JP2005022072A - 母板加工用金型及び加工板の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 母板から製品板が不連続な長穴によって枠部に仮止めされた加工板を金型プレス法を用いて製造する場合において、金型費用及び工数の削減、金型の複雑化及び強度低下の抑制、並びに母板の浮き上がり防止を図ること。
【解決手段】 本発明に係る母板加工用金型１は、母板の搬送方向に対して上流側に配置された第１プレス部３と、母板の搬送方向に対して下流側に配置された第２プレス部５とを備えている。第１プレス部３は、加工板と同一又はそれより大きい領域をプッシュバックすると同時に、領域内に形成された製品板の外周の一部に、離散的に第１長穴を形成するものである。第２プレス部５は、製品板を含む加工板を母板から打ち抜くと同時に、少なくともその一端が第１長穴の一端に近接するように、製品板の外周であって、第１長穴の間に第２長穴を形成するものである。
【選択図】 図１

Description

本発明は、母板加工用金型及び加工板の製造方法に関し、さらに詳しくは、製品板（プリント回路板等）が幅の狭い連結部を介して仮止めされた加工板（実装用基板等）を母板（プリント配線母板、金属板等）から加工するための母板加工用金型及び加工板の製造方法に関する。

近年、電子機器の小型化に伴い、電子機器に用いられるプリント回路板に対しても小型化、異形化の要求が増大している。一方、プリント回路板に電子部品を装着するためのチップマウンターや自動挿入機などの電子部品自動装着機（以下、これを「自装機」という。）は、搬送の関係から、ワークの大きさに上限と下限がある。また、自装機に使用するワークの外形は、実質的に長方形であること、すなわち、少なくとも一つの辺が直線で、これに垂直となる辺の全部又は一部が直線であることが要求される。

そこで、小型、かつ異形のプリント回路板上に自装機を用いて電子部品を装着する場合には、まず、プリント配線母板に複数のプリント回路板を作り込み、Ｖカット法、プッシュバック法等を用いて、プリント回路板がもとのプリント配線母板に仮止めされた状態とし、次いで、プリント配線母板を自装機で搬送可能な大きさ、形状を有する基板（以下、これを「実装用基板」という。）に切断する方法が用いられている。

この内、Ｖカット法は、プリント配線母板上に印刷されたプリント回路の境界線に沿ってＶ字形の溝（Ｖカット）を入れ、プリント回路上に電子部品を実装した後、Ｖカットに沿って破断させる方法である。従って、Ｖカット法は、その外形が直線的であるプリント回路板に対してのみ適用可能である。

一方、プッシュバック法は、上型及び下型でプリント配線母板を狭持しながら、所定の形状を有する刃物を用いてプリント回路板を打ち抜き、次いで、打ち抜かれたプリント回路板を元の穴にはめ込む方法である。プッシュバック法は、プリント回路板の形状に制約はないので、特に、異形のプリント回路板に電子部品を自動装着する場合に有効な方法である。

プッシュバック法を用いてこのような実装用基板を作製する場合、従来は、まず、プッシュバック専用金型を用いてプリント回路板のプッシュバックのみを行い、次いで、外形切断用金型を用いて１又は２以上のプリント回路板を含む実装用基板の外形切断を行うという方法が採られていた。

しかしながら、このような方法では、２個の金型が必要となり、金型費用が増大するという問題がある。また、１個のプレス機械を用いて加工を行う必要がある場合には、金型交換作業が必要となり、工数が増大するという問題がある。さらに、プッシュバック加工の際には、プリント配線母板に不均一な応力が作用するので、プッシュバック加工を連続して行うと、プリント配線母板に球面状の反りが発生する。この反りが著しくなると、外形切断の際の位置決めが困難となり、外形切断が困難になるという問題がある。

そこでこの問題を解決するために、特許文献１には、プリント配線母板の搬送方向に対して上流側に配置され、前記プリント配線母板からプリント回路板を打ち抜き、打ち抜かれた前記プリント回路板を元の穴にはめ込むためのプッシュバック手段と、前記プリント配線母板の搬送方向に対して下流側に配置され、プッシュバックされた１又は２以上の前記プリント回路板を含む実装用基板を前記プリント配線母板から切り出すための外形切断手段とを備えたプリント配線母板加工用金型が本願出願人により開示されている。

また、異形のプリント回路板を実装用基板に仮止めする他の方法としては、プリント回路板の外周に不連続な長穴を複数個形成する方法がある。図７に、その一例を示す。図７において、実装用基板１１は、プリント回路板１２と、枠部１４と、プリント回路板１２の外周に沿って不連続に形成された複数個の長穴１６ａ〜１６ｇとを備えている。枠部１４の端部には、一般に、自動実装の際の基準として用いられる基準穴１４ａ及びサブ基準穴１４ｂが形成される。また、プリント回路板１２は、各長穴間に残る連結部によって枠部１４に仮止めされている。

この場合、プリント回路板１２と枠部１４との分離を容易化するために、図７に示すように、各長穴間の連結部に、ミシン目１８ａ、１８ａ…を形成する場合がある。また、枠部１４の分断を容易化するために、枠部１４の外周に切欠１４ｃを設け、さらに長穴の端部から切欠１４ｃに向かって延長部１７を設け、切欠１４ｃと延長部１７の間に、ミシン目１８ｂ、１８ｂ…を形成する場合もある。

