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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2023151704
(43)【公開日】2023-10-16
(54)【発明の名称】基板加工装置
(51)【国際特許分類】
H05K 3/46 20060101AFI20231005BHJP
H05K 3/00 20060101ALI20231005BHJP
【ＦＩ】
H05K3/46 Y
H05K3/46 X
H05K3/00 T
H05K3/00 K
【審査請求】未請求
【請求項の数】6
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022061459
(22)【出願日】2022-04-01
(71)【出願人】
【識別番号】592141488
【氏名又は名称】アスリートＦＡ株式会社
(72)【発明者】
【氏名】仙道 雅彦
(72)【発明者】
【氏名】田中 良彦
(72)【発明者】
【氏名】仲田 大介
【テーマコード（参考）】
5E316
【Ｆターム（参考）】
5E316AA02
5E316CC08
5E316GG15
5E316GG34
5E316HH40
(57)【要約】 （修正有）
【課題】内部配線を持つ電子基板に内部配線が露出したキャビティを形成する基板加工装置を提供する。
【解決手段】基板加工装置１は、電子基板の一つであるＩＣカード２上に導電性のプレート１２を配置し、切削工具であるエンドミル１５と、スピンドル筐体と電気的に導通がとれるスピンドル１４と、を持つ。スピンドルは、グランド電位になるようにする。導電性プレートを、静電容量測定器１６に接続し、スピンドルを下降させ、切削工具と電子基板の内部配線が接触した瞬間に、導電性プレートと内部配線間の静電容量が発生する。制御装置１７は、その静電容量の上昇を静電容量測定器で検出して、切削工具と電子基板の内部配線の接触を検知する。
【選択図】図３
【解決手段】基板加工装置１は、電子基板の一つであるＩＣカード２上に導電性のプレート１２を配置し、切削工具であるエンドミル１５と、スピンドル筐体と電気的に導通がとれるスピンドル１４と、を持つ。スピンドルは、グランド電位になるようにする。導電性プレートを、静電容量測定器１６に接続し、スピンドルを下降させ、切削工具と電子基板の内部配線が接触した瞬間に、導電性プレートと内部配線間の静電容量が発生する。制御装置１７は、その静電容量の上昇を静電容量測定器で検出して、切削工具と電子基板の内部配線の接触を検知する。
【選択図】図３
【特許請求の範囲】
【請求項1】
内部配線を持つ電子基板に切削加工により電子基板の内部配線を露出させる基板加工装置において、
基板を載せるためのステージ、
電子基板の上面又は下面で前記電子基板に密着する導電性プレート、
電子基板を位置決めする機構、
ＸＹＺ方向に移動自在であり導電性のある切削工具、
導電性プレートと切削工具間の静電容量を測定する機器、
静電容量を測定する機器からの信号を受け取り、前記切削工具の動作を制御する制御装置、を備え、
切削工具が基板内部配線に接触したことを静電容量の測定値変化から検出することを特徴とする基板加工装置。
基板を載せるためのステージ、
電子基板の上面又は下面で前記電子基板に密着する導電性プレート、
電子基板を位置決めする機構、
ＸＹＺ方向に移動自在であり導電性のある切削工具、
導電性プレートと切削工具間の静電容量を測定する機器、
静電容量を測定する機器からの信号を受け取り、前記切削工具の動作を制御する制御装置、を備え、
切削工具が基板内部配線に接触したことを静電容量の測定値変化から検出することを特徴とする基板加工装置。
【請求項2】
前記静電容量を測定する機器は、
ピコファラッド以下の静電容量を測定できる分解能を持つ、
請求項１に記載の基板加工装置。
ピコファラッド以下の静電容量を測定できる分解能を持つ、
請求項１に記載の基板加工装置。
【請求項3】
前記電子基板は、ＩＣチップと接続される電極を含む内部配線層を持つＩＣカードである、
請求項１または請求項２に記載の基板加工装置。
請求項１または請求項２に記載の基板加工装置。
【請求項4】
内部配線を持つ電子基板に切削加工により基板の内部配線を露出させる基板加工装置において、
