JP2010199163A - 電子部品基板の分割装置および分割方法 - Google Patents

Abstract

【課題】１辺数ミリ単位の小型の電子部品を複数実装した電子部品基板を分割加工溝に沿って容易かつ効率良く分割することのできる、電子部品基板の分割装置を提供する。
【解決手段】電子部品３が複数実装された電子部品基板１が搬送される搬送ベルト２４と、搬送ベルト２４の直下に位置し、電子部品基板１の分割時に反力を受ける反力支持面２６ａと、搬送ベルト２４の直下で反力支持面２６ａの下流側に位置し、電子部品基板１の先頭部位を下から持ち上げる形で支持する支持ローラー３０と、搬送ベルト２４の直上に位置し、電子部品基板１の先頭部位が支持ローラー３０により持ち上げられた姿勢で、電子部品基板１の先頭部位の分割加工溝４位置を上方から上下動可能に押圧する押圧ローラー４４とを具備する構成とする。
【選択図】図３

Description

本発明は、複数の電子部品が実装された電子部品基板を分割加工溝に沿って電子部品毎に分割する分割装置と、その分割方法に関するものである。

電子部品基板、例えばセラミック基板は、生産性を考慮して、基板上に複数の電子部品をまとめて実装して製造されることが多い。図１にセラミック基板１の例を示す。セラミック基板１は基板本体２上に複数の電子部品３が実装され、基板本体２には、予め電子部品３に沿って縦方向および横方向にドリルやＶカットで分割加工溝４が入れられ、セラミック基板１の完成後に折って電子部品３を個々に分離するようにしている。

電子部品基板を複数の個片に分割する方法としては、手によって曲げ力を加えて分割加工線を基点に亀裂を進展させ分割する方法や、基板の下面に分割加工線に対向するエッジをあてがって基板に下向きの曲げ力を加え分割する方法（特許文献１）がある。さらには、基板の両側を基板保持部で保持し、基板の切断加工線の加工面の裏側から切断溝に沿ってブレードを押し当て、同時に基板保持部を押し当て方向に対向して回転させ、基板を分割する方法（特許文献２）がある。

特開昭５７−４７１４号公報 特許２８０１４５３号公報

しかしながら、近年は、電子部品の高度集積技術の進歩により電子部品の小型化が進んでおり、特許文献１、特許文献２のいずれの分割方法によれば、１辺数ミリ単位の小型の電子部品にあっては、基板上の分割加工線にエッジ又はブレードをあてがい又は押し当てることが大変困難で、正確に分割するのが非常に困難という問題があった。

本発明は上記課題に鑑みてなされたもので、１辺数ミリ単位の小型の電子部品を複数実装した電子部品基板を分割加工溝に沿って容易かつ効率良く分割することのできる、電子部品基板の分割装置および分割方法を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明に係る電子部品基板の分割装置は、
電子部品が複数実装された電子部品基板が搬送される搬送ベルトと、
前記搬送ベルトの直下に位置し、電子部品基板の分割時に反力を受ける反力支持面と、
前記搬送ベルトの直下で前記反力支持面の下流側に位置し、電子部品基板の先頭部位を下から持ち上げる形で支持する支持ローラーと、
前記搬送ベルトの直上に位置し、電子部品基板の先頭部位が前記支持ローラーにより持ち上げられた姿勢で、電子部品基板の先頭部位の分割加工溝位置を上方から上下動可能に押圧する押圧ローラーと、
を具備することを第１の特徴とする。

本発明に係る電子部品基板の分割装置によると、搬送ベルト上を電子部品基板が下流側へ搬送され、電子部品基板の先頭部位が下流側の支持ローラーによって持ち上げられた時に、電子部品基板の先頭部位の分割加工溝位置を上方の押圧ローラーが上から押圧するから、同分割加工溝を起点として、電子部品基板の先頭部位に上向きの曲げ力が加えられて、同分割加工溝に沿って電子部品基板の先頭部位が分割される。これにより電子部品基板を個々の電子部品に効率よく分割できる。先頭部位としては、電子部品の他、電子部品列、電子部品を除く電子部品基板の周辺部が含まれる。押圧ローラーに押圧力を付加する手段としては、エアシリンダー等がある。

