激光加工机、激光加工方法以及激光加工控制装置的制作方法

专利名称：激光加工机、激光加工方法以及激光加工控制装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种向被加工物照射激光，从而在被加工物上进行开孔加工的激光加エ机、激光加工方法以及激光加工控制装置。
背景技术：
激光加工机是例如向被加工物照射激光，从而在被加工物上进行开孔加工的装置。作为利用激光加工机进行开孔加工的被加工物之一，存在具有铜箔(导体层)、树脂(绝缘层)、铜箔(导体层)的3层构造的印刷配线板。在对这种印刷配线板进行通孔加工吋，如果仅从印刷配线板的正面侧(单面)照射激光，则无法使激光到达印刷配线板背面侧的铜箔。因此，难以在印刷配线板上进行稳定的通孔加工。作为在印刷配线板上进行稳定的激光加工的方法，存在从正反面(两个面)进行激 光照射的方法。在该激光加工方法中，从印刷配线板的正面照射激光，形成直至中途为止的孔，然后，从印刷配线板的背面照射激光，形成通孔。并且，在从正面以及背面分别照射激光时，通过将事先加工出的通孔作为基准，设定坐标系，从而避免要形成的加工孔的位置偏移(例如，參照专利文献I)。专利文献I :日本特开2004 — 335655号公报

发明内容
但是，在上述现有技术中，由于没有考虑电扫描器及f 9透镜的特性而进行定位，并进行激光加工，所以存在下述问题，即，无法准确地避免在从正面形成的孔和从背面形成的孔之间产生的位置偏移。因此，无法形成直线形状的通孔。本发明就是鉴于上述情况而提出的，其目的在于，得到一种准确地形成直线形状的通孔的激光加工机、激光加工方法以及激光加工控制装置。一种激光加工机，其特征在于，具有加工工作台，其载置被加工物，使所述被加工物沿平面内方向移动；电扫描器，其使从激光振荡器射出的激光，在所述被加工物上所设定的各加工区域内进行ニ维扫描ば0透镜，其使来自所述电扫描器的激光向所述被加工物上的各加工位置聚光；以及控制部，其在对所述被加工物的作为ー个主表面的正面进行激光加工吋，向所述加工工作台指示在所述正面上所设定的各加工区域的位置，并且向所述电扫描器指示在所述正面上所设定的所述加工区域内的所述各加工位置，在对所述被加工物的作为另ー个主表面的背面进行激光加工时，向所述加工工作台指示在所述背面上所设定的各加工区域的位置，并且向所述电扫描器指示在所述背面上所设定的所述加工区域内的所述各加工位置，在通过向所述正面照射激光后，将所述被加工物翻转，向所述背面照射激光，从而从所述被加工物的两个面照射激光而在所述被加工物上形成通孔的情况下，所述控制部以使所述正面的加工区域和所述背面的加工区域成为所述被加工物上的相同区域的方式，向所述加工工作台指示所述正面以及所述背面的各加工区域的位置。发明的效果
根据本发明，具有下述效果，即，可以准确地形成直线形状的通孔。


图I是表示具有本发明的实施方式所涉及的加工控制装置的激光加工机的结构的图。图2是用于说明实施方式所涉及的激光加工方法的图。图3是用于说明经由f 0透镜照射的激光的位置偏移的图。图4是用于说明没有使正面和背面的加工区域对齐的情况下的通孔形状的图。图5是用于说明使正面和背面的加工区域对齐的情况下的通孔形状的图。图6是用于说明加工区域内的加工顺序的图。·图7是用于说明由电扫描器的动作特性引起的激光位置偏移的图。图8是用于说明在正面和背面没有使电扫描器的扫描顺序一致的情况下的通孔形状的图。图9是用于说明在正面和背面使电扫描器的扫描顺序一致的情况下的通孔的形状的图。图10是用于说明将被加工物从正面向背面翻转的翻转方法的图。
具体实施例方式下面，基于附图，对本发明的实施方式所涉及的激光加工机、激光加工方法以及激光加工控制装置进行详细说明。此外，本发明并不受本实施方式限定。实施方式图I是表示具有本发明的实施方式所涉及的加工控制装置的激光加工机的结构的图。激光加工机100是通过照射激光L (脉冲激光)从而在被加工物4上进行激光开孔加工的装置，具有激光振荡器I，其振荡而产生激光L ;激光加工部3，其对被加工物(エ件)4进行激光加工；以及加工控制装置(控制部)2。激光振荡器I振荡而产生激光L，并向激光加工部3射出。激光加工部3具有电扫描反射镜35X、35Y、电扫描器36X、36Y、f 0透镜34、XY工作台(加工工作台)30以及位置检测部39。电扫描器36X、36Y具有改变激光L的光路，使向被加工物4上的照射位置移动的功能，从而使激光L在被加工物4上所设定的各加工区域内进行ニ维扫描。电扫描器36X、36Y使电扫描反射镜35X、35Y向规定的角度转动，以使激光L沿X — Y方向扫描。