JPH11197950A - プリント基板の小径穴加工装置 - Google Patents

プリント基板の小径穴加工装置

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JPH11197950A
JPH11197950A JP579198A JP579198A JPH11197950A JP H11197950 A JPH11197950 A JP H11197950A JP 579198 A JP579198 A JP 579198A JP 579198 A JP579198 A JP 579198A JP H11197950 A JPH11197950 A JP H11197950A
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JP
Japan
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electrode
hole
needle
circuit board
printed circuit
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Pending
Application number
JP579198A
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English (en)
Inventor
Tamio Otani
民雄 大谷
Hitoshi Miyahara
斉 宮原
Koichi Iizuka
光一 飯塚
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Via Mechanics Ltd
Original Assignee
Hitachi Via Mechanics Ltd
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Publication date
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  • Electrical Discharge Machining, Electrochemical Machining, And Combined Machining (AREA)
  • Perforating, Stamping-Out Or Severing By Means Other Than Cutting (AREA)
  • Drilling And Boring (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 寸法の大きいプリント基板1に加工された穴
を能率良く仕上げ加工をすることができるプリント基板
の小径穴加工装置を提供すること。 【解決手段】 電極の一方を線状電極10、他方を針状
電極2aとして、針状電極2aの移動方向を線状電極1
0の方向にする。そして、モータ6により加工しようと
する穴7の中心を線状電極10の頂部10aに合わせて
位置決めすると共に、モータ5により針状電極2aを穴
7の中心に位置決めし、針状電極2aと線状電極10と
の間に電源4の電圧を印加する。この場合、針状電極2
aを複数にすると、針状電極2aの移動距離を短くで
き、作業性をより向上させることができる。また、印加
する電圧を直流電圧とし、線状電極10を正極に、針状
電極2aを負極に接続すると、アーク8はほぼ鉛直方向
に発生し、穴の内面を均一に加工することができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、プリント基板にド
リル等で加工されたスルーホール(以下、穴という。)
を仕上げ加工するための小径穴加工装置に関するもので
ある。
【0002】
【従来の技術】ドリルでプリント基板に穴明け加工をす
ると、穴の内部に切粉が残る場合がある。また、切刃が
磨耗したドリルで穴明け加工をすると、プリント基板の
表面あるいは裏面にバリが発生するだけでなく、摩擦熱
により絶縁性樹脂が溶融して内壁面(以下、内面とい
う。)の表面粗さが大きくなり、溶融した絶縁性樹脂が
銅箔に付着(以下、付着した絶縁性樹脂をスミアとい
う。)する。さらに、近年、配線パターンの高密度化に
伴い穴の直径もドリル加工の限界に近い0.1mmまで
小径化されてきている。
【0003】加工部に切粉やスミアが残っていると、後
工程の銅メッキ処理工程において銅箔と銅メッキとの接
続部の不良発生率が高くなり、信頼性あるいは製作歩留
まりを向上させることができない。直径が0.3mm以
上の穴の場合、切粉やスミアを機械的に除去する超音波
洗浄あるいは化学的に溶融させる化学デスミア処理が有
効であるが、直径が0.3mm未満の穴に対しては効果
が少ない。そこで、放電に伴って発生する熱エネルギを
利用して直径が0.3mm未満の穴を仕上げ加工するこ
とが提案されている。
【0004】図5はこのような放電の熱エネルギを利用
する従来の小径穴加工装置の構成図であり、図6は加工
