(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数個の成形回路基板を一体成形したワークを切断して個々の成形回路基板に分離するにあたり、トレー型の治具上にセットしたワークの固定を治具に充填した水を凍らせることで行い、この状態でワークの切断を行う成形回路基板の切断方法において、ホットプレートに治具を接触させた後、切断機に固定するためのチャックに治具をセットすることを特徴とする成形回路基板の切断方法。
【請求項２】
複数個の成形回路基板を一体成形したワークを切断して個々の成形回路基板に分離するにあたり、トレー型の治具上にセットしたワークの固定を治具に充填した水を凍らせることで行い、この状態でワークの切断を行う成形回路基板の切断方法において、治具外面にドライエアーを吹き付けた後、切断機に固定するためのチャックに治具をセットすることを特徴とする成形回路基板の切断方法。
【請求項３】
複数個の成形回路基板を一体成形したワークを切断して個々の成形回路基板に分離するにあたり、トレー型の治具上にセットしたワークの固定を治具に充填した水を凍らせることで行い、この状態でワークの切断を行う成形回路基板の切断方法において、治具外面に予め装着してある外面材を剥がした後、切断機に固定するためのチャックに治具をセットすることを特徴とする成形回路基板の切断方法。
【請求項４】
上記治具として、外面に撥水コーティングがなされたものを用いることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の成形回路基板の切断方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は多数個取りで形成した複数個の成形回路基板を個々に分離するための切断方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
成形回路基板（ＭＩＤ：Ｍｏｌｄｅｄ  Ｉｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔ  Ｄｅｖｉｃｅ、立体回路基板とも称されている）は、射出成形品上に銅スパッタリング法によって形成した銅薄膜に対してたとえばレーザー加工を行うことで回路として必要な部分と不必要な部分とを分離し、電気めっきによって回路として必要な部分にのみメッキを施すことで立体的な電気的配線パターンを形成したもので、一般に超小型化が要求されているデバイスに利用されている。
【０００３】
このために、成形回路基板はその射出成形時、多数個取りにて形成されるものであり、回路パターンの形成なども、複数個が連結されている状態のままで行い、最終工程における切断で各成形回路基板に分離している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ここにおいて、成形回路基板は上述のようにきわめて小さいことから、多数個取りで形成した状態のワークの切断による分離に際して、個々の成形回路基板を保持した状態で複数の刃で複数箇所を同時に切断するということができず、ワークの保持箇所をずらしながら一箇所ずつ切断しているのが現状であり、このために切断工程にかなりの時間を要するものとなっている。
【０００５】
本発明はこのような点に鑑みなされたものであって、その目的とするところは多数個取りで形成した状態のワークの複数箇所を複数の刃で同時切断することに容易に応ずることができる成形回路基板の切断方法を提供するにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
しかして本発明は、複数個の成形回路基板を一体成形したワークを切断して個々の成形回路基板に分離するにあたり、トレー型の治具上にセットしたワークの固定を治具に充填した水を凍らせることで行い、この状態でワークの切断を行う成形回路基板の切断方法において、ホットプレートに治具を接触させた後、切断機に固定するためのチャックに治具をセットすることに特徴を有している。本発明にあっては、ワークを治具に固定している氷ごと切断すればよく、ワークの固定保持部材が切断の邪魔になることがない。そして、ホットプレートに治具を接触させて霜を溶かした後に治具をチャックにセットすることができる。
【０００７】
