(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
上金型、下金型、打抜きポンチ、外形ダイ、上型パンチプレート、上型ストリッパープレート、上型バッキングプレート、ガイドピン、下型ダイ、下型ストリッパープレート、下型ダイホルダーを備え、打抜きポンチまたは外形ダイの側面にガイドピンの保持溝が設けられ、前記ガイドピンは前記保持溝に摺動可能に装着されていることを特徴とする分割スルーホールプリント配線板用金型。
【請求項２】
ガイドピンの断面形状が半円形もしくは円弧形である請求項１に記載の分割スルーホールプリント配線板用金型。
【請求項３】
ガイドピンの長さは、打抜きポンチ又は外形ダイの長さより長いことを特徴とする請求項１に記載の分割スルーホールプリント配線板用金型。
【請求項４】
上金型、下金型、打抜きポンチ、外形ダイ、上型パンチプレート、上型ストリッパープレート、上型バッキングプレート、ガイドピン、下型ダイ、下型ストリッパープレート、下型ダイホルダーを備え、下型ダイの打抜きダイ穴側面または下型ダイの外形側面にガイドピンの保持溝が設けられ、前記ガイドピンは前記保持溝に保持されていることを特徴とする分割スルーホールプリント配線板用金型。
【請求項５】
打抜きダイ穴側面に保持されたガイドピンの断面形状は、半円形もしくは円弧形であることを特徴とする請求項４に記載の分割スルーホールプリント配線板用金型。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は各種電気機器に数多く使用されているプリント配線板の外形打抜き金型に関するものであり、特に表裏の電気的導通の目的と同時に半田付け部として機能する分割スルーホールプリント配線板用金型に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年プリント配線板は電子機器の小型化、多機能化や電子部品の自動挿入化あるいは表面実装化などに伴い高密度・高精度化などの厳しい要求がなされている。ことに電子機器の小型化はプリント配線板の高密度化への要求も高まりプリント配線板の外形端面にまで導通目的のスルーホールを配置し半田付け部として実装に利用するなど更なる高密度配線が要求され、プリント配線板加工メーカに於いては加工方法や打抜き金型などについて種々の検討がなされている。
【０００３】
以下に従来のプリント配線板の打抜き金型を用いたプリント配線板の打抜き加工方法について説明する。
【０００４】
図５〜図８は従来のプリント配線板の打抜き金型を用いた分割スルーホール配線板の加工方法を示すものである。図５〜図８に於いて１１はプリント配線板、１１ａは絶縁基板、１１ｂは導体パターン、１１ｃは分割スルーホール、１１ｄは矩形打抜きポンチによる打抜き端面、１１ｅは外形打抜き端面、１１ｆはスルーホール、１１ｇは半田付けランド、１２は上金型、１３は下金型、１２ａは矩形穴用打抜きポンチ、１２ｂは外形打抜きダイ、１２ｃは上型パンチプレート、１２ｄは上型ストリッパプレート、１２ｅは上型バッキングプレート、１３ａは下型ダイ、１３ｂは下型ストリッパプレート、１３ｃは下型ダイホルダーである。
【０００５】
以上のように構成されたプリント配線板の打抜き用金型を用いた打抜き加工方法について以下に説明をする。
【０００６】
まず、絶縁基板１１ａとなるガラス布もしくはガラス布織布基材エポキシ樹脂積層板の両面に銅箔をラミネートした銅張積層板（図示せず）を所定寸法に切断し、複数枚重ね合わせてバックアップボードやエントリーボードを所定位置にセットする。セットされた銅張積層板、バックアップボードやエントリーボードは加工位置の原点に基準穴が加工され基準穴へスタックピンを挿入した後ＮＣボール盤にセットされ、超硬ドリルなどにより穴加工され、銅張積層板にスルーホール１１ｆが形成され、プリント配線板１１を得る。
【０００７】
