JPH08174499A - 液体噴射加工装置 - Google Patents
液体噴射加工装置Info
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- JPH08174499A JPH08174499A JP31829094A JP31829094A JPH08174499A JP H08174499 A JPH08174499 A JP H08174499A JP 31829094 A JP31829094 A JP 31829094A JP 31829094 A JP31829094 A JP 31829094A JP H08174499 A JPH08174499 A JP H08174499A
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- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
- H05K3/0011—Working of insulating substrates or insulating layers
- H05K3/0044—Mechanical working of the substrate, e.g. drilling or punching
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K3/00—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
- H05K3/0085—Apparatus for treatments of printed circuits with liquids not provided for in groups H05K3/02 - H05K3/46; conveyors and holding means therefor
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 各種構造材料や機能材料の穴明け、切断、エ
ッチング等のマイクロ加工の精度を高め、特にプリント
回路基板の小径穴加工に適した液体噴射装置を提供する
ことを目的とする。 【構成】 液体噴射ノズルの切り口が、噴射方向に対し
て長い部分と短い部分を有することを特徴とする液体噴
射加工装置。
ッチング等のマイクロ加工の精度を高め、特にプリント
回路基板の小径穴加工に適した液体噴射装置を提供する
ことを目的とする。 【構成】 液体噴射ノズルの切り口が、噴射方向に対し
て長い部分と短い部分を有することを特徴とする液体噴
射加工装置。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、各種構造材料や機能材
料の穴明け、切断、エッチング等のマイクロ加工に適し
た液体噴射加工装置に関する。特に銅張り積層基板やセ
ラミック基板などの回路基板の小径穴加工に適してい
る。
料の穴明け、切断、エッチング等のマイクロ加工に適し
た液体噴射加工装置に関する。特に銅張り積層基板やセ
ラミック基板などの回路基板の小径穴加工に適してい
る。
【０００２】
【従来の技術】従来より、マイクロ加工の分野では、直
径が０．１ｍｍ前後の主として水からなる液体ジェット
を数百ｍ／秒以上の速さで被加工材料に噴射して、材料
に穴明け、切断、溝の形成を行う液体噴射加工が行なわ
れていた。具体的には、増圧機によって加圧した液体を
噴射弁を介してノズルから噴射する。一方、機能材料の
一つであるプリント回路基板材料に用いられる銅張り積
層板は、カッターにより切断あるいはドリルによる穴明
け加工が行われている。この場合、加工穴の径や板厚と
共に樹脂基材の材質および性質に合せて加工条件を設定
しているが、多くの場合、ドリル回転数は６００００〜
８００００ｒ.ｐ.ｍ．、送り速度は３０〜６０μｍ／ｒ
ｅｖ、の高加工度で行われている。このため、切り粉の
残留、切り粉づまり、カッター、ドリルの摩耗等で被加
工体と焦げ付きスミア発生の原因となり、加工面の面粗
度が悪く、荒くなるなど精度に問題があった。又、電子
ビーム加工、レーザー加工もあるが、加熱温度が１００
０℃以上と高く、被加工体の焦げと熱変形するなどの問
題があった。
径が０．１ｍｍ前後の主として水からなる液体ジェット
を数百ｍ／秒以上の速さで被加工材料に噴射して、材料
に穴明け、切断、溝の形成を行う液体噴射加工が行なわ
れていた。具体的には、増圧機によって加圧した液体を
噴射弁を介してノズルから噴射する。一方、機能材料の
