TW419409B - Method for controlling the processing conditions for a laser manufacturing machine, and a computer readable recording media with a program for such method stored therein - Google Patents

Description

五、發明說明（1) [技術領域] 本發明為關於一種雷射加工機之加工條件控制方法及 對於記存該方法之程式為可由電腦讀取之記錄媒體。 [背景技術] 習用上例如使用脈衝振盪雷射對印刷配線基板實施穿 孔加工時’需設定供給於雷射振盪器之堪動電流的電流值 S，脈衝振盪的頻率T，脈衝幅w及腺衝數N為其加工條件。 該等電流值S ’脈衝振盪的頻率τ ’脈衝幅^及脈衝數1^之值 予以種之的變更組成各樣不同的加工條件以容納於加工條 件檔。該加工條件檔為記錄，保存於對連接於雷射加工機 之控制裝置之可由電腦讀取自如的記錄媒體，例如為磁 帶，軟磁碟，硬磁碟或光磁碟。 第5圖表示習用之雷射加工機的加1條件設定裝置（未 圖示）之設定畫面的顯示例。於加工條件設定裝置（未圖 示）的設定畫面顯示如第5圖所示之加工條件檔的一覽表 9，而雷射加工機的操作員為看著該圖表操作未圖示的輸 入手段實行加工條件的輸入。第5圖所示的顯示例中，例 如第1號的加工條件設定為電流值S，頻率τ〗，脈衝幅| ， 及脈衝數\ ’第2號加工條件設定為電流值心，頻率h，脈 衝幅W2及脈衝數Νζ，第3號加工條件設定為電腦值\，頻率 T3，脈衝幅及脈衝數〜。第4號以後的加工條件亦為同樣 的設定電流值S，頻率T，脈衝幅ff及脈衝數!^。 於實際實行加工時，控制裝置由連接於控制裝置之前 述記錄媒體或別的可由電腦為讀取自如的記錄媒體讀出加

*4 l94〇9 五、發明說明（2) 工程式，然後實施該程式。控制裝置依據記加 的加工條件號瑪（第5圖中所示之N〇.欄的號鳴）及加工 由加工條件檔讀出該當的加工條件，錢據該加 ^ 雷射振盡器供給以使其輸出頻率為τ，脈衝幅為¥之 對 射脈衝的電流值S之驅動電流。雷射振盪器接受該驅 流發生雷射振盪並實施加工- $ 然而於習用的任一號的加工條件，其電流值s，頻率 T，脈衝幅W及脈衝數N之值為各可於雷射加工機的加工條 件設定裝置不受其他設定值的影響獨立的可輪入設定至預 先決定的上限值’因此由電流值S，頻率τ，脈衝幅w及脈 衝數N之值的組合，使作用於雷射振盪的負荷會 許負荷範圍之虞。 因此習用上雷射振盪器有發生超過負荷的容許範圍動 作的狀態’或在容許範圍内但為接近於上限值的負荷而長 時間動作的狀態，以致發生雷射振盪之構成部品等的消耗 或加速劣化的問題。 又於設定新的加工條件時，為要求得對於雷射振盪器 不施加過大的負荷而能以良好效率實行加工之適恰加工條 件’必需將加工條件做種種的變更並以該條件實施加工， 並重複調整實施求得雷射振藍器的負荷與加工效率平衡兼 備的作業’以致構成為最終決定加工條件需費龐大時間與 手續的問題。 本發明為解決上述的問題，以提供雷射振盪器作用之 負荷為在適當範圍内之能容易的設定雷射加工之加工條件

