JP2018183844A - パンチ金型、及び回路基板の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】打ち抜きカスの持ち上がりを抑制できるパンチ金型を提供する。【解決手段】本開示は、シート状のワークが載置される載置面を有する下型と、ワークを打ち抜くための複数のピンを有する上型と、を備えるパンチ金型である。下型は、載置面に開口し、複数のピンを挿通可能な複数の抜き孔と、複数の抜き孔にそれぞれ連続する複数のザグリ孔と、複数のザグリ孔にそれぞれ充填される複数の弾性体と、を有する。複数の抜き孔のうちピッチが０．２ｍｍ以下となる１対の微小ピッチ抜き孔において、１対の微小ピッチ抜き孔のピッチに対する、１対の微小ピッチ抜き孔に連続する１対のザグリ孔の径の比は、それぞれ１．５以上である。【選択図】図２

Description

本開示は、パンチ金型に関する。

回路基板の製造工程において、基板となるシートにビアホールを形成するための貫通孔を設ける加工が行われる。この加工では、パンチ金型のピンによって、シートの打ち抜き（つまりパンチング）が行われる。

ピンによるシートの打ち抜きでは、打ち抜きカスがピンの先端に付着することがある。打ち抜きカスがピンの先端に付着したままピンと共に持ち上がると、続く打ち抜き加工において、ピンが折れるなどの不都合が生じる。

そこで、パンチ金型の下型に設けられたピンの抜き孔に連続してザグリ孔を設け、このザグリ孔に弾性体を充填したパンチ金型が考案されている（特許文献１参照）。

特開平１１−３３３７９１号公報

上述のように下型のザグリ孔に弾性体を充填すると、ピンの持ち上げ時に弾性体の収縮作用によって、打ち抜きカスがピンから分離される。その結果、打ち抜きカスの持ち上がりが抑制される。

一方、近年の回路基板の高密度化に伴って、貫通孔の径及びピッチが微小化されつつある。従来の設計では、貫通孔のピッチの微小化、つまりピンのピッチの微小化によって、ザグリ孔の大きさも縮小される。その結果、ザグリ孔に充填される弾性体の量が小さくなるため、ピンに付着した打ち抜きカスが持ち上がりやすくなる。

本開示の一局面は、打ち抜きカスの持ち上がりを抑制できるパンチ金型を提供することを目的とする。

本開示の一態様は、シート状のワークが載置される載置面を有する下型と、ワークを打ち抜くための複数のピンを有する上型と、を備えるパンチ金型である。下型は、載置面に開口し、複数のピンを挿通可能な複数の抜き孔と、複数の抜き孔にそれぞれ連続する複数のザグリ孔と、複数のザグリ孔にそれぞれ充填される複数の弾性体と、を有する。複数の抜き孔のうちピッチが０．２ｍｍ以下となる１対の微小ピッチ抜き孔において、１対の微小ピッチ抜き孔のピッチに対する、１対の微小ピッチ抜き孔に連続する１対のザグリ孔の径の比は、それぞれ１．５以上である。

このような構成によれば、ピッチが０．２ｍｍ以下に微小化された貫通孔の打ち抜きにおいて、ザグリ孔の径がピッチ抜き孔のピッチに対し十分な大きさとされる。そのため、弾性体のザグリ孔の径方向における締め付け力が高くなり、ワークの孔開け工程における打ち抜きカスの持ち上がりを抑制できる。

本開示の一態様では、１対の微小ピッチ抜き孔に連続する１対のザグリ孔の径は、それぞれ０．３ｍｍ以上であってもよい。このような構成によれば、より確実に打ち抜きカスの持ち上がりを抑制できる。

本開示の一態様では、１対の微小ピッチ抜き孔に連続する１対のザグリ孔は、互いに連結していてもよい。このような構成によれば、１対のザグリ孔の径を上述の大きさに調整することが容易になる。また、１対のザグリ孔に充填される弾性体も連結されるので、打ち抜きカスを分離する締め付け力が向上する。

本開示の一態様では、複数の抜き孔の長さは、それぞれ、連続する複数のザグリ孔の長さよりも大きくてもよい。このような構成によれば、打ち抜きカスの持ち上がりを抑制しつつ、下型の強度を確保することができる。