电扫描反射镜35X、35Y对激光(激光束)L进行反射，使其向规定的角度偏转。电扫描反射镜35X使激光L沿X方向偏转，电扫描反射镜35Y使激光L沿Y方向偏转。f 0透镜34是具有远心性的聚光透镜。f 9透镜34使激光L向与被加工物4的主表面垂直的方向偏转，并且使激光L向被加工物4的加工位置(孔位置Hx)聚光(照射)。此外，在以下的说明中，有时将电扫描反射镜35X、35Y、电扫描器36X、36Y、f 0透镜34统称为电扫描机构。被加工物4是印刷配线板等，从作为ー个主表面的正面以及作为另ー个主表面的背面这两个面，进行多个孔的开孔加工，形成通孔。被加工物4形成例如铜箔(导体层)、树月旨(绝缘层)、铜箔(导体层)的3层构造。XY工作台30对被加工物4进行载置，并且通过未图示的X轴电动机以及Y轴电动机的驱动而在XY平面内移动。由此，XY工作台30使被加エ物4沿平面内方向移动。不使XY工作台30移动而仅通过电扫描机构的动作(电扫描器36X、36Y的移动)就能够进行激光加工的范围(可扫描区域)，是加工区域(扫描区域)。在激光加工机100中，使XY工作台30在XY平面内移动后，利用电扫描器36X、36Y使激光L进行ニ维扫描。XY工作台30顺次移动，以使各加工区域的中心成为f 0透镜34的中心正下方(电扫描原点)。电扫描机构进行下述动作，即，使在加工区域内设定的各孔位置Hx顺次成为激光L的照射位置。利用XY工作台30实现的加工区域间的移动和利用电扫描机构实现的加工区域内的激光L的ニ维扫描，在被加工物4内顺次进行。由此，对被加工物4内的所有孔位置Hx进行激光加工。位置检测部39对预先设置在被加工物4上的定位用通孔(后述的定位用通孔hi)的位置进行检测，将检测结果向加工控制装置2发送。加工控制装置2基于加工程序以及 位置检测部39的位置检测结果，对被加工物4的激光加工位置进行控制。向加工控制装置2输入用于对被加工物4的正面进行激光加工的加工程序、以及用于对被加工物4的背面进行激光加工的加工程序。加工控制装置2与激光振荡器I以及加工控制装置2连接(未图示)，对激光振荡器I以及加工控制装置2进行控制。加工控制装置2根据在被加工物4上所设定的各加工区域的坐标、进行激光加工的加工区域的顺序、利用电扫描机构实现的各加工区域内的激光L的照射位置(各孔位置Hx的坐标)、在各加工区域内进行激光加工的孔位置Hx的顺序等，控制对被加工物4的激光加工。因此，在加工程序中登录有针对XY工作台30的用于使激光L的照射位置向各加エ区域上移动的移动指令、针对电扫描机构的用于向各加工区域内的激光L的照射位置照射激光L的动作指令等。加工控制装置2在对被加工物4的正面进行激光加工时，向XY工作台30指示在正面上所设定的各加工区域的位置，并且向电扫描器36X、36Y指示在正面上所设定的加工区域内的各加工位置。另外，加工控制装置2在对被加工物4的背面进行激光加工时，向XY工作台30指示在背面上所设定的各加工区域的位置，并且向电扫描器36X、36Y指示在背面上所设定的加工区域内的各加工位置。加工控制装置2由计算机等构成,通过NCXNumerical Control)控制等,对激光振荡器I、激光加工部3进行控制。加工控制装置2具有CPU (Central Processing Unit)、ROM (Read Only Memory)>RAM (Random Access Memory)等而构成。在加工控制装置 2 对激光加工进行控制吋，CPU根据用户从输入部(未图示)进行的输入，将存储在ROM内的加工程序读出，向RAM内的程序存储区域展开，执行各种处理。该处理时产生的各种数据，临时存储在形成于RAM内的数据存储区域中。由此，加工控制装置2对激光振荡器I以及加工控制装置2进行控制。激光加工机100通过该结构，利用电扫描反射镜35X、35Y使从激光振荡器I射出的激光L向任意角度偏转，经由f 0透镜34在被加工物4上的规定位置上成像并进行照射。由此，对被加工物4进行激光加工，在被加工物4上形成通孔。
本实施方式的激光加工机通过在向被加工物4的正面照射激光后，将被加工物4翻转，向被加工物4的背面照射激光，从而从被加工物4的两个面照射激光，在被加工物4上形成通孔。另外，在从被加工物4的两个面照射激光，从而在被加工物4上形成通孔的情况下，以使正面的加工区域和背面的加工区域成为被加工物4上的相同区域的方式，向XY工作台30指示正面及背面的各加工区域的位置。下面，对本实施方式的开孔加工方法进行说明。图2是用于说明实施方式所涉及的激光加工方法的图。在图2中，在俯视图中示出在被加工物4的正面20A上所设定的加エ区域、在被加工物4的背面20B上所设定的加工区域、以及现有技术中的在被加工物4的背面20C上所设定的加工区域。被加工物4以正面20A朝向上面侧的方式，载置在XY工作台30上，对各孔位置Hx进行激光加工。激光加工机100从被加工物4的正面20A侧，向各孔位置Hx照射激光L，直至被加工物4的厚度方向的中途位置为止进行激光加工。
