JPH05104316A - 座繰り装置 - Google Patents
座繰り装置Info
- Publication number
- JPH05104316A JPH05104316A JP26577391A JP26577391A JPH05104316A JP H05104316 A JPH05104316 A JP H05104316A JP 26577391 A JP26577391 A JP 26577391A JP 26577391 A JP26577391 A JP 26577391A JP H05104316 A JPH05104316 A JP H05104316A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- drill
- chips
- detection coil
- stage
- suction port
- 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.)
- Pending
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Landscapes
- Drilling And Boring (AREA)
- Production Of Multi-Layered Print Wiring Board (AREA)
- Machine Tool Sensing Apparatuses (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 光多層プリント基盤の基準穴あけ時の位置確
認に用いる各層にある認識マークの座グリ深さの自動制
御手段を掲示する。 【構成】 吸引管７を通過するプリント基板の切屑は銅
箔部からのものと絶縁部からのものとを繰り返す。検出
コイル８は高周波磁界を生じており金属が通過したこと
を検知する。または、吸引口部に設けた半導体レーザと
受光素子で銅箔の切屑を検出する。検出コイル８で検出
する銅箔の回数（すなわち層数）をカウントしていくこ
とにより、従来人手に頼っていた座グリ深さの制御を自
動化できる。
認に用いる各層にある認識マークの座グリ深さの自動制
御手段を掲示する。 【構成】 吸引管７を通過するプリント基板の切屑は銅
箔部からのものと絶縁部からのものとを繰り返す。検出
コイル８は高周波磁界を生じており金属が通過したこと
を検知する。または、吸引口部に設けた半導体レーザと
受光素子で銅箔の切屑を検出する。検出コイル８で検出
する銅箔の回数（すなわち層数）をカウントしていくこ
とにより、従来人手に頼っていた座グリ深さの制御を自
動化できる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、異る材質が積層された
対象物に座繰りを行う座繰り装置に関し、特に多層プリ
ント基板の位置決めマークの座繰りに用いる座グリ装置
に関する。
対象物に座繰りを行う座繰り装置に関し、特に多層プリ
ント基板の位置決めマークの座繰りに用いる座グリ装置
に関する。
【０００２】
【従来の技術】多層プリント基板は、信号層と電源層と
の電気的接続や部品実装のための穴あけを行う必要があ
る。近年の高多層・高密度実装のプリント基板では信号
層の回路幅が１００μｍ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±３０〜５０μｍ程度にす
る必要がある。このため穴あけを行うときは、穴あけ装
置に対しプリント基板を高精度に位置決めして固定す
る。この固定はプリント基板上に位置決め用のピンをあ
らかじめ打ち込み、このピンを利用するのが一般的であ
る。このピンはプリント基板上の位置決めマーク上に打
ちこまれる。
の電気的接続や部品実装のための穴あけを行う必要があ
る。近年の高多層・高密度実装のプリント基板では信号
層の回路幅が１００μｍ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±３０〜５０μｍ程度にす
る必要がある。このため穴あけを行うときは、穴あけ装
置に対しプリント基板を高精度に位置決めして固定す
る。この固定はプリント基板上に位置決め用のピンをあ
らかじめ打ち込み、このピンを利用するのが一般的であ
る。このピンはプリント基板上の位置決めマーク上に打
ちこまれる。
【０００３】ここで多層プリント基板の場合の内層の位
置決めマークを認識するために座グリが必要となる。図
４（ａ）および（ｂ）それぞれに多層プリント基板断面
図および平面図を示す。プリント基板は大別して銅箔部
２０，プリプレグ部２１，絶縁部２２（ポリイミド）か
らなり各層の銅箔部２０に位置決めマーク２２を有す
る。多層プリント基板では、認識したい位置決めマーク
のある層まで層数分の座グリを行う。ただし電源層等で
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。
置決めマークを認識するために座グリが必要となる。図