本発明に係る電子部品基板の分割装置は、前記支持ローラーの支持位置が搬送ベルトの搬送方向に沿って水平移動可能とされていることを第２の特徴とする。

電子部品基板の分割幅の寸法の大小に合わせて、支持ローラーの支持位置を水平移動させることにより、押圧ローラーの下端と支持ローラーの上端間の間隔を調整し、多種多様な電子部品基板に対応して、個々の電子部品に分割することを可能とする。支持ローラーの水平移動手段としては、電動又は油圧モーター、油圧シリンダー等がある。

本発明に係る電子部品基板の分割方法は、
電子部品が複数実装された電子部品基板が搬送される搬送ベルトと、
前記搬送ベルトの直下に位置し、電子部品基板の分割時に反力を受ける反力支持面と、
前記搬送ベルトの直下で前記反力支持面の下流側に位置し、電子部品基板の先頭部位を下から持ち上げる形で支持する支持ローラーと、
前記搬送ベルトの直上に位置し、電子部品基板の先頭部位が前記支持ローラーにより持ち上げられた姿勢で、電子部品基板の先頭部位の分割加工溝位置を上方から上下動可能に押圧する押圧ローラーと、
を具備し、
前記支持ローラーの上端を前記反力支持面よりも上方に突出させた固定位置とし、
電子部品が複数実装された電子部品基板を前記搬送ベルト上に載せて下流側へ搬送させ、
電子部品基板の先頭部位が前記支持ローラーにより持ち上げられた時に、前記押圧ローラーによって電子部品基板の先頭部位の分割加工溝位置を上方から上下動可能に押圧し、同分割加工溝を起点として、電子部品基板の先頭部位に上向きの曲げ力を加えて、同分割加工溝に沿って先頭部位を電子部品基板の本体から分割するようにしたことを第１の特徴とする。

本発明に係る電子部品基板の分割方法によると、電子部品基板の先頭の電子部品から順次効率よく電子部品を分割することができる。

本発明に係る電子部品基板の分割方法は、最初に電子部品基板を電子部品列毎に分割し、次に、個々の電子部品列を電子部品毎に分割することを第２の特徴とする。

複数の電子部品が縦横に実装された電子部品基板を効率よく分割し、個々の電子部品を得ることができる。

以上説明したように、本発明に係る電子部品基板の分割装置によると、搬送ベルト上を、電子部品基板を下流側に搬送させて、反力支持面と、電子部品基板に押下げ力を付与する上下動可能な押圧ローラーと、電子部品基板の先頭部位に上向きの曲げ力を加える支持ローラーとにより、電子部品基板に実装された電子部品を先頭から順次効率よく分割することができるという優れた効果を奏する。また、押圧ローラーと支持ローラーの間隔を容易に狭小化することができ、１辺数ミリ単位の小型の電子部品を分割加工溝に沿って容易かつ効率良く分割できるという優れた効果を奏する。

また、本発明に係る電子部品基板の分割方法によると、電子部品基板の先頭の電子部品から順次効率よく電子部品を分割できるという優れた効果を奏する。

本発明の第１の実施形態を示すもので、セラミック基板の平面図、 図１に示すセラミック基板の要部断面図、 セラミック基板の分割装置の側面図、 図３に示す分割装置の作用を示す要部側面図、 図３に示す分割装置の作用を示す要部側面図、 図３に示す分割装置の作用を示す要部側面図、 セラミック基板を電子部品列に分割する様子を示す要部平面図、 電子部品列を個々の電子部品に分割する様子を示す要部平面図、 本発明の第２の実施形態を示すもので、セラミック基板の分割装置の平面図である。

次に本発明の実施形態を、図面を参照して説明する。図１ないし図８は、本発明の第１の実施形態を示すもので、これらの図において符号１はセラミック基板、符号１０はセラミック基板の分割装置を示している。

