JPH07290397A - 基板穴明け方法および基板穴明け機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 厚いプリント基板でも必要十分な透過光強度
を得る。 【構成】 複数の光ファイバ（６１）の一端側を略リン
グ状にドリル（５）を囲むように並べると共に、光ファ
イバ（６１）の一端面を所定の内向角（α）を持たせて
基板（Ｋ）に対向させる。そして、光ファイバ（６１）
の他端面を光源（７）に対向させ、光ファイバ（６１）
を通じて基板（Ｋ）を照明する。 【効果】 ドリル等と干渉しない場所に光源を置けるか
ら、光源のワット数を任意に変えることができ、プリン
ト基板が厚い場合や黒色に近い場合にも充分な透過光強
度を得られるようになる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、基板穴明け方法およ
び基板穴明け機に関し、更に詳しくは、穴明け位置のマ
ークを確実に認識できるように基板の照明方式を改良し
た基板穴明け方法および基板穴明け機に関する。

【０００２】

【従来の技術】図４は、従来の基板穴明け機の一例を示
す説明構成図である。この基板穴明け機２００は、表面
にマークＭ（例えば銅箔）を形成したプリント基板Ｋ
（例えばガラスエポキシ基板）を載置する加工台３と、
その加工台３に対して前記ＣＣＤカメラ１と反対側に設
置されたスピンドル４と、そのスピンドル４に取り付け
られたドリル５と、そのドリル５を囲んで設置され前記
プリント基板Ｋを照明するリング状光源２０７（例えば
リング状高周波蛍光灯）と、前記プリント基板Ｋを透過
した透過光Ｈ６による前記プリント基板Ｋの光学像を画
像として取り込むＣＣＤカメラ１と、そのＣＣＤカメラ
１で取り込んだ画像を処理する画像処理部２と、その画
像処理部２の処理結果に基づき前記スピンドル４を制御
して前記マークＭの重心位置に穴明けする制御装置８と
を具備して構成されている。なお、Ｈ５は照射光であ
る。前記マークＭは、例えば直径４ｍｍ、厚さは５００
ｎｍ程度である。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の基板穴明け
機２００において、プリント基板Ｋが厚い場合や黒色に
近い場合には、透過光の強度が低下してしまうため、プ
リント基板ＫのマークＭの部分とそれ以外の部分のコン
トラストが不明確になってしまう。そこで、透過光強度
を上げるためにワット数の大きなリング状光源２０７を
使おうとすると、リング径が大きくなり、加工台３やス
ピンドル４などの機構部と干渉しやすくなる。また、照
明の中抜け現象（中心部分が周囲部分より暗くなる現
象）を生じる場合もある。一方、リング状光源２０７と
プリント基板Ｋの間に集光器を介設することも考えられ
るが、その集光器がスピンドル４やドリル５と干渉する
危険がある。このため、上記従来の基板穴明け機２００
では、マークＭの位置を多品種のプリント基板の全てに
ついて確実に認識することが出来ず、正確な基板穴明け
ができない品種のプリント基板が出てくる問題点があ
る。そこで、この発明の目的は、穴明け位置のマークを
確実に認識できるように基板の照明方式を改良した基板
穴明け方法および基板穴明け機を提供することにある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】第１の観点では、この発
明は、表面にマーク（Ｍ）を形成した基板（Ｋ）に対し
てドリル（５）と反対側に撮像カメラ（１）を配置し、
前記ドリル（５）側から照明光を基板（Ｋ）に照射し、
基板（Ｋ）を透過した光（Ｈ４）により得られる前記基
板（Ｋ）の光学像を撮像カメラ（１）で画像として取り
込み、その画像に基づいて所定の穴明け位置に前記ドリ
ル（５）で穴明けする基板穴明け方法において、前記ド
リル（５）を囲むように多数の光ファイバ（６１）の一
端側を略リング状に並べ設け且つ前記光ファイバ（６
１）の一端面（６１ａ）を所定の内向角（α）を持たせ
て前記基板（Ｋ）に対向させ、さらに前記光ファイバ
（６１）の他端面（６１ｂ）を光源（７）に対向させ、
前記光ファイバ（６１）を通じて照明光（Ｈ３）を前記
基板（Ｋ）に照射することを特徴とする基板穴明け方法
を提供する。

【０００５】第２の観点では、この発明は、表面にマー
ク（Ｍ）を形成した基板（Ｋ）に対してドリル（５）と
反対側に撮像カメラ（１）を配置し、前記ドリル（５）
側から照明光を基板（Ｋ）に照射し、基板（Ｋ）を透過
した光により得られる前記基板（Ｋ）の光学像を撮像カ
メラ（１）で画像として取り込み、その画像に基づいて
所定の穴明け位置に前記ドリル（５）で穴明けする基板
穴明け機において、多数の光ファイバ（６１）と光源
（７）とを具備し、前記ドリル（５）を囲むように前記
多数の光ファイバ（６１）の一端側を略リング状に並べ
且つ前記光ファイバ（６１）の一端面（６１ａ）を所定
の内向角（α）を持たせて前記基板（Ｋ）に対向させ、
さらに前記光ファイバ（６１）の他端面（６１ｂ）を前
記光源（Ｋ）に対向させたことを特徴とする基板穴明け
機（１００）を提供する。なお、前記内向角は、光ファ
イバ（６１）の一端側の光軸の延長線がマーク（Ｋ）の
端縁近傍を通るような角度とすることが好ましい。

