JP2623146B2 - 自動パンチング方法および装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 この発明は、例えば多層基板のピンラミネーション用
ガイドホール等基板に対してそのガイドホールを加工す
る方法および装置に関する。

従来の技術 例えば、ピンラミネート方式の多層基板の製造は、下
記工程よりなる。

（ａ）各層毎の基板の製造：銅張積層板にガイドホール
を加工し、その後、上記ガイドホールを基準に回路パタ
ーンフィルムの位置合せを行ない、次いで露光法、エッ
チング法等により基板上に回路パターンを形成する。

（ｂ）位置合せ：治具プレート上に突設したガイドピン
にプリプレグと交互に上記各層の基板のガイドホールを
挿通し、位置合せを行なう。

（ｃ）加圧、仕上：上記の位置合せ後の基板群を加圧し
て積層し、その後治具プレートから積層基板を抜き取っ
て端面に付着している接着剤等を取り除く仕上げを行な
う。

以上から明らかなように、ガイドホールは各基板の回
路パターンの形成、それら基板の位置合せの基準となる
ものであり、その加工位置精度、寸法精度は極めて重要
である。このため、従来この種のガイドホールの加工に
はNCドリル等加工位置の制御および加工を高精度に行な
える加工機が用いられてきた。

発明が解決しようとする課題 しかしながら、NCドリルによっても多少の加工誤差の
発生は避けられず、ガイドピンに基板のガイドホールを
挿通させる際に切粉が出たり、基板に歪を生じさせるこ
とがあった。

また、ガイドホールを基準にした回路パターンフィル
ムの位置合せは、投影機等を用いて拡大を行なった状態
で目視合せされるが、この場合、ずれの発生が避けられ
ず、また、その作業には多大の時間が必要であった。

課題を解決するための手段 本発明は、上記課題を解決するためにガイドホールの
加工には高精度なパンチングを採用し、さらにその加工
に際しては回路パターンフィルムの一部のマークまたは
フィルムに別途付加したマークをガイドホールの加工位
置を定めるためのセンサマークとし、それに基づく整
合、その後の加工の自動化を行なわせたものである。

すなわち、本発明の第１の発明は、その自動化された
パンチング方法であって、被加工基板上に回路パターン
と共に形成したガイドホールの位置決め用センサマー
ク、または回路パターンの一部をセンサマークとして用
い、その被加工基板を整合部の整合テーブル上に載置し
て上記センサマークに基づく所定の整合を行ない、次い
でその整合済被加工体を所定ストローク分往復動自在の
キャリアテーブルに吸着してパンチング部に搬送後、パ
ンチングを行なわせるようにしたものである。

また、本発明の第２の発明は、上記第１の発明の方法
を実施するためのパンチング装置であって、整合部とパ
ンチング部を離隔して配置し、それらの整合テーブル、
パンチングテーブルの一部には溝を形成し、少なくとも
整合テーブルの残部には吸引盤を形成し、前記溝間には
両テーブル間に達する長さでかつ吸引盤を有するキャリ
アテーブルを挿通し、キャリアテーブルは可逆移動駆動
源と連結して整合、パンチングの両テーブル間距離と対
応した所定ストローク分往復動自在とし、前記キャリア
とテーブルと、整合、パンチングの両テーブルのいずれ
か一方、又は両方を高さ切換器と結合して両テーブルの
上面に対するキャリアテーブルの上面を同一平面、突
出、陥没の相対的な３段階に切換自在としたものであ
る。

作用 一部をセンサマークとする回路パターン、または回路
パターンとセンサマークの形成された被加工基板は整合
部の整合テーブル上に載置吸着され、そこでセンサマー
クに基づく整合が行なわれる。続いて整合後の被加工基
板はキャリアに吸着換えされ、テーブルに対して突出状
態でパンチング部に搬送され、パンチング部においてパ
ンチングされる。その後、パンチング済被加工基板のパ
ンチング部からの排出と、次の整合済被加工基板のキャ
リアによるパンチング部への搬入が行なわれる。以下、
上記のパンチング、排出、整合が繰返される。