本開示の別の態様は、基材層と、基材層に配置された配線部とを備える回路基板の製造方法である。回路基板の製造方法は、パンチ金型によりシート状のワークに複数の孔を開ける工程を備える。パンチ金型は、ワークが載置される載置面を有する下型と、ワークを打ち抜くための複数のピンを有する上型と、を有する。下型は、載置面に開口し、複数のピンを挿通可能な複数の抜き孔と、複数の抜き孔にそれぞれ連続する複数のザグリ孔と、複数のザグリ孔にそれぞれ充填される複数の弾性体と、を有する。複数の抜き孔のうちピッチが０．２ｍｍ以下となる１対の微小ピッチ抜き孔において、１対の微小ピッチ抜き孔のピッチに対する、１対の微小ピッチ抜き孔に連続する１対のザグリ孔の径の比は、それぞれ１．５以上である。

このような構成によれば、ピッチが０．２ｍｍ以下に微小化された貫通孔の打ち抜きにおいて、ザグリ孔の径がピッチ抜き孔のピッチに対し十分な大きさとされる。そのため、ワークの孔開け工程において、打ち抜きカスの持ち上がりを抑制できる。

本開示の一態様は、ワークに開けた複数の孔にビア導体を形成する工程をさらに備えてもよい。このような構成によれば、両面に回路が構成された回路基板を容易かつ確実に得ることができる。

実施形態のパンチ金型の模式的な構成図である。 図２Ａは、図１のパンチ金型における下型を下方から視た模式的な平面図であり、図２Ｂは、図２ＡのＩＩＢ−ＩＩＢ線での模式的な断面図である。 ワークが図１のパンチ金型で打ち抜かれた状態を示す模式的な部分断面図である。 実施形態の回路基板の製造方法を示すフローチャートである。 図４とは異なる実施形態の回路基板の製造方法を示すフローチャートである。 図６Ａは、図２Ａとは異なる実施形態の下型を下方から視た模式的な平面図であり、図６Ｂは、図６ＡのＶＩＢ−ＶＩＢ線での模式的な断面図である。 図７Ａは、図２Ａ及び図６Ａとは異なる実施形態の下型を下方から視た模式的な平面図であり、図７Ｂは、図２Ａ、図６Ａ及び図７Ａとは異なる実施形態の下型を下方から視た模式的な平面図である。 実施例におけるザグリ孔の径と弾性体の脱落発生率との関係を示すグラフである。

以下、本開示が適用された実施形態について、図面を用いて説明する。
［１．第１実施形態］
［１−１．パンチ金型］
図１に示すパンチ金型１は、シート状のワークＷに打ち抜きにより複数の貫通孔を形成するための金型である。パンチ金型１は、上型２と、下型３とを備える。

シート状のワークＷの材質は特に限定されないが、焼成前のセラミックや樹脂等が例示される。すなわち、ワークＷとしては、セラミックグリーンシートや樹脂シートが使用でき、打ち抜きカスの持ち上がりによるピン折れが生じやすいセラミックグリーンシートが打ち抜き対象として好適である。ワークＷの平均厚さは、例えば０．０４ｍｍ以上０．５０ｍｍ以下である。

＜上型＞
上型２は、図１に示すように、支持プレート２１と、複数のピン２２と、ノックアウト板２３とを有する。

支持プレート２１は、複数のピン２２を支持するプレートである。具体的には、支持プレート２１には、複数のピン２２が支持プレート２１の下側に突出するように設けられている。

複数のピン２２は、ワークＷを打ち抜くことで貫通孔を形成するための部材である。各ピン２２の径は、ワークＷに形成される貫通孔の大きさに合わせて設計される。また、複数のピン２２は、ワークＷに形成される複数の貫通孔の位置に合わせて配置される。

ノックアウト板２３は、複数のピン２２よりも下方に配置され、複数のピン２２が出入り自在な複数の貫通孔２３Ａを有する。ノックアウト板２３は、ワークＷの打ち抜きの際に、複数のピン２２よりも先にワークＷに当接し、ワークＷを押圧する機能を有する。

なお、ノックアウト板２３と支持プレート２１とは、例えばバネ等の弾性体により接続されている。そのため、上型２が下降していくと、まずノックアウト板２３がワークＷに当接し、その後ノックアウト板２３と支持プレート２１との距離が縮まっていく。これにより、複数のピン２２がノックアウト板２３の複数の貫通孔２３Ａを通過してワークＷを打ち抜く。

