JPH07171796A - 多層プリント基板の内層パターン位置検出方法および穴明け加工方法並びにその装置 - Google Patents
多層プリント基板の内層パターン位置検出方法および穴明け加工方法並びにその装置Info
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- JPH07171796A JPH07171796A JP31756293A JP31756293A JPH07171796A JP H07171796 A JPH07171796 A JP H07171796A JP 31756293 A JP31756293 A JP 31756293A JP 31756293 A JP31756293 A JP 31756293A JP H07171796 A JPH07171796 A JP H07171796A
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- Perforating, Stamping-Out Or Severing By Means Other Than Cutting (AREA)
- Production Of Multi-Layered Print Wiring Board (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】安価かつ安全で、確実性に優れ作業能率を向上
させることができる多層プリント基板の内層パターン位
置検出方法および穴明け加工方法並びにその装置を提供
すること。 【構成】内層パターンを厚み方向に対して斜めに切断加
工し、露出した内層パターンの斜切断面から内層パター
ンの位置を求める。また、各層ごとに配線パターンと一
定の位置関係を持たせて配置した基準マークを持つ多層
プリント基板をテーブルに固定し、各層の基準マーク位
置でドリル加工を行い、露出した各層の基準マークの斜
切断面から各層それぞれの実際の基準位置を求め、加工
するときの基準位置を加工する穴とそれぞれの配線パタ
ーンとのずれが小さくなる位置に定める。
させることができる多層プリント基板の内層パターン位
置検出方法および穴明け加工方法並びにその装置を提供
すること。 【構成】内層パターンを厚み方向に対して斜めに切断加
工し、露出した内層パターンの斜切断面から内層パター
ンの位置を求める。また、各層ごとに配線パターンと一
定の位置関係を持たせて配置した基準マークを持つ多層
プリント基板をテーブルに固定し、各層の基準マーク位
置でドリル加工を行い、露出した各層の基準マークの斜
切断面から各層それぞれの実際の基準位置を求め、加工
するときの基準位置を加工する穴とそれぞれの配線パタ
ーンとのずれが小さくなる位置に定める。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、多層プリント基板の内
層パターン位置検出方法および穴明け加工方法並びにそ
の装置に関する。
層パターン位置検出方法および穴明け加工方法並びにそ
の装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】図９はプリント基板穴明け機の全体図を
示すものである。◆同図において、１はサドル２に保持
されたスピンドルで、Ｚ軸駆動モータ３とボールスクリ
ュウ４により、クロススライド５に対して上下方向に移
動自在である。なお、クロススライド５はＹ軸駆動モー
タ６とボールスクリュウ７によりコラム８上をＹ方向
（左右）に移動自在である。◆９はプリント基板。１０
はプリント基板を載置するテーブルで、駆動モータ１１
とボールスクリュウ１２によりベット１３上をＸ方向
（前後）に移動自在である。１４はプリント基板９に固
定された２個の基準ピン。そして、テーブル１０には、
図１０に示すように、内径が基準ピン１４の外径よりも
僅かに大きい基準穴１５と、幅が基準ピン１４の外径よ
りも僅かに大きく幅方向の中心がＸ軸に平行な長穴１６
が設けてある。そこで、基準ピン１４を穴１５と長穴１
６に係合させれば、プリント基板９を加工位置に配置で
きる。１７はプリント基板９をテーブル１０に固定する