また本発明は、複数個の成形回路基板を一体成形したワークを切断して個々の成形回路基板に分離するにあたり、トレー型の治具上にセットしたワークの固定を治具に充填した水を凍らせることで行い、この状態でワークの切断を行う成形回路基板の切断方法において、治具外面にドライエアーを吹き付けた後、切断機に固定するためのチャックに治具をセットすることに特徴を有している。本発明にあっては、ワークを治具に固定している氷ごと切断すればよく、ワークの固定保持部材が切断の邪魔になることがない。そして、チャックにセットする前に治具の外面にドライエアーを吹き付けて乾燥させておくことができる。
【０００８】
また本発明は、複数個の成形回路基板を一体成形したワークを切断して個々の成形回路基板に分離するにあたり、トレー型の治具上にセットしたワークの固定を治具に充填した水を凍らせることで行い、この状態でワークの切断を行う成形回路基板の切断方法において、治具外面に予め装着してある外面材を剥がした後、切断機に固定するためのチャックに治具をセットすることに特徴を有している。本発明にあっては、ワークを治具に固定している氷ごと切断すればよく、ワークの固定保持部材が切断の邪魔になることがない。そして、チャックへのセット時には外面材を剥がして乾燥した治具表面がチャックに接するようにできる。
【０００９】
更に、上記治具として外面に撥水コーティングがなされたものを用いることが、霜の付着を抑える点において好ましい。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下本発明を実施の形態の一例に基づいて詳述すると、図２は本発明に係る切断方法で切断するワーク１を示しており、切断ラインＬに沿って切断することで、総計４個の成形回路基板１０を得ることができるようになっている。なお、図示例の成形回路基板１０は、レンズ等がセットされることになる鏡筒部１１が下面側より突出しているとともに、上面側に回路パターンが形成されたものとなっている。
【００１１】
このワーク１の切断に際しては、図１に示すように、トレー状に形成されている治具２上にワーク１をセットするとともに治具２内に注水し、この後、冷凍庫４内に入れたりすることで治具２内の水を凍らせて治具２に対するワーク１の固定を行い、この状態で治具２を切断機にセットして切断を行う。切断後は高圧温水を吹き付けたりすることで、解凍及び洗浄を行い、各成形回路基板１０を取り出す。
【００１２】
治具２としては、複数のワーク１を整列させた状態で保持するとともに各ワーク１を切断によって個々の成形回路基板１０に分離した後も、所定位置上に成形回路基板１０を保つもの、たとえば成形回路基板１０が図２に示すような円筒形の鏡筒部１１を有しているものにおいては、この鏡筒部１１の外周を囲む部分を有して、切断後に成形回路基板１０がずれてしまうことがないようにしたものを好適に用いることができる。また、ワーク１に予め設けてあるパイロット孔１３に差し込まれて治具２に対するワーク１の位置決めを行うパイロットピン（図示せず）を治具２が備えていることが好ましい。
【００１３】
ここにおいて、治具２内に入れた水を凍らせる時、気泡がワーク１の下面側にできてしまうことがある。このような気泡がある部分で切断を行うと、成形回路基板１０にバリができてしまうことから、気泡が生じないように注水しなくてはならない。この点から、治具２への注水は図３に示すように、複数のノズル２５から同時に注水したり、水が回りにくいために気泡が生じやすいと考えられる箇所にノズル２５を挿入して注水を行ったりするのが好ましい。
【００１４】
また、ワーク１を治具２にセットした後に注水するのではなく、治具２に水を満たした後に治具２へのワーク１のセットを行ったり、予め治具２とワーク１とを水に濡らしておき、この後に治具２へのワーク１のセット及び注水を行うことでも気泡の発生を抑制することができる。
【００１５】
治具２として、通水孔が穿孔されていて通水孔を通じて治具２の底部より注水を行うことができるものを用いたり、振動台上に治具２を置いて治具２に振動を与えつつ注水を行うのも好ましい。
【００１６】
なお、治具２に注水する水としては、ＳｉＯ２を除去した水、たとえば蒸留水を用いる。ＳｉＯ２は成形回路基板１０にシミを生じさせる原因となるからである。また、予め氷点近くまで冷却した水を用いることで、この水を凍らせる冷凍工程に要する時間を低減することができる。
【００１７】
