KR102470505B1 - Processing energy control method and laser processing device - Google Patents

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미쓰비시덴키 가부시키가이샤
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Abstract

종래의 가공 에너지의 제어 방법의 문제점이었던, 레이저 가공에서 사용하는 가공 에너지(44)에 경시적인 변동이 생겨 제품 기판(8a)의 가공 품질이 열화된다고 하는 점을 해소해, 제품 기판(8a)의 표면 상태를 색 공간에 있어서의 제1 값(41a)로 변환하는 제1 변환 공정과 기준 기판(8b)의 표면 상태를 색 공간에 있어서의 제2 값(41b)으로 변환하는 제2 변환 공정과, 제1 값(41a)와 제2 값(41b)의 차분인 색차(42)를 산출하는 색차 산출 공정과, 기준 기판(8b)을 레이저 가공하여 취득한 가공 변수(43)와 색차(42)의 관계에 대응하는 가공 정보에 기초하여, 제품 기판(8a)을 레이저 가공하는 레이저광의 가공 에너지(44)를 도출하는 에너지 도출 공정을 가진다. The problem of the conventional processing energy control method, which is that the processing energy 44 used in laser processing changes over time and the processing quality of the product substrate 8a deteriorates, is solved. A first conversion step of converting the surface state into a first value 41a in the color space and a second conversion step of converting the surface state of the reference substrate 8b into a second value 41b in the color space; , the color difference calculation step of calculating the color difference 42, which is the difference between the first value 41a and the second value 41b, and the processing variable 43 and the color difference 42 obtained by laser processing the reference substrate 8b. Based on the processing information corresponding to the relationship, it has an energy derivation step of deriving the processing energy 44 of the laser light for laser processing the product substrate 8a.

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Figure 112022084244954-pct00005

Description

가공 에너지의 제어 방법 및 레이저 가공 장치Processing energy control method and laser processing device

본 개시는 피가공재를 레이저 가공하는 레이저광의 가공 에너지의 제어 방법 및 레이저 가공 장치에 관한 것이다. The present disclosure relates to a method of controlling processing energy of a laser beam for laser processing a workpiece and a laser processing device.

동박(銅箔)과 수지층과 동박의 3층이 적층된 구조를 가지는 다층의 프린트 기판에 있어서, 프린트 기판의 층간의 전기적 접속을 행하는 비아 홀은, 프린트 기판의 표면에 레이저광을 조사하여 가공함으로써 형성된다. 탄산 가스 레이저를 사용한 레이저 가공 장치를 이용하여 비아 홀을 형성하는 경우, 천공 가공하는 공정보다도 전의 공정에서, 다층의 프린트 기판으로의 레이저광 흡수 처리의 공정을 실시한다. 한편, 자외 레이저를 사용한 레이저 가공 장치를 이용하여 비아 홀을 형성하는 경우는, 다층의 프린트 기판을 구성하는 동박에 레이저광 흡수 처리의 공정을 실시하지 않고, 동박 표면에 직접 레이저광을 조사하여 가공한다. 레이저 가공에서 사용하는 레이저광의 가공 에너지는, 동박이나 수지층의 종류나 두께, 소망하는 가공 구멍의 구멍 지름 등에 의해서 정해진다. 가공 에너지는, 실제로 제품을 생산하는 가공보다도 전에, 시험 가공 단계에서 설정되고, 가공 에너지를 설정한 후에 양산 가공으로 이행한다. 양산 가공에 있어서, 다층의 프린트 기판의 레이저광 흡수 처리에 편차가 있는 경우, 또는 동박 표면의 산화 반응 등의 상태에 편차가 있는 경우, 가공 구멍의 구멍 지름이 원하는 범위 외가 되는 경우가 발생하여, 도통 불량 등의 제품 불량에 이른다. In a multilayer printed circuit board having a structure in which three layers of copper foil, resin layer, and copper foil are laminated, via holes for electrical connection between the layers of the printed board are processed by irradiating laser light to the surface of the printed board. is formed by In the case of forming a via hole using a laser processing device using a carbon dioxide gas laser, a laser light absorption treatment for a multi-layered printed circuit board is performed in a step prior to the drilling process. On the other hand, in the case of forming a via hole using a laser processing device using an ultraviolet laser, the copper foil constituting the multilayer printed circuit board is not subjected to a laser light absorption treatment step, and the surface of the copper foil is directly irradiated with a laser beam for processing do. The processing energy of the laser beam used in laser processing is determined by the type and thickness of the copper foil or resin layer, the hole diameter of the desired processing hole, and the like. The processing energy is set in the trial processing step prior to the processing to actually produce the product, and after setting the processing energy, the process proceeds to mass production processing. In mass production processing, when there is variation in the laser light absorption treatment of the multi-layer printed circuit board or when there is variation in the state of the oxidation reaction on the surface of the copper foil, the hole diameter of the processing hole may be outside the desired range, This leads to product defects such as poor conduction.

이 때문에, 레이저광이 전파되는 광로 중에, 다층의 프린트 기판의 표면 관찰을 행하는 촬상 수단을 마련한 레이저 가공 장치가 개시되어 있다. 이 레이저 가공 장치에서는, 레이저광을 전파시킴과 아울러, 다층의 프린트 기판의 표면을 조명 하는 조명광을 전파시키는 광학 소자를 광로 중에 복수 배치한다. 그리고, 레이저광과 동일 파장의 조명광을, 레이저광과 같은 축에서 다층의 프린트 기판에 조사하고, 그 표면을 촬상 수단인 TV 카메라로 촬영하여, 화상의 처리를 행한다. 그리고, 화상을 처리한 표면의 밝기 분포로부터 다층의 프린트 기판의 표면의 흡수율을 구하고, 흡수율에 따라 천공 가공에 최적인 에너지가 되도록, 가공 에너지를 제어한다. For this reason, a laser processing apparatus is disclosed in which an imaging means for observing the surface of a multilayer printed circuit board is provided in an optical path through which laser light propagates. In this laser processing apparatus, a plurality of optical elements for propagating illumination light for illuminating the surface of a multi-layer printed circuit board are arranged in an optical path while propagating a laser beam. Then, illumination light having the same wavelength as the laser light is irradiated on the multilayer printed circuit board on the same axis as the laser light, and the surface is photographed by a TV camera serving as an imaging unit, and an image is processed. Then, the absorptance of the surface of the multi-layered printed circuit board is obtained from the brightness distribution of the image-processed surface, and processing energy is controlled according to the absorptance so that the energy is optimal for drilling.

특허 문헌 1 : 일본 특개 평04―288988호 공보(제8페이지, 제1도)Patent Document 1: Japanese Patent Laid-Open No. 04-288988 (Page 8, Figure 1)

종래의 레이저 가공 장치에서는, 다층의 프린트 기판의 표면의 화상을 처리한 밝기 분포로부터 표면의 흡수율을 구하여, 최적인 에너지가 되도록 가공 에너지를 제어하는 것이 가능하다. 그러나, 촬상용의 조명광의 광원의 경시 열화 등에 의해, 조명광의 광량과 가공 에너지의 상대 관계에 차이가 생기면, 경시적으로 가공 품질이 열화된다고 하는 문제가 있다. In a conventional laser processing apparatus, it is possible to obtain the absorption rate of the surface from the brightness distribution obtained by processing the image of the surface of the multilayer printed circuit board, and to control the processing energy so as to be the optimum energy. However, when a difference occurs in the relative relationship between the light quantity of the illumination light and the processing energy due to deterioration of the light source for imaging with time or the like, there is a problem that the processing quality deteriorates over time.

또, 천공 가공을 행하는 레이저 가공 장치에서 사용하는 레이저광의 광 에너지 밀도가 높기 때문에, 레이저광과 조명광을 전파시키는 광학 소자에 실시된 박막이 경시적으로 열화되고, 그 결과, 광학 소자의 표면의 흡수율이 증가한다. 조명광의 광원의 광량에 변화는 없지만, 조명광의 전파와 레이저광의 전파의 역할을 겸하는 광학 소자가 열화되면, 밝기 분포를 정확하게 측정할 수 없어, 경시적으로 가공 품질이 열화된다고 하는 문제가 있다. In addition, since the light energy density of the laser light used in the laser processing apparatus for drilling is high, the thin film applied to the optical element for propagating the laser light and the illumination light deteriorates over time, and as a result, the absorptance of the surface of the optical element this increases There is no change in the light quantity of the light source of the illumination light, but if the optical element that serves both the propagation of the illumination light and the propagation of the laser light deteriorates, the brightness distribution cannot be accurately measured, and there is a problem that the processing quality deteriorates over time.

