JP4121355B2 - プリント配線基板 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、ストランドが互いに直交する補強繊維布を有し、外周形状の少なくとも一部に直線部を有するプリント配線基板および繊維補強合成樹脂材料のルーターを用いた切断方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、例えば特許文献１の図４および第２頁に記載されているように、ストランドが９０°で交差する２軸織りのガラスクロスを用いたプリント配線基板が知られている。これらを製造する工程は次のとおりである。
【０００３】
まず、ストランドが直交するように織られたガラスクロスに、プラスチック樹脂を染み込ませプリプレグを製造する。このプリプレグをストランドの方向を揃えながら数枚重ね、さらに必要に応じて銅箔を重ねた上でプレスするとともに加熱して、プラスチック樹脂を硬化させプリント配線基板用基材を製造する。
【０００４】
このプリント配線基板用基材は、通常１ｍ角に切断され、このときプリント配線基板用基材の四辺と、補強ガラスクロスの各ストランドとは、平行または直角となるように構成されている。このプリント配線基板用基材はこの状態で次工程に運ばれ、配線パターンを形成した後、所定の形状に切断される。
【０００５】
この切断においては、従来はプレス加工が多く用いられていた。プレス加工に伴う作業環境悪化等の問題を解決するため、近年ルーター切断が多く用いられるようになっている。プリント配線基板用基材１から、プリント配線基板１１を切り出すにあたっては、図８に示すように、この切断における基準直交座標Ｃを、四辺と平行または直角となるよう設定している。この基準直交座標Ｃに従い、たとえば長方形のプリント配線基板１１を切り出す場合には、プリント配線基板１１の各辺が、プリント配線基板用基材１と平行となるように切断する。プリント配線基板用基材１の四辺と、補強ガラスクロスのストランドとは平行または直角となるように構成されているので、図９に示すように、ルータによる切断線１６と補強ガラスクロスのストランドの方向（矢印Ａ、矢印Ｂ）とは、平行または直角となる。したがって、切り出されたプリント配線基板１１の四辺とストランドとは平行または直角である。
【０００６】
【特許文献１】
特開平４−２４６８８３号公報 （第２頁、図４）
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
プリント配線基板の切り出しにおいて、ルーターなどの工具寿命が問題となっている。ルーターなどの工具が早期に摩耗すると、不良品が発生しやすくなり、またコストアップの要因となるためである。
【０００８】
したがって、この発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、工具寿命の延長を図ることができる、プリント配線基板および繊維補強合成樹脂材料の切断方法を提供することを目的とする。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
この発明に基づいたプリント配線基板に従えば、ストランドが互いに直交する補強繊維布を有し、外周形状の少なくとも一部に直線部を有するプリント配線基板であって、上記直線部が上記直交するストランドの一方に平行な部分と上記ストランドの方向に対して０．２°以上の傾斜角をなした部分とを含み、上記傾斜角をなしている直線部の全長の合計が、外周全長の４０％以上となるように構成している。この構成によると、工具寿命の延長が顕著となる。
【００１７】
従来の基材からプリント配線基板を切り出す工程においては、ルーターなどの工具による主な切断線の方向と、補強繊維布のストランドの方向とが、平行または直角となるように行なわれていた。本発明においては、それを０．２°以上傾斜させることによって、工具寿命の延長を図るものである。その要因は完全には解明されていないが、たとえばルーターを例にとると、ルーターの切断線と補強繊維布のストランドとが平行または直角な場合には、平行なストランドとルーターとの間で、ルーターをこするような摩擦が発生し、これによる摩耗が発生していることが要因であると考えられる。
【００１８】
