JPH09172262A - 多層プリント配線板のスルーホール穴明け機 - Google Patents
多層プリント配線板のスルーホール穴明け機Info
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- JPH09172262A JPH09172262A JP34911095A JP34911095A JPH09172262A JP H09172262 A JPH09172262 A JP H09172262A JP 34911095 A JP34911095 A JP 34911095A JP 34911095 A JP34911095 A JP 34911095A JP H09172262 A JPH09172262 A JP H09172262A
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- Machine Tool Sensing Apparatuses (AREA)
- Drilling And Boring (AREA)
- Perforating, Stamping-Out Or Severing By Means Other Than Cutting (AREA)
- Production Of Multi-Layered Print Wiring Board (AREA)
Abstract
提供。 【解決手段】 基板83には複数の基準パターンが形成
されており,複数のサブテーブル15と,メインテーブ
ル11と,工具台20と,X線光源31及びX線センサ
ー32を備える検知装置30と,制御手段とを有する。
サブテーブル15には,メインテーブル11上の取り付
け位置を調整する位置調整手段161〜164が設けら
れており,サブテーブル15とメインテーブル11に
は,光路を形成するためのX線の透過穴151,111
が適宜設けられている。制御手段は,基板83の複数の
基準パターンの座標位置が所定の基準座標位置に一致す
るようサブテーブル15のメインテーブル11上の位置
を調整する。
Description
ルーホールを同時に穴明けするスルーホール穴明け機に
関する。
成してから積層し,スルーホールの穴明け後に外層パタ
ーンが形成される。複数の多層プリント配線板のスルー
ホールを同時に穴明けするスルーホール穴明け機は,図
6に示すように,穴明け対象の多層プリント配線板81
を1枚づつ取り付ける複数のサブテーブル91と,複数
のサブテーブル91を上面に取り付けるメインテーブル
92と,各サブテーブル91に対応する複数のドリル9
4を取り付け縦横両方向に運動する工具台93とを有し
ている。
ルネジ932を用いて横(X)方向に運動し,一方,メ
インテーブル92は,図7に示すように,駆動モーター
921とボールネジ922を用いて縦(Y)方向に運動
する。そして,工具台93とメインテーブル92とを所
定の位置に移動させた後,ドリル94のスピンドル94
1を下降させて,スルーホールを基板81に穿設する。
図6において,符号942,943は,スピンドル94
1を下降させる駆動モーターとボールネジであり,符号
95はメインテーブル92及び工具台93を設置する基
台である。
製作工程の途中において予め基準用の穴811(図6)
が穿設されており,基準穴811をサブテーブル91の
ピン911に嵌着させることにより,ドリル94の座標
と多層プリント配線板81のパターンの座標との位置合
わせがなされている。上記基準穴811には,ピンラミ
ネーション法によって基板を積層する際に基板81に穿
設されるピン穴をそのまま用いたもの,内層パターンに
設けた基準パターンをX線で透視して別個に穴を穿設し
たもの等がある。
プリント配線板81の多層化を行う場合には,外層基板
と内層基板のそれぞれに同一のピン穴を明けておき,基
準ピンに各基板のピン穴を挿通させたのち加熱圧着され
るが,このピン穴をスルーホールの穴明けの基準穴81
1として兼用する。また,後者の方法は,内層パターン
に予め位置決め用の基準パターンを設けておき,X線で
