JP4061873B2

JP4061873B2 - 成形回路基板の切断方法及び成形回路基板の切断装置

Info

Publication number: JP4061873B2
Application number: JP2001291872A
Authority: JP
Inventors: 伸宏吉岡; 好男森
Original assignee: Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 2001-09-25
Filing date: 2001-09-25
Publication date: 2008-03-19
Anticipated expiration: 2021-09-25
Also published as: JP2003101190A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は成形回路基板の切断方法及び成形回路基板の切断装置に関する。具体的には多数個取りで形成した複数個の成形回路基板を個々に分離するための切断方法及び当該切断方法を実施するための切断装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
成形回路基板（ＭＩＤ：ＭｏｌｄｅｄＩｎｔｅｒｃｏｎｎｅｃｔＤｅｖｉｃｅ、立体回路基板とも称される）は、射出成形品上に銅スパッタリング法によって形成した銅薄膜に対して、例えばレーザー加工を行なうことで回路として必要な部分と不必要な部分とを分離し、電気めっきによって回路として必要な部分にのみメッキを施すことで立体的な電気的配線パターンを形成したもので、一般に超小型化が要求されているデバイスに利用されている。
【０００３】
上記成形回路基板は、非常に小型であるために一体成形により製作し、この上に回路を形成し、しかる後、一体成形されているワークを切断して、複数個の成形回路基板に分離して製造していた。この切断において、成形回路基板が小型であるため、切断時に切り離されていくワークを保持する保持代が十分確保しにくいという問題があった。そのために、寸法精度が悪くなるというものであった。又、ワークが立体形状のために切断の受けが不十分となり、切断時にバリが発生しやすくなるという問題があった。
【０００４】
このために、本件出願人により、特願２０００−１６０９８８号にて出願されているように、トレー型の治具上にセットしたワークの固定を治具に充填した水を凍らせることで行い、この状態でワークの切断をメタルソー等で切断する方法が提案されている。この方法では、ワークの保持代が小さくて良く、切断の受けも氷で受けることでバリの発生を抑えることができる。
【０００５】
しかしながら、上述のように、水を凍らせる保持する方法においては、ワークの切断をメタルソー等で切断すると切断過程にて、切削熱が発生し、切断保持分や切断受け部の氷が溶解又は軟化し、保持力や切断受けが不十分なものとなり、又、切断する部分に対する保持力が不充分となり、ワークの位置ずれが発生し、切断寸法精度が悪化したり、氷の溶解又は軟化によるメタルソー等による切断バリや配線パターンの剥離が発生するし易くなるという問題があった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明はこのような点に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは多数個取りで形成した状態のワークの切断過程での保持を確実なものとしながらバリが発生することもなく、しかも配線パターンの剥離を少なくして精度良くワークを切断分離することが可能な成形回路基板の切断方法及びその切断装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の成形回路基板の切断方法は、複数個の成形回路基板を一体成形したワークを切断して個々の成形回路基板に分離するにあたり、トレー型の治具上にセットしたワークの固定を治具に充填した水を凍らせることで行い、この状態でワークの切断を行なう成形回路基板の切断方法において、切断工程を複数回の切削工程に分割し、ワークの保持に必要な氷が溶解しない範囲内で切削を行なって最終回工程における切削厚みを薄くした後、最終回の切削切断加工を行なうことを特徴としている。
【０００８】
