JP2003258437A - 多層プリント基板基準穴あけ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 表面に銅箔を有する多層プリント基板に切削
のこりを生じないように貫通穴を加工することができる
多層プリント基板基準穴あけ装置を提供する。 【解決手段】 プレッシャフット８を有するドリルステ
ージ３ａ上に、銅箔２ａで基板２ｂを覆った多層プリン
ト基板２が位置決めされてセットされ、上部からドリル
受け７が位置決めされて所定の圧力でセットされる。ド
リル受け７は、ガイド穴７ｃを有したプレート７ａと、
空圧回路６ｂから圧縮空気６を強制して吹き込む導入口
６ａ、及び、加工された切りくずを圧縮空気６と共に外
部に排出する集塵口９を有する。そして、導入口６ａか
ら圧縮空気６が強くガイド穴７ｃに向かって吹き付けら
れ、ドリル３が回転し上昇しながら銅箔２ａが先端に押
し付けられ、ガイド穴７ｃの縁から離れて、多層プリン
ト基板２に貫通穴を加工する。

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【発明の属する技術分野】本発明は、表面を銅箔で覆わ
れた多層プリント基板に、後工程の基準となる基準穴を
加工する多層プリント基板基準穴あけ装置に係り、特に
ドリルを用いて穴加工する多層プリント基板基準穴あけ
装置に関する。 【０００２】 【従来の技術】プリント基板は、絶縁材料からなる基板
の片面又は両面に接着剤などで銅箔が貼り付けられ、腐
食法やその他の方法で、不必要な部分の銅が取り除か
れ、所定のパターンを持った銅箔が基板上に残されたも
ので、この基板の上にＩＣ、トランジスタ、抵抗、コン
デンサなどの部品がのせられ、銅箔との間にはんだ付け
がされ回路が作成される。この絶縁材料は、紙やガラス
布などを基材としてフェノール、エポキシなどの樹脂が
含浸され、加熱、加圧され積層化されたのち硬化処理さ
れたものである。基板上の銅箔によるプリント配線は、
配線用の導体図形が印刷によって製作され、その方法に
は多くの種類があるが、代表的な方法として、プリント
基板に耐酸性インクで図形を印刷したのち、回路配線部
分以外を酸性水溶液で腐食して無くし回路を残す方法が
用いられる。このプリント基板のうち、銅箔による回路
パターンの形成された内層基板を幾層かに積層したうえ
で、加熱プレスしたものを、多層プリント基板と呼ぶ。
この多層プリント基板では各層間の回路パターンを接続
するため、および電子部品を接続するために、高い位置
精度で貫通穴を加工する必要がある。従来から、各層の
回路パターン上に銅箔などによる基準マークを設け、Ｘ
線透視装置を用いてＸ線透視を行い、その画像を用いて
この基準マークを計測した上で基準位置を計算し、基準
穴として貫通穴を加工する多層プリント基板の基準穴あ
け装置が存在する。以後の工程では、この基準穴を基準
にして加工がおこなわれる。 【０００３】多層プリント基板基準穴あけ装置は、多層
プリント基板を装置内の所定の位置に搬送する搬送部
と、多層プリント基板をX線で透視する計測部と、基準
位置に基準穴を加工する加工部とから構成される。ここ
では、本特許に関係する加工部の構造について説明す
る。図３は、多層プリント基板２に基準穴をあける多層
プリント基板基準穴あけ装置の加工部を示す図である。
（ａ）はドリル３で加工中の図、（ｂ）はその貫通部分
の拡大図を示す。まず、基準穴加工に干渉しない形状の
テーブルに多層プリント基板２が固定された状態で、内
部に空間を有するブロック１０ｂとガイド穴７ｃを有し
た平面状のプレート１０ａからなるドリル受け１０と、
ドリル３を回転させるスピンドル３ａと平面形状で圧縮
空気によって上下方向にバッファを持つプレッシャフッ
ト８が固定されたスピンドルベース３ｂが、穴加工を行
