JP4143334B2 - プリント基板穴明け用レーザ加工機の制御方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プリント基板穴明け用レーザ加工機の制御方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、携帯電話やＰＣ用の基板として多く用いられるプリント基板は、年々小型化、高集積化が要求され、1枚のプリント基板を原盤として製造し、それから多くのプリント回路基板を切り出す方法が取られるようになってきた。そのため、プリント基板に明ける穴数は飛躍的に増大し、最近では1枚当たり十万個以上を一度に明ける必要がある。従って、プリント基板穴明け用レーザ加工機による加工を高速化するために、Ｘ−Ｙテーブル上に載置されたプリント基板の歪みや回転の補正を高速に行い、ガルバノミラー、Ｘ−Ｙテーブル、及びレーザ発振源の駆動制御を行う必要がある。
【０００３】
そのような駆動制御方法として、例えば特許第３１２６３１６号公報に記載されているように、次のような制御方法が提案されている。プリント基板の歪みや回転の補正のためにプリント基板に形成された位置基準マークをカメラで読み取り、測定した歪みや回転を補正するための補正量を算出し、それぞれの加工穴のプリント基板上の座標データを、この補正量を用いて実際のＸ−Ｙテーブル上の座標データ（以下、実加工データという。）に演算補正する。この実加工データから、ガルバノミラーを駆動するためのガルバノデータ、Ｘ−Ｙテーブルを駆動するためのテーブルデータ、及びレーザ発振源を発振させるタイミングのレーザデータからなる駆動用データを全加工穴について算出し、それらの全加工穴に関する駆動用データを記憶部に記憶する。この記憶した各駆動用データに基づき、ガルバノミラー、Ｘ−Ｙテーブル、レーザ発振源を駆動し実際の穴明け加工を行う、というものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ガルバノミラーを駆動するためのガルバノデータ、Ｘ−Ｙテーブルを駆動するためのテーブルデータ、及びレーザ発振源を発振させるタイミングのレーザデータからなる駆動用データを全加工穴について、個々のプリント基板に対して加工開始前に作成しなければならなくなり、穴の数が多い時には各プリント基板に対してその都度時間を要する演算が必要となる。
【０００５】
そこで、本発明の目的は、加工開始前の演算時間を短縮することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
プリント基板にレーザで穴明け加工を行うレーザ加工機の制御方法において、明けるべき穴のプリント基板上の座標データから予め設計上のテーブル移動データ、ガルバノ移動データに変換したレーザ加工プログラムを作成し、プリント基板の位置基準マークを読み取って歪みや回転を補正する補正量を算出し、この補正量を用いてレーザ加工プログラムの１命令単位毎に補正し、Ｘ−Ｙテーブル、ガルバノミラー、レーザ発振源を駆動して実際の穴明け加工を行うことを特徴とするプリント基板穴明け用レーザ加工機の制御方法にすることにより解決できる。
【０００７】
即ち、Ｘ−Ｙテーブル、ガルバノミラーが駆動している間は駆動指令が出てから駆動が終了するまでの間に空き時間が生じる。従って、明けるべき穴のプリント基板上の座標データから予め設計上のテーブル移動データ、ガルバノ移動データに変換したレーザ加工プログラムを作成しておき、各プリント基板でことなる歪みや位置の回転を各プリント基板に設けた位置基準マークを読取ることによって各プリント基板に対する補正量を算出し、この空き時間を利用して、ガルバノミラーを駆動するためのガルバノデータ、Ｘ−Ｙテーブルを駆動するためのテーブルデータを個々に補正し、レーザ発振器を発振させるタイミングのレーザデータを作成することにより、加工処理時間の短縮を行う。ここで、レーザ加工プログラムのテーブル移動データ及びガルバノ移動データは穴の設計上の数値で行うので、同一設計のプリント基板に対しては一度作成すれば全てのプリント基板に使用できるものである。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施例について図を用いて説明する。
図３は本発明に係るプリント基板穴明け用レーザ加工機の概略構成図である。ここで、１はプリント基板、１０ａはプリント基板を乗せるＹテーブル、１０ｂはＸテーブル、（以後、まとめてＸ−Ｙテーブル１０という。）、２０ａ、２０ｂはガルバノミラー、３０はレーザ発振器、４０は位置基準マークの位置を測定するカメラ、２００は穴明け用レーザ加工機を制御するためのＮＣ装置である。
【０００９】
図４はガルバノミラー部とＸ−Ｙテーブル部の詳細図である。１はプリント基板、２は位置基準マーク、１０はＸ−Ｙテーブル、１１はＸ−Ｙテーブルを制御するテーブル制御ユニット、２０ａ、２０ｂはガルバノミラー、２１はガルバノミラーを制御するガルバノ制御ユニット、３０はレーザ発振器、３１はレーザ発振器を制御するレーザ制御ユニット、４０はカメラである。
【００１０】
図１及び図２を用いて、本発明のプリント基板用レーザ穴明け機の制御方法を説明する。図１は、プリント基板上の設計上の穴位置データ１０１から、テーブル移動データ１０２とガルバノ移動データ１０３に変換し、レーザ加工プログラム１０４が作成されるようすを示す。ここで、テーブル移動データ１０２及びガルバノ移動データ１０３は穴の設計上の数値で行うので、同一設計のプリント基板に対しては一度作成すれば全てのプリント基板に使用できるものである。このデータ変換方法は、特開２０００−３４３２６０号公報等に開示されている。
