JP5499218B2

JP5499218B2 - 基板剪断方法及び装置

Info

Publication number: JP5499218B2
Application number: JP2013505739A
Authority: JP
Inventors: 和麿内藤
Original assignee: Meiko Co Ltd
Current assignee: Meiko Co Ltd
Priority date: 2011-03-24
Filing date: 2011-03-24
Publication date: 2014-05-21
Anticipated expiration: 2031-03-24
Also published as: WO2012127672A1; CN103442860A; TWI492685B; TW201242459A; CN103442860B; JPWO2012127672A1; KR20140002746A

Description

本発明は、金型による基板剪断方法及び装置に関する。

基板を剪断する際、金型によって基板を打ち抜いて実施している。この方法は、金型の刃を基板表面に当てて行っているが、基板を引きちぎるようにして行っているため、バリが多量に発生し、その後の実装の際にこれが妨げとなったり、振動によってバリが落下するため、例えば自動車部品として用いる際の問題点となったりしていた。

一方で、板状材料の剪断方法が特許文献１に開示されている。この剪断方法は、板状の材料を打ち抜くに当たり、その打ち抜き部に発生するバリの発生を抑制するためのものである。

しかしながら、特許文献１の剪断方法は、バリを解消しようとするものであるが、そのために二つの型を使用している。したがって、作業が面倒であり、そのためのスペースも必要になる。また、金型費用もかかり、現実的ではない。

特開平６−１５３８１号公報

本発明は、基板を剪断する際に、一つの金型のみでバリの発生を確実に防止することができる基板剪断方法及び装置を提供する。

本発明では、基台部と該基台部から突出する凸部とを含む雄型と、前記基台部から前記凸部の突出方向に伸縮自在に取り付けられた支持体と、該支持体に支持されたストリッパプレートと、前記雄型に対向する面である対向面を含む型本体に前記凸部が挿抜可能な凹部が形成された雌型とを有する基板剪断装置を用い、前記凸部の頂面及び前記ストリッパプレートの一方の面であって前記頂面と面一に形成された載置面の両方にまたがって基板を載置する載置工程と、前記雌型と前記雄型とを相対的に近接させ、前記型本体の前記対向面で前記ストリッパプレートを前記基台部方向に押しつけて前記支持体を圧縮するとともに、前記凸部を前記凹部に差し込むことで前記基板を剪断し、前記基板を前記凸部上の内側板と前記ストリッパプレート上の外側板とに分割する剪断工程と、前記雌型と前記雄型とを相対的に離間させる離間工程と、再び前記雌型と前記雄型とを相対的に近接させ、前記凸部を前記凹部に嵌め込んで前記凸部上にある内側板の剪断箇所のバリを除去する除去工程とを備えた基板剪断方法であって、前記離間工程は、前記対向面を露出させて行われ、前記除去工程は、前記雌型の前記凹部のエッジが前記凸部上にある内側板の側面を通過するまで前記対向面を露出させたまま行われることを特徴とする基板剪断方法を提供する。

好ましくは、前記離間工程にて、前記雄型に対する前記雌型の離間速度よりも前記支持体の伸長速度を遅くし、前記対向面を露出させる。

好ましくは、前記除去工程の後、再び前記雌型と前記雄型とを相対的に離間させ、前記支持体を伸長させたときに前記ストリッパプレート上の前記外側板の剪断面に形成されたバリで前記内側板を引っかけて、前記内側板を前記凸部から離間させる。

また、本発明は、基板剪断方法に用いる基板剪断装置であって、前記支持体は低反発ウレタン又は油圧ダンパーで形成されていることを特徴とする基板剪断装置を提供する。

また、本発明は、基板剪断方法に用いる基板剪断装置であって、前記支持体の伸縮速度を制御できる制御装置をさらに備えたことを特徴とする基板剪断装置を提供する。
さらに、本発明は、基板は導体パターンが形成されたプリント基板であることを特徴とするプリント基板の製造方法と、これを用いて製造されたプリント基板を提供する。