不連続な長穴によってプリント回路板を仮止めする方法は、プリント回路板の分離が比較的容易であり、曲線を含む異形のプリント回路板に対しても適用でき、しかも、実装用基板に発生する反りも少ないという利点がある。しかしながら、金型プレス法を用いて長穴１６ａ〜１６ｇを１回のプレスで形成する場合において、連結部の破断を容易化するために連結部の幅を狭くすると、プレス時に連結部が破損しやすくなるという欠点がある。

そのため、このような実装用基板を金型プレス法により作製する場合において、プリント回路板の周囲に偶数個の長穴が形成されるときには、第１の金型を用いて一つおきに長穴を形成し、次いで、第２の金型を用いて残りの長穴を形成するのが一般的である。

また、図７に示すように、プリント回路板１２の周囲に奇数個の長穴１６ａ〜１６ｇが形成される場合には、図８に示すように、いずれか１つの長穴を２分割（図８に示す例においては、長穴１６ａを長穴１６ａ’及び長穴１６ａ”に２分割）し、長穴の総数を偶数個とする。そして、第１の金型を用いて、１つおきに長穴１６ａ’、１６ｂ、１６ｄ、１６ｆ（図８中、実線で表示）を形成し、次いで、第２の金型を用いて、残りの長穴１６ａ”、１６ｃ、１６ｅ、１６ｇ（図８中、点線で表示）を形成し、これと同時に長穴１６ａ’と長穴１６ａ”を連通させて１つの長穴１６ａとするのが一般的である。

さらに、特許文献２には、近接した長穴を１回のプレスで打ち抜く場合において、長穴間にクラックが発生するのを防止するために、長穴を打ち抜くためのピンの長さを変え、隣接する長穴の打ち抜きを同時ではなく、時間差を付して行う点が記載されている。

特開２００２−２３３９９６号公報 特開平１１−２２０２４１

特許文献２に記載された方法は、近接した長穴を１回のプレスで打ち抜く場合において、長穴間におけるクラックの発生を抑制するには有効な方法である。しかしながら、特許文献２の方法を用いた場合であっても、実装用基板の全周に形成された不連続な長穴のすべてを１回のプレスで打ち抜くことは不可能である。これは、１回のプレスですべての長穴を打ち抜く場合、金型には相対的に大きな打ち抜き荷重がかかるのに対し、金型（特に、上型及び下型の内、長穴を形成するピンを誘導するための誘導穴が形成された型。以下、これを「雌型」という。）の連結部分（荷重を支える部分）の総断面積が極端に小さくなるために、金型（特に、雌型）が打ち抜き荷重に耐えられなくなるためである。

特に、ガラスエポキシ基板（ガラスクロスを積層したエポキシ樹脂からなる基板）等のように極めて硬い材料を打抜加工する場合には、金型の耐摩耗性を向上させるために、金型に総焼き入れを行うのが一般的である。しかしながら、金型を総焼き入れすると金型が脆くなるので、このような硬い基板に不連続な長穴のすべてを１回のプレスで打ち抜くのは、一層困難となる。

そのため、このような不連続の長穴を金型プレス法で形成する場合には、２個の金型を用い、かつ２回の工程に分けてプレスを行う必要があった。その結果、金型費用及び工数が増大するという問題がある。一方、金型プレス法以外の方法では、長穴の形成コストをさらに増大させるという問題がある。

また、「ベークライト（紙を基材とするフェノール樹脂）」、「紙エポキシ（紙を基材とするエポキシ樹脂）」等の相対的に硬い基板をプレスにより打抜加工する場合には、一般に、基板の加温が行われる。しかしながら、基板を加熱・冷却すると、基板が膨張・収縮する。そのため、２回の工程に分けてプレスを行うと、加温工程が２回必要となるだけではなく、２回の膨張・収縮サイクルを受けることによって基板の寸法精度が低下するという問題がある。

さらに、このような長穴を金型プレス法を用いて形成する場合、通常、上型又は下型の一方に、長穴を形成するためのピンが立設され、他方にピンを誘導するための誘導穴が形成される。この時、ピンを下型に立設すると、上型（雌型）には複数個のピンによって打ち抜かれた抜きカスがたまるので、上型に複数個の抜きカスの排出機構を設ける必要がある。その結果、上型の構造が複雑となり、あるいは、上型の強度がさらに低下するという問題がある。

一方、ピンを上型に立設する場合において、ピンの配置や形状、プレス時における母板の押さえ等が不適切であると、下型（雌型）の強度が低下するだけではなく、母板からピンを引き抜く際に、ピンに引きずられて母板が下型から浮き上がる場合があるという問題がある。

これに対し、特許文献１には、プリント配線母板の搬送方向に沿ってプッシュバック手段及び外形切断手段がこの順で配置されたプリント配線母板加工用金型が本願出願人により開示されている。従って、この金型を改良し、１個の金型により長穴を２段階に分けて連続的に形成することができれば、上述した従来技術の問題点を解消することができると考えられる。

本発明が解決しようとする課題は、プリント配線母板等の母板からプリント回路板等の製品板が不連続な長穴によって枠部に仮止めされた実装用基板等の加工板を金型プレス法を用いて製造する場合において、金型費用及び工数を削減し、製品板の低コスト化を図ることにある。

また、本発明が解決しようとする他の課題は、長穴間の連結部分におけるクラックの発生、金型の複雑化及び強度低下、並びに、プレス時における母板の浮き上がりを生じさせることなく、このような加工板を製造可能な母板加工用金型及び加工板の製造方法を提供することにある。