透視してこの基準パターンを検知し,検知した基準パタ
ーンの位置を基準座標にして,基準穴811を別個に穿
設するものである。また,後者の場合には,X線で透視
する代わりに検知用の孔を基板に座ぐって基準パターン
を見つけ出してもよい。
による従来の穴明け方法は,特に多層プリント配線板の
微細化に伴い,一段と高精度の穴明けが要求され穴明け
精度が不十分である。即ち,次のような要因によって穴
明け位置に誤差が生じ,要求精度に対して必ずしも十分
な精度が得られなくなっている。
を基準穴として用いる前記第一の方法では,加熱圧着時
に基板に熱収縮が生じ,これによってピン穴間のピッチ
にバラツキや位置ズレが発生する。そのため,このピン
穴を穴明け機のピンにセットした時に多層プリント配線
板の位置にバラツキが生じ,内層パターンとスルーホー
ルの位置合わせの精度が悪化する。
穴を穿設する第2の方法は,基板側の内層パターンと基
準穴との位置関係は非常に精度が高くなるが,穴明け機
側のサブテーブルのピンとドリルのスピンドルとの間に
は誤差があり,また,この誤差はサブテーブル毎にバラ
ツキがある。従って,これを原因とするスルーホールの
穴位置の誤差は回避することができない。例えば,ある
サブテーブルにおけるピンとスピンドルの関係を適正に
しても,他のサブテーブルでは両者の位置にズレがある
といった精度のバラツキ現象を避けることが出来ない。
ンドルとの間の位置ズレによる後者の誤差は,第一の方
法においても加重されて同様に生ずるものである。本発
明は,かかる従来の問題点に鑑みてなされたものであ
り,精度良く穴明けすることのできる多層プリント配線
板のスルーホール穴明け機を提供しようとするものであ
る。
板のスルーホールを同時に穴明けするスルーホール穴明
け機であって,上記多層プリント配線板の内層パターン
には,内層パターンの基準となる複数の位置を示す複数
の基準パターンが予め形成されており,上記スルーホー
ル穴明け機は,穴明け対象の多層プリント配線板を1枚
づつ取り付ける複数のサブテーブルと,複数の上記サブ
テーブルを上面に取り付けるメインテーブルと,上記各
サブテーブルに対応するドリルを取り付け上記メインテ
ーブルに対向する工具台と,X線光源及びX線センサー
を備えて上記基準パターンの位置を検知する検知装置で
あって,上記サブテーブル毎に設けられており且つ対応
するドリルのスピンドル座標とX線センサーの座標との
位置関係が予め規定されているものと,この基準パター
ン検知装置の検出信号を受ける制御手段とを有してお
り,上記工具台とメインテーブルとの間には縦横両方向
に両者の相対運動を可能とする駆動手段が設けられてお
り,かつ,上記サブテーブルには,メインテーブル上の
取り付け位置を調整する位置調整手段が設けられてお
り,また,上記サブテーブルとメインテーブルには,上
記X線光源からX線センサーに至る光路を形成するため
のX線の透過穴が適宜設けられており,上記制御手段
は,上記検知手段が検知した単一の多層プリント配線板
に属する複数の基準パターンの座標位置が所定の基準座
標位置に全て一致するよう又は所定の基準座標位置に平
均的に近づくよう上記サブテーブルのメインテーブル上
の位置を調整することを特徴とする多層プリント配線板
のスルーホール穴明け機にある。
点は,内層パターンには,内層パターンの基準となる位
置を示す複数の基準パターンが予め形成されており,ま
た,内層パターンの位置を検知する検知装置がサブテー
ブル毎に設けられ,ドリルのスピンドル座標とX線セン
サーの座標との位置関係が予め規定されていることであ
る。
ンサーの座標との位置関係が予め規定されているとは,
X線センサーの座標とスピンドルの座標の関係が正確に
押さえられており,従って,X線センサーによって基準
パターンの位置を検知することにより基準パターンとス
ピンドルの位置関係が正確に把握することができるよう
になっていることである。そのため,例えば,X線セン
サーを工具台に取り付けて,工具台のスピンドルの座標
とX線センサーの座標の関係を正確に把握出来るように
する。
