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JP2006218566A - フレキシブルプリント基板のパンチング加工方法 - Google Patents

フレキシブルプリント基板のパンチング加工方法 Download PDF

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JP2006218566A JP2005033640A JP2005033640A JP2006218566A JP 2006218566 A JP2006218566 A JP 2006218566A JP 2005033640 A JP2005033640 A JP 2005033640A JP 2005033640 A JP2005033640 A JP 2005033640A JP 2006218566 A JP2006218566 A JP 2006218566A
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Abstract

【課題】フレキシブルプリント基板に細長開口部を打ち抜き形成するパンチング加工方法において、打ち抜き用パンチが下型のパンチ穴からテーパ部へ突出する位置まで挿通されない短いストロークの金型を使用しても、抜きかすが下型の表面にめくれ上がることなく、下型のテーパ部から順次下方へ排出されるようにする。
【解決手段】打ち抜き用パンチの下型12のパンチ穴12aには、直線状の細長開口部20の長手方向側縁部22の略中央部近傍位置に凸形状の打ち抜き部21を連設する。凸形状の打ち抜き部21は、細長開口部の側縁部22から直角に突出している長さLの部分が、下型12と抜きかす15との間で摩擦力を生じさせるため、抜きかす15がめくれ上がるのを抑止することができる。
【選択図】図2

Description

本発明は電子機器に使用されるフレキシブルプリント基板のパンチング加工方法に関するものであり、特に、打ち抜き用パンチを使用してスリット穴や分割用スリットなどの細長開口部を打ち抜き形成するパンチング加工方法に関するものである。
可撓性を有するフレキシブルプリント基板に、非スルーホールや電子部品を収納する開口部などを形成する方法として、打ち抜き用パンチを使用するパンチング加工が広く行われている。通常は、絶縁基板上に銅箔などで必要な導体回路を形成し、カバーレイ、ソルダーレジスト層などで被覆した後に、パンチング加工が行われる。
従来のパンチング加工では、上型と下型との間にフレキシブルプリント基板を挿入し、上型の押さえ板でフレキシブルプリント基板を押さえながらパンチングする方法が知られている(例えば、特許文献1参照)。特許文献1記載の金型を図10に示す。この金型は上型11と下型12とからなり、上型11は打ち抜き用パンチ13の基端部が嵌着されているプレート11aと、打ち抜き用パンチ13の先端部が挿入されているサポート穴11bを有する押さえ板(特許文献1では上型プレート)11cとから構成され、下型12には前記打ち抜き用パンチ13の先端部が挿入されてフレキシブルプリント基板が打ち抜かれるパンチ穴12aを有し、該パンチ穴12aの下部は徐々に拡径されてテーパ部12bが設けられている。
図11に示すように、上型11と下型12との間にフレキシブルプリント基板14を挿入し、図示はしないが、フレキシブルプリント基板14に開穿されたガイド穴を、下型12に立設されたガイドピンに挿通させて位置合わせが行われる。
図12に示すように、上型11が下降してくると、先ず押さえ板11cがフレキシブルプリント基板14を下型12との間に挟み込み、フレキシブルプリント基板14の歪みや曲がりなどを矯正する。この押さえ板11cは、ばね機構(図示せず)によってフレキシブルプリント基板14を挟み込んだまま固定し、この状態で、上型のプレート11aおよびそれに嵌着された打ち抜き用パンチ13が一体に下降すると、打ち抜き用パンチ13の先端部が下型のパンチ穴12aに挿入されて、打ち抜き用パンチ13と下型12とのせん断によりフレキシブルプリント基板14が打ち抜かれる。