また、本発明が解決しようとする他の課題は、極めて固い材料からなる母板から上述のような加工板をプレス加工する場合であっても、金型が割れるおそれのない母板加工用金型及び加工板の製造方法を提供することにある。さらに、本発明が解決しようとする他の課題は、打抜加工時に加温が必要な材料からなる母板から上述のような加工板をプレス加工する場合であっても、低コストで、かつ高い寸法精度が得られる母板加工用金型及び加工板の製造方法を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明に係る母板加工用金型は、母板の搬送方向に対して上流側に配置された第１手段と、前記母板の搬送方向に対して下流側に配置された第２手段とを備え、前記第１手段は、加工板と同一又はそれより大きい領域を前記母板から打ち抜き、打ち抜かれた前記領域を元の穴にはめ込むプッシュバック手段と、前記領域のプッシュバックと同時に、前記領域内に形成された製品板の外周の一部に、離散的に第１長穴を形成する第１長穴形成手段とを備え、前記第２手段は、前記製品板を含む前記加工板を前記母板から打ち抜く打抜手段と、前記加工板の打ち抜きと同時に、少なくともその一端が前記第１長穴の一端に近接するように、前記製品板の外周であって、前記第１長穴の間に第２長穴を形成する第２長穴形成手段とを備えていることを要旨とする。

また、本発明に係る加工板の製造方法は、以下の工程を備えていることを要旨とする。
（イ） 本発明に係る母板加工用金型を用いて、
前記第１手段において、前記母板から領域（Ａ）をプッシュバックすると同時に、前記領域（Ａ）内に形成される製品板（Ａ）の外周の一部に、離散的に第１長穴（Ａ）を形成する第１工程。
（ロ） 前記領域（Ａ）が前記第２手段上に来るように、前記母板を搬送し、前記第１手段において、前記母板から新たに領域（Ｂ）をプッシュバックし、かつ前記領域（Ｂ）内に形成される製品板（Ｂ）の外周の一部に、離散的に第１長穴（Ｂ）を形成すると同時に、
前記第２手段において、前記母板から加工板（Ａ）を打ち抜くと同時に、少なくともその一端が前記第１長穴（Ａ）の一端に近接するように、前記製品板（Ａ）の外周であって、前記第１長穴（Ａ）の間に第２長穴（Ａ）を形成する第２工程。

母板の搬送方向に対して上流側に、プッシュバック手段を設けると、第１長穴を形成するための第１長穴形成ピンを上型に立設することができる。そのため、抜きカスを下方に排出することができ、これによって、上型の構造が簡略化し、上型の強度低下も抑制することができる。

また、母板の搬送方向に対して下流側には、第２長穴形成手段が設けられているので、直前のプレスで形成された第１長穴に近接して、第２長穴を形成することができる。そのため、別個の金型を用いた従来の方法に比べて、金型費用及び工数を大幅に削減することができる。また、長穴が２段階に分けて形成されるので、プレス時に長穴間の連結部にクラックが発生することもない。

また、第１及び第２長穴形成ピンが抜けるまでの間、母板は、プッシュバック手段によって上型と下型で保持される。そのため、第１及び第２長穴形成ピンを引き抜く際に、母板が下型から浮き上がることがない。

さらに、本発明に係る母板加工用金型は、プレスを繰り返しながら、逐次、第１長穴及び第２長穴を形成することができるので、加温が必要な母板を加工する場合であっても、加温は１回だけで良く、高い寸法精度を確保することができる。また、加工板の周囲の長穴は、第１長穴形成手段及び第２長穴形成手段の２段階に分けて形成されるので、極めて固い材料からなる母板を加工する場合であっても、金型が割れるおそれがない。

以下、本発明の一実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。なお、以下の説明においては、プリント配線母板（母板）から、プリント回路板（製品板）が不連続な長穴を介して枠部に仮止めされた実装用基板（加工板）を加工する金型、及びそのような実装用基板の製造方法について説明するが、本発明は、プリント配線母板以外の母板、プリント回路板以外の製品板、及び実装用基板以外の加工板に対しても適用することができる。

図１〜３に、本実施の形態に係る母板加工用金型１を示す。図１〜３において、母板加工用金型１は、下型２０と上型５０からなる。また、下型２０及び上型５０は、それぞれ、母板の搬送方向に対して上流側が第１プレス部（第１手段）３に、また、搬送方向に対して下流側が第２プレス部（第２手段）５になっている。

第１プレス部３は、実装用基板と同一又はそれより大きい領域をプリント配線母板から打ち抜き、打ち抜かれた領域を元の穴にはめ込む（プッシュバック手段）と同時に、領域内に形成されたプリント回路板の外周の一部に離散的に第１長穴を形成する（第１長穴形成手段）ための部分である。また、第２プレス部５は、プリント回路板を含む実装用基板をプリント配線母板から打ち抜く（打抜手段）と同時に、少なくともその一端が第１長穴の一端に近接するように、プリント回路板の外周であって、第１長穴の間に第２長穴を形成する（第２長穴形成手段）ための部分である。

下型２０は、図１に示すように、下型ベース板２２と、下型ストリッパー２４とを備えている。下型ベース板２２の第１プレス部３には、実装用基板と同一又はそれより大きい領域をプッシュバックするための第１下パンチ２２ａが設けられている。また、第２プレス部５には、プリント配線母板から実装用基板を打ち抜くための第２下パンチ２２ｂが設けられている。