本発明によれば、離間工程にて、対向面を露出させ、この露出した状態で除去工程を行う。除去工程では、露出した状態にある雌型のエッジ（刃）が凸部上の内側板の側面にあるバリを除去する。したがって、確実に内側板のバリを除去することができる。バリを確実に除去できるので内側板と外側板とを容易に分割できる。また、バリを除去するための金型が一つのみで足りるので、作業が簡単であり、費用も削減できる。また、対向面が露出しているので、剪断時に外側板上に落下した基板粉が対向面によって圧縮されることはなく、エア等による清掃でこの基板粉を容易に除去できる。

また、離間工程において、雄型に対する雌型の離間速度よりも支持体の伸長速度を遅くしているため、雌型の対向面が露出する。これにより、次なる除去工程で対向面と凹部の境目であるエッジも露出することになり、確実に内側板のバリを除去することができる。

また、外側板に形成されたバリで内側板を凸部から離間させ（持ち上げ）ることができるので、いわゆるプッシュバックがされることはなく、内側板と外側板との分離作業が容易となる。

また、支持体を低反発ウレタン又は油圧ダンパーで形成することで、外部からの制御を必要とせずに支持体のみが有する伸縮速度で雌型の離間速度よりも遅くすることができる。したがって、簡単な構造で内側板のバリを除去することができる。この伸縮速度の制御は、制御装置を別に備えることによっても実現できる。

また、内側板の剪断面からはバリが除去されているので、予め凸部に載置された基板がプリント基板の場合、その後の工程にてバリを除去する作業を施す必要はなく、そのまま製品として用いることも可能である。このため、信頼性の高いプリント基板を製造することができる。

本発明に係る基板剪断装置を示し、基板剪断方法を順番に説明するための概略図である。本発明に係る基板剪断装置を示し、基板剪断方法を順番に説明するための概略図である。本発明に係る基板剪断装置を示し、基板剪断方法を順番に説明するための概略図である。本発明に係る基板剪断装置を示し、基板剪断方法を順番に説明するための概略図である。本発明に係る基板剪断装置を示し、基板剪断方法を順番に説明するための概略図である。

本発明に係る基板剪断装置１は、金型からなる雄型２と雌型３とを備えている。雄型は基台部２ａとこの基台部２ａから突出する凸部２ｂとを有している。基台部２ａには、支持体４が取り付けられている。この支持体４は、長手方向に伸縮自在であり、基台部２ａに対して凸部２ｂの突出方向に取り付けられている。支持体４の上側には、ストリッパプレート５が配され、このストリッパプレート５は支持体４に支持されている。初期状態では、凸部２ｂの頂面（図１では上面）とストリッパプレート５の一方の面（図１では上面）は面一である。一方で、雌型３は型本体３ｃからなり、雄型２に対向した位置に配設される。型本体３ｃには凹部３ｂが形成されている。凹部３ｂ以外の部位を形成する雄型に対向する面は対向面３ａとして形成されている。雌型３（あるいは雄型２）が上下移動することで、凸部２ｂは凹部３ｂに対して挿抜可能である。

このような装置１を用いて基板Ｗを剪断する場合、以下のようにして行う。
まず、図１に示すように、載置工程を行う。この載置工程では、基板Ｗを凸部２ｂ上に載置して行う。このとき、基板Ｗは、凸部２ｂの頂面と面一なストリッパプレートの一方の面にまたがるように載置される。

次に、図２に示すように、剪断工程を行う。この剪断工程では、雌型３と雄型２とを相対的に近接させて行われる。図２では、雌型３を矢印Ａ方向に下降させて雄型２に近接させている。このとき、雌型３（型本体３ｃ）の対向面３ａが基板Ｗに当接し、さらに雌型３が下降することで、凹部３ｂのエッジ３ｄにて基板Ｗを剪断し、そのままストリッパプレート５を押し下げる。これにより、支持体４は圧縮され、凸部２ｂは凹部３ｂに差し込まれる。剪断された基板Ｗは、凸部２ｂ上の内側体Ｗ１とストリッパプレート５上の外側体Ｗ２とに分割される。この剪断工程による基板Ｗの剪断は、雌型３と雄型２との噛み合いによって引きちぎられるような形となるので、内側体Ｗ１及び外側体Ｗ２の剪断面にはバリが発生した状態である。

