(57)【要約】【課題】板状の対象物に孔開け加工を行う場合、その対象物の下に当てる敷き板の無駄を減らすことできる孔開け加工装置とその敷き板を提供する。【解決手段】孔開け加工の際に基板１を貫通したドリル３によって削られる被穿孔部２０を本体部１５から着脱可能にしている。これにより、被穿孔部２０のみを交換することによって本体部１５を使い続けることができるので、従来のように敷き板全体を使い捨てにする場合に比べて無駄を大幅に減らすことができる。【選択図】図１
2012111004.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
加工対象の板の裏面に敷かれる敷き板と、
前記加工対象の板の表面から裏面へ孔を開ける穿孔手段と、
を備え、
前記敷き板は、
前記加工対象の板を貫通した前記穿孔手段が当たる被穿孔部と、
前記被穿孔部が着脱可能に嵌合する嵌合孔を設けた本体部と、
を有する、
孔開け加工装置。
【請求項２】
前記被穿孔部は、前記嵌合孔の内縁部と当接する外縁の形状が回転対称性を有し、前記回転対称の中心からずれた位置に前記穿孔手段が当たる、
請求項１に記載の孔開け加工装置。
【請求項３】
前記本体部は、前記被穿孔部の表面と前記本体部の表面とが揃う状態まで前記被穿孔部を前記嵌合孔へ押し込んだ場合に前記被穿孔部の裏面と当接する底部を有する、
請求項２に記載の孔開け加工装置。
【請求項４】
前記本体部は、互いに貼り合わされた２枚の板体を有し、
前記嵌合孔は、前記２枚の板体の一方を切り欠いて形成される、
請求項３に記載の孔開け加工装置。
【請求項５】
前記敷き板を載置する面に複数の吸気口が設けられた載置台を備え、
前記敷き板は、前記加工対象の板に当接する面から前記載置台に当接する面へ貫通し、前記吸気口へ吸い込まれる空気の流路を形成する複数の貫通部を有する、
請求項３又は４の何れか一項に記載の孔開け加工装置。
【請求項６】
前記本体部は、前記底部から前記載置台と当接する面へ貫通し、前記吸気口へ吸い込まれる空気の流路を形成する少なくとも１つの第１貫通部を有し、
前記被穿孔部は、その表面から裏面へ貫通し、前記第１貫通部へ吸い込まれる空気の流路を形成する少なくとも１つの第２貫通部を有する、
請求項５に記載の孔開け加工装置。
【請求項７】
前記被穿孔部に設けられた複数の前記第２貫通部が、前記回転対称の中心に対して点対称に配置される、
請求項６に記載の孔開け加工装置。
【請求項８】
表面から裏面に向かって穿孔手段により孔を開けられる加工対象の板の前記裏面に敷かれる敷き板であって、
前記加工対象の板を貫通した前記穿孔手段が当たる被穿孔部と、
前記被穿孔部が着脱可能に嵌合する嵌合孔を設けた本体部と、
を有する、
孔開け加工用の敷き板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば電子回路基板などの板状の対象物に孔を開ける孔開け加工装置と、その孔開け加工において用いられる敷き板に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に多層基板は、別々に作られた各層の基板を貼り合わせて作製される。この貼り合わせ工程で基板同士の位置がずれると、基板面のランドやクリアランスに対するビヤの位置がずれてしまい、配線不良の原因となる。基板同士を正確に位置合わせするため、例えば、各基板の所定の位置に同径の基準孔を開けて、共通の位置合わせ用ピンに通す方法が用いられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平５−３１６０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記のような位置合わせ用の基準孔をドリルで形成する場合、多層基板を構成する各層の基板は非常に薄いため、基板のたわみによって孔の形が歪んだり縁の部分に乱れ（バリ）が生じたりする場合がある。そこで、通常は、例えばベーク材などのフェノール樹脂の敷き板を基板の下に当てて、基板を貫通したドリルが敷き板に当たるようにしている。ドリルの刃で削られてもよい敷き板を当てることによって、基板の下側へのたわみを微小に抑えることができる。