또한, 종래의 레이저 가공 장치는, 조명 설치 환경 하에서 설치되고, 또한 다층의 프린트 기판의 반입이나 반출을 행하는 장치 등의 주변 장치와 조합되지만, 종래의 레이저 가공 장치에서는, 조명 설치 환경이나 조합된 주변 장치가 발산하는 조명광의 조도나 색에 변화가 생겼을 경우의 배려를 하지 않아, 조명 설치 환경이나 조합된 주변 장치가 발산하는 조명광의 조도나 색에 변화가 생김에 따라, 밝기 분포를 정확하게 측정할 수 없어, 가공 품질이 열화된다고 하는 문제가 있다. In addition, a conventional laser processing device is installed in a lighting installation environment and is combined with a peripheral device such as a device for carrying in and out of a multilayer printed circuit board, but in a conventional laser processing device, a lighting installation environment and a combined peripheral It is not possible to accurately measure the brightness distribution as there is a change in the illumination intensity or color of the illumination light emitted by the device without considering the change in the illumination installation environment or the combined peripheral device. No, there is a problem that processing quality deteriorates.

본 개시는 상술과 같은 문제점을 해결하기 위해서 이루어진 것으로, 양산 가공에 있어서, 복수의 피가공재 중에서 레이저광의 흡수율의 변화가 생겼을 경우, 또는 흡수율 측정 수단이 경시적으로 열화됐을 경우, 나아가서는 주변 환경의 조명 상태에 변화가 생겼을 경우에도, 안정된 레이저 가공을 행할 수 있는 레이저광의 가공 에너지의 제어 방법 및 레이저 가공 장치를 얻는 것을 목적으로 한다. The present disclosure has been made to solve the above problems, and in mass production processing, when a change in laser light absorption occurs among a plurality of workpiece materials, or when an absorption rate measuring means deteriorates with time, furthermore, the surrounding environment It is an object to obtain a control method of processing energy of a laser beam and a laser processing device capable of performing stable laser processing even when a change occurs in the illumination state.

본 개시에 따른 가공 에너지의 제어 방법에 있어서는, 피가공재의 표면 상태를 색 공간에 있어서의 제1 값으로 변환하는 제1 변환 공정과, 기준재(基準材)의 표면 상태를 색 공간에 있어서의 제2 값으로 변환하는 제2 변환 공정과, 제1 값과 제2 값의 차분인 색차를 산출하는 색차 산출 공정과, 기준재를 레이저 가공하여 취득한 가공 변수와 색차의 관계에 대응하는 가공 정보에 기초하여, 피가공재를 레이저 가공하는 레이저광의 가공 에너지를 도출하는 에너지 도출 공정을 가진다. In the processing energy control method according to the present disclosure, a first conversion step of converting a surface state of a workpiece into a first value in a color space, and a surface state of a reference material in a color space A second conversion step of converting into a second value, a color difference calculation step of calculating a color difference that is the difference between the first value and the second value, and processing information corresponding to the relationship between the processing variable and the color difference obtained by laser processing the reference material. Based on this, it has an energy derivation step of deriving the processing energy of the laser light for laser processing the workpiece.

본 개시는 기준재를 레이저 가공하여 취득한 가공 변수와 색차의 관계에 대응하는 가공 정보에 기초하여 얻어진 가공 에너지에 의해, 피가공재를 레이저 가공하므로, 제품 기판의 표면의 흡수율의 변화에 따라서, 가공 에너지를 제어하여, 제품 기판으로의 안정된 레이저 가공을 용이하게 행하는 것이 가능하게 된다고 하는 효과를 달성한다. In the present disclosure, since a material to be processed is laser processed using processing energy obtained based on processing information corresponding to a relationship between processing variables and color differences obtained by laser processing a reference material, processing energy is changed according to a change in absorption rate of the surface of a product substrate. is controlled to achieve the effect of making it possible to easily perform stable laser processing on product substrates.

도 1은 본 개시의 실시예 1을 나타내는 레이저 가공 장치의 개략 구성도이다.
도 2는 본 개시의 실시예 1을 나타내는 가공 제어 장치의 기능 블록도이다.
도 3은 본 개시의 실시예 1을 나타내는 제품 기판의 레이저 가공에 있어서의 가공 에너지에 대한 가공 구멍의 직경의 편차의 설명도이다.
도 4는 본 개시의 실시예 1을 나타내는 제품 기판의 색차와 가공 구멍의 직경의 설명도이다.
도 5는 본 개시의 실시예 1을 나타내는 레이저 가공 장치의 가공 에너지 제어에 있어서의 동작 처리 플로우이다.
도 6은 본 개시의 실시예 2를 나타내는 레이저 가공 장치의 가공 에너지 제어에 있어서의 동작 처리 플로우이다.
도 7은 본 개시의 실시예 3을 나타내는 레이저 가공 장치의 가공 에너지 제어에 있어서의 동작 처리 플로우이다. 1 is a schematic configuration diagram of a laser processing apparatus showing Example 1 of the present disclosure.
2 is a functional block diagram of a process control device showing a first embodiment of the present disclosure.
Fig. 3 is an explanatory diagram of deviation of the diameter of a processing hole with respect to processing energy in laser processing of a product substrate showing Example 1 of the present disclosure.
4 is an explanatory view of the color difference and the diameter of the processing hole of the product substrate showing Example 1 of the present disclosure.
5 is an operational processing flow in processing energy control of the laser processing apparatus according to the first embodiment of the present disclosure.
6 is an operation processing flow in processing energy control of the laser processing apparatus according to the second embodiment of the present disclosure.
7 is an operation processing flow in processing energy control of the laser processing apparatus according to the third embodiment of the present disclosure.

실시예 1.Example 1.

도 1은 본 개시의 실시예 1을 나타내는 천공 가공을 행하는 레이저 가공 장치의 개략 구성도이다. 도 1에 나타내는 레이저 가공 장치(100)는, 레이저광 발진부인 레이저 발진기(1)와, 반사 미러(3a, 3b)와, 에너지 제어부(4)와, 갈바노 스캐너(5a, 5b)와, fθ 렌즈(6)와, XY 테이블(7)과, 흡수율 측정부(10)와, 가공 제어 장치(11)로 구성된다. 레이저 발진기(1)로부터 펄스로서 출사된 레이저광(2a)은, 반사 미러(3a)에서 반사되어 에너지 제어부(4)로 전파된다. 에너지 제어부(4)는 레이저광(2a)을 원하는 에너지로 조정하는 장치이다. 에너지 제어부(4)에 의해 에너지 조정된 레이저광(2b)은, 반사 미러(3b)에서 반사되어 갈바노 스캐너(5a와 5b)로 전파된다. 1 is a schematic configuration diagram of a laser processing apparatus for drilling according to Example 1 of the present disclosure. The laser processing apparatus 100 shown in FIG. 1 includes a laser oscillator 1 as a laser beam oscillation unit, reflection mirrors 3a and 3b, an energy control unit 4, galvano scanners 5a and 5b, and fθ It consists of the lens 6, the XY table 7, the absorptivity measurement part 10, and the process control apparatus 11. The laser light 2a emitted as a pulse from the laser oscillator 1 is reflected by the reflection mirror 3a and propagated to the energy control unit 4. The energy controller 4 is a device that adjusts the laser light 2a to a desired energy. The laser beam 2b whose energy has been adjusted by the energy controller 4 is reflected by the reflection mirror 3b and propagated to the galvano scanners 5a and 5b.