当該方法においては、前記最終回の切断厚みが０.５ｍｍ以下となるようにするのがよく、必要な切断区間の少なくとも８０％以上において、最終回の切断厚みが０.５ｍｍ以下となるようにするのが望ましい。
【０００９】
また、最終回の切断のみがワーク下面へのダウンカットであって、それ以外の切断をワーク上面のダウンカットにするのがよい。
【００１０】
さらに、最終回の切断時までに、溶解又は軟化した氷を再結するのがよく、前記再結した氷を一定温度以下に冷却した後、最終回の切断加工を行なうのがよい。この場合、成形回路基板上面より、強制冷却手段により切断箇所を強制冷却すればよく、例えば冷却液体の噴射が用いられる。
【００１１】
また、ワークの切断に際しては、最終回以前の切削時には、最終回の切削時に用いる切断ブレードよりも切削効率のよい切断ブレードにより切断し、最終回の切削時には、最終回以前の切削時に用いた切断ブレードよりも仕上げ精度のよい切断ブレードにより切削するのがよく、さらには、最終回の切断ブレードの切断厚みを、最終回以外の切断ブレードの切断厚みよりも厚くするのがよい。
【００１２】
さらに、最終回切断直前のワークの切断上面をワーク原形の輪郭形状に添った形状に切削しておくのが好ましい。
【００１３】
本発明において、ワークには、ワークの切削終了側において、切削ブレードとの接触断面形状を、切断ブレードの幅方向に対して角度３０〜７０度の傾斜面を、また、ワークの切削開始側において、切削ブレードとの接触断面形状を、切断ブレードの幅方向に対して角度１０〜６０度の傾斜面を形成したものを用いるのが好都合である。
【００１４】
また、本発明においては、複数個の成形回路基板を一体成形したワークを切断して個々の成形回路基板に分離するにあたり、トレー型の治具上にセットしたワークの固定を治具に充填した水を凍らせることで行い、この状態でワークの切断を行なう成形回路基板の切断方法において、切削部分を、完全に切断する部分と切削残厚みを残す切削残部とになるように切削を行い、多数個取りの成形回路基板の枠として残る部分が切削残部で連結された状態に切断するのがよい。
【００１５】
この場合、個別の成形回路基板と前記枠との間にも切削残厚みを残す切削残部を形成し、切断後も各形成回路基板が切削残部で連結された状態に切断するのがよい。
【００１６】
また、ワークの切削終了側において、切断前、少なくとも枠部分の切削残厚みを残す切削残部となる部分に成形回路基板より突出した凸部を形成するか、ワークの切削終了側において、切断前、個別の成形回路基板と前記枠の間の切削残部となる部分に成形回路基板より窪んだ凹部を形成しておくのが望ましい。
【００１７】
さらに、本発明においては、成形回路基板の下面に接着シートを貼着した後氷結し、切断後に接着シートごと前記成形回路基板を取り出す、あるいは、前記治具として、複数の成形回路基板を整列させた状態で保持すると共に、個々の成形回路基板に分離した後も整列された状態で保持する保持部を備えた治具を用いるのが好ましい。
【００１８】
本発明の成形回路基板の切断装置は、ワークを保持する治具、ワークを切断する切断機、治具内で前記ワークを固定するための氷を冷却する冷却手段、切断工程を複数回の切削工程に分割制御する制御手段及び溶解した氷を再氷化する再氷化制御手段を備えた成形回路基板の切断装置であって、前記再氷化制御手段は、最終回切断時までに溶解又は軟化した氷を再結制御することを特徴としている。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明について各図に基づいて詳細に説明する。図２は本発明に係る切断方法で切断するワーク１を示しており、成形回路基板１０の周囲と枠１２との境目である切断ラインＬに沿って切断することで、総計４個の成形回路基板１０を得ることができるようになっている。なお、図示例の成形回路基板１０は、レンズ等がセットされることになる筒部１１がワーク１下面側より突出していると共に、上面側に回路パターンが形成されたものとなっている。ワーク１には、液晶ポリマー（ＬＣＰ）、シンジオタクチックポリスチレン（ＳＰＳ）、ポリフタルアミド（ＰＰＡ）、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、これらの樹脂にガラス繊維等のフィラーが混入されたものが用いられる。又、回路パターンは、成形体に銅スパッタリングした後、レーザ照射をして回路のパターニングを行い、回路部分にさらに、銅、ニッケル、金メッキ等をして厚さ１０〜２０μｍの回路パターンが形成されている。
