(57)【要約】【課題】本発明は、レーザによって、より一層の高速度及び高精度の加工を施し得る立体回路基板製造装置及びその製造方法の提供を目的とする。【解決手段】本発明の立体回路基板の製造装置は、レーザ発振器１と、載置テーブル９と、第１レーザ照射部材２及び第２レーザ照射部材３と、レーザ光路切替部材７と、画像処理部２２とを備えている。第１レーザ照射部材２及び第２レーザ照射部材３は、夫々、スキャナ４と、焦点調整レンズ５と、集光レンズ６とを備えている。又、画像処理部２２は、撮像用ライト２３と、撮像部２４と、読み取り処理部２５とを備えている。【選択図】図１
2010051983.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザ発振器からのレーザを基板の被加工面に照射することにより、当該基板の被加工面に立体回路を加工して立体回路基板を製造する立体回路基板の製造装置であって、
前記レーザ発振器からのレーザを受けてその受けたレーザを前記基板の被加工面上に照射させつつ走査させる複数のスキャナと、前記スキャナのいずれか１つにレーザを選択的に送ってレーザ光路を切り替えるレーザ光路切替部材とを備え、
前記スキャナは、夫々、前記基板の被加工面に対するレーザ照射方向が異なるように構成されていることを特徴とする立体回路基板の製造装置。
【請求項２】
レーザ発振器からのレーザを基板の被加工面に照射することにより、当該基板の被加工面に立体回路を加工して立体回路基板を製造する立体回路基板の製造装置であって、
前記レーザ発振器からのレーザを受けてその受けたレーザを前記基板の被加工面に照射する複数のレーザ照射部材と、それらのレーザ照射部材のいずれか１つにレーザを選択的に送ってレーザ光路を切り替えるレーザ光路切替部材とを備え、
前記レーザ照射部材は、第１レーザ照射部材と、前記基板の被加工面に対する前記レーザの照射方向が前記第１レーザ照射部材と異なる少なくとも１つの第２レーザ照射部材とを備え、
前記第１レーザ照射部材と第２レーザ照射部材とは、夫々、前記基板の被加工面上にレーザを照射する際のレーザの焦点を調整し得る焦点調整レンズと、その焦点調整レンズを通過したレーザを前記基板の被加工面上に照射させつつ走査させるスキャナと、そのスキャナと基板との間に配設された集光レンズとを備えていることを特徴とする立体回路基板の製造装置。
【請求項３】
前記立体回路基板の製造装置は、前記レーザ照射部材により加工された基板の被加工面を撮像する撮像部を有する画像処理部を、更に備え、
この画像処理部の撮像部で撮像された画像に基づいてレーザ照射部材による加工を点検できるようになっていることを特徴とする請求項２記載の立体回路基板の製造装置。
【請求項４】
前記画像処理部は、いずれかのレーザ照射部材により加工された基板の被加工面に光を照射する撮像用ライトを備え、
前記撮像用ライトは、その撮像用ライトからの光が前記いずれかのレーザ照射部材の焦点調整レンズとスキャナと集光レンズとを通るように構成され、
前記撮像部は、前記基板の被加工面から反射されて前記いずれかのレーザ照射部材の集光レンズとスキャナと焦点調整レンズとを通過してきた光を取り込んで前記基板の被加工面を撮像できるように構成されていることを特徴とする請求項３記載の立体回路基板の製造装置。
【請求項５】
前記第１レーザ照射部材のスキャナと第２レーザ照射部材のスキャナとは、共に同じ原点及び座標軸を持ってレーザを走査させ得るように構成されていることを特徴とする請求項２〜４のいずれか一項に記載の立体回路基板の製造装置。
【請求項６】
前記基板は、載置部材に載置され、
前記載置部材は、１つの軸を中心に回転し得るように構成されていることを特徴とする請求項２〜５のいずれか一項に記載の立体回路基板の製造装置。
【請求項７】
前記基板は、載置部材に載置され、
前記載置部材は、上面に基板を載置する載置面を備えているとともに、その載置面に略垂直な垂直軸を中心に回転し得るように構成され、
前記第１レーザ照射部材は、前記垂直軸の軸方向にレーザを照射可能とされ、
前記撮像用ライトは、その撮像用ライトからの光が前記第１レーザ照射部材の焦点調整レンズとスキャナと集光レンズとを通るように構成され、
前記撮像部は、前記基板の被加工面から反射されて前記第１レーザ照射部材の集光レンズとスキャナと焦点調整レンズとを通過してきた光を取り込んで前記基板の被加工面を撮像できるように構成されていることを特徴とする請求項４〜６のいずれか一項に記載の立体回路基板の製造装置。
【請求項８】
レーザ発振器からのレーザを受けてその受けたレーザを前記基板の被加工面に対してレーザの照射方向が異なる複数のスキャナとそれらのスキャナのいずれか１つにレーザを選択的に送ってレーザの光路を切り替えるレーザ光路切替部材とを有する立体回路基板の製造装置を用い、当該基板の被加工面に立体回路を加工して立体回路基板を製造する方法であって、
前記レーザ発振器からのレーザを、前記複数のスキャナの内のひとつのスキャナに送り、当該ひとつのスキャナによってそのレーザを前記基板の被加工面に照射させつつ走査させるようにして加工し、
次に、前記レーザ発振器からのレーザを、前記レーザ光路切替部材によって、前記ひとつのスキャナと異なる他のスキャナに送って光路を切り替え、当該他のスキャナによって前記基板の被加工面に、前記ひとつのスキャナのレーザ照射方向と異なる方向からレーザを照射させつつ走査させるようにして加工することを特徴とする立体回路基板の製造方法。
【請求項９】
前記レーザによって加工を施した基板の被加工面を撮像する撮像部を有する画像処理部と、基板を載置する載置部材とを、更に備えた立体回路基板の製造装置を用い、
