JP2001185863A - 基準穴穴開け機および送り位置の補正方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 多層プリント配線板の内層に配置された３個
以上のガイドマークを観測して、各ガイドマークの位置
の狂いを反映した基準穴座標を求める。 【解決手段】 図６（ａ）で、ＰＬ２上の基準穴Ｈ１〜
Ｈ４（１例として４個の場合）の設計上の座標値から各
基準穴を単位質点と見なして重心Ｈｇを求め、重心を原
点とするＵＶ座標系を作る。同様に穴開け機に固定した
ＸｍＹｍ（機械）座標系で測定したＰＬ１上のガイドマ
ークＰ１〜Ｐ４も基準穴と同様にその重心Ｐｇを原点と
するＸＹ座標系で表し、重心Ｈｇ、Ｐｇを重ね合わせ
る。図（ｂ）で対応するガイドマークＰ１と基準穴Ｈ１
の距離Ｌ１を定義し、Ｌ１〜Ｌ４の自乗和Ｑが最小とな
る角αを求める。Ｕ軸をα傾けた状態でＸｍ、Ｙｍの機
械座標系にＨ１〜Ｈ４の座標を変換し、この座標で穴開
けする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は多層プリント配線板
のガイドマークを観測して、これに対応する基準穴を開
ける穴開け機に係わり、特に３個以上のガイドマークに
対応した基準穴を開ける際に有用な穴開け機に関する。

【０００２】

【従来の技術】最近、ＩＣチップ、抵抗、コンデンサ等
の表面実装用の電子部品の小型化に伴い、これらを実装
するプリント配線板も高密度化が要求されて、多層化さ
れるものが多い。民生用でも４層、６層等の多層プリン
ト配線板が使用され、産業用では更に層数の多い高多層
プリント配線板が使用される趨勢にある。多層プリント
配線板は表裏２層の外部に露出した導体層と、数層の露
出しない内層の導体層で構成され、各導体層の間に絶縁
性の基板が挿入され、この基板によって導体層が接着さ
れた構造となっている。

【０００３】多層プリント配線板の導体層としては、た
とえば厚さ１８μｍ程度の銅箔が使用される。基板材料
としては、熱硬化性のガラス・エポキシ樹脂の使用が主
流であり、高多層配線板ではガラス・ポリイミド樹脂、
ガラス・ＢＴ樹脂等の耐熱樹脂も使用される。

【０００４】多層プリント配線板で６層以上のものは単
に内層の導体数が多いだけなので、多層プリント配線板
の製造法として、以下、図１３および図１４を参照し
て、６層の多層プリント配線板の製造法を簡単に説明す
る。図１３（ａ）は６層配線板の構成を模式的に示した
斜視図であり、（ｂ）は内層となる両面配線板の導体部
分に形成されたプリントパターンを模式的に示す平面図
である。（ｃ）は後述するレイアップの際に使用される
治具板の側面図を示す。図１４は６層配線板の断面を、
（ａ）はホットプレス工程直前を、（ｂ）はホットプレ
ス工程で基板が熱硬化し、導体層を接着して１枚の多層
配線板となった状態を、それぞれ示している。

【０００５】図１３（ａ）に示すように、６層の多層配
線板６０は２層の露出した導体層６２、６２と、内層と
なる２枚の両面プリント配線板６１、６１の間にプリプ
レグ６４、６４ａ、６４を挟んで形成される。内層を構
成する両面プリント配線板６１、６１には、表裏の銅箔
面に最終製品となる（図では６個の）単一配線板パター
ン６１ａ、・・・６１ａ等が、通常エッチングによって
形成されている。

【０００６】予め、位置決め用の少なくとも２個の基準
穴６５、６５が上記の両面配線板６１、６１に開けら
れ、この基準穴６５、６５を基準にして表裏両面のパタ
ーン６１ａ、・・・６１ａ等が形成されるので、平面的
には、両面プリント配線板６１、６１の表裏のパターン
は相互にその位置が保たれている。このように２枚の両
面配線板６１、６１は同じ座標位置の基準穴６５、６５
を使用してパターン６１ａ、・・・６１ａ等が形成され
る。内層板となる両面プリント配線板６１に形成された
パターンには、単一配線板のパターン６１ａ、・・・６
１ａの他に、後工程に使用する基準穴用のガイドマーク
６６、６６および、表裏識別用の基準穴の位置を示すガ
イドマーク６６ａが複数個用意され、エッチング工程で
これらのガイドマークも形成される。

【０００７】複数枚のエッチング済みの内層用両面プリ
ント配線板を重ねて、それぞれの配線板の導体部に形成
されたパターンの位置関係を正しく揃えることをレイア
ップ（Ｌａｙ ｕｐ）と言う。両面プリント配線板６１
にパターン６１ａ、・・・６１ａ等を形成したとき使用
した基準穴６５、６５の中心距離と等しい中心距離を持
つピン６８ａ、６８ａを設けた治具板６８が用意され
る。１枚のエッチング済みの両面プリント配線板６１
が、その基準穴６５に治具板６８のピン６８ａ、６８ａ
を挿通して治具板６８上に置かれる。その上に基準穴６
５、６５を開けられた、加熱前の基板材料（プリプレグ
と呼ばれる）６４ａが載せられる。更に他の１枚の両面
配線板６１が、そのガイド穴６５、６５に治具板６８の
ピン６８ａ、６８ａを挿通して治具板６８上に重ねられ
る。この段階で２枚の両面配線板６１、６１とその間の
プリプレグ６４ａの外周を仮止めしてレイアップが完了
する。このように、上記の基準穴６５、６５はレイアッ
プの際の基準穴としても使用され、レイアップ用基準穴
と呼ぶこともできる。以降混乱の恐れの在る場合は基準
穴６５、６５をレイアップ用基準穴６５、６５と呼ぶ場
合もある。

【０００８】図１４の断面図に示すように、レイアップ
された２枚の両面プリント配線板６１、６１の両側にプ
リプレグ６４、６４と導体材料の銅箔６２、６２をおい
てホットプレスで加圧加熱すると、銅箔６２や両面配線
板６１の間に挿入されたプリプレグ６４、６４ａ、６４
が熱硬化して（絶縁）基板６３に変化し、各導体間の接
着も完了し、１枚の多層プリント配線板６０となる。こ
の後、多層配線板の内層パターンに対応した新たな基準
穴が開けられ、この新基準穴を基準として最外層の導体
配線パターンのエッチング、スルーホールの穴開け加工
等が行われる。更に、めっき工程、防錆処理工程等を施
し、機械加工で単一配線板に分割し、所要の外形形状に
切り出して多層プリント配線板が完成する。

【０００９】既に説明したように、内層板を形成する両
面配線板の導体層には、単一配線板のパターン６１ａ、
・・・６１ａの他に、基準穴のためのガイドマーク６
６、６６、６６ａ等が複数個用意され、エッチング工程
でこのガイドマークもエッチングされている。これらの
ガイドマークの座標は、単一配線板のパターン６１ａ、
・・・６１ａとある位置関係を保つよう定められている
ので、これらのガイドマークの位置を測定すれば、電気
回路を構成するパターンの座標が判明する。上記の多層
配線板６０の内層に形成されたガイドマーク６６、６６
に対応した新たな基準穴を開けるのに、通常は、Ｘ線
（基準穴）穴開け機が使用される。

【００１０】前述のように、ホットプレスで加圧加熱さ
れた多層配線板の表裏両外面は無垢の導体層で覆われて
おり、肉眼で可視光線を使って内層に形成されたガイド
マークを明瞭に透視することは不可能である。現在では
微弱なＸ線で多層配線板を透視して、内層板に形成され
たガイドマーク位置を測定する方式が一般的であるが、
超音波その他の測定法も種々研究されている。いずれに
しても、可視光線以外を使用して内層板に形成されたガ
イドマーク位置を測定する方式として一括できる。

【００１１】通常、２個のガイドマーク６６、６６を測
定し、次工程以降で使用する基準穴を２個開ける方式が
用いられる。実際は表裏、前後の識別用に３個目の基準
穴が開けられることも多いが、この基準穴は単なる表
裏、前後の識別用で、直接次工程以降の精度には関係し
ない。この後、多層配線板はそれぞれの工程専用に用意
された治具板に設けられたピンに上記の基準穴を挿通し
て治具板に取り付けられる。

【００１２】多層配線板の製造時にホットプレスで加圧
加熱されるために、内層板の多少の変形は免れず、内層
板のガイドマーク６６、６６位置も当初形成された座標
と異なり、その距離も設計上の距離とは異なっているこ
とが多い。また、変形の度合いは内層板の位置により、
部分的に違っていると考えられる。ところが、後工程で
使用される基準穴は治具板に設けられたピンに挿通され
て使用されることから、２個の基準穴の中心距離、即
ち、基準穴間隔を治具板のピンの間隔と等しくしておく
方が実用上具合がよい。従って、ガイドマーク６６、６
６の中心に基準穴を開けずに、ガイドマークに対して２
個の基準穴が所定の基準穴間隔を保つように、基準穴を
開ける方式を振り分け式と呼ぶ。

【００１３】次に、図１５（ａ）に従って、２穴振り分
け方式の説明を行う。図１５（ａ）は２穴振り分け方式
の原理を説明する模式図であり、図中、５０は穴開け機
に固定された機械座標系（Ｘｍ、Ｙｍ）を示し、多層プ
リント配線板の内層に形成されたガイドマーク６６、６
６をＰ１、Ｐ２で、穴開け機で開ける基準穴をＨ１、Ｈ
２で表している。

【００１４】ガイドマークＰ１、Ｐ２を観測すればその
座標値は機械座標系５０で表され、Ｐ１（ｘ１、ｙ
１）、Ｐ２（ｘ２、ｙ２）が得られる。これから容易に
Ｐ１、Ｐ２間の距離Ｂが求められる。多層プリント配線
板の変形量は、この距離Ｂと基準穴Ｈ１、Ｈ２の所定の
（設計上の）間隔Ａとの差と考えられる。