【００２０】
このワーク１の切断に際しては、図１に示すように、トレー状に形成されているトレイ２上にワーク１をセットするとともにトレイ２内にノズル５から注水し、この後、冷凍庫４内に入れたりすることでトレイ２内の水を凍らせてトレイ２に対するワーク１の固定を行い、この状態でトレイ２を切断機にセットして切断を行なう。切断後は高圧温水をスプレーノズル６から吹き付けたりすることで、解凍及び洗浄を行い、各成形回路基板１０を取り出す。尚、このトレイ２の下方には、図３のように、冷却されるパレット２ｃが配設されている。
【００２１】
トレイ２としては、複数のワーク１を整列された状態で保持するとともにワーク１を切断によって個々の成形回路基板１０に分離した後も、所定位置上に成形回路基板１０を保つもの、例えば成形回路基板１０が図１に示すような筒部１１を有するものにおいては、この筒部１１の外周を囲む部分を有して、切断後に成形回路基板１０がずれてしまわないようにしたものを好適に用いることができる。例えば、図３（ａ）に示す如く治具凹部内に仕切り２ａが設けられた仕切り整理トレイや同図（ｂ）に示す如くトレイ２の表面に筒部１１が嵌合可能な凹部２ｂが設けられた嵌合トレイが用いられる。また、トレイ２は、ワーク１に予め設けてあるパイロット孔１３に差し込まれてワーク１に対する位置決めを行なうパイロットピン（図示せず）を備えていることが好ましい。これらの、仕切り整理トレイや嵌合トレイは、パレット２ｃ上に載置され冷却される。
【００２２】
トレイ２はまた平板上のものであってもよいが、この場合には図４に示すように予めワーク１の下面に粘着シート２１を貼着した上で注水、凍らせて切断するのが好ましい。これにより成形回路基板１０が粘着シート２１上で固定され、回路基板１０とそれ以外の枠１２との分離を確実に行なえる。また、粘着シート２１上に切断された成形回路基板１０が安定姿勢で固定されるので、その取り出しが容易かつ確実に行なえる。
【００２３】
ここにおいて、トレイ２内に入れた水を凍らせる時、気泡がワーク１の下面側に出来てしまう恐れがある。このような気泡がある部分で切断を行なうと、成形回路基板１０にバリが出来てしまうことから、気泡が生じないように注水しなくてはならない。この点から、図１に示したように、トレイ２への注水は複数のノズル５から同時に注水したり、水が回りにくいために気泡が生じやすいと考えられる箇所にノズル５を挿入して注水を行なったりするのが好ましい。
【００２４】
また、ワーク１をトレイ２にセットした後に注水するのではなく、トレイ２に水を満たした後にトレイ２へのワーク１のセットを行なったり、予めトレイ２とワーク１とを水で濡らしておき、この後にトレイ２へのワーク１のセット及び注水を行なうことでも気泡の発生を抑制することができる。
【００２５】
トレイ２として、通水孔が穿孔されていて通水孔を通じてトレイ２の底部より注水を行なうことができるものを用いたり、振動台上にトレイ２をおいてトレイ２に振動を与えつつ注水を行なうのも好ましい。
【００２６】
なお、トレイ２に注水する水としては、予め氷点近くまで冷却した水を用いることで、この水を凍らせる冷凍工程に要する時間を低減することができる。
【００２７】
トレイ２にワーク１をセットするとともに注水を行なえば、次に冷凍庫に入れて水を凍らせることで、トレイ２にワーク１を固定するのであるが、このとき、凍った水によってワーク１が押し上げられて、所定の位置からずれてしまうことがある。これを防ぐために、予めワーク１の温度をトレイ２の温度より低くしておき、水がワーク１側から凍り始めるようにしておいたり、図５に示すように、切断ガイド溝２２を有する押さえ枠２３でワーク１をトレイ２に押し付けた状態で凍らせるとよい。この場合、押さえ枠２３で氷をトレイ２に固定してしまうのが好ましい。また、冷凍庫内の温度は−５℃〜−１５℃とするのがワーク１の氷による固定を行なうのに好ましい条件となる。なお、トレイ２として、少なくともワーク１をセットする面が氷で形成されたものを用いるようにしてもよい。
【００２８】
そして切断機にトレイ２を固定するチャック７としては、上面がトレイ２の位置決め載置面となっているとともにその温度を氷点下まで冷却することができる冷凍チャック７を好適に用いることができる。冷却はペルチェ素子で行なうもの、図６に示すように別途冷媒を用いるもの、図７に示すように冷媒とペルチェ素子２４とを併用するもののいずれであってもよい。前者の場合の冷媒は−１５℃ほどのものを用いるが、後者の場合の冷媒はペルチェ素子２４の放熱側を冷やすためのものであるから、５℃程度でよい。
