1323145 (1) 九、發明說明 【發明所屬之技術領域】 本發明是關於穿孔裝置 【先前技術】 在電子機器中，隨著1C晶片、電阻、電容器等的表 面安裝用的電子零件的小型化，安裝此些印刷配線板也被 ® 要求高密度化，大都被多層化者。多層印刷配線板是以露 出於表背兩層的內部的導體層，及數層未露出的內層的導 體層所構成。在各導體層之間配置有絕緣性基板，藉由此 ' 基板黏接有導體層。 在作成多層印刷配線板之際，使用著所定枚數的內層 用的兩面印刷配線板。在內層用各兩面印刷配線板，事先 開設有定位用的至少兩個基準孔與表背識別用基準孔，以 此基準孔作爲基準，使得表背兩面的圖案等以蝕刻工程所 ® 形成。兩面印刷配線板的表背圖案是在平面上，互相地保 持著其位置關係。在構成相同多層印刷配線板的內層用的 各兩面印刷配線板，使用相同座標位置的基準孔形成著圖 案等。在形成於內層用的兩面印刷配線板的圖案，是除了 構成電路的圖案之外，形成有新設置的基準孔用的引導標 記，及表示表背識別用基準孔的位置的引導標記等。 重疊已蝕刻的內層用的兩面印刷配線板，並將分別形 成於兩面印刷配線板的導體部的圖案的位置關係正確地作 成整齊稱爲敷層（Lay up)。爲了進行敷層，準備複數銷 -4- (2) (2)1323145 所植設的工模板。通常，銷是設在適合於已設置的基準孔 的位置。爲了更正確地作作整齊已完成的多層配線板的 各層圖案，也有設置新敷層用的基準孔的情形》 一枚已蝕刻的兩面印刷配線板，是於其基準孔插通工 模板的銷而被置放在工模板上，並在其上面載置有開設基 準孔的加熱前的基板材料（稱爲預浸材）又另一枚的兩面 配線板，是於基準孔插通工模板的銷而被重疊在工模板上 。以此階段，暫時固定兩枚兩面配線板與被置放在其間的 預浸材的外周而完成敷層。 在經敷層的兩枚面印刷配線板的兩側置放預浸材與導 體材料的銅箔而以熱壓機施以加壓加熱，則銅箔或被插入 在兩面配線板之間的預浸材被熱硬化而變成（絕緣）基板 ，完成各導體間的黏接。 之後，在多層印刷配線板，開設對應於內層圖案的基 準孔與表背識別用的基準孔，以基準孔作爲基準進行最外 層的導體配線圖案的蝕刻，貫通孔的開孔加工等。又，施 以電鍍工程，防鏽處理工程等，而以機械加工分割成單一 配線板，切出所需要的外形形狀而完成多層印刷配線板β 在此，在多層印刷配線板製程所形成的貫通孔，是依 據藉由定位用基準孔所決定的座標軸，與形成於多層印刷 配線板的未露出的內層用的兩層印刷配線板的圖案拉關係 般地，開設事先決定的座標位置。因此，必須正確地設定 多層印刷基板的表背面。然而，如上述地，用熱壓機被加 壓加熱的多層印刷配線板的表背兩外面是以無污垢的導體 -5- (3) 1323145 » 層所覆蓋，而以肉眼很難判別表背面。如此，在多層印刷 配線板，與內層用的兩面印刷基板同樣地，形成有表背識 別用的基準孔。 在兩面印刷基板或多層印刷配線板等，除了定位用基 準孔之外，爲了開設表背識別用的基準孔的裝置，有如表 示於下述專利文獻1、2者。 專利文獻1:日本特開平5 -22 8 800號公報 # 專利文獻2 :日本專利第3 248092號公報 【發明內容】 • 在表示於專利文獻1及專利文獻2的穿孔裝置，是在 • 開設定位用的基準孔之後，才開設表背識別用的基準孔。 所以，加工時間變久，而很難減低成本。 本發明的目的在於提供可減低多層印刷配線板的加工 成本的穿孔裝置。 # 爲了達成上述目的，本發明的觀點的穿孔裝置，其特 徵爲：具備：載置印刷配線板的台；及 具有在抵接的對象開孔的穿孔手段，將上述穿孔手段 朝Z軸方向移動的昇降手段，及將上述印刷配線板予以固 定的固定手段’而在上述印刷配線板開孔的複數穿孔單元 :及 測定上述印刷配線板的開孔位置或基準點的位置的複 數攝影手段；及 保持上述攝影手段與上述穿孔單元的距離的狀態下， -6- (4) (4)1323145 將該攝影手段及穿孔單元移動在垂直於上述Z軸方向的 XY平面上的移動手段；及 將上述穿孔手段在上述移動手段上，對於上述攝影手 段移動在XY平面上的穿孔單元移動手段， 上述複數穿孔單元中的至少一個穿孔單元是具備： 具有上述穿孔手段及上述昇降手段，而在上述印刷配 線板開設表背識別用的孔的表背識別孔穿孔單元，及 將上述表背識別孔穿孔單元移動在XY平面上的表背 識別孔穿孔單元移動手段；及上述固定手段。 又，上述攝影手段是X線攝影機也可以。 又，上述台是在XY平面上可移動也可以。 本發明是可實現可減低多層印刷配線板的加工成本的 穿孔裝置。 【實施方式】 針對於本發明的實施形態的穿孔裝置1，參照圖式加 說明。 第1圖是表示本發明的實施形態的穿孔裝置1的主要 部分的立體圖，第1圖是透視穿孔裝置1的筐體la而表 示內部。 第2圖是表示成爲加工對象的多層印刷配線板70的 圖式。 第3圖是表示穿孔裝置1的主要內部的構成例的圖式 (5) (5)1323145 第1圖的穿孔裝置1是將如第2圖所示的矩形多層印 刷配線板70作爲工件，例如開設兩個定位用基準孔7 1、 72，而且開設用以識別多層印刷配線板70之表背的表背 識別用基準孔73。 穿孔裝置1是具備：遮斷內部與外部的筐體〗a、及可 動台2、及架台3»在筐體la的內部，固定著架台3。可 動台2是功能作爲將所載置的多層印刷配線板70移動至 所定位置的手段。 被記入在第1圖的機械座標系（原點〇、χ、γ、ζ) 是被固定在穿孔裝置1的不動部分（例如筐體la或架台3 )的座標系，而移送裝置的各種機械部分的移動方向作成 平行於此座標軸。又，第1圖的空白箭號是作業人員的定 位置’作業人員是朝箭的方向（Y軸的正方向）站著，投 進工件的印刷配線板（未圖示），當完成加工則從穿孔裝 置1取出。工件的供給與取出是藉由搬運裝置來進行也可 以。搬運裝置是如以具備藉由空氣所吸附的吸附器的機器 人臂可構成。 在架台3的上部，安裝有平行於X軸的直線導件4。 在直線導件4上載置有兩台X軸移動架台1〇、20，而X 軸移動架台10、20藉由直線導件4被支撐成可移動狀態 。在架台3的上部’又安裝有平行於直線導件4的兩支滾 珠螺絲5。兩支滾珠螺絲5是分別移動X軸移動架台1〇、 12者’而被配置在X軸移動架台10、20的底面下側。在 各X軸移動架台10、20的底面下側，分別安裝有卡合於 -8- (6) (6)1323145 滾珠螺絲5的螺帽（未圖示）。 兩台X軸移動架台1〇、20是具有底面與壁面及上面 的槽形，而槽形的解放部爲互相相對。在各X軸移動架台 1〇、20的上部，分別固定有X線發生裝置n、21。在X 軸移動架台10的底面上，安裝有平行於Y軸的直線導件 12與滾珠螺絲13，而直棒導件12支撐Y軸移動架台30 與Y軸移動架台40成爲可移動的狀態。 Y軸移動架台30是具有底面與壁部及上面，X軸移動 架台20側被解放的槽形，而γ軸移動架台40是具有底面 與壁部及上面，X軸移動架台20側被解放的槽形。γ軸 移動架台30的底面下側，安裝有螺帽（未圖示），使得 其螺帽卡合於X軸移動架台10的底面上的滾珠螺絲13。 在Y軸移動架台30的壁部，安裝有螺帽31，而在γ 軸移動架台40的壁部’安裝有平行於γ軸的滾珠螺絲41 。螺帽31卡合於滾珠螺絲41，當Y軸移動架台30移動 ’則也移動Y軸移動架台40般地，連結有γ軸移動架台 30及Y軸移動架台40。又，利用旋轉滾珠螺絲41，則對 於Y軸移動架台30可移動γ軸移動架台40。 