前記載置部材に２つの基板を載置し、
前記ひとつのスキャナによって前記基板のいずれか一方にレーザを照射させつつ走査させるようにして加工し、
次に、前記他のスキャナによって前記基板の他方に照射させつつ走査させるとともに、その間に、前記基板の一方に加工を施した被加工面を、前記画像処理部の撮像部で撮像することを特徴とする請求項８記載の立体回路基板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板にレーザを照射することにより、基板の被加工面に設けた金属導電膜を除去加工あるいは基板の被加工面に設けたレジストを露光処理加工して立体回路基板を製造する立体回路基板の製造装置及びその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、基板にレーザを照射することにより、基板の被加工面に設けた金属導電膜を除去加工あるいは基板の被加工面に設けたレジストを露光処理加工して立体回路基板を製造する方法が知られている。
【０００３】
この従来の方法として、例えばレーザ発振器からのレーザを基板の被加工面に照射しながら走査させる１つのスキャナと、パラレルリンク機構とシリアルリンク機構との混成による多自由度位置決め機構で３軸方向に回転可能にして姿勢制御できるように構成したジグとを用いるものがある（特許文献１参照）。そして、そのジグ上に基板を載せ、ジグを３軸方向のいずれか１つ以上の方向に回転させて種々の姿勢にすることにより、基板の上面に種々の方向からレーザを照射させながら走査させて立体回路を形成するようにしている。
【特許文献１】特開２００１−６８８１７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記特許文献１に記載のジグのように、パラレルリンク機構とシリアルリンク機構との混成による多自由度位置決め機構では、３軸方向の夫々に回転させるための部材が連動している。そのため、例えば一軸の軸方向に回転させて姿勢変更する際には、他軸の軸方向に回転させるための部材をも同時に可動させなければならない。その結果、所望方向へ迅速に回転させて姿勢変更させるのが難しく、より高速度の加工がし難いとともに、姿勢変更に際して上記各部材の誤差による累積誤差が生じて高精度の加工がし難くなるおそれもあるという問題点がある。
【０００５】
本発明は、レーザによって、より一層の高速度及び高精度の加工を施し得る立体回路基板製造装置及びその製造方法の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するため、請求項１の発明は、レーザ発振器からのレーザを基板の被加工面に照射することにより、当該基板の被加工面に立体回路を加工して立体回路基板を製造する立体回路基板の製造装置であって、前記レーザ発振器からのレーザを受けてその受けたレーザを前記基板の被加工面上に照射させつつ走査させる複数のスキャナと、前記スキャナのいずれか１つにレーザを選択的に送ってレーザ光路を切り替えるレーザ光路切替部材とを備え、
前記スキャナは、夫々、前記基板の被加工面に対するレーザ照射方向が異なるように構成されていることを特徴とする立体回路基板の製造装置を提供する。
【０００７】
請求項２の発明は、レーザ発振器からのレーザを基板の被加工面に照射することにより、当該基板の被加工面に立体回路を加工して立体回路基板を製造する立体回路基板の製造装置であって、前記レーザ発振器からのレーザを受けてその受けたレーザを前記基板の被加工面に照射する複数のレーザ照射部材と、それらのレーザ照射部材のいずれか１つにレーザを選択的に送ってレーザ光路を切り替えるレーザ光路切替部材とを備え、前記レーザ照射部材は、第１レーザ照射部材と、前記基板の被加工面に対する前記レーザの照射方向が前記第１レーザ照射部材と異なる少なくとも１つの第２レーザ照射部材とを備え、前記第１レーザ照射部材と第２レーザ照射部材とは、夫々、前記基板の被加工面上にレーザを照射する際のレーザの焦点を調整し得る焦点調整レンズと、その焦点調整レンズを通過したレーザを前記基板の被加工面上に照射させつつ走査させるスキャナと、そのスキャナと基板との間に配設された集光レンズとを備えていることを特徴とする立体回路基板の製造装置である。
【０００８】
請求項３の発明は、前記立体回路基板の製造装置は、前記レーザ照射部材により加工された基板の被加工面を撮像する撮像部を有する画像処理部を、更に備え、この画像処理部の撮像部で撮像された画像に基づいてレーザ照射部材による加工を点検できるようになっていることを特徴とする立体回路基板の製造装置である。
【０００９】
請求項４の発明は、前記画像処理部は、いずれかのレーザ照射部材により加工された基板の被加工面に光を照射する撮像用ライトを備え、前記撮像用ライトは、その撮像用ライトからの光が前記いずれかのレーザ照射部材の焦点調整レンズとスキャナと集光レンズとを通るように構成され、前記撮像部は、前記基板の被加工面から反射されて前記いずれかのレーザ照射部材の集光レンズとスキャナと焦点調整レンズとを通過してきた光を取り込んで前記基板の被加工面を撮像できるように構成されていることを特徴とする立体回路基板の製造装置である。
【００１０】
請求項５の発明は、前記第１レーザ照射部材のスキャナと第２レーザ照射部材のスキャナとは、共に同じ原点及び座標軸を持ってレーザを走査させ得るように構成されていることを特徴とする立体回路基板の製造装置である。
【００１１】
