NO320136B1

NO320136B1 - Anordning for laserbehandling

Info

Publication number: NO320136B1
Application number: NO20012759A
Authority: NO
Inventors: Katsuichi Ukita; Kenji Kawazoe
Original assignee: Matsushita Electric Ind Co Ltd
Priority date: 2000-06-06
Filing date: 2001-06-05
Publication date: 2005-10-31
Also published as: EP1162025B1; EP1162025B8; NO20012759D0; EP1162025A3; DE60136246D1; ATE411872T1; TW492901B; US6721343B2; US20010048701A1; CN1327898A; NO20012759L; JP3407715B2; CN1179818C; JP2001347385A; KR100796078B1; KR20010110322A; EP1162025A2

Description

Foreliggende oppfinnelsen vedrører en anordning for laserbehandling slik som laserdrillemaskin og laserkuttemaskin og mer spesielt til en anordning for laser som har raskere behandlingstid.

I en elektronisk komponentbehandling og metallplatebehandling brukes ofte laserbehandling til drilling, kutting og merking. For eksempel i en elektronisk komponentbehandling former en laser et indre via hull (IVH) i en mellomlagskobling for multilags trykt kretskort (PVB). Laserbehandlingsanordningen for PCB-kortet kontrollerer posisjonen til laserlyset eller til PCB-kortet og former hull og spesifiserte posisjoner på PCB-kortet.

I det siste som elektroniske innretninger er blitt mindre og lettere, har høyere monteringstetthet av elektroniske komponenter på multilags PCB-kortet vært nødvendig. Som et resultat er antallet av IVH-hull formet i multilags PCB-kortet økt, og hastigheten som laseranordningen bruker for å forme hull på det trykte kretskortet må dermed også økes tilsvarende.

US 5777294 beskriver et laserstrålemaskineringssystem som er automatisk kontrollerbart. Denne beskrivelsen fremlegger et system som blant annet består av en lasergenerator, en laserstyreinnretning for kontroll av nevnte lasergenerator, en posisjonsinnretning for posisjonering av laserlys og en posisjonsstyreinnretning for kontroll av en posisjon i posisjoneringsinnretningen for å forme hull for eksempel i et trykt kretskort. Imidlertid styres posisjonsinnretningen av bare en kontrollalgoritme.

Figur 12 viser en struktur av en konvensjonell laseranordning for behandling av PC-kort. Innretningen består av følgende komponenter: En lasergenerator 16 for utsendelse av laserlys; en galvanoinnretning 15 som har en to-aksel motor og et speil montert på motoren for posisjonering av laserlys ved å drive to speil som reflekterer laserlyset; en kondensasjonslinse 19 for kondensasjon av laserlyset; et arbeidsbord 17 for posisjonering av et trykt kretskort PCB 20 for behandling av laserlys; og en styreinnretning 14 for kontroll av lasergenerator 16, galvanoinnretning 15, arbeidsbord 17 og hele behandlingsinnretningen.

Styreinnretningen 14 inkluderer en laserstyreinnretning 7 for kontroll av lasergeneratoren 16, en galvanostyreinnretning 9 for kontroll av galvanoinnretningen 15, en arbeidsbordstyreinnretning 5 for kontroll av arbeidsbordet 17 og en hovedstyreinnretning 4 for styring av disse styreinnretningene og for analyseprogram og behandlingsbetingelser. Når et PCB 20 blir lagt på arbeidsbordet 17 vil arbeidsbordstyreinnretningen 15 kontrollere posisjonen til behandlingsbordet 17 slik at behandlingsposisjonen til PCB 20 er under kondensasjonslinsen 19. Når arbeidsbordet 17 er plassert på spesifisert posisjon vil galvanostyreinnretningen 9 kontrollere posisjonen til galvanoinnretningen 15 slik at laserlyset kan bli sendt mot den spesifiserte posisjonen på PCB 20. Gjennom denne posisjonskontrollen vil galvanoinnretningen 15 drive to-akse motoren og posisjonere de to speilene individuelt på passende vinkler. Etter en ventetid for innstilling hvor galvanoinnretningen 15 avslutter posisjoneringen vil laserstyreinnretningen 7 sende kommandoer til lasergeneratoren 16 som sender ut laserlys i henhold til behandlingsbetingelsene (laserpulsbredde, maksimum laserverdi, antall av laserpulser, laserfrekvens osv.). I henhold til laserkommandoen vil lasergeneratoren 16 generere et laserlys 18. Laserlyset 18 blir reflektert på to speil i galvanoinnretningen 15, passere gjennom kondensasjonslinsen 19 og er sendt til PCB 20. Et hull blir fonnet ved strålingspunktet til laserlyset 18 på PCB 20. Når laserutsendelsen er over vil man for å kunne drille det neste hullet posisjonere galvanoinnretningen 15 og arbeidsbordet 17 igjen. På denne måten dannes hull av laserlyset 18 på ønskede posisjoner på PCB 20. Galvanostyreinnretningen 9 kontrollerer posisjonen til galvanoinnretningen 15 ved en forhåndsbestemt fast konrrollfremgangsmåte i henhold til en akselerasjons-/retardasjonskonstant og innstillingstid.