在Y軸移動架台30的上面上，配置有X線防護管32 ’與此並排著設有上下移動夾緊裝置的氣缸33。夾緊裝置 是在Y軸移動架台30的上面下側’抑制多層印刷配線板 者，例如形成有圓形孔而預防著與鑽頭34的干擾。在γ 軸移動架台30的底面，安裝有載置鑽頭34的鑽頭移動架 台35與X線攝影機36。鑽頭移動架台35是鑽頭34對於 (7) (7)1323145 X線攝影機36可調節水平方向的位置。利用上昇鑽頭移 動架台35，使得鑽頭34上昇’用鑽頭34所握持的鑽錐 3 4 a，在多層印刷配線板7 0可開設孔。 在Y軸移動架台40，又收容有X軸移動架台5〇。在 Y軸移動架台40的壁部’朝X軸平行地安裝有滾珠螺絲 42’卡合於此滾珠螺絲42的螺帽51被安裝於X軸移動架 台50的例如壁部。利用旋轉滾珠螺絲42，而對於γ軸移 動架台40可移動X軸移動架台50。 X軸移動架台50是具有上面與壁部及底面，呈X軸 移動架台20側被解放的槽形’在X軸移動架台5〇的上面 上’設有上下移動夾緊裝置的氣缸53。夾緊裝置是在X 軸移動架台50的上面下側，抑制多層印刷配線板7〇者， 形成有例如圓形孔而能預防與鑽頭54之千擾。 在X軸移動架台50的底面’安裝有載置鑽頭54的鑽 頭移動架台55。利用上昇鑽頭移動架台55(參照第3圖 )，令鑽頭54上昇’用鑽頭54所握持的鑽錐5 4a，在多 層移動架台70可開設孔。 —方面，在X軸移動架台20的底面上，安裝有朝γ 軸平行地安裝有直線導件22與滾珠螺絲23。藉由直線導 件22支撐Y軸移動架台60。 Y軸移動架台60是具有底面與壁部及上面，呈X軸 移動架台10側被解放的槽形。在Y軸移動架台60的底面 下側’安裝有螺帽（省略圖示），其螺帽卡合於X軸移動 架台10的底面上的滾珠螺絲23。 -10- (8) 1323145 在Y軸移動架台60的上面上，配置有X線防護管62 ’與此並排著設有上下移動夾緊裝置的氣缸63。夾緊裝置 是在Υ軸移動架台60的上面下側，抑制多層印刷配線板 7 0者’爲了防止與鑽頭64，例如形成有圓形孔而預防著 與鑽頭64的干擾。在γ軸移動架台60的底面上，安裝有 X線攝影機66與載置鑽頭64的鑽頭移動架台65 (參照第 3圖）。鑽頭64是對於X線攝影機63可調節水平方向的 φ 位置。利用上昇鑽頭移動架台65，使得鑽頭64上昇，用 鑽頭64所握持的鑽錐64a，在多層印刷配線板70可開設 孔。 * 可動台2是藉由被固定於筐體la的中央部分的未圖 * 示的複數直線導件及滾珠螺絲所支撐，與Y軸移動架台 30的夾緊裝置，X軸移動架台50的夾緊裝置及γ軸移動 架台6 0的夾緊裝置相輔相成，能抑制多層印刷配線板7 〇 般地’支撐著其多層印刷配線板70。此可動台2，是不僅 * 可朝Y軸方向，還可朝X軸方向移動較佳。 在可動台2上’安裝有工模板80。在工模板80的中 央設有吸附多層印刷配線板70而加以固定的吸附部81。 在工模板80設有工模孔83成爲在多層印刷配線板70開 設孔時不會干涉著鑽頭或鑽錐。 又’在第1圖中’在X軸移動架台1〇、20的上部具 備X線發生裝置，惟將X線發生裝置4設於Y軸移動架 台30、40的上部，而與γ軸移動架台3〇、4〇上的X線 防護管一體地構成也可以。 -11 - (9) (9)1323145 在第1圖及第3圖，雖未予圖示，惟支撐可動台2的 滾珠螺絲’組裝於架台3的滾珠螺絲等，是以馬達被驅動 。此些馬達的控制等，從控制裝置90藉由控制訊號所進 行。 第4圖是表示控制裝置90的構成例的方塊圖。 如第4圖所示地，控制裝置90是具備：控制部91、 主記憶部92、外部記憶部93、操作部94、顯示部95及輸 出入部96。主記憶部92、外部記憶部93、操作部94、顯 示部95及輸出入部96都經由內部滙流排97而被連接於 控制部9 1。 