WO2012029142A1 - レーザ加工装置および基板位置検出方法 - Google Patents

レーザ加工装置および基板位置検出方法 Download PDF

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WO2012029142A1
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substrate
unit
mark
processing
imaging
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PCT/JP2010/064948
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English (en)
French (fr)
Inventor
浩一 印藤
充弘 金田
Original Assignee
三菱電機株式会社
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Priority to TW099143916A priority patent/TWI415703B/zh
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    • 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
    • B23K26/03—Observing, e.g. monitoring, the workpiece
    • B23K26/032—Observing, e.g. monitoring, the workpiece using optical means
    • 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
    • B23K26/08—Devices involving relative movement between laser beam and workpiece
    • B23K26/082—Scanning systems, i.e. devices involving movement of the laser beam relative to the laser head
    • 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
    • B23K26/08—Devices involving relative movement between laser beam and workpiece
    • B23K26/083—Devices involving movement of the workpiece in at least one axial direction
    • B23K26/0853—Devices involving movement of the workpiece in at least in two axial directions, e.g. in a plane

Definitions

  • the present invention relates to a laser processing apparatus and a substrate position detection method for calculating the amount of displacement of a substrate with respect to a processing table.
  • a laser processing apparatus microwave laser processing machine which irradiates a laser beam to a work and performs a drilling process etc. as one of the apparatuses which process work (process target object), such as a printed circuit board.
  • process work process target object
  • position correction positional displacement correction
  • a workpiece on which laser processing is performed may undergo expansion and contraction in the surface of the workpiece, it is necessary to increase the number of positioning marks in order to improve the positioning accuracy of the workpiece.
  • the camera is moved onto the positioning mark, and the image processing of the positioning mark is performed. Then, the displacement amount (position) of the positioning mark is detected. By repeating these processes for all the positioning marks, the position detection of all the positioning marks is completed. Thereafter, positional deviation correction is performed.
  • one of the positioning marks is moved below the camera by moving the XY table. Thereafter, the camera captures an image of the positioning mark, and the image processing apparatus obtains coordinates of the positioning mark in the imaging region. Then, based on the coordinates of the current position of the XY table and the coordinates of the positioning mark in the imaging area, the shift amount of the positioning mark with respect to the machine origin is obtained. In the laser processing apparatus, the amount of deviation of each of the plurality of positioning marks is obtained. Then, the NC device corrects the processing position command value to the substrate at the time of processing based on the deviation amount.
  • JP 2000-176666 A Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-328863
  • the present invention has been made in view of the above, and it is an object of the present invention to obtain a laser processing apparatus and a substrate position detection method capable of detecting displacement of a substrate in a short time.
  • the present invention mounts a substrate to be laser-processed and moves in a plane parallel to the main surface of the substrate, and on the substrate
  • An imaging unit provided for sequentially imaging the positioning marks used for position detection on the substrate; and the imaging unit sequentially moving on the positioning marks without stopping the processing table.
  • a movement instruction unit for outputting a movement instruction to the processing table, an imaging instruction unit for outputting an imaging instruction to the imaging unit when the imaging unit has moved onto the positioning mark, and the movement A mark position for calculating the position of the positioning mark based on the image of the positioning mark captured by the imaging unit while the instruction unit is outputting the movement command to the processing table
  • a position shift amount calculation unit that calculates a position shift amount of the substrate with respect to the processing table using the position and the position of the positioning mark calculated by the mark position calculation unit;
  • a laser processing unit that performs laser processing while performing position correction with the position shift amount calculated by the position shift amount calculation unit.
  • FIG. 1 is a view showing the configuration of a laser processing apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a diagram showing the configuration of the processing control device and the XY table.
  • FIG. 3 is a block diagram showing a configuration of a processing position calculation unit according to the embodiment.
  • FIG. 4 is a flowchart of a process of calculating the amount of misalignment of a substrate.
  • FIG. 5 is a view showing an example of an image obtained by capturing an image of a mark.
  • FIG. 6 is a view showing an example of the arrangement position of the mark.
  • FIG. 7 is a diagram showing an example of the imaging order of marks.
  • FIG. 8 is a diagram for explaining the difference between the process of calculating the amount of misalignment of a substrate according to the embodiment and the process of calculating the amount of misalignment of a substrate used conventionally.
  • FIG. 1 is a view showing the configuration of a laser processing apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • the laser processing apparatus 100 is an apparatus that performs laser drilling processing on a substrate (workpiece) 4 that is a workpiece by irradiating a laser beam L (pulsed laser beam).
  • the laser processing apparatus 100 according to the present embodiment simultaneously performs the processing of moving the camera 39 onto the positioning mark and the image processing of the positioning mark (processing of calculating the position of the positioning mark). The amount of positional deviation of the position where 4 is placed is calculated.
  • the laser processing apparatus 100 includes a laser oscillator 1 that oscillates a laser beam L, a laser processing unit 3 that performs laser processing of a substrate 4, and a processing control device 2.
  • the laser oscillator 1 oscillates the laser light L and sends it to the laser processing unit 3.
  • the laser processing unit 3 includes galvano mirrors 35X and 35Y, galvano scanners 36X and 36Y, a condensing lens (f ⁇ lens) 34, an XY table (processing table) 30, and a camera 39.
  • the galvano scanners 36X and 36Y have a function of changing the trajectory of the laser beam L to move the irradiation position on the substrate 4, and the laser beam L is two-dimensionally processed in each processing area set in the substrate 4 Scan to
  • the galvano scanners 36X and 36Y rotate the galvano mirrors 35X and 35Y to a predetermined angle in order to scan the laser light L in the XY direction.
  • the galvano mirrors 35X and 35Y reflect the laser beam L and deflect it to a predetermined angle.
  • the galvano mirror 35X deflects the laser beam L in the X direction
  • the galvano mirror 35Y deflects the laser beam L in the Y direction.
  • the condenser lens 34 is a telecentric condenser lens.
  • the condensing lens 34 deflects the laser beam L in a direction perpendicular to the main surface of the substrate 4 and condenses (irradiates) the laser beam L on the processing position (hole position Hx) of the substrate 4.
  • the substrate 4 is an object to be processed such as a printed wiring board, and a plurality of holes are drilled to form through holes.