一つであるプリント回路基板材料に用いられる銅張り積
層板は、カッターにより切断あるいはドリルによる穴明
け加工が行われている。この場合、加工穴の径や板厚と
共に樹脂基材の材質および性質に合せて加工条件を設定
しているが、多くの場合、ドリル回転数は６００００〜
８００００ｒ.ｐ.ｍ．、送り速度は３０〜６０μｍ／ｒ
ｅｖ、の高加工度で行われている。このため、切り粉の
残留、切り粉づまり、カッター、ドリルの摩耗等で被加
工体と焦げ付きスミア発生の原因となり、加工面の面粗
度が悪く、荒くなるなど精度に問題があった。又、電子
ビーム加工、レーザー加工もあるが、加熱温度が１００
０℃以上と高く、被加工体の焦げと熱変形するなどの問
題があった。
【０００３】そこで、上記液体噴射加工をプリント回路
基板材料の加工、特に小径穴の穴明けに応用することが
考えられる。この方法によると、基板材料に小径穴加工
や切断加工をしても、切り粉づまり、焦げつき、熱変形
等の問題が解消される。しかしながら、従来の液体噴射
加工装置のノズルを用いると、ノズル先端から噴射され
た液体のジェット流が基板に当って基板材料を削り取る
際に、ジェット流の方向が曲ることにより、ノズル先端
の口径以上の大きさの穴が生成し、加工精度が十分でな
いという問題があった。又、プリント回路基板材料に
は、ガラス繊維にエポキシ樹脂、ポリイミド、フッ素樹
脂を含浸させたプリプレグを加熱加圧して積層したもの
が一般的であるが、これらの基板材料を液体噴射加工す
ると、比較的加工されにくいガラス繊維部分と加工され
やすい樹脂部分が混在しているために、加工面がなめら
かでないという問題もあった。
基板材料の加工、特に小径穴の穴明けに応用することが
考えられる。この方法によると、基板材料に小径穴加工
や切断加工をしても、切り粉づまり、焦げつき、熱変形
等の問題が解消される。しかしながら、従来の液体噴射
加工装置のノズルを用いると、ノズル先端から噴射され
た液体のジェット流が基板に当って基板材料を削り取る
際に、ジェット流の方向が曲ることにより、ノズル先端
の口径以上の大きさの穴が生成し、加工精度が十分でな
いという問題があった。又、プリント回路基板材料に
は、ガラス繊維にエポキシ樹脂、ポリイミド、フッ素樹
脂を含浸させたプリプレグを加熱加圧して積層したもの
が一般的であるが、これらの基板材料を液体噴射加工す
ると、比較的加工されにくいガラス繊維部分と加工され
やすい樹脂部分が混在しているために、加工面がなめら
かでないという問題もあった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、各種構造材
料や機能材料の穴明け、切断、エッチング等のマイクロ
加工の精度を高め、特にプリント回路基板の小径穴加工
に適した液体噴射装置を提供することを目的とする。
料や機能材料の穴明け、切断、エッチング等のマイクロ
加工の精度を高め、特にプリント回路基板の小径穴加工
に適した液体噴射装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明者らは鋭意検討し
た結果、液体噴射ノズルの切り口を特定の形状とすると
ともに、噴射ノズル自体を噴射方向を軸として回転させ
ることによって上記課題が解決されることを見出し本発
明に至った。即ち、本発明は以下の（１）〜（３）であ
る。 （１）液体噴射ノズルの切り口が、噴射方向に対して長
い部分と短い部分を有することを特徴とする液体噴射加
工装置。 （２）液体噴射ノズルを噴射圧力により、噴射方向を軸
として回転する機構を有することを特徴とする（１）記
載の液体噴射加工装置。 （３）液体噴射ノズルを噴射方向を軸として回転可能と
する機構、及び液体噴射ノズルを被加工材上を移動可能
とする機構を有することを特徴とする（１）記載の液体
噴射加工装置。
た結果、液体噴射ノズルの切り口を特定の形状とすると
ともに、噴射ノズル自体を噴射方向を軸として回転させ
ることによって上記課題が解決されることを見出し本発
明に至った。即ち、本発明は以下の（１）〜（３）であ
る。 （１）液体噴射ノズルの切り口が、噴射方向に対して長
い部分と短い部分を有することを特徴とする液体噴射加
工装置。 （２）液体噴射ノズルを噴射圧力により、噴射方向を軸
として回転する機構を有することを特徴とする（１）記
載の液体噴射加工装置。 （３）液体噴射ノズルを噴射方向を軸として回転可能と
する機構、及び液体噴射ノズルを被加工材上を移動可能
とする機構を有することを特徴とする（１）記載の液体
噴射加工装置。
