TWI510317B - 雷射加工方法及雷射加工裝置 - Google Patents

雷射加工方法及雷射加工裝置 Download PDF

Info

Publication number
TWI510317B
TWI510317B TW101119480A TW101119480A TWI510317B TW I510317 B TWI510317 B TW I510317B TW 101119480 A TW101119480 A TW 101119480A TW 101119480 A TW101119480 A TW 101119480A TW I510317 B TWI510317 B TW I510317B
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
processing
deformation
laser processing
material substrate
laser
Prior art date
Application number
TW101119480A
Other languages
English (en)
Other versions
TW201332690A (zh
Inventor
Atsuhiro Kaneda
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
Publication of TW201332690A publication Critical patent/TW201332690A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI510317B publication Critical patent/TWI510317B/zh

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/02—Positioning or observing the workpiece, e.g. with respect to the point of impact; Aligning, aiming or focusing the laser beam
    • B23K26/04—Automatically aligning, aiming or focusing the laser beam, e.g. using the back-scattered light

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Laser Beam Processing (AREA)

Description

雷射加工方法及雷射加工裝置
本發明係關於一種雷射加工方法及雷射加工裝置。
交替疊層有由樹脂構成之層間絕緣層與由導體金屬所構成之導體電路層之所謂的多層印刷(print)配線板，係在層間絕緣層形成有被稱為導通孔(via hole)的開口孔。在導通孔的壁面，係形成有供上層及下層之電性連接的導電膜。導通孔大多係藉由雷射加工而形成。
以往，雷射加工裝置係將材料基板配置於XY作業台(table)，且以攝像機(camera)讀取設在材料基板四個角落的對位標記(alignment mark)，來測量材料基板的位置、旋轉角及伸縮等的偏移量。雷射加工裝置係以該測量結果為依據，作成修正材料基板之偏移量的加工資料(data)，且藉由驅動電流掃描器(galvano scanner)、XY作業台，來提高導通孔之加工位置的精確度(請參照例如專利文獻1)。
[先前技術文獻] [專利文獻]
專利文獻1：日本特開2010-162559號公報
材料基板係由於對應於配線圖案(pattern)、批量(lot)的不同、以及疊層時之加壓之差異等之變形，而在因為伸 縮所產生的變形，產生每一區域之差異的情形。在習知之加工方法中，由於係針對材料基板整體，藉由四個角落的對位標記來觀測變形，故難以檢測每一區域之變形的差異。由於在無法正確檢測出每一區域所產生之變形之差異下，直接作成修正材料基板之偏移量的加工資料，故加工位置之精確度會惡化。近年來，印刷配線板隨著商品的小型化，而有要求高密度化的趨勢，因此期望加工位置精確度的提升。此外，材料基板愈大型，於材料基板產生伸縮愈複雜。為了提高生產性而將材料基板大型化時，使用四個角落的對位標記，難以就整體材料基板來修正因為變形所造成的偏移。
本發明係有鑑於上述而研創者，其目的在獲得一種可提升加工位置之精確度之雷射加工方法及雷射加工裝置。
為了解決上述問題而達成目的，本發明係提供一種雷射加工方法，其特徵為包括：標記位置測量步驟，將做為雷射加工之對象之材料基板載置於加工平台(stage)，且將形成於前述材料基板之定位用標記進行攝影，藉此來測量前述定位用標記的位置；變形資訊取得步驟，從前述標記位置測量步驟中的測量結果，取得關於前述材料基板之變形的變形資訊；及位置調整步驟，為了修正因為前述材料基板之變形所導致之前述雷射加工的位置偏移，依據前述變形資訊來調整入射至前述材料基板之加工區域之雷射光的行進方向；在前述變形資訊取得步驟中，係以藉由將前 述加工區域分割為複數個所設定之個片區域為單位來取得前述變形資訊；在前述位置調整步驟中，係可依每一前述個片區域來調整前述行進方向。
在本發明之雷射加工方法中，係以個片區域為單位來取得變形資訊，故可正確檢測出每一區域的變形，且可就加工區域整體來觀測變形。依每一個片區域來調整雷射光的行進方向，藉此即可以高精確度來修正加工位置。藉此，即可達成可提升加工位置之精確度的效果。
