JPH04244306A - プリント配線板のドリルによる穴あけ方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、プリント配線板のドリ
ルによる穴あけ方法に関する。

【０００２】近年、半導体部品の高密度実装化に伴って
、プリント配線板はアスペク比（板厚／スルーホール径
）が１５以上と高くなってきている。

【０００３】このため、スルーホールを形成するための
ドリルを使用した穴あけのときに、ドリルが折損する事
故が発生し易くなりつつある。そこで、ドリルの折損事
故が発生しにくい穴あけ方法の実現が望まれている。

【０００４】

【従来の技術】図３（Ａ）乃至（Ｃ）は、従来の穴あけ
方法を示す。

【０００５】穴あけは、切削→引上げ→切屑除去を複数
回繰り返す、多段階で行なっている。

【０００６】同図（Ａ）は、第１段階の穴あけ状態、同
図（Ｂ）は第２段階の穴あけ状態、同図（Ｃ）は最終段
階である第ｎ段階の穴あけ状態を示す。

【０００７】１は多層プリント配線板であり、厚さＴは
７．３ｍｍである。２はドリルであり、切刃部２ａは厚
さＴに対応する長さＬ（７．５ｍｍ）の切刃長を有し、
シャンク２ｂを高速ボール盤のチャック３にチャッキン
グされている。

【０００８】ドリル２は例えば８０，０００ｒｐｍで高
速回転される。第１段階から切刃長がＬであるドリル２
を使用し、第１段階では、同図（Ａ）に示すように深さ
ｌ１　だけ切削し、第２段階では、同図（Ｂ）に示すよ
うに深さｌ１　より若干深くｌ２　だけで切削する。こ
のようにして徐々に切削して、最終段階で同図（Ｃ）に
示すように、スルーホール４が形成される。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】ドリル２は切刃部２ａ
の長さＬが長いため、高速回転時において先端２ａ−１
には約１０μｍ程度の振れλがある。

【００１０】１０μｍは、振れとしては比較的大きい。 この比較的大きい振れがあるため、第１段階における切
込み時に、切刃部２ａの先端がプリント配線板１の表面
ですべり、第１段階の切削による穴４−１は軸線４−１
ａ　が二点鎖線で示す本来形成されるべきスルーホール
６の軸線６ａに対して僅かな角度ではあるけれども角度
θ傾斜してしまう。

【００１１】穴４−１に続いて第２段階で切削される穴
４−２は、穴４−１の延在方向に沿って更に曲がって形
成される。

【００１２】続いて形成される穴も、先に形成された穴
に連続して更に曲がって形成される。

【００１３】このため、穴あけ時に、ドリル２の切刃部
２ａは穴によって強制的に曲げられ、曲がった状態で高
速回転して、切削を行う。

【００１４】この切刃部２ａの曲がり量δ（ドリル切込
側８の中心９とドリル抜け側１０の中心１１とのずれ量
）は、０．０３ｍｍ程度にまで大きくなる。

【００１５】このため、特に最終段階に近い側で、ドリ
ル２の切削抵抗が増し、切刃部２ａが折損する事故が時
々発生していた。

【００１６】本発明は、ドリルの折損事故の発生を少な
くすることを可能としたプリント板のドリルによる穴あ
け方法を提供することを目的とする。

【００１７】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、プリ
ント配線板のドリルによる穴あけを、切削を引き上げと
を複数回繰り返して多段階で行う方法において、形成さ
れた穴自体がこれに挿入されるドリルの曲りを規制しう
る所定深さまでの切削は、切削深さに対応する切刃長を
有し、切刃長を段階的に長く定めたドリルを順次使用し
て複数段階で行い、上記所定深さ以後の切削は、前記プ
リント配線板の厚さに対応した切刃長を有するドリルを
使用して複数段階で行うよう構成したものである。

【００１８】請求項２の発明は、請求項１の所定深さま
での切削の第１段階を、切刃長がドリル径の数倍である
ドリルを使用して行う構成としたものである。

【００１９】

【作用】請求項１の発明において、切刃長が切削深さに
対応したドリルを使用することは、上記所定深さの穴を
、曲がりなく形成する。

【００２０】曲がりなく形成された所定深さの穴は、以
後、切刃長がプリント配線板の厚さに対応した長さのド
リルを使用した場合に、このドリルが曲がることを規制
する。