【０００６】本発明の液体噴射装置の本体は従来より知
られているものをそのまま適用できる。概略としては、
例えば「マイクロ加工技術」（日刊工業新聞社、１２２
〜１２７頁）に記載されているように、高圧ラムを備え
た主増圧機を油圧ユニットにより操作することにより高
圧セル部分で加圧された液体が、噴射弁を介してノズル
から、被加工物に噴射される。この場合、副増圧機を併
用することもあり、又、単動形の増圧機だけでなく、一
般には複動形の増圧機も使用される。噴射される液体は
主として水であるが、有機化合物、例えばグリセリン、
ジエチレングリコールなどを水と混合してもよく、又、
各種の固体粒子と水とのスラリー混合物を用いること
や、これらに粘度調節剤を添加することもできる。噴射
液を予じめ加熱することも本発明では有効である。液温
が３０℃未満の場合は、加工時間並びに面粗度の点で問
題があるので、３０℃以上がよい。そして上限は、上記
グリセリン使用時を考慮して２５０℃が適当であるが、
ジエチレングリコール使用時は２１０℃が適当である。
られているものをそのまま適用できる。概略としては、
例えば「マイクロ加工技術」（日刊工業新聞社、１２２
〜１２７頁）に記載されているように、高圧ラムを備え
た主増圧機を油圧ユニットにより操作することにより高
圧セル部分で加圧された液体が、噴射弁を介してノズル
から、被加工物に噴射される。この場合、副増圧機を併
用することもあり、又、単動形の増圧機だけでなく、一
般には複動形の増圧機も使用される。噴射される液体は
主として水であるが、有機化合物、例えばグリセリン、
ジエチレングリコールなどを水と混合してもよく、又、
各種の固体粒子と水とのスラリー混合物を用いること
や、これらに粘度調節剤を添加することもできる。噴射
液を予じめ加熱することも本発明では有効である。液温
が３０℃未満の場合は、加工時間並びに面粗度の点で問
題があるので、３０℃以上がよい。そして上限は、上記
グリセリン使用時を考慮して２５０℃が適当であるが、
ジエチレングリコール使用時は２１０℃が適当である。
【０００７】本発明には、又、加工用液体を加圧する増
圧器と、該増圧器によって加圧された液体を噴射するノ
ズルを備えた液体経路に、液体の加熱装置と、該加工位
置信号検出器によるパルス信号で作動するノズル穴開閉
装置とを備えた液体ジェット加工装置が含まれる。かか
る装置によって上記液体噴射加工を最適に実施し得る。
すなわち、液体噴射用ノズル穴の開閉を加工位置信号検
出器で検出した信号をもって制御させることにより、穴
位置を正確に精度良く、高速加工できる。本発明の液体
噴射加工装置によって加工される被加工物は特に限定さ
れず、一般の各種構造材料や機能材料の穴明け、切断、
エッチング等に適用される。例えば、プラスチック、金
属、セラミック、石、木材、半導体基板、及びこれらの
積層体が挙げられる。この中でも、プリント回路基板の
小径穴明け、溝の形成、エッチング、ブラインドホール
の形成、切断などに特に有効である。この場合のプリン
ト回路基板には、エポキシ樹脂、ポリイミド、フッ素樹
脂などの銅張り積層板、セラミック基板、フレキシブル
基板などが含まれ、特に限定されない。
圧器と、該増圧器によって加圧された液体を噴射するノ
ズルを備えた液体経路に、液体の加熱装置と、該加工位
置信号検出器によるパルス信号で作動するノズル穴開閉
装置とを備えた液体ジェット加工装置が含まれる。かか
る装置によって上記液体噴射加工を最適に実施し得る。
すなわち、液体噴射用ノズル穴の開閉を加工位置信号検
出器で検出した信号をもって制御させることにより、穴
位置を正確に精度良く、高速加工できる。本発明の液体
噴射加工装置によって加工される被加工物は特に限定さ
れず、一般の各種構造材料や機能材料の穴明け、切断、
エッチング等に適用される。例えば、プラスチック、金
属、セラミック、石、木材、半導体基板、及びこれらの
積層体が挙げられる。この中でも、プリント回路基板の
小径穴明け、溝の形成、エッチング、ブラインドホール
の形成、切断などに特に有効である。この場合のプリン
ト回路基板には、エポキシ樹脂、ポリイミド、フッ素樹
脂などの銅張り積層板、セラミック基板、フレキシブル
基板などが含まれ、特に限定されない。
【０００８】従来の液体噴射加工装置のノズルは単に管
を細く伸ばした形状であった。そのため、被加工物に液
体を噴射しても噴射された液体は逃げ口がなく、図５に
示されるように、中心軸から外の方向へ流れて被加工物
の外へ出ていた。図５において、ノズル１は銅箔３を張
られた基板材料２に向って液体を噴射しており、実線及