【００２９】
このような冷凍チャック７を用いたならば、切断中も冷却を行なうことができることから、切断に際して長じる熱や時間の経過による氷の溶融を抑えることができる。また、切断中に溶解又は軟化した氷を再氷結することもできる。なお、水を凍らせること自体を当初から冷凍チャック７で行なってもよいが、能力的に時間がかかるものとなることから、ワーク１をセットしたトレイ２を冷凍庫で冷やして予め水を凍らせておき、しかる後に冷凍チャック７にセットする方が好ましい。また、ペルチェ素子２４を用いるものでは、後述するトレイ２の凍り付きをペルチェ素子２４に流す電流を反転させることで解決できる。
【００３０】
ところで、冷凍庫において水を凍らせた後に切断機のチャック７にセットする場合、チャック７が冷凍チャック７であるか否かを問わずに問題となるのがトレイ２の外面に付着した霜である。このような霜の存在は、チャック７へのトレイ２のセット位置のずれを起こす原因となる。
【００３１】
このためにトレイ２として外面に撥水コーティングを施したもの、つまりは霜が付着しにくくなるようにしたものを用いたり、図８に示すようにヒータ２５（同図（ａ）に示すように電気的ヒータ２５線であっても同図（ｂ）に示すように熱媒流路）を設けてあるトレイ２を用いて、チャック７へのセット前にヒータ２５を作動させることで霜を溶かすようにしたり、図９に示すように、ホットプレート２６にトレイ２を接触させて霜を溶かした後に、トレイ２をチャック７にセットするとよい。
【００３２】
また、チャック７として冷凍チャック７を用いる場合は、溶けた霜が再度凍り付いて切断後に冷凍チャック７から外すことが困難となることから、冷凍チャック７へのセット前にトレイ２の外面にドライエアーを吹き付けて乾燥させたり、トレイ２外面に予め外面材を装着しておくことで、霜がこの外面材の表面に付着するようにしておき、チャック７へのセット時には外面材を剥がして乾燥したトレイ２表面が冷凍チャック７に接するようにしてもよい。不凍液を冷凍チャック７表面に塗付してからトレイ２をセットするのも好ましい。
【００３３】
また、チャック７が冷凍チャック７である場合、トレイ２の固定を真空吸引（図６参照）で行い、切断後のトレイ２の取り出しは圧縮エアをチャック７表面とトレイ２との間に供給してトレイ２を押し出すものを好適に用いることができる。これによれば、トレイ２がチャック７表面に凍りついてしまっていても、トレイ２を容易に外すことができる。また、凍り付いたトレイ２に室温以上の温度のエアを吹き付けて氷を溶かすことでトレイ２を外すようにしてもよい。このほか、凍り付いたトレイ２とチャック７との間にくさびを差し込んだり、チャック７に対してトレイ２を強制回転させたりといった機械的外力を加えることで行なってもよい。これらを併用してもよいのはもちろんである。
【００３４】
冷却は、例えば成形回路基板１０の上面より切削部に向けられた強制冷却手段によって行なえる。例えば、図１０に示すように、メタルソー３近傍に配置された冷却ノズル２７から冷風、好ましくは氷点下以下の温度の冷風を吹き付ける、図１１に示すように、切断作業部に配置された複数の冷却ノズル２７から冷風を吹き付けることによって行なえる。また、図１２に示すように、氷点下以下の温度としたエチレングリコールなどの不凍液をノズル２８から切断部にかけながら切断を行なうのが好ましい。再氷時間を短縮することができると共に切削時の氷溶解を抑制できるからである。
【００３５】
また、チャック７が冷凍チャック７であって、切断中も冷やすことができるものであれば、切断によって生じる溝に冷水を注水しながら切断を行なうようにしてもよい。この場合にもおいても、切断したところに流入した水が再度凍ることで、切断が完了するまで氷によるワーク１の固定を確実に行なうことができる。
【００３６】
次に、切断は回転刃であるメタルソー３（もしくは回転砥石）で行なうが、ワーク１はトレイ２に氷で固定されており、そして氷はワーク１と共に切断してしまえばよいことから、上記切断は、所定間隔で複数枚のメタルソー３を取り付けている切断機を用いて、複数箇所を同時に切断しても何ら問題は生じることがない。しかし、切断で生じる熱が氷を溶かしてしまってワーク１の固定能力を低下させてしまっては、切断位置にずれが生じたり、ワーク１が傾いて所定の切断を行なうことができなくなってしまう。また、基板のバリを生じたり、回路パターンの剥離が発生することがある。そこで、切断工程をワーク１の厚み方向に複数回に分けてワーク１を切断する。
