JP3891228B2 - 多層プリント基板の製造方法 - Google Patents
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【発明の属する技術分野】
本発明は、多層プリント基板の製造方法に関し、さらに詳しく言えば、複数枚のコア材をプリプレグを介して積層した積層コア材を積層プレスする前段階として、積層コア材に孔を明けてその孔にハトメやリベットなどの締結金具を打ち込みカシメて一体化する多層プリント基板の製造方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
図7(a)〜(c)には予め必要に応じて所定の回路パターンを表面に形成した両面銅張積層板をコア材として用いるとともに、プリプレグを介して2枚のコア材を積層した積層コア材の例が示されている。
【0003】
まず、図7(a)に示すように2枚のコア材1,2を位置決めした上で、それらの間に接着材および電気的な絶縁材としての役割のプリプレグ3を配置して積層コア材4とする。そして、図7(b)に示すように積層コア材4の捨て板部である縁の少なくとも対向する両縁に孔明けしてハトメ(またはリベット)5,5を打ち込み、これをカシメて一体化する(図7(c)参照)。上記積層コア材4にハトメ5,5を打ち込み、これをカシメて一体化する多層プリント基板の製造装置としては、例えば孔明けハトメ機として知られている市販機のモトロニクス社製RV−270などが挙げられる。
【0004】
図8は、このようにして一体化した積層コア材4の平面図で、積層コア材4の長手方向の両側縁に沿ってそれぞれ3箇所にハトメ5を打ち込んだ状態を示している。図9に示すように、上記積層コア材4は中間板6をそれぞれ挟んでその複数枚を積層した状態を1ロットとして図示しない積層プレス機にかけられ熱圧着される。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来においては、各積層コア材4のハトメ打ち箇所が同じ位置であるため、図9のような状態で積層プレス機にかける際に、上下方向において積層コア材のハトメ5同士が中間板6を介して位置的に重なることになる。
【0006】
したがって、プレス圧力がハトメ5の部分に集中するため、積層コア材4全体に均一に圧力がかからずに圧着にムラが生じて品質がばらつくという問題があった。さらには、中間板6は例えば厚さ1.2mm程度のステンレス板からなるが、上記のようにプレス圧力がハトメ5の部分に集中するため、しばしば中間板6が変形を起こし、その都度中間板6を交換しなければならないばかりでなく、中間板6の変形による積層コア材4の品質のばらつきという問題があった。
【0007】
本発明は、このような従来の事情にかんがみなしたものである。本発明の目的は、複数枚の積層コア材を中間板を介して積み重ねて積層プレス機にかけて熱圧着するにあたって、その各積層コア材に対するハトメまたはリベットなどの締結金具の打ち込み位置を相対的に変更して、積層プレス時に各積層コア材に均一に圧力を加えられるようにした多層プリント基板の製造方法を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明は、少なくとも2枚のコア材(両面銅張積層板など)をそれらの間にプリプレグを介在させて重ね合わせて積層コア材とし、上記積層コア材周縁の捨て板部に孔を明け、その孔に締結金具を打ち込んで一体化したのち、上記積層コア材の上下両面に上記締結金具が打ち込まれている上記積層コア材の捨て板部を覆う大きさの中間板を配置して上記積層コア材の複数枚を順次積層し、その積層体を積層プレス機にかけて上記各積層コア材を熱圧着する多層プリント基板の製造方法において、上記積層体に含まれる上記各積層コア材に孔を明けて締結金具を打ち込むにあたって、上記積層コアが異なるごとに、上記積層コア材に対する孔明けおよび締結金具の打ち込み位置を前回の積層コア材に対する孔明けおよび締結金具の打ち込み位置から変更することを特徴としている。
【0009】
【発明の実施の形態】
本発明の多層プリント基板の製造方法の実施の形態について、その一実施例を図1ないし図6に示して説明する。
