(57)【要約】【課題】  本発明は、レーザ穴明け加工において、実際に加工された穴の加工位置の適否を効率よく調べることができるようにすることを目的とするものである。【解決手段】  表面上に複数の基準パターンが格子状に形成された第１の基板の上に第２の基板が重ねられた基板を加工テーブル上に載置し、レーザ発振器からのレーザを前記基準パターンの位置をめがけてガルバノスキャナでスキャンして前記第２の基板に照射し当該第２基板に複数の穴を格子状に明け、前記第２の基板の上から前記基準パターンと穴の画像をカメラで読取り、当該読取り画像データに基づき前記基準パターンの位置を基準にして前記穴の位置の適否を判定することを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面上に複数の基準パターンが格子状に形成された第１の基板の上に第２の基板が重ねられた基板を加工テーブル上に載置し、レーザ発振器からのレーザを前記基準パターンの位置をめがけてガルバノスキャナでスキャンして前記第２の基板に照射し当該第２基板に複数の穴を格子状に明け、前記第２の基板の上から前記基準パターンと穴の画像をカメラで読取り、当該読取り画像データに基づき前記基準パターンの位置を基準にして前記穴の位置の適否を判定することを特徴とするレーザ加工の検査方法。
【請求項２】
表面上に複数の基準パターンが格子状に形成された第１の基板の上に第２の基板が重ねられた基板が載置される加工テーブルと、レーザ発振器からのレーザを前記基準パターンの位置をめがけてスキャンして前記第２の基板に照射し当該第２基板に複数の穴を格子状に明けるためのガルバノスキャナと、前記第２の基板の上から前記基準パターンと穴の画像を読取るカメラと、当該カメラから得られる読取り画像データに基づき前記基準パターンの位置を基準にして前記穴の位置の適否を判定する判定部とを備えることを特徴とするレーザ加工装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えばプリント基板のような被加工物にレーザを使用して穴明けを行うレーザ穴明け加工において、レーザ加工の検査方法及びレーザ加工装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
レーザを使用した穴明け加工においては、プリント基板の加工領域は、レーザ発振器から出射されたレーザをスキャンするガルバノスキャナによるスキャン領域の大きさに予め区切られ、プリント基板を載置するテーブルを移動させることにより、スキャン領域毎に逐次穴明け加工を進めるようになっている。
このような穴明け加工においては、穴の加工位置精度は、プリント基板を載置するテーブルの位置決め精度とガルバノスキャナの位置決め精度によって決まる。
【０００３】
例えば、特許文献１には、加工すべきプリント基板の近くの所定位置に載置したアクリルからなるチェック用基板に格子状の各交点に穴を一つずつ明け、その後、穴の画像をＣＣＤカメラで読取り、穴の位置を基準値と比較することによりガルバノスキャナの位置決め精度を検査する方法が開示されている。
【０００４】
ところが、ガルバノスキャナの位置決め精度が確保されても、テーブルの位置決め精度が悪ければ最終的には穴の加工位置精度が悪くなる。従って、ガルバノスキャナの位置決め精度を検査するだけでは穴の加工位置精度、すなわち加工位置の適否は不明であり、特許文献１では、そのことについての言及はない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平2006-346738号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
そこで本発明は、レーザ穴明け加工において、実際に加工された穴の加工位置の適否を効率よく調べることができるようにすることを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するため、請求項１に記載のレーザ加工の検査方法においては、表面上に複数の基準パターンが格子状に形成された第１の基板の上に第２の基板が重ねられた基板を加工テーブル上に載置し、レーザ発振器からのレーザを前記基準パターンの位置をめがけてガルバノスキャナでスキャンして前記第２の基板に照射し当該第２基板に複数の穴を格子状に明け、前記第２の基板の上から前記基準パターンと穴の画像をカメラで読取り、当該読取り画像データに基づき前記基準パターンの位置を基準にして前記穴の位置の適否を判定することを特徴とする。
【０００８】
また請求項２に記載のレーザ加工装置においては、表面上に複数の基準パターンが格子状に形成された第１の基板の上に第２の基板が重ねられた基板が載置される加工テーブルと、レーザ発振器からのレーザを前記基準パターンの位置をめがけてスキャンして前記第２の基板に照射し当該第２基板に複数の穴を格子状に明けるためのガルバノスキャナと、前記第２の基板の上から前記基準パターンと穴の画像を読取るカメラと、当該カメラから得られる読取り画像データに基づき前記基準パターンの位置を基準にして前記穴の位置の適否を判定する判定部とを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、レーザ穴明け加工において、実際に加工された穴の加工位置の適否を効率よく調べることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の一実施例において、加工後の検査用基板の平面図である。
