JP2572201B2 - Method and apparatus for processing small diameter holes in substrate material - Google Patents
Method and apparatus for processing small diameter holes in substrate materialInfo
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Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、基板をスルホール加工
する際に生ずる切粉詰まり処理並びにスミアなどの内壁
の荒れの除去及びバリ取りを効率的に行う方法及びそれ
に使用する装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for efficiently removing chips clogging which occurs when a substrate is subjected to through-hole processing, removing rough surfaces such as smears and deburring, and an apparatus used therefor.
【０００２】[0002]
【従来の技術】電気機器、電子機器などに広く使用され
ているプリント基板の材料として銅箔を表面に張った熱
硬化性樹脂の板やこれを積層した多層プリント基板、特
にガラス布入エポキシ樹脂と銅箔との積層板で板厚１．
６〜数ｍｍ程度のものが用いられている。又、アルミナ
などのセラミック材料を用いて、その表面に導電層と絶
縁層を交互に設けたセラミック基板も使われている。こ
れらのプリント基板に所望の回路パターンを設けるため
に、銅張り積層板の場合はマイクロドリルを用いた微細
穴あけ加工により、スルホールと呼ばれる貫通孔を設
け、スルホール内をメッキすることにより上下の回路パ
ターン間の導通を計っている。スルホールは各種ボール
盤により一枚の基板に対して多数設けられるのが普通で
ある。その孔径も０．５ｍｍが通常であるが、これ以外
の径のものが用いられたり、何種類の径のものを併用し
たりしている。2. Description of the Related Art As a material for a printed circuit board widely used in electric equipment, electronic equipment, etc., a thermosetting resin sheet having a copper foil stretched on its surface or a multilayer printed circuit board laminated with the same, especially an epoxy resin containing glass cloth. The thickness of the laminate is 1.
Those having about 6 to several mm are used. Also, a ceramic substrate using a ceramic material such as alumina and having a conductive layer and an insulating layer alternately provided on the surface thereof has been used. In order to provide a desired circuit pattern on these printed circuit boards, in the case of a copper-clad laminate, a through hole called a through hole is provided by micro-drilling using a micro drill, and the upper and lower circuit patterns are plated by plating the inside of the through hole. The continuity between them is measured. Generally, a large number of through holes are provided for one substrate by various drilling machines. The hole diameter is usually 0.5 mm, but a hole having a diameter other than this is used, or a combination of several kinds of diameters is used.
【０００３】例えばガラス布入エポキシ樹脂でできた多
層プリント基板にマイクロドリルでスルホールをあける
と、切粉詰まりやドリル刃により穴内面が荒れたり、穴
内面にスミアと呼ばれる加工熱によって軟化したエポキ
シ樹脂が銅箔切削面に付着する現像、又銅箔にバリが発
生することによって、スルホール断面が真円状でなくな
ることがあった。図１はスミアが見られるスルホール断
面の模式図であり、スルホール１の穴内面にスミア２が
付着している。一般にドリルの送りが大きすぎると穴内
面は荒れるし、小さすぎるとエポキシスミアが生じやす
くなる。スミアが生ずるとメッキ液が入りにくく、スル
ホール内面を均一に十分な厚さでメッキをすることがで
きないので、上下の回路パターン間の導通不良を招くこ
とになる。このため付着したスミアを化学的処理や超音
波洗滌などの物理的処理で取除くことも考えられている
が十分ではない。いずれにしても、スルホールにおける
切粉詰まり、スミアの付着、バリ発生などはプリント基
板にとって致命的な問題となる。For example, when a through hole is drilled with a micro drill in a multilayer printed circuit board made of an epoxy resin containing glass cloth, the inner surface of the hole becomes rough due to clogging of chips or a drill blade, or the epoxy resin softened by processing heat called smear on the inner surface of the hole. Was developed on the copper foil cutting surface, and burrs were generated on the copper foil. FIG. 1 is a schematic diagram of a cross section of a through hole where a smear is seen. A smear 2 is attached to the inner surface of the through hole 1. In general, if the feed of the drill is too large, the inner surface of the hole becomes rough, and if it is too small, epoxy smear tends to occur. If smearing occurs, the plating solution is difficult to enter, and the inner surface of the through hole cannot be uniformly plated with a sufficient thickness, resulting in poor conduction between the upper and lower circuit patterns. For this reason, it has been considered to remove the adhered smear by a physical treatment such as a chemical treatment or ultrasonic cleaning, but it is not sufficient. In any case, clogging of chips, adhesion of smear, generation of burrs, and the like in the through hole are fatal problems for the printed circuit board.
