JPH01171709A - Method and device for perforating printed board - Google Patents

Method and device for perforating printed board

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JPH01171709A
JPH01171709A JP32707387A JP32707387A JPH01171709A JP H01171709 A JPH01171709 A JP H01171709A JP 32707387 A JP32707387 A JP 32707387A JP 32707387 A JP32707387 A JP 32707387A JP H01171709 A JPH01171709 A JP H01171709A
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JP
Japan
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drill
hole
laser
printed circuit
circuit board
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Application number
JP32707387A
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Japanese (ja)
Inventor
Kunio Arai
邦夫 荒井
Kazunori Hamada
浜田 和則
Mitsuo Hashimoto
橋本 三男
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Via Mechanics Ltd
Original Assignee
Hitachi Seiko Ltd
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Publication date
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Publication of JPH01171709A publication Critical patent/JPH01171709A/en
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    • 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
    • H05K3/0017Etching of the substrate by chemical or physical means
    • 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

Abstract

PURPOSE:To lengthen the life of a drill and carry out a high-speed and high- quality perforation by providing a control device for relatively moving and positioning a printed board to be machined and a prepared-hole laser machining head as well as a finishing-hole drilling head to perforating positions. CONSTITUTION:After positioning a laser machining head 16 in a perforating position, as a laser light 31 is generated by means of a laser generator 14, the laser light 31 is introduced into the laser machining head 16, the course thereof is changed by means of a mirror or a prism 22, and the laser light 31 is introduced to a condensing lens 23 and condensed into a spot 32 with a proper diameter to be radiated to the initial perforating position on the printed board 11. Thereby, laser machined holes 9 of through holes as prepared holes are opened in the initial perforating positions on the previously determined whole perforating positions. Then, by setting the drill 33 of a drill machining head 17 so as to be conformed to each laser machined hole 9 on the board 11, the drill 33 is moved downward while being rotated to carry out drilling in accordance with the machined holes 9. Thereby, drill machined holes can be opened on the perforating position of the board 11.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、プリント基板の穴明は方法およびその装置に
係り、特に多層プリント基板に小径の穴明けを能率よく
高品質に行うために好適なプリント基板の穴明は方法と
、この方法を実施する穴明は装置に関する。
[Detailed Description of the Invention] [Field of Industrial Application] The present invention relates to a method and apparatus for drilling holes in printed circuit boards, and is particularly suitable for drilling small diameter holes in multilayer printed circuit boards efficiently and with high quality. The present invention relates to a method for drilling a printed circuit board and a drilling apparatus for carrying out the method.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

従来技術では、特開昭60−155306号公報に記載
のように、プリント基板に小径穴をドリルで精度よく明
けるために、レーザ光によりプリント基板表面に凹みを
付けた後、ドリルによる穴明けを行うようになっていた
In the conventional technology, as described in Japanese Patent Application Laid-open No. 155306/1983, in order to accurately drill small diameter holes in a printed circuit board, a laser beam is used to make a dent in the surface of the printed circuit board, and then the hole is drilled using a drill. I was supposed to do it.

なお、レーザ加工と他の加工法の組み合わせ例としては
、特公昭58−11318号公報に示される「パンチプ
レス工作機械装置」がある。
An example of a combination of laser processing and other processing methods is a "punch press machine tool apparatus" disclosed in Japanese Patent Publication No. 11318/1983.

一方、プリント基板に対するドリルでの穴明は加工、特
に多層プリント基板に対する小径ドリル穴加工では、穴
の位置精度に限らず、穴の内壁状態、切り屑の残りなど
を含めた全体としての穴の品質の良好なものが求められ
ている。これらを改善するために、従来技術ではドリル
の寿命管理を行い、例えば1本のドリルで1000穴以
上明けないようにする方法等が採られている。この方法
を用いても、さらにドリルが小径になると、ドリルの製
作上のバラツキ等でドリル寿命をさらに短く設足しなけ
ればならず、極めて能率が低下する。
On the other hand, drilling a hole in a printed circuit board is a process, especially when drilling small diameter holes in a multilayer printed circuit board, and is not limited to the accuracy of the hole position, but also the condition of the hole as a whole, including the inner wall condition of the hole, remaining chips, etc. Good quality products are required. In order to improve these problems, conventional techniques have adopted methods of managing the lifespan of drills, such as preventing more than 1000 holes from being drilled with one drill. Even if this method is used, if the diameter of the drill becomes smaller, the life of the drill will have to be further shortened due to variations in the manufacture of the drill, resulting in an extremely low efficiency.

