(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のプリント配線板とその間隙および最上面にアルミニウムまたはアルミニウム合金製のあて板を積み重ねる工程と、
積み重ねられた前記プリント配線板に対して、長手側径の寸法が短手側径の寸法の２倍未満である貫通長穴の一端に第１の穴加工を行なう工程と、
前記貫通長穴のもう一方の一端に第２の穴加工を行なう工程と、
２穴間の中心部分を順次穴加工していく工程を備え、
前記穴加工は先端角θが１５０°≦θ＜１８０°であるドリルを用いて行うことを特徴とするプリント配線板の長穴加工方法。
【請求項２】
貫通長穴を形成するドリル径が、非導通穴を形成する場合目的とする貫通長穴の短手側寸法と同径、導通穴の場合目的とする貫通長穴の短手側寸法より０．０５〜０．１５mm大きい径にて加工し、複数の穴を繰り返して形成することにより貫通長穴を形成することを特徴とする請求項１記載のプリント配線板の長穴加工方法。
【請求項３】
ドリル刃長が、積み重ねられたプリント配線板の総厚よりも１〜３mm長く設定された刃長にて加工する請求項２記載のプリント配線板の長穴加工方法。
【請求項４】
加工するドリルのヤング率が、６１，５００〜７０，０００kgf／mm2である請求項２記載のプリント配線板の長穴加工方法。
【請求項５】
貫通長穴を構成する穴を加工する際、１つの穴につき２回以上に分けて加工を行うことを特徴とする請求項２に記載のプリント配線板の長穴加工方法。
【請求項６】
目的とする貫通長穴の形成域内において、貫通長穴を構成する穴の中心間のピッチが０．３mmに達するまで加工することを特徴とする請求項２に記載のプリント配線板の長穴加工方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、移動体通信用電話機、パソコン、ビデオカメラ等の各種電子機器に用いられるプリント配線板の長穴加工方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、電子機器の高機能化、高密度化に伴い、電子部品は、益々軽薄短小化、高集積化、高速化の傾向にある。
【０００３】
このために、プリント配線板の形態も益々低誘電率、薄型、軽量化の傾向が進む中で配線密度あるいは、そこに実装される電子部品も高密度化している。
【０００４】
プリント配線板には、スルーホール、ディスクリート部品の実装用の穴、及び実装時の実装ピン挿入穴等が必要とされている。
【０００５】
この中で、ディスクリート部品の実装用の穴は、部品の小型化、及び、製品の高性能化にともなう部品の高密度化により、年々穴径が小さくなると同時に、穴加工精度の安定化がより一層求められている。
【０００６】
一方でプリント配線板のコストダウン要求も年々厳しくなっており、穴加工コストを下げるために、プリント配線板の穴加工時の重ね枚数を１枚でも増加させるための加工方法の検討が行われている。
【０００７】
ここでコストダウンのための重ね枚数増加と穴加工精度とは相反する関係があり、重ね枚数が増加するほど、ドリルぶれ、いわゆるドリルシュートによる位置ずれが顕著になり、穴加工精度が劣化していくのが現実である。特に貫通長穴においてはその傾向が大きく、穴形状の悪化が顕著に現れる。
【０００８】
以下に従来のプリント配線板における貫通長穴の穴加工方法について説明する。
【０００９】
図３は、従来のプリント配線板における貫通長穴の穴加工方法の工程概略図である。図３（ａ）に示すように、まず形成する貫通長穴の両端の本加工穴と、同心円の位置に、目的とする穴径より小さい穴径のドリルを使用して下穴Ｘ，Ｙを形成する。
【００１０】
次に目的とする穴径のドリルを使用して本加工を行う。このときの加工方法は、図３（ｂ）に示すように目的とする穴径のドリルを使用して、まず形成する貫通長穴の両端から加工（１→２の順に）する。このときのドリルの先端角θは１２０〜１３０°、刃長は積み重ねられたプリント配線板よりも４〜７mm長い刃長であり、ヤング率は５０，０００〜５５，０００kgf／mm2である。
【００１１】
次に加工した穴間のセンターを加工（３→４→５の順に）する。これを隣り合う加工穴の中心間ピッチが、予め決められた中心間ピッチに達するまで行う。ここで下穴は、貫通長穴の両端に１回の加工で形成されるとともに、２つの下穴の穴径は同じに形成される。なお、図の各円は加工穴を表している。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら上記の従来におけるプリント配線板等の積層板の穴加工方法では、以下の課題がある。
【００１３】
