DE3541072A1

DE3541072A1 - Verfahren zum bohren von bezugsloechern in mehrschichtigen gedruckten verbundplatinen

Info

Publication number: DE3541072A1
Application number: DE19853541072
Authority: DE
Inventors: Toshinori Sakai Osaka Fujii; Shinji Yawata Kyoto Okamoto
Original assignee: Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1984-11-26
Filing date: 1985-11-19
Publication date: 1986-06-05
Also published as: US4708545A; DE3541072C2; JPS6325885B2; JPS61125712A

Description

PRINZ, LEISER, BUNKtI & PARTNER

Patentanwälte · European Patent Attorneys OC/ 1 fi 7

Ernsbergerstraße 19 · 8000 München 60

19. November 1985

MATSUSHITA ELECTRIC WORKS, LTD.
1048, Oaza-Kadoma, Kadoma-shi
Osaka 571 / Japan

Unser Zeichen: M 1647

Verfahren zum Bohren von Bezugslöchern in mehrschichtigen gedruckten Verbundplatinen

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bohren von Bezugslöchern in mehrschichtigen gedruckten Verbundplatinen, wobei insbesondere intern vorgesehene Positionsmarken zum Bohren der Bezugslöcher durch den Verbundaufbau anfangs grob aufgefunden werden, die Stelle, an welcher die grobe Erfassung erfolgte, genau untersucht wird, um die Lage der Markierungen genau festzustellen, und die Löcher anschliessend an den genau bestimmten Stellen hergestellt werden.

Ein solches Verfahren zum Bohren von Bezugslöchern hat den besonderen Zweck, eine mehrschichtige gedruckte Verbundplatine mit Löchern zu versehen, die als Bezugslöcher dienen, um die am weitesten außen liegende Schaltungsschicht

optimal bezüglich der inneren Schaltungsschichten auszurichten, die aus einer Metallfolie zwischen benachbarten und aufeinandergeschichteten Harzkarten der mehrschichtigen gedruckten Verbundplatine gebildet sind. 5

Im allgemeinen werden die mehrschichtigen gedruckten Verbundplatinen, die für den Einsatz in elektronischen Geräten oder dergleichen bestimmt sind, hergestellt, indem zunächst die Schaltungskarten für die inneren Schichten mit ein- oder beidseitiger Metallfolie gebildet werden, diese dann zu einem Schichtaufbau aufeinandergestapelt werden, äußere Karten aus Harz auf die Oberseite und Unterseite des Schichtaufbaus aufgelegt werden, die äußeren Schaltungsschichten aus einer Metallfolie auf der einen und anderen äußeren Harzkarte gebildet werden und der Schichtaufbau in Formwerkzeugen heiß zusammengepreßt wird, um die inneren und äußeren Schaltungskarten zu der Verbundeinheit zu vereinigen.

Bei einer solchen Herstellung von mehrschichtigen gedruckten Verbundplatinen muß eine genaue Ausrichtung zwischen den innenliegenden und äußeren Schaltungskarten erreicht werden, um Störungen des elektrischen Schaltungsaufbaus zu vermeiden. Zu diesem Zweck ist in der US-Patentanmeldung 514 624 vorgeschlagen, eine mehrschichtige gedruckte Verbundplatine herzustellen, indem auf jeder innenliegenden und äußeren Schaltungskarte ein Zielmuster gebildet wird und diese Zielmuster relativ zueinander ausgerichtet werden, während sie durch die Karten hindurch unter Anwendung von radioaktiver Strahlung beobachtet werden. Nach dieser US-Patentanmeldung von Benson können die inneren und äußeren Schaltungsschichten genau zueinander ausgerichtet werden, indem die jeweiligen Zielmuster in genauer Übereinstimmung miteinander gebracht werden. Es besteht jedoch das Problem, daß besondere Sicherheitsvorkehrungen wegen der Anwendung von radioaktiver Strahlung getroffen werden müssen, so daß kostenaufwendige Schutzeinrichtungen erforderlich sind.