  • the substrate 4 has, for example, a three-layer structure of a copper foil (conductor layer), a resin (insulation layer), and a copper foil (conductor layer).
  • the XY table 30 mounts the substrate 4 and moves in the XY plane by driving of motors 42X and 42Y described later. Thereby, the XY table 30 moves the substrate 4 in the in-plane direction.
  • a range (scannable area) in which laser processing can be performed by operation of the galvano mechanism (movement of the galvano scanners 36X and 36Y) without moving the XY table 30 is a processing area (scan area).
  • the galvano scanners 36X and 36Y two-dimensionally scan the laser light L after moving the XY table 30 in the XY plane.
  • the XY table 30 moves in order such that the center of each processing area is directly below the center of the condenser lens 34 (galvano origin).
  • the galvano mechanism operates such that each hole position Hx set in the processing area becomes the irradiation position of the laser light L in order.
  • the movement between the processing areas by the XY table 30 and the two-dimensional scanning of the laser light L in the processing area by the galvano mechanism are sequentially performed in the substrate 4. Thereby, all the hole positions Hx in the substrate 4 are all laser processed.
  • the camera (imaging unit) 39 is disposed in the vicinity of a processing head (not shown) that irradiates the substrate 4 with the laser light L.
  • the camera 39 picks up a plurality of positioning marks (hereinafter referred to as marks 6) provided in advance on the substrate 4 and sends the picked up image to the processing control device 2.
  • marks 6 a plurality of positioning marks
  • the camera 39 captures an image of the mark 6 while moving the camera 39 on the substrate 4. Therefore, the camera 39 acquires an image in a short time by a shutter function or the like.
  • the mark 6 is an alignment mark for correcting the positional deviation of the substrate 4 caused by the expansion and contraction of the substrate 4 and the like.
  • the position of the camera 39 is fixed, and in the laser processing apparatus 100, the relative position between the camera 39 and the substrate 4 is changed by moving the position of the substrate 4 by the XY table 30.
  • the operation of the laser processing apparatus 100 may be described as the relative position between the camera 39 and the substrate 4 is changed by moving the position of the camera 39.
  • the processing control device 2 is connected to the laser oscillator 1 and the laser processing unit 3 (not shown), and controls the laser oscillator 1 and the laser processing unit 3.
  • the processing control device 2 is the difference between the actual position (detection result) of the mark 6 and the expected position (theoretical value when there is no positional deviation) of the mark 6 with respect to the machine origin (reference position on the XY table 30)
  • the laser processing position (coordinates) of the substrate 4 is corrected based on the positional displacement amount 208) described later.
  • the processing control device 2 calculates the positional deviation amount 208 based on the detection result of the mark position by the camera 39, and controls the laser processing position of the substrate 4 so as to correct the positional deviation amount 208.
  • the processing control device 2 instructs the laser oscillator 1 and the laser processing unit 3 on the laser processing conditions set in the processing program. Further, before laser processing the substrate 4, the processing control device 2 calculates the amount of positional deviation 208 in the surface of the substrate 4 based on the detection position of the mark 6.
  • the processing control device 2 moves the camera 39 onto the mark 6 in order without stopping the movement of the camera 39 (XY table 30). Then, the processing control device 2 captures an image of the mark 6 by the camera 39 when the camera 39 comes on the mark 6 while moving the camera 39 in the XY plane. Thereby, the processing control device 2 simultaneously performs the movement processing of the camera 39 and the image processing using the captured image of the mark 6 (processing of calculating the position of the mark 6).
  • the processing control device 2 is configured by a computer or the like, and controls the laser oscillator 1 and the laser processing unit 3 by NC (Numerical Control) control or the like.
  • the processing control device 2 is configured to include a central processing unit (CPU), a read only memory (ROM), a random access memory (RAM), and the like.
  • CPU central processing unit
  • ROM read only memory
  • RAM random access memory
  • the processing control device 2 controls the laser oscillator 1 and the laser processing unit 3
  • the CPU reads the processing program stored in the ROM by the user's input from the input unit (not shown), and the RAM Expand in the internal program storage area and execute various processing.
  • Various data generated during this process are temporarily stored in a data storage area formed in the RAM.
  • the processing control device 2 controls the laser oscillator 1 and the laser processing unit 3.
  • FIG. 2 is a diagram showing the configuration of the processing control device and the XY table.
  • the processing control device 2 is connected to the servo amplifiers 41X and 41Y, and the servo amplifiers 41X and 41Y are connected to the motors 42X and 42Y, respectively.
  • the motors 42X and 42Y are connected to the encoders 43X and 43Y, respectively, and to the XY table 30.
  • the processing control device 2 outputs a control signal (X direction control command) for controlling the position of the XY table 30 in the X direction to the servo amplifier 41X.
  • the processing control device 2 also outputs a control signal (Y direction control command) for controlling the position of the XY table 30 in the Y direction to the servo amplifier 41Y.
  • the servo amplifiers 41X and 41Y respectively amplify the X-direction control command and the Y-direction control command sent from the processing control device 2 and send them to the motors 42X and 42Y.
  • the motor 42X moves the XY table 30 to a position (X coordinate) according to the X direction control command in the XY plane (in a plane parallel to the main surface of the substrate 4). Further, the motor 42Y moves the XY table 30 to a position (Y coordinate) according to the Y direction control command in the XY plane.
  • the XY table 30 includes a linear scale 40X that detects the position (coordinates) of the XY table 30 in the X direction, and a linear scale 40Y that detects the position of the XY table 30 in the Y direction.
  • the linear scales 40X and 40Y send the detected position (hereinafter referred to as the table position 101) of the detected XY table 30 to the processing control device 2.
  • the table position 101 is information indicating the relative position of the XY table 30 with respect to the camera 39.
  • the linear scales 40X and 40Y may be disposed in the vicinity of the XY table 30, or may be disposed at another position different from the XY table 30 and configured separately from the XY table 30.
  • the encoders 43X and 43Y are connected to the motors 42X and 42Y and the processing control device 2.
  • the encoder 43X detects the state of the motor 42X (the operating state corresponding to the X-direction control command), and sends the detection result to the processing control device 2.
  • the encoder 43Y detects the state of the motor 42Y (the operation state according to the Y direction control command), and sends the detection result to the processing control device 2.