４（ａ）および（ｂ）それぞれに多層プリント基板断面
図および平面図を示す。プリント基板は大別して銅箔部
２０，プリプレグ部２１，絶縁部２２（ポリイミド）か
らなり各層の銅箔部２０に位置決めマーク２２を有す
る。多層プリント基板では、認識したい位置決めマーク
のある層まで層数分の座グリを行う。ただし電源層等で
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。
【０００４】また一方、高多層プリント基板では内層の
うち一層あたりの厚みが５０〜１００μｍ程度、銅箔厚
みが１８〜３５μｍ程度と非常に薄くなってきており、
この各層に座グリを設けることは１０μｍ程度の座グリ
深さ方向の位置決め精度が必要となる。ドリルの座グリ
方向の位置決めをサーボモータ等で制御することにより
座グリ深さ方向の位置決め精度内にコントロールするこ
とも可能であるが、プリント基板そのものに数百μｍ〜
数ｍｍのそりが生じているために、ドリルのみの位置精
度を高くしても意味がない。そこで従来は、熟練した作
業者の目視確認を含めた作業により多層プリント基板の
位置決めマークの座繰りを行っていた。
うち一層あたりの厚みが５０〜１００μｍ程度、銅箔厚
みが１８〜３５μｍ程度と非常に薄くなってきており、
この各層に座グリを設けることは１０μｍ程度の座グリ
深さ方向の位置決め精度が必要となる。ドリルの座グリ
方向の位置決めをサーボモータ等で制御することにより
座グリ深さ方向の位置決め精度内にコントロールするこ
とも可能であるが、プリント基板そのものに数百μｍ〜
数ｍｍのそりが生じているために、ドリルのみの位置精
度を高くしても意味がない。そこで従来は、熟練した作
業者の目視確認を含めた作業により多層プリント基板の
位置決めマークの座繰りを行っていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】プリント基板の座グリ
は高多層になればなるほど数も多くなるため、従来の人
手作業では作業工数が増加の一途をたどっていた。また
万一座グリが深すぎた場合、元に復元することは不可能
なためそのプリント基材を廃棄せざるを得ず、多層プリ
ント基板の位置決めマークの座繰りはコストアップ、歩
留り低下の主要因となっていて自動化が望まれていた。
は高多層になればなるほど数も多くなるため、従来の人
手作業では作業工数が増加の一途をたどっていた。また
万一座グリが深すぎた場合、元に復元することは不可能
なためそのプリント基材を廃棄せざるを得ず、多層プリ
ント基板の位置決めマークの座繰りはコストアップ、歩
留り低下の主要因となっていて自動化が望まれていた。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明の座グリ装置は、
対象物に座繰りを行うドリルと、このドリルを前記対象
物の表面に対しほぼ垂直に移動させるＺステージと、前
記対象物の表面の前記ドリルの周囲に設けた吸引口部に
吸引管により接続され座繰り時の切屑を吸引する集塵装
置と、前記吸引管上に設置され高周波電流が供給される
検出コイルと、この検出コイルが出力する電圧振幅が閾
値を越え変化するのが設定回数に達するまで前記Ｚステ
ージにより前記ドリルを前記体操物に向けて前進させる
制御部とを含んで構成される。
対象物に座繰りを行うドリルと、このドリルを前記対象
物の表面に対しほぼ垂直に移動させるＺステージと、前
記対象物の表面の前記ドリルの周囲に設けた吸引口部に
吸引管により接続され座繰り時の切屑を吸引する集塵装
置と、前記吸引管上に設置され高周波電流が供給される
検出コイルと、この検出コイルが出力する電圧振幅が閾
値を越え変化するのが設定回数に達するまで前記Ｚステ
ージにより前記ドリルを前記体操物に向けて前進させる
制御部とを含んで構成される。
【０００７】本発明の座繰り装置は、対象物に座繰りを
行うドリルと、このドリルを前記対象物の表面に対しほ
ぼ垂直に移動させるＺステージと、前記対象物の表面の
前記ドリルの周囲に設けた吸引口部に吸引管により接続
され座繰り時の切屑を吸引する集塵装置と、前記吸引部
に設けられた発光素子および受光素子と、前記受光素子
が受ける前記発光素子からの光が前記吸引口部に吸引さ
れる切屑の材質の相異により閾値を越えて変化するのが
設定回数に達するまで前記Ｚステージにより前記ドリル
を前記対象物に向けて前進させる制御部とを含んで構成
される。
行うドリルと、このドリルを前記対象物の表面に対しほ
ぼ垂直に移動させるＺステージと、前記対象物の表面の
前記ドリルの周囲に設けた吸引口部に吸引管により接続
され座繰り時の切屑を吸引する集塵装置と、前記吸引部
に設けられた発光素子および受光素子と、前記受光素子
が受ける前記発光素子からの光が前記吸引口部に吸引さ
れる切屑の材質の相異により閾値を越えて変化するのが
設定回数に達するまで前記Ｚステージにより前記ドリル
を前記対象物に向けて前進させる制御部とを含んで構成
される。
【０００８】
