特許文献1に記載された穿孔方法は、基板に形成する貫通孔の内径と同じ径を有する第1切り刃と、第1切り刃よりも先端に位置し貫通孔の内径よりもわずかに小さい径を有する第2切り刃とを有するパンチを用いて孔開け加工を行う方法である。これにより、第2切り刃による打ち抜きによって貫通孔の内面に発生する穿孔屑を第1切り刃の打ち抜きによって削り取ることが可能となり、貫通孔の内面で発生した穿孔屑を除去することができる。しかしながら、第1切り刃の打ち抜きによって貫通孔の内面に新たな穿孔屑が発生することとなるため、貫通孔の内面で発生した穿孔屑を完全に除去することができないという問題がある。
一方、特許文献2に記載された穿孔方法は、基板を1度だけで一気に打ち抜かずに、パンチを微小距離ずつ複数回往復させて基板を徐々に打ち抜くことにより、最終的に基板に貫通孔を形成する方法である。これにより、貫通孔の内面の表面粗さを小さくすることが可能となる。しかしながら、パンチを複数回往復させる過程で発生する微細な穿孔屑は、貫通孔として孔が打ち抜かれるまでの間は逃げる場所がないため、逃げ場所のない穿孔屑が基板の上面に付着してしまうという問題がある。
また、パンチを微小距離ずつ複数回往復させて基板を徐々に打ち抜くこととしているため、基板の材料や厚さに合わせてパンチで打ち抜く回数やストローク量を適宜設定変更する必要があり、貫通孔を形成するための機構及び方法を単純にすることが容易ではないという問題がある。
そこで、本発明は、上記のような問題を解決するためになされたもので、貫通孔の内面で発生した穿孔屑をより完全に除去することができるとともに、穿孔屑が基板の上面に付着することを抑制することができ、さらに貫通孔を形成するための機構及び方法を単純にすることが容易なプリント配線基板の穿孔方法を提供することを目的とする。
(1)本発明のプリント配線基板の穿孔方法は、パンチ及びストリッパプレートを有するパンチ用金型と、ダイプレートを有するダイ用金型とを備えた穿孔装置を用いて、プリント配線基板に穿孔加工を実施するためのプリント配線基板の穿孔方法であって、前記ストリッパプレートと前記ダイプレートとの間に前記プリント配線基板を挟んだ状態で前記パンチを下降することにより、前記プリント配線基板に貫通孔を形成する第1ステップと、前記ストリッパプレートと前記ダイプレートとの間に前記プリント配線基板を挟んだ状態のまま前記パンチを上昇させた後、前記パンチ用金型側から前記ストリッパプレートにおけるパンチ孔を介して前記貫通孔に圧縮空気を送り込むことにより、前記貫通孔の内側に存在する穿孔屑を前記ダイプレートにおけるダイ孔を介して除去する第2ステップと、前記ストリッパプレートと前記ダイプレートとの間に前記プリント配線基板を挟んだ状態のまま前記パンチを再度下降することにより、前記貫通孔の内側に存在する穿孔屑を前記ダイ孔を介して除去する第3ステップとをこの順序で含むことを特徴とする。
このため、本発明のプリント配線基板の穿孔方法によれば、まず第1ステップでパンチを下降して基板に貫通孔を形成し、第2ステップでパンチを上昇させた後に圧縮空気を貫通孔に送り込むことにより貫通孔の内側に存在する穿孔屑をダイ孔を介して除去し、第3ステップでパンチを再度下降することにより貫通孔の内側に存在する穿孔屑をダイ孔を介して除去することとしているため、仮に第2ステップ終了時において貫通孔の内面に穿孔屑が残存してしまった場合であっても、第3ステップでパンチを再度下降することによって、貫通孔の内面に残存する穿孔屑をきれいに除去することができる。その結果、貫通孔の内面で発生した穿孔屑をより完全に除去することができる。
また、本発明のプリント配線基板の穿孔方法によれば、ストリッパプレートとダイプレートとの間に常に基板を挟んだ状態で、上記した第1ステップから第3ステップまでの一連の動作を行うこととしているため、基板の上面は常にストリッパプレートで覆われることとなり、穿孔屑が基板の上面に付着することを抑制することができる。
また、本発明のプリント配線基板の穿孔方法は、特許文献2に記載された穿孔方法の場合のように基板の材料や厚さに合わせてパンチで打ち抜く回数やストローク量を適宜設定変更する必要があるわけではなく、第1ステップ及び第3ステップにおける合計2回の単純な打ち抜き動作によってストレートな貫通孔を形成するものであるため、貫通孔を形成するための機構及び方法を単純にすることが容易となる。
このため、本発明のプリント配線基板の穿孔方法は、貫通孔の内面で発生した穿孔屑をより完全に除去することができるとともに、穿孔屑が基板の上面に付着することを抑制することができ、さらに貫通孔を形成するための機構及び方法を単純にすることが容易なプリント配線基板の穿孔方法となる。
ここで、本発明において「穿孔屑」とは、プリント配線基板に貫通孔を形成する際に発生する屑のことをいい、プリント配線基板を打ち抜く際に発生する基材層の屑だけを意味するものではなく、貫通孔近傍に形成されている配線部の金属材料(例えば、金など。)が孔開け加工時に貫通孔の内部にだれ込み、そのようなだれ込んだ金属材料が主原因となって発生する微細な金属屑をも含むものである。基板上に形成された配線部にそのような金属屑が付着してしまうとショートを起こすおそれがあるが、本発明のプリント配線基板の穿孔方法によれば、そのような金属屑についても基板の上面に付着することを抑制することができる。
(2)上記(1)に記載のプリント配線基板の穿孔方法においては、前記第3ステップの後に、前記ストリッパプレートと前記ダイプレートとの間に前記プリント配線基板を挟んだ状態のまま前記パンチを上昇させた後、前記パンチ用金型側から前記パンチ孔を介して前記貫通孔に圧縮空気を再度送り込むことにより、前記貫通孔の内側に存在する穿孔屑を前記ダイ孔を介して除去する第4ステップを含むことが好ましい。
このような方法とすることにより、仮に、第3ステップを行うことによって貫通孔の内面に新たな穿孔屑が発生してしまったとしても、第4ステップでパンチを上昇させた後に圧縮空気を貫通孔に再度送り込むことによって、そのような穿孔屑をダイ孔を介して除去することが可能であるため、貫通孔の内面に残存する穿孔屑をさらにきれいに除去することができる。
また、第4ステップの動作についても第1ステップから第3ステップまでの動作の場合と同様に、ストリッパプレートとダイプレートとの間に基板を挟んだ状態で行うこととしているため、穿孔屑が基板の上面に付着することを抑制することができる。
上記(1)又は(2)に記載のプリント配線基板の穿孔方法においては、前記パンチ孔の内径と前記パンチの外径とは略同一であることが好ましい。
このような方法とすることにより、基板の上面において、ストリッパプレートによってカバーされずに露出してしまう部分の面積を少なくすることができるため、穿孔屑が基板の上面に付着することをさらに抑制することができる。
ここで、「パンチ孔の内径とパンチの外径とは略同一である」とは、パンチ孔の内周面とパンチの外周面との間に必要最小限のクリアランスしか設定されていないということである。
(3)上記(1)又は(2)に記載のプリント配線基板の穿孔方法においては、前記パンチ孔の内面には、前記パンチの外形形状に対応した内面形状からなる第1内周部と、前記第1内周部の上端部に設けられ前記第1内周部の横断面形状よりも大きな横断面形状を有する第2内周部とが形成されており、前記パンチの先端部が前記パンチ孔における前記第1内周部から前記第2内周部まで上昇したときに、圧縮空気が前記パンチ孔を介して前記貫通孔に送り込まれるように構成されていることが好ましい。
このような方法とすることにより、パンチがいわゆる空気弁のような働きをして、パンチの先端部がダイ孔からパンチ孔における第1内周部までの間の位置にあるときには圧縮空気は貫通孔に送り込まれず、パンチの先端部が第1内周部から第2内周部まで上昇したときにはじめて圧縮空気が貫通孔に送られることとなる。このため、パンチの高速な上下動に合わせて圧縮空気を高速にON/OFF制御する必要がなくなるので、制御が容易となるとともに、穿孔の高速化に対応することが容易となる。
この場合、前記第2内周部の内面形状としては、ストリッパプレートにおける基板に対向する面に対して垂直な面からなる内面形状であってもよいし、ストリッパプレートにおける基板に対向する面に対して所定角度傾斜したテーパ面からなる内面形状であってもよい。
(4)上記(3)に記載のプリント配線基板の穿孔方法においては、前記ストリッパプレートには、前記貫通孔に向けて圧縮空気を送り込むための流路と、前記流路と連通し前記パンチ孔における前記第2内周部の上端部を囲うように設けられた空気室とが形成されていることが好ましい。
このような方法とすることにより、圧縮空気が貫通孔の内面全周にわたって送り込まれるため、貫通孔の内面に残存する穿孔屑をきれいに除去することができる。
また、流路から送り込まれる圧縮空気を空気室で一時的に溜めておくことができるため、貫通孔に送り込まれる圧縮空気の圧力及び流量をほぼ一定に保つことが可能となる。このため、上記した第2ステップ又は第4ステップにおいて、貫通孔に対して均一化された一定の圧縮空気が送られるため、貫通孔の内面に残存する穿孔屑をさらにきれいに除去することができる。
(5)上記(1)〜(4)のいずれかに記載のプリント配線基板の穿孔方法においては、前記第1ステップにおける前記パンチの下死点と前記第3ステップにおける前記パンチの下死点とは略同一であることが好ましい。
特許文献2に記載された穿孔方法においては、パンチを微小距離ずつ複数回往復させて基板を徐々に打ち抜くこととしているため、1ストロークごとにパンチの下死点(及び上死点)を変更する必要があり、その結果、貫通孔を形成するための機構及び方法がさらに複雑になるという問題があった。しかしながら、上記のような方法とすることにより、第1ステップ及び第3ステップにおけるパンチの下死点を変更する必要がなくなるため、貫通孔を形成するための機構及び方法を単純にすることがさらに容易となる。
(6)上記(1)〜(5)のいずれかに記載のプリント配線基板の穿孔方法においては、前記ダイプレートにおける前記ダイ孔の周囲には、凸部が形成されていることが好ましい。
このような方法とすることにより、ダイ孔の周辺部分と接触する基板部分は、その他の基板部分と比較して大きな力で挟持されることとなるため、貫通孔の周辺部分におけるダレの発生を抑制することができ、品質の良いプリント配線基板を製造することができるようになる。
例えば、BOC用基板に貫通孔を形成する場合、BOC用基板におけるダイ用金型側の面にレジスト層が被膜されていると、レジスト層は比較的柔らかいことから、穿孔を実施することによって貫通孔の周辺部分においてダレなどが発生することがある。しかしながら、上記のような方法とすることにより、ダイ孔の周辺部分と接触する基板部分は、その他の基板部分と比較して大きな力で挟持されることとなるため、貫通孔の周辺部分におけるダレの発生を抑制することができ、品質の良いBOC用基板を製造することができるようになる。
(7)上記(1)〜(5)のいずれかに記載のプリント配線基板の穿孔方法においては、前記ダイプレートにおける前記ダイ孔の周囲には、溝が形成されていることも好ましい。
このような方法とすることによっても、上記(6)の効果と同様に、ダイ孔の周辺部分と接触する基板部分は、その他の基板部分と比較して大きな力で挟持されることとなるため、貫通孔の周辺部分におけるダレの発生を抑制することができ、品質の良いプリント配線基板を製造することができるようになる。
(8)上記(1)〜(7)のいずれかに記載のプリント配線基板の穿孔方法においては、前記ストリッパプレートにおける前記パンチ孔の周囲には、凸部が形成されていることが好ましい。
このような方法とすることにより、貫通孔(貫通孔の内面)に沿って基板の上面をしっかりとカバーすることができるため、穿孔屑が基板の上面に付着することをさらに抑制することができる。
例えば、BOC用基板に貫通孔を形成する場合、貫通孔近傍に形成されている配線部に穿孔屑が付着してしまうとショートを起こすおそれがある。しかしながら、上記のような方法とすることにより、貫通孔(貫通孔の内面)に沿って基板の上面をしっかりとカバーすることができるため、穿孔屑が貫通孔近傍に形成されている配線部に付着することをさらに抑制することができる。