【０００４】そこで、本発明者らはこうした問題点に対
処するため小径穴内の切粉処理、内壁面のスミアの除
去、バリの除去などを短時間でより一層確実に達成でき
る装置及び方法を提供せんとして、材料のスルホールに
近接する針状電極や、スルホールを介して対向させた電
極間で放電させ、その際に発生する衝撃波、熱エネルギ
ーによりスルホールを処理することが有効であることを
知見し、既に特許出願している（特願平４−１５２０３
５号、５−１３５６４３号、５−１８６３６４号、５−
２０７７２８号など）。[0004] Therefore, the present inventors have provided an apparatus and a method capable of more reliably and in a short time, removing chips in a small-diameter hole, removing smear on an inner wall surface, and removing burrs in order to address such problems. As a helix, we found that it is effective to discharge between a needle-shaped electrode close to the through hole of the material or an electrode facing through the through hole, and to treat the through hole by the shock wave and heat energy generated at that time. Has already applied for a patent (Japanese Patent Application No. 4-15203).
No. 5, 5-135463, 5-186364, 5-
No. 207728).
【０００５】これらの基板材料の小径穴加工の発明の要
旨は以下のとおりである。 （１）基板材料の両側に電極を配置して、プラズマ放電
処理によって細穴の表面処理を行い、次にＥＣＲプラズ
マコーティング処理をすることを特徴とする連続ドライ
プロセスコーテイング加工方法及び装置。 （２）被加工材料の両側に回転電極を配置し、この電極
に電圧を印加しプラズマ放電処理して、被加工材料の小
径穴を加工することを特徴とする材料の小径穴加工方法
及び装置。The gist of the invention of drilling a small-diameter hole in these substrate materials is as follows. (1) A continuous dry process coating method and apparatus, wherein electrodes are arranged on both sides of a substrate material, surface treatment of fine holes is performed by plasma discharge processing, and then ECR plasma coating processing is performed. (2) A method and an apparatus for processing a small-diameter hole in a material, wherein rotary electrodes are arranged on both sides of a material to be processed, a voltage is applied to the electrode, and plasma discharge processing is performed to process a small-diameter hole in the material to be processed. .
【０００６】（３）被加工材料の搬送装置、該材料の小
径穴をプラズマ放電加工するための前記搬送装置をはさ
んで両側に配置された電極、及び該電極間の放電点を移
動させて実質的に被加工材料の小径穴の全域にて放電さ
せるための放電点制御手段を備えてなる被加工材料の小
径穴加工装置及びこれを使用する方法。 （４）被加工材料上に微小間隔を介して陽電極と陰電極
とからなる電極対を配置し、この電極に電圧を印加し、
気圧１０〜２×１０3Ｔｏｒｒ下でコロナ放電を発生さ
せて被加工材料をエッチングすることを特徴とするエッ
チング方法及び装置。(3) A device for transporting a material to be processed, electrodes disposed on both sides of the device for plasma discharge machining of a small-diameter hole in the material, and a discharge point between the electrodes are moved. An apparatus for machining a small-diameter hole in a material to be processed, comprising a discharge point control means for causing electric discharge substantially in the entire area of the small-diameter hole in the material to be processed, and a method of using the same. (4) An electrode pair consisting of a positive electrode and a negative electrode is arranged on the material to be processed at a small interval, and a voltage is applied to this electrode;
An etching method and apparatus, wherein a material to be processed is etched by generating a corona discharge under a pressure of 10 to 2 × 10 3 Torr.