【実施例】次に本発明について図面を参照して説明す
る。
る。
【０００９】図１は本発明の一実施例の座グリ装置の斜
視図である。
視図である。
【００１０】図１に示す座グリ装置はドリル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の回転
を駆動するモータ３とを有するドリル機構系と、ドリル
機構系を搭載するＺステージ４と、座グリ時の切屑を吸
引する集塵装置５と、ドリル１の周囲に設置される円周
形の吸引口部６と、集塵装置５と吸引口部６とを結ぶ吸
引管７と、吸引管７の円周上に吸引口部５と隣接して設
置される検出コイル８と、検出コイル８に出力する高周
波発振回路９と、検出コイル８の出力がある閾値以下と
なる回数をカウントし、その回数のあらかじめ設定され
た数値との比較を行い、その結果に応じた出力を行うコ
ントローラ１０と、コントローラ１０の出力を入力しそ
の値に応じてＺステージ４の駆動を行うドライバ１１
と、プリント基板１３を固定するテーブル１２とを含
む。
ル１の回転を支持するスピンドル２と、ドリル１の回転
を駆動するモータ３とを有するドリル機構系と、ドリル
機構系を搭載するＺステージ４と、座グリ時の切屑を吸
引する集塵装置５と、ドリル１の周囲に設置される円周
形の吸引口部６と、集塵装置５と吸引口部６とを結ぶ吸
引管７と、吸引管７の円周上に吸引口部５と隣接して設
置される検出コイル８と、検出コイル８に出力する高周
波発振回路９と、検出コイル８の出力がある閾値以下と
なる回数をカウントし、その回数のあらかじめ設定され
た数値との比較を行い、その結果に応じた出力を行うコ
ントローラ１０と、コントローラ１０の出力を入力しそ
の値に応じてＺステージ４の駆動を行うドライバ１１
と、プリント基板１３を固定するテーブル１２とを含
む。
【００１１】モータ３により回転するドリル１は鉛直
（Ｚ）方向の位置制御をＺステージ４で行う。ドリル１
がプリント基板１３と接触を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１３をＺ方向
に進行するにつれ、絶縁部（ポリイミド等）からのもの
と、銅箔部からのものとを層数分だけ繰り返していく。
（Ｚ）方向の位置制御をＺステージ４で行う。ドリル１
がプリント基板１３と接触を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１３をＺ方向
に進行するにつれ、絶縁部（ポリイミド等）からのもの
と、銅箔部からのものとを層数分だけ繰り返していく。
【００１２】切屑は集塵装置５の吸引力により吸引口部
６から吸引され、吸引管７を経て集塵装置５に集まる。
吸引口部６に隣接した吸引管７の一部の円周上にまかれ
た検出コイル８は高周波発信回路９から高周波電流を入
力し高周波磁界を発生する。この高周波磁界中を切屑が
通過していく。絶縁部の切屑では検出コイル８の高周波
振幅に変化は生じないが銅箔部の切屑は電磁誘導により
銅箔切屑に誘導電流が流れるため検出コイル８の高周波
振幅が減少する。図２に検出コイル８および吸引口部６
の断面図を示し、図３にドリル１がプリント基板１３を
座繰り進むときの検出コイル８の電圧振幅の一例を示
す。
６から吸引され、吸引管７を経て集塵装置５に集まる。
吸引口部６に隣接した吸引管７の一部の円周上にまかれ
た検出コイル８は高周波発信回路９から高周波電流を入
力し高周波磁界を発生する。この高周波磁界中を切屑が
通過していく。絶縁部の切屑では検出コイル８の高周波
振幅に変化は生じないが銅箔部の切屑は電磁誘導により
銅箔切屑に誘導電流が流れるため検出コイル８の高周波
振幅が減少する。図２に検出コイル８および吸引口部６
の断面図を示し、図３にドリル１がプリント基板１３を
座繰り進むときの検出コイル８の電圧振幅の一例を示
す。
【００１３】検出コイル８の電圧振幅をモニタすること
により切屑の材質の切り分けができる。このとき図３に
破線で示す閾値を設定して、検出コイル８の電圧振幅が
これ以下となる回数、すなわち銅箔部をドリル１が通過
した回数をカウントできる。コントローラ１０にあらか
じめ座繰りを行うべき層まで通過する銅箔部の数を入力
し、前述のカウント値の差が零になるまでドライバ１１
に駆動信号を出力し、Ｚステージ４を駆動してドリル１
での座繰り深さを制御する。
により切屑の材質の切り分けができる。このとき図３に
破線で示す閾値を設定して、検出コイル８の電圧振幅が
これ以下となる回数、すなわち銅箔部をドリル１が通過
した回数をカウントできる。コントローラ１０にあらか
じめ座繰りを行うべき層まで通過する銅箔部の数を入力
し、前述のカウント値の差が零になるまでドライバ１１
に駆動信号を出力し、Ｚステージ４を駆動してドリル１
での座繰り深さを制御する。
【００１４】図５は本発明の他の実施例の座繰り装置の
斜視図、図６はプリント基板１３上のドリル１の周囲に
設置した吸引口部を示す断面図である。
斜視図、図６はプリント基板１３上のドリル１の周囲に
設置した吸引口部を示す断面図である。