電子基板の上面で前記電子基板に密着する導電性プレート、
電子基板を載せるための導電性のあるステージ、
電子基板を位置決めするための機構、
導電性のある切削工具、
導電性プレートと切削工具間の静電容量、およびステージと切削工具間の静電容量の和を測定する機器、
静電容量を測定する機器からの信号を受け取り、前記切削工具の動作を制御する制御装置、を備え、
切削工具が基板内部配線に接触したことを静電容量の測定値変化から検出することを特徴とする基板加工装置。
電子基板の上面で前記電子基板に密着する導電性プレート、
電子基板を載せるための導電性のあるステージ、
電子基板を位置決めするための機構、
導電性のある切削工具、
導電性プレートと切削工具間の静電容量、およびステージと切削工具間の静電容量の和を測定する機器、
静電容量を測定する機器からの信号を受け取り、前記切削工具の動作を制御する制御装置、を備え、
切削工具が基板内部配線に接触したことを静電容量の測定値変化から検出することを特徴とする基板加工装置。
【請求項5】
前記静電容量を測定する機器は、
ピコファラッド以下の静電容量を測定できる分解能を持つ、
請求項４に記載の基板加工装置。
ピコファラッド以下の静電容量を測定できる分解能を持つ、
請求項４に記載の基板加工装置。
【請求項6】
前記電子基板は、ＩＣチップと接続される電極を含む内部配線層を持つＩＣカードである、
請求項４または請求項５に記載の基板加工装置。
請求項４または請求項５に記載の基板加工装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、内部配線を有するプリント配線板やＩＣカードなどの電子基板に穴開けや座繰加工を行う基板加工装置に関する。
【背景技術】
【0002】
半導体パッケージを作製する際に用いるキャビティ基板には、内部配線を持つプリント配線板やＩＣカード基板などがあり、キャビティ部分は内部配線が露出しているものがある。その露出した配線と電気的導通がとれるように半導体チップなどが実装される。このようなキャビティ基板を作製する方法として、内層端子部やダイパット部など所要の個所にあらかじめ窓を開けた後に、接着剤などで貼り合わせる工法がとられている。これに対して、内層削り出し工法は内層、外層を一体積層した後に削り出しによる座繰加工により内層の所要部分を露出させるので、回路間の絶縁の信頼性が高く、密封性に優れた特徴により耐吸湿性や耐透湿性の信頼性が向上する。内層削り出し工法では、内部配線を確実に露出させるために、ドリルやエンドミルで削り出し加工をする際に電子基板の内部配線にドリルやエンドミルが接触したことを検知することが必要となる。
【0003】
特許文献1、特許文献２には図1に示すように、電子基板７０の内部配線７０３とドリル７５間にあらかじめ電圧を印加した状態でスピンドル７４を下降させ、内部配線７０３とドリル７５の接触に伴う電気的導通を検出した瞬間にスピンドル７４の下降を停止することで、内部配線を露出させる基板加工装置が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開平１０－１３５６４７号公報
【特許文献2】特開平１１－０６８３２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
特許文献１または２の機構を用いることで、ドリル７５が電子基板７０の内部配線７０３と接触したことを検知できるため、内部配線７０３を削り取ることなく露出させることができる利点がある。しかしながら、加工前に内部配線７０３とドリル７５との間に電圧を印加しておく必要があるため、あらかじめ内部配線層７０３に電圧印加回路の回路配線７８を接続点７９にて電気的に接続しておく必要がある。その際、厚さが薄い内部配線層に回路配線を接続するのが困難な場合があるという課題がある。また、図２（ｂ）に示すような加工前のＩＣカード２のように内部配線層２１が外部に露出していない場合には接触検知のための回路配線ができないという課題もある。また、基板を加工装置にセットするたびに内部配線層と電圧印加回路を接続しなければならないため、基板加工に要する時間が延びてしまうという課題も有する。
【0006】