På grunn av bevegelsesavstandene kan den faste kontrollfremgangsmåten, akselerasjons-/retardasjonskonstanten og innstillingstiden imidlertid ikke utnytte galvanoinnretningen 15 tilstrekkelig. For eksempel når den blir kontrollert av en skrittvis hastighetskommando (ingen akselerasjons- eller retardasjonstid, men ved konstant hastighet) vil galvanoinnretningen 15 kunne reagere på kommandoen etter en forsinkelse på grunn av elektrisk eller mekanisk forsinkelse. Når en høyhastighetskommando blir gitt for korte ned bevegelsesavstanden vil motoren ikke kunne følge kommandoen fullstendig på grunn av reaksjonsforsinkelse eller fordi man overskrider akselerasjonsbegrensningene til galvanoinnretningen 15. Derfor vil ingen vibrasjon kunne opptre i galvanoinnretningen 15. Imidlertid når bevegelsesavstanden er lang vil kommandoen vare lengre enn reaksjonsforsinkelsen og galvanoinnretningen 15 kan overskride akselerasjonsbegrensningen og forsøke å følge opp den høye hastighetskommandoen og dermed forårsake vibrasjon. Derfor vil man i kontrollfremgangsmåten, hvor man bruker en fast hastighetskommando uansett bevegelsesavstanden, begrense hastighetskommandoen i henhold til bevegelsesavstanden. Den begrensede hastighetskommandoen er lavere enn kapasiteten til innretningen når bevegelsesavstanden er kort og som et resultat vil bevegelsestiden bli lengre for en kortere bevegelsesavstand.

Dersom man øker hulltettheten i henhold til den siste tids høyere komponenttetthet vil dette føre til kortere hullposisjonsintervaller. Bevegelsesavstanden til galvanoinnretningen blir derfor kortere tilsvarende og en økning i hastighet i en kort bevegelsesavstand er dermed nødvendig. Den konvensjonelle kontrollfremgangsmåten er ikke tilstrekkelig for å frembringe hastighetsforbedringer til galvanoinnretningen for korte bevegelsesavstander.

En laserbehandlingsanordning som består av en lasergenerator for utsendelse av laserlys, en laserstyreinnretning for styring av lasergeneratoren, en posisjonsinnretning (en galvanoskanner) for posisjonering av laserlyset, en hukommelse for lagring av en kontrollfremgangsmåte for en kontrollfremgangsmåte for optimalisert bevegelsesdistanse til posisjonsinnretningen, en hukommelse for lagring av en akselerasjons-/retardasjonskontant for akselerasjons-/retardasjonskonstanten i samsvar med bevegelsesavstanden til posisjonsinnretningen, en vente på innstillingstidshukommelse for lagring av ventetiden for innstillingen tilsvarende bevegelsesavstanden til posisjoneringsinnretningen og en posisjonsstyreinnretning (en galvanostyreinnretning) for styring av posisjoneringsinnretningen. Når posisjonsstyreinnretningen kontrollerer posisjonen ved hjelp av den optimale kontrollfremgangsmåten, akselerasjons-/retardasjonskonstant og ventetid for innstilling vil behandlingsinnretningen operere ved høy hastighet. Figur 1 er et strukturelt skjema av en laseranordning for behandling av et trykt kretskort (PCB) i henhold til et første eksempel på en utførelse av den foreliggende oppfinnelsen. Figur 2A og figur 2B viser en flytteavstandsoperasjon på 1 mm til en galvanoskanner i behandlingsanordningen i den første utførelsen. Figur 3A til figur 3C viser en flytteavstandsoperasjon på 2 mm til en galvanoskanner i behandlingsanordningen i den første utførelsen. Figur 4A viser en flytteavstandsoperasjon på 4 mm til en galvanoskanner i behandlingsanordningen i den første utførelsen. Figur 5A og figur 5B viser en flytteavstandsoperasjon på 50 mm til en galvanoskanner i behandlingsanordningen i den første utførelsen. Figur 6 viser de lagrede data i en hukommelse for kontrollfremgangsmåte i behandlingsanordningen i henhold til den første utførelsen. Figur 7 viser de lagrede data i en hukommelse for akselerasjons-/retardasjonskonstant i behandlingsanordningen i henhold til den første utførelsen. Figur 8 viser de lagrede data i en vente på innstillingstidshukommelse til behandlingsanordningen i henhold til den første utførelsen. Figur 9 viser et flytdiagram av en operasjon til laserbehandlingsanordningen for PCB i henhold til den første utførelsen. Figur 10 er et tidsdiagram til laserbehandlingsanordningen for PCB i henhold til den første utførelsen. Figur 11 viser en sammenligning av bevegelsestider mellom behandlingsapparatet i henhold til den første utførelsen og en anordning av konvensjonell type. Figur 12 er et strukturelt skjema til en konvensjonell laseranordning for trykte kretskort

(PCB).