ところで、第5図、第6図は多層プリント基板に対して
ドリルにより穴明は加工を行った時の色々な欠陥を示し
、第7図は同じく多層プリント基板に対してレーザ光に
より穴明は加工を行った時の欠陥を示す。
By the way, Figures 5 and 6 show various defects when drilling holes in a multilayer printed circuit board, and Figure 7 shows holes in a multilayer printed circuit board being drilled with a laser beam. Indicates defects during processing.

こわら第5図〜第7図に示す被加工物としての多層プリ
ント基板は、合成樹脂板3の上、下側面に表面銅箔1を
積層し、同合成樹脂板3の内部には内ノー銅w32を埋
設して構成されている。
The multilayer printed circuit board as a workpiece shown in FIGS. 5 to 7 has a surface copper foil 1 laminated on the top and bottom surfaces of a synthetic resin board 3, and an inner node inside the synthetic resin board 3. It is constructed by burying copper w32.

そして、第5図は前記多層プリント基板にドリルで穴明
は加工した時の、ドリル穴4の内壁あれ5による欠陥と
、内廖銅箔2の剥離6による欠陥を示している。
FIG. 5 shows defects caused by inner wall roughness 5 of the drill hole 4 and defects caused by peeling 6 of the inner copper foil 2 when holes are drilled in the multilayer printed circuit board.

また、第6図は同じくドリルで穴明は加工した時の、ド
リル穴4の内壁への合成樹脂板3の切り屑の付N(スミ
ア)7による欠陥を示している。
Further, FIG. 6 shows a defect due to the adhesion of chips N (smear) 7 of the synthetic resin plate 3 to the inner wall of the drilled hole 4 when the hole is similarly drilled using a drill.

こわらの欠陥の発生率は、加工条件(スピンドル回転数
、切削速度等)、プリント基板の厚さ、材質、およびド
リルの材質、形状、摩耗の影響を受ける。ここで、ドリ
ルの摩耗とこれらの欠陥とに注目すると、ドリルの摩耗
が進行し、切れ味が悪くなるに従い、穴の品質が劣化し
て行くことがはっきりしている。
The incidence of stiff defects is affected by processing conditions (spindle rotation speed, cutting speed, etc.), the thickness and material of the printed circuit board, and the material, shape, and wear of the drill. Now, if we focus on the wear of the drill and these defects, it is clear that as the drill wear progresses and becomes duller, the quality of the hole deteriorates.

第8図はドリルの先端部の拡大正面図、第9図は第8図
の底面図である。
FIG. 8 is an enlarged front view of the tip of the drill, and FIG. 9 is a bottom view of FIG. 8.

プリント基板へのドリルによる穴明は加工時のドリルの
摩耗状況を詳しく観察すると、小径ドリルでは第8図お
よび第9図に示すドリル先端部の摩耗が特に激しく、ド
リルの寿命を縮めていることが分かった。このドリル摩
耗の激しい部分を第9図に符号8で示す。
When drilling holes in printed circuit boards, if we closely observe the wear of the drill during processing, we find that with small diameter drills, the wear of the tip of the drill is particularly severe as shown in Figures 8 and 9, shortening the life of the drill. I understand. This portion of the drill that is severely worn is indicated by reference numeral 8 in FIG.

次に、金属加工分野で多く用いられているレーザ加工で
は、第7図に示すように、レーザ加工穴9の形状がプリ
ント基板のスルーホールとしては不向きであるばかりで
なく、穴の内壁があれたり、炭化する等の欠陥があり、
そのままでは使用に耐え得るものではないことは、例え
ば特開昭60−155306号公報にも述べられている
とおりである。
Next, in laser processing, which is widely used in the metal processing field, as shown in Fig. 7, not only is the shape of the laser-processed hole 9 unsuitable for use as a through hole in a printed circuit board, but the inner wall of the hole is There may be defects such as carbonization or carbonization.
As stated in, for example, Japanese Unexamined Patent Publication No. 155306/1983, it cannot be used as it is.