本発明は、かかる課題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、簡単な構成で内部配線層を検知し内部配線層が露出したキャビティを形成できる基板加工装置を実現することである。
【課題を解決するための手段】
【0007】
上記課題を解決するために、本発明の基板加工装置は、基板を載せるためのステージ、電子基板の上面又は下面で前記電子基板に密着する導電性プレート、電子基板を位置決めする機構、ＸＹＺ方向に移動自在であり導電性のある切削工具、導電性プレートと切削工具間の静電容量を測定する機器、
静電容量を測定する機器からの信号を受け取り、前記切削工具の動作を制御する制御装置、を備え、切削工具が基板内部配線に接触したことを静電容量の測定値変化から検出することを特徴とする基板加工装置とする。
静電容量を測定する機器からの信号を受け取り、前記切削工具の動作を制御する制御装置、を備え、切削工具が基板内部配線に接触したことを静電容量の測定値変化から検出することを特徴とする基板加工装置とする。
【0008】
また、上記発明に加えて、前記静電容量を測定する機器は、ピコファラッド以下の静電容量を測定できる分解能を持つ、基板加工装置であることが好ましい。
【0009】
また、上記発明に加えて前記基板はアンテナパターンおよびＩＣチップと接続される電極からなる内部配線層をもつＩＣカードである基板加工装置としても良い。
【0010】
また、上記課題を解決するために、電子基板の上面で前記電子基板に密着する導電性プレート、電子基板を載せるための導電性のあるステージ、電子基板を位置決めするための機構、導電性のある切削工具、導電性プレートと切削工具間の静電容量、およびステージと切削工具間の静電容量の和を測定する機器、静電容量を測定する機器からの信号を受け取り、前記切削工具の動作を制御する制御装置、を備え、切削工具が基板内部配線に接触したことを静電容量の測定値変化から検出することを特徴とする基板加工装置とする。
【0011】
また、上記発明に加えて、前記静電容量を測定する機器は、ピコファラッド以下の静電容量を測定できる分解能を持つ、基板加工装置であることが好ましい。
【0012】
また、上記発明に加えて前記基板はアンテナパターンおよびＩＣチップと接続される電極からなる内部配線層をもつＩＣカードである基板加工装置としても良い。
【発明の効果】
【0013】
本発明により、簡単な構成で基板の内部配線を露出させることができる基板加工装置を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【0014】
【図1】先行事例の基板加工装置の概略図である。
【図2】加工対象となるＩＣカードの概略図である。
【図3】本発明の実施の形態に係る基板加工装置の概略図である。
【図4】本発明の実施の形態に係る基板加工装置の導電性プレートの上面および側面図である。
【図5】本発明の実施の形態に係る基板加工装置の等価回路図である。
【図6】エンドミルがＩＣカードの内部配線層に接触したことを表した図である。
【図7】導電性プレートをステージと兼用させた構成の基板加工装置の概略図である。
【図8】本発明の基板加工装置の動作フローを表した図である。
【図9】本発明の基板加工装置でＩＣカードに穴開け加工を施した時の静電容量の変化を測定した図である。
【図10】本発明の第２の実施形態を表す概略図である。
【図11】本発明の第２の実施形態における等価回路図である。
【図12】電子基板が多層配線基板の場合における基板加工装置の説明図である。
【図13】ＩＣカード位置決め機構を持つステージの概略図である。
【図14】搬送ベルトを持つＩＣカード位置決め機構の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【0015】
まず、本発明の基板加工装置で加工される電子基板の一つである、ＩＣカード２について、図２を参照しながら説明する。
【0016】
