JP2570625B2 - 座ぐり装置 - Google Patents

座ぐり装置

Info

Publication number
JP2570625B2
JP2570625B2 JP6206426A JP20642694A JP2570625B2 JP 2570625 B2 JP2570625 B2 JP 2570625B2 JP 6206426 A JP6206426 A JP 6206426A JP 20642694 A JP20642694 A JP 20642694A JP 2570625 B2 JP2570625 B2 JP 2570625B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
light
drill
photoelectric sensor
suction port
light receiving
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP6206426A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH0871994A (ja
Inventor
幹 福島
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NEC Corp filed Critical NEC Corp
Priority to JP6206426A priority Critical patent/JP2570625B2/ja
Publication of JPH0871994A publication Critical patent/JPH0871994A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP2570625B2 publication Critical patent/JP2570625B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/0011Working of insulating substrates or insulating layers
    • H05K3/0044Mechanical working of the substrate, e.g. drilling or punching

Landscapes

  • Drilling And Boring (AREA)
  • Perforating, Stamping-Out Or Severing By Means Other Than Cutting (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、座ぐり装置に関し、特
に多層プリント基板の位置決めマークの座ぐり工程に用
いる座ぐり装置に関する。
【0002】
【従来の技術】多層プリント基板には、信号層と電源層
との電気的接続や、IC等の部品実装のための穴あけ工
程が必要である。近年の高多層、高密度実装のプリント
基板では信号層の回路パターン幅がおよそ100um程
度であり、このプリント基板への穴あけは、その位置精
度を50um程度にする必要がある。このため、穴あけ
作業を行うときは、穴あけ装置に対しプリント基板を前
記精度以下の精度にて位置決めして固定する必要があ
る。この固定はプリント基板に位置決め用ピンを打ち込
んで、これを利用するのが一般的である。このピンはプ
リント基板の位置決めマーク上に正確に打ち込まれる必
要がある。多層プリンと基板の場合は、内層の位置決め
マークを認識するために見たい位置決めマークがある層
までの座ぐりが必要になる。図5の断面図に示すように
多層プリント基板の1つの層は銅箔部21と、絶縁部2
2とからなり銅箔部21に位置決めマークが形成されて
いる。
【0003】多層プリント基板では、認識したい位置決
めマークがある層まで座ぐりを行い、これを層数分繰り
返す。ただし、電源層等でパターン幅が大きいため高精
度の穴あけを必要としない層に関しては省くことも多
い。また一方、10層以上の高多層プリント基板では1
層当りの厚みが50〜100um程度、銅箔の厚みが1
8〜35um程度と薄くなってきており、この基板の各
層に座ぐりを設けるには10um程度の座ぐり深さ方向
の位置決め精度が必要になる。しかるに基板そのものに
は数mm程度のそりなどが生じているために、ドリルで
の座ぐり深さ方向の位置決めのみを高精度にしても効果
がなく、基板のそりなどに影響されることなく各層に対
応して精度よく座ぐり加工できる設備が望まれている。
【0004】このような要求に答える従来の座ぐり装置
は、例えば特願平3−046290に示されるものがあ
る。この従来の座ぐり装置は、図6に示すように座ぐり
の際の切屑の飛散を防ぐためにプリント基板42上に配
置される透明のアクリルカバー35と、アクリルカバー
35とプリント基板42との間にレーザ光を放出するH
eNeレーザ発振器36と、HeNeレーザ発振器36
の出射光を入射し光ビームをドリル31と直行する面に
広げるシリンドリカルレンズ37と、透明アクリルカバ
ー35をはさみHeNeレーザ発振器36のレーザ光が
放出される側の反対側に設置される受光素子38と、ド
リル31を軸支するスピンドル32と、ドリル31を回
転させるモータ33と、スピンドル32すなわちドリル
31をZ方向に移動させるZステージ34と、Zステー
ジ34の駆動を行うドライブ部40と、制御部39とで
構成される。
【0005】ドリル31の回転軸と直角な方向からHe
Neレーザ発振器36からのレーザ光を照射する。この
レーザ光はシリンドリカルレンズ37によりドリル31
の回転軸と直交する面内にある幅を有している。
【0006】切屑はこのレーザ光を反射し、その反射光
の一部は透明アクリルカバー35を経て受光素子38に
入射する。プリント基板42の絶縁部からの切屑による
反射光量は銅箔部からのものに比べて約1/2である。
従ってドリル31がプリント基板42の絶縁部を切削し
て座ぐり加工しているときより銅箔部を座ぐり加工して
いるときの方が受光素子38への入射光量が多くなり、
受光素子38への入射光量が一定以上となった時に銅箔
部を座ぐり加工しているものと判定できる。従ってドリ
ル31がプリント基板42を座ぐり進むときの受光素子
38への入射光量が一定以上になった回数を制御部39
で計数し、この数値が座ぐりの目標とする銅箔層の基板
の上面からの層数に一致した時にzステージ34の駆動
を停止するようにドライブ部40で制御することによ
り、座ぐり深さを決定する。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】この従来の座ぐり装置
では、ドリルの周辺に飛散する切屑の一部分の反射光を
検出することになるため、特に薄い銅箔層の検出感度が
低い。このため本来座ぐり工程を自動化したい高多層プ
リント基板に多く採用される薄い銅箔層が検出されない
場合があり実用的でないという問題点があった。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明の座ぐり装置は、
対象物を座ぐり加工するドリルと、このドリルを軸方向
に移動させるZステージと、前記対象物上の前記ドリル
の周囲を覆い囲む吸引口部と、この吸引口部の内部に接
続された吸引口と、この吸引口の内部に互いにその光軸
をほぼ直交させて設置された光軸径1mm以下の投光部
及びこの投光部から出射された光を直接受光することは
ない受光部を有する第1の光電センサと、この第1の光
電センサと同様に前記吸引口の内部に設置された投光部
