JPH09136319A - 基板の分割装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 大きい分割推進力を必要とし、設備が大型化
してしまい、メンテナンスコストが高くなる。 【解決手段】 基板６０の載置台４０と、基板６０を載
置台４０へ押し付ける押圧手段２０と、基板６０を分割
溝６１部で折るためのプレス部３１及び基板６０を分割
溝６１部でカットするためのテーパ状のカッター部３２
が一体形成されたカッター刃３０と、カッター刃３０を
上下動させる駆動手段１０とを備えている基板６０の分
割装置１００の提供。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は基板の分割装置に関
し、より詳細には、例えば基板を所定寸法及び所定形状
に分割し、回路用の基板を形成するための基板の分割装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】分割装置を用いて基板の分割を行う場
合、従来から種々の分割装置が使用されている。図４
（ａ）は分割される前の基板の一例を示した模式的斜視
図であり、（ｂ）は（ａ）に示した基板の模式的部分拡
大斜視図である。

【０００３】基板６０の分割されるべき所定箇所には分
割溝６１が形成されており、分割溝６１により仕切られ
た基板６０の主要部である製品部６０ａには配線パター
ン及び電子部品等（共に図示せず）が配置されている。
分割溝６１により仕切られた製品部６０ａの周囲にはダ
ミー部６０ｂ、６０ｃが配置され、これらダミー部６０
ｂ、６０ｃには位置決め用の孔（図示せず）等が形成さ
れている。

【０００４】図５は従来の基板の分割方法の一例を説明
するために示した基板の分割装置の模式的側面図であ
る。図中２００は側面視略Ｌ字形状の板状の分割装置本
体を示しており、分割装置本体２００のＬ字形状内側面
２００ａには所定形状の押え部材２０１が固定されてい
る。このように構成された分割装置を用いて基板６０の
分割を行うには、基板６０を分割装置本体２００のＬ字
形状内側面２００ａと押え部材２０１との間に挿入し、
人力により基板６０を下方（図中矢印Ａ方向）に押圧す
る。この時基板６０のダミー部６０ｂ（６０ｃ）は押え
部材２０１により押え付けられ、分割溝６１部分に前記
押圧力が集中し、分割溝６１部分にて基板６０が分割さ
れる。

【０００５】しかしながら上記した分割装置によって基
板６０の分割（手分割）を行うと、基板６０にかなり大
きい歪力が作用することとなり、該歪力によって基板６
０上に形成された電子部品６２等にかなり大きいストレ
スが掛かることとなる。また、該ストレスによる電子部
品６２の品質の劣化を防ぐためには、電子部品６２の配
置箇所と分割溝６１との距離Ｂを例えば少なくとも３０
ｍｍ程度とらなければならず、電子部品６２の高密度実
装が困難になると共に基板６０の大型化を招いてしまう
といった課題があった。

【０００６】そこで、上記手分割に代わって剪断分割に
よる方法も採用されている。図６は剪断分割により基板
を分割する分割装置を示した模式的断面図である。図中
３０１は基板６０の製品部６０ａの周辺部を押圧する押
圧部材を示しており、押圧部材３０１の上部には基板６
０のダミー部６０ｂ（６０ｃ）外周よりも大きく水平に
延設された上部枠体３０１ａが形成されている。押圧部
材３０１の上方には図示しないシリンダ部が連結されて
おり、該シリンダ部にエアが導入されることによって押
圧部材３０１が下方（図中矢印Ａ方向）に移動するよう
構成されている。押圧部材３０１の上部枠体３０１ａの
下方にはダミー部６０ｂを押えるための押え部材３０２
が配設されている。また上部枠体３０１ａには貫通孔３
０１ｂが形成されており、押え部材３０２の上面にはガ
イドロット３０５が取り付けられていてガイドロット３
０５は貫通孔３０１ｂを貫通している。さらに、上部枠
体３０１ａと押え部材３０２との間のガイドロット３０
５外周にはコイルバネ３０７が介装されており、このコ
イルバネ３０７により押圧部材３０１が常時上方に付勢
されるようになっている。