控制部 91 是由 CPU ( Central Processing Unit)等所 構成，依照被記憶在外部記憶部9 3的程式，實行用以下 述的開孔的處理。 主記億92是由RAM ( Random-A ccess Memory)等所 構成，載入被記憶於外部記憶部93的程式，被使用作爲 控制部9 1的作業領域。 外部記憶部93是由快閃記憶體、硬碟、DVD-RAM ( Digital Versatile Disc Random-Access Memory) 、DVD-RW ( Digital Versatile Disc Rewritable)等非揮發性記憶 體所構成，事先記憶用以將上述的處理進行在控制部91 的程式，又，依照控制部91的指示，將此程式所記憶的 資料供應於控制部9 1，而記憶著從控制部9 1所供應的資 料。 操作部94是由鍵盤及滑鼠等的瞄準裝置等，及將鍵 -12- (10) (10)1323145 盤與瞄準裝置等連接於內部滙流排97的介面裝置所構成 。經由操作部94，被輸入有處理的開始或終了的指令等’ 被供應於控制部9 1。 顯示部 95 是由 CRT ( Cathode Ray Tube)或 LCD ( Liguid Crystal Display)等所構成，顯示著X線攝影機36 、66的攝影，或X線攝影機36、66及鑽頭34 '64的位 置座標，及計測的多層印刷配線板7 0的後述的標記或孔 的座標、警告等。 輸出入部 96是由串列介面或 LAN ( Local Area Network)介面所構成。經由輸出入部96，輸入從X線攝 影機36、66所攝影的畫像訊號。又，輸出驅動X軸移動 架台10、20，Y軸移動架台30、40、60，可動台2及鑽 頭移動架台35、65的馬達的訊號。又，經由輸出入部96 ，從X軸移動架台10，Y軸移動架台20，可動台2及鑽 頭移動架台35、65的線性標度，輸入各該架台或台的位 置資訊（及速度資訊）。 以下，表示使用以上構成的穿孔裝置1，將定位用基 準孔7 1、72與表背識別用孔73開設於多層印刷配線板70 的情形的處理流程（參照第5圖）。 多層印刷配線板70是隔著基板材料（預浸材）重疊 有複數枚的兩面印刷面板，而於其兩側重疊有預浸材與導 體構件的銅箔，而在其狀態下預浸材被熱硬化者。 在各兩面印刷基板，分別形成有以定位用的基準孔作 爲基準的圖案。在此些兩面印刷基板的圖案，作爲圖案形 -13- (11) 1323145 成有用以決定多層印刷配線板70的銅箔的位置的標記， 或是表示多層印刷配線板70的表背的標記，或表示多層 印刷配線板70的方向性的標記等。用以決定多層印刷配 線板70的銅箔的位置的標記，是對應於定位用基準孔71 、72。表示多層印刷配線板70的方向性的標記及多層印 刷配線板70的表背的標記，是形成在對應於如定位用基 準孔7 1的標記近旁。 • 定位用基準孔71，是被配置於矩形的多層印刷配線板 70 —邊的近旁。定位用基準孔72，是被配置於相對於其 一邊的相對邊的近旁。表背識別用基準孔73，是如定位用 基準孔71所配置的一邊近旁，配置在連接定位用基準孔 7 1與表背識別用基準孔73的線分，對於連結定位用基準 孔71、72的線分成爲垂直的位置。 多層印刷配線板70的表背面是用銅箔所覆蓋，惟穿 孔裝置1是以X線攝影機36、66攝影形成於兩面印刷基 ® 板的標記，從其攝影畫像進行穿孔定位用基準孔7 1、72 及表背識別用基準孔73。 步驟S1是事先所進行的處理，求出定位用基準孔71 與定位用基準孔72的設計上距離，並將鑽頭34、64的距 離調在其距離。