本発明の上記プリント配線基板において、直線部の方向が、ストランドに対して０．２°以上の傾斜をなすように構成した場合には、この直線部においては、ルーターによる切断線とストランドとが平行とならず交差する。これにより直線部をルーターで切断する工程において、ルーターとストランドとの摩擦を減少させることができるので、ルーターの寿命を延長させることができる。その結果プリント配線基板の不良品が減少して品質管理が容易となり、またプリント配線基板のコスト低減を図ることができる。
【００１９】
上記プリント配線基板において好ましくは、上記傾斜角が、５°以上となるように構成する。この構成によると、工具寿命の延長をより効果的に行なうことができる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本実施の形態におけるプリント配線基板および繊維補強合成樹脂材料の切断方法について、図を参照しながら説明する。
【００２２】
（実施の形態１）
以下、本実施の形態におけるプリント配線基板およびその製造方法について、図１から図３を参照して説明する。なお、図１は、本実施の形態におけるプリント配線基板の切断工程を示す説明図である。図２は、同プリント配線基板における補強ガラスクロスのストランドの方向を示す拡大図である。図３および図４は、切断実験における切断線のパターンおよび方向を示す説明図である。
【００２３】
プリント配線基板１１を製造するに先だって、プリント配線基板用基材１を製造する。このプリント配線基板用基材１は、ストランドが直交するように織られた補強繊維布としてのガラスクロスに、プラスチック樹脂を染み込ませプリプレグを製造し、このプリプレグをストランドの方向を揃えながら数枚重ね、さらに必要に応じて銅箔を重ねた上でプレスするとともに加熱して、プラスチック樹脂を硬化させて製造される。
【００２４】
このプリント配線基板用基材１は、通常１ｍ角に切断され、このときプリント配線基板用基材１１の四辺と、補強ガラスクロスの各ストランドとは、平行または直角となる。このプリント配線基板用基材１はこの状態で次工程に運ばれ、配線パターンを形成した後、所定の形状に切断する。本実施の形態においては、ルーターを用いて切断する。
【００２５】
図１には、この切断の一例として外周形状が長方形の場合を示している。図１に示すように、補強ガラスクロスのストランドの織り方向は、直交する矢印Ａおよび矢印Ｂで示す方向であり、これらはプリント配線基板用基材１の外周形状に対して平行または直角である。
【００２６】
ルーター切断の切断方向の基準となる基準直交座標Ｃは、図１に示すように、切り出されるプリント配線基板１１の外周形状（長方形）を構成する各辺（直線部）を基準に定めている。この基準直交座標Ｃは、プリント配線基板１１の各辺と平行である。
【００２７】
基準直交座標Ｃと、ストランドの織り方向とは、図１に示すように傾斜角θだけ傾斜させるようにしている。この傾斜角θは、０．２°以上８９．８°以下に設定する。このように設定することで、プリント配線基板１１の外周形状を構成する直線、すなわちルーター切断における切断線１６は、図２に示すようにストランドの織り方向に対して傾斜角θだけ傾斜することとなる。
【００２８】
このようにストランドの織り方向に対して、０．２°以上の傾斜角をなすようにルーター切断することにより、切断線とストランドの織り方向を一致させた場合に比べてルーターの工具寿命を長くすることができる。そのメカニズムは必ずしも明らかではないが発明者らは、次のような実験を行なうことでこれを実証した。
【００２９】
ＪＩＳ規格Ｒ３４１４に定められたガラスクロスＥＰ１８Ｂを８層重ねた厚み１．６ｍｍ、１ｍ角の両面銅張板（ＦＲ４）からなるプリント配線基板を準備し、これを２枚重ねて被削材とした。この被削材を、直径１．０ｍｍの超硬合金（住友電気工業製 材質名：Ｆ０）のルーターを用いて、回転数４０，０００ｒｐｍ、送り０．８ｍ／ｍｉｎの切削条件で、傾斜角θを種々変化させて、図３に示すような切断線１６のパターンで４０ｍ切断した。切断終了後にルーターの摩耗量を測定した結果を表１に示す。このプリント配線基板のガラスクロスのストランドは、図３に示すように、その織り方向（矢印Ａ、矢印Ｂ）が各辺に対して平行または直角方向である。
【００３０】
【表１】

【００３１】
表１に示すように、切断線１６の傾斜角θが、０°または、０．１°（８９．９°、１７９．９°）の場合には、摩耗量が大きく、また、ルーターの刃先状態も好ましくない状態であり、切断終了後には、これ以上使用できない状態であった。
【００３２】
