JPH0544324B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、スルーホール形成装置に関し、特に
セラミツクグリーンシート上に複数のスルーホー
ルを形成するスルーホール形成装置に関する。

〔従来の技術〕 セラミツク多層配線基板は、大型コンピユータ
やスーパーコンピユータなどの高密度実装基板と
して実用化されており、今後ますます普及してい
くものと思われる。そのセラミツク多層配線基板
の製造工程の一つセラミツクグリーンシートへの
穴明け工程がある。

従来セラミツクグリーンシートへの穴明けは、
ステンレス板をエツチングにより面上に限られた
パターンで複数の突起を設けた凸型と、前記凸型
の突起に合う穴を設けた凹型との間にセラミツク
グリーンシートを挟んでプレスや加圧ローラによ
つてスルーホールを形成していた。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしこの従来の方法では、(1)穴位置がエツチ
ング時に決められ、パターンを変更する時は金型
を変更しなければならない、(2)パターンごとの金
型が必要なため金型の製作費が高価になる、(3)金
型の剛性が低く加圧時の変形や摩耗により均一な
スルーホールを明けることが難しい、などの問題
点があつた。

本発明の目的は、上記問題点をなくし、セラミ
ツクグリーンシート上の任意の位置に簡単な構造
の装置を用い極めて精度のよい多種のパターンの
スルーホールを形成でき、作業工数を削減できる
スルーホール形成装置を提供することにある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明のスルーホール形成装置は、穴明けピン
を備え積層圧電素子にり可動するフライトピンを
有する穴明けヘツドと、穴明けヘツドの下部に設
けられ前記穴明けピンを案内する案内板と、この
案内板の下部に設けられセラミツクグリーンシー
トを固定するカセツト板と、このカセツト板の下
部に設けられ前記穴明けピンより太い穴を有する
下型と、ヘツド支持ブロツクと駆動装置とを備え
複数個の前記穴明けヘツドを保持し上下に移動す
るヘツド上下移動機構部と、ヘツド移動ステージ
と駆動装置とを備え前記ヘツド上下移動機構部を
Ｘ軸方向に移動するヘツド移動機構部と、セラミ
ツクグリーンシート移動ステージと駆動装置とを
備え前記カセツト板をＹ軸方向に移動するグリー
ンシート移動機構部と、前記フライトピンをとば
す為に前記積層圧電素子に通電するタイミングの
制御と前記穴明けヘツドを上下に駆動させる駆動
装置の制御と前記ヘツド上下移動機構部をＸ軸方
向に移動させる駆動装置の制御と前記カセツト板
をＹ軸方向に移動させる駆動装置の制御とを行う
制御部とを含んで構成される。

〔作用〕

穴明けピンを複数本搭載し実質的にセラミツク
グリーンシートをＸ−Ｙ軸方向に移動可能とした
自動装置を用いることにより任意のパターンのス
ルーホール形成シートを高速に供給できしかも作
業工数を大幅に削減することができる。

〔実施例〕

以下本発明の実施例について図面を参照して説
明する。

第１図は本発明の一実施例の一部切り欠き斜視
図、第２図は第１図の穴明けヘツドの中央部の断
面図、第３図は穴明けヘツドの斜視図、第４図は
第２図の穴明けピン部分の拡大断面図である。

第３図、第４図において、穴明けヘツドはＥ形
状の筺体１と積層圧電素子２と、穴明けピン５を
備えたフライトピン４とから主に構成されてい
る。すなわち、Ｅ形状の筺体１の両内面上端部に
は、それぞれの積層圧電素子２の一端が固定され
ており、凹形状の板ばね３はその両端を筺体１の
両内面で下部の両隅に固定されている。板ばね３
の中央部上面には先端が球面で、しかも高硬度高
反発力の材料（ここでは超硬材料）を使つたフラ
イトピン４が固定されており、フライトピン４の
球面先端は積層圧電素子２の他端に与圧され接触
している。板ばね３の中央部下面にはフライトピ
ン４と一体構造の穴明けピン５が板ばね３の中央
部を貫いて固定されている。穴明けピン５は中央
部を穴明けピン５と適当な〓間を持つた穴を有す
る案内板６により案内されている。

穴明けピン５の下方には下型支持板７を備えて
おり、下型支持板７の上面には下型８が固定さ
れ、下型８の中央部には穴明けピンの真下で且つ
穴明けピン５の先端エツジ部５０１と適当な〓間
を有する穴８０１を備えている。

以下第１図及び第２図を併用して説明する。

セラミツクグリーンシート９は額縁形状のカセ
ツト板１０の下面に貼り付けられ下型８と穴明け
ピン５の間に挿入されている。下型支持板７に設
けられた穴７０１はセラミツクグリーンシート９
の抜け屑を落ち易くするためである。穴明けヘツ
ド５０は複数枚重ね合わせて筺体中央部の穴１０
１を介して軸（図示せず）によりヘツド上下移動
機構部を構成するヘツド支持ブロツク１１に固定
されている。

