JP5310005B2

JP5310005B2 - 基板分割方法

Info

Publication number: JP5310005B2
Application number: JP2009002031A
Authority: JP
Inventors: 洋三祝; 浩正山口
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2009-01-07
Filing date: 2009-01-07
Publication date: 2013-10-09
Anticipated expiration: 2029-01-07
Also published as: CN101791808A; CN101791808B; JP2010161181A

Description

本発明は、プリント基板を電子部品と除去領域に分割する基板分割方法に関する。

従来、特許文献１に示されるように、被加工物を切削する切削工具の材料として、超硬合金、焼結ダイヤモンド、焼結ｃＢＮ（立方晶窒化硼素）等を用いるものがあった。

特許第３０７０４９９号公報

しかしながら、切削工具にて被加工物を切削すると、切削工具における刃が形成された部位（刃部）に被加工物の切粉が凝着して、目詰まりが生じることがあった。このように刃部に目詰まりが生じると、切削能力が低下して切削ができなくなるという問題があった。

本発明は、上記問題点に鑑みなされたものであり、目詰まりを抑制して寿命を長くすることができる基板分割方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために請求項１に記載の発明は、
エポキシ樹脂からなり、枠部と、電子部品が形成された複数の領域と、複数の領域間及び枠部と領域間を連結する支持部と、複数の領域の周りに自身を貫通する溝部とが形成されたプリント基板に対して、支持部を切削することで複数の領域を分割する基板分割用刃具を用いた基板分割方法であって、
基板分割用刃具は、
刃が形成され、支持部を切削する刃部を有し、
刃部は、溝部に挿入され、プリント基板における電子部品の実装面に対して水平方向に移動されて支持部を切削するものであり、表面にプリント基板の材料であるエポキシ樹脂との親和性が低いセラミックスからなるコーティング材が形成されており、
刃部を長さ方向において複数の切削領域に区分けし、先端の切削領域から順番に使用して切削することを特徴とするものである。

このようにすることによって、プリント基板を切削する際に、切粉が刃部に凝着するのを抑制することができる。したがって、目詰まりを抑制することができ、コーティングしてない刃具に比べて寿命を長くすることができる。

さらに、このように刃部の表面に、プリント基板の材料であるエポキシ樹脂と親和性が低いセラミックスコーティングを施すことによって、刃部への切粉の凝着を抑えつつ、刃部の硬度をあげることができるので寿命をより一層長くすることができる。

このような基板分割用刃具における刃部は、プリント基板の厚みよりも十分に長く形成されていることが多い。そこで、請求項１に示すように、刃部を長さ方向において複数の切削領域に区分けし、先端の切削領域から順番に使用して切削するようにしてもよい。

このようにすることによって、刃部の全域を有効に使うことができ、寿命を長くすることができるので好ましい。

本発明の実施の形態における複数の電子部品が形成された基板の概略構成を示す平面図である。本発明の実施の形態における刃具の概略構成を示す正面図である。図２のIII−III断面図である。（ａ）〜（ｃ）は、本発明の実施の形態における切削工程を示す拡大平面図である。図４のV−V断面図である。（ａ）〜（ｄ）は、本発明の実施の形態における切削工程を示す断面図である。

以下、本発明の実施の形態を図に基づいて説明する。

図１は、本発明の実施の形態における複数の電子部品が形成されたプリント基板の概略構成を示す平面図である。図２は、本発明の実施の形態における刃具の概略構成を示す正面図である。図３は、図２のIII−III断面図である。図４（ａ）〜（ｃ）は、本発明の実施の形態における切削工程を示す拡大平面図である。図５は、図４のV−V断面図である。図６（ａ）〜（ｄ）は、本発明の実施の形態における切削工程を示す断面図である。

図１に示すように、被加工物であるプリント基板１００は、例えば、エポキシ樹脂からなり、除去領域である枠部４０の内側に複数の電子部品１０が形成される。また、プリント基板１００における各電子部品１０が形成された領域の周りは、プリント基板１００を貫通する溝部３０が部分的に（支持部２０を残して）形成される。つまり、各電子部品１０間、及び電子部品１０と枠部４０は、支持部２０を介して連結されている。なお、この電子部品１０の一例としては、加速度センサや通信ＩＣなどの電子素子が形成されたエアバックセンサ用のサーキットサブアッシーなどである。

このプリント基板１００を各電子部品１０と枠部４０とに分割（換言すると、プリント基板１００を各電子部品１０に分割）する切削工具は、図２に示すように、超鋼などの材料に、プリント基板１００を切削するための刃が形成された刃部２１０を備える基板分割用の刃具（ルータビット）２００を含む。また、図３に示すように、刃部２１０は、表面にプリント基板１００の材料との親和性が低いコーティング材２２０が形成される。

本実施の形態においては、コーティング材２２０にセラミックスを採用したセラミックコーティング材２２０（例えば、膜硬度３３００（Ｈｖ）、摩擦係数０．３（μ）、膜厚３（μｍ））として説明する。セラミックスは、プリント基板１００の材料であるエポキシ樹脂に対して、親和性が低い。つまり、エポキシ樹脂の切粉が凝着しにくい特性を有するものである。また、刃部２１０にセラミックコーティング材２２０を設けることによって、刃部２１０の硬度もあげることができる。なお、セラミックコーティング材２２０は、刃部２１０の表面に、例えば、イオンプレーティング法などによってコーティングされる。