び破線の各矢印は液体の流れる方向を示している。この
結果、噴射流によって被加工物である基板２に小径穴４
はノズルの直径より大きな直径となってしまうととも
に、その壁面は逃げる噴射流のために垂直とはならず丸
みを帯びたものとなっている。しかも、基板材料２はガ
ラス繊維とプラスチックが混っているため、加工される
速さに相違が生じて壁面が平滑でなくなる。これに対し
て、本発明の液体噴射加工装置の噴射ノズルは、その切
り口が、噴射方向に対して長い部分と短い部分を有する
ものである。図１は本発明の加工装置の噴射ノズルの正
面図及び側面の断面図である。ノズル１の最先端部は斜
めに切り取られた切り口５を有している。図１では、噴
射方向に対して長い部分と短い部分を有しており、これ
らの長さが連続的に変化している。
を細く伸ばした形状であった。そのため、被加工物に液
体を噴射しても噴射された液体は逃げ口がなく、図５に
示されるように、中心軸から外の方向へ流れて被加工物
の外へ出ていた。図５において、ノズル１は銅箔３を張
られた基板材料２に向って液体を噴射しており、実線及
び破線の各矢印は液体の流れる方向を示している。この
結果、噴射流によって被加工物である基板２に小径穴４
はノズルの直径より大きな直径となってしまうととも
に、その壁面は逃げる噴射流のために垂直とはならず丸
みを帯びたものとなっている。しかも、基板材料２はガ
ラス繊維とプラスチックが混っているため、加工される
速さに相違が生じて壁面が平滑でなくなる。これに対し
て、本発明の液体噴射加工装置の噴射ノズルは、その切
り口が、噴射方向に対して長い部分と短い部分を有する
ものである。図１は本発明の加工装置の噴射ノズルの正
面図及び側面の断面図である。ノズル１の最先端部は斜
めに切り取られた切り口５を有している。図１では、噴
射方向に対して長い部分と短い部分を有しており、これ
らの長さが連続的に変化している。
【０００９】本発明の加工装置の噴射ノズルとしては、
図１の他に、図３及び図４で示されるものなどがある。
いずれの図もノズルの正面図及び側面断面図を示してい
る。図２は、本発明の液体噴射加工装置の作用を示す図
である。銅箔３を有するプリント回路基板２に対して、
斜めの切り口５（開口部）を有するノズル１より噴射水
流が図中の実線及び破線の矢印方向に流れる。噴射され
た水流は被加工物である基板２を削り取りつつ、図中の
左方向へと逃げて被加工物の外へ出る。この結果、ノズ
ルの切り口の長い部分の下方に位置するところでは噴射
水流の強さ及び方向性が失なわれずに垂直に被加工物を
削り取って行く。図５に示される従来例とは対照的に、
開けられた小径穴の直径が図中の右方向へ広がることが
ない。又、基板２内にガラス繊維とプラスチック部分が
混在していても、噴射水流の強さ及び方向性が失なわれ
ないことによって、表面は平滑である。
図１の他に、図３及び図４で示されるものなどがある。
いずれの図もノズルの正面図及び側面断面図を示してい
る。図２は、本発明の液体噴射加工装置の作用を示す図
である。銅箔３を有するプリント回路基板２に対して、
斜めの切り口５（開口部）を有するノズル１より噴射水
流が図中の実線及び破線の矢印方向に流れる。噴射され
た水流は被加工物である基板２を削り取りつつ、図中の
左方向へと逃げて被加工物の外へ出る。この結果、ノズ
ルの切り口の長い部分の下方に位置するところでは噴射
水流の強さ及び方向性が失なわれずに垂直に被加工物を
削り取って行く。図５に示される従来例とは対照的に、
開けられた小径穴の直径が図中の右方向へ広がることが
ない。又、基板２内にガラス繊維とプラスチック部分が
混在していても、噴射水流の強さ及び方向性が失なわれ
ないことによって、表面は平滑である。
【００１０】なお、図２では、図中の左方向へは噴射水
流が逃げるため、左方向の壁については従来と同様に垂
直性に乏ぼしいものとなっている。そのため、加工中
に、例えば切り口の短い部分を軸としてノズルを回転さ
せることにより、小径穴の直径は若干大きくなるが全壁
面を垂直にすることができる。このノズルの回転は機械
的に回転力を与える機構を加工装置内に設けることによ
り行なってもよいし、単に軸の回りを自由に回転させる
ようにしておいて噴射水流の逃げる時の水圧で回転させ
てもよい。この場合、回転軸を図２のように切り口の短
い部分とせずに、図６に示されるようにノズルのより内
側を偏心軸とすることによって、小径穴加工することも
好ましい。図６は小径穴加工を示す平面図であり、ノズ
ルの外円周６が液体を噴射しながら偏心回転軸７にそっ