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problem that the invention seeks to solve]

要するに、従来技術のうちの、特開昭60−15530
6号公報に記載のごとく、レーザ光によりプリント基板
の表面に凹みを付けた後、ドリルにより穴明は加工を行
う技術では、ドリルの摩耗が激しく、ドリルの寿命が短
い問題があり、特に被加工物が多層プリント基板の場合
には穴の内壁あれ、内層剥離、スミア等の欠陥が生じ、
穴の品質が悪い問題があり、能率が悪い問題がある。
In short, among the conventional techniques, JP-A-60-15530
As described in Publication No. 6, the technology in which a laser beam is used to create a dent on the surface of a printed circuit board and then a drill is used to drill the hole has the problem of severe wear of the drill and shortened drill life. When the workpiece is a multilayer printed circuit board, defects such as roughness on the inner wall of the hole, peeling of the inner layer, and smear may occur.
There is a problem of poor hole quality and a problem of poor efficiency.

また、プリント基板にドリルのみで穴明は加工を行う技
術でも、前述したところと同様、ドリルの寿命が短く、
しかも穴の品質が悪い問題があり、馳累が悪い問題があ
る。
In addition, even with the technology of drilling holes in printed circuit boards using only a drill, the life of the drill is short, as mentioned above.
Moreover, there is a problem of poor quality of holes and a problem of poor formation.

さらに、プリント基板にレーザ光のみで穴明は加工する
技術では、穴の形状がプリント基板のスルーホールとし
て適さない問題があり、穴の内壁のあれや、炭化等が発
生する問題がある。
Furthermore, with the technique of drilling holes in a printed circuit board using only a laser beam, there is a problem that the shape of the hole is not suitable as a through hole in a printed circuit board, and there is a problem that the inner wall of the hole becomes rough and carbonization occurs.

本発明の第1の目的は、前記従来技術の問題を解決し、
被加工物が多層プリント基板で、これに小径の穴を加工
する場合であっても、ドリルの寿命を延ばすことができ
、かつ高速度、高品質の穴明は加工を行い得るプリント
基板の穴明は方法を提供することにあり、本発明の第2
の目的は、前記方法を的確に実施し得るプリント基板の
穴明は装置を提供することにある。
A first object of the present invention is to solve the problems of the prior art,
Even if the workpiece is a multilayer printed circuit board and a small diameter hole is to be drilled in it, the life of the drill can be extended, and high-speed, high-quality drilling can be performed. The object of the present invention is to provide a method, and the second aspect of the present invention is to provide a method.
The object of the present invention is to provide an apparatus for drilling holes in a printed circuit board, which enables the method described above to be carried out accurately.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving problems]

前記第1の目的は、被加工物であるプリント基板に、下
穴としてレーザ光により貫通穴を加工した後、ドリルに
より前記貫通穴に従って仕上げ加工を行うことにより、
達成される。
The first purpose is to process a through hole as a pilot hole in a printed circuit board as a workpiece using a laser beam, and then perform finishing machining according to the through hole with a drill.
achieved.

また、前記第2の目的は、ヘッド取り付け部材に、下穴
加工用のレーザ加工ヘッドと、仕上げ加工用のドリルを
有するドリル加工ヘッドとを並列に取り付けるとともに
、被加工物であるプリント基板と、レーザ加工ヘッドと
、ドリル加工ヘッドとを穴明は位置に相対的に移動させ
かつ位置決めする制御装置を設置したことにより、達成
される。
The second object is to attach a laser machining head for pilot hole machining and a drill machining head having a drill for finishing machining in parallel to the head attachment member, and to attach a printed circuit board as a workpiece, Drilling is achieved by installing a control device that moves and positions the laser processing head and the drilling head relative to each other.

〔作用〕[Effect]

本発明方法では、レーザ光により下穴として貫過大を明
け、ついでドリルにより貫通穴に従って仕上げ加工を行
うようにしており、ドリルの最も摩耗しやすい先端部分
に加わる負荷が小さいため、ドリルの寿命を延ばすこと
ができ、切削速度を上げることができ、かつドリルによ
る切削量が少なくなるため、切り屑の発生が少なく、切
り屑による穴づまりや、スミア等の欠陥の発生を減少さ
せることができる。
In the method of the present invention, a through-hole is made as a pilot hole using a laser beam, and then a drill is used to perform finishing machining according to the through-hole.Since the load applied to the tip of the drill, which is most likely to wear out, is small, the life of the drill is extended. Since it can be extended, the cutting speed can be increased, and the amount of cutting by the drill is reduced, fewer chips are generated, and the occurrence of defects such as hole clogging and smear due to chips can be reduced.

