JP2003334708A - ドリル穴明け方法 - Google Patents

ドリル穴明け方法

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JP2003334708A
JP2003334708A JP2002086235A JP2002086235A JP2003334708A JP 2003334708 A JP2003334708 A JP 2003334708A JP 2002086235 A JP2002086235 A JP 2002086235A JP 2002086235 A JP2002086235 A JP 2002086235A JP 2003334708 A JP2003334708 A JP 2003334708A
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JP
Japan
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drill
time
hole
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drilling
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JP2002086235A
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English (en)
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Katsunori Tokinaga
勝典 時永
Yutaka Kawasaki
裕 河崎
Akira Irie
明 入江
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Via Mechanics Ltd
Original Assignee
Hitachi Via Mechanics Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】最高回転速度が高いドリルスピンドルを用いて
も、輪郭部の面粗さが低く良質な大口径の穴を、比較的
短い加工時間で、しかもドリルの寿命が長いドリル穴明
け加工方法を提供する。 【解決手段】従来のステップ加工に対して、ドリルを抜
き出した時に所定時間待った後に再度ドリルを挿入して
穴明けを続行するというステップを繰り返すステップD
well加工を用いる。待ち時間を設けない場合、最高
回転速度の高いドリルスピンドルはトルクが低いため、
切削抵抗により低下した回転速度の復帰に時間を要し、
ドリルスピンドルの下降上昇の短い時間の間に復帰や切
削温度の低下が間に合わないためである。