以下根據圖式詳細說明本發明之雷射加工方法及雷射加工裝置之實施形態。另外，本發明並不限定於此實施形態。
(實施形態1)
第1圖係為顯示本發明之實施形態1之雷射加工裝置之概略構成圖。雷射加工裝置100係將雷射光L照射至工件4，且實施工件4的雷射孔加工。工件4係為雷射加工對象，例如為構成多層印刷配線板的材料基板。工件4係構成為例如由樹脂構成的絕緣層被由銅箔所構成之2層導體層包夾的三層構造。
雷射加工裝置100係具備雷射振盪器1、加工控制裝置2及雷射加工部3。雷射振盪器1係進行射束(beam)狀雷射光L的振盪。雷射加工部3係具備電流鏡(galvano mirror)35X及35Y、電流掃描器36X及36Y、f θ透鏡 (lens)(聚光透鏡)34、XY作業台30及攝像機(camera)39。
電流掃描器36Y係使電流鏡35Y轉動。電流鏡35Y係將來自雷射振盪器1的雷射光L予以反射。電流鏡35Y係藉由轉動，針對Y方向使雷射光L的行進方向變化。
電流掃描器36X係使電流鏡35X轉動。電流鏡35X係將來自電流鏡35Y的雷射光L予以反射。電流鏡35X係藉由轉動，針對X方向使雷射光L的行進方向變化。
電流鏡35X及35Y係針對工件4上的XY方向使雷射光L的入射位置移動。電流掃描器36X及36Y係發揮做為使工件4之加工區域上之雷射光L之入射位置變化的掃描驅動部功能。
f θ透鏡34係為具備遠心(telecentric)性之聚光透鏡。f θ透鏡34係用以使雷射光L的主光線方向一致。f θ透鏡34係用以使雷射光L入射至工件4的加工位置Hx。雷射加工裝置100係藉由雷射光L，在加工位置Hx形成貫通工件4的加工孔。
XY作業台30係為供工件4載置的加工平台。XY作業台30係藉由X軸馬達(motor)及Y軸馬達(均未圖示)之驅動而移動於XY平面內。XY作業台30係使工件4朝X方向及Y方向移動。
在工件4中係形成有複數個對位標記11。對位標記11係為定位用標記。在第1圖中，係顯示複數個對位標記11中之一部份。對位標記11的形狀係可為任意。
攝像機39係為將形成在載置於XY作業台30之對位標 記11進行攝像的攝像部。攝像機39係藉由攝像對位標記11，來測量對位標記11的位置。攝像機39係為例如CCD(Charge Coupled Device，電荷耦合元件)攝像機。攝像機39係例如配置在用以將雷射光L照射於工件4之加工頭(head)(未圖示)的附近。
加工控制裝置2係具備CPU(Central Processing Unit，中央處理單元)、ROM(Read Only Memory，唯讀記憶體)、RAM(Random Access Memory，隨機存取記憶體)等。加工控制裝置2係用以控制雷射加工裝置100整體。加工控制裝置2係依據加工程式(program)來實施雷射振盪器1、電流掃描器36X及36Y、XY作業台30的NC(Numerical Control，數值控制)控制。
雷射加工裝置100係藉由驅動電流掃描器36X及36Y、XY作業台30，而使工件4之加工區域上之雷射光L的入射位置變化。雷射加工裝置100係依每次移動XY作業台30而實施以掃描區域為單位的雷射加工，該掃描區域係與電流鏡35X及35Y所致之雷射光L的振幅對應。
第2圖係為顯示用以修正雷射加工之位置偏移之構成的方塊圖。加工控制裝置2係具有變形修正係數算出處理部21、電流鏡位置修正處理部22及XY作業台位置修正處理部23。攝像機39係用以測量對位標記11的位置，且輸出含有對位標記11之座標的測量資料做為測量結果。
加工控制裝置2係以從攝像機39輸入至加工控制裝置2的測量資料為依據，針對XY作業台30上的工件4，算出 相對於預設之基準條件之位置偏移量、旋轉角、因為工件4之伸縮所導致之偏移量。加工控制裝置2係以該算出結果為依據，作成修正工件4之各種偏移量的加工資料，且驅動XY作業台30、電流掃描器36X及36Y。
變形修正係數算出處理部21係從自攝像機39輸入至加工控制裝置2的測量資料而取得變形資訊。變形資訊係關於因為工件4之伸縮所產生之變形的資訊，例如包含變形的方向及變形量的資料。變形修正係數算出處理部21係算出與變形資訊對應之變形修正係數。變形修正係數係設為用以修正因為工件4之變形導致雷射加工之位置偏移的係數。
變形修正係數算出處理部21係將所算出的變形修正係數，轉換為作業台用修正係數與掃描用修正係數。作業台用修正係數係設為為了修正因為工件4之變形所導致雷射加工之位置偏移，用以調整XY作業台30之位置的係數。掃描用修正係數係設為為了修正因為工件4之變形所導致雷射加工之位置偏移，用以調整電流鏡35X及35Y之傾針的係數。
電流鏡位置修正處理部22係發揮做為依據從變形修正係數所獲得之掃描用修正係數，來調整入射至工件4之加工區域之雷射光L之行進方向之位置調整處理部功能。電流鏡位置修正處理部22係以雷射光L入射至預定之加工位置Hx之方式，依據工件4之位置偏移及旋轉角、從變形修正係數算出處理部21所輸入之掃描用修正係數，來調整 電流掃描器36X及36Y的驅動。
XY作業台位置修正處理部23係以雷射光L入射至預定之加工位置Hx之方式，依據工件4之位置偏移及旋轉角、從變形修正係數算出處理部21所輸入之作業台用修正係數，來調整XY作業台30的位置。
第3圖係為顯示設定於工件之加工區域之個片區域與對位標記的圖。加工區域10係設成為工件4中成為雷射加工之對象的區域。加工位置Hx(參照第1圖)係設定於加工區域10內。
