DE102005022354B4 - Method for processing objects by means of laser radiation - Google Patents

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Abstract

Verfahren zum Bearbeiten von Objekten mittels Laserstrahlung, bei dem • von einer Laserlichtquelle (110) ein Laserstrahl (111) erzeugt wird, • der Laserstrahl (111) über eine Ablenkeinheit (130) und eine Optik (140) entlang eines Strahlengangs (141) auf vorgegebene Zielpunkte eines Objekts (150) gerichtet wird, und • die Laserbearbeitung spätestens dann für zumindest eine bestimmte Zeitspanne unterbrochen wird, wenn die Ablenkeinheit (130) derart angesteuert wird, dass der Strahlengang (141) eine Sprungbewegung (155) von einem ersten Zielpunkt hin zu einem zweiten Zielpunkt ausführt, welcher von dem ersten Zielpunkt beabstandet ist, wobei sich die bestimmte Zeitspanne zusammensetzt aus – einer Ansteuerzeit (260s, 260l) für die entsprechende Ansteuerung der Ablenkeinheit (130) und – einer mit dem Ende der Ansteuerzeit (260s, 260l) beginnenden Wartezeit (TWS, TWL), dadurch gekennzeichnet, dass die Wartezeit (TWS, TWL) von dem Abstand des ersten Zielpunkts von dem zweiten Zielpunkt abhängt.Method for processing objects by means of laser radiation, in which • a laser beam (111) is generated by a laser light source (110), • the laser beam (111) via a deflection unit (130) and an optical system (140) along a beam path (141) predetermined target points of an object (150) is directed, and • the laser processing is interrupted for at least a certain period of time at the latest when the deflection unit (130) is controlled such that the beam path (141) a jump movement (155) from a first target point to a second target point, which is spaced from the first target point, wherein the determined time period is composed of - a drive time (260s, 260l) for the corresponding drive of the deflection unit (130) and - one with the end of the drive time (260s, 260l ) waiting time (TWS, TWL), characterized in that the waiting time (TWS, TWL) from the distance of the first target point from the second Z. depends on.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bearbeiten von Objekten mittels Laserstrahlung, insbesondere zum Bohren und/oder Strukturieren von elektronischen Schaltungssubstraten, bei dem von einer Laserlichtquelle ein Laserstrahl erzeugt wird, der Laserstrahl über eine Ablenkeinheit und eine Optik entlang eines Strahlenganges auf vorgegebene Zielpunkte eines Objekts gerichtet wird. Ein solches Verfahren ist aus der DE 103 17 363 B3 bekannt.The invention relates to a method for processing objects by means of laser radiation, in particular for drilling and / or structuring of electronic circuit substrates, in which a laser beam is generated by a laser light source, the laser beam directed via a deflection unit and optics along a beam path to predetermined target points of an object becomes. Such a method is from the DE 103 17 363 B3 known.

Die Materialbearbeitung mittels Laserstrahlen hat durch die rasante Entwicklung der Lasertechnologie der letzten Jahre zunehmend an Bedeutung gewonnen. Auf dem Gebiet der Elektronikfertigung ist durch die zunehmende Miniaturisierung der Bauelemente eine Laserbearbeitung von Leiterplatten bzw. Substraten sowie von elektronischen Bauteilen zu einem unverzichtbaren Werkzeug geworden, um elektronische Baugruppen möglichst kompakt aufzubauen. Dabei werden mittels Laserstrahlung Löcher in mehrschichtige Substrate gebohrt, wobei die Löcher einen Durchmesser aufweisen, der im Vergleich zu den Lochdurchmessern von mit herkömmlichen mechanischen Bohrverfahren gebohrten Löchern wesentlich kleiner ist. Unter der Voraussetzung, dass die Laserleistung des auf das Substrat treffenden Laserstrahls genau bekannt ist, können nicht nur Durchgangslöcher, sondern auch Sacklöcher gebohrt werden.Laser beam processing has become increasingly important due to the rapid development of laser technology in recent years. In the field of electronics manufacturing has become increasingly indispensable tool by the increasing miniaturization of the components of a laser processing of printed circuit boards or substrates and electronic components to build electronic assemblies as compact as possible. Holes are drilled into multilayer substrates by means of laser radiation, the holes having a diameter which is substantially smaller compared to the hole diameters of holes drilled by conventional mechanical drilling methods. Provided that the laser power of the laser beam striking the substrate is accurately known, not only through holes but also blind holes can be drilled.

Sacklöcher werden insbesondere in mehrschichtige Leiterplatten gebohrt, bei denen mehrere metallische Schichten durch dielektrische Zwischenschichten elektrisch nicht leitend voneinander getrennt sind. Durch eine nachfolgende Metallisierung eines Sackloches können bestimmte metallische Schichten miteinander kontaktiert werden. Auf diese Weise können elektronische Schaltungen nicht nur zweidimensional, sondern auch in der dritten Dimension ausgebildet werden und somit die Integrationsdichte von elektronischen Baugruppen im Vergleich zu Substraten mit lediglich einer Metallschicht oder mit zwei Metallschichten deutlich erhöht werden.Blind holes are drilled in particular in multilayer printed circuit boards in which a plurality of metallic layers are separated by dielectric intermediate layers electrically non-conductive. By a subsequent metallization of a blind hole certain metal layers can be contacted with each other. In this way, electronic circuits can be formed not only two-dimensional, but also in the third dimension and thus the integration density of electronic assemblies compared to substrates with only one metal layer or with two metal layers can be significantly increased.

An moderne und konkurrenzfähige Maschinen zur Laserbearbeitung im Elektronikbereich werden insbesondere zwei miteinander in Wechselbeziehung stehende Anforderungen gestellt.

