(57)【要約】【課題】  エラーが発生した子基板を容易に識別することができると共に作業能率を向上させることができるレーザ加工方法を提供すること。【解決手段】  パルス状のレーザ光２をワーク５に照射してワーク５に穴を加工するレーザ加工方法において、  予めレーザ光２の仕様（エネルギ強度の許容範囲やレーザ光２の光軸の傾きの許容範囲等）を定めておき、照射されたレーザ光２が仕様から外れていた場合は、ワーク５に、当該ワーク５が不良であることを示す識別マーク２０をレーザ光２により加工する。識別マーク２０により、不良のワーク５を容易に識別することができる。また、作業者が介在する必要がないので、作業能率を向上させることができる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
パルス状のレーザ光をワークに照射してワークに穴を加工するレーザ加工方法において、  予めレーザ光の仕様を定めておき、照射された前記レーザ光が前記仕様から外れていた場合は、当該ワークに、当該ワークが不良であることを示す識別マークを前記レーザ光により加工することを特徴とするレーザ加工方法。
【請求項２】
前記識別マークの大きさを、視認が容易な大きさとすることを特徴とする請求項１に記載のレーザ加工方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、パルス状のレーザ光によりプリント基板等のワークに穴を加工するレーザ加工機のレーザ加工方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
図６は、レーザ加工機の構成図である。
【０００３】
レーザ発振器１は、パルス状のレーザ光２を出力する。回転軸がねじれの位置に配置されたミラー３（３ａ、３ｂ）は、図中矢印で示すように、回転軸の回りに回転自在であり、反射面を任意の角度に位置決めすることができる。集光レンズ（ｆθレンズ）４は、図示を省略する加工ヘッドに保持されている。ワーク５は、ＸＹテーブル６に固定されている。レーザ光２のスキャン領域７は、集光レンズ４の直径Ｄにより定まり、通常、Ｄ／√2以下（すなわち、直径Ｄの円に内接する正方形の大きさ以下）である。一般に、ワーク５の大きさはスキャン領域７よりも大きいので、予めワーク５の加工領域をスキャン領域７の大きさで区切り、スキャン領域７毎にレーザ加工する。なお、ミラー３ａは、レーザ光２をスキャン領域７におけるＸ方向に、ミラー３ｂは、レーザ光２をスキャン領域７におけるＹ方向に、それぞれ位置決めする。また、ミラー３ａ、３ｂの回転範囲は、レーザ光２をスキャン領域７内で走査できる範囲に定められている。
【０００４】
次に、従来のレーザ加工機の動作を説明する。
【０００５】
穴を加工する場合は、レーザ光２の光軸が加工しようとする穴の軸線と同軸になるようにミラー３ａ、３ｂを位置決めした後、レーザ発振器１からパルス状のレーザ光２出力させる。レーザ発振器１から発振されたパルス状のレーザ光２は、ミラー３ａ、３ｂにより光路を定められ、集光レンズ４で集光され、ミラー３ａ、３ｂの回転角度に関わらず、プリント基板５にほぼ垂直に入射して、スキャン領域７内の穴を加工する。スキャン領域７内の穴の加工が終了したら、ＸＹテーブル６を移動させ、次のスキャン領域内の穴を加工する。
【０００６】
レーザ源の特性の１つに、レーザ光２の出射角度を固定しても実際の出射角度が変化してしまうという特性がある。マスクに設けたアパーチャによりレーザ光２の外形を整形して加工する場合、出射角度が変化すると、アパーチャを透過する光量だけでなくレーザ光２の強度分布も変化するため、加工品質が低下する。そこで、レーザ発振器１から出力されるレーザ光２の出射角度を監視し、出射角度が変化した場合は、レーザ光２の光軸を変化する前の光軸に合わせて加工をするようにしたレーザ加工方法がある（特許文献１）。この方法によれば、レーザ発振器１から出射されるレーザ光２の光軸を常に同軸に維持するので、加工部に供給されるエネルギが変化せず、品質に優れる穴を加工することができた。しかし、上記方法の場合、出射角度が変化したときに加工したワークは不良になる場合が多い。
【０００７】
また、レーザ発振器１から発振されたレーザ光２の一部を分岐してレーザ光２のエネルギ強度を測定して、レーザ光２のエネルギ強度が仕様を満足しない場合には、レーザ光２を加工箇所にさらに照射するようにしたレーザ加工方法もある。
【０００８】
プリント基板を加工する場合、１つの大きいプリント基板（以下、「母基板」という。）に製品となる基板（以下、「子基板」という。）を複数個分並べて加工することが多い。パルス状のレーザ光２により母基板を加工する場合、何らかの原因によりエラーが発生した時には、エラー発生日時、加工プログラム名、ロット番号、加工エリア番号（子基板の番号）等を記録して、母基板そのものの加工を中止する場合と、エラーが発生した子基板の加工を中止して、次の子基板を加工する場合とがある。