在加工區域10中，係設定有例如4個個片區域12-1、12-2、12-3及12-4。個片區域12-1至12-4係藉由將加工區域作縱分割為2個、及橫分割為2個共計等分割為4個來設定。個片區域12-1至12-4係設為設定為較掃描區域還寬的區域。在工件4中，係形成有9個對位標記11。對位標記11係以位於各個片區域12-1至12-4之四個角落之方式配置。
變形修正係數算出處理部21係以配置於個片區域12-1之四個角落之對位標記11的座標為依據來取得關於個片區域12-1的變形資訊。變形修正係數算出處理部21係從關於個片區域12-1之變形資訊，算出適用於個片區域12-1之變形修正係數。
變形修正係數算出處理部21針對個片區域12-2、12-3及12-4亦以相同方式，分別算出適用於個片區域12-2、12-3及12-4的變形修正係數。變形修正係數算出處理部 21係以個片區域12-1至12-4為單位取得變形資訊，且算出每一個片區域12-1至12-4的變形修正係數。
變形修正係數算出處理部21係從每一個片區域12-1至12-4的變形修正係數，算出每一個片區域12-1至12-4之作業台用修正係數及掃描用修正係數。
電流鏡位置修正處理部22針對個片區域12-1內之加工位置Hx，係依據就個片區域12-1所算出的掃描用修正係數，來調整電流掃描器36X及36Y的驅動。電流鏡位置修正處理部22針對個片區域12-2、12-3及12-4內之各加工位置Hx亦同樣地依據就個片區域12-2、12-3及12-4分別算出之掃描用修正係數來調整電流掃描器36X及36Y的驅動。電流鏡位置修正處理部22係依每一個片區域12-1至12-4來調整雷射光L的行進方向。
XY作業台位置修正處理部23針對個片區域12-1內之加工位置Hx，係依據就個片區域12-1所算出的作業台用修正係數，來調整XY作業台30的位置。XY作業台位置修正處理部23針對個片區域12-2、12-3及12-4內之各加工位置Hx亦同樣地依據就個片區域12-2、12-3及12-4分別算出之作業台用修正係數來調整XY作業台30的位置。
另外，變形修正係數算出處理部21並不限定於依據變形修正係數來產生作業台用修正係數及掃描用修正係數之雙方者。變形修正係數算出處理部21係只要為至少從變形修正係數產生掃描用修正係數者即可。加工控制裝置2係藉由XY作業台30之位置調整與電流鏡35X及35Y之傾斜 調整中至少調整電流鏡35X及35Y的傾斜，來修正因為工件4之變形所導致之位置偏移即可。
第4圖係為說明僅使用形成在加工區域之四個角落之對位標記之取得變形資訊做為實施形態1之比較例的圖。如第4圖所示，茲設工件4變形成左右方向中朝左方向突出，而且在上下方向中收縮。此時，僅依靠加工區域13之四個角落之對位標記11的座標，要來觀測關於加工區域13整體的變形，會資訊量有所不足，難以正確檢測變形、及進行加工位置Hx之高精確度的調整。
第5圖係為說明實施形態1之變形資訊之取得的圖。在本實施形態之雷射加工方法中，係以個片區域12-1至12-4為單位來取得變形資訊，藉此可正確檢測每一個片區域12-1至12-4的變形，且可就加工區域10整體觀測變形。藉由依每一個片區域12-1至12-4調整雷射光L之行進方向及XY作業台30的位置，即可就加工區域10整體以高精確度修正加工位置。藉此，雷射加工裝置100即可提升加工位置的精確度。
第6圖係為說明雷射加工之順序的流程圖。當工件4載置於XY作業台30時，攝像機39係藉由將工件4之對位標記11進行攝像來測量各對位標記11的位置(標記位置測量步驟(步驟(step)S11)。
變形修正係數算出處理部21係從步驟S11中之測量結果取得變形資訊(變形資訊取得步驟)。變形修正係數算出處理部21係以個片區域12-1至12-4為單位而取得變形資 訊。變形修正係數算出處理部21係從取得的變形資訊，算出關於各個片區域12-1至12-4的變形修正係數(步驟S12)。變形修正係數算出處理部21係將所算出的變形修正係數，轉換為作業台用修正係數與掃描用修正係數。
XY作業台位置修正處理部23係使XY作業台30移動至用以使雷射光L入射至最初實施雷射加工之加工位置Hx的初期位置。此時，XY作業台位置修正處理部23係使XY作業台30移動至藉由就包含該加工位置Hx之個片區域，例如就個片區域12-1所求出之作業台用修正係數進行修正後的位置(步驟S13)。
電流鏡位置修正處理部22係使電流鏡35X及35Y驅動至成為用以使雷射光L入射至加工位置Hx的傾斜為止。此時，電流鏡位置修正處理部22係驅動電流鏡35X及35Y至藉由就個片區域12-1所求出之掃描用修正係數進行修正後的角度為止(步驟S14)。
在步驟S14中，電流鏡位置修正處理部22係依據每一個片區域12-1至12-4之變形資訊來調整入射至加工區域10之雷射光L的行進方向(位置調整步驟)。XY作業台位置修正處理部23及電流鏡位置修正處理部22係藉由步驟S13及S14，來修正因為工件4之變形所導致加工位置Hx的偏移。雷射加工裝置100係在藉由步驟S14驅動電流鏡35X及35Y後，使雷射光L入射至加工位置Hx，且實施工件4的雷射加工(步驟S15)。
加工控制裝置2係藉由在步驟S15的雷射加工，來判 斷目前掃描區域內之雷射加工是否已結束(步驟S16)。於目前掃描區域內之雷射加工未結束時(步驟S16，No(否))，電流鏡位置修正處理部22在步驟S14中，係驅動電流鏡35X及35Y至用以入射雷射光L至下一個加工位置Hx的角度為止。
目前掃描區域內之雷射加工結束時(步驟S16，Yes(是))，加工控制裝置2係判斷加工區域10整體之雷射加工是否已結束(步驟S17)。加工區域10整體之雷射加工未結束時(步驟S17，No)，XY作業台位置修正處理部23在步驟S13中，係使XY作業台30移動至用以使雷射光L入射至接著要實施雷射加工之加工位置Hx的位置。