在对正面20A的激光加工结束后，将被加工物4以背面20B朝向上面侧的方式，载置在XY工作台30上，对各孔位置Hx进行激光加工。在这里，对以正面20A的右边为轴，将被加工物4翻转的情况进行说明。激光加工机100从被加工物4的背面20B侧向形成有直至中途为止的孔的各孔位置Hx照射激光L，在孔位置Hx上形成通孔。在对被加工物4进行激光加工的情况下，例如将被加工物4上的规定点作为基准位置而设定加工区域。基准位置是，例如在将被加工物4载置于XY工作台30上的状态下，从上侧观察被加工物4的情况下的右上端、右下端、左上端、左下端等。在正面20A中，将与右上端的基准位置Sa最接近的区域(右上区域)设定为最初的加工区域，然后将与设定好的加工区域相邻的区域顺次设定为加工区域。在图2中，示出了正面20A的右上区域为最初的加工区域21a，左上区域为第2个加工区域22a，左下区域为第3个加工区域23a，右下区域为第4个加工区域24a的情況。在对被加工物4的背面进行激光加工时，将被加工物4翻转而载置在XY工作台30上。在利用现有的方法对被加工物4的背面20C进行激光加工的情况下，作为与正面20A相同位置的背面20C的右上端成为基准位置Sc。另外，与正面20A相同地，在背面20C中，将与基准位置Sc最接近的区域(右上区域)设定为最初的加工区域，然后将与设定好的加エ区域相邻的区域顺次设定为加工区域。由此，背面20C的右上区域成为最初的加工区域21c,左上区域成为第2个加工区域22c，左下区域成为第3个加工区域23c，右下区域成为第4个加工区域24c。另ー方面，在本实施方式中，以正面20A和背面20B的加工区域对齐的方式，对背面20B内的各加工区域进行设定。例如，正面20A的右上端，通过将被加工物4翻转而移动至背面20B的左上端。因此，在背面20B中，将左上端设定为基准位置Sb。另外，将与基准位置Sb最接近的区域(左上区域)设定为最初的加工区域，然后将与设定好的加工区域相邻的区域顺次设定为加工区域。例如，在背面20B中，将背面20B的左上区域设定为最初的加工区域21b，将右上区域设定为第2个加工区域22b，将右下区域设定为第3个加工区域23b，将左下区域设定为第4个加工区域24b。加工区域21b 24b分别与加工区域21a 24a对应。具体地说，将加工区域21a的背面侧设定为加工区域21b，将加工区域22a的背面侧设定为加工区域22b。另外，将加工区域23a的背面侧设定为加工区域23b，将加工区域24a的背面侧设定为加工区域24b。因此，配置在加工区域21b内的孔位置Hx，成为将配置在加工区域21a内的孔位置Hx翻转后的位置，配置在加工区域22b内的孔位置Hx，成为将配置在加工区域22a内的孔位置Hx翻转后的位置。相同地，配置在加工区域23b内的孔位置Hx，成为将配置在加工区域23a内的孔位置Hx翻转后的位置，配置在加工区域24b内的孔位置Hx，成为将配置在加工区域24a内的孔位置Hx翻转后的位置。图3是用于说明经由f0透镜照射的激光的位置偏移的图 。在图3中，示出了被加工物4的剖面图。被加工物4例如在除了加工区域的配置区域之外的区域，形成定位用通孔hl，以该定位用通孔hi为基准，确定激光的照射位置。在激光加工机100中，随着激光加工机100的周边环境的温度变化及激光加工机100自身的温度变化，f 9透镜34也产生温度变化。在这种情况下，利用f0透镜34而扫描的激光L，在相对于f 9透镜34的中心缩小的方向或者放大的方向上，产生位置偏移。如图3所示，在对3个部位进行照射的激光L中，通过f 9透镜34的中心而向被加工物4照射的激光L，不产生由f0透镜34的温度变化引起的位置偏移。另ー方面，通过从f 0透镜34的中心远离规定距离的位置而向被加工物4照射的激光L，在从f 9透镜34的中心沿外径方向或者内径方向发生位置偏移后，向被加工物4照射。并且，由于向被加工物4照射的激光L相对于目标位置G发生位置偏移，所以在被加工物4上形成的加工孔29A也相对于目标位置G发生位置偏移。在图3中，示出了激光L相对于目标位置G向f0透镜34的中心方向发生位置偏移而向被加工物4照射，在向f 0透镜34的中心方向发生了位置偏移的位置处形成加工孔29A的情況。因此，如果如现有技术所示，在正面20A和背面20C上设定不同的加工区域，则孔位置Hx在加工区域内的位置，在正面20A和背面20C上也不同。