【００１５】直観的に、基準穴Ｈ１、Ｈ２が所定の間隔
Ａを保ち、Ｐ１、Ｈ１の距離とＰ２、Ｈ２の距離を等し
くし、且つ、Ｐ１、Ｐ２を結ぶ直線上に乗るように、基
準穴Ｈ１、Ｈ２を配置すれば良いと考えられる。今、
（Ｐ１、Ｈ１）、（Ｐ２、Ｈ２）の距離Ｃは〔（Ｂ−
Ａ）／２〕の絶対値となり、Ｐ１、Ｐ２を通る直線が機
械座標系のＸｍ軸となす角αは次の式の、 〔 ｔａｎα＝（ｙ２−ｙ１）／（ｘ２−ｘ１）〕 αの正接から求められる。これらから基準穴となるＨ
１、Ｈ２の座標値を計算できる。従って、基準穴はこの
座標値で穴開けすれば良い。

【００１６】現在、（基準穴）穴開け機としては上記の
機能を持つ、いわゆる、２穴振り分け式穴開け機が一般
的に使用されている。ガイドマーク２個を観測して基準
穴の座標を計算した場合、主にガイドマークを連ねる直
線の近傍における配線板の変形を補正すると考えられ
る。また、図１３（ａ）や（ｂ）に示すように、基準穴
用の２個のガイドマーク６６、６６の位置は、プリント
配線板の１辺の中央付近と、この辺と平行する辺のやは
り中央付近のいずれも外縁に近い位置に設けられること
が多い。これから、図１３（ｂ）に斜線を入れた影響範
囲７０に相当する内層板の中央部分の変形に従って、基
準穴の座標が定まることになる。

【００１７】２穴振り分け式穴開け機７１の実際の構成
を図１５（ｂ）と図１６を参照して説明する。図１５
（ｂ）は筺体７１ａを透視した平面図、図１６（ａ）は
作業者側から見 た正面図で、やはり、筺体７１ａを透
視して描いている。図１６（ｂ）はＸ線カメラ７６によ
り、可動テーブル８０に載置された多層プリント配線板
（図示せず）のガイドマークを観測中の模式図、（ｃ）
はスピンドルの先端に装着されたドリル７７ｂで図示し
ない多層プリント配線板に基準穴を開けている様子を示
した模式図である。なお、平面を示す図１５（ｂ）では
可動テーブル８０を破断したり、右側のＸ移動架台７３
を省略して示している。

【００１８】筺体７１ａに固定された架台７２の上に直
線ガイド７３ａ、７３ａとボールねじ７３ｂが設置さ
れ、２台のチャンネル状のＸ移動架台７３を移動可能に
支承している。Ｘ移動架台７３の最上部にＸ線発生装置
７４が固定され、下部には直線ガイド７８ａ、７８ａと
ボールねじ７８ｂが設置され、Ｙ移動架台７８を移動可
能に支承している。２台のＸ移動架台７３は互いに反対
方向に機械座標系のＸｍ軸に平行に動き、穴開けする多
層プリント配線板の大きさに従って、その間隔を可変と
されている。Ｙ移動架台７８は独立して機械座標系のＹ
ｍ軸に平行に動くようにされ、その上にＸ線カメラ７６
とドリル回転機構であるスピンドル７７が所定間隔Ｓを
隔てて固定されている。

【００１９】可動テーブル８０が２台のＸ移動架台７３
の中間に配置され、機械座標系のＹｍ軸に平行に移動す
る。可動テーブルの中央近くに配置された直線ガイド８
０ａ、８０ａとボールねじ８０ｂにより、８０Ａの位置
で多層プリント配線板（図示せず）を可動テーブル８０
上に載置し、図１５（ｂ）に可動テーブル８０として示
した穴開け位置まで引き込む。図１６（ｂ）に示すよう
に、Ｘ線発生装置７４に内蔵されたＸ線発生管７４ａか
ら放射されたＸ線は、Ｘ線防護管７５と、その先端に移
動可能に配置されたクランパ７５ａに開けられた孔を通
して、図示しない多層プリント配線板のガイドマークを
透過して下のＸ線カメラ７６に入射する。Ｘ線カメラ７
６の位置（機械座標系による座標値）は既知なので、Ｘ
線カメラ７６に写ったガイドマークの画面上の位置を測
定すれば、ガイドマークの座標を知ることができる。左
右のＸ線カメラ７６、７６の画像から２個のガイドマー
クの座標が知られる。

【００２０】この２個のガイドマークの座標から、先に
説明した方法で基準孔の座標を計算する。図１６（ｃ）
に示すように、スピンドル７７がＳだけ移動しＸ線カメ
ラの位置を占める。スピンドルを載置しているＹ移動架
台７８はＹｍ軸方向に移動すると共に、Ｘ軸方向にも微
動可能になされているので、Ｘｍ軸方向とＹｍ軸方向の
微調整を行い、基準穴の座標Ｈ１（Ｘ１、Ｙ１）、Ｈ２
（Ｘ２、Ｙ２）の直下にドリル７７ｂを位置させて穴開
けする。このとき、Ｘ線防護管７５の下端に配置された
クランパ７５ａは降下して、多層プリント配線板の穴開
け部の周辺を抑え込み、穴開け時の多層プリント配線板
の移動を防止する。

【００２１】図１６（ｃ）の１点鎖線に示す位置までＹ
移動架台７８を移動して表裏識別用の基準穴を開ける。
移動量が大きいので精度的に問題のない表裏識別用の基
準穴の穴開けのみに使用している。また、総移動量の大
きい可動テーブル８０は移動に伴うヨーイング等の誤差
が大きくなるので、通常、穴開けの際にはテーブル８０
とその上に載置した多層プリント配線板は移動させな
い。

【００２２】

【発明が解決しようとする課題】ところが、２穴の基準
穴を使用した、多層プリント配線板の後工程のスルーホ
ールの穴開け加工の不良品の発生率に場所による差があ
ることが判明した。一般に、多層プリント配線板の導体
パターンは、単一配線板のパターンを数個搭載した多数
個取りに設計されており、ガイドマークから遠く離れた
多層配線板の周辺部の単一配線板のスルーホール穴開け
工程の不良率が高い傾向が認められる。既に説明したよ
うに、ガイドマーク２個を測定する２穴振り分け式穴開
け機で開けた基準穴は、２個のガイドマークを結ぶ直線
近傍の変形は補正しているが、この直線と垂直方向の変
形は無視されている。従って、多層プリント配線板の面
積が広くなると、不良となる配線パターンが多くなり歩
留りが低下することとなる。

【００２３】また、穴開け機のような通常の多量生産に
使用される産業機械としては測定機なみの構造精度はコ
スト的に採用できず、経年変化も考慮した大きな移動量
の場合の、支持機構や送り機構の移動方向の傾きの補正
と、ヨーイングその他の影響による移動量の部分的な狂
いの補正を低コストで行はねばならない、という問題が
ある。

【００２４】

【課題を解決するための手段】本発明は上記のような問
題点を解決するために、直交するＸｍ軸とＹｍ軸を持つ
機械座標系を設定した基準穴穴開け機筺体に固定された
架台と、多層プリント配線板の構成要素であるプリント
配線板の導体層に形成された少なくとも３点のガイドマ
ークを観測する観測装置と、このプリント配線板に基準
穴を穴開けする穴開け装置と、Ｘｍ軸とＹｍ軸に平行な
送り方向を持ち、プリント配線板と観測装置及び穴開け
装置の相対位置を変換する送り装置と、観測装置により
観測されたガイドマークの座標から穴開け位置を算出
し、送り装置を制御する制御装置とを備え、少なくとも
３点のガイドマークの観測値より、各ガイドマークを単
位質点で置き換えたと見なしたときの重心位置を座標原
点とし、Ｘｍ軸に平行にＸ軸、Ｙｍ軸に平行にＹ軸を持
ったＸＹ座標系で各ガイドマークの座標値が表され、ま
た、ガイドマークと同数で、且つ、設計時のガイドマー
ク座標と同一の座標を持つ、仮想基準穴の設計時の座標
から、仮想基準穴を単位質点で置き換えたと見なしたと
きの重心位置を座標原点とし、直交ＵＶ座標軸を持つ座
標系で各仮想基準穴の座標値を表したときに、ガイドマ
ークの重心と仮想基準穴の重心を重ね合わせ、重心を回
転中心としてＵＶ座標系を回転させてプリント配線板の
基準穴の座標を定める基準穴穴開け機を提供する。この
穴開け機は、Ｕ軸とＸ軸とのなす角は各ガイドマークと
対応する仮想基準穴との距離の自乗を全ガイドマークに
ついて足し合わせた自乗和を最小とする角とされるよう
になされている。更に、観測装置として可視光領域で動
作する撮像装置を備えた多層配線板の内層となる両面配
線板専用の基準穴穴開け機の提供もされている。

【００２５】また、直交するＸｍ軸とＹｍ軸及びＺｍ軸
を持つ機械座標系を設定した基準穴穴開け機筺体に固定
された架台と、多層プリント配線板の構成要素であるプ
リント配線板の導体層に形成された少なくとも３点のガ
イドマークを観測する観測装置と、プリント配線板に基
準穴を穴開けする穴開け装置と、Ｘｍ軸とＹｍ軸に平行
な送り方向を持ち、プリント配線板と観測装置及び穴開
け装置の相対位置を変換する送り装置とを備えた基準穴
穴開け機において、穴開け装置のクランパ支持具とスピ
ンドルが同一の移動架台に設置され、 穴の開いていな
いクランパ材をクランパ支持具を介して所定位置に配置
し、前記基準穴を穴開けするドリルで前記クランパ材に
穴開けした後に、クランパとして使用する基準穴穴開け
機が提供されている。更に、このクランパ支持具がＺｍ
軸に直角な平面内で移動し、クランパとドリルの相対位
置を変える基準穴穴開け機の提供もなされている。