C:\PrografflFiles\Patent\310592.ptd 第 5 頁 五、發明說明（3) 的雷射加工機之加工條件控制方法及 式為可由電腦讀取之記錄媒體為目的 [發明的開示] 本發明的雷射加工機之加工條件 射加工機之設定用以驅動雷射振盘器 加工條件的步驟’及對於輪入的加工 所成動作的負荷之條件求出雷射振盡 驟，以及顯示所求得之預計負荷的步 依本發明，於設定雷射加工機的 員輸入加工條件，則依據所輪入的加 器的預計負荷，並將預計負荷顯示在 於本發明，前述加工條件以包含 的電流值，雷射輸出的頻率，脈衝幅 對於一個以上之被加工處所的雷射脈 (pattern)之加工模式為其特徵。 依本發明’雷射加工機的加工條 的驅動電流值’雷射輸出的頻率，腺 模式所決定。 於本發明，以前述預計負荷為前 率’前述脈衝幅，及前述脈衝數等 特徵。 依本發明，雷射振盪器的預計負 的驅動電流值，雷射輪出的頻率脈 總和所求出。 & 對於記存該方法之程 α 控制方法以 的加工條件 條件就其雷 器的預計負 驟為其特徵 加工條件時 工條件求出 顯7F裝置。 用以驅動雷 ，脈衝數， 衝光的照射 含有於雷 時之輪入 射振盪器 荷的步 0 ，如操作 雷射振盪 射振盪器 以及制定 樣式 件為依據雷射振盪器 衝幅，脈衝數及加工 述電流值，前述頻 個之總和的函數為其 荷為依據雷射振盪器 衝幅及脈衝數各個的

定驅動 由電腦 步驟， 負荷之 所求得 依 以設定 件的雷 裝置。 本發明 雷射加 讀取的 及對於 條件求 之預計 本發明 加工條 射振盪 之可由電腦 工機之雷射 記錄媒體， 輸入的加工 出雷射振i 負荷的步碌 ，雷射加工 件的程式而 器的預計負 a ，50琢m从汉 振凌器的加工條件之程式並為可 而以包含記錄有輸入加工條件的 條件就其雷射振盪器所能動作的 器的預計負荷的步驟，以及顯示 之程式為其特徵。 機的控制裝置由記錄媒體讀出用 求得對於操作員所輸入之加工條 荷’並將該預計負荷顯示在顯示 於本發明，前述加工條件 的電流值，雷射輸出的頻率， 於一個以上之被加工處所的雷 模式》 為包含用以驅動雷射振盪器 脈衝幅，脈衝數，以及制定 射脈衝光的照射樣式之加工 依本發明’雷射加工機的加工條件為依據雷射振盪器 的驅動電流值，雷射輸出的頻率’脈衝幅，脈衝數及加工 模式所決定。 於本發明，前述預計負荷為前述電流值，前述頻率， 前述脈衝幅及前述脈衝數各個之總和的函數。 依本發明，雷射振盪器的預計負荷為依據雷射振盪器 之驅動電流值，雷射輸出的頻率，脈衝幅及脈衝數各個之 總和所求得。 [圖面的簡單說明] 第1圖表示適用本發明之雷射加工機的概略構成方塊 ήβη mm C:\ProgramFiles\Patent\310592.ptd 第 7 頁 4 l94〇9 五、發明說明（5) 圖； 面之 第2圖表示於該雷射 加工 機設定加工條件時之設定畫 一例的模式圖； 第3圖表示使用脈衝振盪雷射對印刷配線基板實施穿 孔加工時的流程圖； 第4圖表示加工條件之編集檢查處理之流程的穿程 圖； ' 第5圖表示於習用的雷射加工機設定加 Λ丄條件之設定 畫面的模式圖。 [符號說明] 1 控制裝置 2 雷射振盪· 3 顯示裝置 4 第1記錄媒 5 第2記錄媒體 6 輸入裝置 7 加工條件檔一覽表 8 加工條件系 S 電流值 Τ 頻率 W 脈衝幅 Ν 脈衝數 Μ，C，P 加工模式 體 [發明的最佳實施形想] 以下參照第1圖至第4圖詳細說明本發明 第1圖表示適用本發明之雷射加工機的概的實掩*形態 圖。該雷射加工機為具備控制裝置1，雷知一略構成方塊 定加工條件時用以顯示代表雷射振盪器2的負’於1 的顯示裝置3，用以收容由所設定的加工從μ何率之指標 邱件开3 & & 條件檔之第1記錄媒體4，用以收容加工栽4 7艰*的加工 裎式的第2記錄媒