In der US-PS 4 432 037 ist eine relativ wirtschaftliche Maßnahme zur Herstellung von Anschlußlöchern für die durchführenden metallischen Verbindungen der mehrschichtigen gedruckten Schaltungsplatine vorgeschlagen, bei welcher ein leitfähiges Testmuster angrenzend an den Schaltungsteil der innenliegenden Schaltungskarte gebildet wird, Bohrungen durch den Aufbau hindurch ausgeführt werden, indem ein Metallbohrer gleichzeitig als elektrische Sonde wirkt, welche die Berührung des Bohrers mit dem Prüfmuster während der wiederholten Herstellung von Bohrlöchern an verschiedenen Stellen feststellt, um Positionsabweichungen zwischen den innenliegenden Schichten auszumessen, so daß die Lage des Anschlußloches aus den Meßwerten für diese Lageabweichungen berechnet werden kann. Die Bestimmung der Lage der Bohrlöcher mit hoher Präzision bereitet jedoch noch Schwierigkeiten und erfordert einen hohen Aufwand.

Der Erfindung liegt primär die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Bohren von Bezugslöchern in mehrschichtigen gedruckten Verbundplatinen anzugeben, durch welches die Bezugslöcher mit hoher Genauigkeit ausgebildet werden können, um die außenliegenden Schaltungskarten mit hoher Genauigkeit in bezug auf die innenliegenden Schaltungskarten des Verbundaufbaus zuverlässig und sicher sowie auf einfache Weise auszubilden, ohne jedoch kostenaufwendige Sicherheitsvorkehrungen treffen zu müssen.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren werden Bezugslöcher gebildet, welche für die Herstellung der außenliegenden Schaltungsschichten der mehrschichtigen gedruckten Verbundplatine verwendet werden, indem Markierungen für die Lage der Bezugslöcher auf einer innenliegenden Schaltungskarte gebildet werden, eine außenliegende Karte wenigstens auf eine Außenoberfläche wenigstens einer der innenliegenden Schaltungskarten aufgestapelt wird und die Bezugslöcher durch die aufeinandergestapelten Karten hindurch bezogen auf die Markierungen für die Lags der Bohrlöcher gebohrt

werden, wobei diese Markierungen grob von der Außenseite der außenliegenden Schaltungskarte her erfaßt werden und die Stellen, an welchen die Markierungen grob erfaßt wurden, an der außenliegenden Karte mit einer Einfräsung versehen werden, woraufhin eine genaue Bestimmung der Markierungen an den eingefrästen Stellen erfolgen kann und die Bezugslöcher an den mit hoher Genauigkeit bestimmten Punkten der Markierungen gebohrt werden.

Durch das erfindungsgemäße Verfahren können die Bezugslöcher an den mit extrem hoher Genauigkeit für sie bestimmten Punkten gebohrt werden, weil die Einfräsungen in der äußeren Schaltungskarte an den grob bestimmten Stellen gebildet werden, welche den Lagemarkierungen der innenliegenden Schaltungskarte entsprechen, wobei eine flache Blindbohrung in der außenliegenden Karte an der grob bestimmten Stelle gebildet werden kann und die Bohrstelle für das Bezugsloch genau bestimmt werden kann, so daß sie ausreichend nahe bei der Lagemarkierung der innenliegenden Schaltungskarte liegt, woraufhin dann schließlich das Bezugsloch mit der gewünschten Genauigkeit gebohrt werden kann.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen und aus der Zeichnung, auf die Bezug genommen wird. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 eine Draufsicht einer innenliegenden Schaltungskarte, die bei dem Verfahren zum Bohren von Be

zugslöchern verwendet wird;

Fig. 2 eine Skizze zur Erläuterung der groben Bestimmung der Bohrstelle unter Verwendung von Grob-Positionsmarkierungen;

Fig. 3 eine schematische Darstellung zur Erläuterung

eines praktischen Beispiels der Durchführung der Grobbestimmung nach Fig. 2;

Fig. 4 eine schematische Schnittansicht zur Erläuterung des bei dem erfindungsgemäßen Verfahren ausgeführten Einfräsens;

Fig. 5 eine schematische Darstellung zur Erläuterung der genauen Lagebestimmung der Bohrpunkte;

Fig. 7 eine Draufsicht einer anderen Ausführungsform

einer innenliegenden gedruckten Schaltungskarte;

Fig. 8 eine Skizze zur Erläuterung der groben Lagebestimmung unter Anwendung einer Strichskala in Verbindung mit der Schaltungskarte nach Fig. 7;

Fig. 9 eine Draufsicht einer v/eiteren Ausführungsform einer innenliegenden Schaltungskarte; und

Fig. 10 eine schematische Darstellung zur Erläuterung der groben Lagebestimmung unter Verwendung eines magnetischen Elementes in Verbindung mit der Schaltungskarte nach Fig. 9.

