JP2005138198A - 基板分割装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 切粉を効率良く除去することができる基板分割装置を提供すること
【解決手段】 切削工具であるルータビット１１を用いて、基板４０を製品領域であるプリント基板４１と除去領域であるダミー部４２とに分割する基板分割装置１００において、ルータビット１１の周囲に沿って基板４０上部から基板４０上面に第１エア２６ａを噴出する第１エア供給部２４と、噴出される第２エア２６ｂが基板４０平面に対して所定の鋭角をなすように、基板４０上面と同一平面にあるルータビット１１の外面部位に向けて第２エア２６ｂを噴出する第２エア供給部２５とを設け、基板４０の下面側に、分割時に発生する切粉とともに第１エア２６ａ及び第２エア２６ｂを吸引する吸塵部３０を設けた。
【選択図】 図１

Description

本発明は、切削工具を用いて、基板を製品領域であるプリント基板と除去領域とに分割する基板分割装置に関するものである。

プリント基板は、例えば複数枚を綴りにして１枚の基板となっており、基板の外周部にはダミー部分である除去領域が設けられ、当該除去領域とプリント基板との境界部及びプリント基板同士の境界部は、綴り部を除きスリットにより分断されている。そして、電子部品等が実装され、はんだ付けされた後に、基板分割装置を用いて綴り部を切断し、基板を製品領域である複数のプリント基板と除去領域とに分割する。このような基板分割装置の一例が特許文献１に開示されている。

この基板分割装置は、切削工具の外周部或いは基板下部に切粉の吸塵口を有し、当該吸塵口に接続された吸塵装置により、分割時に発生する切粉を吸引・除去する。
特開平９−３０９０９８号公報

しかしながら、切削により飛散した切粉は、静電気を帯びて基板表面及び切削工具に付着するため、吸引だけでは切粉を完全に除去することは困難である。

また、吸塵装置によりエア吸引しつつ、基板上面から基板表面に垂直にエアブローすることにより、付着した切粉を除去する方法もある。しかしながら、この方法は切粉の除去には効果的であるものの、切削工具の少なくとも進行方向側に基板があるため、エアが基板表面に当たって切粉が基板表面に飛散する。従って、いずれの場合も、別途清掃を実施する必要がある。

本発明は上記問題点に鑑み、切粉を効率良く除去することができる基板分割装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成する為に、請求項１に記載の基板分割装置は、切削工具を用いて、基板を製品領域であるプリント基板と除去領域とに分割するものである。そして、基板を挟んだ一方の側に、切削工具の周囲に沿って基板方向にエアを噴出する第１エア供給部と、噴出されるエアが基板に対して所定の鋭角をなすように、基板表面と同一平面にある切削工具の外周面に向けてエアを噴出する第２エア供給部とを設け、他方の側に、分割時に発生する切粉とともに、第１エア供給部及び第２エア供給部から噴出されたエアを吸引する吸塵部を設けたことを特徴とする。

このように、第１エア供給部から供給されるエア（以下第１エアと示す）は、切削工具の周囲に沿って基板方向に噴出される。すなわち、直接切削工具と基板との接触部位に噴出されるので、切断により生じる切粉（例えばプリント基板及び除去領域の分割面及び分割面周囲の基板表面に付着した切粉）を第１エアにより効率良く除去することができる。

また、第２エア供給部から供給されるエア（以下第２エアと示す）は、基板表面と同一平面にある切削工具の外周面に向けて、基板に対して所定の鋭角をなすように噴出される。すなわち、第１エアが、基板に当たって切削工具の外周方向に逃げないように、第１エアが基板に当たる部分に対して切削工具方向に第２エアが噴出される。従って、第２エアのカーテン効果により、切粉を伴う第１エアが基板表面に当たって切削工具を中心とする基板の外周方向に飛散するのを防ぐことができる。

さらに、基板を挟んで反対側に設けられた吸塵機により、切削工具により除去された基板の切除領域を通して上述の第１エア及び第２エアが吸引される。このように、本発明の基板分割装置によると、エアブロー及びエア吸引によって切断時に生じる切粉を除去するので、静電気を帯びて基板表面及び切削工具に付着する切粉等を含め、切粉を効率良く除去・回収することができる。