て回転することにより小径穴全体が円周８の形状に加工
される。
流が逃げるため、左方向の壁については従来と同様に垂
直性に乏ぼしいものとなっている。そのため、加工中
に、例えば切り口の短い部分を軸としてノズルを回転さ
せることにより、小径穴の直径は若干大きくなるが全壁
面を垂直にすることができる。このノズルの回転は機械
的に回転力を与える機構を加工装置内に設けることによ
り行なってもよいし、単に軸の回りを自由に回転させる
ようにしておいて噴射水流の逃げる時の水圧で回転させ
てもよい。この場合、回転軸を図２のように切り口の短
い部分とせずに、図６に示されるようにノズルのより内
側を偏心軸とすることによって、小径穴加工することも
好ましい。図６は小径穴加工を示す平面図であり、ノズ
ルの外円周６が液体を噴射しながら偏心回転軸７にそっ
て回転することにより小径穴全体が円周８の形状に加工
される。
【００１１】本発明の加工装置ではドリル等を用いない
ために、小径穴にスミア、バリ、焦げ付きの発生がない
ばかりでなく、切り粉が残留することもない。上記の説
明では基板材料に小径穴を明ける場合について述べた
が、本発明の加工装置は、基板材料に溝やブラインドス
ルホールを形成する場合や、小径穴と比較して大きい面
積の円、だ円、正方形、長方形など各種形状の穴を明け
ることにも有効である。この場合はノズルの切り口の長
い部分を、これら形状の外面に向くようにして噴射ノズ
ル及び／又は基板をＸ−Ｙ軸方向に移動させればよい。
又、被加工材の表面の一部のみを加工することも可能で
あり、例えば基板表面の銅箔のみを取り除くことによっ
て、エッチングと同様の加工が可能であり、回路配線の
形成を行なうことができる。本発明の装置を使って、小
径穴加工とエッチングを一つの工程で行うことも可能で
ある。
ために、小径穴にスミア、バリ、焦げ付きの発生がない
ばかりでなく、切り粉が残留することもない。上記の説
明では基板材料に小径穴を明ける場合について述べた
が、本発明の加工装置は、基板材料に溝やブラインドス
ルホールを形成する場合や、小径穴と比較して大きい面
積の円、だ円、正方形、長方形など各種形状の穴を明け
ることにも有効である。この場合はノズルの切り口の長
い部分を、これら形状の外面に向くようにして噴射ノズ
ル及び／又は基板をＸ−Ｙ軸方向に移動させればよい。
又、被加工材の表面の一部のみを加工することも可能で
あり、例えば基板表面の銅箔のみを取り除くことによっ
て、エッチングと同様の加工が可能であり、回路配線の
形成を行なうことができる。本発明の装置を使って、小
径穴加工とエッチングを一つの工程で行うことも可能で
ある。
【００１２】
【実施例】以下、実施例に基づいて本発明を説明する。 実施例１ 被加工体としてガラス布含浸エポキシ樹脂１．６ｍｍの
両面に銅２０μｍを貼り合せた基板を用いた。ノズル径
は０．２ｍｍで、先端を４５°にカットした。ノズル最
先端と被加工物との間隔は５ｍｍとした。供給液は１０
℃の水を用い、吐出圧力を３０００ｋｇ／ｃｍ2とした
ところ、流速は６１０ｍ／ｓｅｃとなり、被加工体に穴
明け加工ができた。さらに、５０００ｋｇ／ｃｍ2とし
た。次に、液温を７０℃に高めた。吐出圧力を３０００
ｋｇ／ｃｍ2及び５０００ｋｇ／ｃｍ2で穴明け加工され
た。
両面に銅２０μｍを貼り合せた基板を用いた。ノズル径
は０．２ｍｍで、先端を４５°にカットした。ノズル最
先端と被加工物との間隔は５ｍｍとした。供給液は１０
℃の水を用い、吐出圧力を３０００ｋｇ／ｃｍ2とした
ところ、流速は６１０ｍ／ｓｅｃとなり、被加工体に穴
明け加工ができた。さらに、５０００ｋｇ／ｃｍ2とし
た。次に、液温を７０℃に高めた。吐出圧力を３０００
ｋｇ／ｃｍ2及び５０００ｋｇ／ｃｍ2で穴明け加工され
た。
【００１３】液温を７０℃に高めることで約３倍の加工
速度が得られた。穴加工面の面粗さは従来の液体噴射加
工ではＲmax３μｍ以上であったが、本発明ではＲmax２
μｍ以下の滑らかな面となることがわかった。次に供給
液として８０％グリセリン水を使用し、液温を２００℃
とした。吐出圧力を３０００ｋｇ／ｃｍ2及び５０００
ｋｇ／ｃｍ2で穴明け加工した。穴加工面の面粗さはＲ
max１．５μｍ以下となった。
速度が得られた。穴加工面の面粗さは従来の液体噴射加
工ではＲmax３μｍ以上であったが、本発明ではＲmax２
μｍ以下の滑らかな面となることがわかった。次に供給
液として８０％グリセリン水を使用し、液温を２００℃
とした。吐出圧力を３０００ｋｇ／ｃｍ2及び５０００
ｋｇ／ｃｍ2で穴明け加工した。穴加工面の面粗さはＲ