C:\Program Files\Patent\310592.ptd 第8頁 4 ί94 〇9

五、發明說明（6) 體5，以及供操作員操作以輪入加工 成。 节件的輸入裝置6所構 第1§己錄媒髏4為如置入及讀出自 記憶體，磁帶，軟磁磲，硬磁 2揮發性半導體 磁帶，軟磁碟，硬磁碟或』Si:;的半導體記憶體， 媒體。 飞尤磁碟等之可供電腦讀出的記錄 控制裝置1由加工條件撼兮山 之加工條件號碼及加工模mm於記述在加工程式 輸出驅動電流，脈衝幅及定時^ ,依據該加工條件 2的媒動。於此之定時脈二時二衝二控制對於雷射振盈器 〜叮狐術马指依據雷射振 钟 加工條件實際輸出時的定時（頻率戍 ' 第2圖表示於設定加工條件時 畫面Λ顯示:L。該設定畫面顯示有加工條件稽的= 87 圖所 Λ2之負荷率的指標之加工條件檢示條 8°如第2圖所不’本實施形態之各加工條件為由電流值 S’頻率τ’脈衝幅ff’脈衝數Ν及加工模式所構成電=工 模式攔則例如顯示代表模式種別的「Μ」，「c」，「ρ Τρ的文Γ」-代表連續模式’「C J代表周期模式， P」代表每脈衝模式’有關各模式容後述。 A第2圖所示的顯示例中’例如第1圖的加工條件設定為 電^S1，頻率T1 ’脈衝幅％，脈衝數K及加工模式為 「M」’第2號加工條件為設定電流值&，頻率l，脈衝幅 ’脈衝數〜及加工模式為「c」，第請加工條件為設定

1 4j94〇9 五、發明說明（7) 一 ' — =值\ ’頻率τ3，脈衝叫，脈衝數^及加工模式為 」。第4號以後的加工條件亦為同樣的設定電流值s， 頻率Τ，脈衝幅，脈衝數Ν及加工模式。 對於加工條件檢示條8並不特別限定，例如第2圖所示 形成為帶狀的顯示部，以應於雷射振盪器2的負荷率的長 度變化其顯不部之—部分的顏色而可由視覺瞭解雷射振盪 器2。加工條件檢示條8以雷射振盪器2的負荷率之容許最 大值為100%而例如可顯示至相當於其2〇〇%的負荷率。 其-人說明加工模式。第3圖表示使用脈衝振盪雷射對 印刷配線基板實施穿孔加工時的流程圖。於實際開始加工 時，控制裝置1首先判定加工模式，依據其加工模式實行 例如為3個孔（孔1，孔2 ’孔3)的穿孔加工。連續模式M為 以固定的脈衝幅，於完成孔1的穿孔加工後實行孔2的穿孔 加工’又於其完了後為實行孔3之穿孔加工的實行樣式。 依此樣式為要避免對雷射振盪器2施加過大的負荷，有必 要容其冷卻以實行加工，即隨孔丨，孔2，孔3之加工的進 行為冷卻將脈衝間隔加寬。周期模式C為以固定脈衝幅對 於孔1，孔2 ’孔3按每一脈衝移動實行穿孔的加工樣式， 以該樣式於1脈衝的雷射振盪後具有雷射振盪器2的移動時 間，於該移動時間雷射振盪器2得到冷卻，因此可不必要 如連續模式Μ隨著加工的進行加寬脈衝間的間隔。每脈衝 模式Ρ為將脈衝幅按每脈衝予以變化，於孔1的穿孔加工完 了後實施孔2的穿孔加工，於孔2的穿孔加工完成後再實施 孔3之穿孔的加工樣式。依此樣式由變化脈衝幅而實行對

其次說明設定加卫條件的順序。⑥加卫條件的設定作 加：模流值S ’頻率T ’脈衝幅W，脈衝數N及 圖所不的流程圖按每加工模式檢查其加工條件置依第 圖。ΓΛ表明示Λ工Λ件之編集檢查處理之流程的流程 第心;=4=::::=1實行記錄於 的編集檢查處理程式而g他之了由電腦讀取之記錄媒體 是否tn編處理開始時，首先控制裝置1判斷 時，(器步有驟二作指定有加工模式 )。例如於上述的連續模式祕，周 _ 的狀態，則於連續模及每脈衝模式p ^ 衝模式p 周期模式C則幾無負荷作用α 荷作用，而於 因此於步驟S2 ’如加上模式為連 模式Ρ時’則進入步驟S3對於操作 ：：：脈衝 振：器2的負荷率。-方面如加工 ：：：查雷射 不實行負荷率的檢查。又不限於 4模式C時，則 有其他的雷射加工樣式時，如對雷 工模式而追加 用之虞時，則實施對雷射振盘器2、的雷負射振盛， 負荷作用時則不實施負荷率檢查。 "年檢查，又如無

