(57)【要約】【課題】  正しい位置に積層用基準穴あけを行う。【解決手段】  本発明になる多層プリント配線基板の積層用基準孔穴あけ方法は、穴あけ部が動作開始時の位置である機械原点の前記撮像部の視野に対応する位置に認識マークを形成し、前記穴あけ部が前記機械原点に到達する度に、前記撮像部で前記認識マークを撮像し、この撮像画像から認識マークの中心の位置を計測し、前記撮像部の光軸の中心位置との差異を算出し、この算出結果が予め指定されている許容値を外れているときは、前記撮像部と前記スピンドル部の位置関係を補正することを特徴とするものである。【選択図】        図１
2007149724.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮像部とスピンドル部が予め決められた位置関係となるように一体に形成され
た穴あけ部を備え、この撮像部からの画像を基に画像処理、データ処理して積層
用基準穴を穴あけする穴あけ機を用いて位置合わせ用のアライメントマークが付
された多層プリント配線基板を形成する内層材に積層用基準穴を穴あけする方法
であって、
前記撮像部で、前記アライメントマークを撮像し、この撮像画像からアライメ
ントマークの位置を計測し、この計測結果から前記内層材の重心の位置、伸縮度
合、載置位置の水平・垂直方向のずれ量、および載置時の回転によるずれ量を算
出し、これらの算出結果から前記内層材の中心から振り分けて前記積層用基準穴
位置を求め、この位置に前記スピンドル部に取り付けられたドリルビットを移動
させて穴あけする積層用基準穴の穴あけ方法において、
前記穴あけ部が動作開始時の位置である機械原点の前記撮像部の視野に対応す
る位置に認識マークを形成し、
前記穴あけ部が前記機械原点に到達する度に、前記撮像部で前記認識マークを
撮像し、この撮像画像から認識マークの中心の位置を計測し、前記撮像部の光軸
の中心位置との差異を算出し、この算出結果が予め指定されている許容値を外れ
ているときは、前記撮像部と前記スピンドル部の位置関係を補正することを特徴
とする多層プリント配線基板の積層用基準孔穴あけ方法。
【請求項２】
請求項１記載の認識マークの撮像において、
前記認識マークを検出できなかったときは、前記穴あけ部位置不良として、積
層用基準穴の穴あけを行わないことを特徴とする請求項１記載の多層プリント配
線基板の積層用基準孔穴あけ方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、多層プリント配線基板の製造に係り、特に積層時に使用される基準
穴の穴あけ方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
多層プリント配線基板の積層は回路パターンを形成した内層材とガラス布基材
に樹脂を含浸させ、半硬化状態（Ｂステージ）にした接着シート（プリプレグ）
とを交互に積み重ね、加熱、加圧により多層化形成を行うものである。この積層
法においては、積み重ねられる内層材に予め位置合わせようの基準穴を加工して
おき、位置決めピンを介して積層治具板にセットしてプレス成形するピンラミネ
ート法が公知である。そして、一般的にこのピンラミネート法は多品種少量生産
や６層以上の多層プリント配線基板の製造に使用されている。
【０００３】
ここで従来の基準穴の穴あけ方法について説明する。なお、この方法は本願出
願人の社内で用いられているものである。そして、この方法と同じ方法を採用し
ている技術を開示している先行文献は調査したが、発見するには至らなかった。
しかし、類似の技術は発見されたので後述する（例えば、特許文献１）。
【０００４】
まず、本願出願人が実施している方法から説明する。
最初に、図３を用いて積層用基準穴の穴あけ方法から説明する。
まず、積層する内層材３１を準備する。この内層材の四隅の適当な位置には、
積層用基準穴３２，３２を穴あけするときに位置合わせをするためのアライメン
トマーク３３，３３が付されており、このアライメントマーク３３，３３から所
定の演算により求められた位置に積層用基準穴３２，３２を穴あけする。
【０００５】