【０００５】
しかしながら、同じ敷き板を何度も使用していると、敷き板にドリルが当たって形成される凹部が徐々に広がって、基板のたわみが生じやすくなる。そのため、実際上は、使用回数がある程度に達したら別の敷き板に交換するようにしており、敷き板を使い捨てにする頻度が高いという不利益があった。
【０００６】
本発明はかかる事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、板状の対象物に孔開け加工を行う場合、その対象物の下に当てる敷き板の無駄を減らすことできる孔開け加工装置とその敷き板を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の第１の観点に係る孔開け加工装置は、加工対象の板の裏面に敷かれる敷き板と、前記加工対象の板の表面から裏面へ孔を開ける穿孔手段とを備え、前記敷き板は、前記加工対象の板を貫通した前記穿孔手段が当たる被穿孔部と、前記被穿孔部が着脱可能に嵌合する嵌合孔を設けた本体部とを有する。
【０００８】
好適に、前記被穿孔部は、前記嵌合孔の内縁部と当接する外縁の形状が回転対称性を有し、前記回転対称の中心からずれた位置に前記穿孔手段が当たる。
【０００９】
また好適に、前記本体部は、前記被穿孔部の表面と前記本体部の表面とが揃う状態まで前記被穿孔部を前記嵌合孔へ押し込んだ場合に前記被穿孔部の裏面と当接する底部を有する。
この場合、前記本体部は、互いに貼り合わされた２枚の板体を有してよい。前記嵌合孔は、前記２枚の板体の一方を切り欠いて形成されてよい。
【００１０】
また、上記孔開け加工装置は、前記敷き板を載置する面に複数の吸気口が設けられた載置台を備えてよい。前記敷き板は、前記加工対象の板に当接する面から前記載置台に当接する面へ貫通し、前記吸気口へ吸い込まれる空気の流路を形成する複数の貫通部を有してよい。
例えば、前記本体部は、前記底部から前記載置台と当接する面へ貫通し、前記吸気口へ吸い込まれる空気の流路を形成する少なくとも１つの第１貫通部を有してよい。前記被穿孔部は、その表面から裏面へ貫通し、前記第１貫通部へ吸い込まれる空気の流路を形成する少なくとも１つの第２貫通部を有してよい。
また、前記被穿孔部に設けられた複数の前記第２貫通部は、前記回転対称の中心に対して点対称に配置されてよい。
【００１１】
本発明の第２の観点は、表面から裏面に向かって穿孔手段により孔を開けられる加工対象の板の前記裏面に敷かれる孔開け加工用の敷き板に関する。この敷き板は、前記加工対象の板を貫通した前記穿孔手段が当たる被穿孔部と、前記被穿孔部が着脱可能に嵌合する嵌合孔を設けた本体部とを有する。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、ドリル等の穿孔手段が当たる被穿孔部を本体部から着脱可能にすることで、被穿孔部のみの交換により本体部を使い続けることができるので、敷き板全体を使い捨てにする場合に比べて無駄を減らせる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施形態に係る孔開け加工装置の構成の一例を示す図である。
【図２】表面から見た敷き板の一例を示す図である。
【図３】被穿孔部を取り外した状態で表面から見た敷き板の一例を示す図である。
【図４】裏面から見た敷き板の一例を示す図である。
【図５】断面方向から見た敷き板の一例を示す図である。