図４は、従来の方法の加工途中を表している。目的とする貫通長穴の寸法は、長穴長手側寸法が長穴短手側寸法の２倍未満である貫通長穴である。
【００１４】
この方法では、まず形成する貫通長穴の両端の本加工穴と同心円の位置に目的とする穴径より小さい穴径のドリルを使用して下穴Ｘ，Ｙを形成する。
【００１５】
次に目的とする穴径のドリルを使用して加工を行う。ここで格子部分の円は、下穴加工で既に加工された空間である。
【００１６】
斜線部分の円は、下穴の次に加工された空間（ａ）である。
【００１７】
次に加工予定部分（ｂ）の穴加工を行うのであるが、この時ドリルの加工予定部分には既に加工された空間があり、しかも左右対称ではないため、ドリルへの抵抗が不均一になり、その結果図５に示すように、（ａ）の次の加工された空間（ｂ）が、正しい位置に加工できなくなる。
【００１８】
また、本来、製品においては不要な下穴を加工するために、目的とする径より細い径のドリルを設定しなければならない。
【００１９】
これが原因で、積層板の積み重ね枚数が減少し、工程数が増加するため、コストダウンに悪影響を及ぼしているという問題を有していた。
【００２０】
本発明は上記従来の問題点を解決するものであり、プリント配線板の穴加工において、下穴を形成せず、本来目的とする穴径のドリルのみを使用して、精度のよい貫通長穴を形成する積層板の長穴加工方法を提供することを目的とする。
【００２１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の請求項１に記載した発明は、特に、所定の長手側寸法と短手側寸法を有する貫通長穴を形成する際、先端角θが１５０°≦θ＜１８０°であるドリルを用いるとともに、複数の穴を繰り返して形成することにより貫通長穴を形成することを特徴とするプリント配線板の長穴加工方法であり、ドリルの先端角を広くすることにより、加工開始時においてドリルの先端部分の積層板へ接触する部分が大きくなる。そのため加工時にドリルが安定しすべりにくくなるのでドリル抵抗が減少し、穴加工時のドリルシュートを低減できる。その結果目的とする貫通長穴の両端の穴加工を精度よく加工することができ、積層板の積み重ね枚数を減少させることなく加工できるという効果を有する。
【００２２】
請求項２に記載の発明は、特に、ドリル径が非導通穴の場合目的とする貫通長穴の短手側寸法と同径、導通穴の場合目的とする貫通長穴の短手側寸法より０．０５〜０．１５mm大きい径にて加工し、複数の穴により貫通長穴を形成することを特徴とする請求項１記載のプリント配線板の長穴加工法であり、請求項１記載のドリルを用いて所定の寸法にて穴加工することにより、目的とする径の穴加工を精度よく行うことができるという効果を有する。
【００２３】
また本発明は、特に、ドリル加工を行う貫通長穴の寸法が、長手側径が短手側径の２倍未満の寸法であるプリント配線板の長穴加工法であり、特にドリル抵抗が大きくなり従来より下穴形成を必要とした上記寸法において、下穴を形成することなく、本来目的とする穴径のドリルのみを使用して形成することが可能となり、プリント配線板の積み重ね枚数を減少させることなく加工できるという効果を有する。
【００２４】
請求項３に記載の発明は、特に、ドリル刃長が、積み重ねられたプリント配線板の総厚よりも１〜３mm長く設定された刃長にて加工することを特徴とする請求項２記載のプリント配線板の長穴加工方法であり、ドリル刃長を従来より短くすることにより、ドリルのぶれを低減させることができ、請求項２の発明よりもさらにドリルの加工性が安定するので、目的とする貫通長穴の両端の穴加工をより精度よく加工することができ、プリント配線板の積み重ね枚数を減少させることなく加工できるという効果を有する。
【００２５】
請求項４に記載の発明は、特に、加工するドリルのヤング率が６１，５００〜７０，０００kgf／mm2の値を有する超鋼ドリルを用いて加工することを特徴とする請求項２記載のプリント配線板の長穴加工方法であり、高ヤング率である超鋼ドリルを用いることにより、ドリルのぶれを低減させることができ、請求項２の発明よりもさらにドリルの加工性が安定するので、目的とする貫通長穴の両端の穴加工をより精度よく加工することができ、プリント配線板の積み重ね枚数を減少させることなく加工できるという効果を有する。
【００２６】
また本発明は、特に、所定の長手側寸法と短手側寸法を有する貫通長穴を形成する際、ルータ加工用のエンドミルを用いるとともに、複数の穴により貫通長穴を形成することを特徴とするプリント配線板の長穴加工法であり、穴加工にルータ加工用エンドミルを用いることにより、穴加工時のドリルシュートをなくし、目的とする貫通長穴の両端の穴加工を精度よく加工することができ、プリント配線板の積み重ね枚数を減少させることなく加工できるという効果を有する。