加工區域10整體之雷射加工結束時(步驟S17，Yes)，雷射加工裝置100係針對載置於XY作業台30的工件4結束雷射加工。
在實施形態1之雷射加工方法中，加工區域10內之個片區域設定的方式，係設為可適當變更。個片區域只要可藉由將加工區域10分割成複數個來設定者即可，亦可適當變更數量或配置。對位標記11只要形成為可與各個片區域對應即可，亦可適當變更位置或數量。
(實施形態2)
第7圖係為顯示在本發明之實施形態2之雷射加工方法中，設定於工件之加工區域的個片區域與掃描區域的圖。對於與實施形態1相同的部分，係賦予相同符號，且適當省略重複的說明。
掃描區域14係設為依據由電流鏡35X及35Y所進行之雷射光L之振幅而設定的區域。在加工區域10中，係設定有例如35個掃描區域14。在圖示的例中，各掃描區域14係設定均不使之重疊。
在此例中，35個掃描區域14中之11個掃描區域14，係以跨越2個以上個片區域12-1至12-4之方式設定。35個掃描區域14中位於中央的掃描區域14，係跨越4個個片區域12-1至12-4。與該中央之掃描區域14左右並列的6個掃描區域14、及上下並列的4個掃描區域14，均係跨越個片區域12-1至12-4中的2個。
第8圖係為說明第2實施形態之比較例中之掃描區域之設定例的圖。在此比較例中，係依每一個片區域12-1至12-4獨立來實施工件4之偏移量的修正，以做為習知之雷射加工方法的應用。
例如，比較例中之掃描區域15，係設為與第7圖所示之實施形態2之掃描區域14相同大小。在比較例中，由於需依每一個片區域12-1至12-4完全切換歪扭修正係數，因此掃描區域15係設定為不跨越複數個個片區域12-1至12-4，而落在各個片區域12-1至12-4內。
藉由採用此種掃描區域15的設定方法，在各個片區域12-1至12-4中，係如圖中附上斜線所示，會產生掃描區域15相互重疊的部分。在相互重疊之掃描區域15亦分別被計數(count)時，在各個片區域12-1至12-4中，係分別設定12個掃描區域15。在加工區域10整體中，係設定48 個掃描區域15。由於存在有相互重疊的掃描區域15，故相較於第7圖所示之實施形態2的情形，掃描區域15的數量會增多。
雷射加工裝置100當掃描區域15的數量愈多，就愈要使XY作業台30移動的較多。在使XY作業台30移動的期間，由於係使雷射光L的照射停止，因此雷射加工的進行會成為停止的狀態。掃描區域15的數量愈多，則工件4每一件的加工時間就愈增大。此外，XY作業台30之移動愈多，則XY作業台30之定位所需測量作業的次數就愈增大。因此，掃描區域15的數量愈多，則加工的效率及製品的生產力就愈降低。
當應用第8圖所示之實施形態2之掃描區域的設定方法時，與對位標記11之配置無關而使掃描區域14適當跨越在複數個個片區域12-1至12-4，藉此即可將加工區域10整體中之掃描區域14的數量設為最小。在第8圖所示的例中，加工區域10整體中之掃描區域14的數量係成為最小的35個。
依據實施形態2，雷射加工裝置100係藉由將設定於工件4之掃描區域14的數量設為最小，可將工件4每一件的加工時間縮短。此外，雷射加工裝置100係可減少XY作業台30之定位所需之測量作業的次數。藉此，雷射加工裝置100可提升加工的效率及製品的生產力。
在實施形態2中，個片區域的設定及掃描區域14的設定，係設為可適當變更。個片區域及掃描區域14，只要與 對位標記11之配置無關，可設定為掃描區域14中之至少一個跨越複數個片區域即可。
第9圖係為說明直到設定掃描區域為止之步驟的流程圖。加工控制裝置2係從設計資料，依例如每一加工孔之直徑讀取形成加工孔之位置的座標。
加工控制裝置2係判斷個片區域12-1至12-4中之含有加工孔之座標的個片區域。加工控制裝置2係進行賦予符合之個片區域編號、與加工孔之座標的關係(步驟S21)。個片區域編號係設為為了辨識個片區域12-1至12-4，依每一個片區域12-1至12-4預先設定的編號。
加工控制裝置2係以掃描區域15相對於加工區域10整體之數量成為最小的方式來分割加工區域10(步驟S22)。加工控制裝置2係以預先決定之掃描區域15之尺寸(size)及加工區域10的尺寸為依據，求出掃描區域15彼此相互重疊之部分盡量較少，而且在加工區域10整體不會產生間隙之掃描區域15之配置的方式。掃描區域15彼此相互重疊的之部分變得最少時，加工區域10內之掃描區域15的數量會變最小。
加工控制裝置2係例如針對第7圖所示之掃描區域14及加工區域10，從雙方的縱橫尺寸，判別將縱為5個、橫為7個之掃描區域14均不重疊地並排時，掃描區域14之數量成為最小的35個。
加工控制裝置2係將從設計資料讀取之加工孔的座標，做為雷射加工用轉換為作業台座標與電流座標。作業 台座標係顯示為了形成加工孔而使XY作業台30移動的位置。作業台座標係顯示掃描區域14的位置。作業台座標係設為在XY作業台30固有的座標，且為例如第10圖所示顯示做為XY座標者。
電流座標係表示藉由電流鏡35X及35Y在掃描區域14內入射雷射光L的位置。電流座標係設為在電流鏡35X及35Y固有的座標，且例如第11圖所示顯示做為XY座標者。加工孔的座標係藉由將作業台座標、及電流座標加總來顯示。
如第10圖及第11圖所示，加工控制裝置2係例如在作業台座標及電流座標附上個片區域編號「N1」、「N2」、「N3」˙˙˙。個片區域編號「N1」、「N2」、「N3」˙˙˙係例如與個片區域12-1、12-2、12-3˙˙˙對應。
