・飛散する。これは、プリント配線板の材料が、一般的に、ガラスエポキシ材のような、熱硬化形の絶縁樹脂をガラス繊維などで強化したものであり、かつ、プリント配線板の金型加工が、せん断加工であるためである。
【０００６】
従来は、加工後に製品を洗浄して絶縁樹脂の破片等を除去すればよく、問題視されていなかったが、近年は、プリント配線板が高密度配線になったことや、プリント配線板にＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ）チップが直接ボンディングされるようにようになったこと等により、非常に小さなごみ（絶縁樹脂の破片等）の発生も問題視されるようになった。
【０００７】
このような問題点に対し、従来は、プリント配線板の外形加工時に、単純な抜き落とし型による打ち抜き加工を行う代わりに、先に外形ラインを刃物で切るＶカット法を使うことによって、導体バリの発生を抑制したり、せん断加工や折り取りの際にごみが出にくくなるようにしたりするといった方法も採られていた。また、外形加工をルータを用いて実施する場合もあった。前記ルータを用いた外形加工はせん断よりも研磨に近い加工であるため、完成した製品の端面はきれいで表面粗さが低く、荒れやごみの発生は金型を用いた加工に比べ激減する。そのため、特に、ごみの発生が問題視される配線板、例えば一般にインターポーザーと呼ばれるＩＣチップを搭載する配線板等では、前記ルータを用いた外形加工が常用されるようになってきた。
【０００８】
また、従来の板材の加工に用いられるものの一例として、特開２００８−１００２８８号公報に開示されている母板加工用金型、加工板の製造方法、及び、製品板の製造方法がある。これら母板加工用金型、加工板の製造方法、及び、製品板の製造方法では、母板加工用金型にシェービング機構を設けておき、母板に打ち抜き孔を形成する際に、シェービング機構の幅狭になっている部位で孔を形成した後、シェービング機構の幅広になっている部位で孔の１辺をシェービングしている。
【特許文献１】特開２００８−１００２８８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、前述のルータを用いた加工外径加工は、刃物または研磨具で製品の１個１個の全周を加工していくため、金型による外形の打ち抜き加工にくらべて非常に長い時間がかかり、生産性を大きく損ない、またこれに伴って、配線板コストも大きく上昇するといった問題があった。
【００１０】
本発明はかかる問題点を解決すべく創案されたもので、その目的は、金型による打ち抜き加工と同等の工数、同等のタクトで端面がきれいに仕上がる加工方法を実施可能なプリント配線板用金型を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するため、本発明のプリント配線板用金型は、図１及び図２に示すように、プリント配線板２の外形加工に用いる外形加工用金型であり、プリント配線板２が上面に載置される下型２１と前記プリント配線板２に対して打ち抜き加工を施すポンチ部１１ｂを備えた上型１１とから構成されている。さらに、前記下型２１は、打ち抜き加工によって形成された製品２ａを排出する排出経路２１ｂを備えており、当該排出経路２１ｂ１の内壁には、研磨機構として、前記製品２ａの端面を研磨する鑢目部２１ｂ１が形成されている。
【００１２】
これにより、打ち抜き加工と同等の工数、同等のタクトで端面をきれいに仕上げることができる。
【００１３】
また、前記研磨機構として鑢目が形成された研磨部品を備えており、前記排出経路の内壁に前記研磨部品を配置する凹部を備えていてもよい。
【００１４】
この場合には、プリント配線板用金型（特に下型）をより容易に製作することができ、また、前記研磨機構のメンテナンスを行ないやすくなるとともに、鑢目の荒さや目の方向等の調整が容易になる。
【００１５】
また、前記研磨部品が、前記排出経路の排出方向に対して垂直な方向に摺動自在な状態で前記凹部内に配置されており、前記研磨機構が、前記研磨部品を前記排出経路内を通過する製品端面に向けて付勢する弾性体をさらに備えていてもよい。
【００１６】
この場合には、研磨部品の製品端面への押し付け圧を調整することができる。