  • the camera 39 captures an image of the mark 6 disposed on the substrate 4, and sends the captured image to the processing control device 2.
  • the processing control device 2 includes a processing position calculation unit 20.
  • the processing position calculation unit 20 determines the position of the substrate 4 (coordinates in the XY plane) (hereinafter referred to as substrate coordinates) based on the image of the mark 6 captured by the camera 39, the table position 101 measured by the linear scales 40X and 40Y, and the like. Calculate 201).
  • the processing position calculation unit 20 uses the correspondence relationship (substrate positional deviation information 151 described later) between the moving speed of the XY table 30 and the positional deviation amount G of the substrate 4 caused by the movement of the XY table 30 to obtain substrate coordinates 201. Correct the
  • the processing position calculation unit 20 causes the camera 39 to capture the image of the mark 6, and based on the captured image, Coordinates (mark coordinates 205 described later) are calculated.
  • the processing position calculation unit 20 uses the correspondence relationship between the moving speed of the XY table 30 and the time required from the imaging command of the mark 6 to the actual imaging of the mark 6 after the imaging command of the mark 6 is output. to correct.
  • the processing position calculation unit 20 calculates the difference between the mark coordinates 206 obtained by correcting the mark coordinates 205 and the coordinates of the mark 6 on the processing program (mark position information 152 described later) Calculated as The processing position calculation unit 20 calculates the positional deviation amount 208 of the substrate 4 for each of the marks 6.
  • the processing control device 2 corrects the laser processing position on the substrate 4 based on the displacement amount 208 of the substrate 4 calculated by the processing position calculation unit 20.
  • FIG. 3 is a block diagram showing a configuration of a processing position calculation unit according to the embodiment.
  • the processing position calculation unit 20 includes a movement command output unit 21, a speed calculation unit 22, a table position input unit 23, a substrate position calculation unit 24, an imaging command output unit 25, an image input unit 26, an image processing unit 27, and a coordinate correction unit 28.
  • a misalignment amount calculation unit 29, a substrate misalignment information storage unit M1, a processing program storage unit M2, and an imaging required time storage unit M3 are provided.
  • the substrate positional deviation information storage unit M1 is a memory for storing substrate positional deviation information 151 indicating the correspondence between the moving speed of the XY table 30 and the positional deviation amount G of the substrate 4 caused by the movement of the XY table 30. .
  • the substrate positional deviation information 151 is read by the substrate position calculation unit 24.
  • the processing program storage unit M2 is a memory or the like that stores a processing program used for laser processing of the substrate 4 and detection of misalignment.
  • the processing program stored in the processing program storage unit M2 includes mark position information 152 indicating the position of the mark 6 (coordinates within the substrate 4).
  • the mark position information 152 is read by the movement command output unit 21 and the imaging command output unit 25.
  • the imaging required time storage unit M3 is a memory or the like that stores, as imaging required time information 153, the time required for the camera 39 to capture an image of the mark 6 after the imaging command of the mark 6 is output.
  • the imaging required time information 153 is read by the coordinate correction unit 28.
  • the movement command output unit 21 instructs the servo amplifiers 41X and 41Y to control (X-direction control instruction, Y-direction control instruction) based on the origin coordinates of the substrate 4 with respect to the reference position on the XY table 30 and the mark position information 152. Output).
  • the X-direction control command and the Y-direction control command are information for instructing the movement amount of the substrate 4 in the X direction and the movement amount in the Y direction, respectively.
  • the movement command output unit 21 outputs control commands to the servo amplifiers 41X and 41Y so that the camera 39 sequentially passes over the marks 6 with respect to the marks 6 arranged on the substrate 4.
  • the movement command output unit 21 also sends the control command output to the servo amplifiers 41X and 41Y to the speed calculation unit 22.
  • the speed calculation unit 22 calculates the moving speed of the XY table 30 based on the control command output from the movement command output unit 21.
  • the velocity calculating unit 22 sends the calculated moving velocity to the substrate position calculating unit 24 and the coordinate correcting unit 28 as the table moving velocity Tv.
  • the table position input unit 23 inputs the position (table position 101) of the XY table 30 sent from the linear scales 40X and 40Y, and sends the position to the substrate position calculation unit 24.
  • the substrate position calculation unit 24 calculates the substrate coordinates 201 based on the table position 101 from the table position input unit 23 which changes momentarily and the origin coordinates of the substrate 4 with respect to the reference position on the XY table 30.
  • the substrate 4 and the XY table 30 have rigidity. For this reason, there is a positional deviation between the actual relative position between the camera 39 and the substrate 4 and the substrate coordinates 201 calculated based on the table position 101 detected by the linear scales 40X and 40Y. 4) has occurred.
  • the substrate coordinates 201 are corrected based on the substrate positional deviation information 151 in the substrate positional deviation information storage unit M1, and the substrate coordinates 202 are calculated.
  • the substrate position calculation unit 24 calculates the positional deviation amount Gv of the substrate 4 corresponding to the movement speed of the XY table 30 based on the table movement speed Tv and the substrate positional deviation information 151.
  • the substrate position calculation unit 24 calculates the substrate coordinates 202 by adding the calculated positional displacement amount Gv of the substrate 4 to the substrate coordinates 201.
  • the substrate position calculation unit 24 sends the calculated substrate coordinates 202 to the imaging command output unit 25 as the position of the substrate 4.
  • the imaging command output unit 25 outputs an imaging command to the camera 39 based on the mark position information 152 and the position of the substrate 4 calculated by the substrate position calculating unit 24.
  • the imaging command output unit 25 outputs an imaging command to the camera 39 at the timing when the camera 39 reaches the mark 6.
  • the image input unit 26 inputs an image of the mark 6 captured by the camera 39 and sends the image to the image processing unit 27.
  • the image processing unit 27 calculates the barycentric position of the mark 6 based on the image of the mark 6.
  • the image processing unit 27 sends the calculated barycentric position to the coordinate correction unit 28 as the mark coordinate 205.