次にスルーホール１１ｆが形成されたプリント配線板１１には、スルーホール１１ｆを含む銅張積層板表面に無電解あるいは電解銅めっき層が形成され、ついで銅めっき層の表面にスクリーン印刷法や写真現像法などによりエッチングレジストが形成される。エッチングレジストが形成されたプリント配線板１１は、塩化第２銅などの溶液を用いて露出した銅めっき層や銅箔がエッチングされ、エッチングレジストの剥離後、図５に示すように絶縁基板１１ａに導体パターン１１ｂが形成される。
【０００８】
次にプリント配線板１１には、はんだレジストとなるソルダレジストや電子部品の挿入及び装着位置などを明示するロードマップなどがスクリーン印刷等の方法で絶縁基板１１ａ上や導体パターン１１ｂ上に形成され、打抜きの目安となる位置決め穴（図示せず）が加工される。ついで、ガイド穴が加工されたプリント配線板１１は、プレス装置（図示せず）にセットされた図７に示すような金型の下型１３の位置決めピン（図示せず）に位置決め穴が挿入され、金型の上型の上下運動に伴い、プリント配線板１１の矩形穴用ポンチ１２ａや外形打抜き用ダイ１２ｂなどにより、図６に示すようなスルーホールを縦方向に分割した分割スルーホール１１ｃや外形１１ｅなどが加工された後、導体パターン１１ｂの導通チェックや表面処理などが施される。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら上記従来の方法では、分割スルーホール部１１ｃの内壁めっき部が打抜き加工の際、図８に示すように内側に剥離やひび割れもしくは破壊されてしまう。この破壊された内壁めっきはプリント配線板を機器に装着する際、表裏の銅箔パターンの電気的な導通信頼性を阻害するだけでなく半田付け実装処理の際、半田が吸い上がらず実装上の致命的な欠陥となってしまう問題点を有していた。
【００１０】
この問題点の解決のため、Ｖ形の鋸刃状片刃を用い押し切り方式でスルーホール部の切断をすることで内壁部の剥離やひび割れ対策などを採用した。しかしながらこの場合プリント配線板の他の穴加工を同時に形成させることが困難で複数工程となり工数が増えるなどの問題点があった。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成するために本発明は、分割スルーホールプリント配線板用金型に於いて、打抜きポンチまたは外形ダイの側面にガイドピンの保持溝が設けられ、前記ガイドピンは前記保持溝に摺動可能に装着されている構成を有している。
【００１２】
これにより矩形状の打抜きポンチ又は外形ダイがプリント配線板のスルーホール部を打抜き加工するときスルーホール部にガイドピンが挿入されスルーホール部の内壁めっきが内側に剥離しようとする側力を押し込むことでスルーホールの剥離やひび割れを防止した信頼性の高い分割スルーホールが得られる。これは通常のプリント配線板の打抜き金型に組み込むためスルーホールの分割部以外の一般の丸穴、角穴、外形の打抜きと同時に加工を終了させることが出来る。
【００１３】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項１に記載の発明は、上金型、下金型、打抜きポンチ、外形ダイ、上型パンチプレート、上型ストリッパープレート、上型バッキングプレート、ガイドピン、下型ダイ、下型ストリッパープレート、下型ダイホルダーを備え、打抜きポンチまたは外形ダイの側面にガイドピンの保持溝が設けられ、前記ガイドピンは前記保持溝に摺動可能に装着されていることを特徴とする分割スルーホールプリント配線板用金型としたものであり、貫通スルーホール部に挿入されたガイドピンによってスルーホール部の内壁の導体部めっきを保護しながら打抜き加工される為、内壁の剥離やひび割れ、破れを発生させることなくスルーホールを縦方向に分割するという作用を有する。
【００１４】
また、保持溝を加工しその溝にガイドピンを装着することでガイドピン形状の加工が容易になり、摺動可能にすることによりガイドピンの交換が容易でかつ打抜きポンチ又は外形ダイとガイドピンとの相対長さを容易に変えられるという作用を有する。
【００１５】