図13に示すように、打ち抜き用パンチ13が下型のパンチ穴12aを抜けてテーパ部12bの位置まで挿通されれば、フレキシブルプリント基板の抜きかす(以下、単に「抜きかす」という)15が下型12の下方へ落下し、該抜きかす15が下型12内に詰まることはない。そのためには、打ち抜き用パンチ13の全長及び下型12とのストローク(下型のパンチ穴12aへの挿通長さ)を長くする必要がある。
一般に、打ち抜き用パンチ13の全長は短い方が加工精度がよく、また、上型のプレート11aに嵌着された際に突出長さが短い方が垂直角度の精度が向上する。さらに、下型12とのストロークが短い方が摩擦が少なくて済み、金型の寿命も長くなる。そこで、打ち抜き用パンチ13の全長及びストロークはできる限り短い方が好ましく、フレキシブルプリント基板14の打ち抜きに必要なストロークは、フレキシブルプリント基板14の先端部が下型12の表面からパンチ穴12aへ0.3mm〜0.5mm程度挿通されれば十分である。
これに対して、下型のパンチ穴12aの表面からテーパ部12bの最上部までの長さは、下型12を例えばHS鋼などの硬度の高い材質を使用しても、強度確保のために2mm以上とる必要がある。したがって、前述したように、フレキシブルプリント基板14の打ち抜きストロークを0.3mm〜0.5mm程度にした場合は、図14に示すように、打ち抜き用パンチ13の先端部が下型のパンチ穴12aを抜けてテーパ部12bの位置まで挿通されず、抜きかす15が下型のパンチ穴12aの内部に詰まり、破線G部分に示すように、抜きかす15が順次蓄積されていくことになる。
前記打ち抜き用パンチ13が、幅寸法に比べて長さ寸法が相当長いスリット穴や分割用スリットなどの細長開口部を打ち抜く形状である場合は、該打ち抜き用パンチ13が上昇する際に抜きかす15が瞬間的に打ち抜き用パンチ13の先端部下面に吸着して持ち上げられ、図15に示すように、めくれ上がって下型12の上方へはみ出すことがある。この傾向は、細長い抜きかす15の中央部分で顕著に現れる。
このように、下型12の表面にはみ出した抜きかす15が、次の工程で新たなフレキシブルプリント基板14を装着する際に下型12との間に挟まれると、パンチング加工したときにフレキシブルプリント基板14に打痕などの不具合を生じることになる。
このため、新たなフレキシブルプリント基板14を装着する際に、その都度、下型12の表面に抜きかす15がないことを確認し、万一、抜きかす15があるときは、エアブローやブラッシングで抜きかす15を除去した後に、次のフレキシブルプリント基板14を装着しなければならず、作業効率が悪化するという問題があった。
抜きかす15が下型12の表面にはみ出さないように、下型12の下部を密閉構造にして抜きかす15をエアにて吸引排出する方法も考えられるが、フレキシブルプリント基板14にパンチング加工する箇所が複数あって同一系統で吸引する場合は、複数箇所のうち何れか一つの箇所で抜きかす15が排出された瞬間に、吸引圧力が低下して吸引排出操作が連続的には行えないという欠点がある。パンチング加工するすべての箇所へ個別に吸引手段を設置すればよいが、金型構造が複雑となって現実には困難である。
このほか、スリット穴形成部に予め小径の予備穴を開穿しておき、突起を設けたスリット穴用パンチを予備穴に当接させて抜きかすを破断するパンチング加工方法(例えば特許文献2参照)も知られている。
特開平7−24792号公報 特開平7−24793号公報
特許文献1記載の発明は、打ち抜き用パンチの先端部が下型のパンチ穴からテーパ部へ突出する位置までのストロークが長いため、加工精度並びに垂直角度の精度を向上するのが困難であり、摩擦が多いために金型の寿命が短くなりやすい。ストロークを短くすると、パンチ穴の内部に抜きかすが蓄積され、その抜きかすが下型の表面に飛び出すことがあり、作業効率が悪化するという不具合があった。