【０００７】製品部６０ａを介して押圧部材３０１と対
向する下方位置には載置台３０３が配設されており、載
置台３０３は下方へ移動可能な構成となっている。載置
台３０３の外周であってダミー部６０ｂ（６０ｃ）を介
して押え部材３０２と対向する位置には押え部材３０４
が配設されていて下方へ移動不可な構成となっている。

【０００８】このように構成された分割装置３００を用
いて基板６０を分割するには、まずエアの導入によって
押圧部材３０１を下方に移動させる。このとき基板６０
には図中矢印Ａ方向の押圧力が加わるが、押圧部材３０
１と載置台３０３とにより挟持された製品部６０ａは下
方へ移動可能な状態であるのに対し、押え部材３０２と
押え部材３０４とに挟持されたダミー部６０ｂ（６０
ｃ）は移動不可な状態であるため、製品部６０ａとダミ
ー部６０ｂ（６０ｃ）との間に形成された分割溝６１部
分に応力が集中し、分割溝６１部分にて基板６０が分割
される。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】上記構成の分割装置３
００によれば一回の分割工程による基板６０の分割が可
能となるが、例えば５００〜１０００ｋｇという大きな
力を必要とするため設備が大型化してしまい、例えばそ
の設備の総重量が数百ｋｇに及ぶといった課題があっ
た。また、分割装置の運転時の騒音が大きく、さらには
各構成部品が摩耗し易いためメンテナンスコストが高く
なるといった課題があった。

【００１０】上記した分割装置３００の他にも、カッタ
ー刃による押し切りの分割装置や回転刃による分割装置
等がある。

【００１１】図７はカッター刃による押し切りの分割装
置を示した模式的側面図である。図中４０１は基板６０
の製品部６０ａを押圧する押圧部材を示しており、押圧
部材４０１の上方には上下動可能なカッター刃取り付け
台４０４が配設されている。カッター刃取り付け台４０
４の所定箇所であって押圧部材４０１を挟んで対向する
位置にはカッター刃４０５が取り付けられている。基板
６０は載置台４０３に載置されるようになっており、載
置台４０３の所定箇所にはカッター刃４０５の投入が可
能な凹部４０３ａが形成されている。これら押圧部材４
０１、載置台４０３、カッター刃取り付け台４０４、及
びカッター刃４０５を含んで分割装置４００は構成され
ている。このように構成された分割装置４００において
は、カッター刃取り付け台４０４が降下することにより
カッター刃４０５が基板６０の分割溝６１から載置台４
０３の凹部４０３ａに投入され、基板６０が製品部６０
ａとダミー部６０ｂ（６０ｃ）とに分割される。

【００１２】しかしながら上記構成の分割装置４００に
あっては基板６０の一括的分割は困難であり、作業が２
工程以上となってしまうという課題の他、分割に要する
力（以後、分割推進力と記す）は軽減されず、カッター
刃４０５のメンテナンスが必要となるためコストの削減
が困難である。

【００１３】図８は回転刃による分割装置を示した模式
的側面図である。図中５０１は基板６０の製品部６０ａ
を押圧する押圧部材を示しており、製品部６０ａは載置
台５０３に載置されるようになっている。押圧部材５０
１の側方であって分割溝部６１の上方には、上下動可能
な図示しない回転刃取り付け部に取り付けられた回転刃
５０５が配置されている。これら押圧部材５０１、載置
台５０３、及び回転刃５０５を含んで分割装置５００は
構成されている。このように構成された分割装置５００
においては、回転刃５０５が基板６０の分割溝６１部分
に当接され、回転することにより、分割溝６１部分が削
られて基板６０が製品部６０ａとダミー部６０ｂ（６０
ｃ）とに分割される。

【００１４】しかしながら上記構成の分割装置５００に
あっては、削りくずが基板６０上に飛び散り、特にガラ
スセラミックス基板等の切断には利用できないといった
課題があった。また、作業工程は２工程以上必要であ
り、分割推進力は軽減されず、回転刃５０５のメンテナ
ンスが必要となるためコストの削減が困難である。

【００１５】本発明は上記課題に鑑みなされたものであ
り、小さい分割推進力にて基板を一括的に分割すること
ができ、大型の設備を必要とせず、メンテナンスコスト
を削減することができる基板の分割装置を提供すること
を目的としている。