請求項６の発明は、前記基板は、載置部材に載置され、前記載置部材は、１つの軸を中心に回転し得るように構成されていることを特徴とする立体回路基板の製造装置である。
【００１２】
請求項７の発明は、前記基板は、載置部材に載置され、前記載置部材は、上面に基板を載置する載置面を備えているとともに、その載置面に略垂直な垂直軸を中心に回転し得るように構成され、前記第１レーザ照射部材は、前記垂直軸の軸方向にレーザを照射可能とされ、前記撮像用ライトは、その撮像用ライトからの光が前記第１レーザ照射部材の焦点調整レンズとスキャナと集光レンズとを通るように構成され、前記撮像部は、前記基板の被加工面から反射されて前記第１レーザ照射部材の集光レンズとスキャナと焦点調整レンズとを通過してきた光を取り込んで前記基板の被加工面を撮像できるように構成されていることを特徴とする立体回路基板の製造装置である。
【００１３】
又、上記課題を解決するために、請求項８の発明は、レーザ発振器からのレーザを受けてその受けたレーザを前記基板の被加工面に対してレーザの照射方向が異なる複数のスキャナとそれらのスキャナのいずれか１つにレーザを選択的に送ってレーザの光路を切り替えるレーザ光路切替部材とを有する立体回路基板の製造装置を用い、当該基板の被加工面に立体回路を加工して立体回路基板を製造する方法であって、前記レーザ発振器からのレーザを、前記複数のスキャナの内のひとつのスキャナに送り、当該ひとつのスキャナによってそのレーザを前記基板の被加工面に照射させつつ走査させるようにして加工し、次に、前記レーザ発振器からのレーザを、前記レーザ光路切替部材によって、前記ひとつのスキャナと異なる他のスキャナに送って光路を切り替え、当該他のスキャナによって前記基板の被加工面に、前記ひとつのスキャナのレーザ照射方向と異なる方向からレーザを照射させつつ走査させるようにして加工することを特徴とする立体回路基板の製造方法を提供する。
【００１４】
請求項９の発明は、前記レーザによって加工を施した基板の被加工面を撮像する撮像部を有する画像処理部と、基板を載置する載置部材とを、更に備えた立体回路基板の製造装置を用い、前記載置部材に２つの基板を載置し、前記ひとつのスキャナによって前記基板のいずれか一方にレーザを照射させつつ走査させるようにして加工し、次に、前記他のスキャナによって前記基板の他方に照射させつつ走査させるとともに、その間に、前記基板の一方に加工を施した被加工面を、前記画像処理部の撮像部で撮像することを特徴とする立体回路基板の製造方法である。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の請求項１、及び８によれば、基板の被加工面に対するレーザ照射方向が異なるように構成された複数のスキャナと、前記スキャナのいずれか１つにレーザを選択的に送ってレーザの光路を切り替えるレーザ光路切替部材とを備えている。
【００１６】
これにより、１つのレーザ発振器からのレーザを、レーザ光路切替部材によって、いずれかのスキャナに選択的に送り、そのレーザを受けたスキャナによって、基板の被加工面に異なる方向から照射できる。
【００１７】
従って、例えば基板を載置する載置部材を可動させなくても種々の方向から照射でき、載置部材を、従来の３軸方向に回転させるものに比べ、簡単な構成にできる。
【００１８】
又、従来のように各軸方向に回転させる部材を連動させていないため、迅速に回転させることができ、従来のものに比べ、高速度に可動させることができる。しかも、従来のように可動に際しての部材の連動による累積誤差が生じるのを防止でき、高精度に可動させることができる。よって、基板の被加工面に、従来に比べて、より一層の高速度及び高精度の加工を施すことができる。
【００１９】
請求項２によれば、第１レーザ照射部材と第２レーザ照射部材とは、夫々、焦点調整レンズと、その焦点調整レンズを通過したレーザを基板の被加工面上に照射させつつ走査させるスキャナと、そのスキャナと基板との間に配設された集光レンズとを備えている。
【００２０】
これにより、例えば基板を載置する載置部材を可動させなくても種々の方向から照射でき、載置部材を、従来の３軸方向に回転させるものに比べ、簡単な構成にできる。従って載置部材を、従来のものに比べ、高速度に可動させることができる。しかも、従来のように可動に際しての部材の連動による累積誤差が生じるのを防止でき、高精度に可動させることができる。
【００２１】
更に、焦点調整レンズによって、レーザを照射させつつ走査させる基板の被加工面に対するスキャナの高さ方向の調整を不要にでき、構成を簡素化できるとともに、レーザを高速に走査できる。
【００２２】
請求項３によれば、立体回路基板製造装置は、レーザ照射部材により加工された基板の被加工面を撮像する撮像部を備えている。これにより、例えばレーザ照射部材によって加工開始位置を加工した場合或いはレーザ照射部材によって立体回路を加工した場合にそれらの加工を、撮像部で撮像された画像に基づいて点検できる。従って、レーザ照射部材による加工が基板の所定の位置になるように調整することが可能となるとともに、加工が設定外である場合は加工の工程中に排除することも可能となる。
【００２３】
請求項４によれば、画像処理部は、撮像用ライトを備え、そして、その撮像用ライトは、その撮像用ライトからの光が前記レーザ照射部材の焦点調整レンズとスキャナと集光レンズとを通るように構成されている。又、撮像部は、基板の被加工面から反射されて集光レンズとスキャナと焦点調整レンズとを通過してきた光によって基板の被加工面を撮像できるように構成されている。
【００２４】