  • A) Zum einen soll die Präzision des Bohrvorgangs möglichst genau sein. Dies bedeutet, dass der Laserstrahl mit einer möglichst genau definierten Leistungsdichte mit hoher räumlicher Genauigkeit auf einen vorgegebenen Zielpunkt gelenkt werden soll. Dazu sind hochwertige Ablenkeinheiten erforderlich, welche üblicherweise zwei um zueinander senkrechte Achsen drehbar gelagerte Spiegel aufweisen, über die der zu bearbeitende Laserstrahl gelenkt wird. Die reale Spiegelbewegung soll einem entsprechenden Ansteuersignal für den jeweiligen Spiegel mit möglichst geringen Abweichungen erfolgen.
  • B) Zum anderen sollen moderne Laserbearbeitungsmaschinen einen immer hohen Durchsatz ermöglichen. Beim Bohren von Löchern versteht man darunter die maximale Anzahl an Löchern, die innerhalb einer vorgegebenen Zeit in ein elektronisches Schaltungssubstrat gebohrt werden können. Auch dafür ist maßgeblich die Ablenkeinheit einer Laserbearbeitungsmaschine verantwortlich, welche den Laserstrahl möglichst schnell zwischen zwei voneinander beabstandeten Zielpunkten bewegen sollte, so dass die Zeitspanne zwischen zwei Laserbearbeitungen an voneinander beabstandeten Zielpunkten möglichst gering ist. Um eine schnelle Sprungbewegung zwischen zwei voneinander beabstandeten Zielpunkten zu erreichen, werden die Motoren von Ablenkeinheiten derart angesteuert, dass eine möglichst schnelle Spiegelbewegung erzeugt wird. Dies führt zu großen Beschleunigungen, hohen Geschwindigkeiten und großen Abbremsbeschleunigungen und hat zur Folge, dass die Sollposition eines Spiegels am Ende der Sprungbewegung häufig nicht unmittelbar erreicht wird. So kommt es vor, dass die Ablenkspiegel über ihre Endposition hinaus schwingen, wobei sie ihre gewünschte Endposition durchfahren und erst nach einer bestimmten Zeit an diese Endposition zurückkehren.
In particular, two interrelated demands are placed on modern and competitive machines for laser processing in the electronics sector.
  • A) Firstly, the precision of the drilling process should be as accurate as possible. This means that the laser beam with a power density defined as precisely as possible with high spatial accuracy is to be directed to a predetermined target point. These high-quality deflection units are required, which usually have two mutually perpendicular axes rotatably mounted mirror over which the laser beam to be processed is directed. The real mirror movement should be a corresponding drive signal for the respective mirror with the smallest possible deviations.
  • B) On the other hand, modern laser processing machines should enable a high throughput. Hole drilling is the maximum number of holes that can be drilled into an electronic circuit substrate within a given time. This is also largely responsible for the deflection of a laser processing machine, which should move the laser beam as quickly as possible between two spaced apart target points, so that the time between two laser processing at spaced target points is minimized. In order to achieve a rapid jump movement between two spaced-apart target points, the motors are controlled by deflection units in such a way that the fastest possible mirror movement is generated. This leads to large accelerations, high speeds and large Abbremsbeschleunigungen and has the consequence that the desired position of a mirror at the end of the jump movement is often not directly achieved. Thus, it happens that the deflecting mirrors oscillate beyond their final position, passing through their desired end position and only returning to this end position after a certain time.

Um während eines derartigen Einschwingvorgangs um die Endposition herum eine unscharfe Materialbearbeitung zu verhindern, wird der zu bearbeitende Laserstrahl während einer bestimmten Wartezeit abgeschaltet oder blockiert. Innerhalb dieser Wartezeit können der oder die entsprechenden Ablenkspiegel auch tatsächlich in ihrer Endposition zur Ruhe kommen. Dies hat jedoch den Nachteil, dass die Laserbearbeitung nicht nur während der Sprungbewegung der Ablenkeinheit, sondern auch noch während der nachfolgenden Wartezeit unterbrochen ist und somit der Durchsatz reduziert wird.In order to prevent fuzzy material processing during such a transient process around the end position, the laser beam to be processed is switched off or blocked during a certain waiting time. Within this waiting time or the corresponding deflecting mirror can actually come to rest in its final position. However, this has the disadvantage that the laser processing is interrupted not only during the jump movement of the deflection, but also during the subsequent waiting time and thus the throughput is reduced.

Die DE 103 17 363 B3 beschreibt ein Verfahren zum Bearbeiten von Objekten mittels Laserstrahlung, bei dem von einer Laserlichtquelle ein Laserstrahl erzeugt wird, der Laserstrahl über eine Ablenkeinheit und eine Optik entlang eines Strahlengangs auf vorgegebene Zielpunkte eines Objekts gerichtet wird, und die Laserbearbeitung spätestens dann für zumindest eine bestimmte Zeitspanne unterbrochen wird, wenn die Ablenkeinheit derart angesteuert wird, dass der Strahlengang eine Sprungbewegung von einem ersten Zielpunkt hin zu einem zweiten Zielpunkt ausführt, welcher von dem ersten Zielpunkt beabstandet ist, wobei sich die bestimmte Zeitspanne zusammensetzt aus einer Ansteuerzeit für die entsprechende Ansteuerung der Ablenkeinheit und einer mit dem Ende der Ansteuerzeit beginnenden Wartezeit.The DE 103 17 363 B3 describes a method for processing objects by means of laser radiation, in which a laser beam is generated by a laser light source, the laser beam is directed via a deflection unit and optics along a beam path to predetermined target points of an object, and the laser processing interrupted at least for a certain period of time is when the deflecting unit is controlled such that the beam path performs a jump movement from a first target point to a second target point, which is spaced from the first target point, wherein the determined period of time composed of a driving time for the corresponding control of the deflecting unit waiting time beginning with the end of the activation time.

Es ist aus dieser Druckschrift nicht bekannt, die Wartezeit in Abhängigkeit von Parametern der Arbeitsschritte variabel zu gestalten. It is not known from this document to make the waiting time variable as a function of parameters of the steps.

Die JP 2005 031 469 A hat ein Verfahren zum Gegenstand, bei dem zum Bearbeiten eines Objektes mittels Laserstrahlung ein Laserstrahl zwischen Bearbeitungspunkten eine Sprungbewegung ausführt, deren Geschwindigkeit von dem Abstand der aufeinanderfolgenden Bearbeitungspunkte abhängt, wodurch die Bearbeitungszeit verkürzt werden kann.The JP 2005 031 469 A has a method to the object, in which for processing an object by means of laser radiation, a laser beam between processing points performs a jump movement whose speed depends on the distance of the successive processing points, whereby the processing time can be shortened.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Bearbeiten von Objekten mittels Laserstrahlung anzugeben, welches eine zügige Materialbearbeitung und damit einen hohen Durchsatz an bearbeiteten Objekten ermöglicht.The invention has for its object to provide a method for processing objects by means of laser radiation, which allows rapid processing of materials and thus a high throughput of processed objects.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren zum Bearbeiten von Objekten mittels Laserstrahlung. Gemäß der Erfindung wird von einer Laserquelle ein Laserstrahl erzeugt und der Laserstrahl über eine Ablenkeinheit und einer Optik entlang eines Strahlengangs auf vorgegebene Zielpunkt eines Objekts gerichtet. Die Laserbearbeitung wird spätestens dann für zumindest eine bestimmte Zeitspanne unterbrochen, wenn die Ablenkeinheit derart angesteuert wird, dass der Strahlengang eine Sprungbewegung von einem ersten Zielpunkt hin zu einem zweiten Zielpunkt ausführt, welcher von dem ersten Zielpunkt beabstandet ist. Die bestimmte Zeitspanne setzt sich aus einer Ansteuerzeit für die entsprechende Ansteuerung der Ablenkeinheit und einer mit dem Ende der Ansteuerzeit beginnenden Wartezeit zusammen, welche von dem Abstand des ersten Zielpunkts von dem zweiten Zielpunkt abhängt.The object underlying the invention is achieved by a method for processing objects by means of laser radiation. According to the invention, a laser beam is generated by a laser source and the laser beam is directed via a deflection unit and an optical system along a beam path to a predetermined target point of an object. The laser processing is interrupted for at least a certain period of time at the latest when the deflection unit is controlled in such a way that the beam path performs a jump movement from a first target point to a second target point, which is spaced from the first target point. The determined time period consists of a drive time for the corresponding control of the deflection unit and a waiting time beginning with the end of the drive time, which depends on the distance of the first target point from the second target point.

Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass die Dauer und die Art des Einschwingverhaltens von Ablenkspiegeln unter anderem von der erreichten Höchstgeschwindigkeit der Spiegelbewegung abhängen. Da diese Höchstgeschwindigkeit in starkem Maße auch von der Distanzlänge des Sprungs zwischen zwei voneinander beabstandeten Zielpunkten auf den zu bearbeitenden Objekt abhängt, folgt daraus, dass die Dauer und die Art des Einschwingens von Ablenkspiegeln von der Sprunglänge abhängt. Auf dieser Weise wird die Wartezeit maßgeblich durch die jeweilige Sprungdistanz bestimmt. Eine derartige dynamisch angepasste Wartezeit an die Sprungdistanz hat den Vorteil, dass stets die kürzest mögliche Wartezeit gewählt werden kann, innerhalb der der Einschwingvorgang eines Ablenkspiegels tatsächlich beendet ist. Dies führt im Vergleich zum Stand der Technik im Mittel zu deutlich kürzeren Wartezeiten. Gemäß dem Stand der Technik wird nämlich unabhängig von der Sprungdistanz immer eine vergleichsweise lange Wartezeit verwendet, in der für alle möglichen Sprungdistanzen die Ablenkspiegel auch tatsächlich ihre Endposition stabil erreichen.The invention is based on the finding that the duration and the type of transient response of deflecting mirrors depend inter alia on the maximum speed of the mirror movement achieved. Since this maximum speed depends to a great extent on the distance length of the jump between two spaced target points on the object to be processed, it follows that the duration and type of settling of deflecting mirrors depends on the jump length. In this way, the waiting time is largely determined by the respective jump distance. Such dynamically adapted waiting time to the jump distance has the advantage that always the shortest possible waiting time can be selected, within which the transient of a deflection mirror is actually completed. This results in comparison to the prior art on average to significantly shorter waiting times. Namely, according to the prior art, regardless of the jump distance, a comparatively long waiting time is always used in which for all possible jump distances the deflection mirrors actually reach their final position stably.

Da bei einer großen Sprungdistanz im allgemeinen die Ablenkspiegel eine längere Einschwingzeit zum stabilen Erreichen ihrer Endposition benötigen, wird bei weiten Sprüngen in der Regel eine lange Wartezeit eingehalten, bis die Laserbearbeitung fortgesetzt wird. Bei einem kurzen Sprung, bei dem üblicherweise lediglich ein relativ kurzes Einschwingverhalten zu erwarten ist, wird üblicherweise lediglich eine kürzere Wartezeit eingehalten.Since, in the case of a large jump distance, the deflecting mirrors generally require a longer settling time to reach their final position in a stable manner, a long waiting time is generally maintained during long jumps until the laser processing is continued. With a short jump, in which usually only a relatively short transient response is to be expected, usually only a shorter waiting time is maintained.

Das Verfahren nach Anspruch 2 hat den Vorteil, dass zur Unterbrechung der Laserbearbeitung keine zusätzlichen optischen Schaltelemente oder Abschattungselemente erforderlich sind. Somit kann die Unterbrechung der Laserbearbeitung nahezu beliebig fein, d. h. innerhalb des Zeitabstandes zweier aufeinander folgender Laserpulse eingestellt werden.The method according to claim 2 has the advantage that no additional optical switching elements or shading elements are required to interrupt the laser processing. Thus, the interruption of the laser processing can be almost arbitrarily fine, d. H. be set within the time interval of two successive laser pulses.

Gemäß Anspruch 3 wird die Ablenkeinheit von einer Steuereinheit angesteuert, in der eine Funktion hinterlegt ist, welche eine feste Korrelation zwischen dem Abstand des ersten Zielpunkts von dem zweiten Zielpunkt und der Wartezeit beschreibt. Diese Korrelation kann im Vorfeld der eigentlichen Materialbearbeitung beispielsweise durch einen ortsauflösenden Detektor ermittelt werden, welcher die reale Spiegelbewegung durch die Position eines über dem Spiegel auf den ortsauflösenden Detektor abgelenkten Laserstrahls erfasst. Sofern diese Korrelation für sämtliche Sprungbewegungen ermittelt wird, die für eine bestimmte Materialbearbeitung erforderlich sind, wird für jede Sprungbewegung jeweils die optimale Wartezeit verwendet. Durch die Vermeidung von unnötig langen Wartezeiten wird somit die Prozessgeschwindigkeit entsprechend erhöht.According to claim 3, the deflection unit is controlled by a control unit in which a function is stored, which describes a fixed correlation between the distance of the first target point from the second target point and the waiting time. This correlation can be determined in advance of the actual material processing, for example, by a spatially resolving detector which detects the real mirror movement by the position of a deflected over the mirror on the spatially resolving laser beam. If this correlation is determined for all jump movements that are required for a particular material processing, the optimum waiting time is used for each jump movement. By avoiding unnecessarily long waiting times, the process speed is thus increased accordingly.

Gemäß Anspruch 4 wird die Ablenkeinheit von einer Steuereinheit angesteuert, in der eine Tabelle hinterlegt ist, welche jeweils einer bestimmten Bandbreite von Abständen des ersten Zielpunkts von dem zweiten Zielpunkt eine Wartezeit zuordnet. Dies hat den Vorteil, dass nicht für sämtliche Sprungweiten die Korrelation zwischen Sprunglänge und optimaler Wartezeit ermittelt werden muss, sondern dass die möglichen Sprungweiten in verschiedene diskrete Klassen aufgeteilt werden, die jeweils eine bestimmte Wartezeit zur Folge haben. Somit kann bei einem vertretbaren Aufwand zur Ermittlung von im Vergleich zum Stand der Technik im Mittel deutlich verkürzten Wartezeiten die effektive Prozessgeschwindigkeit auf einfache Weise erhöht werden.According to claim 4, the deflection unit is controlled by a control unit in which a table is deposited, which in each case assigns a waiting time to a specific bandwidth of distances of the first destination from the second destination. This has the advantage that the correlation between jump length and optimal waiting time does not have to be determined for all jump distances, but that the possible jump distances are divided into different discrete classes, each of which results in a specific waiting time. Thus, with a reasonable effort to determine compared to the prior art on average significantly reduced waiting times, the effective process speed can be increased in a simple manner.