及び受光部を有し前記第1の光電センサに対し前記ドリ
ルから遠ざかる位置に設置された第2の光電センサと、
前記吸引口を介して前記吸引口部内の前記対象物の切屑
を吸引する集塵装置と、前記第1の光電センサの受光部
が受光してから一定の時間内に前記第2の光電センサの
受光部が受講した時に前記対象物の金属部の座ぐり加工
を認識する制御部とを備え、制御部はドリルを回転させ
ながらZステージに前記ドリルを下降させて対象物を座
ぐり加工し、第1の光電センサの受光部が受光した時点
で前記Zステージによる前記ドリルの下降を停止させ、
その後一定の時間内に前記第2の光電センサの受光部が
受光しなければ銅箔部の座ぐり加工はなかったものと認
識して前記Zステージによる前記ドリルの下降を再開さ
せ、前記第2の光電センサの受光部が受光すれば金属部
の座ぐり加工があったものと認識するようにできる。
【0009】
【実施例】次に、本発明について図面を参照して説明す
る。
【0010】図1は本発明の一実施例の座ぐり装置の斜
視図である。図2は図1の主要部分の断面図である。
【0011】図1に示す座ぐり装置は、プリント基板2
0を座ぐり加工するためのドリル1と、ドリル1の回転
を支持するスピンドル2と、ドリル1を回転駆動するモ
ータ3とからなるドリル機構系と、ドリル機構系を搭載
するZステージ4と、座ぐり時に生ずる切屑を吸引する
集塵装置5と、座ぐり加工時のプリント基板20上のド
リル1の周囲の円形部分を覆い囲む吸引口部6と、吸引
部6の円周上の相対する2カ所に設けられる吸引口8
a、8bと集塵装置5とを結ぶ吸引管7と、吸引口8a
の内部に互いにその光軸を直交させて(投光部Eから出
射される光が直接には受光部Rに入射しないように)設
置された光束径1mm以下の投光部Eと受光部Rとを有
する光電センサ9と、光電センサ9と同様に吸引口8a
の内部に設置され光電センサ9に隣接して光電センサ9
よりも外側すなわちドリル1から遠ざかる位置に設置さ
れた光電センサ10と、ドリル1に対し2つの光電セン
サ9,10と対称の位置で吸引口8bの内部に設置され
た2つの光電センサ11,12と、光電センサ9,1
0,11及び12からの信号を入力する制御部13と、
制御部13からの信号を入力しその値に応じてZステー
ジ4の駆動を行うドライブ部14と、プリント基板20
を固定するテーブル15とで構成される。なお、図に示
さないがZステージ4とテーブル15とはXY方向に相
対的に移動可能である。
【0012】モータ3により回転するドリル1は鉛直
(Z)方向の移動、位置決めをZステージ4で行う。ド
リル1が回転し、Z方向に加工してプリント基板20と
接触し始めると切屑が飛び出してくる。この切屑はドリ
ル1がプリント基板20をZ方向に下降するにつれ、絶
縁部からでる切屑と銅箔部からでる切屑とが交互に繰り
返されて出てくる。これらの切屑は、集塵装置5により
吸引されることによって、吸引口部6を経て、吸引口8
a,8bで2分されて吸引管7を経て集塵される。2分
された切屑の一方が吸引口8aを通過する際に、光電セ
ンサ9及び10の光軸を横切る。切屑が銅箔の場合に光
電センサ9の投光部Eから出射される光は散乱し、その
うちの一部が受光部Rで検出され受光部Rの受光量が多
くなる。従って、光電センサ9の出力はオンになる。切
屑が絶縁部すなわちポリイミドなどの樹脂の場合光電セ
ンサ9の投光部Eから出射される光の散乱は、切屑が銅
箔の場合に比べて、その材質の反射率の差から約1/2
以下になる。このとき受光部Rの受光量は少く光電セン
サ9の出力はオフのままである。光電センサ10も同様
に切屑が銅箔の場合のみその出力がオンになる。光電セ
ンサ10は光電センサ9よりドリル1に対し距離が離れ
ているため、切屑が銅箔の場合に光電センサ9に遅れて
出力がオンになる。2分された切屑の他の一方が吸引口
8bを通過する際も同様である。制御部13は光電セン
サ9及び11の出力がオンになり、光電センサ9または
11と光電センサ10または12との距離と集塵される
際の吸引口8a,8b内の空気、切屑の流速とから計算
される時間に誤差分の時間を加えた時間tの間に光電セ
ンサ10及び12の出力がオンになった場合に、ドリル
1が1層分の座ぐりを行ったと認識する。
【0013】光電センサ9及び11は切屑の形状によっ
ては銅箔層でなくともその出力がオンになる場合があ
り、これら光電センサ9及び11のみでは誤検出の可能
性が高い。このため一定の距離を隔てて2段階に切屑を
検出できるようにさらに光電センサ10及び12も設置
する。このとき、Zステージ4は制御部13により以下
の動作を行うように制御される。光電センサ9及び11
の出力がオンになった時点でZステージ4の下降動作を
停止する。この後、前記時間t内に光電センサ10及び
12の出力がオンにならなければ、銅箔層を検出してい
ないと認識し、下降動作を再開し、時間t内に光電セン
サ10及び12の出力もオンになった時に銅箔層を座ぐ
り加工したものと認識する。所定の回数までこの銅箔層
の座ぐり加工を認識するまでは、さらにZステージ4の
加工動作を再開し、座ぐり加工を続行する。
【0014】図3はドリル1がプリント基板20を座ぐ
りながら進むときの光電センサ9及び10の受光部の受
光する光量の変動を示すグラフである。図4はドリル1
がプリント基板20を座ぐりながら進むときの光電セン
サ9及び10の出力を示すグラフである。光電センサが
銅箔の切屑からの反射光を受光したか否かを判別するた
めの図3に点線で示すしきい値を設定して、これ以上の
光量を光電センサ9又は10が受光したときその光電セ
ンサの出力をオンとする。光電センサ9,10,11,
12の出力を見ることにより座ぐった層数を認識でき
る。制御部13は予め座ぐりたい層までに通過する銅箔
部の数を入力し、この数と前述の認識した層数との差が
零に成るまでドライブ部14に駆動信号を出力し、Zス
テージ4を駆動することによりドリル1の座ぐり深さを
制御できる。なお、上述の実施例ではプリント基板を座
ぐり加工する例を示したが、本発明は金属板と、合成樹
脂板との積層板などの対象物の座ぐり加工にも適用でき
る。また第1及び第2の光電センサを設けた吸引口は上
述の実施例のように2カ所設けるほか、何カ所設けても
よい。
【0015】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、座ぐり時
に飛散する切屑の材質の違いによる光の反射率の差を利
用し、切屑の吸引方向の2か所に検出のための光電セン
サを設けて時間をずらして切屑の通過を検出して、座ぐ
り深さを制御しているのでプリント基板のそり、各層の
厚みのバラツキに影響されずに正確に銅箔部の層までの
深さの座ぐりを自動的に形成でき、プリント基板の製造
工数を短縮できる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例の斜視図である。
【図2】図1の吸引口部6の内部を示す断面図である。
【図3】図1の実施例における座ぐり深さ方向の位置と
切屑からの反射光量による光電センサ9及び10の受光
量との関係をしめすグラフである。
【図4】図3に示す光量を受光したときの光電センサ9
及び10の出力を示すグラフである。
【図5】本発明の座ぐりの対象とする多層プリント基板
の一例の構造を示す断面図である。
【図6】従来の座ぐり装置の一例を示す斜視図である。
【符号の説明】
1 ドリル 2 スピンドル 3 モータ 4 Zステージ 5 集塵装置 6 吸引口部 7 吸引管 8a,8b 吸引口 9,10,11,12 光電センサ 13 制御部 14 ドライブ部 15 テーブル

