JPH05337895A - プリント基板穴明機 - Google Patents

プリント基板穴明機

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Publication number
JPH05337895A
JPH05337895A JP15026292A JP15026292A JPH05337895A JP H05337895 A JPH05337895 A JP H05337895A JP 15026292 A JP15026292 A JP 15026292A JP 15026292 A JP15026292 A JP 15026292A JP H05337895 A JPH05337895 A JP H05337895A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
conductor layer
drill
circuit board
printed circuit
voltage
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP15026292A
Other languages
English (en)
Inventor
Choji Kawamura
長司 川村
Takahiko Yamashita
孝彦 山下
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Via Mechanics Ltd
Original Assignee
Hitachi Seiko Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Seiko Ltd filed Critical Hitachi Seiko Ltd
Priority to JP15026292A priority Critical patent/JPH05337895A/ja
Publication of JPH05337895A publication Critical patent/JPH05337895A/ja
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  • Machine Tool Sensing Apparatuses (AREA)
  • Drilling And Boring (AREA)
  • Perforating, Stamping-Out Or Severing By Means Other Than Cutting (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ドリルがプリント基板の裏側の導体層に達し
たことを検出する。 【構成】 プリント基板穴明機において、制御装置8
は、ドリル5をZ軸方向に移動させるZ軸移動指令を生
成する機能とスイッチ指令SWAとスイッチ指令SWB
を生成する機能を有する。9は接触検出装置で、制御装
置8からのスイッチ指令SWAによりプリント基板3の
導体層3aに電圧VDを印加し、スイッチ指令SWBに
より導体層3cを接地する。ドリル5は、導体層3aに
接触することにより充電され、導体層3cに接触するこ
とにより電荷を放出する。接触検出装置9は、導体層3
cの電圧Veを検出することにより、ドリル5と導体層
3aが非接触でも、ドリル5が導体層3cに達したこと
を検出することができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、プリント基板穴明機に
係り、特に、表側と裏側の両面に導体層のあるプリント
基板をドリルにより穴明けするプリント基板穴明機に関
する。
【0002】
【従来の技術】プリント基板の穴明加工には、スルーホ
ールと呼ばれる導通穴を明ける場合と、ブラインドホー
ルと呼ばれる内層まで穴を明ける場合がある。さらに、
スルーホールには、電子部品を実装するための穴と、プ
リント基板の表側の導体層と裏側の導体層の間を導通さ
せるための穴(以下、バイアホールという)の2種類が
ある。上記バイアホールをあけるプリント基板穴明機と
して、特開昭61−178108号公報に開示されたプ
リント基板穴明機がある。
【0003】このプリント基板穴明機は、ドリルがプリ
ント基板を貫通した場合、ドリルを介してプリント基板
の表側の導体層と裏側の導体層との間が導通するので、
ドリルでバイアホールをあけたことを検出することがで
きる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】このようなプリント基
板穴明機に用いるドリルは、加工に寄与する先端のみが
