(57)【要約】【課題】  本発明は、ドリルを支持するスピンドルに対して基板を押さえるプレッシャフットを相対的に移動させるプレッシャフット移動手段を備える基板の加工装置において、切粉を十分集塵できることができるプリント基板加工装置を提供する。【解決手段】  基板を押さえるプレッシャフットをドリルを支持するスピンドルに対して相対的に移動させるプレッシャフット移動手段を備え、前記基板に穴をあけ始める前に前記プレッシャフット移動手段を動作させて前記ドリルの先端から前記プレッシャフットの先端までの距離を調整するようにした基板加工装置において、前記基板に加工する穴の体積が閾値以上となる場合における前記距離を前記加工する穴の体積が閾値未満の場合よりも大きくなるように前記プレッシャフット移動手段を制御するようにしたことを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板を押さえるプレッシャフットをドリルを支持するスピンドルに対して相対的に移動
させるプレッシャフット移動手段を備え、前記基板に穴をあけ始める前に前記プレッシャ
フット移動手段を動作させて前記ドリルの先端から前記プレッシャフットの先端までの距
離を調整するようにした基板加工装置において、
前記基板に加工する穴の体積が閾値以上となる場合における前記距離を前記加工する穴の体積が閾値未満の場合よりも大きくなるように前記プレッシャフット移動手段を制御するようにしたことを特徴とする基板加工装置。
【請求項２】
前記基板に加工する穴が止まり穴の場合における前記距離を貫通穴の場合における前記
距離よりも大きくなるように前記プレッシャフット移動手段を制御するようにしたことを
特徴とする請求項１に記載の基板加工装置。
【請求項３】
前記基板に加工する穴の体積の閾値を複数設け、前記距離を設定することを特徴とする請求項１および２に記載の基板加工装置。
【請求項４】
基板に穴をあけ始める前に当該基板を押さえるプレッシャフットをドリルを支持するスピンドルに対して相対的に移動させて前記ドリルの先端から前記プレッシャフットの先端までの距離を調整するようにした基板加工方法において、
前記基板に加工する穴の体積が閾値以上となる場合における前記距離を前記加工する穴の体積が閾値未満の場合よりも大きくすることを特徴とする基板加工方法。
【請求項５】
前記基板に加工する穴が止まり穴の場合における前記距離を貫通穴の場合における前記
距離よりも大きくすることを特徴とする請求項４に記載の基板加工方法。
【請求項６】
前記基板に加工する穴の体積の閾値を複数設け、前記距離を設定することを特徴とする請求項４および５に記載の基板加工方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えばプリント基板にドリルなどの工具を用いて穴あけ加工するプリント基板加工装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
プリント基板加工装置に用いられるドリルは、プリント基板にあける穴の大きさに応じてその直径が決定され、ドリルの直径に関係してドリルの長さも種々のものがある。
例えば特許文献１には、ドリルの突出長に応じてドリル先端とプレッシャフット先端の間隔を必要最小限の長さに調整することで、ドリルが短い場合でもドリルの先端がプリント基板に切込むまでの空切削距離を短くして加工効率を向上させる技術が示されている。
【０００３】
例えば特許文献１に開示されている技術では、ドリル先端とプレッシャフット先端の間隔を必要最小限の長さにするので、穴あけ加工後にドリルが基板から上昇してからプレッシャフットが基板表面から離れるまでの時間が短く集塵時間も短くなる。このため、加工された穴内の切粉を十分排出できなくなる。切粉が十分排出されないと後工程での穴内へのめっき処理を阻害し、スルーホール導通不良を頻繁にひき起こすため、加工品質が低下した。