  • the coordinate correction unit 28 corrects the mark coordinates 205 on the basis of the imaging required time information 153 and the table movement speed Tv from the speed calculation unit 22, thereby calculating the mark coordinates 206. Specifically, the coordinate correction unit 28 calculates the positional deviation amount of the mark coordinates 205 according to the moving speed of the XY table 30 based on the imaging required time information 153 and the table moving speed Tv. The coordinate correction unit 28 calculates the mark coordinates 206 by adding the calculated positional displacement amount to the mark coordinates 205. The coordinate correction unit 28 calculates mark coordinates 206 for each of the marks 6. The coordinate correction unit 28 sends the calculated mark coordinates 206 to the displacement amount calculation unit 29.
  • the positional deviation amount calculation unit 29 calculates a difference between the mark coordinates 206 and the ideal coordinates of the mark 6 calculated based on the processing program (mark position information 152) as the positional deviation amount 208 of the substrate 4.
  • the misregistration amount calculation unit 29 calculates the misregistration amount 208 for each of the marks 6.
  • the displacement amount calculation unit 29 stores the calculated displacement amount 208 in the processing program storage unit M2.
  • FIG. 4 is a flowchart of a process of calculating the amount of misalignment of a substrate by the laser processing apparatus.
  • the processing position calculation unit 20 After the substrate 4 to be laser-processed is placed on the XY table 30 of the laser processing apparatus 100, the processing position calculation unit 20 starts calculation processing of the displacement amount (displacement amount from the ideal value) of the substrate 4 .
  • the movement command output unit 21 reads the mark position information 152 in the machining program from the machining program storage unit M2.
  • the movement command output unit 21 outputs a control command to the servo amplifiers 41X and 41Y based on the mark position information 152.
  • the control command is sent to the servo amplifiers 41X and 41Y to pass over the mark 6 in order without stopping the movement of the camera 39. It is output. Thereby, the camera 39 moves in order without stopping on the mark 6.
  • the movement command output unit 21 also sends the control command output to the servo amplifiers 41X and 41Y to the speed calculation unit 22.
  • the speed calculation unit 22 calculates the moving speed of the XY table 30 based on the control command output from the movement command output unit 21.
  • the velocity calculating unit 22 sends the calculated moving velocity to the substrate position calculating unit 24 as a table moving velocity Tv.
  • the linear scales 40X and 40Y detect the position of the XY table 30 and send it to the table position input unit 23.
  • the table position input unit 23 inputs the position of the XY table 30 sent from the linear scales 40X and 40Y as the table position 101, and sends it to the substrate position calculation unit 24.
  • the substrate position calculation unit 24 calculates the substrate coordinates 201 based on the table position 101 from the table position input unit 23 which changes momentarily. Furthermore, the substrate position calculation unit 24 calculates the positional deviation amount Gv of the substrate 4 corresponding to the movement speed of the XY table 30 based on the table movement speed Tv and the substrate positional deviation information 151. The substrate position calculation unit 24 calculates a substrate coordinate 202 which is a relative position between the camera 39 and the substrate 4 by adding the calculated positional deviation amount Gv of the substrate 4 to the substrate coordinate 201. As a result, the substrate position calculation unit 24 can calculate the accurate position of the substrate 4 even for the mark 6 at the corner where the XY table 30 moves simultaneously in the X direction and the Y direction. The substrate position calculation unit 24 sends the calculated substrate coordinates 202 to the imaging command output unit 25 as the position of the substrate 4.
  • the imaging command output unit 25 calculates the distance to the position (imaging position) of the mark 6 based on the mark position information 152 and the substrate coordinates 202 calculated by the substrate position calculation unit 24 (step S10).
  • the imaging command output unit 25 determines whether the camera 39 has reached the mark position (step S20). The imaging command output unit 25 determines that the camera 39 has reached the mark position when the substrate coordinates 202 become the same as the coordinates of the mark 6.
  • the imaging command output unit 25 continues calculating the distance to the imaging position of the mark 6 (step S10).
  • the imaging command output unit 25 outputs an imaging command to the camera 39.
  • the camera 39 captures an image of the mark 6 (step S30). Since the camera 39 captures an image of the mark 6 while moving, the camera 39 captures an image of the mark 6 using a sufficient amount of light (illumination) sufficient to capture the mark 6.
  • the camera 39 sends the captured image to the image input unit 26.
  • the image input unit 26 inputs an image of the mark 6 captured by the camera 39 and sends the image to the image processing unit 27.
  • the image processing unit 27 performs image processing of the image sent from the image input unit 26 (step S40). Specifically, the image processing unit 27 calculates the feature amount of the mark 6 (for example, the barycentric position of the mark 6) based on the image of the mark 6.
  • the image processing unit 27 sends the calculated barycentric position to the coordinate correction unit 28 as the mark coordinate 205.
  • the coordinate correction unit 28 calculates the mark position by correcting the result of the image processing (step S50). Specifically, the coordinate correction unit 28 corrects the mark coordinates 205 based on the imaging required time information 153 and the table moving speed Tv, and thereby calculates the mark coordinates 206 as the mark position.
  • the coordinate correction unit 28 calculates the amount of positional deviation of the mark coordinates 205 according to the moving speed of the XY table 30 based on the imaging required time information 153 and the table moving speed Tv. . Then, by adding the calculated positional displacement amount to the mark coordinates 205, the mark coordinates 206 are calculated.
  • FIG. 5 is a view showing an example of an image obtained by capturing an image of a mark.
  • the central portion 81 of the image 8 and the center of gravity 61 of the mark 6 do not always overlap due to the expansion and contraction of the substrate 4 and the like.
  • the amount of positional deviation between the central portion 81 which is the view center of the camera 39 and the center of gravity 61 of the mark 6 is calculated as the mark coordinate 205. Further, the positional deviation amount 205 is corrected based on the imaging required time information 153, whereby the mark coordinates 206 are calculated.
  • FIG. 6 is a view showing an example of the arrangement position of the mark.
  • FIG. 7 is a diagram showing an example of the imaging order of marks. 6 and 7 show a top view of the substrate 4.
  • the marks 6 are formed in the vicinity of four apexes on the substrate 4 or in the vicinity of the periphery of the processing hole area (processing hole pattern) 5 where processing holes are formed (outside the processing hole area). Keep it.
  • FIG. 6 shows the case where a plurality of machined hole areas 5 are set on the substrate 4 and four marks 6 are arranged in the vicinity of the periphery of each machined hole area 5.