実施例 第１図において、パンチング部20の上流側に整合部10
を、下流側に搬出部30を配置してパンチング装置が構成
されている。

整合部10の整合テーブルは、被加工基板の流れ方向
（図では右下方から左上方）と直交する方向に間隔を隔
てて配置された吸引盤11、12からなり、その吸引盤11、
12は下方において水平２方向および水平面上での回転方
向の移動制御を後記画像処理ユニットの出力に基づいて
行なう整合機13と結合されている。吸引盤11、12の上面
と対向してCCDカメラ14、15からなる被加工基板上のマ
ーク検出用のセンサが配置され、その出力は画像処理ユ
ニット16に導入されている。画像処理ユニット16は演算
要素を主体に構成されていて、CCDカメラ14、15から送
られる各画素の出力に応じてマークの中心位置を算出
し、そのマーク中心位置がCCDカメラ14、15の所定画素
上に位置するように前記整合機13の制御回路に補償信号
を送出する。17aと17b、18aと18bはそれぞれ被加工基板
の粗位置決め用のＹストッパとＹプッシャ、Ｘストッパ
とＸプッシャである。その板状のＹストッパ17aは上記
一方の吸引盤12上の所定位置に被加工基板の流れ方向
（以下、この方向をＸ方向という）と平行に固着され、
ピン状のＹプッシャ7bは他方の吸引盤11にＸ方向と直交
方向（以下、この方向をＹ方向という）に穿たれた溝に
挿入され、両者17a、17bは対向している。同様に、２つ
のピン状のＸストッパ18aはＸ方向の所定位置において
吸引盤11、12の内側に吸引盤上面よりもわずかに突出し
て固着され、それと対向してピン状のＸプッシャ18bが
配置されている。

パンチング部20は、前記整合テーブルと同様にＹ方向
に間隔をおいてパンチングテーブルの第１、第２のテー
ブル21、22（但し22は図示されていない）が配置され、
その第１、第２のテーブル21、22の外側の基台上の４隅
にはガイドポスト23a〜23dが設けられ、その上部には上
下動枠体24が摺動自在に嵌合されている。そのパンチン
グ部20のＡ−Ａ矢視方向断面を示す第２図および第２図
のＢ−Ｂ矢視方向平面図を示す第３図において、上記第
１、第２のテーブル21、22上にはそれぞれ予め定められ
た距離（被加工基板のガイドホール間寸法）を隔てて雌
型金型25a、25b、25c、25dが固着され、それと対向する
上下枠体24の下面には雄型金型26a〜26d（但し26c、26d
は図示されていない）が固着されている。また、枠体24
の下面から下方に延伸した支柱には、パンチングの際の
被加工基板のずれや歪等の防止用のストリッパプレート
27が設けられ、また上記雌型金型の上面と同一平面上に
は薄肉の被加工基板の加工を可能とするスベリ板28が設
けられている。29a、29bは油圧シリンダであり、第１、
第２のテーブル21の下部にシリンダ部が固着され、ピス
トン部がシリンダテーブル21に穿たれた孔を貫通して上
方に突出し、先端部が上下動枠体24に固着されている。