Gemäß Anspruch 5 wird die Ablenkeinheit derart angesteuert, dass eine effektive Geschwindigkeit der Sprungbewegung ebenfalls von dem Abstand des ersten Zielpunkts von dem zweiten Zielpunkt abhängt. Dies hat den Vorteil, dass kürzere Sprungdistanzen mit einer im Vergleich zum Stand der Technik schnelleren Spiegelbewegung ausgeführt werden. Lange Sprünge können mit einer geringeren Geschwindigkeit des entsprechenden Ablenkspiegels ausgeführt werden, so dass infolge eines verkürzten Einschwingverhaltens insgesamt eine kürzere Unterbrechung der Laserbearbeitung erforderlich ist. Es erfolgt also eine gesamtheitliche Optimierung von Sprunggeschwindigkeit und einer nachfolgenden Wartezeit hin zu einer möglichst kurzen Zeitspanne, in der die Laserbearbeitung unterbrochen werden muss. Auf diese Weise kann die Prozessgeschwindigkeit weiter erhöht werden.According to claim 5, the deflection unit is controlled such that an effective speed of the jump movement also depends on the distance of the first target point from the second target point. This has the advantage of being shorter Jump distances are performed with a faster compared to the prior art mirror movement. Long jumps can be performed at a lower speed of the corresponding deflection mirror, so that due to a shortened transient response overall a shorter interruption of the laser processing is required. So there is a holistic optimization of jump speed and a subsequent waiting time to the shortest possible period in which the laser processing must be interrupted. In this way, the process speed can be further increased.

Die jeweils optimale Geschwindigkeit der Sprungbewegung kann ebenso in Form einer im Vorfeld experimentell zu bestimmenden Funktion oder in Form einer Tabelle in einem Speicher einer Steuereinheit abgelegt sein.The respectively optimum speed of the jump movement can likewise be stored in the form of a function to be experimentally determined beforehand or in the form of a table in a memory of a control unit.

Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass die Zeitspanne, in der die Laserbearbeitung bei einem Sprung der Ablenkeinheit unterbrochen werden muss, dadurch reduziert werden kann, dass die Geschwindigkeit der Sprungbewegung an die jeweilige Sprungdistanz dynamisch angepasst wird. So kann die Ablenkeinheit bei kurzen Sprungdistanzen, welche üblicherweise zu einer geringeren Spiegelgeschwindigkeit und damit zu einem geringen oder gar keinem Einschwingen um eine Spiegel-Endposition führen, im Vergleich zum Stand der Technik etwas erhöht werden, ohne dass die Einschwingphase eines Ablenkspiegels erheblich verlängert wird. Ebenso hat sich herausgestellt, dass bei großen Sprungdistanzen durch eine entsprechend sanftere Ansteuerung der Ablenkspiegel zwar die Sprungzeit bis zum erstmaligen Erreichen der gewünschten Endposition etwas verlängert, die Zeit bis der Spiegel in seiner stabile Endposition eingeschwungen ist, aber erheblich reduziert werden kann. Im Vergleich zum Stand der Technik ist insgesamt eine kürzere Unterbrechung der Laserbearbeitung ausreichend, so dass ebenfalls die Prozessgeschwindigkeit erhöht werden kann.The invention is based on the finding that the time span in which the laser machining must be interrupted in the event of a jump of the deflection unit can be reduced by dynamically adapting the speed of the jump movement to the respective jump distance. Thus, with short jump distances, which usually lead to a lower mirror speed and thus to little or no settling around a mirror end position, the deflection unit can be slightly increased in comparison with the prior art without the settling phase of a deflection mirror being considerably prolonged. It has also been found that, in the case of large jump distances, the jump time is somewhat prolonged until the desired end position is reached by a correspondingly gentler control of the deflection mirror, the time until the mirror has settled in its stable end position, but can be considerably reduced. Compared to the prior art, overall a shorter interruption of the laser processing is sufficient, so that also the process speed can be increased.

Gemäß Anspruch 6 wird die effektive Geschwindigkeit während der Sprungbewegung variiert. So kann die Ablenkeinheit beispielsweise einen ersten Abschnitt der Sprungbewegung mit einer höheren Geschwindigkeit und einen zweiten Abschnitt der Sprungbewegung mit einer niedrigen Geschwindigkeit bewegt werden. Die Geschwindigkeitsvariation kann jedoch auch kontinuierlich erfolgen, so dass die Ablenkeinheit zunächst sehr schnell bewegt wird und sich gegen Ende der Sprungbewegung langsam dem Zielpunkt nähert. Ebenso ist denkbar, dass die stabile Zielposition am schnellsten dann erreicht wird, wenn sich die Ablenkeinheit während der Sprungbewegung zunächst schnell und danach langsam bewegt.According to claim 6, the effective speed is varied during the jump movement. For example, the deflection unit may be moved a first portion of the jump motion at a higher speed and a second portion of the jump motion at a lower speed. However, the speed variation can also be continuous, so that the deflection unit is first moved very fast and slowly approaches the target point toward the end of the jump movement. It is also conceivable that the stable target position is reached the fastest when the deflecting unit first moves rapidly and then slowly during the jump movement.

Das erfindungsgemäße Verfahren findet bevorzugt eine Anwendung beim Bohren und/oder Strukturieren von elektronischen Schaltungssubstraten.The method according to the invention preferably finds application in the drilling and / or structuring of electronic circuit substrates.

Weitere Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der folgenden beispielhaften Beschreibung derzeit bevorzugter Ausführungsformen.Further advantages and features of the present invention will become apparent from the following exemplary description of presently preferred embodiments.

In der Zeichnung zeigen in schematischen DarstellungenIn the drawing show in schematic representations

1 eine Laserbearbeitungsmaschine zum Bohren von Löchern, 1 a laser processing machine for drilling holes,

2 eine dynamische Anpassung von Wartezeiten an die Sprungdistanz, 2 a dynamic adaptation of waiting times to the jump distance,

3 eine dynamische Anpassung von Wartezeiten an die Sprungdistanz mittels einer festgelegten Segmentierung von möglichen Sprungdistanzen, und 3 a dynamic adaptation of waiting times to the jump distance by means of a defined segmentation of possible jump distances, and

4 eine dynamische Anpassung der Ansteuerung von Ablenkeinheiten an die jeweils zu erzielenden Sprungdistanzen. 4 a dynamic adaptation of the control of deflection units to the respective jump distances to be achieved.

An dieser Stelle bleibt anzumerken, dass sich in der Zeichnung die Bezugszeichen von gleichen oder von einander entsprechenden Elementen lediglich in ihrer ersten Ziffer und/oder durch an die Bezugsziffer angehängte Buchstaben unterscheiden.It should be noted at this point that in the drawing the reference numbers of identical or corresponding elements differ only in their first digit and / or by letters attached to the reference number.