【０００７】ところで、これらの基板材料の小径穴加工
を有効に実施するには、穴あけ加工後のプリント基板に
ついて、スルホールが完全であるか否かを検査する必要
があるが、スルホールの数が非常に大きいうえに径の異
なる場合もあることが検査を困難にしている。検査はサ
ンプルとなるプリント基板を選びスルホールの直径を通
る面で切断することによって現われた切断面を拡大視し
て行う。このような切断による検査によれば、例えスミ
アがスルホールに付着していても、切断時に取除かれて
しまって良品という判定を受けることがあり、信頼性に
欠ける検査である。しかも多数多種類のスルホールを検
査するには手間がかかり、破壊検査であるという欠点が
あった。そこで、全てのプリント基板の全てのスルホー
ルを非破壊で自動的に検査するとともに、これを次の小
径穴加工の工程に継げる手法の開発が望まれていた。[0007] In order to effectively carry out small-diameter drilling of these substrate materials, it is necessary to inspect whether or not the through holes are complete in the printed circuit board after the drilling process. In addition, the large size and the sometimes different diameter make the inspection difficult. The inspection is performed by selecting a printed circuit board to be a sample and cutting it along a plane passing through the diameter of the through-hole, so as to enlarge the cut surface that has appeared. According to the inspection based on such cutting, even if smear is attached to the through hole, the smear is removed at the time of cutting and may be judged as a non-defective product, which is an inspection lacking reliability. In addition, it is troublesome to inspect many and many types of through holes, and there is a drawback that it is a destructive inspection. Therefore, it has been desired to develop a method of automatically inspecting all the through holes of all the printed circuit boards in a non-destructive manner and passing the inspections to the next small-diameter hole processing step.
【０００８】[0008]
【発明が解決しようとする課題】本発明は、基板のスル
ホールを加工する方法と加工装置を提供することを目的
とし、小径穴加工の自動化を可能とするものである。SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a method and a processing apparatus for processing a through hole in a substrate, and to make it possible to automate the processing of a small diameter hole.
【０００９】[0009]
【課題を解決するための手段】本発明者らは鋭意検討を
重ねた結果、各スルホールの位置と穴サイズを予め記録
しておき、これに基づいて放電の条件を変化させること
により、孔径の大小にかかわらず全てのスルホールを完
全に処理するものであり、小径穴加工を完全自動化へと
導くものである。即ち、本願の第一の発明は、プリント
基板上に明けられたスルホールをプラズマ放電加工する
方法において、プリント基板上の各スルホールの位置と
穴サイズを記録する第一の工程、及び第一の工程で得ら
れたデータに基づいてプラズマ放電の電極間隔及び／又
は電圧を調整する第二の工程を有することを特徴とする
プリント基板材料の小径穴加工方法である。Means for Solving the Problems As a result of intensive studies, the present inventors have previously recorded the position and hole size of each through hole, and changed the discharge conditions based on this to change the hole diameter. It completely treats all through holes, large and small, and guides small hole drilling to full automation. That is, the first aspect of the present invention is the method of plasma discharge machining through holes bored in printed <br/> board, a first step of recording the location and the hole size of each through hole on the printed circuit board and, A second step of adjusting an electrode interval and / or a voltage of the plasma discharge based on the data obtained in the first step.
This is a method for processing small-diameter holes in printed circuit board materials.
【００１０】本願の第二の発明は、プリント基板上に明
けられたスルホールの位置と穴サイズを検出、記録する
第一の装置、及び第一の装置で検出されたデータに基づ
いてプラズマ放電の電極間隔及び／又は電圧を調整して
プラズマ放電する第二の装置から構成されるプリント基
板材料の小径穴加工装置である。以上二つのどちらの発
明においても、第一の工程又は装置と第二の工程又は装
置を分離する場合はもちろん、第一の工程又は装置と第
二の工程又は装置と同時に連続処理することにより、第
一の工程又は装置と第二の工程又は装置が実質的に一つ
の工程又は装置となる場合も本願の発明に包含される。
以下の説明においては、銅箔張りのガラス布入エポキシ
樹脂を積層した多層プリント板にマイクロドリルを用い
てスルホールをあける場合を例にとって説明するが、こ
れに限られず、微細穴あけ加工を電子ビーム、レーザー
や放電で行っても程度の差はあれスミア等の問題は生ず
る。同様にセラミック基板についてもあけられたスルホ
ールのスミア等を除去し、小径穴加工する必要はある。
本発明の小径穴加工方法及び加工装置は、これら全ての
プリント基板に対して適用される。A second invention of the present application is a first device for detecting and recording the position and size of a through hole formed on a printed circuit board, and a plasma discharge based on data detected by the first device. Adjust the electrode spacing and / or voltage
This is a device for processing a small-diameter hole in a printed board material, comprising a second device for performing a plasma discharge. In either of the above two inventions, not only when the first step or apparatus and the second step or apparatus are separated, but also by performing the first step or apparatus and the second step or apparatus simultaneously and continuously, The case where the first step or apparatus and the second step or apparatus are substantially one step or apparatus is also included in the present invention.