(9)上記(1)〜(8)のいずれかに記載のプリント配線基板の穿孔方法においては、前記第1ステップでは、前記プリント配線基板における配線部形成面が前記ストリッパプレート側になるように、前記ストリッパプレートと前記ダイプレートとの間に前記プリント配線基板を挟んだ状態で前記パンチを下降することにより、前記プリント配線基板に貫通孔を形成することが好ましい。
このような方法とすることにより、貫通孔を、プリント配線基板における配線部形成面のパターンに基づいて精度良く形成することができるようになる。
(10)上記(1)〜(9)のいずれかに記載のプリント配線基板の穿孔方法においては、前記パンチ用金型には、複数のパンチが配設されており、前記ダイ用金型には、前記複数のパンチに対応する複数のダイ孔が配設されていることが好ましい。
このような方法とすることにより、貫通孔の内面で発生した穿孔屑がより完全に除去された優れた貫通孔を、1回の穿孔動作で複数形成することができるようになるため、生産性を高くすることが可能となる。
(11)上記(1)〜(10)のいずれかに記載のプリント配線基板の穿孔方法においては、前記ストリッパプレートにおけるプリント配線基板に対向する面及び/又は前記ダイプレートにおけるプリント配線基板に対向する面には、樹脂がコーティングされていることが好ましい。
このような方法とすることにより、プリント配線基板をパンチ用金型とダイ用金型との間に配置したりストリッパプレートとダイプレートとで挟んだりするときに、プリント配線基板の表面に望ましくない傷がついてしまうのを抑制することが可能となる。
例えばBOC用基板は、一方の面には配線部が形成されるとともレジスト層が被膜され、他方の面にはレジスト層が被膜された構造を有している。このようなBOC用基板に対して貫通孔を形成する際に、上記のような方法とすることにより、BOC用基板の表面に形成された配線部やレジスト層に望ましくない傷がついてしまうのを抑制することが可能となり、優れたBOC用基板を形成することができるようになる。
この場合、コーティングに用いる樹脂としては、ポリウレタン樹脂を好適に用いることができる。
また、コーティングする樹脂の厚さは、5μm〜40μmであることが好ましく、10μm〜30μmであることがさらに好ましい。
(12)上記(1)〜(11)のいずれかに記載のプリント配線基板の穿孔方法においては、前記穿孔装置は、前記パンチ用金型と前記ダイ用金型との間にプリント配線基板を供給可能な基板供給装置であって、略水平の面内における基板送り方向に沿ったy軸方向及び前記基板送り方向に直交するx軸方向に沿ってそれぞれ移動可能、かつ、前記略水平の面と垂直なz軸のまわりに回動可能な移動台を有する基板供給装置と、撮像素子とをさらに備える穿孔装置であり、プリント配線基板における所定位置を前記撮像素子によって撮影し、その撮影結果に基づいて、プリント配線基板におけるz軸まわりのずれ量を算出した後、前記z軸まわりのずれ量に応じて前記移動台をz軸のまわりに回動調整して、前記パンチ用金型に対してプリント配線基板を正しい角度に調整する角度調整工程と、プリント配線基板における所定位置を前記撮像素子によって撮影し、その撮影結果に基づいて、前記移動台をx軸方向及び/又はy軸方向に移動調整してプリント配線基板を正しい穿孔実施位置に配置した状態で、プリント配線基板に穿孔を実施する穿孔工程とをこの順序で含むことが好ましい。
このような方法とすることにより、プリント配線基板における所定位置を撮像素子によって撮影し、その撮影結果に基づいて、プリント配線基板におけるz軸まわりのずれ量を算出し、z軸まわりのずれ量に応じて移動台をz軸のまわりに回動調整して、パンチ用金型に対してプリント配線基板を正しい角度に調整した後、プリント配線基板に穿孔を実施することが可能になるため、プリント配線基板がパンチ用金型に対して正しい角度で配置されていない場合であっても、高精度に穿孔を実施することが可能となる。
また、プリント配線基板に穿孔を実施するたびに移動台をx軸方向及び/又はy軸方向に移動調整することも可能になるため、高精度に穿孔を実施することが可能となる。
この場合、角度調整工程は、パンチ用金型とダイ用金型との間にプリント配線基板を供給するときに少なくとも1回実施すればよい。一方、移動台をx軸方向及び/又はy軸方向に移動調整するのは、穿孔工程毎に少なくとも1回行う。
(13)上記(12)に記載のプリント配線基板の穿孔方法においては、前記基板供給装置は、プリント配線基板を把持するための2つのクランパをさらに有する基板供給装置であり、前記穿孔装置は、前記移動台の上方における前記2つのクランパの間に、かつ、前記移動台とともにx軸方向に沿って移動するように設けられ、プリント配線基板を基板待機位置から穿孔実施位置に向かって案内するための基板案内板をさらに備える穿孔装置であり、前記2つのクランパは、前記基板案内板上に載置されたプリント配線基板を前記基板案内板のx軸方向における両側でプリント配線基板を把持するように構成されていることが好ましい。
このような方法とすることにより、プリント配線基板を案内するための基板案内板が、移動台の上方における2つのクランパの間に、かつ、移動台とともにx軸方向に沿って移動するように設けられているため、プリント配線基板は基板案内板とともにx軸方向に沿って、かつ、基板案内板上でy軸方向に沿って円滑に案内されるようになる。
この場合、基板案内板の上面の高さは、ダイ用金型の上面の高さよりも若干(例えば、0.050mm〜2.0mm程度)高い位置に設定されていることが好ましい。
上記(13)に記載のプリント配線基板の穿孔方法においては、前記2つのクランパは、プリント配線基板における基板待機位置側端部の両側縁をそれぞれ把持するように構成されていることが好ましい。
このような方法とすることにより、プリント配線基板における基板待機位置側端部から穿孔実施位置側端部に至る広い領域に対して、穿孔を実施することが可能となる。
また、この場合、穿孔加工の終わったプリント配線基板を2つのクランパから取り外し、水平方向に180度回転させた状態で2つのクランパで把持させ、再度穿孔を実施するようにすれば、プリント配線基板の全領域にわたって穿孔を実施することが可能となる。
(14)上記(13)に記載のプリント配線基板の穿孔方法においては、前記穿孔装置は、前記ダイ用金型の周囲に設けられ、プリント配線基板の案内をさらに円滑に行うための固定された別の基板案内板をさらに備える穿孔装置であることが好ましい。
プリント配線基板がリジッドである場合には、上記した別の基板案内板は必ずしも必要ではない。しかしながら、プリント配線基板がフレキシブルである場合には、基板案内板から先の領域にプリント配線基板を送るときには、プリント配線基板におけるx軸方向両端部やy軸方向片側端部が重力で垂下することに起因してプリント配線基板に反りやうねりが発生することがある。このような場合であっても、上記(14)に記載のプリント配線基板の穿孔方法のように、固定された別の基板案内板をダイ用金型の周囲に設けることによって、プリント配線基板の反りやうねりの発生を効果的に抑制することができるようになり、プリント配線基板を円滑に送ることが可能となる。
この場合、別の基板案内板の上面の高さは、ダイ用金型の上面の高さよりも若干(例えば、0.050mm〜2.0mm程度)高い位置に設定されていることが好ましい。
(15)上記(12)〜(14)のいずれかに記載のプリント配線基板の穿孔方法においては、前記穿孔工程は、プリント配線基板における所定位置が前記撮像素子の撮影範囲内に配置されるようにプリント配線基板を移動させた後、プリント配線基板を前記撮像素子によって撮影し、その撮影結果に基づいて、プリント配線基板におけるx軸方向及びy軸方向の移動量を算出する第1工程と、前記x軸方向及びy軸方向の移動量に応じて前記移動台をx軸方向及び/又はy軸方向に移動調整し、前記ストリッパプレートによってプリント配線基板を前記ダイプレートに圧接した後、プリント配線基板の穿孔予定部位に穿孔を実施して貫通孔を形成する第2工程とをこの順序で含むことが好ましい。
このような方法とすることにより、必要な移動量に応じて移動台をx軸方向及び/又はy軸方向に移動調整した後に、プリント配線基板に穿孔を実施することができるため、高精度な穿孔を実施することが可能となる。
(16)上記(15)に記載のプリント配線基板の穿孔方法においては、前記第1工程においては、前記第1工程においては、プリント配線基板におけるx軸方向及びy軸方向の移動量を算出する代わりに、プリント配線基板におけるx軸方向及びy軸方向の移動量並びにz軸まわりのずれ量を算出し、前記第2工程においては、前記x軸方向及びy軸方向の移動量に応じて前記移動台をx軸方向及び/又はy軸方向に移動調整する代わりに、前記x軸方向及びy軸方向の移動量並びに前記z軸まわりのずれ量に応じて、前記移動台を、x軸方向に移動調整、y軸方向に移動調整及び/又はz軸まわりに回動調整することが好ましい。
このような方法とすることにより、上記(15)に記載のプリント配線基板の穿孔方法の場合よりも、さらに高精度な穿孔を実施することが可能となる。
(17)上記(15)又は(16)に記載のプリント配線基板の穿孔方法においては、前記第2工程の後に、前記第2工程によって形成された貫通孔が前記撮像素子の撮影範囲内に配置されるようにプリント配線基板を所定距離移動させた後、プリント配線基板を前記撮像素子によって撮影し、前記貫通孔が正しい位置に形成されているかどうかを確認する第3工程をさらに含むことが好ましい。
このような方法とすることにより、第2工程によって形成された貫通孔が正しい位置に形成されているかどうかを次の穿孔動作を行う前に確認することができる。つまり、仮に第2工程によって形成された貫通孔が正しい位置に形成されていない場合には、プリント配線基板に穿孔を実施するのを一旦停止して必要な措置をとることが可能となる。
(18)上記(12)〜(14)のいずれかに記載のプリント配線基板の穿孔方法においては、前記穿孔工程は、穿孔実施位置にプリント配線基板を供給し、前記ストリッパプレートによってプリント配線基板を前記ダイプレートに圧接した後、プリント配線基板を前記撮像素子によって撮影し、その撮影結果に基づいて、プリント配線基板におけるx軸方向及びy軸方向のずれ量を算出する第1a工程と、前記x軸方向及びy軸方向のずれ量が許容範囲内にある場合には、プリント配線基板が前記ダイプレート上に圧接されたままの状態で、プリント配線基板に穿孔を実施し、前記x軸方向及びy軸方向のずれ量が許容範囲内にない場合には、前記ストリッパプレートによるプリント配線基板に対する圧接状態を解除し、前記x軸方向及びy軸方向のずれ量に応じて前記移動台をx軸方向及び/又はy軸方向に移動調整し、前記ストリッパプレートによってプリント配線基板を前記ダイプレートに圧接した後、プリント配線基板に穿孔を実施して貫通孔を形成する第2a工程とをこの順序で含むことが好ましい。
このような方法とすることにより、実際のずれ量に応じて移動台をx軸方向及び/又はy軸方向に移動調整した後に、プリント配線基板に穿孔を実施することができるため、高精度な穿孔を実施することが可能となる。また、この場合、ストリッパプレートでプリント配線基板を圧接した状態でずれ量を高精度に算出しているため、さらに高精度な穿孔を実施することが可能となる。
(19)上記(12)〜上記(14)のいずれかに記載のプリント配線基板の穿孔方法においては、前記穿孔工程は、穿孔実施位置にプリント配線基板を供給し、前記ストリッパプレートによってプリント配線基板を前記ダイプレートに圧接した後、プリント配線基板を前記撮像素子によって撮影し、その撮影結果に基づいて、プリント配線基板におけるx軸方向及びy軸方向のずれ量を算出する第1a工程と、前記x軸方向及びy軸方向のずれ量が許容範囲内にある場合には、プリント配線基板が前記ダイプレート上に圧接されたままの状態で、プリント配線基板に穿孔を実施し、前記x軸方向及びy軸方向のずれ量が許容範囲内にない場合には、前記ストリッパプレートによるプリント配線基板に対する圧接状態を解除し、前記x軸方向及びy軸方向のずれ量に応じて前記移動台をx軸方向及び/又はy軸方向に移動調整し、前記ストリッパプレートによってプリント配線基板を前記ダイプレートに圧接した後、プリント配線基板を前記撮像素子によって撮影し、その撮影結果に基づいて、プリント配線基板におけるx軸方向及びy軸方向のずれ量を算出し、前記x軸方向及びy軸方向のずれ量が許容範囲内になるまで、圧接解除・移動調整・圧接・撮影・ずれ量算出の工程を繰り返し、その後、前記x軸方向及びy軸方向のずれ量が許容範囲内になったら、プリント配線基板が前記ダイプレート上に圧接されたままの状態で、プリント配線基板に穿孔を実施して貫通孔を形成する第2b工程とをこの順序で含むことが好ましい。