図２（ａ）はＮＦＣ（Ｎｅａｒ Ｆｉｅｌｄ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ、近距離無線通信）等により無線で情報をやり取りできるＩＣカード２を上方から見た図である。また、図２（ｂ）は、キャビティ加工前のＩＣカード２の断面図である。このＩＣカード２は、内部にコイルアンテナおよびＩＣチップ２５と接続するための電極を有する内部配線層２１をＰＶＣ（ポリ塩化ビニル）やＰＥＴ（ポリエチレンテレフタラート）などの絶縁層２２および２３で挟み込んだ構造となっている。上面の絶縁層２２のＩＣチップ２５が埋め込まれる部分は、切削工具であるスピンドルとエンドミル（またはドリル）にて切削加工されキャビティ２４が形成される。そして図２（ｃ）の様にキャビティ部分２４にＩＣチップ２５を埋め込むことで、ＩＣカード２は完成する。
【0017】
このＩＣカード２の作製工程において、切削工具であるスピンドルとエンドミルによる切削加工でキャビティを形成する際には内部配線層２１の電極部分を露出させる必要がある。削り方が浅い場合や、深く削りすぎて電極部分を削り取った場合は、ＩＣチップ２４とコイルアンテナとの電気的導通がとれなくなってしまうため不良品になってしまう。したがって、基板加工装置でＩＣカード２を切削加工する際はエンドミルが内部配線層２１の電極部分に接触したことを検知することで、適切な深さで切削できることが要求される。
【0018】
図２（ｂ）からわかるように、キャビティ形成前のＩＣカード２の内部配線層２１は、外部に露出した部分がない。そのため、従来の基板加工装置７では、図１のように電気的導通をとることでドリル７５と内部配線層２１の接触を検知することは困難である。これは、加工前にＩＣカード２の内部配線層２１を外部回路に電気的接続をしなければならないためである。したがって、ＩＣカード２加工前に内部配線層２１と電気的接続をする必要がない接触検知機構が求められる。
【0019】
【0020】
図３は、ＩＣカード２を対象とした本発明の基板加工装置１の概略図である。切削工具であるエンドミル１５を装着されたスピンドル１４は、ＸＹＺ方向に移動可能となっており、ＩＣカード２のキャビティ２４となる部分を切削できる。スピンドル１４は、エンドミル１５部分からチャックを通してスピンドル筐体に電気的導通がとれるような構造となっている。スピンドル１４の筐体は、グラウンド線により接地されている。切削工具はスピンドルとエンドミルに限らず、フライス盤機構などＸＹＺ方向に移動しながら切削できる工具が使用できる。ただし、切削する先端部分から筐体まで電気的導通がとれる工具であることが必要である。
【0021】
ステージ１１上にはＩＣカード２が配置されている。さらにＩＣカード２上には導電性プレート１２１が配置され、ＩＣカード２を上部から押さえつけることでＩＣカード２を固定している。図４は導電性プレート１２１の側面および上面図である。導電性プレート１２１は、ＩＣカード２のキャビティに相当する部分にキャビティ加工用窓１２２が開いており、この窓を通してエンドミル１５によりＩＣカード２にキャビティを形成できる。また、導電性プレート１２１は静電容量測定器１６にシールド線の信号線で接続されている。シールド線のシールドはスピンドル１４とともに接地されている。本実施例では、静電容量測定器１６として、エヌエフ回路設計ブロック社製のＣＶコンバータＣＶ－２４２Ｍ３を用いた。このＣＶコンバータは測定された静電容量を１ｐＦあたり１０ｍＶの電圧として出力する。静電容量測定器１６としては、本実施例で用いたＣＶコンバータだけではなくインピーダンスアナライザ、ＬＣＲメータや静電容量を測定可能なデジタルマルチメータなど、静電容量を測定可能な計測器を利用できる。静電容量測定器１６からの測定値出力およびスピンドル１４の制御線は、制御装置１７に接続されている。
【0022】
図５は、本基板加工装置１の接触検出機構の等価回路である。基板加工装置１では、図５（ｂ）のように、ＩＣカード２の内部配線層２１と導電性プレート１２１を２つの電極、ＩＣカード絶縁層２２を誘電体とした平行平板コンデンサ３２１を形成している。エンドミル１５がＩＣカード２の内部配線層２１に接触していない状態では、スイッチ３３がＯＦＦの状態となっている。そして、スピンドル１４を下降させ図６のように、エンドミル１５がＩＣカード２の内部配線層２１に接触すると、スイッチ３３がＯＮの状態となり、コンデンサ３２１の静電容量が静電容量測定器１６により測定可能な状態となる。
【0023】
ここで、図５のコンデンサ３２１の静電容量Ｃは、内部配線層の導体表面積をＳ、内部配線層２１上部から導電性プレート１２１までの絶縁層２２の厚みをｄ、絶縁層２２の誘電率をεとすると、