接著說明關於跨越複數個個片區域之掃描區域14之作業台用修正係數及掃描用修正係數的算出。修正後之加工位置Hx的最標(X’,Y’)係設為藉由以下的修正式來表示。(X,Y)係設為從設計資料讀取之修正前之加工孔的座標，f係設為使用作業台用修正係數的修正函數，q係設為使用掃描用修正係數的修正函數。
X’=f(X,Y)
Y’=q(X,Y)
在此，係以關於個片區域12-1中，不與其他個片區域12-2、12-3及12-4跨越之掃描區域14內之加工孔的修正為例。此時，係將關於個片區域12-1之作業台修正係數及 掃描用修正係數應用在加工孔之位置的修正。
(X’,Y’)係區分為藉由XY作業台30之移動的修正與藉由電流鏡35X及35Y之驅動的修正，茲以下列公式來表示。
X’=Ft(Xt,Yt)+fg(Xg,Yg)
Y’=Qt(Xt,Yt)+qg(Xg,Yg)
在此，(Xt,Yt)係為修正前的作業台座標，(Xg,Yg)係為修正前之電流座標，茲設為X=Xt+Xg、Y=Yt+Yg。Ft及Qt係設為顯示依據關於個片區域12-1的作業台用修正係數使XY作業台30移動之修正的修正函數。Ft(Xt,Yt)係顯示藉由Ft進行修正後之作業台座標。Qt(Xt,Yt)係顯示藉由Qt進行修正後之作業台座標。
fg及qg係設為顯示依據關於個片區域12-1之掃描用修正係數來驅動電流鏡35X及35Y之修正的修正函數。fg(Xg,Yg)係顯示藉由fg進行修正後之電流座標。qg(Xg,Yg)係顯示藉由fg進行修正後之電流座標。
接著說明跨越個片區域12-1及12-2之關於掃描區域14內之加工孔的修正。加工控制裝置2係從自設計資料讀取之加工孔的座標，來辨識加工孔是包含在個片區域12-1及12-2的哪一者。加工孔為包含於個片區域12-1者時，在加工孔之位置的修正中，係適用關於個片區域12-1之作業台修正係數及掃描用修正係數。
加工孔為包含於個片區域12-2者時，在加工孔之位置的修正中，例如係適用關於個片區域12-1的作業台修正係數、及關於個片區域12-2的掃描修正係數。電流鏡位置修正處理部22(參照第2圖)係進行將從關於個片區域12-2之作業台修正係數扣除掉關於個片區域12-1之作業台修正係數的差分，加總在關於個片區域12-2之掃描修正係數的調整。
(X’,Y’)係區分為XY作業台30之移動所進行的修正及電流鏡35X及35Y之驅動所進行的修正，茲藉由以下公式來表示。
X’=Ft(Xt,Yt)+ug(Xg,Yg)+ut(Xt,Yt)-ft(Xg,Yg)
Y’=Qt(Xt,Yt)+vg(Xg,Yg)+vt(Xt,Yt)-qt(Xg,Yg)
在此，(Xt,Yt)係為修正前的的作業台座標，而(Xg，Yg)係為修正前的電流座標，且設為X=Xt+Xg、Y=Yt+Yg。Ft及Qt係設為顯示依據關於個片區域12-1之作業台用修正係數使XY作業台30移動之修正的修正函數。Ft(Xt,Yt)係顯示藉由Ft所作修正後之作業台座標。Qt(Xt,Yt)係顯示藉由Qt所作修正後的作業台座標。
ug及vg係設為顯示依據關於個片區域12-2之掃描用修正係數而驅動電流鏡35X及35Y之修正的修正函數。Ug(Xg,Yg)係顯示藉由ug所作修正後的電流座標。vg(Xg,Yg)係顯示藉由vg所作修正後的電流座標。
ut及vt係設為顯示依據關於個片區域12-2之作業台用修正係數而驅動電流鏡35X及35Y之修正的修正函數。ft及qt係設為顯示依據關於個片區域12-1之作業用修正係數而驅動電流鏡35X及35Y之修正的修正函數。
ut(Xt,Yt)及vt(Xt,Yt)之各項，係意指將與關於個片區域12-2之作業台修正係數對應的修正量，加總在藉由電流鏡35X及35Y所作的驅動。-ft(Xg,Yg)及-qt(Xg,Yg)之各項，係指從藉由電流鏡35X及35Y所作的驅動，扣除掉與關於個片區域12-1之作業台修正係數對應的修正量予以扣除。
加工控制裝置2係以此方式針對跨越個片區域12-1及12-2之掃描區域14進行加空孔之位置的修正。加工控制裝置2針對跨越複數個個片區域12-1至12-4之任一個的掃描區域14，例如在XY作業台30的移動中為適用關於個片區域編號較小之個片區域之作業台用修正係數，來將與作業台修正係數對應的修正量，在電流鏡35X及35Y的驅動中加以調整。
另外，雷射加工裝置100亦可針對包含在跨越複數個個片區域之掃描區域14之加工孔之位置的修正來適當變更。例如，XY作業台位置修正處理部23(參照第2圖)亦可將關於掃描區域14跨越之各個片區域之作業台用修正係數的平均值，應用在XY作業台30之移動所作的修正。關於跨越複數個個片區域所設定的掃描區域14，係根據針對掃描區域14跨越之複數個個片區域所取得之歪扭資訊之至少任一者來調整XY作業台30的位置即可。
雷射加工裝置100係可藉由將此種順序包含在雷射加工中，來實施將設定於工件4之掃描區域14之數量設為最小的雷射加工，而可提升加工效率及製品的生產力。
(實施形態3)
第12圖係為顯示藉由本發明之實施形態3之雷射加工方法，用以修正雷射加工之位置偏移之構成的方塊圖。對於與實施形態1相同的部分係賦予相同符號，且適當省略重複的說明。
加工控制裝置40係具有歪扭修正係數算出處理部41、電流鏡位置修正處理部22、XY作業台位置修正處理部23及批量判定處理部42。批量判定處理部42係用以辨識載置於XY作業台30之工件4的批量。批量判定處理部42係用以計數連續載置於XY作業台30之相同批量之工件4的片數。
歪扭修正係數算出處理部41係針對連續載置於XY作業台30之相同批量之工件4中之第2片以後的工件4，相對於第1片工件4之情形，使用以算出歪扭資訊的處理予以簡化。