갈바노 스캐너(5a)는 피가공재인 제품 기판(8a)에 대한 레이저광(2b)의 조사 위치를 X방향으로 주사하고, 갈바노 스캐너(5b)는 제품 기판(8a)에 대한 레이저광(2b)의 조사 위치를 Y방향으로 주사한다. 갈바노 스캐너(5a와 5b)에 의해서 이차원 방향으로 주사된 레이저광(2b)은, fθ 렌즈(6)로 전파된다. 제품 기판(8a)은 다층의 프린트 기판이며, 동박과 수지층과 동박의 3층이 적층된 구조를 가지지만, 표면에 레이저광 흡수 처리가 실시된 동박을 이용해도 되고, 동박 표면에 추가로 유기층을 마련해도 된다. The galvano scanner 5a scans the irradiation position of the laser beam 2b on the product substrate 8a, which is a workpiece, in the X direction, and the galvano scanner 5b scans the laser beam 2b on the product substrate 8a. ) is scanned in the Y direction. The laser beam 2b scanned in the two-dimensional direction by the galvano scanners 5a and 5b propagates to the fθ lens 6. The product substrate 8a is a multi-layer printed circuit board, and has a structure in which three layers of copper foil, resin layer, and copper foil are laminated. However, copper foil having a laser light absorption treatment applied to the surface may be used, and an organic layer may be added to the surface of the copper foil. can provide

fθ 렌즈(6)는 레이저광(2b)을 XY 테이블(7)에 재치된 제품 기판(8a)에 집광시키는 렌즈이다. XY 테이블(7)은 장착된 구동 기구(12a와 12b)에 의해서 X방향과 Y방향의 이차원 방향으로 이동 가능하다. XY 테이블(7)은 제품 기판(8a)을 재치하기 위한 영역(9a)과, 기준재인 기준 기판(8b)을 재치하기 위한 영역(9b)을 가진다. The fθ lens 6 is a lens that condenses the laser beam 2b onto the product substrate 8a placed on the XY table 7. The XY table 7 is movable in the two-dimensional direction of the X direction and the Y direction by the drive mechanism 12a and 12b mounted|mounted. The XY table 7 has an area 9a for placing the product substrate 8a and an area 9b for placing the reference substrate 8b as a reference material.

흡수율 측정부(10)는 화상 취득부(10a)와 화상 처리부(10b)로 구성된다. 화상 취득부(10a)는 특정 파장의 조명광을 조사하여 XY 테이블(7)에 재치된 제품 기판(8a)과 기준 기판(8b)의 표면 상태의 화상을 취득하는 장치이며, 화상 취득부(10a)에서 취득한 제품 기판(8a)과 기준 기판(8b)의 표면 상태의 화상은, 화상 처리부(10b)로 송신된다. 화상 처리부(10b)는 천공 가공에서 사용하는 다양한 데이터를 해석하여, 그 해석 데이터를 가공 제어 장치(11)로 송신한다. The absorptivity measurement unit 10 is composed of an image acquisition unit 10a and an image processing unit 10b. The image acquisition unit 10a is a device that acquires an image of the surface state of the product substrate 8a and the reference substrate 8b placed on the XY table 7 by irradiating illumination light of a specific wavelength, and the image acquisition unit 10a The acquired images of the surface states of the product substrate 8a and the reference substrate 8b are transmitted to the image processing unit 10b. The image processing unit 10b analyzes various data used in punching processing and transmits the analyzed data to the processing control device 11.

가공 제어 장치(11)는 레이저 발진기(1)와, 에너지 제어부(4)와, 흡수율 측정부(10)와, 갈바노 스캐너(5a, 5b)와, XY 테이블(7)에 접속되어 있고, 레이저 가공 장치(100)의 전체를 제어한다. 또, 가공 제어 장치(11)는 천공 가공에서 사용하는 다양한 해석 데이터를 격납하는 메모리 영역을 가진다. The process control device 11 is connected to the laser oscillator 1, the energy control unit 4, the absorptivity measurement unit 10, the galvano scanners 5a and 5b, and the XY table 7, and the laser The entire processing device 100 is controlled. In addition, the processing control device 11 has a memory area for storing various analysis data used in drilling processing.

레이저 가공 장치(100)에서는, 제품 기판(8a)의 양산 가공을 개시하기 전에, 가공 제어 장치(11)에 미리 등록된 제품 기판(8a)의 천공 가공에 필요한 가공 에너지가 되도록, 에너지 제어부(4)에 의해 에너지를 조정한다. In the laser processing device 100, before starting the mass production processing of the product substrate 8a, the energy control unit 4 is set to the processing energy required for the drilling process of the product substrate 8a registered in advance in the process control device 11. ) to adjust the energy.

도 2는 본 개시의 실시예 1을 나타내는 가공 제어 장치의 기능 블록도이다. 가공 제어 장치(11)는 내부에 화상 처리부(10b)에서 변환한 제품 기판(8a)과 기준 기판(8b)의 색 공간의 값의 차분인 색차를 산출하는 색차 산출부(11a)와, 색차에 상한의 값과 하한의 값을 마련하고, 색차가 허용 범위를 초과하면 레이저 가공을 중지하는 판단을 행하는 가공 판단부(11b)를 구비한다. 색차 산출부(11a)는 화상 처리부(10b)에 접속되고, 가공 판단부(11b)는 레이저 발진기(1)와 에너지 제어부(4)에 접속되어 있다. 2 is a functional block diagram of a process control device showing a first embodiment of the present disclosure. The process control device 11 includes a color difference calculator 11a that calculates a color difference, which is a difference between the color space values of the product substrate 8a and the reference substrate 8b converted by the image processing unit 10b, and An upper limit value and a lower limit value are provided, and a process determination unit 11b is provided to make a decision to stop laser processing when the color difference exceeds the permissible range. The color difference calculation unit 11a is connected to the image processing unit 10b, and the process determination unit 11b is connected to the laser oscillator 1 and the energy control unit 4.

도 3은 본 개시의 실시예 1을 나타내는 제품 기판의 천공 가공에 있어서의 가공 에너지에 대한 가공 구멍의 직경의 편차의 설명도이다. 가공 구멍의 직경의 상한의 값(30a)과 하한의 값(30b)은, 고객마다 요구되는 가공 구멍의 품질값에 기초하여서 결정한다. 예를 들면, 가공 구멍의 직경의 상한의 값(30a)과 하한의 값(30b)의 중간값을 목표의 가공 구멍의 직경(31)으로 한다. 천공 가공에서 이용하는 가공 에너지를 설정하기 위해서, 양산 가공보다도 전에, 미리 시험 기판을 이용하여 천공 가공을 행하여, 가공 에너지를 변화시켰을 때 얻어지는 가공 구멍의 직경의 추이선(32)에 기초하여, 목표의 가공 구멍의 직경(31)이 얻어지는 가공 기준 에너지(33)를 설정한다. Fig. 3 is an explanatory diagram of deviation of the diameter of a processing hole with respect to processing energy in drilling processing of a product substrate according to Example 1 of the present disclosure. The upper limit value 30a and the lower limit value 30b of the diameter of the processed hole are determined based on the quality value of the processed hole required for each customer. For example, the middle value of the upper limit value 30a and the lower limit value 30b of the diameter of a process hole is set as the diameter 31 of a target process hole. In order to set the processing energy used in the drilling process, prior to the mass production process, the drilling process is performed using a test board in advance, and based on the transition line 32 of the diameter of the drilled hole obtained when the machining energy is changed, The processing reference energy 33 from which the diameter 31 of the processing hole is obtained is set.

제품 기판(8a)의 표면 재료, 혹은 표면 처리가 같더라도 제품 기판(8a)의 제조 편차 등에 의해서, 복수의 제품 기판(8a) 사이의 표면의 흡수율이 미묘하게 달라, 예를 들면, 1개의 제품 기판(8a)에서 선정한 가공 기준 에너지(33)를 이용하여 복수의 제품 기판(8a)을 가공했을 경우, 도 3에 나타내는 복수의 제품 기판(8a)의 구멍 지름 결과군(34)과 같이, 실제로 가공한 가공 구멍의 직경이 가공 구멍의 직경의 상한의 값(30a)과 하한의 값(30b)의 범위를 만족하지 않고, 그 결과, 가공 불량이 되는 제품 기판(8a)이 발생하는 경우가 있다. Even if the surface material or surface treatment of the product substrates 8a is the same, the absorption rate of the surface between the plurality of product substrates 8a is subtly different due to manufacturing variations of the product substrates 8a. When a plurality of product substrates 8a are processed using the processing reference energy 33 selected for the substrate 8a, as shown in the hole diameter result group 34 of the plurality of product substrates 8a shown in FIG. 3, actually The diameter of the processed hole does not satisfy the range of the upper limit value 30a and the lower limit value 30b of the diameter of the processed hole, and as a result, a defective product substrate 8a may occur. .