  • FIG. 7 shows the case where the marks 6 are imaged in the order of the marks 61 to 68.
  • the mark 61 disposed in the vicinity of the top left vertex on the substrate 4 is imaged
  • the mark 62 disposed in the vicinity of the first processing area 5 closest to the mark 61 is imaged.
  • the marks 63, the marks 64, and the marks 65 arranged around the first processing hole area 5 are imaged in order.
  • the mark 66, the mark 67, and the mark 68 arranged around the second processing hole area 5 arranged next to the first processing hole area 5 are imaged in order.
  • the marks 6 are sequentially imaged in a predetermined order in which the moving distance of the camera 39 becomes short.
  • the coordinate correction unit 28 calculates mark coordinates 206 for each of the marks 6.
  • the coordinate correction unit 28 sends the calculated mark coordinates 206 to the displacement amount calculation unit 29.
  • the positional deviation amount calculation unit 29 calculates the difference between the mark coordinates 206 and the coordinates (mark position information 152) on the processing program of the mark 6 as the positional deviation amount 208 of the substrate 4.
  • the displacement amount calculation unit 29 stores the calculated displacement amount 208 in the processing program storage unit M2.
  • the imaging command output unit 25 determines whether an imaging command has been output to the camera 39 for all the marks 6 based on the mark position information 152 and the substrate coordinates 202 calculated by the substrate position calculating unit 24. Do. In other words, it is determined whether all the marks 6 have been imaged (step S60).
  • the imaging command output unit 25 If the imaging command output unit 25 has not output an imaging command to the camera 39 for all the marks 6 (No at Step S60), the imaging command output unit 25 performs the processes at Steps S10 to S50 for the next mark 6. The imaging command output unit 25 repeats the processing of steps S10 to S50 until an imaging command is output to the camera 39 for all the marks 6.
  • the laser processing apparatus 100 ends the imaging process on the marks 6. Thereby, all the marks 6 set in each processing hole area 5 are imaged by the camera 39. Since the marks 6 are arranged at various positions on the substrate 4, the position shift amount 208 in the substrate 4 is calculated by the processing position calculation unit 20 calculating the position shift amount 208 of the substrate 4 on each mark 6. It is possible to calculate the in-plane distribution of
  • the output processing of the movement command to the XY table 30 and the image processing of the mark 6 are performed independently of each other.
  • the operation of the movement command output unit 21 (movement of the XY table 30) and the operation of the image processing unit 27 are made independent of each other.
  • FIG. 8 is a diagram for explaining the difference between the process of calculating the amount of misalignment of a substrate according to the embodiment and the process of calculating the amount of misalignment of a substrate used conventionally.
  • the movement of the XY table 30 is stopped 72, and then the image processing 73 of the mark 6 is performed.
  • the movement 71, the stop 72, and the image processing 73 are repeated in order. Therefore, the stop 72 of the XY table 30 and the image processing 73 of the mark 6 are performed between the movement 71 and the movement 71 of the XY table 30. Therefore, in the process of calculating the positional deviation of the substrate 4, the time required for the stop 72 and the image processing 73 is required for the same number of times as the number of the marks 6. Therefore, when the number of marks 6 increases, the number of stops 72 increases and the productivity decreases.
  • the movement 71 of the XY table 30 is continuously performed without stopping the XY table 30. Further, image processing 73 of the mark 6 is performed while moving the XY table 30. In other words, while moving the XY table 30, acquisition of mark images and image processing (feature extraction) are performed. As described above, in the present embodiment, since the task of the movement 71 and the task of the image processing 73 are separated, it is possible to execute the image processing 73 during the movement 71.
  • the processing time for the stop 72 and the image processing 73 can be reduced, and the tact time can be shortened.
  • the processing control device 2 After the positional displacement amount calculation unit 29 stores the positional displacement amounts 208 of all the marks 6 in the processing program storage unit M2, the processing control device 2 starts laser processing of the substrate 4. When the laser processing of the substrate 4 is performed, the processing control device 2 corrects the laser processing position on the substrate 4 based on the displacement amount 208 of the substrate 4 calculated by the processing position calculation unit 20.
  • the movement command output unit 21 reads the machining program and the positional deviation amount 208 from the machining program storage unit M2. Then, the movement command output unit 21 corrects the coordinates of the machining hole Hx set in the machining program based on the positional deviation amount 208 for each position of the machining hole Hx. Then, a movement command corresponding to the coordinates of the processing hole Hx after correction is output to the servo amplifiers 41X and 41Y. Thereby, the laser processing of the processed hole Hx is performed while the coordinates of the processed hole Hx are corrected by the position according to the positional displacement amount of the substrate 4.
  • the calculation of the displacement amount of the substrate 4 is performed each time the substrate 4 is placed on the XY table 30.
  • the substrate 4 is placed on the XY table 30, the amount of displacement of the substrate 4 is calculated, and the substrate 4 is laser-processed.
  • substrate 4 is mounted in XY table 30, and positional offset amount of the following board
  • the laser processing apparatus 100 may calculate the substrate coordinates 201 without using the linear scales 40X and 40Y.
  • the substrate coordinates 201 are calculated using deviation information (droop amount) which is a difference between the command values to the motors 42X and 42Y and the actual rotation numbers of the motors 42X and 42Y.
  • the table position 101 is calculated by subtracting the deviation information from the integrated value (total value) of the control command output from the movement command output unit 21 by the substrate position calculation unit 24.
  • the command values to the motors 42X and 42Y correspond to control commands to the servo amplifiers 41X and 41Y. Further, the actual rotational speeds of the motors 42X and 42Y are detected by the encoders 43X and 43Y. Therefore, the deviation information is the difference between the current value of the control command to the servo amplifiers 41X and 41Y and the number of rotations (current value) detected by the encoders 43X and 43Y.
  • the substrate coordinates 201 calculated using the deviation information also change according to the moving speed of the XY table 30.
  • the encoders 43X and 43Y are unnecessary, and when the substrate coordinates 201 are calculated using the deviation information, the linear scales 40X and 40Y are unnecessary. Become.
  • the correction from the mark coordinates 205 to the mark coordinates 206 is not limited to the correction using the imaging required time information 153 and the table moving speed Tv.