再び第１図において、搬出部30は上記整合テーブルの
吸引盤11、12、パンチングテーブルの第１、第２のテー
ブル21、22の各間隔と同様のＹ方向の間隔を隔てて配設
され、Ｘ方向に搬送を行なう搬出コンベア31、32からな
る。キャリア40は、上記整合テーブル11、12、パンチン
グテーブルの第１、第２のテーブル21、22、搬出コンベ
ア31、32の各間隔の間を通ってＸ方向に介入されてお
り、その一体化された構成のキャリアテーブル41、42間
距離は整合テーブルの吸引盤11、12、パンチングテーブ
ルの第１、第２のテーブル21、22間に達する長さとなっ
ている。そのキャリア40のＣ−Ｃ矢視方向斜視図を示す
第４図において、上記キャリア40の一体化されたテーブ
ル41、42は図示されていない吸引部と連通され、かつガ
イドレール43上に載置され、後記の可逆駆動源44と結合
され、そのガイドレール41上をＸ方向に移動自在となっ
ている。可逆駆動源44は、上記ガイドレール43に固着さ
れたモータ44a、その回転軸に固着されたプーリ44b、下
流側に所定距離（少なくとも整合部10とパンチング部20
間の距離）を隔ててガイドレール43に回動自在に支承さ
れたプーリ44c、そのプーリ44b、44c間に巻装された無
端ベルト44d、そのベルト44dの一部に固着されると共に
キャリアテーブル42の側端にも固着された磁石体44e、
その磁石体44eの上流と下流の所定位置、すなわち整合
部10において整合されたガイドホール加工位置とパンチ
ング部20での加工位置間距離を隔てた位置に配置され、
前記ガイドレール43に固着されたストッパ44f、44gとか
らなり、上記一体のキャリアテーブル41、42を所定距離
だけ可逆移動させると共に、移動位置では磁石体44eが
ストッパ44fまたは44gに吸着されることにより正確にス
トッパの配置位置までの移動が確保されるようになって
いる。45はガイドレール43の下方に配置されたベースで
あり、ベース45とガイドレール43間には上下方向のガイ
ド46a、46bが設けられ、ベース45に対してガイドレール
43は上下に移動自在に支承されている。47、48はそれぞ
れ第１、第２のシリンダであり、前記ガイドレール43と
ベース45間に介入され、第１、第２シリンダ47、48の無
作動時、第１シリンダ47のみ作動時、第２シリンダ48の
みの作動時にはガイドレール41上のキャリアテーブル4
1、42の上面が整合テーブル11、12の上面、パンチング
テーブル21上のすべり板28の上面に対し、それぞれ陥
没、水平、突出となるように各シリンダのストロークが
選定されている。

以下、上記装置による整合、パンチング、搬出の一連
の作用について説明する。

先ず、整合においては、前記第１、第２のシリンダ4
7、48が無作動状態にされ、キャリア40が前記の陥没状
態にされている。この状態で被加工基板は整合テーブル
11、12上に搬入され、先ず、Ｙプッシャ17aの押出しに
より基板の他端面がＹストッパ18に押付けられ、続いて
Ｘプッシャ18aの押出しによりそれと直交方向端面がＸ
ストッパ18bに押付けられ、粗位置決めが行なわれる。
次いで、基板は整合テーブルの吸引盤11、12に吸着さ
れ、その基板上のセンサマーク（回路パターンの一部で
も同様）がCCDカメラ14、15により検出される。そし
て、CCDカメラ14、15の出力に基づき整合機13が制御さ
れ、その結果、それと一体の整合テーブル11、12の微調
移動が行なわれ、それにより基板は所定位置に精密位置
決めされる。この状態で第１のシリンダ47を作動させ
（第４図）キャリア40のキャリアテーブル41、42を整合
テーブルの吸引盤11、12と水平状態にし、その後前記整
合済の基板をキャリアテーブル41に吸着し、次いで整合
テーブルの吸引盤11、12の吸着を解除する。第５図
（イ）はその水平状態をモデル化して示したものであ
り、前記第１図と同番号を付した各要素は第１図のもの
と同じであり、ただ第５図には、それがモデル化して図
示されている。また、基板はＡ、Ｂとして示されてお
り、Ａは前記の整合の一工程前に整合が行なわれ、パン
チング部20においてパンチングが完了しているものを、
Ｂは今回整合が行なわれたものをそれぞれ示している。