これに対し、傾斜角θが、上記以外のものについては、摩耗量も少なく、刃先状態も好ましいものであり、正常な切断を継続できる状態であった。また、傾斜角θが４５°（１３５°）に近づくほど、ルーターの摩耗量が少なくなることが分かる。さらに、表１から、傾斜角θが０．２°以上でルーターの工具寿命を延長する効果があるが、傾斜角θが５°以上であればその効果がさらに顕著になることが分かる。
【００３３】
このように、ルーター切断によるプリント配線基板の外周形状の加工において、外周形状に直線部が含まれる場合には、その直線部の方向が補強繊維布のストランド方向に対して、０．２°以上の傾斜角をなすようにすることで、ルーターの摩耗を減らすことができ、ルーターの工具寿命を延長することができる。この実施の形態の場合には、プリント配線基板の外周形状が長方形であるので、その外周形状を基準として定めた基準直交座標Ｃを傾斜させれば、全ての辺（直線部）が傾斜することとなり、最も好ましい状態である。
【００３４】
発明者らは、図４（ａ）に示すような、上底と下底が平行な等脚台形を切り出す次のような実験も行なった。図４に示す各辺の寸法ａ，ｂ，ｃを種々変化させ、さらにその切断方向も図４（ａ）に示すパターン１の場合と、図４（ｂ）に示すパターン２の場合の２種類について切り出しを行なって、切り出し後のルーターへの影響を調べた。全てのケースにおいて、外周の全長は８００ｍｍであるが、これをそれぞれ５０枚切り出した。従って、切断線の総延長は、４０ｍとなる。なお、上記以外の実験条件は、前述の実験と同じである。
【００３５】
ここで、パターン１においては、台形の上底と下底がストランドの方向（図４において矢印Ａ、矢印Ｂで示す）と一致し、斜辺がストランドの方向に対して４５°傾斜する。一方、パターン２においては、台形の斜辺がストランドの方向と一致し、上底と下底がストランドの方向に対して４５°傾斜する。
【００３６】
【表２】

【００３７】
この実験結果を表２に示す。この表２では、各形状、パターンごとに、外周全長に対する、ストランドの方向に対して４５°傾斜した辺の長さの割合、ルーターの摩耗量、ルーターの摩耗形態を表示している。この表から分かるように、ストランドの方向に対して傾斜した辺の長さの割合が増加するに従って、ルーターの摩耗量が減少する。その割合が３９．１％のＮｏ．５においては、切断終了後にはルーターの摩耗量が大きく、すでに使用できない状態であった。４１．３％のＮｏ．７においては、摩耗量も少なく、さらに切断を継続できる状態であった。従って、切断するプリント基板の外周全長に占めるストランドの方向に傾斜した直線部の割合は、４０％以上が好ましい。
【００３８】
プリント配線基板１１には様々のものが考えられる。たとえば以下の実施の形態に示すような形状の場合には、それぞれ下記のように設定することで、ルータ切断の切断線とストランドの方向を傾斜させることができて、ルーターの工具寿命を延長することができる。以下に説明する実施の形態において特に説明しない構成については、実施の形態１と同一の構成を有している。
【００３９】
（実施の形態２）
本実施の形態では、図５に示すような、六角形の外周形状を有するプリント配線基板１１をルーター切断している。その切断においては、まず各直線部の長さＬ１１〜Ｌ３２を各方向ごとに区分して積算する。ここでは、Ｌ１１およびＬ１２を第１の区分、Ｌ２１およびＬ２２を第２の区分、Ｌ３１およびＬ３２を第３の区分とし、各区分ごとにその長さを積算する。すなわち、第１の区分においてはＬ１１＋Ｌ１２、第２の区分においてはＬ２１＋Ｌ２２、第３の区分においては、Ｌ３１＋Ｌ３２を計算する。この実施の形態においては、第１の区分が最長となる。そこで、最長となる第１の区分に含まれる、直線部の方向（Ｌ１１およびＬ１２に対応する方向）を基準として、基準直交座標Ｃを設定し、この基準直交座標Ｃをストランドの方向（矢印Ａ、矢印Ｂ）に対して傾斜角θだけ傾斜させてルーター切断している。
【００４０】
このようにすることで、総延長が最長の直線部の方向が、ストランドの方向に対して傾斜角θだけ傾斜する。この実施の形態においては、Ｌ１１およびＬ１２が同時に最長の直線部であり、その意味でもこの方向を基準に基準直交座標Ｃを定めることが好ましい。
【００４１】
（実施の形態３）
本実施の形態では、図６に示すような長方形の一辺と直角三角形の斜辺を一致させたような外周形状のプリント配線基板を加工する場合に、直交する直線部の総延長が最長となる直交方向を基準直交座標Ｃ１とし、これをストランドの方向（矢印Ａ、矢印Ｂ）に対して傾斜角θだけ傾斜させている。