Figur 1 er et strukturelt skjema til en laserbehandlingsanordning for trykte kretskort (PCB) i henhold til et første eksempel på utførelse av oppfinnelsen. En programinnmatningsinnretning 1 avgir et prosesseringsprogram slik som hullposisjonsinformasjon. En prosesseringsbetingelsesinngangsmatningsenhet 2 avgir laserprosesseringsbetingelser optimalt til diameteren til hullet og materialet og tykkelsen til PCB-kortet som skal bli behandlet (dvs. laserpulsbredde, lasermaksimumverdi, antall av laserpulser, laserfrekvens, osv.). En laserparameterinnmatningsinnretning 3 avgir data for lagring i en kontrollfremgangsmåtehukommelse 11, en akselerasjons-/

retardasjonskonstanthukommelse 12, og en vente på innstillingstidshukommelse 13, og forskjellige andre operasjonsbetingelser for behandlingsanordningen fra utsiden. En hovedstyreinnretning 4 avgir prosesseringsprogrammet gjennom programinnmatningsenheten 1, prosesseringsbetingelsene gjennom prosesseringsbetingelsesinngangsenheten 2, og parametere gjennom parameterinnmatningsenheten 3. Så vil styreinnretningen 4 analysere data og lage en

arbeidsbordposisjonskommando for arbeidsbordstyreenheten 5, en laserkommando for laserstyreinnretningen 7, og en galvanoposisjonskommando for galvanostyreinnretningen 9. På tidspunktet for å forme hull vil styreinnretningen 4 utføre en sekvenskontroll og sende disse kommandoene til de respektive styreenhetene. Arbeidsstyreinnretningen 5 vil når den mottar arbeidsbordposisjonskommandoen fra hovedkontrolleren 4 kontrollere posisjonen til arbeidsbordet 6 basert på posisjonskommandoen, og sender et arbeidsborddrivesignal til arbeidsbordet 6. Arbeidsbordstyreinnretningen S sender så informasjon om at bevegelsen er ferdig og statusinformasjon om arbeidsbordet 6 til hovedstyreinnretningen 4. Arbeidsbordet 6 blir drevet i henhold til arbeidsborddrivesignalet mottatt fra

arbeidsbordstyreinnretningen 5. Statusinformasjonen til arbeidsbordet 6 blir sendt til arbeidsbordstyreinnretningen 5. Laserstyreinnretningen 7 vil når den tar imot en laserkommando fra hovedstyreinnretningen 4 sende ut et laserdrivesignal til lasergeneratoren 8 i henhold til laserkommandoen. Laserstyreinnretningen 6 sender informasjon når laserlyset er ferdig og statusinformasjon om lasergeneratoren 8 til hovedstyreinnretningen 4. Lasergeneratoren 8 vil når den tar imot et laserdrivesignal fra laserstyreirinretningen 7 generere laserlys i henhold til laserdrivesignalet. Lasergeneratoren 8 sender statusinformasjon om lasergeneratoren 8 til laserstyreinnretningen?. Galvanostyreinnretningen 9 vil når den mottar en galvanoposisjonskommando fra hovedkontrolleren 4 kontrollere posisjonen til galvanoskanneren 10 i henhold til galvanoposisjonskommandoen og sender et galvanodirvesignal til galvanoskanneren 10. Galvanoskanneren 10 sender en informasjon om når bevegelsen er ferdig og statusinformasjon om galvanoskanneren 10 til hovedstyreinnretningen 4. Galvanoskanneren 10 vil når den mottar et galvanodrivesignal fra galvanostyreinnretningen 9 bevege speilene i henhold til drivesignalet. Statusinformasjonen om galvanoskanner 10 blir sendt til galvanostyreinnretningen 9. Kontrollfremgangsmåtehukommelsen 11 mottar en kontrollfremgangsmåte i henhold til bevegelsesavstander fra hovedstyreinnretningen 4. Når den mottar en bevegelsesavstand fra galvanostyreinnretningen 9 vil hukommelsen 11 sende kontrollfremgangsmåter i henhold til bevegelsesavstanden til galvanostyreinnretningen 9. Akselerasjons-/retardasjonskonstanthukommelsen 12 mottar en akselerasjons~/retardasjonskonstant i henhold til bevegelsesavstandene fra hovedkontrolleren 4. Når bevegelsesavstanden blir mottatt fra galvanostyreinnretningen 9, vil hukommelsen 12 sende en akselerasjons-/retardasjonskonstant i henhold til bevegelsesavstanden til galvanostyreinnretningen 9. Vente på

