(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ドリル穴を重ねる様に移動して長穴加工をしようとしたときに発生する目標位置からの長穴方向のズレ量と長穴方向と直角方向のズレ量を、目標位置よりそれぞれ逆方向に加算した座標位置から穿孔するプリント配線板の加工方法であって、
前記各ズレ量が、ドリルの回転方向とは逆方向の一定方向への傾きによるズレの量であり、
前記各ズレ量を目標位置よりそれぞれ逆方向に加算した座標位置が、穴位置の最終ズレ量を穴数から１引いた数で割った値を加算して補正された座標位置であるプリント配線板の加工方法。
【請求項２】
複数枚基板を重ねてＮＣ加工を行う場合、ドリル穴を重ねる様に移動して長穴加工をしようとしたときに発生する目標位置からの長穴方向のズレ量の平均値と長穴方向と直角方向のズレ量の平均値を、目標位置よりそれぞれ逆方向に加算した座標位置から穿孔するプリント配線板の加工方法であって、
前記各ズレ量が、ドリルの回転方向とは逆方向の一定方向への傾きによるズレの量であり、
前記各ズレ量を目標位置よりそれぞれ逆方向に加算した座標位置が、穴位置の最終ズレ量を穴数から１引いた数で割った値を加算して補正された座標位置であるプリント配線板の加工方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は，プリント配線板に、ドリルで精度良く、長穴を加工するための、プリント配線板の長穴加工方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、プリント配線板にドリルを使用して長穴を加工する方法は、長穴の片側より順次ドリル位置を目的の長穴の長軸方向に移動させ、ドリル穴が一部重なるようにして連続加工を行い長穴を形成する方法がとられていた。この方法では、ドリルは高速で回転しており、その回転方向が時計方向である場合、図４に示すように、第１番目のドリル円形穴１７の次に第２番目のドリル円形穴１８を穿孔すると、目的の長穴の長軸方向から逆時計方向に長穴の長軸が角度θだけ傾き、穿孔位置がずれてしまう現象が起きてしまっていた。
【０００３】
この問題を解決する方法として、特開平４−３５２４８７号公報に開示された技術によれば、長穴の径と同じひとつのドリル径のものを使用していて、まず長穴を形成する長さ方向の両端部に第１番目のドリル円形穴を穿孔する。次に、２つの第一の円穴の間の中心位置に円穴を穿孔し、引き続いて各円穴間の中心位置に穿孔して全体として長穴を形成している。
【０００４】
また、特開２００７−９８５０２号公報に開示された技術によれば、ふたつのドリル径のものを使用していて、図５に示すように、第１番目のドリル円形穴１７を穿孔し、次に、長穴の径よりも小径のドリルで互いにかさならないように穿孔する穴１９を複数設ける（図５では３つ）。次に、その穴に、長穴の径のドリルで、長穴の径のドリル穴が重なるように穿孔する穴２０を設け全体として長穴を形成している。
【特許文献１】特開平４−３５２４８７号公報
【特許文献２】特開２００７−９８５０２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特開平４−３５２４８７号公報に開示された技術では、最初、各ドリル穴は離れているとしても、結局最後にドリル穴同士は重なる部分が生じるので、その部分で長穴の長軸がずれてしまう上記現象が発生してしまう。また、特開２００７−９８５０２号公報に開示された技術によれば、ふたつのドリル径のものを使用するため取扱が不便であるのと、長穴の径より２倍以上の長円長さの長穴を得ることができない問題点がある。
解決しようとする点は、プリント配線板の長穴加工において、小径の下穴を形成せず、本来の目的とする穴径のドリルのみを使用して効率よく、長穴を位置精度良く加工する方法を提供する点である。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、ドリル穴を重ねる様に移動して長穴加工をしようとしたときに発生する目標位置からの長穴方向のズレ量と長穴方向と直角方向のズレ量を、目標位置よりそれぞれ逆方向に加算した座標位置から穿孔するプリント配線板の加工方法であって、前記各ズレ量が、ドリルの回転方向とは逆方向の一定方向への傾きによるズレの量であり、前記各ズレ量を目標位置よりそれぞれ逆方向に加算した座標位置が、穴位置の最終ズレ量を穴数から１引いた数で割った値を加算して補正された座標位置であるプリント配線板の加工方法を提供する。