したがって1本発明方法では被加工物が多層プリント基
板で、これに小径の穴を加工する場合であっても、ドリ
ルの寿命の延長を図ることができ。
Therefore, according to the method of the present invention, even when the workpiece is a multilayer printed circuit board and a small diameter hole is to be drilled therein, the life of the drill can be extended.

かつ高速度、高品質の穴明は加工を行うことが可能とな
る。
In addition, it becomes possible to perform high-speed, high-quality hole drilling.

また、本発明装置では最初にレーザ加工ヘッドと被加工
物であるプリント基板とを相対的に移動させ、レーザ加
工ヘッドとプリント基板の穴明は位置との位置決めを行
う。
In the apparatus of the present invention, the laser processing head and the printed circuit board as the workpiece are first moved relative to each other, and the laser processing head and the hole drilling position of the printed circuit board are aligned.

ついで、レーザ加工ヘッドよりプリント基板の穴明は位
置にレーザ光を照射し、下穴としての貫通穴を加工する
Next, a laser beam is irradiated from the laser processing head to the position of the printed circuit board to form a through hole as a pilot hole.

穴明は位置の全部に下穴としての貫通穴を加工した後、
制御装置によりドリル加工ヘッドとプリント基板とを相
対的に移動させ、ドリル加工ヘッドと前記下穴とを位置
決めする。
After drilling through holes as pilot holes in all positions,
The control device relatively moves the drilling head and the printed circuit board to position the drilling head and the prepared hole.

前記ドリル加工ヘッドと下穴とを位置決め後、ドリル加
工ヘッドに取り付けられたドリルにより下穴に従って仕
上げ加工を施す。このドリル加工を下穴の全部について
行うことにより、穴明は作業が完了する。
After positioning the drilling head and the pilot hole, finishing is performed according to the pilot hole using a drill attached to the drilling head. By performing this drilling process on the entire prepared hole, the drilling work is completed.

したがって、本発明装置では前記本発明方法を的確に実
施することが可能となる。
Therefore, with the apparatus of the present invention, it is possible to accurately implement the method of the present invention.

〔実施例〕〔Example〕

、以下、本発明の実施例を図面により説明する。 , Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

第1図は本発明方法を実施するための装置の一例を示す
斜視図、第2図は被加工物であるプリント基板と、これ
を搭載するテーブルと、レーザ発振器と、レーザ加工ヘ
ッドと、ドリル加工ヘッドとの関係を示す配置図、第8
図は被加工物の一例と、下穴としてのレーザ加工穴と、
仕上げ加工穴であるドリル加工穴との関係を示す断面図
、第4図は本発明方法の一例を示すフローチャートであ
る。
Fig. 1 is a perspective view showing an example of an apparatus for implementing the method of the present invention, and Fig. 2 shows a printed circuit board as a workpiece, a table on which it is mounted, a laser oscillator, a laser processing head, and a drill. Layout diagram showing the relationship with the processing head, No. 8
The figure shows an example of a workpiece, a laser machined hole as a pilot hole,
FIG. 4 is a sectional view showing the relationship with a drilled hole which is a finished hole, and FIG. 4 is a flowchart showing an example of the method of the present invention.

その第1図、第2図に示す実施例の穴明は装置は、プリ
ント基板11を搭載するテーブル12と、コラム13と
、これにスライド可能に装置されたヘッド取り付け部材
としてのクロススライド18と、レーザ発振器14と、
これに連結されかつ伸縮可能に構成された保護ガイド1
5と、前記クロススライド18に取り付けられかつ前記
保護ガイド15を介してレーザ発振器14に連結された
レーザ加工ヘッド16と、前記クロススライド18にレ
ーザ加工ヘッド16と並列に取り付けられたドリル加工
ヘッド17と、制御装置としてのNC装置(図示せず)
とを備えている。
The perforation device of the embodiment shown in FIGS. 1 and 2 includes a table 12 on which a printed circuit board 11 is mounted, a column 13, and a cross slide 18 as a head mounting member slidably mounted on the table 12. , a laser oscillator 14,
A protective guide 1 connected thereto and configured to be extendable and retractable
5, a laser processing head 16 attached to the cross slide 18 and connected to the laser oscillator 14 via the protection guide 15, and a drilling head 17 attached to the cross slide 18 in parallel with the laser processing head 16. and an NC device (not shown) as a control device.
It is equipped with

被加工物であるプリント基板11は、ピン21によりテ
ーブル12に固定される。
A printed circuit board 11, which is a workpiece, is fixed to a table 12 by pins 21.