在實施形態3中，雷射加工裝置100係就相同批量之第1片工件4，與實施形態1及2相同方式取得歪扭資訊，且實施雷射加工之位置偏移的修正。此第1片工件4係為第1材料基板。
雷射加工裝置100針對相同批量之第2片工件4，係使用就第1片工件4所取得之歪扭資訊來預測第2片工件4之歪扭資訊的一部份(歪扭資訊預測步驟)。此第2片工件4，係為接續第1材料基板實施雷射加工的第2材料基板。
當第2片工件4載置於XY作業台30時，攝像機39係例如僅就各對位標記11中之位於加工區域10四個角落之對位標記11來測量位置。加工控制裝置40係以對於此對位標記11的測量資料為依據，來算出工件4之位置偏移及旋轉角。
歪扭修正係數算出處理部41係認為在相同批量的工件4中均產生有具有相同傾向的歪扭。歪扭修正係數算出處理部41係從針對位於加工區域10四個角落之對位標記11的測量資料、及針對第1片工件4的歪扭資訊來預測加工區域10之四個角落以外之位置之對位標記11的位置。
歪扭修正係數算出處理部41係例如藉由使用以下公式的最小二乘法，來算出各對位標記11之座標(X’,Y’)。
在此，(X,Y)係設為所測量之對位標記11的座標，P11、P12、P13、P21、P22及P23係設為預定的係數。此種係數例如係設為依據關於第1片工件4的歪扭資訊，依每一對位標記11所算出者。歪扭修正係數算出處理部41係從各對位標記11的座標(X’,Y’)來預測歪扭資訊。歪扭修正係數算出處理部41針對相同批量之第3片以後的工件4，亦與第2片工件4之情形相同方式來預測歪扭資訊。
依據實施形態3，雷射加工裝置100針對相同批量之 第2片以後的工件4，係可藉由預測歪扭資訊來使用以修正雷射加工之位置偏移的處理簡化。藉此，雷射加工裝置100可提升加工效率及製品的生產力。
(實施形態4)
第13圖係為顯示用以實施本發明之實施形態4之雷射加工方法之構成的方塊圖。對於與實施形態1相同的部分係賦予相同符號，且適當省略重複的說明。
檢查裝置200係針對在雷射加工裝置100中做為雷射加工對象的工件4，事前取得對位標記11的測量資料。在實施形態4之雷射加工方法中，於標記位置測量步驟中，係使用有別於雷射加工裝置100的檢查裝置200以取代雷射加工裝置100，來測量對位標記11的位置。檢查裝置200係例如藉由將對位標記11進行攝像，來測量對位標記11的位置。
檢查裝置200係將對位標記11之測量資料輸出至加工控制裝置2。加工控制裝置2在歪扭資訊取得步驟中，係使用來自檢查裝置200的測量資料來取得歪扭資訊。
第14圖係為顯示輸入至加工控制裝置之供雷射加工用之資料的示意圖。「Sample1.txt」、「Sample2.txt」、「Sample3.txt」及「Sample4.txt」係分別顯示針對相同批量之第1片、第2片、第3片及第4片工件4所輸入之資料。
對位測量資料51係為從檢查裝置200輸入至加工控制裝置2的測量資料。對位測量資料51係顯示為XY座標。 加工孔資料52係為包加工控制裝置2從設計資料讀取之加工孔之座標的資料。加工孔資料52係例如顯示做為每一工具碼「T01」、「T02」的XY座標。
加工控制裝置2係反映將工件4從檢查裝置200搬入至XY作業台30時的位置精確度，來算出XY作業台30中之工件4之位置偏移量及旋轉角。依據實施形態4，雷射加工裝置100係設為可使用專用的檢查裝置200在事前取得對位測量資料51，藉此來降低在XY作業台30上的作業步驟。雷射加工裝置100即使在針對許多對位標記11需要位置的測量時，也可抑制生產力的降低。
1‧‧‧雷射振盪器
2、40‧‧‧加工控制裝置
3‧‧‧雷射加工部
4‧‧‧工件
10、13‧‧‧加工區域
11‧‧‧對位標記
12-1至12-4‧‧‧個片區域
14、15‧‧‧掃描區域
21、41‧‧‧變形修正係數算出處理部
22‧‧‧電流鏡位置修正處理部
23‧‧‧XY作業台位置修正處理部
30‧‧‧XY作業台
34‧‧‧f θ透鏡
35X、35Y‧‧‧電流鏡
36X、36Y‧‧‧電流掃描器
39‧‧‧攝像機
42‧‧‧批量判定處理部
51‧‧‧對位測量資料
52‧‧‧加工孔資料
100‧‧‧雷射加工裝置
200‧‧‧檢查裝置
Hx‧‧‧加工位置
L‧‧‧雷射光
第1圖係為顯示本發明之實施形態1之雷射加工裝置之概略構成圖。
第2圖係為顯示用以修正雷射加工之位置偏移之構成的方塊(block)圖。
第3圖係為顯示設定於工件(work)之加工區域之個片區域與定位標記的圖。
第4圖係為用以說明僅使用形成於加工區域之四個角落之定位標記之取得變形資訊做為實施形態1之比較例的圖。
第5圖係為用以說明實施形態1之變形資訊之取得的圖。
第6圖係為說明雷射加工之順序的流程圖(flowchart)。
第7圖係為顯示在本發明之實施形態2之雷射加工方法中，設定於工件之加工區域的個片區域與掃描(scan)區域的圖。
第8圖係為說明第2實施形態之比較例中之掃描區域之設定例的圖。
第9圖係為說明設定掃描區域為止之順序的流程圖。
第10圖係為說明作業台座標的圖。
第11圖係為說明電流(galvano)座標的圖。
第12圖係為顯示藉由本發明之實施形態3之雷射加工方法來修正雷射加工之位置偏移用之構成的方塊圖。
第13圖係為用以實施本發明之實施形態4之雷射加工方法之構成的方塊圖。
第14圖係為顯示輸入至加工控制裝置之雷射加工用之資料的示意(image)圖。
4‧‧‧工件
10、13‧‧‧加工區域
11‧‧‧對位標記
12-1至12-4‧‧‧個片區域
14、15‧‧‧掃描區域

