(57)【要約】【課題】基板分割中に発生する切粉を効率よく集塵する。【解決手段】複数の実装基板１１ａがスリット１１ｃにより区画され、連結部１１ｄで繋がって１枚のシートに形成された被分割基板１１から、個々の実装基板１１ａに分割する基板分割装置であって、連結部１１ｄを切削して分断する切削工具２と、被分割基板１１の上側に配置されて切削工具２を収容する上側吸引治具３と、被分割基板１１の下側に配置されて下部に吸引口４ｂを有する下側吸引治具４とを備え、両吸引治具３，４の係合部に突起４ａが設けられ、切削時には、突起４ａをスリット１１ｃに貫通させて両吸引治具３，４で被分割基板１１を挟み、係合部で連結部１１ｄの周囲空間を包囲した状態で、切削工具２により連結部１１ｄが切削され、切削時に生じる切粉が吸引口４ｂから吸引されるように構成した。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の実装基板がスリットにより区画され、前記スリットの一部が連結部で繋がって１枚のシートに形成された被分割基板から、個々の前記実装基板に分割する基板分割装置であって、
前記連結部を切削して分断する切削工具と、
前記被分割基板の上側に配置されて前記切削工具を収容する上側吸引治具と、
前記被分割基板の下側に配置されて下部に吸引口を有する下側吸引治具とを備え、
前記上側吸引治具と前記下側吸引治具が組み合わされる係合部に突起が設けられ、
切削時には、前記突起を前記スリットに貫通させて前記上側吸引治具と前記下側吸引治具で前記被分割基板を挟み、前記係合部で前記連結部の周囲空間を包囲した状態で、前記切削工具により前記連結部が切削され、前記切削時に生じる切粉が前記下側吸引治具の前記吸引口から吸引されるようにしたことを特徴とする基板分割装置。
【請求項２】
請求項１に記載の基板分割装置において、
前記突起は、前記下側吸引治具の上部両端の２箇所に、前記被分割基板の前記連結部が嵌合する間隔を開けて、前記切削時の前記切削工具の刃部を包囲するように形成されていることを特徴とする基板分割装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の基板分割装置において、
前記切削時に前記吸引口から吸引されたときに、前記上側吸引治具と前記下側吸引治具の内部のエアーは、前記スリットの貫通部を通り上方から下方へ向けて流れるように構成されていることを特徴とする基板分割装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、多面付けされた１シートの基板から複数の個々の実装基板へ分割する基板分割装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電子部品が実装される基板は、生産性を考慮して、１枚の基板に複数の基板をまとめて面付けして製造されることが多い。この場合、予め基板には、個々の基板同士の境界部間に切れ目となるスリットを入れて一部の連結部で接続しておき、電子部品が実装された後に基板分割装置を用いて連結部を切断することで、１枚の基板が製品領域である複数の実装基板と除去領域とに分割される。分割する際には、分割加工中に切粉が発生するが、発生した切粉が基板に付着すると、基板の動作中に不具合を起こす可能性があるため、分割しながら切粉を吸塵する必要がある。
【０００３】
吸塵機能を備えた従来の基板分割装置として、例えば、次のような技術が開示されている。それによれば、基板の分割工具であるルータービットの周囲に沿って、２種類のエアーを供給している。第１のエアーは分割する基板の上面側から基板の面に向けて供給し、第２のエアーは第１のエアーの更に外側から、基板平面に対して所定の鋭角をなすように、ルータービットの外面部位に向けて供給している。