【００２６】又、直交するＸｍ軸とＹｍ軸を持つ機械座
標系を設定した基準穴穴開け機筺体に固定された架台
と、多層プリント配線板の構成要素であるプリント配線
板の導体層に形成された少なくとも３点のガイドマーク
を観測する観測装置と、プリント配線板に基準穴を穴開
けする穴開け装置と、Ｘｍ軸とＹｍ軸に平行な送り方向
を持ち、プリント配線板と観測装置及び穴開け装置の相
対位置を変換する送り装置と、観測装置により観測され
たガイドマークの座標から穴開け位置を算出し、送り装
置を制御する制御装置と、を備えた基準穴穴開け機の前
記送り装置の送り位置の補正方法として、送り装置の可
動テーブルに載置したテスト配線板に任意間隔で第１、
第２の基準穴を開け、任意間隔を固定してＹｍ方向に可
動テーブルを任意距離Ｌを移動して第３、第４の基準穴
を穴開けし、テスト配線板の左右を裏返して前記可動テ
ーブル上に載置し、第２の基準穴を第１の基準穴穴開け
位置に、第１の基準穴を第２の基準穴穴開け位置に置
き、再び可動テーブルを任意距離Ｌ移動して観測装置で
観測し、Ｘｍ方向の狂いの長さδを得たときに、ｔａｎ
θ＝δ／２Ｌを前記可動テーブルの送り方向の傾きの正
接として前記制御装置に記憶して、前記可動テーブルの
送り位置を補正する補正方法が提供されている。。又、
Ｙｍ軸に平行に、可動テーブルの左右に２本の治具板を
搭載し、治具板小穴位置を前記観測装置で観測し、観測
値を前記制御装置に記憶して前記可動テーブルの送り位
置を補正する送り位置の補正方法も提案されている。

【００２７】本発明は、基準穴を開ける際に、一方向の
直線上の補正ではなく、平面的に配線板の変形具合を観
測して基準穴を開ける。例えば、内層板の四隅に設けら
れた４個のガイドマークの位置を測定し、その基準位置
からの狂いを読み取って、全体として狂いの最小となる
位置に基準穴を開けるようにしてあるので、現状の２穴
振り分け式穴開け機では得られない高精度で基準穴を設
定することができる。

【００２８】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態である多点振
り分け方式の基準穴穴開け機（以下穴開け機と略称す
る）を図１〜図３を参照して説明する。図１は本発明の
穴開け機１の外観の斜視図であり、筺体２を透視して表
している。図２、３は穴開け機を投影図として示し、図
２（ａ）は穴開け機１の正面図、図２（ｂ）は側面図で
ある。図３（ａ）（ｂ）は穴開け機１の可動テーブル１
２の位置を変えた平面図を示し、図２、図３とも筺体２
を透視して内部を表している。

【００２９】また、各図に記入した機械座標系（Ｘｍ、
Ｙｍ、Ｚｍ、原点Ｏｍ）は穴開け機１の不動部分（例え
ば筺体１や架台３）に固定された座標系で、送り装置の
各種機械部分の移動方向がこの座標軸に平行になされて
いる。Ｘ線カメラで多層配線板のガイドマークを観測し
て得られる座標値や、基準穴の穴開け座標も基本的にこ
の座標系を用いて算出される。なお、図１の白抜きの矢
印１７は作業者の定位置であって、作業者は矢の方向
（Ｙｍ軸の正方向）に向かって立ち、基準穴を穴開けす
る多層プリント配線板を投入し、穴開けが終われば穴開
け機１から取り出す。

【００３０】以下の説明でガイドマークと基準穴は共に
４個で、対応するガイドマークと基準穴の設計上の座標
値が等しい場合を説明する。ガイドマークと基準穴数は
３個以上であれば同様の方法で処理できる。但し、後述
するように、実際に穴開けされ後工程で使用される基準
穴が、必ずしも、ガイドマークの個数と設計上の座標位
置と等しくないので、この場合に計算に使用する（ガイ
ドマークの設計上の座標値と同一の座標を持つ）基準穴
を仮想基準穴と呼んで区別する。２穴振り分け方式で
も、プリント配線板の表裏前後の判別用の穴を足せば３
穴になるが、前記したように２穴方式の表裏、前後の判
別用の穴は精度には関係していないので多点振り分け方
式ではない。また、多点振り分け式では、表裏前後の判
別用として、４穴の配置を対称でなく１個だけ位置をず
らす等して、別途に基準穴を追加せずに済ます工夫がさ
れる場合が多い。

【００３１】穴開け機１の筺体２の内部に、架台３が固
定されている。左右１対のＸ移動架台１０、１０は、ほ
ぼ、チャンネル状に形成され、左右で鏡像関係をなす形
状とされている。このＸ移動架台１０、１０は架台３の
上端に配置された直線ガイド１０ａ、１０ａによって支
承されている。ボールねじ１０ｂとこれと係合するＸ移
動架台１０の下面に取り付けられたボールナット（図示
せず）により、基準穴を穴開けする配線板の大きさに従
って、あらかじめ、Ｘｍ軸に平行に移動してガイドマー
クが観測可能の位置に待機している。なお、Ｘ移動架台
１０、１０を個別に駆動するために、ボールねじ１０ｂ
は各Ｘ移動架台１０毎に配置されている。

【００３２】Ｘ移動架台１０、１０の上部にＸ線発生装
置４、４が固定され、下部には直線ガイド１１ａ、１１
ａが取り付けられている。そして、Ｙ移動架台１１、１
１がこの直線ガイド１１ａで支承されている。ボールね
じ１１ｂとこれと係合するＹ移動架台１１の下面に取り
付けられたボールナット（図示せず）により、Ｙ移動架
台１１、１１はＹｍ軸に平行に移動可能である。Ｙ移動
架台１１、１１はチャンネル状に形成され、上部にＸ線
防護管５が配置され、図２に示すように、これと並んで
クランパ９とクランパ９を上下動させるエアシリンダ９
ａが設置されている。下部にはスピンドル７とＸ線カメ
ラ６が固定されている。

【００３３】Ｙｍ軸と平行に配置され筺体の中央部分に
固定された直線ガイド１２ａとボールねじ１２ｂにより
支承され、駆動されて、多層プリント配線板を搭載する
可動テーブル１２はＹｍ軸に平行に運動する。可動テー
ブル１２は１２Ａの位置で、ワークである基準穴を穴開
けする多層プリント配線板を載置し、Ｙｍ軸に沿って移
動してガイドマーク測定、基準穴開け位置に引き込まれ
る。なお、ボールねじ１０ｂ、１１ｂ、１２ｂを駆動
し、Ｘ移動架台１０、１０とＹ移動架台１１、１１、お
よび可動テーブル１２の移動を制御する制御装置は図示
されていない。

【００３４】ここで、穴開け機の主要構成要素として、
Ｘ線発生装置４とＸ線防護管５およびＸ線カメラ６でガ
イドマークの観測装置、スピンドル７とクランパ９で穴
開け装置、Ｘ移動架台１０とＹ移動架台１１と可動テー
ブル１２およびこれらを支承し、駆動する直線ガイド１
０ａ、１１ａ、１２ａ、ボールねじ１０ｂ、１１ｂ、１
２ｂ等で駆動装置をそれぞれ形成している。また、図示
されていない制御装置は、一連の穴開け作業手順に従っ
て、上記の各種装置の制御を行う。更に観測装置で観測
したガイドマークのＸ線像から座標値を算出し、この座
標値と予め入力された基準穴の設計座標から、基準穴穴
開け位置を計算するのが最大の役割である。なお、後述
するように、レイアップ前の両面配線板にレイアップ用
の基準穴を多点振り分け方式で穴開けする、専用の基準
穴穴開け機の場合は観測装置に可視光線用のＣＣＤカメ
ラが使用される場合もある。

【００３５】図４を参照して可動テーブル１２の細部を
説明する。（ａ）は可動テーブル１２の平面図であり、
（ｂ）はＸｍ軸、Ｚｍ軸を含む平面に平行に切断した断
面図である。可動テーブル１２は通常金属製で平坦な板
状に形成され、ガイドマーク透視、基準穴穴開けのため
の逃げ穴（１、２穴用）１３、１３、逃げ穴（３、４穴
用）１３ａ、１３ａが左右に開けられている。多層プリ
ント配線板６０は、その外形の大きさに従って、配線板
の先端部分が揃うようにして、破線の長方形で示す最大
配線板外形６９と最小配線板外形６９ａの間に載置され
る。基準穴の１、２穴は逃げ穴１３を使って矢印の１６
の範囲で、基準穴の３、４穴は逃げ穴１３ａを使って矢
印の１６ａの範囲で穴開けが行われる。Ｘ軸治具板１
４、１４およびＹ軸治具板１５、１５については後に詳
細説明を行う。

【００３６】４穴の基準穴を開ける作業手順を以下に説
明する。まず、穴開けする配線板の外形寸法と（設計上
の）基準穴座標からＸ移動架台１０、１０のＸｍ軸に沿
った位置が決まり、予め、Ｘ移動架台１０、１０は、そ
こに移動して待機している。可動テーブル１２が（図１
の）１２Ａの位置で、作業者は多層プリント配線板６０
を可動テーブル１２上の所定位置に載置する。配線板６
０は可動テーブル１２に仮固定される。可動テーブル１
２はＸ線カメラ４に内蔵されたＸ線発生管４ａの下にガ
イドマークＰ１、Ｐ２が来る位置に移動する。後述する
ように、ガイドマークＰ１、Ｐ２をＸ線で透視してＸ線
カメラ６、６で観測し、その座標値を測定する。座標値
は図示しない制御装置のメモリに記憶される。ガイドマ
ークＰ３、Ｐ４がＸ線発生管４ａの下に来る距離だけ、
可動テーブル１２はＹｍ方向に移動する。次いでＸ線を
照射して、Ｘ線カメラ６、６でガイドマークＰ３、Ｐ４
を観測してその座標値を記憶する。ここで、計算方法は
後述するが、ガイドマーク４点の座標から基準穴Ｈ１、
Ｈ２、Ｈ３、Ｈ４の座標を計算し、まず、スピンドル
７、７が基準穴Ｈ３、Ｈ４の座標まで移動し、基準穴Ｈ
３、Ｈ４を穴開けする。可動テーブル１２が移動してガ
イドマークＰ１、Ｐ２をＸ線で透視した位置まで戻り、
スピンドル７、７が基準穴Ｈ１、Ｈ２の座標まで移動
し、基準穴Ｈ１、Ｈ２を穴開けする。可動テーブルが投
入位置１２Ａまで動いて、穴開けの済んだ配線板６０を
作業者が取り出すと基準穴加工工程が終了する。。