部の断面図である。図で、1はプリント基板である。2
a、2bは針状電極であり、プリント基板1の上下に対
向させて配置されている。3はC形の電極固定部材で、
針状電極2a、2bを保持している。4は電源で、針状
電極2a、2bに接続されている。5、6は図示しない
数値制御装置によって制御されるモータで、モータ5は
電極固定部材3を左右方向に移動させ、モータ6はプリ
ント基板1を前後方向に移動させる。7はプリント基板
1に加工された穴であり、8はアークである。
【0005】次に、上記従来の小径穴加工装置の動作を
説明する。モータ5、6を駆動して針状電極2a、2b
を穴7の中心に位置決めしてから、電源4を所定の時間
オンして針状電極2a、2b間に電圧を印加し、針状電
極2a、2b間にコロナ放電あるいはプラズマ放電(以
下、単に放電という。)を発生させる。すると、アーク
8の発生に伴って発生する熱により穴7内に残留してい
た切粉やスミアおよびばりが溶融除去され、加工部すな
わち、穴7の入口部、出口部および内面は滑らかにな
る。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】上記従来装置の場合、
寸法の大きいプリント基板1を加工するために電極固定
部材3の懐寸法Kを長くすると、電極固定部材3の質量
が大きくなり、針状電極2a、2bを高速で移動させ、
かつ正確に位置決めすることが困難になった。また、懐
寸法Kを短くすると、加工できるプリント基板1の寸法
が制限され、加工能率を向上させることができなかっ
た。
【0007】本発明の目的は、寸法の大きいプリント基
板1に加工された穴を能率良く仕上げ加工をすることが
できるプリント基板の小径穴加工装置を提供するにあ
る。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、請求項1の発明は、穴の両側に配置した1対の電極
間に放電を発生させ、前記放電に伴って発生する熱によ
り前記穴を仕上げ加工するプリント基板の小径穴加工装
置において、前記電極の一方を線状電極、他方を針状電
極とし、前記針状電極の移動方向を前記線状電極の方向
とすることを特徴とする。
【0009】また、請求項2の発明は、穴の両側に配置
した1対の電極間に放電を発生させ、前記放電に伴って
発生する熱により前記穴を仕上げ加工するプリント基板
の小径穴加工装置において、前記電極の一方を線状電
極、他方を複数の針状電極を直線上に配置した集合電極
とし、前記集合電極を前記線状電極に対向させて配置し
たことを特徴とする。
【0010】また、請求項3の発明は、請求項1または
請求項2において、印加する電圧を直流電圧とし、前記
線状電極を正極に、前記針状電極を負極に接続すること
を特徴とする。
【0011】
【発明の実施の形態】以下、本発明を図示の実施の形態
に基づいて説明する。図1は本発明の実施の形態に係る
プリント基板の小径穴加工装置の構成図、図2は加工部
の断面図であり、図5、6と同じものまたは同一機能の
ものは同一符号を付して説明を省略する。
【0012】10は下部電極で、頂部10aが線状に形
成され、材質は耐熱性に優れるタングステンである。下
部電極10はベース11上に左右方向に固定され、直流
の電源4の正極に接続されている。12はホルダで、針
状電極2aを保持している。針状電極2aは材質が耐熱
性に優れるタングステンあるいはトリウム入りのタング
ステンで形成され、電源4の負極に接続されている。1
3はサドルで、ホルダ12を上下方向移動自在に支持し
ている。14はC形のコラムで、図示しない両側の柱は
ベース11に垂直方向に固定され、水平な梁部はサドル
13を左右方向移動自在に支持している。そして、ホル
ダ12に保持された針状電極2aは頂部10aに対向す
るように構成されている。
【0013】次に、本実施の形態に係る小径穴加工装置
の動作を説明する。予め、ホルダ12を上下方向に移動
させ、針状電極2aの先端と頂部10aとの距離をプリ
ント基板1の厚さに応じて位置決めしておく。モータ6
を駆動して加工しようとする穴7の中心を頂部10aに
位置決めすると共に、モータ5によりサドル13を移動
させて針状電極2aを穴7の中心に位置決めする。次に
電源4を所定の時間オンして針状電極2aと下部電極1
0との間に電圧を印加し、針状電極2aと頂部10aと
の間に放電を発生させる。すると、発生したアーク8に
伴う放射熱により穴7内に残留する切粉やスミアおよび
ばりは溶融除去され、穴7の入口部、出口部および内面
は滑らかになる。
【0014】本実施の形態では、下部電極10を電源4
の正極に、針状電極2aを負極に接続したから、陰極点
は針状電極2aの先端に形成され、アーク8は針状電極
2aと頂部10aを最短距離で結ぶように、すなわち針
状電極2a先端のほぼ鉛直線上に発生し、穴7の内面を
均一に仕上げることができる。
【0015】図3は本発明の実施の形態に係る他のプリ
ント基板の小径穴加工装置の構成図であり、図1、5と
同じものまたは同一機能のものは同一符号を付して説明
を省略する。20は集合電極で、複数の針状電極2ai