【００３７】
切断工程は２回以上に分けて行われるが、最終工程を除く各工程において、ワーク１の保持に必要な氷が溶解しない範囲で切削加工して最終回工程における切削厚み（切削代）を薄くした後、最終回の切断加工を行なう。例えば、図１３（ｂ）の（１）から（８）の工程に示すように、メタルソー３を下降させてワーク１の上面からダウンカットによって１回めの切削加工（図１３（ａ）の実線で示す部分）を行い、次いでメタルソー３を上昇して切削開始位置まで復帰し、再びダウンカットによって２回めの切削加工（図１３（ａ）、（ｂ）の破線で示す部分）を行ない、ワーク１を切断する。さらにワーク１に厚みがある場合などでは、この工程を複数回繰り返すことによってワーク１を切断する。この場合、最終回の工程を除く各工程においては、保持に必要な氷部分が溶解しない範囲で切断代（切断厚み）が決められる。尚、ダウンカットとは、ワーク１の表面を押え付ける方向にメタルソー３の回転により切削するものであり、アップカットとは、ワーク１の表面を引き上げる方向にメタルソー３の回転により切削するものである。
【００３８】
本発明は、ＭＩＤのように、上記樹脂あるいは樹脂にフィラー等の高硬度物質が含有されると、その切削熱による氷の融解により発生するバリや配線パターンの剥離を防ごうとするものであり、切削工程を複数回に分けることにより氷の融解（溶解若しくは軟化）による悪影響を避けることができればよい。従って、切断代は、最終回の工程において０.５ｍｍ以下となれば、いかようにも工程を分けることができる。最終回の工程において切断代が０.５ｍｍを越えた場合には、氷が解けてしまい十分にワーク１を固定できず、切断個所においてバリを生じる恐れがある。また、最終回以外の切削工程においては、０.５ｍｍ以上を越える範囲で加工を行ってもよいが、必ず氷でワーク１が保持されなければならない。
【００３９】
いずれにしても、この切断に際しては、図１４の（１）〜（２）の示すごとく、最終回前の工程（２）にて成形回路基板１０に対する刃の切り込みが回路パターン側から入るダウンカットとなるようにしておく。このようにすることで、回路パターンが成形回路基板１０から浮いたり剥がれたりしてしまうおそれを少なくすることができる。あるいは、図１４の（３）〜（５）の工程に示すごとく、最終回工程（４）のみをワーク１下面へのダウンカットにするのがよい。これにより、特に成形回路基板１０端部に発生しやすいバリの発生や下面側の回路パターンの剥離を抑制できる。
【００４０】
ＭＩＤにおいては、立体的な形状であるので各部の板厚が異なる部分があるため、このことを考慮すれば、必要な切断区間の少なくとも８０％以上、好ましくは９０％以上において、最終回の切断厚みが０.５ｍｍ以下となるようにされる。また、ＭＩＤのように、図１５（ａ）に示す如くワーク１断面に曲面又は段差面を有する場合には、最終回切断直前のワーク１の切断上面をワーク１原形の輪郭形状に添った形状に切削しておくのがよい。ワーク１を一定の切断代でダウンカットにより切削した場合には、図１５（ｂ）に示す如く、最終回切断工程においてアップカットされる場所が発生し、バリが発生する。従って、メタルソー３の位置制御を行ない、最終回切断直前にワーク１の切断上面をワーク１原形の輪郭形状に添った形状に切削しておけば、アップカットされる箇所がなくなり、立体形状をした成形回路基板１０であってもバリの発生を抑制できる。
【００４１】
また、図１６に示す如く、ワーク１の切削終了側、すなわちワーク１下面において、切削ブレードとの接触断面形状を切断ブレードの幅方向に対して角度３０〜７０度の傾斜面１ｂを形成し、切断時に成形回路基板１０側が枠１２側よりも後で切削が終了されるようにし、ワーク１の切削開始側、すなわちワーク１上面において、切削ブレードとの接触断面形状を切断ブレードの幅方向に対して角度１０〜６０度の傾斜面１ａを形成し、成形回路基板１０側の方が枠１２側より先に切削開始するのが好ましい。前者によれば、ワーク１下面におけるワーク１の成形回路基板１０側のバリ発生を抑制でき、後者によれば、ワーク１上面における成形回路基板１０側の回路パターンの剥離を抑制できる。