これにより、撮像用ライトからの光を焦点調整レンズを通すことで、集光できる。又、焦点調整レンズで集光した光を、集光レンズを通すことで、更に集光させながら基板に当てることができる。又、基板から反射された光を集光レンズ及び焦点調整レンズを通すため、光を拡散させることなく集光できる。そして、その集光した光によって撮像部で基板を撮像するため、基板を明確に撮像できる。
【００２５】
請求項５によれば、第１レーザ照射部材のスキャナと第２レーザ照射部材のスキャナとは、共に同じ原点及び座標軸を持ってレーザを走査させ得るように構成されている。これにより、各スキャナによって基板にレーザを走査させる際における基板上の座標点を指示する数値として、各スキャナに同じ数値を用いることができ、各スキャナの操作やデータ管理等を容易なものにできる。
【００２６】
請求項６によれば、基板を載置した載置部材は、１つの軸を中心に回転し得るように構成されている。これにより、基板の被加工面が立体状である場合でも、例えば第１レーザ照射部材によって、基板の被加工面における水平状の面にレーザを照射できる。一方、第２レーザ照射部材によって、例えば上記水平状の面に垂直な面にレーザを照射できる。又、その垂直な面が、例えば前、後、左、又は右方向に向いている場合でも、載置部材が回転することで、１つの第２レーザ照射部材で、順次にレーザを照射できる。
【００２７】
請求項７によれば、第１レーザ照射部材は、垂直軸の軸方向にレーザを照射可能とされ、撮像用ライトは、その撮像用ライトからの光が第１レーザ照射部材の焦点調整レンズとスキャナと集光レンズとを通るように構成されている。又、撮像部は、基板の被加工面から反射されて第１レーザ照射部材の集光レンズとスキャナと焦点調整レンズとを通過してきた光を取り込んで基板の被加工面を撮像できるように構成されている。
【００２８】
これにより、基板の被加工面を垂直方向から撮像でき、基板の被加工面が立体状になっている場合でも、撮像した画像から正確な寸法を読み取ることができる。従って、例えば撮像した画像に基づいて点検すれば、加工精度の良いものを得ることができる。
【００２９】
請求項９によれば、他のスキャナによって基板の他方に照射させつつ走査させるとともに、その間に、基板の一方に加工を施した被加工面を、画像処理部の撮像部で撮像する。
【００３０】
これにより、レーザによって基板を連続的に加工しつつ同時に加工した面を撮像して点検をできる。従って、立体回路の製造を短時間で行うことができるとともに、加工不良のものを製造工程中に排除できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
以下、本発明を実施するための最良の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。図１は、本発明の一実施形態の立体回路基板の製造装置の概略説明図である。
【００３２】
この実施形態の立体回路基板の製造装置は、レーザ発振器１と、加工対象物である基板１００を載置する載置部材としての載置テーブル９と、その基板１００にレーザを照射するための２つのレーザ照射部材２、３と、レーザ光路切替部材７とを備えている。
【００３３】
レーザ発振器１は、この実施形態では、レーザ発振器用コントローラ１１が付設されており、このレーザ発振器用コントローラ１１によってレーザの発振量等が制御されるようになっている。又、レーザ発振器用コントローラ１１は、通信可能に接続された主コントローラ１０から発振量等の情報を受信し、その受信した発振量等の情報に基づいて上記制御を行うようになっている。
【００３４】
載置テーブル９は、上面が載置面９１を構成している。そして、この載置面９１は、ほぼ水平状になるように配設されており、この載置面９１に、基板１００が載置されて固定されるようになっている。
【００３５】
そして、基板１００は、この載置テーブル９の載置面９１に載置された状態で、基板１００の上面（被加工面）に、上方側からレーザが照射されるようになっている。又、載置テーブル９は、図４に示すように、載置面９１に垂直な方向のＺ軸１０３を中心に回転自在とされている。
【００３６】
レーザ照射部材２、３は、この実施形態では、図１に示すように第１レーザ照射部材２と、第２レーザ照射部材３とを備えている。第１レーザ照射部材２は、レーザ発振器１からレーザを上記Ｚ軸１０３の軸方向に照射できるように構成されている。
【００３７】
一方、第２レーザ照射部材３は、レーザを上記第１レーザ照射部材２と異なる方向に照射できるように構成されている。この実施形態の第２レーザ照射部材３は、図４に示すように上記第１レーザ照射部材２の右斜め側方側に配設されており、レーザを基板１００に右斜め上方側から照射するように構成されている。
【００３８】
第１レーザ照射部材２と第２レーザ照射部材３とは、夫々、図１に示すようにスキャナ４と、焦点調整レンズ５と、集光レンズ６とを備えている。スキャナ４は、レーザ発振器１からのレーザを、基板１００の上面上に照射させつつ走査させるもので、２つの反射ミラー４１を備えている。
【００３９】
反射ミラー４１は、夫々、駆動モータであるガルバノモータ（図示せず）が付設されており、このガルバノモータの作動によって、載置テーブル９に載置された基板１００の上面に対する向き（角度）を変え得るように構成されている。
【００４０】
これにより、図４に示すようにレーザを、載置テーブル９に載置された基板１００の上面における上記Ｚ軸１０３と直交するＸ軸１０１の軸方向と、Ｘ軸１０１及びＺ軸１０３に直交するＹ軸１０２の軸方向に照射させつつ走査できるようになっている。
【００４１】
