JP2001113498A - プリント配線板の穴明け用裏板 - Google Patents

プリント配線板の穴明け用裏板

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JP2001113498A
JP2001113498A JP29482999A JP29482999A JP2001113498A JP 2001113498 A JP2001113498 A JP 2001113498A JP 29482999 A JP29482999 A JP 29482999A JP 29482999 A JP29482999 A JP 29482999A JP 2001113498 A JP2001113498 A JP 2001113498A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 プリント配線板に対して精度良く、且つ、確
実に固定することのできるプリント配線板の穴明け用裏
板を提供することにある。 【解決手段】 プリント配線板2のガイド穴4に対応す
る部位に、ガイドピン3の外径と同一か、或いは若干狭
幅、または若干広幅の長穴5を形成する。そして、プリ
ント配線板2のガイド穴4と、長穴5を連通するように
ガイドピン3を打ち込めば、ガイドピン3はプリント配
線板2に対して直角に打ち込まれることになり、プリン
ト配線板2の位置ずれを防止することができる。また、
プリント配線板2と裏板1とはガイドピン3により堅固
に固定されるので、穴明け加工時にプリント配線板2と
裏板1とが位置ずれを引き起こすことは無く、ドリルビ
ットが破損する等の問題を解決することができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、CNC穴明け機
(コンピュータ制御装置付き穴明け機)を用いてプリン
ト配線板に穴明け加工する際に、当該プリント配線板と
CNC穴明け機の台座との間に配置する裏板の構造に関
する。
【0002】
【従来の技術】各種の電気、電子回路部品を実装するた
めに用いられるプリント配線板は、製造の段階で、当該
プリント配線板の所望部位にスルーホール用の貫通穴を
穿孔する必要がある。
【0003】一般に、プリント配線板に貫通穴を穿孔す
る際には、図11に示すように、まず、プリント配線板
101の所定の部位(2個所以上)にガイド穴102を
穿設し、このプリント配線板101を複数枚重ね合わせ
(1枚のみの場合もある)、且つ、このガイド穴102
の径と同一か或いは若干大きめの外径を有するガイドピ
ン103を、重ね合わせられた複数枚のプリント配線板
101のガイド穴102に連通するように圧入して固定
する。
【0004】更に、プリント配線板101と同一サイズ
を有し、硬質プラスチック等の材質で形成され、且つ、
上記のプリント配線板101のガイド穴102と同一部
位に同一径のガイド穴105が穿設された裏板(ステ板
とも称する)104を用意し、この裏板を、重ね合わせ
られたプリント配線板101の最下面に配置し、ガイド
ピン103をガイド穴105に圧入して固定する。この
作業は、通常、手動操作或いは自動ピン打ち機を用いて
行われる。
【0005】その後、ガイドピン103が打ち込まれた
複数枚(或いは1枚)のプリント配線板101はCNC
穴明け機により、穴明け加工が行われる。CNC穴明け
機は、穴明け作業を高精度、且つ高速度で行うための装
置として、従来より多く使用されているものであり、プ
リント配線板101を載置するための台座を有してお
り、且つ、プリント配線板101に圧入したガイドピン
103をチャックで固定する。
【0006】更に、CNC穴明け機は、先端部にドリル
ビットが取り付けられたスピンドルを具備しており、こ
のスピンドルを、台座に対しX軸、Y軸の2軸方向に移
動させて位置決めし、ドリルビットを下降させて台座上
に載置されたプリント配線板101の所望の部位に貫通
穴を穿孔する。この際、プリント配線板101の最下面
には、裏板104が配置されているので、ドリルビット
の先端部を、この裏板104の厚さ方向の中間部位まで
到達させるようにすれば、各プリント配線板101に穿