前記テーブル12は、NC装置により水平面内をX方向
に移動操作され、かつ位置決めされるようになっている
The table 12 is moved and positioned in a horizontal plane in the X direction by an NC device.

前記クロススライド18は、NC装置により水平面内を
Y方向に移動操作され、位置決めされるようになってお
り、このクロススライド18と一緒にレーザ加工ヘッド
16およびドリル加工ヘッド17も移動し、かつ位置決
めされる。
The cross slide 18 is moved and positioned in a horizontal plane in the Y direction by an NC device, and the laser processing head 16 and drill processing head 17 are also moved and positioned together with this cross slide 18. be done.

前記レーザ発振器14は、位置が固定され、保護ガイド
15の伸縮により前記レーザ加工ヘッド16が移動可能
となっている。
The position of the laser oscillator 14 is fixed, and the laser processing head 16 is movable by expansion and contraction of the protective guide 15.

前記レーザ加工ヘッド16の内部には、第2図に示すよ
うに、ミラーまたはプリズム22と、集光レンズ23と
が配置されている。そして、前記レーザ発振器14から
出たレーザ光31は、保護ガイド15の内部を通り、レ
ーザ加工ヘッド1釦こ入り、ミラーまたはプリズム22
により集光レンズ23に向かって反射され、この集光レ
ンズ23により適正な直径のスポット32番こ集光され
、プリント基板11の穴明は位置に照射され、下穴とし
ての貫通穴の加工を行うようになっている。
Inside the laser processing head 16, as shown in FIG. 2, a mirror or prism 22 and a condensing lens 23 are arranged. The laser beam 31 emitted from the laser oscillator 14 passes through the protection guide 15, enters the laser processing head 1 button, and enters the mirror or prism 22.
The light is reflected toward the condensing lens 23, and the condensing lens 23 condenses the light onto a spot 32 of an appropriate diameter, and the hole in the printed circuit board 11 is irradiated to the position where a through hole as a pilot hole is machined. It is supposed to be done.

前記ドリル加工ヘッド17には、ドリル用の回転駆動源
(図示せず)と、チャック(図示せず)と、これに取り
付けられたドリル33とを有している。
The drilling head 17 includes a rotational drive source for a drill (not shown), a chuck (not shown), and a drill 33 attached thereto.

そし、て、少なくともドリル33は回転しつつ水平面に
対して直交するZ方向に移動し、プリント基板11に下
穴に従って仕上げ加工を行うようになっている。
Then, at least the drill 33 rotates and moves in the Z direction perpendicular to the horizontal plane, so as to finish the printed circuit board 11 according to the prepared hole.

次に、第1図〜第4図により、この実施例の穴明は装置
の作用に関連して、本発明方法の一例を説明する。
Next, an example of the method of the present invention will be explained with reference to FIGS. 1 to 4 in connection with the operation of the drilling apparatus of this embodiment.

ます、プリント基板11としては、この実施例では第4
図に示すように、合成樹脂板3の上、下両面1こ表面鋼
箔1を積層し、内部に内層銅箔2を多段に埋設した多層
プリント基板を対象としている。
In this embodiment, the printed circuit board 11 is the fourth printed circuit board 11.
As shown in the figure, the target is a multilayer printed circuit board in which surface steel foils 1 are laminated on both the upper and lower surfaces of a synthetic resin board 3, and inner layer copper foils 2 are embedded in multiple stages inside.

このプリント基板11を第1図、第2図に示すように、
ピン21によりテーブル12上に固定する。
As shown in FIGS. 1 and 2, this printed circuit board 11 is
It is fixed on the table 12 with pins 21.

ついで、第3図のステップ40でNC装置によりNCデ
ータを読み出す。
Then, in step 40 of FIG. 3, the NC data is read out by the NC device.

そして、第3図に示すステップ41でNC装置によりテ
ーブル12をX方向に、またクロススライド18をY方
向に移動させ、レーザ加工ヘッド16を最初の穴明は位
置に位置決めする。
Then, in step 41 shown in FIG. 3, the table 12 is moved in the X direction and the cross slide 18 is moved in the Y direction by the NC device, and the laser processing head 16 is positioned at the first drilling position.