【００１６】

【課題を解決するための手段及びその効果】上記目的を
達成するために本発明に係る基板の分割装置は、基板の
載置台と、前記基板を前記載置台へ押し付ける押圧手段
と、前記基板を分割溝部で折るためのプレス部及び前記
基板を前記分割溝部でカットするためのテーパ状のカッ
ター部が一体形成されたカッター刃と、該カッター刃を
上下動させる駆動手段とを備えていることを特徴として
いる（１）。

【００１７】上記基板の分割装置（１）によれば、前記
押圧手段により押圧しながら前記プレス部により前記基
板を前記分割溝部で折るため、前記基板の歪みが少な
く、また折るのに要する力は極力小さい力ですむ。さら
に、あらかじめ前記分割溝部で折っておいた後前記カッ
ター部により前記分割溝部でカットするため、カットに
要する力も極力小さい力ですむ。また、前記カッター部
がテーパ状となっているため力が一点に集中する点接触
となり、カットに要する力を一層小さなものとすること
ができる。よって小さい分割推進力により確実に基板を
分割することができるため、部品構成材料として固い鋼
板等を用いる必要がなく、ステンレス等の比較的成形し
易い材料を用いることができ、部品製造コストを削減す
ることができる。また、小さい分割推進力でよいためカ
ッター刃が傷みにくく、メンテナンスコストを削減する
ことができる。さらに、分割装置の構成部品としては特
別大きな部品を用いなくともよいため設備が大型化する
ことはない。

【００１８】また、本発明に係る基板の分割装置は、対
向配置されたカッター刃が同一高さレベルに設定されて
いることを特徴としている（２）。

【００１９】上記基板の分割装置（２）によれば、対向
配置された前記カッター刃同士には略同等に分配された
分割推進力が作用することとなり、バランスよく基板の
分割を行うことができる。また、例えばもう一組の対向
配置されたカッター刃を前記高さレベルと違う高さレベ
ルに設定すれば、一回の分割工程において例えば合計４
組の部位をカットすることができ、一括的基板の分割が
可能となる。

【００２０】また、本発明に係る基板の分割装置は、載
置台が基板の載置位置と基板の分割位置とに自動配置さ
れると共に、カッター刃の上下動が自動制御されること
を特徴としている（３）。

【００２１】上記基板の分割装置（３）によれば、作業
者は前記基板を前記載置台に載置するだけでよく、前記
載置台に載置する作業はカッター刃の下方で行う必要が
ないため安全性を高めることができる。また、基板載置
後の作業を自動化することができるため基板分割位置を
精密に制御することができる。よって作業性を向上させ
ると共に製品の品質を安定的に高めることができる。

【００２２】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る基板の分割装
置の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１（ａ）
は実施の形態に係る基板の分割装置を示した模式的側断
面図であり、（ｂ）は（ａ）に示した分割装置の駆動手
段を除いた一部を示した模式的部分分解斜視図であり、
（ｃ）は（ａ）に示した分割装置のカッター刃を示した
模式的拡大斜視図である。

【００２３】図中１１は例えば長方形板状の架台を示し
ており、架台１１の略中央部には透孔１１ａが形成され
ている。透孔１１ａにはシリンダ１２に配設されたピス
トン１２ａに連結されたロッド１２ｂが貫通しており、
ロッド１２ｂの架台１１下方における先端部はカッター
刃取り付け台１５と連結されている。シリンダ１２には
図示しないエア導入排出口が形成されており、該エアの
導入排出によりシリンダ１２内のピストン１２ａ及びロ
ッド１２ｂが上下方向に駆動されるようになっている。
架台１１の角部付近の所定箇所には透孔１１ｂが形成さ
れており、透孔１１ｂには架台１１上の軸受け部１４に
よって支持されたガイドロッド１３が挿通されている。
軸受け部１４内にはボール（図示せず）が配設されてお
り、該ボールが回転することによってガイドロッド１３
が上下にスムーズに案内されるようになっている。これ
らシリンダ１２内のロッド１２ｂ、ガイドロッド１３は
架台１１を貫通してロッド１２ｂはカッター刃取り付け
台１５の略中央部に、ガイドロッド１３は角部の所定箇
所にそれぞれ固定されている。これら架台１１、シリン
ダ１２、ガイドロッド１３、カッター刃取り付け台１５
等を含んで駆動手段１０が構成されている。駆動手段１
０は作業台５０に取り付けられた支柱１６によって架台
１１の角部において支持されている。