於步驟S3 ’控制裝置1依據其文 的總和SS，依據（2)式演算頻率/ 式演算電流值S 幻總'和Σ T，依據（3)式

C:\Program Files\Patent\310592.ptd 第11頁 419409 發明說明（9) 演算脈衝幅W的總和SW ’依據（4)式演算脈衝數N的總和E N。然後控制裝置1依據電流值S ’頻率T，脈衝幅ff及脈衝 數N之各總和ES，ΣΤ，Σ?及ΣΝ由預先決定的（5)式所示 的函數f演算以求得實際實行加工時雷射振盪器輸出之預 計的雷射輸出α。 Σ S = S1+S2 + S3+ S1〇 (1) ΣΤ = Τ1+Τ2 + Τ3+ Τ1〇 (2) IW = W1+ff2 + W3+ ............ tf1〇 (3) Σ + Ν10 (4) α = f ( Σ S * ΣΤ ， Eff ， Σ Ν) ............(5) 然後控制裝置1依據其次的（6)式演算以求對於預先決 定之基準值/3的α之比率，即雷射振盪器2的負荷率。於 此之点值為對於雷射振盪器2容許的負荷加入預定的安全 率之值。控制裝置1相應於所求得的負荷率而控制加工條 件檢示條8的顯示。由此以使顯示裝置3之加工條件檢示條 8為顯示相應於雷射振盪器2之預計的負荷率。 負荷率=冷 / α X 1 0 0 ( % ) .........(6 ) 操作員碟認該加工檢示條8 ’於加工條件檢示條8的顯 示超過100%時’變更加工條件中之電流值S ’頻率Τ,脈 衝幅W及脈衝數Ν中之一項或二項以上而將加工條件檢示條 8的顯示調整在以下。加工條件檢示條8的顯示降到 100%以下時，控制裝置1將其時之設定條件當做加工條件 稽置入第1記錄媒想4(步驟S4)，终了處理。 依上述的實施形態’於加工條件的設定作業時，當操 IBM wall C:\ProgramHles\Patent\310592.ptd 第 12 頁 419409 五、發明說明¢10) 7員輸入加工條件即依據其輸入的加工條件求出雷射振盪 器2之預計的負荷率，該負荷率以加工條件檢示條8顯示於 顯示裝置3。因此操作員可看著加工條件檢示條8調整加工 條件以使雷射振盪器2的負荷率容納在預定的範園内，由 而可防止於實際加工時對於雷射振盪器2施加過大的負 荷’又操作員能容易並迅速的求得適切的加工條件。 又上述實施形態為就使用脈衝振盪雷射對印刷配線基 板實施穿孔加工的狀態做說明，然本發明不限於此而可適 用於種種的雷射加工。 又於上述實施形態為就連續模式M，周期模式c及每脈 衝模式P做說明，對於連續模式Μ及每脈衝模式p實施加工 條件的編集檢查處理，但本發明不限於此，對於其他的加 工樣式亦可同樣的實行加工條件的控制。 又於上述實施形態為使用加工條件檢示條8顯示雷射 振盈器2的負荷率’但不限於此，只要操作員能確認雷射 振盪器2的負荷率，則以任何顯示態樣均， 音合成手段將負荷率用聲音報知亦可 次為使用聲 如以上的說明，依本發明之雷射加工機的加工條件控 制方法，於雷射加工機的加工條件設定之際，操作員輸入 加工條件即依據其所輸入的加工條件求得雷射振盪器的預 計負荷，該預計負荷為顯示於顯示裝置，操作員可看著顯 示的預計負荷調整加工條件以使雷射振盪器的負荷在預定 的範圍内。因此實際加工時可防止對於雷射振蘯器發生過 大的負荷，可抑制雷射振盪器之構成零件的消耗或劣化。