図４は積層用基準穴の穴あけ装置の一部を示すものであって、従来技術を説明
するのに直接必要な部分である穴あけ部４１を模式的に示す図であり、その内
（ａ）は正面から見たときの模式図、（ｂ）は上面から見たときの模式図である
。穴あけ部４１は基準穴３２，３２を穴あけするドリルビット４３を備えるスピ
ンドル部４２とアライメントマーク３３，３３を撮像するＣＣＤカメラ部４４を
一体化して形成されている。
【０００６】
ＣＣＤカメラ部４４の光軸の中心とスピンドル部４２のドリルビット４３の中
心の位置関係は予め決められた水平方向にＸ１、垂直方向にＹ１離れたものとな
っている（図４（ｂ））。なお、この穴あけ装置にはＣＣＤカメラ部４４からの
画像を画像処理し、この画像処理後の画像をもとにこのアライメントマーク３３
，３３の位置を計測し、この計測結果から内層材３１の重心の位置、伸縮度合、
載置位置の水平・垂直方向のずれ量、および載置時の回転によるずれ量を算出す
る画像処理・情報処理部（図示せず。）が設けられている。
【０００７】
このような積層用基準穴の穴あけ装置を用いて基準穴３２，３２を穴あけする
手順について説明する。
（１）内層材３１を台座（図示せず。）に載置する。
（２）ＣＣＤカメラ部４４でアライメントマーク３３，３３を順に４箇所とも撮
影する。
（３）この撮影されたアライメントマーク３３，３３の画像を画像処理し、計測
し、内層材３１の重心の位置、伸縮度合、載置位置の水平・垂直方向のずれ量、
および載置時の回転によるずれ量を算出する。
（４）これらの算出結果から内層材３１の中心から振り分け、予め決められたＣ
ＣＤカメラ部４４とスピンドル部４２のドリルビット４３の位置関係により、穴
あけ部４１を必要な量移動させてスピンドル部４２のドリルビット４３の中心位
置を内層材３１の積層用基準穴３２，３２の穴あけ位置に位置合わせをして穴あ
けする。
【０００８】
以上のような手順で、積層用基準穴３２，３２が穴あけされるが、ＣＣＤカメ
ラ部４４の光軸の中心とスピンドル部４２のドリルビット４３の中心の位置関係
は常に一定であるとは限らない。そこで通常始業時など定期的にこの位置関係が
許容範囲内であるか否か判断し、許容範囲外となっているときには補正をするこ
とにしている。補正をしないと積層用基準穴３２，３２の位置がずれてしまい、
適切な積層ができなくなるからである。
【０００９】
次に、図５を用いてこの補正方法について説明する。
ここで、ＣＣＤカメラ部４４の光軸の中心とスピンドル部４２のドリルビット
４３の中心の位置関係を水平／垂直方向で（Ｘ１，Ｙ１）と基準とし、このＸ１
とＹ１の値はパラメータ（オフセット値）として前記積層用基準穴の穴あけ装置
の前記画像処理・情報処理部に予め設定しておく。また、このオフセット値にし
たがって穴あけ部４１を移動させた時のＣＣＤカメラ４４の視野の中心と穴あけ
された穴の中心の位置のずれ量の許容値も合わせて設定しておく。
【００１０】
（１）補正用積層材を前記台座に載置する。
（２）任意の位置に穴あけ部４１を用いて１箇所穴あけする。５１がこの穴あけ
された穴である（図５（ａ））。
（３）設定されたオフセット値にしたがって水平方向にＸ１、垂直方向にＹ１だ
け穴あけ部４１を移動させる（図５（ｂ））。ＣＣＤカメラ４４で前記穴を撮影
するためである。
【００１１】
（４）この状態でＣＣＤカメラから画像を入力する。そして、この画像から穴を
認識し、この穴の中心の位置を測定する。
（５）この穴の中心の座標とＣＣＤカメラの光軸の中心の座標を比較し、ずれ量
を算出する。
（６）そして、このずれ量が前記許容値の範囲を外れたときは、オフセットパラ
メータ値にずれ量を加算または減算してオフセット値を補正する。
この（３）〜（６）の工程の作業は前記画像処理・情報処理部の制御のもとに
実行される。
【００１２】
このようにして、オフセット値を補正することで、正しい位置に積層用基準穴
を穴あけすることができるようになるのである。
しかしながら、前述のＣＣＤカメラ部４４の光軸の中心とスピンドル部４２の
ドリルビット４３の中心の位置関係は定期的な補正時間が到来する前に崩れてし
まうことがある。こうなると、次の補正をするまでの間に製造された製品の基準