Claims (5)

  1. 一種雷射加工方法，其特徵為包括：標記位置測量步驟，將做為雷射加工之對象之材料基板載置於加工平台，且將形成於前述材料基板之定位用標記進行攝影，藉此來測量前述定位用標記的位置；變形資訊取得步驟，從前述標記位置測量步驟中的測量結果，取得關於前述材料基板之變形的變形資訊；及位置調整步驟，為了修正因為前述材料基板之變形所導致之前述雷射加工的位置偏移，依據前述變形資訊來調整入射至前述材料基板之加工區域之雷射光的行進方向；在前述變形資訊取得步驟中，係以藉由將前述加工區域分割為複數個所設定之個片區域為單位來取得前述變形資訊；在前述位置調整步驟中，係可依每一前述個片區域來調整前述行進方向；並且，每次移動前述加工平台時，都使前述加工區域上之前述雷射光的入射位置變化，且實施以與前述雷射光之振幅對應之掃描區域為單位的前述雷射加工；前述個片區域係設定為較前述掃描區域更廣；將前述掃描區域中之至少一者設為可跨越複數個前述個片區域設定。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之雷射加工方法，其中，在 前述位置調整步驟中，係進一步使前述加工平台之位置，可依據前述變形資訊而依每一前述個片區域調整；而就跨越複數個前述個片區域所設定之前述掃描區域，係根據針對前述掃描區域所跨越之複數個前述個片區域所取得之前述變形資訊之至少任一者來調整前述加工平台的位置。
  3. 如申請專利範圍第1或2項所述之雷射加工方法，其中，針對第1材料基板，經過前述位置調整步驟來實施前述雷射加工，且針對第2材料基板，經過前述位置調整步驟而實施前述雷射加工時，復包括變形資訊預測步驟，係使用針對前述第1材料基板所取得之前述變形資訊，來預測關於前述第2材料基板之前述變形資訊，其中，該第2材料基板係接續前述第1材料基板進行加工之材料基板。
  4. 如申請專利範圍第1或2項所述之雷射加工方法，其中，在前述標記位置測量步驟中，係使用前述定位用標記之位置測量用的檢查裝置，以取代前述雷射加工用的雷射加工裝置；在前述變形資訊取得步驟中，係使用從前述檢查裝置輸入至前述雷射加工裝置之前述測量結果來取得前述變形資訊。
  5. 一種雷射加工裝置，其特徵為具有：加工平台，供載置做為雷射加工之對象的材料基 板；攝像部，將形成在載置於前述加工平台之前述材料基板的定位用標記進行攝像，藉此來測量前述定位用標記的位置；變形修正係數算出處理部，從使用前述攝像部之測量結果來取得關於前述材料基板之變形的變形資訊，且依據前述變形資訊來算出用以修正因為前述材料基板之變形所導致之前述雷射加工之位置偏移的變形修正係數；及位置調整處理部，依據前述變形修正係數，來調整入射至前述材料基板之加工區域之雷射光的行進方向；前述變形修正係數算出處理部係以藉由將前述加工區域分割為複數個所設定的個片區域為單位來取得前述變形資訊；前述位置調整處理部係可依每一前述個片區域來調整前述行進方向；並具有用以使前述加工區域上之前述雷射光之入射位置變化的掃描驅動部；前述掃描驅動部在前述雷射加工中，係前述加工平台每次移動時，都以與前述雷射光之振幅對應之掃描區域為單位來使前述雷射光之入射位置變化；前述個片區域係較前述掃描區域還寬，而且，前述掃描區域中之至少一者係設定為可跨越複數個前述個片區域。
TW101119480A 2012-02-01 2012-05-31 雷射加工方法及雷射加工裝置 TWI510317B (zh)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP2012/052287 WO2013114593A1 (ja) 2012-02-01 2012-02-01 レーザ加工方法およびレーザ加工装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW201332690A TW201332690A (zh) 2013-08-16
TWI510317B true TWI510317B (zh) 2015-12-01

