(57)【要約】【課題】  ドリル加工後の穴内壁表面粗さの評価を、多くの手間を要す破壊検査を必要とせずに行うことができるプリント基板のドリル穴明け評価方法及びドリル穴明け装置を提供する。【解決手段】  プリント基板に電動ドリルで穴明けをおこなう作業において，穴明け加工によって増加した電動ドリルの負荷電流の積算値で，当該穴明け状態を評価することを特徴とするプリント基板のドリル穴明け評価方法。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
プリント基板に電動ドリルで穴明けをおこなう作業において，穴明け加工によって増加した電動ドリルの負荷電流の積算値で，当該穴明け状態を評価することを特徴とするプリント基板のドリル穴明け評価方法。
【請求項２】
プリント基板に電動ドリルで穴明けをおこなう作業において，穴明け加工によって増加した電動ドリルの負荷電流値を測定できる測定器と，この測定器から出力される信号を記録し，数値演算できる設備を装備したプリント基板ドリル穴明け装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プリント基板のドリル穴明け評価方法及びドリル穴明け装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
これまで，電動ドリル負荷電流を測定することで小径ドリルの折損他の異常を検出する知見はいくつか見ることができる。例えば特開平６−１７０６９７号公報「ドリルの負荷監視方法および装置」，特開平９−３００１７６号公報「切削加工装置およびその異常検出方法」，茨城県工業技術センター研究報告第１６号「小径ドリルの折損検出法」，第１６，１７号「小径ドリルによる加工情報センシング技術に関する研究」（第１報）（第２報）などがある。しかしながら，これらは，ドリル自体の折損など装置，工具側の異常に着目したものであり，ドリル穴明け加工後の被削体状態に関するものではなかった。
【特許文献１】特開平６−１７０６９７号公報
【特許文献２】特開平９−３００１７６号公報公報
【非特許文献１】茨城県工業技術センター研究報告第１６号「小径ドリルの折損検出法」
【非特許文献２】茨城県工業技術センター研究報告第１６号「小径ドリルによる加工情報センシング技術に関する研究（第１報）」
【非特許文献３】茨城県工業技術センター研究報告第１７号「小径ドリルによる加工情報センシング技術に関する研究（第２報）」
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
従来，プリント基板ドリル穴明け後の穴内壁評価方法は，当該穴位置を含めたその周辺を透明硬化材入り樹脂で鋳型し，硬化後，当該穴断面位置まで研削し，さらに鏡面仕上げした後，穴断面位置を拡大鏡などで観察しなければならないなど、多くの手数と時間を要する評価方法である。本発明は，これらの手数と時間をいっさい省くことのできるプリント基板ドリル穴明け評価方法を提供するものであり、またプリント基板ドリル穴明け後の穴の内壁粗さ評価を容易に実施できるドリル穴明け装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明は、以下に記載の各事項に関する。
（１）プリント基板に電動ドリルで穴明けをおこなう作業において，穴明け加工によって増加した電動ドリルの負荷電流の積算値で，当該穴明け状態を評価することを特徴とするプリント基板の穴明け評価方法。
（２）プリント基板に電動ドリルで穴明けをおこなう作業において，穴明け加工によって増加した電動ドリルの負荷電流値を測定できる測定器と，この測定器からの信号を記録し，数値演算できる設備を装備したプリント基板ドリル穴明け装置。
【発明の効果】
【０００５】
本発明により、穴明け中の電動ドリルの電源電流値を測定することで，穴内壁粗さ評価を行うことができ、そしてドリル加工後の穴内壁表面粗さ評価を、多くの手間を要す破壊検査を必要とせずに行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
プリント基板に電動ドリルで穴明けを行う作業において，電動ドリルが被削体から受ける負荷に応じて電動ドリル負荷電流は増加するが，この負荷電流増加分のみを積算した値は，当該穴を穴明けするのに要したドリル加工中の総負荷に比例した値となる。なお、「穴明け加工によって増加した電動ドリルの負荷電流」とは、穴明け加工中の電流値から、待機中などの穴明け加工中でない状態の電流値を差引くことで表すことができる。
【０００７】
良好な穴明けは，穴明け加工中の負荷が小さく，したがって，穴明け加工中の電動ドリル負荷電流の増加分積算値も小さくなる。また，ドリル刃先の欠陥などで，円滑な穴明け加工ができず穴内壁面を余分に削る状態では，穴明け加工中の負荷が大きく，それだけ穴明け加工中の電動ドリルの負荷電流増加分の積算値は大きくなる。以上のことから，良好な穴明けか否かは、ドリル加工で増加した電動ドリルの負荷電流積算値で評価することが可能である。