【0010】
図1は、本発明で用いられる多層プリント基板の製造装置を示す概略的な正面図である。なお、この実施例においても、積層コア材4は従来例と同じ構成であり、例えば表面に所定の回路パターンを形成した少なくとも2枚のコア材1,2(両面銅張積層板など)をそれらの間にプリプレグ3を介在させて重ね合わせたものである。この多層プリント基板の製造装置Aは、積層コア材4を載置するテーブル10を備えている。このテーブル10には、テーブルを移動させるための図示しないテーブル移動手段が連結されている。
【0011】
テーブル10の左右にはそれぞれハトメ打ちユニット20,20が設けられている。これら各ハトメ打ちユニット20は、それぞれ孔明けパンチ手段21とハトメパンチ手段22とを有し、かつ、その各々が独立した駆動源を備えている。
【0012】
各ハトメ打ちユニット20は、それぞれがテーブル10上に載置した積層コア材4の縁にある捨て板部41に孔明けパンチ手段21によって孔明けを行なった後に、ハトメパンチ手段22によってハトメを打ち込んでカシメる機能が備えられている。この場合、ハトメ打ちユニット20,20同士が機械的に同期していることがハトメ打ちの精度上好ましいが、特に同期していなくてもよい。
【0013】
本実施例においては、それぞれが独立したハトメ打ちユニット20が用いれているが、この多層プリント基板の製造装置Aにおいては、1つの駆動源で動作するハトメ打ちユニット20を用いてもよい。なお、それぞれのハトメ打ちユニット20、20にはエア配管23,23と電気配線24,24とが接続されている。
【0014】
次に、図2にテーブル10上に載置した積層コア材4と左側のハトメ打ちユニット20との位置関係を示し、図3に制御系の模式図を示してハトメ打ちユニット20の要部の構造を説明するが、テーブル10は積層コア材4よりも小さいので図2には示されていない。テーブル10は、積層コア材4を水平に保持するとともに、テーブル移動手段11により矢印方向Bに往復運動する。テーブル移動手段11は、テーブル10を直線的に移動させるものであればよく、例えばウォーム歯車などを介してモータにより駆動する送りねじ軸によるリニアスライダなどが適用可能である。
【0015】
ハトメ打ちユニット20の底面25には、ハトメ打ち動作による振動で積層コア材が浮かないように板はね防止ガイド26が設けられている。その板はね防止ガイド26の後方には、積層コア材4に孔明けするための孔明けパンチ手段21が配置されている。なお、図示されていないが、孔明けパンチ手段21の積層コア材4よりも下面側にはパンチに嵌合する受け治具が設けられている。
【0016】
孔明けパンチ手段21の後方にはハトメパンチ手段22が配置され、孔明けパンチ手段21で明けた孔にハトメ打ちが行なわれ、かつ、そのハトメがカシメられる。図示されていないが、積層コア材4よりも下面側にはハトメパンチ手段22のパンチに嵌合し、ハトメを拡げてカシメる好ましくは円錐状の受け治具が設けられている。ハトメ打ちユニット20のハトメパンチ手段22には、ハトメを供給するためのハトメフィーダ27が接続されている。
【0017】
孔明けパンチ手段21は、その駆動手段としての外装体に覆われた孔明けパンチ手段用シリンダ28と接続されている。同じくハトメパンチ手段22は、その駆動手段としての外装体に覆われたハトメパンチ手段用シリンダ29と接続されている。シリンダ28,29は、生産性および設備的にエアシリンダを用いることが好ましい。両シリンダ28,29は、それぞれその上部に配置されているエア装置30,31に接続され、このエア装置30,31にはそれぞれエア配管23,23を介して図示しないコンプレッサから圧縮空気が供給される。
【0018】
本実施例においては、孔明けパンチ手段21とハトメパンチ手段22とをテーブルの往復運動方向(矢印方向B)と平行に配置しているが、孔明けとハトメ打ちを一つのパンチ手段で兼用することも可能である。
【0019】
上記多層プリント基板の製造装置Aにおいて、テーブル移動手段11ならびにハトメ打ちユニット20の孔明けパンチ手段21およびハトメパンチ手段22などの駆動は、それらの動きがCPU(中央演算処理ユニット)などの制御部50によって制御されている。