【００１７】
また、前記研磨機構が、前記研磨部品を支持し、かつ、振動させる振動機構をさらに備えていてもよい。
【００１８】
この場合には、製品の端面をよりきれいに研磨することができる。
【００１９】
また、前記研磨機構が、前記研磨部品を回転させる回転機構と、当該回転機構を支持し、かつ、振動させる振動機構とをさらに備えていてもよい。
【００２０】
この場合には、製品の端面をよりきれいに研磨することができる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明は上記のように構成したので、外形の打ち抜きと同時に端面研磨を実施することができ、その結果、端面の荒れが少なく、かつ、効率よくプリント配線板を加工することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明のプリント配線板用金型の実施形態について説明する。
【００２３】
＜実施形態１＞
まず、本発明のプリント配線板用金型の実施形態１について図面を参照しつつ説明する。
【００２４】
図１は、本発明のプリント配線板用金型の実施形態１を示す斜視図であり、図２は、図１に示すＡ−Ａ線断面説明図である。なお、図１及び図２にはプリント配線板も示したが、わかりやすくするために図１においてはプリント配線板を二点鎖線を用いて示した。
【００２５】
図示されているように、プリント配線板用金型１は、上型１１と、下型２１と、これら上形１１及び下型２１の四隅に両端部がそれぞれ固定されており、上形１１及び下型２１間を予め設定された離間距離を保った状態で支持する４本の支持部材３１ａ〜３１ｄとから構成されている。
【００２６】
前記上型１１は、厚板状の加圧部１１ａと、加圧部１１ａ下面に配置されたポンチ部１１ｂとを備えている。また、前記下型２１は、厚板状の基板載置部２１ａと、基板載置部２１ａの中央部に配置された製品排出用の排出経路２１ｂと、排出経路２１ｂの周辺部に上方に向けて突出するように配置された４本のガイドピン２１ｃ１〜２１ｃ４と、後述する研磨機構とを備えている。また、前記ポンチ部１１ｂは下降させたときに前記排出経路２１ｂに嵌まり込む形状となっている。
【００２７】
さらに、本実施形態において、研磨機構は前記排出経路２１ｂの内壁に形成された鑢目部２１ｂ１で構成されている。前記鑢目部２１ｂ１は、製品２ａの端面（打ち抜きにより形成された全ての接断面）に対して研磨を実施しうるよう形成されていればよく、例えば、内壁全面に形成されていてもよく、一部分のみに形成されていてもよい。
【００２８】
次いで、このような構成を有するプリント配線板用金型を用いてプリント配線板に打ち抜き加工を施す手順について説明する。
【００２９】
まず、被加工物であるプリント配線板２を下型２１の基板載置部２１ａ上に載置する。このとき、前記ガイドピン２１ｃ１〜２１ｃ４をプリント配線板２に予め形成されている貫通孔（不図示）に挿入することによって、プリント配線板２の位置決めを行なう。
【００３０】
次いで、プレス動作を開始すると、油圧器またはクランク機構によって、ポンチ部１１ｂがプリント配線板２に向けて下降する。そして、ポンチ部１１ｂが排出経路２１ｂに嵌合する方向に下降することによって、プリント配線板２にせん断力が加わり、ポンチ部１１ｂ下面及び排出経路２１ｂ上端部の形状に合わせてプリント配線板２が打ち抜かれ、打ち抜かれた製品２ａが排出経路２１ｂ内に排出される。
【００３１】
従来のプリント配線板用金型では、打ち抜かれた製品２ａは排出経路２１ｂを下方向（排出方向Ｄ）に沿って通過した後に下型２１の下面側から外部へ排出される。しかしながら、本実施形態では、排出経路２１ｂを通過する際に、製品２ａの端面（切断面）が鑢目部２１ｂ１に磨りつけられるため、端面研磨が実施される。
【００３２】
なお、端面研磨を効果的に実施するために、製品２ａは１回のプレス動作で排出経路２１ｂ１を完全に通過してプリント配線板用金型外部に排出されることなく、少しずつ（例えば１回のプレス動作に対してプリント配線板２の厚さ分ずつ）鑢目部２１ｂ１が形成された区間を移動するように、プリント配線板用金型１は設計されている。
【００３３】