なお、本実施の形態において、第１下パンチ２２ａの平面形状は、実装用基板の平面形状（すなわち、第２下パンチ２２ｂの平面形状）と同一になっている。また、第１下パンチ２２ａ及び第２下パンチ２２ｂの上下辺の両端には、実装用基板の内部に作り込まれたプリント回路板に電子部品を自動実装した後、枠部を分断する際に用いられる切欠を形成するための溝が設けられている。

下型ストリッパー２４には、第１下パンチ２２ａ及び第２下パンチ２２ｂに対応する位置に貫通孔が設けられ、第１下パンチ２２ａ及び第下パンチ２２ｂの周壁面に沿って下型ストリッパー２４が上下動可能になっている。また、下型ストリッパー２４は、下型ベース板２２の下方から遊挿される複数個のボルト２６、２６…によって上方向への移動が規制され、かつ、下型ベース板２２と下型ストリッパー２４の間に介挿される弾性部材２８、２８…によって上方向に付勢されている。

弾性部材２８、２８…の材質は、特に限定されるものではないが、ウレタンゴムが好適な一例として挙げられる。さらに、下型ストリッパー２４の四隅には、下型ベース板２２の下方から挿入されるポスト３０ａ〜３０ｄが立設される。ポスト３０ａ〜３０ｄは、プレスの際に下型２０及び上型５０の位置決めに用いられるものである。

下型ストリッパー２４の上面であって、第１下パンチ２２ａの近傍には、プッシュバック及び第１長穴の形成の際の位置決めに用いられる位置決めピン３２ａ及び３２ｂが設けられている。また、下型ストリッパー２４の上面であって、第２下パンチ２２ｂの近傍には、位置決めピン３２ａ及び３２ｂと対称な位置に、それぞれ、実装用基板の打ち抜き及び第２長穴の形成の際の位置決めに用いられる位置決めピン３２ｃ及び３２ｄが設けられている。

第１下パンチ２２ａの上面には、プッシュバックされた領域内に形成されたプリント回路板の外周の一部に、離散的に第１長穴を形成するための第１長穴形成孔３４ａ’、３４ｂ、３４ｄ、３４ｆが設けられている。ここで、「離散的」とは、１つの第１長穴と他の第１長穴の間に、第２長穴を形成できる程度に、各第１長穴が配列していることをいう。また、第２下パンチ２２ｂの上面には、少なくともその一端が第１長穴の一端に近接するように、プリント回路板の外周であって、第１長穴の間に第２長穴を形成するための第２長穴形成孔３４ａ”、３４ｃ、３４ｅ、３４ｇが設けられている。

また、本発明において、「長穴」とは、プリント回路板を枠部に仮止めする機能を奏する貫通穴をいい、その形状は、特に限定されるものではない。すなわち、「長穴」は、必ずしも（１）「細長い直線状の穴」である必要はなく、（２）「細長い曲線状の穴」、あるいは、（３）「細長い直線状又は曲線状の穴が「Ｌ字型」、「Ｔ字型」、「＋型」等に組み合わされた穴」、等であっても良い。また、プリント回路板の形状、母板加工用金型の強度等が許す場合には、「長穴」の全部又は一部が、「丸穴」、「楕円穴」、「正方形の穴」等、アスペクト比が１又は１に近い形状になっていても良い。

本実施の形態において、第１長穴形成孔３４ａ’によって形成される第１長穴の一端と、第２長穴形成孔３４ａ”の一端とが連通して１つの連続した長穴になるようになっている。一方、その他の第１長穴形成孔３４ｂ、３４ｄ、３４ｆ及び第２長穴形成孔３４ｃ、３４ｅ、３４ｇは、それぞれ、その両端が隣接する第２長穴又は第１長穴の一端に連通しないように、その配置及び長さが定められている。

また、第１長穴形成孔３４ａ’、３４ｄ、及び第２長穴形成孔３４ａ”、３４ｅの端部には、それぞれ、第１下パンチ２２ａに設けられた切欠を形成するための溝、及び第２下パンチ２２ｂに設けられた切欠を形成するための溝に向かって、その長さが若干延長されている。

さらに、第２下パンチ２２ｂの左上隅及び右上隅には、それぞれ、電子部品を自動実装する際の基準穴（貫通孔）を形成するための基準穴形成孔３８ａ及びサブ基準穴（貫通孔）を形成するためのサブ基準穴形成孔３８ｂが設けられている。また、図示はしないが、第１下パンチ２２ａ及び／又は第２下パンチ２２ｂの上面には、必要に応じて、固定穴、部品穴等を形成するための部品穴等（貫通孔）形成孔が形成される。

上型５０は、図２及び図３に示すように、上型ベース板５２と、４つのホルダ５４ａ〜５４ｄとを備えている。上型ベース板５２及び各ホルダ５４ａ〜５４ｄは、上型ベース板５２に立設されたノックピン５６、５６を基準として積層され、複数の締結ボルト５８、５８…により締結されている。

また、上型５０の最先端に位置するホルダ５４ｄの第１プレス部３、及び第２プレス部５には、それぞれ、実装用基板と同一又はそれより大きい領域をプッシュバックするための第１上型ストリッパー６０ａ、及び、実装用基板を打ち抜くための第２上型ストリッパー６０ｂが取り付けられている。第１上型ストリッパー６０ａ及び第２上型ストリッパー６０ｂは、それぞれ、下型に設けられる第１下パンチ２２ａ及び第２下パンチ２２ｂに対応する位置に設けられる。