所望の加工穴の径で、ドリルの首に近ずくにつれて細く
なっているものがある。
【0005】上記のようなドリルがプリント基板の裏側
の導体層まで達しても、ドリルのマージンと表側の導体
層との間に隙間があるため、表側の導体層と裏側の導体
層との間が導通せず、ドリルが裏側の導体層に達したこ
とを検出できない問題点があった。本発明の目的は、上
記問題点に鑑み、ドリルがプリント基板の裏側の導体層
に達したことを検出するプリント基板穴明機を提供する
にある。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明のプリント基板穴明機の構成を実施例に対応
する図1、図2を用いて説明する。図1において、3は
プリント基板で、表側の導体層3a、絶縁層3b及び裏
側の導体層3cからなる。4はスピンドルで、プリント
基板3と対向する。5はドリルで、スピンドル4に支持
されている。6ZはZ軸モータで、スピンドル4をZ軸
方向に移動させる。8は制御装置で、パートプログラム
に基づいて、Z軸移動指令を生成する機能と、スイッチ
指令SWAとスイッチ指令SWBを生成する機能を有す
る。
【0007】9は接触検出装置で、図2に示すように構
成されている。9Aは定電圧回路で、一定の電圧VDを
出力する。96はスイッチで、制御装置8から入力され
るスイッチ指令SWAにより、定電圧回路9Aから入力
される電圧VDをプリント基板3の導体層3aに印加す
る。97はスイッチで、制御装置8から入力されるスイ
ッチ指令SWBにより、プリント基板3の導体層3cを
接地する。9Bは基準電圧設定回路で、予め基準電圧V
Rが設定されている。98は比較器で、導体層3cから
入力される検出電圧Veと基準電圧設定回路9Bから入
力される基準電圧VRを比較し、その比較結果を制御装
置8に出力する。
【0008】
【作用】そして、制御装置8が接触検出装置9にスイッ
チ指令SWBを出力すると、スイツチ97はオン状態に
設定され、プリント基板3の導体層3cを接地する。制
御装置8がZ軸移動指令を生成し、接触検出装置9にス
イッチ指令SWAを出力すると、スイッチ96はオン状
態に設定され、プリント基板3の導体層3aに電圧VD
を印加する。
【0009】制御装置8は、Z軸移動指令をZ軸モータ
6Zに出力し、スピンドル4を下降させることにより、
ドリル5を下降させる。ドリル5が導体層3aと接触す
ると、導体層3aに印加されている電圧VDがドリル5
にも印加され、ドリル5も充電される。ドリル5が導体
層3aを貫通し、絶縁層3bまで下降すると、スイツチ
97は、制御装置8から入力されるスイッチ指令SWB
により、オフ状態に設定される。
【0010】ドリル5が導体層3cと接触すると、充電
されたドリル5の電荷が導体層3cに放出される。比較
器98は、導体層3cから入力される検出電圧Veが基
準電圧設定回路9Bから入力される基準電圧VRより高
い場合、ドリル5が導体層3cに達したと判定し、接触
検出信号を制御装置8に出力する。
【0011】上記に述べたように、導体層3aに電圧V
Dを印加した状態で、ドリル5を導体層3aに接触させ
てドリル5に電圧VDを印加し、充電されたドリル5を
導体層3cに接触させることにより、導体層3cに電荷
を放出させ、導体層3cの電圧Veを検出するようにし
たので、導体層3aとドリル5が非接触でも、ドリル5
が導体層3cに達したことを検出することができる。
【0012】
【実施例】以下、本発明のプリント基板穴明機を図1な
いし図3を用いて説明する。図1において、1はテーブ
ルで、図示しないでベッドによりX軸方向に移動可能に
支持されている。2は治具で、テーブル1上に固定さ
れ、下部は絶縁体2a、上部は電極2bで構成されてい
る。3はプリント基板で、電極2bに固定され、表側の
導体層3a、絶縁層3b、裏側の導体層3cの3つの層
から構成されている。4はスピンドルで、図示しないコ
ラムにY軸方向に移動可能に支持された図示しないクロ
ススライドに、プリント基板3に対向するようにZ軸方
向に移動可能に支持されている。なお、スピンドル4は
空気軸受を用いて、ロータ側とステータ側を非接触の状
態にしている。5はドリルで、スピンドル4のロータ側
に保持されている。6Xはテーブル1をX軸方向に移動
させるためのX軸用モータである。6Yは前記クロスス
ライドをY軸方向に移動させるためのY軸用モータであ
る。6Zはスピンドル4をZ軸方向に移動させるための
Z軸用モータである。6Sはスピンドル4を回転させる
ための回転用モータである。7は紙テープで、プリント
基板3に穴明けする位置、ドリル5の種類などのパート
プログラムが登録されている。