孔される貫通穴にバリが生じることがなく、且つ、ドリ
ルビットの先端部がCNC穴明け機の台座に達すること
が無いので、該台座或いはドリルビットを損傷する等の
問題を回避することができる。
【0007】ところが、上記した従来の穴明け方法で
は、プリント配線板101のガイド穴102と同一位置
且つ同一サイズのガイド穴105を裏板104に穿設す
るようにしているので、図12(a)に示すように、裏
板104に穿設するガイド穴105の位置とプリント配
線板101のガイド穴102の位置との間に誤差が発生
すると、同図(b)に示すように、ガイドピン103を
打ち込んだ際に、該ガイドピン103がプリント配線板
101に対して垂直に打ち込まれなくなってしまう。
【0008】そして、この状態でプリント配線板101
をCNC穴明け機の台座に固定して、ドリルビットによ
る穴明け作業を実行すると、プリント配線板101に穿
孔される貫通穴が位置ずれを引き起こしてしまう。
【0009】ここで、プリント配線板101が片面基板
(片面にのみパターンが形成されている基板)或いは両
面基板(両面にパターンが形成されている基板)である
場合には、貫通穴の位置が若干ずれた場合でも、この貫
通穴に合わせてパターンを形成すれば良いので、あまり
問題とはならない。しかし、多層プリント配線板の場合
には、穴明け加工前に既に中間層にパターンが形成され
ているので、貫通穴の穿孔位置が若干でもずれた場合に
は、パターンに対する貫通穴の位置がずれてしまう。こ
のため、スルーホールとパターンとが電気的に接続され
ないか、或いは接触抵抗が極めて大きくなる等の問題が
発生する。
【0010】そこで、このような問題を解決するため
に、従来より、裏板104に穿設するガイド穴105
を、ガイドピン103の外径よりも幾分大きいルーズ穴
とし、ガイド穴105の位置ズレによる影響を受けない
ようにする方法が採用されている。しかしながら、この
ような方法を採用した場合には、以下に示すような問題
が発生する。
【0011】即ち、穴明け加工時には、重ね合わせられ
たプリント配線板101及び裏板104は、CNC穴明
け機の台座上に堅固に固定されるものの、プリント配線
板101と裏板104との間は固定されていないので
(ガイド穴105がルーズ穴であるため、プリント配線
板101と裏板104とは固定されない)、穴明け加工
時にプリント配線板101に対して裏板104が位置ず
れを起こす場合がある。この場合には、図13に示すよ
うに、ドリルビット106の先端部が、既に裏板104
に穿孔された穴107の縁の部分に達することがあり、
この場合には、ドリルビット106の先端部に横方向の
力が作用し、該ドリルビット106が破損するという問
題が発生する。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】上記したように、従来
におけるプリント配線板の穴明け用裏板では、プリント
配線板101のガイド穴102と同一位置に同一サイズ
のガイド穴105を穿設して、ガイドピン103を圧入
するようにすると、ガイド穴105の位置がずれた場合
には、ガイドピン103が垂直に打ち込まれず、プリン
ト配線板101の穴明け位置(貫通穴の位置)に誤差が
発生するという問題が発生する。また、裏板104に穿
設するガイド穴105をルーズ穴とすると、穴明け加工
時にプリント配線板101に対して裏板104が位置ず
れを引き起こす場合があり、この場合には、ドリルビッ
ト106の先端部が、一度穿孔した穴107の縁の部分
と接触して無理な力が加えられ、該ドリルビット106
を損傷するという欠点があった。
【0013】この発明はこのような従来の課題を解決す
るためになされたものであり、その目的とするところ
は、プリント配線板に対して精度良くに且つ確実に固定
することのできるプリント配線板の穴明け用裏板を提供
することにある。
【0014】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本願請求項1に記載の発明は、少なくとも2個のガ
イド穴にガイドピンを打ち込んで固定されたプリント配
線板を、穴明け機の台座上の載置して、当該プリント配
