TW201446094A

TW201446094A - 心軸下降距離資訊檢測機構及組裝有心軸下降距離資訊檢測機構之基板加工裝置

Info

Publication number: TW201446094A
Application number: TW102147742A
Authority: TW
Inventors: Yasuhiko Kanaya; Tsuneo Shinada
Original assignee: Ofuna Entpr Japan Co Ltd
Priority date: 2013-05-25
Filing date: 2013-12-23
Publication date: 2014-12-01
Also published as: TWI522023B; JP5807863B2; JP2014226764A

Abstract

本發明是一種心軸下降距離資訊檢測機構及組裝有心軸下降距離資訊檢測機構之基板加工裝置，其利用心軸鑽頭，在欲正確地穿孔至基板之期望導體層為止時，可使外在影響因素等消失，並確實地檢測有無朝鑽頭之期望導體層接觸。又，在加工裝置內將相同基板作為2片1組地固定於加工台上，並將高頻交流之輸出的其中一方與變流器之2個輸入捲線連接而使其在變流器產生之磁通方向彼此抵銷，且對兩基板之期望導體層通電，藉此利用心軸將其中一方基板穿孔，當鑽頭與該當期望導體層接觸時，就利用其接觸，透過該當心軸之心軸本體與轉子間之靜電容量，電流會流動，且據此由在變流器之輸出捲線側有電流產生之情況來檢測有無其輸出，藉此判定有無朝鑽頭期望導體層接觸，便可獲得心軸從起初位置至此之下降距離資訊。

Description

心軸下降距離資訊檢測機構及組裝有心軸下降距離資訊檢測機構之基板加工裝置

發明領域

本發明是有關於一種心軸下降距離資訊檢測機構，其利用組裝有在前端已設置鑽頭之心軸的基板加工裝置，對多層構造印刷基板，特別是在進行盲孔加工或埋頭孔加工等時，可掌握鑽頭前端位置並確實地加工至該多層構造之印刷基板的期望內層導體層為止。

發明背景

以往，作為對於組裝有心軸之基板加工裝置(以下，單純稱為「裝置」。)的印刷基板(以下，單純稱為「基板」。)的加工，一般而言為人所知的有貫通孔加工或外周加工。又，所謂的貫通孔加工是指對蝕刻加工前配置於基板上之配線圖型的基板原材料，進行用以連接用於安裝元件之貫通孔或配線圖型之表與背的通孔等的孔加工者，又，所謂的外周加工是指進行基板外周或基板安裝孔、變形孔之加工者。

但近年伴隨著基板本身是由複數個絶緣層、與設於其之表面或是之間的導體層所構成的多層化基板，在已結束貫通孔加工或配線圖型之蝕刻加工等的狀態下，作為對該已多層化之基板之加工，會進行盲孔加工或埋頭孔加工等。又，所謂的盲孔加工是指只將通孔之一部分削除至期望內層導體層面為止，藉此進行除去多餘之配線的加工者，又，所謂的埋頭孔加工是指將印刷基板之一部分埋頭孔加工至期望內層導體層面為止，並安裝電子零件於其之部分，或是藉由只殘留1層的背面導體，而在此進行使基板折曲之加工者。

在此，所謂的期望內層導體層是指在具有包夾於複數個絶緣層與該絶緣體層之適宜位置之內層導體層的多層構造基板中，加工者藉由將絶緣層穿孔而期望使其露出之內層導體層。

但，例如圖3所示，這些盲孔加工或埋頭孔加工中，由3層絶緣層所構成之多層化基板中，使期望內層導體層為第1內層導體層9，從第1絶緣層14側(以下稱為「表面側」，相反側之第3絶緣層16側稱為「背面側」。)到第1內層導體層9為止來進行埋頭孔加工之後，可用組裝於加工裝置之心軸前端的鑽頭，朝第1絶緣層14開孔，但此時，第1絶緣層14之厚度為50至100μm，並以進入至其第1絶緣層14內的形狀來形成第1內層導體層9，並由於其第1內層導體層9的厚度為12至25μm，因此必須從超越第1絶緣層14之位置到第1內層導體層9之厚度即未滿25μm之位置，來停止鑽頭之穿孔。且，導體層亦為了其安定之電性導通，需要盡可能地使其殘存，故，已將第1絶緣層14穿孔之情形下，在適切之位置停止鑽頭之穿孔，來作為加工中鑽頭高度位置的檢測精度，會要求大致±2μm的檢測精度。