Ｃ＝εＳ／ｄ （式１）
と表される。本実施例で用いたＩＣカード２において、
ε＝２．６１×１０－１１Ｆ／ｍ、
Ｓ＝４．０×１０－４ｍ２、
ｄ＝０．３ｍｍ
であったので、静電容量Ｃは式１より約３４．８ｐＦと計算される。このことから、本基板加工装置では、ピコファラッド以下の静電容量を測定できる性能を有する静電容量測定器１６を用いることが好適である。本実施例で用いたＣＶコンバータは、０．０１ｐＦの分解能を持つため、この条件を満たす。
Ｃ＝εＳ／ｄ （式１）
と表される。本実施例で用いたＩＣカード２において、
ε＝２．６１×１０－１１Ｆ／ｍ、
Ｓ＝４．０×１０－４ｍ２、
ｄ＝０．３ｍｍ
であったので、静電容量Ｃは式１より約３４．８ｐＦと計算される。このことから、本基板加工装置では、ピコファラッド以下の静電容量を測定できる性能を有する静電容量測定器１６を用いることが好適である。本実施例で用いたＣＶコンバータは、０．０１ｐＦの分解能を持つため、この条件を満たす。
【0024】
また、本発明の基板加工装置１は図７の様に、ＩＣカード２の下面のステージ１１を電気導通性材料で作製されたステージ兼導電性プレート１２５として用いることができる。この構成の基板加工装置１１１の等価回路３は図５と同等となり、図３の基板加工装置１と同じ効果が得られる。この時ＩＣカード２上面のプレート１２３は、ＩＣカードの固定のための押さえの機能だけ持てばよいので、材料に特に制限はない。
【0025】
制御装置１７では、静電容量測定器１６からの静電容量測定値を監視しながら、スピンドル１４の移動制御を行う。本実施例ではＣ／Ｖコンバータからの出力電圧を制御装置１７で監視している。
【0026】
ＩＣカード２のキャビティ加工について図８の行程表を参照しながら説明する。
【0027】
［行程Ｓ１］
はじめに、加工前のＩＣカード２をステージ１１の上にセットする。この際、ＩＣカード２の位置決めを行う。
はじめに、加工前のＩＣカード２をステージ１１の上にセットする。この際、ＩＣカード２の位置決めを行う。
【0028】
ここで、ＩＣカード２の位置決め機構について説明する。図３に示すように位置決めピン１３をステージ１１に設けて、ＩＣカード２の位置決めに使用することができる。また、図１３のようなＩＣカードの形状に合わせた座繰り加工を施したステージ１８０を用いることで、ＩＣカードを位置決めすることもできる。
【0029】
さらに、図１４に示す機構は、加工するＩＣカード２を搬送ベルト１８１とガイドレール１８２により位置決めする構造になっており、図１４（ａ）はその断面図、図１４（ｂ）はその上面図である。搬送ベルト１８１により、ＩＣカード２は基板加工装置１内で図１４の左右方向に移動することができる。したがって、ＩＣカード供給ユニットやＩＣカード加工ユニット、ＩＣカード検査ユニット、カード収納ユニット等の複数のユニットを有する不図示の基板加工装置を構築する場合、図１４の位置決め機構を用いることで、ユニット間のＩＣカード２の移動が自在となり、かつ、ＩＣカード２の位置決めを自動化することが可能になる。また、図１４の位置決め機構には、ＩＣカード２上面から導電性プレート１２１を押し付けることによるＩＣカード２のたわみを防止するためのカード支えステージ１８３が設けられている。
【0030】
このように、ＩＣカード２の位置決め機構は、様々な形態のものが使用可能であり、ここで示したものに限らず、ＩＣカード２を位置決めできればその形態は制限されない。
【0031】
［行程Ｓ２］
次に図３のように、導電性プレート１２１をＩＣカード２の上に配置し、ＩＣカード２をステージ２１と挟み込み、固定する。
次に図３のように、導電性プレート１２１をＩＣカード２の上に配置し、ＩＣカード２をステージ２１と挟み込み、固定する。
【0032】
［行程Ｓ３］
ＩＣカード２および導電性プレート１２１を配置したのちに、静電容量測定器１６により、導電性プレート１２１とエンドミル１４との間の静電容量を制御装置１７で監視する。
ＩＣカード２および導電性プレート１２１を配置したのちに、静電容量測定器１６により、導電性プレート１２１とエンドミル１４との間の静電容量を制御装置１７で監視する。
【0033】
［行程Ｓ４］
次に、スピンドル１４を－Ｚ方向へ下降させ、ＩＣカード２をエンドミル１５で切削する。