之後，求出定位用基準孔71與表背識別 用基準孔73的設計上距離，並將鑽頭34、54的距離調在 其距離使之待機。在完成此些的階段，例如從顯示部95 顯示訊號以促進多層印刷配線板7〇的投入（步驟S2 )。 作業人員是將作爲工件的多層印刷配線板70載置（ -14- (12) (12)1323145 投入）在可動台2上的所定位置。此所定位置是指當不會 錯誤表背而朝上下方向正確方向地載置多層印刷配線板70 ，可動台2從待機的狀態朝Y軸方向移動時，令對應於定 位用基準孔71的標記控制在X線攝影機36的攝影範圍的 位置。此所定位置會使作業人員容易知道地，例如在可動 台2事先描繪有相當於多層印刷配線板70的外型的矩形 。載置多層印刷配線板70的作業人員是操作輸出入部96 ，而將投入完成告知控制裝置90。 告知多層印刷配線板70的投入完成時（步驟S3 :是 )，則控制裝置90是控制氣缸33、63、53，降低被組裝 於各Y軸移動架台30、60及X軸移動架台50的夾緊裝 置，而抑制多層印刷配線板70加以固定。 控制裝置90是在以X線攝影機36攝影下，朝Y軸方 向移動X軸移動架台30及Y軸移動架台60，並從攝影畫 像掃描對應於定位用基準孔71的標記（步驟S4)。藉由 市Y軸方向移動Y軸移動架台30，而與其連動Y軸移動 架台40也朝Y軸方向移動。 未檢測對應於定位用基準孔71的標記時（步驟S 5 : 否），當控制裝置90是判斷多層印刷配線板70的方向不 相同，從顯示部9 5顯示訊息；告知作業人員多層印刷配 線板70的方向不相同的情形（步驟S6);而將處理回到 步驟S2。 檢測對應於定位用基準孔71的標記時（步驟S5 :是 ):控制裝置90是從X線攝影機36的攝影畫像，來判斷 -15- (13) (13)1323145 多層印刷配線板70的表背是否正確地被投入（步驟S7 ) 〇 當判斷爲多層印刷配線板70的表背不正確時（步驟 S7 :否），則控制裝置90是將表示多層印刷配線板70的 表背不正確的訊息顯示在顯示部95 (步驟S8)並將處理 回到步驟S 2。 當判斷爲多層印刷配線板70的表背正確時（步驟S7 :是），則控制裝置90是依據被組裝於Y軸移動架台30 的X線攝影機36的攝影畫像，求出對應於多層印刷配線 板7 0的定位用基準孔71的標記的中心座標。又，控制裝 置90是用被組裝於Y軸移動架台60的X線攝影機66進 行攝影，從其攝影畫像，求出對應於多層印刷配線板70 的定位用基準孔72的標記的中心座標。 控制裝置90是獨立地控制鑽頭移動架台35、65，能 令鑽頭34、64的中心調在相當於定位用基準孔71、72的 標記的中心座標般地，移動鑽頭34、64。亦即，進行鑽頭 34、64的位置修正（步驟S9)。 之後，控制裝置90是進行鑽頭54的位置修正（步驟 S10)，所投入的多層印刷配線板70是稍旋轉地旋轉在Z 軸周圍。亦即，與機械座標系的XY軸與連結相當於定位 用基準孔71、72的標記的中心座標的軸不一致，產生些 微的誤差。 爲了此誤差，表背識別用基準孔73的開孔位置也僅 偏離其旋轉角。因此，必須修正鑽頭54的位置。在此鑽 -16- (14) 1323145 孔54的位置修正，由定位用基準孔71的中心座標，及 位用基準孔72的標記的中心座標，以計算求出表背識 用基準孔73的中心座標。 又，控制裝置90是於表背識別用基準孔73的中心 標能調在鑽頭54的中心般地，移動鑽頭54。在移動鑽 54之際，控制氣缸53而從多層印刷配線板70拉開X 移動架台50的夾緊裝置。欲朝Y軸方向移動鑽頭54時 • 則驅動滾珠螺絲4 1而利用移動Y軸移動架台40，就可 動Y軸移動架台40上的X軸移動架台50及鑽頭54。 