【００４２】
図１７（ａ）に示したように、切断ラインＬに沿ってワーク１を切削加工するが、その全てを完全に切断する必要もなく、最低限必要な切削加工は成形回路基板１０の周囲を行なえばよい。ワーク１全体を切断すれば、切断された枠１２の一部が飛び跳ねて、他の部分に重なり、後の切断品質に影響を与える可能性があり、個々の成形回路基板１０を取り出す場合に分断された枠１２の一部が混入する可能性もある。このため、工程トラブルを引き起こし、不良品の発生につながる場合がある。そこで、図１７（ｂ）に示すごとく、切削部分を完全に切断する部分１４（梨地部分）と切削残厚みを残す切削残部１５とに分けて加工を行い、枠１２の部分が切削残部１５で連結された状態に切断する。このようにして、枠１２を一体として除去できるように切断加工を行なうことにより、こういった問題を回避できる。
【００４３】
あるいは、ワーク１の下面において、図１８に示すごとく、個々の成形回路基板１０と枠１２との間にも、切削残厚みを残す切削残部１５ａを形成しておき、切断後に各成形回路基板１０と枠１２が切削残部１５ａで連結された状態に切断するのもよい方法である。すなわち、成形回路基板１０と枠１２とを部分的に接続した状態に切削加工するのではあるが、この切削残部１５ａは、後に容易に切断除去できるように、製品として支障なき部分に必要最小の形状に設けられる。各成形回路基板１０は小さく掴み代も小さいため、その取扱いが難しいが、当該方法によれば、枠１２と一体化して次工程に移すことで、後工程の加工工程や検査工程などでの取扱いを容易にでき、生産性が向上する。また、切削残部１５を設けることで切削中も個々の成形回路基板１０の保持が維持でき、切削力などで切削中に個々の成形回路基板１０の位置ずれを防止し、寸法精度が向上する。さらに、残された枠１２が後工程の位置決め用クランプ代として使用でき、さらに枠１２に識別記号１６などを付与することにより、後工程につながる製造ロットの製品管理、品質管理にも貢献できる。なお、後工程で個々の成形回路基板１０が不良品となった場合には、その個片だけを簡単に切断して除外することもできる。
【００４４】
ワーク１の切削終了側においては、図１９（ａ）、（ｂ）に示す如く、少なくとも枠１２部分の切削残厚みを残す切削残部１５となる部分に予め成形回路基板１０より突出した凸部１７を形成しておくのもよい。ほぼ同一の切削厚さで切削しても切削残部１５を形成することができ、加工が容易に行える。また、凸部１７が氷にくい込むことになり、氷による保持力、特に水平方向における保持力を強化できる。
【００４５】
あるいは、ワーク１の切削終了側において、図２０（ａ）に示す如く、個別の成形回路基板１０と前記枠１２の間の切削残部１５となる部分に予め成形回路基板１０より窪んだ凹部１８を形成しておくのもよい。この場合には、同図（ｂ）に示す如く、切削残部１５が成形回路基板１０の側面方向へ飛び出すことになる。従って、生じた微小なバリ１９を、切削残部１５の側面から仕上げ工具３０を用いて切削することにより取り除け、最終仕上げが非常に容易になる。なお、これらの切削加工については、図示しない切削加工制御手段によって切断機を制御することによって行なわれ、当該制御手段は例えばコンピュータを用いて行なわれる。
【００４６】
また、これらの切断方法においては、図２１に示す如く、最終回の切断時までに溶解又は軟化した氷（梨地領域）を再結するのが望しい。このためには、列となった成形回路基板１０（若しくはワーク１）を１列ごとに切断するのではなく、例えば最終回工程前にワーク１全体について最終回までの切削加工を行なっておき、溶解又は軟化した氷を再結した後に最終回の工程を行なう。こうすることで、切削品質や寸法精度を十分に確保できる。従って、各回の切削工程をワーク１全体について完結させ、この加工経路を繰り返して最終回切削を行うのがよい。これは、各切削部分を再結するための時間が均等に稼ぎ易いからである。この最終回工程は、図２２に示すように放射温度計などの温度センサ８により氷結した氷を一定温度以下に冷却されたことを確認した後に行なうのがよい。
【００４７】
再結は、溶解した氷を再氷化する再氷化制御手段により制御される。この制御手段は、上記した冷凍チャック７や各種の冷却手段を制御するが、例えば、１回めの切削した後、２回めの切削を行うまでの待ち時間を測る、タイマーなどにより再氷化時間を設定する、温度センサ８（図２２参照）によって再氷化を確認することなどにより制御すればよい。