また、レーザを、図２（ａ）に示すように載置テーブル９に載置された基板１００の上面における一端から、図２（ｂ）に示すようにその上面における他端までの範囲に渡ってレーザを走査できるようになっている。
【００４２】
又、上記反射ミラー４１の向きが変わることにより、基板１００の上面に対して一定の角度範囲でレーザを照射可能とされている。この実施形態では、第１レーザ照射部材２のスキャナ４の反射ミラー４１は、図３に示すようにＺ軸１０３に対して角度αが略３０°から９０°をなす範囲に照射可能とされている。
【００４３】
従って、第１レーザ照射部材２のスキャナ４は、基板１００の上面において、Ｚ軸１０３に対して角度αが３０°よりも大きく、９０°よりも小さい（３０°＜α＜９０°）緩傾斜面及び水平面（α＝９０°）にレーザを照射する。このようにして、第１レーザ照射部材２のスキャナ４は、緩傾斜面と水平面とに（図３では、角度αが３０°以下とし、一点鎖線で示した面、以下、緩傾斜面と水平面とを略水平面という）、レーザを照射し、立体回路の略水平面を加工形成する。
【００４４】
尚、この実施形態の第１レーザ照射部材２は、レーザを照射させつつ走査させることにより立体回路を加工形成するとともに、その立体回路１０４を加工形成する際の加工開始点マーク１０４ａを加工形成する。
【００４５】
この実施形態の加工開始点マーク１０４ａは、図５〜図８に示すように基板１００の上面に予め設けられた基準点１００ａから設定距離だけ離れた位置に加工形成するようになっている。
【００４６】
一方、第２レーザ照射部材３のスキャナ４の反射ミラー４１は、図３に示すように、上記Ｚ軸１０３に対して角度αが０°〜３０°をなす範囲まで照射可能とされている。
【００４７】
従って、第２レーザ照射部材３のスキャナ４は、基板１００の上面において、Ｚ軸１０３に対して角度αが０°よりも大きく、３０°よりも小さい（０°＜α≦３０°）急傾斜面及び垂直面（α＝０°）にレーザを照射する。このようにして、第２レーザ照射部材３のスキャナ４は、急傾斜面と垂直面とに（図３中に、二点鎖線で示した面、以下、急傾斜面と垂直面とを立ち面という）にレーザを照射し、立体回路の立ち面を加工形成する。
【００４８】
又、この実施形態における第１レーザ照射部材２の反射ミラー４１と第２レーザ照射部材３の反射ミラー４１とは、共に同じ原点及び座標軸を持ってレーザを走査させ得るように構成されている。
【００４９】
詳しくは、第１レーザ照射部材２の反射ミラー４１、第２レーザ照射部材３の反射ミラー４１夫々を可動させる上記ガルバノモータは、夫々、図１に示すようにスキャナコントローラ２０、３０に通信可能に接続されている。そして、スキャナコントローラ２０、３０によって、反射ミラー４１の可動が制御されるように構成されている。
【００５０】
又、これらのスキャナコントローラ２０、３０は、主コントローラ１０に通信可能に接続され、例えば主コントローラ１０に入力されて送信されてくる情報に基づいてスキャナコントローラ２０、３０は反射ミラー４１の可動を制御する。
【００５１】
そして、その際、第１レーザ照射部材２の反射ミラー４１と第２レーザ照射部材３の反射ミラー４１とは、図４に示すように、共に同じ原点Ｏ、及び、Ｘ軸１０１とＹ軸１０２とからなる座標軸を持つように設定されている。
【００５２】
従って、レーザを走査させる座標軸上の点を指示する数値として、第１レーザ照射部材２の反射ミラー４１と第２レーザ照射部材３の反射ミラー４１とに対して同じものを用いることができる。
【００５３】
よって、例えば主コントローラ１０に、夫々の反射ミラー４１に対して同じ数値を入力すれば、夫々の反射ミラー４１は、スキャナコントローラ２０、３０を介してレーザを、同じ経路を通るように走査させることができる。従って、第１レーザ照射部材２の反射ミラー４１と第２レーザ照射部材３の反射ミラー４１との制御を容易なものにでき、使用し易いものにできる。
【００５４】
次に、焦点調整レンズ５について説明する。この焦点調整レンズ５は、図１に示すように基板１００の上面にレーザを照射する際のレーザの焦点が基板１００の上面上にくるように調整するためのもので、複数のレンズを備えている。
【００５５】
より詳しくは、焦点調整レンズ５は、絞りレンズ５１と、その絞りレンズ５１に対して退行・接近する方向に移動可能な移動レンズ５２等の複数のレンズを備えている。
【００５６】
そして、移動レンズ５２が絞りレンズ５１に対して退行・接近する方向に移動することにより、レーザの焦点を高位置又は低位置に調整するようになっている。
【００５７】
レーザ照射部材２、３の集光レンズ６は、スキャナ４と基板１００との間に配設され、スキャナ４から送られてくるレーザを通すことにより、レーザを集光させる。
【００５８】
又、この実施形態における立体回路基板の製造装置は、画像処理部２２を備えている。この実施形態における画像処理部２２は、第１レーザ照射部材２又は第２レーザ照射部材３により加工された基板１００の上面を撮像するとともに、撮像した画像に基づいて画像から所定の寸法を読み取り処理するように構成されている。この画像処理部２２は、撮像用ライト２３と、撮像部２４と、読み取り処理部２５とを備えている。
【００５９】
撮像用ライト２３は、上記加工された基板１００の上面を撮像する際に基板１００の上面に光を照射する。この実施形態では、撮像用ライト２３は、その光が、照射用光反射部材２３ａを介して、上記第１レーザ照射部材２の焦点調整レンズ５、スキャナ４、及び集光レンズ６を通って基板１００の上面に当たるように構成さている。
【００６０】