  • the correction amount of coordinates from the mark coordinates 205 to the mark coordinates 206 according to the table moving speed Tv may be stored in advance in a predetermined database or the like. In this case, the coordinate correction amount according to the table moving speed Tv is calculated in advance using the imaging required time information 153 and the table moving speed Tv.
  • the shutter speed of the camera 39 may be included in the imaging required time information 153.
  • the imaging command output unit 25 may output an imaging command to the camera 39 slightly earlier in consideration of the shutter speed of the camera 39.
  • the number of cameras 39 is not limited to one, and may be plural. In this case, the plurality of marks 6 are simultaneously imaged by the plurality of cameras 39.
  • the movement of the substrate 4 (XY table 30) may be constant velocity movement or unequal velocity movement.
  • the moving speed of the XY table 30 is not limited to the case of calculating based on the control command to the servo amplifiers 41X and 41Y, and may be obtained by actually measuring the moving speed of the XY table 30 directly.
  • the image processing processing for calculating the position of the mark 6
  • the movement processing to each mark 6 is performed. It is possible to detect the misalignment of the substrate 4 in a short time.
  • the substrate coordinates 201 are corrected to the substrate coordinates 202 using the substrate positional deviation information 151 and the table moving speed Tv, the accurate position on the substrate 4 can be calculated. Therefore, it becomes possible to capture the image of the mark 6 at the correct position on the substrate 4.
  • the mark coordinates 205 are corrected to the mark coordinates 206 using the imaging required time information 153 and the table moving speed Tv, it is possible to calculate the accurate position of the mark 6. Therefore, the positional deviation of the substrate 4 can be accurately calculated.
  • the linear scale 40X , And 40Y are unnecessary, so that the substrate coordinates 201 can be calculated with a simple configuration.
  • the laser processing apparatus and the substrate position detection method according to the present invention are suitable for calculating the amount of displacement of the substrate with respect to the processing table.

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Abstract

　レーザ加工装置が、基板上に設けられた位置決め用マークを順番に撮像するカメラ３９と、加工テーブルが停止することなく連続的にカメラ３９が位置決め用マーク上に順番に移動してくるよう、加工テーブルへの移動指令を出力する移動指令出力部２１と、カメラ３９が位置決め用マーク上に移動してきた際に、カメラ３９に撮像指示を出力する撮像指令出力部２５と、加工テーブルへの移動指令が出力されている間に、カメラ３９が撮像した位置決め用マークの画像に基づいて、位置決め用マークの位置を算出する画像処理部２７と、位置決め用マークの位置を用いて、基板の加工テーブルに対する位置ずれ量を算出する位置ずれ量算出部２９と、基板のレーザ加工位置を、位置ずれ量算出部２９が算出した位置ずれ量で位置補正しながらレーザ加工を行うレーザ加工部と、を備える。

Description

レーザ加工装置および基板位置検出方法
　本発明は、基板の加工テーブルに対する位置ずれ量を算出するレーザ加工装置および基板位置検出方法に関する。
　プリント基板などのワーク（加工対象物）を加工する装置の１つとして、ワークにレーザ光を照射して穴あけ加工などを行うレーザ加工装置（マイクロレーザ加工機）がある。このようなレーザ加工装置では、ワーク上に配置されている位置決めマークの位置を検出し、検出結果に基づいて、レーザ加工時の位置補正（位置ズレ補正）を行なっている。位置決めマークの位置を検出する際には、例えば、カメラ等を用いて位置決めマークの画像が映し出され、映し出された画像に画像処理を施すことによって位置決めマークの位置が検出される。