【図２】本発明の一実施例において、加工後の検査用基板のＣＣＤカメラによる読取り画像を示す図である。
【図３】本発明の一実施例において、加工前の検査用基板を示すもので、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）におけるＡ−Ａ断面図である。
【図４】本発明の一実施例となるレーザ加工装置のブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【実施例】
【００１１】
本発明の一実施例について説明する。
図４は、本発明の一実施例となるレーザ加工装置のブロック図である。このレーザ加工装置では、穴明け加工すべきプリント基板１を加工テーブル２に載置し、レーザ発振器３から出射されたレーザをガルバノスキャナ４でスキャンしプリント基板１に照射することによって穴明けを行うものである。５は必要な部分を上から光学的に読取るためのＣＣＤカメラ、６は加工プログラムに従って加工テーブル２、レーザ発振器３、ガルバノスキャナ４の動作を制御する、例えばプログラム制御の処理装置によって実現される全体制御部、７は全体制御部６の内部にあってＣＣＤカメラ５の読取り画像データを受入れる判定部である。なお、全体制御部６は、ここで説明する以外の制御機能も有し、図示されていないブロックにも接続されている。
【００１２】
本発明に従うと、このレーザ加工装置の穴の加工位置精度を検査する場合、プリント基板１に代わって図３に示す検査用基板１０を加工テーブル２に載置し、全体制御部６の制御の下で穴明け動作を行う。検査用基板１０は、熱等による変形量が少ないガラス基板１１の上に透明な樹脂から成るシート状基板１２を貼り付けたものである。ガラス基板１１の表面には格子状の各交点に一つずつ円形の基準パターン１３が形成されている。
【００１３】
ガラス基板１１に形成された基準パターン１３の位置は、加工テーブル２の移動とガルバノスキャナ４のスキャン動作とによってレーザがスキャンされる全てのポイントに対応しており、後述するが、穴明け加工位置精度を調べるうえでの基準となるものであり、マスクを使った薄膜パターン形成技術等を使って高い位置精度で形成されている。
【００１４】
検査用基板１０へのレーザによる穴明け動作はシート状基板１２に対して行われ、図１に示すように、基準パターン１３の各々の位置には、基準パターン１３の径より小さい円形の貫通穴１４が形成される。この状態から、全体制御部６の制御の下で、検査用基板１０の画像を上からＣＣＤカメラ５で読取る。ＣＣＤカメラ５の読取り画像を図２に示すが、ＣＣＤカメラ５を検査用基板１０に対し相対的に移動させ、予め検査ポイントとして選択してある複数の基準パターン１３の各々について、基準パターン１３を中心にした領域１５の画像を読取るようになっている。この場合、基準パターン１３の画像は透明のシート状基板１２を通して読取られる。
【００１５】
全体制御部６のなかにある判定部７は、ＣＣＤカメラ５で読取った画像データから、基準パターン１３の位置と貫通穴１４の位置を比較し、基準パターン１３の位置を基準にして貫通穴１４の位置の離間量を検出する。この離間量の検出は、例えば、それぞれの面積重心を求めてその座標を比較することで行う。
判定部７は、この離間量が所定範囲内にあれば、貫通穴１４の位置は適切なもので期待する位置精度が確保されていると判定するが、そうでない場合、貫通穴１４の位置は不適切なもので期待する位置精度が確保されていないと判定する。貫通穴１４の位置が不適切なものの場合、加工テーブル２やガルバノスキャナ４の駆動系を自動的に補正し、離間量が所定範囲内に入るように調整する動作を行うようにしても良い。
【００１６】
以上の実施例によれば、検査用基板１０で実際に穴明け加工を行い、その穴を使って加工位置の適否を自動的に調べることができるようになる。
【００１７】
なお、以上の実施例においては、シート状基板１２は透明な材質を使用したが、必ずしも透明でなくても良く、要はそれを通して基準パターン１３の画像が読取れれば良い。
【００１８】
また、基準パターン１３の径は貫通穴１４の径よりも大きくし、その中心座標を求めやすくしたが、必ずしも貫通穴１４の径よりも大きくする必要はない。
【００１９】
また、基準パターン１３と貫通穴１４の離間量の検出は、以下のような方法もある。図２に示すように、基準パターン１３の上下Ｘ方向接線X１、X2と左右Ｙ方向接線Y１、Y2とからその中心座標を求め、貫通穴１４の上下Ｘ方向接線X3、X4と左右Ｙ方向接線Y3、Y4とからその中心座標を求め、両者の中心座標を比較することで行う。
【符号の説明】
【００２０】
１：プリント基板  ２：加工テーブル  ３：レーザ発振器  ４：ガルバノスキャナ
５：ＣＣＤカメラ  ６：全体制御部  ７：判定部  １０：検査用基板  
１１：ガラス基板  １２：シート状基板  １３：基準パターン  １４：貫通穴  
１５：領域  X１〜4：上下Ｘ方向接線  Y１〜４：上下Ｙ方向接線
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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