前記レーザ加工ヘッド16を穴明は位置に位置決め後、
第3図のステップ42でレーザ発振器14によりレーザ
光31を発振させる。前記レーザ発振器14から発振さ
れたレーザ光31は、第2図に示すごとく、保護ガイド
15の中を通過し、レーザ加工ヘッド16に導入され、
このレーザ光31はレーザ加工ヘッド16内でミラーま
たはプリズム22により進路が変えられ、集光レンズ2
3に導かれ、この集光レンズ23により適正な直径のス
ポット32に集光され、前記プリント基板11の最初の
穴明は位置に照射される。これにより、第4図に示すよ
うに、最初の穴明は位置に下穴としての貫通穴であるレ
ーザ加工穴9が明けられる。なお、このレーザ加工穴9
は、テーパが付いており、また内壁あれが生じており、
しかも穴径の精度が悪く、プリント基板のスルーホール
としては適さない。
After positioning the laser processing head 16 at the drilling position,
At step 42 in FIG. 3, the laser beam 31 is oscillated by the laser oscillator 14. As shown in FIG. 2, the laser beam 31 emitted from the laser oscillator 14 passes through the protective guide 15 and is introduced into the laser processing head 16.
The course of this laser beam 31 is changed by a mirror or prism 22 within the laser processing head 16, and the path is changed by a condensing lens 22.
3, and is focused by this condensing lens 23 into a spot 32 of an appropriate diameter, and the first hole in the printed circuit board 11 is irradiated to the position. As a result, as shown in FIG. 4, a laser-machined hole 9, which is a through hole as a pilot hole, is drilled at the position where the first hole was to be drilled. In addition, this laser machined hole 9
is tapered and has inner wall roughness,
Furthermore, the accuracy of the hole diameter is poor, making it unsuitable for use as a through hole in printed circuit boards.

前記ステップ41.42を繰り返して実行し、プリント
基板11に予め決められた穴明は位置全部にレーザ加工
穴9を明ける。
Steps 41 and 42 are repeated to drill laser-processed holes 9 at all predetermined positions in the printed circuit board 11.

ついで、第3図のステップ43で穴明は位置の全部にレ
ーザ加工穴9が明けられているか、否かを判定する。レ
ーザ加工穴9が全数明けられていない時は、前記ステッ
プ41.42を繰り返して実行する。レーザ加工穴9が
全数明けられている時は、次のステップ44に進む。
Next, in step 43 of FIG. 3, it is determined whether the laser-processed holes 9 have been drilled at all positions. If all the laser-processed holes 9 have not been drilled, steps 41 and 42 are repeated. When all the laser-processed holes 9 have been drilled, the process advances to the next step 44.

レーザ加工ヘッド16とドリル加工へラド17とは、ク
ロススライド18に第2図に示すごとく、距離dだけ離
して並列に取り付けられている。したがって、第3図の
ステップ44では前記距離dだけNCデータの補正を行
い、プリント基板11の穴明は位置、つまり下穴である
各レーザ加工穴9にドリル加工ヘッド17に装着されて
いるドリル33が合致するようにセットする。
The laser processing head 16 and the drilling head 17 are mounted in parallel on the cross slide 18 with a distance d between them, as shown in FIG. Therefore, in step 44 of FIG. 3, the NC data is corrected by the distance d, and the drilling of the printed circuit board 11 is determined based on the position, that is, the drill installed in the drilling head 17 for each laser-processed hole 9, which is a pilot hole. Set so that 33 matches.

ついで、前記ステップ41と同様に、プリント基板11
の穴明は位置とドリル33とを位置決めする。
Then, similarly to step 41, the printed circuit board 11
The hole drilling determines the position and the drill 33.

次に、第3図のステップ46でドリル33を回転させつ
つZ方向の下方に移動させ、下穴としてのレーザ加工穴
9に従ってドリル穴加工を行う。これにより、プリント
基板11の穴明は位置に、第4図に仮想線で示すドリル
加工穴10が明けられる。
Next, in step 46 of FIG. 3, the drill 33 is rotated and moved downward in the Z direction, and a drill hole is machined according to the laser machined hole 9 as a pilot hole. As a result, drilled holes 10 shown by imaginary lines in FIG. 4 are drilled at the positions of the printed circuit board 11.