图4是用于说明没有使正面和背面的加工区域对齐的情况下的通孔形状的图。在如现有方法所示，在正面20A和背面20C上设定不同的加工区域的情况下，向正面20A的孔位置Hx照射的激光L穿过f 0透镜34而照射的位置(相对于中心的距离)、和向背面20C的孔位置Hx照射的激光L穿过f 0透镜34而照射的位置(相对于中心的距离)不同。因此，在正面20A的孔位置Hx和背面20C的孔位置Hx，相对于f 9透镜34的中心方向的位置偏移量也不同。在图4中，示出了在对正面20A进行激光加工时，在目标位置G形成加工孔29A，在对背面20C进行激光加工时，在目标位置G形成加工孔29C的情況。例如，对于图4所示的通孔29P，在从正面20A进行激光加工吋，向右侧发生位置偏移，在从背面20C进行激光加工时，向左侧发生位置偏移。因此，通孔29P没有成为直线形状。如上述所示，在现有的方法中，由于没有使正面20A和背面20C的加工区域对齐，所以无法在被加工物4上形成直线形状的通孔。另ー方面，在本实施方式中，如图2的说明所示，使正面20A和背面20B的加工区域对齐。图5是用于说明使正面和背面的加工区域对齐的情况下的通孔形状的图。在使正面20A和背面20B的加工区域对齐的情况下，孔位置Hx在加工区域内的位置，虽然在正面20A和背面20B中发生了反转，但它们是对齐的。另外，向正面20A的孔位置Hx照射的激光L穿过f 0透镜34而照射的位置(相对于中心的距离)、和向背面20B的孔位置Hx照射的激光L穿过f0透镜34而照射的位置(相对于中心的距离)也相同。因此，在正面20A的孔位置Hx和背面20B的孔位置Hx，相对于f 0透镜34的中心方向的位置偏移量也相同。在图5中，示出了在对正面20A进行激光加工时，在目标位置G形成加工孔29A，在对背面20B进行激光加工时，在目标位置G形成加工孔29B的情況。例如，对于图5所示的通孔29Q，在从正面20A进行激光加工吋，向右侧发生位置偏移，在从背面20B进行激光加工时，也向右侧发生位置偏移。因此，通孔29Q成为直线形状。如上述所示，在本实施方式中，由于使正面20A和背面20B的加工区域对齐，所以即使因f 9透镜34的温度变化而使激光L的照射位置相对于f 9透镜34的中心伸縮，在正面20A和背面20B中激光的照射位置也大致相同。因此，可以在被加工物4上准确地形成直线形状的通孔。下面，对各加工区域内的加工顺序(向各孔位置Hx照射激光L的顺序)进行说明。图6是用于说明加工区域内的加工顺序的图。在本实施方式中，使正面20A和背面20B的·加工区域对齐，并且使从正面20A照射激光时的电扫描器36X、36Y的扫描顺序(加工区域内的加工顺序)、和从背面20B照射激光时的电扫描器36X、36Y的扫描顺序一致。例如，在设定为以孔位置Hla H7a的顺序对正面20A的加工区域21a上所设定的加工孔进行激光加工的情况下，在背面20B的加工区域21b中，设定为以与孔位置Hla H7a的背面侧对应的孔位置Hlb H7b的顺序，进行激光加工。在这里，孔位置Hlb是孔位置Hla的背面侧的位置，孔位置H2b是孔位置H2a的背面侧的位置。相同地，孔位置H3b H7b分别是孔位置H3a H7a的背面侧的位置。图7是用于说明由电扫描器的动作特性引起的激光位置偏移的图。在激光加工机100中，由于电扫描器36X、36Y的驱动系统中存在间隙(backlash)，所以利用电扫描器36X、36Y进行扫描的激光L，相对于目标照射位置(孔位置Hx)产生位置偏移。例如，在使激光L的照射位置从激光照射后的孔位置Hx向下ー个孔位置Hx移动的情况下，有时激光L的照射位置的移动无法到达下ー个孔位置Hx，或与下ー个孔位置Hx相比移动地过多。在这种情况下，如果在正面20A和背面20B中，电扫描器36X、36Y的扫描顺序不一致，则在正面20A和背面20B中，各孔位置Hx的激光照射位置(位置偏移量)不同。例如，对在I个加工区域内，使激光L以激光Lla、激光L2a、激光L3a的顺序向被加工物4照射的情况进行说明。在此情况下，激光L的照射位置从f 0透镜34的中心(电扫描原点)向利用激光Lla进行激光加工的第I个孔位置Hx (以下称为孔位置Hxl)移动。然后，从第I个孔位置Hx向利用激光L2a进行激光加工的第2个孔位置Hx (以下称为孔位置Hx2)移动，然后向利用激光L3a进行激光加工的第3个孔位置Hx(以下称为孔位置Hx3)移动。此时，随着激光照射位置的移动，向各孔位置Hxl Hx3照射的激光的照射位置，在照射位置的移动路线上的某个位置产生位置偏移。