第１上型ストリッパー６０ａ及び第２上型ストリッパー６０ｂは、それぞれ、ホルダ５４ｄに設けられた第１スライドスペース６２ａ及び第２スライドスペース６２ｂ内に遊挿される。また、第１上型ストリッパー６０ａ及び第２上型ストリッパー６０ｂは、その先端がホルダ５４ｄの表面から僅かに突出するように、ホルダ５４ｃの上方から遊挿されるボルト６４、６４…によって支持され、かつ、下方向への移動が規制されている。また、ボルト６４、６４…は、ホルダ５４ｂ内に設けられる貫通孔６５に沿って上下動可能になっている。

第１押圧ピン６６ａ、６６ａ…は、第１上型ストリッパー６０ａを下方に押圧するためのものであり、ホルダ５４ｂ、５４ｃを縦方向に貫通する貫通孔内に遊挿される。その一端は、第１上型ストリッパー６０ａの上面に当接し、その他端は、ホルダ５４ａの中央スペース６８内に配置される第１押圧板７０ａの下面に当接している。

また、第２押圧ピン６６ｂ、６６ｂ…は、第２上型ストリッパー６０ｂを下方に押圧するためのものであり、ホルダ５４ｂ、５４ｃを縦方向に貫通する貫通孔内に遊挿される。その一端は、第２上型ストリッパー６０ｂの上面に当接し、その他端は、ホルダ５４ａの中央スペース６８内に配置される第２押圧板７０ｂの下面に当接している。

第１押圧板７０ａは、第１押圧ピン６６ａ、６６ａ…を下方に押圧するためのものである。第１押圧板７０ａの上面とキャップボルト７２、７２…との間には、それぞれ、弾性部材７４、７４…が介挿され、弾性部材７４、７４…により、第１押圧板７０ａを下方に付勢するようになっている。弾性部材７４、７４…の材質は、特に限定されるものではないが、ウレタンゴムが好適な一例として挙げられる。

第２押圧板７０ｂは、第２押圧ピン６６ｂ、６６ｂ…を下方に押圧するためのものである。第２押圧板７０ｂの上面には、第２押圧板７０ｂを下方に押圧するためのノックアウト用ブッシュ７６、７６…が設けられる。ノックアウト用ブッシュ７６、７６は、無負荷状態において、その先端が上型ベース板５２の上面から僅かに突出するように、その長さが決められている。

また、ホルダ５４ｄには、下型２０に立設されるポスト３０ａ〜３０ｄに対応する位置に、それぞれ、ポスト誘導穴７８ａ〜７８ｄが設けられる。また、ホルダ５４ｄの下面には、下型２０に立設される位置決めピン３２ａ〜３２ｄに対応する位置に、それぞれ、位置決めピン誘導穴８０ａ〜８０ｄが設けられる。

第１下パンチ２２ａの上面に形成される第１長穴形成孔３４ａ’、３４ｂ、３４ｄ及び３４ｆに対応する位置には、それぞれ、第１長穴形成ピン８２ａ’、８２ｂ、８２ｄ及び８２ｆが設けられている。同様に、第２下パンチ２２ｂの上面に形成される第１長穴形成孔３４ａ”、３４ｃ、３４ｅ及び３４ｇに対応する位置には、それぞれ、第１長穴形成ピン８２ａ”、８２ｃ、８２ｅ及び８２ｇが設けられている。

さらに、第２下パンチ２２ｂの上面に形成される基準穴形成孔３８ａ及びサブ基準穴形成孔３８ｂ、並びに、第１下パンチ２２ａ及び／又は第２下パンチ２２ｂの上面に形成される部品穴等形成孔（図示せず）に対応する位置には、それぞれ、基準穴形成ピン８６ａ及びサブ基準穴形成ピン８６ｂ、並びに、部品穴等形成ピン（図示せず）が設けられている。

これらのピンの先端は、第１上型ストリッパー６０ａ又は第２上型ストリッパ６０ｂに設けられた貫通孔内に遊挿されており、第１上型ストリッパー６０ａ及び第２上型ストリッパー６０ｂが、それぞれ、第１スライドスペース６２ａ及び第２スライドスペース６２ｂに沿って上方に移動するに伴い、第１上型ストリッパー６０ａ及び第２上型ストリッパー６０ｂの下面から突き出すようになっている。

なお、図１に示された第１長穴形成孔及び第１長穴形成ピン（第１長穴形成手段）、第２長穴形成孔及び第２長穴形成ピン（第２長穴形成手段）、基準穴形成孔３８ａ及び基準穴形成ピン８６ａ（基準穴形成手段）、サブ基準穴形成孔３８ｂ及びサブ基準穴形成ピン８６ｂ（サブ基準穴形成手段）、並びに、図示しない部品穴等形成孔及び部品穴等形成ピン（部品穴等形成手段）の形状、個数、配置等は、単なる例示であり、これに限定されるものではない。

例えば、図１において、第１長穴形成孔及び第２長穴形成ピン、並びに、第２長穴形成孔及び第２長穴形成ピンによって形成される長穴は、いずれも、直線によって構成されているが、これらの全部又は一部に曲線を含んでいても良い。

また、図１において、第１プレス部３及び第２プレス部５において、それぞれ、複数個の第１長穴及び第２長穴が形成されるようになっているが、第１プレス部３において１個の第１長穴が形成され、第２プレス部３において１個の第２長穴が形成されるようにしても良い。