そして、基板の下面側に、分割時に発生する切粉と共に第１エアーおよび第２エアーを吸引する吸塵部を備えている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−１３８１９８号公報（第３頁、図１）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に示された従来の基板分割装置では、ルータービット側からエアーを吹き付け、基板を挟みルータービットの反対側の吸塵部から吸塵することで切粉の飛散を防止しているが、高速で回転するルータービットの刃から飛散する切粉は、エアーを潜り抜けることがあった。また、エアーを吹き付ける場合は、エアーの吐出角度の調整が必要であり、手間が掛かっていた。更に、エアーの流量、風速を増加させたとしても、切り粉が飛散する方向に空間があると、飛散を完全に防止するのは難しく、実装基板側へ切粉が飛散して付着する可能性があった。
【０００６】
この発明は、上記のような問題を解決するためになされたもので、基板分割中に発生する切粉を効率よく集塵する基板分割装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明に係る基板分割装置は、複数の実装基板がスリットにより区画され、スリットの一部が連結部で繋がって１枚のシートに形成された被分割基板から、個々の実装基板に分割する基板分割装置であって、連結部を切削して分断する切削工具と、被分割基板の上側に配置されて切削工具を収容する上側吸引治具と、被分割基板の下側に配置されて下部に吸引口を有する下側吸引治具とを備え、上側吸引治具と下側吸引治具が組み合わされる係合部に突起が設けられ、切削時には、突起をスリットに貫通させて上側吸引治具と下側吸引治具で被分割基板を挟み、係合部で連結部の周囲空間を包囲した状態で、切削工具により連結部が切削され、切削時に生じる切粉が下側吸引治具の吸引口から吸引されるよう
にしたものである。
【発明の効果】
【０００８】
この発明の基板分割装置によれば、上側吸引治具と下側吸引治具の係合部に突起が設けられ、切削時には、突起をスリットに貫通させて上側吸引治具と下側吸引治具で被分割基板を挟み、係合部で連結部の周囲空間を包囲した状態で、切削工具により連結部が切削され、切削時に生じる切粉が下側吸引治具の吸引口から吸引されるようにしたので、連結部が両吸引治具で覆われていることで、切削時の切粉を効率よく吸引でき、切粉が実装基板側に飛散するのを防止できる。
また、エアーの吹き付けによるような集塵と比較して、エアー吐出角度の調整等の作業が不必要になるため作業時間の短縮が図られる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】この発明の実施の形態１による基板分割装置の概略構成図である。
【図２】この発明の実施の形態１の基板分割装置で加工される被分割基板の平面図である。
【図３】図１の基板分割装置の下側吸引治具の正面図と上面図である。
【図４】図３に示す下側吸引治具に被分割基板をセットした状態を示す正面図と上面図である。
【図５】図１の基板分割装置の上側吸引治具の正面図と上面図である。
【図６】図１の基板分割装置を用いて基板を切断する状態を示す正面断面図と上面断面図である。
【図７】実施の形態１に示す基板分割中の切粉の飛散方向を説明する説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
実施の形態１．
以下、この発明の実施の形態１による基板分割装置を図に基づいて説明する。
図１は基板分割装置１の概略構成図であり、図２は実施の形態１の基板分割装置が対象とする基板の平面図である。以下の説明において、図２のような分割前の状態の基板を被分割基板と呼び、基板分割装置によって分割された、または分割される個々の基板を実装基板と呼ぶことにする。
【００１１】
先に、図２の被分割基板１１から説明する。
図２のように、電子部品等が実装されて最終的に製品となる実装基板１１ａが複数枚（図２では４枚）一綴りになって１枚の被分割基板１１が形成されている。実装基板１１ａの外周部には最終的に除去される除去領域１１ｂがあり、実装基板１１ａ同士および実装基板１１ａと除去領域１１ｂの間にはスリット１１ｃが形成され、このスリット１１ｃによって実装基板１１ａが区画されており、スリット１１ｃの途中に設けられた連結部１１ｄにより繋がっている。