前記ドリル穴加工では、予め明けられた下穴としての貫
通穴であるレーザ加工穴9に従って穴明けを行うので、
被加工物であるプリント基板が、第4図に示すごとき多
層プリント基板であっても、また極めて小径の穴を加工
する場合であっても、ドリル単独で穴明けする場合には
最も摩耗するドリル33の先端部分を使用しないため、
ドリルの寿命を延長することができ、切削時のドリル3
3の負荷が小さいため、切削速度を上げることができ、
切削量が少ないため、切り屑の発生が少な(、切り屑に
よる穴づまり、スミア等の欠陥を減少させることが可能
となる。
In the drill hole processing, the hole is drilled according to the laser machined hole 9 which is a through hole as a pilot hole drilled in advance.
Even if the printed circuit board to be processed is a multilayer printed circuit board as shown in Figure 4, or even if you are drilling an extremely small diameter hole, the drill that wears out the most when drilling the hole alone is the drill that wears out the most. Since the tip of 33 is not used,
Can extend the life of the drill, drill 3 when cutting
Since the load of 3 is small, cutting speed can be increased,
Since the amount of cutting is small, there is less generation of chips (it is possible to reduce defects such as hole clogging and smear caused by chips).

前記ステップ45.46を繰り返して行い、プリント基
板11に決められた穴明は位置全部、つまりレーザ加工
穴9に従ってこれと同数のドリル加工穴lOを明ける。
Steps 45 and 46 are repeated, and the holes determined in the printed circuit board 11 are drilled at all positions, that is, the same number of drilled holes 10 are drilled according to the laser-processed holes 9.

ついで、第3図のステップ47でプリント基板11の穴
明は位置の全部にドリル加工穴10が明けられているか
、否かを判定する。ドリル加工穴10が全数明けられて
いない時は、前記ステップ45.46を繰り返して実行
する。ドリル加工穴10が全数明けられている時は、1
枚のプリント基板11の穴明は加工を終了する。
Next, in step 47 of FIG. 3, it is determined whether or not the drilled holes 10 are drilled at all the positions of the printed circuit board 11. If all the drilled holes 10 have not been drilled, steps 45 and 46 are repeated. When all the drilled holes 10 are drilled, 1
The drilling process for the printed circuit board 11 is completed.

なお、本発明では図面に示すごとく、プリント基板11
を搭載するテーブル12をX方向に移動させ、レーザ加
工ヘッド16とドリル加工ヘッド17とをX方向に移動
させる構成に限らず、被加工物であるプリント基板11
と、レーザ加工ヘッド16およびドリル加工ヘッド17
とをX、X方向に相対的に移動させ、位置決めし得る構
成であればよい。
In addition, in the present invention, as shown in the drawings, the printed circuit board 11
The structure is not limited to the configuration in which the table 12 on which is mounted is moved in the X direction, and the laser processing head 16 and the drill processing head 17 are moved in the X direction.
, a laser processing head 16 and a drill processing head 17
Any configuration may be used as long as it can be positioned by relatively moving the two in the X and X directions.

また、本発明では制御装置もNC装置に限らず、要は所
期の機能を有するものであればよい。
Further, in the present invention, the control device is not limited to an NC device, but may be any device having the desired functions.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上説明した本発明方法によれば、レーザ光により下穴
として貫通穴を明け、ついでドリルにより貫通穴に従っ
て仕上げ加工を行うようにしており、ドリルの最も摩耗
しやすい先端部分に加わる負荷が小さいため、ドリルの
寿命を延長し得る効果があり、切削速度を上げることが
できるので、穴明は加工の能率を向上させ得る効果があ
り、さらにドリルによる切削量が少なくなるため、切り
屑の発生が少なく、切り屑による穴つまりゃ、スミア等
の欠陥の発生を減少させることができるので、穴の品質
の向上を図り得る効果もある。
According to the method of the present invention described above, a through hole is drilled as a pilot hole using a laser beam, and then finishing processing is performed according to the through hole using a drill, and the load applied to the tip of the drill, which is most likely to wear out, is small. Drilling has the effect of extending the life of the drill and increasing the cutting speed, so it has the effect of improving machining efficiency, and it also reduces the amount of cutting by the drill, reducing the generation of chips. This also has the effect of improving the quality of holes, since the occurrence of defects such as hole clogging and smear due to chips can be reduced.