도 4는 본 개시의 실시예 1을 나타내는 제품 기판의 색차와 가공 구멍의 직경의 설명도이다. 물체의 색 공간은, 그 물체의 흡수율의 특성으로 정해지므로, 제품 기판(8a)의 제조 편차 등에 의해 생기는 복수의 제품 기판(8a) 사이의 표면의 흡수율의 차는, 제품 기판(8a)의 표면의 색차인 색 공간의 차분과 관계지을 수 있다. 도 4에서는, 가공 기준 에너지(33)를 소정의 값으로 설정하여 가공했을 때, 목표의 가공 구멍의 직경(31)이 얻어지는 시험 기판의 표면의 색차를 기준인 제로로 하고 있다. 도 4에 나타내는 것처럼, 색차가 양의 부호인 색차 영역(40a)에서는, 목표의 가공 구멍의 직경(31)에 대해서 가공 구멍의 직경이 작아지는 경향이 있고, 한편 색차가 음의 부호인 색차 영역(40b)에서는, 목표의 가공 구멍의 직경(31)에 대해서, 가공 구멍의 직경이 커지는 경향이 있다. 도 4에서는, 색 공간에 있어서의 명도의 차로부터 구한 색차와 가공 구멍의 직경의 관계를 나타내고 있지만, 채도, 혹은 명도와 채도 모두로부터 색차를 산출해도 된다. 4 is an explanatory view of the color difference and the diameter of the processing hole of the product substrate showing Example 1 of the present disclosure. Since the color space of an object is determined by the characteristics of the absorptivity of the object, the difference in absorptivity of the surfaces of the plurality of product substrates 8a caused by manufacturing variations of the product substrates 8a, etc. It can be related to the difference in color space, which is color difference. In FIG. 4 , when processing is performed with the processing standard energy 33 set to a predetermined value, the color difference of the surface of the test substrate from which the target processing hole diameter 31 is obtained is set to zero as a standard. As shown in FIG. 4 , in the color difference region 40a in which the color difference is a positive sign, the diameter of the processed hole tends to be smaller with respect to the target diameter 31 of the processed hole, while the color difference is a negative sign in the color difference region 40a. In (40b), the diameter of the processing hole tends to be larger than the target diameter 31 of the processing hole. In Fig. 4, the relationship between the color difference obtained from the difference in lightness in the color space and the diameter of the hole is shown, but the color difference may be calculated from saturation or both brightness and chroma.

다음에 천공 가공의 절차에 대해서 설명한다. 우선 처음에, 도 3의 결과를 기본으로 하여, 가공 에너지를 변화시켰을 때 얻어지는 가공 구멍의 직경의 추이선(32)으로부터, 가공 에너지와 가공 구멍의 직경의 관계에 대응하는 함수식을 도출해 둔다. 다음에, 고객으로부터 주어지는 가공 구멍의 직경의 상한의 값(30a)과 하한의 값(30b)으로부터 목표의 가공 구멍의 직경(31)을 결정하여, 목표의 가공 구멍의 직경(31)이 얻어지는 가공 기준 에너지(33)를 설정한다. 다음에, 가공 기준 에너지(33)의 값과 가공 에너지와 가공 구멍의 직경의 관계에 대응하는 함수식을 가공 제어 장치(11)에 격납한다. 또한, 이 개시에서는, 가공 기준 에너지(33)와, 가공 에너지와 가공 구멍의 직경의 관계에 대응하는 함수식을 도출하기 위해서 사용하는 시험 기판은, XY 테이블(7)에 재치되는 기준 기판(8b)으로 하고 있다. Next, the procedure of the drilling process is explained. First, based on the results of FIG. 3 , a function expression corresponding to the relationship between the machining energy and the diameter of the machining hole is derived from the trend line 32 of the diameter of the machining hole obtained when the machining energy is changed. Next, the diameter 31 of the target machining hole is determined from the upper limit value 30a and the lower limit value 30b of the diameter of the machining hole given by the customer, so that the diameter 31 of the target machining hole is obtained. Set the reference energy (33). Next, a function expression corresponding to the value of the processing reference energy 33 and the relationship between the processing energy and the diameter of the processing hole is stored in the processing control device 11 . In addition, in this disclosure, the test substrate used to derive a functional expression corresponding to the relationship between the processing reference energy 33 and the processing energy and the diameter of the processing hole is a reference substrate 8b placed on the XY table 7 is doing

다음에, 양산 가공보다도 전에, 도 4의 결과를 기본으로 하여, 복수의 제품 기판(8a)에 대해서, 제품 기판(8a)과 기준 기판(8b)의 색차(42)와, 가공 기준 에너지(33)로 가공했을 때의 가공 구멍의 직경의 관계를 나타내는 추이선(35)으로부터, 색차와 가공 구멍의 직경의 관계에 대응하는 함수식을 도출해 둔다. 색차(42)는 화상 취득부(10a)에서 취득한 제품 기판(8a)과 기준 기판(8b)의 표면 상태의 화상을, 화상 처리부(10b)에서 색 공간의 값으로 변환 처리하고, 제품 기판(8a)과 기준 기판(8b)의 색 공간의 값의 차분을 산출하는 것에 의해서 도출된다. 색차(42)의 산출은, 도 2에 나타내는 가공 제어 장치(11)의 내부에 있는 색차 산출부(11a)에서 행한다. 다음에, 산출한 색차와 가공 구멍의 직경의 관계에 대응하는 함수식을 가공 제어 장치(11)에 격납한다.Next, prior to mass production processing, based on the results of FIG. 4 , for a plurality of product substrates 8a, the color difference 42 between the product substrate 8a and the reference substrate 8b and the processing reference energy 33 ), a function expression corresponding to the relationship between the color difference and the diameter of the processed hole is derived from the trend line 35 showing the relationship between the diameter of the processed hole when the process is processed. The color difference 42 is obtained by converting the image of the surface state of the product substrate 8a and the reference substrate 8b acquired by the image acquisition unit 10a into a color space value in the image processing unit 10b, and processing the product substrate 8a. ) and the value of the color space of the reference substrate 8b. The color difference 42 is calculated by the color difference calculator 11a inside the process control device 11 shown in FIG. 2 . Next, a function expression corresponding to the relationship between the calculated color difference and the diameter of the processing hole is stored in the processing control device 11 .

도 5는 본 개시의 실시예 1을 나타내는 레이저 가공 장치의 가공 에너지 제어에 있어서의 동작 처리 플로우이다. XY 테이블(7)의 영역(9a)에 제품 기판(8a)을 재치함과 아울러, 영역(9b)에 기준 기판(8b)을 재치한다. 기준 기판(8b)은 가공 기준 에너지(33)와 가공 에너지와 가공 구멍의 직경의 관계에 대응하는 함수식을 도출하는 시험 기판이다. 5 is an operational processing flow in processing energy control of the laser processing apparatus according to the first embodiment of the present disclosure. While the product substrate 8a is placed on the area 9a of the XY table 7, the reference substrate 8b is placed on the area 9b. The reference substrate 8b is a test substrate for deriving a function expression corresponding to the processing reference energy 33 and the relationship between the processing energy and the diameter of the processing hole.

제품 기판(8a)으로의 가공 에너지의 제어 플로우를 도 5에 기초하여 설명한다. 우선, 제2 변환 공정에 대해 설명한다. 가공 제어 장치(11)는 XY 테이블(7)을 이동시켜, 화상 취득부(10a)에서 기준 기판(8b)의 표면 상태의 화상을 취득한다(스텝 S401). 다음에, 기준 기판(8b)의 표면 상태의 화상을 화상 처리부(10b)에서 색 공간에 있어서의 제2 값(41b)으로 변환 처리하여(스텝 S402), 가공 제어 장치(11)의 메모리 영역에 격납한다. 이 개시에서는, 복수 회, 또는 복수의 위치에서 기준 기판(8b)의 표면 상태의 화상을 취득하여, 색 공간에 있어서의 제2 값(41b)을 취득하면, 색 공간에 있어서의 제2 값(41b)으로의 변환 신뢰성이 유지된다. A control flow of processing energy to the product substrate 8a will be described based on FIG. 5 . First, the second conversion process will be described. The process control device 11 moves the XY table 7 and acquires an image of the surface state of the reference substrate 8b in the image acquisition unit 10a (step S401). Next, the image of the surface state of the reference substrate 8b is converted into the second value 41b in the color space in the image processing unit 10b (step S402), and stored in the memory area of the process control device 11. store away In this disclosure, when images of the surface state of the reference substrate 8b are acquired a plurality of times or at a plurality of positions, and the second value 41b in the color space is obtained, the second value in the color space ( Conversion reliability to 41b) is maintained.