【0020】
次に、上記多層プリント基板の製造装置Aのハトメ打ちの動作を図4に基づいて説明する。まずテーブル10がテーブル移動手段11によって所定の位置まで動いて停止する。次に、孔明けパンチ手段用シリンダ28が作動して孔明けパンチ手段21が上下に垂直に動作してテーブル10に載置した積層コア材4にパンチングで孔を明ける。その際には孔明けパンチ手段21のパンチは図示しない受け治具と嵌合する。その後、テーブル10がテーブル移動手段11によって移動され、上記孔に対してハトメ打ちができる位置まで動き、停止する。
【0021】
しかる後、カシメパンチ手段用シリンダ29が作動してカシメパンチ手段22が上下に垂直に動作するとともに、ハトメフィーダ27からハトメが供給され、ハトメパンチ手段22によってハトメを孔内に挿入し、かつ図示しない受け治具にてハトメを押し拡げてかしめる。このカシメ動作を複数回積層コア材4に行なうことにより、コア材1,2がプリプレグ3挟んだ状態で一体化されることになる。
【0022】
本発明ではハトメ打ちは2回以上の任意の回数でよいが、この実施例においては、図5に例示されているように、左右一対のハトメ打ちユニット20,20により一つの積層コア材4に対してそれぞれ3回のハトメ打ち動作が行われる。すなわち、1回のハトメ打ちで積層コア材4の捨て板部41に対して同時に2つのハトメが打ち込まれるため、ハトメ打ち動作が3回繰り返されることにより、片側に3箇所ハトメが打ち込まれ全体として6箇所打ち込まれることになる。
【0023】
制御部50はこの3回のハトメ打ち動作をカウントしたとき、一つの積層コア材4についてハトメ打ちが完了したと判断し、次のハトメ打ち動作に対するテーブル10の移動量、すなわち積層コア材4の移動量を変更する。この制御動作を図5(a)〜図5(c)に基づいて説明する。
【0024】
図5(a)に示されているように、第1番目の積層コア材4Aに対しては、まずその左先端の位置XA1にハトメが同図において上下一対として打ち込まれる(第1回目のハトメ打ち動作)。次に、テーブルが移動して積層コア材4Aのほぼ中央の位置XA2においてハトメが同じく上下一対として打ち込まれる(第2回目のハトメ打ち動作)。続いて、テーブルが移動して積層コア材4Aの右端の位置XA3においてハトメが同じく上下一対として打ち込まれる(第3回目のハトメ打ち動作)。
【0025】
この3回のハトメ打ち動作が行なわれると、制御部50は第1番目の積層コア材4Aに対するハトメ打ちが終了したと判断し、第2番目の積層コア材4Bに対するハトメ打動作に入る。
【0026】
すなわち、図5(b)に示されているように、その左先端の位置XB1においてハトメが上下一対として打ち込まれるのであるが、第1回目のハトメ打ち込み位置XB1は第1番目の積層コア材4Aの位置XA1と重ならない位置となるようにテーブル10(積層コア材4B)の移動量が制御される。次に、積層コア材4Bのほぼ中央の位置XB2においてハトメが同じく上下一対として打ち込まれるのであるが、第2回目のハトメ打ち込み位置XB2も第1番目の積層コア材4Bの位置と重ならない位置となるようにテーブル10(積層コア材4B)の移動量が制御される。続いて、積層コア材4Bの右端の位置においてハトメが同じく上下一対として打ち込まれるのであるが、第3回目のハトメ打ち込み位置XB3も第1番目の積層コア材4Aの位置XA3と重ならない位置となるようにテーブル10(積層コア材4B)の移動量が制御される。
【0027】
第3番目の積層コア材4Cについても、図5(c)に示されているように、同様に位置XC1,XC2,XC3の各位置においてハトメ打ち動作が行なわれるが、この場合においても位置XC1は先の位置XA1,XB1と、位置XC2は先の位置XA2,XB2と、また、位置XC3は先の位置XA3,XB3とそれぞれ重ならないように、テーブル10(積層コア材4C)の移動量が制御される
【0028】