＜下型＞
下型３は、図２Ａ，２Ｂに示すように、本体３１と、複数の抜き孔３２Ａ，３２Ｂ，３２Ｃと、複数のザグリ孔３３Ａ，３３Ｂ，３３Ｃと、複数の弾性体３４Ａ，３４Ｂ，３４Ｃとを有する。

（本体）
本体３１は、ワークＷが載置される載置面３１Ａを有する。載置面３１Ａは、本体３１の上面、つまり上型２と対向する面である。

（抜き孔）
抜き孔３２Ａ，３２Ｂ，３２Ｃは、載置面３１Ａに開口している。また、抜き孔３２Ａ，３２Ｂ，３２Ｃは、対応するピン２２をそれぞれ挿通可能である。

つまり、抜き孔３２Ａ，３２Ｂ，３２Ｃは、中心軸が鉛直方向と平行となるように形成されている。また、抜き孔３２Ａ，３２Ｂ，３２Ｃの径は、対応するピン２２の径よりも若干大きく形成されている。抜き孔３２Ａ，３２Ｂ，３２Ｃとピン２２とのクリアランスは、例えば片側で５μｍ以上２０μｍ以下である。

図２Ｂに示すように、抜き孔３２Ａ，３２Ｂ，３２Ｃの中心軸方向の長さＬ１は、ザグリ孔３３Ａ，３３Ｂ，３３Ｃの中心軸方向の長さＬ２よりも大きい。抜き孔３２Ａ，３２Ｂ，３２Ｃの長さＬ１は、例えば０．５ｍｍ以上１ｍｍ以下である。また、下型３の強度を高める観点から、抜き孔３２Ａ，３２Ｂ，３２Ｃの長さＬ１は、ザグリ孔３３Ａ，３３Ｂ，３３Ｃの長さＬ２の２倍以上であるとよい。

抜き孔３２Ａ，３２Ｂ，３２Ｃの径は、それぞれ、例えば０．０１ｍｍ以上０．１ｍｍ以下である。また、抜き孔３２Ａ，３２Ｂ，３２Ｃのピッチ（つまり中心軸間の距離）のうち、最小ピッチは、例えば０．１ｍｍ以上０．２ｍｍ以下である。

（ザグリ孔）
ザグリ孔３３Ａ，３３Ｂ，３３Ｃは、抜き孔３２Ａ，３２Ｂ，３２Ｃにそれぞれ連続する。具体的には、ザグリ孔３３Ａ，３３Ｂ，３３Ｃは、抜き孔３２Ａ，３２Ｂ，３２Ｃの下方に連続して設けられ、本体３１の下面（つまり載置面３１Ａとは反対側の面）に開口している。また、ザグリ孔３３Ａ，３３Ｂ，３３Ｃは、抜き孔３２Ａ，３２Ｂ，３２Ｃと中心軸同士が重なるように形成されている。

したがって、下型３には、抜き孔３２Ａ，３２Ｂ，３２Ｃとザグリ孔３３Ａ，３３Ｂ，３３Ｃとにより、下型３を鉛直方向に貫通する貫通孔が構成されている。そのため、図３に示すように、ワークＷの打ち抜き時において、ピン２２は、下型３の下方にまで突出する。

本実施形態では、図２Ａ，２Ｂ中で最も左側の第１ザグリ孔３３Ａと、第１ザグリ孔３３Ａに隣接する第２ザグリ孔３３Ｂとは、互いに連結している。つまり、第１ザグリ孔３３Ａと第２ザグリ孔３３Ｂとは平面方向に連続した一つの空間を形成している。

ザグリ孔３３Ａ，３３Ｂ，３３Ｃの長さＬ２は、例えば０．２ｍｍ以上０．７ｍｍ以下である。また、ザグリ孔３３Ａ，３３Ｂ，３３Ｃは、対応する抜き孔３２Ａ，３２Ｂ，３２Ｃよりも径が大きい。

ここで、「ザグリ孔の径」とは、ザグリ孔の下端側の開口を平面視したとき（つまりザグリ孔を下側から視たとき）、開口の重心を通り、かつ開口の縁上の２点を結ぶ線分のうち、最も長さの大きい線分の長さをいう。なお、本実施形態のように隣接するザグリ孔が連結している場合は、一方のザグリ孔が連続する抜き孔の中心軸からの距離と、他方のザグリ孔が連続する抜き孔の中心軸からの距離とが等しい等距離線を各ザグリ孔の開口を画定する（つまり２つのザグリ孔を分割する）仮想縁（図２Ａ，２Ｂ中の破線）とする。そして、この仮想縁を開口の縁の一部として、各ザグリ孔の開口の重心及び上記線分を求める。