max１．５μｍ以下となった。
【００１４】比較例 実施例１の各加工を図５で示されるようなノズル径０．
２ｍｍの通常のノズルを用いて行なった。実施例１及び
比較例の結果を合せて表１に示す。表１により、本発明
のノズルを用いることにより加工面が平滑であることが
わかる。
２ｍｍの通常のノズルを用いて行なった。実施例１及び
比較例の結果を合せて表１に示す。表１により、本発明
のノズルを用いることにより加工面が平滑であることが
わかる。
【００１５】
【表１】
【００１６】実施例２ 被加工体として２ｍｍのソーダガラス板を用いた。ノズ
ル径は０．２ｍｍで、先端を４５°にカットした。ノズ
ル先端と被加工体との間隔は５ｍｍとした。供給液は８
℃の水を用い、吐出圧力を２０００ｋｇ／ｃｍ2及び４
０００ｋｇ／ｃｍ2で穴明け加工ができた。又、液温を
８０℃に高め、吐出圧力を４０００ｋｇ／ｃｍ2とし穴
明け加工を行った。さらに液温を高めるため７０％ジエ
チレングリコール水を用いて、液温を１８０℃とした。
吐出圧力を４０００ｋｇ／ｃｍ2及び５０００ｋｇ／ｃ
ｍ2で穴明け加工した。加工速度は８℃、４０００ｋｇ
／ｃｍ2の噴射水での加工と比較して１０倍にも達し
た。そして加工面の面粗さは従来の液体噴射加工でＲ
max３μｍ程度であったが、本発明の噴射加工ではＲmax
が２μｍ以下であり、より滑らかな面となることがわか
った。
ル径は０．２ｍｍで、先端を４５°にカットした。ノズ
ル先端と被加工体との間隔は５ｍｍとした。供給液は８
℃の水を用い、吐出圧力を２０００ｋｇ／ｃｍ2及び４
０００ｋｇ／ｃｍ2で穴明け加工ができた。又、液温を
８０℃に高め、吐出圧力を４０００ｋｇ／ｃｍ2とし穴
明け加工を行った。さらに液温を高めるため７０％ジエ
チレングリコール水を用いて、液温を１８０℃とした。
吐出圧力を４０００ｋｇ／ｃｍ2及び５０００ｋｇ／ｃ
ｍ2で穴明け加工した。加工速度は８℃、４０００ｋｇ
／ｃｍ2の噴射水での加工と比較して１０倍にも達し
た。そして加工面の面粗さは従来の液体噴射加工でＲ
max３μｍ程度であったが、本発明の噴射加工ではＲmax
が２μｍ以下であり、より滑らかな面となることがわか
った。
【００１７】実施例３ 白みがけ石２．２ｍｍの板を被加工体とした。加工条件
はノズル径０．２ｍｍで、先端を４５°にカットした。
被加工体との間隔は５ｍｍとした。供給液は９℃の水を
用いた。吐出圧力を２０００〜５０００ｋｇ／ｃｍ2と
変え穴明け加工を行った。面粗さはＲmax＝４〜３μｍ
であった。そこで液温を高めるため７０〜９０％グリセ
リン水とした。液温を９０℃と２２０℃の場合について
穴明け加工を行ったところ液温が９０℃の時、吐出圧力
が３０００ｋｇ／ｃｍ2と５０００ｋｇ／ｃｍ2において
加工面はＲmax＝５μｍと３μｍであった。
はノズル径０．２ｍｍで、先端を４５°にカットした。
被加工体との間隔は５ｍｍとした。供給液は９℃の水を
用いた。吐出圧力を２０００〜５０００ｋｇ／ｃｍ2と
変え穴明け加工を行った。面粗さはＲmax＝４〜３μｍ
であった。そこで液温を高めるため７０〜９０％グリセ
リン水とした。液温を９０℃と２２０℃の場合について
穴明け加工を行ったところ液温が９０℃の時、吐出圧力
が３０００ｋｇ／ｃｍ2と５０００ｋｇ／ｃｍ2において
加工面はＲmax＝５μｍと３μｍであった。
【００１８】実施例４ ２ｍｍ厚みの黄銅板を被加工体として用い、ノズル径は
０．２ｍｍで先端を４５°にカットした被加工体との間
隔は５ｍｍとした。供給液は１０℃の水で、吐出圧力は
２，３，４，５×１０3ｋｇ／ｃｍ2と変えて穴明け加工
を行った。又、２３０℃の９０％グリセリン水で穴明け
加工を行った。面粗さはＲmax２〜１μｍであり、精度
の良い面となることがわかった。
０．２ｍｍで先端を４５°にカットした被加工体との間
隔は５ｍｍとした。供給液は１０℃の水で、吐出圧力は
２，３，４，５×１０3ｋｇ／ｃｍ2と変えて穴明け加工
を行った。又、２３０℃の９０％グリセリン水で穴明け
加工を行った。面粗さはＲmax２〜１μｍであり、精度
の良い面となることがわかった。
【００１９】実施例５ ２ｍｍ厚みの焼入ダイス鋼を加工してみた。先端を４５
°にカットされたノズル径と被加工体との間隔は同じ
く、それぞれ０．２ｍｍ、５ｍｍである。液温１１℃の
時、吐出圧力を２，３，４，５×１０3ｋｇ／ｃｍ2と変
えて穴明け加工を行なった。又、液温を２５０℃、グリ
セリン液とした時、加工速度は上昇し加工時間が短縮さ
れ、加工面も良好となることがわかった。表２にテスト
結果をまとめて示す。