また、第１エアは、切削工具の周囲に沿って噴出されるので、静電気等により切削工具に付着した切粉も除去することができる。これにより、プリント基板の分割精度を向上することができる。また、切削工具の寿命を伸延することができる。

尚、請求項２に記載のように、第２エア供給部からのエア噴出し量が、第１エア供給部からのエア噴出し量以上であることが好ましい。

この場合、切粉を伴う第１エアが、基板表面に当たって切削工具を中心とする基板の外周方向に飛散するのを、より確実に防ぐことができる。

また、請求項３に記載のように、第１エア供給部及び第２エア供給部からのエア噴出し量よりも、吸塵部のエア吸い込み量の方が多いと、吸塵部は第１エア及び第２エアとともに切粉を確実に吸引することができるので好ましい。

また、請求項４に記載のように、第１エア供給部及び第２エア供給部の少なくとも一部が、切削工具と一体に設けられても良い。

この場合、第１エア供給部及び第２エア供給部の位置決め（第１エア及び第２エアの噴出位置調整）が容易となる。

また、請求項５に記載のように、吸塵部は筒状の吸込み口を有し、当該吸込み口は一方の開口部が基板表面に接しつつ、その筒状内部に基板から突出する切削工具を内面から離間して収容することが好ましい。

この場合、基板表面に接する吸込み口の開口部は、切削工具によって切断された基板の切除領域の一部と連通している。従って、当該切除領域を介して、吸塵部は切粉を伴った第１エア及び第２エアが吸引することができる。

以下、本発明の実施の形態を図に基づいて説明する。
（第１の実施の形態）
図１は、本実施形態における基板分割機の概略構成を示す断面図である。尚、図１において、各部材の領域を区別するために部分的にハッチングを施している。

図1に示すように、基板分割装置１００は、切削工具を備える工具ユニット１０と、当該工具ユニット１０の周囲に一体に設けられ、後述する第１エア供給部及び第２エア供給部を構成するノズル２０と、基板の切断により生じる切粉を吸塵する吸塵部３０とにより構成される。

工具ユニット１０は、その先端に切削工具として、例えばルータビット１１を回転可能に保持するとともに、当該ルータビット１１を基板に対して上下左右方向に移動させることができる。そして、ルータビット１１により、基板４０を切断する。尚、切削工具としてはルータビット１１に限定されるものではない。基板４０を切断する際に切粉を生じる工具であれば適用される。

ノズル２０は、図１に示すように、第１ノズル２１、第２ノズル２２、及び第３ノズル２３から構成され、装置１００使用時には、各ノズル２１，２２，２３が固定手段（図示せず）により固定され、一体に連結されている。

第１ノズル２１は、例えば両端が開口した筒状を有しており、工具ユニット１０を貫通させるとともに、その内面が工具ユニット１０に当接するように設けられている。そして、当接状態で、図示されない固定手段（例えばねじ締結等）により、工具ユニット１１が第１ノズル２１に位置決め固定されている。また、ルータビット１１側の端部には、第２ノズル２２との固定部が設けられている。

第２ノズル２２も、両端が開口した筒状を有しており、その一端を第１ノズル２１の固定部に位置決め固定した状態で、他端の開口部をルータビット１１が貫通するように設けられている。

ここで、図１に示すように、固定状態において、第２ノズル２２は、その内面が工具ユニット１０の外面に対して離間するように設けられており、これにより第２ノズル２２の内面と工具ユニット１０の外面との間に、第１エア供給路２２ａとしての所定の間隙が構成される。この第１エア供給路２２ａの一端は、第１ノズル２１の端面により封止され、他端は第２ノズル２２のルータビット１１側の開口部にて開口している。従って、工具ユニット１０の外面が第１エア供給路２２ａを構成しているので、当該第１エア供給路２２ａを流れるエアにより工具ユニット１０が冷却される。

また、第２ノズル２２は、外面から内面まで貫通し、上記第１エア供給路２２ａに連通する第１エア供給口２２ｂを少なくとも１箇所有している。従って、図示されないエア供給装置から第１エア供給口２２ｂにエアが供給されると、第１エア供給路２２ａを通って、第２ノズル２２のルータビット１１側の開口部から第１エアとして噴出される。