例如，在使激光照射位置从电扫描原点移动至孔位置Hxl，向孔位置Hxl照射激光Lla的情况下，针对孔位置Hxl的激光照射位置，成为将电扫描原点和孔位置Hxl连结而成的线上的某个位置。因此，如果在正面20A和背面20C中电扫描器36X、36Y的扫描顺序不一致，则在被加工物4上形成的通孔不能成为直线形状。图8是用于说明在正面和背面中没有使电扫描器的扫描顺序一致的情况下的通孔形状的图。如果在正面20A和背面20C中电扫描器36X、36Y的扫描顺序不一致，则各孔位置Hx的位置偏移方向不同。例如，对下述情况进行说明，S卩，在正面20A上以孔位置Hxl、孔位置Hx2、孔位置Hx3的顺序进行激光加工，在背面20C上以孔位置Hx3、孔位置Hx2、孔位置Hxl的顺序进行激光加工。在此情况下，在正面20A中，激光Lla、激光L2a、激光L3a分别向孔位置Hxl、孔位置Hx2、孔位置Hx3照射。另外，在背面20C中，激光Lie、激光L2c、激光L3c分别向孔位置Hx3、孔位置Hx2、孔位置Hxl照射。该加工顺序是在正面20A和背面20C中使孔位置的加工顺序相反的加工顺序，例如，相当于在图6所示的正面20A的加工区域21a中，以孔位置Hla H7a的顺序进行激光加工，在背面20B的加工区域21b中，以孔位置H7b Hlb的顺序进行激光加工。在对正面20A进行激光加工时,激光L的照射位置从电扫描原点向利用激光Lla进行激光加工的孔位置Hxl移动。然后，激光L的照射位置从孔位置Hxl向孔位置Hx2移动，然后向孔位置Hx3移动。另外，在对背面20C进行激光加工吋，激光L的照射位置从电扫描原点向利用激光 Llc进行激光加工的孔位置Hx3移动。然后，激光L的照射位置从孔位置Hx3向孔位置Hx2移动，然后向孔位置Hxl移动。在对正面20A进行激光加工时，激光照射位置从电扫描原点向孔位置Hxl移动。因此，向孔位置Hxl照射的激光Lla的照射位置，成为将电扫描原点和孔位置Hxl连结而成的线上的某个位置。換言之，孔位置Hxl在将电扫描原点和孔位置Hxl连结而成的线上产生位置偏移。相同地，在对正面20A进行激光加工吋，使激光照射位置从孔位置Hxl向孔位置Hx2移动。因此，向孔位置Hx2照射的激光L2a的照射位置，成为将孔位置Hxl和孔位置Hx2连结而成的线上的某个位置。換言之，孔位置Hx2在将孔位置Hxl和孔位置Hx2连结而成的线上产生位置偏移。另外，在对正面20A进行激光加工吋，使激光照射位置从孔位置Hx2向孔位置Hx3移动。因此，向孔位置Hx3照射的激光L3a的照射位置，成为将孔位置Hx2和孔位置Hx3连结而成的线上的某个位置。換言之，孔位置Hx3在将孔位置Hx2和孔位置Hx3连结而成的线上产生位置偏移。另ー方面,在对背面20C进行激光加工时,使激光照射位置从电扫描原点向孔位置Hx3移动。因此，向孔位置Hx3照射的激光Llc的照射位置，成为将电扫描原点和孔位置Hx3连结而成的线上的某个位置。換言之，孔位置Hx3在将电扫描原点和孔位置Hx3连结而成的线上产生位置偏移。相同地，在对背面20C进行激光加工吋，使激光照射位置从孔位置Hx3向孔位置Hx2移动。因此，向孔位置Hx2照射的激光L2c的照射位置，成为将孔位置Hx3和孔位置Hx2连结而成的线上的某个位置。換言之，孔位置Hx2在将孔位置Hx3和孔位置Hx2连结而成的线上产生位置偏移。另外，在对背面20C进行激光加工吋，使激光照射位置从孔位置Hx2向孔位置Hxl移动。因此，向孔位置Hxl照射的激光L3c的照射位置，成为将孔位置Hx2和孔位置Hxl连结而成的线上的某个位置。換言之，孔位置Hxl在将孔位置Hx2和孔位置Hxl连结而成的线上产生位置偏移。
如上述所示,对于孔位置Hxl，从正面20A照射激光Lla，从背面20C照射激光L3c。相同地，对于孔位置Hx2，从正面20A照射激光L2a，从背面20C照射激光L2c，对于孔位置Hx3,从正面20A照射激光L3a，从背面20C照射激光Lie。并且，孔位置Hxl的激光照射位置，对于激光Lla和激光L3c而言在不同的位置发生位置偏移。相同地，孔位置Hx2的激光照射位置，对于激光L2a和激光L2c而言在不同的位置发生位置偏移，孔位置Hx3的激光照射位置，对于激光L3a和激光Llc而言在不同的位置发生位置偏移。因此，孔位置Hxl Hx3的通孔不成为直线形状。如上述所示，由于在正面20A和背面20C中，电扫描器36X、36Y的扫描顺序不一致，所以无法在被加工物4上形成直线形状 的通孔。另ー方面，在本实施方式中，在正面20A和背面20B中，使电扫描器36X、36Y的扫描顺序一致。图9是用于说明在正面和背面中使电扫描器的扫描顺序一致的情况下的通孔形状的图。