本発明の請求項２に記載の発明は、ガイドピンの断面形状が半円形もしくは円弧形である請求項１に記載の分割スルーホールプリント配線板用金型としたものであり、貫通スルーホールに挿入するガイドピンの断面形状を上記半円形もしくは円弧形に加工し、矩形ポンチもしくは外形ダイの直線部に接触配置した構造であるため金型の製作が容易であるという作用を有する。
【００１６】
本発明の請求項３に記載の発明は、ガイドピンの長さは、打抜きポンチ又は外形ダイの長さより長いことを特徴とする請求項１に記載の分割スルーホールプリント配線板用金型としたものであり、ガイドピンの長さを長くすることにより、打抜きポンチもしくは外形ダイがプリント配線板の打抜き加工の始まる一瞬前にスルーホールの内壁の導体部めっきを保護するという作用を有する。
【００１７】
なお、ガイドピンの先端形状が滑らかな形状であることが望ましい。滑らかにすることによりプリント配線板の該当する貫通スルーホールの位置とガイドピンとの相対位置にわずかなズレがあってもスルーホールの内壁にガイドピンによる接触傷を発生させないためである。
【００１８】
また、ガイドピンの円又は円弧形の半径をプリント配線板の該当するスルーホール径より０．０１〜０．０３ｍｍ小とすることが望ましい。プリント配線板の該当する貫通スルーホールの位置とガイドピンとの相対位置にわずかなズレがあってもスルーホールの内壁にガイドピンによる接触傷を発生させないからである。
【００１９】
本発明の請求項４に記載の発明は、上金型、下金型、打抜きポンチ、外形ダイ、上型パンチプレート、上型ストリッパープレート、上型バッキングプレート、ガイドピン、下型ダイ、下型ストリッパープレート、下型ダイホルダーを備え、下型ダイの打抜きダイ穴側面または下型ダイの外形側面にガイドピンの保持溝が設けられ、前記ガイドピンは前記保持溝に保持されていることを特徴とする分割スルーホールプリント配線板用金型としたものであり、請求項１に記載の発明が上金型にガイドピンを接触配置するのに対して下金型にガイドピンを接触配置した構成であり、プリント配線板を金型にセットする際に、静止状態で確実に貫通スルーホール部に挿入されたガイドピンによってスルーホール部の内壁の導体部めっきを保護しながら打抜き加工される為、内壁の剥離やひび割れ、破れを発生させることなくスルーホールを縦方向に分割するという作用を有する。
【００２０】
また、打抜きダイ穴又は下型ダイ外形側面部にガイドピンの保持溝を設けることで、下型ダイに対してガイドピンの保持が完全にできるという作用を有する。
【００２１】
本発明の請求項５に記載の発明は、打抜きダイ穴側面に保持されたガイドピンの断面形状は、半円形もしくは円弧形であることを特徴とする請求項４に記載の分割スルーホールプリント配線板用金型としたものであり、請求項２の発明が上金型に半円形もしくは円弧形ガイドピンを接触配置するのに対して下金型に接触配置した構成であり、金型の製作が容易であるともに静止状態で確実に貫通スルーホール部にガイドピンを挿入することができるという作用を有する。
【００２２】
なお、ガイドピンの長さが打抜き下型ダイ穴の表面より１〜４ｍｍ長く設定することが望ましい。プリント配線板を打抜き金型にセット（位置決め）することが容易でまた貫通スルーホールの内壁も完全に保護出来るからである。
【００２３】
（実施の形態）
以下、本発明の一実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
【００２４】
図１は本発明の一実施の形態を示すプリント配線板の打抜き金型を用いた分割スルーホール配線板の加工方法を説明する上下金型の斜視図であり、図２はその上金型の断面図と平面図であり、図３は下金型の平面図と断面図である。図１〜図３に於いて２は上金型、３は下金型、２ａは矩形穴用打抜きポンチ、２ｂは外形打抜きダイ、２ｃは上型パンチプレート、２ｄは上型ストリッパープレート、２ｅは上型バッキングプレート、２ｆは断面形状が円形のガイドピン、２ｇは断面形状が半円形もしくは円弧形のガイドピン、３ａは下型ダイ、３ｂは下型ストリッパープレート、３ｃは下型ダイホルダーである。
【００２５】
