CN1261281C

CN1261281C - 筒状砂轮

Info

Publication number: CN1261281C
Application number: CNB011090987A
Authority: CN
Inventors: 川崎胜弘; 川崎充计
Original assignee: TKX Corp
Current assignee: TKX Corp
Priority date: 2000-03-03
Filing date: 2001-02-28
Publication date: 2006-06-28
Anticipated expiration: 2021-02-28
Also published as: JP3445229B2; KR100444835B1; JP2001315064A; KR20040036891A; KR100444837B1; CN1311081A; KR20010087151A; TW506881B

Abstract

本发明涉及一种筒状砂轮。筒状砂轮是在可旋转的圆筒部件1的外周设置弹性体2，在其弹性体2的外周设置用金属线4增强了的板状的支持体3，进而将在表面设置多个磨石片6的橡胶板5卷绕在支持体3的外周上。

Description

筒状砂轮

技术领域

本发明涉及砂轮，特别是涉及用于磨削或研磨具有宽的被磨削面的物品的筒状砂轮。

背景技术

以往，使用对于磨削物品具有磨合性的环状砂轮。如日本实用新型公告公报3803/1984中所述，它的构造如下，具有一个适于配合固定在旋转辊的面，在用金属线增强的橡胶制支持体层上设置由多孔性弹性体层及橡胶片构成的弹性体保护层，进而在其上设置具有研磨表面的扁平的多个磨石片。

因此，在磨削或研磨(以下，以磨削为代表)具有曲率半径的物品的表面时，可将磨削具沿着被磨削物品即被磨削物的表面不变化曲率地移动，特别对于具有曲率半径小的曲面的物品时可同样磨削加工其面。

另外，作为用于磨削或调平印刷电路板及其相关的部件，以往是使用所谓的无缝带(宽带)或无纺布辊等。

可是，在如上述日本实用新型公告公报3803/1984所述的结构中，为了高效地磨削更宽的被磨削面，只是将此环状砂轮沿着旋转轴方向延伸作成筒状是不充分的，需要将筒状的砂轮作成固定在旋转辊上的结构。另外，为了降低磨削宽的被磨削面时的磨削声音，更圆滑地进行磨削还需要进一步采取一些措施。

另外，由于上述无缝皮带在较短时间的使用中磨粒顶端被磨耗，因此磨削力降低的同时磨削加工面的磨削状态发生变化，所以难以进行均匀地磨削。另一方面，从其组织结构看，无纺布辊可得到连续的加工面，但在磨削力上有问题，对于需要更大的磨削力的作业上是不适合的。

具体的，在用无纺布辊进行调平时，由于磨削力小，要想切削的更多的时候，一定要将磨削压变大。为此，即使是微小的凹部也要渗入无纺布纤维，所以不能达到要求目的的最适宜的调平。

此外，用砂轮类的刚体或接近它的材料作成的辊进行调平时，产生所谓的颤动擦痕，不能追随印刷板的大曲伏。

发明内容

本发明鉴于以上的问题，其目的在于提供特别适于磨削或研磨声音及振动小可圆滑地磨削具有宽的被磨削面的物品，另外对于物品具有优良的磨合性，进而可兼作平板的调平辊的筒状体砂轮。

为了达到上述目的，本发明，其特征是其具有在可旋转的圆筒部件的外周设置第1弹性体；在该第1弹性体的外周设置的支持体；在该支持体外周设置的第2弹性体；在此第2弹性体的外周上设置的多个磨石片，该多个磨石片作成与该圆筒部件的旋转轴方向成为规定的角度。

另外，其特征是第2弹性体为带状的弹性板，该筒状砂轮具有在此带状的弹性板上按照该板宽度方向平行地预先设置多个磨石片；以及在该支持体的外周上被卷绕成螺旋状的该带状弹性板。