故，作為檢測在其心軸鑽頭之穿孔位置來控制加工的裝置或是方法，以往，會考慮如以下之裝置。即作為第1裝置，例如在前述圖3記載之基板欲從表面側到第1內層導體層9為止進行埋頭孔加工時，安裝於台座上之多層化基板內，利用埋頭孔加工，從欲使其露出之第1內層導體層9將電極拉出並設置拉出電極的同時，將電源其中一極與基板加工裝置之心軸鑽頭(或是與其為一體之轉子)來連接之情形下，在電源之另一極設置探針，使其與前述拉出電極接觸，藉此鑽頭便會從表面側穿孔並到達第1內層導體層9，藉由鑽頭前端與第1內層導體層9接觸，電氣電路便會成為封閉電路，來自電源之電流會流動，藉此將其訊號化來控制鑽頭的旋轉。

又進一步地，雖是相同地電性地檢測鑽頭與期望內層導體層之接觸者，但為了避免第1裝置之缺點即連接電源其中一極與基板加工裝置之心軸鑽頭(或是與其為一體之轉子)的困難度，作為第2裝置，如同以下，實用化了利用在安裝鑽頭之轉子與心軸本體之間有靜電容量存在的情況來施加高頻電流並檢測透過靜電容量之電流變化者。即，如圖4所記載，從高頻電源即高頻振盪器18經過同軸纜線19，將GDN線23與基板加工裝置B之筐體36連接的同時，輸出線24與變流器39之輸入捲線40其中一端連接，進而將該輸入捲線40之另一端與心軸本體1連接。此時，心軸本體1對於筐體36用絶緣體37絶緣地來設置。在安裝鑽頭5之轉子3與心軸本體1之間會有一定之靜電容量p存在。又，變流器39之輸出捲線42會經由檢波電路21而與檢測器22連接。

另一方面，將圖3所記載之基板7當作檢測對象物，將第1內層導體層9當作期望內層導體層，並將該基板7固定於筐體36內之絶緣的加工台上的同時，使心軸a定位於前述檢測對象物基板7之上方的預定位置。除此之外，從高頻振盪器18施加1MHz之高頻電流並使鑽頭5旋轉的同時使心軸a下降，對基板7開始穿孔，當鑽頭5前端與第1內層導體層9即銅箔接觸時，從與輸入捲線40連接之心軸a，透過前述轉子3與心軸本體1之間的靜電容量p，朝轉子3、鑽頭5、第1內層導體層9會有電流流動，進而，透過第1內層導體層9與筐體36間之靜電容量r，朝筐體36有電流流動，並回到高頻振盪器18。且，利用該新產生之電流，在變流器39之鐵芯41有磁通產生，在輸出捲線42有新電流產生，並將其新產生電流經由檢波電路21，利用檢測器22來檢測，便可檢測鑽頭5將第1絶緣層14穿孔且其之前端已到達第1內層導體層9之情形。將其之檢測結果作為訊號朝控制部(未圖示)輸送，該控制部便會發出停止鑽頭5之旋轉等必要的指示。藉此，可判別固定於基板加工裝置B之加工台上之檢測對象物基板7之期望內層導體層即第1內層導體層9距離加工台的高度位置，為了正確地進行穿孔至基板之期望內層導體層即第1內層導體層9為止，從加工前之心軸a之起初位置該下降多少距離，作為資訊來取得(該資訊稱為「下降距離資訊」。)。

但，在藉由鑽頭5前端與第1內層導體層9單純地接觸，電氣電路會成為封閉電路，來自電源之電流會流動，藉此將此訊號化之前述第1裝置中，實際上會有必須在電源其中一極與基板加工裝置之心軸，需要形成將高速旋轉之鑽頭或是與其為一體之轉子連接而形成封閉電路之非常困難之構成的缺點。