う位置まで移動する。次に、ドリル受け１０が多層プリ
ント基板２に接する高さまで下降し、スピンドル３ａが
ドリル３を回転させながらスピンドルベース３ｂが上昇
していく。プレッシャフット８が多層プリント基板２の
裏面に達すると、多層プリント基板２は、プレート１０
ａとプレッシャフット８とに挟み込まれて固定される。
引き続きスピンドルベース３ｂが上昇していくと、プレ
ート１０ａによってプレッシャフット８の高さは変わら
ずに、ドリル３のみが回転上昇して多層プリント基板２
を貫通し、ガイド穴７ｃに到達する。ドリル３が多層プ
リント基板２を完全に貫通した段階で、ドリル３が回転
したまま、スピンドルベース３ｂが下降する。 【０００４】 【発明が解決しようとする課題】従来の多層プリント基
板基準穴あけ装置は、以上のように構成されているが、
多層プリント基板２の穴加工途中で、表面の銅箔２ａが
完全に切り離せない状態で、図３（ｂ）に示すように、
ドリル３の加工範囲５を超えて、基板２ｂからガイド穴
７ｃの周囲にめくれあがり、加工完了後に切削のこり１
として残るという問題がある。これは、銅箔２ａの材料
に延性があって、材料の切断面の縁部がきれいに切れな
いでまくれている状態であり、一般にジンガサといわれ
ている。この切削のこり１が存在すると、以後の加工工
程で、基準穴の位置を光学的に自動検出する際に正しく
検出することができず、また、加工装置に基板を固定す
るためのピンを基準穴にうまく挿入できないという問題
がある。また手作業で切削のこり１を除こうとした場
合、基準穴が変形する場合もある。 【０００５】本発明は、このような事情に鑑みてなされ
たものであって、表面を銅箔で覆われた多層プリント基
板に、切削のこりを生じないように貫通穴を加工するこ
とができる多層プリント基板基準穴あけ装置を提供する
ことを目的とする。 【０００６】 【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明の多層プリント基板基準穴あけ装置は、表面
を銅箔で覆われた多層プリント基板に貫通穴をあける多
層プリント基板基準穴あけ装置であって、穴加工を行う
ドリルと、前記プリント基板を介した反対側に接触しガ
イド穴を設けたプレートと、そのプレートのガイド穴に
圧縮空気を吹き付ける空圧回路とを設け、風圧によって
ドリル加工時に発生する銅箔の切削のこりをなくすよう
にしたものである。 【０００７】本発明の多層プリント基板基準穴あけ装置
は上記のように構成されており、穴加工を行うドリル
と、多層プリント基板を挟んで反対側に、ガイド穴を設
けたプレートをその多層プリント基板に密着して、その
ガイド穴に空圧回路から圧縮空気を吹き付け、穴加工時
に発生する銅箔のかえりを、風圧によってドリル先端に
押さえ込み、穴の縁から削り取り、吹き飛ばして加工範
囲に穴を開けるものである。これによって加工された穴
の周囲に銅箔の切削のこりを残すことがなくなる。 【０００８】 【発明の実施の形態】本発明の多層プリント基板基準穴
あけ装置の一実施例を、図１、図２、図３を参照しなが
ら説明する。図１は、本発明の多層プリント基板基準穴
あけ装置の加工部分を側面から見た構造を示し、図２の
（ａ）は、ドリル３によって多層プリント基板２を加工
している状態を、（ｂ）はその穴加工中の部分を拡大し
た図を示す。本多層プリント基板基準穴あけ装置は、多
層プリント基板２を装置内の所定の位置に搬送する搬送
部（図示せず）と、多層プリント基板をＸ線で透視する
計測部（図示せず）と、基準位置に基準穴を加工する以
下に説明する加工部とから構成される。ここでは、本特
許に関係する加工部について説明する。本多層プリント
基板基準穴あけ装置の加工部は、多層プリント基板２の
下側から貫通穴をあけるドリル３と、ドリル３を回転さ
せるスピンドル３ａと、多層プリント基板２の下面に接
触し、圧縮空気によって上下方向にバッファを持つプレ