　レーザ加工が行われるワークは、ワーク面内で伸縮が発生する場合があるので、ワークの位置決め精度を向上させるためには、位置決めマークの個数を多数にしておく必要がある。例えば、特許文献１に記載のレーザ加工装置では、位置決めマーク上にカメラを移動させ、位置決めマークの画像処理を行っている。そして、位置決めマークのズレ量（位置）を検出している。これらの処理を全ての位置決めマークについて繰り返すことにより、全ての位置決めマークの位置検出が完了する。その後、位置ズレ補正が行なわれる。
　また、特許文献２に記載のレーザ加工装置では、ＸＹテーブルを移動させることによって、位置決めマークの１つをカメラの下方に移動させている。その後、カメラで位置決めマークを撮像し、画像処理装置によって撮像領域内における位置決めマークの座標を求めている。そして、ＸＹテーブルの現在位置の座標と、撮像領域内における位置決めマークの座標と、に基づいて、機械原点に対する位置決めマークのずれ量を求めている。レーザ加工装置では、複数の位置決めマークに対して、それぞれのずれ量を求めている。そして、ＮＣ装置がずれ量に基づいて、加工時における基板への加工位置指令値を補正している。
特開２０００－１７６６６６号公報 特開平１０－３２８８６３号公報
　しかしながら、上記前者および後者の従来技術では、カメラを位置決めマークへ移動させて停止した後に、画像取得および画像処理を行い、その後、再びカメラを位置決めマークへ移動させるといった処理を繰り返している。このため、画像処理に要する時間は、位置決めマークの個数に比例して増加する。その結果、位置決めマークの位置検出に長時間を要するといった問題があった。
　本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、基板の位置ずれ検出を短時間で行うことができるレーザ加工装置および基板位置検出方法を得ることを目的とする。
　上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、レーザ加工対象である基板を載置するとともに前記基板の主面と平行な面内で移動する加工テーブルと、前記基板上に設けられて前記基板上の位置検出に用いられる位置決め用マークを順番に撮像する撮像部と、前記加工テーブルが停止することなく連続的に前記撮像部が前記位置決め用マーク上に順番に移動してくるよう、前記加工テーブルへの移動指令を出力する移動指示部と、前記撮像部が前記位置決め用マーク上に移動してきた際に、前記撮像部に撮像指示を出力する撮像指示部と、前記移動指示部が前記加工テーブルへの移動指令を出力している間に、前記撮像部が撮像した前記位置決め用マークの画像に基づいて、前記位置決め用マークの位置を算出するマーク位置算出部と、前記マーク位置算出部が算出した前記位置決め用マークの位置を用いて、前記基板の前記加工テーブルに対する位置ずれ量を算出する位置ずれ量算出部と、前記基板のレーザ加工位置を、前記位置ずれ量算出部が算出した位置ずれ量で位置補正しながらレーザ加工を行うレーザ加工部と、を備えることを特徴とする。
　本発明によれば、基板の位置ずれ検出を短時間で行うことが可能になるという効果を奏する。
図１は、本発明の実施の形態に係るレーザ加工装置の構成を示す図である。 図２は、加工制御装置とＸＹテーブルの構成を示す図である。 図３は、実施の形態に係る加工位置算出部の構成を示すブロック図である。 図４は、基板の位置ずれ量算出処理手順を示すフローチャートである。 図５は、マークを撮像した画像の一例を示す図である。 図６は、マークの配置位置の一例を示す図である。 図７は、マークの撮像順序の一例を示す図である。 図８は、実施の形態における基板の位置ずれ量算出処理と、従来用いられていた基板の位置ずれ量算出処理と、の相違点を説明するための図である。
　以下に、本発明の実施の形態に係るレーザ加工装置および位置検出方法を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
実施の形態．
　図１は、本発明の実施の形態に係るレーザ加工装置の構成を示す図である。レーザ加工装置１００は、レーザ光Ｌ（パルスレーザ光）を照射することによって被加工物である基板（ワーク）４にレーザ穴あけ加工を行う装置である。本実施の形態のレーザ加工装置１００は、位置決め用マーク上へカメラ３９を移動させる処理と、位置決め用マークの画像処理（位置決め用マークの位置を算出する処理）と、を同時に行うことによって、基板４を載置した位置の位置ずれ量を算出する。
　レーザ加工装置１００は、レーザ光Ｌを発振するレーザ発振器１と、基板４のレーザ加工を行うレーザ加工部３と、加工制御装置２と、を備えている。レーザ発振器１は、レーザ光Ｌを発振し、レーザ加工部３に送出する。レーザ加工部３は、ガルバノミラー３５Ｘ，３５Ｙ、ガルバノスキャナ３６Ｘ，３６Ｙ、集光レンズ（ｆθレンズ）３４、ＸＹテーブル（加工テーブル）３０、カメラ３９を備えている。
　ガルバノスキャナ３６Ｘ，３６Ｙは、レーザ光Ｌの軌道を変化させて基板４への照射位置を移動させる機能を有しており、レーザ光Ｌを基板４に設定された各加工エリア内で２次元的に走査する。ガルバノスキャナ３６Ｘ，３６Ｙは、レーザ光ＬをＸ－Ｙ方向に走査するために、ガルバノミラー３５Ｘ，３５Ｙを所定の角度に回転させる。
　ガルバノミラー３５Ｘ，３５Ｙは、レーザ光Ｌを反射して所定の角度に偏向させる。ガルバノミラー３５Ｘは、レーザ光ＬをＸ方向に偏向させ、ガルバノミラー３５Ｙは、レーザ光ＬをＹ方向に偏向させる。
　集光レンズ３４は、テレセントリック性を有した集光レンズである。集光レンズ３４は、レーザ光Ｌを基板４の主面に対して垂直な方向に偏向させるとともに、レーザ光Ｌを基板４の加工位置（穴位置Ｈｘ）に集光（照射）させる。
　基板４は、プリント配線板などの加工対象物であり、複数の穴あけ加工が行なわれて貫通穴が形成される。基板４は、例えば、銅箔（導体層）、樹脂（絶縁層）、銅箔（導体層）の３層構造をなしている。
　ＸＹテーブル３０は、基板４を載置するとともに、後述するモータ４２Ｘ，４２Ｙの駆動によってＸＹ平面内を移動する。これにより、ＸＹテーブル３０は、基板４を面内方向に移動させる。
　ＸＹテーブル３０を移動させることなくガルバノ機構の動作（ガルバノスキャナ３６Ｘ，３６Ｙの移動）によってレーザ加工が可能な範囲（走査可能領域）が加工エリア（スキャンエリア）である。レーザ加工装置１００では、ＸＹテーブル３０をＸＹ平面内で移動させた後、ガルバノスキャナ３６Ｘ，３６Ｙによってレーザ光Ｌを２次元走査する。ＸＹテーブル３０は、各加工エリアの中心が集光レンズ３４の中心直下（ガルバノ原点）となるよう順番に移動していく。ガルバノ機構は、加工エリア内に設定されている各穴位置Ｈｘが順番にレーザ光Ｌの照射位置となるよう動作する。ＸＹテーブル３０による加工エリア間の移動とガルバノ機構による加工エリア内でのレーザ光Ｌの２次元走査とが、基板４内で順番に行なわれていく。これにより、基板４内の全ての穴位置Ｈｘが全てレーザ加工される。