（弾性体）
弾性体３４Ａ，３４Ｂ，３４Ｃは、ザグリ孔３３Ａ，３３Ｂ，３３Ｃにそれぞれ充填される。本実施形態では、第１ザグリ孔３３Ａと第２ザグリ孔３３Ｂとは連結しているので、第１ザグリ孔３３Ａ及び第２ザグリ孔３３Ｂに充填される弾性体３４Ａ，３４Ｂは一体となって２つのザグリ孔に跨るように充填されている。

弾性体３４Ａ，３４Ｂ，３４Ｃは、弾性を有する材質であれば特に限定されず、シリコーンゴムやウレタンゴム等のゴムが使用できる。これらの中でも離形性の観点から、シリコーンゴムが好ましい。

図３に示すように、ワークＷの打ち抜き時には、ピン２２は弾性体３４Ａ，３４Ｂ，３４Ｃを貫通し、下型３の下側の空間まで突出する。打ち抜き後にピン２２が持ち上げられると、弾性体３４Ａ，３４Ｂ，３４Ｃは弾性によって、ピン２２によって開けられた孔を塞ぐ復元作用を奏する。この弾性体３４Ａ，３４Ｂ，３４Ｃの復元作用によって、打ち抜き時にピン２２の先端に付着した打ち抜きカスが絞られてピン２２から分離される。

なお、弾性体３４Ａ，３４Ｂ，３４Ｃは、ザグリ孔３３Ａ，３３Ｂ，３３Ｃに加えて、これらと連続している抜き孔３２Ａ，３２Ｂ，３２Ｃの一部（つまり下端部）にまで充填されてもよい。

また、ピン２２による打ち抜きを繰り返すことにより弾性体３４Ａ，３４Ｂ，３４Ｃはザグリ孔３３Ａ，３３Ｂ，３３Ｃから脱落することがある。そのため、弾性体３４Ａ，３４Ｂ，３４Ｃは、パンチ金型１の使用中に適宜補充される。

（抜き孔のピッチとザグリ孔の径との関係）
抜き孔３２Ａ，３２Ｂ，３２Ｃのうちピッチが０．２ｍｍ以下となる１対の微小ピッチ抜き孔において、１対の微小ピッチ抜き孔のピッチ（以下、「微小ピッチ」ともいう。）に対する、１対の微小ピッチ抜き孔に連続する１対のザグリ孔（以下、「１対の微小ピッチザグリ孔」ともいう。）の径の比（以下、「径−ピッチ比」ともいう。）は、それぞれ１．５以上である。

なお、本実施形態では、１対の微小ピッチ抜き孔は、第１抜き孔３２Ａ及び第２抜き孔３２Ｂである。また、上記微小ピッチは、図２Ａ，２Ｂに示すピッチＰである。１対の微小ピッチザグリ孔の径は、第１ザグリ孔３３Ａの径Ｄ１及び第２ザグリ孔３３Ｂの径Ｄ２である。また、１対の微小ピッチザグリ孔である第１ザグリ孔３３Ａ及び第２ザグリ孔３３Ｂは、上述のように互いに連結している。

上記径−ピッチ比の上限としては、４．５が好ましい。上記径−ピッチ比が４．５を超えると、１対の微小ピッチザグリ孔の径が過度に大きくなり、下型３の強度が不十分となるおそれがある。

また、１対の微小ピッチザグリ孔の径は、それぞれ０．３ｍｍ以上０．９ｍｍ以下が好ましい。１対の微小ピッチザグリ孔の径が０．３ｍｍ未満だと、上記径−ピッチ比を１．５以上にすることができないおそれがある。逆に、１対の微小ピッチザグリ孔の径が０．９ｍｍを超えると、下型３の強度が不十分となるおそれがある。

なお、本実施形態では、ピッチが０．２ｍｍ以下となる微小ピッチ抜き孔は１組のみであるが、微小ピッチ抜き孔が２組以上存在する場合は、各微小ピッチ抜き孔の組に対し、上記径−ピッチ比が１．５以上となるように１対の微小ピッチザグリ孔が構成される。

また、微小ピッチ抜き孔以外の抜き孔に連続するザグリ孔（本実施形態では第３抜き孔３２Ｃに連続する第３ザグリ孔３３Ｃ）の径についても、０．３ｍｍ以上とすることが好ましい。