【０００９】
エラーが発生した子基板の加工を中止して次の子基板を加工した場合、エラーが発生した子基板を他の子基板から識別できるようにしておく必要がある。そこで、母基板にエラーが発生した子基板がある場合、作業者は、母基板のエラーが発生した箇所（子基板）に加工不良であることを知らせる識別マークをつけることが多い。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００５−１１８８１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
レーザ光２で加工する穴の直径は５０μｍ以下であることがほとんどであるため、加工された穴を視認することは困難である。このため、作業者は、データとして記録されているエラー発生箇所の座標に基づいて識別マークをつけなければならず、作業に時間を要した。また、子基板の数が多い場合、識別マークをつける位置を間違える場合があった。
【００１２】
本発明の目的は、上記課題を解決し、エラーが発生した子基板を容易に識別することができると共に作業能率を向上させることができるレーザ加工方法を提供するにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記の目的を達成するため、本発明は、パルス状のレーザ光をワークに照射してワークに穴を加工するレーザ加工方法において、予めレーザ光の仕様を定めておき、照射された前記レーザ光が前記仕様から外れていた場合は、当該ワークに、当該ワークが不良であることを示す識別マークを前記レーザ光により加工することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
エラーが発生した子基板を容易に識別することができる。また、作業能率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の加工手順全体を示すフローチャートである。
【図２】識別マークの加工手順を示すフローチャートである。
【図３】母基板の平面図である。
【図４】スキャン領域と子基板との関係を示す図である。
【図５】識別マークの例である。
【図６】レーザ加工機の構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
図１は、本発明の加工手順全体を示すフローチャートであり、図２は、識別マークの加工手順を示すフローチャートである。また、図３は、母基板の平面図、図４は、スキャン領域と子基板との関係を示す図、図５は、識別マークの例であり、（ａ）は×の全体を、（ｂ）は（ａ）におけるＣ部拡大図である。
【００１７】
はじめに、母基板と子基板およびスキャン領域について説明する。
【００１８】
図３に示すように、母基板１０には、Ｘ方向の長さがａ、Ｙ方向の長さがｂである子基板１１が、Ｘ方向にＥ個、Ｙ方向にＦ個配置されている。なお、隣接する子基板１１間に後工程で切断されるときの切断代（１〜２ｍｍ）が別に設けられる場合もある。ここでは、各子基板１１の４隅の座標が母基板１０の左下隅を原点とするＸＹ座標系で定められている。すなわち、Ｘ方向がｉ番目、Ｙ方向がｊ番目の子基板１１ｉｊの４隅の座標ＫＡ、ＫＢ、ＫＣ、ＫＤの座標は、ＫＡ（（ｉ−１）ａ，ｊｂ）、ＫＢ（（ｉ−１）ａ，（ｊ−１）ｂ）、ＫＣ（ｉａ，（ｊ−１）ｂ）、ＫＤ（ｉａ，ｊｂ）として定められている。
【００１９】
スキャン領域の大きさが一定であるのに対して、子基板１１の大きさは様々であるので、図４（ａ）に示すように、何枚かの子基板１１（図示の場合４枚）がスキャン領域７に含まれる場合もあれば、図４（ｂ）に示すように、何枚かの子基板１１全体と何枚かの子基板１１の一部（図示の場合は、２枚が１００％、他の２枚は５０％である。）とがスキャン領域に含まれる場合もある。
【００２０】
次に、識別マークについて説明する。
【００２１】
識別マーク２０としては、特に形状が限られるものではないが、ここでは、一般的な図形である×を加工するものとし（以下、「×加工」という。）、以下のように定める。
【００２２】
（１）識別マーク２０を長さＬの２本の線で構成するものとし、Ｌの正弦をＬｘ、Ｌの余弦をＬｙとする。
【００２３】
（２）子基板１１の辺の長さａが２５ｍｍ以上である場合はＬｘを２５ｍｍとし、ａが２５ｍｍ未満の場合はＬｘ＝０．８ａとする。また、子基板１１の辺の長さｂが２５ｍｍ以上である場合はＬｙを２５ｍｍとし、ｂが２５ｍｍ未満の場合はＬｙ＝０．８ｂとする。
【００２４】
（３）×を構成する２本の線の交点を加工不良が発生した子基板１１の中心に合わせる。
【００２５】
（４）×を構成する線は、パルス状のレーザ光を照射間隔ｋで並べることで形成する。
【００２６】