例如，在正面20A以孔位置Hxl、孔位置Hx2、孔位置Hx3的顺序进行激光加工，在背面20B以孔位置Hxl、孔位置Hx2、孔位置Hx3的顺序进行激光加工，以下对该情况进行说明。在此情况下，在正面20A中，将激光Lla、激光L2a、激光L3a分别向孔位置Hxl、孔位置Hx2、孔位置Hx3照射。另外，在背面20B中，将激光Lib、激光L2b、激光L3b分别向孔位置Hxl、孔位置Hx2、孔位置Hx3照射。该加工顺序是在正面20A和背面20B中使孔位置的加工顺序相同的加工顺序，例如，相当于在图6所示的正面20A的加工区域21a中，以孔位置Hla H7a的顺序进行激光加工，在背面20B的加工区域21b中，以孔位置Hlb H7b的顺序进行激光加ェ。在对正面20A进行激光加工吋，以图8中说明的顺序使激光L的照射位置移动。因此，向孔位置Hxl照射的激光Lla的照射位置、向孔位置Hx2照射的激光L2a的照射位置、向孔位置Hx3照射的激光L3a的照射位置，分别在图8中说明的位置处产生位置偏移。在对背面20B的孔位置Hxl进行激光加工吋，与对正面20A进行激光加工时相同地，使激光照射位置从电扫描原点向孔位置Hxl移动。因此，向孔位置Hxl照射的激光Llb的照射位置，与对正面20A进行激光加工时相同地，成为将电扫描原点和孔位置Hxl连结而成的线上的某个位置。相同地，在对背面20B的孔位置Hx2进行激光加工吋，与对正面20A进行激光加工时相同地，使激光照射位置从孔位置Hxl向孔位置Hx2移动。因此，向孔位置Hx2照射的激光L2b的照射位置，与对正面20A进行激光加工时相同地，成为将孔位置Hxl和孔位置Hx2连结而成的线上的某个位置。另外，在对背面20B的孔位置Hx3进行激光加工吋，与对正面20A进行激光加工时相同地，使激光照射位置从孔位置Hx2向孔位置Hx3移动。因此，向孔位置Hx3照射的激光L3b的照射位置，与对正面20A进行激光加工时相同地，成为将孔位置Hx2和孔位置Hx3连结而成的线上的某个位置。換言之，孔位置Hxl Hx3分别在将电扫描原点和孔位置Hxl连结而成的线上、在将孔位置Hxl和孔位置Hx2连结而成的线上、在将孔位置Hx2和孔位置Hx3连结而成的线上，产生位置偏移。
如上述所示，在正面20A和背面20B中使电扫描器36X、36Y的扫描顺序一致的情况下，正面20A中的与孔位置Hxl Hx3对应的激光照射位置、和背面20B中的与孔位置Hxl Hx3对应的激光照射位置相同。例如，对于图9所示的孔位置Hxl Hx3，在从正面20A进行激光加工时，向左侧发生位置偏移，在从背面20B进行激光加工时，也向左侧发生位置偏移。因此，在孔位置Hxl Hx3上形成的通孔成为直线形状。如上述所示，在本实施方式中，由于在正面20A和背面20B中使电扫描器36X、36Y的扫描顺序一致，所以即使在电扫描器36X、36Y的驱动系统中存在间隙的情况下，在正面20A和背面20B中激光的照射位置也大致相同。因此，可以在被加工物4上准确地形成直线形状的通孔。下面，对各加工区域的加工顺序(向加工区域移动的移动顺序)进行说明。在本实施方式中，例如，如图2的说明所示，可以对背面20B应用与设定于正面20A上的加工区域的加工顺序相同的加工顺序，也可以对背面20B应用与设定于正面20A上的加工区域的加エ顺序不同的加工顺序。例如，也可以在正面20A中以加工区域21a、加工区域22a、加工区域23a、加工区域24a的顺序进行激光加工，在背面20B中以加工区域24b、加工区域23b、加工区域22b、加工区域21b的顺序进行加工。在XY工作台30的驱动系统中存在间隙。因此，在使正面20A上所设定的加工区域的加工顺序和背面20B上所设定的加工区域的加工顺序相同的情况下，在正面20A和背面20B中由XY工作台30的驱动系统引起的位置偏移量相同。另外，在使正面20A上所设定的加工区域的加工顺序和背面20B上所设定的加工区域的加工顺序相同的情况下，在正面20A和背面20B的激光加工中的f 0透镜34的温度变化相同。因此，在对正面20A进行激光加工时的各加工区域21a 24a中的由f0透镜34的温度变化引起的位置偏移量、和在对背面20B进行激光加工时的各加工区域21b 24b中的由f 0透镜34的温度变化引起的位置偏移量相同。在对多片(例如20片)被加工物4进行激光加工的情况下，对例如20片被加工物4的正面20A连续地进行激光加工，然后，对例如20片被加工物4的背面20B连续地进行激光加工。在此情况下，对于进行f0透镜34的温度校正的定时，在正面20A的激光加工和背面20B的激光加工中预先设为相同。