尚、第２ノズル２２のルータビット１１側の端部は、図１に示すように、開口部先端から所定の範囲にわたって、ルータビット１１の伸延方向に平行な内面を有している。従って、第１エアはルータビット１１の周囲に沿って、基板４０の上面から基板４０方向に噴出されることとなる。すなわち、本実施形態において、第１エア供給路２２ａ及び第１エア供給口２２ｂが、特許請求の範囲で示す第１エア供給部２４（の一部）である。尚、第１エアの噴出範囲は、第２ノズル２２のルータビット１１側の開口部内径により適宜調整される。

また、第２ノズル２２のルータビット１１側の端部は、図１に示すように、開口部先端から所定の範囲にわたって、開口部先端ほど外径が縮小されたテーパ状の外面を有している。このテーパ角度を所定角度とすることで、後述する第２エアの噴出角度が調整される。

次に、第３ノズル２３も、両端が開口した筒状を有しており、その一端を第２ノズル２２に位置決め固定した状態で、他端開口部をルータビット１１が貫通するように設けられている。

ここで、固定状態において、第３ノズル２３は、その内面が固定部分以外の第２ノズル２２の外面に対して離間するように設けられており、これにより第３ノズル２３の内面と第２ノズル２２の外面との間に、第２エア供給路２３ａとしての所定の間隙が構成される。この第２エア供給路２３ａの一端は、第２ノズル２２の外面により封止され、他端は第３ノズル２３のルータビット１１側の開口部にて開口している。

また、第３ノズル２３は、外面から内面まで貫通し、上記第２エア供給路２３ａに連通する第２エア供給口２３ｂを少なくとも１箇所有している。従って、図示されないエア供給装置から第２エア供給口２３ｂにエアが供給されると、当該エアは第２エア供給路２３ａを通って、第３ノズル２３のルータビット１１側の開口部から第２エアとして噴出される。すなわち、本実施形態において、第２エア供給路２３ａ及び第２エア供給口２３ｂが、特許請求の範囲で示す第２エア供給部２５（の一部）である。

第２エア供給路２３ａを構成する第３ノズル２３の内面は、図１に示すように、開口部先端から所定の範囲にわたって、開口部先端ほど内径が縮小されたテーパ状の内面を有している。

ここで、上述した第２ノズル２２先端のテーパ状外面とともに、第３ノズル２３先端のテーパ状内面のテーパ角度は所定角度に調整されており、これにより第２エアは、ルータビット１１と基板４０との交点（基板４０上面と同一平面にあるルータビット１１の外面）に向けて噴出される。このとき、第２エアの噴出範囲は、第２エア供給路２３ａのルータビット１１側の開口幅（第２ノズル２２外面と第３ノズル２３内面の離間距離）により調整される。

尚、第２ノズル２２先端のテーパ状外面と、第３ノズル２３先端のテーパ状内面のテーパ角度は、噴出される第２エアが基板４０平面に対して鋭角となるような角度であれば適用が可能である。本実施形態においては、両テーパ角度は、噴出される第２エアが基板４０平面に対して略４５度となるような角度に設定されている。

吸塵部３０は、基板４０の分割時に発生する切粉を吸引する装置であり、吸込み部、真空発生部、及び集塵タンクから構成されている。尚、図１においては、便宜状、吸塵部３０として吸込み部３０ａのみを図示している。この吸込み部３０ａが特許請求の範囲で示す吸込み口に相当するものである。

吸込み部３０ａは、基板４０の下面側に突出するルータビット１１の部位を囲むように筒状に形成されており、先端開口部を基板４０の下面に接触させた状態で筒状内部にルータビット１１を内面から離間して収容する。従って、基板４０の下面に接する吸込み部３０ａの先端開口部は、ルータビット１１によって切断された基板４０の切除領域の一部と連通することとなり、吸塵部３０は、当該切除領域を介して切粉を伴った第１エア及び第２エアを吸引することができる。このとき、第１エア及び第２エアを効率良く吸引するように、基板４０の切除領域と連通する吸込み部３０ａの先端開口部の面積と、吸込み部３０ａの断面積とが所定の値に調整される。