このような方法とすることにより、ずれ量が許容範囲内に収まるまで移動台の微動調整工程を繰り返すことができるため、上記(18)に記載のプリント配線基板の穿孔方法の場合よりも、さらに高精度な穿孔を実施することが可能となる。
(20)上記(12)〜上記(14)のいずれかに記載のプリント配線基板の穿孔方法においては、前記穿孔工程は、穿孔実施位置にプリント配線基板を供給した後、プリント配線基板を前記撮像素子によって撮影し、その撮影結果に基づいて、プリント配線基板におけるx軸方向及びy軸方向のずれ量を算出する第1b工程と、前記x軸方向及びy軸方向のずれ量が許容範囲内にある場合には、前記ストリッパプレートによってプリント配線基板を前記ダイプレートに圧接した後、プリント配線基板に穿孔を実施し、前記x軸方向及びy軸方向のずれ量が許容範囲内にない場合には、前記x軸方向及びy軸方向のずれ量に応じて前記移動台をx軸方向及び/又はy軸方向に移動調整し、前記ストリッパプレートによってプリント配線基板を前記ダイプレートに圧接した後、プリント配線基板に穿孔を実施して貫通孔を形成する第2c工程とをこの順序で含むことが好ましい。
このような方法とすることにより、実際のずれ量に応じて移動台をx軸方向及び/又はy軸方向に移動調整した後に、プリント配線基板に穿孔を実施することができるため、上記(18)に記載のプリント配線基板の穿孔方法の場合と同様に、高精度な穿孔を実施することが可能となる。
(21)上記(12)〜(14)のいずれかに記載のプリント配線基板の穿孔方法においては、前記穿孔工程は、穿孔実施位置にプリント配線基板を供給した後、プリント配線基板を前記撮像素子によって撮影し、その撮影結果に基づいて、プリント配線基板におけるx軸方向及びy軸方向のずれ量を算出する第1b工程と、前記x軸方向及びy軸方向のずれ量が許容範囲内にある場合には、前記ストリッパプレートによってプリント配線基板を前記ダイプレートに圧接した後、プリント配線基板に穿孔を実施し、前記x軸方向及びy軸方向のずれ量が許容範囲内にない場合には、前記x軸方向及びy軸方向のずれ量に応じて前記移動台をx軸方向及び/又はy軸方向に移動調整し、プリント配線基板を前記撮像素子によって撮影し、その撮影結果に基づいて、プリント配線基板におけるx軸方向及びy軸方向のずれ量を算出し、前記x軸方向及びy軸方向のずれ量が許容範囲内になるまで、移動調整・撮影・ずれ量算出の工程を繰り返し、その後、前記x軸方向及びy軸方向のずれ量が許容範囲内になったら、前記ストリッパプレートによってプリント配線基板を前記ダイプレートに圧接した後、プリント配線基板に穿孔を実施して貫通孔を形成する第2d工程とをこの順序で含むことが好ましい。
このような方法とすることにより、ずれ量が許容範囲内に収まるまで移動台の微動調整工程を繰り返すことができるため、上記(20)に記載のプリント配線基板の穿孔方法の場合よりも、さらに高精度な穿孔を実施することが可能となる。
(22)上記(18)〜(21)のいずれかに記載のプリント配線基板の穿孔方法においては、前記第1a工程又は前記第1b工程においては、プリント配線基板におけるx軸方向及びy軸方向のずれ量を算出する代わりに、プリント配線基板におけるx軸方向及びy軸方向のずれ量並びにz軸まわりのずれ量を算出し、前記第2a工程、前記第2b工程、前記第2c工程又は前記第2d工程においては、前記x軸方向及びy軸方向のずれ量に応じて前記移動台をx軸方向及び/又はy軸方向に移動調整する代わりに、前記x軸方向及びy軸方向のずれ量並びに前記z軸まわりのずれ量に応じて、前記移動台を、x軸方向に移動調整、y軸方向に移動調整及び/又はz軸まわりに回動調整することが好ましい。
このような方法とすることにより、上記(18)〜(21)に記載のプリント配線基板の穿孔方法の場合よりも、さらに高精度な穿孔を実施することが可能となる。
(23)本発明のプリント配線基板は、上記(1)〜(22)のいずれかに記載のプリント配線基板の穿孔方法を用いて穿孔加工が施されていることを特徴とする。
このため、本発明のプリント配線基板は、貫通孔の内面で発生した穿孔屑をより完全に除去することが可能なプリント配線基板の穿孔方法を用いて穿孔加工が施されているため、貫通孔の内面から発生した穿孔屑がより完全に除去された、優れたプリント配線基板となる。
また、本発明のプリント配線基板は、穿孔屑が基板の上面に付着することを抑制することが可能なプリント配線基板の穿孔方法を用いて穿孔加工が施されているため、基板の上面に穿孔屑が付着することが抑制された品質の高いプリント配線基板となる。
さらにまた、本発明のプリント配線基板は、貫通孔を形成するための機構及び方法を単純にすることが容易なプリント配線基板の穿孔方法を用いて穿孔加工が施されているため、安価なプリント配線基板となる。
(24)本発明のBOC用基板は、上記(1)〜(22)のいずれかに記載のプリント配線基板の穿孔方法を用いて穿孔加工が施されていることを特徴とする。
このため、本発明のBOC用基板は、貫通孔の内面で発生した穿孔屑を容易に除去することが可能なプリント配線基板の穿孔方法を用いて穿孔加工が施されているため、貫通孔の内面から発生した穿孔屑がより完全に除去された、優れたBOC用基板となる。
また、本発明のBOC用基板は、穿孔屑が基板の上面に付着することを抑制することが可能なプリント配線基板の穿孔方法を用いて穿孔加工が施されているため、基板の上面に穿孔屑が付着することが抑制された品質の高いBOC用基板となる。
さらにまた、本発明のBOC用基板は、貫通孔を形成するための機構及び方法を単純にすることが容易なプリント配線基板の穿孔方法を用いて穿孔加工が施されているため、安価なBOC用基板となる。
(25)本発明の穿孔装置は、パンチ及びストリッパプレートを有するパンチ用金型と、ダイプレートを有するダイ用金型とを備え、プリント配線基板に穿孔加工を実施する穿孔装置であって、前記ストリッパプレートと前記ダイプレートとの間に前記プリント配線基板を挟んだ状態で前記パンチを下降することにより、前記プリント配線基板に貫通孔を形成する第1機能と、前記ストリッパプレートと前記ダイプレートとの間に前記プリント配線基板を挟んだ状態のまま前記パンチを上昇させた後、前記パンチ用金型側から前記ストリッパプレートにおけるパンチ孔を介して前記貫通孔に圧縮空気を送り込むことにより、前記貫通孔の内側に存在する穿孔屑を前記ダイプレートにおけるダイ孔を介して除去する第2機能と、前記ストリッパプレートと前記ダイプレートとの間に前記プリント配線基板を挟んだ状態のまま前記パンチを再度下降することにより、前記貫通孔の内側に存在する穿孔屑を前記ダイ孔を介して除去する第3機能とを備えることを特徴とする。
このため、本発明の穿孔装置によれば、まず第1機能によってパンチを下降して基板に貫通孔を形成し、第2機能によってパンチを上昇させた後に圧縮空気を貫通孔に送り込むことにより貫通孔の内側に存在する穿孔屑をダイ孔を介して除去し、第3機能によってパンチを再度下降することにより貫通孔の内側に存在する穿孔屑をダイ孔を介して除去することとしているため、仮に第2機能によって貫通孔の内面に穿孔屑が残存してしまった場合であっても、第3機能によってパンチを再度下降することによって、貫通孔の内面に残存する穿孔屑をきれいに除去することができる。その結果、貫通孔の内面から発生した穿孔屑がより完全に除去された、優れたプリント配線基板を製造することができる。
また、本発明の穿孔装置によれば、ストリッパプレートとダイプレートとの間に常に基板を挟んだ状態で、上記した第1機能〜第3機能を働かせることとしているため、基板の上面は常にストリッパプレートで覆われることとなり、基板の上面に穿孔屑が付着することが抑制された品質の高いプリント配線基板を製造することができる。
また、本発明の穿孔装置によれば、特許文献2に記載された穿孔方法を用いた穿孔装置の場合のように基板の材料や厚さに合わせてパンチで打ち抜く回数やストローク量を適宜設定変更する必要があるわけではなく、第1機能及び第3機能による合計2回の単純な打ち抜き動作によってストレートな貫通孔を形成するものであるため、貫通孔を形成するための機構及び方法を単純にすることが容易となる。このため、安価なプリント配線基板を製造することができる。
以下、本発明のプリント配線基板の穿孔方法、プリント配線基板、BOC用基板及び穿孔装置について、図に示す実施の形態に基づいて説明する。
本発明の各実施形態を詳細に説明する前に、本発明のプリント配線基板の穿孔方法によって貫通孔が形成されたBOC用基板及びこのBOC用基板を有する半導体装置について説明する。
図1は、BOC用基板20の全体平面図である。図2は、BOC用基板20の一部を拡大して模式的に示す図である。図2(a)はBOC用基板20の一部を拡大して模式的に示す平面図であり、図2(b)は図2(a)のA−A断面図である。図3は、半導体装置1を模式的に示す図である。
BOC用基板20は、図2(b)に示すように、基材層24と、基材層24の両面に形成されるレジスト層26,28とを有している。基材層24としては、例えば、ガラス布基材にBT(ビスマレイド・トリアジン)樹脂を含浸させた樹脂基板(厚さ200μm)が用いられている。レジスト層26,28としては、例えば、厚さ40μmの有機レジスト層が用いられている。
BOC用基板20に形成される貫通孔22は、図2(a)に示すように、平面視略長円形状である。貫通孔22の周囲には、ランド32及びボンディングパッド34を有する配線部30が形成されている。ランド32及びボンディングパッド34は、例えば、厚さ10μmの銅層38の表面に厚さ3μmの金層36が積層された構造を有している。
図1に示すように貫通孔22が形成されたBOC用基板20は、BOC用基板セル20aとして1つ1つ切り離された後、半導体装置1を構成する1部品として用いられる。
半導体装置1は、図3に示すように、ICチップ10と、ICチップ10を搭載するBOC用基板セル20aとを有している。ICチップ10は、BOC用基板セル20aの一方の面に接着剤Cを介して取り付けられている。ランド32のそれぞれには、はんだボール36が固着されている。ボンディングパッド34とICチップ10の電極12とは、貫通孔22を介して金属ワイヤ14によって接続されている。
以下に本発明のプリント配線基板の穿孔方法、BOC用基板及び穿孔装置について、各実施形態を例として説明する。
[実施形態1]
まず、実施形態1に係る穿孔装置100の概要について、図4〜図6を用いて説明する。
図4は、実施形態1に係る穿孔装置100を示す正面図である。図5は、実施形態1に係る穿孔装置100を示す平面図である。図6は、実施形態1に係る穿孔装置100を示す側面図である。
実施形態1に係るトリミング装置100は、図4〜図6に示すように、各種の機構(後述する。)を搭載・固定するための装置本体200と、BOC用基板20を搬送する搬送機構300と、搬送機構300の下方に位置する基板供給装置400と、基板供給装置400によって供給されたBOC用基板20に穿孔を実施するための穿孔機構600とを備えている。
装置本体200は、平面略矩形状の機台によって構成されている。装置本体200の右側部には、各機構等を設定プログラムによって駆動制御するコントローラ(図示せず。)を内蔵するコントローラボックス210が配設されている。装置本体200のx軸方向両側部には、穿孔加工前のBOC用基板20を載置する基板搬入部220と、穿孔加工後のBOC用基板20を載置する基板搬出部230とが配設されている。
基板搬入部220は、搬送機構300に穿孔加工前のBOC用基板20を引き渡すためのローダ機構240を有している。なお、ローダ機構240についての詳細な説明は省略する。