【０００８】
すなわち、良好なプリント基板ドリル穴明けとは，意図したとおりの直径で穴が明き，かつ穴内壁表面の凹凸が小さいことである。しかし，実際の穴明けは，ドリル加工中に削り屑が穴内壁面にこすれたり，ドリル刃先の摩耗や欠けなどの原因で穴内壁面に大きな凹凸などの欠陥を発生させてしまう。このようなドリル穴明け加工は，穴内壁面の大きな凹凸などの欠陥を発生させるために、その分だけ余分な負荷が電動ドリルに加わることになる。したがって，穴内壁面の凹凸などの欠陥のレベル、すなわち穴内壁表面粗さを知るためには，電動ドリルに加わる負荷を知ることが必要で，電動ドリルに加わる負荷を知るためには電動ドリル負荷電流を知ることが必要である。
【０００９】
本発明のプリント基板ドリル穴明け評価方法を実施するに必要な装置としては，電動ドリルの負荷電流を測定するための測定器と，この測定器から出力される信号を記録し，その負荷電流の積算値を求めることなどの数値演算できる機能を備えた装置である。
【００１０】
電動ドリルの負荷電流の測定器から出力される信号は，電動ドリルの負荷電流に比例した電圧の数値であるため，単位がボルトであったとしても，「負荷電流に比例した数値」と呼ぶことができる。前記したように穴明け加工することによって増加した電動ドリルの負荷電流は，穴明け加工中の「負荷電流に比例した数値」から穴明け加工中でない状態の「負荷電流に比例した数値」差引くことで表すことができる。そして負荷電流を、予め定める時間間隔毎に、例えば、０.１秒毎の値を積算し、当該穴明けに要した総負荷としてもよい。
【実施例】
【００１１】
以下、実施例により本発明を説明する。図１に示したのは、本発明の装置構成図であり、電動ドリル２は、出力６０Ｗ、回転数１１０００ｒｐｍ，電源ＡＣ１００Ｖ，穴明け加工中の上下動速度は０．２６ｍ／分である。ドリル刃３は、サイズφ（直径）０．９ｍｍであり，電流測定器５は、測定した電流値を電圧信号で出力するもの，記録計６は、電圧信号に対応できるもの，パソコン７は記録計からの情報を保存し，積算値を求めることなどの演算する機能を備えたものとした。電動ドリル２により穴明け作業をおこなうプリント基板などの被削材の構成は，図２に示した。
【００１２】
被削材の穴明け数は，９０００穴とし，評価対象穴は１０穴目，３０００穴目，６０００穴目，９０００穴目の４穴とした。なお，実施例では，電流測定器から出力される信号は，電動ドリル負荷電流に比例した電圧の数値であるため，単位はボルトであるが，「負荷電流に比例した数値」である。穴明け加工することによって増加した電動ドリル負荷電流は，穴明け加工中の「負荷電流に比例した数値」から、穴明け加工中でない状態の「負荷電流に比例した数値」を差引くことで表した。当該穴明けに要した総負荷は，この差引いた値の積算値とした。なお実施例では，０.１秒毎の値を積算した。
【００１３】
評価対象とした，前記の４穴の穴内壁表面粗さである穴内壁面凹凸状況の評価方法は，当該穴断面を観察し，穴内壁面凹みの大きさを測定し，最も凹みの大きい上位１０箇所の平均凹みの大きさを，穴内壁粗さとした。各評価対象の穴について，「穴明け加工によって増加した電動ドリルの負荷電流」に比例した数値の積算値である穴明け加工に要した総負荷と穴内壁表面粗さを表１に示した。なお，総負荷は，１０穴目を１００として比較数値を記載した。
【００１４】
【表１】
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【００１５】
表１に示したように、評価対象穴の穴明け回数増加にともない，総負荷と穴内壁表面粗さが大きくなっている。このことは，穴明け回数の増加でドリル刃が摩耗または欠けが生じ，円滑なドリル穴明け加工ができなくなってきていることを示している。総負荷と穴内壁面粗さの関係を調べてみると，総負荷の増加とともに穴内壁面粗さも増加しているがこの関係は，相関係数で０．９９と高い相関を示していることが分かる。このことから，穴内壁表面粗さの変化は，「穴明け加工によって増加した電動ドリルの負荷電流」に比例した数値の積算値である総負荷の変化をみることで推し量ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の装置構成図。
【図２】被削材の構成断面図。
【符号の説明】
【００１７】
１  ＮＣドリル本体上下可動部
２  電動ドリル
３  ドリル刃
４  電源ケーブル
５  電流測定器
６  記録計
７  パソコン
８  被削材
９  アルミ板ｔ０．１６ｍｍ
１０  多層プリント配線板ｔ１．１ｍｍ，３枚
１１  敷き板（紙フェノール板）ｔ１．６ｍｍ
１２  電源
【図１】
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【図２】
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