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 対象物を座ぐり加工するドリルと、この
    ドリルを軸方向に移動させるZステージと、前記対象物
    上の前記ドリルの周囲を覆い囲む吸引口部と、この吸引
    口部の内部に接続された吸引口と、この吸引口の内部に
    互いにその光軸をほぼ直交させて設置された光軸径1m
    m以下の投光部及びこの投光部から出射された光を直接
    受光することはない受光部を有する第1の光電センサ
    と、この第1の光電センサと同様に前記吸引口の内部に
    設置された投光部及び受光部を有し前記第1の光電セン
    サに対し前記ドリルから遠ざかる位置に設置された第2
    の光電センサと、前記吸引口を介して前記吸引口部内の
    前記対象物の切屑を吸引する集塵装置と、前記第1の光
    電センサの受光部が受光してから一定の時間内に前記第
    2の光電センサの受光部が受講した時に前記対象物の金
    属部の座ぐり加工を認識する制御部とを含むことを特徴
    とする座ぐり装置。
  2. 【請求項2】 制御部はドリルを回転させながらZステ
    ージに前記ドリルを下降させて対象物を座ぐり加工し、
    第1の光電センサの受光部が受光した時点で前記Zステ
    ージによる前記ドリルの下降を停止させ、その後一定の
    時間内に前記第2の光電センサの受光部が受光しなけれ
    ば銅箔部の座ぐり加工はなかったものと認識して前記Z
    ステージによる前記ドリルの下降を再開させ、前記第2
    の光電センサの受光部が受光すれば金属部の座ぐり加工
    があったものと認識する請求項1記載の座ぐり装置。
  3. 【請求項3】 対象物は多層プリント基板である請求項
    1又は2記載の座ぐり装置。
JP6206426A 1994-08-31 1994-08-31 座ぐり装置 Expired - Lifetime JP2570625B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP6206426A JP2570625B2 (ja) 1994-08-31 1994-08-31 座ぐり装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP6206426A JP2570625B2 (ja) 1994-08-31 1994-08-31 座ぐり装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH0871994A JPH0871994A (ja) 1996-03-19
JP2570625B2 true JP2570625B2 (ja) 1997-01-08