治具２にワーク１をセットするとともに注水を行えば、次に冷凍庫４に入れて水を凍らせることで、治具２にワーク１を固定するのであるが、この時、凍った水によってワーク１が押し上げられて、所定の位置からずれてしまうことがある。これを防ぐために、予めワーク１の温度を治具２の温度より低くしておき、水がワーク１側から凍り出すようにしておいたり、図４に示すように、切断ガイド溝２７を有する押さえ枠２６でワーク１を治具３に押し付けた状態で凍らせるとよい。この場合、押さえ枠２６も氷で治具１に固定してしまうのが好ましい。また、冷凍庫内の温度は−５℃〜−１５℃とするのがワーク１の氷による固定を行うのに好ましい条件となる。なお、治具２として、少なくともワーク１をセットする面が氷で形成されたものを用いるようにしてもよい。
【００１８】
そして、切断機に治具２を固定するチャック７としては、上面が治具２の位置決め載置面となっているとともにその温度を氷点下まで冷却することがでできる冷凍チャック７を好適に用いることができる。冷却はペルチェ素子で行うもの、図７に示すように別途冷媒を用いるもの、図８に示すように冷媒とペルチェ素子７０とを併用するもののいずれであってもよい。前者の場合の冷媒は−１５℃ほどのものを用いるが、後者の場合の冷媒はペルチェ素子７０の放熱側を冷やすためのものであるから、５℃程度でよい。
【００１９】
このような冷凍チャックを用いたならば、切断中も冷却を行うことができることから、切断に際して生じる熱や時間の経過による氷の溶融を抑えることができる。なお、水を凍らせること自体を冷凍チャック７で行ってもよいが、能力的に時間がかかるものとなることから、ワーク１をセットした治具２を冷凍庫４で冷やして予め水を凍らせておき、しかる後に冷凍チャック７にセットする方が好ましい。また、ペルチェ素子７０を用いるものでは、後述する治具２の凍り付きをペルチェ素子７０に流す電流を反転させることで解決することができる。
【００２０】
ところで、冷凍庫において水を凍らせた後に切断機のチャック７にセットする場合、チャック７が冷凍チャックであるか否かを問わずに問題となるのが治具２の外面に付着した霜である。このような霜の存在は、チャック７への治具２のセット位置のずれを招く原因となるからである。
【００２１】
このために治具２として外面に撥水コーティングを施したもの、つまりは霜が付着しにくくなるようにしたものを用いたり、図５に示すようにヒータ２３（同図(a)に示すように電気的ヒータ線であっても同図(b)に示すように熱媒流路であってもよい）を設けてある治具２を用いて、チャック７へのセット前にヒータ２３を作動させることで霜を溶かすようにしたり、図６に示すように、ホットプレート２４に治具２を接触させて霜を溶かした後に、治具２をチャック７にセットするとよい。
【００２２】
またチャック７として冷凍チャックを用いる場合は、溶けた霜が再度凍り付いて切断後に治具２を冷凍チャック７から外すことが困難となることから、冷凍チャック７へのセット前に治具２の外面にドライエアーを吹き付けて乾燥させたり、治具２外面に予め外面材を装着しておくことで、霜がこの外面材の表面に付着するようにしておき、チャック７へのセット時には外面材を剥がして乾燥した治具２表面が冷凍チャック７に接するようにしてもよい。不凍液を冷凍チャック７表面に塗布してから治具２をセットするのも好ましい。
【００２３】
また、チャック７が冷凍チャックである場合、治具２の固定を真空吸引（図７参照）で行い、切断後の治具２の取り外しは圧縮エアをチャック７表面と治具２との間に供給して治具２を押し出すものを好適に用いることができる。治具２がチャック７表面に凍りついていてしまっても、治具２を容易に外すことができる。また凍り付いた治具２に室温以上の温度のエアを吹き付けて氷を溶かすことで治具２を外すようにしてもよい。このほか、凍り付いた治具２とチャック７との間にくさびを差し込んだり、チャック７に対して治具２を強制回転させたりといった機械的外力を加えることで行ってもよい。これらを併用してもよいのはもちろんである。
【００２４】
次に、切断は回転刃であるメタルソー８（もしくは回転砥石）で行うが、ワーク１は治具２に氷で固定されており、そして氷はワーク１と共に切断してしまえばよいことから、上記切断は、所定間隔で複数枚のメタルソー８を取り付けている切断機を用いて、複数箇所を同時に切断しても何ら問題は生じることがない。しかし、切断で生じる熱が氷を溶かしてしまってワーク１の固定能力を低下させてしまっては、切断位置にずれが生じたり、ワーク１が傾いて所定の切断を行うことができなくなってしまうことから、切断作業部に冷風、好ましくは氷点下以下の温度の冷風を吹き付けながら切断を行ったり、氷点下以下の温度とした不凍液を切断部にかけながら切断を行ったりすることで、切断したところに流入した水が再度凍るようにしておくのが好ましい。
【００２５】