ッシャフット８と、そのスピンドル３ａとプレッシャフ
ット８が連結され、それらを上下動させるスピンドルベ
ース３ｂと、多層プリント基板２の上面にプレッシャフ
ット８に対向して配置されガイド穴７ｃを有するプレー
ト７ａと、上部から圧縮空気６を強制送風しガイド穴７
ｃに吹き付ける導入口６ａ及び側面に加工時に生じる切
り屑を圧縮空気６と共に外部に排出する集塵口９を有し
プレート７ａに連結されたブロック７ｂと、上部から圧
縮空気６を吐出する空圧回路６ｂとから構成される。 【０００９】本多層プリント基板基準穴あけ装置の加工
部は、基板２ｂ上に銅箔２ａが覆われた多層プリント基
板２を、下側にプレッシャフット８を有するスピンドル
ベース３を置き、上側にプレート７ａとブロック７ｂと
からなるドリル受け７を配置し密着させて、下部からド
リル３を回転させながら上昇させ、上部の空圧回路６ｂ
から圧縮空気６を強制的にガイド穴７ｃに吹き付け、多
層プリント基板２に加工された穴周囲の銅箔の切削のこ
り４を生じさせないように、貫通穴を加工するものであ
る。 【００１０】次に本多層プリント基板基準穴あけ装置を
構成する各部について説明する。搬送部（図示せず）
は、多層プリント基板２を計測部（図示せず）に搬送す
る装置である。計測部（図示せず）は、Ｘ線管とＸ線受
像装置を備え、多層プリント基板２をＸ線透視し、多層
プリント基板２の以後の加工基準となる基準マーク（銅
箔で形成された加工基準となる基準穴が加工される点）
を検知し、その位置を計測し記憶する装置である。加工
部は、多層プリント基板２の下部に、ドリル３とスピン
ドル３ａとスピンドルベース３ｂとプレッシャフット８
を配置し、多層プリント基板２の下部に、プレート７ａ
とブロック７ｂと送風機６ｂを配置し、上下がＸ―Ｙ平
面で連動して作動し、計測部で計測された基準穴位置の
上下にセットされる。ドリル３は、一般に用いられるド
リルと同じものであり、鋼製の丸棒の外周にねじれ溝を
掘ったもので、切り屑がこの溝にはまり込み遠心力によ
って外部に飛び散るものである。スピンドル３ａは、ド
リル３を把持し、所定の回転数で回転するものである。
プレッシャフット８は、多層プリント基板２の裏面に接
触し、プレート７ａとともに多層プリント基板２を挟み
固定する役目を果たす。スピンドルベース３ｂは、スピ
ンドル３ａとプレッシャフット８を取り付け、それらを
上下動させるベースである。プレート７ａは、多層プリ
ント基板２を挟んで、プレッシャフット８に対向して、
多層プリント基板２の上面に接触してセットされ、その
上部にブロック７ｂが密接して連結されるもので、中央
のプレッシャフット８に対向する位置にドリル３の径よ
り少し大きい寸法のガイド穴７ｃが設けられている。そ
のガイド穴７ｃには上部から圧縮空気６が吹き付けられ
る。もし、このガイド穴７ｃ付のプレート７ａで多層プ
リント基板２を押えずに加工すれば、加工時に多層プリ
ント基板２が上方向に動き、精密な加工ができない。そ
のためプレート７ａは、多層プリント基板２の表面に押
さえつけられ密着して、ガイド穴７ｃの縁で銅箔２ａを
強く押える役割をする。ブロック７ｂは、上部に空圧回
路６ｂから送られる強制された圧縮空気６が導入される
導入口６ａと、側面にドリル３で多層プリント基板２を
加工したときに発生する切り屑を圧縮空気６と共に外部
に排出する集塵口９を設け、内部に強制導入される圧縮
空気６の流路とその圧縮空気６がガイド穴７ｃに当たっ
て切り屑と共に周囲に拡散する空間を備え、プレート７
ａに密着して連結され、空圧回路６ｂからの圧縮空気６
をガイド穴７ｃに吹き付けるようにしたものである。 【００１１】次に、本多層プリント基板基準穴あけ装置
の加工部の動作手順について説明する。まず、基準穴加
工するときに干渉しない形状の加工部のテーブルに、多