Die in 1 dargestellte Laserbearbeitungsmaschine 100 umfasst eine Laserlichtquelle 110, welche einen Laserstrahl 111 emittiert. Die Laserlichtquelle 110 ist gemäß dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel ein diodengepumpter Festkörperlaser, insbesondere ein Nd:YLF-Laser, welcher durch um das aktive Lasermedium herum angeordnete Halbleiterdioden optisch gepumpt wird. Die UV-Laserstrahlung wird in bekannter Weise durch Frequenzvervielfachung mittels eines optischen nichtlinearen Kristalls erzeugt.In the 1 illustrated laser processing machine 100 includes a laser light source 110 , which is a laser beam 111 emitted. The laser light source 110 According to the embodiment shown here, a diode-pumped solid-state laser, in particular a Nd: YLF laser, is optically pumped through semiconductor diodes arranged around the active laser medium. The UV laser radiation is generated in a known manner by frequency multiplication by means of an optical nonlinear crystal.

Es wird darauf hingewiesen, dass die Erfindung auch mit Laserlichtquellen realisiert werden kann, die Laserlicht in anderen optischen Spektralbereichen emittieren. Im Bereich der Elektronikfertigung werden neben UV-Laserlichtquellen insbesondere auch im nahen infraroten Spektralbereich emittierende CO2-Laserlichtquellen eingesetzt.It should be noted that the invention can also be implemented with laser light sources which emit laser light in other optical spectral ranges. In the field of electronics production, in addition to UV laser light sources, CO 2 laser light sources emitting in particular also in the near infrared spectral range are used.

Der Laserstrahl 110 trifft auf eine Ablenkeinheit 130, welche zwei nicht dargestellte um zueinander senkrechte Achsen drehbar gelagerte Galvospiegel aufweist, über die der Laserstrahl 110 auf einem zweidimensionalen Bearbeitungsfeld gezielt positioniert werden kann. Der durch die Ablenkeinheit 130 abgelenkte Laserstrahl wird über eine Abbildungsoptik 140, beispielsweise eine F-Theta-Optik als Bearbeitungslaserstrahl 141 auf das zu bearbeitende Substrat 150 gelenkt.The laser beam 110 meets a distraction unit 130 which has two galvos, not shown, about mutually perpendicular axes rotatably mounted, via which the laser beam 110 can be selectively positioned on a two-dimensional edit field. The one by the deflection unit 130 deflected laser beam is via an imaging optics 140 For example, an F-theta optic as a processing laser beam 141 on the substrate to be processed 150 directed.

Das Substrat umfasst eine dielektrische Schicht 151, die oberseitig und unterseitig jeweils von einer metallischen Schicht 152 bedeckt ist. Die metallischen Schichten sind in nicht gezeigter Weise zur Bildung von Leiterbahnen strukturiert. Zur Erzeugung von elektrischen Verbindungen zwischen den beiden Metallschichten 152 werden Mikrolöcher 153 gebohrt, deren Wände in bekannter Weise metallisiert werden können. Zur Erzeugung der Mikrolöcher 153 wird der Bearbeitungslaserstrahl 141 jeweils mittels einer Sprungbewegung 155 auf eine Bohrposition 154 zentriert und dann mit einer über die Abbildungsoptik 140 eingestellten Fleckgröße F im Bereich der Bohrposition in einer Kreisbewegung um den Mittelpunkt des zu bohrenden Loches verfahren, so dass jeweils ein Mikroloch erzeugt wird.The substrate comprises a dielectric layer 151 , the top and bottom of each of a metallic layer 152 is covered. The metallic layers are structured in a manner not shown to form interconnects. For generating electrical connections between the two metal layers 152 become microholes 153 drilled whose walls can be metallized in a known manner. To create the microholes 153 becomes the processing laser beam 141 each by means of a jump movement 155 to a drilling position 154 centered and then with a via the imaging optics 140 set spot size F in the region of the drilling position in a circular motion around the center of the hole to be drilled, so that in each case a micro hole is generated.

Während der Sprungbewegung 155 wird die Laserbearbeitung unterbrochen, um zwischen verschiedenen Mikrolöchern nicht eine unerwünschte Beschädigung der oberen Metallschicht 152 zu bewirken. Da die Galvospiegel eine zwar geringe, aber trotzdem eine nicht zu vernachlässigende mechanische Trägheit aufweisen, wird die Spiegel-Endposition, in der ein nachfolgendes Mikroloch 153 gebohrt werden soll, am Ende der Sprungbewegung nicht instantan erreicht. Vielmehr fuhrt die mechanische Trägheit im allgemeinen zu einem Einschwingverhalten, bei dem sich der jeweilige Ablenkspiegel auf die neue Endposition einschwingt. Um eine ungenaue Materialbearbeitung an der neuen Zielposition zu verhindern, wird demzufolge die Laserbearbeitung nicht nur während der Sprungbewegung 155, sondern darüber hinaus auch noch für eine bestimmte Wartezeit unterbrochen, innerhalb der der jeweilige Ablenkspiegel auch tatsächlich seine Endposition stabil erreicht.During the jump movement 155 The laser processing is interrupted to avoid unwanted damage to the top metal layer between different micro holes 152 to effect. Since the galvo mirrors have a low, but nevertheless a not insignificant mechanical inertia, the mirror end position, in which a subsequent micro hole 153 to be drilled at the end of the jump movement is not achieved instantaneously. Rather, the mechanical inertia generally leads to a transient response, in which the respective deflection mirror settles on the new end position. Consequently, to prevent inaccurate material processing at the new target position, the laser processing is not only during the jump movement 155 but also interrupted for a certain waiting time within which the respective deflection mirror actually reaches its end position stable.

2 zeigt eine dynamische Anpassung der Wartezeit an unterschiedliche Sprungdistanzen. Die Ansteuerung und das reale Schwingverhalten eines Ablenkspiegels ist in einem Koordinatensystem dargestellt, bei dem auf der Abszisse die Zeit t und auf der Ordinate die Auslenkung s des Strahlenganges eines über den Galvospiegel abgelenkten Laserstrahls s aufgetragen ist. Diese Auslenkung s hängt über eine einfache geometrische Beziehung mit der jeweiligen Winkelposition des Galvospiegels zusammen. Wie aus 2 ersichtlich, erfolgt ein kurzer Sprung durch ein Ansteuersignal 260s, welches zu einer realen Spiegelbewegung 265s führt. Bei einem derart kurzen Sprung wird lediglich eine relativ geringe Geschwindigkeit des Ablenkspiegels erreicht. Deshalb ist am Ende der Anstiegsflanke des rampenartigen Ansteuersignals 260s lediglich eine relativ kurze Wartezeit TWS einzuhalten, innerhalb der der Ablenkspiegel seine Sollposition stabil erreicht und innerhalb der zur Vermeidung einer unscharfen Materialbearbeitung der Laserstrahl nicht auf das zu bearbeitende Objekt treffen darf. 2 shows a dynamic adaptation of the waiting time to different jump distances. The control and the real oscillation behavior of a deflection mirror is shown in a coordinate system in which the time t is plotted on the abscissa and the deflection s of the beam path of a laser beam s deflected via the galvo mirror is plotted on the ordinate. This deflection s is connected via a simple geometric relationship with the respective angular position of the galvo mirror. How out 2 can be seen, a short jump takes place by a drive signal 260s which leads to a real mirror movement 265S leads. With such a short jump only a relatively low speed of the deflection mirror is achieved. Therefore, at the end of the rising edge of the ramp-type drive signal 260s only to comply with a relatively short waiting time T WS , within which the deflecting mirror reaches its target position stable and within which to avoid blurred processing of the laser beam must not hit the object to be processed.