【図６】被穿孔部の取り付け方向を変更して使用することを説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。
図１は、本発明の実施形態に係る孔開け加工装置の概略的な構成の一例を示す図である。本実施形態に係る孔開け加工装置は、電子回路基板などの板状の加工対象物に孔開け加工を施す装置であり、例えば、多層基板を構成する内層基板に位置合わせ用の基準孔を開けるための加工を施す。
図１に示す孔開け加工装置は、加工対象物の基板１を載置するための載置台２と、穿孔手段としてのドリル３と、敷き板１０を有する。
【００１５】
ドリル３は、孔開け加工装置の図示しない駆動機構によって３次元に移動可能であり、載置台２に載置された基板１の任意の位置に移動して孔を開けることができる。例えば、孔開け加工装置は、図示しないＣＣＤ等の撮像装置によって加工対象の基板の表面に形成された基準孔の目印を画像認識し、この画像認識した目印へドリル３を誘導するように駆動機構のアクチュエータを制御する。
【００１６】
載置台２の上面（基板１及び敷き板１０が載置される面）には、空気を吸い込む複数の吸気口４が設けられている。吸気口４は、例えば図に示すように、載置台２の表面において均一に配置される。孔開け加工を行う際、これらの吸気口４につながる不図示の吸気手段（ポンプ）が作動することにより、基板１が敷き板１０とともに載置台２の載置面に吸引されて固定される。
【００１７】
図２，図３は、表面（基板１が載置される面）から見た敷き板１０の一例を示し、図４は、裏面（載置台２と当接する面）から見た敷き板１０の一例を示す。図の例において、敷き板１０は本体部１５と被穿孔部２０を有する。
【００１８】
本体部１５は、加工対象の基板１が載置される面を備えた板体である。本体部１５の表面に基板１が載置され、その裏面が載置台２に当接する。
本体部１５は、表面と裏面を貫く複数の貫通部５を有する。これらの貫通部５の少なくとも一部は、載置台２の上面に設けられた吸気口４と重なる位置に配置される。貫通部５は、吸気口４へ吸い込まれる空気の流路を形成しており、本体部１５の貫通部５を通って吸気口４に空気が流れる。従って、本体部１５の表面に載置された基板１は、貫通部５から吸気口４へ吸い込まれる空気の流れによって吸引され、本体部１５の表面に固定される。
【００１９】
本体部１５の四隅には、略正方形の嵌合孔３０がそれぞれ形成される。各嵌合孔３０には、被穿孔部２０が嵌め込まれる。本体部１５の嵌合孔３０の底には、被穿孔部２０の裏面を支える底部１７が形成される。この底部１７にも、本体部１５の裏面（載置台２と当接する面）へ貫通する貫通部５１が形成される。図３の例において、貫通部５１は、嵌合孔３０の正方形の縁に沿ってスリット状に形成されており、２か所で折れ曲がっている。この貫通部５１は、載置台２の少なくとも１つの吸気口４と重なるように配置されており、底面部１７から吸気口４へ吸い込まれる空気の流路を形成する。
【００２０】
被穿孔部２０は、加工対象の基板１を貫通したドリル３に当たって削られる部材であり、例えばフェノール樹脂などのドリル３で切削可能な材料により形成される。被穿孔部２０の外形は、嵌合孔３０と略同形の正方形である。
被穿孔部２０の縁に近い部分には、複数の貫通部５２が設けられる。これらの貫通部５２は、被穿孔部２０の正方形の中心に対して点対称に配置される。すなわち、それぞれの貫通部５２について、点対称の関係にある別の貫通部５２が１つ存在する。この複数の貫通部５２は、少なくとも一部が底部１７の貫通部５１と重なる位置に配置されており、被穿孔部２０の表面から貫通部５１へ吸い込まれる空気の流路を形成する。従って、被穿孔部２０の表面に置かれた基板１は、貫通部５２及び貫通部５１を通って吸気口４に吸い込まれる空気の流れによって吸引され、被穿孔部２０の表面に固定される。
【００２１】