特許文献2記載の発明は、突起を設けたスリット穴用パンチを使用して抜きかすを破断するが、局部的に細かい形状を打ち抜く場合などは、予備穴をドリル加工で開穿することは困難となっている。予備穴なしでパンチに突起を設置すると、打ち抜き形状が変形してしまうことになる。
そこで、本発明は、フレキシブルプリント基板に細長開口部を打ち抜き形成するパンチング加工方法において、打ち抜き用パンチが下型のパンチ穴からテーパ部へ突出する位置まで挿通されない短いストロークの金型を使用しても、抜きかすが下型の表面にめくれ上がることなく、下型のテーパ部から順次下方へ排出されるようなパンチング加工方法を提供することを目的とする。
本発明は上記目的を達成するために提案されたものであり、請求項1記載の発明は、フレキシブルプリント基板に細長開口部を打ち抜き形成するパンチング加工において、前記細長開口部の長手方向中央部近傍位置かつ側縁部の片側もしくは両側に、1つまたは複数の凸形状の打ち抜き部を前記細長開口部に連設することを特徴とするフレキシブルプリント基板のパンチング加工方法を提供する。
この構成によれば、細長開口部の長手方向中央部近傍位置かつ側縁部の片側もしくは両側で、パンチング加工しても支障がない箇所に、凸形状の打ち抜き部を連設することにより、前記細長開口部の長手方向側縁部と接する凸形状の直線部分もしくは曲線部分が、下型と抜きかすとの間で摩擦力を生じさせるため、抜きかすがめくれ上がるのを抑止する。
また、請求項2記載の発明は、フレキシブルプリント基板に細長開口部を打ち抜き形成するパンチング加工において、前記細長開口部の長手方向中央部近傍位置かつ側縁部の片側もしくは両側に、1つまたは複数の凹形状の非打ち抜き部を前記細長開口部に連設することを特徴とするフレキシブルプリント基板のパンチング加工方法を提供する。
この構成によれば、細長開口部の長手方向中央部近傍位置かつ側縁部の片側もしくは両側で、パンチング加工しても支障がない箇所に、凹形状の非打ち抜き部を連設することにより、前記細長開口部の長手方向側縁部と接する凹形状の直線部分もしくは曲線部分が、下型と抜きかすとの間で摩擦力を生じさせるため、抜きかすがめくれ上がるのを抑止する。
また、請求項3記載の発明は、請求項1または2記載のフレキシブルプリント基板のパンチング加工方法において、上記細長開口部が途中で屈曲している場合は、該細長開口部の長手方向両端部と屈曲部との中央部近傍位置かつ側縁部の片側もしくは両側に、1つまたは複数の凸形状の打ち抜き部または凹形状の非打ち抜き部を前記細長開口部に連設することを特徴とする請求項1または2記載のフレキシブルプリント基板のパンチング加工方法を提供する。
この構成によれば、上記細長開口部が途中で屈曲している場合は、屈曲部と細長開口部の長手方向両端部との中央部近傍位置かつ側縁部の片側もしくは両側で、パンチング加工しても支障がない箇所に、凸形状の打ち抜き部または凹形状の非打ち抜き部を連設することにより、前記細長開口部の長手方向側縁部と接する凸形状または凹形状の直線部分もしくは曲線部分が、下型と抜きかすとの間で摩擦力を生じさせるため、抜きかすがめくれ上がるのを抑止する。
請求項4記載の発明は、請求項1,2または3記載のフレキシブルプリント基板のパンチング加工方法において、上記凸形状の打ち抜き部または凹形状の非打ち抜き部は、上記細長開口部の長手方向側縁部との外角が60°〜120°の直線もしくは曲線を有することを特徴とするフレキシブルプリント基板のパンチング加工方法を提供する。
この構成によれば、上記凸形状の打ち抜き部または凹形状の非打ち抜き部が、上記細長開口部の長手方向側縁部に対して可及的に直角に近い直線もしくは曲線を有することにより、抜きかすのめくれ上がりを受け止める力が大きくなる。
本発明は、上述したように、フレキシブルプリント基板に細長開口部を打ち抜き形成するパンチング加工において、打ち抜き用パンチが下型のパンチ穴からテーパ部へ突出する位置まで挿通されない短いストロークの金型を使用しても、抜きかすが下型の表面にめくれ上がることなく、下型のテーパ部から効率よく順次下方へ排出されていくため、抜きかすに付随する種々の不具合を解消することができる。また、新たなパンチング加工を開始する直前に、毎回下型の表面に抜きかすがないことを確認する作業が不要となり、作業効率を飛躍的に向上することができる。