基板搬出部230は、搬送機構300から穿孔加工後のBOC用基板20を受け取るための回収ボックス250を有している。回収ボックス250は、y軸方向に沿って移動可能である。
搬送機構300は、図4に示すように、基板搬入部220から後述する基板案内板500に向けてBOC用基板20を搬送する第1搬送機構310と、基板案内板500から基板搬出部230に向けてBOC用基板20を搬送する第2搬送機構320とを有し、装置本体200上に立ち上がりプレート260を介して配設されている。
これにより、穿孔加工前のBOC用基板20を基板搬入部220に供給するだけで、BOC用基板20の供給を行うことができるようになる。また、穿孔加工後のBOC用基板20を基板搬出部230から回収するだけで、BOC用基板20の回収を行うことができるようになる。このため、全体としての穿孔作業の生産性を高めることができる。また、基板搬入部220から基板案内板500へのBOC用基板20の搬送と、基板案内板500から基板搬出部230へのBOC用基板20の搬送とが、それぞれ別の搬送機構によって行われるため、全体としての穿孔作業の生産性を高めることができる。
図7は、基板供給装置400を示す平面図である。図8は、基板供給装置400を示す側面図である。図9は、基板供給装置400を示す正面図である。なお、図8においては、2つのクランパ450,460の図示を省略し、図9においてもクランパ460の図示を省略している。
基板供給装置400は、図4〜図6に示すように、基板送り方向に沿ったy軸方向及び基板送り方向に直交するx軸方向に沿ってそれぞれ移動可能、かつ、z軸のまわりに回動可能な移動台402と、BOC用基板20を把持するための2つのクランパ450,460とを有している。
移動台402は、図7〜図9に示すように、x軸方向に沿って移動する第1移動機構410と、y軸方向に沿って移動する第2移動機構420と、z軸のまわりに回動する第3移動機構430とを有している。
第1移動機構410は、サーボモータ412、サーボモータ412に軸支されたスクリューシャフト414、第1テーブル416及びx軸方向に沿って延在するガイド418(図5参照。)を有し、装置本体200上に配設されている。第1移動機構410は、サーボモータ412の駆動によるスクリューシャフト414の回転により、第1テーブル416がガイド418上をx軸方向に沿って移動するように構成されている。
第2移動機構420は、サーボモータ422、サーボモータ422に軸支されたスクリューシャフト424、第2テーブル426及びy軸方向に沿って延在するガイド428を有し、第1テーブル416上に配設されている。第2移動機構420は、サーボモータ422の駆動によるスクリューシャフト424の回転により、第2テーブル426がガイド428上をy軸方向に沿って移動するように構成されている。
第3移動機構430は、サーボモータ432、サーボモータ432に軸支されたスクリューシャフト434、第3テーブル436、第3テーブル436に回転力を付与する移動子438及び移動子438の原点位置を検出するセンサ440を有し、第2テーブル426上に配設されている。第3テーブル436は、第2テーブル426上の枢軸442に枢支され、移動子438上にテーブル受け444を介して揺動自在に配設されている。また、第3テーブル436のx軸方向に沿った両側には、2つのクランパ450,460をそれぞれ配置するためのクランパホルダ446,448が配設されている。第3移動機構430は、サーボモータ432の駆動によるスクリューシャフト424の回転により、枢軸442を回転中心とするz軸まわりに回動するように構成されている。
2つのクランパ450,460は、BOC用基板20を把持する機能を有する回動部材452,462と、回動部材452,462を受ける固定部材454,464と、回動部材452,462を駆動するための駆動用のシリンダ456,466とをそれぞれ有し、第3テーブル436のクランパホルダ446,448上にそれぞれ配置されている。さらに、2つのクランパ450,460は、BOC用基板20における基板待機位置側端部の両側縁をそれぞれ把持するように構成されている。
2つのクランパ450,460のうちクランパ450は、駆動用のシリンダ456の駆動による回動部材452の回動により、回動部材452と固定部材454との間においてBOC用基板20を把持するように構成されている。クランパ460についても同様である。
移動台402の上方における2つのクランパ450,460の間には、図5及び図8に示すように、BOC用基板20を基板待機位置から穿孔実施位置に向かって案内するための基板案内板500が、脚部材502を介して配設されている。基板案内板500は、移動台402とともにx軸方向に沿って移動可能である。基板案内板500の上面の高さは、後述するダイ用金型640の上面の高さよりも、例えば、0.10mmだけ高い位置に設定されている。
また、後述するダイ用金型640の周囲には、BOC用基板20の案内をさらに円滑に行うための固定された別の基板案内板510(図示せず。)が設けられている。別の基板案内板510の上面の高さは、後述するダイ用金型640の上面の高さよりも、例えば、0.10mmだけ高い位置に設定されている。
図10は、パンチ用金型620を説明するために示す図である。図10(a)はパンチ用金型620を下から見た図であり、図10(b)は図10(a)のA−A断面図であり、図10(c)は図10(a)のB−B断面図である。図11は、ダイ用金型640を説明するために示す図である。図11(a)はダイ用金型640を上から見た図であり、図11(b)は図11(a)のA−A断面図であり、図11(c)は図11(a)のB−B断面図である。図12は、パンチ用金型620及びダイ用金型640の構造を説明するために模式的に示す図である。図12(a)はパンチ用金型620及びダイ用金型640の構造を説明するために模式的に示す図であり、図12(b)はパンチ孔632周辺部分を拡大して示す図である。
なお、図12においては、パンチ用金型620及びダイ用金型640の構造は模式的に図示することとし、位置決め用ピンや位置決め用孔は図示を省略している。また、説明を簡略化するため、パンチ用金型620における3つのパンチ622のうち1つのパンチ622のみを図示することとし、ダイ用金型640における3つのダイ孔646のうち1つのダイ孔646のみを図示することとしている。
穿孔機構600は、図6に示すように、基板供給装置400によって供給されたBOC用基板20に穿孔を実施するための穿孔用金型610と、穿孔用金型610を取り付けるための穿孔用金型取り付け部680(図示せず。)と、穿孔用金型610を昇降させるための昇降機構690とを有し、穿孔装置100の正面奥側に配設されている。
穿孔用金型610は、図10〜図12に示すように、パンチ用金型620と、ダイ用金型640と、パンチ用金型620及びダイ用金型640を穿孔用金型取り付け部680に対して位置決めするための2本の位置決め用ピン650とを有している。
パンチ用金型620は、図10及び図12に示すように、略長円形状からなる3つのパンチ622(図12には1つのパンチ622のみ図示。)と、パンチプレート624と、バッキングプレート626と、ストリッパプレート630とを有し、上側の穿孔用金型取り付け部680に取り付けられている。パンチプレート624は、3つのパンチ622を係止するパンチ係止孔(図示せず。)を有し、バッキングプレート626に固定されている。
ストリッパプレート630は、図10及び図12に示すように、パンチ622を挿通可能なパンチ孔632を有し、ガイドピン658とともにバッキングプレート626に昇降自在に保持されている。パンチ孔632の周囲には、凸部638が形成されている。また、ストリッパプレート630には、位置決め用ピン650に対応する位置決め用孔652が設けられている。
図12(b)に示すように、パンチ孔632の内面には、パンチ622の外形形状に対応した内面形状からなる第1内周部634と、第1内周部634の上端部に設けられ第1内周部634の横断面形状よりも大きな横断面形状を有する第2内周部636とが形成されている。第2内周部636の内面形状は、ストリッパプレート630におけるBOC用基板20に対向する面に対して所定角度傾斜したテーパ面からなる内面形状である。
ストリッパプレート630には、図10及び図12に示すように、BOC用基板20の貫通孔22に向けて圧縮空気を送り込むための流路660と、流路660と連通しパンチ孔632における第2内周部636の上端部を囲うように設けられた空気室662とが形成されている。
ダイ用金型640は、図11及び図12に示すように、ダイプレート642と、バッキングプレート644とを有し、下側の穿孔用金型取り付け部680に取り付けられている。ダイプレート642はバッキングプレート644に固定されている。ダイプレート642は、パンチ用金型620における3つのパンチ622に対応する3つのダイ孔646を有している。ダイ孔646の周囲には、凸部647が形成されている。また、ダイプレート642及びバッキングプレート644には、位置決め用ピン650に対応する位置決め用孔654が設けられている。
また、図12では図示を省略したが、パンチ用金型620の側方には、BOC用基板20を撮影するための撮像素子670が配設されている(図15参照。)。
位置決め用ピン650は、図10及び図11に示すように、ダイ用金型640の中でz軸に沿って進退可能に配設されている。そして、ストリッパプレート630の位置決め用孔652に対して嵌合可能な、また、ダイ用金型640の位置決め用孔654に対して挿通可能な、さらには穿孔用金型取り付け部680におけるダイ用金型640を取り付けるための部位に設けられた位置決め用孔(図示せず。)に対して嵌合する円柱体によって形成されている。
次に、実施形態1に係るプリント配線基板の穿孔方法について、図13〜図15を用いて説明する。
図13及び図14は、実施形態1に係るプリント配線基板の穿孔方法を説明するために示すフローチャートである。図15は、実施形態1に係るプリント配線基板の穿孔方法を説明するために示す図である。図15(a)〜図15(d)は実施形態1に係るプリント配線基板の穿孔方法における第1工程及び第2工程を説明するために示す図である。
なお、図15においては、以下に説明する各工程の理解を容易にするため、パンチ用金型620などの構造は模式的に図示している。
実施形態1に係るプリント配線基板の穿孔方法は、図13に示すように、穿孔加工前のBOC用基板20を穿孔実施位置に供給する基板供給工程と、穿孔用金型610に対してBOC用基板20を正しい角度に調整する角度調整工程と、BOC用基板20に穿孔を実施する穿孔工程と、穿孔加工後のBOC用基板20を穿孔実施位置から回収する基板回収工程とを含むものである。穿孔工程は、図14に示す第1工程と第2工程とを含んでいる。第1工程は、(C1)撮影範囲内への基板移動工程と、(C2)水平方向移動量算出工程とを含んでいる。第2工程は、(C3)水平方向移動量調整工程と、(C4)基板押さえ工程と、(C5)パンチ孔開け工程とを含んでいる。以下、これら各工程を順次説明する。
(A)基板供給工程
まず、基板搬入部220に載置されたBOC用基板20を、第1搬送機構310によって基板搬入部220から基板案内板500に向けて搬送する。第1搬送機構310によって基板案内板500上の所定位置にBOC用基板20が載置されたら、2つのクランパ450,460の回動部材452,462をそれぞれ回動させて、BOC用基板20における基板待機位置側端部の両側縁をそれぞれ把持する。その後、移動台402をx軸方向及び/又はy軸方向に移動調整して、BOC用基板20を基板待機位置から穿孔実施位置まで移動させる。
(B)角度調整工程
まず、BOC用基板20における所定位置を撮像素子670によって撮影し、その撮影結果に基づいて、BOC用基板20におけるz軸まわりのずれ量を算出する。このとき、このずれ量が許容範囲内である場合には、次の(C)穿孔工程に進む。このずれ量が許容範囲内にない場合には、z軸まわりのずれ量に応じて、移動台402をz軸まわりに回動調整して、パンチ用金型620に対してBOC用基板20を正しい角度に調整する。
(C)穿孔工程