［１−２．回路基板の製造方法］
次に、パンチ金型１を用いた回路基板の製造方法について説明する。
本実施形態は、セラミック製の基材層と、基材層に配置された配線部とを備える回路基板の製造方法である。

回路基板の製造方法は、図４に示すように、成形工程Ｓ１０と、孔開け工程Ｓ２０と、未焼結導体形成工程Ｓ３０と、焼成工程Ｓ４０とを備える。なお、本実施形態では、未焼結導体形成工程Ｓ３０と焼成工程Ｓ４０とが、ワークに開けた複数の孔にビア導体を形成する工程を構成する。

（成形工程）
本工程では、未焼結セラミックをセラミック基板状に成形する。具体的には、まず、セラミック粉末、有機バインダ、溶剤、及び可塑剤等の添加剤を混合して、スラリーを得る。次に、このスラリーを周知の方法によりシート状に成形することで、基板状の未焼結セラミック（いわゆるセラミックグリーンシート）が得られる。

セラミックとしては、例えばアルミナ、ベリリア、窒化アルミニウム、窒化ホウ素、窒化ケイ素、ガラス等が挙げられる。これらのセラミックは単体で、又は２種以上組み合わせて使用することができる。

（孔開け工程）
本工程では、パンチ金型１を用いた打ち抜きによりシート状のワークであるセラミックグリーンシートに複数の孔を開ける。これにより、セラミックグリーンシートの表面と裏面とを厚み方向に貫通する複数の孔が形成される。

（未焼結導体形成工程）
本工程では、まず、セラミックグリーンシートに設けた複数の孔にビア導体となる第１未焼結導体を充填する。

ビア導体は、回路基板を厚み方向に貫通する導電性を有する部材である。ビア導体は、主成分として金属を含む。この金属としては、例えばタングステン（Ｗ）、モリブデン（Ｍｏ）、マンガン（Ｍｎ）、銅（Ｃｕ）、銀（Ａｇ）、これらの合金等が挙げられる。

上記第１未焼結導体は、ビア導体の構成材料に溶剤等を加えてペーストにしたものである。第１未焼結導体の複数の孔への充填方法としては、周知のペースト印刷方法が使用できる。

第１未焼結導体の充填後、セラミックグリーンシートの両面に対し、セラミックグリーンシートを挟みつつ複数の孔と重なるように、配線部となる第２未焼結導体をそれぞれ配置する。具体的な手順としては、例えば第１未焼結導体の充填で用いたペーストを、スクリーン印刷によってセラミックグリーンシートの両面に印刷することで第２未焼結導体層を形成する。

（焼成工程）
未焼結導体の形成後、セラミックグリーンシート、第１未焼結導体及び第２未焼結導体層を焼成する。この焼成は、セラミックグリーンシートが焼結する温度に加熱することで行われる。これにより、セラミックグリーンシートが焼結され、セラミック製の基材層（つまりセラミック基板）が形成される。また、未焼結導体が焼結し、電気的に接続されたビア導体及び配線部が形成される。

［１−３．効果］
以上詳述した実施形態によれば、以下の効果が得られる。
（１ａ）複数の抜き孔のうちピッチが０．２ｍｍ以下となる１対の微小ピッチ抜き孔（つまり第１抜き孔３２Ａ及び第２抜き孔３２Ｂ）において、微小ピッチに対する、１対の微小ピッチ抜き孔に連続する１対のザグリ孔（つまり第１ザグリ孔３３Ａ及び第２ザグリ孔３３Ｂ）の径の比は、それぞれ１．５以上である。そのため、ピッチが０．２ｍｍ以下に微小化された貫通孔の打ち抜きにおいて、ザグリ孔の径がピッチ抜き孔のピッチに対し十分な大きさとされる。そのため、弾性体３４Ａ，３４Ｂのザグリ孔３３Ａ，３３Ｂの径方向における締め付け力が高くなり、ワークＷの孔開け工程における打ち抜きカスの持ち上がりを抑制できる。

（１ｂ）１対の微小ピッチ抜き孔に連続する第１ザグリ孔３３Ａ及び第２ザグリ孔３３Ｂは、互いに連結しているので、第１ザグリ孔３３Ａ及び第２ザグリ孔３３Ｂの径を上述の関係を満たす大きさに調整することが容易になる。また、１対のザグリ孔に充填される弾性体３４Ａ，３４Ｂも連結されるので、打ち抜きカスを分離する締め付け力が向上する。そのため、より確実に打ち抜きカスの持ち上がりを抑制できる。