Die in Fig. 1 gezeigte innenliegende gedruckte Schaltungskarte IPB für die Durchführung einer ersten Ausführungsform des Verfahrens zum Bohren von Bezugslöchern in mehrschichtigen gedruckten Verbundplatinen wird beim in herkömmlicher Weise erfolgenden Aufbringen der Leiterbahnzüge CCP mit mehreren Bohrstellenmarkierungen AMA versehen. Diese Markierungen bestehen beispielsweise aus der Metallfolie an geeigneten Stellen der Leiterbahnzüge CCP der gedruckten Schaltung. Ferner werden mehrere Lagemarkierungen MMA aus metallischem Material, vorzugsweise aus der Metallfolie, an den geeigneten Stellen gebildet. Wenn das gedruckte

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Schaltungsmuster CCP eine gestreckte rechtwinklige Form besitzt, werden insbesondere zwei getrennte Stellen am Umfang einer langen Seite und eine einzelne Stelle am Umfang einer kurzen Seite der Schaltungskarte IPB in geringem Abstand vom Umfangsrand des Schaltungsmusters CCP markiert. Die Lagemarkierungen MMA sind bezüglich den Bohrstellenmarkierungen AMA derart angeordnet, daß die Markierungen AMA in ein X-Y-Koordinatensystem eingeordnet werden können. Wie in Fig. 2 gezeigt ist, sind die Lagemarkierungen MMA derart angeordnet, daß eine gerade, die Y-Achse bildende Linie durch die Mitten der beiden Lagemarkierungen MMA und MMA¹ verläuft, welche sich an einer langen Seite des Musters CCP befinden, während eine gerade Linie, welche die zur Y-Achse senkrechte X-Achse bildet, durch die Mitte der Lagemarkierung MMA" an einer kurzen Seite des Musters CCP verläuft. Die Koordinatenlagen der Bohrstellenmarkierungen AMA können also im X-Y-Koordinatensystem angegeben werden.

Wie aus Fig. 3 klar ersichtlich ist, wird die innenliegende Schaltungskarte IPB insbesondere zubereitet, indem auf der einen Oberfläche einer Karte REB aus Harzmaterial das Schaltungsmuster CCP (gegebenenfalls auch auf beiden Seiten) gebildet wird; die Bohrstellenmarkierungen AMA und die Lagemarkierungen MMA werden aus der innenliegenden, elektrisch leitfähigen Metallfolie IME gebildet, die auf die Oberfläche bzw. Oberflächen der Karte REB aufgebracht ist. Es wird dann eine mehrschichtige gedruckte Verbundplatine MPB hergestellt, indem äußere Karten REL und REL' aus Harzmaterial auf die beiden Oberflächen der innenliegenden Schaltungskarte IPB oder gegebenenfalls einer Schichtstruktur aus mehreren solchen Karten IPB aufgelegt werden, woraufhin Außenschichten OME und OME¹ aus leitendem Metall auf die beiden Außenoberflächen der beiden Karten REL und REL'aufgebracht werden.

Ein Wirbelstromsensor CSN mit einer Sensorspule, der ein magnetisches Hochfrequenzfeld erzeugt, ist vorgesehen, um

über die Oberfläche der mehrschichtigen gedruckten Verbundplatine MPB hinweg abzutasten. Während der Abtastung mittels des Sensors CSN sequentiell in Abwärtsrichtung oder Aufwärtsrichtung von der Stelle Yb am oberen Rand 5 oder Ya am unteren Rand ausgehend und in Richtung der X-Achse gemäß Fig. 2 führt das durch den Sensor CSN erzeugte magnetische Feld zum Auftreten von Wirbelstromverlusten in der inneren Metallfolie IME und der äußeren Metallfolie OME. In der mehrschichtigen gedruckten Verbundplatine MPB werden die unter diesen Bedingungen erzeugten Wirbelstromverluste größer an denjenigen Stellen, wo sich die Lagemarkierungen MMA¹ oder MMA und die innenliegende Metallfolie IME zwischen den äußeren Metallfolien OME und OME¹ befinden, als an denjenigen Stellen, wo nur die außenliegenden Folien OME und OME¹ in Axialrichtung des Sensors CSN liegen, so daß die Impedanz der Sensorspule sich ändert und das Ausgangssignal OP dieses Sensors CSN größer wird. Aus Fig. 3 ist leicht ersichtlich, daß das Ausgangssignal OP des Sensors CSN, wenn die Lagemarkierung MMA auf der Abtastlinie des Sensors CSN während seiner Verschiebung S liegt, zum Zeitpunkt PA ansteigt, bevor die Abtastlinie einen Rand des Schaltungsmusters CCP erreicht, wodurch die Lage der Lagemarkierung MMA erfaßt werden kann. Die von dem Wirbelstromsensor CSN verfolgte Abtastlinie wird auf die Linie Y=Ya, Y=Yb und X=Xc auf den X-Y-Koordinaten eingestellt, welche als Endflächen-Bezugsgröße der Verbundplatine MPB wirken. Die Lagemarkierungen MMA sind schmal und gestreckt ausgebildet, so daß die Abtastlinie und die Markierungen MMA zuverlässig immer aufeinandertreffen, auch dann, wenn geringfügige Lageabweichungen der innenliegenden Schaltungskarte bzw. Schaltungskarten IPB vorkommen.