また、複数枚基板を重ねてＮＣ加工を行う場合、ドリル穴を重ねる様に移動して長穴加工をしようとしたときに発生する目標位置からの長穴方向のズレ量の平均値と長穴方向と直角方向のズレ量の平均値を、目標位置よりそれぞれ逆方向に加算した座標位置から穿孔するプリント配線板の加工方法であって、前記各ズレ量が、ドリルの回転方向とは逆方向の一定方向への傾きによるズレの量であり、前記各ズレ量を目標位置よりそれぞれ逆方向に加算した座標位置が、穴位置の最終ズレ量を穴数から１引いた数で割った値を加算して補正された座標位置であるプリント配線板の加工方法を提供する。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の方法は、所定の長手側寸法と短手側寸法を有する貫通の長穴を形成する場合、長穴の片側より順次ドリル位置をずらして連続加工を行い長穴を形成していく際、ドリルの回転方向が同じであれば、必ず同じ方向に穴位置がずれて長穴が曲がった形状になる。そこで、元々の加工データの座標を曲がる方向と逆方向にそのズレ分だけずらして加工することで、安定した穴位置精度と形状を実現することができる。
また、基板を複数枚重ねてドリル加工を行う場合でも、複数枚のズレ量の平均値を逆補正した位置でドリル加工を行えば、長穴加工特有の穴位置ズレによる長穴曲がりを抑え、従来の加工方法よりも基板を重ねる枚数を増やすことが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
本発明における長穴とは、ひとつの長穴を加工するのに、複数穿孔されたドリル穴で形成されたもので、その複数のドリル穴の隣り合ったものが、最終的に必ず存在するものをさす。
【０００９】
本発明における目標位置とは、図面上と同じにする加工後の位置をさす。
【００１０】
本発明におけるＮＣ加工とは、一般的な数値制御による機械加工をさす。
【００１１】
本発明に述べるズレとは、一般的なドリル加工時の穴位置ズレ量とは違い、長穴加工を行う際、先に加工されたドリル穴に一部重なる様に移動して穿孔する場合、先に穴があいてる方向、即ち基板と接していない方向からの抵抗に比べ、逆側の基板と接している側からの抵抗は極端に大きいことにより、ドリルの回転方向にドリルが曲がって穿孔されて穴位置がずれてしまう長穴特有の一定方向への長穴曲がりのことをさす。
また、そのズレ量とは、目標位置と穿孔加工後の位置の差で、長穴方向と長穴方向と直角方向にわけた座標間の距離で示す。
【００１２】
本発明に述べるズレ量の平均値とは、かさねた基板全部の相加平均のほか、一般的に、最上部の板の穴位置ズレが小さく、最下部の板の穴位置ズレが大きいので、簡便的には、穴位置ズレ量の大きい下側の穴位置ズレ量を最大値、穴位置ズレ量の小さい上側の穴位置ズレ量を最小値として、その平均値をとったものでもかまわない。
【００１３】
本発明に述べる逆方向に加算する補正とは、一定方向に穴位置ずれを起こし曲がった形状になる長穴に対して、そのズレ分を初めに測定しておき、そのずれる方向と逆方向に、元々のドリル加工データ座標を修正して加工を行う補正方法である。基板を重ねて加工を行う場合は、ズレ量の平均値から補正を行う。
【００１４】
以下、本発明を図面に示す実施の形態に基づいて説明する。
図１は、本発明のドリルによる長穴の穿孔方法の概略図を示している。図１（ａ）は、補正前の穿孔の様子を示している。図１（ｂ）は、補正座標位置（図１中の＋印）を示している。図１（ｃ）は、補正後の穿孔の様子を示している。
【００１５】
まず、図１（ａ）に示すように、まえもって、開けたい位置の長穴１に対して補正前のドリル穴２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ、２ｅを、長穴１の軸線３に沿って、長穴の片側より順次重ねて、ドリル穿孔位置をずらして連続穿孔する。次に、各ドリルの穿孔後の位置ズレ値を考慮して、ズレとは反対方向に穿孔の補正座標位置４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ、４ｅ（図１中の＋印）を決める。次に、補正座標位置に従って実際に穿孔する（補正後のドリル穴５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄ、５ｅ）。