線板に穴明け加工する際に、前記プリント配線板と前記
台座との間に配置する裏板において、前記ガイド穴の穿
設位置と対応する部位に、前記ガイドピンの外径と同一
幅、或いは若干幅狭、または若干幅広とされ、且つ、ガ
イドピンの外径よりも長い奥行きを有する長穴または切
欠部を形成したことが特徴である。
【0015】また、請求項2に記載の発明は、前記長穴
または切欠部の奥行き方向の長さは、前記ガイドピンの
中心点に対応する部位から長手方向の双方に振り分けて
前記ガイドピンの半径よりも長く形成されていることを
特徴とする。
【0016】請求項3に記載の発明は、前記プリント配
線板は、3個以上のガイド穴を有するとともに、各ガイ
ド穴にガイドピンを打ち込んで固定される構成を成し、
前記長穴または切欠部は、前記プリント配線板の3個以
上のガイドピンのうち、2個所に対応する部位に形成さ
れ、この2個所以外のガイドピンに対応する部位は、ガ
イドピンの外径よりも大きいルーズ孔を穿設することを
特徴とする。
【0017】請求項4に記載の発明は、前記プリント配
線板は、矩形状に形成され、前記長穴または切欠部の奥
行き方向が、矩形状をなすプリント配線板の縦方向また
は横方向のいずれかの方向に沿って形成されていること
を特徴とする。
【0018】上述の如く構成された本発明によれば、プ
リント配線板のガイド穴と、当該裏板に形成される長穴
または切欠部を連通するようにガイドピンを打ち込むこ
とにより、プリント配線板が位置ずれを引き起こすこと
なく、且つ、プリント配線板に対して堅固に裏板を固定
することができる。従って、貫通穴の位置精度を向上さ
せることができると共に、貫通穴穿孔用のドリルビット
の損傷を防止することができる。
【0019】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
基づいて説明する。図1は、本発明が適用されたプリン
ト配線板の穴明け用裏板1の第1の実施形態の構成を示
す説明図、図2は、該裏板1と複数枚のプリント配線板
(多層プリント配線基盤)2とを、ガイドピン3にて固
定する様子を示す分解斜視図、図3は、該裏板1の平面
図である。図1、図2に示すように、この裏板1は、硬
質プラスチック板等の材質で形成され、プリント配線板
2と同一の形状を有する平板形状を成している。
【0020】そして、プリント配線板2に穿設されるガ
イド穴4に対応する部位(2個所)に、長方形状の長穴
5が穿設されている。この長穴5は、角穴用パンチ等を
用いて穿設することができる。なお、裏板1は、プリン
ト配線板2と同一形状でなくても良い。また、実際に
は、図2に示す最上面となるプリント配線板2の上面に
保護用のアルミ板を載置し、これをテーピングしてプリ
ント配線板2に固定するようにしているが、ここではそ
の記載を省略している。
【0021】図3(a)に示すように、長穴5の幅L1
は、ガイドピン3の外径と同一か或いは若干狭い幅、ま
たは若干広い幅とされており、長穴5の奥行きL2は、
ガイドピン3の外径よりも大きくなるように形成されて
いる。この際、幅L1をガイドピン3の外径と略同一と
するのが好適であるが、若干幅狭、或いは若干幅広とし
ても良い。つまり、長穴5に対してガイドピン3が無理
填めできる程度に幅狭であっても良い。また、ガイドピ
ン3の外径に対して長穴5の幅L1が若干幅広であって
も、この際生じるクリアランス(ガイドピン3の外径と
幅L1との差分)が、該クリアランスに起因して裏板1
が横ずれを引き起こした場合に、ドリルビットの先端が
既に穿孔されている穴と重複しない程度であれば良い。
即ち、裏板1が横ずれを引き起こした場合でも、横ずれ
の距離が、図13に示したように、ドリルビット106
の先端部が既に穿孔されている穴107の位置に重複し
ない程度に小さければ良い。
【0022】発明者による鋭意検討によれば、長穴5の
幅L1は、ガイドピン3の外径に対して、−0.3mm
〜+0.2mm程度の範囲とするのが好ましい。また、
図3(a)に示すように、2つの長穴5の内側どうしの
間の距離をL3、外側どうしの間の距離をL4とし、且
つ、2本のガイドピン3の、内側どうしの間の距離をL
5、外側どうしの間の距離をL6とすると、L3<L