以上のように定めると、×は不良子基板１１の中心に加工される。また、ここでは、繰り返し数ＲとピッチＰとを定めておく。図５（ｂ）に示すように、繰り返し数Ｒは×を加工する回数であり、Ｒ＝１の場合は子基板１１の中心を中心とする×（以下、「基準×」という。）、Ｒ＝２の場合は基準×に加えて基準×をピッチＰだけＸ方向左に平行移動させた図中点線で示す×を、Ｒ＝３の場合はＲ＝２の場合に加えてピッチＰだけＸ方向右に平行移動させた一点鎖線で示す×を、それぞれ加工する場合である。すなわち、繰り返し数Ｒは×印の線幅に相当するものである。
【００２７】
次に、図１により、本発明の手順全体を説明する。
【００２８】
加工に先立ち、母基板１０のＸ方向の長さＬＸおよびＹ方向の長さＬＹと、子基板１１のＸ方向の長さａおよびＹ方向の長さｂと、繰り返し数Ｒと、照射間隔ｋと、ピッチＰと、識別マーク２０の加工の要不要と、を入力しておく。
【００２９】
図示を省略するスタートボタンがオンされると、加工データを読み込み（手順Ｓ１０）、全加工領域をスキャン領域で分割した後（手順Ｓ２０）、読み込んだデータをスキャン領域毎に区分けすると共に、各スキャン領域に１〜Ｎ（ただし、Ｎは分割されたスキャン領域の総数である）の番号をつけておく（手順Ｓ３０）。
【００３０】
次に、スキャン領域ｎの番号をｎ＝１としてから（手順Ｓ４０）、スキャン領域ｎのデータを読み込み（手順Ｓ５０）、集光レンズ４の軸線をスキャン領域ｎの中心に位置決めする（手順Ｓ６０）。集光レンズ４の軸線がスキャン領域ｎの中心に位置決めされたら、予め指定された順序に従ってレーザ光を照射する（手順Ｓ７０）。そして、照射されたレーザ光２が予め定められた仕様を満足するかどうかを確認し（手順Ｓ８０）、ＯＫである場合は手順Ｓ９０の処理を行い、その他の場合は手順Ｓ１９０の処理を行う。なお、レーザ光２の仕様としては、エネルギ強度の許容範囲やレーザ光２の光軸の傾きの許容範囲等である。
【００３１】
手順Ｓ９０では次の加工箇所があるかどうかを確認し、次の加工箇所がある場合は手順Ｓ７０の処理を行い、その他の場合は手順Ｓ１００の処理を行う。手順Ｓ１００ではスキャン領域ｎの番号をｎ＝ｎ＋１としてから、ｎとＮとを比較し、ｎ≦Ｎの場合は手順Ｓ５０の処理を行い、その他の場合は総ての加工が終了しているので、処理を終了する。
【００３２】
図２に示すように、手順Ｓ190では、加工エラー発生日時、加工プログラム名、ロット番号、加工エリア番号（子基板の番号）等のエラー情報を記録した後、×加工が必要かどうかを確認する（手順Ｓ２００）。そして、×加工が必要の場合は手順Ｓ２１０の処理を行い、その他の場合は手順Ｓ３２０の処理を行う。なお、母基板１０に収容されている子基板１１が数枚以下の場合、加工不良が発生した箇所を特定することは比較的容易であるので、×加工をしない場合もある。
【００３３】
手順Ｓ２１０では子基板１１のＸ方向の長さａが２５以上であるかどうかを確認し、長さａが２５以上の場合はＬｘ＝２５として（手順Ｓ２２０）、また、長さａが２５未満の場合はＬｘ＝０．８ａとして（手順Ｓ２３０）、手順Ｓ２４０の処理を行う。手順Ｓ２４０では子基板１１のＹ方向の長さｂが２５以上であるかどうかを確認し、長さｂが２５以上の場合はＬｙ＝２５として（手順Ｓ２５０）、また、長さｂが２５未満の場合はＬｙ＝０．８ｂとして（手順Ｓ２６０）、手順Ｓ２７０の処理を行う。
【００３４】
手順Ｓ２７０では加工不良が発生した子基板１１の全領域が現在のスキャン領域ｎ内であるかどうかを確認し、子基板１１の全領域が現在のスキャン領域ｎ内である場合は×を加工した後（手順Ｓ２８０）、手順Ｓ３２０の処理を行う。また、子基板１１の全領域が現在のスキャン領域内にない場合は（すなわち、子基板１１の一部が現在のスキャン領域ｎ外である）、加工不良が発生した子基板１１の全領域がスキャン領域内に入るようにテーブルを移動させた後（手順Ｓ２９０）、×を加工し（手順Ｓ３００）、その後、テーブルを元の位置に移動させた後（手順Ｓ３１０）、手順Ｓ３２０の処理を行う。手順Ｓ３２０では、×を加工した子基板１１の残りの加工データを削除し、その後手順Ｓ９０の処理を行う。
【００３５】
この実施例では×の辺の長さの余弦Ｌｘおよび正弦Ｌｙを視認に容易な２５ｍｍとしたので、必要以上に作業時間を要することはない。
【００３６】
なお、識別マーク２０を視認を容易とするためには、×の辺の長さを１０ｍｍ以上とすることが望ましい。また、識別マーク２０を大きくできない場合は、例えば、繰り返し数Ｒを大きい値にすればよい。
【００３７】
なお、識別マーク２０として×を加工するようにしたが、丸や四角等、他の図形にしても良い。
【符号の説明】
【００３８】
２  レーザ光
５  ワーク
２０  識別マーク（×）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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