以下、本発明に係るフレキシブルプリント基板のパンチング加工方法について、好適な実施例をあげて説明する。フレキシブルプリント基板に細長開口部を打ち抜き形成するパンチング加工方法において、フレキシブルプリント基板の抜きかすが下型の表面にめくれ上がることなく、下型のテーパ部から順次下方へ排出されるようなパンチング加工方法を提供するという目的を、例えば、フレキシブルプリント基板に細長開口部をパンチング加工する前に、該細長開口部の長手方向中央部近傍位置かつ側縁部の片側もしくは両側に、1つまたは複数の凸形状の打ち抜き部を前記細長開口部に連設することにより実現した。
なお、説明の都合上、図10乃至図15にて説明した構成と同一構成部分については、同一符号を使用して重複説明は省略する。
図1乃至図4はフレキシブルプリント基板に細長開口部を打ち抜き形成するパンチング加工の一例を示し、図1はフレキシブルプリント基板の細長開口部をパンチング加工した抜きかす15が入っている下型12の平面図、図2は図1に示す破線Aによって囲繞されている部分の拡大図、図3は図2に示すX−X線部位における下型内での抜きかすの挙動を示す縦断面図、図4は凸形状の打ち抜き部の種々の形状を示す解説平面図である。
図1乃至図3に示すように、下型12のパンチ穴12aには、直線状の細長開口部20の長手方向中央部近傍位置に、1つまたは複数の凸形状の打ち抜き部21を連設する。該凸形状の打ち抜き部21は前記細長開口部20の長手方向中央部から5mm以内のどちらか片側に設置すればいいが、パンチング加工しても支障がない場合には、長手方向中央部近傍の両側に若干位置をずらして設置するのが好ましい。
本実施例では前記凸形状の打ち抜き部21は方形であり、細長開口部20の長手方向側縁部22から直角方向へ突出して設けられている。該凸形状の打ち抜き部21の幅W及び長さLは、細長開口部20の幅やフレキシブルプリント基板の材質によって設定されるが、概ね幅W及び長さLとも0.5mm以上あれば、抜きかす15がめくれ上がる力を受け止めることができる。
前記凸形状の打ち抜き部21は、細長開口部20の長手方向側縁部22から直角に突出している長さLの部分が、下型12と抜きかす15との間で摩擦力を生じさせるため、図3の破線B部分に示すように、抜きかす15がめくれ上がるのを抑止することができる。
前記凸形状の打ち抜き部21は、金型加工において方形であることが好ましいが、形状などの都合により方形にできない場合は、図4に示すように他の形状であってもよい。図4(1)及び(2)は台形の一例を示し、同図(3)及び(4)は三角形、同図(5)は鎌形、同図(6)は半円形の一例を示している。同図(1)に示す楔状の台形以外の形状については、何れの形状も方形の場合と比較して、抜きかす15の浮き上がり抑止力が弱くなるので、例えば図4(4)において、細長開口部20の長手方向側縁部22から凸形状の打ち抜き部21の先端までの長さL1を方形の場合よりも長く設定することが好ましい。
また、下型12と前記打ち抜き部21の抜きかす15との間の摩擦力を確保するために、前記細長開口部20の長手方向側縁部22と前記打ち抜き部21との外角θ1或いはθ2は、60°〜120°の範囲の直線または曲線となるように凸状の打ち抜き部21を形成することが望ましい。特に、打ち抜き部21が図4(4)に示す三角形である場合は、前記外角θ1及びθ2の双方の角度が60°〜120°の直線を有することが望ましい。
図5乃至図7はフレキシブルプリント基板に細長開口部を打ち抜き形成するパンチング加工の他の一例を示し、図5はフレキシブルプリント基板の細長開口部をパンチング加工した抜きかす15が入っている下型12の平面図、図6は図5に示す破線Cによって囲繞されている部分の拡大図、図7は凹形状の非打ち抜き部の種々の形状を示す解説平面図である。