5、L4>L6が成立する。
【0023】換言すれば、図3(b)に示すように、ガ
イドピン3を打ち込む位置の中心点をPとし、ガイドピ
ン3の半径をL11とすると、中心点Pから長穴の長手
方向の内側面5aまでの距離L12と半径L11とは、
L12>L11なる関係が成立する。同様に、中心点P
から内側面5bまでの距離L13と半径L11とは、L
13>L11なる関係が成立する。
【0024】次に、上記のように構成された本実施形態
の作用について説明すると、図2に示すように、複数枚
のプリント配線板2のガイド穴4を連通するようにガイ
ドピン3を圧入することにより、各プリント配線板2を
重ね合わせた状態で固定することができる。
【0025】更に、このプリント配線板2の最下面に裏
板1を設置して、ガイドピン3を裏面1の長穴5に挿入
すると、図3(a)に示すX軸方向(長穴5の奥行き方
向)についてはガイドピン3をルーズに挿入することが
でき、Y軸方向(長穴5の幅方向)には、ガイドピン3
と長穴5との間のクリアランスがゼロか或いは極めて小
さいので、ガイドピン3は、長穴5に対して無理填めさ
れることになる。
【0026】従って、ガイドピン3を各プリント配線板
2のガイド穴4、及び裏板1の長穴5に挿入した際に、
ガイドピン3がプリント配線板2に対して垂直に打ち込
まれない等の問題は発生せず、このプリント配線板2を
CNC穴明け機の台座上に載置して穴明け加工を行った
際には、穴明け位置がずれることなく、高精度な穴明け
加工が可能となる。
【0027】また、ガイドピン3は、長穴5の幅方向に
て無理填めされるので、重ね合わせられた各プリント配
線板2と裏板1とは堅固に固定されることになる。これ
により、CNC穴明け機による穴明け加工時に、プリン
ト配線板2に対して裏板1が位置ずれを引き起こすこと
は無く、ドリルビットの先端部が、裏板1の既に穿孔し
た穴の縁の部分に達して該ドリルビットを損傷する等の
問題を回避することができる。
【0028】図4は、上記した第1の実施形態に係る穴
明け用裏板1の、変形例の構成を示す平面図であり、同
図に示すようにこの裏板11は、長穴12の端部が半円
形状とされている点で、図1、図3に示した実施形態と
相違する。そして、このような構成においても上記した
実施形態と同様の効果を得ることができる。なお、図4
において、長穴12の2つの側面12a,12bは互い
に平行とされている。また、幅L1、奥行きL2は、図
3(a)に示した幅L1、奥行きL2と同様に設定され
ている。
【0029】図5は、本発明の第2の実施形態に係るプ
リント配線板の穴明け用裏板21の構成を示す平面図で
ある。同図に示すように、この裏板21は、プリント配
線板のガイド穴に対応する部位に、長方形状の切欠部2
2が形成されている。そして、該切欠部22の幅L1、
及び奥行きL2は、図3(a)に示した幅L1、奥行き
L2と同様に設定されている。即ち、幅L1はガイドピ
ンの外径と同一、または若干狭い、或いは若干広くなる
ように形成されており、奥行きL2は、ガイドピンの外
径よりも大きくなるように形成されている。
【0030】そして、このような構成によれば、上記し
た第1の実施形態と同様の効果を得ることができ、更
に、切欠部22は、裏板21の側辺を切り欠くことによ
り形成することができるので、容易に製造することがで
きるようになる。
【0031】図6(a)は、本発明の第3の実施形態に
係るプリント配線板の穴明け用裏板31の構成を示す平
面図であり、同図(b)に示すように、3つのガイド穴
34(34a〜34c)を有するプリント配線板33を
穴明け加工する際に使用することができる。即ち、同図
(a)に示すように、裏板31には、プリント配線板3
3のガイド穴34に対応する部位(3個所)に長穴32
(32a〜32c)が形成されており、各ガイド穴34
(34a〜34c)に打ち込まれるガイドピンを長穴3
2(32a〜32c)に無理填めすることにより、プリ
ント配線板33に対して裏板31を固定することができ
る。
【0032】なお、図6に示す第3の実施形態では、裏
板31の図中Y軸方向に沿って2個の長穴32a,32
bが配置され、このY軸方向へはクリアランスが設定さ