다음에, 제1 변환 공정에 대해 설명한다. 가공 제어 장치(11)는 XY 테이블(7)을 이동시켜, 화상 취득부(10a)에서 제품 기판(8a)의 표면 상태의 화상을 취득한다(스텝 S403). 제품 기판(8a)의 표면 상태의 화상을 화상 처리부(10b)에서 색 공간에 있어서의 제1 값(41a)으로 변환 처리하여(스텝 S404), 가공 제어 장치(11)의 메모리 영역에 격납한다. 이 개시에서는, 복수 회, 또는 복수의 위치에서 제품 기판(8a)의 표면 상태의 화상을 취득하여, 색 공간에 있어서의 제1 값(41a)을 취득하면, 색 공간에 있어서의 제1 값(41a)으로의 변환 신뢰성이 유지된다. Next, a 1st conversion process is demonstrated. The process control device 11 moves the XY table 7 and acquires an image of the surface state of the product substrate 8a in the image acquisition unit 10a (step S403). The image of the surface state of the product substrate 8a is converted into a first value 41a in the color space in the image processing unit 10b (step S404), and stored in the memory area of the process control device 11. In this disclosure, when images of the surface state of the product substrate 8a are acquired a plurality of times or at a plurality of positions, and the first value 41a in the color space is acquired, the first value in the color space ( Conversion reliability to 41a) is maintained.

다음에, 색차 산출 공정에 대해 설명한다. 가공 제어 장치(11)는 메모리 영역에 격납된 기준 기판(8b)의 제2 값(41b)과 제품 기판(8a)의 제1 값(41a)의 차분으로부터, 색차(42)를 산출한다(스텝 S405). 다음에, 가공 제어 장치(11)는 산출한 색차(42)와, 가공 제어 장치(11)에 격납되어 있는, 색차와 기준 기판(8b)을 천공 가공하여 취득한 가공 변수인 가공 구멍의 직경의 관계에 대응하는 함수식을 읽어내어(스텝 S406), 색차(42)에서 가공되는 가공 구멍의 직경(43)을 도출한다(스텝 S407). 이 개시에서는, 색차와 기준 기판(8b)을 천공 가공하여 취득한 가공 구멍의 직경의 관계에 대응하는 함수식이 가공 정보가 된다. Next, the color difference calculation process will be described. The process control device 11 calculates the color difference 42 from the difference between the second value 41b of the reference substrate 8b stored in the memory area and the first value 41a of the product substrate 8a (step S405). Next, the processing controller 11 has a relationship between the calculated color difference 42, the color difference stored in the processing controller 11, and the diameter of a processing hole, which is a processing variable obtained by drilling the reference substrate 8b. The function expression corresponding to is read (step S406), and the diameter 43 of the processing hole processed at the color difference 42 is derived (step S407). In this disclosure, a function expression corresponding to a relationship between a color difference and a diameter of a processing hole obtained by drilling the reference substrate 8b becomes processing information.

다음에, 에너지 도출 공정에 대해 설명한다. 가공 제어 장치(11)는 미리 설정되어 있는 목표의 가공 구멍의 직경(31)을 읽어내고(스텝 S408), 읽어낸 목표의 가공 구멍의 직경(31)과 가공 구멍의 직경(43)의 차 Δd를 산출한다(스텝 S409). 다음에, 가공 제어 장치(11)는 가공 제어 장치(11)에 격납되어 있는 가공 에너지와 가공 구멍의 직경의 관계에 대응하는 함수식을 읽어내어(스텝 S410), 목표의 가공 구멍의 직경(31)과 가공 구멍의 직경(43)의 차 Δd를 보완하기 위한 보완 가공 에너지 ΔE를 산출한다(스텝 S411). 이 개시에서는, 가공 에너지와 가공 구멍의 직경의 관계에 대응하는 함수식이 가공 정보가 된다. 다음에, 가공 제어 장치(11)는 가공 기준 에너지(33)에 보완 가공 에너지 ΔE를 고려함으로써, 제품 기판(8a)에서 목표의 가공 구멍의 직경(31)을 달성하기 위한 가공 에너지(44)를 산출한다(스텝 S412). 다음에, 가공 제어 장치(11)는 레이저광(2b)의 에너지가 산출한 가공 에너지(44)가 되도록, 에너지 제어부(4)로 지령하여(스텝 S413), 에너지 제어부(4)에 의해 조정된 가공 에너지(44)로, 제품 기판(8a)의 가공을 행한다. Next, the energy derivation process is explained. The processing control device 11 reads the diameter 31 of the target processing hole set in advance (step S408), and the difference between the read diameter 31 of the target processing hole and the diameter 43 of the processing hole Δd is calculated (step S409). Next, the processing controller 11 reads a function expression corresponding to the relationship between the processing energy stored in the processing controller 11 and the diameter of the processing hole (step S410), and obtains the target diameter 31 of the processing hole. Complementary machining energy ΔE for compensating for the difference Δd between and the diameter 43 of the machining hole is calculated (step S411). In this disclosure, a function expression corresponding to the relationship between machining energy and diameter of a machining hole becomes machining information. Next, the processing control device 11 sets the processing energy 44 for achieving the target processing hole diameter 31 in the product substrate 8a by considering the processing reference energy 33 and the complementary processing energy ΔE. It is calculated (step S412). Next, the processing control device 11 commands the energy control unit 4 so that the energy of the laser beam 2b becomes the calculated processing energy 44 (step S413), and the energy control unit 4 adjusts the With the processing energy 44, the product substrate 8a is processed.

천공 가공이 완료된 제품 기판(8a)은 XY 테이블(7)로부터 반출되고, 다음의 새로운 제품 기판(8a)이 XY 테이블(7)의 영역(9a)으로 재치된다. 새로운 제품 기판(8a)에 대해서도, 도 5에 나타내는 동작 처리 플로우와 마찬가지로, 제품 기판(8a)과 기준 기판(8b)의 표면 상태의 화상으로부터 산출한 색차(42)로부터, 목표의 가공 구멍의 직경(31)을 달성하기 위한 가공 에너지(44)가 되도록, 에너지 제어부(4)로 레이저광(2b)의 에너지를 조정하여, 천공 가공을 행한다. 이것에 의해, 제품 기판(8a)의 제조 편차 등에 의해, 제품 기판(8a)의 표면의 흡수율에 변화가 생겼을 경우에도, 색차(42)로부터 가공 에너지(44)를 산출하여, 가공 에너지(44)를 제어함으로써, 가공 구멍의 직경의 상한의 값(30a)과 하한의 값(30b)의 범위를 만족하는 천공 가공을 행할 수 있다. The product board|substrate 8a on which the drilling process was completed is carried out from the XY table 7, and the next new product board|substrate 8a is placed in the area|region 9a of the XY table 7. Also for the new product substrate 8a, similar to the operation processing flow shown in FIG. 5, from the color difference 42 calculated from the image of the surface state of the product substrate 8a and the reference substrate 8b, The energy of the laser beam 2b is adjusted by the energy control unit 4 so that it becomes the processing energy 44 for achieving (31), and drilling processing is performed. As a result, even when a change occurs in the absorptivity of the surface of the product substrate 8a due to manufacturing variation of the product substrate 8a, the processing energy 44 is calculated from the color difference 42, and the processing energy 44 By controlling, it is possible to perform drilling processing that satisfies the range of the upper limit value 30a and the lower limit value 30b of the diameter of the hole.