（１ｃ）抜き孔３２Ａ，３２Ｂ，３２Ｃの長さは、それぞれ、連続するザグリ孔３３Ａ，３３Ｂ，３３Ｃの長さよりも大きいので、打ち抜きカスの持ち上がりを抑制しつつ、下型３の強度を確保することができる。

［２．他の実施形態］
以上、本開示の実施形態について説明したが、本開示は、上記実施形態に限定されることなく、種々の形態を採り得ることは言うまでもない。

（２ａ）上記実施形態のパンチ金型１において、図６Ａ，６Ｂに示すように、１対の微小ピッチ抜き孔に連続する１対のザグリ孔と、その他のザグリ孔とを連結した連結ザグリ孔３３Ｄを設けてもよい。この連結ザグリ孔３３Ｄは、３つの抜き孔３２Ａ，３２Ｂ，３２Ｃと鉛直方向（つまり中心軸方向）に連続する。また、連結ザグリ孔３３Ｄには、弾性体３４Ｄが充填される。

さらに、上記実施形態のパンチ金型１において、図７Ａに示すように、複数のザグリ孔を２次元方向に連結した連結ザグリ孔３３Ｅを設けてもよい。この連結ザグリ孔３３Ｅは、縦横に複数のザグリ孔を連結したもので、複数の抜き孔３２Ｅと鉛直方向に連続する。

（２ｂ）上記実施形態のパンチ金型１において、ザグリ孔３３Ａ，３３Ｂ，３３Ｃの開口の形状は円形に限定されない。したがって、パンチ金型１の下型３は、例えば図７Ｂに示すように、開口が四角形状のザグリ孔３３Ｆを有してもよい。また、ザグリ孔の開口の形状は、楕円形、四角形以外の多角形等とすることもできる。

（２ｃ）上記実施形態のパンチ金型１において、抜き孔とザグリ孔との中心軸同士は必ずしも重ならなくてもよい。つまり、ピンがザグリ孔まで挿通可能であれば、抜き孔とザグリ孔との中心軸同士はずれていてもよい。

（２ｄ）上記実施形態のパンチ金型１において、１対の微小ピッチ抜き孔に連続する１対のザグリ孔は、必ずしも互いに連結している必要はなく、それぞれ独立して設けられてもよい。

（２ｅ）上記実施形態のパンチ金型１において、抜き孔３２Ａ，３２Ｂ，３２Ｃの長さＬ１は、必ずしも連続するザグリ孔３３Ａ，３３Ｂ，３３Ｃの長さＬ２よりも大きくなくてもよい。

（２ｆ）上記実施形態の回路基板の製造方法において、ビア導体及び配線部が形成された複数の回路基板を積層する工程を備えてもよい。この工程により、多層回路基板が得られる。

（２ｇ）上記実施形態の回路基板の製造方法において、ワークＷとして、セラミックグリーンシート以外のシートを用いてもよい。また、ワークＷに設けた孔に必ずしもビア導体を形成する必要はない。

（２ｈ）上記実施形態における１つの構成要素が有する機能を複数の構成要素として分散させたり、複数の構成要素が有する機能を１つの構成要素に統合したりしてもよい。また、上記実施形態の構成の一部を省略してもよい。また、上記実施形態の構成の少なくとも一部を、他の上記実施形態の構成に対して付加、置換等してもよい。なお、特許請求の範囲に記載の文言から特定される技術思想に含まれるあらゆる態様が本開示の実施形態である。

［３．実施例］
以下に、本開示の効果を確認するために行った試験の内容とその評価とについて説明する。

図１のパンチ金型１において、ピン２２の本数を１０本、ピン２２の径を０．０６ｍｍ、抜き孔３２間のピッチを全て０．２ｍｍとし、下型３の全てのザグリ孔の径を表１に示すように変えた実施例１，２及び比較例１，２の４つの金型を用意した。なお、弾性体としては、シリコーンゴムを使用した。

これらの金型それぞれを用いてセラミックグリーンシートのパンチングを行い、５０００回、１００００回、１５０００回、及び２００００回のパンチング後におけるピン折れ及びカス上がりの有無を確認した。なお、ピン折れとは、ピンが折れた状態を意味し、カス上がりとは、打ち抜きカスが下型３の載置面の上側まで持ち上がったことを意味する。結果を表１に示す。