ヘツド上下移動機構部はこのヘツド支持ブロツ
ク１１、直線ガイド１２、ヘツド支持板１４及び
直線ソレノイドからなる駆動装置１６から主に構
成されている。ヘツド支持ブロツク１１は直線ガ
イド１２を介してヘツド移動ステージ１３に固定
されたヘツド支持板１４に上下摺動できるように
設置されている。さらにヘツド支持ブロツク１１
は上面に固定した継手１５を介してヘツド移動ス
テージ１３の上面に固定された駆動装置１６に回
転自在に取り付けられており、駆動装置１６によ
り上下移動させることができるように構成されて
いる。

このヘツド上下移動機構部は、ヘツド移動ステ
ージ１３、直線ガイド１７、門形支持台１９、ね
じ装置２０、パルスモータからなる駆動装置２１
とから主に構成されるヘツド移動機構部によりＸ
軸方向に移動する。ヘツド移動ステージ１３は直
接ガイド１７を介して基板１８の上面両端部に固
定された門形支持台１９の上面両端部に摺動可能
に取り付けられている。さらにヘツド移動ステー
ジ１３は、門形支持台１９の上面端部に一端を回
転自在に固定されたボールねじからなるねじ装置
２０と駆動装置２１によりＸ軸方向に移動できる
ように構成されている。

前記ヘツド移動ステージ１３の後方端面には下
型支持板７が固定されており、下型支持板７は片
持ち支持であるため基板１８の面上に固定された
極底摩擦力のローラ支持台３０により支持されて
いる。穴明けピン５の軸と下型８の穴８０１の軸
とはずれないように共にヘツド移動ステージ１３
に位置決めされているため、ヘツド移動ステージ
１３が移動しても位置関係がずれることはない。
ヘツド移動ステージ１３の下方で基板１８の上面
にはヘツド移動ステージ１３と直交する方向にグ
リーンシート移動機構部を構成するセラミツクグ
リーンシート移動ステージ２２が備えられてい
る。

グリーンシート移動機構部はセラミツクグリー
ンシート移動ステージ２２、直線ガイド２３、ボ
ールねじからなるねじ装置２４、パルスモータか
らなる駆動装置２５とから主に構成されている。
セラミツクグリーンシート移動ステージ２２の上
面には、カセツト板１０を固定する固定機構３１
が備えられている。セラミツクグリーンシート移
動ステージ２２は基板１８の上面に固定した直線
ガイド２３上に摺動可能に取り付けられており、
ねじ装置２４と駆動装置２５によりＹ軸方向に移
動させることができるように構成されている。

基板１８の上面端部に固定されたフオトセンサ
２６，２７，２８はセラミツクグリーンシート移
動ステージ２２の位置検出用であり、セラミツク
グリーンシート移動ステージ２２の上面端部に固
定され遮蔽板２９によりオン・オフする。フオト
センサ２６はセラミツクグリーンシート移動ステ
ージ２２の前進移動限界の位置検出用であり、フ
オトセンサ２７は原点位置検出用でフオトセンサ
２８は後進移動限界の位置検出用である。またフ
オトセンサ２６およびフオトセンサ２８はセラミ
ツクグリーンシート移動ステージ２２の暴走防止
の安全スイツチも兼ねている。

積層圧電素子２に通電するタイミングの制御と
穴明けヘツド５０を上下に駆動させる駆動装置１
６の制御とヘツド上下移動機構部をＸ軸方向に移
動させる駆動装置２１の制御とカセツト板１０を
Ｙ軸方向に移動させる駆動装置２５の制御はソフ
トウエアを使つた制御装置６０により自動制御す
ることができるように構成されている。

次にその動作について説明する。

装置の初期設定はセラミツクグリーンシート移
動ステージ２２上に固定された遮蔽板２９がフオ
トセンサ２６を遮蔽している状態にする。この位
置にセラミツクグリーンシート移動ステージ２２
が停止している状態でセラミツクグリーンシート
９の下面に貼り付けたカセツト板１０をセラミツ
クグリーンシート移動ステージ２２の上面に設置
し、固定機構３１により固定する。

次に制御装置６０のスタートスイツチをオンに
すると駆動装置２５が作動を始めてセラミツクグ
リーンシート移動ステージ２２は遮蔽板２９が原
点検出用（スルーホール開始位置）フオトセンサ
２７を遮蔽（スイツチング）するまで後進する。
これと同時に駆動装置２１も作動を始めてヘツド
移動ステージ１３を原点検出（スルーホールの開
始位置）を行う。これらと同時に駆動装置１６も
励磁してヘツド支持ブロツク１１を約２mm引きあ
げる。これは穴明け標準位置での穴明けピン５の
先端エツジ部５０１とセラミツクグリーンシート
９との〓間が0.1mm程度であるためカセツト板の
側面に穴明けピン５が接触して破損するのを防止
するためである。