図5及び図6に示すように、実施例2における下型12のパンチ穴12aは、実施例1の場合よりも幅寸法が広い直線状の細長開口部30が形成され、該細長開口部30の長手方向中央部近傍位置に、1つまたは複数の凹形状の非打ち抜き部31を内側へ向けて連設する。該凹形状の非打ち抜き部31は前記細長開口部30の長手方向中央部から5mm以内のどちらか片側に設置すればいいが、パンチング加工しても支障がない場合には、長手方向中央部近傍の両側に若干位置をずらして設置するのが好ましい。
本実施例では前記凹形状の非打ち抜き部31は方形であり、細長開口部30の長手方向側縁部32から直角方向内側へ突出して設けられている。該凹形状の非打ち抜き部31の幅W及び長さLは、細長開口部30の幅やフレキシブルプリント基板の材質によって設定されるが、概ね幅W及び長さLとも0.5mm以上あれば、抜きかす15がめくれ上がる力を受け止めることができる。
前記凹形状の非打ち抜き部31は、細長開口部30の長手方向側縁部32から直角内側へ突出している長さLの部分が、下型12と抜きかす15の非打ち抜き部31との間で摩擦力を生じさせるため、実施例1における図3の破線B部分にて説明したものと同様に、抜きかす15がめくれ上がるのを抑止することができる。
前記凹形状の非打ち抜き部31は、金型加工において方形であることが好ましいが、形状などの都合により方形にできない場合は、図7に示すように他の形状であってもよい。図7(1)及び(2)は台形の一例を示し、同図(3)及び(4)は三角形、同図(5)は半円形の一例を示している。同図(1)に示す楔状の台形以外の形状については、何れの形状も方形の場合と比較して、抜きかす15の浮き上がり抑止力が弱くなるので、例えば図4(3)において、細長開口部30の長手方向側縁部32から凹形状の非打ち抜き部31の先端までの長さL2を方形の場合よりも長く設定することが好ましい。
また、下型12と抜きかす15の非打ち抜き部31との間の摩擦力を確保するために、前記細長開口部30の長手方向側縁部32と前記非打ち抜き部21との外角θ3或いはθ4は、60°〜120°の範囲の直線または曲線となるように凹状の非打ち抜き部31を形成することが望ましい。特に、非打ち抜き部31が図7(3)に示す三角形である場合は、前記外角θ3及びθ4の双方の角度が60°〜120°の直線を有することが望ましい。
図8はフレキシブルプリント基板に屈曲した細長開口部を打ち抜き形成するパンチング加工の一例を示し、図8(1)に示すように、下型12のパンチ穴12aは緩やかな曲線状に形成され、該曲線状のパンチ穴12aの細長開口部40の長手方向中央部近傍位置に、1つまたは複数の凸形状の打ち抜き部41を連設する。
該凸形状の打ち抜き部41は、金型加工において方形であることが好ましいが、実施例1の場合と同様に、台形、三角形、鎌形、半円形など、他の形状であってもよい。また、打ち抜き部41の長さ、及び、長手方向側縁部42に対する外角などについても、実施例1の場合と同様である。図示したように、該凸形状の打ち抜き部41を曲線状の細長開口部40の外側に形成しておくことにより、抜きかす15のめくれ上がり抑止に対して、より一層効果的となる。
そして、図8(2)に示すように、細長開口部40が屈曲して直線部分が曲線部分を挟むような形状の場合は、細長開口部40の長手方向両端部と屈曲部43の始点との中央部近傍位置かつ側縁部42の片側もしくは両側に、それぞれ1つまたは複数の凸形状の打ち抜き部41を連設することにより、抜きかす15のめくれ上がり抑止に有効である。
図9はフレキシブルプリント基板に屈曲した細長開口部を打ち抜き形成するパンチング加工の他の一例を示し、図9(1)に示すように、下型12のパンチ穴12aは、実施例3の場合よりも幅寸法が広い緩やかな曲線状に形成され、該曲線状のパンチ穴12aの細長開口部50の長手方向中央部近傍位置に、1つまたは複数の凹形状の非打ち抜き部51を連設する。
該凹形状の非打ち抜き部51は、金型加工において方形であることが好ましいが、実施例1の場合と同様に、台形、三角形、鎌形、半円形など、他の形状であってもよい。また、非打ち抜き部51の長さ、及び、長手方向側縁部52に対する外角などについても、実施例1の場合と同様である。図示したように、該凹形状の非打ち抜き部51を曲線状の細長開口部50の外側に形成しておくことにより、抜きかす15のめくれ上がり抑止に対して、より一層効果的となる。