るから,基板に損傷を与えることなく内層パターン中に
存在する基準パターンをX線の透視によってセンサーに
正確に把握することが出来る。そして,X線センサーに
よって基準パターンを検知するために,上記サブテーブ
ルとメインテーブルには,上記X線光源からX線センサ
ーに至る光路を形成するためのX線の透過穴が適宜設け
られている。なお,センサーに使用する光線の条件は,
基板の材料の透過率とパターンの材料の透過率との間に
大きな差のあるものであり且つ基板に損傷を与えないも
のであればよく,X線でなくてもよい。また,上記検知
装置は,各サブテーブル毎に設けられているからサブテ
ーブルに取り付けられた全ての基板について,別個にそ
れぞれの基準パターンの位置ズレを検知することができ
る。
点は,サブテーブルに対して,メインテーブル上の取り
付け位置を調整する位置調整手段が設けられており,制
御手段は,上記検知手段が検知した単一の多層プリント
配線板に属する複数の基準パターンの座標位置が所定の
基準座標位置に全て一致するよう又は所定の基準座標位
置に平均的に近づくよう上記サブテーブルのメインテー
ブル上の位置を調整することである。
の基準パターンと対応するドリルのスピンドルとの位置
関係を精度よく調整することが出来る。なお,基準パタ
ーンの座標位置が所定の基準座標位置に全て完全に一致
することが理想的であるが,後述する図4に示すように
基準パターン間に位置ずれがあり,実際上はこうならな
いことが多いから,基準パターン間の位置ずれに片寄り
が生じないように,各基準パターンが基準座標位置に平
均的に近づくようにする。
よれば,基準パターン(基板)とドリルとの間の位置関
係を直接かつ個別的に調整するから,基板取り付け用の
サブテーブルのピンや基板のピン穴の位置精度が低くて
も全く問題がない。
は,定期的に又は外部からの指令に基づいて,点検用の
スルーホールをプリント配線板に穿設し,その実際の穴
明け位置と指令値とのズレ量(ΔX,ΔY)を検出し,
そのドリルに対応するサブテーブルの基準パターンの基
準座標位置を上記ズレ量の符号を反転させた量(−Δ
X,−ΔY)だけ補正することが好ましい。請求項1に
かかる発明では,ドリルの刃先が,例えば図5に示すよ
うに,曲がったり変形する等の原因により,スピンドル
の軸心に対してズレΔDが生じた場合には,結果として
スルーホールの穴明け位置にΔDだけのズレが生ずるこ
ととなる。
により,ドリル刃先の基準位置からのズレを補正するこ
とができる。即ち,上記のようにドリルに対して穴明け
を指令して実際に穴明けし,その穴位置を検知装置で検
知する。この穴のズレ量(ΔX,ΔY)は,ドリルのス
ピンドル軸心に対するズレを示すから,このズレ量(Δ
X,ΔY)だけ基板を反対方向に移動しておくことによ
り,刃先の位置ズレを補正することが出来る。なお,X
線検知装置で点検用の上記穴位置を明瞭に検知するた
め,上記点検用の穴は内層パターンのパターンのある位
置に明けることが好ましい。
属する複数の基準パターンの数に対応して複数設けても
よいが,請求項3に記載のように,検知装置のセンシン
グの位置を可変にして,同一多層プリント配線板に属す
る複数の基準パターンの位置は1台の検知装置で検知す
るようにすることが好ましい。これによって,装置の構
成が簡素となり安価にすることが出来るからである。
配線板83のスルーホールを同時に穴明けするスルーホ
ール穴明け機1であり,多層プリント配線板83の内層
パターンには,内層パターンの基準となる位置を示す複
数の基準パターン84(図3)が予め形成されている。
多層プリント配線板83を1枚づつ取り付ける複数のサ
ブテーブル15と,複数のサブテーブル15を上面に取
り付けるメインテーブル11と,各サブテーブル15に
対応するドリル21を取り付けメインテーブル11に対
向する工具台20と,X線光源31及びX線センサー
(カメラ)32を備えて上記基準パターン84の位置を
検知する検知装置30であって,サブテーブル15毎に
設けられており且つ対応するドリル21のスピンドル2
11の座標とX線センサー32の座標との位置関係が予