【００３７】上記の基準穴加工工程を、図５を参照して
Ｘ、Ｙ移動架台に搭載された機器類の動作に基づいて説
明する。図５（ａ）は作業者位置から左側のＸ移動架台
１０、Ｙ移動架台１１を見た正面図、（ｂ）はその平面
図でＸ移動架台１０の上半部を取り去り、Ｙ移動架台１
１の上面を示している。（ｃ）、（ｄ）はＸｍ軸のプラ
ス方向から見たＸ移動架台１０を示し、（ｃ）はＸ線カ
メラ６によるガイドマークの観測時、（ｄ）はスピンド
ルによる穴開け時を模式的に示している。

【００３８】ガイドマークＰ１、Ｐ２の観測は、Ｙ移動
架台１１が（ｃ）に示すＸ線観測位置にあるときに行わ
れる。Ｘ線発生管４ａの直下にＸ線防護管５とＸ線カメ
ラ６が来ている。図示しない制御装置の指令によりＸ線
発生装置が起動し、Ｘ線発生管４ａから放射されたＸ線
はＸ線防護管の中心に開けられた穴５ａ内を通り、図示
していないが可動テーブル１２上に載置された配線板６
０の内層のガイドマークＰ２を透視してＸ線カメラ６で
画像として捉えられ、その画像は制御装置内の計算機に
送られてガイドマークＰ２の座標が計算され、記憶され
る。

【００３９】基準穴の穴開けはスピンドル先端のドリル
７ｂで行われる。穴開け時には、Ｘ移動架台１０が基準
穴Ｈ１のＸｍ軸座標まで移動し、Ｙ移動架台１１が基準
穴のＹｍ軸座標まで移動する。実際には図５（ｃ）に示
すように、Ｘ線カメラ６の中心とスピンドル７の中心と
の距離はＳだけ離れているので、Ｙ移動架台１１がＳだ
け多く移動する。スピンドル７はエアタービンまたは高
周波モータを回転源とする高速モータであって、回転軸
に取り付けられたチャック７ａを介して、通常超硬合金
製のドリル７ｂを装着して配線板に基準穴を穴開けす
る。なお、図示していないが、スピンドル７を上下する
エアシリンダまたはリニアモータによってドリル７ｂの
切り込み送りを行う。スピンドル７の直上に配置された
クランパ９はエアシリンダ９ａのアクチュエータに取り
付けられており、降下すれば可動テーブル１２に載置さ
れた配線板６０を押さえつけて、穴開け時の配線板６０
の移動を防止する。クランパ９の構造と機能は後述す
る。なお、穴開け時にＸ移動架台１０を動かさずに、Ｙ
移動架台に微少量のＸ方向の移動が可能に構成して、ド
リル７ｂを穴開け位置に移動させる場合もある。

【００４０】図６を参照して多点振り分け方式の説明を
行う。図６（ａ）はガイドマークＰ１〜Ｐ４と基準穴Ｈ
１〜Ｈ４と各種の座標系との関係を模式的に説明した斜
視図であり、（ｂ）は（ａ）と同じ関係を機械座標系の
Ｘｍ、Ｙｍ軸を含む平面に投影した説明図である。以下
の説明で基準穴Ｈの個数はすべて４個の場合を説明する
が、基準穴数は３個以上であれば同様の方法で処理でき
る。前述のように、上記の基準穴Ｈ１〜Ｈ４は仮想基準
穴とする。即ち、設計上はガイドマークＰ１に対応する
基準穴Ｈ１の位置関係は同一で、設計上の対応する両者
の座標は同一である。従って、ホットプレス工程などで
ガイドマークの位置が狂わなかったと仮定すれば、ガイ
ドマークＰ１〜Ｐ４とそれに対応する基準穴Ｈ１〜Ｈ４
を合わせれば完全に重なり合うことになる。

【００４１】多層プリント配線板６０の内層に形成され
たガイドマークをＸ線カメラで観測して、機械座標系の
Ｘｍ、Ｙｍ軸によるガイドマークの座標値が得られる。
図６（ａ）でＰＬ１平面上で示されている。この座標値
をＰ１（ｍ１、ｎ１）、Ｐ２（ｍ２、ｎ２）、Ｐ３（ｍ
３、ｎ３）、Ｐ４（ｍ４、ｎ４）とする。ここで各ガイ
ドマークに単位質点が配置されたとして重心Ｐｇ（ｇ
ｘ、ｇｙ）を求める。 〔 ｇｘ＝（ｍ１＋ｍ２＋ｍ３＋ｍ４）／４ 及びｇｙ＝（ｎ１＋ｎ２＋ｎ３＋ｎ４）／４ ・・・・・・（１）〕

【００４２】次に、重心Ｐｇを原点とするＸ、Ｙ軸を持
つ座標系に座標変換して、Ｐ１（ｘ１、ｙ１）、Ｐ２
（ｘ２、ｙｎ２）、Ｐ３（ｘ３、ｙ３）、Ｐ４（ｘ４、
ｙ４）とする。ここで、 〔ｘ１＝ｍ１−ｇｘ、ｘ２＝ｍ２−ｇｘ、ｘ３＝ｍ３−ｇｘ、ｘ４＝ｍ４−ｇｘ ｙ１＝ｎ１−ｇｙ、ｙ２＝ｎ２−ｇｙ、ｙ３＝ｎ３−ｇｙ、ｙ４＝ｎ４−ｇｙ ・・・・・・（２）〕

【００４３】一方、図６（ａ）でＰＬ２平面上に示した
基準穴の座標は、当初ＵＤ、ＶＤ軸を持つ設計上の座標
系で表されている。ガイドマークと同じく、基準穴にも
単位質点が配置されたとして、同様な計算でその重心Ｈ
ｇを求め、重心Ｈｇを原点とし、ＵＤ軸に平行なＵ軸、
ＶＤ軸に平行なＶ軸を持つ座標系に座標変換する。（設
計上の）座標値をＨ１（Ｍ１、Ｎ１）、Ｈ２（Ｍ２、Ｎ
２）、Ｈ３（Ｍ３、Ｎ３）、Ｈ４（Ｍ４、Ｎ４）として
重心Ｈｇ（Ｇｘ、Ｇｙ）を求める。 〔 Ｇｘ＝（Ｍ１＋Ｍ２＋Ｍ３＋Ｍ４）／４ 及びＧｙ＝（Ｎ１＋Ｎ２＋Ｎ３＋Ｎ４）／４ ・・・・・・（３）〕 Ｈｇを原点とするＵ、Ｖ軸を持つ座標系に座標変換し
て、Ｈ１（Ｕ１、Ｖ１）、Ｈ２（Ｕ２、Ｖ２）、Ｈ３
（Ｕ３、Ｖ３）、Ｈ４（Ｕ４、Ｖ４）を得る。 〔Ｕ１＝Ｍ１−Ｇｘ、Ｕ２＝Ｍ２−Ｇｘ、Ｕ３＝Ｍ３−Ｇｘ、Ｕ４＝Ｍ４−Ｇｘ Ｖ１＝Ｎ１−Ｇｙ、Ｖ２＝Ｎ２−Ｇｙ、Ｖ３＝Ｎ３−Ｇｙ、Ｖ４＝Ｎ４−Ｇｙ ・・・・・・（４）〕

【００４４】平面ＰＬ１と平面ＰＬ２をガイドマークの
重心Ｐｇと基準穴の重心Ｈｇを一致させて重ね合わせ
る。Ｚｍ軸に平行に投影すれば、図６（ｂ）が得られ
る。ここで平面ＰＬ１を固定し、重ね合わされた重心Ｐ
ｇ（及びＨｇ）を回転中心として、平面ＰＬ２を回転さ
せると考え、Ｘ軸とＵ軸が作る角をαとする。角αの正
接は次式で求められる。 〔ｔａｎα＝Σ（ｙｉ・Ｕｉ−ｘｉ・Ｖｉ）／Σ（ｘｉ・Ｕｉ＋ｙｉ・Ｖｉ） ここで、Σは添字ｉ＝１〜４の各座標値について計算し、分母、分子毎にそ の和を求める。 ・・・・・・（５）〕 αが決まれば、ＵＶ座標系からＸＹ座標系へ次式を用い
て変換する。 〔Ｘ＝Ｕｃｏｓα−Ｖｓｉｎα Ｙ＝Ｕｓｉｎα＋Ｖｃｏｓα ・・・・・・（６）〕 機械座標系Ｘｍ、Ｙｍへの変換は、単に重心Ｐｇ（ｇ
ｘ、ｇｙ）の座標値を加えれば得られる。このようにし
て得られた機械座標系による各基準穴の座標に従って、
基準穴の穴開けが行われる。なお、上記した各ガイドマ
ークの座標の測定値から、実際に穴開けする基準穴の座
標を求めるまでの計算時間は、現在のパーソナルコンピ
ュータ程度の演算速度であればごく短時間で済み、問題
とはならない。