また、図１において、実装用基板の中に１個のプリント回路板が形成されるように、第１長穴形成手段及び第２長穴形成手段の形状、配置等が定められているが、実装用基板の中に複数個のプリント回路板が形成されるように、第１長穴形成手段及び第２長穴形成手段の形状、配置等を定めても良い。

さらに、実装用基板上にすべての電子部品を１回で自動実装する場合には、基準穴及びサブ基準穴は、各１個ずつあれば足りるが、電子部品を複数回に分けて自動実装する場合には、複数個の基準穴及びサブ基準穴が必要となる。従って、このような場合には、複数組の基準穴形成手段及びサブ基準穴形成手段を第１プレス部３、及び／又は第２プレス部５に設け、長穴の形成と同時に複数個の基準穴及びサブ基準穴を形成すると良い。

次に、本実施の形態に係る母板加工用金型１を用いた実装用基板の製造方法について説明する。図４及び図５に、プレス加工の工程図を示す。まず、図４（ａ）に示すように、下型２０の上面に母板１０を載せる。この母板１０は、直前のプレスにおいて、実装用基板１１と同一形状を有する領域（Ａ）１１Ａのプッシュバックが行われ、かつ、プリント回路板の外周の一部に第１長穴１６ａ’、１６ｂ…が形成された状態になっている。

母板１０は、直前のプレスが終了した後、図４（ａ）の右方向に搬送され、直前のプレス工程において、第１プレス部３でプッシュバックされた領域（Ａ）１１Ａが第２プレス部５上に来るように、下型２０の上面に載置される。母板１０の位置決めは、下型２０の上面に設けられた位置決めピン３２ａ〜３２ｄを母板１０に設けられたプッシュバック基準穴に挿入することにより行われる。

この状態から上型５０を下降させると、まず、第１上型ストリッパー６０ａ及び第２上型ストリッパー６０ｂの先端が母板１０の上面に接触し、第１上型ストリッパー６０ａ及び第２上型ストリッパー６０ｂは、それぞれ、第１スライドスペース６２ａ及び第２スライドスペース６２ｂに沿って上方に移動する。

さらに上型５０を下降させると、図４（ｂ）に示すように、第１プレス部３では、第１下パンチ２２ａが第１上型ストリッパー６０ａを上方に押し上げることによって、新たな領域（Ｂ）１１Ｂを打ち抜く。また、第１上型ストリッパー６０ａが上方に押し上げられるに伴い、第１上型ストリッパー６０ａの下面から、第１長穴形成ピン８２ａ’、８２ｂ…及び必要に応じて設けられる部品穴等形成ピン（図示せず）の先端が突出し、プリント回路板の外周及び内部に、それぞれ、第１長穴１６ａ’、１６ｂ…、及び部品穴等を形成する。この時、ホルダ５４ｄは、弾性部材２８の弾性力に抗して、領域（Ｂ）１１Ｂが打ち抜かれた後の母板１０及び下型ストリッパー２４を下方に押し下げる。また、抜きカスは、下型２０の下方から排出される。

一方、第２プレス部５側では、第２下パンチ２２ｂが第２上型ストリッパー６０ｂを上方に押し上げることによって、実装用基板１１が打ち抜かれる。また、第２上型ストリッパー６０ｂが上方に押し上げられるに伴い、第２上型ストリッパー６０ｂの下面から、第２長穴形成ピン８２ａ”、８２ｃ…、並びに、基準穴形成ピン８６ａ及びサブ基準穴形成ピン８６ｂ、及び、部品穴等形成ピン（図示せず）の先端が突きだし、プリント回路板１２の外周及び内部に、それぞれ、第２長穴１６ａ”、１６ｃ…、並びに、基準穴１４ａ及びサブ基準穴１４ｂ、及び、部品穴を形成する。また、この時、抜きカスは、下型２０の下方から排出される。

次に、打ち抜きが終了した後、上型５０を上昇させると、図５（ａ）に示すように、弾性部材２８、２８…が、その復元力によって、下型ストリッパー２４と共に母板１０を上方に押し上げる。この時、第１プレス部３側では、弾性部材７４、７４…により付勢された第１押圧板７０ａが第１押圧ピン６６ａを介して第１上型ストリッパー６０ａを下方に押し下げる。

そのため、上型５０が下型２０から完全に離脱したときには、図５（ａ）に示すように、新たに打ち抜かれた領域（Ｂ）１１Ｂが母板１０の元の穴にはめ込まれた状態となる。

一方、第２プレス部５側では、第２上型ストリッパー６０ｂには下方向の付勢力が作用しない。そのため、図５（ａ）に示すように、上型５０が下型から離脱しても、第２上型ストリッパー６０ｂは下降せず、打ち抜かれた実装用基板１１は、第２スライドスペース６２ｂ内に一旦保持される。また、この時、ノックアウト用ブッシュ７６、７６…は、上型ベース板５２の上方から突き出た状態となる。

上型５０をさらに上昇させ、上型５０が上死点近傍に近づくと、やがて、プレス機械に設けられた図示しない押圧手段がノックアウト用ブッシュ７６、７６…を下方に押圧する。また、第２押圧板７０ｂは、第２押圧ピン６６ｂを介して第２上型ストリッパー６０ｂを下方に押し下げる。そのため、上型５０が上死点に達した時には、図５（ｂ）に示すように、第２上型ストリッパー６０ｂが元の位置まで押し下げられ、これと同時に、実装用基板１１が第２スライドスペース６２ｂ内から押し出される。