BOC用基板20における所定位置を撮像素子670によって撮影し、その撮影結果に基づいて、移動台402をx軸方向及び/又はy軸方向に移動調整してBOC用基板20を正しい穿孔実施位置に配置した状態で、BOC用基板20に穿孔を実施する。この(C)穿孔工程は、以下に示す第1工程としての(C1)撮影範囲内への基板移動工程及び(C2)水平方向移動量算出工程と、第2工程としての(C3)水平方向移動量調整工程、(C4)基板押さえ工程及び(C5)パンチ孔開け工程とに分類される。
(C1)撮影範囲内への基板移動工程
BOC用基板20における位置検出マークMが撮像素子670の撮影範囲672内に配置されるようにBOC用基板20を移動させる(図15(a)及び図15(b)参照。)。
なお、上記(B)角度調整工程において、BOC用基板20における位置検出マークMが撮像素子670の撮影範囲672内にある場合には、この(C1)撮影範囲内への基板移動工程は省略されることはいうまでもない。
(C2)水平方向移動量算出工程
BOC用基板20(BOC用基板20の位置検出マークM)を撮像素子670によって撮影し、その撮影結果に基づいて、穿孔予定の部位までのx軸方向及びy軸方向の移動量(BOC用基板20におけるx軸方向及びy軸方向の移動量)を算出する。
なお、この工程においては、撮像素子670による撮影を省略することもできる。その場合は、上記(B)角度調整工程において撮影した撮影結果に基づいて、BOC用基板20におけるx軸方向及びy軸方向の移動量を算出する。
(C3)水平方向移動量調整工程
上記(C2)水平方向移動量算出工程によって算出されたx軸方向及びy軸方向の移動量に応じて、移動台402をx軸方向及び/又はy軸方向に移動調整する(図15(c)参照。)。
(C4)基板押さえ工程
昇降機構690を駆動してパンチ用金型620を下降させ、ストリッパプレート630によってBOC用基板20をダイ用金型640に圧接する(図15(d)参照。)。
(C5)パンチ孔開け工程
昇降機構690を駆動してパンチ用金型620をさらに下降させ、BOC用基板20に穿孔を実施する。
BOC用基板20に必要な穿孔を実施し終えるまで、上記(C)穿孔工程を必要な回数繰り返す。そして、BOC用基板20に対する穿孔加工作業が終了する。
(D)基板回収工程
移動台402をx軸方向及び/又はy軸方向に移動調整して、穿孔加工後のBOC用基板20を穿孔実施位置から穿孔待機位置に移動させる。そして、2つのクランパ450,460の回動部材452,462をそれぞれ回動させ、BOC用基板20の把持状態を解除する。
次に、基板案内板500上に載置された状態のBOC用基板20を、第2搬送機構320によって基板案内板500から基板搬出部230に向けて搬送する。穿孔加工済みのBOC用基板20は、基板搬出部230の回収ボックス250内に載置される。
このようにして、BOC用基板20に対する穿孔加工作業が実施される。
このように、実施形態1に係るプリント配線基板の穿孔方法は、上記した実施形態1に係る穿孔装置100を用いてBOC用基板20に穿孔を実施するための穿孔方法であって、BOC用基板20における所定位置を撮像素子670によって撮影し、その撮影結果に基づいて、BOC用基板20におけるz軸まわりのずれ量を算出した後、z軸まわりのずれ量に応じて移動台402をz軸のまわりに回動調整して、パンチ用金型620に対してBOC用基板20を正しい角度に調整する角度調整工程と、BOC用基板20における所定位置を撮像素子670によって撮影し、その撮影結果に基づいて、移動台402をx軸方向及び/又はy軸方向に移動調整してBOC用基板20を正しい穿孔実施位置に配置した状態で、BOC用基板20に穿孔を実施する穿孔工程とをこの順序で含んでいる。
このため、実施形態1に係るプリント配線基板の穿孔方法によれば、BOC用基板20における所定位置を撮像素子670によって撮影し、その撮影結果に基づいて、BOC用基板20におけるz軸まわりのずれ量を算出し、z軸まわりのずれ量に応じて移動台402をz軸のまわりに回動調整して、パンチ用金型620に対してBOC用基板20を正しい角度に調整した後、BOC用基板20に穿孔を実施することが可能になるため、BOC用基板20がパンチ用金型620に対して正しい角度で配置されていない場合であっても、高精度に穿孔を実施することが可能な穿孔方法となる。
また、BOC用基板20に穿孔を実施するたびに移動台402をx軸方向及び/又はy軸方向に移動調整することも可能になるため、高精度に穿孔を実施することが可能となる。
この場合、(B)角度調整工程は、パンチ用金型620とダイ用金型640との間にBOC用基板20を供給するときに少なくとも1回実施すればよい。一方、移動台402をx軸方向及び/又はy軸方向に移動調整するのは、(C)穿孔工程毎に少なくとも1回行う。
実施形態1に係るプリント配線基板の穿孔方法においては、上記した(C)穿孔工程は、第1工程としての(C1)撮影範囲内への基板移動工程及び(C2)水平方向移動量算出工程と、第2工程としての(C3)水平方向移動量調整工程、(C4)基板押さえ工程及び(C5)パンチ孔開け工程とを含んでいる。
これにより、必要なx軸方向及びy軸方向の移動量に応じて移動台402をx軸方向及び/又はy軸方向に移動調整した後に、BOC用基板20に穿孔を実施することができるため、高精度な穿孔を実施することが可能となる。
また、実施形態1に係るプリント配線基板の穿孔方法においては、上記した(C3)水平方向移動量調整工程によって移動台402をx軸方向及びy軸方向に移動調整することができるため、例えば、実施形態1のように3つのパンチ622が配設されたパンチ用金型620(図10(a)参照。)を用いた場合には、金型を比較的小さくすることができるため金型の製造コストを安く抑えることが可能となるとともに、1つ1つの貫通孔の加工精度を比較的高くすることが可能となる。一方、例えば縦横3列ずつ計9つのパンチが配設されたパンチ用金型を用いた場合には、1回の穿孔動作で大量の貫通孔を形成することができるため、1枚のプリント配線基板あたりの穿孔加工所要時間を比較的少なくすることが可能となる。
ここで、実施形態1に係るプリント配線基板の穿孔方法は、上記(C5)パンチ孔開け工程において、以下の(第1ステップ)〜(第3ステップ)を行うことを特徴としている。図16は、実施形態1に係るプリント配線基板の穿孔方法を説明するために示す図である。図16(a)〜図16(f)は、(第1ステップ)〜(第3ステップ)を示す図である。
(第1ステップ)
ストリッパプレート630とダイプレート642との間にBOC用基板20を挟んだ状態で(図16(a)参照。)パンチ622を下降することにより、BOC用基板20に貫通孔22を形成する(図16(b)参照。)。
(第2ステップ)
ストリッパプレート630とダイプレート642との間にBOC用基板20を挟んだ状態のままパンチ622を上昇させた後、パンチ用金型620側からパンチ孔632を介して貫通孔22に圧縮空気を送り込むことにより、貫通孔22の内側に存在する穿孔屑をダイ孔646を介して除去する(図16(c)参照。)。
(第3ステップ)
ストリッパプレート630とダイプレート642との間にBOC用基板20を挟んだ状態のままパンチ622を再度下降することにより、貫通孔22の内側に存在する穿孔屑をダイ孔646を介して除去する(図16(d)参照。)。
第3ステップが終了したら、パンチ622を上昇させ(図16(e)参照。)、さらにストリッパプレート630を上昇させる(図16(f)参照。)。
このように、実施形態1に係るプリント配線基板の穿孔方法によれば、まず第1ステップでパンチ622を下降してBOC用基板20に貫通孔22を形成し、第2ステップでパンチ622を上昇させた後に圧縮空気を貫通孔22に送り込むことにより貫通孔22の内側に存在する穿孔屑をダイ孔646を介して除去し、第3ステップでパンチ622を再度下降することにより貫通孔22の内側に存在する穿孔屑をダイ孔646を介して除去することとしているため、仮に第2ステップ終了時において貫通孔22の内面に穿孔屑が残存してしまった場合であっても、第3ステップでパンチ622を再度下降することによって、貫通孔22の内面に残存する穿孔屑をきれいに除去することができる。その結果、貫通孔22の内面で発生した穿孔屑をより完全に除去することができる。
また、実施形態1に係るプリント配線基板の穿孔方法によれば、ストリッパプレート630とダイプレート642との間に常にBOC用基板20を挟んだ状態で、上記した第1ステップから第3ステップまでの一連の動作を行うこととしているため、BOC用基板20の上面は常にストリッパプレート630で覆われることとなり、穿孔屑がBOC用基板20の上面に付着することを抑制することができる。
また、実施形態1に係るプリント配線基板の穿孔方法は、特許文献2に記載された穿孔方法の場合のように基板の材料や厚さに合わせてパンチで打ち抜く回数やストローク量を適宜設定変更する必要があるわけではなく、第1ステップ及び第3ステップにおける合計2回の単純な打ち抜き動作によってストレートな貫通孔を形成するものであるため、貫通孔22を形成するための機構及び方法を単純にすることが容易となる。
このため、実施形態1に係るプリント配線基板の穿孔方法は、貫通孔22の内面で発生した穿孔屑をより完全に除去することができるとともに、穿孔屑がBOC用基板20の上面に付着することを抑制することができ、さらに貫通孔22を形成するための機構及び方法を単純にすることが容易なプリント配線基板の穿孔方法となる。
以上、実施形態1に係るプリント配線基板の穿孔方法の特徴及び効果について、図13〜図16を用いて詳細に説明したが、実施形態1に係るプリント配線基板の穿孔方法においては以下のような特徴及び効果も有している。
実施形態1に係るプリント配線基板の穿孔方法においては、図10〜図12に示すように、パンチ孔632の内径とパンチ622の外径とは略同一であるため、BOC用基板20の上面において、ストリッパプレート630によってカバーされずに露出してしまう部分の面積を少なくすることができる。その結果、穿孔屑がBOC用基板20の上面に付着することをさらに抑制することができる。
ここで、「パンチ孔632の内径とパンチ622の外径とは略同一である」とは、パンチ孔632の内周面とパンチ622の外周面との間に必要最小限のクリアランスしか設定されていないということである。
実施形態1に係るプリント配線基板の穿孔方法においては、図12(b)に示すように、パンチ孔632の内面には、パンチ622の外形形状に対応した内面形状からなる第1内周部634と、第1内周部634の上端部に設けられ第1内周部634の横断面形状よりも大きな横断面形状を有する第2内周部636とが形成されており、パンチ622の先端部がパンチ孔632における第1内周部634から第2内周部636まで上昇したときに、圧縮空気がパンチ孔632を介して貫通孔22に送り込まれるように構成されている(図16(c)参照。)。
このため、実施形態1に係るプリント配線基板の穿孔方法によれば、パンチ622がいわゆる空気弁のような働きをして、パンチ622の先端部がダイ孔646からパンチ孔632における第1内周部634までの間の位置にあるときには圧縮空気は貫通孔22に送り込まれず、パンチ622の先端部が第1内周部634から第2内周部636まで上昇したときにはじめて圧縮空気が貫通孔22に送られることとなる。その結果、パンチ622の高速な上下動に合わせて圧縮空気を高速にON/OFF制御する必要がなくなるので、制御が容易となるとともに、穿孔の高速化に対応することが容易となる。
実施形態1に係るプリント配線基板の穿孔方法においては、図10及び図12(a)に示すように、ストリッパプレート630には、貫通孔22に向けて圧縮空気を送り込むための流路660と、流路660と連通しパンチ孔632における第2内周部636の上端部を囲うように設けられた空気室662とが形成されている。これにより、圧縮空気が貫通孔22の内面全周にわたって送り込まれるため、貫通孔22の内面に残存する穿孔屑をきれいに除去することができる。また、流路660から送り込まれる圧縮空気を空気室662で一時的に溜めておくことができるため、貫通孔22に送り込まれる圧縮空気の圧力及び流量をほぼ一定に保つことが可能となる。このため、上記した第2ステップにおいて、貫通孔22に対して均一化された一定の圧縮空気が送られるため、貫通孔22の内面に残存する穿孔屑をさらにきれいに除去することができる。