innstillingstidshukommelsen 13 mottar ventetid for innstilling i henhold til bevegelsesavstanden fra hovedstyreinnretningen 4. Når den mottar en

bevegelsesavstand fra galvanostyreinnretningen 9 vil hukommelsen 13 sende en ventetid for innstilling tilsvarende bevegelsesavstanden til galvanostyreinnretningen 9. Figur 2A og figur 2B viser en flytteavstandsoperasjon på 1 mm i galvanoskanneren 10. Figur 3A til figur 3C viser en flytteavstandsoperasjon på 2 mm i galvanoskanneren 10. Figur 4A viser en flytteavstandsoperasjon på 4 mm i galvanoskanneren 10. Figur 5A og figur 5B viser en flytteavstandsoperasjon på 50 mm i galvanoskanneren 10. I hvert skjema er posisjonskommandosignalet og posisjonsawiksignalet vist. Den maksimale bevegelsesavstanden til galvanoskanner 10 i henhold til utførelsen er 50 mm. Et posisjonsawiksignal på 1 mV tilsvarer et posisjonsawik på 6 um. Laserbehandlingsanordningen i henhold til utførelsen har en behandlingspresisjon på ± 20 um. Imidlertid når man betrakter posisjonspresisjonen til arbeidsbordet 6 og den optiske korreksjonspresisjonen er det nødvendig at galvanoskanner 10 har en posisjonspresisjon innenfor ± 3 um. Når galvanoskanner 10 har posisjonspresisjon innfor ± 3 um for målposisjonen vil posisjonsawiksignalet være innenfor ± 0,5 mV, og galvanoskanneren 10 blir betraktet som å være innenfor posisjonen til målposisjonen. Derfor vil galvanoskanner 10 være posisjonert på målposisjonen etter bevegelse med et posisjonsawik innfor + 3 um. Figur 2A, figur 3A, figur 4A og figur 5A viser operasjonen til galvanoskanner 10 ved en kontrollfremgangsmåte av sammenlignbare eksempler. Kontrollfremgangsmåten som er felles for hvert sammenlignbare eksempel, inkluderer en skrittvis hastighetskommando, en hastighetskommando på 2,9 med mm/ms og en vente på innstillingstid på 1,600 ms. Figur 2A og figur 2B viser operasjonen til galvanoskanner 10 som har en bevegelsesavstand på 1 mm. Figur 2 A viser operasjonen til det sammenlignbare eksempelet hvor skanner 10 innstilles på målposisjonen med bevegelsestiden på 1,865 ms. Figur 2B viser operasjonen til behandlingsanordningen i henhold til utførelsen hvor skanner 10 innstilles på målposisjonen med bevegelsestid på 1,675 ms med en hastighetskommando på 50 mm/ms. Bevegelsestiden blir forkortet med 0,190 ms sammenlignet med det sammenlignbare eksemplet. Hastighetskommandoen på 50 mm/ms kan bli betraktet som en skrittvis posisjonskommando. Derfor vil den skrittvise posisjonskommandoen minimalisere bevegelsestiden for korte bevegelsesavstander som for eksempel 1 mm. Figur 3A til figur 3C viser operasjonen til galvanoskanner 10 ved bevegelsesavstand på 2 mm. Figur 3 A viser operasjonen til det sammenlignbare eksempelet hvor skanner innstilles på målposisjonen med bevegelsestiden på 2,270 ms. Figur 3B viser operasjonen til behandlingsanordningen i henhold til utførelsen hvor skanner 10 innstilles på målposisjonen med en bevegelsestid på 1,915 ms med en hastighetskommando på 10 mm/ms med en hastighetskommando på 10 mm/ms. Bevegelsestiden blir forkortet med 0,355 ms sammenlignet med det sammenlignbare eksempelet. Figur 3C viser et referanseeksempel hvor en hastighetskommando er på 100 mm/ms. Denne bevegelseskommandoen kan bli betraktet som en skrittvis posisjonskommando. Imidlertid siden hastighetskommandoen er for stor vil skanneren 10 ha en overskytende innstillingstid ved målposisjonen med en bevegelsestid på 2,965 ms. Derfor vil man for middels bevegelsesavstander som 2 mm ha minimalisert bevegelsestiden med skrittvise hastighetskommandoer på 10 mm/ms. Figur 4A viser operasjonen til galvanoskanner 10 med bevegelsesavstander på 4 mm. Figur 4A viser operasjonen til det sammenlignbare eksempelet hvor skanner 10 innstilles på målposisjonen med en bevegelsestid på 2,935 ms. For bevegelsesavstand på 44 mm vil en hastighetskommando på over 2,9 mm/ms som blir gitt av kontrollfremgangsmåten til det sammenlignbare eksempelet gjøre skanneren 10 overskytende på tilsvarende måte som figur 3C fordi hastighetskommandoen er for stor og gjør at bevegelsestiden blir lengre. Dermed vil man for middels bevegelsesavstander, slik som 4 mm kunne minimalisere bevegelsestiden med skrittvise hastighetskommandoer på 2,9 mm/ms. Figur 5A og figur 5B viser operasjonen til galvanoskanner 10 med bevegelsesavstander på 50 mm. Figur 5A og figur 5B viser en bevegelse nær en målposisjon. En bevegelsestid blir beregnet ved å legge til innstillingstiden fra slutten av en posisjonskommandoutgang til tiden når en posisjonskommando blir sendt ut. Figur 5A viser operasjonen til det sammenlignbare eksempelet hvor skanneren 10 innstilles på målposisjonen med en bevegelsestid på 18, 75 ms. Figur 5B viser operasjonen til anordningen i henhold til utførelsen hvor skanneren innstilles på målposisjonen med en bevegelsestid på 12,14 ms med en trapesformet hastighetskommando som har en lineær akselerasjons-/retardasjonstid på 0,94 ms og en hastighetskommando på 5 mm/ms. Bevegelsesavstanden blir forkortet med 6,61 ms sammenlignet med det sammenlignbare eksempelet. Den trapesoide