Es werden nun die am Außenumfang liegenden Randflächen geschnitten, welche grob zum Umfang der innenliegenden Schaltungskarte IPB in Beziehung gesetzt sind. Es werden zwei benachbarte ümfangsrandlinie der Verbundeinheit als X-Y-Koordinaten verwendet. Die Positionen der drei Lagemarkierungen MMA, MMA¹ und MMA" werden erfaßt und ergeben die

Werte (Xa, Ya), (Xb, Yb) und Xc, Yc). Es kann dannein Winkel θ zwischen den Achsen χ und y, welche durch die drei Lagemarkierungen verlaufen, und den Achsen X und Y der Außenrandlinien über folgende Gleichung erhalten werden (1):

θ = tan"¹ (Xb - Xy/Yb - Ya) (1)

Der Ursprung (X , Y) der x-y-Koordinaten der innenliegenden Schaltungskarte IPB in X-Y-Koordinaten kann aus den Gleichungen (2) und (3) erhalten werden:

2 2

X = Xb cos θ - Yb sin θ cos θ + Xc sin θ + ο

12) Yc sin θ cos θ

₂

Y_Q = -Xb sin θ cos θ + Yb sin θ +

Xc sin θ cos θ + Yc cos θ (3)

Wenn eine der Bohrstellenmarkierungen AMA als (xi, yi) in x-y-Koordinaten bezeichnet wird, so können ihre Positionen (Xi, Yi) in X-Y-Koordinaten aus den Gleichungen (4) und (5) erhalten werden:

Xi = X +xi cos θ + yi sin θ (4)

Yi = Y - xi sin θ + yi sin θ (5)

Durch Anwendung dieser Gleichungen (1) bis (5) kann die Bohrstellenmarkierung AMA grob bestimmt werden. Die entsprechenden Operationen können in einer arithmetischen

Einheit eines Rechners ausgeführt werden, um die x- und y-Achsen (nicht dargestellt) einer Vorrichtung 10 zu bestimmen, die zum oberflächlichen Ansenken oder Einfrasen bestimmt ist und auf welcher die mehrschichtige gedruckte Verbundplatine MPB aufgebaut ist. Diese Verbundplatine MPB wird derart verschoben, daß die Bohrstellenmarkierung AMA geeignet verschoben wird, und die so verschobene Stelle wird in Übereinstimmung mit der Arbeitsstelle der

Vorrichtung 10 gebracht. Die zwei benachbarten, einander schneidenden Umfangsrandlinien der Verbundeinheit können nun eine genaue Endbearbeitung im Anschluß an das vorhergehende grobe Zuschneiden erhalten, wobei die zuvor erfaßten Lagemarkierungen verwendet werden, um die Schnittstellen präzise zu bestimmen.