Description

【発明の詳細な説明】 【0001】 【発明の属する技術分野】本発明はプリント基板にドリ
ルを用いて貫通穴を形成するのに好適な穴明け加工方法
に関するものである。 【0002】 【従来の技術】プリント基板の導体層に電気接続用のパ
ターンを形成した部分(以下、ランドという)が小さく
なるに連れて、ドリルによる貫通穴の穴明け加工に要求
される穴径は年々小さくなり、使用するドリルの径も小
さくなって来ている。 【0003】ドリルの小径化にともない、効率的な穴明
けのためにドリルスピンドルの回転速度も増加し、現在
では最高回転速度が100 000 min−1を超える
ものが主流となっている。 【0004】しかしながら、一般に、このように最高回
転速度を高くしたドリルスピンドルはトルクが小さいた
め、逆に大口径の穴を明けるためにドリル径の大きなも
のを使おうとすると、切削抵抗によりドリルスピンドル
の回転速度が低下し易くなるという欠点がある。この回
転速度の低下が発生するような場合は、加工穴の品質の
劣化やドリル折れを引き起こすに留まらず、ドリルスピ
ンドル自身を壊す恐れすらある。 【0005】そこで、大口径の穴を明ける場合には、ま
ず小口径の穴を明け、目的の穴径に達するまでドリル径
を徐々に大きくする方法(以下、下穴加工という。)
や、目的の穴径の3分の1程度の径のドリルを用いて小
径の穴を明け、その小径の穴を、目的の穴径内で円を描
くように連ねて大口径の穴を明けるという方法(以下、
サークル加工という。)が用いられている。 【0006】しかし、下穴加工の場合、次のような問題
点がある。(1)既存の加工プログラムに、ドリル径を
変え必要回数分の穴明け指令を追加する変更作業を要す
る。(2)下穴用として適切なドリル径が加工プログラ
ムに含まれていない場合は、新たにドリルを準備しなけ
ればならない。(3)基板の種類によっては幾重にも下
穴を明ける必要が生じ、その度にドリル交換を行なうの
で加工時間を要する。(4)ドリル径が大きくなるに従
って、周速が上がることにより切削時の発熱が増加する
が、それによる樹脂の変質を防止するために、一般に、
回転速度を低くする必要がある。しかし、最高回転速度
の高いドリルスピンドルは前述したようにトルク小さい
ため、回転速度を高めに設定せざるを得ず、樹脂の変質
が発生し易い。 【0007】また、サークル加工の場合は、次のような
問題点がある。(1)小径の穴を連ねて明けていく過程
でドリルの曲がりが発生し、穴の輪郭が崩れ易くなるの
で、穴明け加工工程の後の露光工程等で基準穴として使
用し難い。(2)輪郭部の面粗さを低く抑えたい場合や
目的の穴径が大きい場合は、小径の穴加工の回数が多く
必要となるため、加工時間を要するばかりか、ドリルの
寿命も非常に短くなる。 【0008】これらの方法以外に、特公昭39−132
88号公報や特公平5−47322号公報に記載されて
いるように、穴明け加工時にドリルの下降を1回で行な
う(以下、シングル加工という。)のではなく、数回に
分けて下降させ、下降の都度少しずつ加工するという方
法(以下、ステップ加工という。)が知られている。し
かし、この方法は、最高回転速度の高いドリルスピンド
ルを用いた大口径の穴加工に対しては上記の下穴加工や
サークル加工に比べて効果が小さいため、あまり用いら
れることはなかった。 【0009】 【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、従来
の加工方法の欠点を改善し、最高回転速度が100 0
00 min−1以上と高いドリルスピンドルを用いて
も、輪郭部の面粗さが低く良質な大口径の穴を、比較的
短い加工時間で、しかもドリルの寿命が長いドリル穴明
け加工方法を提供することにある。 【0010】 【課題を解決するための手段】前記課題を達成するため
には、被加工物にドリルを用いて穴を明ける際に、途中
まで穴を明け、一旦ドリルを被加工物の外部まで抜き出
し、再度前記ドリルを挿入して、穴明けを続行するとい
うステップを繰返して所定の穴を明けるドリル穴明け方
法において、前記ドリルを抜き出して所定時間待った後
に再度前記ドリルを挿入して穴明けを続行するというス
テップを繰返して所定の穴を明けることを特徴とするド
リル穴明け方法(以下、ステップDwell加工とい
う。)を用いると良い。 【0011】従来のステップ加工を用いた場合、ドリル
スピンドルの下降上昇時間が非常に短いため、切削抵抗
により低下したドリルスピンドルの回転速度の上昇復帰
や切削温度の低下が間に合わず、シングル加工とほとん
ど変わらないことがわかった。そこで、ドリルスピンド
ルを戻してワークの外部に出した後に、所定の待ち時間
を設け、ドリルスピンドルの回転速度の復帰と、切削温
度の低下を待つことにした。最高回転速度の高いドリル
スピンドルはトルクが低いために一度低下した回転速度
の復帰に時間を要することによる。 【0012】 【発明の実施の形態】以下、本発明に係るドリル穴明け
方法(ステップDwell加工)を図1を用いて詳細に
説明する。図1は、時間とz軸(垂直方向)、回転速
度、及び切削温度の関係を示す。z軸の原点は被加工物
(以下、ワークという。)の表面であり、時間軸の原点
はドリルスピンドルが初期位置zから下降を開始して
穴加工を開始する直前である。ドリルスピンドルはz
位置から切削速度で下降を開始し、ワーク表面に達した
ところで切削が始まり、回転速度が低下し始め、切削温
度が上昇し始める。z軸位置がzになったところで一
旦ドリルスピンドルをzまで上昇させ、所定の待ち時
間その位置で停止させる。ドリルが穴の中に滞在してい
る時間を短くし、新たな発熱を抑制するためには、ドリ
ルスピンドルの戻り速度を早送り速度とした方がよい。
この待ち時間の間にドリルスピンドルの回転速度は元の
回転速度に復帰し、切削温度も十分に低下する。その
後、z位置まで下降させた後、切削速度でz位置ま