実施形態1に係るプリント配線基板の穿孔方法においては、第1ステップにおけるパンチ622の下死点と第3ステップにおけるパンチ622の下死点とは略同一であるため、第1ステップ及び第3ステップにおけるパンチ622の下死点を変更する必要がなくなり、貫通孔22を形成するための機構及び方法を単純にすることがさらに容易となる。
実施形態1に係るプリント配線基板の穿孔方法においては、図12(a)に示すように、ダイプレート642におけるダイ孔646の周囲には、凸部647が形成されている。
例えば、BOC用基板に貫通孔を形成する場合、BOC用基板におけるダイ用金型側の面にレジスト層が被膜されていると、レジスト層は比較的柔らかいことから、穿孔を実施することによって貫通孔の周辺部分においてダレなどが発生することがある。しかしながら、実施形態1に係るプリント配線基板の穿孔方法によれば、ダイ孔646の周辺部分と接触するBOC用基板20の基板部分は、その他の基板部分と比較して大きな力で挟持されることとなるため、貫通孔22の周辺部分におけるダレの発生を抑制することができ、品質の良いBOC用基板を製造することができるようになる。
実施形態1に係るプリント配線基板の穿孔方法においては、図12(b)に示すように、ストリッパプレート630におけるパンチ孔632の周囲には、凸部638が形成されている。
例えば、BOC用基板に貫通孔を形成する場合、貫通孔近傍に形成されている配線部に穿孔屑が付着してしまうとショートを起こすおそれがある。しかしながら、実施形態1に係るプリント配線基板の穿孔方法によれば、貫通孔22(貫通孔22の内面)に沿ってBOC用基板20の上面をしっかりとカバーすることができるため、穿孔屑が貫通孔22近傍に形成されている配線部30に付着することをさらに抑制することができる。
実施形態1に係るプリント配線基板の穿孔方法においては、図16(a)及び図16(b)に示すように、上記した第1ステップでは、BOC用基板20における配線部形成面がストリッパプレート630側になるように、ストリッパプレート630とダイプレート642との間にBOC用基板20を挟んだ状態でパンチ622を下降することにより、BOC用基板20に貫通孔22を形成することとしているため、貫通孔22を、BOC用基板20における配線部形成面のパターンに基づいて精度良く形成することができるようになる。
実施形態1に係るプリント配線基板の穿孔方法においては、図10及び図11に示すように、パンチ用金型620には、3つのパンチ622が配設されており、ダイ用金型640には、3つのパンチ622に対応する3つのダイ孔646が配設されている。これにより、貫通孔の内面で発生した穿孔屑がより完全に除去された優れた貫通孔22を、1回の穿孔動作で複数形成することができるようになるため、生産性を高くすることが可能となる。
実施形態1に係るプリント配線基板の穿孔方法においては、上記した穿孔装置100は、移動台402の上方における2つのクランパ450,460の間に、かつ、移動台402とともにx軸方向に沿って移動するように設けられ、BOC用基板20を基板待機位置から穿孔実施位置に向かって案内するための基板案内板500をさらに備える穿孔装置である。そして、2つのクランパ450,460は、基板案内板500上に載置されたBOC用基板20を基板案内板500のx軸方向における両側でBOC用基板20を把持するように構成されている。
このため、実施形態1に係るプリント配線基板の穿孔方法によれば、BOC用基板20を案内するための基板案内板500が、移動台402の上方における2つのクランパ450,460の間に、かつ、移動台402とともにx軸方向に沿って移動するように設けられているため、BOC用基板20は基板案内板500とともにx軸方向に沿って、かつ、基板案内板500上でy軸方向に沿って円滑に案内されるようになる。
実施形態1に係るプリント配線基板の穿孔方法においては、2つのクランパ450,460は、BOC用基板20における基板待機位置側端部の両側縁をそれぞれ把持するように構成されているため、BOC用基板20における基板待機位置側端部から穿孔実施位置側端部に至る広い領域に対して、穿孔を実施することが可能となる。
また、この場合、穿孔加工の終わったBOC用基板20を2つのクランパ450,460から取り外し、水平方向に180度回転させた状態で2つのクランパ450,460で把持させ、再度穿孔を実施するようにすれば、BOC用基板20の全領域にわたって穿孔を実施することが可能となる。
実施形態1に係るプリント配線基板の穿孔方法においては、上記した穿孔装置100は、ダイ用金型640の周囲に設けられ、BOC用基板20の案内をさらに円滑に行うための固定された別の基板案内板510(図示せず。)をさらに備える穿孔装置である。
BOC用基板20がリジッドである場合には、上記した別の基板案内板510は必ずしも必要ではない。しかしながら、BOC用基板20がフレキシブルである場合には、基板案内板500から先の領域にBOC用基板20を送るときには、BOC用基板20におけるx軸方向両端部やy軸方向片側端部が重力で垂下することに起因してBOC用基板20に反りやうねりが発生することがある。このような場合であっても、実施形態1に係るプリント配線基板の穿孔方法のように、固定された別の基板案内板510をダイ用金型640の周囲に設けることによって、BOC用基板20の反りやうねりの発生を効果的に抑制することができるようになり、BOC用基板20を円滑に送ることが可能となる。
実施形態1に係るBOC用基板20は、上記した実施形態1に係るプリント配線基板の穿孔方法を用いて穿孔加工が施されたものである。
このため、実施形態1に係るBOC用基板20は、貫通孔22の内面で発生した穿孔屑をより完全に除去することが可能なプリント配線基板の穿孔方法を用いて穿孔加工が施されているため、貫通孔22の内面から発生した穿孔屑がより完全に除去された、優れたBOC用基板となる。
また、実施形態1に係るBOC用基板20は、BOC用基板20の上面に穿孔屑が付着することを抑制することが可能なプリント配線基板の穿孔方法を用いて穿孔加工が施されているため、穿孔屑がBOC用基板20の上面に付着することが抑制された品質の高いBOC用基板となる。
さらにまた、実施形態1に係るBOC用基板20は、貫通孔22を形成するための機構及び方法を単純にすることが容易なプリント配線基板の穿孔方法を用いて穿孔加工が施されているため、安価なBOC用基板となる。
実施形態1に係る穿孔装置100は、パンチ622及びストリッパプレート630を有するパンチ用金型620と、ダイプレート642を有するダイ用金型640とを備え、BOC用基板20などのプリント配線基板に穿孔加工を実施する穿孔装置である。そして、穿孔装置100は、ストリッパプレート630とダイプレート642との間にプリント配線基板を挟んだ状態でパンチ622を下降することにより、プリント配線基板に貫通孔を形成する第1機能と、ストリッパプレート630とダイプレート642との間にプリント配線基板を挟んだ状態のままパンチ622を上昇させた後、パンチ用金型620側からストリッパプレート630におけるパンチ孔632を介して貫通孔に圧縮空気を送り込むことにより、貫通孔の内側に存在する穿孔屑をダイプレート642におけるダイ孔646を介して除去する第2機能と、ストリッパプレート630とダイプレート642との間にプリント配線基板を挟んだ状態のままパンチ622を再度下降することにより、貫通孔の内側に存在する穿孔屑をダイ孔646を介して除去する第3機能とを備えている。
このため、実施形態1に係る穿孔装置100によれば、まず第1機能によってパンチ622を下降して基板に貫通孔を形成し、第2機能によってパンチ622を上昇させた後に圧縮空気を貫通孔に送り込むことにより貫通孔の内側に存在する穿孔屑をダイ孔646を介して除去し、第3機能によってパンチ622を再度下降することにより貫通孔の内側に存在する穿孔屑をダイ孔646を介して除去することとしているため、仮に第2機能によって貫通孔の内面に穿孔屑が残存してしまった場合であっても、第3機能によってパンチ622を再度下降することによって、貫通孔の内面に残存する穿孔屑をきれいに除去することができる。その結果、貫通孔の内面から発生した穿孔屑がより完全に除去された、優れたプリント配線基板を製造することができる。
また、実施形態1に係る穿孔装置100によれば、ストリッパプレート630とダイプレート642との間に常に基板を挟んだ状態で、上記した第1機能〜第3機能を働かせることとしているため、基板の上面は常にストリッパプレート630で覆われることとなり、基板の上面に穿孔屑が付着することが抑制された品質の高いプリント配線基板を製造することができる。
また、実施形態1に係る穿孔装置100によれば、特許文献2に記載された穿孔方法を用いた穿孔装置の場合のように基板の材料や厚さに合わせてパンチで打ち抜く回数やストローク量を適宜設定変更する必要があるわけではなく、第1機能及び第3機能による合計2回の単純な打ち抜き動作によってストレートな貫通孔を形成するものであるため、貫通孔を形成するための機構及び方法を単純にすることが容易となる。このため、安価なプリント配線基板を製造することができる。
[実施形態2]
図17は、実施形態2に係るプリント配線基板の穿孔方法を説明するために示す図である。図17(a)〜図17(f)は、(第1ステップ)〜(第4ステップ)を示す図である。なお、図17において、実施形態1で説明した部材と同一の部材については同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。
実施形態2に係るプリント配線基板の穿孔方法は、図17(a)〜図17(f)に示すように、基本的には実施形態1に係るプリント配線基板の穿孔方法と同じであるが、第3ステップの後に、以下に示す第4ステップをさらに含んでいる点で、実施形態1に係るプリント配線基板の穿孔方法と異なっている。
(第4ステップ)
ストリッパプレート630とダイプレート642との間にBOC用基板20を挟んだ状態のままパンチ622を上昇させた後、パンチ用金型620側からパンチ孔632を介して貫通孔22に圧縮空気を再度送り込むことにより、貫通孔22の内側に存在する穿孔屑をダイ孔646を介して除去する(図17(e)参照。)。
第4ステップが終了したら、圧縮空気を送り込むのを停止させ、ストリッパプレート630を上昇させる(図17(f)参照。)。
このように、実施形態2に係るプリント配線基板の穿孔方法は、第3ステップの後に上記の第4ステップをさらに含んでいる点で、実施形態1に係るプリント配線基板の穿孔方法とは異なるが、実施形態1に係るプリント配線基板の穿孔方法の場合と同様に、まず第1ステップでパンチ622を下降してBOC用基板20に貫通孔22を形成し、第2ステップでパンチ622を上昇させた後に圧縮空気を貫通孔22に送り込むことにより貫通孔22の内側に存在する穿孔屑をダイ孔646を介して除去し、第3ステップでパンチ622を再度下降することにより貫通孔22の内側に存在する穿孔屑をダイ孔646を介して除去することとしている。このため、仮に第2ステップ終了時において貫通孔22の内面に穿孔屑が残存してしまった場合であっても、第3ステップでパンチ622を再度下降することによって、貫通孔22の内面に残存する穿孔屑をきれいに除去することができる。その結果、貫通孔22の内面で発生した穿孔屑をより完全に除去することができる。
また、実施形態2に係るプリント配線基板の穿孔方法によれば、ストリッパプレート630とダイプレート642との間に常にBOC用基板20を挟んだ状態で、上記した第1ステップから第3ステップまでの一連の動作を行うこととしているため、BOC用基板20の上面は常にストリッパプレート630で覆われることとなり、穿孔屑がBOC用基板20の上面に付着することを抑制することができる。
また、実施形態2に係るプリント配線基板の穿孔方法によれば、第1ステップ及び第3ステップにおける合計2回の単純な打ち抜き動作によってストレートな貫通孔を形成するものであるため、貫通孔22を形成するための機構及び方法を単純にすることが容易となる。