この後、新たに打ち抜かれた領域が第２プレス部５の真下に来るように、母板１０を右方向に搬送する。そして、上述した手順と同一の手順に従って、次の領域の打ち抜き及び第１長穴の形成、及び、直前のプレスで第１長穴が形成された実装用基板の打ち抜き及び第２長穴の形成を必要回数だけ繰り返す。

図６に、このような方法によって加工される母板１０の平面図を示す。図６（ａ）に示すように、予めプッシュバック基準穴１０ａ、１０ａ…が形成された母板１０を母板加工用金型１の下型２０の上にのせ、プッシュバック基準穴１０ａ、１０ａを基準として、１回目のプレスを行うと、第１プレス部３において、領域（Ａ）１１Ａのプッシュバック加工、並びに、第１長穴１６ａ’、１６ｂ…及び必要に応じて形成される部品穴等（図示せず）の打抜加工が行われる。

次に、領域（Ａ）１１Ａが第２プレス部５上に来るように母板１０を搬送し、２回目のプレスを行うと、図６（ｂ）に示すように、第１プレス部３において、新たに領域（Ｂ）１１Ｂのプッシュバック加工、並びに、第１長穴１６ａ’、１６ｂ…及び必要に応じて形成される部品穴等（図示せず）の打抜加工が行われる。

また、これと同時に、第２プレス部５では、直前のプレスでプッシュバックされた領域（Ａ）１１Ａから、実装用基板１１が打ち抜かれる。また、この時、実装用基板１１には、第１長穴１６ａ’、１６ｂ…に近接して、第２長穴１６ａ”、１６ｃ…が形成され、さらに、主基準穴１４ａ及びサブ基準穴１４ｂ、並びに、必要に応じて形成される部品穴等（図示せず）が形成される。

この後、必要に応じて、隣接する長穴の端部の間にミシン目１８ａ、１８ａ…を形成し、切欠１４ｃ、１４ｃ…と延長部１７、１７…の間にミシン目１８ｂ、１８ｂ…を形成すれば、図７に示すように、不連続な長穴によってプリント回路板１２が仮止めされた実装用基板１１が得られる。

本発明に係る母板加工用金型１は、同一金型内に第１プレス部３、及び第２プレス部５を備えているので、１個の金型でプリント回路板の外周に不連続な長穴を形成することができる。そのため、２個の金型を用いる場合に比べて金型費用及び工数を削減することができる。また、単一のプレス機械を用いて長穴の形成を行う必要がある場合であっても、金型の取り替え作業が不要であるので、作業性が向上する。さらに、総プレス回数が減少するので、生産性も向上し、加工コストを削減することができる。

また、本発明に係る母板加工用金型１は、長穴の形成が２段階に分けて行われるので、長穴間の連結部の幅が狭い場合であっても、連結部が破損するおそれが少ない。また、長穴の形状に制約はないので、複雑な形状を有するプリント回路板に対しても適用できる。

また、本発明に係る母板加工用金型１は、第１長穴を形成する際に、実装用基板と同一又はそれより大きい領域のプッシュバックを行っているので、第１長穴を形成するためのピンを上型に設けることができる。また、第２長穴を形成する際にも、実装用基板の打ち抜きを行っているので、第２長穴を形成するためのピンを上型に設けることができる。

そのため、抜きカスの排出が容易となり、上型の構造を簡略化することができ、上型の強度が低下することもない。しかも、第１長穴及び第２長穴を形成するためのピンが母板から完全に抜けるまで、母板が上型と下型の間で挟持されるので、ピン引き抜きの際に母板が浮き上がることもない。

また、１回のプレスで実装用基板と同一又はそれより大きい領域のプッシュバック加工と、ノックアウト方式による実装用基板の打抜加工とを同時に行うためには、プッシュバック用の第１上型ストリッパー６０ａと、実装用基板の打抜用の第２上型ストリッパー６０ｂとに個別の動作を行わせる必要がある。本実施の形態においては、上型ストリッパーを押圧するための押圧板が、第１押圧板７０ａ及び第２押圧板７０ｂに２分割されているので、このような動作を極めて簡単に行わせることができる。

また、本発明に係る母板加工用金型は、実質的には１回のプレスで第１長穴及び第２長穴を形成できるので、ベークライト等の加温が必要な母板を加工する場合であっても、加温は１回だけで良い。そのため、基板が過剰の加熱・冷却サイクルを受けることがなく、高い寸法精度を確保することができる。

さらに、第１長穴形成手段と第２長穴形成手段とを、それぞれ、第１プレス部３及び第２プレス部５に分散させたので、第１下パンチ２２ａに形成される第１長穴形成孔間の間隔、及び第２下パンチ２２ｂに形成される第２長穴形成孔間の間隔が長くなり、相対的に大きな打ち抜き荷重に耐えることができる。そのため、ガラスエポキシ基板等の極めて固い基板を加工するために、金型の所定箇所を総焼き入れした場合であっても、金型が割れるおそれが少ない。

以上、本発明の実施の形態について詳細に説明したが、本発明は上記実施の形態に何ら限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の改変が可能である。

例えば、上述した母板加工用金型１においては、実装用基板をノックアウト方式によって打ち抜いているが、実装用基板を母板から打ち抜き、これを元の穴にはめ込むプッシュバック方式を用いても良い。

本発明は、母板（プリント配線母板、金属板等）から、製品板（プリント回路板等）が幅の狭い連結部を介して仮止めされた加工板（実装用基板等）を加工する際に用いることができる。