【００４５】以上、計算の手順のみを説明したが、計算
の手順の中で次の２点が本発明の骨子となる。第一に、
多点で構成されるガイドマーク群と同数の多点で構成さ
れる（仮想）基準穴群をそれぞれ単位質点が配置された
質点系と見なして重心を求め、重心同士が一致するよう
重ね合わせる点である。運動力学的に、２個の質点系の
運動を比較するのに、慣性能率最小の回転軸を求めて、
その軸を一致させて比較する場合が多い。慣性能率最小
の回転軸は質点系の重心を通る軸の中で、質点が分布す
る平面に垂直な回転軸である。図６（ａ）の平面ＰＬ
１、ＰＬ２がこの平面に相当する。この軸を採用すれ
ば、慣性能率の軸の位置による変化は全て排除される。
従って、もしガイドマークの座標に変化がなければ、ガ
イドマークと基準穴をこの軸（即ち重心）で重ね合わせ
れば、対応するガイドマークと基準穴が重なることは既
に述べた。対応するガイドマークと基準穴の位置が一致
しないのは全てガイドマークの座標の変化によるとして
良い。即ち、ガイドマークの分布する平面と、基準穴の
分布する平面を重ね合わせ、且つ、両者の重心を一致さ
せることにより、その他の影響を極力排除して、内層板
の変形によるガイドマーク位置の狂いのみが反映される
ことになる。

【００４６】第二に、ガイドマークと基準穴の重心を一
致させれば、残された自由度は重心を中心とした回転の
みとなり、図６（ａ）に示す平面ＰＬ１内の回転に限ら
れる。従って、対応するそれぞれのガイドマークと基準
穴の距離が最小となる回転角αを探せば最善の基準穴の
位置となる。図６（ｂ）に示すように、例えば、ガイド
マークＰ１と基準穴Ｈ１の距離Ｌ１は次の式（７）で表
される。

【数１】 ここで基準穴Ｈ１のＸＹ座標系の座標値Ｘ１、Ｙ１は先
の式（６）で変換される。距離を正の値のみとすれば、
ルートに開かずに自乗したままで比較すれば良い。Ｌ１
〜Ｌｎの自乗和Ｑが角αの関数として次のように式
（８）で表される。

【数２】 α＝０の近傍で関数Ｑは連続で、微分可能であり、極小
値（最小値）を持つので、αについて偏微分し、導関数
の値を０とするαを求める。

【数３】 また、次の式（１０）〜式（１２）の関係が得られる。

【数４】 これらを上の式（９）に代入して整理すれば、次式（１
３）を得る。

【数５】 即ち、αの正接がいずれも既知のガイドマーク座標の測
定値と基準穴の座標値から計算できる。αは通常±４５
゜以内であるからαの正接からαの正弦、余弦は一義的
に求められる。この、いずれも既知のガイドマーク座標
の測定値と基準穴の座標値から、αの正接を求める計算
式が第二の重点となる。

【００４７】以上、一例として各ガイドマーク、基準穴
のウエイトは一様のものとし、両者の距離の和を最小に
する方法を説明したが、測定されたガイドマーク座標に
対して、基準穴の座標の求め方にはいろいろの考え方が
ある。例えば直交２直線迄の各質点からの距離の自乗和
を最小とする直交回帰直線も多少変形すれば使用でき、
更に、各ガイドマークに重み付けをしたり、ガイドマー
クの分布を選んで基準穴の回転角を加減することもでき
る。

【００４８】現実に穴開けされる基準穴と仮想基準穴と
の個数、位置が異なる理由は主に生産上の都合によるこ
とが多い。プリント配線板の各所の狂いを忠実に反映す
るには、１枚のプリント配線板に形成されたガイドマー
クの数が多いほど良く、例えば８個のガイドマークを観
測し計算を行うが、実際に治具板の位置決めピンに挿通
される基準穴は（表裏判別を考慮しても）３個あれば充
分であり、治具板の製作コストも軽減される。このよう
に、仮想基準穴と実際に使用される基準穴が異なってい
ても、仮想基準穴と実際に穴開けされる基準穴の座標を
同一の座標系で記述しておけば座標変換は容易である。

【００４９】以上説明したように、複数の両面配線板が
レイアップされ、ホットプレス工程を経て多層プリント
配線板とされたものを測定して、多数のパターンの平均
的な座標系を求める方法が、現在多用されている。とこ
ろが、ホットプレス工程後にガイドマークの精密測定を
行うのでは、ホットプレス加工で発生した誤差を含んだ
各ガイドマークの位置を測定していることになり、一定
水準以上の製品精度を得にくい場合もある。そのために
は、レイアップ工程とホットプレス工程での各層のパタ
ーンのズレ（パターンの座標誤差）を極力少なくする必
要がある。

【００５０】レイアップ工程、ホットプレス工程を見直
して、その誤差を減らすよう検討すると、次のような改
善点が浮かび上がってくる。第一に、レイアップ用の基
準穴の座標精度を上げる必要がある。第二に、レイアッ
プする際の治具板のピンと両面配線板の基準穴のクリア
ランスを少なくする。第三に、治具板のピン数を多くし
て両面配線板を外周数カ所で支持する。（必然的に両面
配線板の基準穴の数も増加する必要がある。） これらの点を改善すれば、レイアップとホットプレス工
程でそれぞれの内層に形成された単一配線板のパターン
のずれを減らすことができ、完成した多層配線板を透視
したときの、各層の単一配線板のパターンの位置の狂い
が少なくなると考えられる。

【００５１】従って、一つの改善策として、先ず、レイ
アップ前の単一の両面配線板の段階で、数多くのガイド
マークを観測する。それらの観測値から精度良く座標系
を決定するのに、既に本案で説明した重心を不変とし、
座標観測値の自乗和を最小とする多点振り分け方式を用
いて座標系を求める。このようにして得られた座標系に
従って、基準穴の座標を複数個求める。基準穴の数は理
論的には２個でよいが、両面配線板の部分的な狂いを防
止するには外周に４個以上の基準穴を設けることが望ま
しい。このようにして基準穴の座標（位置）精度を向上
させるのと同時に、穴開け機に使用するエアスピンドル
等のドリル駆動手段の精度を向上させ、ドリルの径を管
理して、穴径精度を向上させる。次に治具板に形成され
ているピンの座標精度とピン径の精度を向上させ、上記
の基準穴に対応するピンを設ける。実際には治具板各所
の剛性も向上させる必要がある。

【００５２】ホットプレス工程で使用する治具板の精度
と剛性を向上したり、穴径精度を向上するには、在来か
らの手法の延長線上にあるものとして対応できる。多層
配線板の各導体層に形成された導体パターンの各層のズ
レを最小にするには、両面配線板の段階で各導体パター
ンの座標系を精密に測定し、レイアップ工程に反映せね
ばならない。信頼性の高いレイアップ用の基準穴が必要
となる。この目的に使用できる基準穴穴開け機として、
要求される基準穴の座標精度の厳しさから、既に説明し
た多点振り分け方式の基準穴穴開け機が有効に使用され
る。

【００５３】図７を参照して、上記の穴開け機により形
成された基準穴６５Ａ、６５Ｂを有する内層用の両面配
線板６１Ａ、・・・６１Ａをレイアップする様子を説明
する。図７は多層プリント配線板を構成する複数枚の両
面配線板６１Ａとプリプレグ６４ａＡ、及びレイアップ
治具板６８Ａを模式的な斜視図として示している。図７
ではこれらの両面配線板６１Ａ、・・・６１Ａにはその
４隅に４個の基準穴６５Ａが形成されているが、中間に
も基準穴６５Ｂを設ければ更に好ましい。レイアップ治
具板６８Ａには、両面配線板の外周部に相当する４ヶ所
の位置決めピン６８ａＡ、・・・、６８ａＡが植設さ
れ、その座標位置はレイアップされる両面配線板６１
Ａ、・・・６１Ａに形成された複数個の基準穴の座標位
置に等しくされている。両面配線板６１Ａに基準穴６５
Ｂが形成されている場合は、破線で示す位置決めピン６
８ａＢが植設される。

【００５４】２枚の両面配線板６１Ａの間に（ガイド穴
付き）プリプレグ６４ａＡを挟んで、図７の括弧Ａで括
られた１組として、レイアップ治具板６８Ａの位置決め
ピン６８ａＡに挿通され、治具板上に載置される。更に
図７の括弧Ｂで括られた両面配線板６１Ａとプリプレグ
６４ａＡを１組として、次々にレイアップ治具板６８Ａ
上に載置される。これら複数の両面配線板６１Ａとプリ
プレグ６４ａＡを仮止めしてレイアップが終了する点
は、先に説明したレイアップ工程と変わりがない。ま
た、次工程のホットプレスによる工程も同様であって、
レイアップ時の各層の導体層の位置決め精度向上によ
り、形成される多層配線板の座標精度が向上する。

【００５５】次に、図８と図９を参照して、単一の両面
配線板のパターンの形成と同時に設けられたガイドマー
クを観測して、レイアップ時に使用する複数個の基準穴
を開ける、多点振り分け方式の基準穴穴開け機（以下穴
開け機と略称する）を図８〜図９を参照して説明する。
図８は本発明の穴開け機３１の外観の斜視図であり、筺
体３２を透視して表している。図９は穴開け機３２の要
部を投影図で示してあり、各図に記入した機械座標系
（Ｘｍ、Ｙｍ、Ｚｍ、原点Ｏｍ）は、先に（図１〜図５
を参照して）説明した穴開け機１と同様に付されてい
る。なお、用途、形状の同一の部材は図１等と同一の符
号を付してあり、図８の白抜きの矢印１７は作業者の定
位置であること、作業時の作業者の向き等も図１と変わ
らない。

【００５６】両面配線板の基準穴測定には、Ｘ線観測装
置を搭載した穴開け機を流用してもよいが、測定対象の
両面配線板は導体パターンやガイドマークが露出してお
り、ガイドマークは可視光で識別可能である。両面配線
板専用で使用するなら、穴開け機３１の観測装置として
可視光領域で動作する撮像装置、例えば、ＣＣＤカメラ
等が使用可能である。図８ではＣＣＤカメラが同一個所
の上下に２台、その視野の中心を合わせて配置されてい
るが、測定対象の両面配線板の種類によっては１台のＣ
ＣＤカメラで測定できる場合もある。即ち、ガイドマー
クが両面配線板の１面にのみ形成されている場合や、１
面が接地用のパターン等で精度が不要の場合などは１台
のカメラで片面のみを観測すればよい。