又，在使用前述第2高頻之裝置中，亦會有如以下之缺點。即，第1，必須將心軸本體從筐體電性地絶緣，但其之絶緣方法在構造上非常困難且高成本。第2，即使將心軸本體利用絶緣物來電性地從筐體絶緣，透過心軸內之馬達捲線等的電子零件，在心軸本體與筐體之間會有靜電容量t存在，即使心軸之鑽頭前端未與期望內層導體層接觸，透過該靜電容量t，會有電流流動，其之電流會成為用檢測器檢測電流時的外在影響因素，不易判定是否鑽頭前端與期望內層導體層有接觸，而使判定精度降低。第3，期望內層導體層即銅箔之面積本身較小時，其之期望內層導體層與筐體之間的靜電容量r亦較小，故，鑽頭5之前端與第1內層導體層9即銅箔接觸，因而新產生之電流亦較微弱，其之電流變化也會埋沒在外在影響因素中，即使欲在變流器39之輸出捲線42檢測新產生之電流，由於判定精度變低，因此必須依每一基板之種類來調整判定基準值，故，可說會有加工所需之時間會變長的缺點。第4，轉子有利用空氣軸承來支持者，與用陶瓷軸承來支持者，但埋頭孔加工用或路由器加工用之心軸中，主要是使用陶瓷軸承。然而相對於陶瓷軸承之靜電容量(即，使用陶瓷軸承時之心軸本體與轉子之間的靜電容量)為約200pF，空氣軸承之靜電容量(即，使用空氣軸承時之心軸本體與轉子之間的靜電容量)為約1000pF，與使用了空氣軸承者相比，使用了陶瓷軸承時，本體與轉子間之靜電容量為大致5分之1，故，在利用透過心軸本體與轉子之間的靜電容量之電流變化的方式中，其之變化量非常少，不易判定變化之有無，便會使判定精度降低。第5，在基板加工時，相對於要求高精度，如前述第2至第4所記載，由於判定精度變低，因此例如相對於相同尺寸與構造之大量基板，施加相同之埋頭孔加工時，為了維持其之加工精度，必須依每一片來調整判定基準值，故，會有加工所需時間變長之缺點。第6，如前述第1所記載，必須將心軸本體從筐體絶緣，故，無法對心軸連接地線，心軸變成所謂的未接地金屬，故，為了確保安全性，必須個別的對應，而招致成本增加。

先行技術文獻專利文獻

[專利文獻1]日本特開昭61-131804號公報

[專利文獻2]日本特開平8-130379號公報

發明概要

欲解決之課題是在使用習知之高頻交流裝置中，外在影響因素存在之情形下，檢測之電流變化的絶對量較少，故，無法獲得足夠之精度，又，故會有為了以高精度之加工而加工時間長時間化之問題點，並必須將心軸本體從筐體絶緣因而高成本之問題點。

本申請發明是在基板加工時，對於相同尺寸與構造之大量基板施加相同之加工，故，將作為檢測對象之基板作為2片1組，並將其之1組內其中一方交互地作為比較對象物，在加工前，使變流器輸出捲線側不會有電流產生，其中一方之心軸鑽頭會下降並與期望導體層接觸，藉此從新基板到鑽頭、轉子會有電流流動，進而透過轉子與心軸本體間之靜電容量，轉子、心軸本體、筐體會有電流流動，藉此利用其之電流來檢測變流器輸出捲線側所產生的電流，並藉此來檢測鑽頭之下降距離者。故，在與從高頻交流電源透過變流器輸入捲線且與變成其之1組的各基板期望導體層連接時，會連接成使變流器之各輸入捲線電流在變流器所產生之磁通彼此抵銷。

本申請發明是一種心軸下降距離資訊檢測機構，是將組裝有心軸之基板加工裝置之心軸鑽頭的下降距離加以檢測，並具有：高頻交流電源、捲數相同之2個輸入捲線、及具備1個以上輸出捲線之高頻用的變流器，並將檢測對象物基板、以及與該基板相同之比較對象物基板作為2片1組，個別獨立地從基板加工裝置之筐體絶緣，並在固定於筐體內之加工台上的情形下，前述高頻交流電源輸出之其中一方與前述筐體連接，另一方透過前述變流器之2個輸入捲線，個別與存在於前述2片各基板內之期望導體層連接，而使各輸入捲線電流在前述變流器產生之磁通方向會彼此抵銷，且將由心軸鑽頭前端與檢測對象物基板之期望導體層的接觸所產生之電流的變化作為從變流器輸出之電流的變化利用檢測器來檢測而成。

藉此，在心軸之鑽頭與2片基板均無接觸之狀態下，朝2個輸入捲線流動且與基板及筐體之間的靜電容量成比例的電流會相同，故，由其之電流所產生之磁通會彼此抵銷，明顯地，在各基板之期望導體層與筐體間如同未有靜電容量產生，在變流器之輸出捲線不會有輸出電流產生，輸出捲線側之輸出變成“0”。然而，當心軸鑽頭與檢測對象物基板接觸時，藉由鑽頭接觸，朝其接觸之側的輸入捲線流動之電流會只增加固定有與鑽頭之轉子及心軸本體的靜電容量成比例的電流分量，故，朝2個輸入捲線流動之電流會變得不相同，由其之電流所產生之磁通亦因與其之電流不同分量便不會抵銷而殘存，故在輸出捲線會有輸出電流產生。將該輸出電流用檢測器來檢測，來判定與存在於鑽頭與基板之期望導體層的接觸。如上所述，可用“1”、“0”訊號來檢測其之接觸的有無，故，可精密且正確地並用低成本來測定接觸的有無，又，組裝該當心軸下降距離資訊檢測機構之後，在組裝有心軸的組裝基板加工裝置，亦可對於所謂基板之不均或鑽頭之消耗、溫度變化之鑽頭或是期望導體層之膨脹或是收縮的大小的變化，正確地進行安定地盲孔加工或埋頭孔加工等，而該心軸是使用了固定心軸鑽頭之轉子與心軸本體間靜電容量較小陶瓷軸承者。