In the following description, a case where a through hole is drilled by using a micro drill in a multilayer printed board on which a copper foil-coated glass cloth-filled epoxy resin is laminated will be described as an example, but the invention is not limited thereto. Even with laser or discharge, problems such as smears occur to some extent. Similarly, for the ceramic substrate, it is necessary to remove the smear or the like of the through hole that has been drilled and process the small diameter hole.
The method and apparatus for processing a small diameter hole according to the present invention are applied to all these printed circuit boards.
【００１１】本発明でいう基板材料の小径穴加工には、
プラズマ放電が用いられる。電極の形状は細かい針状の
ものが用いられるが、その先端部は鋭くてもよいし、曲
面状の丸いものでもよい。[0011] In the present invention, a small-diameter hole is formed in a substrate material.
Plasma discharge is used. The shape of the electrode is a fine needle, and the tip may be sharp or may be curved and round.
【００１２】以下、図面を用いて本願の第一及び第二の
発明を詳しく説明する。各スルホールの位置と穴サイズ
を記録する第一の工程は、一つの基板中のどの位置に径
何ｍｍのスルホールがあるかを求めデータ化するもので
ある。図２はプリント基板の模式図である。プリント基
板３は使用目的によって大きさは大小さまざまである。
これのＸ軸座標とＹ軸座標によりスルホール１の位置が
決まり、その穴サイズとともに記録される。もし、プリ
ント基板に穴明け加工する際の設計データが入手するこ
とが可能であれば、これを用いることができるので最も
簡便である。Hereinafter, the first and second inventions of the present application will be described in detail with reference to the drawings. The first step of recording the position of each through hole and the hole size is to determine at which position in a substrate there is a through hole having a diameter of how many mm, and convert it into data. FIG. 2 is a schematic diagram of a printed circuit board. The size of the printed circuit board 3 varies in size depending on the purpose of use.
The position of the through hole 1 is determined by the X-axis coordinate and the Y-axis coordinate, and is recorded together with the hole size. If design data for drilling a printed circuit board is available, this can be used, which is the simplest.
【００１３】設計データを直接用いることができない場
合は、図３に示すように、プリント基板３をＮＣ自動位
置決め装置によりＸ軸−Ｙ軸に移動させ、各スルホール
の位置において、プリント基板上方より光を照射する。
図３では光源４、例えばレーザー源より照射されたレー
ザー光をレンズ５により幅のある平行光とする。平行光
は絞り兼スリット６により、Ｘ軸−Ｙ軸面上においてあ
る方向をもった直線となるように絞られ、プリント基板
３のスルホールを通過する。スルホールを通過したレー
ザー光はレンズ７により拡散され、一定径の絞り８によ
り絞られた後、光センサー９で光量が測定される。な
お、この光量測定は一回だけでなく、Ｘ軸−Ｙ軸面上に
おいて方向の異なる２直線以上をスリット６をある角度
で回転させることにより、光量測定は二回以上行われ
る。図４において、スルホールに付着したスミア２によ
って（ｂ）及び（ｄ）の方向の断面が直線状の通過光
は、その通過光量が減少することになる。この結果、穴
サイズは実際の径より小さく測定されてしまい不都合で
ある。しかし、測定を例えば（ａ），（ｂ），（ｃ）及
び（ｄ）の４方向で行えば、（ａ）は穴サイズの正しい
直径をもたらすものであり、（ｃ）についてもそれに近
いものとなる。よって、同一スルホールについて複数方
向に複数回測定することにより、その中の最大値を穴サ
イズとして記録すればよいこととなる。方向の数は２方
向以上であるが、その場合は互いに９０°とし、３方向
であれば６０°となる。一般には２方向で十分である。When the design data cannot be used directly, as shown in FIG. 3, the printed circuit board 3 is moved in the X-axis and Y-axis directions by an NC automatic positioning device, and the light from above the printed circuit board is located at the position of each through hole. Is irradiated.
In FIG. 3, a laser beam emitted from a light source 4, for example, a laser source, is converted into a wide parallel beam by a lens 5. The parallel light is stopped by the stop / slit 6 so as to be a straight line having a certain direction on the X-axis-Y-axis plane, and passes through the through hole of the printed circuit board 3. The laser light that has passed through the through hole is diffused by the lens 7 and stopped down by the stop 8 having a constant diameter, and the light amount is measured by the optical sensor 9. The light quantity measurement is performed not only once, but also two or more times by rotating the slit 6 at a certain angle on two or more straight lines having different directions on the X-axis-Y-axis plane. In FIG. 4, the amount of transmitted light having a linear cross section in the directions (b) and (d) is reduced by the smear 2 attached to the through hole. As a result, the hole size is measured smaller than the actual diameter, which is inconvenient. However, if measurements are taken in four directions, for example (a), (b), (c) and (d), (a) will give the correct diameter of the hole size, and (c) will be close to that. Becomes Therefore, by measuring the same through hole a plurality of times in a plurality of directions, the maximum value among them may be recorded as the hole size. The number of directions is two or more, in which case they are 90 ° with each other and 60 ° with three directions. Generally, two directions are sufficient.