【００１５】図５に示す座繰り装置は、集塵装置５に接
続された吸引管７の先端に設けられた吸引口部に吸引口
の幅方向に光軸をもつように半導体レーザ１４を設置
し、半導体レーザ１４に隣接して吸引口上に受光素子７
を設置する。コントローラ１７は受光素子７の出力があ
る閾値以上となる回数をカウントし、このカウント回数
をあらかじめ設定された数値との比較を行い、その結果
に応じた出力を行う。ドライバ１１はコントローラ１７
の出力を入力し、その値に応じてＺステージ４を駆動し
ドリル機構系を鉛直方向に移動させる。
続された吸引管７の先端に設けられた吸引口部に吸引口
の幅方向に光軸をもつように半導体レーザ１４を設置
し、半導体レーザ１４に隣接して吸引口上に受光素子７
を設置する。コントローラ１７は受光素子７の出力があ
る閾値以上となる回数をカウントし、このカウント回数
をあらかじめ設定された数値との比較を行い、その結果
に応じた出力を行う。ドライバ１１はコントローラ１７
の出力を入力し、その値に応じてＺステージ４を駆動し
ドリル機構系を鉛直方向に移動させる。
【００１６】モータ３により回転するドリル１をＺステ
ージ４の駆動により下げで行きドリル１がプリント基板
１３と接触をはじめると生じるプリント基板１３の切屑
は集塵装置５により、プリント基板１３上のドリル１の
周囲に設置されるドーナツ型の吸引口部から集塵装置５
に向け吸引される。この切屑に対し吸引口部に上下幅方
向に光軸を持つ半導体レーザ１４のレーザ光を照射す
る。レーザ光１６の一部は吸引口部上の半導体レーザ１
４の反対面で乱反射する。残りのレーザ光は切屑に当た
り散乱してその散乱光の一部は半導体レーザ１４に隣接
して設けた受光素子１５に入射する。ここで切屑の材質
の違いによるレーザ光の反射率の違いを利用して受光素
子１４の出力を見ていることによって切屑の材質の切り
分けができる。具体的には絶縁部（ポリイミド）の切屑
による反射により受光素子１４の受光量は銅箔部からの
ものに比べて約５０％である。
ージ４の駆動により下げで行きドリル１がプリント基板
１３と接触をはじめると生じるプリント基板１３の切屑
は集塵装置５により、プリント基板１３上のドリル１の
周囲に設置されるドーナツ型の吸引口部から集塵装置５
に向け吸引される。この切屑に対し吸引口部に上下幅方
向に光軸を持つ半導体レーザ１４のレーザ光を照射す
る。レーザ光１６の一部は吸引口部上の半導体レーザ１
４の反対面で乱反射する。残りのレーザ光は切屑に当た
り散乱してその散乱光の一部は半導体レーザ１４に隣接
して設けた受光素子１５に入射する。ここで切屑の材質
の違いによるレーザ光の反射率の違いを利用して受光素
子１４の出力を見ていることによって切屑の材質の切り
分けができる。具体的には絶縁部（ポリイミド）の切屑
による反射により受光素子１４の受光量は銅箔部からの
ものに比べて約５０％である。
【００１７】図７にドリル１がプリント基板１１を座繰
り進むときの受光素子１５への入射光量の変動を示す。
図７に破線で示す閾値を設定して受光素子１５の入射光
量がこれ以上となる回数すなわち銅箔部をドリル１が通
過した回数をカウントする。コントローラ１７にあらか
じめ座繰りたい層までに通過する銅箔部の数を入力し、
前述のカウント値との差が零になるまでドライバ１１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の座グリ深さを制御できる。
り進むときの受光素子１５への入射光量の変動を示す。
図７に破線で示す閾値を設定して受光素子１５の入射光
量がこれ以上となる回数すなわち銅箔部をドリル１が通
過した回数をカウントする。コントローラ１７にあらか
じめ座繰りたい層までに通過する銅箔部の数を入力し、
前述のカウント値との差が零になるまでドライバ１１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の座グリ深さを制御できる。
【００１８】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、座繰り時
に飛散するプリント基板等の対象物の切屑の材質の違い
による誘導電流の差または光の反射の差を利用して座繰
り深さを制御しているため、基板のそり量等の対象物の
変形に影響されずかつ対象物中の所定の材質の層まで正
確に座繰り深さ制御を自動化でき加工工数を低減できる
という効果がある。
に飛散するプリント基板等の対象物の切屑の材質の違い
による誘導電流の差または光の反射の差を利用して座繰
り深さを制御しているため、基板のそり量等の対象物の
変形に影響されずかつ対象物中の所定の材質の層まで正
確に座繰り深さ制御を自動化でき加工工数を低減できる
という効果がある。
【図１】本発明の一実施例の斜視図である。
【図２】図１中の検出コイル８の部分の詳細を示す断面
図である。
図である。
【図３】図１中に示す実施例での座繰り深さ方向の位置
と検出コイル８の出力との関係を示す図である。
と検出コイル８の出力との関係を示す図である。