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開昭５９−２０５２０９号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、前記課題を解決し、切粉を十分集塵できるプリント基板加工装置を提供するにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するため、本願において開示される発明のうち、代表的なプリント基板加工装置は、基板を押さえるプレッシャフットをドリルを支持するスピンドルに対して相対的に移動させるプレッシャフット移動手段を備え、前記基板に穴をあけ始める前に前記プレッシャフット移動手段を動作させて前記ドリルの先端から前記プレッシャフットの先端までの距離を調整するようにした基板加工装置において、前記基板に加工する穴の体積が閾値以上となる場合における前記距離を前記加工する穴の体積が閾値未満の場合よりも大きくなるように前記プレッシャフット移動手段を制御するようにしたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、切粉を十分集塵できるので加工品質を向上させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の実施形態に係る基板加工装置の全体構成図である。
【図２】本発明の実施形態に係る基板加工装置におけるプレッシャフットの位置決め動作を説明するための図である。
【図３】本発明の実施形態に係る基板加工装置における穴あけ加工する動作を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図面を参照しながら本発明に係る実施の形態を実施例に沿って説明する。なお、以下の説明において、同等な各部には同一の符号を付して説明を省略する。
【００１０】
図１は本願発明の実施形態に係るプリント基板加工装置の全体構成図である。１は加工すべきプリント基板、２はプリント基板１を載置するテーブル、３はプリント基板１に穴あけするためのドリル、４はドリル３を回転させるためのスピンドル４ａを支持するスピンドルユニット、５は下端にブッシュ６を設けたプレッシャフット、７はプリント基板１を加工した場合にプレッシャフット５内に溜まった切り粉を集塵穴８および集塵配管９を介して排出する集塵装置である。
【００１１】
１０はテーブル２をＸ方向に駆動するためのテーブル駆動部、１１はスピンドルユニット４をＹ方向へ移動させるＹ軸駆動部、１２はスピンドルユニット４をＺ方向へ移動させるＺ軸駆動部である。１３ａおよび１３ｂはエアシリンダでロッド１４ａおよび１４ｂを介してプレッシャフット５に接続され、プレッシャフット５がプリント基板１を押さえるときにＺ方向下方へ抗力を発生させる。１５ａおよび１５ｂはスピンドルユニット４に支持されエアシリンダ１３ａおよび１３ｂをスピンドルユニット４に対してＺ方向に移動させるプレッシャフット駆動部である。
【００１２】
１６は例えばプログラム制御の処理装置を主体にしたものによって実現される制御装置であり、集塵装置７、テーブル駆動部１０、Ｙ方向駆動部１１、Ｚ方向駆動部１２、プレッシャフット駆動部１５ａおよび１５ｂの動作を制御する。また、プリント基板１の加工情報（穴深さＤ、穴径φ、プリント基板厚さＡ）が制御装置１６の記憶部（図示を省略）に格納されている。
【００１３】
図２は、図１におけるプレッシャフットの位置決め動作を説明するための図である。ドリル保持が指示されると制御装置１６は、加工情報を参照し、各条件に応じてプレッシャフット駆動部１５ａおよび１５ｂを駆動してプレッシャフット５のＺ方向の高さを位置決めする。そして、プレッシャフット５の位置決め完了後、基板の穴加工が行われる。
【００１４】
加工する穴の体積Ｖ（穴深さＤ×π×（穴径φ／２）２）は、前記加工情報の穴深さＤ、穴径φから制御装置１６によって算出され、制御装置１６の記憶部に格納されている。加工する穴の体積Ｖがその閾値Ｖｔｈ未満の場合（すなわち切粉の量が少ない場合）は、図２（ａ）に示すように、ドリル３の先端とブッシュ６の下端との距離（以下、プレッシャフットストロークと呼ぶ）が距離Ｐ１となるようにプレッシャフット駆動部１５ａおよび１５ｂを駆動してプレッシャフット５をＺ方向に位置決めする。
【００１５】
体積Ｖが閾値Ｖｔｈ以上の場合（すなわち切粉の量が多い場合）には、プレッシャフットストロークを距離Ｐ１よりも長い距離Ｐ２となるようにプレッシャフット５を位置決めする。距離Ｐ１は体積Ｖが閾値Ｖｔｈ未満の場合、距離Ｐ２は体積Ｖが閾値Ｖｔｈ以上の場合に切粉を十分集塵することができる距離である。なお、距離Ｐ１、距離Ｐ２および閾値Ｖｔｈは予め実験により求められ制御装置１６内の記憶部に記憶されている。
【００１６】