さて、第５図（イ）の水平状態からパンチング部20の
上下動枠体24を上昇させ、その後第２のシリンダ48を作
動してキャリアテーブル41、42を突出状態にし、次い
で、モータ44a（第４図）を作動させ、キャリアテーブ
ル41、42を所定ストローク分往動させる。しかして、こ
のとき所定ストローク位置近傍まで達したキャリアテー
ブル41、42は、それと一体の磁石体44eがストッパ44g吸
着される結果、正確に所定ストローク分の移動が確保さ
れる。第５図（ロ）は所定ストローク分移動直後の突出
状態を示しており、パンチング済の基板Ａは搬出部30上
に達し、整合された基板Ｂはパンチング部20のすべり板
28上に達する。この位置において、キャリアテーブル4
1、42は再び水平状態にされ、パンチング部20では油圧
シリンダ29a、29bが作動し、上下動枠体24の下降により
基板Ｂに対するパンチングが行なわれる（第２図）。続
いて、パンチング完了後、吸着が解除され、キャリアテ
ーブル41、42は第５図（ハ）の陥没状態にされて所定ス
トローク分復動させられる。このとき、すでに整合テー
ブル11、12上には次の基板Ｃが搬入され、前記と同様の
整合が行なわれ、また搬出部30に残置された基板Ａは搬
出コンベア31、32により外部に搬出される。

以下、キャリアテーブル41、42が復動した後は、再び
第５図（イ）の水平状態にされ、前記一連の動作が繰返
される。尚、この一連の動作は図示されていない制御部
により各部の動作完了検出信号と時間信号に基づき、各
部に出される指令に基づき自動的実行されている。

また、上記実施例においてはキャリアテーブル41、42
を３段階に切替える場合を例示したが、例えばキャリア
テーブル41、42の高さ切替えは２段階とし、整合テーブ
ルの吸引盤11、12に２段階の高さ切替機構を設け、また
パンチング部20にも下方から基板の持上げを行なうため
にすべり板28から突出、陥没する例えばピン等を設け、
両者の組合せにより相対的に両者間に３段階の水平、突
出、陥没状態が得られるようにするもの等、相対的に３
段の高さ切替が行なえる公知の機構であれば、いずれで
も同様である。また、前記整合テーブルは、吸引盤11、
12の２つとした場合を例示したが、一方のみでもよい。

また、キャリアのガイドレール43、その上下機構もこ
れに限られるものではなく、例えば前者ではキャリアテ
ーブルとの間にＸ方向の案内凹凸を設けたもの、後者で
はカム等適宜公知のものを用いてもよい。

発明の効果 以上のとおりであり、本発明は被加工基板上にセンサ
マークを定め、それに基づき整合すると共に、所定スト
ローク分移動して高精度なパンチングを行なうようにし
たものであり、正確かつ効率よく基板を加工することが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示す斜視図、第２図は第１図
のＡ−Ａ矢視方向断面正面図、第３図は第１図のＢ−Ｂ
矢視方向断面平面図、第４図はキャリアの斜視図、第５
図は第１図のものの動作説明図である。 10:整合部 20:パンチング部 30:搬出部 40:キャリア

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０５Ｋ 3/46 Ｈ０５Ｋ 3/46 Ｙ

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】被加工基板上に回路パターンと共に形成し
   たガイドホールの位置決め用センサマーク、または回路
   パターンの一部をセンサマークとして用い、その被加工
   基板を整合部の整合テーブル上に載置して上記センサマ
   ークに基づく所定の整合を行ない、次いでその整合済被
   加工体を所定ストローク分往復動自在のキャリアテーブ
   ルに吸着してパンチング部に搬送後、パンチングを行な
   わせるところの自動パンチング方法。
2. 【請求項２】整合部とパンチング部を離隔して配置し、
   それらの整合テーブル、パンチングテーブルの一部には
   溝を形成し、少なくとも整合テーブルの残部には吸引盤
   を形成し、前記溝間には両テーブル間に達する長さでか
   つ吸引盤を有するキャリアテーブルを挿通し、キャリア
   テーブルは可逆移動駆動源と連結して整合、パンチング
   の両テーブル間距離と対応した所定ストローク分往復動
   自在とし、前記キャリアとテーブルと、整合、パンチン
   グの両テーブルのいずれか一方、又は両方を高さ切換器
   と結合して両テーブルの上面に対するキャリアテーブル
   の上面を同一平面、突出、陥没の相対的な３段階に切換
   自在としたところの自動パンチング装置。