すなわち、まず、せん断加工に関わる上型下型の設計値（即ち、ポンチ部１１ｂ下面及び排出経路２１ｂ上端部の寸法）は、研磨しろ分大きく設計されており、打ち抜かれた直後の製品２ａの外形サイズは、設計値よりわずかに大きく仕上がるように設定されている。さらに、排出経路２１ｂの断面の寸法は、上端部から鑢目部２１ｂ形成部位の上端部までの区間では打ち抜かれた直後の製品２ａの外形サイズに合わせて設定されており、鑢目部２１ｂ形成部位では下方に向かうに従って狭くなっており、鑢目部２１ｂ形成部位の下端部では、製品２ａの完成時の外形サイズに合わせて（即ち、完成時の外形サイズとほぼ一致するように）設定されている。これにより、製品２ａの端面に適切な圧で鑢目部２１ｂ１が当たって研磨が行われる。
【００３４】
また、鑢目部２１ｂ１形成部位の下端部から排出経路２１ｂの下端部までの区間では、排出経路２１ｂの断面の寸法を製品２ａの完成時の外形サイズより若干広く設定されていることが、製品２ａをスムースに排出することができるためより好ましい。
【００３５】
またさらに、鑢目部２１ｂ１の鑢目は、上端部から下端部に向けて、目を次第に細かくすると同時に、その目の方向も変えることが、端面をよりきれいに仕上げることができるため好ましい。
【００３６】
このように排出経路２１ｂの断面の寸法を区間によって変更することによって、ポンチ部１１ｂで打ち抜かれた製品２ａは、鑢目部２１ｂ１の上端部、またはその少し手前までポンチ部１１ｂによって排出経路２１ｂ内に押し込まれる。鑢目部２１ｂ１上端部における排出経路２１ｂの断面の寸法は、前述したように打ち抜き直後の製品の外形サイズよりもわずかに大きいため、従来のプリント配線板用金型のように製品２ａが自然に落下することはなく、少なくとも鑢目部２１ｂ１で止まる。
【００３７】
次いで、新たなプリント配線板２が配置されて次の製品２ａが打ち抜かれ、新たに打ち抜かれた製品２ａがポンチ部１１ｂによって排出経路２１ｂ内に押し込まれると、ポンチ部１１ｂの圧力が新たに打ち抜かれた製品２ａを介して先に打ち抜かれた製品２ａに作用し、新たに打ち抜かれた製品２ａとともに先に打ち抜かれた製品２ａが鑢目部２１ｂ１が形成された部位を下方へ少し移動する。この移動の際、鑢目部２１ｂ１によって端面が研磨される。
【００３８】
このような手順で打ち抜き加工を繰り返し実施することによって、鑢目部２１ｂ１を完全に通過した時点で製品２ａの端面（全ての側面）への研磨を完了させることができる。
【００３９】
＜実施形態２＞
次に、本発明のプリント配線板用金型の実施形態２について説明する。
【００４０】
図３は、本発明のプリント配線板用金型の実施形態２を示す断面図であり、プリント配線板用金型を構成する下型を示す。なお、図３には、プリント配線板及び打ち抜き加工によって形成された製品も図示されている。
【００４１】
本実施形態のプリント配線板用金型は、前述の実施形態１と比較すると、前記研磨機構が、排出経路２１ｂの内壁に形成された鑢目部２１ｂ１（図１及び図２参照）の代わりに、鑢目が形成された研磨部品４１で構成されており、この研磨部品４１が前記排出経路２１ｂの内壁に設けられた凹部２１ｂ２内に配置されている点が異なっている。
【００４２】
即ち、本実施形態のプリント配線板用金型は、基本的には実施形態１に示すものと同様の構成を有しているが、前記研磨機構を下型と別部品で構成した例である。
【００４３】
本実施形態のプリント配線板用金型によれば、このような構成を有しているため、実施形態１に示すものと同様の効果を得ることができるとともに、さらに、プリント配線板用金型（特に下型）をより容易に製作することができ、また、前記研磨機構のメンテナンスを行ないやすくなるとともに、鑢目の荒さや目の方向等の調整が容易になるといった効果も奏する。
【００４４】
また、図３に示すプリント配線板用金型においては、研磨部品４１の製品端面への押し付け圧を調整できるように、前記研磨機構として、研磨部品４１を排出経路２１ｂ内を通過する製品２ａ端面に向けて付勢する弾性体（例えば、バネまたはゴム）４２をさらに備えている。この場合、前記研磨部品４１は、前記排出経路２１ｂの排出方向Ｄに対して垂直な方向（図３中に両方向矢印Ｂで示す方向）に摺動自在な状態で前記凹部２１ｂ２内に配置されている。