又作為不同的構成，是一種心軸下降距離資訊檢測機構，是將組裝有心軸之基板加工裝置之心軸鑽頭的下降距離檢測，其具有：高頻交流電源、捲數相同之2個輸入捲線、將具備1個以上輸出捲線之高頻用的變流器、以及將配置成串聯之電容器與開關作為1組並將該電容器與開關並聯配置複數組而成的模擬基板電路，又，將檢測對象物基板從基板加工裝置之筐體絶緣，在固定於筐體內之加工台上的情形下，前述高頻交流電源輸出之其中一方與前述筐體連接，並與前述模擬基板電路其中一方端子連接，另一方透過前述變流器之2個輸入捲線，個別與存在於檢測對象物基板內之期望導體層、及前述模擬基板電路之另一方端子連接，且調整模擬基板電路之開關而使其與檢測對象物基板之期望導體層與筐體間所產生的靜電容量大致相等，藉此使各輸入捲線電流在前述變流器產生之磁通會彼此抵銷，且將由心軸鑽頭前端與期望之導體層的接觸而產生之電流的變化作為從變流器輸出之電流的變化利用檢測器來檢測而成。

藉此，將事前在筐體與檢測對象物基板之期望導體層間所產生的靜電容量加以測定，操作模擬基板電路之開關並使其變成與其之靜電容量大致相同，藉此可將比較對象物基板用該模擬基板電路來代替，為了檢測心軸鑽頭之下降距離資訊，可只將該當檢測對象物基板固定於筐體內之加工台上為目的之加工正確地進行，便可以更短時間進行對大量基板之加工。

進而，此為組裝有設置了這些任一個心軸下降距離資訊檢測機構之心軸的基板加工裝置，並為設有根據由該心軸下降距離資訊檢測機構所檢測之下降距離資訊來控制心軸之動作的機構而成者。

根據由該當下降距離資訊檢測機構所檢測之資訊來控制心軸之動作，藉此可短時間且正確地進行對大量基板之加工作業。

本申請發明之心軸下降距離資訊檢測機構是一種有以下優秀效果者，其可用“1”、“0”訊號來檢測其之接觸的有無，故，如同由陶瓷軸承來支持轉子之心軸，即使為轉子與心軸本體間之靜電容量較小的心軸，亦可正確地檢測是否鑽頭前端與期望導體層有接觸，又，可排除外在影響因素，故，可高精度地確實檢測其之接觸的有無。故，即使對於基板之不均或鑽頭之消耗、溫度變化之鑽頭或是期望導體層之膨張或收縮的大小的變化，亦可安定且正確地進行盲孔加工或埋頭孔加工等。又，是一種具有以下優秀效果者，其根據由該檢測機構所檢測之下降距離資訊，藉由控制心軸之動作，利用鑽頭將絶緣層正確地穿孔，便可使期望導體層表面確實地露出，不會將期望導體層不必要地削除，便不會損及該當基板本身之性能，進而，亦無須使心軸本體對筐體絶緣，也不用花費用於絶緣之多餘的成本，又，亦可使心軸本體接地，亦無損及安全性。

進而，請求項1記載之發明中，是一種具有以下優秀效果者，其將相同尺寸與構造之基板作為2片1組，將其中一方作為另一方的比較對象物來使用，故，即使變更檢測對象物基板的種類，其之變更後亦可同樣地將相同尺寸與構造之基板作為2片1組，將其中一方作為另一方的比較對象物來使用，故，不需依每次其之變更來調整判定是否鑽頭前端對期望導體層有接觸的判定基準值，以此點亦可縮短加工時間，便可減低加工成本。

又，組裝有設置該當心軸下降距離資訊檢測機構之心軸的基板加工裝置，是具有以下優秀效果者，其利用由心軸下降距離資訊檢測機構所檢測之心軸下降距離資訊來控制心軸的動作，故，在對大量相同之基板施加相同加工時，在短時間可正確加工。