図２では４枚の実装基板１１ａが綴られた被分割基板１１を示しているが、これは一例を示すものであり、実装基板１１ａの形状や個数、またスリット１１ｃの形状や連結部１１ｄの個数等は図に限定するものではない。
【００１２】
基板分割装置１は、図２に示すような多面付けされた複数の実装基板１１ａを有する１枚の被分割基板１１から、連結部１１ｄをスリット１１ｃに沿って切削加工し、個々の実装基板１１ａへと分割する装置である。
そこで次に、図１により基板分割装置１の全体の概略構成を説明する。
図１に示すように、基板分割装置１は、連結部１１ｄの分割に使用する切削工具２と、切削時に発生する切粉を吸引するための上側吸引治具３および下側吸引治具４とを有して構成されている。
加工時は、上側吸引治具３と下側吸引治具４が組み合わされる。すなわち、上側吸引治具３の下部と下側吸引治具４の上部とが係合するので、この部分を係合部と呼ぶことにする。
基板の分割加工時には、係合部で被分割基板１１が挟まれて操作される。なお、被分割基板１１は、基板分割装置１とは別に、図示しない保持具に保持されている。
【００１３】
下側吸引治具４の下部側は吸引口４ｂとなっており、吸引口４ｂがダクト５に接続され、ダクト５は集塵機６に接続されている。そして、切削工具２と上側吸引治具３と下側吸引治具４と集塵機６とは、コントローラ７によって制御され、コントローラ７は操作盤８によって操作されるようになっている。
なお、集塵機６は基板分割装置１の外部に設けた場合で説明したが、集塵機６またはそれに替わる吸引機器を、基板分割装置１の内部に設置しても良い。
【００１４】
次に、各部の詳細について説明する。
切削工具２の一例として、本実施の形態では刃部にルータービット２ａを用いた場合で説明する。外周に切れ刃のある切削刃であるルータービット２ａと、ルータービット２ａを回転させるスピンドル部２ｂを備え、スピンドル部２ｂの先端でルータービット２ａが把持されて高速回転する。
ルータービット２ａは、被分割基板１１のスリット１１ｃに挿入され、ルータービット２ａが回転しながらスリット１１ｃの方向に進むことで、連結部１１ｄを分断する。
基板分割時は基板材料の切粉が発生する。この切粉は実装基板１１ａに付着すると、製品になったときに実装基板１１ａの誤動作により不具合を引き起こす可能性があるため、切粉を確実に除去する必要がある。このために用いられるのが、上側吸引治具３と下側吸引治具４である。
【００１５】
図３は、下側吸引治具４の概略図であり、（ａ）は上面図、（ｂ）は正面図を示している。（ａ）のように、上方から見て細長い長円形をしており、短径方向の寸法はスリット１１ｃの幅よりわずかに小さい寸法とし、長径方向の寸法は連結部１１ｄの長さより長くしている。また、（ｂ）のように正面から見た場合、上部側の左右に、角のような形状をした突起４ａが形成されている。２つの突起４ａの内側の間隔Ｄは、被分割基板１１の連結部１１ｄの長さｄ（図４参照）よりわずかに長い寸法とし、突起４ａの高さは被分割基板１１の厚さより大きな寸法としている。
突起４ａを設けた面より下部側は、下方に向かって狭まった部分を有し、その先はダクト５に連結しやすいようにストレートに形成され端部が吸引口４ｂとなっている。
【００１６】
図４は下側吸引治具４が被分割基板１１の分割箇所、すなわち連結部１１ｄの直下に配置された状態を示す図であり、（ａ）は上面図、（ｂ）は正面図を示している。
図４（ａ）に示すように、突起４ａは上面視Ｕ字状となっており、加工時にはこの内部にルータービット２ａが挿入されて、ルータービット２ａを包囲する空間となる。
連結部１１ｄを分断する際は、まず下側吸引治具４が連結部１１ｄの直下の位置まで移動する。そして下側吸引治具４の２つの突起４ａの間に連結部１１ｄが嵌合できる位置で位置決めされる。次に下側吸引治具４が上昇し、２つの突起４ａが被分割基板１１の下面側から上面側へとスリット１１ｃに挿入されて、被分割基板１１の下面に配置されるが、この状態が図４である。このように、突起４ａは加工時の位置決めの役目もする。
【００１７】