【００４８】
回転刃であるメタルソー３による切断そのものは、周速が１００〜５００ｍ／ｍｉｎ、一刃送り量が３〜２０μｍ／ｒｅｖの条件で行なうと、良好な切断を行なうことができる。切断線が直線ではない場合は、メタルソー３に代えて、エンドミルで切断するとよい。メタルソー３又はエンドミルには、最終回工程とそれ以外の工程とで異なる切断ブレードを用いるのがよい。つまり、図２３に示すように、最終回工程においては、それ以前の工程で用いられたメタルソー３（切断ブレード）よりも仕上げ精度のよいメタルソー３ａ（同図（ａ）参照）を用い、また、それ以前の工程では最終回工程よりも切削効率のよりメタルソー３ｂ（同図（ｂ）参照）を用いる。これにより、切断時間の短縮が図られると共に切断品質の向上、メタルソー３の寿命が延びることになる。また、最終回工程で用いられるメタルソー３の幅は、それ以前の工程よりも厚みをわずかに厚くするのがよく、この刃幅差Δｔは、０.０５〜０.２ｍｍとするのがよい。これにより、最終回以前までに切削された加工面も最終回の工程と同時に仕上げ切削が行なえ、製品の最終切断面の仕上げ品質が向上される。
【００４９】
切断後はチャック７からトレイ２を取り外し、前述のように高圧温水を吹き付けて氷を溶かすとともに洗浄を行なうのであるが、この時、トレイ２として、図２４に示すように、ワーク１がセットされる篭状の内枠２ｃと、トレー状であって上記内枠２ｃを内部に納めることができる外枠２ｄとからなるものを用いておれば、切断完了後は外枠２ｄから内枠２ｃを取り外し、図２５に示すように、網２ｅで内枠２ｃ上面を覆った状態で高圧温水を吹き付けることができる。つまり、切断された成形回路基板１０を他の洗浄用治具に移すことなく、洗浄作業を行なうことができることになる。また、上記網２ｅを被せた状態で洗浄を行なえば、下からの洗浄水の噴出にも成形回路基板１０は内枠２ｃから飛び出すことなく内枠２ｃ内上での所定位置に留まることから、成形回路基板１０の検査工程にも内枠２ｃ上にセットしたまま流すことができる。なお、図中の３１は洗浄用のスプレーノズル、３２は搬送用ホイールである。
【００５０】
【発明の効果】
本発明によれば、複数個の成形回路基板を一体成形したワークを切断して個々の成形回路基板に分離するにあたり、トレー型の治具上にセットしたワークの固定を治具に充填した水を凍らせることで行い、この状態でワークの切断を行なう成形回路基板の切断方法において、切断工程を複数回の切削工程に分割し、ワークの保持に必要な氷が溶解しない範囲内で切削を行なって最終回工程における切削厚みを薄くした後、最終回の切削切断加工を行なうこととしているので、切削熱の発生を抑制し氷の溶解量が減少する。従って、多数個取りで形成した状態のワークの切断過程での保持を確実なものとしながらバリが発生することもなく、しかも配線パターンの剥離を少なくして精度良くワークを切断分離することが可能となる。特にフィラー等の高硬度物質が含有されたり、上記特定の材質からなるワークにおいては切削時の切削熱が大きく、これらの材質を用いた場合に効果的なものである。
【００５１】
また、最終回の工程では、ワーク上面のダウンカットであり、最終工程は、ワーク下面へのダウンカットにすることで、切断バリの発生や配線パターンの剥離を抑制することができる。
【００５２】
また、最終回の切断時までに、溶解又は軟化した氷を再結するのが好ましく、氷を再結した後最終回の切断を行なうことにより、バリの発生をより少なくできる。
【００５３】
さらに、切削部分を、完全に切断する部分と切削残厚みを残す切削残部とになるように切削を行い、多数個取りの成形回路基板の枠として残る部分が切削残部で連結された状態に切断することにしているので、最終的に枠部分が一体としているので、不要な切断品による成形回路基板の歩留まり低下を防ぎ、また、切断後の成形回路基板の取り出しを容易にできる。
【００５４】
あるいは、個別の成形回路基板と前記枠との間にも切削残厚みを残す切削残部を形成し、切断後も各形成回路基板が切削残部で連結された状態に切断することにしてもよく、この場合には、枠ごと成形回路基板を取り出せ、その後への工程移行、品質管理等を容易にできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態を示す概略説明図である。