【００１６】
一枚板の加工で、ひとつの長穴に対して２穴以上のドリル穴を、順に重ねて長穴の片側より順次ドリル位置をずらして連続加工を行い長穴を形成していく場合、その逆補正の仕方は、測定のしやすさから、穴位置の最終ズレ量をその穴数から１引いた数（ドリルが重なった回数）で割った値を加算した座標で補正していくのが良い。
例えば、ひとつの長穴をドリル穴５回で形成するのに、穴位置の最終ズレ量が長穴方向と直角方向で４０μｍ、長穴方向で０．４μｍである場合、長穴方向と直角方向で１０μｍずつ、また長穴方向で０．１μｍずつ穴位置ズレ方向とは逆の方向にドリル加工のデータ座標を補正するのが良い。
なお、実際は、基板の場所的な不均一のため、座標データに場所的な修正が必要な場合もある。
【００１７】
複数板の重ね加工で、ひとつの長穴に対して２穴以上のドリル穴を、順に重ねて長穴の片側より順次ドリル位置をずらして連続加工を行い長穴を形成していく場合、その逆補正の仕方は、測定のしやすさから、穴位置の平均最終ズレ量をその穴数から１引いた数（ドリルが重なった回数）で割った値を加算した座標で補正していくのが良い。
なお、上記加算の量は、上記の値そのもののほか、補正の結果を見ながら修正していくのが良い。一般的に、重ねた複数枚の下の方の基板のズレ量が穿孔回数と共に徐々に大きくなっていく場合、その分加算するのが好ましい。例えば、１０枚の基板の重ね加工で、穴位置の最終ズレ量が長穴方向と直角方向で平均６０μｍ（最大８０μｍ）、長穴方向で平均０．６μｍ（最大０．８μｍ）で、ドリル穴数５穴でひとつの長穴を形成しているとすれば、長穴方向と直角方向で１５μｍから徐々に増やしてその倍の３０μｍ程度ずつ、また長穴方向で０．１５μｍから徐々に増やしてその倍の０．３μｍ程度ずつ穴位置ズレ方向とは逆の方向にドリル加工のデータ座標を様子を見ながら修正するのが良い。
【００１８】
図２は、本発明の別のドリルによる長穴の穿孔方法の概略図を示している。図２（ａ）は、重ならずに長穴の両端と真ん中を穿孔した様子を示している。図２（ｂ）は、補正前の穿孔の様子を示している。図２（ｃ）は、補正座標位置（図１中の＋印）を示している。図２（ｄ）は、補正後の穿孔の様子を示している。
【００１９】
まず、図２（ａ）に示すように、開けたい位置の長穴１に対して互いに重ならないドリル円穴６ａ、６ｂ、６ｃを、長穴１の軸線３に沿って、長穴の両端およびその中間に穿孔する。次に、まえもって、長穴１の軸線３に沿って、前に穿孔したドリル穴に重なるそれらの中間に、補正前の中間ドリル穴７ｄ、７ｅを穿孔する。次に、補正前の中間ドリル穴７ｄ、７ｅの各ドリルの穿孔後の位置ズレ値を考慮して、ズレとは反対方向に中間ドリル穴の補正座標位置８ｄ、８ｅ（図１中の＋印）を決める。次に、補正座標位置に従って実際に穿孔する（補正後の中間ドリル穴９ｄ、９ｅ、互いに重ならないドリル円穴６ａ、６ｂ、６ｃは、補正の必要なし）。
【００２０】
図２のように、ひとつの長穴に対して互いに重ならない２穴以上のドリル穴を長穴の両端およびその中間というように長穴を形成していく場合、その逆補正の仕方は、穴位置ズレ量を先に加工した穴と重なってあける穴数だけで割った値をその重なってあける加工順に加算して１穴ずつ違った座標で修正していくのが良い。
【００２１】
ひとつの長穴に対して２穴以上のドリル穴を片側より順次ドリル位置をずらして連続加工、あるいは両端と内側というように加工のどちらでない場合でも、その複数のドリル穴が重なって加工される穴が穴位置ずれを起こして長穴形状は曲がるので、その複数の重なって加工する穴全てに逆補正するのがのぞましい。
【実施例】
【００２２】
以下、図面を用いて、本発明の実施例を説明する。
【００２３】
（実施例１）
図３は、本発明の実施例１を説明する配線板の製造工程を示す。
図３（ａ）に示すように、ガラスエポキシ材に銅箔を張り合わせた銅張積層板（日立化成工業株式会社製  ＭＣＬ−Ｅ−６７９ＦＧ）を、エッチングによりパターンニングを行い、内層材１０を形成した。
【００２４】
その内層材１０にプリプレグ１１（日立化成工業株式会社製  ＧＥＡ−６７９ＦＧ）とその上層に外層配線用の銅箔１２（三井金属鉱業株式会社製  ＭＴ１８Ｓ５ＤＨ）とを積層一体化し、その外層配線用の銅箔１２をエッチングにより銅箔を除去し、レーザー穴あけ加工用のコンフォーマルマスク１３を形成した。（図３（ｂ））
【００２５】