詳しくは、上記第１レーザ照射部材２の焦点調整レンズ５の上方側に、光を反射可能な照射用光反射部材２３ａが配設されている。又、この照射用光反射部材２３ａは、後述の第１レーザ光路７１のほぼ光路上の光路上位置２７ａから、その第１レーザ光路７１から側方側に退いた退避位置２７ｂまでの範囲を移動可能とされている。
【００６１】
そして、照射用光反射部材２３ａは、レーザが上記第２レーザ照射部材３に送られた際に上記光路上位置２７ａに配位される。この状態で、撮像用ライト２３からの光が照射用光反射部材２３ａによって反射されて上記第１レーザ照射部材２の焦点調整レンズ５、スキャナ４、及び集光レンズ６を通るようになっている。
【００６２】
撮像部２４は、上記加工された基板１００の上面を撮像するものである。この実施形態では、基板１００の上面から上記第１レーザ照射部材２の集光レンズ６、スキャナ４、及び焦点調整レンズ５を通ってきた上記撮像用ライト２３の光を、撮像用光反射部材２４ａを介して受けて撮像するように構成さている。
【００６３】
この撮像用光反射部材２４ａは、上記照射用光反射部材２３ａとほぼ同構成を採っており、焦点調整レンズ５の上方側に、上記光路上位置２７ａから上記退避位置２７ｂまでの範囲を移動可能とされている。
【００６４】
そして、撮像用光反射部材２４ａは、レーザ光路切替部材７によってレーザが上記第２レーザ照射部材３に送られた際に上記光路上位置２７ａに配位される。この状態で、基板１００の上面から上記集光レンズ６、スキャナ４、及び焦点調整レンズ５を通ってきた上記撮像用ライト２３の光を撮像部２４に反射して送る。
【００６５】
読み取り処理部２５は、撮像部２４によって撮像された画像に基づいて、図５〜図８に示した基準点１００ａに対する加工開始点マーク１０４ａの位置（距離）を読み取る。又、読み取り処理部２５は、基準点１００ａに対して加工形成された立体回路１０４における予め設定された点の位置（距離）を読み取る。
【００６６】
尚、このようにして画像処理部２２の読み取り処理部２５によって読み取られた寸法データは、画像処理部２２と通信可能に接続された主コントローラ１０に送信される。そして、主コントローラ１０は、寸法データと予め記憶された設定値とに基づいて許容範囲内にあるか否かの判定を行うようになっている。
【００６７】
次に、レーザ光路切替部材７について説明する。レーザ光路切替部材７は、第１レーザ照射部材２又は第２レーザ照射部材３のいずれか１つにレーザを選択的に送ってレーザの光路を切り替えるためのものである。
【００６８】
この実施形態のレーザ光路切替部材７は、レーザを反射可能なものから構成されている。そして、このレーザ光路切替部材７は、レーザ発振器１と第１レーザ照射部材２との間におけるレーザ光路上に移動可能に、且つ反射したレーザが第２レーザ照射部材３の方向に向かうように配設されている。
【００６９】
詳しくは、この実施形態においては、図１に示すようにレーザ発振器１から発振されたレーザは、第１レーザ照射部材２の焦点調整レンズ５の方向に向かうようになっている。そして、レーザ発振器１から第１レーザ照射部材２の間にレーザが通る第１レーザ光路７１が形成されるようになっている。
【００７０】
レーザ光路切替部材７は、第１レーザ光路７１の光路上を遮る遮断位置７ａから、側方側に退いた退避位置７ｂまでの範囲を移動可能とされている。
【００７１】
そして、レーザ光路切替部材７が第１レーザ光路７１から退いた退避位置７ｂに配位された状態では、レーザ発振器１から発振されたレーザは、レーザ光路切替部材７に反射されることなく第１レーザ光路７１に沿って進んで第１レーザ照射部材２に入る。
【００７２】
一方、レーザ光路切替部材７が上記遮断位置７ａに配位された状態で、レーザ発振器１から発振されたレーザは、レーザ光路切替部材７に反射されて第２レーザ照射部材３の方向に向かう。これにより、レーザ光路切替部材７と第２レーザ照射部材３との間に第２レーザ光路７２が形成される。従って、この状態で、レーザ光路切替部材７は、第１レーザ光路７１から第２レーザ光路７２にレーザの光路を切替える。
【００７３】
尚、図１では、説明の都合上、第１レーザ光路７１及び第２レーザ光路７２を屈曲させて表示しているが、実際は、レーザ光路切替部材７以外のところはレーザが直進し、真っ直ぐレーザ光路である。ただし、上記レーザ光路切替部材７と同様な光路切替部材を用いることでレーザ光路を屈曲させることもでき、適宜変更使用できる。
【００７４】
次に、以上のように構成された上記装置を用いて、立体回路を有する基板を製造する場合の動作の一実施例について説明する。この実施例では、２つの基板を載置テーブル９に載置し、第１ステップ〜第４ステップを１サイクルとして加工を行う。
【００７５】
尚、基板１００、２００、３００は、図９に示すように、その上面が、上記略水平面１１１１と、立ち面とから構成されているものとする。又、その立ち面における基板の第１側面１１２ａ側を向いた面を第１立ち面１１２、基板の第２側面１１３ａ側を向いた面を第２立ち面１１３とする。又、基板の第３側面１１４ａ側を向いた面を第３立ち面１１４、基板の第４側面１１５ａ側を向いた面を第４立ち面１１５とする。そして、以下の実施例では、立ち面における第２立ち面１１３〜第４立ち面１１５を第２レーザ照射部材３によって加工し、第１立ち面１１２の加工を行わないものとして説明する。
【００７６】