め規定されているものと,この基準パターン検知装置3
0の検出信号を受ける図示しない制御手段とを有してい
る。
は縦横両方向に両者の相対運動を可能とする駆動手段
(後述する第1駆動手段12及び第2駆動手段22)が
設けられており,かつ,サブテーブル15には,メイン
テーブル11上の取り付け位置を調整する位置調整手段
161〜164(図2)が設けられている。また,サブ
テーブル15とメインテーブル11には,図3に示すよ
うに,基準パターン84の下方に位置するX線の光路に
は透過穴151,111が設けられている。
した単一の多層プリント配線板83に属する複数の基準
パターン84の座標位置が所定の基準座標位置に全て一
致するよう又は所定の基準座標位置に平均的に近づくよ
うに,位置調整手段161〜164を操作しサブテーブ
ル15のメインテーブル11上の位置を調整する。
定してドリル31に対して基板83に穴明け動作させる
ことができる。そして,定期的に又は外部からの指令に
基づいて,点検用のスルーホールを点検用のプリント配
線板に穿設し,その実際の穴明け位置と指令位置とのズ
レ量(ΔX,ΔY)を検知装置30で検出し,そのドリ
ル21に対応するサブテーブル15の基準パターン84
の基準座標位置を上記ズレ量の符号を反転させた量(−
ΔX,−ΔY)だけ,位置調整手段161〜164を操
作して補正する(ΔX,ΔYは互いに直行する横又は縦
の座標の位置ずれを示す)。
びX線センサー32の位置を変更してセンシングの位置
を変更することが可能であり,同一の多層プリント配線
板83に属する複数の基準パターン84の位置を1台で
検知することができる。以下,それぞれについて説明を
補足する。
に示すように,同一の指定位置に同一の大きさの基準パ
ターン84が形成されており,製造誤差等により図4に
示すように互いに僅かの位置ズレが生ずることがあるが
略同一の位置にある。多層プリント配線板83を取り付
けるサブテーブル15には,モーターとボールネジから
なる4個の位置調整手段161〜164が設けられてお
り,それぞれの駆動量を変えることにより,サブテーブ
ル15を平行移動または回転運動させることが出来る。
図3において,符号17は,多層プリント配線板83の
ピン穴を挿通して固定するピンであり,符号18は,多
層プリント配線板83が動かないようにしっかりと把持
するクランプ部材である。
に,モーター121とボールネジ122からなる第1駆
動手段12が設けられており,メインテーブル11を縦
(Y)方向に平行移動させる。一方,工具台20には,
図1に示すようにモーター221とボールネジ222か
らなる第2駆動手段22が設けられており,工具台20
を横(X)方向に平行移動させる。
作動させることにより,ドリル21の位置をスルーホー
ルを形成する位置に移動させることができる。そして,
図1に示すスピンドルモーター212を駆動して,ドリ
ル31を下降させスルーホールを基板83に穿設する。
取り付ける基台10には,X線光源31を取り付けたス
ライドテーブル33が装着されており,スライドテーブ
ル33はモーター341とボールネジ342とからなる
第3駆動手段34に駆動されて横方向に移動することが
できる。同様に,X線センサー(カメラ)32は,前記
第2駆動手段22を介して工具台20と共に横方向に移
動することが出来る。また,メインテーブル11は,第
1駆動手段12によって縦方向に移動するとが出来るか
ら,第1〜第3駆動手段12,22,34を駆動して,
X線光源31とX線センサー32を基準パターン84
(透過穴151,111)の位置に自由に移動すること
ができる。
ターン84を検知する。続いて,制御手段は,基準パタ
ーン84の中心位置が所定の座標位置に一致するよう,
位置調整手段161〜164を操作してサブテーブル1
5の位置を制御する。例えば,図4に示すように,2箇
所における3個の基準パターン84の重心位置G1,G
2が所定の位置O1,O2にバランスよく近づくよう
に,サブテーブル15を移動(平行移動矢印P及び回転
運動矢印R)させる。そして,上記基準パターン84の