例如，在对20片的正面20A进行激光加工时，在对第I片的正面20A进行激光加工之前、和在对第11片的正面20A进行激光加工之前，进行f 9透镜34的温度校正。在此情况下，在对20片的背面20B进行激光加工时，在对第I片的背面20B进行激光加工之前，和在对第11片的背面20B进行激光加工之前，进行f 9透镜34的温度校正。由此，在对正面20A进行激光加工时的由f 9透镜34的温度变化引起的位置偏移量、和在对背面20B进行激光加工时的由f 9透镜34的温度变化引起的位置偏移量相同。此外，在本实施方式中，说明了在将被加工物4从正面20A翻转至背面20B时，以正面20A的右边为轴，对被加工物4进行翻转的情况，但也可以以正面20A的其他边或点为中心，对被加工物4进行翻转。
图10是用于说明将被加工物从正面向背面翻转的翻转方法的图。如该图所示，在将被加工物4从正面20A向背面20B翻转时，也可以以正面20A的右边(左边)、正面20A的下边(上边)、正面20A的右下点(左上点)、正面20A的左下点(右上点)中的任ー个为中心，对被加工物4进行翻转。在图10中，利用背面20B表示在以正面20A的右边为中心对被加工物4进行翻转的情况下的背面，利用背面20D表示在以正面20A的下边为中心对被加工物4进行翻转的情况下的背面。另外，利用背面20E表示在以正面20A的右下点为中心对被加工物4进行翻转的情况下的背面，利用背面20F表示在以正面20A的左下点为中心对被加工物4进行翻转的情况下的背面。在以成为背面20D的方式将被加工物4载置于XY工作台30上情况下，也将加工区域21a 24a的背面分别设定为加工区域21d 24d。另外，在以成为背面20E的方式 将被加工物4载置于XY工作台30上的情况下，也将加工区域21a 24a的背面分别设定为加工区域21e 24e。另外，在以成为背面20F的方式将被加工物4载置于XY工作台30上的情况下，也将加工区域21a 24a的背面分别设定为加工区域21f 24f。此外，被加工物4并不限于印刷配线板，也可以是陶瓷板或金属板等的其他部件。另外，在本实施方式中，说明了在对被加工物4的正面20A进行激光加工后，对背面20B进行激光加工的情况，但也可以在对被加工物4的背面20B进行激光加工后，对正面20A进行激光加工。如上述所示，根据实施方式，由于使正面20A和背面20B的加工区域对齐，所以可以减小正面20A和背面20B之间的激光照射位置的位置偏移。另外，由于在正面20A和背面20B中使电扫描器36X、36Y的扫描顺序一致，所以可以减小正面20A和背面20B之间的激光照射位置的位置偏移。另外，由于使在正面20A上所设定的加工区域的加工顺序和在背面20B上所设定的加工区域的加工顺序相同，所以可以减小正面20A和背面20B之间的激光照射位置的位置偏移。另外，由于在正面20A的激光加工和背面20B的激光加工中，使进行f 9透镜34的温度校正的定时相同，所以可以减小正面20A和背面20B之间的激光照射位置的位置偏移。因此，可以在被加工物4上准确地形成直线形状的通孔。エ业实用性如上述所示，本发明所涉及的激光加工机、激光加工方法以及激光加工控制装置，适用于利用激光在被加工物上进行的开孔加工。符号的说明I激光振荡器2加工控制装置3激光加工部4被加工物20A 正面20B 20F 背面21a 24a、21b 24b、21d 24d、21e 24e、21f 24f 加工区域29A 29C加工孔29P、29Q 通孔
30加工工作台34f 9 透镜35X、35Y电扫描反射镜36X、36Y 电扫描器100激光加工机
G目标位置Hla H7a、Hlb H7b、Hx、Hxl Hx3 孔位置
L、Lla Lie、L2a L2c、L3a L3c 激光
权利要求
1.一种激光加工机，其特征在于，具有 加工工作台，其载置被加工物，使所述被加工物沿平面内方向移动； 电扫描器，其使从激光振荡器射出的激光，在所述被加工物上所设定的各加工区域内进行ニ维扫描； f0透镜，其使来自所述电扫描器的激光向所述被加工物上的各加工位置聚光；以及 控制部，其在对所述被加工物的作为ー个主表面的正面进行激光加工吋，向所述加工工作台指示在所述正面上所设定的各加工区域的位置，并且向所述电扫描器指示在所述正面上所设定的所述加工区域内的所述各加工位置，在对所述被加工物的作为另ー个主表面的背面进行激光加工时，向所述加工工作台指示在所述背面上所设定的各加工区域的位置，并且向所述电扫描器指示在所述背面上所设定的所述加工区域内的所述各加工位置， 在通过向所述正面照射激光后，将所述被加工物翻转，向所述背面照射激光，从而从所述被加工物的两个面照射激光而在所述被加工物上形成通孔的情况下，所述控制部以使所述正面的加工区域和所述背面的加工区域成为所述被加工物上的相同区域的方式，向所述加工工作台指示所述正面以及所述背面的各加工区域的位置。