【００２４】カッター刃取り付け台１５には例えば所定
の４か所に透孔１５ａが形成されており、透孔１５ａに
はカッター刃取り付け台１５の下方に位置する押圧手段
２０の上面の例えば所定の４か所に形成された固定軸１
７が挿通されている。また、カッター刃取り付け台１５
と押圧手段２０との間の固定軸１７外周にはコイルバネ
１８が介装されている。押圧手段２０は載置台４０に載
置された基板６０の製品部６０ａに対向して配置される
ようになっており、押圧手段２０の下面の周辺部を除く
略全面には凹部２０ａが形成されていて、押圧手段２０
の周辺部２０ｂによってのみ製品部６０ａの周辺部が押
圧されるようになっている。載置台４０は作業台５０上
に配置された自動配置装置７０のスライドブロック（図
示せず）上に配置されており、自動配置装置７０により
基板６０の載置位置と基板６０の分割位置とに自動配置
されるようになっている。

【００２５】カッター刃取り付け台１５の所定箇所には
押圧手段２０の外周を包囲するように作業台５０に向か
って垂直に例えば４枚のカッター刃３０が取り付けられ
ており、カッター刃３０の先端部であるプレス部３１は
基板６０のダミー部６０ｂ（６０ｃ）に当接する位置に
配置されるようになっており、カッター刃３０のプレス
部３１の内側にはカッター部３２が基板６０の分割溝６
１の上方位置にくるように形成されている。カッター刃
３０としては例えば対向配置されたカッター刃３０ａ、
３０ｂが同一高さレベルに設定されており、もう一組の
対向配置されたカッター刃３０ｃ、３０ｄはカッター刃
３０ａ、３０ｂの高さレベルよりも高い同一高さレベル
に設定されている。カッター刃３０ａ、３０ｂ、３０
ｃ、３０ｄのそれぞれに形成されたカッター部３２ａ、
３２ｂ、３２ｃ、３２ｄはいずれも５〜１０°程度のテ
ーパ角を有している。

【００２６】図２は実施の形態に係る基板の分割装置に
おいて用いられる一般的な自動配置装置７０を示した模
式的部分断面平面図及び側面図である。

【００２７】図中７１は載置台４０が載置されるスライ
ドブロックを示しており、スライドブロック７１の側部
を自動配置装置７０内に形成された中空のガイドシャフ
ト７２、７３及びガイドシャフト７２、７３間に位置す
るシリンダチューブ７５が貫通している。ガイドシャフ
ト７２、７３及びシリンダチューブ７５は平行に配置さ
れており、シリンダチューブ７５内には例えばＮ極の磁
石７６及び磁石７６に固定されたピストン７７が配設さ
れている。シリンダチューブ７５は自動配置装置７０の
略中央部を長軸方向に延びており、シリンダチューブ７
５の先端部すなわち自動配置装置７０の側面略中央部と
ガイドシャフト７３の先端部すなわち自動配置装置７０
の側面端部にはそれぞれエアの導入排出口７８ａ、７８
ｂが形成されており、ガイドシャフト７３を介してシリ
ンダチューブ７５にエアを供給あるいは排出できるよう
になっている。

【００２８】スライドブロック７１の内部所定箇所には
シリンダチューブ７５を取り巻くドーナツ形状の例えば
Ｓ極の磁石７９が配設されており、磁石７６と磁石７９
とが引き合うことによりにピストン７７とスライドブロ
ック７１とが一体的に動作するようになっている。