セラミック基板（電子部品基板）１は、図１に示すように、セラミック製の基板本体２に複数の電子部品３・・・が縦方向および横方向に格子状に実装されている。各電子部品３の周囲には、縦方向および横方向に格子状に延びる分割加工溝４（分割幅寸法Ｗ＝縦方向に４ｍｍ、横方向に４ｍｍ）・・・が設けられている。前記分割加工溝４は、図２に示すように、セラミック基板１の上下面に設けられている。なお、セラミック基板１の厚さｔは０．３〜３ｍｍとされている（図示例の場合、ｔ＝２ｍｍ）。

セラミック基板の分割装置１０は、図３に示すように、下部ユニット２０と、上部ユニット４０とを備える基本構成とされている。

下部ユニット２０は、ベースフレーム２１の下面に床面G上に支持される足部２２を備えるとともに、ベースフレーム２１の上部にモータ２３により駆動されるベルトコンベア２４を備えている。ベルトコンベア２４は、上流側（図３の右側）から下流側（図２の左側）へ向けてセラミック基板１を１枚ずつ水平搬送する役目をする。図３中、符号２５はベルトコンベア２４を支持するプーリーである。下部ユニット２０の上部には、ベルトコンベア２４の直下に位置する反力支持板２６が図示しないブラケットにより支持されている。この反力支持板２６の上面には、ベルトコンベア２４上でセラミック基板１を分割する時に生じる反力を支持する反力支持面２６ａが形成されている。

ベルトコンベア２４の下方で下部ユニット２０の上下方向中間位置には、セラミック基板１の搬送方向に沿ってスライド可能なスライドフレーム２７が前後のガイド部２８，２８間に支持されている。このスライドフレーム２７は、下部ユニット２０に配置されたサーボモータ２９によって、セラミック基板１の搬送方向に沿ってスライド可能とされている。スライドフレーム２７には、ベルトコンベア２４の直下で、反力支持面２６ａの下流側先端の近傍に位置する支持ローラー３０が軸受部３１を介して支持固定されている。なお、ベルトコンベア２４の下流側には、セラミック基板１の分割された先頭部位を収容する収容部３２が配置されている。

支持ローラー３０は、ベルトコンベア２４上を下流側に搬送されたセラミック基板１を分割する時にセラミック基板１の先頭部位（図１に示すセラミック基板１の周辺部１Ａ、図７に示す電子部品列Ｕ１〜Ｕｎまたは図８に示す電子部品３）を支持するもので、図４に示すように支持ローラー３０の上端が反力支持面２６ａよりも上方位置（図示例の場合、反力支持面から支持ローラーの上端までの高さＨ＝０．５ｍｍ）に位置すると共に、前記したサーボモータ２９によって、セラミック基板１の搬送方向に沿って所定距離移動可能とされている。

サーボモータ２９からの回転駆動力は、図３に示すように、伝達ベルト３３Ａを介してプーリ３３に伝達されると共に、プーリー３３から軸受部３４，３４間に支持されたボールネジ３５に伝達され、ボールネジ３５に螺合されたスライドブロック３６をスライドさせる。そして、スライドブロック３６と支持ローラー３０の軸受部３１を連結する連結ロッド３６Ａを介して、支持ローラー３０をセラミック基板１の搬送方向に沿ってスライドさせることができる。

上部ユニット４０は、上部フレーム４１の上部にエアシリンダー４２を備えるとともに、上部フレーム４１の上下方向中間位置にエアシリンダー４２により上下動可能に支持されたスライドフレーム４３を備えている。スライドフレーム４３の下部には、ベルトコンベア２４の直上で、支持ローラー３０よりも反力支持面２６ａ側に位置する押圧ローラー４４が軸受部４５を介して吊下げ支持されている。押圧ローラー４４は、ベルトコンベア２４上を下流側に搬送されるセラミック基板１の分割加工溝４位置を上から押圧するもので、押圧ローラー４４の下端と支持ローラー３０の上端との間の水平距離Ｌは、ちょうどセラミック基板１の分割幅寸法Ｗ_Ｘ、Ｗ_Ｙと同じ寸法（図示例の場合、共に４ｍｍ）に設定されている。

押圧ローラー４４の下端と支持ローラー３０の上端との間の水平距離Ｌ（図４参照）は、セラミック基板１の分割幅寸法Ｗ_Ｘ、Ｗ_Ｙに合わせて、支持ローラー３０の水平方向位置をサーボモータ２９によって微調整することにより調整できる。