ための固定具である。◆そして、穴１５の位置を基準と
し、図示しないＮＣ装置の指令によりスピンドル１およ
びテーブル１０をＸＹＺ軸方向に移動させてプリント基
板９に穴明け加工をする。◆上記したように、穴明け加
工は穴１５の位置を基準にするから、加工精度を向上さ
せるためには、基準ピン１４の位置決め精度を向上させ
なければならない。次に、基準ピン１４の位置決め手順
を図１１を用いて説明する。なお、説明を簡単にするた
め、プリント基板９を２層とし、上層２１の表面２２に
はパターン２３および基準マーク２４ａ，２４ｂが、内
層２５の表面にはパターン２６および基準マーク２７
ａ，２７ｂが形成されているものとする。また、基準マ
ーク２４ａと基準マーク２７ａ、基準マーク２４ｂと基
準マーク２７ｂのそれぞれは図面上同一であるものとす
る。なお、同図に示すＡ，Ｂはスルーホールを明ける位
置である。◆第１の方法は座繰り加工をする方法であ
る。すなわち、基準マーク２４ａの中心を基準として基
準マーク２７ａの位置まで上層２１を削り取る。そし
て、基準マーク２７ａの基準マーク２４ａに対するずれ
量を測定する。同様にして基準マーク２７ｂの基準マー
ク２４ｂに対するずれ量を測定する。そして、求めた２
つのずれ量を勘案して最適の位置に基準ピンを固定す
る。すなわち、たとえば基準マーク２７ａ，２７ｂが基
準マーク２４ａ，２４ｂに対してＸ軸方向に同量ｘだけ
ずれているときには、基準マーク２４ａ，２４ｂに関し
てｘ／２だけＸ軸方向にずらせた位置に基準ピン１４，
１５を配置する。また、多層プリント基板の場合には、
それぞれの層の基準マークの中心の重心に基準ピン１
４，１５を配置するなどして、２つの層のずれ量を平均
化させる。なお、上記ずれ量は１軸方向だけではなく２
軸方向すなわち互いに傾いている場合もある。◆第２の
方法は、Ｘ線装置により基準マークを透視する方法であ
る。そして、図１２に示すように、得られた映像からず
れ量を測定して、最適の位置に基準ピンを固定する。な
お、図１２の場合、基準マーク２４ａの中心Ｏ1と基準
マーク２７ａの中心Ｏ2の中心Ｐを加工するための基準
とする。
示すものである。◆同図において、１はサドル２に保持
されたスピンドルで、Ｚ軸駆動モータ３とボールスクリ
ュウ４により、クロススライド５に対して上下方向に移
動自在である。なお、クロススライド５はＹ軸駆動モー
タ６とボールスクリュウ７によりコラム８上をＹ方向
（左右）に移動自在である。◆９はプリント基板。１０
はプリント基板を載置するテーブルで、駆動モータ１１
とボールスクリュウ１２によりベット１３上をＸ方向
（前後）に移動自在である。１４はプリント基板９に固
定された２個の基準ピン。そして、テーブル１０には、
図１０に示すように、内径が基準ピン１４の外径よりも
僅かに大きい基準穴１５と、幅が基準ピン１４の外径よ
りも僅かに大きく幅方向の中心がＸ軸に平行な長穴１６
が設けてある。そこで、基準ピン１４を穴１５と長穴１
６に係合させれば、プリント基板９を加工位置に配置で
きる。１７はプリント基板９をテーブル１０に固定する
ための固定具である。◆そして、穴１５の位置を基準と
し、図示しないＮＣ装置の指令によりスピンドル１およ
びテーブル１０をＸＹＺ軸方向に移動させてプリント基
板９に穴明け加工をする。◆上記したように、穴明け加
工は穴１５の位置を基準にするから、加工精度を向上さ
せるためには、基準ピン１４の位置決め精度を向上させ
なければならない。次に、基準ピン１４の位置決め手順
を図１１を用いて説明する。なお、説明を簡単にするた
め、プリント基板９を２層とし、上層２１の表面２２に
はパターン２３および基準マーク２４ａ，２４ｂが、内
層２５の表面にはパターン２６および基準マーク２７
ａ，２７ｂが形成されているものとする。また、基準マ
ーク２４ａと基準マーク２７ａ、基準マーク２４ｂと基
準マーク２７ｂのそれぞれは図面上同一であるものとす
る。なお、同図に示すＡ，Ｂはスルーホールを明ける位
置である。◆第１の方法は座繰り加工をする方法であ
る。すなわち、基準マーク２４ａの中心を基準として基
準マーク２７ａの位置まで上層２１を削り取る。そし