このため、実施形態2に係るプリント配線基板の穿孔方法は、実施形態1に係るプリント配線基板の穿孔方法の場合と同様に、貫通孔22の内面で発生した穿孔屑をより完全に除去することができるとともに、穿孔屑がBOC用基板20の上面に付着することを抑制することができ、さらに貫通孔22を形成するための機構及び方法を単純にすることが容易なプリント配線基板の穿孔方法となる。
さらにまた、実施形態2に係るプリント配線基板の穿孔方法においては、第3ステップの後に、上記した第4ステップを含むこととしているため、仮に、第3ステップを行うことによって貫通孔22の内面に新たな穿孔屑が発生してしまったとしても、第4ステップでパンチ622を上昇させた後に圧縮空気を貫通孔22に再度送り込むことによって、そのような穿孔屑をダイ孔646を介して除去することが可能である。このため、貫通孔22の内面に残存する穿孔屑をさらにきれいに除去することができる。
また、第4ステップの動作についても第1ステップから第3ステップまでの動作の場合と同様に、ストリッパプレート630とダイプレート642との間にBOC用基板20を挟んだ状態で行うこととしているため、BOC用基板20の上面はストリッパプレート630で覆われることとなり、穿孔屑がBOC用基板20の上面に付着することを抑制することができる。
実施形態2に係るプリント配線基板の穿孔方法は、第3ステップの後に上記の第4ステップをさらに含んでいる点以外の点では、実施形態1に係るプリント配線基板の穿孔方法と同じであるため、実施形態1に係るプリント配線基板の穿孔方法を用いることによって得られる効果を同様に有する。
[実施形態3]
図18は、実施形態3に係るプリント配線基板の穿孔方法を説明するために示すフローチャートである。
実施形態3に係るプリント配線基板の穿孔方法は、図18に示すように、基本的には実施形態1に係るプリント配線基板の穿孔方法と同じであるが、第2工程における(C5)パンチ孔開け工程の後に第3工程をさらに含んでいる点で、実施形態1に係るプリント配線基板の穿孔方法と異なっている。
第3工程は、図18に示すように、第2工程によって形成された貫通孔22が撮像素子670の撮影範囲672内に配置されるようにBOC用基板20を所定距離移動させる(C6)撮影範囲内への基板移動工程(その2)と、BOC用基板20を撮像素子670によって撮影し、貫通孔22が正しい位置に形成されているかどうかを確認する(C7)貫通孔確認工程とを含んでいる。
このように、実施形態3に係るプリント配線基板の穿孔方法は、第2工程における(C5)パンチ孔開け工程の後に第3工程としての(C6)撮影範囲内への基板移動工程(その2)及び(C7)貫通孔確認工程をさらに含んでいる点で、実施形態1に係るプリント配線基板の穿孔方法とは異なるが、実施形態1に係るプリント配線基板の穿孔方法の場合と同様に、穿孔工程は、第1工程としての(C1)撮影範囲内への基板移動工程及び(C2)水平方向移動量算出工程と、第2工程としての(C3)水平方向移動量調整工程、(C4)基板押さえ工程及び(C5)パンチ孔開け工程とを含んでいる。
このため、実施形態3に係るプリント配線基板の穿孔方法は、実施形態1に係るプリント配線基板の穿孔方法の場合と同様に、必要なx軸方向及びy軸方向の移動量に応じて移動台402をx軸方向及び/又はy軸方向に移動調整した後に、BOC用基板20に穿孔を実施することができるため、高精度な穿孔を実施することが可能となる。
また、実施形態3に係るプリント配線基板の穿孔方法においては、第2工程における(C5)パンチ孔開け工程の後に第3工程としての(C6)撮影範囲内への基板移動工程(その2)及び(C7)貫通孔確認工程を行うため、第2工程によって形成された貫通孔22が正しい位置に形成されているかどうかを次の穿孔動作を行う前に確認することができる。つまり、仮に第2工程によって形成された貫通孔22が正しい位置に形成されていない場合には、BOC用基板20に穿孔を実施するのを一旦停止して必要な措置をとることが可能となる。
[実施形態4]
図19は、実施形態4に係るプリント配線基板の穿孔方法を説明するために示すフローチャートである。
実施形態4に係るプリント配線基板の穿孔方法は、基本的には実施形態1に係るプリント配線基板の穿孔方法と同様の工程を含むものである。具体的には、穿孔加工前のBOC用基板20を穿孔実施位置に供給する基板供給工程と、穿孔用金型610に対してBOC用基板20を正しい角度に調整する角度調整工程と、BOC用基板20に穿孔を実施する穿孔工程と、穿孔加工後のBOC用基板20を穿孔実施位置から回収する基板回収工程とを含むものである。しかしながら、実施形態4に係るプリント配線基板の穿孔方法が実施形態1に係るプリント配線基板の穿孔方法と異なるのは、穿孔工程の内容である。
すなわち、実施形態1に係るプリント配線基板の穿孔方法においては、穿孔工程は、第1工程としての(C1)撮影範囲内への基板移動工程及び(C2)水平方向移動量算出工程と、第2工程としての(C3)水平方向移動量調整工程、(C4)基板押さえ工程及び(C5)パンチ孔開け工程とを含むものである。これに対し、実施形態4に係るプリント配線基板の穿孔方法においては、穿孔工程は、図19に示すように、第1a工程としての(E1)基板押さえ工程及び(E2)水平方向ずれ量算出工程と、第2a工程としての(E3)基板押さえ解除工程、(E4)水平方向ずれ量調整工程、(E5)基板押さえ工程(その2)及び(E6)パンチ孔開け工程とを含んでいる。以下、これら(E1)〜(E6)工程を順次説明する。
なお、実施形態4に係るプリント配線基板の穿孔方法における基板供給工程、角度調整工程及び基板回収工程は、実施形態1で説明した(A)基板供給工程、(B)角度調整工程及び(D)基板回収工程と同様であるため、詳細な説明は省略する。
(E1)基板押さえ工程
パンチ用金型620とダイ用金型640との間に配置されたBOC用基板20に対して、昇降機構690を駆動してパンチ用金型620を下降させ、ストリッパプレート630によってBOC用基板20をダイ用金型640に圧接する。
なお、(B)角度調整工程において、既にストリッパプレート630によってBOC用基板20をダイ用金型640に圧接した状態である場合には、この(E1)基板押さえ工程が省略されることはいうまでもない。
(E2)水平方向ずれ量算出工程
BOC用基板20を撮像素子670によって撮影し、その撮影結果に基づいて、BOC用基板20における正しい穿孔実施位置からのずれ量(x軸方向及びy軸方向のずれ量)を算出する。このとき、正しい穿孔実施位置からのずれ量が許容範囲内である場合には、後述する(E6)パンチ孔開け工程に進む。正しい穿孔実施位置からのずれ量が許容範囲内にない場合には、次の(E3)基板押さえ解除工程に進む。
なお、この工程においては、撮像素子670による撮影を省略することもできる。その場合は、(B)角度調整工程において撮影した撮影結果に基づいて、BOC用基板20における正しい穿孔実施位置からのずれ量を算出する。
(E3)基板押さえ解除工程
昇降機構690を駆動してパンチ用金型620を上昇させ、ストリッパプレート630によるBOC用基板20に対する圧接状態を解除する。
(E4)水平方向ずれ量調整工程
上記(E3)水平方向ずれ量算出工程によって算出された正しい穿孔実施位置からのずれ量に応じて、移動台402をx軸方向及び/又はy軸方向に移動調整する。
(E5)基板押さえ工程(その2)
昇降機構690を駆動してパンチ用金型620を再度下降させ、ストリッパプレート630によってBOC用基板20をダイ用金型640に圧接する。
(E6)パンチ孔開け工程
昇降機構690を駆動してパンチ用金型620をさらに下降させ、BOC用基板20に穿孔を実施する。
BOC用基板20に必要な穿孔を実施し終えるまで、上記した工程を必要な回数繰り返す。そして、BOC用基板20に対する穿孔加工作業が終了する。
このように、実施形態4に係るプリント配線基板の穿孔方法は、穿孔工程が、穿孔実施位置にBOC用基板20を供給し、ストリッパプレート630によってBOC用基板20をダイプレート642に圧接した後、BOC用基板20を撮像素子670によって撮影し、その撮影結果に基づいて、BOC用基板20におけるx軸方向及びy軸方向のずれ量を算出する第1a工程と、x軸方向及びy軸方向のずれ量が許容範囲内にある場合には、BOC用基板20がダイプレート642上に圧接されたままの状態で、BOC用基板20に穿孔を実施し、x軸方向及びy軸方向のずれ量が許容範囲内にない場合には、ストリッパプレート630によるBOC用基板20に対する圧接状態を解除し、x軸方向及びy軸方向のずれ量に応じて移動台402をx軸方向及び/又はy軸方向に移動調整し、ストリッパプレート630によってBOC用基板20をダイプレート642に圧接した後、BOC用基板20に穿孔を実施して貫通孔を形成する第2a工程とをこの順序で含んでいる。
このため、実施形態4に係るプリント配線基板の穿孔方法によれば、実際のずれ量に応じて移動台402をx軸方向及び/又はy軸方向に移動調整した後に、BOC用基板20に穿孔を実施することができるため、高精度な穿孔を実施することが可能となる。また、この場合、ストリッパプレート630でBOC用基板20を圧接した状態でずれ量を高精度に算出しているため、さらに高精度な穿孔を実施することが可能となる。
以上、本発明のプリント配線基板の穿孔方法、プリント配線基板、BOC用基板及び穿孔装置を上記の各実施形態に基づいて説明したが、本発明は上記の各実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様において実施することが可能であり、例えば次のような変形も可能である。
[変形例1]
図20は、変形例1に係るプリント配線基板の穿孔方法を説明するために示すフローチャートである。
変形例1に係るプリント配線基板の穿孔方法は、図19に示すように、実施形態4に係るプリント配線基板の穿孔方法の場合と同様の工程を含んでいるが、変形例1に係るプリント配線基板の穿孔方法においては、穿孔工程において、第2a工程における(E5)基板押さえ工程(その2)の後に(E7)水平方向ずれ量算出工程(その2)を行う点で、実施形態3に係るプリント配線基板の穿孔方法の場合とは異なっている。そして、(E7)水平方向ずれ量算出工程(その2)によって算出されたずれ量に応じて、正しい穿孔実施位置からのずれ量が許容範囲内である場合には(E6)パンチ孔開け工程に進むこととなり、正しい穿孔実施位置からのずれ量が許容範囲内にない場合には、(E3)基板押さえ解除工程に再度戻ることとなる。
すなわち、変形例1に係るプリント配線基板の穿孔方法は、穿孔工程が、上記した実施形態4で説明した第1a工程と、x軸方向及びy軸方向のずれ量が許容範囲内にある場合には、BOC用基板20がダイプレート642上に圧接されたままの状態で、BOC用基板20に穿孔を実施し、x軸方向及びy軸方向のずれ量が許容範囲内にない場合には、ストリッパプレート630によるBOC用基板20に対する圧接状態を解除し、x軸方向及びy軸方向のずれ量に応じて移動台402をx軸方向及び/又はy軸方向に移動調整し、ストリッパプレート630によってBOC用基板20をダイプレート642に圧接した後、BOC用基板20を撮像素子670によって撮影し、その撮影結果に基づいて、BOC用基板20におけるx軸方向及びy軸方向のずれ量を算出し、x軸方向及びy軸方向のずれ量が許容範囲内になるまで、圧接解除・移動調整・圧接・撮影・ずれ量算出の工程を繰り返し、その後、x軸方向及びy軸方向のずれ量が許容範囲内になったら、BOC用基板20がダイプレート642上に圧接されたままの状態で、BOC用基板20に穿孔を実施して貫通孔22を形成する第2b工程とをこの順序で含むことを特徴としている。
このため、変形例1に係るプリント配線基板の穿孔方法によれば、ずれ量が許容範囲内に収まるまで移動台402の微動調整工程を繰り返すことができるため、実施形態4に係るプリント配線基板の穿孔方法の場合よりも、さらに高精度な穿孔を実施することが可能となる。
[変形例2]
図21は、変形例2に係るプリント配線基板の穿孔方法を説明するために示すフローチャートである。