进而，其特征是使上述各磨石片的各磨削边的全长分别不同时接触被磨削物的方式，具有该磨削边和上述圆筒部件，该各磨削边和上述圆筒部件的旋转轴方向作成规定的角度。

附图说明

以下，边参照图边说明本发明的实施例。

图1是本发明的筒状砂轮的一个实施例的侧面横断面图。

图2是本实施例的筒状砂轮的放大部分断面图。

图3是模式地表示磨石片配置状态图。

图4是模式地表示将本实施例的筒状砂轮固定在磨削装置的状态的正面纵断面图。

图5(a)～图5(c)是模式地表示在基板上贴铜箔，开通孔的工序的断面图。

图6(a)、图6(b)是模式地表示除去在基板上的凹凸及毛刺的实验结果的断面图。

图7(a)～图7(d)是模式地表示电镀具有通孔的敷铜基板，进而磨削的工序的断面图。

图8(a)～图8(e)是模式地表示在具有通孔的敷铜基板上进行添加电镀的工序的断面图。

图9(a)～图9(c)是模式地表示进行电镀后的基板的调平处理工序的断面图。

具体实施方式

图1是本发明的筒状砂轮的一个实施例的侧面横断面图。在该图中，1是支持整个筒状砂轮G的略圆筒状的圆筒部件。作为此材质，例如使用在纸管上含浸酚醛树脂固化的、所谓酚醛管等的、轻且刚性优良的。另外，在圆筒部件1的外周上设置至少一层弹性体2。作为此材质，具有弹性的多孔质合成树脂最适宜。具体地，可使用海绵状的醋酸乙烯酯等的、随时间变化的适应性强且未除去内部气体的轻材质。

在弹性体2的外周上设置保护弹性体2的支持体3。它是例如在结实的软质橡胶板的外侧卷绕上施以镀黄铜的单线或由钢琴捻线构成的金属线4，进而从外侧夹上相同材质的板进行结合的结构。此金属线4向着筒状砂轮G的旋转轴方向(在该图中是垂直方向)螺旋状地卷上，作成至少可耐由于筒状砂轮G的高速旋转的离心力破坏的卷数。

在支持体3的更外周，粘附橡胶板5。具体地，在带状的橡胶板5的表面粘附磨石片6，其面作为外侧将此橡胶板5向着筒状砂轮G的旋转轴方向螺旋状地卷绕在支持体3的外周、连接而构成的。磨石片6，如图2用放大筒状砂轮G的一部分的断面表示的，配置在橡胶板5上时最好是有若干间隙(例如1～1.8mm)。

另外，磨石片6的高度优选的是8～12mm左右、宽及深度是10～16mm左右。此时，最好宽度(后述的磨削边侧的长度)比深度长若干。因此，可作成防止从连接磨石片6的圆筒面的上浮，且可降低磨削声音。

可是，也可考虑在卷绕上述的金属线4上，直接卷绕粘附磨石片6的橡胶板5粘结的方法。可是，若是这样，从螺旋状地卷绕的橡胶板5之间的缝隙可显露金属线4，由于这部分的覆盖不充分，金属线容易损伤、破裂。因此，如上所述另外需要罩住金属线4的板。

作为磨石片6，使用例如在杨氏模量低的PVA(聚乙烯醇)树脂中混练SiC磨粒，加工成磁砖状的。也可使用将由这样的材质构成的板状的磨石与橡胶板5粘附后切断，形成磨石片6的方法。在以上的筒状砂轮G的构成中，由于主要由橡胶构成的支持体3及橡胶板5将弹性体2的弹力直接传给磨石片6，磨石片6可以分别独立地沿着被磨削物的曲面动作，所以可进行磨合性优良的磨削。

另外，磨石的杨氏模量，作为调平用最适宜值，按蠕变试验的杨氏模量(蠕变杨氏模量)是100～300kg/mm²。若其是500kg/mm²以上，会在基板上压上条痕，在实用上是不可能的。本实施例所用的磨石的蠕变杨氏模量是85～350kg/mm²，大致满足要求的条件。顺便提一下，作为一般使用的磨削磨石的、所谓树脂结合剂磨石及陶瓷性磨石的杨氏模量分别是1040～1200kg/mm²、3000～3500kg/mm²，但是它们不适于调平用。

图3是模式地表示磨石片6的配置状态图。在本实施形态的筒状砂轮G中，如该图所示，在螺旋状地卷绕在上述支持体3的带状的橡胶板5上配置多个作成略长方形状的磨石片6。实际上在整个橡胶板5上配置着磨石片6，但在该图中省略了其他的。在此，可认为筒状砂轮G围绕旋转轴X旋转，在与旋转轴X成直角的箭头A表示的磨削方向通过磨石片6磨削被磨削物(未图示出)的场合。

此时，在各磨石片6中，若最初到达被磨削物的磨削边6a的方向对于用箭头B表示的旋转轴X的轴方向例如近于平行时，则磨削边6a的全长会大致同时接触被磨削物，磨削声音进而由于振动变大，不能进行圆滑地进行磨削。因此，如该图所示，通过适宜设定用箭头B表示的旋转轴X的轴方向和磨削边6a构成的角度，可防止磨削声音进行圆滑地进行磨削。