°にカットされたノズル径と被加工体との間隔は同じ
く、それぞれ０．２ｍｍ、５ｍｍである。液温１１℃の
時、吐出圧力を２，３，４，５×１０3ｋｇ／ｃｍ2と変
えて穴明け加工を行なった。又、液温を２５０℃、グリ
セリン液とした時、加工速度は上昇し加工時間が短縮さ
れ、加工面も良好となることがわかった。表２にテスト
結果をまとめて示す。
【００２０】
【表２】
【００２１】実施例６ 被加工体としてガラス含浸エポキシ樹脂１．６ｍｍの両
面に銅箔２０μｍを張った回路基板に、ノズル径０．２
ｍｍで先端を４５°にカットした切り口を有するノズル
より７０℃の水を５０００ｋｇ／ｃｍ2で噴射した。穴
明け加工中、図２に示されるようにノズルがその短い部
分を軸として自由に回転できるようにした所、直径０．
４ｍｍの小径穴が明けられ、その切削面は全周にわたっ
て十分滑めらかであった。
面に銅箔２０μｍを張った回路基板に、ノズル径０．２
ｍｍで先端を４５°にカットした切り口を有するノズル
より７０℃の水を５０００ｋｇ／ｃｍ2で噴射した。穴
明け加工中、図２に示されるようにノズルがその短い部
分を軸として自由に回転できるようにした所、直径０．
４ｍｍの小径穴が明けられ、その切削面は全周にわたっ
て十分滑めらかであった。
【００２２】実施例７ 実施例６と同じ回路基板を被加工材とし、基板を載置し
た台をＮＣ制御でＸ−Ｙ軸に移動させて、表面の銅箔の
みエッチングすることによって配線回路パターンが作成
できた。 実施例８ 厚さ１ｍｍ、７０ｍｍ×７０ｍｍのアルミナ基板に、基
板を載置した台をＮＣ制御でＸ−Ｙ軸に移動させると同
時に、先端を４５°にカットしたノズルの長い部分を常
に取り除かれる長方形状の外周に向くように、ノズルに
対してメカニカルに方向性を与えた。その結果、所望の
大きさである５ｍｍ×４ｍｍの長方形状の穴が明けられ
た。
た台をＮＣ制御でＸ−Ｙ軸に移動させて、表面の銅箔の
みエッチングすることによって配線回路パターンが作成
できた。 実施例８ 厚さ１ｍｍ、７０ｍｍ×７０ｍｍのアルミナ基板に、基
板を載置した台をＮＣ制御でＸ−Ｙ軸に移動させると同
時に、先端を４５°にカットしたノズルの長い部分を常
に取り除かれる長方形状の外周に向くように、ノズルに
対してメカニカルに方向性を与えた。その結果、所望の
大きさである５ｍｍ×４ｍｍの長方形状の穴が明けられ
た。
【００２３】実施例９ ノズル径０．２ｍｍで先端を４５°にカットした切り口
を有するノズルより、３０℃の水を４０００ｋｇ／ｃｍ
2で噴射して、シリコン単結晶基板に幅０．３ｍｍ、深
さ０．１ｍｍの溝を設けた。この結果、本発明の加工装
置は、半導体素子を製造する際の切断、アイソレーショ
ンなどにも適用できることがわかった。
を有するノズルより、３０℃の水を４０００ｋｇ／ｃｍ
2で噴射して、シリコン単結晶基板に幅０．３ｍｍ、深
さ０．１ｍｍの溝を設けた。この結果、本発明の加工装
置は、半導体素子を製造する際の切断、アイソレーショ
ンなどにも適用できることがわかった。
【００２４】
【発明の効果】本発明によれば、被加工材料の穴明け、
切断、エッチング、溝の形成等を高精度で加工すること
ができ、又、その加工壁面は平滑である。特にプリント
回路基板の壁面の平滑な小径穴加工を高精度、高能率で
行うことができる液体噴射装置である。
切断、エッチング、溝の形成等を高精度で加工すること
ができ、又、その加工壁面は平滑である。特にプリント
回路基板の壁面の平滑な小径穴加工を高精度、高能率で
行うことができる液体噴射装置である。
【図１】本発明の液体噴射加工装置のノズル部分の正面
図と、側面断面図、
図と、側面断面図、
【図２】図１のノズルによる加工状態及び該ノズルを回
転させる状態を示す断面図、
転させる状態を示す断面図、
【図３】本発明の他のノズル部分の正面図と側面断面
図、
図、
【図４】本発明の他のノズル部分の正面図と側面断面
図、
図、
【図５】従来のノズルによる加工状態を示す断面図、
【図６】偏心回転軸を用いた場合の小径穴の平面図。
１ 噴射ノズル ２ 基板材料 ３ 金属箔 ４ 削り取られた部分の壁 ５ ノズルの開口部 ６ ノズルの円周 ７ 偏心回転軸の軌跡 ８ 小径穴の円周
Claims (3)
- 【請求項１】 液体噴射ノズルの切り口が、噴射方向に
対して長い部分と短い部分を有することを特徴とする液
体噴射加工装置。 - 【請求項２】 液体噴射ノズルを噴射圧力により、噴射
方向を軸として回転する機構を有することを特徴とする
請求項１記載の液体噴射加工装置。 - 【請求項３】 液体噴射ノズルを噴射方向を軸として回