れていないので、2つのガイド穴34a,34b間の距
離と、2つの長穴32a,32b間の距離に誤差が生じ
た場合には、これらのガイド穴34a,34b、長穴3
2a,32bにガイドピンを打ち込んだ際に、プリント
配線板33が位置ずれを起こすことになるが、(従来例
で説明した図12(b)参照)、X軸方向については、
プリント配線板33の位置ずれを回避することができ
る。よって、Y軸方向への位置ずれを考慮しなくても良
い場合には、有効に使用することができる。
【0033】図7は、図6に示した第3の実施形態の変
形例に係る穴明け用裏板31′の構成を示す平面図であ
る。同図に示すようにこの裏板31′は、図6(b)に
示したガイド穴34a、34cに対応する部位には、長
穴32a、及び32cが穿設されており、ガイド穴34
bに対応する部位には、ルーズ穴35が穿設されてい
る。そして、このような構成によれば、ガイド穴34a
と長穴32a、及びガイド穴34cと長穴32c、を連
通するようにガイドピンを打ち込むことにより、裏板3
1′をプリント配線板33に対して高精度に且つ堅固に
固定することができる。
【0034】図8(a)は、本発明の第4の実施形態に
係るプリント配線板の穴明け用裏板41の構成を示す平
面図であり、同図(b)に示すように、4つのコーナに
ガイド穴44(44a〜44d)を有するプリント配線
板43を穴明け加工する際に使用することができる。即
ち、同図(a)に示すように、裏板41には、プリント
配線板43のガイド穴44(44a〜44d)に対応す
る部位(4個所)に長穴42(42a〜42d)が形成
されており、各ガイド穴44に打ち込まれるガイドピン
を長穴42に無理填めすることにより、プリント配線板
43に裏板41を固定することができる。
【0035】図9は、図8に示した第4の実施形態の変
形例に係る穴明け用裏板41′の構成を示す平面図であ
る。同図に示すようにこの裏板41′は、図8(b)に
示したガイド穴44a、44cに対応する部位には、長
穴42a、42cが穿設されており、ガイド穴44b、
44dに対応する部位には、ルーズ穴45が穿設されて
いる。そして、このような構成によれば、ガイド穴44
aと長穴42a、及びガイド穴44cと長穴42c、を
連通するようにガイドピンを打ち込むことにより、裏板
41′をプリント配線板43に対して高精度に且つ堅固
に固定することができる。
【0036】図10(a)は、本発明の第5の実施形態
に係るプリント配線板の穴明け用裏板51の構成を示す
平面図であり、同図(b)に示すように、長手方向の側
辺中央部にガイド穴54(2個所)が穿設されたプリン
ト配線板53に穴明け加工する際に使用することができ
る。即ち、同図(a)に示すように、裏板51の、ガイ
ド穴54と対応する部位には長穴52が形成されてい
る。そして、このような構成においても、上記した各実
施例と同様に、裏板51をプリント配線板53に対して
高精度且つ堅固に固定することができる。
【0037】なお、上記した各実施形態では、複数枚の
プリント配線板を重ね合わせた状態で穴明け加工する際
に使用する裏板を例として説明したが、本発明はこれに
限定されるものではなく、1枚のプリント配線板を穴明
け加工する際に使用する裏板としても使用することがで
きることは勿論である。
【0038】
【発明の効果】以上説明したように、本発明に係るプリ
ント配線板の穴明け用裏板では、プリント配線板に形成
されたガイド穴と対応する部位に、長穴または切欠部が
形成されるので、プリント配線板のガイド穴と、この長
穴または切欠部とを連通するようにガイドピンを打ち込
めば、プリント配線板の位置ずれを防止することがで
き、正確な位置に貫通穴を穿孔することができる。ま
た、長穴または切欠部に対してガイドピンが無理填めさ
れるので、プリント配線板と裏板とは堅固に固定され、
従って、穴明け加工時に、プリント配線板と裏板とが位
置ずれを引き起こすことはなく、ドリルビットの先端部
が、裏板の既に穿孔した部位に接触することを防止する
ことができ、ドリルビットの損傷を防止することができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施形態に係るプリント配線板