欲朝X軸方向移動鑽頭54時，則驅動滾珠螺絲42 而對於Y軸移動架台40朝X軸方向移動X軸移動架台 來移動鑽頭54。 將鑽頭5 4的中心調在表背識別用基準孔73的中心 標之後，控制裝置90是再控制氣缸53，下降X軸移動 台50的夾緊裝置，而藉由夾緊裝置來抑制多層印刷配 •板 70。 之後，控制裝置90是旋轉各鑽頭34、54、64的鑽 3 4a、5 4a、64a。在此狀態下同時地上昇鑽頭移動架台 、55、65而將鑽錐34a、54a、64a從前端抵接於多層印 配線板70，而在多層印刷配線板70進行穿孔定位用基 孔7 1、定位用基準孔72及表背識別用基準孔73 (步 S 1 1 )。 當結束定位用基準孔71、定位用基準孔72及表背 別用基準孔73的穿孔時，則控制各氣缸33、53、63， 定 別 座 頭 軸 ) 移 50 座 架 線 錐 3 5 刷 準 驟 識 上 -17- 60 (15) 1323145 昇Y軸移動架台30、X軸移動架台50、Y軸移動架台 驟 的 64 來 驟 是 餘 串 時 ， 由 -Λγ 不 大 種 72 台 的夾緊裝置，俾解除多層印刷配線板70的固定（步 S 1 2 )。 朝Υ軸方向移動可動台2，作業人員排出結束穿孔 多層印刷配線板70 (步驟S13)，並將鑽頭34、54、 恢復到待機位置而待機（步驟S 1 4 )。 又’從至今已穿孔的多層印刷配線板70的數量， ♦ 判斷是否還有未穿孔的剩餘的多層印刷配線板70 (步 S15)。若有剩餘的多層印刷配線板70時（步驟S15: )，則將處理恢復到步驟S2繼續進行穿孔。若沒有剩 的層印刷配線板70時（步驟S15:否），則結束一連 的動作。 如上所述地，在本實施形態的印刷配線板1，因同 地可穿孔定位用基準孔71、72與表背識別用基準孔73 因而可減低多層印刷配線板70的加工成本。又，因藉 ^ 共通直線導件12及滾珠螺絲13朝Υ軸方向移動兩個獨 的Υ軸移動架台30與Υ軸移動架台40的構成，因此 必另外準備直線導件1 2及滾珠螺絲1 3，可抑制裝置的 型化。 又，本發明是並不被限定於上述實施形態，可做各 變形。作爲其變形例有如以下者。 (1)形成於多層印刷配線板的定位用基準孔71、 的數目是2以上也可以》此時，增加搭載Υ軸移動架 60的X軸移動架台20的數目也可以。 -18- (16) (16)1323145 (2 )也可增加表背識別用基準孔73的數目。此時’ 於Y軸移動架台40連結與Y軸移動架台40同樣的架台 也可以。又，於Y軸移動架台60連結與Y軸移動架台40 同樣的架台也可以。 (3 )在本實施形態中，將多層印刷配線板70作爲加 工對象的工件，惟將用以構成多層印刷配線板70的兩面 印刷基板作爲工件也可以。 【圖式簡單說明】 第1圖是表示本發明的實施形態的穿孔裝置的槪要的 立體圖。 第2圖是表示多層印刷配線板的圖式。 第3圖是表示穿孔裝置的主要內部的配置例的圖式。 第4圖是表示控制裝置的構成方塊圖。 第5圖是表示穿孔的動作的流程圖。 【主要元件符號說明】 1 :穿孔裝置 la :筐體 2 :可動台 3 :架台 4、 12、22 :直線導件 5、 13、23、41、42 :滾珠螺絲 】〇、20、50: X軸移動架台 19- (17) 1323145 30、40、60: Y軸移動架台 33 、 53 、 63 ：氣缸 34、 54、 64:鑽頭 35、 55、65 :鑽頭移動架台 36、 66 : X線攝影機 70 :多層印刷配線板 71、72 :定位用基準孔 # 73 :表背識別用基準孔 8 0 :工模板 90 :控制裝置 9 1 :控制部 92 :主記憶部 93 :外部記憶部 94 :操作部 95 :顯示部 ® 96 :輸出入部 97 :內部滙流排 -20