Family

ID=47469435

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW101119480A TWI510317B (zh) 2012-02-01 2012-05-31 雷射加工方法及雷射加工裝置

Country Status (5)

Country Link
JP (1) JP5089827B1 (zh)
KR (1) KR101398320B1 (zh)
CN (1) CN103354770B (zh)
TW (1) TWI510317B (zh)
WO (1) WO2013114593A1 (zh)

Families Citing this family (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103792715B (zh) 2014-01-27 2017-01-25 北京京东方显示技术有限公司 一种显示基板制造方法、系统及装置
WO2015198398A1 (ja) * 2014-06-24 2015-12-30 三菱電機株式会社 レーザ加工装置、加工制御装置およびレーザ加工方法
JP5952875B2 (ja) * 2014-09-30 2016-07-13 株式会社片岡製作所 レーザ加工機、レーザ加工機のワーク歪補正方法
TWI577484B (zh) * 2014-11-20 2017-04-11 財團法人工業技術研究院 三維雷射加工裝置及定位誤差校正方法
CN105081583B (zh) * 2015-08-25 2017-10-24 深圳市镭煜科技有限公司 一种提高激光切割精度的方法
CN105057900A (zh) * 2015-08-25 2015-11-18 深圳市镭煜科技有限公司 矢量图与产品标靶对应的方法
JP2017100168A (ja) * 2015-12-03 2017-06-08 キヤノン株式会社 レーザ加工装置、部品の製造方法、プログラム及び記録媒体
JP2017113788A (ja) * 2015-12-24 2017-06-29 株式会社リコー 光加工装置
TWI595952B (zh) * 2016-01-14 2017-08-21 蔡宜興 雷射及影像擷取定位裝置及其定位方法
CN107566849B (zh) * 2016-06-30 2020-04-10 深圳锐取信息技术股份有限公司 一种足球比赛视频播放方法和装置
KR101938812B1 (ko) * 2016-11-29 2019-01-15 주식회사 알이디테크놀로지 자동 공급 및 포커싱 기능을 갖는 레이저 조각기
CN106735863B (zh) * 2016-12-06 2019-03-26 湖南七迪视觉科技有限公司 一种将材料表面自动定位到激光焦点处的方法
KR102230321B1 (ko) * 2017-05-25 2021-03-19 미쓰비시덴키 가부시키가이샤 레이저 가공 장치
JP7117903B2 (ja) * 2018-06-11 2022-08-15 住友重機械工業株式会社 加工方法及び加工装置
CN109396657B (zh) * 2018-11-16 2019-10-01 北京易加三维科技有限公司 用于增材制造设备的多激光矫正与拼接方法
CN115087512A (zh) * 2020-02-10 2022-09-20 三菱电机株式会社 激光加工方法及激光加工装置
CN113500313A (zh) * 2021-06-23 2021-10-15 济南森峰科技有限公司 一种z轴动态移动的激光高速错位打孔方法
CN113441842A (zh) * 2021-09-01 2021-09-28 佛山市联动科技股份有限公司 一种晶圆片激光打标方法
CN115319119A (zh) * 2022-08-23 2022-11-11 南京中科煜宸激光技术有限公司 铺粉式金属增材制造设备以及基板校准装置、基板校准方法、扫描振镜的校准方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003266191A (ja) * 2002-03-13 2003-09-24 Sumitomo Heavy Ind Ltd レーザ加工装置、トッププレート、及びレーザ加工におけるずれ補正方法
JP2008132514A (ja) * 2006-11-28 2008-06-12 Matsushita Electric Ind Co Ltd レーザ加工方法及びその方法を用いて製造されるマイクロセル
TW200844678A (en) * 2007-03-14 2008-11-16 Hitachi Via Mechanics Ltd Laser machining apparatus
TW200924892A (en) * 2007-10-23 2009-06-16 Hypertronics Pte Ltd Scan head calibration system and method

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH026183U (zh) * 1988-06-28 1990-01-16
JP5119728B2 (ja) * 2007-05-08 2013-01-16 ソニー株式会社 レーザ加工装置の較正方法及びレーザ加工装置
CN101480759B (zh) * 2009-01-22 2011-06-15 华中科技大学 一种激光切割挠性印刷电路板的网格间高精度拼接方法
WO2011087129A1 (ja) * 2010-01-18 2011-07-21 株式会社ニコン 露光方法、露光装置、及びデバイス製造方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003266191A (ja) * 2002-03-13 2003-09-24 Sumitomo Heavy Ind Ltd レーザ加工装置、トッププレート、及びレーザ加工におけるずれ補正方法
JP2008132514A (ja) * 2006-11-28 2008-06-12 Matsushita Electric Ind Co Ltd レーザ加工方法及びその方法を用いて製造されるマイクロセル
TW200844678A (en) * 2007-03-14 2008-11-16 Hitachi Via Mechanics Ltd Laser machining apparatus
TW200924892A (en) * 2007-10-23 2009-06-16 Hypertronics Pte Ltd Scan head calibration system and method

Also Published As

Publication number Publication date
WO2013114593A1 (ja) 2013-08-08
JP5089827B1 (ja) 2012-12-05
CN103354770A (zh) 2013-10-16
CN103354770B (zh) 2016-01-20
KR101398320B1 (ko) 2014-05-23
JPWO2013114593A1 (ja) 2015-05-11
TW201332690A (zh) 2013-08-16
KR20130101438A (ko) 2013-09-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI510317B (zh) 雷射加工方法及雷射加工裝置
TWI415703B (zh) 雷射加工裝置及基板位置檢測方法
KR101720004B1 (ko) 가공 위치 보정장치 및 그 방법
CN105320399B (zh) 激光图案化偏斜校正
KR101698269B1 (ko) 레이저 가공기, 레이저 가공기의 워크 왜곡 보정 방법
KR101103926B1 (ko) 레이저 가공 장치
JP3446741B2 (ja) 光ビームの偏向制御方法及び光造形装置
TWI633279B (zh) 基板測量裝置及雷射加工系統
JP2017013092A (ja) プリント配線板の製造装置とプリント配線板の製造方法
TWI667090B (zh) 雷射加工裝置
JP5254646B2 (ja) ワーク加工方法およびワーク加工装置
JP5213783B2 (ja) レーザ加工装置およびレーザ加工方法
JP2018004378A (ja) 自動撮像装置
JP5728065B2 (ja) レーザ加工機
JP2004066323A (ja) 位置決め加工方法および位置決め加工装置
KR101665764B1 (ko) 묘화 장치, 기판 처리 시스템 및 묘화 방법
KR101166176B1 (ko) 패턴 형성 장치
JP2009262422A (ja) 印刷装置及びその制御方法
TWI771080B (zh) 基板位置檢測方法、描繪方法、基板位置檢測裝置以及描繪裝置
KR20220090708A (ko) 잉크젯 헤드 이격 거리 조절 장치 및 이를 이용한 잉크젯 헤드 이격 거리 조절 방법
JP2022072260A (ja) 位置ずれ検出方法、位置ずれ検出装置、位置合せ装置および検査装置
CN115516274A (zh) 用于测量对象物的位置以及姿势的标记、装置、系统以及测量方法
JP2013123766A (ja) 薄膜太陽電池ワークの溝加工における加工点位置補正方法
JP2010015234A (ja) 工程処理装置および工程処理方法