【図４】（ａ）および（ｂ）はそれぞれプリント基板の
部分断面図および平面図である。
部分断面図および平面図である。
【図５】本発明の他の実施例の斜視図である。
【図６】図５中のプリント基板１３のドリル１の周囲に
設置した吸引口分を示す断面図である。
設置した吸引口分を示す断面図である。
【図７】図５に示す断面図での座繰り深さ方向の位置と
受光素子１５の出力の関係を示す図である。
受光素子１５の出力の関係を示す図である。
１ ドリル ４ Ｚステージ ５ 集塵装置 ６ 吸引口部 ７ 吸引管 ８ 検出コイル １３ プリント基板 １４ 半導体レーザ発振器 １５ 受光素子 ２０ 銅箔部
Claims (2)
- 【請求項１】 対象物に座繰りを行うドリルと、このド
リルを前記対象物の表面に対しほぼ垂直に移動させるＺ
ステージと、前記対象物の表面の前記ドリルの周囲に設
けた吸引口部に吸引管により接続され座繰り時の切屑を
吸引する集塵装置と、前記吸引管上に設置され高周波電
流が供給される検出コイルと、この検出コイルが出力す
る電圧振幅が閾値を越え変化するのが設定回数に達する
まで前記Ｚステージにより前記ドリルを前記体操物に向
けて前進させる制御部とを含むことを特徴とする座繰り
装置。 - 【請求項２】 対象物に座繰りを行うドリルと、このド
リルを前記対象物の表面に対しほぼ垂直に移動させるＺ
ステージと、前記対象物の表面の前記ドリルの周囲に設
けた吸引口部に吸引管により接続され座繰り時の切屑を
吸引する集塵装置と、前記吸引部に設けられた発光素子
および受光素子と、前記受光素子が受ける前記発光素子
からの光が前記吸引口部に吸引される切屑の材質の相異
により閾値を越えて変化するのが設定回数に達するまで
前記Ｚステージにより前記ドリルを前記対象物に向けて
前進させる制御部とを含むことを特徴とする座繰り装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26577391A JPH05104316A (ja) | 1991-10-15 | 1991-10-15 | 座繰り装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26577391A JPH05104316A (ja) | 1991-10-15 | 1991-10-15 | 座繰り装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05104316A true JPH05104316A (ja) | 1993-04-27 |
Family
ID=17421838
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26577391A Pending JPH05104316A (ja) | 1991-10-15 | 1991-10-15 | 座繰り装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05104316A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010023216A (ja) * | 2008-07-24 | 2010-02-04 | Oputeikon:Kk | 切削加工装置の切削監視装置 |
| US8536485B2 (en) * | 2004-05-05 | 2013-09-17 | Micron Technology, Inc. | Systems and methods for forming apertures in microfeature workpieces |
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| US9281241B2 (en) | 2007-12-06 | 2016-03-08 | Micron Technology, Inc. | Methods for forming interconnects in microelectronic workpieces and microelectronic workpieces formed using such methods |
| US9293367B2 (en) | 2005-06-28 | 2016-03-22 | Micron Technology, Inc. | Conductive interconnect structures and formation methods using supercritical fluids |
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-
1991
- 1991-10-15 JP JP26577391A patent/JPH05104316A/ja active Pending
Cited By (12)
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