まず、図１および図２に示すように矩形穴用打抜きポンチ２ａの側面に接触配置するように組み込まれた半円形もしくは円弧形のガイドピン２ｇや外形打抜きダイ２ｂに接触配置するように組み込まれた円形のガイドピン２ｆの先端部をいずれも砲弾形状に滑らかにとがらせ、長さは外形ダイ２ｂより２ｍｍ長く（上型ストリッパープレート２ｄ同等）する。これはプリント配線板の打抜き加工の始まる一瞬前にスルーホールの内壁の導体部めっきを保護する為に重要である。
【００２６】
金型にガイドピンを加工する位置はプリント配線板の該当する貫通スルーホール位置と同座標で、ガイドピンの円形又は円弧形の半径を該当する貫通スルーホールの半径より０．０２５ｍｍ小とする。これはプリント配線板の該当する貫通スルーホールの位置とガイドピンとの相対位置にわずかなズレがあってもスルーホールの内壁にガイドピンによる接触傷を発生させない為に重要である。ガイドピン２ｇ，２ｆの半径に対して金型の各プレートに加工する半径の大きさはガイドピンの半径より０．０１ｍｍ大きくする。
【００２７】
さらに、矩形穴用打抜きポンチ２ａにより分割スルーホールを加工する場合は円弧形のガイドピンとする。円弧形のガイドピンの加工方法は円形のガイドピンを一方向から研磨加工により仕上げる。この場合円弧形のガイドピン２ｇの組み込み方法として、矩形穴用打抜きポンチ２ａに接触配置させる為に打抜きポンチ２ａの段付き部を削除する。また、外形打抜きダイ２ｂにより分割スルーホールを加工する場合は円形のガイドピン２ｆとする。ガイドピンを外形打抜きダイ２ｂに接触配置する場合はガイドピンの組み込み方法としてパンチプレート２ｃに丸穴加工を行ない固定する方法を採る。
【００２８】
上記の実施の形態においては、下金型の構造は図３に示すようなものであるが、他の実施の形態として、図４に示すように、下金型にガイドピン２ｆ，２ｇを配置することも可能である。
【００２９】
【発明の効果】
以上のように本発明は、スルーホールの剥離やひび割れを防止した信頼性の高い分割スルーホールを得る分割スルーホール配線板用金型が提供できる。これは通常のプリント配線板の打抜き金型に組み込むためスルーホールの分割部以外の一般の丸穴、角穴、外形の打抜きと同時に加工を終了させることが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の一実施の形態を示す分割スルーホール配線板の打抜き金型の組み立て構造を示す斜視図
【図２】  本発明の一実施の形態を示す分割スルーホール配線板の打抜き金型の上型断面図と平面図
【図３】  本発明の一実施の形態を示す分割スルーホール配線板の打抜き金型の下型平面図と断面図
【図４】  本発明の他の実施の形態を示す分割スルーホール配線板の打抜き金型の下型と上型の断面図
【図５】  プリント配線板の斜視図であり、打抜き金型により分割スルーホール加工が施される前工程のプリント配線板を示す図
【図６】  分割スルーホール配線板の斜視図
【図７】  プリント配線板の打抜き金型の断面図
【図８】  従来方法の分割スルーホール配線板の打抜き金型で加工した場合の分割スルーホール配線板の斜視図
【符号の説明】
２  上金型
２ａ  矩形穴用打抜きポンチ
２ｂ  外形打抜きダイ
２ｃ  上型パンチプレート
２ｄ  上型ストリッパープレート
２ｅ  上型バッキングプレート
２ｆ  断面形状が円形のガイドピン
２ｇ  断面形状が半円形もしくは円弧形のガイドピン
３  下金型
３ａ  下型ダイ
３ｂ  下型ストリッパープレート
３ｃ  下型ダイホルダー
１１  プリント配線板
１１ａ  絶縁基板
１１ｂ  導体パターン
１１ｃ  分割スルーホール
１１ｄ  矩形打抜きポンチによる打抜き端面
１１ｅ  外形打抜き端面
１１ｆ  スルーホール
１１ｇ  半田付けランド
【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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【図８】
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