転可能とする機構、及び液体噴射ノズルを被加工材上を
移動可能とする機構を有することを特徴とする請求項１
記載の液体噴射加工装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6318290A JP2635943B2 (ja) | 1994-12-21 | 1994-12-21 | 液体噴射加工装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6318290A JP2635943B2 (ja) | 1994-12-21 | 1994-12-21 | 液体噴射加工装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08174499A true JPH08174499A (ja) | 1996-07-09 |
| JP2635943B2 JP2635943B2 (ja) | 1997-07-30 |
Family
ID=18097558
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6318290A Expired - Lifetime JP2635943B2 (ja) | 1994-12-21 | 1994-12-21 | 液体噴射加工装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2635943B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012250341A (ja) * | 2011-05-06 | 2012-12-20 | Moresco Corp | 高圧ジェット切断加工用組成物 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60203793A (ja) * | 1984-03-29 | 1985-10-15 | 大成建設株式会社 | ウオ−タ−ジエツト式加工装置 |
| JPS6153757A (ja) * | 1984-08-24 | 1986-03-17 | Hitachi Micro Comput Eng Ltd | 半導体集積回路装置 |
| JPS61173893A (ja) * | 1984-11-26 | 1986-08-05 | フリト・レイ・インコ−ポレイテツド | スライサ−の材料供給方法および装置 |
| JPH02256500A (ja) * | 1989-05-30 | 1990-10-17 | Taisei Corp | ウオータジェット切断の防音方法 |
| JPH05131399A (ja) * | 1991-11-06 | 1993-05-28 | Atsushi Kurosawa | ジエツトによる切削・切断方法 |
-
1994
- 1994-12-21 JP JP6318290A patent/JP2635943B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60203793A (ja) * | 1984-03-29 | 1985-10-15 | 大成建設株式会社 | ウオ−タ−ジエツト式加工装置 |
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| JPS61173893A (ja) * | 1984-11-26 | 1986-08-05 | フリト・レイ・インコ−ポレイテツド | スライサ−の材料供給方法および装置 |
| JPH02256500A (ja) * | 1989-05-30 | 1990-10-17 | Taisei Corp | ウオータジェット切断の防音方法 |
| JPH05131399A (ja) * | 1991-11-06 | 1993-05-28 | Atsushi Kurosawa | ジエツトによる切削・切断方法 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012250341A (ja) * | 2011-05-06 | 2012-12-20 | Moresco Corp | 高圧ジェット切断加工用組成物 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2635943B2 (ja) | 1997-07-30 |
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