WO2012127672A1 - 基板剪断方法及び装置 - Google Patents

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和麿 内藤
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    • H05K2203/0346—Deburring, rounding, bevelling or smoothing conductor edges

Definitions

  • the present invention relates to a substrate shearing method and apparatus using a mold.
  • the substrate When the substrate is sheared, the substrate is punched out with a mold.
  • the blade of the mold is applied to the surface of the board, but since the board is torn off, a large amount of burrs are generated, which may interfere with subsequent mounting or vibration. As a result, the burrs fall, causing problems when used as automobile parts, for example.
  • Patent Document 1 discloses a method for shearing a plate-like material. This shearing method is for suppressing the generation of burrs generated in the punched portion when punching a plate-like material.
  • Patent Document 1 the shearing method of Patent Document 1 is intended to eliminate burrs, and two molds are used for this purpose. Therefore, the work is troublesome and a space for it is also required. In addition, the mold cost is high, which is not realistic.
  • the present invention provides a substrate shearing method and apparatus capable of reliably preventing the generation of burrs with only one mold when shearing a substrate.
  • a male mold including a base portion and a convex portion protruding from the base portion, a support body that is attached to the base body portion so as to be stretchable in the protruding direction of the convex portion, and the support body Using a substrate shearing device having a supported stripper plate and a female die in which a concave portion into which the convex portion can be inserted and removed is formed in a die body including a facing surface that is a surface facing the male die.
  • the substrate is connected to the inner plate on the convex portion and the stripper plate.
  • the extension speed of the support is made slower than the separation speed of the female mold relative to the male mold to expose the facing surface.
  • the female mold and the male mold are relatively separated from each other again, and the burr formed on the shear surface of the outer plate on the stripper plate when the support is extended.
  • the inner plate is hooked to separate the inner plate from the convex portion.
  • the present invention also provides a substrate shearing device used in a substrate shearing method, wherein the support is formed of low-resilience urethane or a hydraulic damper.
  • the present invention also provides a substrate shearing device for use in a substrate shearing method, further comprising a control device capable of controlling the expansion / contraction speed of the support. Furthermore, the present invention provides a printed circuit board manufacturing method, wherein the circuit board is a printed circuit board on which a conductor pattern is formed, and a printed circuit board manufactured using the printed circuit board.
  • the opposing surface is exposed in the separation step, and the removal step is performed in this exposed state.
  • the exposed female edge removes burrs on the side surface of the inner plate on the convex portion. Therefore, the burr
  • the extension speed of the support is made slower than the separation speed of the female mold relative to the male mold, the opposing surface of the female mold is exposed. Thereby, the edge which is a boundary of an opposing surface and a recessed part will also be exposed at the next removal process, and the burr
  • the inner plate can be separated (lifted) from the convex portion by the burr formed on the outer plate, so-called pushback is not performed, and the separation work between the inner plate and the outer plate is facilitated. .
  • the support body with low-rebound urethane or a hydraulic damper, it is possible to make the expansion / contraction speed of only the support body slower than the female separation speed without requiring external control. Therefore, the burrs on the inner plate can be removed with a simple structure.
  • the control of the expansion / contraction speed can also be realized by separately providing a control device.
  • the burrs are removed from the shearing surface of the inner plate, if the substrate placed in advance on the convex portion is a printed circuit board, there is no need to perform the work of removing the burrs in the subsequent process, and the product Can also be used. For this reason, a highly reliable printed circuit board can be manufactured.
  • the substrate shearing apparatus 1 includes a male mold 2 and a female mold 3 made of a mold.
  • the male mold has a base portion 2a and a convex portion 2b protruding from the base portion 2a.
  • a support 4 is attached to the base portion 2a.
  • the support body 4 is extendable in the longitudinal direction, and is attached to the base portion 2a in the protruding direction of the convex portion 2b.
  • a stripper plate 5 is disposed above the support 4, and the stripper plate 5 is supported by the support 4. In the initial state, the top surface of the protrusion 2b (upper surface in FIG. 1) and one surface of the stripper plate 5 (upper surface in FIG. 1) are flush with each other.
  • the female mold 3 includes a mold main body 3 c and is disposed at a position facing the male mold 2.
  • a recess 3b is formed in the mold body 3c.
  • the surface facing the male mold that forms a portion other than the recess 3b is formed as a facing surface 3a.
  • the substrate W When the substrate W is sheared using such an apparatus 1, it is performed as follows. First, as shown in FIG. 1, a mounting process is performed. In this placing step, the substrate W is placed on the convex portion 2b. At this time, the substrate W is placed so as to straddle one surface of the stripper plate which is flush with the top surface of the convex portion 2b.
  • a shearing process is performed.