て、基準マーク２７ａの基準マーク２４ａに対するずれ
量を測定する。同様にして基準マーク２７ｂの基準マー
ク２４ｂに対するずれ量を測定する。そして、求めた２
つのずれ量を勘案して最適の位置に基準ピンを固定す
る。すなわち、たとえば基準マーク２７ａ，２７ｂが基
準マーク２４ａ，２４ｂに対してＸ軸方向に同量ｘだけ
ずれているときには、基準マーク２４ａ，２４ｂに関し
てｘ／２だけＸ軸方向にずらせた位置に基準ピン１４，
１５を配置する。また、多層プリント基板の場合には、
それぞれの層の基準マークの中心の重心に基準ピン１
４，１５を配置するなどして、２つの層のずれ量を平均
化させる。なお、上記ずれ量は１軸方向だけではなく２
軸方向すなわち互いに傾いている場合もある。◆第２の
方法は、Ｘ線装置により基準マークを透視する方法であ
る。そして、図１２に示すように、得られた映像からず
れ量を測定して、最適の位置に基準ピンを固定する。な
お、図１２の場合、基準マーク２４ａの中心Ｏ1と基準
マーク２７ａの中心Ｏ2の中心Ｐを加工するための基準
とする。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、多層プリント
基板の場合、積層する際の温度やプレス時間等により伸
縮や傾きが起こり、各層の基準マークの位置はＸＹ方向
だけでなくＺ方向にも移動する。このため、上記第１の
方法の場合、座繰り量を一定にすると、内層の基準マー
クを削り取ってしまったり、あるいは基準マークに届か
なかったりして、作業の確実性および能率を向上させる
ことができなかった。また、上記第２の方法の場合、作
業は確実になるが、高価なＸ線装置を必要とし、かつ安
全性を確保する、すなわちＸ線からの被爆を防ぐ必要が
あった。◆本発明の目的は、上記した課題を解決し、安
価かつ安全で、確実性に優れ作業能率を向上させること
ができる多層プリント基板の内層パターン位置検出方法
および穴明け加工方法並びにその装置を提供するにあ
る。
基板の場合、積層する際の温度やプレス時間等により伸
縮や傾きが起こり、各層の基準マークの位置はＸＹ方向
だけでなくＺ方向にも移動する。このため、上記第１の
方法の場合、座繰り量を一定にすると、内層の基準マー
クを削り取ってしまったり、あるいは基準マークに届か
なかったりして、作業の確実性および能率を向上させる
ことができなかった。また、上記第２の方法の場合、作
業は確実になるが、高価なＸ線装置を必要とし、かつ安
全性を確保する、すなわちＸ線からの被爆を防ぐ必要が
あった。◆本発明の目的は、上記した課題を解決し、安
価かつ安全で、確実性に優れ作業能率を向上させること
ができる多層プリント基板の内層パターン位置検出方法
および穴明け加工方法並びにその装置を提供するにあ
る。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記した課題は、内層パ
ターンを厚み方向に対して斜めに切断加工し、露出した
内層パターンの斜切断面から内層パターンの位置を求め
ることにより解決される。また、各層ごとに配線パター
ンと一定の位置関係を持たせて配置した基準マークを持
つ多層プリント基板をテーブルに固定し、各層の基準マ
ーク位置でドリル加工を行い、露出した各層の基準マー
クの斜切断面から各層それぞれの実際の基準位置を求
め、加工するときの基準位置を加工する穴とそれぞれの
配線パターンとのずれが小さくなる位置に定めることに
よりさらに効果的に解決される。
ターンを厚み方向に対して斜めに切断加工し、露出した
内層パターンの斜切断面から内層パターンの位置を求め
ることにより解決される。また、各層ごとに配線パター
ンと一定の位置関係を持たせて配置した基準マークを持
つ多層プリント基板をテーブルに固定し、各層の基準マ
ーク位置でドリル加工を行い、露出した各層の基準マー
クの斜切断面から各層それぞれの実際の基準位置を求
め、加工するときの基準位置を加工する穴とそれぞれの
配線パターンとのずれが小さくなる位置に定めることに
よりさらに効果的に解決される。
【０００５】
【作用】たとえば内層の基準マークを十字形としてお
き、先端の回転軌跡が円錐形であるドリルで上記基準マ