穴がずれてしまい、製品として使用できなくなってしまうという問題点があった
。
【００１３】
この問題点は、定期的に行う補正回数を増やすことで解決することができる。
しかしながら、この補正の回数を増やす手段は、積層用基準穴の穴あけ作業が製
造する多層プリント配線基板の種類ごとに段取り換えが必要であることから作業
効率が低下し、生産量が落ちるという新たな問題点を生じさせるので可能な限り
採用したくない手段である。
【００１４】
次に、本発明と直接の関係はないように考えられるが、関連性がある発明と考
えられる多層プリント基板の基準マーク位置自動穴あけ方法について説明する
（特許文献１）。
【００１５】
この多層プリント基板の基準マーク自動穴あけ方法は、多層プリント基板の内
層板に設けられた基準マークをＸ線カメラによりＸ線画像として得ると共に、前
記Ｘ線画像の中心座標値に基づいてドリルを前記基準マークの中心に移動させ、
前記基準マークの中心位置へ穴あけを行うようにした多層プリント基板の基準マ
ーク位置自動穴あけ方法において、前記Ｘ線画像を２値化して２値画像を得る第
１工程と、前記２値画像の中から前記基準マークの中心座標値を求める第２工程
と、前記中心座標値をもとに前記Ｘ線画面の中心と前記基準マークの中心が一致
するように前記Ｘ線カメラを移動させる第３工程よりなり、前記第３工程終了後
に得られた前記基準マークの中心座標値に基づいて前記ドリルを移動させ穴あけ
を行うことを特徴とするものである。
【００１６】
つまり、ドリルとカメラの距離Ｌからドリルの穴あけ移動距離を算出し、ドリ
ルを移動させることで基準マークの中心に高精度の穴あけを行うことができるよ
うにしたものである。
このように、撮像装置とドリルを所定の位置関係におき、この位置関係により
所定の量移動させるという技術的思想において提示した２つの従来技術は共通す
る。
しかしながら、多層プリント基板の基準マーク自動穴あけ方法に関する発明の
明細書には、ドリルとカメラの距離が変動する場合の対処方法は記載されていな
い。これはドリルとカメラの位置関係を一次元の関係で捉えているために、位置
関係の変動を考慮する必要がないためであると考えられる。
【００１７】
【特許文献１】特開平４−１５２０４８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１８】
前述したようにＣＣＤカメラ部４４の光軸の中心とスピンドル部４２のドリル
ビット４３の中心の位置関係は定期的な補正時間が到来する前に崩れてしまうこ
とがある。こうなると、次の補正をするまでの間に製造された製品の基準穴がず
れてしまい、製品として使用できなくなってしまうという問題点があった。
この欠点は、定期的に行う補正回数を増やすことで解決することができるが、
補正の回数を増やすことは、積層用基準穴の穴あけ作業は製造する多層プリント
配線基板の種類ごとに段取り換えが必要であるので作業効率が低下し、生産量が
落ちるという新たな欠点を生じさせることになり、可能な限り採用したくない手
段であった。
【００１９】
本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、このような積層用基準
穴の穴あけ装置が動作するとき、穴あけ部４１は必ず機械原点を出発点として移
動し、基準穴３２，３２を穴あけすることに着目してなされたものである。すな
わち、穴あけ部４１が機械原点に復帰したときのＣＣＤカメラ部４４の視野に認
識マークを設けることとし、この認識マークをＣＣＤカメラ部４４で撮影し、認
識マークの中心とＣＣＤカメラ部４４の視野の中心の位置のずれ量に応じて、オ
フセット補正を行うか否か決定することで、不必要な補正をすることがなくなり
、生産性のよい多層プリント配線基板の積層用基準孔穴あけ方法を提供すること
を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
本発明になる多層プリント配線基板の積層用基準孔穴あけ方法は、撮像部とス
ピンドル部が予め決められた位置関係となるように一体に形成された穴あけ部を
備え、この撮像部からの画像を基に画像処理、データ処理して積層用基準穴を穴