Ein Sprung mit einer größeren Sprungdistanz wird durch ein Ansteuersignal 260l erreicht, welches zu einer Spiegelbewegung 265l führt, wobei die Spiegelendposition nicht durch ein sanftes Einschwingen, sondern durch ein gedämpftes Einschwingverhalten mit zwei in 2 deutlich zu erkennenden Überschwingern 266l erreicht. Die Einschwingzeit ist bei dem langen Sprung im Vergleich zu dem kurzen Sprung deutlich länger, so dass eine längere Wartezeit TWL eingehalten werden muss, in der nach dem Ende der Anstiegsflanke des Ansteuersignals 260l die Laserbearbeitung zur Vermeidung einer unscharfen Materialbearbeitung ebenfalls noch unterbrochen werden muss.A jump with a larger jump distance is triggered by a drive signal 260l reached, which leads to a mirror movement 265l leads, the Spiegelendposition not by a gentle settling, but by a damped transient response with two in 2 clearly recognizable overshooters 266l reached. The settling time is significantly longer in the long jump compared to the short jump, so that a longer waiting time T WL must be met in the after the end of the rising edge of the drive signal 260l The laser processing to avoid a fuzzy material processing also still needs to be interrupted.

Durch eine jeweils auf die Sprungdistanz optimal angepasste, d. h. für einen Einschwingvorgang des jeweiligen Ablenkspiegels ausreichende, insgesamt jedoch möglichst kurze Wartezeit kann die Zeitspanne, in der die Materialbearbeitung unterbrochen wird, reduziert und somit die Prozessgeschwindigkeit verbessert werden. Durch eine derartige dynamische Anpassung der Wartezeit an die jeweilige Sprunglänge kann beim Bohren von Löchern der Durchsatz ohne eine apparative bzw. konstruktive Veränderung einer bekannten Laserbearbeitungsmaschine deutlich erhöht werden.By optimally adapted to the jump distance, d. H. For a transient process of the respective deflection mirror sufficient, but overall the shortest possible waiting time, the period in which the material processing is interrupted, reduced and thus the process speed can be improved. By such a dynamic adaptation of the waiting time to the respective jump length can be significantly increased during drilling holes of the throughput without an apparatus or design change of a known laser processing machine.

Es wird darauf hingewiesen, dass das reale Ansteuersignal für eine Ablenkeinheit von einer Stufenform, so wie sie die Ansteuersignale 260s und 260l aufweisen, abweichen kann. Die Ansteuersignale 260s und 260l sind aus Gründen der Übersichtlichkeit so dargestellt, dass sie einer perfekten Spiegelbewegung eines masselosen Spiegels entsprechen. Eine derartig perfekte Spiegelbewegung würde keine Verzögerung am Beginn der Anstiegsflanke und keine Überschwinger am Ende der Anstiegsflanke aufweisen.It should be noted that the real drive signal for a deflection unit is of a step shape as are the drive signals 260s and 260l may differ. The drive signals 260s and 260l For the sake of clarity, they are shown to correspond to perfect mirror motion of a massless mirror. Such perfect mirror motion would have no delay at the beginning of the rising edge and no overshoot at the end of the rising edge.

3 illustriert eine besonders vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung. Dabei muss die Wartezeit nicht zu jeder theoretisch denkbaren Sprunglänge im Vorfeld der eigentlichen Laserbearbeitung ermittelt werden. Die möglichen Sprungdistanzen werden in verschiedene Sprungweitenbereiche s0, s1, s2, s3, s4 und s5 aufgeteilt, wobei jedem Sprungweitenbereich eine feste Wartezeit zugeordnet ist. So liegen die Sprungweiten, die durch ein erstes Ansteuersignal 360a und durch ein zweites Ansteuersignal 360b erzeugt werden, innerhalb des ersten Sprungweitenbereichs s0, so dass am Ende der ansteigenden Flanke des jeweiligen Ansteuersignals eine Wartezeit TW0 eingehalten wird. Ein drittes Ansteuersignal 360c führt zu einer Sprungweite, die innerhalb des Sprungweitenbereichs s1 liegt, so dass eine etwas längere Wartezeit TW1 vorgesehen ist. Ein viertes Ansteuersignal 360d führt zu einer Spiegelbewegung, die zu einem Sprung des Strahlengang des zu bearbeitenden Laserstrahls im Sprungweitenbereich s3 führt. Diesem Sprung wird eine Wartezeit TW3 zugeordnet. In entsprechender Weise führt ein fünftes Ansteuersignal 360e zu einem Sprung in einem Sprungweitenbereich s5 welcher eine Wartezeit TW5 zur Folge hat. 3 illustrates a particularly advantageous embodiment of the invention. The waiting time does not have to be determined for every theoretically conceivable jump length in advance of the actual laser processing. The possible jump distances are divided into different jump ranges s0, s1, s2, s3, s4 and s5, wherein each jump range is assigned a fixed waiting time. So are the jumps caused by a first drive signal 360a and by a second drive signal 360b are generated, within the first jump range s 0 , so that at the end of the rising edge of the respective drive signal, a waiting time T W0 is maintained. A third drive signal 360c leads to a jump that is within the jump range s 1 , so that a slightly longer waiting time T W1 is provided. A fourth drive signal 360d leads to a mirror movement, which leads to a jump of the beam path of the laser beam to be processed in the jump range s 3 . This jump is assigned a waiting time T W3 . Correspondingly, a fifth drive signal leads 360e to a jump in a jump range s 5 which has a waiting time T W5 result.

Die in 3 dargestellte Aufteilung der Sprungdistanzen in verschiedene Sprungbereiche hat im Vergleich zum Stand der Technik, auch wenn nicht für jeden Sprung die optimale Wartezeit ermittelt wird, eine deutliche Erhöhung der insgesamten Prozessgeschwindigkeit zur Folge.In the 3 shown division of the jump distances in different jump areas has compared to the prior art, even if not for each jump the optimal waiting time is determined, a significant increase in the overall process speed result.