【００１４】各スルホールの位置と穴サイズを記録する
別の方法は、光の反射強度を利用する方法である。プリ
ント基板面に一定波長の光を照射すると表面の銅箔によ
り光は反射される。しかし、スルホールがあけられた部
分では光は反射されない。図５に示されるように、レー
ザー、発光ダイオードなどで作られた一定波長の光はプ
リント基板３に向って照射される。その発射光はフォト
ダイオードなどの光センサーを用いて光量が測定され
る。もし、光がスルホールに対して向けられた場合に
は、その直径に応じて光量が減少する。なお、スルホー
ルにスミアが付着している場合でも、それによる光の反
射は銅箔に比べ格段に少ないのでデジタル出力化されス
ミアに影響されることなく穴サイズを測定することがで
きる。上記のレーザ光と光センサーを用いる方法及び装
置、光の反射強度を利用する方法に加えて、穴の位置検
出には、ＣＣＤカメラを用い画像処理技術を利用するこ
とも可能である。Another method of recording the position and hole size of each through hole is to use the reflection intensity of light. When light of a certain wavelength is irradiated on the printed circuit board surface, the light is reflected by the copper foil on the surface. However, light is not reflected in the portion where the through hole is opened. As shown in FIG. 5, light of a certain wavelength generated by a laser, a light emitting diode, or the like is irradiated to the printed circuit board 3. The amount of the emitted light is measured using an optical sensor such as a photodiode. If the light is directed to the through hole, the light quantity decreases according to its diameter. In addition, even when smear is adhered to the through hole, the reflection of light due to the smear is much smaller than that of the copper foil, so that the hole size can be measured without being affected by the smear. In addition to the method and apparatus using the laser light and the optical sensor and the method using the reflection intensity of light, an image processing technique using a CCD camera can be used for hole position detection.
【００１５】第一の工程又は装置で得られたデータに基
づいて放電の電極間隔及び／又は電圧を調整する第二の
工程又は装置は、スルホールの穴サイズの大小によって
放電の電極間隔及び／又は電圧を調整するものである。The second step or apparatus for adjusting the electrode spacing and / or the voltage of the discharge based on the data obtained in the first step or the apparatus includes the step of adjusting the distance between the electrodes of the discharge and / or the voltage depending on the size of the through hole. It adjusts the voltage.
【００１６】図６に示すように、プリント基板には孔径
の異なる多数のスルホールが明けられており、基板表面
上をこれらの電極を高速で移動させるとともに、スルホ
ールの位置に近づくと低速で移動させ、針状電極１０と
対向電極１１の間の微小間隔を針状電極１０を上下させ
ることによって調整し、スルホールの中心位置付近にき
た時に放電を開始する。スルホールのスミア等を放電で
除去するには、穴サイズが大きい場合は電極間隔を大き
くし、又、電圧を大きくすることが効果的であり、逆に
穴サイズが小さい場合は電極間隔を小さくし、又、電圧
を小さくすることが効果的である。本発明においては、
上記調整は、電極間隔のみ、電圧のみ、電極間隔と電圧
の両者のいずれかの方法で調整される。放電は少なくと
も一方が針状電極であり、該針状電極の位置は第一の工
程又は装置で得られたデータにより、正確に処理される
べきスルホールの位置に合致させることが可能となる。
図６では電極の一方のみが針状電極であるが、上下両方
の電極を針状電極としてもよい。又、図６のように対向
電極を特に設けずに、対極端子を直接に被加工材料であ
る基板に配設してもよい。As shown in FIG. 6, a large number of through holes having different hole diameters are formed in the printed circuit board. These electrodes are moved at a high speed on the surface of the printed circuit board, and are moved at a low speed when approaching the position of the through hole. The minute interval between the needle electrode 10 and the opposing electrode 11 is adjusted by moving the needle electrode 10 up and down, and discharge is started when the needle electrode 10 comes near the center of the through hole. In order to remove the through-hole smear etc. by discharging, it is effective to increase the electrode spacing when the hole size is large, and to increase the voltage.On the contrary, when the hole size is small, reduce the electrode spacing. It is effective to reduce the voltage. In the present invention,
The above adjustment is performed by either the electrode spacing alone, the voltage only, or both the electrode spacing and the voltage. At least one of the discharges is a needle-shaped electrode, and the position of the needle-shaped electrode can be accurately matched with the position of the through hole to be processed by the data obtained in the first step or the apparatus.