次に上記構成の分割装置１０を用いて、セラミック基板１を個々の電子部品３に分割する方法を説明する。

セラミック基板１をベルトコンベア２４上に載せ、モータ２３を駆動して、ベルトコンベア２４上のセラミック基板１を下流側に搬送すると、図４から図５に示すように、ベルトコンベア２４上を搬送されるセラミック基板１の先頭部位、すなわち、セラミック基板１の周辺部１Ａが、押圧ローラー４４の下面を通り、その先の支持ローラー３０の直上を乗り越えようとする。この時、支持ローラー３０の上端が反力支持面２６ａよりも所定高さＨだけ上方に位置すると共に、押圧ローラー４４が前記周辺部１Ａの分割加工溝４位置を上から押圧するので、図６に示すように、当該分割加工溝４を起点とする上向きの曲げ力Ｐが前記周辺部１Ａに強く作用し、同周辺部１Ａがセラミック基板１から容易に分割される。

次に、先頭に位置する１列目の電子部品列Ｕ１が、押圧ローラー４４の下面を通り、その先の支持ローラー３０の直上を乗り越えようとすると、この時も、支持ローラー３０と押圧ローラー４４の双方により分割加工溝４を起点とする上向きの曲げ力が先頭の電子部品列Ｕ１に強く作用し、同電子部品列Ｕ１がセラミック基板１から容易に分割される。

同様にして、次の２列目の電子部品列Ｕ２が、支持ローラー３０の直上を通過する時に、次の分割加工溝４を起点とする上向きの曲げ力が同電子部品列Ｕ２に強く作用して、同電子部品列Ｕ２がセラミック基板１の本体から容易に分割される。このようにして、図７に示すように、セラミック基板１の全ての電子部品列Ｕ１〜Ｕｎが順次分割され、下流側に搬送され、収容部３２にそれぞれ収容される。

次に、収容部３２に収容された個々の電子部品列Ｕ１〜Ｕｎをベルトコンベア２４の上流側に移送し、図８に示すように、各電子部品列Ｕ１〜Ｕｎの向きを９０度変えて、１個又は複数個まとめてベルトコンベア２４上に載せる。再びモータ２３を駆動して、ベルトコンベア２４上の個々の電子部品列Ｕ１〜Ｕｎを下流側に搬送すると、ベルトコンベア２４上の電子部品列Ｕ１〜Ｕｎの個々の電子部品３・・・が、先頭の電子部品３から順次分割される。すなわち、先頭の電子部品３が、押圧ローラー４４の下面を通り、その先の支持ローラー３０の直上を乗り越えようとする時、直後の分割加工溝４を起点とする上向きの曲げ力が先頭の電子部品３に強く作用し、同電子部品３が電子部品列Ｕ１・・・の各本体から分割される。

このようにして、分割装置１０を用いて、セラミック基板１を個々の電子部品列Ｕ１〜Ｕｎに、さらに個々の電子部品列Ｕ１〜Ｕｎを個々の電子部品３・・・に簡単に分割することができる。

図９は、本発明の第２の実施形態を示すもので、分割装置５０は、ベースフレーム５１上に、第１ベルトコンベア５２、この第１ベルトコンベア５２の下流側で直角に配置される第２ベルトコンベア５３、第２ベルトコンベア５３の下流側に配置される第３ベルトコンベア５４を備えている。そして、第１ベルトコンベア５２上に載せたセラミック基板１をその下流側で第１ロボット５５のアーム５５Ａが把持して、第２ベルトコンベア５３上に移送し、第２ベルトコンベア５３の途中で前述した分割機構Ｋ（反力支持面２６ａ、支持ローラー３０、押圧ローラー４４等）により、電子部品列Ｕ１〜Ｕｎに分割し、分割後の各電子部品列Ｕ１〜Ｕｎを第２ロボット５６のアーム５６Ａが順次把持して、９０度旋回し、第３ベルトコンベア５４上に移送し、第３ベルトコンベア５４の途中で、上記分割機構Ｋにより、各電子部品列Ｕ１〜Ｕｎの個々の電子部品３・・・を先頭から分割するようになっている。