なお、嵌合部３０から取り外す際に被穿孔部２０を指や器具で摘まめるようにするため、被穿孔部２０の中央部には２つの孔２１が設けられている。
【００２２】
図５は、敷き板１０をＡ−Ａ’線で切断した断面の一部を拡大して表した図である。図５（Ａ)は被穿孔部２０を嵌合孔３０から取り出した状態を示し、図５（Ｂ)は被穿孔部２０を嵌合孔３０に取り付けた状態を示す。
図５（Ｂ)に示すように、被穿孔部２０の表面と本体部１５の表面（基板１が載置される面）とが揃う状態まで被穿孔部２０を嵌合孔３０へ押し込んだ場合、被穿孔部２０の裏面が底部１７に当接する。これにより、敷き板１０の表面は凹凸のない平らな状態に保たれる。
【００２３】
本体部１５は、例えば図４に示すように、互いに貼り合わされた２枚の板体１１，１２を有する。一方の板体１２が加工対象の基板１と当接し、他方の板体１１が載置台２と当接する。嵌合部３０は、板体１２の一部を切り欠いて形成される。この切り欠き部分に対応する板体１１の上面の領域が底部１７となる。
【００２４】
ここで、上述した構成を有する孔開け加工装置によって孔開け加工を繰り返し行う方法について、図６を参照して説明する。
【００２５】
基板１の孔開け加工を行うと、基板１を貫通したドリル３によって被穿孔部２０の表面が削られて凹部が生じる。この凹部は、孔開け加工を繰り返すことによって徐々に広がる。凹部があまり大きくなると、基板１のたわみによって孔の縁にバリを生じ易くなる。そこで、本実施形態に係る孔開け加工装置では、孔開け加工を一定回数以上行った場合に、嵌合部３０における被穿孔部２０の取り付け方向を変更して、まだ凹部が生じていない箇所にドリル３が当たるようにする。
【００２６】
図２，図３において示すように、嵌合部３０の内縁に当接する被穿孔部２０の外縁の形状は、回転対称性を有した正方形である。そのため、本実施形態に係る孔開け加工装置では、４通りの方向で被穿孔部２０を嵌合部３０に取り付けることができる。また、ドリル３の当たる位置が被穿孔部２０の回転対称の中心からずれているため、被穿孔部２０の取り付け方向を変更することにより、被穿孔部２０の表面の異なる位置にドリル３が当たるようにすることができる。
【００２７】
図６（Ａ）〜（Ｄ）は、嵌合部３０おける被穿孔部２０の取り付け方向を９０度ずつ左へ回転させる例を示す。
基板１に孔開け加工を行うと、基板１を貫通したドリル３によって、嵌合孔３０の左上隅に近い部分に凹部６１〜６４が生じる。図６（Ａ）の状態では、まだ被穿孔部２０の取り付け方向を変更していないため、被穿孔部２０の表面には凹部６１のみが生じている。この図６（Ａ）の状態で孔開け加工を一定回数以上繰り返した後、被穿孔部２０を左に９０度回転させて孔開け加工を行うと（図６（Ｂ））、凹部６１と異なる位置にドリル３が当たり、新たな凹部６２が生じる。以下同様に、孔開け加工を一定回数以上繰り返す度に被穿孔部２０を左に９０度回転させると、それぞれ異なる位置に凹部が生じる（図６（Ｃ），図６（Ｄ））。
【００２８】
以上説明したように、本実施形態に係る孔開け加工装置によれば、孔開け加工の際に基板１を貫通したドリル３によって削られる被穿孔部２０を本体部１５から着脱可能にしているため、被穿孔部２０のみを交換することによって、本体部１５を使い続けることができる。従って、これまでのように敷き板全体を使い捨てにすることがなくなり、無駄を大幅に減らすことができる。
【００２９】
また、本実施形態に係る孔開け加工装置によれば、嵌合孔３０の内縁部と当接する被穿孔部２０の外縁の形状が回転対称性を有しており、その回転対称の中心からずれた位置でドリル３が被穿孔部２０に当たる。これにより、嵌合孔３０における被穿孔部２０の取り付け方向を変更することで、被穿孔部２０の表面においてドリル３が当たる位置を適宜変更できる。従って、ドリルの当たる位置が固定される場合に比べて、１枚の被穿孔部２０をより有効に使用することが可能となり、被穿孔部２０の交換の頻度を減らすことができる。