の穴明け用裏板の構成を示す斜視図である。
【図2】図1に示した穴明け用裏板をプリント配線板に
固定する様子を示す分解斜視図である。
【図3】(a)は図1に示した穴明け用裏板の平面図、
(b)はガイドピンの中心位置と長穴との位置関係を示
す説明図である。
【図4】第1の実施形態の変形例に係るプリント配線板
の穴明け用裏板の構成を示す平面図である。
【図5】本発明の第2の実施形態に係るプリント配線板
の穴明け用裏板の構成を示す平面図である。
【図6】(a)は、本発明の第3の実施形態に係るプリ
ント配線板の穴明け用裏板の構成を示す平面図、(b)
は、この裏板を取り付けるプリント配線板の構成を示す
平面図である。
【図7】第3の実施形態に係る穴明け用裏板の変形例の
構成を示す平面図である。
【図8】(a)は、本発明の第4の実施形態に係るプリ
ント配線板の穴明け用裏板の構成を示す平面図、(b)
は、この裏板を取り付けるプリント配線板の構成を示す
平面図である。
【図9】第4の実施形態に係る穴明け用裏板の変形例の
構成を示す平面図である。
【図10】(a)は本発明の第5の実施形態に係るプリ
ント配線板の穴明け用裏板の構成を示す平面図、(b)
は、この裏板を取り付けるプリント配線板の構成を示す
平面図である。
【図11】従来における複数枚のプリント配線板と裏板
とを連結する様子を示す分解斜視図である。
【図12】(a)はプリント配線板のガイド穴と裏板の
ガイド穴と間に位置ずれが生じた様子を示す説明図、
(b)はガイドピンがプリント配線板に対して垂直に打
ち込まれないときの様子を示す説明図である。
【図13】ドリルビットの先端部が既に穿孔された穴の
縁の部分に達した様子を示す説明図である。
【符号の説明】 1、11、21、31、31′ 裏板(プリント配線板
の穴明け用裏板) 41、41′、51 裏板(プリント配線板の穴明け用
裏板) 2、33、43、53 プリント配線板 3 ガイドピン 4、34a〜34c、44a〜44d、54 ガイド穴
(プリント配線板用) 5、12、32a〜34c、42a〜42d、52 長
穴 22 切欠部 35、45 ルーズ穴

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 少なくとも2個のガイド穴にガイドピン
    を打ち込んで固定されたプリント配線板を、穴明け機の
    台座上の載置して、当該プリント配線板に穴明け加工す
    る際に、前記プリント配線板と前記台座との間に配置す
    る裏板において、 前記ガイド穴の穿設位置と対応する部位に、前記ガイド
    ピンの外径と同一幅、或いは若干幅狭、または若干幅広
    とされ、且つ、ガイドピンの外径よりも長い奥行きを有
    する長穴または切欠部を形成したことを特徴とするプリ
    ント配線板の穴明け用裏板。
  2. 【請求項2】 前記長穴または切欠部の奥行き方向の長
    さは、前記ガイドピンの中心点に対応する部位から長手
    方向の双方に振り分けて前記ガイドピンの半径よりも長
    く形成されていることを特徴とする請求項1に記載のプ
    リント配線板の穴明け用裏板。
  3. 【請求項3】 前記プリント配線板は、3個以上のガイ
    ド穴を有するとともに、各ガイド穴にガイドピンを打ち
    込んで固定される構成を成し、 前記長穴または切欠部は、前記プリント配線板の3個以
    上のガイドピンのうち、2個所に対応する部位に形成さ
    れ、この2個所以外のガイドピンに対応する部位は、ガ
    イドピンの外径よりも大きいルーズ孔を穿設することを
    特徴とする請求項1または請求項2のいずれかに記載の
    プリント配線板の穴明け用裏板。
  4. 【請求項4】 前記プリント配線板は、矩形状に形成さ
    れ、前記長穴または切欠部の奥行き方向が、矩形状をな
    すプリント配線板の縦方向または横方向のいずれかの方
    向に沿って形成されていることを特徴とする請求項1〜
    請求項3のいずれか1項に記載のプリント配線板の穴明
    け用裏板。
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