2.根据权利要求I所述的激光加工机，其特征在干， 在从所述被加工物的两个面照射激光而在所述被加工物上形成通孔的情况下，所述控制部针对所述正面和所述背面中的被设定为相同区域的加工区域，以在所述正面和所述背面中按照相同的加工位置顺序进行激光加工的方式，向所述电扫描器指示所述正面以及所述背面的加工区域内的各加工位置。
3.根据权利要求I或2所述的激光加工机，其特征在干， 在从所述被加工物的两个面照射激光而在所述被加工物上形成通孔的情况下，所述控制部以在所述正面和所述背面中按照相同的加工区域顺序进行激光加工的方式，向所述加エ工作台指示所述正面以及所述背面的各加工区域的位置。
4.一种激光加工方法，其特征在于，包含下述エ序 第I载置步骤，在该エ序中，在载置被加工物并使所述被加工物沿平面内方向移动的加工工作台上，以所述被加工物的作为ー个主表面的正面侧朝向上面的方式，对所述被加エ物进行载置； 第I加工步骤，在该エ序中，通过对使从激光振荡器射出的激光在所述被加工物上所设定的各加工区域内ニ维扫描的电扫描器、所述加工工作台进行控制，从而使来自所述电扫描器的激光经由f 6透镜向所述被加工物上的各加工位置聚光，由此，从所述正面侧至所述被加工物的厚度方向的中途为止，对所述被加工物进行激光加エ； 第2载置步骤，在该エ序中，在所述加工工作台上，以所述被加工物的作为另ー个主表面的背面侧朝向上面的方式，对所述被加工物进行载置；以及 第2加工步骤，在该エ序中，通过对所述电扫描器、所述加工工作台进行控制，从而使来自所述电扫描器的激光经由所述透镜向所述被加工物上的各加工位置聚光，由此，从所述被加工物的直至厚度方向的中途为止进行了激光加工后的位置的所述背面侧，对所述被加工物进行激光加工， 在所述第I及第2加工步骤中，以使所述正面的加工区域和所述背面的加工区域成为所述被加工物上的相同区域的方式，使所述加工工作台向所述正面以及所述背面的各加工区域的位置移动，对所述被加工物进行激光加工。
5.根据权利要求4所述的激光加工方法，其特征在干， 在对多片所述被加工物的正面进行激光加工后，对多片所述被加工物的背面进行激光加工的情况下， 为了使得在对规定片数的所述正面进行激光加工后进行的所述f 6透镜的温度校正、和在对规定片数的所述背面进行激光加工后进行的所述f 9透镜的温度校正，在相同的定时进行，而将所述正面以及所述背面的所述规定片数设定为相同数量。
6.一种激光加工控制装置，其特征在干， 具有控制部，该控制部通过对加工工作台和电扫描器进行控制，从而将来自所述电扫描器的激光经由透镜向被加工物上的各加工位置聚光，该加工工作台对所述被加工物进行载置，使所述被加工物沿平面内方向移动，该电扫描器使从激光振荡器射出的激光，在所述被加工物上所设定的各加工区域内进行ニ维扫描， 所述控制部在对所述被加工物的作为ー个主表面的正面进行激光加工时，向所述加エ工作台指示在所述正面上所设定的各加工区域的位置，并且向所述电扫描器指示在所述正面上所设定的所述加工区域内的所述各加工位置，在对所述被加工物的作为另ー个主表面的背面进行激光加工时，向所述加工工作台指示在所述背面上所设定的各加工区域的位置，并且向所述电扫描器指示在所述背面上所设定的所述加工区域内的所述各加工位置， 在通过向所述正面照射激光后，将所述被加工物翻转，向所述背面照射激光，从而从所述被加工物的两个面照射激光而在所述被加工物上形成通孔的情况下，以使所述正面的加エ区域和所述背面的加工区域成为所述被加工物上的相同区域的方式，向所述加工工作台指示所述正面以及所述背面的各加工区域的位置。
全文摘要
本发明具有加工工作台，其使载置后的被加工物沿平面内方向移动；电扫描器，其使激光在被加工物的各加工区域内进行二维扫描；fθ透镜，其使来自电扫描器的激光向被加工物上的各加工位置聚光；以及控制部，其在通过向作为被加工物的一个主表面的正面(20A)照射激光后，将被加工物翻转，向作为被加工物的另一个主表面的背面(20B)照射激光，从而在被加工物上形成通孔的情况下，以使正面(20A)的加工区域(21a～24a)和背面(20B)的加工区域(21b～24b)成为被加工物上的相同区域的方式，向加工工作台指示正面(20A)以及背面(20B)的各加工区域的位置。
文档编号B23K26/38GK102844142SQ201080066120
公开日2012年12月26日 申请日期2010年4月12日 优先权日2010年4月12日
发明者伊藤健治, 本木裕, 木村贤光 申请人:三菱电机株式会社