あけする穴あけ機を用いて位置合わせ用のアライメントマークが付された多層プ
リント配線基板を形成する内層材に積層用基準穴を穴あけする方法であって、前
記撮像部で、前記アライメントマークを撮像し、この撮像画像からアライメント
マークの位置を計測し、この計測結果から前記内層材の重心の位置、伸縮度合、
載置位置の水平・垂直方向のずれ量、および載置時の回転によるずれ量を算出し
、これらの算出結果から前記内層材の中心から振り分けて前記積層用基準穴位置
を求め、この位置に前記スピンドル部に取り付けられたドリルビットを移動させ
て穴あけする積層用基準穴の穴あけ方法において、前記穴あけ部が動作開始時の
位置である機械原点の前記撮像部の視野に対応する位置に認識マークを形成し、
前記穴あけ部が前記機械原点に到達する度に、前記撮像部で前記認識マークを撮
像し、この撮像画像から認識マークの中心の位置を計測し、前記撮像部の光軸の
中心位置との差異を算出し、この算出結果が予め指定されている許容値を外れて
いるときは、前記撮像部と前記スピンドル部の位置関係を補正することを特徴と
するものである。
【００２１】
また、本発明になる多層プリント配線基板の積層用基準孔穴あけ方法は、上述
の認識マークの撮像において、前記認識マークを検出できなかったときは、前記
穴あけ部位置不良として、積層用基準穴の穴あけを行わないことを特徴とするも
のである。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、穴あけ部が動作開始時の位置である機械原点の撮像部の視野
に対応する位置に認識マークを形成し、前記穴あけ部が前記機械原点に到達する
度に、前記撮像部で前記認識マークを撮像し、この撮像画像から認識マークの中
心の位置を計測し、前記撮像部の光軸の中心位置との水平／垂直方向の距離を算
出し、この算出結果が予め指定されている許容値を外れているときは、前記撮像
部と前記スピンドル部の位置関係を補正することとしたので、不必要に補正を行
わないので生産性のよい多層プリント配線基板の積層用基準孔穴あけ方法を提供
できる。
【００２３】
また、本発明によれば、前記認識マークの撮像において、前記認識マークを検
出できなかったときは、前記穴あけ部位置不良として、積層用基準穴の穴あけを
行わないこととしたので、不良品を製造することのない多層プリント配線基板の
積層用基準孔穴あけ方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
本発明になる多層プリント配線基板の積層用基準孔穴あけ方法に用いられる積
層用基準穴の穴あけ装置は、一定の動作サイクルに当たっては一旦機械原点に復
帰し、そこから一連の基準用穴あけ動作を開始する。このとき、この積層用基準
穴の穴あけ装置の基準はあくまでもスピンドル部にあり、スピンドル部自体がず
れてしまうことはほぼありえないという事実がある。
【００２５】
そこで、積層用基準穴がずれてしまう原因はスピンドル部に対するＣＣＤカメ
ラ部のずれにあるという考えに基づいて、発明されたものである。つまり、スピ
ンドル部を基準座標としたときのＣＣＤカメラ部の座標がどの位置になるかの問
題として考え、スピンドル部のドリルビットの中心の座標を絶対的な０点として
考えたときのＣＣＤカメラ部の視野の中心が本来あるべき位置とのずれ量を検出
し、予め決められた許容値の範囲内であればオフセット値の補正をすることなく
積層用基準穴の穴あけ作業を続行し、その範囲外になったときはオフセット値の
補正が必要と判断し、従来始業前に実行しているようなオフセット値補正動作を
行うようにしたものである。
【００２６】
次に、本発明について図を用いて、詳細に説明する。
図１、２は本発明の一実施の形態である多層プリント配線基板の積層用基準孔
穴あけ方法を模式的に示す図である。図１は積層用基準穴の穴あけ装置の穴あけ
部４１が機械原点に復帰したときのＣＣＤカメラ部４４の視野に対応する位置に
形成された認識マークの模式図である。また、図２は穴あけ部４１が機械原点に
戻ったとき様子を示す模式図である。そして、図２（ａ）は機械原点に戻ったと
き様子を上から見た図、図２（ｂ）はＣＣＤカメラ部４４で撮影したときの撮影