第２の実施形態の分割装置５０によれば、セラミック基板１をより一層効率よく個々の電子部品３・・・に分割することができる。

かくして、本発明の電子部品基板の分割装置によれば、電子部品基板を個々の数ミリ単位の電子部品に効率よく分割することができる。

本発明は、複数の電子部品を実装した電子部品基板を個々の電子部品毎に分割する分割装置および分割方法として利用可能である。

１ セラミック基板（電子部品基板）
１Ａ セラミック基板の周辺部
２ 基板本体
３ 電子部品
４ 分割加工溝
１０，５０ セラミック基板の分割装置
２０ 下部ユニット
２１，５１ ベースフレーム
２２ 足部
２３ モータ
２４ ベルトコンベア（搬送ベルト）
２５ プーリー
２６ 反力支持板
２６ａ 反力支持面
２７ スライドフレーム
２８ ガイド部
２９ サーボモータ
３０ 支持ローラー
３１，４５ 軸受部
３２ 収容部
４０ 上部ユニット
４１ 上部フレーム
４２ エアシリンダー
４３ スライドフレーム
４４ 押圧ローラー
５２ 第１ベルトコンベア
５３ 第２ベルトコンベア
５４ 第３ベルトコンベア
５５ 第１ロボット
５５Ａ，５６Ａ アーム
５６ 第２ロボット
ｔ セラミック基板の厚さ
Ｈ 反力支持面から支持ローラーの上端までの高さ
Ｋ 分割機構
Ｌ 押圧ローラーの下端と支持ローラーの上端との間の水平距離
Ｕ１〜Ｕｎ 電子部品列
Ｗ セラミック基板の分割幅寸法

Claims (4)

1. 電子部品が複数実装された電子部品基板が搬送される搬送ベルトと、
   前記搬送ベルトの直下に位置し、電子部品基板の分割時に反力を受ける反力支持面と、
   前記搬送ベルトの直下で前記反力支持面の下流側に位置し、電子部品基板の先頭部位を下から持ち上げる形で支持する支持ローラーと、
   前記搬送ベルトの直上に位置し、電子部品基板の先頭部位が前記支持ローラーにより持ち上げられた姿勢で、電子部品基板の先頭部位の分割加工溝位置を上方から上下動可能に押圧する押圧ローラーと、
   を具備することを特徴とする、電子部品基板の分割装置。
2. 前記支持ローラーの支持位置が搬送ベルトの搬送方向に沿って水平移動可能とされていることを特徴とする、請求項１記載の電子部品基板の分割装置。
3. 電子部品が複数実装された電子部品基板が搬送される搬送ベルトと、
   前記搬送ベルトの直下に位置し、電子部品基板の分割時に反力を受ける反力支持面と、
   前記搬送ベルトの直下で前記反力支持面の下流側に位置し、電子部品基板の先頭部位を下から持ち上げる形で支持する支持ローラーと、
   前記搬送ベルトの直上に位置し、電子部品基板の先頭部位が前記支持ローラーにより持ち上げられた姿勢で、電子部品基板の先頭部位の分割加工溝位置を上方から上下動可能に押圧する押圧ローラーと、
   を具備し、
   前記支持ローラーの上端を前記反力支持面よりも上方に突出させた固定位置とし、
   電子部品が複数実装された電子部品基板を前記搬送ベルト上に載せて下流側へ搬送させ、
   電子部品基板の先頭部位が前記支持ローラーにより持ち上げられた時に、前記押圧ローラーによって電子部品基板の先頭部位の分割加工溝位置を上方から上下動可能に押圧し、同分割加工溝を起点として、電子部品基板の先頭部位に上向きの曲げ力を加えて、同分割加工溝に沿って先頭部位を電子部品基板の本体から分割するようにしたことを特徴とする、電子部品基板の分割方法。
4. 最初に電子部品基板を電子部品列毎に分割し、次に、個々の電子部品列を電子部品毎に分割することを特徴とする、請求項３記載の電子部品基板の分割方法。
   

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