1、2‧‧‧心軸本體

3、4‧‧‧轉子

5、6‧‧‧鑽頭

7、8‧‧‧基板

9、10‧‧‧第1內層導體層

11‧‧‧第2內層導體層

12‧‧‧表面導體層

13‧‧‧背面導體層

14‧‧‧第1絶緣層

15‧‧‧第2絶緣層

16‧‧‧第3絶緣層

17‧‧‧檢測裝置

18‧‧‧高頻振盪器

19‧‧‧同軸纜線

20‧‧‧變流器

21‧‧‧檢波電路

22‧‧‧檢測器

23‧‧‧GND線

24‧‧‧輸出線

25‧‧‧第1輸入捲線

26‧‧‧第2輸入捲線

27‧‧‧鐵芯

28‧‧‧輸出捲線

29‧‧‧模擬基板電路

30‧‧‧檢測裝置

31‧‧‧指撥開關

32‧‧‧電容器

33‧‧‧端子

34‧‧‧端子

35‧‧‧切換開關

36‧‧‧筐體

37‧‧‧絶緣體

38‧‧‧檢測裝置

39‧‧‧變流器

40‧‧‧輸入捲線

41‧‧‧鐵芯

42‧‧‧輸出捲線

t‧‧‧靜電容量

A、A’‧‧‧基板加工裝置

B‧‧‧基板加工裝置

a、b‧‧‧心軸

K．1‧‧‧下降距離資訊檢測機構

K．2‧‧‧下降距離資訊檢測機構

p、q、r、s‧‧‧靜電容量

[圖1]是顯示心軸下降距離資訊檢測機構之構成的示意圖。(實施例1)

[圖2]是顯示不同心軸下降距離資訊檢測機構之構成的示意圖。(實施例2)

[圖3]是顯示檢測對象物基板之構造的示意圖。

[圖4]是習知例之示意圖。

此為可用低成本來提升檢測精度之目的者，其是藉由將相同之基板作為2片1組來使用，並在從高頻交流電源之輸出側透過變流器之輸入捲線與成為其1組的各基板之期望導體層連接時，連接成使變流器之各輸入捲線電流在變流器所產生之磁通方向會彼此抵銷而實現者。即，此為在比較對象物基板亦有相同之外在影響因素存在，故，不會有因其之兩者的差異而產生之變流器輸出捲線側的輸出電流，並藉由鑽頭前端與期望導體層接觸，朝檢測對象物基板有剩餘之電流流動，因其之剩餘的電流，變流器之各輸入捲線電流在變流器所產生之磁通方向無法完全抵銷，而在變流器之輸出捲線側有輸出電流產生，並將此用檢測器來檢測，藉此檢測對象物基板中，來判定鑽頭前端與期望導體層有接觸，並檢測其之位置或距離者。

又，為了即使只有用1片基板亦可正確地檢測心軸之下降距離資訊，會是取代將相同之基板作為2片1組時之比較對象物基板，而使用了模擬基板電路者。

進而，為了可對相同大量基板短時間且確實地施加加工，在組裝有心軸之基板加工裝置，會設有根據這些之心軸之下降距離資訊檢測機構、與其之已檢測的下降距離資訊來控制心軸之動作的機構。

[實施例1]

圖1是顯示本申請發明之第1實施例的示意圖。a是心軸，最初設於檢測對象物基板7之側，並由在心軸本體1與該心軸本體1利用陶瓷軸承來支持的轉子3、及支持於該轉子3之埋頭孔加工用的鑽頭5所構成，b是相同之心軸，最初設於比較對象物基板8之側，並由在心軸本體2利用陶瓷軸承來支持的轉子4、及支持於該轉子4之埋頭孔加工用的鑽頭6所構成。A是利用該當心軸a、b來進行埋頭孔加工等之基板加工裝置。且，本申請發明之心軸下降距離資訊檢測機構K．1是由後述2片1組之基板7、8、與2台心軸a、b及檢測裝置17，以及將這些利用線路連接的電氣電路所構成。又，本實施例中，顯示了心軸a、b為2隻之情形，但使各基板7、8交互地作為檢測對象物與比較對象物，藉此針對兩基板7、8，個別檢測下降距離資訊。又，通常，1台加工裝置設有2之倍數的心軸，故，此時可將本實施例之心軸下降距離資訊檢測機構K．1以心軸2台為1組來1個1個地設置。然而，前述兩心軸a、b雖未圖示，但相對於基板加工裝置A之筐體36，會構造成使其與水平方向(紙面横向)之X軸方向來連動，又，可與垂直方向之Z軸方向個別地驅動。另一方面，與向後方向之Y軸方向，藉由加工台驅動，固定於此之基板7、8便會連動。又，心軸a、b會個別電性地與筐體36變為導通狀態。然而，前述兩心軸a、b之各轉子3、4個別在心軸本體1、2利用陶瓷軸承來支持，故，各心軸本體1、2與各轉子3、4間便會絶緣。但，在各心軸本體1、2與各轉子3、4間個別有靜電容量p、q存在，故，可說是高頻地導通(又，圖1中為了顯示靜電容量p、q之存在，用虛線來記載而使各心軸本體1、2與各轉子3、4間透過電容器來連接，但該記載只是單純示意地表示在各心軸本體1、2與各轉子3、4間有靜電容量p、q存在所記載者，實際上並非有任何連接或元件存在。透過此外之虛線所記載之電容器的連接亦為相同趣旨。)。另一方面，各心軸a、b中，各轉子3、4與各鑽頭5、6間個別是導通的。