【００２１】請求項２の発明において、切刃長がドリル
径の数倍であるドリルは，形成される穴の位置精度を良
好とする。

【００２２】

【実施例】図１（Ａ）及び（Ｂ）及び図２（Ａ）乃至（
Ｃ）は、本発明のプリント配線板のドリルによる穴あけ
方法の一実施例を示す。

【００２３】図１（Ａ）は最初の第１段階、図１（Ｂ）
は第２段階、図２（Ａ）は第３段階、図２（Ｂ）は第４
段階、図２（Ｃ）は最終段階である第５段階の状態を示
す。各図中、図３に示す構成部分と対応する部分には同
一符号を付す。

【００２４】第３，第４，第５段階では、前記のドリル
２を使用し、第１段階では、ドリル１０を使用し、第２
段階では、ドリル１１を使用する。

【００２５】ドリル１０は、切刃部１０ａの長さａが１
ｍｍと極く短いドリルである。ドリル１１は、切刃部１
１ａの長さｂが４．５ｍｍのドリルである。

【００２６】ドリル２の切刃部２ａの長さｃは７．５ｍ
ｍである。ドリル２，１０，１１の切刃長ｃ，ｂ，ａは
ａ＜ｂ＜ｃの関係にある。各切刃部２ａ，１０ａ，１１
ｄの径ｄは０．３５ｍｍである。

【００２７】まず、最初の段階では、図１（Ａ）に示す
ように、刃部の最も短いドリル１０を使用し、このシャ
ンク１０ｂを高速ボール盤のチャック３にチャッキング
して、切削深さが０．３ｍｍの穴加工をする。

【００２８】ドリル１０は切刃部１０ａの長さａは、径
ｄの約３倍と極く短いため、８０，０００ｒｐｍの高速
回転時における切刃部１０ａの先端１０ａ−１の振れλ
は、数μｍ程度であり、従来の場合の数分の一となる。

【００２９】このため、多層プリント配線板１への切込
み時において、切刃部１０ａの先端１０ａ−１の多層プ
リント配線板１の表面１ａにおける滑りが殆ど起きず、
切刃部１０ａはプリント配線板１のスルーホールを形成
すべき位置Ｐ１　に精度良く切り込み、且つ形成すべき
スルーホール６の軸線６ａと精度良く一致する方向に切
り込む。

【００３０】このため、第１段階により、軸線１４ａが
上記位置Ｐ１　を通り、且つ上記軸線６ａと正確に一致
した穴１４が形成される。

【００３１】続いて、第２段階の穴加工を、図１（Ｂ）
に示すように行う。このときには、ドリル１０をチャッ
ク３より取り外し別のドリル１１を取り付け、ドリル１
１を使用して、切削深さｅ２　が２．８４ｍｍの穴加工
をする。

【００３２】ドリル１１は切刃部１１ａの長さが短いた
め、８０，０００ｒａｍの高速回転時における切刃部１
１ａの先端１１ａ−１の振れλは数μｍ程度にとどまる
。

【００３３】このため、穴１４に続く切削は、前記軸線
１４ａの方向に進行し、穴１４に続く穴１６は、その軸
線１６ａを前記軸線６ａと一致させて形成される。これ
により、穴１４と穴１６とよりなる深さｅ３　が３．１
４ｍｍの穴１７は、その軸線１７ａを、上記点Ｐ１　を
通り且つ軸線６ａと一致した状態で形成される。

【００３４】深さが３．１４ｍｍともなると、穴１７は
、その内周壁によって、次に挿入されるドリルの切刃部
を案内してその向きを規制する機能が生ずる。

【００３５】そこで、次の段階からは、切刃部の長いド
リル２を使用する。第３の段階では、図２（Ａ）に示す
ように、ドリル１１に代えてドリル２をキャッチングし
、ドリル２を使用して切削深さｅ４　が１．９０ｍｍの
切削を行う。これにより、穴２０が新たに切削され、深
さｅ５　が５．０４ｍｍの穴２１が形成される。

【００３６】こゝで、ドリル２は切刃長が長く、切刃部
先端の振れλが１０μｍ程度と大きいけれども、既に形
成されている深さｅ３　が３．１４ｍｍの穴１７によっ
て上記の振れを規制され、穴２０は曲がることなく形成
され、穴２１は、その軸線２１ａを前記軸線６ａと一致
させて形成される。

【００３７】第３の段階は、上記の切削後ドリルを引き
上げ、切屑を除去して終了する。続いて、図２（Ｂ）に
示すように、第４の段階を行う。このときは、同じドリ
ル２を使用して、切削深さｅ６　が第３段階と同様に１
．９０ｍｍの切削を行う。これにより、穴２３は新たに
切削され、深さｅ７　が６．９４ｍｍの穴２４は形成さ
れる。