次に、図３に示すように、離間工程を行う。この離間工程では、雌型３と雄型２とを相対的に離間させて行われる。図３では、雌型３を矢印Ｂ方向に上昇させて雄型２から離間させている。なお、上述した雌型３の下降（図２参照）及び上昇は、サーボプレス機等を用いて行われる。このとき、雌型３の対向面３ａを露出させるようにして雌型３は上昇される。すなわち、離間工程で、対向面３ａと外側板Ｗ２との間には空間が形成される。このような対向面３ａの露出は、支持体４の伸長速度を雌型３の上昇速度（離間速度）よりも遅くすることにより実現できる。

支持体４の伸長速度の低速化は、例えば支持体４を低反発ウレタン又は油圧ダンパーで形成することによって行われる（図４では低反発ウレタンからなる弾性体を用いた例を示している）。低反発ウレタン又は油圧ダンパーで形成することで、外部からの制御を必要とせずに支持体４のみが有する伸縮速度で雌型２の離間速度よりも遅くすることができる。このように、従来支持体として用いられていた硬質のバネから支持体４を変更するだけでよいので、既存の装置に容易に適用できる。なお、油圧ダンパーを用いる場合は、ストリッパプレート５の加工時には素早く下降し、上昇時にゆっくりと上昇するように作動油の流量制御弁を調節できるものを使用する。あるいは、支持体４の伸縮速度を制御できる制御装置（不図示）を用いてもよい。制御装置は、例えばエアや油圧のシリンダを用い、上昇時にシリンダに対して作動圧を与えるような機構を有するものを利用できる。

そして、図４に示すように、除去工程を行う。この除去工程では、再び雌型３と雄型２とを相対的に近接、すなわち雌型３を矢印Ａ方向に下降させて行われる。このとき、エッジ３ｄにより内側板Ｗ１の側面（剪断面）にあるバリが除去される。具体的には、雌型３の下降に伴い、凸部２ｂが凹部３ｂに再び差し込まれる。これとともに、エッジ３ｄが内側板Ｗ１の側面に当接しながら下降する。エッジ３ｄが内側板Ｗ１の側面を通過し終えるまで、対向面３ａは露出されたままである。すなわち、支持体４の伸長速度は、離間工程で雌型３が上昇し、さらに下降してエッジ３ｄが内側板Ｗ１の側面を通過し終えるまで対向面３ａが露出されたままの状態を維持できる速度である。

このように、離間工程にて、対向面３ａを露出させ、この露出した状態で除去工程を行い、除去工程では、露出した状態にある雌型のエッジ（刃）３ｄが凸部２ｂ上の内側板Ｗ１の側面にあるバリを除去する。したがって、確実に内側板Ｗ１のバリを除去することができる。具体的には、離間工程において、雄型２に対する雌型３の離間速度よりも支持体４の伸長速度を遅くしているため、対向面３ａと外側板Ｗ２との密着が失われ、雌型３の対向面３ａが露出する。これにより、次なる除去工程で対向面３ａと凹部３ｂの境目であるエッジ３ｄも露出することになり、サーボプレス機による振動を加えた際、エッジ３ｄが直接内側板Ｗ１に当接し、確実に内側板のバリを除去する（削り落とす）ことができる。また、バリを確実に除去できるので内側板Ｗ１と外側板Ｗ２とを容易に分割できる。また、バリを除去するための金型が一つのみで足りるので、作業が簡単であり、金型費用やプレス費用も削減できる。また、対向面３ａが露出しているので、剪断時に外側板Ｗ２上に落下した基板粉が対向面３ａによって圧縮されることはなく、エア等による清掃でこの基板粉を容易に除去できる。