Ein Tisch 11 der Einsenk- oder Einfräsvorrichtung 10 weist ein hindurchführendes Loch 12 auf, worin ein unterer Stirnschleifer 13 in Gegenüberstellung zu der BohrStellenmarkierung AMA auf der Unterseite der Verbundplatine angeordnet ist, um eine flache Blindbohrung BOR¹ durch Anschleifen oder Einfräsen der unteren Oberfläche dieser Einheit MPB zu bilden. Ein oberer Stirnschleifer 14 ist über der Einhext mit der Achse des unteren Stirnschleifers 13 fluchtend angeordnet, um ebenfalls eine flache Blindbohrung BOR durch stellenweises Anschleifen oder Einfräsen der Oberfläche der Einheit MPB zu erzeugen. Oberhalb der Verbundplatine MPB befindet sich eine luftdichte Kammer 15, welche den unteren Teil des oberen Stirnschleifers 14 umgibt und über eine geeignete Antriebseinrichtung aufwärts und abwärts bewegbar ist, während die Bearbeitung durch den oberen Stirnschleifer 14 durchgeführt wird. Die luftdichte Kammer 15 wird in luftdichte Berührung mit der Oberseite der Verplatine MPB gebracht. Diese luftdichte Kammer 15 ist mit einer LuftzufuhrÖffnung 16 und einer Luftableitöffnung 17 versehen, um die während der Bearbeitung erzeugten Späne abzuführen. Die Kammer 15 ist ferner an ihrem unteren Rand mit einem luftdicht abdichtenden Dichtungselement 15a aus Gummi versehen, durch welches sich zwei Kontaktfühlerstifte 18 und 19 nach unten erstrecken.

Der obere Stirnschleifer 14 wird um seine Achse über einen Steuerriemen 20 in Drehung versetzt und ist an seinem oberen Ende an einen Rotor 21 angeschlossen, gegen den eine Bürste 22 elastisch durch einen Halter 23 in Kontakt gehalten wird. Der Halter 23 ist elektrisch an einen Kontaktdetektor 24 angeschlossen, welcher elektrisch an die

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Kontaktfühlerstifte 18 und 19 angeschlossen ist. Bei dieser Ausführungsform der Vorrichtung wird vor dem Ansenken oder oberflächlichen Einschleifen die luftdichte Kammer 15 abgesenkt, die Kontaktfühlerstifte 18 und 19 gelangen in Berührung mit der außenliegenden Metallfolie OME der Verbundplatine MPB und die Folie OME und der Kontaktdetektor 24 sind elektrisch miteinander verbunden. Wenn der obere Stirnschleifer 14 abgesenkt wird und nach Berührung mit der Metallfolie OME das Ansenken beginnt, werden die beiden Anschlüsse des Kontaktdetektors 24 miteinander verbunden, wodurch ein Kontakt-Taktsteuersignal erzeugt wird. Dieses Kontakt-Taktsteuersignal wird einer Ansenksteuerung zugeführt, die ein richtig bemessenes Ansenken an der Oberfläche des Verbundaufbaus bis zu einer vorbestimmten Tiefe "a" steuert. Wenn diese Tiefe "a" der Blindbohrung BOR erreicht ist, wird der Ansenkvorgang beendet.

Die obige Beschreibung betrifft das Ansenken mittels des oberen Stirnschleifers 14. Im wesentlichen die gleiche (nicht gezeigte) Anordnung wird zur Steuerung des unteren Stirnschleifers 13 verwendet, um eine Blindbohrung BOR¹ von vorbestimmter Tiefe "b" herzustellen. Die Tiefe "a" der Bohrung BOR ist so eingestellt, daß der Abstand "c" zwischen der Bodenfläche der oberen Bohrung BOR und der Oberseite der Bohrstellenmarkierung AMA im Bereich von etwa 0,1 bis 0,3 mm liegt, während die untere Bohrung BOR¹ vorzugsweise auf eine Tiefe von etwa 0,1 mm eingestellt wird.

Nachdem die Bohrungen in der außenliegenden Harzkarte REL an den Stellen angebracht wurden, welche grob den Bohrstellenmarkierungen AMA entsprechen, werden die X-Y-Achsen angetrieben, um die Verbundplatine MPB zu einer Bohrstation zu verschieben und dort ein Bezugsloch an der nunmehr genau bestimmten Stelle der Bohrstellenmarkierungen AMA zu bohren. Es wird nun auf die Figuren 5 und 6 Bezug genommen. Eine Bohrvorrichtung zum Anbringen der Bezugslöcher

umfaßt einen Tisch 31 zum Lagern der Verbundplatine MPB und eine luftdichte Kammer 32, welche oberhalb des Tisches 31 angeordnet ist und luftdicht mit der dazwischen angeordneten Verbundplatine MPB abgeschlossen ist. Der Tisch 31 enthält mehrere Lichtleitfasern 33, 33a (wovon nur zwei in der Zeichnung gezeigt sind), um die untere Bohrung BOR' zu beleuchten. Ein Bohrer 3 4 ist im Inneren des Tisches 31 unmittelbar unterhalb der Bohrung BOR' vorgesehen. Ferner ist der Tisch mit einer Luftaustrittsöffnung 35 versehen, urn Bohrspäne abführen zu können. Die luftdichte Kammer 32 ist an ihrer Oberseite mit einer lichtdurchlässigen Platte 36 versehen, während sich auf der Seite eine Luftzufuhröffnung 37 befindet. Oberhalb der lichtdurchlässigen Platte 36 ist eine Industrie-Fernsehkamera 38 angeordnet, um die Oberseite der oberen Bohrung BOR durch die Platte 36 hindurch zu beobachten.