【００５７】穴開け機３１の筺体２の内部に、架台３が
固定され、Ｘ移動架台１０ｘ、１０ｘが、架台３の上端
に配置された直線ガイド１０ａ、１０ａによって支承さ
れ、ボールねじ１０ｂの廻転により、基準穴を穴開けす
る配線板の大きさに従って、ガイドマークが観測可能の
位置に待機する。Ｘ移動架台１０ｘ、１０ｘはＣＣＤカ
メラ用とされ、上部に設置されていたＸ線発生装置、防
護管等が不要なので高さは低く押さえられている。Ｘ移
動架台１０ｘ、１０ｘ上に直線ガイド１１ａ、１１ａが
取り付けられ、Ｙ移動架台１１、１１がこの直線ガイド
１１ａで支承され、ボールねじ１１ｂにより、Ｙ移動架
台１１、１１はＹｍ軸に平行に移動可能なことは（図１
等を参照して説明した）穴開け機１と同様である。

【００５８】Ｙ移動架台１１、１１は互いに鏡像関係を
保って、チャンネル状に形成され、上部にＣＣＤカメラ
３２が配置され、これと並んでクランパ９とクランパ９
を上下動させるエアシリンダ９ａが設置されている。下
部にはＣＣＤカメラ３２ａが上部のＣＣＤカメラ３２と
視野中心を合わせて設置され、更に、Ｙｍ軸方向にＳな
る距離を置いて、スピンドル７が設置されている。

【００５９】Ｙｍ軸と平行に配置され筺体の中央部分に
固定された直線ガイド１２ａとボールねじ１２ｂにより
支承され、駆動されて、両面配線板を搭載する可動テー
ブル１２はＹｍ軸に平行に運動する。可動テーブル１２
は、ワークである両面配線板を載置し、Ｙｍ軸に沿って
移動してガイドマーク測定、基準穴穴開け位置に引き込
まれる。

【００６０】ここで、穴開け機の主要構成要素として、
ＣＣＤカメラ３２、３２ａがガイドマークの観測装置、
スピンドル７とクランパ９で穴開け装置、Ｘ移動架台１
０とＹ移動架台１１と可動テーブル１２およびこれらを
支承し、駆動する直線ガイド１０ａ、１１ａ、１２ａ、
ボールねじ１０ｂ、１１ｂ、１２ｂ等で駆動装置をそれ
ぞれ形成し、また、図示されていない制御装置は、一連
の穴開け作業手順に従って、上記の各種装置の制御を行
う。更に観測装置で観測したガイドマークの像から座標
値を算出し、この座標値と予め入力された基準穴の設計
座標から、基準穴穴開け位置を計算するのが最大の役割
である等、Ｘ線カメラからＣＣＤカメラに変わった観測
装置を除いて穴開け機１と同一と考えて良い。

【００６１】また、穴開け機３１を使用して、両面配線
板に基準穴を開ける作業手順も穴開け機１のそれと同様
である。既に説明したように、多層配線板を構成する両
面配線板にレイアップ用基準穴を開けるには、多層配線
板に基準穴を設けるのに使用した多点振り分け方式の計
算式がそのまま利用できる。この穴開け機３１を使っ
て、多点振り分け方式を適用して、レイアップ前の両面
配線板に複数の基準穴の加工を行えば、高精度、高剛性
の治具板使用と相まってレイアップ工程、ホットプレス
工程の精度向上が期待できる。このように基準穴穴開け
機は、ホットプレス工程後の両面配線板等が接着され、
一体となった多層プリント配線板、及び、レイアップ工
程前の多層プリント配線板の部材としての両面プリント
配線板に対して基準穴の穴開けを行う。即ち、基準穴穴
開け機は多層プリント配線板と両面プリント配線板を総
称した、多層プリント配線板の構成要素であるプリント
配線板に対して有効な基準穴を形成することができる。

【００６２】次に可動テーブル１２の送り精度を向上す
る方法を説明する。従来の２穴用の振り分け方式では、
ガイドマークの測定精度に係わるのは、Ｘｍ方向の送り
量のみで、Ｙｍ方向の送り量が問題となるのは、Ｘ線カ
メラ６とスピンドル７との距離を移動する時のみで、可
動テーブル１２の全移動距離の数分の１に過ぎない。と
ころが、４穴以上のガイドマークは通常配線板の４隅に
配置され、その距離はほぼ配線板の各辺の長さに匹敵す
る。もし、Ｙｍ方向の移動距離に誤差を含んだり、可動
テーブルの移動方向がＹｍ軸と平行でなく、狂っている
と、３、４番のガイド穴座標の測定値が大きく狂い、算
出された基準穴座標の誤差が過大となる恐れがある。

【００６３】穴開け機は一般的な加工に使用される産業
機械であるから、その構成部品の剛性を増加し、各部の
精度を向上する等の基本的な対策はコスト的に得策では
ない。また、径年変化によって狂いの量が変わる場合も
あり、ときどき狂いを測定して補正するのが実用的であ
る。ここでは、初めに可動テーブル１２の移動方向の角
度誤差の補正法、次に長さの測定値を補償する方法を説
明する。

【００６４】図１０を参照して座標軸の角度誤差の測定
法を説明する。図１０（ａ）、（ｂ）はテスト配線板を
用いた角度誤差の検出方法を説明する模式図、（ｃ）〜
（ｅ）はＹｍ軸に平行な治具板を取り付けた可動テーブ
ルと治具板の詳細を説明する図である。今、可動テーブ
ル１２の送り方向がＹｍ軸に対してθ度傾いていて、配
線板を距離Ｌだけ送ればＸｍ軸方向にδの狂いを生じる
と仮定する。

【００６５】まず、ガイドマークのない無垢の配線板６
０を用意する。Ｘ、Ｙ移動架台１０、１１の位置は固定
して、この配線板図６０を可動テーブルに載置し、図１
０（ａ）に示すように任意の間隔ＫでＨ１、Ｈ２穴を開
け、次いでＹ方向に任意のＬだけ可動テーブルを動かし
て配線板６０を移動し、Ｈ３、Ｈ４穴を開ける。目標と
するガイドマークがないので、穴開け機はＸ線カメラの
中央に穴開けする。穴開けした配線板の左右が逆になる
ように裏返し、図１０（ｂ）に示すように、穴開け時と
裏返した時の配線板６０のＨ１とＨ２、Ｈ２とＨ１がそ
れぞれ一致するように可動テーブルに載置する。可動テ
ーブルをＬ移動して穴Ｈ３とＨ４の座標を測定すれば、
それらのＸｍ座標値は狂いδの２倍の２δとして観測さ
れる。実際には、裏返した穴をＸ線カメラの視野内に入
れて、その座標を測定すれば座標変換して上記の２δの
数値を求めることができ、Ｌの値からθを容易に求めら
れる。このθを記憶して置き、通常の穴開け時に補正値
として使用することで、可動テーブルの移動方向の角度
誤差の補正をソフト的に行うことができる。無垢の配線
板を使用せず、通常の作業時に実際に基準穴を開けた多
層プリント配線板６０を抜き取って、裏返して座標を測
定してもよく、適当な時間間隔で可動テーブル１２の送
り方向の傾きを監視できる。

【００６６】Ｘ線発生装置、Ｘ線カメラ、穴開けスピン
ドル等のＸｍ軸の長さ補正に、多数の穴が既知の穴間隔
で配置された治具板を可動テーブルに取り付けて置き、
この治具板の穴を透過したＸ線をＸ線カメラで測定し、
可動テーブルの送り機構の送りムラによる誤差を補正す
る方法は既に当出願人より提案されている（公開番号平
３−２７７４１１）。可動テーブルの移動量も、可動テ
ーブルの移動方向であるＹｍ軸に平行に上記と同種の治
具板を可動テーブルに取り付けることで補正することが
できる。

【００６７】即ち、図１０（ｃ）に示すように、可動テ
ーブル１２の左右２個所にＹｍ軸に平行に、Ｙ軸治具板
１５、１５を固定する。詳細を図１０（ｄ）に平面図
を、（ｅ）に側面を断面として示すが、Ｙ軸治具板１５
は例えば薄い金属板に、間隔ｈで多数の治具板小穴１５
ｈを開けたもので、小ねじ１５ｓで可動テーブル１２に
固定される。治具板小穴１５ｈの間隔ｈは精密に測定さ
れて既知である。Ｘ線カメラで各治具板小穴１５ｈを透
過して測定できるように、可動テーブル１２には逃げ穴
１５ｎが形成されている。逃げ穴１５ｎは図のように、
治具板小穴１５ｈの１個または数個に対応して丸穴や長
穴等の任意の形状で良い。また、（ｅ）の断面図のよう
に、Ｙ軸治具板１５と可動テーブル１２の表面を同一面
とすれば、作業時に配線板を載置する際に便利である。

【００６８】可動テーブル１２を動かして、Ｘ線カメラ
で治具板小穴１５ｈのＹｍ軸座標を観測すれば、可動テ
ーブル１２の送り量（ボールねじ１２ｂの回転数）の狂
いが判明する。この狂いの量を補正値として使用する。
穴開け機の制御装置のメモリにこの補正値を記憶させて
可動テーブル１２の送りを修正することができる。以
上、説明した可動テーブル１２の送り方向と移動量の２
点を補正することにより、移動距離が長いにも係わら
ず、比較的送り精度の低い可動テーブルを使用して基準
穴穴開けに必要な送り精度を得ることができる。

【００６９】次に、効果的なクランパの構造を説明す
る。基準穴の穴開けのとき、ドリルと反対方向から配線
板６０を押圧して配線板６０の移動や変形を防ぐのがク
ランパの主な役目である。図１１を参照して詳細構造を
説明する。図１１（ａ）、（ｂ）は新構造のクランパ９
の動作の模式図、（ｃ）は従来のクランパ７５ａの構造
を、（ｄ）に新方式のクランパ９を、共に縦断面図で示
している。新クランパ９は、スピンドル７の直上に位置
して、スピンドル７の設置されたＹ移動架台１１の上部
に固定されたエアシリンダ９ａのアクチュエータに固定
されている。従って穴開け時にはクランパ９とスピンド
ル７のＸｍＹｍ平面での位置関係は常に一定である。後
に説明するように、クランパはワークのロット変更時や
ドリル交換時に、水平に移動できるような構造とされる
場合もあるが、初めに固定された状態として説明する。
穴開け時以外は（ａ）のように可動テーブル１２に載置
された配線板６０とは接触しないようエアシリンダ９ａ
がクランパ９を引き上げている。穴開け時のみ、（ｂ）
のようにクランパ９は降下して配線板６０を押圧する。