【００３０】
また、本実施形態に係る孔開け加工装置によれば、被穿孔部２０の表面と本体部１５の表面とが揃う状態まで被穿孔部２０を嵌合孔３０へ押し込んだ場合に、被穿孔部２０の裏面が本体部１５の底部１７に当接する。これにより、被穿孔部２０がドリル３によって下方向に押されても、被穿孔部２０と本体部１５の表面が揃った平らな状態に保たれるため、孔開け加工時の基板１のたわみを抑えてバリを生じ難くすることができる。
【００３１】
また、本実施形態に係る孔開け加工装置によれば、本体部１５が２枚の板体１１，１２を貼り合わせて形成されており、一方の板体１２の一部を切り欠くことによって嵌合孔３０が形成される。従って、１枚の板体を削る方法に比べて、嵌合孔３０と底部１７を簡単に作ることができる。この場合、板体１１と同じ厚さの板体から被穿孔部２０を切り出して形成すれば、被穿孔部２０と本体部１５の表面を更に精度良く揃えて平らにすることができる。
【００３２】
また、本実施形態に係る孔開け加工装置によれば、本体部１５に設けられた貫通部５によって、敷き板１０の表面から載置台２の吸気口４へ吸い込まれる吸気の流路が形成されるため、孔開け加工を行う際に、加工対象の基板１を敷き板１０とともに載置台２へ吸引して固定することができる。
【００３３】
また、本実施形態に係る孔開け加工装置によれば、底部１７に設けられた貫通部５１と被穿孔部２０に設けられた貫通部５２によって、被穿孔部２０の表面から吸気口４へ吸い込まれる空気の流路が形成されるため、被穿孔部２０の表面付近において基板１を載置台２に強く固定できる。これにより、孔開け加工時にドリル３の当たる部分がずれ難くなり、加工精度を高めることができる。
【００３４】
また、本実施形態に係る孔開け加工装置によれば、被穿孔部２０に設けられた複数の貫通部５２が、被穿孔部２０の正方形の中心に対して点対称に配置される。そのため、嵌合孔３０における被穿孔部２０と取り付け方向を変更しても、底部１７の貫通部５１と被穿孔部２０の貫通部５２とが常に同じ位置関係で配置される。従って、被穿孔部２０の取り付け方向を変更しても、被穿孔部２０の表面から吸気口４へ吸い込まれる空気の流路を確実に確保することができる。
【００３５】
なお、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、種々のバリエーションを含んでいる。
【００３６】
上述した実施形態では、被穿孔部２０の外縁の形状を正方形にしているが、本発明はこれに限定されない。本発明の他の実施形態では、被穿孔部の外縁の形状を他の回転対称性のある形（正多角形など）にしてもよい。また、被穿孔部の外縁を円以外の形状にすることによって、被穿孔部が嵌合孔の中で回転することを防止できる。
【００３７】
上述した実施形態では、孔開け加工の対象物として基板を例に挙げているが、本発明はこれに限定されない。すなわち本発明は、比較的薄い板状の物体に孔を開ける種々の孔開け加工装置に広く適用可能である。
【符号の説明】
【００３８】
１…基板、２…載置台、３…ドリル、４…吸気口、５，５１，５２…貫通部、１０…敷き板、１５…本体部、１７…底部、２０…被穿孔部、１１，１２…板体、３０…嵌合孔
【図１】
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【図２】
2012111004.tif 000004
【図３】
2012111004.tif 000005
【図４】
2012111004.tif 000006
【図５】
2012111004.tif 000007
【図６】
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