In FIG. 6, only one of the electrodes is a needle electrode, but both upper and lower electrodes may be needle electrodes. Alternatively, the counter electrode terminal may be directly provided on the substrate, which is the material to be processed, without particularly providing the counter electrode as shown in FIG.
【００１７】本発明の方法及び装置を完全自動化するた
めには、第一の工程又は装置と第二の工程又は装置を搬
送装置により連続的に継ぐことが有効である。その場
合、多数の針状電極を基板の進行方向を横断する様に一
列に設けるとともに、各針状電極の上下動と加える電圧
を個々に制御することもできる。例えば幅６００ｍｍの
プリント基板に対しては、１ｍｍ間隔で６００本の針状
電極を用いる。加える電圧は直流でもパルス電圧でもよ
いが、基板表面の焦げつきを防止するにはパルス電圧が
好ましい。In order to completely automate the method and apparatus of the present invention, it is effective to continuously connect the first step or apparatus and the second step or apparatus by a transfer device. In this case, a large number of needle electrodes can be provided in a row so as to cross the direction of travel of the substrate, and the vertical movement of each needle electrode and the applied voltage can be individually controlled. For example, for a printed board having a width of 600 mm, 600 needle electrodes are used at 1 mm intervals. The applied voltage may be a DC voltage or a pulse voltage, but a pulse voltage is preferable in order to prevent scorching of the substrate surface.
【００１８】[0018]
実施例１ 電極に陰極板と針状陽電極を用い、針状電極を基板の横
断する方向に一列に１ｍｍ間隔で４００個取付けた。使
用した基板は、厚さ１．６ｍｍ、縦３３ｃｍ、横４０ｃ
ｍの銅貼りガラス繊維入り樹脂基板で、各一枚毎に直径
０．２、０．３、０．４及び０．５ｍｍの穴をそれぞれ
ＮＣボール盤で全面に５ｍｍ間隔で穴明け加工した。穴
数は４５００穴となったが、ステップ加工中、４００穴
位から、切粉詰まりが著しくなり、穴内壁荒れ、バリ発
生も多くなった。かかる基板をローラーコンベアにの
せ、毎秒３ｃｍ／ｓｅｃの移動速度で搬送し、図３で示
される第一の装置と図６で示される第二の装置を通過さ
せた。放電処理条件は雰囲気は大気中、７６０Ｔｏｒ
ｒ、２極間間隔は５〜１５ｍｍとして、τonを１０ｍ
ｓ、ピーク電圧は５０００〜１１０００Ｖにて、プラズ
マ放電処理を行った。その結果、穴内部の切粉は殆どな
く、穴内壁面もプラズマ放電により突出したガラス繊維
などや樹脂のめくれ、突出しなどは溶融酸化などで滑ら
かとなり、バリも殆どない状態となった。Example 1 A cathode plate and a needle-like positive electrode were used as electrodes, and 400 needle-like electrodes were mounted in a line in a direction transverse to the substrate at intervals of 1 mm. The substrate used was 1.6mm thick, 33cm long, 40c wide.
In the resin substrate containing the glass-fiber-bonded glass fiber having a diameter of 0.2 m, holes of 0.2, 0.3, 0.4, and 0.5 mm in diameter were formed on the entire surface at intervals of 5 mm using an NC drilling machine. The number of holes was 4,500, but during step processing, chip clogging became remarkable from around 400 holes, the inner wall of the holes became rough, and the occurrence of burrs increased. The substrate was placed on a roller conveyor, transported at a moving speed of 3 cm / sec per second, and passed through the first device shown in FIG. 3 and the second device shown in FIG. Discharge treatment conditions are as follows: atmosphere is air, 760 Torr
r, the interval between the two electrodes is 5 to 15 mm, and τ on is 10 m.
s, the peak voltage was 5000 to 11000 V, and the plasma discharge treatment was performed. As a result, there were almost no chips inside the holes, and the inner wall surfaces of the holes were turned up by glass discharge or resin or resin by plasma discharge, and the protrusions became smooth due to molten oxidation or the like, and there were almost no burrs.