図５は上側吸引治具３の概略図であり、（ａ）は上面図、（ｂ）は正面図で要部のみを示している。（ａ）のように、上方から見て長円形をしており、上部側は、切削工具２を収容できる大きさである。下部側は漏斗状にすぼめられて、下側吸引治具４と略同じ形状の細い長円形となっている。
この上側吸引治具３は、先の図４のように、被分割基板１１に下側吸引治具４が挿入された状態で上方から組み合わされて係合するので、係合時に下側吸引治具４の２つの突起４ａ間に隙間ができないように、上側吸引治具３の下部側には、２つの突起４ａ間に形成される開口部を塞ぐようなひれ状の突部３ａを設けている。突部３ａの高さは、突起４ａの高さから被分割基板１１の厚さを差し引いたものと略同じになっている。
なお、上側吸引治具３の上部側は、図示を省略しているが、加工時のエアーが供給される供給口となるため，大きく開口している。
【００１８】
次に、基板分割装置１を用いて被分割基板１１の連結部１１ｄを分割する動作について説明する。
図６は、係合された上下の吸引治具内でルータービット２ａが連結部１１ｄを切削する様子を示す概略図であり、（ｂ）は正面断面図、（ａ）は（ｂ）のＡ−Ａ部の上面断面図である。
先に説明した図４のように、被分割基板１１の下面に下側吸引治具４が配置された後、上側吸引治具３が連結部１１ｄの上方の位置から下降し、下側吸引治具４に係合される。これにより、両治具の係合部で連結部１１ｄの周辺空間が包囲される。
【００１９】
上側吸引治具３の内部にある切削工具２は、連結部１１ｄの切削開始点付近の上方から下降し、ルータービット２ａが被分割基板１１の上面側から下面側へとスリット１１ｃに挿入される。その後、ルータービット２ａは回転しながら太矢印のように水平移動し、連結部１１ｄの端面に接触してその厚み部分の切削を開始する。そのまま連結部１１ｄの長手方向に沿って送られることにより連結部１１ｄが分断される。
切削の過程において、下側吸引治具４はダクト５を介して集塵機６で吸引されているので、両吸引治具３，４の内部のエアーは、矢印のようにスリット１１ｃの貫通部を通り上方から下方へ向けて流れる。発生した切粉はこのエアーによって吸引されて、ダクト５を通り集塵機６へと収集される。なお、集塵機６は、両吸引治具３，４が係合されると作動するようになっている。
【００２０】
図７は、基板分割中に発生する切粉の飛散方向を説明する説明図である。基板加工中の被分割基板１１の表面の上面から見た様子を示している。図のように、基板の分割加工中において、ルータービット２ａが図の破線矢印の方向に送られて、被分割基板１１の連結部１１ｄに接触した直後のＢ点では、ルータービット２ａの進行方向に切粉が飛散する傾向がある。一方、刃の外周面が連結部１１ｄの端面から開放されるＣ点では、ルータービット２ａの進行方向とは逆方向に切粉が飛散する傾向にある。
いずれの場合にも、飛散した切粉は、上側吸引治具３と下側吸引治具４、更にはスリット１１ｃに嵌合された下側吸引治具４の突起４ａおよび上側吸引治具３の突部３ａによって密閉されていることで、外部への飛散は防止されている。
【００２１】
連結部１１ｄの一箇所を分割後は、次の連結部１１ｄに移動するため、集塵機６の吸引流量が弱まり、または一時停止し、上側吸引治具３と切削工具２が被分割基板１１の上方に移動する。同時に下側吸引治具４は被分割基板１１の下方に移動する。
図示は省略しているが、切削工具２，上側吸引治具３，下側吸引治具４には駆動機構を備えており、それらの駆動機構および集塵機６は、コントローラ７および操作盤８によって制御，操作されている。
上記の動作を繰り返すことにより、順次、両吸引治具３，４が被分割基板１１の連結部１１ｄに応じて移動して切削することで、全ての実装基板１１ａが分割されて加工が終了する。
【００２２】
数万ｒｐｍの速度で回転しているルータービット２ａによって弾き飛ばされる切粉の飛散防止対策として、例えば特許文献１のようにエアーで吹き付けて飛散防止する場合や、集塵機の吸引パワーだけで切粉の飛散防止を図る場合と比較して、本願発明では、被分割基板１１の上下に配置した両吸引治具３，４で、スリット１１ｃを含めた連結部１１ｄ部全体を覆うことで、実装基板１１ａ側への切粉の飛散を確実に防止できる。
【００２３】