hastighetskommandokontrollfremgangsmåten setter hastighetskommandoen større enn den konvensjonelle kontrollfremgangsmåten ved jevnt å øke hastighetskommandoen og

dermed redusere bevegelsestiden. Derfor vil man for lange bevegelsesavstander slik som 55 mm minimalisere bevegelsestiden med den trapesoide hastighetskommandoen.

Dermed er den optimale posisjonskontrollfremgangsmåten for galvanoskanner 10 lagt frem. Det vil si at den skrittvise posisjonskommandokontrollfremgangsmåten er optimal for korte bevegelsesavstander, den skrittvise hastighetskommandokontrollfremgangsmåten er optimal for middels bevegelsesavstander og den trapesoide hastighetskommandokontrollfremgangsmåten er optimal for lange bevegelsesavstander. Figur 6 er en tabell med kontrollfremgangsmåter samsvarende med bevegelsesavstander funnet fra presise målinger med bevegelsesavstander. Tabellen i figur 6 er lagret i kontrollfremgangsmåtehukommelsen 11. Som nevnt ovenfor vil den skrittvise hastighetskommandokontrollfremgangsmåten bli anvendt for både bevegelsesavstander på 2 mm (figur 3A til figur 3C) og bevegelsesavstander på 44 mm (figur 4A). Imidlertid er verdiene til hastighetskommandoene forskjellige, det vil si 10 mm/ms for bevegelsesavstander på 2 mm og 2,9 mm/ms for bevegelsesavstander på 44 mm. Figur 7 er en tabell med verdier til hastighetskommandoer samsvarende med bevegelsesavstander funnet fra presise målinger med bevegelsesavstander. Tabellen i figur 7 er lagret i akserelasjons-/retardasjonskonstanthukommelsen 12. I tabellen er bevegelsesavstanden klassifisert i to, men avstanden kan også bli klassifisert i flere kategorier. I den trapesoide hastighetskommandokontrollfremgangsmåten for bevegelsesavstander på 5 mm eller mer, kan en tabell som inkluderer akserelasjons-/retardasjonskonstanter samsvarende med bevegelsesavstandene bli lagret i akselerasjons-Zretardasjonskonstanthukommelsen 12.

Så vil data i vente på innstillingstidshukommelsen 13 bli forklart. Innstillingstiden til galvanoskanner 10 kontrollert av kontrollfremgangsmåten og akselerasjons-/retardasjonskonstantene lagret i kontrollfremgangsmåtehukommelsen 11 og akselerasjons-/retardasjonskonstanthukommelsen 12, er bestemt ved å trekke fra tidspunktet når bevegelseskommandoen blir sendt ut fra bevegelsestiden. Innstillingstiden er 1,675 ms for en bevegelsesavstand på 1 mm i figur 2B, 1,715 ms for en bevegelsesavstand på 2 mm i figur 3B, 1,555 ms for en bevegelsesavstand på 4 mm i figur 4A og 1,200 ms for en bevegelsesavstand på 50 mm i figur 5B.

Figur 8 er en tabell med ventetider for innstillinger samsvarende med bevegelsesavstandene bestemt basert på innstillingstiden målt med den presist oppdelte bevegelsesavstanden. Tabellen i figur 8 er lagret i vente på

innstillingstidshukommelsen 13. I figur 8 vil bevegelsesavstanden være klassifisert i fire, men bevegelsesavstanden kan bli klassifisert i enda større antall.

Operasjonen vil laserbehandlingsanordningen for et trykt kretskort vil bli forklart nedenfor.