在本实施例中，通过将θ设定成7°～12°左右，可得到良好的研磨效果。另外，橡胶板5向支持体3卷绕的角α作成7°～16°左右。支持体3的外径是130mm左右、全长(即筒状砂轮G的全长)作成300～800mm左右。

图4是模式地表示将本实施形态的筒状砂轮固定在磨削装置的状态的正面纵断面图。如该图所示，对于筒状砂轮G，在圆筒部件1的内部通入轴7。通过轴7贯通的2个法兰8将圆筒部件1从两端夹住，将筒状砂轮G固定在轴7上。进而，在圆筒部件1内部中央附近嵌合贯通轴7的环9，由此可防止由于筒状砂轮G在磨削时受力引起的弯曲。

轴7的两端附近通过从基台11延伸的轴承10旋转自如地被支承着。在此状态下，与电动机(图中未示)的旋转联动，轴7围绕旋转轴X旋转，筒状砂轮G也旋转，进行被磨削物的研磨。在本实施例中，特别如该图所示，在高速旋转的筒状砂轮G和基台11之间，加入施以配线用的镀铜的印刷基板12进行研磨，另外，在除去印刷基板12上开孔周边的毛刺的同时，作为调平辊也起到了校正绕曲的功能。

以下，举出印刷基板的研磨及调平的实施例进行说明。图5(a)～图5(c)是表示在基板上贴铜箔，开孔的工序的断面图。在该图中，21例如是由玻璃环氧树脂构成的基板、22是贴在基板21表面上的铜箔、23是在铜箔22上产生的凹凸、24是通孔。图5(a)只是表示基板21的状态、图5(b)是表示在基板21的上通过压贴等贴上铜箔22的状态(以下，称敷铜基板)、图5(c)进而是表示在基板21上开通孔24的状态。在通孔24周边由于开孔产生所谓的毛刺27。

在此，用以往的无纺布辊及本发明的筒状砂轮(在以下的说明中都未图示出)进行将该图5(c)表示的基板的上述凹凸23及毛刺27除去的实验时，得到如下的结果。

1、使用以往的无纺布辊时

(1)无纺布中的纤维质材料残留在通孔内，基板成为次品。

(2)通孔的端部成为塌边(产生孔塌边)，贴在通孔周围的铜箔变薄，产生在此部分的图形配线断线的可能性。

2、使用本发明的筒状砂轮时

(1)不产生通孔堵塞现象。

(2)通孔的端部不塌边，可进行均匀的调平。

图6(a)、图6(b)是模式地表示除去上述凹凸及毛刺的实验结果的断面图。图6(a)是表示使用以往的无纺布辊时的图、图6(b)是表示使用本发明的筒状砂轮时的图。如图6(a)所示，在使用以往的无纺布辊时，无纺布中的纤维质材料28残留在通孔24内，基板21成为次品。

另外，通孔24的端部24a成为塌边(可切削掉)结果，贴在通孔24周围的铜箔22变薄，产生在此部分的图形配线断线的可能性。另一方面，在使用本发明的筒状砂轮时，如图6(b)所示，不产生通孔24的堵孔现象。另外，通孔24的端部24a不塌边，可进行均匀的调平。

另外，一般在印刷基板上，除了上述的通孔之外，为了决定位置还开着传感器孔。若这样的传感器孔的端部塌边，产生堵孔，将影响生产线上决定印刷基板位置的精度。在此意义上，不产生孔塌边或堵孔等地进行印刷基板的研磨及调平是很重要的。

图7(a)～图7(d)是模式地表示电镀具有通孔的敷铜板，进而磨削的工序的断面图。首先，图7(a)是表示在基板21表面上贴铜箔22，开了通孔24的板上，施以镀铜的状态。此时，在镀铜层25表面及通孔24周边具有电镀时产生的微小凸部(粗糙)26。另外，上述的通孔24周边的毛刺27在电镀前预先除去。接着，图7(b)表示在通孔24中埋入树脂30的状态。这是为了在通孔24的侧壁24b的镀铜层25在磨削工序时不被磨削，根据需要而进行的保护。

进而，图7(c)是表示使用以往的无纺布辊磨削的状态、图7(d)是表示使用本发明的筒状砂轮磨削的状态。如图7(c)所示，在使用无纺布辊磨削时，以用箭头C表示的磨削方向通过此无纺布辊磨削通孔24的周边，在此产生凹部31。此结果，通孔24周边的镀铜层25变薄，产生在此部分的图形配线断线的可能性。