この刃具２００は、図示を省略する工具ユニットに回転可能な状態で保持される。また、工具ユニットは、刃具２００を回転可能な状態で保持しつつ、プリント基板１００の平面（電子素子の実装面）に対して垂直方向及び水平方向に移動させることができる。

ここで、この刃具２００を用いてプリント基板１００を各電子部品１０と枠部４０とに分割する方法（基板分割方法）に関して説明する。

まず、図４（ａ）、図５に示すように、水平に配置されたプリント基板１００の裏面側（下側）から刃具２００を垂直方向に移動させて、プリント基板１００の溝部３０に刃部２１０を挿入する。このように刃部２１０を溝部３０に挿入した状態で、図４（ｂ）に示すように、刃具２００を回転させつつ、支持部２０の方へ水平方向（矢印方向）に移動させる。つまり、支持部２０を切削しながら刃具２００（刃部２１０）を水平方向（矢印方向）に移動させる。そして、図４（ｃ）に示すように、支持部２０を切断する。このようにして、全ての支持部２０を切断して、プリント基板１００を各電子部品１０と枠部４０とに分割する。なお、支持部２０を切断する際には、電子部品１０が落下しないように、ロボットや真空チャックなどによって電子部品１０を保持した状態で行なう。

このように、刃部２１０にセラミックコーティング材２２０を設けることによって、プリント基板１００を切削する際に、切粉が刃部に凝着するのを抑制することができる。したがって、目詰まりを抑制することができ、コーティングしてない刃具に比べて寿命を長くすることができる。さらに、刃部２１０の硬度をあげることができるので寿命をより一層長くすることができる。

実際、刃部にコーティングを施してない刃具を用いた場合、電子部品１０を約１２５００台分割した（１２５００台／日で一日）程度で、刃部が目詰まりしたり、刃が欠けたりして刃具を交換する必要があった。また、刃部にＤＬＣ（Diamond like Carbon）をコーティングした刃具を用いた場合、電子部品を約２５０００台分割した（１２５００台／日で二日）程度で、刃部が目詰まりしたり、刃が欠けたりして刃具を交換する必要があった。これらに対して、本実施の形態に示すように、刃部２１０にセラミックスをコーティングした刃具２００を用いた場合、電子部品１０を約６２５００台分割するまで（１２５００台／日で五日）、刃部が目詰まりしたり、刃が欠けたりすることがなく、刃具を交換する必要がなかった。

特に、本実施の形態に示すように、プリント基板１００の平面に対して水平方向に移動させて切削を行なうような場合、刃部２１０に切粉が付着しやすい。したがって、このような切削を行なう場合に刃部２１０にセラミックコーティング材２２０を設けた刃具２００を用いると好適である。

また、図５などからわかるように、刃具２００の刃部２１０は、プリント基板１００の厚みよりも十分に長く形成されていることが多い。そこで、基板分割方法の一例としては、刃部２１０を複数の切削領域に区分けし、先端の切削領域から順番に使用して切削するようにしてもよい。例えば、図６に示すように、刃部２１０を４つの切削領域２１１〜２１４に区分けする。そして、一つの切削領域の寿命に近づくと、他の使用していない切削領域を用いて切削を行なう。なお、図６は、図１の点線IVで囲まれた領域の拡大図である。

具体的には、まず、図６（ａ）に示すように、刃部２１０の先端の切削領域２１１で切削を行なう。そして、図６（ｂ）に示すように、電子部品１０を約６２５００台分割した時点で、まだ使用していない切削領域２１２で切削を行なう。次に、図６（ｃ）に示すように、電子部品１０を約６２５００台分割した時点で、まだ使用していない切削領域２１３で切削を行なう。さらに、図６（ｄ）に示すように、電子部品１０を約６２５００台分割した時点で、まだ使用していない切削領域２１４で切削を行なう。なお、切削領域を変更するタイミングは、刃部２１０の寿命データから寿命になる直前の好ましいタイミングを推定することができる（例えば、６００００台分割した時点など）。

このようにすることによって、区分けした領域の分だけ（本実施の形態では、約６２５００×４領域）寿命を長くすることができる。つまり、刃部２１０の全域を有効に使うことができ、寿命を長くすることができるので好ましい。

１００基板、１０電子部品、２０支持部、３０溝部、４０枠部、２００刃具（ルータビット）、２１０刃部、２２０セラミックコーティング材、２１１第１領域、２１２第２領域、２１３第３領域、２１４第４領域

Claims

エポキシ樹脂からなり、枠部と、電子部品が形成された複数の領域と、複数の前記領域間及び前記枠部と前記領域間を連結する支持部と、複数の前記領域の周りに自身を貫通する溝部とが形成されたプリント基板に対して、前記支持部を切削することで複数の前記領域を分割する基板分割用刃具を用いた基板分割方法であって、
前記基板分割用刃具は、
刃が形成され、前記支持部を切削する刃部を有し、
前記刃部は、前記溝部に挿入され、前記プリント基板における前記電子部品の実装面に対して水平方向に移動されて前記支持部を切削するものであり、表面に前記プリント基板の材料であるエポキシ樹脂との親和性が低いセラミックスからなるコーティング材が形成されており、
前記刃部を長さ方向において複数の切削領域に区分けし、先端の切削領域から順番に使用して切削することを特徴とする基板分割方法。