尚、本実施形態において、吸込み部３０ａは固定して配置され、ルータビット１１を筒状内部に配置すべく基板４０の切断部位に対応した形状に設けられている。しかしながら、吸込み部３０ａが円筒状に設けられ、ルータビット１１の可動と同期してルータビット１１を筒状内部に配置しつつ可動する構成としても良い。この場合、吸込み部３０ａの内径を調整することで、余分な周囲のエア（雰囲気）を吸引せず、切粉を伴った第１エア及び第２エアを効率良く吸引することも可能である。

基板４０は、本実施形態において、図２に示すように、製品領域としてのプリント基板４１を複数枚（図２においては３枚）綴りにして１枚の基板４０となっており、基板４０の外周部には除去領域としてのダミー部４２が設けられている。そして、当該プリント基板４１とダミー部４２との境界領域は、綴り部４３ａを除きスリット４３ｂにより分断されている。尚、図２は基板４０を説明するための平面図である。従って、ルータビット１１により綴り部４３ａを切断することにより、基板４０がプリント基板４１とダミー部４２とに分割される。尚、基板４０は、分割時に基板保持冶具（図示せず）により、安定に保持されている。また、基板４０は、プリント基板４１を１枚だけ備える構成であっても良い。

次に、本発明の特徴部分である切粉の除去方法について、図３を用いて説明する。尚、図３は基板４０の切断部位の拡大図であり、（ａ）は基板４０を上面から見た平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ断面における断面図である。尚、図３においては、便宜上、切削工具であるルータビット１１と、基板４０と、第１エア及び第２エアのみを図示する。

図３（ａ）に示すように、基板４０をプリント基板４１とダミー部４２とに分割するために、ルータビット１１により基板４０の綴り部４３ａを切断する。このとき、ルータビット１１の回転方向は実線矢印で示す方向であり、その進行方向を白抜き矢印で示す方向とすると、基板４０（綴り部４３ａ）におけるルータビット１１の進行してきた領域に、上下面に貫通した切除領域４４が形成される。尚、図３（ａ）において、一点鎖線で囲まれた領域は、基板４０上面におけるエア（第１エア及び／又は第２エア）の噴出範囲２６を示し、本実施形態においては、ルータビット１１の外径１．５φに対し、ルータビット１１を中心とした３φの範囲をエア噴出範囲２６としている。

ここで、基板４０の分割時には切粉が発生する。従って、当該切粉を除去しないと、プリント基板４１に付着した切粉により、誤作動等の不具合を生じる恐れがある。

しかしながら、本実施形態においては、図３（ｂ）に示すように、基板４０の分割時に第１エア供給部２４（図示せず）から、ルータビット１１の周囲に沿った第１エア２６ａを基板４０の上面に向けて噴出する。この第１エア２６ａは、ルータビット１１に沿って直接ルータビット１１と基板４０との接触部位（切断箇所）に噴出されるので、切断時に生じる切粉を効率良く除去することができる。

また、第１エア２６ａとともに、第２エア供給部２５（図示せず）から、ルータビット１１と基板４０上面との交点（基板４０上面と同一平面にあるルータビット１１の外面部位）に向けて第２エア２６ｂを噴出する。すなわち、この第２エア２６ｂは、基板４０平面に対して所定の鋭角をなすように、第１エア２６ａと基板４０上面とが接する部分に対して噴出されている。

従って、当該第２エア２６ｂのカーテン効果により、第１エア２６ａが基板４０上面に当たってルータビット１１を中心とする基板４０の外周方向に飛散するのを防止している。このとき、第２エア供給部２５からのエア噴出し量が、第１エア供給部２４からのエア噴出し量以上であると、切粉を伴う第１エア２６ａの飛散防止に対してより効果的であり、本実施形態においてもそのように設定されている。

さらに、第２エア２６ｂは基板４０平面に対して所定の鋭角をもって噴出されているので、第２エア２６ｂを受けても、第１エア２６ａは第２エア２６ｂとともに基板４０の下方向に流れる。

そして、切粉を伴う第１エア２６ａと第２エア２６ｂは、基板４０の切除領域４４を通じて、ルータビット１１の周囲に沿って基板４０の下面側に配置された吸塵部３０（図示せず）に吸引される。従って、吸塵部３０のエア吸い込み量が、第１エア供給部２４及び第２エア供給部２５からのエア噴出し量よりも多いと、吸塵部３０は第１エア２６ａ及び第２エア２６ｂとともに切粉を確実に吸引することができる。尚、本実施形態においても、そのように設定されている。