表１に示されるように、径−ピッチ比が１．５未満の比較例１及び比較例２では、それぞれパンチングの回数が増えると共にカス上がりが発生した。比較例２では、カス上がりに起因してピン折れに至った。

一方、径−ピッチ比が１．５の実施例１、及び径−ピッチ比が９．０の実施例２では、それぞれ２００００回パンチングしてもカス上がりが発生せず、ピン折れに至らなかった。

また、上記試験において、パンチングの回数ごとに弾性体の状態を観察し、モードＡ、モードＢ及びモードＣの発生割合を集計した。モードＡは、弾性体に空洞が無い状態、モードＢは、弾性体に小さな空洞がある状態、モードＣは、弾性体がザグリ孔の開口面積の半分以上無い状態を意味する。結果を図８に示す。

図８に示されるように、径−ピッチ比が１．５未満の比較例１及び比較例２では、パンチングの回数が増えると共に弾性体の脱落率が高まっていき、最終的に７０％以上で空洞が発生している。

一方、実施例１及び実施例２は、２００００回のパンチング後でも空洞の発生率が６０％以下である。さらに、実施例２では、空洞の発生率が２００００回のパンチング後で２０％に抑えられている。

これらの結果から、金型における径−ピッチ比を１．５以上とすることで、打ち抜きによる弾性体の脱落の発生率が低下し、打ち抜きカスの持ち上がりが抑制されることが示された。

１…パンチ金型、２…上型、３…下型、２１…支持プレート、２２…ピン、
２３…ノックアウト板、２３Ａ…貫通孔、３１…本体、３１Ａ…載置面、
３２Ａ，３２Ｂ，３２Ｃ，３２Ｅ…抜き孔、
３３Ａ，３３Ｂ，３３Ｃ，３３Ｆ…ザグリ孔、３３Ｄ，３３Ｅ…連結ザグリ孔、
３４Ａ，３４Ｂ，３４Ｃ，３４Ｄ…弾性体。

Claims (6)

1. シート状のワークが載置される載置面を有する下型と、
   前記ワークを打ち抜くための複数のピンを有する上型と、
   を備えるパンチ金型であって、
   前記下型は、
   前記載置面に開口し、前記複数のピンを挿通可能な複数の抜き孔と、
   前記複数の抜き孔にそれぞれ連続する複数のザグリ孔と、
   前記複数のザグリ孔にそれぞれ充填される複数の弾性体と、
   を有し、
   前記複数の抜き孔のうちピッチが０．２ｍｍ以下となる１対の微小ピッチ抜き孔において、前記１対の微小ピッチ抜き孔のピッチに対する、前記１対の微小ピッチ抜き孔に連続する１対の前記ザグリ孔の径の比は、それぞれ１．５以上である、パンチ金型。
2. 前記１対の微小ピッチ抜き孔に連続する１対の前記ザグリ孔の径は、それぞれ０．３ｍｍ以上である、請求項１に記載のパンチ金型。
3. 前記１対の微小ピッチ抜き孔に連続する１対の前記ザグリ孔は、互いに連結している、請求項１又は請求項２に記載のパンチ金型。
4. 前記複数の抜き孔の長さは、それぞれ、連続する前記複数のザグリ孔の長さよりも大きい、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のパンチ金型。
5. 基材層と、前記基材層に配置された配線部とを備える回路基板の製造方法であって、
   パンチ金型によりシート状のワークに複数の孔を開ける工程を備え、
   前記パンチ金型は、
   前記ワークが載置される載置面を有する下型と、
   前記ワークを打ち抜くための複数のピンを有する上型と、
   を有し、
   前記下型は、
   前記載置面に開口し、前記複数のピンを挿通可能な複数の抜き孔と、
   前記複数の抜き孔にそれぞれ連続する複数のザグリ孔と、
   前記複数のザグリ孔にそれぞれ充填される複数の弾性体と、
   を有し、
   前記複数の抜き孔のうちピッチが０．２ｍｍ以下となる１対の微小ピッチ抜き孔において、前記１対の微小ピッチ抜き孔のピッチに対する、前記１対の微小ピッチ抜き孔に連続する１対の前記ザグリ孔の径の比は、それぞれ１．５以上である、回路基板の製造方法。
6. 前記ワークに開けた複数の孔にビア導体を形成する工程をさらに備える、請求項５に記載の回路基板の製造方法。