Figur 9 viser et flytdiagram for en operasjon som former hull i

laserbehandlingsanordningen for et PCB. I hovedstyreinnretningen 4, programmer, prosesseringsbetingelser og parametere som er innmatet på forhånd i programinnmatningsenheten 1, prosesseringsbetingelser innmatet i enhet 2 og parameterinnmatningsenhet 3 blir analysert. Kontrollfremgangsmåten som samsvarer med en bevegelsesavstand til galvanoskanner 10 blir lagt inn i

kontrollfremgangsmåtehukommelsen 11. En akselerasjons-/retardasjonskonstant som samsvarer med bevegelsesavstanden til galvanoskanner 10 blir lagt inn i akselerasjons-/retardasjonskonstanthukommelsen 12. En ventetid for innstilling samsvarende med bevegelsesavstanden til galvanoskanner 10 blir lagt inn i vente på innstillingstidshukommelsen 13. Et PCB hvor man skal forme et hull blir montert på arbeidsbordet. Når man starter å forme et hull i steg 1, vil hovedstyreinnretningen 4 sende ut en arbeidsbordskommando til arbeidsbordstyreinnretningen 5 slik at det spesifiserte prosesseringsområdet til PCB-kortet kan bli innstilt innenfor strålearealet til laserlyset. I steg 2 vil arbeidsbordstyerinnretningen 5 kontrollere posisjonen til arbeidsbordet 6 i henhold til arbeidsbordsposisjonskommandoen og bevege arbeidsbordet til målposisjonen. I steg 3 vil hovedstyreinnretningen 4 vente på informasjon som forteller at en bevegelse er komplett til arbeidsbordet og målposisjonen fra arbeidsbordstyreinnretningen 5. Når den mottar informasjon om at bevegelsen er ferdig i steg 4 vil hovedstyreinnretningen 4 sende en galvanoposisjonskommando til galvanostyreinnretningen 9 slik at laserlyset blir sendt ut på en spesifisert posisjon i behandlingsarealet. I steg 5 vil galvanostyreinnretningen 9 beregne en bevegelsesavstand til galvanoskanner 10 i henhold til galvanoposisjonskommandoen og sende en bevegelsesavstand til kontrollfremgangsmåtehukommelsen 11, akselerasjons-/retardasjonskonstanthukommelsen 12 og vente på innstillingstidshukommelsen 13.1 steg 6 vil kontrollfremgangsmåtehukommelsen 11 sende en kontrollfremgangsmåte samsvarende med bevegelsesavstanden til galvanostyreinnretningen 9. Tilsvarende vil

akselerasjonsVretardasjonskonstanthukornmelsen 12 sende en akselerasjons-/retardasjonskonstant samsvarende med bevegelsesavstanden til galvanostyreinnretningen 9, og vente på innstillingstidshukommelsen 13 sender en ventetid for innstilling samsvarende med bevegelsesavstanden til galvanostyreinnretningen 9. I steg 7 vil galvanostyreinnretningen 9 kontrollere posisjonen til galvanoskanner 10 i henhold til kontrollfremgangsmåten fra kontrollfremgangsmåtehukommelsen 11 og akselerasjons-/retardasjonskonstanten fra akselerasjons-/retardasjonskonstanthukommelsen 12 og bevege speilene til målposisjonen. I steg 8 vil galvanostyreiruiretningen 9 når den mottar ventetiden for innstilling fra vente på innstillingstidshukommelsen 13 vente ventetiden fra enden av bevegelseskommandoen og sende informasjon om at ventetiden er over til hovedstyreinnretningen 4. I steg 9, for at laseren sender ut lys med en behandlingsbetingelse for å forme hull med spesifisert behandlingskvalitet, vil hovedstyreinnretningen 4 sende en laserkommando til laserstyreinnretningen 7. Laserstyreinnretningen 7 sender et laserdrivesignal til lasergeneratoren 8 i henhold til laserkommandoen og lasergeneratoren 8 vil når en mottar signalet generere laserlys. Laserlyset blir ledet til galvanoskanneren 10, reflektert i to-akse speilet til galvanoskanneren 10 og sendt til det spesifiserte området på PCB-kortet for å forme et hull. I steg 10 vil hovedstyreinnretningen 4 kontrollere om det er et hull som skal bli dannet i behandlingsarealet eller ikke. Dersom det er et hull vil man i steg 4 la styreinnretningen 4 sende en galvanoposisjonskommando samsvarende med hullet som skal dannes til galvanostyreinnretningen 9. Dersom det ikke er noe hull vil man i steg 11 la hovedstyreinnretningen 4 videre kontrollere om det er andre behandlingsarealer. Dersom det er et behandlingsareal i steg 1 vil styreinnretningen 4 sende en arbeidsbordposisjonskommando samsvarende med behandlingsarealet til arbeidsbordstyreinnretningen 5. Dersom det ikke er flere behandlingsområder vil behandlingen om det innmatede behandlingsprogrammet være ferdig og behandlingsoperasjonen slutter.