4 zeigt eine dynamische Anpassung der Sprunggeschwindigkeit an die Sprungweite und die damit verbundene Reduzierung der Zeitspanne, in der keine präzise Laserbearbeitung möglich ist. Gemäß dem Stand der Technik (siehe jeweils linker Kurvenverlauf) wird die Sprunggeschwindigkeit, mit der der zu bearbeitende Laserstrahl zwischen zwei voneinander beabstandeten Zielpositionen bewegt wird, unabhängig von der Sprungweite gewählt. Dies führt bei einem kurzen Sprung, welcher durch ein Ansteuersignal 460sa erzeugt wird, zu einer Spiegelbewegung 465sa, welche keinerlei Überschwinger aufweist. Eine Materialbearbeitung ist während einer Sprungzeit TJSa nicht möglich. Da jedoch die Spiegelbewegung 465sa keinerlei Überschwinger aufweist, kann die Sprunggeschwindigkeit unter Umständen erhöht werden, ohne dass Überschwinger generiert werden. So wird gemäß dem hier beschriebenen Ausführungsbeispiel ein Ansteuersignal 460sb an die entsprechende Ablenkeinheit angelegt, welches Ansteuersignal 460sb eine steilere Anstiegsflanke im Vergleich zu der Anstiegsflanke des Ansteuersignals 460sa aufweist. Die Anstiegsflanke des Ansteuersignals 460sb wird gerade so steil gewählt, dass bei einer erzeugten Spiegelbewegung 465sb ebenfalls keine Überschwinger auftreten. Dadurch wird erreicht, dass die Laserbearbeitung lediglich innerhalb einer im Vergleich zu der Zeitspann TJSa deutlich reduzierten Zeitspanne TJSb unterbrochen werden muss. Der Spiegel wird also bei kurzen Sprungweiten zum einen möglichst schnell, zum anderen aber noch so langsam bewegt, dass der entsprechende Ablenkspiegel möglichst schnell in seiner Endposition zur Ruhe kommt. Die Laserbearbeitung muss dann nur für möglichst kurze Zeit unterbrochen werden. 4 shows a dynamic adaptation of the jump speed to the jump distance and the associated reduction of the time span in which no precise laser processing is possible. According to the state of the art (see the left-hand curve in each case), the jump speed with which the laser beam to be processed is moved between two spaced-apart target positions is selected independently of the jump distance. This results in a short jump, which by a drive signal 460sa is generated, a mirror movement 465sa which has no overshoot. Material processing is not possible during a jump time T JSa . However, because the mirror movement 465sa has no overshoots, the jump speed may be increased without overshoots being generated. Thus, according to the embodiment described here, a drive signal 460sb applied to the corresponding deflection, which drive signal 460sb a steeper rising edge compared to the rising edge of the drive signal 460sa having. The rising edge of the drive signal 460sb is just so steeply chosen that in a generated mirror movement 465sb also no overshoots occur. This ensures that the laser processing only has to be interrupted within a significantly reduced compared to the time period T JSa time T JSb . Thus, the mirror is moved as fast as possible for short jumps on the one hand, and on the other hand, so slowly that the corresponding deflecting mirror comes to rest as quickly as possible in its end position. The laser processing then only has to be interrupted for as short a time as possible.

Gemäß dem Stand der Technik wird ein weiter Sprung durch ein Ansteuersignal 460la erzeugt, wobei eine reale Spiegelbewegung 465la erzeugt wird, die nach erstmaligem Erreichen der Endposition noch einige Überschwinger 466la aufweist. Die Laserbearbeitung muss demzufolge innerhalb einer Zeitspanne TJLa unterbrochen werden, bis der entsprechende Ablenkspiegel in seiner Endposition vollständig zur Ruhe kommt. Gemäß dem hier beschriebenen Ausführungsbeispiel der Erfindung wird zur Erzielung einer großen Sprungweite ein Ansteuersignal 460lb an den betreffenden Ablenkspiegel angelegt, welcher eine im Vergleich zu dem Ansteuersignal 460la flachere Anstiegsflanke aufweist. Dies führt im Ergebnis zu einer geringeren Sprunggeschwindigkeit des betreffenden Ablenkspiegels, so dass nach dem Erreichen der Endposition des Spiegels keine oder nur sehr schwache Überschwinger erzeugt werden. Insgesamt kommt der Spiegel jedoch in einer im Vergleich zu der Zeit TJLa deutlich kürzeren Zeit TJLb zur Ruhe, so dass ebenfalls die Laserbearbeitung nur für einen im Vergleich zu der Spiegelbewegung 465la kürzeren Zeitraum unterbrochen werden muss.According to the prior art, a further jump is made by a drive signal 460la generated, with a real mirror movement 465la is generated after reaching the end position for the first time still some overshoots 466la having. The laser processing must therefore be interrupted within a period of time T JLa until the corresponding deflection mirror completely comes to rest in its end position. According to the embodiment of the invention described here, a drive signal is obtained to achieve a large jump distance 460lb applied to the respective deflection mirror, which in comparison to the drive signal 460la has flatter rising edge. As a result, this leads to a lower jump speed of the respective deflection mirror, so that after reaching the end position of the mirror no or only very weak overshoots are generated. Overall, however, the mirror comes to rest in a significantly shorter time T JLb compared to the time T JLa , so that also the laser processing only for one compared to the mirror movement 465la shorter period must be interrupted.

Insgesamt können also auch durch die Optimierung der Sprunggeschwindigkeit auf die jeweils gewünschte Sprungdistanz kürzere Unterbrechungszeiten realisiert werden. Für die Gesamtleistung einer Laserbearbeitungsmaschine ist insbesondere der Zeitgewinn maßgeblich, der bei kurzen Sprüngen durch eine im Vergleich zum Stand der Technik deutlich steileres Ansteuersignal 460sa erzeugt wird. Bohr- bzw. Strukturierabläufe sind nämlich üblicherweise auf möglichst kurze Sprungstrecken hin optimiert, so dass eine Reduzierung der Unterbrechungszeit bei kurzen Sprüngen einen besonders hohen Einfluss auf die Gesamtleistung einer Laserbearbeitungsmaschine hat.Overall, therefore, shorter interruption times can be realized by optimizing the jump speed to the respective desired jump distance. For the overall performance of a laser processing machine in particular the time gain is decisive, which in short jumps by a significantly steeper in comparison to the prior art drive signal 460sa is produced. Drilling or structuring processes are usually optimized for the shortest possible jump distances, so that a reduction in the interruption time in short jumps has a particularly high impact on the overall performance of a laser processing machine.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