【００３８】この場合にも、ドリル２の切刃部２ａは既
に形成されている穴２１によって振れを規制されて高速
回転し、穴２３が曲がることなく形成され、穴２４がそ
の軸線２４ａを前記軸線６ａと一致させて形成される。

【００３９】第４の段階は、上記の切削後、ドリル２を
引き上げ、切屑を除去して終了する。次に、図２（Ｃ）
に示すように、最終の段階である第５の段階の切削を行
う。同じドリル２を使用し、切削深さｅ８　が０．５６
ｍｍの切削を行う。

【００４０】これにより、穴２６が新たに切削されて貫
通し、スルーホール２７が形成される。

【００４１】この場合においても、ドリル２の切刃部２
ａは既に形成されている穴２４によって振れを規制され
てた状態で高速回転し、穴２６はその軸線２６ａを前記
軸線６ａと一致させて形成される。

【００４２】スルーホール２７のドリル切込側３０の中
心Ｐ１　とドリル抜け側３１の中心Ｐ２　とのずれ量δ
は、最大でも０．０１ｍｍ程度にとどまり、従来に比べ
て相当小さくなる。

【００４３】このため、切刃部の長いドリル２を使用し
て行う第３，第４，第５段階において、ドリル曲りは、
従来の場合の半分以下に抑えられ、その分ドリル２に作
用する無用な負荷が軽減され、切刃部２ａが折損する頻
度は従来例の場合より少なくなる。

【００４４】本発明者は折損事故の発生の頻度が、従来
の場合に比べて三分の一に軽減されたことを確認した。

【００４５】なお、プリント配線板にあっては、ドリル
により穴あけすべきスルーホールは多数ある。このため
、実際には，加工能率を上げるため、一のスルーホール
毎に上記第１から第５段階の切削を行うのではなく、形
成すべきスルーホールの全部について、第１段階の切削
を行い、次いで同様に全部のスルーホールについて第２
段階の切削を行い、続いて、第３，第４，第５段階の切
削が行われる。

【００４６】

【発明の効果】以上説明した様に、請求項１の発明によ
れば、最初は切削深さに対応する切刃長を有するドリル
を使用することにより、所定深さの穴を曲がりなく形成
することが出来る。所定深さを超えた切削は、同一ドリ
ルを使用しても、曲がりを生ずることなく行うことが出
来る。これにより、プリント配線板のドリルによる穴あ
けを、ドリルの折損事故の発生を従来に比べて少なくし
て行うことが出来る。また曲がりの小さい穴を形成する
ことが出来る。

【００４７】請求項１の発明によれば、最終的に形成さ
れる穴の位置精度に影響を与える第１段階の穴を位置精
度良く形成することが出来る。これにより最終的に形成
される穴を、位置精度良く形成することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のプリント配線板のドリルによる穴あけ
方法の一実施例を示す図である。

【図２】図１に続く本発明のプリント配線板のドリルに
よる穴あけ方法の一実施例を示す図である。

【図３】従来のプリント配線板のドリルによる穴あけ方
法を示す図である。

【符号の説明】

１　　多層プリント配線板 ２　　ドリル ２ａ　　切刃部 ３　　チャック ６　　形成されるべきスルーホール ６ａ　　軸線 １０　　ドリル １０ａ　　切刃部 １０ｂ　　シャンク １１　　ドリル １１ａ　　切刃部 １４　　第１段階で形成された穴 １６，１７　　第２段階で形成された穴２０，２１　　
第３段階で形成された穴２３，２４　　第４段階で形成
された穴２６　　第５段階で形成された穴 ２７　　スルーホール

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　プリント配線板のドリルによる穴あけ
   を、切削と引き上げとを複数回繰り返して多段階で行う
   方法において、形成された穴自体がこれに挿入されるド
   リルの曲りを規制しうる所定深さ（ｅ３　）までの切削
   は、切削深さに対応する切刃長を有し、切刃長を段階的
   に長く定めたドリル（１０，１１）を順次使用して複数
   段階で行い、上記所定深さ（ｅ３　）以後の切削は、前
   記プリント配線板の厚さに対応した切刃長を有するドリ
   ル（２）を使用して複数段階で行うよう構成したことを
   特徴とするプリント配線板のドリルによる穴あけ方法。
2. 【請求項２】　　請求項１の所定深さまでの切削の第１
   段階を、切刃長（ａ）がドリル径（ｄ）の数倍であるド
   リル（１０）を使用して行うことを特徴とするプリント
   配線板のドリルによる穴あけ方法。