ークを加工すると、切断面が傾斜した４個のマークの切
断部が得られる。これらの切断部の中心が基準マークの
中心であるから、各層の基準マークの位置がＸ，Ｙ，Ｚ
方向にずれている場合も各層の基準マークの中心を容易
に求めることができる。
き、先端の回転軌跡が円錐形であるドリルで上記基準マ
ークを加工すると、切断面が傾斜した４個のマークの切
断部が得られる。これらの切断部の中心が基準マークの
中心であるから、各層の基準マークの位置がＸ，Ｙ，Ｚ
方向にずれている場合も各層の基準マークの中心を容易
に求めることができる。
【０００６】
【実施例】図１は本発明によるプリント基板穴明け機の
全体図を示すものである。なお、図９と同じものは同一
の符号を付してある。◆同図において、３１はＣＣＤカ
メラで、サドル２にスピンドル１に接近させて固定して
ある。３２はＮＣ装置。３３はコントローラで、各内層
のマークを読み取り、その中心を演算しする。◆基準マ
ーク（２４ａ，２４ｂ，２７ａ，２７ｂ）は、図２に示
す十字形で、十字の４１の部分が内層パターンと同じ銅
箔で形成されている。
全体図を示すものである。なお、図９と同じものは同一
の符号を付してある。◆同図において、３１はＣＣＤカ
メラで、サドル２にスピンドル１に接近させて固定して
ある。３２はＮＣ装置。３３はコントローラで、各内層
のマークを読み取り、その中心を演算しする。◆基準マ
ーク（２４ａ，２４ｂ，２７ａ，２７ｂ）は、図２に示
す十字形で、十字の４１の部分が内層パターンと同じ銅
箔で形成されている。
【０００７】以下、上記従来技術で説明したのと同じ２
層のプリント基板９を加工する場合について手順と動作
について説明する。◆ プリント基板９をテーブル１０に固定する。◆ ＣＣＤカメラ３１により基準マーク２４ａの中心を求
める。◆ 図３に示すように、基準マーク２４ａの中心にドリル
４２で穴を明ける。◆ ＣＣＤカメラ３１を基準マーク２４ａの中心に配置
し、図４に示す傾斜した４個の切断部４４の位置を読み
取り、基準マーク２４ａに関する基準マーク２７ａの中
心を演算し、その結果を記憶する。◆ 他の基準マークについて〜を繰り返す。◆ コントローラ３３は得られた結果に基づき、加工する
ための基準位置を決定して、その結果をＮＣ装置３２に
出力する。◆ 穴明け加工をする。このとき、たとえば、加工すると
きの基準位置がＸＹ軸に関して傾いている場合、ＮＣ装
置３２は加工位置データを座標変換し、また、必要に応
じて、長さ方向の補正を行い、スピンドル１とテーブル
１０を相対的に移動させる。◆ なお、上記実施例においては、基準マークを十字形にし
たが、図５（ａ），（ｂ），（ｃ）に示すような形にし
てもよい。すなわち、カメラで検出した映像を二値化処
理をする場合、図５（ａ）に示すように、円形の銅箔か
ら十字形に銅箔を除いたもとしてもよい。さらに図５
（ｂ），（ｃ）に示すように、他の形状としてもよく、
露出する部分は線分だけでなく点であってもよい。◆ま
た、多層基板の場合、図６（ａ），（ｂ）に示すよう
に、１回のドリル加工で、複数の内層それぞれに関する
基準マークの位置を確認することもできる。なお、図６
（ｂ）は図６（ａ）のＩ−Ｉ断面図である。
層のプリント基板９を加工する場合について手順と動作
について説明する。◆ プリント基板９をテーブル１０に固定する。◆ ＣＣＤカメラ３１により基準マーク２４ａの中心を求
める。◆ 図３に示すように、基準マーク２４ａの中心にドリル
４２で穴を明ける。◆ ＣＣＤカメラ３１を基準マーク２４ａの中心に配置
し、図４に示す傾斜した４個の切断部４４の位置を読み
取り、基準マーク２４ａに関する基準マーク２７ａの中
心を演算し、その結果を記憶する。◆ 他の基準マークについて〜を繰り返す。◆ コントローラ３３は得られた結果に基づき、加工する
ための基準位置を決定して、その結果をＮＣ装置３２に
出力する。◆ 穴明け加工をする。このとき、たとえば、加工すると
きの基準位置がＸＹ軸に関して傾いている場合、ＮＣ装
置３２は加工位置データを座標変換し、また、必要に応
じて、長さ方向の補正を行い、スピンドル１とテーブル
１０を相対的に移動させる。◆ なお、上記実施例においては、基準マークを十字形にし