Figur 10 er et tidsdiagram til en galvanooperasjon. Diagrammet viser operasjonene for en kontinuerlig bevegelse til 2 mm og 50 mm. En behandlingsbetingelse er at en enkelt puls blir generert i laseren. I et sammenlignende eksempel for den konvensjonelle galvanokontrollfremgangsmåten, vil den skrittvise hastighetskontrollkommando-kontrollfremgangsmåten bli anvendt for bevegelsesavstander på både 2 mm og 55 mm, og verdier av hastighetskommando og ventetider er de samme for distansene respektivt. Behandlingsanordningen i henhold til utførelsen av oppfinnelsen for bevegelsesavstander på 2 mm, anvender den skrittvise posisjonskoinmandokonfrollfremgangsmåten og den korteste ventetiden for innstilling. Behandlingsanordningen for bevegelsesavstander på 50 mm, anvender den trapesoide hastighetskommandokontrollfremgangsmåten med hastighetskommandoer som er større enn den konvensjonelle anordningen og den korteste ventetiden for innstilling. Derfor vil skanneren i behandlingsanordningen i henhold til utførelsen bevege seg raskere enn i den konvensjonelle anordningen for bevegelsesavstander på både 2 mm og 50 mm.

Figur 11 viser en sammenligning av bevegelsestider i hver bevegelsesavstand mellom kontrollfremgangsmåtene i henhold til utførelsen av oppfinnelsen og den konvensjonelle kontrollfremgangsmåten som et sammenlignbart eksempel. Galvanokontrollfremgangsmåten for bevegelsesavstander på 4 mm er den samme som for den konvensjonelle kontrollfremgangsmåten og forkorter ikke bevegelsestiden. Imidlertid vil man ved andre bevegelsesavstander få bevegelsestiden forkortet og hastighetytelsen blir forbedret. I særdeleshet når bevegelsesavstanden er 50 mm vil

hastigheten øke med omkring 155%. For hull som har en gjennomsnittlig tetthet på 1,1 mm og som formes med en hastighet på 20000 hull pr. kort vil kontrollfremgangsmåten i henhold til utførelsen av oppfinnelsen gi en behandlingstid som er omkring 8% kortere enn med den konvensjonelle kontrollfremgangsmåten. Dermed vil laserbehandlingsanordningen i oppfinnelsen forkorte behandlingstiden med kontroll av galvanoskanneren ved å anvende kontrollfremgangsmåten, akselerasjons-/retardasjonskonstanten og en ventetid for å innstille minimum av bevegelsestid avhengig av hver bevegelsesavstand.

Forkortelse av bevegelsestiden ved hjelp av galvanostyringen ved å anvende den optimale kontrollfremgangsmåten, akselerasjons-/retardasjonskonstanten og ventetid for innstilling samsvarende med bevegelsesavstanden er herved forklart. Imidlertid vil anvendelse av en eller to av kontrollfremgangsmåtene, akselerasjons-/retardasjonskonstant og ventetid for innstilling gi tilsvarende effekter.

En laserbehandlingsanordning i henhold til det andre eksempelet på utførelse av oppfinnelsen har en akselerasjons-/retardasjonskonstantkalkulator for beregning av akselerasjons-/retardasjonskonstant fra en bevegelsesavstand til en posisjonsinnretning istedenfor akselerasjons-/retardasjonskonstanthukommelsen 12 i den foreliggende anordningen i henhold til den første utførelsen. En galvanostyringsenhet 9 kontrollerer en posisjon ved å bruke en akselerasjons-/retardasjonskonstant beregnet av akselerasjons-/retardasjonskonstantkalkulatoren.

Hovedstyringsinnretningen 4 leverer til akselerasjons-/retardasjonskonstantkalkulatoren en akselerasjons- og retardasjonskonstant beregningsfunksjon for beregning av en akselerasjons-/retardasjonskonstant som samsvarer med en bevegelsesavstand. Når bevegelsesavstanden blir tatt imot av galvanostyringsinnretningen 9 vil kalkulatoren beregne en akselerasjons-/retardasjonskonstant fra bevegelsesavstanden i henhold til akselerasjons-/retardasjonskonstantberegningsfuriksjonen og sende konstanten til galvanostyringsinnretningen 9. Den andre konfigurasjonen og operasjonen er den samme som i den første utførelsen.

Siden akselerasjons-/retardasjonskonstanten er beregnet fra bevegelsesavstanden og akselerasjoris-/retardasjonskonstantberegningsfunksjonen vil anordningen for behandling ikke kreve en hukommelse for lagring av en tabell av akselerasjons-/retardasjonskonstanter som samsvarer med bevegelsesavstanden. Akselerasjons-/retardasjonskonstantberegningsmnksjonen kan bli gitt for hver klassifiserte bevegelsesavstand og forandret avhengig av bevegelsesavstanden.