又、説明の都合上、載置テーブル９に最初に載置された基板１００（第ｎ基板、以下、先の基板１００）は、図５に示すように加工開始点マーク１０４ａが加工されているとともに、加工開始点マーク１０４ａの位置が撮像されて点検されているものとする。更に、第４側面１１５ａ側を向いた第４立ち面１１５（図９参照）が加工されており、又、載置テーブル９に載置された状態から反時計方向に１８０°回転した状態とする。また、レーザ光路切替部材７は、図１に示すように退避位置７ｂに配位され、照射用光反射部材２３ａ及び撮像用光反射部材２４ａは、遮断位置２７ｂに配位された状態から説明する。
【００７７】
第１ステップにおいては、図５に示すように、第１レーザ照射部材２のスキャナ４１によって、その基板１００における略水平面を加工する。又、その加工をしている間に、載置テーブル９に、新たに加工する基板２００（第（ｎ＋１）基板、以下、後の基板２００）を載置する。
【００７８】
次に、第１レーザ照射部材２のスキャナ４１によって、上記後の基板２００に加工開始点マーク１０４ａを加工する。その後、レーザ光路切替部材７が退避位置７ｂから遮断位置７ａに移動し（図１参照）、レーザ光路が第１レーザ光路７１から第２レーザ光路７２に切替わり、レーザが第２レーザ照射部材３に入る。
【００７９】
そして、第２レーザ照射部材３によって、先の基板１００における第３側面１１４ａを向いた第３立ち面１１４（図９参照）が加工される。又、上記レーザ光路切替部材７の移動にあわせて、照射用光反射部材２３ａと撮像用光反射部材２４ａとが夫々、遮断位置２７ａに移動する（図１参照）。
【００８０】
これにより、撮像用ライト２３からの光が第１レーザ照射部材２の焦点調整レンズ５、スキャナ４、及び集光レンズ６を通って上記後の基板２００の上面に当たる。後の基板２００の上面に当った光は、さらに、集光レンズ６、スキャナ４、及び焦点調整レンズ５を通って撮像用光反射部材２４ａを介して撮像部２４に入る。そして、その光によって、撮像部２４は、後の基板２００の上面を撮像する。
【００８１】
その際、撮像用ライト２３からの光が絞りレンズ５１を有する焦点調整レンズ５を通ることで、光を拡散させることなく集光できるとともに、集光レンズ６を通すことで更に集光できる。又、さらに後の基板２００の上面に当った光を、集光レンズ６及び焦点調整レンズ５を通すことで、より確実に拡散させることなく集光でき、撮像部２４における撮像に際して後の基板２００の上面を鮮明に撮像できる。
【００８２】
撮像した画像は、読み取り処理部２５に送られ、それを受け取った読み取り処理部２５は、画像に基づいて、後の基板２００の基準点１００ａに対する加工開始点マーク１０４ａの位置を読み取る。
【００８３】
そして、読み取った位置データは、主コントローラ１０に送られ、それを受け取った主コントローラ１０は、加工開始点マーク１０４ａの位置の良否を判定する。尚、主コントローラ１０が上記位置を良と判定した場合、後の基板２００は、次のステップに移され、一方、否と判定した場合、後の基板２００は載置テーブル９から外される。以上が第１ステップである。
【００８４】
次に、第２ステップについて説明する。図６に示すように載置テーブル９が反時計方向に９０°だけ回転する。その状態から、第２レーザ照射部材３によって、先の基板１００における第２側面１１３ａを向いた第２立ち面１１３（図９参照）が加工される。
【００８５】
その後、第２レーザ照射部材３によって、後の基板２００における第４側面１１５ａを向いた第４立ち面１１５（図９参照）が加工される。又、その第２レーザ照射部材３による加工がされている間に、撮像部２４は、先の基板１００の上面を撮像し、撮像された画像に基づいて第１レーザ照射部材２及び第２レーザ照射部材３により加工された回路における設定された点の基準点１００ａに対する位置を読み取る。
【００８６】
そして、読み取った位置データは、上述の加工開始点マーク１０４ａの位置データと同様に、主コントローラ１０に送られ、主コントローラ１０で、回路の位置の良否を判定する。その後、回路の位置の良否の判定が行われた先の基板１００が載置テーブル９から外される。以上が、第２ステップである。
【００８７】
次に、第３ステップについて説明する。図７に示すように載置テーブル９が更に反時計方向に９０°だけ回転するとともに、レーザ光路切替部材７が遮断位置７ａから退避位置７ｂに移動し（図１参照）、レーザ光路が第２レーザ光路７２から第１レーザ光路７１に切替わり、レーザが第１レーザ照射部材２に入る。
【００８８】
そして、第１レーザ照射部材２によって、上記後の基板２００における略水平面が加工される。又、その加工の間に、載置テーブル９に、次の新たな基板３００（第（ｎ＋２）基板、以下、次の基板）が載置される。その後、第１レーザ照射部材２によって、上記次の基板３００に加工開始点マーク１０４ａが加工される。
【００８９】
次に、レーザ光路切替部材７が退避位置７ｂから遮断位置７ａに移動し、レーザ光路が第１レーザ光路７１から第２レーザ光路７２に切替わり、レーザが第２レーザ照射部材３に入る。そして、第２レーザ照射部材３によって、上記後の基板２００における第３側面１１４ａを向いた第３立ち面１１４（図９参照）が加工される。
【００９０】
また、その加工の間に、撮像部２４は、上記先の基板１００の場合と同様に、上記次の基板３００の上面を撮像し、基準点１００ａに対する加工開始点マーク１０４ａの位置を読み取る。そして、主コントローラ１０において、その加工開始点マーク１０４ａの位置の良否を判定する。以上が、第３ステップである。
【００９１】
次に、第４ステップについて説明する。図８に示すように載置テーブル９が、更に反時計方向に９０°だけ回転する。そして、第２レーザ照射部材３によって、上記後の基板２００における第２側面１１３ａを向いた第２立ち面１１３（図９参照）が加工される。