【００４２】
この外周形状においては、長方形部分を基準として設定する基準直交座標Ｃ１と、直角三角形部分を基準として設定する基準直交座標Ｃ２の二つが考えられる。この場合には、直交する直線部の組ごとにその総延長を計算し、その最長となる方を選択すればよい。すなわち、この場合であれば、基準直交座標Ｃ１に対応する直線部の長さＬ１１とＬ１２とＬ１３との合計と、基準直交座標Ｃ２に対応する直線部の長さＬ２１とＬ２２との合計を比較し、この場合であれば、基準直交座標Ｃ１に対応する直線部の長さＬ１１とＬ１２とＬ１３の合計の方が大きいので、これを基準として基準直交座標を定める。
【００４３】
このようにして選択した基準直交座標Ｃ１をストランドの方向に対して傾斜角θだけ傾斜させるので、最も総延長が長い直交する直線部をストランドに対して傾斜させることができる。
【００４４】
（実施の形態４）
全ての直線部を斜辺を傾斜させることが好ましいが、必ずしも全ての辺が傾斜していなくてもある程度の効果は得られる。たとえば図７に示すような、長方形の角を斜めに切断したような形状のプリント配線基板１１を考える。従来は、この形状を切断するには、図７（ａ）に示すように、四辺がストランドの方向と一致するように切断していた。この場合には、斜辺のみがストランドの方向に対して傾斜する。
【００４５】
それを傾けて図７（ｂ）に示すような方向で切断するようにするだけでも、かなりの効果を得ることができる。この場合には、斜辺のみがストランドの方向と一致し、他の四辺は全てストランドの方向に対して傾斜することになり、ストランドに対して斜めに切断する切断線の総延長が大きく増加するからである。
【００４６】
上記実施の形態においては、切断に用いる工具としてルーターを用いたが、スリッターやメタルソーなどの刃が回転する切削工具のほか、他の手段により切断する場合でも、同様の効果がある。
【００４７】
また、上記実施の形態においては、プリント配線基板の補強繊維布がガラスクロスの場合を説明したが、他の補強繊維布であってもよいことは言うまでもない。
【００４８】
さらには、上記実施の形態においては、プリント配線基板のみについて説明したが、他の繊維補強合成樹脂材料のルーター切断にも本発明は適用することができる。
【００４９】
なお、今回開示した上記実施の形態はすべての点で例示であって、限定的な解釈の根拠となるものではない。したがって、本発明の技術的範囲は、上記した実施の形態のみによって解釈されるのではなく、特許請求の範囲の記載に基づいて画定される。また、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明に基づいた実施の形態１におけるプリント配線基板を切り出す工程を示す説明図である。
【図２】 この発明に基づいた実施の形態１におけるプリント配線基板における補強繊維布のストランドの方向を示す拡大図である。
【図３】 切断実験における切断線のパターンおよび方向を示す説明図である。
【図４】 切断実験におけるプリント配線基板の形状を示す説明図である。
【図５】 この発明に基づいた実施の形態２におけるプリント配線基板を切り出す工程を示す説明図である。
【図６】 この発明に基づいた実施の形態３におけるプリント配線基板を切り出す工程を示す説明図である。
【図７】 この発明に基づいた実施の形態４におけるプリント配線基板を切り出す方向を説明する説明図である。
【図８】 従来のプリント配線基板を切り出す工程を示す説明図である。
【図９】 従来のプリント配線基板における補強繊維布のストランドの方向を示す拡大図である。
【符号の説明】
１ プリント配線基板用基材、１１ プリント配線基板、Ｃ 基準直交座標。

Claims (3)

1. ストランドが互いに直交する補強繊維布を有し、外周形状の少なくとも一部に直線部を有するプリント配線基板であって、
   前記直線部が前記直交するストランドの一方に平行な部分と前記ストランドの方向に対して０．２°以上の傾斜角をなした部分とを含み、前記傾斜角をなしている直線部の全長の合計が、外周全長の４０％以上である、プリント配線基板。
2. 前記傾斜角が、５°以上である、請求項１に記載のプリント配線基板。
3. 前記直線部のうち、最も総延長が長い直交する一対の直線部をストランドに対して傾斜させた、請求項１または２に記載のプリント配線基板。

Images