【０００６】

【作用】上記第１の観点による基板穴明け方法および上
記第２の観点による基板穴明け機では、複数の光ファイ
バ（６１）の一端側を略リング状にドリル（５）を囲む
ように並べると共に、光ファイバ（６１）の一端面（６
１ａ）を所定の内向角（α）を持たせて基板（Ｋ）に対
向させている。そして、光ファイバ（６１）の他端面
（６１ｂ）を光源（７）に対向させ、光ファイバ（６
１）を通じて照明光（Ｈ３）を基板（Ｋ）に照射するよ
うにしている。このように、占有空間が小さくて済む光
ファイバ（６１）を用い、内向角（α）を付けているか
ら、ドリル（５）等と干渉しないように前記リングの径
を大きくすることが出来ると共に、リングの径より小さ
なマーク（Ｋ）を好適に照明できるようになる。また、
光源（７）はドリル（５）等と全く干渉しないから、光
源（７）のワット数を任意に変えることができ、プリン
ト基板（Ｋ）が厚い場合や黒色に近い場合にも充分な透
過光強度を得られるようになる。従って、マークＭの位
置を多品種のプリント基板について確実に認識すること
ができ、正確に基板穴明けできるようになる。

【０００７】

【実施例】以下、図に示す実施例によりこの発明をさら
に詳細に説明する。なお、これによりこの発明が限定さ
れるものではない。図１は、この発明の一実施例の基板
穴明け機を示す説明構成図である。この基板穴明け機１
００は、表面にマークＭ（例えば銅箔やステンレス箔）
を形成したプリント基板Ｋ（例えばガラスエポキシ基
板）を載置する加工台３と、その加工台３に対して前記
ＣＣＤカメラ１と反対側に設置されたスピンドル４と、
そのスピンドル４に取り付けられたドリル５と、そのド
リル５を囲んで設置された光ファイバリング６と、その
光ファイバリング６から離れて設置され光ファイバリン
グ６を通じて前記プリント基板Ｋを照明する光源７と、
前記プリント基板Ｋを透過した光によるプリント基板Ｋ
の光学像を画像として取り込むＣＣＤカメラ１と、その
ＣＣＤカメラ１で取り込んだ画像を処理する画像処理部
２と、その画像処理部２の処理結果に基づき前記スピン
ドル４を制御して前記マークＭの重心位置に穴明けする
制御装置８とを具備して構成されている。

【０００８】図２に示すように、前記ファイバリング６
は、前記ドリル５が移動通過する中空部６５を有する截
頭円錐形状の光ファイバ固定部材６２のテーパ角αのテ
ーパ面に沿って多数の光ファイバ６１の一端側を略リン
グ状に並べ且つ光ファイバ固定部材６２の頭部６３に光
ファイバ６１の一端面を露出すると共に、光ファイバ６
１の他端側を給光口６４に整列集合させ且つ他端面６１
ｂを露出した構造である。

【０００９】図３に示すように、前記ファイバリング６
を加工台３の下方に設置した状態では、光ファイバ６１
の一端面は、内向角αを持ってプリント基板Ｋに対向す
る。この内向角α（＝前記テーパ角α）は、光ファイバ
６１の一端側の光軸の延長線がマークＭの端縁近傍を通
るような角度である。数値例を示すと、マークＭの直径
は約４mm，光ファイバ６１の一端面が形成するリングの
直径は約３０mm，マークＭの端縁から光ファイバ６１の
一端面までの距離は約５０mm，光ファイバ６１の一端面
からの照射光Ｈ３の出射角度（図３のβ）は４５゜〜６
０゜，内向角αは１０゜〜２０゜である。

【００１０】また、図３に示すように、前記光源７は、
ハロゲンランプ７１と、照度分布を平滑化する平滑化板
７２とから構成される。前記ハロゲンランプ７１は、２
０Ｗ〜３０Ｗの中からプリント基板Ｋの品種に合せて選
択されたものが使用される。なお、なお、ハロゲンラン
プ３１の代りに、真空電球，ガス入り電球，低圧ナトリ
ウムランプ，高圧水銀ランプ，メタルハイライドラン
プ，高圧ナトリウムランプ，キセノンランプなどを用い
てもよい。前記平滑化板７２は、例えば乳白色半透明ア
クリル板、すりガラス板あるいはオパールガラス板など
により構成される。