然而，檢測對象物即基板7對於前述筐體36之地面電性地絶緣，如前所述，固定於在Y軸方向驅動之加工台(未圖示)上，又比較對象物基板8亦對於相同筐體36之地面，固定於電性地絶緣之加工台上，兩基板7、8之間亦為絶緣。兩基板7、8是具有如後述之相同構造以及大小之多層構造的基板，基板加工裝置A之Z軸方向(高度方向)與X軸方向(紙面横向)位於相同位置，固定於加工台上而使其可相對於Y軸方向(紙面往後之方向)連動且移動。又，如圖3所示，兩基板7、8之內部構造會變成多層構造，並由變成3層之絶緣層14、15、16與表面及背面導體層12、13、以及包夾於第1絶緣層14與第2絶緣層15之間之一部分的第1內層導體層9、10、以及包夾於第2絶緣層15與第3絶緣層16之間之一部分的第2內層導體層11來構成。導體層9、10、11、12、13均為銅箔，其之厚度為12至25μm。又，各絶緣層14、15、16是熱可塑性樹脂製，個別之厚度為50至100μm。又，在本實施例中，目的在於：用心軸a來穿孔至第1內層導體層9的表面為止，並檢測為了使第1內層導體層9之表面露出所需之心軸a的下降距離資訊，故，第1內層導體層9為期望內層導體層，在圖1與圖2以及圖4中，各基板7、8之內部構造會省略，並作為其之期望導體層，只大概記載了成為導通對象之第1內層導體層9、10。且，在各基板7、8之第1內層導體層9、10與筐體36之間個別有靜電容量r、s存在。

另一方面，17為檢測裝置，是由高頻振盪器18、同軸纜線19、變流器20、檢波電路21及檢測器22所構成，高頻振盪器17會輸出大致0.5至2MHz之高頻的交流電，其輸出之高頻的交流電會經過同軸纜線19，其之GND線23與筐體36連接，另一方之輸出線24則與變流器20之2個同捲數的輸入捲線、即彼此連接有各一端之第1輸入捲線25與第2輸入捲線26的中間來連接。兩輸入捲線25、26從指示成m之側朝右繞來捲繞相同捲數，當第1輸入捲線25捲完時，就與第2輸入捲線26之捲線開頭連接，並在此連接前述輸出線24。且，第1輸入捲線25之捲線開頭的端部會與檢測對象物基板7的期望導體層即第1內層導體層9來連接，又，第2輸入捲線26之捲線終點的端部會與比較對象物基板8的第1內層導體層10來連接。變流器20之2個輸入捲線25、26為相同捲數之情形下，輸出線24會與其之2個輸入捲線25、26之中間來連接，故，各輸入捲線25、26會成為相反捲繞之相同捲數的線圈，而在變流器20之鐵芯27產生的磁通方向會彼此抵銷，在輸出捲線28側就不會有電流產生。且，變流器20之輸出捲線28兩端會與4個二極體所構成之檢波電路21連接，又該檢波電路21與檢測器22連接。