【００２７】
また本発明は、特に、エンドミル径が非導通穴の場合目的とする貫通長穴の短手側寸法と同径、導通穴の場合目的とする貫通長穴の短手側寸法より０．０５〜０．１５mm大きい径にて加工するとともに、複数の穴を繰り返して形成することを特徴とするプリント配線板の長穴加工方法であり、エンドミルを用いて所定の寸法にて穴加工することにより、目的とする径の穴加工を精度よく行うことができるという効果を有する。
【００２８】
また本発明は、特に、エンドミル加工を行う貫通長穴の寸法が、長手側径が短手側径の２倍未満の寸法であるプリント配線板の長穴加工法であり、特にドリル抵抗が大きくなり従来より下穴形成を必要とした上記寸法において、下穴を形成することなく、本来目的とする穴径のエンドミルのみを使用して形成することが可能となり、プリント配線板の積み重ね枚数を減少させることなく加工できるという効果を有する。
【００２９】
また本発明は、特に、エンドミルの刃長が、積み重ねられたプリント配線板よりも１〜３mm長く設定された刃長にて加工することを特徴とするプリント配線板の長穴加工方法であり、エンドミル刃長を従来より短くすることにより、さらに加工性が安定するので、目的とする貫通長穴の両端の穴加工をより精度よく加工することができ、プリント配線板の積み重ね枚数を減少させることなく加工できるという効果を有する。
【００３０】
また本発明は、特に、加工するエンドミルのヤング率が６１，５００〜７０，０００kgf／mm2であることを特徴とするプリント配線板の長穴加工方法であり、高ヤング率である超鋼エンドミルを用いることにより、さらにドリルの加工性が安定するので、目的とする貫通長穴の両端の穴加工をより精度よく加工することができ、プリント配線板の積み重ね枚数を減少させることなく加工できるという効果を有する。
【００３１】
請求項５に記載の発明は、特に、貫通長穴を構成する穴を加工する際、１つの穴につき２回以上に分けて加工を行うことを特徴とする請求項２に記載のプリント配線板の長穴加工方法であり、２回以上に分けて加工を行うことにより、ドリル曲がりによる穴位置ずれを防止できるため、請求項２の発明よりもさらに、目的とする貫通長穴の両端の穴加工を精度よく加工することができ、プリント配線板の積み重ね枚数を減少させることなく加工できるという効果を有する。
【００３２】
請求項６に記載の発明は、特に、目的とする貫通長穴の形成域内において、貫通長穴を構成する穴の中心間のピッチが０．３ｍｍに達するまで加工することを特徴とする請求項２に記載のプリント配線板の長穴加工方法であり、これにより、不必要な数の穴加工を行うことはなく、穴加工する場所の、加工する部分とすでに加工されている部分とが対称になるため、安定した位置精度、穴形状を有する貫通長穴加工が可能になるという効果を有する。
【００３３】
また本発明は、複数積み重ねたプリント配線板の各々の間隙に、穴加工工程に用いるあて板と同質・同形の材料を挿入しながら加工することを特徴とするプリント配線板の長穴加工方法であり、あて板と同質・同形の材料を複数積み重ねたプリント配線板の各々の間隙に挿入することにより、プリント配線板間におけるドリルシュートがさらに低減できるため、目的とする貫通長穴の両端の穴加工を精度よく加工でき、プリント配線板の積み重ね枚数を減少させることなく加工できるという効果を有する。
【００３４】
【発明の実施の形態】
（実施の形態１）
以下に本発明の実施の形態１を用いて、図面を参照しながら説明する。
【００３５】
図１は、本発明の実施の形態におけるプリント配線板の長穴加工方法を示す。
【００３６】
まず、図１の（ａ）に示すように、長手側寸法（＝Ｌ）が短手側寸法（＝Ｍ）の２倍未満の形状を有する貫通長穴において、当該貫通長穴が、非導通貫通長穴の場合は、短手側寸法（＝Ｍ）と同径のドリルを使用し、導通貫通長穴の場合には、貫通穴形成後にスルーホールめっきを行うため、めっき厚分を考慮して、短手側寸法（＝Ｍ）より大きい（０．０５〜０．１５mm）穴径のドリルを使用して、目的とする貫通長穴の一端に穴Ａを加工する。このとき、先端角θが１５０°≦θ＜１８０°、刃長は積み重ねられたプリント配線板の総厚よりも１〜３mm長い刃長であり、ヤング率は６１，５００〜７０，０００kgf／mm2の範囲の値を有するドリルを用いる。上記形状のドリルを用いることにより、ドリルのプリント配線板への抵抗が減少するため、ドリルシュートを低減できる。
【００３７】