次に、図３（ｃ）に示すように、銅箔を除去し樹脂が露出しているコンフォーマルマスク１３の部分へ、炭酸ガスレーザー（日立ビアメカニクス株式会社製  レーザー加工条件：周波数１０００Ｈｚ、パルス幅１０〜３０μｓｅｃ、サイクル数５〜１０）を照射し、樹脂を燃焼分解して除去することにより、非貫通穴１４を複数形成した。
【００２６】
その後、ＮＣ穴あけ機（日立ビアメカニクス株式会社製  ＮＣ加工条件：使用ドリルユニオンツール製φ０．７ｍｍ  送り速度０．４ｍ／ｍｉｎ、ドリル回転数７０００００ｒｐｍ、ドリル寿命３０００ヒット）を用い、長さ１．０２ｍｍの長穴１を形成するのに、まず、上記基板を１０枚重ね、まえもって開けたい位置の長穴の軸線に沿って、長穴の片側より順次重ねて、ドリル穿孔位置を０．０８ｍｍずつずらして連続５回穿孔する。
次に、各ドリルの穿孔後の位置ズレ値を考慮して、ズレとは反対方向に表１に示すように穿孔の補正座標位置を決める（ｘ方向：長穴方向、ｙ方向：長穴方向と直角方向）。次に、補正座標位置に従って、実際に上記基板を１０枚重ねＮＣ加工を行い、長穴１を得た。
【００２７】
そして、図３（ｄ）に示す様に、無電解銅めっき及び電解銅めっき処理（めっき厚１５μｍ）をしてひとつの層とそれと違う他の層とを接続する非貫通穴１４の内壁及び長穴１、銅箔表面にめっき導体１５を施した。
【００２８】
その後、エッチングにより外層パターンニングを行い、外層回路形成をし、液状レジスト塗布、貴金属めっき、外形加工を行って、良好な形状の長穴を有する配線板１６を得た。
【００２９】
【表１】
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【００３０】
（実施例２）
ガラスエポキシ材に銅箔を張り合わせた銅張積層板（日立化成工業株式会社製  ＭＣＬ−ＢＥ−６７Ｇ（Ｈ））とプリプレグ（日立化成工業株式会社製  ＧＥＡ−６７ＢＥ）を使用し、長穴を形成する前に、上記基板を１０枚重ね、まえもって開けたい位置の長穴の軸線に沿って、長穴の片側より順次重ねて、ドリル穿孔位置をずらして連続５回穿孔する。次に、各ドリルの穿孔後の位置ズレ値を考慮して、長穴方向と直角方向（ｙ方向）のズレ量のみを表２に示すように穿孔の補正座標位置を決めた。次に、補正座標位置に従って、実際に上記基板を１０枚重ねＮＣ加工を行い、長穴を得た以外実施例１と同様に製作した。
【００３１】
【表２】
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【００３２】
表１、表２に示す補正を行うことにより、補正前よりも長穴の穿孔位置のずれを修正していることがわかる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明のドリルによる長穴の穿孔方法の概略図を示している。
【図２】本発明の別のドリルによる長穴の穿孔方法の概略図を示している。
【図３】本発明の配線板の概略製造工程図を示す実施例を示している。
【図４】従来のドリルによる長穴の穿孔方法の概略図を示している。
【図５】従来のドリルによる長穴の穿孔方法の概略図を示している。
【符号の説明】
【００３４】
１…長穴、２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ、２ｅ…補正前のドリル穴、３…軸線、４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ、４ｅ…補正座標位置、５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄ、５ｅ…補正後のドリル穴、６ａ、６ｂ、６ｃ…互いに重ならないドリル円穴、７ｄ、７ｅ…補正前の中間ドリル穴、８ｄ、８ｅ…中間ドリル穴の補正座標位置、９ｄ、９ｅ…補正後の中間ドリル穴、
１０…内層材、１１…プリプレグ、１２…銅箔、１３…コンフォーマルマスク、１４…非貫通穴、１５…めっき導体、１６…長穴を有する配線板、１７…第１番目のドリル円形穴、１８…第２番目のドリル円形穴、１９…長穴の径よりも小径のドリルで互いにかさならないように穿孔する穴、２０…長穴の径のドリルで長穴の径のドリル穴が重なるように穿孔する穴。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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