また、本発明装置によれば、ヘッド取り付け部材に、下
穴加工用のレーザ加工ヘッドと、仕上げ加工用のドリル
を有するドリル加工ヘッドとを並列に取り付けるととも
に、被加工物であるプリント基板と、レーザ加工ヘッド
と、ドリル加工ヘッドとを穴明は位置に相対的に移動さ
せかつ位置決めする制御装置を設置したことにより、前
記本発明方法を的確に実施し得る効果がある。
Further, according to the apparatus of the present invention, a laser processing head for preparing a pilot hole and a drill processing head having a drill for finishing are attached to the head mounting member in parallel, and a printed circuit board as a workpiece, By installing a control device for relatively moving and positioning the laser processing head and the drilling head to the drilling position, there is an effect that the method of the present invention can be carried out accurately.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明方法を実施するための装置の一例を示す
斜視図、第2図は被加工物であるプリント基板と、これ
を搭載するテーブルと、レーザ発振器と、レーザ加工ヘ
ッドと、ドリル加工ヘッドとの関係を示す配置図、第3
図は本発明方法の一例を示すフローチャート、第4図は
被加工物の一例と、下穴としてのレーザ加工穴と、仕上
げ加工穴であるドリル加工穴との関係を示す断面図、第
5図、第6図は多層プリント基板に対してドリルにより
穴明は加工を行った時の色々な欠陥を示す断面図、第7
図は多層プリント基板に対してレーザ光により穴明は加
工を行った時の欠陥を示す断面図、第8図はドリルの先
端部の拡大正面図、第9図は同底面図である。 9・・・レーザ加工穴、10・・・ドリル加工穴、11
・・被加工物であるプリント基板、12・・・プリント
基板を搭載するテーブル、14・・・レーザ発振器、1
5・・・レーザ光の保護ガイド、16・・・レーザ加工
ヘッド、17・・・ドリル加工ヘッド、18・・ヘッド
取り付け部材であるクロススライド、31・・・レーザ
光、32・・・レーザ光のスポット、33・・・ドリル
、40〜47・・・本発明方法を実施するためのステッ
プ。
Fig. 1 is a perspective view showing an example of an apparatus for implementing the method of the present invention, and Fig. 2 shows a printed circuit board as a workpiece, a table on which it is mounted, a laser oscillator, a laser processing head, and a drill. Layout diagram showing the relationship with the processing head, 3rd
The figure is a flowchart showing an example of the method of the present invention, FIG. 4 is a cross-sectional view showing an example of a workpiece, the relationship between a laser-machined hole as a pilot hole, and a drilled hole as a finish-machined hole, and FIG. 5 , Figure 6 is a cross-sectional view showing various defects when holes are drilled into a multilayer printed circuit board, Figure 7
The figure is a cross-sectional view showing defects when drilling holes in a multilayer printed circuit board using a laser beam, FIG. 8 is an enlarged front view of the tip of the drill, and FIG. 9 is a bottom view of the same. 9... Laser processing hole, 10... Drill processing hole, 11
... Printed circuit board as a workpiece, 12... Table on which the printed circuit board is mounted, 14... Laser oscillator, 1
5... Laser light protection guide, 16... Laser processing head, 17... Drill processing head, 18... Cross slide which is a head attachment member, 31... Laser light, 32... Laser light Spot, 33...Drill, 40-47...Steps for carrying out the method of the present invention.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、被加工物であるプリント基板に、下穴としてレーザ
光により貫通穴を加工した後、ドリルにより前記貫通穴
に従って仕上げ加工を行うことを特徴とするプリント基
板の穴明け方法。 2、ヘッド取り付け部材に、下穴加工用のレーザ加工ヘ
ッドと、仕上げ加工用のドリルを有するドリル加工ヘッ
ドとを並列に取り付けるとともに、被加工物であるプリ
ント基板と、レーザ加工ヘッドと、ドリル加工ヘッドと
を穴明け位置に相対的に移動させかつ位置決めする制御
装置を設置したことを特徴とするプリント基板の穴明け
装置。
[Claims] 1. Drilling of a printed circuit board, which is characterized in that after drilling a through hole as a pilot hole in a printed circuit board, which is a workpiece, with a laser beam, finishing machining is performed using a drill according to the through hole. Method. 2. Attach a laser processing head for pilot hole processing and a drill processing head with a drill for finishing processing in parallel to the head mounting member, and attach the printed circuit board that is the workpiece, the laser processing head, and the drill processing head. 1. A printed circuit board drilling device, comprising a control device for moving and positioning a head relative to a drilling position.
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