如上所述，構成心軸下降距離資訊檢測機構K．1，故，檢測對象物即基板7與比較對象物即基板8為相同構造、相同形狀及大小之情形下，個別獨立並從筐體36絶緣且固定於相同高度之加工台上，故，當從高頻振盪器18會有1MHz之高頻的交流流動時，在其中一方，與高頻振盪器18、同軸纜線19、輸出線24、第1輸入捲線25、基板7之第1內層導體層9連接的同時，會從輸出線24分開，並與第2輸入捲線26、基板8之第1內層導體層10連接，又，另一方會與高頻振盪器18、同軸纜線19、GND線23、筐體36來連接。又，在各基板7、8之期望導體層即第1內層導體層9、10與筐體36之間個別存在之靜電容量r、s會與各第1內層導體層9、10之面積及各第1內層導體層9、10與筐體36之距離相等，故，一般而言，會是大約100至2000pF之間的值，且變成相同的值。故，兩心軸a、b之任一者的鑽頭5、6在個別不與各基板7、8之第1內層導體層9、10接觸的狀態下，朝第1輸入捲線25，與第1輸入捲線25及筐體36之間之靜電容量r成比例的電流會流動，又，朝第2輸入捲線26，與第2輸入捲線26及筐體36之間之靜電容量s成比例之電流會流動，但其雙方之靜電容量r、s為相等之情形下，第1輸入捲線25與第2輸入捲線26之捲數為相同且彼此朝相反方向捲繞，故，變流器20之鐵芯27所產生之交替磁通會抵銷，在變流器20之輸出捲線28不會有輸出電流產生，檢測器22便不會檢測到電流。

因此作為步驟1，將心軸a、b個別設置於相同平面上而使從心軸a之鑽頭5前端到檢測對象物基板7為止的距離、與從心軸b之鑽頭6前端到比較對象物基板8為止的距離會相等的情形下，使心軸a動作，其之鑽頭5從基板7之表面側穿孔至期望導體層即第1內層導體層9為止，當與第1內層導體層9接觸時，不只是第1內層導體層9與筐體36間之靜電容量r，會形成新的電路，而該電路為經高頻振盪器18、同軸纜線19、輸出線24、第1輸入捲線25、基板7之第1內層導體層9、鑽頭5、轉子3、轉子3與存在於心軸本體1間的靜電容量p、心軸本體1、筐體36、GND線23、同軸纜線19、並回到高頻振盪器18者(又，一般而言絶緣之轉子3與心軸本體1間之靜電容量p為大約100至400pF。)，並根據其之靜電容量p，來增加流動之電流。故，流動於第1輸入捲線25的電流會增加，個別流動於第1輸入捲線25與第2輸入捲線26的電流會有差異產生，由兩輸入捲線25、26所產生的磁通便無法抵銷。其結果，在變流器20之輸出捲線28有輸出電流產生，並用檢測器22來檢測檢波電路21所整流其輸出電流者。在檢測器22，設定成當來自檢波電路21之輸出電流超過一定之設定值時，便會輸出作為檢測訊號之訊號。

心軸a之加工作業開始前的起初位置、與檢測對象物基板7所固定的加工台高度會在事前設定成固定的位置，利用加工來檢測心軸a之鑽頭5與期望導體層即第1內層導體層9已接觸，藉此，測定從該當台之表面到其之基板7之第1內層導體層9的位置為止的高度(以下，稱為「期望導體層高度」。)，並判明從加工此之心軸a的起初位置到其基板7之第1內層導體層9為止的下降距離，便可使其記憶於基板加工裝置A的控制部。

接著，作為步驟2，將步驟1中為檢測對象物基板7作為比較對象物，相反地將步驟1中為比較對象物基板8作為檢測對象物，與步驟1相同地，這次使心軸b動作，並進行與使前述心軸a動作時之相同的操作，藉此來檢測到檢測對象物基板8的第1內層導體層10位置為止的高度，並判別從加工此之心軸b的起初位置到其基板8之第1內層導體層10為止的下降距離，便可使其記憶於基板加工裝置A的控制部。

接著，作為步驟3，利用前述所記憶之資訊來控制心軸a、b之各個下降距離，並利用心軸a、b之鑽頭5、6來將基板穿孔加工之後，便可正確且迅速地使期望導體層露出。

又，更實際地，在1片基板本身或是其之期望導體層易會有微妙的扭曲或歪斜存在，故，會對1片檢測對象物基板7(及8)個別進行數處同樣的檢測，測定在各檢測處之期望導體層的高度，並以其平均值來當作其期望導體層的高度，又，認定為心軸a、b之下降距離，並可將其之下降距離資訊記憶於加工裝置A的控制部，來控制心軸a、b之鑽頭5、6之基板的穿孔加工。