【００７０】図１１（ｃ）は従来使用されたクランパ７
５ａを示しており、図１５、１６に示した２穴振り分け
式穴開け機に使用されている。Ｘ線防護管７５の先端に
取り付けられ、穴開け時には図示しない駆動機構で下降
して配線板６０を押圧する。下からスピンドルの先端の
ドリル７７ｂにより穴開けされる。このようなクランパ
７５ａの欠点は、穴開け時にドリル７７ｂの先端で導体
６２を押して変形させ、浅い円錐状の切り屑１８が発生
する点である。ドリル７７ｂの上昇につれ、切り屑１８
の外周がすべて切断されれば円錐状のまま、配線板６０
から分離するので問題ない。

【００７１】往々、切り屑１８の外周の一部が残ったま
まになる場合がある。ドリル７７ｂの上昇により切り屑
１８も押し上げられるが、ドリル７７ｂが下降すれば、
今開けられた穴を覆うように戻ってくる。正しく基準穴
の穴開けが行われたかを確認するため、穴開け後にＸ線
カメラで穴を観測する場合があり、穴を覆った切り屑１
８によって、穴の座標が狂って測定されてしまう。切り
屑１８と導体６２とは、手を触れればすぐ離れる程度
に、ごく細く連続しているが、エアを吹き付ける位では
なかなか離れず、対策に苦慮する問題となっている。

【００７２】図１０（ｄ）に示す断面図を参照して、新
クランパ９の説明を行う。カップ型のクランパ支持具９
ｂがエアシリンダ９ａのアクチュエータの先端に固定さ
れている。クランパ支持具９ｂのカップ内にクランパ９
が、１例として、クランパねじ９ｃで止められている。
クランパ９の形状はクランパ支持具９ｂのカップに納ま
り、下端がクランパ支持具９ｂの下端よりやや突出して
いれば良い。クランパ９には当初ドリル７ｂの通る穴は
開いていない。クランパ９の材質は配線板６０を押圧し
たときに導体６２を傷つけないものでドリル７ｂで穴開
け可能なら何でも良い。一般にはベークライト、穴開け
の熱で軟化しないプラスチック、木材等が広く使用でき
る。

【００７３】クランパ９の使用法を説明する。上述のよ
うにスピンドル７とクランパ９はＹ移動架台に取り付け
られ、その平面的な位置関係は穴開け時には不変とされ
ている。まず、穴の開いていないクランパ（材）９がク
ランパ支持具９ｂにクランパねじ９ｃで止められる。次
にドリル７ｂでクランパ（材）９に穴開けする。実際に
基準穴の穴開けに使用するドリル７ｂでクランパ材に穴
開けされて初めてクランパ９となる。このため、クラン
パ９の穴は常にドリル７ｂの位置に一致し、穴径もドリ
ル径に相当している。必ず、多層プリント配線板に基準
穴を開けるドリル７ｂそのもので無垢のクランパ材に穴
開けすることが必要である。この後、実際に配線板６０
に穴開けする。このときも、クランパ９に開けた穴とド
リル７ｂの位置とは常に一致しているので、切り屑１８
はドリル７ｂがクランパ９の穴を上昇するにつれ、確実
に導体６２から切り離されて、ドリル７ｂの先端に乗っ
たまま穴の奥に運ばれる。

【００７４】初めにクランパ９にドリル７ｂで深く穴開
けすれば、かなりの穴数の加工が可能であるが、図
（ｄ）に一点鎖線で示すように、予め、クランパ９の上
部に空洞部９ｄを作っておけば、切り屑１８はこの空洞
部９ｄに溜まり、ドリル７ｂの寿命に相当する穴数分の
切り屑１８を収容できる。この空洞部９ｄはクランパ支
持具９ｂに設けても良い。また、クランパ支持具９ｂに
穴を開け、空洞部９ｄと連絡すれば、エアの吸引等で切
り屑１８をこの穴を介して排除する方策も考えられる。
本クランパの使用により、切り屑１８が導体６２から分
離しない事故を完全に防止すると共に、配線板６０を押
圧する位置をドリル７ｂのごく近くにできるため、配線
板６０に過大な曲げ応力が掛かるのを防止する効果も併
せ持つものである。

【００７５】以上説明したようなクランパは、呼び径が
同一のドリル７ｂを使用するなら、ドリル交換しても穴
開け位置はほとんど不変であり、クランパの穴径が磨耗
して使用限度以上に拡大するまで、クランパを使い続け
ることができる。また、通常、基準穴として使用される
穴径は、例えば穴径３ｍｍ〜５ｍｍの範囲で呼び径とし
て３種類程度が常用されている。ここで、少なくとも２
種類以上の穴が開けられる程度の大きさのクランパと
し、クランパが水平に移動してドリル７ｂに対する相対
位置が変えられるようにしておけば、作業ロットが変わ
って穴開け作業に使用するドリル７ｂの呼び径が変わっ
ても、クランパのスピンドルに対する相対位置を移動さ
せて、クランパは交換せずに済ますことができる。勿
論、クランパとドリルの相対位置の変更は、実際の穴開
け作業中には行わず、例えばドリル交換直後等の、いわ
ば、準備作業中に行われる。

【００７６】穴開け作業の対象であるプリント配線板の
基板材料としては、前述のように、熱硬化性のガラス・
エポキシ樹脂等が使用されている。その難切削性のため
ドリル７ｂの寿命は短く、かなり頻繁にドリル７ｂを交
換する必要が生じる。このドリル交換作業は、例えば図
１１（ａ）等に示すように、通常ドリルチャック７ａか
らドリル７ｂを上に抜き去り、新しいドリルと交換する
ので、クランパ９がドリルの直上部にあると、視界も悪
く、ドリル交換の妨げとなる。従って、ドリル交換のた
めに、クランパがドリルの直上位置から待避できる水平
移動機構を装備するのが普通である。この移動機構に少
しの機能を追加して、ドリル７ｂに対して、クランパの
相対位置が変えられるようにしても、そのためのコスト
上昇分は僅少で済む。

【００７７】次に図１２を参照して、クランパ３９と移
動機構付きのクランパ支持具３９ｂの説明をする。図１
２（ａ）はクランパ３９とクランパ支持具３９ｂを断面
図として示してあり、図１１（ｄ）とほぼ同様な構成と
なっている。図１２（ｂ）〜（ｅ）はクランパ３９とド
リル７ｂの相対位置を説明する模式図である。図１２
（ａ）で、クランパ支持具３９ｂは図の矢印方向に、例
えばＹｍ軸に平行に、移動できる。中央の軸部でエアシ
リンダ９ａのアクチュエータと連結されてプリント配線
板を押圧するため上下に移動する。図示していないが、
移動のための機構としては、例えば、クランパ支持具３
９ｂを直線ガイドで支持し、リニアモータ、エアシリン
ダ等で駆動する、各種の周知の移動手段が利用できる。
Ｚｍ軸に直角な平面内の移動であれば上例のように直線
的に移動しても良く、例えば円運動でも差し支えない。
クランパ支持具３９ｂにクランパ３９が取り付けられ
る。取付方法も任意の方法が採用可能であるが、１例と
して、本図ではクランパ支持具３９ｂに段付きの取付部
を設けて上下の受けとし、クランパ３９を挿入し、小ネ
ジ３９ｃ、３９ｃで固定する簡易な構造としている。ク
ランパ３９は複数個の穴開けが可能なよう、先に（図１
１を参照して）説明したクランパ９より、大型に形成さ
れている。

【００７８】クランパ支持具３９ｂは、ドリル７ｂに対
し、図１２（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）、（ｅ）に示すよう
に、例えば４種の位置に移動して静止することができ
る。クランパ３９は、図１２（ｂ）の位置では呼び径
（直径）がＤ１のドリル７ｂで穴開けされる。クランパ
支持具がこの位置であれば、呼び径Ｄ１のドリル７ｂに
対応できる。同様にクランパ３９が図１２（ｃ）の位置
で呼び径Ｄ２のドリル７ｂに、図１２（ｄ）の位置で呼
び径Ｄ３のドリル７ｂに対応した穴が開けられ、３種類
の呼び径を持つドリル７ｂに対応できる。クランパ３９
の停止位置を増加すれば、更に多種類の呼び径のドリル
に対応することも可能である。図１２（ｅ）はドリル交
換位置を示し、クランパ３９はドリル７ｂの上から完全
に移動している。即ち、ドリル７ｂの廻転駆動手段であ
るスピンドル７の先端に装備されたチャック７ａから、
ドリル７ｂを上に抜いて交換するのを妨げない場所に、
クランパ３９は待避する。なお、多数のワークを同一呼
び径のドリルのみで穴開けする場合も、クランパに複数
個の穴を設けられるので、クランパ交換時期を大幅に伸
ばすことができる。

【００７９】

【発明の効果】以上、説明したように、多層プリント配
線板に基準穴を開ける穴開け機に多点穴開け方式を導入
することにより、配線板の広範囲の変形に対応した基準
穴の穴開けが可能となり、次工程以降の配線板の歩留り
の向上に寄与できる。レイアップ段階で本多点穴開け方
式を適用した穴開け機を使用して、ホットプレス工程の
狂いを最小に押さえ、更なる多層配線板の精度向上を狙
うことが可能なのも大きな効果である。可動テーブルの
移動に伴う角度、長さの狂いの発生をソフト的に補正す
るソフトの搭載で、比較的狂いの発生が生じやすい構造
の可動テーブルにも係わらず、高い精度の基準穴が得ら
れる。また、クランパ構造の改善により、確実な切り屑
の切り離しが期待でき、穴位置確認の座標観測時のトラ
ブルを減少した効果も大きい。クランパ支持具を独立し
て移動可能とすれば、ドリル交換時に邪魔にならず、ク
ランパ交換の頻度を減少して、利便性の向上が図れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態である（基準穴）穴開け機
の構成を模式的に示す斜視図である。