【００１１】
このテーブル移動データ１０２及びガルバノ移動データ１０３の前に、カメラ４０で測定した位置基準マーク２の位置データ１００を付け加えてレーザ加工プログラムが完成し、それをハードディスク等の記憶装置に記憶する。このレーザ加工プログラム１０４の１行を１命令単位と呼ぶ。
【００１２】
図２は、レーザ加工プログラム１０４から実際の加工までの処理方法を示す。
【００１３】
（第１処理）
まず最初に、レーザ加工プログラム１０４から位置基準マークの位置データ１００を読み込み、Ｘ方向のずれ量、Ｙ方向のずれ量、基板の伸縮量、回転量等の誤差を補正するための補正量を算出する。
【００１４】
（第２処理）
その後、まずハードディスク等に記憶されたレーザ加工プログラム１０４からバッファメモリ（図示せず。）に数十〜数千の命令単位を読み込む。このバッファメモリから1命令単位ずつ読み込み、この１命令がテーブル移動データ１０２ならば先に算出した補正量によりＸ−Ｙテーブルを駆動するためのテーブルデータを作成する。
【００１５】
（第３処理）
テーブルデータ作成終了後、作成したテーブルデータによりテーブル駆動を行う。
【００１６】
（第４処理）
次に、レーザ加工プログラム１０４の一部を読み込んだバッファメモリから１命令単位を読み込み、この１命令がガルバノ移動データ１０３ならば先に算出した補正量によりガルバノミラーを駆動するためのガルバノデータを作成する。
【００１７】
（第５処理）
加工条件よりレーザデータを作成する。
【００１８】
（第６処理）
ガルバノデータ、レーザデータ作成終了後、作成したガルバノデータにより、ガルバノ駆動を行う。
【００１９】
（第７処理）
ガルバノミラー停止後の順序動作でレーザ発振を行う。
【００２０】
ここで、第３処理（テーブル駆動）、第６処理（ガルバノ駆動）、又は第７処理（レーザ発振）を行なっている間に、バッファメモリから次の１命令単位を読み込み、第２処理（テーブルデータ作成）、第４処理（ガルバノデータ作成）、又は第５処理（レーザデータ作成）を行うことにより、前の穴に関する第７処理（レーザ発振）終了後、間を置かずに次の穴の第３処理（テーブル駆動）、及び第６処理（ガルバノ駆動）を行うことが可能になる。
【００２１】
このように、１命令単位毎に補正処理し、次のデータを空き時間に処理することにより、プリント基板上の設計上の穴位置データ１０１から作成した、テーブル移動データ１０２とガルバノ移動データ１０３を用いて加工を進めることができるので、プリント基板毎に駆動用データを作成する必要がなくなり、加工の高速化を図ることができる。
【００２２】
【発明の効果】
明けるべき穴のプリント基板上の座標データから予め設計上のテーブル移動データ、ガルバノ移動データに変換したレーザ加工プログラムを作成し、プリント基板の位置基準マークを読み取って歪みや回転を補正する補正量を算出し、この補正量を用いてレーザ加工プログラムの１命令単位毎に補正し、Ｘ−Ｙテーブル、ガルバノミラー、レーザ発振源を駆動して実際の穴明け加工を行うので、プリント基板毎に駆動用データを作成する必要がなくなり、加工の高速化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のプリント基板用レーザ穴明け機の制御方法に係るレーザ加工プログラムの作成方法
【図２】本発明に係るレーザ加工プログラムから実際の加工までの処理方法
【図３】本発明に係るプリント基板穴明け用レーザ加工機の概略構成図
【図４】ガルバノミラー部とＸ−Ｙテーブル部の詳細図
【符号の説明】
１・・・プリント基板
２・・・位置基準マーク
１０・・・Ｘ−Ｙテーブル
１１・・・テーブル制御ユニット
２０・・・ガルバノミラー
２１・・・ガルバノ制御ユニット
３０・・・レーザ発振源
３１・・・レーザ制御ユニット
４０・・・カメラ
１００・・・位置基準マークの位置データ
１０１・・・穴位置データ
１０２・・・テーブル移動データ
１０３・・・ガルバノ移動データ
１０４・・・レーザ加工プログラム
２００・・・ＮＣ装置

Claims (1)

1. プリント基板にレーザで穴明け加工を行うレーザ加工機の制御方法において、明けるべき穴のプリント基板上の座標データから予め変換した設計上のテーブル移動データ、ガルバノ移動データにプリント基板について測定した位置基準マークの位置データを付け加えてレーザ加工プログラムを作成して記憶装置に記憶させ、
   まずプリント基板の位置基準マークの位置データを前記レーザ加工プログラムから読み取って歪みや回転を補正する補正量を算出した後、この補正量を用いて前記レーザ加工プログラムの１命令単位毎に前記テーブル移動データ、又は前記ガルバノ移動データを補正してそれぞれ実際にＸ−Ｙテーブルを駆動するためのテーブルデータ、又は実際にガルバノミラーを駆動するためのガルバノデータを作成し、Ｘ−Ｙテーブル、ガルバノミラー、レーザ発振源を駆動して実際の穴明け加工を行なっている間に、次の１命令単位の前記テーブル移動データ、又は前記ガルバノ移動データを補正することを特徴とするプリント基板穴明け用レーザ加工機の制御方法。

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