如上所述，使相同之基板為2片1組來使用之情形下，藉由對其之2片基板7、8施加之高頻的交流，在具有2個輸入捲線25、26之變流器20產生的磁通方向便會互相抵銷，故，轉子3(或4)與心軸本體1(或2)之靜電容量p(或q)以外的外在影響因素就可全部解除，便可將心軸a之鑽頭5與期望導體層之接觸的有無(或心軸b之鑽頭6與期望導體層之接觸的有無)，並非用電流變化，而根據轉子3(或4)與心軸本體1(或2)間之靜電容量p(或q)，且利用是否有電流流動之“1”或是“0”的訊號來檢測，轉子如同在心軸本體由陶瓷軸承來支持之埋頭孔加工或路由器加工用之心軸，即使是其靜電容量較小之心軸時，亦可容易地判定。進而，無須將心軸1、2從筐體36完全地電性地絶緣，亦可將心軸1、2接地，便可使安全性提升。

又，在心軸a、b之基板7、8的加工時，可獲得心軸a、b之正確的下降距離資訊，故，根據該當下降距離資訊，就可將與該當基板7及8相同之大量基板正確地加工，作為結果，便可用低成本來加工。

[實施例2]

圖2所示之K．2是顯示針對心軸之下降距離資訊檢測機構之其他實施例者，實施例1相對於使基板2片、心軸2台、檢測裝置1台作為1組並使檢測對象物基板7、8之期望導體層的位置如步驟1、步驟2錯開時間來檢測者，會殘留其之構成、特徴，並防止因錯開時間所產生且在加工相同的大量基板時所產生加工速度降低等的情形。該當實施例2中，是將檢測對象物基板1片、心軸1台、檢測裝置1台作為1組，並取代成為檢測對象物基板7之比較對象物基板8，而將模擬基板電路29組裝於檢測裝置30者。即，模擬基板電路29將8個電容器32與8個指撥開關31個別配置成串聯，並將配成串聯之電容器32與指撥開關31作為1組，且這8組為並聯地配置。這些電容器32個別為不同容量，在此個別使用了10pF、22pF、48pF、100pF、220pF、470pF、1000pF、 2200pF之容量者。且從高頻振盪器18，朝同軸纜線19、輸出線24、第1輸入捲線25、檢測對象物即基板7之第1內層導體層9來連接的同時，由前述輸出線24開始從第2輸入捲線26與前述模擬基板電路29之端子33連接。進而，根據需要為了能與前述實施例1相同地使用，在從第2輸入捲線26到模擬基板電路29之連接途中分岐，而使其朝比較對象物即基板8之第1內層導體層10連接。又從高頻振盪器18，在朝同軸纜線19、GND線23、筐體36繼續連接的GND線23途中分岐，來與前述模擬基板電路29之其他端子34連接。

如此一來，事前，可將在固定檢測對象物即基板7於基板加工裝置A’之加工台上的狀態下之基板7期望導體層即第1內層導體層9與筐體36間的靜電容量r加以檢測完成，並使模擬基板電路29之8個指撥開關31為適宜通電狀態而使其變成與此大致相同之靜電容量。其結果，在模擬基板電路29產生之靜電容量會成為比較對象物基板8的代替物，與實施例1之情形相同地，當使心軸a動作並其之鑽頭5接觸於檢測對象物基板7的第1內層導體層9時，就透過其之已動作之心軸a的心軸本體1與轉子3間的靜電容量p而會有電流流動，故，在變流器20內之兩輸入捲線25、26產生的磁通便不會彼此抵銷，在輸出捲線28側就有磁通產生且電流產生，故，用檢測器22檢測其電流的存在，藉此判明心軸a之鑽頭5與基板7之期望導體層即第1內層導體層9有接觸。又根據該接觸資訊之後續處理則與實施例1情形相同。

又，該實施例2中，使模擬基板電路29之8個指撥開關 31全部為OFF之情形下，將比較對象物基板8固定於加工台上，將第2輸入捲線26與該基板8之期望導體層即第1內層導體層10連接之後，亦可作為實施例1之檢測裝置來使用。

將實施例2所示之下降距離資訊檢測機構K．2裝備2組之後，如實施例1，不會遵循如步驟1、步驟2之順序，而是可同時地獲得2片基板之下降距離資訊，便可提升加工速度。但，很明顯地，實施例2中，與實施例1不同，基板之種類改變，配合加工對象物之基板與筐體間的靜電容量，必須改變模擬基板電路29之8個指撥開關31的設定。

又，無須贅言，不只是內層導體層，為了檢測到表面或是背面導體層為止之心軸下降距離資訊，均可使用實施例1與2。

產業上之可利用性

由於此為藉由施加高頻交流電流，來檢測與靜電容量相等者之其中一方所產生的電流變化，來判定2個導體物之接觸的有無者，因此不只是心軸鑽頭之基板加工，亦可廣泛地適用於在機械裝置之加工時，判定有無導體物之接觸的用途。