上記除去工程終了後、雌型３を矢印Ｂ方向に上昇させ、支持体４が伸長すると、ストリッパプレート５上の外側板Ｗ２の剪断面に形成されたバリに内側板Ｗ１が引っかかり、持ち上げられる。これにより、内側板Ｗ１は凸部２ｂから離間され、少し浮いた状態となる。これにより、いわゆるプッシュバックがされることはなく、内側板Ｗ１と外側板Ｗ２との分離作業が容易となる。

このようにして得られた内側板Ｗ１は、凸部２ｂから取り出される。このとき、載置工程にて凸部２ｂに載置された基板が、導体パターンが形成されたプリント基板である場合、本発明はプリント基板の製造方法（正確にはプリント基板の製造方法の一部）となる。プリント基板としては片面基板、両面基板、あるいは多層基板のいずれであってもよい。このように、予め凸部２ｂに載置された基板Ｗがプリント基板の場合、その後の工程にてバリを除去する作業を施す必要はなく、そのまま製品（内側板Ｗ１）として用いることも可能である。このため、信頼性の高いプリント基板を製造することができる。

１基板剪断装置
２雄型
２ａ基台部
２ｂ凸部
３雌型
３ａ対向面
３ｂ凹部
４支持体
５ストリッパプレート
Ｗ基板
Ｗ１内側板
Ｗ２外側板

Claims

基台部と該基台部から突出する凸部とを含む雄型と、前記基台部から前記凸部の突出方向に伸縮自在に取り付けられた支持体と、該支持体に支持されたストリッパプレートと、前記雄型に対向する面である対向面を含む型本体に前記凸部が挿抜可能な凹部が形成された雌型とを有する基板剪断装置を用い、
前記凸部の頂面及び前記ストリッパプレートの一方の面であって前記頂面と面一に形成された載置面の両方にまたがって基板を載置する載置工程と、
前記雌型と前記雄型とを相対的に近接させ、前記型本体の前記対向面で前記ストリッパプレートを前記基台部方向に押しつけて前記支持体を圧縮するとともに、前記凸部を前記凹部に差し込むことで前記基板を剪断し、前記基板を前記凸部上の内側板と前記ストリッパプレート上の外側板とに分割する剪断工程と、
前記雌型と前記雄型とを相対的に離間させる離間工程と、
再び前記雌型と前記雄型とを相対的に近接させ、前記凸部を前記凹部に差し込んで前記凸部上にある前記内側板の剪断箇所のバリを除去する除去工程と
を備えた基板剪断方法であって、
前記離間工程は、前記対向面を露出させて行われ、
前記除去工程は、前記雌型の前記凹部のエッジが前記凸部上にある内側板の側面を通過するまで前記対向面を露出させたまま行われることを特徴とする基板剪断方法。
前記離間工程にて、前記雄型に対する前記雌型の離間速度よりも前記支持体の伸長速度を遅くし、前記対向面を露出させることを特徴とする請求項１に記載の基板剪断方法。
前記除去工程の後、再び前記雌型と前記雄型とを相対的に離間させ、前記支持体を伸長させたときに前記ストリッパプレート上の前記外側板の剪断面に形成されたバリで前記内側板を引っかけて、前記内側板を前記凸部から離間させることを特徴とする請求項１に記載の基板剪断方法。
請求項１〜３のいずれかに記載の基板剪断方法に用いる基板剪断装置であって、
前記支持体は低反発ウレタン又は油圧ダンパーで形成されていることを特徴とする基板剪断装置。
請求項１〜３のいずれかに記載の基板剪断方法に用いる基板剪断装置であって、
前記支持体の伸縮速度を制御できる制御装置をさらに備えたことを特徴とする基板剪断装置。
前記基板は導体パターンが形成されたプリント基板であることを特徴とする請求項１に記載の基板剪断方法を用いたプリント基板の製造方法。
請求項６に記載のプリント基板の製造方法を用いて製造されたプリント基板。