Laserbehandlingsanordningen i henhold til et tredje eksempel på utførelse av oppfinnelsen er en vente på innstillingstidskalkulatorinnretning for beregning av ventetid for innstilling fra en bevegelsesavstand av en posisjonsinnretning istedenfor vente på innstillingstidshukommelsen 13 i henhold til den foregående utførelsen. En galvanostyringsinnretning 9 kontrollerer en posisjon ved å bruke en ventetid for innstilling beregnet av venting på innstillingstidskalkulatorinnretning.

Hovedstyringsinnretningen 4 leverer til venting for innstillingstids-kalkulatorinnretningen en venting for innstillingstidsberegningsfunksjonen for beregning av ventetider for innstillinger som samsvarer med en bevegelsesavstand. Når bevegelsesavstanden blir tatt imot fra galvanostyringsinnretningen 9 vil kalkulatoren beregne ventetider for innstillinger for bevegelsesavstandene i henhold til venting for innstillingstidsberegningsfunksjonen og sender ventetiden til galvanostyringsinnretningen 9. De andre konfigurasjoner og operasjoner er de samme som i den foregående utførelsen.

Siden ventetiden for innstilling er beregnet fra bevegelsesavstanden og venting for innstillingsti(isberegningsifinksjonen vil behandlingsanordningen ikke kreve en hukommelse for lagring av en tabell med ventetider for innstillinger som samsvarer med bevegelsesavstandene. Venting for irinstillingstidsberegningsfunksjonen kan bli gitt for hver klassifiserte bevegelsesavstand og forandret avhengig av bevegelsesavstanden.

Claims

1. Laserbehandlingsanordning innbefattende: en lasergenerator (8) for å generere et laserlys, en laserkontroller (7) for å kontrollere lasergeneratoren (8), og en posisjonsenhet (10) for å posisjonere laserlyset, karakterisert ved at laserbehandlingsanordningen innbefatter: en posisjonskontroller (9) for å velge en kontrollfremgangsmåte fra et mangfold av kontrollfremgangsmåter, der hver samsvarer med en forhåndsbestemt flytteavstand av posisjonsenheten (10) og å kontrollere en posisjon av posisjonsenheten (10) i henhold til den valgte fremgangsmåten, og en kontrollfremgangsmåtehukommelse (11) for å lagre mangfoldet av kontrollfremgangsmåter der hver samsvarer med flytteavstanden av posisjonsenheten (10), hvori mangfoldet av kontrollfremgangsmåter inkluderer en skrittvis posisjonskommandokontrollfremgangsmåte, en skrittvis hastighetskommandokontrollfremgangsmåte, og en trapesformet hastighetskommandokontrollfremgangsmåte.

2. Laserbehandlingsanordning i henhold til krav 1, karakterisert ved at kontrollfremgangsmåtehukommelsen (11) lagrer den skrittvise posisjonskommandokontrollfremgangsmåten for flytteavstander mindre enn en første terskel.

3. Laserbehandlingsanordning i henhold til krav 1, karakterisert ved at kontrollfremgangsmåtehukommelsen (11) lagrer den skrittvise hastighetskommandokontrollfremgangsmåten for flytteavstander lik eller større enn en andre terskel og mindre enn en tredje terskel.

4. Laserbehandlingsanordning i henhold til krav 1, karakterisert ved at kontrollfremgangsmåtehukommelsen (11) lagrer den trapesformede hastighetskommandofremgangsmåten for flytteavstander lik eller større enn en fjerde terskel eller mer.

5. Laserbehandlingsanordning i henhold til krav 1, videre karakterisert ved å innbefatte en akselerasjons-/retardasjonskonstanthukornrnelse (12) for å lagre en akselerasjons-/retardasjonskonstant samsvarende med flytteavstanden, hvor posisjonskontrolleren (9) kontrollerer posisjonen av posisjonsenheten (10) ved å bruke akselerasjons-/retardasjonskonstanten.

6. Laserbehandlingsanordning i henhold til krav 1, videre karakterisert ved å innbefatte en akselerasjons-/retardasjonskonstantberegnende enhet for å beregne en akselerasjons-/retardasjonskonstant samsvarende med flytteavstanden fra flytteavstanden, hvor posisjonskontrolleren (9) kontrollerer posisjonen til posisjonsenheten (10) ved å bruke akselerasjons-/retardasjonskonstanten.

7. Laserbehandlingsanordning i henhold til krav 1, videre karakterisert ved å innbefatte en vente på tidsinnstillingshukommelse (13) for å lagre en ventetid for innstilling samsvarende med flytteavstanden, hvor posisjonsenheten (10) kontrollerer posisjonen ved å bruke ventetiden til innstilling.

8. Laserbehandlingsanordning i henhold til krav 1, videre karakterisert ved å innbefatte en vente på innstillingstidsberegningsenhet for å beregne en ventetid for innstilling samsvarende med flytteavstandene fra en flytteavstand, hvor posisjonsenheten (10) kontrollerer posisjonen ved å bruke ventetiden for innstilling.