【0013】8は制御装置で、紙テープ7から呼出した
パートプログラムに基づいて、X軸移動指令、Y軸移動
指令、Z軸移動指令、スピンドル回転指令を生成する機
能と、第1のスイツチ指令SWAと第2のスイッチ指令
SWBを生成する機能とを備えている。
【0014】9は接触検出装置で、制御装置8から入力
されたスイッチ指令SWAにより、ケーブルDを介して
プリント基板3の導体層3aに電圧VDを印加する。ま
た、制御装置8から入力されたスイツチ指令SWBによ
り、ケーブルEを介してプリント基板3の導体層3cを
接地すると共に、接触検出信号を制御装置8に出力す
る。
【0015】図2は、接触検出装置9の詳細を示す。定
電圧回路9Aは、直流電源91、抵抗92及びツエナー
ダイオード93からなり、一定の電圧VDを生成する。
基準電圧設定回路9Bは、抵抗94と抵抗95からな
り、基準電圧VRを出力する。96は第1のスイッチ
で、入力側は定電圧回路9Aに接続され、スイッチ指令
SWAにより、オンもしくはオフの状態に設定され、出
力側はケーブルDに接続されている。97は第2のスイ
ッチで、入力側は接地され、スイッチ指令SWBによ
り、オンもしくはオフの状態に設定され、出力側はケー
ブルEに接続されている。98は比較器で、反転入力側
は基準電圧設定回路9Bに接続され、非反転入力側はケ
ーブルEと共にスイッチ97の出力側に接続され、出力
側は接触検出信号として制御装置8に接続されている。
【0016】以上の構成で、制御装置8は、紙テープ7
からパートプログラムを呼出し、このパートプログラム
に基づいて、X軸移動指令、Y軸移動指令、Z軸移動指
令及びスピンドル回転指令を生成し、それぞれX軸モー
タ6X、Y軸モータ6Y、Z軸モータ6Z及び回転用モ
ータ6Sに出力する。
【0017】X軸モータ6Xは、X軸移動指令に基づい
て、テーブル1をX軸方向に移動させ、Y軸モータ6Y
は、Y軸移動指令に基づいて、スピンドル4をY軸方向
に移動させ、Z軸モータ6Zは、Z軸移動指令に基づい
て、スピンドル4をZ軸方向に移動させ、回転用モータ
6Sは、スピンドル回転指令に基づいて、スピンドル4
のロータを回転させることによってドリル5を回転させ
る。ドリル5は、一定の速度で回転しながら、プリント
基板3上の所望のX軸、Y軸の位置に位置決めされた
後、Z軸方向に移動されてプリント基板3の穴明けを行
う。
【0018】以下、ドリル5が待機位置Z0からプリン
ト基板3の導体層3cまで下降する動作について、説明
する。ドリル5が待機位置Z0にあるとき、制御装置8
はスイッチ指令SWBを出力している。スイッチ97は
オン状態に設定され、ケーブルEを介して、電極2bと
導体層3cを接地する。
【0019】制御装置8がスイッチ指令SWAを接触検
出装置9に出力すると、スイッチ96は、スイッチ指令
SWAにより、オン状態に設定され、定電圧回路9Aか
らの一定の電圧VDをケーブルDを介して、導体層3a
に印加する。制御装置8は、Z軸移動指令をZ軸モータ
6Zに出力し、スピンドル4を下降させることにより、
ドリル5を下降させる。
【0020】ドリル5が導体層3aと接触すると、導体
層3aに印加されている電圧VDがドリル5にも印加さ
れる。すると、スピンドル4に組み込まれたロータとテ
ータが非接触で、ロータが機械本体とは電気的に絶縁さ
れているので、ドリル5とロータは共に充電される。し
たがって、ドリル5が下降して、ドリル5と導体層3a
間に隙間があいても、充電された電荷がドリル5とロー
タに蓄えられている。
【0021】ドリル5がZ2(絶縁層3b内の所定の位
置)に達すると、スイッチ97は、制御装置8から入力
されるスイッチ指令SWBにより、オフ状態に設定され
る。すると、電極2bの電圧が比較器98に入力され
る。さらに、ドリル5が下降して、導体層3cに接触す
ると、ドリル5とロータに蓄えられた電荷が導体層3c
に放出され、導体層3cの電圧が上昇する。導体層3c
の電圧は、電極2bを介して比較器98に検出電圧Ve
として印加される。
【0022】この導体層3cの検出電圧Veは、ドリル
5とスピンドル4に組み込まれたロータの静電容量をC
1、導体層3cと電極2bの静電容量をC2、スイッチ
97の入力側の接地電圧をVEとすると、 Ve=(C1・VD+C2・VE)/(C1+C2)と
なる。
【0023】比較器98は、ケーブルEを介して入力さ
れた導体層3cの検出電圧Veと基準電圧設定回路9B
から入力されている基準電圧VRとを比較する。図3に
示すように、検出電圧Veが基準電圧VRより高いの
で、比較器98は接触検出信号を制御装置8に出力す
る。
【0024】制御装置8は、接触検出信号が入力される
と、Z軸移動指令をZ軸モータ6Zに出力し、ドリル5