このように積層コア材4A,4Bおよび4Cごとにハトメの打ち込み位置がずらされているため、積層プレス機にあたって、図6に示されるように、積層コア材4A,4B,4Cおよび4Dを積み重ねても、隣接する積層コア材4A,4B,4Cおよび4Dのハトメ同士がぶつかり合うことがない。したがって、積層プレス時に各積層コア材4A,4B,4Cおよび4Dに均一に圧力が加えられることになる。また、積層コア材4A,4B,4Cおよび4D間に介装される中間板6にしても、ハトメが当たる位置が一定ではなく、その時々に変えられるため、中間板6をより時間的に長く使用することができる。さらには中間板6の変形による積層コア材4A,4B,4Cおよび4Dへの影響も減少させることができる。
【0029】
なお、この種の積層コア材4A,4B,4Cおよび4Dに使用されるハトメは、大体においてその頭部の直径が5mm〜6mmであるため、ハトメの打ち込み位置のずらし量としては6mm以上で7mm程度あればよい。また、ハトメの打ち込み位置は、少なくとも隣接する2つの積層コア材4A,4B,4Cおよび4D間でずれていればよい。したがって、異なるハトメ打ち配置パターンを2つ用意し、積層プレス機にかけるにあたって、その異なるハトメ打ち配置パターンでハトメ打ちされた積層コア材を交互に積層してもよい。締結金具として、ハトメに代えてリベットなどをもちいてもよいことはもちろんである。さらには、テーブル側を固定とし、パンチ手段側を移動させるように変形することも可能である。
【0030】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、各積層コア材ごとにハトメまたはリベットなどの打ち込み位置が自動的に変更されるため、複数の積層コア材を積み重ねて積層プレス機にかけて熱圧着するにあたって、各積層コア材に均一に圧力が加えられ、一層の品質向上が図られる。
【0031】
また、各積層コア材の間に介装される中間板にしても、ハトメまたはリベットが当たる位置が一定ではなく、その時々に変えられるため、中間板の早期での変形が防止され、中間板の寿命を長くすることができる。上記のことから中間板の変形による積層コア材の品質のばらつきも大幅に低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明で用いられる多層プリント基板製造装置を示す概略的な正面図。
【図2】上記多層プリント基板製造装置の要部を示す概略的な斜視図。
【図3】上記多層プリント基板製造装置の制御系を示す模式図。
【図4】上記多層プリント基板製造装置の動作を説明するため要部のみを摘示した概略的な側面図。
【図5】上記多層プリント基板製造装置の動作を説明するための模式図。
【図6】本発明で、積層プレス機にかけるため、ハトメ打ちされた積層コア材を積み重ねた状態を示した模式図。
【図7】従来例を説明するための模式図。
【図8】従来例によりハトメ打ちされた積層コア材を示す平面図。
【図9】積層プレス機にかけるため、同従来例によりハトメ打ちされた積層コア材を積み重ねた状態を示す模式図。
【符号の説明】
1,2 コア材
3 プリプレグ
4 積層コア材
10 テーブル
11 テーブル移動手段
20 ハトメ打ちユニット
21 孔明けパンチ手段
22 ハトメパンチ手段
23 エア配管
24 電気配線
25 底面
26 板はね防止ガイド
27 ハトメフィーダ
28,29 シリンダ
30,31 エア装置
50 制御部
A 多層プリント基板製造装置
B 矢印方向
Claims (1)
- 少なくとも2枚のコア材をそれらの間にプリプレグを介在させて重ね合わせて積層コア材とし、上記積層コア材周縁の捨て板部に孔を明け、その孔に締結金具を打ち込んで一体化したのち、上記積層コア材の上下両面に上記締結金具が打ち込まれている上記積層コア材の捨て板部を覆う大きさの中間板を配置して上記積層コア材の複数枚を順次積層し、その積層体を積層プレス機にかけて上記各積層コア材を熱圧着する多層プリント基板の製造方法において、
上記積層体に含まれる上記各積層コア材に孔を明けて締結金具を打ち込むにあたって、上記積層コアが異なるごとに、上記積層コア材に対する孔明けおよび締結金具の打ち込み位置を前回の積層コア材に対する孔明けおよび締結金具の打ち込み位置から変更することを特徴とした多層プリント基板の製造方法。
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