Wenn aus den Lichtleitfasern 33 und 33a Licht auf die untere Bohrung BOR¹ fällt, kann die Fernsehkamera 38 innerhalb ihres Erfassungsfeldes SCP (Fig. 6) die Bohrstellenmarkierung AMA durch die lichtdurchlässige Platte 36 und die außenliegende Harzkarte REL an der oberen Bohrung BOR hindurch beobachten. Bei dem gezeigten Beispiel ist die Bohrstellenmarkierung AMA in Form eines Musters ausgebildet, das insbesondere drei koaxiale Kreise enthält, von denen der zentrale Kreisfleck CNP die genaue Bohrstelle markiert. Die Lage der Bohrstelle kann also mit äußerst hoher Genauigkeit anhand des Silhouettenbildes erfaßt werden, mit nur geringer Beeinflussung durch die innenliegenden Harzkarten, die durch die Ansenkung an den grob bestimmten Markierungsstellen dort halbdurchlässig geworden sind. Die so genau bestimmte Lage der Markierung wird vorzugsweise durch einen Rechner ausgewertet, um einen fein einstellbaren Tisch (nicht gezeigt) anzusteuern, der einen Bohrer 34 trägt, welcher so unmittelbar unter den zentralen Kreisfleck CNP der Markierung bewegt wird, was mit höchster Genauigkeit geschehen kann. Der Bohrer 34 wird

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dann in Drehung versetzt und aufwärtsbewegt, um so das Bezugsloch mit hoher Genauigkeit an derjenigen Stelle zu bohren, wo sich die entsprechende Markierung der mehrschichtigen gedruckten Verbundplatine MPB befindet. Auf der Grundlage dieses Bezugsloches kann dann die außenliegende gedruckte Schaltung aus der entsprechenden Metallfolie OME hergestellt werden. Nach dem Bohrvorgang wird über die öffnung 37 Luft zugeführt, so daß alle Bohrspäne über das gebohrte Bezugsloch abgesaugt und durch die Austrittsöffnung 35 nach außen abgeführt werden können.

Bei dem oben beschriebenen Verfahren müssen die Lagemarkierungen MMA nicht notwendigerweise auf den x- und y-Achsen angeordnet sein, sondern die x-y-Koordinaten können frei einstellbar sein. Anstatt den Bohrer 34 durch einen fein einstellbaren X-Y-Tisch zu verschieben, kann auch die mehrschichtige gedruckte Schaltungsplatine MPB selbst verschoben und fein eingestellt werden. Die Tiefen "a" und "b" der Ansenkung sind in Abhängigkeit von den Eigenschaften des Schichtaufbaus der Verbundplatine so gewählt, daß die richtige Lichtdurchlässigkeit erzielt wird. Durch das beidseitige Ansenken oder Stirnschleifen auf den beiden Oberflächen der Verbundplatine MPB wird die Schwierigkeit vermieden, daß bei nur einseitigem Ansenken ein relativ großer Einfluß der Harzkarten auf die beobachtete Silhouette vorhanden ist; durch das beidseitige Ansenken werden diese Einflüsse derart vermindert, daß über die Beleuchtung eine hoch genaue Bestimmung der Bohrstellenmarkierungen erfolgen kann.

Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung, das nun unter Bezugnahme auf die Figuren 7 und 8 erläutert wird, erfolgt die Grobbestimmung der Bohrstellenmarkierungen AMA in abgewandelter Weise. Die innenliegende gedruckte Schaltungskarte IPB ist mit zwei Strichmustern BSP und BSP' entlang einem Seitenrand des Schaltungsmusters CCP der innenliegenden Karte versehen. Die entsprechenden Muster werden

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gleichzeitig gebildet. Die Strichmuster BSP enthalten eine Information über das x-y-Koordinatensystem. Wie in Fig. 8 im einzelnen gezeigt ist, können die verschiedenen Striche des Strichmusters BSP über ihre horizontale Breite Ai und vertikale Höhe Bj die x- und y-Koordinaten im Mittelpunkt jedes Striches darstellen in Form der Funktionen Ai=A(xi) und Bj = B(yj). Die Bohrstellenmarkierungen AMA, AMA' und AMA" sind derart angeordnet, daß sie miteinander über die x- und y-Koordinaten xi und yj in Beziehung stehen.