Family

ID=16523187

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP6206426A Expired - Lifetime JP2570625B2 (ja) 1994-08-31 1994-08-31 座ぐり装置

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2570625B2 (ja)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109227603A (zh) * 2018-09-03 2019-01-18 西安飞机工业(集团)有限责任公司 一种消除机器人制孔及锪窝震动的装置及方法
CN112616253B (zh) * 2020-12-20 2021-12-07 宿州市朗欣实业有限公司 一种集成电路板的安装机构

Also Published As

Publication number Publication date
JPH0871994A (ja) 1996-03-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101636638B (zh) 使用反射照明光的光学位置传感系统和方法
EP0493908B1 (en) Monitoring the condition of a rotary tool
US4708545A (en) Method for drilling reference holes in multi-layer printed wiring board assembly
US4507834A (en) Drilling monitor
JP2008258321A (ja) 切削加工方法および切削加工装置
CN204843275U (zh) 一种用于半导体材料的激光打孔切割系统
CN106793474A (zh) 一种印刷电路板及其加工方法
JP2570625B2 (ja) 座ぐり装置
JPH0599616A (ja) 多層積層体の層の位置ずれの検知方法及びその検知装置
JPH09172262A (ja) 多層プリント配線板のスルーホール穴明け機
JPS61203207A (ja) ボール盤
JPH05104316A (ja) 座繰り装置
JPH09307289A (ja) チップマウント装置
JP3248086B2 (ja) マーク位置検出方法およびワークの穴明け方法
JPS61125711A (ja) 多層印刷配線板の孔穿設位置検出法
JPS6213152B2 (ja)
JPS5833103A (ja) 位置検出方法
US20040233438A1 (en) Method and apparatus for aligning diffraction grating
JPH0541367B2 (ja)
JPH01188207A (ja) プリント基板の加工装置
JPH10203064A (ja) フィルムキャリアテープ及び搬送装置
JPH09267297A (ja) プリント基板の方向性判別方法及び穴明け方法及びその装置
JPH1022643A (ja) キャビティ付きプリント配線板と、その製造方法および製造装置
JPH0715147A (ja) 多層配線基板の半貫通スルーホール形成方法及びその装置
JPH0615122B2 (ja) 多層印刷配線板の孔穿設位置検出法

Legal Events

Date Code Title Description
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 19960827