【００２９】そしてシリンダ１２及びシリンダチューブ
７５へのエアの導入排出は制御装置（図示せず）により
自動的に行われるようになっている。

【００３０】図３はこのように構成された分割装置１０
０により基板６０を分割した場合の各段階における基板
６０の状態を示した模式的斜視図である。

【００３１】分割装置１００により基板６０（図３
（ａ））を分割するために、まず作業員が図２に示した
載置位置にあるスライドブロック７１上の載置台４０に
基板６０を載置すると、エアの導入口７８ｂからエアが
ガイドシャフト７３を介してシリンダチューブ７５内に
導入されてピストン７７がＤ方向に移動させられる。こ
れによりスライドブロック７１全体及びその上の載置台
４０と載置台４０上の基板６０が自動配置装置７０内を
Ｄ方向に所定の分割位置まで移動する。

【００３２】次に、図１に示したシリンダ１２にエアが
導入され、ピストン１２ａに連結されたロッド１２ｂが
下方へ移動する。ロッド１２ｂはカッター刃取り付け台
１５に固定されているため、カッター刃取り付け台１５
は架台１１に固定された軸受け部１４により案内された
ガイドロッド１３と共に降下し、押圧手段２０の周辺部
２０ｂによって基板６０の製品部６０ａの周辺部が押圧
される。そしてまずカッター刃３０ａ、３０ｂのプレス
部３１ａ、３１ｂによって基板６０のダミー部６０ｂが
押圧される。シリンダ１２内にさらにエアが導入される
とカッター刃取り付け台１５はさらに降下し、カッター
刃３０ａ、３０ｂのプレス部３１ａ、３１ｂにより基板
６０のダミー部６０ｂが一層押圧されて図３（ｂ）に示
すように分割溝６１部分から下方に折られる。この時押
圧手段２０にも同様に下方への応力が働くが、押圧手段
２０を支持する固定軸１７はカッター刃取り付け台１５
を貫通しており、押圧手段２０が基板６０に当接した後
は前記応力はカッター刃取り付け台１５と押圧手段２０
との間に介装されたコイルバネ１８の収縮によりある程
度は吸収されるため、押圧手段２０の押圧によって基板
６０の製品部６０ａがダメージを受けることはない。

【００３３】シリンダ１２内にさらにエアが導入される
とカッター刃取り付け台１５はさらに降下してカッター
刃３０ａ、３０ｂのカッター部３２ａ、３２ｂにより分
割溝６１において製品部６０ａとつながっているダミー
部６０ｂが切り離される（図３（ｃ））。

【００３４】シリンダ１２内にさらにエアが導入される
とカッター刃取り付け台１５はさらに降下して今度は基
板６０のダミー部６０ｃがカッター刃３０ｃ、３０ｄの
プレス部３１ｃ、３１ｄに押圧され、図３（ｄ）に示す
ように分割溝６１から下方に折られる。

【００３５】シリンダ１２内にさらにエアが導入される
とカッター刃取り付け台１５はさらに降下してカッター
刃３０ｃ、３０ｄのカッター部３２ｃ、３２ｄにより分
割溝６１において製品部６０ａとつながっているダミー
部６０ｃが切り離される（図３（ｅ））。

【００３６】そして載置台４０から製品部６０ａが退け
られると自動配置装置７０のエアの導入口７８ａからエ
アがシリンダチューブ７５内に導入されてピストン７７
及びピストン７７に固定された磁石７６がＣ方向に移動
させられる。これにより磁石７６と引き合う磁石７９を
有するスライドブロック７１全体が自動配置装置７０内
をＣ方向に所定の載置位置まで復帰する。

【００３７】以上詳述したように実施の形態に係る分割
装置１００によれば、押圧手段２０により製品部６０ａ
の周辺部を押圧しながらプレス部３１により基板６０を
分割溝６１部分で折るため、基板６０の歪みが少なく、
また折るのに要する力は極力小さい力ですむ。さらに、
あらかじめ分割溝６１部分で折っておいた後カッター部
３２により分割溝６１部分でカットするため、カットに
要する力も極力小さい力ですむ。また、カッター部３２
がテーパ状となっているため力が一点に集中する点接触
となり、カットに要する力を一層小さなものとすること
ができる。よって小さい分割推進力により確実に基板を
分割することができるため、部品構成材料として固い鋼
板等を用いる必要がなく、ステンレス等の比較的成形し
易い材料を用いることができ、部品製造コストを削減す
ることができる。また、小さい分割推進力でよいためカ
ッター刃が傷みにくく、メンテナンスコストを削減する
ことができる。さらに、分割装置１００の構成部品とし
ては特別大きな部品を用いなくともよいため設備が大型
化することはない。