変形例2に係るプリント配線基板の穿孔方法は、図21に示すように、実施形態4に係るプリント配線基板の穿孔方法と同様の工程を含んでいるが、変形例2に係るプリント配線基板の穿孔方法においては、穿孔工程において、ストリッパプレート630によってBOC用基板20をダイ用金型640に圧接せずに、(E2)水平方向ずれ量算出工程及び(E4)水平方向ずれ量調整工程を行う点で、実施形態4に係るプリント配線基板の穿孔方法の場合とは異なっている。
すなわち、変形例2に係るプリント配線基板の穿孔方法は、穿孔工程が、穿孔実施位置にBOC用基板20を供給した後、BOC用基板20を撮像素子670によって撮影し、その撮影結果に基づいて、BOC用基板20におけるx軸方向及びy軸方向のずれ量を算出する第1b工程と、x軸方向及びy軸方向のずれ量が許容範囲内にある場合には、ストリッパプレート630によってBOC用基板20をダイプレート642に圧接した後、BOC用基板20に穿孔を実施し、x軸方向及びy軸方向のずれ量が許容範囲内にない場合には、x軸方向及びy軸方向のずれ量に応じて移動台402をx軸方向及び/又はy軸方向に移動調整し、ストリッパプレート630によってBOC用基板20をダイプレート642に圧接した後、BOC用基板20に穿孔を実施して貫通孔22を形成する第2c工程とをこの順序で含むことを特徴としている。
このため、変形例2に係るプリント配線基板の穿孔方法によれば、実際のずれ量に応じて移動台402をx軸方向及び/又はy軸方向に移動調整した後に、BOC用基板20に穿孔を実施することができるため、実施形態4に係るプリント配線基板の穿孔方法の場合と同様に、高精度な穿孔を実施することが可能となる。
[変形例3]
図22は、変形例3に係るプリント配線基板の穿孔方法を説明するために示すフローチャートである。
変形例3に係るプリント配線基板の穿孔方法は、図22に示すように、変形例2に係るプリント配線基板の穿孔方法の場合と同様の工程を含んでいるが、変形例3に係るプリント配線基板の穿孔方法においては、穿孔工程において、第2c工程における(E4)水平方向ずれ量調整工程の後に(E7)水平方向ずれ量算出工程(その2)を行う点で、変形例2に係るプリント配線基板の穿孔方法とは異なっている。そして、(E7)水平方向ずれ量算出工程(その2)によって算出されたずれ量に応じて、正しい穿孔実施位置からのずれ量が許容範囲内である場合には(E1)基板押さえ工程を経て(E6)パンチ孔開け工程に進むこととなり、正しい穿孔実施位置からのずれ量が許容範囲内にない場合には、(E4)水平方向ずれ量調整工程に再度戻ることとなる。
すなわち、変形例3に係るプリント配線基板の穿孔方法は、穿孔工程が、上記した変形例2で説明した第1b工程と、x軸方向及びy軸方向のずれ量が許容範囲内にある場合には、ストリッパプレート630によってBOC用基板20をダイプレート642に圧接した後、BOC用基板20に穿孔を実施し、x軸方向及びy軸方向のずれ量が許容範囲内にない場合には、x軸方向及びy軸方向のずれ量に応じて移動台402をx軸方向及び/又はy軸方向に移動調整し、BOC用基板20を撮像素子670によって撮影し、その撮影結果に基づいて、BOC用基板20におけるx軸方向及びy軸方向のずれ量を算出し、x軸方向及びy軸方向のずれ量が許容範囲内になるまで、移動調整・撮影・ずれ量算出の工程を繰り返し、その後、x軸方向及びy軸方向のずれ量が許容範囲内になったら、ストリッパプレート630によってBOC用基板20をダイプレート642に圧接した後、BOC用基板20に穿孔を実施して貫通孔22を形成する第2d工程とをこの順序で含むことを特徴としている。
このため、変形例3に係るプリント配線基板の穿孔方法によれば、ずれ量が許容範囲内に収まるまで移動台402の微動調整工程を繰り返すことができるため、変形例2に係るプリント配線基板の穿孔方法の場合よりも、さらに高精度な穿孔を実施することが可能となる。
[変形例4]
図23は、変形例4に係るプリント配線基板の穿孔方法におけるダイ用金型640Bの構造を説明するために模式的に示す図である。
変形例4に係るプリント配線基板の穿孔方法が実施形態1に係るプリント配線基板の穿孔方法と異なるのは、その穿孔方法に用いるダイ用金型の構造である。すなわち、実施形態1に係るプリント配線基板の穿孔方法においては、図12(a)に示すように、ダイ用金型640のダイプレート642におけるダイ孔646の周囲には、凸部647が形成されているのに対し、変形例4に係るプリント配線基板の穿孔方法においては、図23に示すように、ダイ用金型640Bのダイプレート642Bにおけるダイ孔646の周囲には、溝648が形成されている。
このように、変形例4に係るプリント配線基板の穿孔方法は、実施形態1に係るプリント配線基板の穿孔方法の場合とは、その穿孔方法に用いるダイ用金型の構造が異なっているが、実施形態1に係るプリント配線基板の穿孔方法の場合と同様に、ダイ孔646の周辺部分と接触するBOC用基板20の基板部分は、その他の基板部分と比較して大きな力で挟持されることとなるため、貫通孔22の周辺部分におけるダレの発生を抑制することができ、品質の良いBOC用基板を製造することができるようになる。
[変形例5]
図24は、変形例5に係るプリント配線基板の穿孔方法におけるパンチ用金型620Cの構造を説明するために模式的に示す図である。
変形例5に係るプリント配線基板の穿孔方法が実施形態1に係るプリント配線基板の穿孔方法と異なるのは、その穿孔方法に用いるパンチ用金型の構造である。すなわち、実施形態1に係るプリント配線基板の穿孔方法においては、図12(a)に示すように、パンチ用金型620のストリッパプレート630におけるパンチ孔632の周囲には、凸部638が形成されているのに対し、変形例5に係るプリント配線基板の穿孔方法においては、図20に示すように、パンチ用金型620Cのストリッパプレート630Cにおけるパンチ孔632の周囲には凸部は形成されていない。
このように、変形例5に係るプリント配線基板の穿孔方法は、実施形態1に係るプリント配線基板の穿孔方法の場合とは、その穿孔方法に用いるパンチ用金型の構造が異なっているが、実施形態1に係るプリント配線基板の穿孔方法の場合と同様に、ダイ孔646の周辺部分と接触するBOC用基板20の基板部分は、その他の基板部分と比較して大きな力で挟持されることとなるため、貫通孔22の周辺部分におけるダレの発生を抑制することができ、品質の良いBOC用基板を製造することができるようになる。
[変形例6]
図25は、変形例6に係るプリント配線基板の穿孔方法におけるパンチ用金型620D及びダイ用金型640Dの構造を説明するために模式的に示す図である。
変形例6に係るプリント配線基板の穿孔方法が実施形態1に係るプリント配線基板の穿孔方法と異なるのは、その穿孔方法に用いるパンチ用金型及びダイ用金型の構造である。具体的には、変形例6に係るプリント配線基板の穿孔方法においては、図25に示すように、パンチ用金型620Dのストリッパプレート630DにおけBOC用基板20に対向する面及びダイ用金型640Dのダイプレート642DにおけるBOC用基板20に対向する面には、ポリウレタン樹脂Rがコーティングされている。ポリウレタン樹脂Rの厚さは、例えば20μmである。
本発明のプリント配線基板の穿孔方法に用いるBOC用基板20に対して貫通孔22を形成する際に、変形例6に係るプリント配線基板の穿孔方法によれば、BOC用基板20の表面に形成された配線部30やレジスト層26,28(ともに図2参照。)に望ましくない傷がついてしまうのを抑制することが可能となり、優れたBOC用基板を形成することができるようになる。
[変形例7]
図26は、変形例7に係るプリント配線基板の穿孔方法におけるパンチ用金型620Eの構造を説明するために模式的に示す図である。
変形例7に係るプリント配線基板の穿孔方法が実施形態1に係るプリント配線基板の穿孔方法と異なるのは、その穿孔方法に用いるストリッパプレートのパンチ孔における第2内周部の内面形状である。すなわち、実施形態1に係るプリント配線基板の穿孔方法においては、図12(a)に示すように、ストリッパプレート630のパンチ孔632における第2内周部636の内面形状は、ストリッパプレート630におけるBOC用基板20に対向する面に対して所定角度傾斜したテーパ面からなる内面形状であるのに対し、変形例7に係るプリント配線基板の穿孔方法においては、図26に示すように、ストリッパプレート630Eのパンチ孔632E(図示せず。)における第2内周部636Eの内面形状は、ストリッパプレート630EにおけるBOC用基板20に対向する面に対して垂直な面からなる内面形状である。
このように、変形例7に係るプリント配線基板の穿孔方法は、実施形態1に係るプリント配線基板の穿孔方法の場合とは、その穿孔方法に用いるストリッパプレートのパンチ孔における第2内周部の内面形状が異なっているが、実施形態1に係るプリント配線基板の穿孔方法の場合と同様に、パンチ622の先端部が第1内周部634Eから第2内周部636Eまで上昇したときに、圧縮空気がパンチ孔632Eを介して貫通孔22に送り込まれるように構成されている。このため、パンチ622がいわゆる空気弁のような働きをして、パンチ622の先端部がダイ孔646から第1内周部634Eまでの間の位置にあるときには圧縮空気は貫通孔22に送り込まれず、パンチ622の先端部が第1内周部634Eから第2内周部636Eまで上昇したときにはじめて圧縮空気が貫通孔22に送られることとなる。その結果、パンチ622の高速な上下動に合わせて圧縮空気を高速にON/OFF制御する必要がなくなるので、制御が容易となるとともに、穿孔の高速化に対応することが容易となる。
さらに、本発明のプリント配線基板の穿孔方法においては、次に示すような変形も可能であることはいうまでもない。
(1)上記実施形態1に係るプリント配線基板の穿孔方法においては、穿孔工程として、上記した第1工程と第2工程とを含むものを例示して説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、第1工程においては、BOC用基板20におけるx軸方向及びy軸方向の移動量を算出する代わりに、BOC用基板20におけるx軸方向及びy軸方向の移動量並びにz軸まわりのずれ量を算出し、第2工程においては、x軸方向及びy軸方向の移動量に応じて移動台402をx軸方向及び/又はy軸方向に移動調整する代わりに、x軸方向及びy軸方向の移動量並びにz軸まわりのずれ量に応じて、移動台402を、x軸方向に移動調整、y軸方向に移動調整及び/又はz軸まわりに回動調整するような方法であってもよい。
(2)上記実施形態3に係るプリント配線基板の穿孔方法においては、穿孔工程として、上記した第1a工程と第2a工程とを含むものを例示して説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、第1a工程においては、BOC用基板20におけるx軸方向及びy軸方向のずれ量を算出する代わりに、BOC用基板20におけるx軸方向及びy軸方向のずれ量並びにz軸まわりのずれ量を算出し、第2a工程においては、x軸方向及びy軸方向のずれ量に応じて移動台402をx軸方向及び/又はy軸方向に移動調整する代わりに、x軸方向及びy軸方向のずれ量並びにz軸まわりのずれ量に応じて、移動台402を、x軸方向に移動調整、y軸方向に移動調整及び/又はz軸まわりに回動調整するような方法であってもよい。
(3)上記実施形態1に係るプリント配線基板の穿孔方法においては、上記(B)角度調整工程」において、ストリッパプレート630によってBOC用基板20をダイ用金型640に圧接せずに撮像素子670によって撮影し、その撮影結果に基づいて、BOC用基板20におけるz軸まわりのずれ量を算出する場合を例として説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。上記(B)角度調整工程において、ストリッパプレート630によってBOC用基板20をダイ用金型640に圧接した状態で撮像素子670によって撮影し、その撮影結果に基づいて、BOC用基板20におけるz軸まわりのずれ量を算出してもよい。
(4)上記各実施形態においては、本発明のプリント配線基板の穿孔方法を、BOC用基板に適用した場合を例示して説明しているが、本発明はこれに限定されるものではなく、他のプリント配線基板に適用することももちろん可能である。