図１（ａ）、図１（ｂ）及び図１（ｃ）は、それぞれ、本発明の一実施の形態に係る母板加工用金型の下型の平面図、そのＡ−Ａ’線断面図、及びそのＢ−Ｂ’線断面図である。 本発明の一実施の形態に係る母板加工用金型の上型の底面図である。 図３（ａ）及び図３（ｂ）は、それぞれ、図２に示す上型のＡ−Ａ’線断面図、及びＢ−Ｂ’線断面図である。 図１〜図３に示す母板加工用金型を用いた加工板の製造方法を示す工程図である。 図４に示す工程図の続きである。 図１〜図３に示す母板加工用金型を用いた加工板の製造方法を示す工程図である。 実装用基板の平面図である。 図７に示す実装用基板の加工方法を説明する概略図である。

符号の説明

１ 母板加工用金型
３ 第１プレス部（第１手段）
５ 第２プレス部（第２手段）
１０ プリント配線母板（母板）
１１ 実装用基板（加工板）
１２ プリント回路板（製品板）
１６ａ〜１６ｇ 長穴
２０ 下型
２２ａ、２２ｂ 第１、第２下パンチ
２４ 下型ストリッパ
３４ａ’、３４ｂ、３４ｄ、３４ｆ 第１長穴形成孔
３４ａ”、３４ｃ、３４ｅ、３４ｇ 第２長穴形成孔
５０ 上型
６０ａ、６０ｂ 第１、第２上型ストリッパー
７０ａ、７０ｂ 第１、第２押圧板
８２ａ’、８２ｂ、８２ｄ、８２ｆ 第１長穴形成ピン
８２ａ”、８２ｃ、８２ｅ、８２ｇ 第２長穴形成ピン
７４ 弾性部材
７６ ノックアウト用ブッシュ

Claims (4)

1. 母板の搬送方向に対して上流側に配置された第１手段と、前記母板の搬送方向に対して下流側に配置された第２手段とを備え、
   前記第１手段は、加工板と同一又はそれより大きい領域を前記母板から打ち抜き、打ち抜かれた前記領域を元の穴にはめ込むプッシュバック手段と、前記領域のプッシュバックと同時に、前記領域内に形成された製品板の外周の一部に、離散的に第１長穴を形成する第１長穴形成手段とを備え、
   前記第２手段は、前記製品板を含む前記加工板を前記母板から打ち抜く打抜手段と、前記加工板の打ち抜きと同時に、少なくともその一端が前記第１長穴の一端に近接するように、前記製品板の外周であって、前記第１長穴の間に第２長穴を形成する第２長穴形成手段とを備えた母板加工用金型。
2. 前記プッシュバック手段は、（１）前記母板加工用金型の下型に立設され、かつ前記領域をプッシュバックするための第１下パンチと、（２）該第１下パンチの側壁に沿って上下方向にスライドし、かつ上方向に付勢された下型ストリッパと、（３）前記母板加工用金型の上型内を上下方向にスライドし、かつ下方向に付勢された、前記領域をプッシュバックするための第１上型ストリッパとを備え、
   前記第１長穴形成手段は、
   （１）前記第１上型ストリッパが上方にスライドするに伴い、その先端が前記第１上型ストリッパの下面から突き出すように、前記上型に固定された第１長穴形成ピンと、（２）前記第１下パンチに設けられ、かつ前記第１長穴形成ピンを誘導するための第１長穴形成孔とを備え、
   前記打抜手段は、（１）前記下型に立設され、かつ前記加工板を打ち抜くための第２下パンチと、（２）前記下型ストリッパと、（３）前記上型内を上下方向にスライドし、かつ前記加工板を打ち抜くための第２上型ストリッパとを備え、
   前記第２長穴形成手段は、（１）前記第２上型ストリッパが上方にスライドするに伴い、その先端が前記第２上型ストリッパの下面から突き出すように、前記上型に固定された第２長穴形成ピンと、（２）前記第２下パンチに設けられ、かつ前記第２長穴形成ピンを誘導するための第２長穴形成孔とを備えた請求項１に記載の母板加工用金型。
3. 前記打抜手段は、前記母板から打ち抜かれた前記加工板を前記上型で一旦保持し、該上型が前記母板から離脱した後、前記上型から前記加工板を押し出すためのノックアウト手段をさらに備えている請求項１又は２に記載の母板加工用金型。
4. 以下の工程を備えた加工板の製造方法。
   （イ） 請求項１に記載の母板加工用金型を用いて、
   前記第１手段において、前記母板から領域（Ａ）をプッシュバックすると同時に、前記領域（Ａ）内に形成される製品板（Ａ）の外周の一部に、離散的に第１長穴（Ａ）を形成する第１工程。
   （ロ） 前記領域（Ａ）が前記第２手段上に来るように、前記母板を搬送し、前記第１手段において、前記母板から新たに領域（Ｂ）をプッシュバックし、かつ前記領域（Ｂ）内に形成される製品板（Ｂ）の外周の一部に、離散的に第１長穴（Ｂ）を形成すると同時に、
   前記第２手段において、前記母板から加工板（Ａ）を打ち抜くと同時に、少なくともその一端が前記第１長穴（Ａ）の一端に近接するように、前記製品板（Ａ）の外周であって、前記第１長穴（Ａ）の間に第２長穴（Ａ）を形成する第２工程。
   

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