の下降を停止させ、待機位置Z0に上昇させる。このと
き、スイッチ96は、制御装置8から入力されるスイッ
チ指令SWAによりオフ状態に設定され、プリント基板
3の導体層3aへの電圧VDの印加を中断する。
【0025】スイッチ97は、制御装置8から入力され
るスイッチ指令SWBによりオン状態に設定され、再
び、導体層3cを接地する。以降、同様にして、パート
プログラムに基づいて、次の穴明けを行う。
【0026】本実施例によれば、導体層3aに電圧VD
を印加した状態で、ドリル5を導体層3aに接触させる
ことにより、導体層3aに印加された電圧VDによりド
リル5とロータを充電し、充電されたドリル5を導体層
3cに接触させることにより、ドリル5とロータに蓄え
られた電荷を導体層3cに放出させ、このときの導体層
3cの電圧Veを検出するようにしたので、ドリル5と
導体層3aとの間に隙間があっても、ドリル5が導体層
3cに達したことを検出することができる。
【0027】また、ドリル5でバイアホールをあける場
合、ドリル5が導体層3cに達したことを検出する接触
検出信号を利用して、ドリル5の下降を導体層3c内で
停止させ、バイアホールをブラインドホールとして形成
するようにしたので、プリント基板3の下の当て板が不
要になり、当て板を用意する前作業、ベークライト等か
らなる当て板を産業廃棄物として処分する後作業も不要
となり、加工費や作業工数を減らすことができる。
【0028】
【発明の効果】本発明によれば、プリント基板の表側の
導体層に電圧を印加した状態で、ドリルを表側の導体層
に接触させることにより、ドリルを充電し、充電された
ドリルを裏側の導体層に接触させることにより、ドリル
に蓄えられた電荷を裏側の導体層に放出させ、このとき
の裏側の導体層の電圧を検出するようにしたので、ドリ
ルと表側の導体層との間に隙間があっても、ドリルが裏
側の導体層に達したことを検出することができる。
【0029】また、ドリルでバイアホールをあける場
合、ドリルが裏側の導体層に達したことを検出する接触
検出信号を利用して、ドリルの下降を裏側の導体層内で
停止させ、バイアホールをブラインドホールとして形成
するようにしたので、プリント基板の下の当て板が不要
になり、当て板を用意する前作業、当て板を産業廃棄物
として処分する後作業も不要になり、加工費や作業工数
を減らすことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のプリント基板穴明機のブロック図であ
る。
【図2】本発明のプリント基板穴明機の接触検出装置の
回路図である。
【図3】接触検出装置の動作を説明するための波形図及
びプリント基板の断面図である。
【符号の説明】
3 … プリント基板 5 … ドリル 8 … 制御装置 9 … 接触検出装置

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ドリルを移動及び回転させることによ
    り、表側と裏側の両面に導体層のあるプリント基板に穴
    明けするプリント基板穴明機において、パートプログラ
    ムに基づいて上記ドリルを移動及び回転させるための指
    令と、第1のスイッチ指令及び第2のスイッチ指令を生
    成する制御装置を設け、定電圧回路と、上記制御装置か
    ら入力される上記第1のスイッチ指令により、上記定電
    圧回路の出力電圧を上記プリント基板の表側の導体層に
    印加する第1のスイッチと、上記制御装置から入力され
    る上記第2のスイッチ指令により、上記プリント基板の
    裏側の導体層を接地する第2のスイッチと、基準電圧設
    定回路と、上記プリント基板の裏側の導体層の検出電圧
    と上記基準電圧設定回路により設定された基準電圧とを
    比較して、その比較結果を制御装置に出力する比較器と
    からなる接触検出装置を設けたことを特徴とするプリン
    ト基板穴明機。
JP15026292A 1992-06-10 1992-06-10 プリント基板穴明機 Withdrawn JPH05337895A (ja)

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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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Legal Events

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Effective date: 19990831