層プリント基板２が搬送部によって搬送され加工テーブ
ルに固定される。内部に空間を有するブロック７ｂとガ
イド穴７ｃを有した平面状のプレート７ａからなるドリ
ル受け７が上部に位置し、その上部のドリル受け７と連
動して下部に、ドリル３を回転させるスピンドル３ａと
平面形状で空気圧によって上下方向にバッファを持つプ
レッシャフット８が固定されたスピンドルベース３ｂ
が、穴加工を行う位置（計測部で計測された基準穴位
置）まで移動する。次に、ドリル受け７のプレート７ａ
が多層プリント基板２に接する高さまで下降し、そし
て、スピンドル３ａによってドリル３を回転させなが
ら、スピンドルベース３ｂが上昇していく。プレッシャ
フット８が多層プリント基板２の裏面に達すると、多層
プリント基板２はプレート７ａとプレッシャフット８に
挟み込まれて固定される。ここで空圧回路６ｂから圧縮
空気６を強制的にプレート７ａのガイド穴７ｃに吹き付
ける。引き続きスピンドルベース３ｂが上昇していく
と、プレート７ａに多層プリント基板２を介して押され
るプレッシャフット８の高さは変わらずに、ドリル３が
多層プリント基板２を加工し始める。この時、基板２ｂ
の材料の切削のこりと銅箔２ａが切り込まれ、図２
（ｂ）に示すように、その銅箔２ａは上部からの圧縮空
気によって、ドリル先端の圧力を支えるため、ガイド穴
７ｃで押さえつけられている縁できれいに削り取られ、
加工範囲５外に銅箔２ａの切削のこり４などを生じるこ
とがない。そのときドリル受け７のブロック７ｂ内に発
生する加工屑（基板２ｂの加工屑、銅箔２ａの加工屑）
は圧縮空気６と共に集塵口９から外部に排出される。ド
リル３が、完全に多層プリント基板２を貫通すると、ド
リル３は回転しながら下降し、プレッシャフット８の上
面より下の位置に移動して停止する。加工が完了すると
空圧回路６ｂからの圧縮空気６の噴出しを停止する。そ
して、ドリル受け７を上方に移動させ、多層プリント基
板２は搬送装置によりテーブルから外し所定の場所に搬
送される。 【００１２】 【発明の効果】本発明の多層プリント基板基準穴あけ装
置は、上記のように構成されており、銅箔で覆われた多
層プリント基板に、貫通穴をドリルで加工するとき、多
層プリント基板にドリルと反対側にガイド穴を設けたプ
レートを当て、そのガイド穴に圧縮空気を吹き付け、穴
加工時に発生する銅箔の切削のこりを、加工された穴の
縁からドリル先端側に押え付け、回転するドリルによっ
て切削し、加工範囲に穴を開けることができる。これに
よって加工された穴周囲の銅箔の切削のこりをなくする
ことができる。

【図面の簡単な説明】 【図１】 本発明の多層プリント基板基準穴あけ装置の
一実施例を示す図である。 【図２】 本発明の多層プリント基板基準穴あけ装置に
より加工される銅箔の状態を示す図である。 【図３】 従来の多層プリント基板基準穴あけ装置によ
り加工される銅箔の状態を示す図である。 【符号の説明】 １、４…切削のこり ２…多層プリント基板 ２ａ…銅箔 ２ｂ…基板 ３…ドリル ３ａ…スピンドル ３ｂ…スピンドルベース ５…加工範囲 ６…圧縮空気 ６ａ…導入口 ６ｂ…空圧回路 ７、１０…ドリル受け ７ａ、１０ａ…プレート ７ｂ、１０ｂ…ブロック ７ｃ…ガイド穴 ８…プレッシャフット ９…集塵口

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 【請求項１】表面を銅箔で覆われた多層プリント基板に
   貫通穴をあける多層プリント基板基準穴あけ装置であっ
   て、穴加工を行うドリルと、前記プリント基板を介した
   反対側に接触しガイド穴を設けたプレートと、そのプレ
   ートのガイド穴に圧縮空気を吹き付ける空圧回路とを設
   け、風圧によってドリル加工時に発生する銅箔の切削の
   こりをなくすようにしたことを特徴とする多層プリント
   基板基準穴あけ装置。