これによって、基板分割後の切粉の除去作業をする必要がなくなり、作業時間の手間が省けるようになる。また洗浄コストについても削減できる。基板洗浄にブラシ等を使用していた場合は、洗浄作業がなくなることで、ブラシが直接基板に接触することによる実装基板１１ａへの損傷の心配がなくなる。ブラシ洗浄を含めた他の洗浄においても、洗浄作業の削減により、洗浄機の選定や洗浄方法について、労を費やす必要がなくなる。
【００２４】
なお、これまでは、下側吸引治具４は、それぞれの連結部１１ｄに応じて移動させる場合を説明してきたが、下側吸引治具４は固定であっても良い。この場合は、それぞれの連結部１１ｄにおいて、下側一括下側吸引治具を設置する。下側一括下側吸引治具の上に被分割基板１１を配置後、それぞれの連結部１１ｄに対して、上側吸引治具３を順次移動させて、予め配置された各々の下側一括吸引治具と嵌合させて分割作業を行う。
また、上側吸引治具３においても同様、治具は固定であってもよい。この場合は被分割基板１１が下側吸引治具４と上側吸引治具３で挟まれた状態で配置されることになる。
【００２５】
また、下側吸引治具４の突起４ａの配置について、下側吸引治具４の上面に設けた場合を説明したが、係合部の構造を上下逆にしてもよい。
また、２つの突起は基板の上下面の片側だけにある必要はなく、基板の上下面で分かれて配置されていても良い。また、基板の上下面の両方の吸引治具にそれぞれ２つずつ突起があり、それらが嵌合する形状であってもよい。
つまり、係合部によってスリット１１ｃを含めて連結部１１ｄの周囲全体を包囲している形状であれば、突起の形状や箇所は、図４に示す形状に限定されるものではない。
【００２６】
以上のように、実施の形態１の基板分割装置によれば、複数の実装基板がスリットにより区画され、スリットの一部が連結部で繋がって１枚のシートに形成された被分割基板から、個々の実装基板に分割する基板分割装置であって、連結部を切削して分断する切削工具と、被分割基板の上側に配置されて切削工具を収容する上側吸引治具と、被分割基板の下側に配置されて下部に吸引口を有する下側吸引治具とを備え、上側吸引治具と下側吸引治具が組み合わされる係合部に突起が設けられ、切削時には、突起をスリットに貫通させて上側吸引治具と下側吸引治具で被分割基板を挟み、係合部で連結部の周囲空間を包囲した状態で、切削工具により連結部が切削され、切削時に生じる切粉が下側吸引治具の吸引口から吸引されるようにしたので、連結部が両吸引治具で覆われていることで、切削時の切粉を効率よく吸引でき、切粉が実装基板側に飛散するのを防止できる。
また、エアーの吹き付けによるような集塵と比較して、エアー吐出角度の調整等の作業が不必要になるため作業時間の短縮が図られる。
【００２７】
また、突起は、下側吸引治具の上部両端の２箇所に、被分割基板の連結部が嵌合する間隔を開けて、切削時の切削工具の刃部を包囲するように形成されているので、突起により両吸引治具の内部空間がスリット部を貫通して一体的になるため、実装基板側への切粉の飛散を確実に防止することができる。
【００２８】
また、切削時に吸引口から吸引されたときに、上側吸引治具と下側吸引治具の内部のエアーは、スリットの貫通部を通り上方から下方へ向けて流れるように構成されているので、切削時に発生する切粉を効率よく集塵でき、両吸引治具の外部への飛散を防止できる。
【００２９】
なお、本願発明は、その発明の範囲内において、各実施の形態を適宜、変更、省略することができる。
【符号の説明】
【００３０】
１  基板分割装置、２  切削工具、２ａ  ルータービット、２ｂ  スピンドル部、
３  上側吸引治具、３ａ  突部、４  下側吸引治具、４ａ  突起、４ｂ  吸引口、
５  ダクト、６  集塵機、７  コントローラ、８  操作盤、１１  被分割基板、
１１ａ  実装基板、１１ｂ  除去領域、１１ｃ  スリット、１１ｄ  連結部
【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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