【００１９】[0019]
【００２０】[0020]
【発明の効果】本発明によれば、プリント基板のスルホ
ールを迅速に確実に加工することができるとともに、そ
の自動化を可能とするという優れた効果がもたらされ、
更に、プリント基板が内蔵されている電気機器、電子機
器、光学機器などの高信頼化に有用である。According to the present invention, there is provided an excellent effect that a through hole of a printed circuit board can be quickly and reliably processed, and automation thereof is possible.
Further, the present invention is useful for increasing the reliability of electric devices, electronic devices, optical devices, and the like in which a printed circuit board is built.
【図１】スミアの付着を示すスルホール断面の模式図で
ある。FIG. 1 is a schematic view of a cross section of a through hole showing adhesion of smear.
【図２】プリント基板面のＸ軸−Ｙ軸座標とスルホール
の位置の模式図である。FIG. 2 is a schematic diagram of an X-Y coordinate on a printed circuit board surface and positions of through holes.
【図３】スルホールの位置と穴サイズを記録する装置の
説明図である。FIG. 3 is an explanatory diagram of an apparatus for recording the position of a through hole and a hole size.
【図４】スミアが付着したスルホールの穴サイズを調べ
る概念図である。FIG. 4 is a conceptual diagram for examining a hole size of a through hole to which smear has adhered.
【図５】スルホールの位置と穴サイズを記録する他の装
置の説明図である。FIG. 5 is an explanatory diagram of another apparatus for recording the position and the hole size of a through hole.
【図６】スルホールを放電加工する装置の説明図であ
る。FIG. 6 is an explanatory view of an apparatus for electric discharge machining of a through hole.
１ スルホール ２ スミア ３ プリント基板 ４ レーザー光源 ５ レンズ ６ スリット・絞り ７ レンズ ８ 絞り ９ 光センサー １０ 針状電極 １１ 対向電極 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Through hole 2 Smear 3 Printed circuit board 4 Laser light source 5 Lens 6 Slit / aperture 7 Lens 8 Aperture 9 Optical sensor 10 Needle electrode 11 Counter electrode
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０５Ｋ 3/00 Ｈ０５Ｋ 3/00 Ｋ (72)発明者 嶋 好範 神奈川県川崎市麻生区王禅寺768番地15 (72)発明者 大場 章 埼玉県朝霞市宮戸３丁目12番89号 (56)参考文献 特開 平６−55352（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−79224（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−60537（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−41897（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−285739（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−256702（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−167008（ＪＰ，Ａ)──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification number Agency reference number FI Technical display location H05K 3/00 H05K 3/00 K (72) Inventor Yoshinori Shima 768 Ozenji Temple, Aso-ku, Kawasaki City, Kanagawa Prefecture Address 15 (72) Inventor Akira Oba 3-12-89 Miyado, Asaka-shi, Saitama (56) References JP-A-6-55352 (JP, A) JP-A-3-79224 (JP, A) JP-A-4-60597 (JP, A) JP-A-4-41897 (JP, A) JP-A-5-285739 (JP, A) JP-A-5-256702 (JP, A) JP-A-62-167008 (JP, A A)
Claims (8)
をプラズマ放電加工する方法において、プリント基板上
の各スルホールの位置と穴サイズを記録する第一の工
程、及び第一の工程で得られたデータに基づいてプラズ
マ放電の電極間隔及び／又は電圧を調整する第二の工程
を有することを特徴とするプリント基板材料の小径穴加
工方法。1. A method of plasma discharge machining through holes bored on a printed circuit board, a first step of recording the location and the hole size of each through hole on the printed circuit board, and the data obtained in the first step Based on plasm
A method for processing a small-diameter hole in a printed circuit board material, comprising a second step of adjusting an electrode interval and / or a voltage of a ma discharge.
る第一の工程が、プリント基板をＮＣ自動位置決め装置
によりＸ軸−Ｙ軸に移動させ、各スルホールの位置にお
いて、プリント基板上方より光を照射し、通過した光量
をＸ軸−Ｙ軸面上における少なくとも２方向以上で測定
することにより穴サイズを検出し、記録するものである
請求項１記載のプリント基板材料の小径穴加工方法。2. A first step of recording a position and a hole size of each through hole is to move a printed circuit board in the X-axis and Y-axis by an NC automatic positioning device, and to emit light from above the printed circuit board at each through hole position. 2. The method for processing a small-diameter hole in a printed circuit board material according to claim 1, wherein the hole size is detected and measured by measuring the amount of light radiated and passed in at least two directions on an X-axis-Y-axis plane.