【００９２】
その後、第２レーザ照射部材３によって、次の基板３００における第４側面１１５ａを向いた第４立ち面１１５（図９参照）が加工される。又、ほぼ同時に、画像処理部２４によって、上記後の基板２００に加工された回路の基準点１００ａに対する位置が読み取り処理され、主コントローラ１０で、回路の位置の良否を判定する。その後、回路の位置の良否の判定が行われた上記後の基板２００が載置テーブル９から外される。以上が、第４ステップである。そして、この第４ステップの次に、上記第１ステップに戻り、上記ステップを繰り返す。
【００９３】
尚、上記実施形態では、レーザ照射部材を、第１レーザ照射部材２と、第２レーザ照射部材３との２つから構成しているが、レーザ照射部材の数は特に限定されず、適宜変更できる。
【００９４】
例えば図１０、図１１に示すように、上述の第１レーザ照射部材２と第２レーザ照射部材３に加え、第１レーザ照射部材２の左方側に配設され左斜め上方側から基板１００にレーザを照射する第３レーザ照射部材３ａと、第１レーザ照射部材２の前後両側に配設され前後夫々の斜め上方側から基板１００にレーザを照射する第４レーザ照射部材３ｂ及び第５レーザ照射部材３ｃとを備えたものとしても良い。
【００９５】
又、このように、レーザ照射部材を３個以上から構成する場合は、レーザ光路切替部材７を、いずれか任意の１つのレーザ照射部材に選択的にレーザを送り得るように複数配設すれば良い。
【００９６】
又、上述のように、第１レーザ照射部材２の前後左右の側方に、夫々、第２レーザ照射部材３〜第５レーザ照射部材３ｃを配設する場合、載置部材９を水平方向に回転自在なものとしても良いが、回転不能なものから構成しても良く、適宜変更できる。
【００９７】
又、上記実施形態では、第１レーザ照射部材２は、加工開始点マーク１０４ａを加工成形しているが、この形態のものに限らず、適宜変更できる。例えば加工開始点マーク１０４ａを第２レーザ照射部材３が加工成形し、又は、加工開始点マーク１０４ａを本装置とは別の装置で加工成形していても良い。
【００９８】
また、上記実施形態では、第１レーザ照射部材２及び第２レーザ照射部材３を、スキャナ４と、焦点調整レンズ５と、集光レンズ６とを備えたものとしているが、この形態のものに限らず、適宜変更できる。例えばスキャナ４だけを備えたものとし、あるいは、スキャナ４と焦点調整レンズ５または集光レンズ６を備えたものとしても良い。
【００９９】
又、上記実施形態では、画像処理部２２を備えたものとしているが、画像処理部２２を有しないものとしても良く、適宜変更できる。又、画像処理部２２を備えたものとする場合に、上記実施形態のように、撮像用ライト２３と、撮像部２４と、読み取り処理部２５とを備えてた形態のものに限らず、例えば撮像部２４だけを備えたものとする。あるいは画像処理部２２は、撮像部２４と撮像用ライト２３または読み取り処理部２５とを備えたものとしても良い。
【図面の簡単な説明】
【０１００】
【図１】本発明の一実施の形態の立体回路基板の製造装置の概略説明図である。
【図２】スキャナによってレーザが基板を走査する際の説明図に係り、図２（ａ）は、スキャナによってレーザが基板の一端側を走査している状態の説明図、図２（ｂ）は、スキャナによってレーザが基板の他端側を走査している状態の説明図である。
【図３】第１レーザ照射部材及び第２レーザ照射部材の基板に対するレーザ照射角度を説明するための説明図である。
【図４】第１レーザ照射部材と第２レーザ照射部材との夫々が基板に対してレーザを走査する際の座標軸を説明するための説明図である。
【図５】第１レーザ照射部材と第２レーザ照射部材とによって、基板を加工成形する第１のステップを説明する際における載置部材に載置した基板の平面図である。
【図６】第１レーザ照射部材と第２レーザ照射部材とによって、基板を加工成形する第２のステップを説明する際における載置部材に載置した基板の平面図である。
【図７】第１レーザ照射部材と第２レーザ照射部材とによって、基板を加工成形する第３のステップを説明する際における載置部材に載置した基板の平面図である。
【図８】第１レーザ照射部材と第２レーザ照射部材とによって、基板を加工成形する第４のステップを説明する際における載置部材に載置した基板の平面図である。
【図９】加工する基板の加工対象面の説明図である。
【図１０】他の実施形態の立体回路基板の製造装置の概略の平面図である。
【図１１】図１０の他の実施形態の立体回路基板の製造装置の概略の側面図である。
【符号の説明】
【０１０１】
１    レーザ発振器
２    第１レーザ照射部材
３    第２レーザ照射部材
４    スキャナ
５    焦点調整レンズ
６    集光レンズ
７    レーザ光路切替部材
９    載置テーブル（載置部材）
２２    画像処理部
２３    撮像用ライト
２４    撮像部
２５    読み取り処理部
１００    基板
【図１】
2010051983.tif 000003
【図２】
2010051983.tif 000004
【図３】
2010051983.tif 000005
【図４】
2010051983.tif 000006
【図５】
2010051983.tif 000007
【図６】
2010051983.tif 000008
【図７】
2010051983.tif 000009
【図８】
2010051983.tif 000010
【図９】
2010051983.tif 000011
【図１０】
2010051983.tif 000012
【図１１】
2010051983.tif 000013