본 개시의 실시예 1에서는, 제품 기판(8a)의 단체(單體)의 색 공간에 있어서의 값뿐만이 아니라, 가공 기준 에너지(33)를 선정한 제품 기판(8a)과 기준 기판(8b)의 표면의 색 공간에 있어서의 2개의 값의 차분으로부터 산출한 색차(42)로부터 가공 에너지(44)를 도출하므로, 흡수율 측정부(10)의 열화 정도나 레이저 가공 장치(100)가 설치되는 조명 설치 환경이나 조합된 주변 장치가 발산하는 조명광의 조도나 색 영향에 의존하지 않고, 제품 기판(8a)의 표면의 흡수율의 변화에 따라서, 가공 에너지(44)를 제어하여, 제품 기판(8a)으로의 안정된 천공 가공을 용이하게 행하는 것이 가능해진다. In Example 1 of the present disclosure, not only the values in the color space of the product substrate 8a alone, but also the surface of the product substrate 8a and the reference substrate 8b are selected for the processing reference energy 33. Since the processing energy 44 is derived from the color difference 42 calculated from the difference between the two values in the color space of , the degree of deterioration of the absorptivity measuring unit 10 or the lighting installation environment in which the laser processing device 100 is installed The processing energy 44 is controlled according to the change in the absorption rate of the surface of the product substrate 8a without depending on the illumination intensity or color influence of the illumination light emitted by the peripheral device or the combined device, so that the product substrate 8a can be stably transferred to the product substrate 8a. It becomes possible to perform a drilling process easily.

본 개시의 실시예 1에서는, 1개의 화상 취득부(10a)로부터 특정 파장의 조명광을 조사하여, 제품 기판(8a)과 기준 기판(8b)의 표면의 흡수율의 차를 색차(42)로서 산출하고, 가공 에너지(44)를 제어하여 제품 기판(8a)을 가공하는 레이저 가공 장치(100)에 대해 설명했지만, 화상 취득부(10a)를 복수 배치하고, 복수 배치한 화상 취득부(10a)로부터 각각 상이한 파장의 조명광을 조사하여, 복수 배치한 각각의 화상 취득부(10a)로부터 취득한 제품 기판(8a)과 기준 기판(8b)의 표면 상태의 화상을 기초로 산출한 색차(42)로부터 가공 에너지(44)를 제어해도 된다. 또, 1개의 화상 취득부(10a)로부터 상이한 파장의 복수의 조명광을 조사해도 된다. In Example 1 of the present disclosure, illumination light of a specific wavelength is irradiated from one image acquisition unit 10a, and the difference in absorptance between the surfaces of the product substrate 8a and the reference substrate 8b is calculated as a color difference 42, , Although the laser processing apparatus 100 for processing the product substrate 8a by controlling the processing energy 44 has been described, a plurality of image acquisition units 10a are arranged, and each of the plurality of image acquisition units 10a is arranged. Processing energy ( 44) may be controlled. Moreover, you may irradiate several illumination light of different wavelengths from one image acquisition part 10a.

본 개시의 실시예 1에서는, 구동 기구(12a와 12b)에 1개의 XY 테이블(7)을 장착하고, 1개의 레이저광(2b)으로 레이저 가공하는 경우에 대해 설명했지만, 구동 기구(12a와 12b)에 2개 이상의 복수의 XY 테이블(7)을 장착하고, 레이저광(2b)을 복수로 분광시켜, 복수의 XY 테이블(7)에 재치된 복수의 제품 기판(8a)을 동시에 가공해도 된다. 그 경우, 기준 기판(8b)은 제품 기판(8a)의 개수에 따라서, 같은 제품 기판(8a)을 분할하여, 제품 기판(8a)과 동일한 기판을 기준 기판(8b)으로 하는 것이 바람직하다. In Example 1 of the present disclosure, the case where one XY table 7 is attached to drive mechanisms 12a and 12b and laser processing is performed with one laser beam 2b has been described, but drive mechanisms 12a and 12b ), a plurality of product substrates 8a placed on the plurality of XY tables 7 may be simultaneously processed by attaching two or more plurality of XY tables 7 and splitting the laser beam 2b into a plurality. In that case, it is preferable to divide the same product substrate 8a according to the number of product substrates 8a and use the same substrate as the product substrate 8a as the reference substrate 8b.

본 개시의 실시예 1에서는, 레이저 발진기(1)로부터 출사된 레이저광(2a)의 에너지를 에너지 제어부(4)에 의해 제어하는 방법에 대해 설명했지만, 출사하는 레이저광(2a)의 에너지를 조정하는 기능을 레이저 발진기(1)가 탑재하고 있는 경우는, 에너지 제어부(4)를 설치하지 않고, 가공 제어 장치(11)로부터의 지령으로 레이저 발진기(1)로부터 출사되는 레이저광(2a)의 에너지를 직접 제어해도 된다. In Example 1 of the present disclosure, a method of controlling the energy of the laser beam 2a emitted from the laser oscillator 1 by the energy control unit 4 has been described, but the energy of the laser beam 2a to be emitted is adjusted. When the laser oscillator 1 is equipped with the function to do this, the energy of the laser beam 2a emitted from the laser oscillator 1 in response to a command from the process control device 11 without providing the energy control unit 4. can be directly controlled.

본 개시의 실시예 1에서는, 레이저 가공 장치(100)의 XY 테이블(7)에 재치된 제품 기판(8a)과 기준 기판(8b)의 화상을 취득하여, 색 공간에 있어서의 2개의 값으로 변환한 후, 2개의 값의 차분인 색차(42)에 기초하여 가공 에너지(44)를 제어하는 경우에 대해 설명했지만, 제품 기판(8a)을 XY 테이블(7)에 재치하기 위해서 사용하는 도시하지 않은 반송 장치에 흡수율 측정부(10)을 탑재하여, 흡수율 측정부(10)로부터 가공 제어 장치(11)로 색차(42)의 데이터를 보내, 가공 에너지(44)를 제어하여 제품 기판(8a)을 가공해도 된다. 그 결과, 제품 기판(8a)의 가공 시간 중에, 병행하여 다음에 가공하는 제품 기판(8a)의 색차(42)의 데이터를 취득할 수 있으므로, 가공에 필요로 하는 공정을 삭감할 수 있다. In Example 1 of the present disclosure, images of the product substrate 8a and the reference substrate 8b placed on the XY table 7 of the laser processing apparatus 100 are acquired, and converted into two values in the color space After that, the case where the processing energy 44 is controlled based on the color difference 42, which is the difference between the two values, has been described. An absorptivity measuring unit 10 is mounted on the transport device, and color difference data 42 is sent from the absorptivity measuring unit 10 to the process control device 11, and processing energy 44 is controlled to produce a product substrate 8a. can be processed As a result, since the data of the color difference 42 of the product substrate 8a to be processed next can be obtained in parallel during the processing time of the product substrate 8a, the number of steps required for processing can be reduced.

본 개시의 실시예 1에서는, 펄스로서 레이저광(2a)을 출사하는 레이저 발진기(1)를 탑재하고, 색차(42)로부터 가공 에너지(44)를 산출하여, 가공 에너지(44)를 제어하여, 제품 기판(8a)으로 천공 가공을 행하는 레이저 가공 장치(100)에 대해 설명했지만, 연속파 발진하는 레이저 발진기를 탑재하여 절단 가공이나 제거 가공하는 레이저 가공 장치에, 본 개시의 가공 에너지의 제어 방법을 적용해도 된다. 색 공간에 있어서의 기준재와 피가공재의 색차로부터 가공 출력을 산출하여, 가공 출력을 제어함으로써, 원하는 가공 품질 결과를 얻는 것이 가능하게 된다. 절단 가공이나 제거 가공하는 레이저 가공 장치에 있어서는, 가공 구멍의 직경과는 상이한 화상 처리 결과, 예를 들면, 절단 가공의 경우는 가공 절단 홈폭의 화상 처리 결과로부터 구한 색차를 이용하고, 제거 가공의 경우는 제거 가공의 종료 후의 바닥면의 화상 처리 결과로부터 구한 색차를 이용하여, 가공 출력을 산출하여, 가공 출력을 제어해도 된다. 그 결과, 피가공재의 흡수율이 변화해도, 안정된 절단 가공이나 제거 가공을 행하는 것이 가능해진다. In Example 1 of the present disclosure, a laser oscillator 1 that emits laser light 2a as a pulse is mounted, processing energy 44 is calculated from the color difference 42, and processing energy 44 is controlled, Although the laser processing device 100 that performs drilling processing on the product substrate 8a has been described, the processing energy control method of the present disclosure is applied to a laser processing device that carries out cutting and removal processing by mounting a continuous wave oscillating laser oscillator. You can do it. By calculating the processing output from the color difference between the reference material and the workpiece in the color space and controlling the processing output, it is possible to obtain a desired processing quality result. In a laser processing device that performs cutting or removal processing, an image processing result different from the diameter of the processing hole, for example, in the case of cutting processing, a color difference obtained from the image processing result of the cutting groove width is used, and in the case of removal processing may calculate the processing output using the color difference obtained from the image processing result of the bottom surface after completion of the removal processing, and control the processing output. As a result, even if the water absorption of the workpiece changes, it becomes possible to perform stable cutting and removal processing.