たが、図５（ａ），（ｂ），（ｃ）に示すような形にし
てもよい。すなわち、カメラで検出した映像を二値化処
理をする場合、図５（ａ）に示すように、円形の銅箔か
ら十字形に銅箔を除いたもとしてもよい。さらに図５
（ｂ），（ｃ）に示すように、他の形状としてもよく、
露出する部分は線分だけでなく点であってもよい。◆ま
た、多層基板の場合、図６（ａ），（ｂ）に示すよう
に、１回のドリル加工で、複数の内層それぞれに関する
基準マークの位置を確認することもできる。なお、図６
（ｂ）は図６（ａ）のＩ−Ｉ断面図である。
【０００８】図７は、本発明の第２の実施例であるプリ
ント基板の基準ピン打機を示すものである。なお、図１
と同じものは同一の符号を付してある。◆同図におい
て、５１はピン打ヘッド、５２はパーツフイーダ、５３
は基準ピンを搬送するパイプである。◆そして、上記第
１の実施例における手順〜により図８に示すように
基準ピンを打つべき位置を決定してピン１４，１５を打
つ。なお、ず８は３層のプリント基板の４隅に基準マー
クを設けた場合で、求めたそれぞれの重心Ｓ1，Ｓ2，Ｓ
3，Ｓ4からＹ軸に関してθだけ傾いた位置４６，４７に
基準ピンを打つことを示している。また、パーツフイー
ダ５２、ピン打ヘッド５１については一般的に使用され
ているので構造の説明は省略する。
ント基板の基準ピン打機を示すものである。なお、図１
と同じものは同一の符号を付してある。◆同図におい
て、５１はピン打ヘッド、５２はパーツフイーダ、５３
は基準ピンを搬送するパイプである。◆そして、上記第
１の実施例における手順〜により図８に示すように
基準ピンを打つべき位置を決定してピン１４，１５を打
つ。なお、ず８は３層のプリント基板の４隅に基準マー
クを設けた場合で、求めたそれぞれの重心Ｓ1，Ｓ2，Ｓ
3，Ｓ4からＹ軸に関してθだけ傾いた位置４６，４７に
基準ピンを打つことを示している。また、パーツフイー
ダ５２、ピン打ヘッド５１については一般的に使用され
ているので構造の説明は省略する。
【０００９】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、ド
リル加工により内層の基準マークの位置を確認し、決定
することができるから安価かつ安全で、しかも確実で作
業能率を向上させることができるという効果がある。
リル加工により内層の基準マークの位置を確認し、決定
することができるから安価かつ安全で、しかも確実で作
業能率を向上させることができるという効果がある。
【図１】本発明によるプリント基板穴明け機の全体図。
【図２】基準マークの例を示す図。
【図３】ドリル加工位置を説明する図。
【図４】基準マークの切断部を示す図。
【図５】基準マークの他の実施例。
【図６】多層基板の場合を説明する図。
【図７】プリント基板の基準ピン打機の全体図。
【図８】基準位置がＸＹ軸に関して傾いて場合を示す
図。
図。
【図９】従来のプリント基板穴明け機の全体図。
【図１０】従来技術の説明図。
【図１１】従来技術の説明図。
【図１２】従来技術の説明図。
９ プリント基板 １４，１５ 基準ピン ２３，２６ パターン ２４ａ，２４ｂ，２７ａ，２７ｂ 基準マーク ３１ ＣＣＤカメラ ３２ ＮＣ装置 ３３ コントローラ ４２ ドリル
Claims (7)
- 【請求項１】内層パターンを厚み方向に対して斜めに切
断加工し、露出した内層パターンの斜切断面から内層パ
ターンの位置を求めることを特徴とする多層プリント基
板の内層パターン位置検出方法。 - 【請求項２】各層ごとに配線パターンと一定の位置関係
を持たせて配置した基準マークを持つ多層プリント基板
をテーブルに固定し、各層の基準マーク位置でドリル加
工を行い、露出した各層の基準マークの斜切断面から各
層それぞれの実際の基準位置を求め、加工するときの基
準位置を加工する穴とそれぞれの配線パターンとのずれ
が小さくなる位置に定めることを特徴とする多層プリン
ト基板の穴明け方法。 - 【請求項３】各層の基準マークを図面上同一の位置に配
置し、各層の基準マークを厚み方向に対して斜めに切断
加工し、露出した基準マークの斜切断面からそれぞれの
層の実際の基準位置を求め、各層の実際の基準位置で構