セラミツクグリーンシート移動ステージ２２が
原点位置で停止すると駆動装置１６の励磁が切ら
れヘツド支持ブロツク１１も所定の位置に降下す
る。続いて予め決められたパターン位置の積層圧
電素子２に通電される。積層圧電素子２に通電さ
れると積層圧電素子２の特性上積層圧電素子２は
瞬間的に数μｍ伸びるため積層圧電素子２に与圧
され接触しているフライトピン４は弾き飛ばされ
て穴明けピン５の先端エツジ部５０１と下型の穴
８０１の上面外径エツジ部でセラミツクグリーン
シート９にスルーホールが形成される フライトピン４が飛ばされると凹形状の板ばね
３はたわみを生じるが、力の限界点を過ぎると板
ばね３の復元力により初期の位置に戻される。フ
ライトピン４が初期状態に戻ると（実施例では時
間で判断）駆動装置２１に所定の１ピツチ分のパ
ルスが投入されヘツド移動ステージ１３は１ピツ
チ分の距離移動する。移動が停止すると前記のご
とく積層圧電素子２とフライトピン４は所定の動
作を行い、再びヘツド移動ステージ１３は１ピツ
チ移動して積層圧電素子２とフライトピン４は所
定の動作を行う。

一連の動作が終了すると今度は駆動装置２５に
所定の１ピツチ分のパルスが投入されセラミツク
グリーンシート移動ステージ２２が１ピツチ分移
動する。移動が停止すると前記のごとくヘツド移
動ステージ１３が所定の動作を行う。

以上のようにこれらの動作を繰り返し行いセラ
ミツクグリーンシート９上に所定のパターンのス
ルーホールが形成される。スルーホール形成動作
が終了すると駆動装置１６が励磁され、ヘツド支
持ブロツク１１は引き上げられる。続いて駆動装
置２５が作動してセラミツクグリーンシート移動
ステージ２２は初期の状態まで移動してフオトセ
ンサ２６を遮蔽して停止する。セラミツクグリー
ンシート移動ステージ２２が停止すると駆動装置
１６も励磁が切られヘツド支持ブロツク１１も降
下する。

以上で一連のスルーホール形成動作は終了する
ため作業者はカセツト板１０の取り替えを行い再
び一連の操作を開始すればよい。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明によれば、穴明けピ
ンを複数本搭載し実質的にセラミツクグリーンシ
ートをＸ−Ｙ軸方向に移動可能に構成することに
より多種のパターンのスルーホール形成シートを
高速で供給でき、しかも作業工数を大幅に削減す
ることができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の一部切り欠き斜視
図、第２図は第１図の穴明けヘツドの中央部の断
面図、第３図は穴明けヘツドの斜視図、第４図は
第２図の穴明けピン部分の拡大断面図である。 １……筺体、２……積層圧電素子、３……板ば
ね、４……フライトピン、５……穴明けピン、６
……案内板、７……下型支持板、８……下型、９
……セラミツクグリーンシート、１０……カセツ
ト板、１１……ヘツド支持ブロツク、１２……直
線ガイド、１３……ヘツド移動ステージ、１４…
…ヘツド支持板、１５……継手、１６……駆動装
置、１７……直線ガイド、１８……基板、１９…
…門形支持台、２０……ねじ装置、２１……駆動
装置、２２……セラミツクグリーンシート移動ス
テージ、２３……直線ガイド、２４……ねじ装
置、２５……駆動装置、２６，２７，２８……フ
オトセンサ、２９……遮蔽板、３０……ローラ支
持台、３１……固定機構、５０……穴明けヘツ
ド、６０……制御装置、１０１……穴、５０１…
…エツジ部、７０１……屑取り穴、８０１……
穴。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 穴明けピンを備え積層圧電素子により可動す
   るフライトピンを有する穴明けヘツドと、該穴明
   けヘツドの下部に設けられ前記穴明けピンを案内
   する案内板と、該案内板の下部に設けられセラミ
   ツクグリーンシートを固定するカセツト板と、該
   カセツト板の下部に設けられ前記穴明けピンより
   太い穴を有する下型と、ヘツド支持ブロツクと駆
   動装置とを備え複数個の前記穴明けヘツドを保持
   し上下に移動するヘツド上下移動機構部と、ヘツ
   ド移動ステージと駆動装置とを備え前記ヘツド上
   下移動機構部をＸ軸方向に移動するヘツド移動機
   構部と、セラミツクグリーンシート移動ステージ
   と駆動装置とを備え前記カセツト板をＹ軸方向に
   移動するグリーンシート移動機構部と、前記フラ
   イトピンをとばす為に前記積層圧電素子に通電す
   るタイミングの制御と前記穴明ヘツドを上下に駆
   動させる駆動装置の制御と前記ヘツド上下移動機
   構部をＸ軸方向に移動させる駆動装置の制御と前
   記カセツト板をＹ軸方向に移動させる駆動装置の
   制御とを行う制御部とを含むことを特徴とするス
   ルーホール形成装置。