100100
LaserbearbeitungsmaschineLaser processing machine
110110
Laserlichtquelle (UV)Laser light source (UV)
111111
UV-LaserstrahlUV laser beam
130130
Ablenkseinheit (Galvosystem)Deflection unit (galvosystem)
140140
Abbildungsoptikimaging optics
141141
Bearbeitungslaserstrahlprocessing laser beam
150150
Substratsubstratum
151151
dielektrische Schichtdielectric layer
152152
metallische Schichtmetallic layer
153153
Mikrolochmicro hole
154154
Bohrpositiondrilling position
155155
Sprungbewegungjumping motion
FF
Fleckgrößespot size
260s260s
Ansteuersignal kurzer SprungControl signal short jump
260l260l
Ansteuersignal langer SprungControl signal long jump
265s265S
Spiegelbewegung kurzer SprungMirror movement short jump
265l265l
Spiegelbewegung langer SprungMirror movement long jump
266l266l
Überschwingerovershoots
TWS T WS
Wartezeit kurzer SprungWait short jump
TWL T WL
Wartezeit langer SprungWait long jump
360a360a
erstes Ansteuersignalfirst drive signal
360b360b
zweites Ansteuersignalsecond drive signal
360c360c
drittes Ansteuersignalthird drive signal
360d360d
viertes Ansteuersignalfourth drive signal
360e360e
fünftes Ansteuersignalfifth drive signal
TW0 T W0
Wartezeit 0Waiting time 0
TW1 T W1
Wartezeit 1Waiting time 1
TW3 T W3
Wartezeit 3Waiting time 3
TW5 T W5
Wartezeit 5Waiting time 5
S0 S 0
Sprungweitenbereich 0Jump range 0
S1 S 1
Sprungweitenbereich 1Jump range 1
S2 S 2
Sprungweitenbereich 2Jump range 2
S3 S 3
Sprungweitenbereich 3Jump range 3
S4 S 4
Sprungweitenbereich 4Jump range 4
S5 S 5
Sprungweitenbereich 5Jump range 5
460sa460sa
Ansteuersignal kurzer Sprung (Stand der Technik)Drive signal short jump (prior art)
460sb460sb
Ansteuersignal kurzer Sprung (dynamische Anpassung)Control signal short jump (dynamic adjustment)
460la460la
Ansteuersignal langer Sprung (Stand der Technik)Drive signal long jump (prior art)
460lb460lb
Ansteuersignal langer Sprung (dynamische Anpassung)Control signal long jump (dynamic adjustment)
465sa465sa
Spiegelbewegung kurzer Sprung (Stand der Technik)Mirror movement short jump (prior art)
465sb465sb
Spiegelbewegung kurzer Sprung (dynamische Anpassung)Mirror movement short jump (dynamic adjustment)
465la465la
Spiegelbewegung langer Sprung (Stand der Technik)Mirror movement long jump (prior art)
465lb465lb
Spiegelbewegung langer Sprung (dynamische Anpassung)Mirror movement long jump (dynamic adjustment)
466l466l
Überschwingerovershoots
TJSa T JSa
Sprungzeit kurzer Sprung (Stand der Technik)Jump time short jump (prior art)
TJSb T JSb
Sprungzeit kurzer Sprung (dynamische Anpassung)Jump time short jump (dynamic adjustment)
TJLa T JLa
Sprungzeit langer Sprung (Stand der Technik)Jump time long jump (prior art)
TJLb T JLb
Sprungzeit langer Sprung (dynamische Anpassung)Jump time long jump (dynamic adjustment)

Claims (7)

Verfahren zum Bearbeiten von Objekten mittels Laserstrahlung, bei dem • von einer Laserlichtquelle (110) ein Laserstrahl (111) erzeugt wird, • der Laserstrahl (111) über eine Ablenkeinheit (130) und eine Optik (140) entlang eines Strahlengangs (141) auf vorgegebene Zielpunkte eines Objekts (150) gerichtet wird, und • die Laserbearbeitung spätestens dann für zumindest eine bestimmte Zeitspanne unterbrochen wird, wenn die Ablenkeinheit (130) derart angesteuert wird, dass der Strahlengang (141) eine Sprungbewegung (155) von einem ersten Zielpunkt hin zu einem zweiten Zielpunkt ausführt, welcher von dem ersten Zielpunkt beabstandet ist, wobei sich die bestimmte Zeitspanne zusammensetzt aus – einer Ansteuerzeit (260s, 260l) für die entsprechende Ansteuerung der Ablenkeinheit (130) und – einer mit dem Ende der Ansteuerzeit (260s, 260l) beginnenden Wartezeit (TWS, TWL), dadurch gekennzeichnet, dass die Wartezeit (TWS, TWL) von dem Abstand des ersten Zielpunkts von dem zweiten Zielpunkt abhängt.Method for processing objects by means of laser radiation, in which • by a laser light source ( 110 ) a laser beam ( 111 ), • the laser beam ( 111 ) via a deflection unit ( 130 ) and an optic ( 140 ) along an optical path ( 141 ) to predetermined target points of an object ( 150 ), and • the laser processing is interrupted for at least a certain period of time at the latest when the deflection unit ( 130 ) is controlled such that the beam path ( 141 ) a jump movement ( 155 ) from a first target point to a second target point spaced from the first target point, wherein the determined time period is composed of - a drive time ( 260s . 260l ) for the corresponding control of the deflection unit ( 130 ) and - one with the end of the activation time ( 260s . 260l ) Waiting time (T WS , T WL ), characterized in that the waiting time (T WS , T WL ) depends on the distance of the first target point of the second target point. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem ein gepulster Laserstrahl (111) erzeugt wird und die Laserbearbeitung durch eine ausbleibenden Triggerung der Laserlichtquelle (110) unterbrochen wird.Method according to Claim 1, in which a pulsed laser beam ( 111 ) and the laser processing by a missing triggering of the laser light source ( 110 ) is interrupted. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 2, bei dem die Ablenkeinheit (130) von einer Steuereinheit angesteuert wird, in der eine Funktion hinterlegt ist, welche eine feste Korrelation zwischen dem Abstand des ersten Zielpunkts von dem zweiten Zielpunkt und der Wartezeit (TWS, TWL) beschreibt.Method according to one of Claims 1 to 2, in which the deflection unit ( 130 ) is driven by a control unit in which a function is stored, which describes a fixed correlation between the distance of the first target point from the second target point and the waiting time (T WS , T WL ). Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 2, bei dem die Ablenkeinheit (130) von einer Steuereinheit angesteuert wird, in der eine Tabelle hinterlegt ist, welche jeweils einer bestimmten Bandbreite von Abständen (S0, S1, S2, S3, S4, S5) des ersten Zielpunkts von dem zweiten Zielpunkt eine Wartezeit (TW0, TW1, TW2, TW3, TW4, TW5) zuordnet.Method according to one of Claims 1 to 2, in which the deflection unit ( 130 ) is controlled by a control unit in which a table is stored, which in each case a certain bandwidth of distances (S 0 , S 1 , S 2 , S 3 , S 4 , S 5 ) of the first target point from the second target point a waiting time ( T W0 , T W1 , T W2 , T W3 , T W4 , T W5 ). Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei dem die Ablenkeinheit (130) derart angesteuert wird, dass eine effektive Geschwindigkeit der Sprungbewegung (155) von dem Abstand des ersten Zielpunkts von dem zweiten Zielpunkt abhängt.Method according to one of claims 1 to 4, wherein the deflection unit ( 130 ) is controlled such that an effective speed of the jump movement ( 155 ) depends on the distance of the first target point from the second target point. Verfahren nach Anspruch 5, bei dem die effektive Geschwindigkeit während der Sprungbewegung (155) variiert wird.Method according to claim 5, wherein the effective speed during the jump movement ( 155 ) is varied. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass es verwendet wird zum Bohren und/oder Strukturieren von elektronischen Schaltungssubstraten.Method according to one of claims 1 to 6, characterized in that it is used for drilling and / or structuring of electronic circuit substrates.
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