【００３８】また、対向配置されたカッター刃３０同士
には略同等に分配された分割推進力が作用することとな
り、バランスよく基板の分割を行うことができる。ま
た、例えばもう一組の対向配置されたカッター刃３０を
前記高さレベルと違う高さレベルに設定すれば、一回の
分割工程において例えば合計３組の対向部位をカットす
ることができ、複雑化した形状の基板６０であっても一
括的分割が可能となる。

【００３９】さらに、載置台４０が基板６０の載置位置
と基板６０の分割位置とに自動配置され、カッター刃３
０の上下動が自動制御されるため、作業者は基板６０を
載置台４０に載置するだけでよく、載置台４０に基板６
０を載置する作業をカッター刃３０の下方で行う必要が
ないため安全性を高めることができる。また、基板６０
載置後の作業を自動化することができるため基板分割位
置を精密に制御することができる。よって作業性を向上
させると共に製品の品質を安定的に高めることができ
る。

【００４０】なお、本実施の形態では対向配置されたカ
ッター刃３０に形成されたカッター部３２のテーパ角
が、対向する２つのカッター刃３０に対して同一方向に
形成されている場合を示したが、何らこれに限定される
ものでなく、別の実施の形態では逆方向に形成されてい
てもよい。

【００４１】また、本実施の形態では対向配置されたカ
ッター刃３０が２組である場合について示したが、何ら
これに限定されるものでなく、別の実施の形態では分割
する基板６０の様々な形状にあわせて多数の組のカッタ
ー刃３０を用いても良い。

【００４２】また、本実施の形態では自動配置装置とし
て図２に示した自動配置装置７０を用いたが、何らこれ
に限定されるものでなく、別の実施の形態では他の自動
配置装置を用いてもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１（ａ）は本発明の実施の形態に係る基板の
分割装置を示した模式的側断面図であり、（ｂ）は
（ａ）に示した分割装置の駆動手段を除いた一部を示し
た模式的部分分解斜視図であり、（ｃ）は（ａ）に示し
た分割装置のカッター刃を示した模式的拡大斜視図であ
る。

【図２】実施の形態に係る基板の分割装置において用い
られる一般的な自動配置装置を示した模式的部分断面平
面図及び側面図である。

【図３】（ａ）〜（ｅ）は実施の形態に係る分割装置に
より基板を分割した場合の各段階における基板の状態を
示した模式的斜視図である。

【図４】（ａ）は分割される前の基板を示した模式的斜
視図であり、（ｂ）は（ａ）に示した基板の模式的部分
拡大斜視図である。

【図５】従来の基板の分割方法の一例を説明するために
示した基板の分割装置の模式的側面図である。

【図６】従来の剪断分割により基板を分割する分割装置
を示した模式的断面図である。

【図７】従来のカッター刃による押し切りの分割装置を
示した模式的側面図である。

【図８】従来の回転刃による分割装置を示した模式的側
面図である。

【符号の説明】

１０ 駆動手段 ２０ 押圧手段 ３０ａ、３０ｂ、３０ｃ、３０ｄ カッター刃 ３１ａ、３１ｂ、３１ｃ、３１ｄ プレス部 ３２ａ、３２ｂ、３２ｃ、３２ｄ カッター部 ４０ 載置台 ５０ 作業台 ６０ 基板

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基板の載置台と、前記基板を前記載置台
   へ押し付ける押圧手段と、前記基板を分割溝部で折るた
   めのプレス部及び前記基板を前記分割溝部でカットする
   ためのテーパ状のカッター部が一体形成されたカッター
   刃と、該カッター刃を上下動させる駆動手段とを備えて
   いることを特徴とする基板の分割装置。
2. 【請求項２】 対向配置されたカッター刃が同一高さレ
   ベルに設定されていることを特徴とする請求項１記載の
   基板の分割装置。
3. 【請求項３】 載置台が基板の載置位置と基板の分割位
   置とに自動配置されると共に、カッター刃の上下動が自
   動制御されることを特徴とする基板の分割装置。