このように、本実施形態における基板分割機１００によると、切粉が基板４０表面に飛散することなく、帯電していても効率良く切粉を除去することができる。従って、従来のように、基板分割後に切粉の清掃を実施しなくとも良い。

また、切削工具であるルータビット１１に付着した切粉も常時第１エア２６ａにより除去することができるので、プリント基板４１の形状が安定し、ルータビット１１の寿命も向上される。

以上本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態のみに限定されず、種々変更して実施する事ができる。

本実施形態において、第１エア供給部２４及び第２エア供給部２５を構成するノズル２０は、第１ノズル２１、第２ノズル２２、及び第３ノズル２３の３つのノズルから構成される例を示した。しかしながら、ノズル２０は上記例に限定されるものではない。例えばノズル２０が、鋳造等により形成された１つの部品のみからなるものであっても良いし、３つ以上のノズルから構成されるものであっても良い。

また、本実施形態において、第１エア供給部２４及び第２エア供給部２５（の一部）が、ともに切削工具であるルータビット１１を備える工具ユニット１０と一体に設けられる例を示したが、第１エア供給部２４及び／又は第２エア供給部２５は、切削工具（ルータビット１１）と別個に設けられても良い。例えば、図４に示すように、第１ノズル２１と第２ノズル２２からなるノズル２０が第１エア供給部２４のみを有し、第２エア２６ｂを噴出する第２エア供給部２５が工具ユニット１０と別個に配置された構成とすることもできる。しかしながら、第１エア供給部２４及び第２エア供給部２５の少なくともエア噴出部分が工具ユニット１０と一体に設けられると、第１エア２６ａ及び第２エア２６ｂの噴出位置調整が容易となるので好ましい。

本発明の第１の実施における基板分割装置の概略構成を示す断面図である。 基板を説明するための平面図である。 切粉の除去方法を説明するための切断部位の拡大図であり、（ａ）は基板を上面から見た平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ断面における断面図である。 変形例を示す断面図である。

符号の説明

１１・・・ルータビット（切削工具）
２０・・・ノズル
２４・・・第１エア供給部（第１エア供給路２２ａ及び第１エア供給口２２ｂ）
２５・・・第２エア供給部（第２エア供給路２３ａ及び第２エア供給口２３ｂ）
２６ａ・・・第１エア
２６ｂ・・・第２エア
３０・・・吸塵部
４０・・・基板
４１・・・プリント基板
４２・・・ダミー部
４３ａ・・・綴り部
１００・・・基板分割装置

Claims (5)

1. 切削工具を用いて、基板を製品領域であるプリント基板と除去領域とに分割する基板分割装置において、
   前記基板を挟んだ一方の側に、前記切削工具の周囲に沿って基板方向にエアを噴出する第１エア供給部と、噴出されるエアが前記基板に対して所定の鋭角をなすように、前記基板表面と同一平面にある前記切削工具の外周面に向けてエアを噴出する第２エア供給部とを設け、
   他方の側に、分割時に発生する切粉とともに、前記第１エア供給部及び前記第２エア供給部から噴出されたエアを吸引する吸塵部を設けたことを特徴とする基板分割装置。
2. 前記第２エア供給部からのエア噴出し量が、前記第１エア供給部からのエア噴出し量以上であることを特徴とする請求項１に記載の基板分割装置。
3. 前記第１エア供給部及び前記第２エア供給部からのエア噴出し量よりも、前記吸塵部のエア吸い込み量の方が多いことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の基板分割装置。
4. 前記第１エア供給部及び前記第２エア供給部の少なくとも一部が、前記切削工具と一体に設けられていることを特徴とする請求項１〜３いずれか１項に記載の基板分割装置。
5. 前記吸塵部は筒状の吸込み口を有し、当該吸込み口は一方の開口部が前記基板表面に接しつつ、その筒状内部に前記基板から突出する前記切削工具を内面から離間して収容することを特徴とする請求項１〜４いずれか１項に記載の基板分割装置。

Images