次に、スピンドル１４を－Ｚ方向へ下降させ、ＩＣカード２をエンドミル１５で切削する。
【0034】
［行程Ｓ５］
スピンドル１４を下降させていき、図６のようにエンドミル１５がＩＣカード２の内部配線層２１に接触すると、図５のスイッチ３３がＯＮ状態になり、導電性プレート１２１と内部配線層２１との間で形成されるコンデンサ３２１の静電容量Ｃが静電容量測定器１６で検出される。本実施例では、静電容量測定器１６としてＣ／Ｖコンバータを使用しているので、制御装置１７に接続されているＣ／Ｖコンバータの出力電圧は上昇する。
スピンドル１４を下降させていき、図６のようにエンドミル１５がＩＣカード２の内部配線層２１に接触すると、図５のスイッチ３３がＯＮ状態になり、導電性プレート１２１と内部配線層２１との間で形成されるコンデンサ３２１の静電容量Ｃが静電容量測定器１６で検出される。本実施例では、静電容量測定器１６としてＣ／Ｖコンバータを使用しているので、制御装置１７に接続されているＣ／Ｖコンバータの出力電圧は上昇する。
【0035】
［行程Ｓ６］
静電容量測定器１６であるＣ／Ｖコンバータからの出力の上昇を制御装置１７で検出したら直ちにスピンドル１４の下降を停止する。
静電容量測定器１６であるＣ／Ｖコンバータからの出力の上昇を制御装置１７で検出したら直ちにスピンドル１４の下降を停止する。
【0036】
［行程Ｓ７］
スピンドル１４の下降停止後、スピンドル１４をＸＹ方向に移動させて、ＩＣカード２にキャビティ２４を切削加工により形成する。
スピンドル１４の下降停止後、スピンドル１４をＸＹ方向に移動させて、ＩＣカード２にキャビティ２４を切削加工により形成する。
【0037】
［行程Ｓ８］
キャビティ２４の加工が終了したらスピンドル１４を＋Ｚ方向に上昇させる。以上の加工で、底面に内部配線層２１が露出した状態のキャビティ２４を形成できる。
キャビティ２４の加工が終了したらスピンドル１４を＋Ｚ方向に上昇させる。以上の加工で、底面に内部配線層２１が露出した状態のキャビティ２４を形成できる。
【0038】
［行程Ｓ９］
最後に、ＩＣチップ２５をキャビティ２４にボンディングすることで、ＩＣカード２が完成する。
最後に、ＩＣチップ２５をキャビティ２４にボンディングすることで、ＩＣカード２が完成する。
【0039】
本実施例の基板加工装置１の動作を確認するために、エンドミル１５の内部配線層２１への接触検知が可能かどうか確かめた。図９に実験結果を示す。図９において横軸は経過時間、縦軸はＣ／Ｖコンバータにて測定された静電容量である。エンドミル１５が接触前の状態では、２７５ｐＦの静電容量が検出されている。これは、配線に用いたシールドケーブル等の浮遊容量が検出されている状態である。スピンドル１４を下降させエンドミル１５が内部配線層２１に接触すると、静電容量の測定値は約３０７ｐＦまで急激に上昇した。接触を検知してから１０ｓ程度スピンドル１４の下降を停止させその後スピンドル１４を上昇させると、元の静電容量値（２７５ｐＦ）まで測定値は急減した。この時の静電容量の上昇の実測値は、約３２ｐＦであり、前述の式１により求めたコンデンサ３２１の静電容量Ｃの計算値に近い値となった。この実験結果により、本発明の基板加工装置１を用いてエンドミル１５の内部配線層２１への接触検知が可能であることを確認した。実際のキャビティ加工では、接触検知したのちにスピンドルをＸＹ方向に移動させて切削加工すればよい。
【0040】
第２の実施例としての基板加工装置の概略図を図１０に、等価回路を図１１に示す。この実施例では、導電性プレート５２１だけでなく、ステージ５１１も静電容量測定器５１６に電気的接続されている。この構成にすることで、等価回路は図９のようになる。図９の等価回路において、導電性プレート５２１と内部配線層２１との間の静電容量Ｃ１および、ステージ５１１と内部配線層２１との間の静電容量Ｃ２の並列接続となる。このように、２つのコンデンサを並列接続することで、静電容量測定器５１６で検出される静電容量はＣ１＋Ｃ２となるため、より大きな静電容量が測定器５１６で検出できる。そのため、より感度の高い接触検知が可能になる。
【0041】