【００４５】
なお、排出経路２１ｂに排出された製品２ａが前記研磨部品４１の上端部で引掛かってしまうことを防止するために、研磨部品４１の上端部の内壁との境界部位には傾斜部４１ａが形成されていることが好ましい。なお、図３では、研磨部品４１上端部の内壁との境界部位を削り取ることによって傾斜部４１ａを形成している。しかしながら、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、研磨部品４１を形成する際に厚さ（両方向矢印Ｂで示す方向の寸法）を調節することによって傾斜部４１ａを形成してもよい。
【００４６】
なお、前記研磨部品４１の鑢目の目を上端部から下端部に向けて次第に細かくするために、研磨部品４１に鑢目を形成する際に目を上端部から下端部に向けて次第に細かくしてもよく、また、研磨部材４１を上面に対して平行に複数の部材に分割して形成しておき、上端部に最も目が荒い（粗い）部材が位置し、下方に向けて目が徐々に細かくなり、下端部に最も目が細かい部材が位置するように、凹部２１ｂ２内に各部材を配置してもよい。さらに、前記研磨部品４１の鑢目の目の方向を上端部から下端部に向けて変更してもよい。このように構成することによって、端面をさらにきれいに仕上げることができる。
【００４７】
＜実施形態３＞
次に、本発明のプリント配線板用金型の実施形態３について図面を参照しつつ説明する。
【００４８】
図４は、本発明のプリント配線板用金型の実施形態３を示す説明図であり、同図（ａ）は、プリント配線板用金型を構成する下型を示す断面図であり、同図（ｂ）は下型を構成する研磨機構を示す斜視図である。なお、図４（ａ）には、プリント配線板及び打ち抜き加工によって形成された製品も図示されている。
【００４９】
本実施形態のプリント配線板用金型は、前述の実施形態２と比較すると、前記研磨機構が、前述の実施形態２に示すプリント配線板用金型を構成する研磨部品４１（図３参照）と同様の研磨部品５１と、当該研磨部品５１を支持し、かつ、振動させる振動機構５２とを備えている点が異なっている。
【００５０】
前記研磨部品５１及び振動機構５２は凹部２１ｂ２内に配置されている。図４（ｂ）に示すように、研磨部品５１は、振動機構５２によって例えば両方向矢印Ｃで示す方向（排出経路２１ｂの内壁に対して平行な方向）に沿って細かく振動する。
【００５１】
前記振動機構５２としては、例えば、振動モータまたは圧電素子を用いて構成されたものがある。
【００５２】
本実施形態のプリント配線板用金型によれば、このように構成されているため、前述の実施形態１に示すものと同様の効果が得られるとともに、製品の端面をよりきれいに研磨することができる。
【００５３】
なお、図４に示すプリント配線板用金型においては、図３に示すものと同様に、研磨部品５１の製品端面への押し付け圧を調整できるように、前記研磨機構として、研磨部品５１を振動機構５２ごと排出経路２１ｂ内を通過する製品２ａ端面に向けて付勢する弾性体４２をさらに備えている。この場合、前記振動機構５２は、前記排出経路２１ｂの排出方向Ｄに対して垂直な方向に摺動自在な状態で前記凹部２１ｂ２内に配置されている。
【００５４】
また、前記研磨部品５１の鑢目の目を上端部から下端部に向けて次第に細かくするために、研磨部品５１に鑢目を形成する際に目を上端部から下端部に向けて次第に細かくしてもよく、また、研磨部材５１を上面に対して平行に複数の部材に分割して形成しておき、上端部に最も目が荒い（粗い）部材が位置し、下方に向けて目が徐々に細かくなり、さらに、下端部に最も目が細かい部材が位置するように、凹部２１ｂ２内に各部材を配置してもよい。さらに、前記研磨部品５１の鑢目の目の方向を上端部から下端部に向けて変更してもよい。このように構成することによって、端面をさらにきれいに仕上げることができる。
【００５５】
＜実施形態４＞
次に、本発明のプリント配線板用金型の実施形態４について図面を参照しつつ説明する。
【００５６】
図５は、本発明のプリント配線板用金型の実施形態４を示す説明図であり、同図（ａ）は、プリント配線板用金型を構成する下型を示す断面図であり、同図（ｂ）は下型を構成する研磨機構を示す斜視図である。なお、図５（ａ）には、プリント配線板及び打ち抜き加工によって形成された製品も図示されている。