る第一の工程が、プリント基板をＮＣ自動位置決め装置
によりＸ軸−Ｙ軸に移動させ、各スルホールの位置にお
いて、プリント基板上方より光を照射し、その反射光強
度を同じくプリント基板上方の光センサーにより測定し
て、それにより穴サイズを検出し、記録するものである
請求項１記載のプリント基板材料の小径穴加工方法。3. A first step of recording a position and a hole size of each through-hole is to move the printed board in the X-axis and Y-axis by an NC automatic positioning device, and to emit light from above the printed board at the position of each through-hole. 2. The method for processing a small-diameter hole in a printed circuit board material according to claim 1, wherein the irradiation is performed, and the reflected light intensity is measured by an optical sensor also above the printed circuit board to detect and record the hole size.
る第一の工程が、プリント基板に穴明け加工する際の設
計データを用いるものである請求項１記載のプリント基
板材料の小径穴加工方法。4. A first step of recording the location and the hole size of each through hole is, printed circuit <br/> plate material according to claim 1, wherein the design data is to use the time of processing drilling the printed circuit board Small hole drilling method.
の位置と穴サイズを検出、記録する第一の装置、及び第
一の装置で検出されたデータに基づいてプラズマ放電の
電極間隔及び／又は電圧を調整してプラズマ放電する第
二の装置から構成されるプリント基板材料の小径穴加工
装置。5. A first device for detecting and recording a position and a hole size of a through hole formed on a printed circuit board, and an electrode interval and / or a voltage of a plasma discharge based on data detected by the first device. A small-diameter hole processing device for printed circuit board material, comprising a second device for adjusting the pressure and performing a plasma discharge.
位置と穴サイズを検出、記録する第一の装置が、プリン
ト基板をＸ軸−Ｙ軸に移動させるＮＣ自動位置決め装
置、プリント基板上方の光源、照射光を幅のある平行光
にするレンズ、幅のある平行光をスリット状にするスリ
ット・絞り、及び基板下方の光センサーよりなるもので
ある請求項５記載のプリント基板材料の小径穴加工装
置。6. detecting the position and hole size of the through hole of bored in printed circuit board, a first device for recording, purine
NC automatic positioning device for moving the door substrate in the X-axis -Y-axis, printed circuit board above the light source, the slit diaphragm for the lens to collimate light irradiation light with a wide, parallel beam with a width in a slit shape, and the substrate 6. The apparatus for processing a small-diameter hole in a printed circuit board material according to claim 5 , comprising a lower optical sensor.
位置と穴サイズを検出、記録する第一の装置が、プリン
ト基板をＸ軸−Ｙ軸に移動させるＮＣ自動位置決め装
置、基板上方の光照射装置、及び同じ基板上方の反射光
強度を測定する光センサーよりなるものである請求項５
記載のプリント基板材料の小径穴加工装置。7. detecting the position and hole size of the through hole of bored in printed circuit board, a first device for recording, purine
NC automatic positioning device for moving the door substrate in the X-axis -Y-axis, claim 5 above the substrate of the light irradiation apparatus, and those composed of an optical sensor which measures the intensity of reflected light from the same substrate above
A small-diameter hole processing device for the printed circuit board material described in the above.
整してプラズマ放電する第二の装置がプリント基板の載
置装置、該基板をはさんで上下に配置されプラズマ放電
を発生させる電極、及びこれら電極の少なくとも一方が
針状電極であり、これら電極間隔を調整するために少な
くとも一方の針状電極を上下動させる装置から構成され
るものである請求項５記載のプリント基板材料の小径穴
加工装置。8. A plasma discharge interval and / or voltage regulator to the second device mounting apparatus of the printed circuit board to a plasma discharge electrode to be disposed vertically across the substrate to generate plasma discharge, and 6. A small-diameter hole processing method for a printed circuit board material according to claim 5 , wherein at least one of these electrodes is a needle-like electrode, and the device comprises a device for vertically moving at least one needle-like electrode to adjust the interval between these electrodes. apparatus.
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| JP6034737A JP2572201B2 (en) | 1994-03-04 | 1994-03-04 | Method and apparatus for processing small diameter holes in substrate material |
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Family Applications (1)
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Also Published As
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