そして、図9(2)に示すように、細長開口部50が屈曲して直線部分が曲線部分を挟むような形状の場合は、細長開口部50の長手方向両端部と屈曲部53の始点との中央部近傍位置かつ側縁部52の片側もしくは両側に、それぞれ1つまたは複数の凹形状の非打ち抜き部51を連設することにより、抜きかす15のめくれ上がり抑止に有効である。
尚、本発明は、本発明の精神を逸脱しない限り種々の改変を為すことができ、そして、本発明が該改変されたものに及ぶことは当然である。
本発明に係るフレキシブルプリント基板のパンチング加工の実施例1を示し、細長開口部をパンチング加工した抜きかすが入っている下型の平面図。 図1の破線Aによって囲繞されている部分の拡大図。 図2のX−X線部位における下型内での抜きかすの挙動を示す縦断面図。 (1)〜(6)は実施例1の凸形状の打ち抜き部の種々の形状を示す解説平面図。 本発明に係るフレキシブルプリント基板のパンチング加工の実施例2を示し、細長開口部をパンチング加工した抜きかすが入っている下型の平面図。 図5の破線Cによって囲繞されている部分の拡大図。 (1)〜(6)は実施例2の凹形状の非打ち抜き部の種々の形状を示す解説平面図。 本発明に係るフレキシブルプリント基板のパンチング加工の実施例3を示し、(1)〜(2)は屈曲した細長開口部をパンチング加工した抜きかすが入っている下型の平面図。 本発明に係るフレキシブルプリント基板のパンチング加工の実施例4を示し、(1)〜(2)は屈曲した細長開口部をパンチング加工した抜きかすが入っている下型の平面図。 従来のパンチング型の概略構造を示す縦断面図。 図10に示すパンチング型を使用してフレキシブルプリント基板のパンチング加工方法を示す縦断面図。 図11に示すパンチング加工方法の次の工程を示す縦断面図。 図12に示すパンチング加工方法の次の工程を示す縦断面図。 従来のパンチング型でパンチのストロークが短い場合の下型内での抜きかすの挙動を示す縦断面図。 従来のパンチング型で細長開口部の幅寸法に比べて長さ寸法が相当長い場合の下型内での抜きかすの挙動を示し、(1)は平面図、(2)は(1)のY−Y線断面図。
符号の説明
11 上型
12 下型
12a パンチ穴
12b テーパ部
13 打ち抜き用パンチ
14 フレキシブルプリント基板
15 抜きかす
20,30 細長開口部
21,31 凸形状の打ち抜き部
22,32 側縁部
40,50 細長開口部
41,51 凹形状の非打ち抜き部
42,52 側縁部
43,53 屈曲部

Claims (4)

  1. フレキシブルプリント基板に細長開口部を打ち抜き形成するパンチング加工において、
    前記細長開口部の長手方向中央部近傍位置かつ側縁部の片側もしくは両側に、1つまたは複数の凸形状の打ち抜き部を前記細長開口部に連設することを特徴とするフレキシブルプリント基板のパンチング加工方法。
  2. フレキシブルプリント基板に細長開口部を打ち抜き形成するパンチング加工において、
    前記細長開口部の長手方向中央部近傍位置かつ側縁部の片側もしくは両側に、1つまたは複数の凹形状の非打ち抜き部を前記細長開口部に連設することを特徴とするフレキシブルプリント基板のパンチング加工方法。
  3. 上記細長開口部が途中で屈曲している場合は、該細長開口部の長手方向両端部と屈曲部との中央部近傍位置かつ側縁部の片側もしくは両側に、1つまたは複数の凸形状の打ち抜き部または凹形状の非打ち抜き部を前記細長開口部に連設することを特徴とする請求項1または2記載のフレキシブルプリント基板のパンチング加工方法。
  4. 上記凸形状の打ち抜き部または凹形状の非打ち抜き部は、上記細長開口部の長手方向側縁部との外角が60°〜120°の直線もしくは曲線を有することを特徴とする請求項1,2または3記載のフレキシブルプリント基板のパンチング加工方法。
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