실시예 2.Example 2.

본 개시의 실시예 1에서는, 색차(42)로부터, 가공 에너지(44)를 산출하고, 가공 에너지(44)를 제어하여 제품 기판(8a)의 가공을 행하는 경우에 대해 설명했지만, 색차(42)의 상한의 값과 하한의 값을 미리 결정해 두고, 색차(42)가 상한의 값과 하한의 값의 범위를 초과하면 제품 기판(8a)의 레이저 가공을 중지하고, 불량품 기판으로서 XY 테이블(7)로부터 반출해도 된다. 도 6은 본 개시의 실시예 2를 나타내는 레이저 가공 장치의 가공 에너지 제어에 있어서의 동작 처리 플로우이다. In the first embodiment of the present disclosure, the processing energy 44 is calculated from the color difference 42 and the processing energy 44 is controlled to process the product substrate 8a. The upper and lower limit values of are determined in advance, and when the color difference 42 exceeds the range of the upper and lower limits, the laser processing of the product substrate 8a is stopped, and the XY table 7 is generated as a defective substrate. ) may be taken out. 6 is an operation processing flow in processing energy control of the laser processing apparatus according to the second embodiment of the present disclosure.

다음에, 가공 판단 공정에 대해 설명한다. 도 6에 있어서, 스텝 S501부터 스텝 S505까지는, 실시예 1에서 설명한 도 5에 나타내는 스텝 S401부터 스텝 S405와 같다. 스텝 S505에서, 가공 제어 장치(11)가 색차(42)를 산출한 후, 가공 제어 장치(11)는 산출한 색차(42)가 상한의 값과 하한의 값의 범위를 초과하고 있는지 여부를 판정하여(스텝 S506), 미리 설정되어 있는 상한의 값과 하한의 값으로 정해지는 허용 범위를 초과하고 있는 경우는, 가공 제어 장치(11)는 제품 기판(8a)의 레이저 가공을 중지하고, 불량품 기판으로서 XY 테이블(7)부터 반출한다(스텝 S507). 레이저 가공을 중지할지 여부는, 도 2에 나타내는 것처럼 가공 제어 장치(11)의 내부에 있는 가공 판단부(11b)에서 행한다. 산출한 색차(42)가 상한의 값과 하한의 값으로 정해지는 허용 범위 내인 경우는, 가공 제어 장치(11)는 가공 제어 장치(11)에 격납되어 있는 색차와 가공 구멍의 직경의 관계에 대응하는 함수식을 읽어내어(스텝 S508), 산출한 색차(42)에서 가공되는 가공 구멍의 직경(43)을 도출한다(스텝 S509). 스텝 S509부터 스텝 S515까지는, 본 개시의 실시예 1에서 설명한 도 5에 나타내는 스텝 S407부터 스텝 S413와 같다. Next, the processing judgment process will be described. In FIG. 6 , steps S501 to S505 are the same as steps S401 to S405 shown in FIG. 5 described in the first embodiment. In step S505, after the process control device 11 calculates the color difference 42, the process control device 11 determines whether or not the calculated color difference 42 exceeds the range of the upper limit value and the lower limit value. (step S506), if the allowable range determined by the upper limit value and the lower limit value set in advance is exceeded, the process control device 11 stops the laser processing of the product substrate 8a, and the defective substrate It is carried out from the XY table 7 as (step S507). Whether or not to stop the laser processing is performed by the process determination unit 11b in the inside of the process control device 11 as shown in FIG. 2 . When the calculated color difference 42 is within the permissible range determined by the upper limit value and the lower limit value, the processing controller 11 responds to the relationship between the color difference stored in the processing controller 11 and the diameter of the processing hole. is read (step S508), and the diameter 43 of the processing hole to be machined is derived from the calculated color difference 42 (step S509). Steps S509 to S515 are the same as steps S407 to S413 shown in FIG. 5 described in the first embodiment of the present disclosure.

본 개시의 실시예 2에서는, 색차(42)의 상한의 값과 하한의 값을 미리 결정해 두고, 색차(42)가 상한의 값과 하한의 값으로 정해지는 허용 범위를 초과하면 제품 기판(8a)의 레이저 가공을 중지하고, 불량품 기판으로서 XY 테이블(7)로부터 반출한다. 그 결과, 제품 기판(8a)의 표면의 흡수율의 변화에 따라서, 가공 에너지(44)를 제어하여, 제품 기판(8a)으로의 안정된 천공 가공을 용이하게 행하는 것이 가능하게 됨과 아울러, 불량품 기판을 천공 가공의 공정을 거쳐서 후속 공정으로 유출하는 것을 방지할 수 있다. In the second embodiment of the present disclosure, the upper and lower limits of the color difference 42 are determined in advance, and when the color difference 42 exceeds the permissible range defined by the upper and lower limits, the product substrate 8a ) is stopped, and it is carried out from the XY table 7 as a defective substrate. As a result, it becomes possible to easily perform a stable drilling process into the product substrate 8a by controlling the processing energy 44 in accordance with the change in the water absorption of the surface of the product substrate 8a, and also to drill a defective substrate. Through the processing process, it is possible to prevent leakage to the subsequent process.

실시예 3.Example 3.

본 개시의 실시예 1에서는, 미리 가공 제어 장치(11)에 격납된 색차와 가공 구멍의 직경의 관계에 대응하는 함수식을 참조하여, 가공 에너지(44)를 산출하여, 에너지 제어부(4)에 의해 조정한 가공 에너지(44)로, 제품 기판(8a)의 가공을 행하는 경우에 대해 설명했지만, 제품 기판(8a)의 가공 종료 후에, 화상 취득부(10a)가 제품 기판(8a)의 가공 위치에 오도록, 가공 제어 장치(11)는 XY 테이블(7)을 이동시키고, 재차, 화상 취득부(10a)로 가공 종료 후의 제품 기판(8a)의 표면 상태의 화상을 취득해도 된다. 도 7은 본 개시의 실시예 3을 나타내는 레이저 가공 장치의 가공 에너지 제어에 있어서의 동작 처리 플로우이다.In the first embodiment of the present disclosure, processing energy 44 is calculated with reference to a function expression corresponding to a relationship between a color difference and a diameter of a processing hole stored in advance in the processing control device 11, and the energy control unit 4 calculates the processing energy. Although the case where processing of the product substrate 8a is performed with the adjusted processing energy 44 has been described, after the processing of the product substrate 8a is finished, the image acquisition unit 10a is located at the processing position of the product substrate 8a. The process control device 11 may move the XY table 7 so as to come, and may acquire an image of the surface state of the product substrate 8a after the end of the process with the image acquisition unit 10a again. 7 is an operation processing flow in processing energy control of the laser processing apparatus according to the third embodiment of the present disclosure.

도 7에 있어서, 스텝 S601부터 스텝 S613까지는, 본 개시의 실시예 1에서 설명한 도 5에 나타내는 스텝 S401부터 스텝 S413과 같다. 스텝 S613에서, 가공 제어 장치(11)는 레이저광(2b)의 에너지가 산출한 가공 에너지(44)가 되도록, 에너지 제어부(4)로 지령하여, 에너지 제어부(4)에 의해 조정한 가공 에너지(44)로, 제품 기판(8a)의 가공을 행한다(스텝 S614). 다음에, 가공 제어 장치(11)는 XY 테이블(7)을 이동시키고, 재차, 화상 취득부(10a)에 의해 가공 종료 후의 제품 기판(8a)의 가공 구멍의 표면 상태의 화상을 취득한다(스텝 S615). In FIG. 7 , steps S601 to S613 are the same as steps S401 to S413 shown in FIG. 5 described in the first embodiment of the present disclosure. In step S613, the processing control device 11 commands the energy control unit 4 so that the energy of the laser light 2b becomes the calculated processing energy 44, and the processing energy adjusted by the energy control unit 4 ( 44), the product substrate 8a is processed (step S614). Next, the process control device 11 moves the XY table 7, and again acquires an image of the surface state of the processed hole of the product substrate 8a after processing by the image acquisition unit 10a (step S615).