位置合わせは,各サブテーブル15の基板83について
別個に行われるからスルーホールの位置精度は均一にな
る。
ば,基準パターン84(基板83)とドリル21との間
の位置関係を直接的かつ個別的に精度よく調整する。従
って,基板83取り付け用のサブテーブル15のピン1
7や基板83のピン穴の位置精度が低くても全く問題が
ない。また,制御手段は,定期的に点検用のスルーホー
ルをプリント配線板83に穿設し,その実際の穴明け位
置と指令位置とのズレ量(ΔX,ΔY)を検出し,それ
に基づいた前記補正を行うからドリル31の特性の変
化,例えば図5に示す刃先210の曲がりΔDにも対応
することができる。
く穴明けすることのできる多層プリント配線板のスルー
ホール穴明け機を得ることができる。
図。
X線透視した模式的な平面図。
Claims (3)
- 【請求項1】 複数の多層プリント配線板のスルーホー
ルを同時に穴明けするスルーホール穴明け機であって,
上記多層プリント配線板の内層パターンには,内層パタ
ーンの基準となる複数の位置を示す複数の基準パターン
が予め形成されており,上記スルーホール穴明け機は,
穴明け対象の多層プリント配線板を1枚づつ取り付ける
複数のサブテーブルと,複数の上記サブテーブルを上面
に取り付けるメインテーブルと,上記各サブテーブルに
対応するドリルを取り付け上記メインテーブルに対向す
る工具台と,X線光源及びX線センサーを備えて上記基
準パターンの位置を検知する検知装置であって,上記サ
ブテーブル毎に設けられており且つ対応するドリルのス
ピンドル座標とX線センサーの座標との位置関係が予め
規定されているものと,この基準パターン検知装置の検
出信号を受ける制御手段とを有しており,上記工具台と
メインテーブルとの間には縦横両方向に両者の相対運動
を可能とする駆動手段が設けられており,かつ,上記サ
ブテーブルには,メインテーブル上の取り付け位置を調
整する位置調整手段が設けられており,また,上記サブ
テーブルとメインテーブルには,上記X線光源からX線
センサーに至る光路を形成するためのX線の透過穴が適
宜設けられており,上記制御手段は,上記検知手段が検
知した単一の多層プリント配線板に属する複数の基準パ
ターンの座標位置が所定の基準座標位置に全て一致する
よう又は所定の基準座標位置に平均的に近づくよう上記
サブテーブルのメインテーブル上の位置を調整すること
を特徴とする多層プリント配線板のスルーホール穴明け
機。 - 【請求項2】 請求項1において,前記制御手段は,穴
明けの座標位置を指定してドリルに対して基板への穴明
け動作させることが可能であり,上記制御手段は,定期
的に又は外部からの指令に基づいて,点検用のスルーホ
ールをプリント配線板に穿設し,その実際の穴明け位置
と指令値とのズレ量(ΔX,ΔY)を前記検知装置を介
して検出し,そのドリルに対応するサブテーブルの基準
パターンの基準座標位置を上記ズレ量の符号を反転させ
た量(−ΔX,−ΔY)だけ補正することを特徴とする
多層プリント配線板のスルーホール穴明け機。 - 【請求項3】 請求項1または請求項2において,前記
検知装置は,センシングの位置を変更することが可能で
あり,同一多層プリント配線板に属する複数の基準パタ
ーンの位置を1台で検知することを特徴とする多層プリ
ント配線板のスルーホール穴明け機。
Priority Applications (1)
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JP34911095A JP3783260B2 (ja) | 1995-12-19 | 1995-12-19 | 多層プリント配線板のスルーホール穴明け機 |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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ID=18401560
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