ここで、ドリル抵抗について説明する。図２は、穴加工開始時のドリルの断面図を示す。（ａ）は本発明におけるドリル３ａ、（ｂ）は従来のドリル３ｂによる加工開始時の断面図である。図２に示すように、ドリル３ａの先端角θを広くする（θ2→θ1）ことにより、加工開始時においてドリル３ａの先端部分のプリント配線板４へ接触する部分が大きくなる。そのため加工時にドリル３ａが安定しすべりにくくなるので、プリント配線板４に対するドリル抵抗が減少し、穴加工時のドリルシュートを低減できる。
【００３８】
このときのドリル３ａの先端角度は、前述の通り、１５０°≦θ＜１８０°が適当である。θ＜１５０°の場合、加工開始時におけるドリル３ａの先端部分のプリント配線板４へ接触する部分が小さく、ドリル３ａが安定するためには不十分であり、θ＝１８０°の場合、ドリル３ａが平らになり目的とする穴位置のポイントを特定できなくなるので不適当である。
【００３９】
また、ドリル刃長は、積み重ねられたプリント配線板の総厚よりも１〜３mm長い刃長、ヤング率は６１，５００〜７０，０００kgf／mm2が適当である。ドリル刃長と積み重ねられたプリント配線板の総厚の差が１mm未満の場合、刃長が短いために積み重ねられたプリント配線板の最深部までを加工することが困難となり、３mm超の場合、加工時のドリルの安定性が劣り、ドリルシュートが発生しやすくなる。一方、ヤング率が６１，５００kgf／mm2未満の場合、ドリルのぶれが十分に低減されず、また、７０，０００kgf／mm2超の場合、ドリル自体がもろくなり、正常に加工することが困難となる。
【００４０】
次に、図１（ｂ）において、目的とする貫通長穴のもう一方の一端に穴Ｂを加工する。このとき、穴Ａを加工した同一のドリルを用いて、図１（ｂ）の断面図に示すような、２回以上に分けて加工を行う。一度に加工を行うと、ドリルが曲がりやすくなり精度よく穴加工できない場合が発生するので、２回以上に分けて加工する方法が有効となる。
【００４１】
また、図１（ｃ）に示すように、複数枚積み重ねたプリント配線板１の各々の間隙に、穴加工工程に用いるアルミニウムまたはアルミニウム合金製のあて板２を挿入している。
【００４２】
穴Ｂを加工後、図１（ｄ）に示すように、同様の方法で、両端の穴Ａ、Ｂ間の中心部分Ｃを加工し、更に３つの穴Ａ、Ｃ間、Ｂ、Ｃ間の中心部分Ｄ、Ｅの２ヵ所をそれぞれ加工する。
【００４３】
この操作を順次繰り返し、予め規定されていた中心間ピッチが０．３mm以下に達するまで穴加工を行い、所望の長穴を形成する。中心間ピッチが０．３mm超で穴加工を終了すると、長手方向の壁面が粗くなり、所望の長穴を形成することが困難となる。
【００４４】
なお、本実施の形態では、穴加工時に、刃長が積み重ねられたプリント配線板の総厚よりも１〜３mm長い刃長、ヤング率が６１，５００〜７０，０００kgf／mm2の範囲の値を有するドリルを用いるとしたが、刃長、ヤング率が上記範囲の数値を有するルータ加工のエンドミルを用いてもよい。
【００４５】
以上のように、本実施の形態によれば、プリント配線板の各々の間隙にアルミニウムまたはアルミニウム合金製のシートを挿入して積み重ねた複数の積層板に、先端部分がドリルシュートしにくい形状、および剛性を有したドリルを用いて穴加工し、さらに穴加工時に２回以上に分けて穴加工をすることにより、プリント配線板間のドリルシュートを低減することができるので、下穴を形成せず、本来目的とする穴径のドリルのみを使用して形成することが可能となり、精度の高い貫通長穴を持つプリント配線板を積み重ね枚数を減少させることなく、効率良く、低コストで製造することができる。
【００４６】
【発明の効果】
以上のように本発明は、プリント配線板の貫通長穴加工において、ドリルの先端角θを１５０°≦θ＜１８０°にすることにより、プリント配線板の積み重ね枚数を減少させたり、本来、不必要な小径ドリルによる下穴を加工しなければならない等のコストアップを回避することができるため、安定した穴位置精度、穴形状を持った貫通長穴加工を可能にするプリント配線板の長穴加工方法を実現できるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態におけるプリント配線板の長穴加工方法を説明するための図
【図２】穴加工開始時のドリルの断面図
【図３】従来のプリント配線板の長穴加工方法を説明するための図
【図４】従来のプリント配線板の長穴加工方法を説明するための図
【図５】従来のプリント配線板の長穴加工方法を説明するための図
【符号の説明】
１  プリント配線板
２  あて板
Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ  穴
θ  ドリルの先端角
【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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