4 V9409 五、發明說明（11) 操作員並能容 依本加工 據雷射振盪器 脈衝數以及加 前，依據其加 依本加工 據雷射振盪器 脈衝數各個之 由而操作員可 又依本發 的控制装置由 式，求得對於 負荷，該預計 預計負荷的顯 入預定的範圍 器發生過大的 劣化。操作員 對於記錄 件為依據雷射 衝幅，脈衝數 之前即可依據 對於記錄 荷為依據雷射 衝幅以及脈衝 易又迅逮的 條件控制方 的驅動電流 工模式所決 工條件求得 條件控制方 的驅動電流 總和所求出 容易的決定 明之可由電 記錄媒體讀 操作員輸入 負何為顯示 示將加工條 内。因此於 負荷，可抑 並能容易又 在該記錄媒 振盪器的驅 以及加工模 其加工條件 在該記錄媒 振盪器之驅 數之各個的 求出適切的 法，雷射加 值，雷射輸 定"因此可 雷射振盪器 法，雷射振 值，雷射輸 ，因此可求 適切的加工 腦讀取的記 出並實行用 之加工條件 在顯示裝置 件調整以使 實際加工時 制雷射振盪 迅速的求出 體的程式， 動電流值， 式所決定， 求付雷射振 體的程式， 動電流值， 總和求出， 加工條件。 工機之加1 出的頻率， 在實際實施 的預計負荷 盈15的預計 出的頻率， 得正確的預 條件。 錄媒體，雷 以設定加工 的雷射振盪 ’由而操作 雷射振盪器 可防止對於 器之構成零 適切的加工 雷射加工機 雷射輸出的 因此在實際 逵器的預計 雷射振盪器 雷射輸出的 因此可求得 條件為依 脈衝幅， 加工之 0 負荷為依 脈衝幅及 計負荷， 射加工機 條件的程 器之預計 員可看著 的負荷納 雷射振盪 件的消耗 條件。 之加工條 頻率，脈 實行加工 負荷。 的預計負 頻率，脈 正確的預

C:\Program Files\Patent\310592.ptd

第14頁 4194 09 五、發明說明（12) 計負荷，由而操作員可容易的決定適切的加工條件。 [產業上的可利用性] 如以上的說明，本發明之雷射加工機的加工條件控制 方法以及記存該方法用之程式之電腦可讀取之記錄媒體以 供給雷射振盪器的驅動電流之電流值S，脈衝振盪的頻率 T，脈衝幅W及脈衝數N設定為其加工條件，由而適合於利 用該脈衝振盪雷射以對例如為印刷配線基板之穿孔加工的 雷射加工機。

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Claims (1)

1. 419409 六、申請專利範圍 一種雷射加工機的加工條件控制 射加工機之驅動雷射振盪器的加工=，係用於設定雷 輸入加工條件的步驟，. 〃件，包含： 對於所輸入的加工條件就雷 件求出雷射振盪器之預計的g 振盧器能負荷的條 2. 顯示所求得之預計負荷以及 如申請專利範圍第1項的雷射加為其特徵者。 3· 法，其中，前述加工條件以包含機、的加工條件控射方 的電流值，雷射輸出的頻率，以驅動雷射振盪器 制定對於一個以上之被加工處所，脈衝數，以及 樣式的加工模式為其特徵者。 雷射脈衝光之照射 如申請專利範圍第2項的雷射加工 法，其中，前述預計負荷為前述電機二加工」条件控制方 i述脈衝幅及前述脈衝數各個之總和的函：ίϊ;徵 4. 一種可由電腦讀取的記錄媒體， … 加工機之用以驅動雷射挣港μ存有狄定雷射 可由電腦讀取之記錄媒魏， 條件之程式而為 輸入加工條件的步驟，所記存之程式，包含： 對於所輸人的加工條件 之預計的負荷的步二= 5. 如申請專利範圍第4項的Λ的/驟為其特徵者。 中，前述加工條件以WT用由電腦讀取的記錄媒體’其 包含用以驅動雷射振逢器的電流 第16頁 C:\Program Files\Patent\310592,ptd -4,940419409 六、申請專利範圍 值，雷射輸出的頻率，脈衝幅，脈衝數，以及制定對 於一個以上之被加工處所之雷射脈衝光之照射樣式的 加工模式為其特徵者。 6.如申請專利範圍第5項的可由電腦讀取的記錄媒體，其 中，前述預計負荷為前述電流值，前述頻率，前述脈 衝幅及前述脈衝數各個之總和的函數為其特徵者。

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