(i=1〜n)が絶縁材21に直線上に並べて配置さ
れ、総ての針状電極2aiが頂部10aに対向するよう
にしてホルダ12に保持されている。22i(i=1〜
n)はスイッチで、両端はそれぞれ針状電極2aiと電
源4に接続されている。
【0016】次に、上記他の実施の形態の動作を説明す
る。モータ6を駆動して加工しようとする穴7の中心を
頂部10aに位置決めすると共に、モータ5を駆動して
針状電極2aiを穴7の中心に位置決めする。この際、
穴7に最も近い針状電極2aiを穴7の中心に位置決め
する。次に当該針状電極2aiに接続されたスイッチ2
2iをオンして針状電極2aiと頂部10aとの間に電
圧を印加し、所定の時間、針状電極2aiと頂部10a
との間に放電を発生させる。すると、発生したアーク8
に伴う放射熱により穴7内に残留する切粉やスミアおよ
びばりは溶融除去され、穴7の入口部、出口部および内
面は滑らかになる。
【0017】この実施の形態では、針状電極2aiを複
数設け、加工しようとする穴7に最も近い針状電極2a
iを穴7に位置決めするから、サドル13の移動距離は
短くなり、サドル13の移動時間を短縮できる。
【0018】図4は上記他の実施の形態の変形例として
の集合電極20と下部電極10の配置を示す図で、集合
電極20と下部電極10が10組設けてある。そして、
集合電極20には、最も幅が広いプリント基板1を加工
できる数の針状電極2aが紙面と垂直な左右方向に2m
m間隔で配置されている。また、集合電極20は左右方
向に互いに0.2mmずつずらせて配置してある。この
ようにすると、隣合う針状電極2aiの間隔が2mmで
あっても、前後方向から見た針状電極2aiの間隔は
0.2mmとなり、サドル13をほとんど動かす必要が
ない。同様に、上部電極20と下部電極10の組を20
組にして集合電極20を左右方向に互いに0.1mmず
つずらせて配置すると、前後方向から見た針状電極2a
iの間隔は0.1mmとなる。したがって、サドル13
を固定することができ、プリント基板1だけを移動させ
れば良いから、移動機構を簡略化することができる。動
作は上記と実質的に同じであるから説明を省略する。
【0019】なお、上記では電源4を直流の電源とした
が、交流の電源であっても良い。
【0020】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
穴の両側に配置した1対の電極間に放電を発生させ、前
記放電に伴って発生する熱により前記穴を仕上げ加工す
るプリント基板の小径穴加工装置において、前記電極の
一方を線状電極、他方を針状電極とし、前記針状電極の
移動方向を前記線状電極の方向としたから、針状電極だ
けを移動させれば良く、電極の保持手段が軽量になる結
果、移動速度が速くなり、位置決めが容易になって作業
性が向上する。また、線状電極を複数にすると、移動距
離を短くできるから、より作業性が向上する。さらに、
針状電極と線状電極を複数組並べると、電極を総て固定
することができ、移動機構を簡略化することができる。
そして、印加する電圧を直流電圧とし、前記線状電極を
正極に、前記針状電極を負極に接続するから、アークは
ほぼ鉛直方向に発生し、穴の内面を均一に加工すること
ができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態に係る小径穴加工装置の構
成図である。
【図2】本発明の実施の形態に係る加工部の断面図であ
る。
【図3】本発明の実施の形態に係る他の小径穴加工装置
の構成図である。
【図4】図3の変形例を示す図である。
【図5】従来の小径穴加工装置の構成図である。
【図6】従来の加工部の断面図である。
【符号の説明】 2a 針状電極 4 電源 5、6 モータ 7 穴 8 アーク 10 線状電極 10a 頂部

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 穴の両側に配置した1対の電極間に放電
    を発生させ、前記放電に伴って発生する熱により前記穴
    を仕上げ加工するプリント基板の小径穴加工装置におい
    て、前記電極の一方を線状電極、他方を針状電極とし、
    前記針状電極の移動方向を前記線状電極の方向とするこ
    とを特徴とするプリント基板の小径穴加工装置。
  2. 【請求項2】 穴の両側に配置した1対の電極間に放電
    を発生させ、前記放電に伴って発生する熱により前記穴
    を仕上げ加工するプリント基板の小径穴加工装置におい
    て、前記電極の一方を線状電極、他方を複数の針状電極
    を直線上に配置した集合電極とし、前記集合電極を前記
    線状電極に対向させて配置したことを特徴とするプリン
    ト基板の小径穴加工装置。
  3. 【請求項3】 印加する電圧を直流電圧とし、前記線状
    電極を正極に、前記針状電極を負極に接続することを特
    徴とする請求項1または請求項2いずれかに記載のプリ
    ント基板の小径穴加工装置。
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