Bei der Ansteuerung einer Bohrstelle aufgrund der Informationen, die aus dem Strich- oder Feldmuster BSP abgeleitet werden, kann die Ansenkung mit einer kreisförmigen Kontur erfolgen, die in Fig. 8 durch eine strichpunktierte Linie verdeutlicht ist. Das Ansenken erfolgt also in der Nähe eines Strichfeldes, welches die entsprechende Lageinformation beinhaltet. Die erforderliche Positionsinformation wird durch die gleiche Beleuchtungseinrichtung wie bei der zuvor beschriebenen Ausführungsform gewonnen, also insbesondere mittels eines Lichtleiters, der die Stelle zum Bohren des Bezugsloches beleuchtet, so daß die Koordinaten der Bohrstellenmarkierung AMA auf der Grundlage dieser Positionsinformation grob erfaßt werden können. Das Ausführen der Ansenkung an den BohrStellenmarkierungen, die präzise Lagebestimmung und das Bohren des Bezugsloches geschehen dann in gleicher Weise wie bei der Ausführungsform nach den Figuren 1 bis 4.

Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung erfolgt die grobe Bestimmung der Lage der Bohrstellenmarkierungen AMA gemäß einer weiteren Variante. Es wird auf die Figuren 9 und 10 Bezug genommen. Die Bohrstellenmarkierungen AMA, AMA' und AMA", die in der innenliegenden gedruckten Schaltungskarte IPB gebildet sind, sind jeweils mit klötzchenförmigen Magnetteilen MGS, MGS¹ und MGS" versehen, die direkt auf die Bohrstellenmarkierungen AMA aufgesetzt sind. Anstelle des Wirbelstromsensors nach Fig. 3 wird bei dieser Ausführungsform der innenliegenden Schaltungskarte IPB

ein Magnetsensor MSN verwendet, um die Bohrstellenmarkierungen direkt zu bestimmen, ohne also arithmetische Berechnungen vorzunehmen. Da die Magnetteile MGS nur für die Grobbestimmung verwendet werden, ist es nicht erforderlich, diese Magnetteile MGS genau in der Mitte der entsprechenden Bohrstellenmarkierungen anzubringen; vielmehr können sie an einer beliebigen anderen Stelle liegen, so lange ihre Relativstellung zur BohrStellenmarkierung arithmetisch gewonnen werden kann. Da die elektrisch leitfähige Folie unmagnetisch ist, beeinflußt sie die Grobbestimmung mittels des magnetischen Sensors nicht. Das Ansenken an den Bohrstellenmarkierungen, die genaue Lagebestimmung der Markierungen und das Bohren der Bezugslöcher erfolgen in gleicher Weise wie bei der Ausführungsform nach den Figuren 1 bis 4.

Bei einer anderen Ausführungsform wird die Anordnung der Beleuchtung zur Grobbestimmung auf der Seite der unteren Bohrung, während die Beobachtung der Silhouette auf der Seite der oberen Bohrung erfolgt, umgekehrt. Bei der beschriebenen Ausführungsform wird eine Industrie-Fernsehkamera zur Beobachtung der Bohrstellenmarkierungen verwendet. Es sind jedoch jegliche anderen Bildaufnahmeeinrichtungen, insbesondere Bildsensoren, geeignet.

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Claims

PRINZ, LEISER, BUNK^ & PARTNER ' Patentanwälte · European »Pater.t Attorneys Λ*£ / Λ Γ\Π ") Ernsbergerstraße 19 ■ 8000 München 60 19. November 1985 MATSUSHITA ELECTRIC WORKS, LTD. 1048, Oaza-Kadoma, Kadoma-shi Osaka 571 / Japan unser Zeichen: M 1647 Patentansprüche