図３は、止まり穴を加工する動作を説明するための図である。Ｈ１はスピンドルユニット４を待機位置から移動させブッシュ６がプリント基板１の表面に当接したときのドリル３の先端のＺ方向の位置、Ｈ２は基板表面のＺ方向の位置、Ｈ３は穴底のＺ方向の位置である。穴加工する場合、まず、ドリル３の先端が時間Ｔ１にＨ１から移動し、Ｔ２にＨ２に到達してプリント基板１の表面に切り込み、Ｔ３にＨ３すなわち穴底に到達する。その後、ドリル３を移動させＴ４にＨ２でドリル３先端が基板表面に到達し、Ｔ５にドリル３の先端がＨ１に到達し、Ｔ５以降にブッシュ６がプリント基板１の表面から移動する。
【００１７】
このとき、ブッシュ６がプリント基板１の表面に当接してからドリル３がプリント基板１に切り込むまでの時間（Ｔ１〜Ｔ２）およびドリル３がプリント基板１から上昇開始しブッシュ６が基板１から離れるまでの時間（Ｔ４〜Ｔ５）をΔＴとする。ドリル３は一定速度で上下移動するため、ΔＴはプレッシャフットストロークに比例し、プレッシャフットストロークが長くなればΔＴも長くなる。従って、プレッシャフットストロークが長くなれば、集塵時間も長くなる。
【００１８】
以上の実施形態によれば、加工する穴の体積に応じてプレッシャフットストロークを切り替えるので切粉の集塵能力を向上できる。なお、閾値Ｖｔｈを１つ設定する場合を説明したが、閾値Ｖｔｈを複数設けて、複数の穴体積に応じてプレッシャフットストロークを変更するようにしてもよい。この場合、ドリルの先端がプリント基板に切込むまでの空切削距離を加工する穴の体積毎に最小にできるので、集塵能力を確保しつつ加工効率の向上が可能となる。
【００１９】
なお、基板に止まり穴を加工する場合、プレッシャフットが基板に当接してからドリルが切り込むまでの時間が短くなり、基板の反りを十分押える前にドリルが切り込んでしまい、穴深さに異常が発生し加工精度が低下することがある。そのような場合、加工する穴の体積に応じてプレッシャフットストロークを切り替えた後、さらに、穴深さＤがプリント基板厚さＡ以上となるか否かによってプレッシャフットストロークを切り替えるようにする。すなわち、穴深さＤがプリント基板厚さＡ以上となる場合（すなわち貫通穴を加工する場合）、図２（ａ）に示すように、ドリル３の先端とブッシュ６の先端との距離（以下、プレッシャフットストロークと呼ぶ）が距離Ｐ１となるようにプレッシャフット駆動部１５ａおよび１５ｂを駆動してプレッシャフット５をＺ方向に位置決めし、穴深さＤがプリント基板厚さＡ未満の場合（すなわち止まり穴を加工する場合）、プレッシャフットストロークを距離Ｐ１よりも長い距離Ｐ３となるようにプレッシャフット５を位置決めする。距離Ｐ１は貫通穴を、距離Ｐ３は止まり穴を加工するために基板を十分押さえることができる距離であり、それぞれ予め実験により求められ制御装置１６内の記憶部に記憶されている。
【００２０】
この場合、距離Ｐ３が距離Ｐ２よりも小さい場合はプレッシャフットストロークを距離Ｐ２とする。すなわち、プレッシャフットストロークを距離Ｐ２と距離Ｐ３のうちどちらか大きい方に設定する。このようにすれば、止まり穴加工での加工精度を向上でき、かつ、切粉の集塵能力を向上できる。
【００２１】
なお、上記実施形態では、体積Ｖが閾値Ｖｔｈ以上か否かに応じてプレッシャフットストロークを設定した後、穴深さＤがプリント基板厚さＡ以上か否かに応じてプレッシャフットストロークを設定したが、前記工程の順序を逆にして、穴深さＤがプリント基板厚さＡ以上か否かに応じてプレッシャフットストロークを設定した後、体積Ｖが閾値Ｖｔｈ以上か否かに応じてプレッシャフットストロークを設定してもよい。
【００２２】
以上の実施形態においては、基板１に対してスピンドルユニット４が１つ配置される場合を説明したが、スピンドルユニット４をＸ方向に複数個以上設けて、同時に加工するようにしてもよい。この場合、一度に加工する面積が増えるのでスループットの向上が可能となる。
【００２３】
本発明は上記実施例に限定されるものではなく種々の変形が可能で有り、特許請求の範囲に記載された技術思想に含まれる技術的事項の全てが本発明の対象となる。
【符号の説明】
【００２４】
１  プリント基板
２  テーブル
３  ドリル
４  スピンドルユニット
５  プレッシャフット
６  ブッシュ
７  集塵装置
１３ａ、１３ｂ  エアシリンダ
１４ａ、１４ｂ  ロッド
１５ａ、１５ｂ  プレッシャフット駆動部
１６  制御装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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