다음에, 가공 정보 갱신 공정에 대해 설명한다. 가공 제어 장치(11)는 화상 처리부(10b)에 의해 제품 기판(8a)의 가공 구멍의 표면 상태의 화상을 2진화하여, 윤곽을 추출함으로써, 구멍 지름 처리 결과(51)를 취득한다(스텝 S616). 다음에, 가공 제어 장치(11)는 구멍 지름 처리 결과(51)의 데이터를 갱신하여 내부에 재격납하고, 가공 정보인 색차와 가공 구멍의 직경의 관계에 대응하는 함수식을 갱신한다. 그 결과, 제품 기판(8a)의 표면 상태가 경시적으로 변화되어, 표면의 흡수율이 변화됐을 경우에도, 흡수율의 변화를 색차의 변화로서 갱신 반영한 색차와 가공 구멍의 직경의 관계에 대응하는 함수식으로부터 가공 에너지(44)를 산출하여, 가공 에너지(44)를 제어하여 제품 기판(8a)을 가공하므로, 안정된 천공 가공을 행하는 것이 가능해진다. 함수Next, the processing information update process is explained. The processing control device 11 binarizes the image of the surface state of the processed hole of the product substrate 8a by the image processing unit 10b, extracts the outline, and obtains the hole diameter processing result 51 (step S616). ). Next, the processing control device 11 updates the data of the hole diameter processing result 51 and restores it therein, and updates a function expression corresponding to the relationship between the color difference, which is processing information, and the diameter of the processing hole. As a result, even when the surface state of the product substrate 8a changes over time and the surface absorptance changes, from the function expression corresponding to the relationship between the color difference and the diameter of the processing hole, which is updated and reflected as a change in color difference, the change in absorptivity Since the processing energy 44 is calculated and the processing energy 44 is controlled to process the product substrate 8a, it is possible to perform stable drilling processing. function

1: 레이저 발진기 2a, 2b: 레이저광
3a, 3b: 반사 미러 4: 에너지 제어부
5a, 5b: 갈바노 스캐너 6: fθ 렌즈
7: XY 테이블 8a: 제품 기판
8b: 기준 기판 9a, 9b: 영역
10: 흡수율 측정부 10a: 화상 취득부
10b: 화상 처리부 11: 가공 제어 장치
11a: 색차 산출부 11b: 가공 판단부
12a, 12b: 구동 기구 30a: 상한의 값
30b: 하한의 값 31: 목표의 가공 구멍의 직경
32, 35: 추이선 33: 가공 기준 에너지
34: 구멍 지름 결과군 40a, 40b: 색차 영역
41a: 제1 값 41b: 제2 값
42: 색차 43: 가공 구멍의 직경
44: 가공 에너지 51: 구멍 지름 처리 결과
100: 레이저 가공 장치1: laser oscillator 2a, 2b: laser light
3a, 3b: reflective mirror 4: energy control unit
5a, 5b: galvano scanner 6: fθ lens
7: XY table 8a: product substrate
8b: reference substrate 9a, 9b: area
10: absorption rate measurement unit 10a: image acquisition unit
10b: image processing unit 11: processing control device
11a: color difference calculation unit 11b: processing judgment unit
12a, 12b: drive mechanism 30a: upper limit value
30b: Lower limit value 31: Diameter of target processing hole
32, 35: trend line 33: processing reference energy
34: hole diameter result group 40a, 40b: color difference area
41a: first value 41b: second value
42: color difference 43: diameter of processing hole
44: processing energy 51: hole diameter processing result
100: laser processing device

Claims (7)

피가공재의 표면 상태를 색 공간에 있어서의 제1 값으로 변환하는 제1 변환 공정과,
기준재의 표면 상태를 색 공간에 있어서의 제2 값으로 변환하는 제2 변환 공정과,
상기 제1 값과 상기 제2 값의 차분인 색차를 산출하는 색차 산출 공정과,
상기 기준재를 레이저 가공하여 취득한 가공 구멍의 구멍 지름과 상기 색차의 관계에 대응하는 가공 정보에 기초하여, 상기 피가공재를 레이저 가공하는 레이저광의 가공 에너지를 도출하는 에너지 도출 공정을 가지는 것을 특징으로 하는 가공 에너지의 제어 방법.A first conversion step of converting the surface state of the workpiece into a first value in a color space;
a second conversion step of converting the surface state of the reference material into a second value in the color space;
a color difference calculation step of calculating a color difference that is a difference between the first value and the second value;
An energy derivation step of deriving processing energy of a laser beam for laser processing the workpiece based on processing information corresponding to the relationship between the hole diameter of the processing hole obtained by laser processing the reference material and the color difference, characterized in that Control method of processing energy. 청구항 1에 있어서,
상기 색차에 허용 범위를 설정하고, 상기 색차가 허용 범위를 초과하는 경우는 상기 피가공재로의 레이저 가공을 중지하는 가공 판단 공정을 가지는 것을 특징으로 하는 가공 에너지의 제어 방법.The method of claim 1,
and a processing judgment step of setting an allowable range for the color difference and stopping laser processing of the workpiece when the color difference exceeds the allowable range. 청구항 2에 있어서,
상기 피가공재를 레이저 가공하여 취득한 가공 구멍의 구멍 지름을 이용하여, 상기 가공 정보를 갱신하는 가공 정보 갱신 공정을 가지는 것을 특징으로 하는 가공 에너지의 제어 방법.The method of claim 2,
and a processing information update step of updating the processing information using a hole diameter of a processing hole obtained by laser processing the workpiece. 레이저광을 출력하는 레이저광 발진부와,
피가공재와 기준재의 표면 상태를 취득하는 화상 취득부와,
상기 화상 취득부에서 취득한 상기 피가공재의 표면 상태를 색 공간에 있어서의 제1 값으로 변환함과 아울러, 상기 기준재의 표면 상태를 색 공간에 있어서의 제2 값으로 변환하는 화상 처리부와,
상기 제1 값과 상기 제2 값의 차분인 색차를 산출하는 색차 산출부와,
상기 기준재를 레이저 가공하여 취득한 가공 구멍의 구멍 지름과 상기 색차의 관계에 대응하는 가공 정보에 기초하여, 상기 피가공재를 레이저 가공하는 레이저광의 가공 에너지를 도출하는 에너지 제어부를 구비하는 레이저 가공 장치.a laser beam oscillation section for outputting laser beam;
an image acquisition unit for acquiring surface states of the workpiece and the reference material;
an image processing unit that converts the surface state of the workpiece acquired by the image acquisition unit into a first value in a color space and converts the surface state of the reference material into a second value in a color space;
a color difference calculator configured to calculate a color difference that is a difference between the first value and the second value;
and an energy control unit for deriving processing energy of a laser beam for laser processing the workpiece based on processing information corresponding to a relationship between the hole diameter of the processing hole obtained by laser processing the reference material and the color difference. 청구항 4에 있어서,
상기 색차에 허용 범위를 설정하고, 상기 색차가 허용 범위를 초과하는 경우는 상기 피가공재로의 레이저 가공을 중지하는 가공 판단부를 구비하는 것을 특징으로 하는 레이저 가공 장치.The method of claim 4,
and a processing determining unit for setting an allowable range for the color difference and stopping laser processing of the workpiece when the color difference exceeds the allowable range. 청구항 5에 있어서,
상기 피가공재는 프린트 기판이며, 상기 프린트 기판에 천공 가공을 행하는 것을 특징으로 하는 레이저 가공 장치.The method of claim 5,
The laser processing device characterized in that the workpiece is a printed board, and drilling is performed on the printed board. 삭제delete
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