【００５７】
本実施形態のプリント配線板用金型は、前述の実施形態２と比較すると、前記研磨機構が、円盤形状の研磨部品６１と、当該研磨部材６１を矢印Ｅで示す方向に回転させる回転機構６２と、当該回転機構６２を支持し、かつ、振動させる振動機構６３とを備えている点が異なっている。
【００５８】
前記研磨部材６１、回転機構６２及び振動機構６３は、凹部２１ｂ２内に配置されている。
【００５９】
研磨部材６１の側面には鑢目が形成されており、さらに、排出経路２１ｂに排出された製品２ａが前記研磨部品６１の上端部で引掛かってしまうことを防止するために、研磨部材６１の上端部側の径が他の部位と比較して小さくなるよう側面に傾斜部６１ａが形成されている。また、研磨部材６１には、円形状の上面中央部から下面中央部までを貫通する回転軸６１ｂが設けられている。
【００６０】
また、回転機構６２は、前記回転軸６１ｂの上端部及び下端部をそれぞれ支持するとともに、回転機構６２からの回転を回転軸６１ｂに伝える支持部材６２ａ１，６２ａ２を備えている。なお、回転機構６２としては、例えば電動モータ、プリント配線板用金型本体または専用装置から供給される油圧を利用する油圧モータ、もしくはプリント配線板用金型に装備された電動モータまたは油圧モータの回転軸と接続して研磨部材６１を回転させる機構を用いて構成されたものがある。
【００６１】
前記振動機構６３は、支持部材６３ａを介して回転機構６２を支持するとともに、回転機構６２ごと研磨部材６１を排出経路２１ｂの内壁に対して平行な方向に振動させるものである。この振動機構６３としては、例えば、振動モータまたは圧電素子を用いて構成されたものがある。
【００６２】
本実施形態のプリント配線板用金型によれば、このように構成されているため、前述の実施形態１に示すものと同様の効果が得られるとともに、製品の端面をよりきれいに研磨することができる。
【００６３】
なお、図５に示すプリント配線板用金型においては、図３に示すものと同様に、研磨部品６１の製品端面への押し付け圧を調整できるように、前記研磨機構として、研磨部品６１を回転機構６２及び振動機構６３ごと排出経路２１ｂ内を通過する製品２ａ端面に向けて付勢する弾性体４２をさらに備えている。この場合、前記振動機構６３は、前記排出経路２１ｂの排出方向Ｄに対して垂直な方向（図５中に両方向矢印Ｂで示す方向）に摺動自在な状態で前記凹部２１ｂ２内に配置されている。
【産業上の利用可能性】
【００６４】
本発明のプリント配線板用金型は、電子機器に使用されるプリント配線板、特に、プリント配線板端面の荒れやそこから出る細かな絶縁樹脂や強化繊維に起因するごみや打ち抜き時に端面で発生する導体バリが問題となる場合に活用できる。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】本発明のプリント配線板用金型の実施形態１を示す斜視図である。
【図２】図１に示すＡ−Ａ線断面説明図である。
【図３】本発明のプリント配線板用金型の実施形態２を示す断面図である。
【図４】本発明のプリント配線板用金型の実施形態３を示す説明図である。
【図５】本発明のプリント配線板用金型の実施形態４を示す説明図である。
【図６】従来のプリント配線板用金型を用いた打ち抜き加工によって形成された製品の一例を示す説明図である。
【符号の説明】
【００６６】
１    プリント配線板用金型
１１    上型
１１ａ    加圧部
１１ｂ    ポンチ部
２１    下型
２１ａ    基板載置部
２１ｂ    排出経路
２１ｂ１    鑢目部
２１ｃ１〜２１ｃ４    ガイドピン
３１ａ〜３１ｄ    支持部材
４１，５１，６１    研磨部品
４２    弾性体
５２，６３    振動機構
６２    回転機構
【図１】
2010034235.tif 000003
【図２】
2010034235.tif 000004
【図３】
2010034235.tif 000005
【図４】
2010034235.tif 000006
【図５】
2010034235.tif 000007
【図６】
2010034235.tif 000008