另外，用此无纺布辊削去镀铜层25表面的上述微小凸部26，留下凹部26a。其结果，产生在此部分的图形布线断线的可能性。另一方面，如图7(d)所示，用本发明的筒状砂轮磨削时，通孔24的周边不产生凹部，另外也不挖去微小凸部26，所以可进行平坦的磨削。另外，埋入通孔24的树脂30，可在磨削工序后用药品等溶解除去。或例如也有直接埋入导电性的树脂的场合。

图8(a)～图8(e)是模式地表示在具有通孔的敷铜基板上进行所谓的添加电镀工序的断面图。首先图8(a)是表示在基板21的表面上通过压敷等方法贴上铜箔22的状态、图8(b)是表示在此基板21上开通孔24的状态。在通孔24周边由于开孔产生所谓的毛刺27。

接着，图8(c)是表示施以标记29的状态，这是在基板21上不希望镀铜的地方施以标记29，只是在基板21上需要的地方电镀铜。另外，上述的通孔24周边的毛刺27可在标记前预先除去。施以铜箔22的标记29的部分，可在镀铜后的工序除去标记29后通过浸蚀除去。

进而，图8(d)是表示标记后施以镀铜的状态。如该图所示，除了施以基板21上的标记29部分以外，形成镀铜层25。另外，图8(e)是在图8(d)中用虚线围住的D部分的放大图，表示镀铜层25的详细图。如在此表示的，在标记29间形成的镀铜层25上由于电镀时的表面张力的影响产生凹部25a。此外，也产生上述涂层类的凹凸部。为了将其平坦化，必须进行调平处理。

图9(a)～图9(c)是模式地表示进行电镀后的基板调平处理的工序的断面图。在该图中，在基板21的图中的下面施以的标记省略了图示。在此，图9(a)是表示应该调平的目标，作为一个例子，若对应于上述凹部25a的底部的、到用虚线表示的面b进行调平，可平坦地作成镀铜层25。用a表示此时的镀铜层25的厚度。

另外，图9(b)是表示使用以往的无纺布辊调平的状态、图9(c)是表示使用本发明的筒状砂轮调平的状态。如图9(b)是所示，在使用无纺布辊调平时，用此无纺布辊磨削通孔24的周边，产生塌边32。此结果，在通孔24周边施以的镀铜层25变薄，产生在此部分(角c)的图形配线断线的可能性。

另外，用此无纺布辊磨削标记29间的镀铜层25表面，产生凹部33。这样，对于用无纺布辊的调平，不能平坦地作成镀铜层25。另一方面，如图9(c)所示，用本发明的筒状砂轮调平时，在通孔24的周边不产生塌边，另外由于不削去标记29间的镀铜层25表面，所以可进行平坦的调平，将镀层作成均匀厚度。

如以上说明，按照本发明，磨削或研磨具有宽的被磨削面的物品的是适宜的，另外提供对于物品的磨合性优良，进而作为平板的调平辊可兼用的筒状砂轮。

另外，本发明的筒状砂轮作为布线用的镀铜的印刷基板上的凹凸的除去及调平用也是适宜的。

Claims

1.筒状砂轮，其特征是其具有在可旋转的圆筒部件的外周设置第1弹性体；在该第1弹性体的外周设置的支持体；在该支持体外周设置的第2弹性体；在此第2弹性体的外周上设置的多个磨石片，该多个磨石片作成与该圆筒部件的旋转轴方向成为规定的角度。

2.如权利要求1所述的筒状砂轮，其特征是第2弹性体为带状的弹性板，该筒状砂轮具有在此带状的弹性板上按照该板宽度方向平行地预先设置多个磨石片；以及在该支持体的外周上被卷绕成螺旋状的该带状弹性板。

3.如权利要求1或权利要求2所述的筒状砂轮，其特征是使上述各磨石片的各磨削边的全长分别不同时接触被磨削物的方式，具有该磨削边和上述圆筒部件，该各磨削边和上述圆筒部件的旋转轴方向作成规定的角度。

4.如权利要求3所述的筒状砂轮，其特征是上述所规定的角度在7°～12°度的范围内。

5.如权利要求1所述的筒状砂轮，其特征是上述的磨石片的高度在8～12mm的范围内，宽度及深度分别为10～16mm的范围内。