画像を模式的に示す図である。
【００２７】
図１において、１は機械原点のＣＣＤカメラ部４４の視野に対応する部分であ
る台座、２は台座１上に形成された認識マークである。
図２（ａ）において、１は台座、２は認識マーク、４１はドリルビット４３を
備えたスピンドル部４２とＣＣＤカメラ部４４とからなる従来技術で用いられて
いるものと同じ穴あけ部である。図２（ｂ）において、２１はＣＣＤカメラ部４
４の視野の中心位置、２２は認識マーク２の中心位置、ｘおよびｙはＣＣＤカメ
ラ部４４の視野の中心位置２１と認識マーク２の中心位置２２の水平方向および
垂直方向のずれ量を示している。
【００２８】
次に、オフセット補正を行うか否かの決定の動作について説明する。
最初に、上記ずれ量の許容値（ｘ０、ｙ０）を設定しておく。
通常始業時など定期的に行っているオフセット補正は従来の技術で説明した通
りであり、必要に応じてオフセット補正が行われる。
【００２９】
このような定期的なオフセット補正が行われ、その後積層用基準穴の穴あけが
開始される。この穴あけ作業はサイクルという一連の作業であり、サイクルが開
始する際には穴あけ部４１は機械原点に戻り、ここから穴あけ作業を開始する。
この機械原点に復帰したとき、ＣＣＤカメラ部４４の視野の中心位置とドリル
ビット４３の中心位置のずれ量を測定する。
【００３０】
前述したように、穴あけ部４１が機械原点に復帰したときのＣＣＤカメラ部４
４で撮影した画像は図２（ｂ）のようになる。ただし、ＣＣＤカメラ部４４の視
野の中心２１と認識マーク２の中心２２のずれ量（ｘ，ｙ）は後述するずれ量の
計測過程で得られるものであり、撮影映像そのものにはないものである。
【００３１】
ＣＣＤカメラ部４４で撮像した画像は、前述した画像処理・情報処理部に送ら
れる。そして、画像処理することにより認識マーク２が検出され、この検出結果
から情報処理することで、認識マーク２の中心位置２２を計測する。また、ＣＣ
Ｄカメラ部４４の視野の中心位置２１も計測する。なお、このＣＣＤカメラ部４
４の視野の中心位置２１は中心位置であるために、設定しない場合でも最初から
予め定まっていると考えることも可能である。
【００３２】
次に、中心位置２１と２２のずれ量（ｘ，ｙ）を算出する。そして、予め設定
してあるずれ量の許容値（ｘ０，ｙ０）と比較する。その結果、ずれ量が許容値
内であれば、そのまま基準穴あけ作業を続行する。
【００３３】
一方、許容値外になった場合は、アラームを発報し、前述の［０００７］〜
［００１０］で述べたようなオフセット補正を行う。
このようにして、正しい位置に積層用基準穴を穴あけすることが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の一実施の形態である多層プリント配線基板の積層用基準孔穴あけ方法を模式的に示す図である
【図２】穴あけ部が機械原点に戻ったとき様子を示す模式図である。そして、図２（ａ）は機械原点に戻ったとき様子を上から見た図、図２（ｂ）はＣＣＤカメラ部４４で撮影したときの撮影画像を模式的に示す図である。
【図３】従来そして本発明でも使用する積層用基準穴の穴あけ方法を模式的に示す図である。
【図４】図４は積層用基準穴の穴あけ装置の一部を示すものであって、従来技術を説明するのに直接必要な部分である穴あけ部４１を模式的に示す図である。（ａ）は正面から見たときの模式図、（ｂ）は上面から見たときの模式図である。
【図５】従来そして本発明でも使用するオフセット補正の概念を示す図である。
【符号の説明】
【００３５】
１  台座
２  認識マーク
２１  ＣＣＤカメラ部の視野の中心位置
２２  認識マークの中心位置
３１  内層材
３２  積層用基準穴
３３  アライメントマーク
４１  穴あけ部
４２  スピンドル部
４３  ドリルビット
４４  ＣＣＤカメラ部
【図１】
2007149724.tif 000003
【図２】
2007149724.tif 000004
【図３】
2007149724.tif 000005
【図４】
2007149724.tif 000006
【図５】
2007149724.tif 000007