で加工した後z位置まで戻す。前述と同様にドリルが
穴の中に滞在する時間を短くして発熱を抑えるために
は、切削時以外の送り速度を早送り速度にした方がよ
い。この後、同様に所定の待ち時間停止した後、早送り
でz位置まで下降させ、切削速度で目的の穴深さであ
るz位置まで加工し、初期位置zに戻す。本例では
3回のステップで加工する例を示したが、もちろん2回
以上のステップならば本発明のステップDwell加工
の効果があるのは明らかである。 【0013】一方、従来のステップ加工とシングル加工
の場合を、それぞれ図2、図3に示す。従来のステップ
加工の場合、図2からわかるように、待ち時間がないた
めに回転速度の復帰や切削温度の十分な低下が得られ
ず、図3に示したシングル加工とほとんど変わらないこ
とがわかる。 【0014】 【実施例】本発明によるステップDwell加工の具体
的事例を説明する。 【0015】 加工条件 1)基板 :厚さ0.8 mmのBTレジン材6枚重ね (三菱瓦斯化学社製CCL−HL832) 2)上板 :厚さ0.2 mmのアルミニウム板 3)下板 :厚さ1.6 mmのフェノール樹脂板 4)ドリル径:直径3.0 mm 5)回転速度:50 000 min−1 6)切削速度:1.0 m/min 7)早送り速度:25.4 m/min 8)ドリルスピンドルの最高回転速度:250 000 min−1 (日立ビアメカニクス社製UH25) 9)ステップ回数:3回 10)待ち時間:1 s (ステップDwell加工の場合) 0 s (ステップ加工の場合) 【0016】上記加工条件で、最大500穴で、ドリル
折れが発生するまで連続して、貫通穴の穴明け加工を行
なった。使用したドリルは各加工法で各3本である。そ
の結果を図4に示す。図4は、縦軸にドリル折れが発生
するまでに加工した穴の数をとり、ステップ加工とステ
ップDwell加工とで比較したものである。従来のス
テップ加工ではドリルの寿命が高々穴数が230程度で
あるのに対し、本発明のステップDwell加工では2
倍以上の穴数が500でもまだ折れが発生しないことが
わかる。 【0017】図5、図6はそれぞれ、ステップ加工と本
発明のステップDwell加工で穴数を100個加工し
た後の穴の内壁面の状態を示す写真である。ステップ加
工の場合、図5中の円内で示したように内壁面の樹脂の
抉れが見られるが、ステップDwell加工の場合、図
6に示すように抉れが少ない。これは、従来のステップ
加工の場合、待ち時間がないために低下した回転速度が
元に戻らず、低回転速度かつ切削温度も十分に下がりき
らない内にまた加工を開始することになり、ドリルの折
れや内壁面の樹脂のダメージを発生させるためと考えら
れる。 【0018】尚、ステップDwell加工の場合、待ち
時間を設けることにより、シングル加工やステップ加工
に比べて加工時間が6〜7倍程度を要するが、従来の下
穴加工の場合10倍程度(ドリル交換3回の場合)、サ
ークル加工の場合20倍程度(ドリル径(直径)1.6
mmを使用し、仕上がり面粗さ20μmの場合。)であ
るので、内壁面粗さ等の穴の品質を考慮すると十分速い
加工法である。尚、この比較は直径3mmの穴を10個
加工するのに要する時間で行なった。 【0019】 【発明の効果】従来のステップ加工に対して回転速度又
は切削温度が十分に低下するまでの待ち時間を設けるこ
とにより、最高回転速度が高いドリルスピンドルを用い
ても、穴品質の良い大口径の穴を比較的短時間で、しか
もドリルの寿命が長く加工できる。
【図面の簡単な説明】 【図1】本発明のステップDwell加工を説明する図
である。 【図2】従来のステップ加工を説明する図である。 【図3】従来のシングル加工を説明する図である。 【図4】従来のステップ加工と本発明のステップDwe
ll加工によるドリルの寿命を比較する図である。 【図5】従来のステップ加工による穴の内壁面の写真で
ある。 【図6】本発明のステップDwell加工による穴の内
壁面の写真である。 【符号の説明】 z・・・ドリルスピンドルの下降スタート位置 z・・・ドリルスピンドルの待ち時間における停止位
置 z・・・第1ステップでの加工深さ z・・・第2ステップでの加工深さ z・・・第3ステップでの加工深さ

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 【請求項1】被加工物にドリルを用いて穴を明ける際
    に、途中まで穴を明け、一旦ドリルを被加工物の外部ま
    で抜き出し、再度前記ドリルを挿入して、穴明けを続行
    するというステップを繰返して所定の穴を明けるドリル
    穴明け方法において、前記ドリルを抜き出して所定時間
    待った後に再度前記ドリルを挿入して穴明けを続行する
    というステップを繰返して所定の穴を明けることを特徴
    とするドリル穴明け方法。
JP2002086235A 2002-03-14 2002-03-26 ドリル穴明け方法 Pending JP2003334708A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011031332A (ja) * 2009-07-31 2011-02-17 Hitachi Via Mechanics Ltd ワークの切削加工方法
CN109109077A (zh) * 2017-06-23 2019-01-01 维亚机械株式会社 钻孔加工装置及钻孔加工方法

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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CN109109077A (zh) * 2017-06-23 2019-01-01 维亚机械株式会社 钻孔加工装置及钻孔加工方法
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