【図２】本発明の実施の形態である（基準穴）穴開け機
の構造を模式的に示す正面図及び側面図である。

【図３】本発明の実施の形態である（基準穴）穴開け機
の構造を模式的に示す平面図である。

【図４】穴開け機の可動テーブルの構成を説明する模式
図である。

【図５】穴開け機のＸ線カメラとスピンドルを載置する
Ｙ移動架台の動きを示す投影図である。

【図６】多数穴基準の振り分け穴開けの原理を説明する
模式図である。

【図７】多点振り分け方式でガイド穴を開けた、レイア
ップ前の単独両面配線板とレイアップ用治具板によるレ
イアップ工程を説明する模式図である。

【図８】レイアップ前の単独の両面配線板にガイド穴を
加工する穴開け機の構成を説明する斜視図である。

【図９】図８に示す穴開け機の要部を説明する投影図で
ある。

【図１０】可動テーブルの送り方向と移動量の狂いの補
正方法を説明する模式図である。

【図１１】クランパの構造を示す模式的な斜視図及び断
面図である。

【図１２】水平方向に移動するクランパの構造を示す断
面図及び機能を説明する模式図である。

【図１３】多層プリント配線板の構造を説明する模式図
である。

【図１４】多層プリント配線板の構造を説明する断面図
である。

【図１５】従来の２穴振り分け（基準穴）穴開け機の基
準穴位置の求め方と機械の構成を模式的に示す平面図で
ある。

【図１６】従来の２穴振り分け（基準穴）穴開け機の構
成を模式的に示す正面及び側面図である。

【符号の説明】

１ 穴開け機、２ 筺体、３ 架台、４ Ｘ線発生装
置、４ａ Ｘ線発生管、５ Ｘ線防護管、５ａ 穴、６
Ｘ線カメラ、７ スピンドル、７ａ チャック、７ｂ
ドリル、７ｃ エアシリンダ、８ スピンドル架台、
９ クランパ、９ａ エアシリンダ、９ｂ クランパ支
持具、９ｃ クランパねじ、１０ Ｘ移動架台、１１
Ｙ移動架台、１２ 可動テーブル、１０ａ、１１ａ、１
２ａ 直線ガイド（ＬＭガイド）、１０ｂ、１１ｂ、１
２ｂ ボールねじ、１３ 逃げ穴（１、２穴）、１３ａ
逃げ穴（３、４穴）、１４ Ｘ軸治具板 １５ Ｙ軸
治具板、１４ｈ、１５ｈ 治具板小穴、１４ｓ、１５ｓ
小ねじ、１６ 穴開け位置（１、２穴）、１６ａ 穴
開け位置（３、４穴）、１７ 作業者位置（白抜き矢
印）、１８ 切り屑、３１ （両面配線板用の）（基準
穴）穴開け機、３２、３２ａ ＣＣＤカメラ、３９ ク
ランパ、３９ｂ クランパ支持具、３９ｃ クランパね
じ、５０ 機械座標系（Ｘｍ、Ｙｍ、Ｚｍ、機械原点Ｏ
ｍ）、Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４ ガイドマーク、Ｐｇ
ガイドマークの重心、Ｈ１、Ｈ２、Ｈ３、Ｈ４ （仮
想）基準穴、Ｈｇ （仮想）基準穴の重心、α 回転角
（Ｕ軸とＸ軸のなす角度）、６０ 多層プリント配線
板、６１、６１Ａ 両面配線板、６１ａ、６１ａＡ 単
一配線板のパターン、６２ 導体、６３ （絶縁）基
板、６４、プリプレグ、６４ａ、６４ａＡ プリプレグ
（基準穴付き）、６５、６５Ａ、６５Ｂ （レイアップ
用）基準穴、６６、Ｐ ガイドマーク、６７、Ｈ 基準
穴、６８、６８Ａ レイアップ治具板、６８ａ、６８ａ
Ａ、６８ａＢ 位置決めピン、６９ 最大配線板外形、
６９ａ 最小配線板外形、７０ 影響範囲、Ｈａ表裏識
別用ガイドマーク、

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０５Ｋ 3/00 Ｈ０５Ｋ 3/00 Ｍ Ｐ (72)発明者 斉藤 努 千葉県習志野市茜浜１−１−１ セイコー プレシジョン株式会社内 Ｆターム(参考） 3C024 FF02 FF04 3C036 AA01 3C060 AA11 BA05 BD01 BE07 BH02 5E346 EE07 GG15 GG40

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 直交するＸｍ軸とＹｍ軸を持つ機械座標
   系を設定した基準穴穴開け機筺体に固定された架台と、 多層プリント配線板の構成要素であるプリント配線板の
   導体層に形成された少なくとも３点のガイドマークを観
   測する観測装置と、 前記プリント配線板に基準穴を穴開けする穴開け装置
   と、 前記Ｘｍ軸と前記Ｙｍ軸に平行な送り方向を持ち、前記
   プリント配線板と前記観測装置及び前記穴開け装置の相
   対位置を変換する送り装置と、 前記観測装置により観測された前記ガイドマークの座標
   から穴開け位置を算出し、前記送り装置を制御する制御
   装置とを備え、 少なくとも３点の前記ガイドマークの観測値より、前記
   各ガイドマークを単位質点で置き換えたと見なしたとき
   の重心位置を座標原点とし、前記Ｘｍ軸に平行にＸ軸、
   前記Ｙｍ軸に平行にＹ軸を持ったＸＹ座標系で前記各ガ
   イドマークの座標値が表され、 また、前記ガイドマークと同数で、且つ、設計時の前記
   ガイドマーク座標と同一の座標を持つ、仮想基準穴の設
   計時の座標から、前記仮想基準穴を単位質点で置き換え
   たと見なしたときの重心位置を座標原点とし、直交ＵＶ
   座標軸を持つ座標系で前記各仮想基準穴の座標値を表し
   たときに、前記ガイドマークの前記重心と前記仮想基準
   穴の前記重心を重ね合わせ、前記重心を回転中心として
   前記ＵＶ座標系を回転させて前記プリント配線板の前記
   基準穴の座標を定めることを特徴とする基準穴穴開け
   機。
2. 【請求項２】 前記Ｕ軸と前記Ｘ軸とのなす角は前記各
   ガイドマークと対応する前記仮想基準穴との距離の自乗
   を前記全ガイドマークについて足し合わせた自乗和を最
   小とする角とされることを特徴とする請求項１に記載の
   基準穴穴開け機。
3. 【請求項３】 前記観測装置は可視光領域で動作する撮
   像装置を備えたことを特徴とする請求項１および請求項
   ２に記載の基準穴穴開け機。
4. 【請求項４】 直交するＸｍ軸とＹｍ軸及びＺｍ軸を持
   つ機械座標系を設定した基準穴穴開け機筺体に固定され
   た架台と、 多層プリント配線板の構成要素であるプリント配線板の
   導体層に形成された少なくとも３点のガイドマークを観
   測する観測装置と、 前記プリント配線板に基準穴を穴開けする穴開け装置
   と、 前記Ｘｍ軸と前記Ｙｍ軸に平行な送り方向を持ち、前記
   プリント配線板と前記観測装置及び前記穴開け装置の相
   対位置を変換する送り装置とを備えた基準穴穴開け機に
   おいて、 前記穴開け装置のクランパ支持具とスピンドルが同一の
   移動架台に設置され、 穴の開いていないクランパ材をクランパ支持具を介して
   所定位置に配置し、前記基準穴を穴開けするドリルで前
   記クランパ材に穴開けした後に、クランパとして使用す
   ることを特徴とする基準穴穴開け機。
5. 【請求項５】 前記クランパ支持具が前記Ｚｍ軸に直角
   な平面内で移動し、前記クランパと前記ドリルの相対位
   置を変えることを特徴とする請求項５に記載の基準穴穴
   開け機。
6. 【請求項６】 直交するＸｍ軸とＹｍ軸を持つ機械座標
   系を設定した基準穴穴開け機筺体に固定された架台と、 多層プリント配線板の構成要素であるプリント配線板の
   導体層に形成された少なくとも３点のガイドマークを観
   測する観測装置と、 前記プリント配線板に基準穴を穴開けする穴開け装置
   と、 前記Ｘｍ軸とＹｍ軸に平行な送り方向を持ち、前記プリ
   ント配線板と前記観測装置及び前記穴開け装置の相対位
   置を変換する送り装置と、 前記観測装置により観測された前記ガイドマークの座標
   から穴開け位置を算出し、前記送り装置を制御する制御
   装置と、を備えた基準穴穴開け機の前記送り装置の送り
   位置の補正方法であって、 前記送り装置の可動テーブルに載置したテスト配線板に
   任意間隔で第１、第２の基準穴を開け、前記任意間隔を
   固定してＹｍ方向に前記可動テーブルを任意距離Ｌ移動
   して第３、第４の基準穴を穴開けし、前記テスト配線板
   の左右を裏返して前記可動テーブル上に載置し、前記第
   ２の基準穴を前記第１の基準穴穴開け位置に、前記第１
   の基準穴を前記第２の基準穴穴開け位置に置き、再び前
   記可動テーブルを前記任意距離Ｌ移動して前記観測装置
   で観測し、Ｘｍ方向の狂いの長さδを得たときに、ｔａ
   ｎθ＝δ／２Ｌを前記可動テーブルの送り方向の傾きの
   正接として前記制御装置に記憶して、前記可動テーブル
   の送り位置を補正することを特徴とする送り位置の補正
   方法。
7. 【請求項７】 前記Ｙｍ軸に平行に、前記可動テーブル
   の左右に２本の治具板を搭載し、治具板小穴位置を前記
   観測装置で観測し、観測値を前記制御装置に記憶して前
   記可動テーブルの送り位置を補正することを特徴とする
   請求項６に記載の送り位置の補正方法。