1. Verfahren zum Bohren von Bezugslöchern in einer mehrschichtigen gedruckten Verbundplatine, dadurch gekennzeichnet, daß Bohrstellenmarkierungen für die Bezugslöcher auf einer innenliegenden Schaltungskarte angebracht werden, eine außenliegende Karte auf wenigstens eine Außenoberfläche wenigstens einer der innenliegenden Schaltungskarten aufgestapelt wird, die Bezugslöcher durch die aufeinandergestapelten Karten hindurch an den Bohrstellenmarkierungen gebohrt werden, die Lage der Bohrstellenmarkierungen zunächst von der Außenseite der außenliegenden Karte her grob bestimmt wird, eine Ansenkung oder Einfräsung der außenliegenden Karte an einer Stelle entsprechend der grob bestimmten Lage der Bohrstellenmarkierungen angebracht wird, anschließend eine genaue Bestimmung der Lage der Bohrstellenmarkierungen an den so angesenkten oder eingefrästen Stellen vorgenommen wird und die Bezugslöcher dann an den so genau bestimmten Bohrstellenmarkierungen gebohrt werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die innenliegende Schaltungskarte ferner mit Lagemarkierungen an Stellen versehen wird, welche in Beziehung zu den BohrStellenmarkierungen stehen, und daß die grobe Bestimmung der Lage der Bohrstellenmarkierungen erfolgt, indem diese Lagemarkierungen erfaßt werden.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Lagemarkierungen aus einer leitenden Folie gebildet werden und in der Nähe eines Schaltungsmusters auf der innenliegenden Schaltungskarte angeordnet werden und daß die Erfassung der Lagemarkierungen durch Abtastung mit einem Wirbelstromsensor von der Außenseite der außenliegenden Karte her durchgeführt wird, indem dieser Wirbelstromsensor in vorbestimmten Richtungen bewegt wird und jegliche Veränderung der Wirbelstromverluste ausgewertet wird.

4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Erfassung der Lagemarkierungen durch Erfassung der Verschiebung und Schräglage eines x-y-Koordinatensystems der innenliegenden Schaltungskarte, welches in einer vorbestimmten relativen Positionsbeziehung zu den Lagemarkierungen steht, gegenüber einem X-Y-Koordinatensystem der außenliegenden Karte erfolgt und daß die Grobbestimmung der Lage der Borstellenmarkierungen erfolgt, indem eine indexierte Verlagerung unter Verwendung der erfaßten Verschiebung und Schrägstellung als Parameter durchgeführt wird.

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die genaue Bestimmung der Lage der Borstellenmarkierungen erfolgt, indem die angesenkte oder eingefräste Stelle auf der einen Seite der Verbundanordnung beleuchtet wird und das Leuchtbild der Markierung an der angesenkten oder eingefrästen Stelle auf der anderen Seite der Verbundanordnung beobachtet wird.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die genaue Lagebestimmung ausgeführt wird, indem das Zentrum der Bohrstellenmarkierung anhand des von ihr erhaltenen Leuchtbildes, welches beobachtet wird, indexartig verschoben wird.

7. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Erfassung der Lagemarkierungen erfolgt, indem die Verbundanordnung auf einen X-Y-Tisch aufgelegt wird und dieser Tisch derart verschoben wird, daß eine Stelle der Verbundanordnung, welche der Lagemarkierung entspricht, in eine Position gebracht wird, an welcher das Ansenken oder Einfrasen erfolgt.

8. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Bohren des Bezugslochs mittels eines Bohrers geschieht, welcher von einem X-Y-Tisch getragen wird, der fein einstellbar bewegt werden kann, und daß der Bohrer unmittelbar unterhalb der genau bestimmten Lage der Bohr-Stellenmarkierung angeordnet wird, indem dieser Tisch indexartig verschoben wird.

9. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Bohren des Bezugsloches durchgeführt wird, indem die Verbundanordnung auf einen X-Y-Tisch aufgebracht wird, welcher fein einstellbar bewegt werden kann, und daß dieser Tisch derart bewegt wird, daß die genau bestimmte Bohrstellenmarkierung sich unmittelbar oberhalb eines Bohrers befindet, der unterhalb des Tisches angeordnet ist, um das Bezugsloch zu bohren.

10. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die innenliegende Schaltungskarte mit einem abgestuften Streifen- oder Feldmuster an einer Stelle versehen ist, welche in Beziehung zu den Bohrstellenmarkierungen steht, und daß die GrobbeStimmung der Lage der Bohrstellenmarkierungen auf der Grundlage dieses Musters erfolgt.

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11. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die innenliegende Schaltungskarte mit einem Magnetteil an einer Stelle versehen wird, welche in Beziehung zu der Lage der Bohrstellenmarkierungen steht, und daß die Grobbestimmung der Lage der Markierungen durchgeführt wird, indem das Magnetteil mittels eines Magnetsensors erfaßt wird.