  • the female mold 3 and the male mold 2 are relatively close to each other.
  • the female mold 3 is lowered in the direction of arrow A so as to be close to the male mold 2.
  • the opposing surface 3a of the female die 3 (die main body 3c) abuts against the substrate W, and the female die 3 is further lowered, whereby the substrate W is sheared at the edge 3d of the recess 3b, and the stripper plate 5 is used as it is. Press down. Thereby, the support body 4 is compressed and the convex part 2b is inserted in the recessed part 3b.
  • the sheared substrate W is divided into an inner body W1 on the convex portion 2b and an outer body W2 on the stripper plate 5. Since the shearing of the substrate W by this shearing process is such that it is torn off by the engagement of the female mold 3 and the male mold 2, burrs are generated on the shearing surfaces of the inner body W1 and the outer body W2.
  • a separation step is performed.
  • the female mold 3 and the male mold 2 are relatively separated from each other.
  • the female mold 3 is raised in the direction of arrow B and is separated from the male mold 2.
  • the above-described lowering (see FIG. 2) and raising of the female mold 3 are performed using a servo press machine or the like.
  • the female mold 3 is raised so that the opposing surface 3a of the female mold 3 is exposed. That is, in the separation step, a space is formed between the facing surface 3a and the outer plate W2.
  • Such exposure of the facing surface 3 a can be realized by making the extension speed of the support 4 slower than the ascent speed (separation speed) of the female mold 3.
  • the reduction of the extension speed of the support 4 is performed, for example, by forming the support 4 with low-rebound urethane or a hydraulic damper (FIG. 4 shows an example using an elastic body made of low-repulsion urethane).
  • a hydraulic damper By forming with low-resilience urethane or a hydraulic damper, it is possible to make it slower than the separation speed of the female mold 2 at the expansion / contraction speed that only the support 4 has without requiring external control.
  • it is only necessary to change the support body 4 from the hard spring conventionally used as a support body it can be easily applied to an existing apparatus.
  • a hydraulic damper that can be adjusted so that the stripper plate 5 is quickly lowered when the stripper plate 5 is processed and slowly rises when the stripper plate 5 is raised is used.
  • FIG. 1 As the control device, for example, an air or hydraulic cylinder may be used, and a control device having a mechanism that applies an operating pressure to the cylinder when it is raised can be used.
  • a removal process is performed.
  • the female mold 3 and the male mold 2 are again relatively close to each other, that is, the female mold 3 is lowered in the arrow A direction.
  • the burr on the side surface (shear surface) of the inner plate W1 is removed by the edge 3d.
  • the convex portion 2b is inserted into the concave portion 3b again.
  • the edge 3d descends while contacting the side surface of the inner plate W1.
  • the opposing surface 3a remains exposed until the edge 3d has passed the side surface of the inner plate W1. That is, the extension speed of the support body 4 can maintain the state in which the facing surface 3a remains exposed until the female mold 3 rises in the separation step and further descends until the edge 3d has passed the side surface of the inner plate W1. Is speed.
  • the facing surface 3a is exposed, and the removal step is performed in the exposed state.
  • the female edge (blade) 3d in the exposed state is located on the inner side of the convex portion 2b.
  • the burr on the side surface of the plate W1 is removed. Therefore, the burr
  • the extension speed of the support 4 is made slower than the separation speed of the female mold 3 with respect to the male mold 2, so that the close contact between the facing surface 3a and the outer plate W2 is lost, and the female mold 3 facing surface 3a is exposed.
  • the edge 3d that is the boundary between the facing surface 3a and the recess 3b is also exposed in the next removal step, and when the vibration is applied by the servo press machine, the edge 3d directly contacts the inner plate W1 and reliably The burr on the inner plate can be removed (scraped off). Moreover, since the burr
  • the inner plate W1 thus obtained is taken out from the convex portion 2b.
  • the present invention provides a printed board manufacturing method (more precisely, a printed board manufacturing method). Part).
  • the printed board may be a single-sided board, a double-sided board, or a multilayer board.
  • the substrate W previously placed on the convex portion 2b is a printed circuit board, it is not necessary to perform the work of removing burrs in the subsequent process, and it can be used as a product (inner plate W1) as it is. is there. For this reason, a highly reliable printed circuit board can be manufactured.

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Abstract

　凸部（２ｂ）を含む雄型（２）と、雄型に伸縮自在に取り付けられた支持体（４）と、支持体に支持されたストリッパプレート（５）と、雄型に対向する面である対向面（３ａ）を含み凹部（３ｂ）が形成された雌型（３）とを有する基板剪断装置（１）を用い、凸部に基板を載置する載置工程と、凸部を凹部に差し込むことで基板を剪断し、基板を凸部上の内側板（Ｗ１）とストリッパプレート上の外側板（Ｗ２）とに分割する剪断工程と、雌型と雄型とを離間させる離間工程と、再び凸部を凹部に差し込んで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、離間工程は、対向面を露出させて行われ、除去工程は、雌型の凹部のエッジ（３ｄ）が凸部上にある内側板の側面を通過するまで対向面を露出させたまま行われる。

Description

基板剪断方法及び装置
　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 (7)

  1. 　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。
  2. 　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。
  3. 　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。
  4. 　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。
  5. 　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。
  6. 　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。
  7. 　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。
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