本発明の基板加工装置１は、図１２（ａ）に示すような内部配線層が複数ある多層配線基板にも適用できる。例えば内部配線層（導体層）が３層ある多層配線基板８２０に対して、静電容量測定器８６で検出される静電容量は、切削深さに対して図１２（ｂ）のように検出される。はじめにに第１導体層８２３にエンドミル８５は接触し、静電容量が増加する。その後、第１導体層を貫通すると静電容量が低下し、エンドミル８５が第２導体層８２４に接触すると静電容量は再び増加する。この時、式１におけるｄが大きくなるため、静電容量の増加量Ｃは小さくなる。同様に、第３導体層８２５に接触したときも静電容量の増加が検出される。このように、本発明の基板加工装置１を用いることで、切削工具の多層配線基板の任意の導体層への接触が検知できる。
【0042】
以上、本発明の基板加工装置１を用いることで、内部配線層２１を確実に露出した状態のキャビティをＩＣカード２に形成できた。本発明の基板加工装置を用いることにより、ＩＣカードに導電性プレートを配置するという簡単な構成で内部配線層が露出したキャビティを形成できる。また、本発明の基板加工装置では電子基板の内部配線層に配線する必要がないため、加工準備時間を短縮できる効果もある。
【0043】
なお、本発明は前述の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。たとえば、ＩＣカード以外のプリント基板や多層基板にも利用可能である。
【符号の説明】
【0044】
１ 基板加工装置
１１ ステージ
１２１ 導電性プレート
１２２ キャビティ加工用窓
１２３ カード押えプレート
１２５ 導電性プレート（ステージ兼用）
１３ 位置決めピン
１４ スピンドル
１５ エンドミル
１６ 静電容量測定器
１７ 制御装置
１８０ カード固定用座繰り付きステージ
１８１ カード搬送ベルト
１８２ ガイドレール
１８３ カード支えステージ
２ ＩＣカード
２１ 内部配線層
２２ 絶縁層（上部）
２３ 絶縁層（下部）
２４ キャビティ
２５ ＩＣチップ
３ 接触検知機構の等価回路
３２１ コンデンサ
３３ スイッチ
５１１ ステージ兼導電性プレート
５２１ 導電性プレート
５１４ スピンドル
５１５ エンドミル
５１６ 静電容量測定器
５１７ 制御装置
６０ 第２の実施形態の等価回路
６２１ コンデンサ
６２２ コンデンサ
６３ スイッチ
７ 従来の基板加工装置
７０ プリント配線板
７０１ プリント配線板の上部絶縁層
７０２ プリント配線板の下部絶縁層
７０３ プリント配線板の内部導体層
７４ スピンドル
７５ エンドミルまたはドリル
７６ 電源
７７ 制御装置
７８ 接触検知用配線
７９ 配線と内部導体層の接続点
８１ ステージ
８２ 導電性プレート
８４ スピンドル
８５ エンドミル
８６ 静電容量測定器
８２０ 多層配線基板
８２２ 絶縁層
８２３ 第１導体層
８２４ 第２導体層
８２５ 第３導体層
１１ ステージ
１２１ 導電性プレート
１２２ キャビティ加工用窓
１２３ カード押えプレート
１２５ 導電性プレート（ステージ兼用）
１３ 位置決めピン
１４ スピンドル
１５ エンドミル
１６ 静電容量測定器
１７ 制御装置
１８０ カード固定用座繰り付きステージ
１８１ カード搬送ベルト
１８２ ガイドレール
１８３ カード支えステージ
２ ＩＣカード
２１ 内部配線層
２２ 絶縁層（上部）
２３ 絶縁層（下部）
２４ キャビティ
２５ ＩＣチップ
３ 接触検知機構の等価回路
３２１ コンデンサ
３３ スイッチ
５１１ ステージ兼導電性プレート
５２１ 導電性プレート
５１４ スピンドル
５１５ エンドミル
５１６ 静電容量測定器
５１７ 制御装置
６０ 第２の実施形態の等価回路
６２１ コンデンサ
６２２ コンデンサ
６３ スイッチ
７ 従来の基板加工装置
７０ プリント配線板
７０１ プリント配線板の上部絶縁層
７０２ プリント配線板の下部絶縁層
７０３ プリント配線板の内部導体層
７４ スピンドル
７５ エンドミルまたはドリル
７６ 電源
７７ 制御装置
７８ 接触検知用配線
７９ 配線と内部導体層の接続点
８１ ステージ
８２ 導電性プレート
８４ スピンドル
８５ エンドミル
８６ 静電容量測定器
８２０ 多層配線基板
８２２ 絶縁層
８２３ 第１導体層
８２４ 第２導体層
８２５ 第３導体層
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】