チャック７が冷凍チャックであって、切断中も冷やすことができるものであれば、切断によって生じる溝に冷水を注水しながら切断を行うようにしてもよい。この場合においても、切断したところに流入した水が再度凍ることで、切断が完了するまで氷によるワーク１の固定を確実に行うことができる。
【００２６】
回転刃であるメタルソー８による切断そのものは、周速が１００〜５００ｍ／ｍｉｎ、一刃送り量が３〜２０μｍ／ｒｅｖの条件で行うと、良好な切断を行うことができる。切断線が直線ではない場合は、メタルソー８に代えて、エンドミルで切断するとよい。いずれにしても、この切断に際しては、成形回路基板１０に対する刃の切り込みが回路パターン側から入るダウンカットとなるようにしておく。このようにすることで、回路パターンが成形回路基板１０から浮いたり剥がれたりしてしまう虞を少なくすることができる。
【００２７】
切断後はチャック７から治具２を取り外し、前述のように高圧温水を吹き付けて氷を溶かすとともに洗浄を行うのであるが、この時、治具２として、図９に示すように、ワーク１がセットされる篭状の内枠２ａと、トレー状であって上記内枠２ａを内部に納めることができる外枠２ｂとからなるものを用いておれば、切断完了後は外枠２ｂから内枠２ａを取り外し、図１０に示すように、網２ｃで内枠２ａ上面を覆った状態で高圧温水を吹き付けることができる。つまり、切断された成形回路基板１０を他の洗浄用治具に移すことなく、洗浄作業を行うことができることになる。また、上記網２ｃを被せた状態で洗浄を行えば、下からの洗浄水の噴出にも成形回路基板１０は内枠２ａから飛び出すことなく内枠２ａ上での所定位置に留まることから、成形回路基板１０の検査工程にも内枠２ａ上にセットしたまま流すことができる。なお、図１０中の９はスプレーノズル、９０は搬送用ホイールである。
【００２８】
【発明の効果】
以上のように本発明においては、複数個の成形回路基板を一体成形したワークを切断して個々の成形回路基板に分離するにあたり、トレー型の治具上にセットしたワークの固定を治具に充填した水を凍らせることで行い、この状態でワークの切断を行うことから、ワークの切断はワークを治具に固定している氷ごと行うことができるものであり、ワークの固定保持部材が切断の邪魔になることがなく、このために多数の刃による複数箇所の同時切断に関して何ら問題が生じないものであり、切断工程に要する時間の短縮を図ることができる。
【００２９】
そして、治具をチャックにセットするにあたって、ホットプレートに治具を接触させた後に、治具をチャックにセットすることで、霜の影響を避けることができる。
【００３０】
また、治具外面にドライエアーを吹き付けた後、治具をチャックにセットしたり、治具外面に予め装着してある外面材を剥がした後、治具をチャックにセットすると、チャックが冷凍チャックである場合の治具のチャックへの凍り付きを避けることができる。
【００３１】
また、治具として、外面に撥水コーティングがなされたものを用いると、治具の外面への霜の付着を抑えることができて、切断に際しての治具の固定を正確に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の実施の形態の一例を示す説明図である。
【図２】  同上のワークの一例を示しており、(a)は平面図、(b)は正面図である。
【図３】  同上の注水作業の一例を示す斜視図である。
【図４】  同上のワーク押さえの一例の斜視図である。
【図５】  (a)(b)は共に治具に設けたヒータを示す説明図である。
【図６】  治具外面の霜取りのための加熱を示す斜視図である。
【図７】  冷凍チャックの一例の説明図である。
【図８】  冷凍チャックの他例の説明図である。
【図９】  治具の一例を示すもので、(a)は平面図、(b)は断面図である。
【図１０】  洗浄工程を示す断面図である。
【符号の説明】
１  ワーク
２  治具
４  冷凍庫
８  メタルソー
【図１】
0003783528.tif 000002
【図２】
0003783528.tif 000003
【図３】
0003783528.tif 000004
【図４】
0003783528.tif 000005
【図５】
0003783528.tif 000006
【図６】
0003783528.tif 000007
【図７】
0003783528.tif 000008
【図８】
0003783528.tif 000009
【図９】
0003783528.tif 000010
【図１０】
0003783528.tif 000011