【図２】同上において使用するワークの一例を示す図であって、同図（ａ）はその平面図、同図（ｂ）はその正面図である。
【図３】 (ａ）（ｂ）はそれぞれ、同上において使用する治具の一例を示す図である。
【図４】ワークの治具への固定方法を示す図である。
【図５】ワーク押さえの一例を示す斜視図である。
【図６】冷凍チャックの一例の説明図である。
【図７】冷凍チャックの他例の説明図である。
【図８】 (ａ）（ｂ）はそれぞれ治具に設けたヒータの説明図である。
【図９】治具外面の霜取りのためのホットプレートを示す斜視図である。
【図１０】ワークの強制冷却の一例を示す説明図である。
【図１１】ワークの強制冷却の他例を示す説明図である。
【図１２】ワークの強制冷却のさらに他例を示す説明図である。
【図１３】本発明の一実施形態を示す詳細な説明図であって、(ａ）はその断面説明図、（ｂ）はメタルソーの動作を示す図である。
【図１４】本発明のさらに別な実施形態を示す詳細な説明図である。
【図１５】段差のあるワークの切断時の説明図であって、（ａ）はその利点を示す説明図、（ｂ）はその欠点を示す説明図である。
【図１６】ワークの望ましい断面形状を示す説明図である。
【図１７】本発明の別な実施形態を示す詳細な説明図であって、（ａ）はその断面説明図、（ｂ）はその平面説明図である。
【図１８】本発明のさらに別な実施形態を示す詳細な説明図であって、（ａ）はその断面説明図、（ｂ）はその平面説明図である。
【図１９】本発明のさらに別な実施形態を示す詳細な説明図であって、（ａ）はその断面説明図、（ｂ）はその利点を示す説明図である。
【図２０】本発明のさらに別な実施形態を示す詳細な説明図であって、（ａ）はその断面説明図、（ｂ）はその斜視説明図である。
【図２１】本発明のさらに別な実施形態を示す詳細な説明図である。
【図２２】氷の温度センサを示す説明図である。
【図２３】本発明において用いられるメタルソーの説明図であって、（ａ）は最終回の工程に用いられるメタルソー、（ｂ）はそれ以前の工程に用いられるメタルソーを示す。
【図２４】治具のさらに別な一例を示す図である。
【図２５】洗浄工程を示す断面説明図である。
【符号の説明】
１ワーク
２トレイ
３メタルソー
８温度センサ
１０成形回路基板
１２枠
１５切削残部

Claims

複数個の成形回路基板を一体成形したワークを切断して個々の成形回路基板に分離するにあたり、トレー型の治具上にセットしたワークの固定を治具に充填した水を凍らせることで行い、この状態でワークの切断を行なう成形回路基板の切断方法において、
切断工程を複数回の切削工程に分割し、ワークの保持に必要な氷が溶解しない範囲内で切削を行なって最終回工程における切削厚みを薄くした後、最終回の切削切断加工を行なうことを特徴とする成形回路基板の切断方法。
前記最終回の切断厚みが０．５ｍｍ以下となるようにすることを特徴とする請求項１記載の成形回路基板の切断方法。
最終回の切断時までに、溶解又は軟化した氷を再結することを特徴とする請求項１又は２のいずれかに記載の成形回路基板の切断方法。
前記再結した氷を一定温度以下に冷却した後、最終回の切断加工を行なうことを特徴とする請求項３に記載の成形回路基板の切断方法。
成形回路基板上面より、強制冷却手段により切断箇所を強制冷却することを特徴とする請求項３又は４のいずれかに記載の成形回路基板の切断方法。
前記強制冷却手段は、冷却液体の噴射であることを特徴とする請求項５に記載の成形回路基板の切断方法。
ワークの切削終了側において、切削ブレードとの接触断面形状を、切断ブレードの幅方向に対して角度３０〜７０度の傾斜面にすることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の成形回路基板の切断方法。
ワークの切削開始側において、切削ブレードとの接触断面形状を、切断ブレードの幅方向に対して角度１０〜６０度の傾斜面にすることを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の成形回路基板の切断方法。
前記治具として、複数の成形回路基板を整列させた状態で保持すると共に、個々の成形回路基板に分離した後も整列された状態で保持する保持部を備えた治具を用いることを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載の成形回路基板の切断方法。