成される多角形の重心を加工するときの基準位置にする
ことを特徴とする請求項２に記載の多層プリント基板の
基準位置決定方法。 - 【請求項４】ドリルを保持するスピンドルヘッドとテー
ブル上に載置するプリント基板とを相対的に移動させて
プリント基板に穴明けをするプリント基板穴明け機にお
いて、パターンの検出手段と演算手段とを設け、各層ご
とに配線パターンと一定の位置関係を持たせて配置した
基準マークを持つ多層プリント基板の各層の基準マーク
位置でドリル加工を行い、露出した各層の基準マークの
斜切断面から各層それぞれの実際の基準位置を求め、加
工するときの基準位置を加工する穴とそれぞれの配線パ
ターンとのずれが小さくなる位置に定めることを特徴と
するプリント基板穴明け機。 - 【請求項５】テーブルに固定した多層プリント基板の各
層の基準位置のずれを求め、加工データを補正して穴明
け加工をすることを特徴とする請求項４に記載のプリン
ト基板穴明け機。 - 【請求項６】パターンの検出手段がカメラであることを
特徴とする請求項４に記載のプリント基板穴明け機。 - 【請求項７】穴明け手段とピン打ち手段とを備えたプリ
ント基板のピン打ち機において、パターンの検出手段と
演算手段とを設け、各層ごとに配線パターンと一定の位
置関係を持たせて配置した基準マークを持つ多層プリン
ト基板をテーブルに固定し、各層の基準マーク位置でド
リル加工を行い、露出した各層の基準マークの斜切断面
から各層それぞれの実際の基準位置を求め、加工すると
きの基準位置を加工する穴とそれぞれの配線パターンと
のずれが小さくなる位置に定めて穴明け加工のための基
準位置にピンを打つことを特徴とするプリント基板のピ
ン打ち機。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31756293A JP3253784B2 (ja) | 1993-12-17 | 1993-12-17 | 多層プリント基板の内層パターン位置検出方法および穴明け加工方法並びにその装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31756293A JP3253784B2 (ja) | 1993-12-17 | 1993-12-17 | 多層プリント基板の内層パターン位置検出方法および穴明け加工方法並びにその装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07171796A true JPH07171796A (ja) | 1995-07-11 |
| JP3253784B2 JP3253784B2 (ja) | 2002-02-04 |
Family
ID=18089649
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31756293A Expired - Fee Related JP3253784B2 (ja) | 1993-12-17 | 1993-12-17 | 多層プリント基板の内層パターン位置検出方法および穴明け加工方法並びにその装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3253784B2 (ja) |
Cited By (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| KR100647199B1 (ko) * | 2005-06-03 | 2006-11-23 | (주)해빛정보 | 초음파 절단 가공장치 및 그 방법 |
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| US7834293B2 (en) * | 2006-05-02 | 2010-11-16 | Electro Scientific Industries, Inc. | Method and apparatus for laser processing |
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