【００１１】図３に示すように、ハロゲンランプ７１か
らの照明光Ｈ１は、平滑化板７２で拡散され、その照度
分布は平滑化される。この平滑化によって、照明光Ｈ３
の照度分布のムラに起因するマークＭの誤認を防止でき
る。平滑化された照明光Ｈ２は、光ファイバ６１の他端
面から入射し、光ファイバ６１を通って、光ファイバ６
１の一端面から出射する。この出射した照明光Ｈ３は、
プリント基板Ｋに照射される。プリント基板Ｋのマーク
Ｍの部分は光を透過させないため、マークＭ以外の部分
からのみ透過光Ｈ４が生じる。この透過光Ｈ４は、ＣＣ
Ｄカメラ１に達する。かくして、ＣＣＤカメラ１は、プ
リント基板Ｋの光学像（マークＭのシルエット像）を得
ることになる。そして、図１に示す画像処理部４は前記
ＣＣＤカメラ１で取り込んだ画像を処理し、前記制御装
置８は前記画像処理部４の処理結果に基づき前記スピン
ドル６を制御して前記マークＭの重心位置に穴明けを行
う。

【００１２】以上の基板穴明け機１００では、占有空間
が小さくて済む光ファイバ６１を用い且つ内向角αを付
けているから、ドリル５等と干渉しないように前記光フ
ァイバ６１を配設することが出来ると共にマークＫを好
適に照明できるようになる。また、光源７はドリル５等
と全く干渉しないから、光源７のワット数を任意に変え
ることができ、プリント基板Ｋが厚い場合や黒色に近い
場合にも充分な透過光強度を得られるようになる。従っ
て、マークＭの位置を多品種のプリント基板について確
実に認識することができ、正確に基板穴明けできるよう
になる。

【００１３】なお、上記実施例では光ファイバ６１を円
形リング状に並べたが、多角形リング状に並べてもよ
い。また、上記実施例では光ファイバ６１を密接してリ
ング状に並べたが、一部を間引いてリング状に並べても
よい。

【００１４】

【発明の効果】この発明の基板穴明け方法および基板穴
明け機によれば、光ファイバを用い且つ内向角を付けて
いるから、ドリル等と干渉しないように光ファイバを配
設して基板を好適に照明できるようになる。また、ドリ
ル等と全く干渉しない場所に光源を置けるから、光源の
ワット数を任意に変えることができ、プリント基板が厚
い場合や黒色に近い場合にも充分な透過光強度を得られ
るようになる。この結果、マークの位置を多品種のプリ
ント基板について確実に認識することができ、正確に基
板穴明けできるようになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例の基板穴明け機を示す構成
図である。

【図２】図１の基板穴明け機に用いるファイバリングの
斜視図である。

【図３】図１の基板穴明け機における照明光の経路を示
す説明図である。

【図４】従来の基板穴明け機の一例を示す構成図であ
る。

【符号の説明】

１００ 基板穴明け機 １ ＣＣＤカメラ ２ 画像処理部 ３ 加工台 ４ スピンドル ５ ドリル ６ ファイバリング ６１ 光ファイバ ６１ａ 一端面 ６１ｂ 他端面 ６２ 光ファイバ固定部材 ６３ 頭部 ６４ 給光口 ６５ 中空部 ７ 光源 ７１ ハロゲンランプ ７２ 平滑化板 ８ 制御装置

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 表面にマークを形成した基板に対してド
   リルと反対側に撮像カメラを配置し、前記ドリル側から
   照明光を前記基板に照射し、前記基板を透過した光によ
   り得られる前記基板の光学像を撮像カメラで画像として
   取り込み、その画像に基づいて所定の穴明け位置に前記
   ドリルで穴明けする基板穴明け方法において、 前記ドリルを囲むように多数の光ファイバの一端側を略
   リング状に並べ設け且つ前記光ファイバの一端面を所定
   の内向角を持たせて前記基板に対向させ、さらに前記光
   ファイバの他端面を光源に対向させ、前記光ファイバを
   通じて照明光を前記基板に照射することを特徴とする基
   板穴明け方法。
2. 【請求項２】 表面にマークを形成した基板に対してド
   リルと反対側に撮像カメラを配置し、前記ドリル側から
   照明光を基板に照射し、基板を透過した光により得られ
   る前記基板の光学像を撮像カメラで画像として取り込
   み、その画像に基づいて所定の穴明け位置に前記ドリル
   で穴明けする基板穴明け機において、 多数の光ファイバと光源とを具備し、前記ドリルを囲む
   ように前記多数の光ファイバの一端側を略リング状に並
   べ且つ前記光ファイバの一端面を所定の内向角を持たせ
   て前記基板に対向させ、さらに前記光ファイバの他端面
   を前記光源に対向させたことを特徴とする基板穴明け
   機。
3. 【請求項３】 請求項２に記載の基板穴明け機におい
   て、前記内向角は、光ファイバの一端側の光軸の延長線
   がマークの端縁近傍を通るような角度であることを特徴
   とする基板穴明け機。