　カメラ（撮像部）３９は、レーザ光Ｌを基板４に照射する加工ヘッド（図示せず）の近傍に配置されている。カメラ３９は、基板４に予め設けられている複数の位置決め用のマーク（以下、マーク６という）を撮像し、撮像した画像を加工制御装置２に送る。本実施の形態では、カメラ３９を基板４上で移動させながらカメラ３９がマーク６の画像を撮像する。このため、カメラ３９は、シャッタ機能などによって、画像を短時間で取得する。
　マーク６は、基板４の伸縮などによって生じる基板４の位置ずれを補正するためのアライメントマークである。カメラ３９の位置は固定されており、レーザ加工装置１００では、ＸＹテーブル３０が基板４の位置を移動させることによって、カメラ３９と基板４との間の相対位置を変化させている。なお、以下では説明の便宜上、カメラ３９の位置を移動させることによって、カメラ３９と基板４との間の相対位置が変化するものとして、レーザ加工装置１００の動作を説明する場合がある。
　加工制御装置２は、レーザ発振器１およびレーザ加工部３に接続されており（図示せず）、レーザ発振器１およびレーザ加工部３を制御する。加工制御装置２は、マーク６の実際の位置（検出結果）と、機械原点（ＸＹテーブル３０上の基準位置）に対するマーク６の予想位置（位置ずれが無い場合の理論値）と、の差（後述の位置ずれ量２０８）に基づいて、基板４のレーザ加工位置（座標）を補正する。換言すると、加工制御装置２は、カメラ３９によるマーク位置の検出結果に基づいて位置ずれ量２０８を算出し、位置ずれ量２０８を補正するよう基板４のレーザ加工位置を制御する。
　加工制御装置２は、基板４をレーザ加工する際には、加工プログラムに設定されたレーザ加工条件をレーザ発振器１とレーザ加工部３に指示する。また、加工制御装置２は、基板４をレーザ加工する前に、マーク６の検出位置に基づいて、基板４面内の位置ずれ量２０８を算出しておく。本実施の形態の加工制御装置２は、マーク６を撮像する際に、カメラ３９（ＸＹテーブル３０）の移動を停止させることなく、カメラ３９を順番にマーク６上に移動させる。そして、加工制御装置２は、カメラ３９をＸＹ平面内で移動させながら、カメラ３９がマーク６上に来た際に、カメラ３９によってマーク６を撮像する。これにより、加工制御装置２は、カメラ３９の移動処理と、マーク６の撮像画像を用いた画像処理（マーク６の位置を算出する処理）と、を同時に行う。
　加工制御装置２は、コンピュータなどによって構成されており、レーザ発振器１やレーザ加工部３をＮＣ（Numerical　Control）制御等によって制御する。加工制御装置２は、ＣＰＵ（Central　Processing　Unit）、ＲＯＭ（Read　Only　Memory）、ＲＡＭ（Random　Access　Memory）などを備えて構成されている。加工制御装置２がレーザ発振器１やレーザ加工部３を制御する際には、ＣＰＵが、ユーザによる入力部（図示せず）からの入力によって、ＲＯＭ内に格納されている加工プログラムを読み出してＲＡＭ内のプログラム格納領域に展開して各種処理を実行する。この処理に際して生じる各種データは、ＲＡＭ内に形成されるデータ格納領域に一時的に記憶される。これにより、加工制御装置２は、レーザ発振器１およびレーザ加工部３を制御する。
　つぎに、加工制御装置２とＸＹテーブル３０の構成について説明する。図２は、加工制御装置とＸＹテーブルの構成を示す図である。加工制御装置２は、サーボアンプ４１Ｘ，４１Ｙに接続されており、サーボアンプ４１Ｘ，４１Ｙは、それぞれモータ４２Ｘ，４２Ｙに接続されている。また、モータ４２Ｘ，４２Ｙは、それぞれエンコーダ４３Ｘ，４３Ｙに接続されるとともに、ＸＹテーブル３０に接続されている。
　加工制御装置２は、ＸＹテーブル３０のＸ方向の位置を制御するための制御信号（Ｘ方向制御指令）をサーボアンプ４１Ｘに出力する。また、加工制御装置２は、ＸＹテーブル３０のＹ方向の位置を制御するための制御信号（Ｙ方向制御指令）をサーボアンプ４１Ｙに出力する。サーボアンプ４１Ｘ，４１Ｙは、それぞれ加工制御装置２から送られてくるＸ方向制御指令、Ｙ方向制御指令を増幅してモータ４２Ｘ，４２Ｙに送る。
　モータ４２Ｘは、ＸＹ平面内（基板４の主面に平行な面内）で、Ｘ方向制御指令に応じた位置（Ｘ座標）にＸＹテーブル３０を移動させる。また、モータ４２Ｙは、ＸＹ平面内で、Ｙ方向制御指令に応じた位置（Ｙ座標）にＸＹテーブル３０を移動させる。
　ＸＹテーブル３０は、ＸＹテーブル３０のＸ方向の位置（座標）を検出するリニアスケール４０Ｘと、ＸＹテーブル３０のＹ方向の位置を検出するリニアスケール４０Ｙと、を具備している。リニアスケール４０Ｘ，４０Ｙは、検出したＸＹテーブル３０のＸＹ平面内での位置（以下、テーブル位置１０１という）を加工制御装置２に送る。テーブル位置１０１は、カメラ３９に対するＸＹテーブル３０の相対位置を示す情報である。
　なお、リニアスケール４０Ｘ，４０Ｙは、ＸＹテーブル３０の近傍に配置してもよいし、ＸＹテーブル３０とは異なる別の位置に配置してＸＹテーブル３０とは別構成としてもよい。
　エンコーダ４３Ｘ，４３Ｙは、モータ４２Ｘ，４２Ｙおよび加工制御装置２に接続されている。エンコーダ４３Ｘは、モータ４２Ｘの状態（Ｘ方向制御指令に応じた動作状態）を検出し、検出結果を加工制御装置２に送る。また、エンコーダ４３Ｙは、モータ４２Ｙの状態（Ｙ方向制御指令に応じた動作状態）を検出し、検出結果を加工制御装置２に送る。
　カメラ３９は、基板４上に配置されたマーク６を撮像し、撮像した画像を加工制御装置２に送る。加工制御装置２は、加工位置算出部２０を有している。加工位置算出部２０は、カメラ３９が撮像したマーク６の画像、リニアスケール４０Ｘ，４０Ｙが測定したテーブル位置１０１などに基づいて、基板４の位置（ＸＹ平面内での座標）（以下、基板座標２０１という）を算出する。加工位置算出部２０は、ＸＹテーブル３０の移動速度と、ＸＹテーブル３０の移動に伴う基板４の位置ずれ量Ｇと、の対応関係（後述の基板位置ずれ情報１５１）を用いて、基板座標２０１を補正する。
　加工位置算出部２０は、基板座標２０１を補正した後の基板座標２０２がマーク６の座標となった際に、カメラ３９にマーク６の画像を撮像させ、撮像した画像に基づいて、マーク６の座標（後述するマーク座標２０５）を算出する。加工位置算出部２０は、ＸＹテーブル３０の移動速度と、マーク６の撮像指令が出力されてから実際にマーク６が撮像されるまでに要する時間と、の対応関係を用いて、マーク座標２０５を補正する。加工位置算出部２０は、マーク座標２０５の補正によって得られたマーク座標２０６と、マーク６の加工プログラム上の座標（後述のマーク位置情報１５２）と、の差を、基板４の位置ずれ量２０８として算出する。加工位置算出部２０は、マーク６毎に基板４の位置ずれ量２０８を算出する。加工制御装置２は、加工位置算出部２０が算出した基板４の位置ずれ量２０８に基づいて、基板４へのレーザ加工位置を補正する。
　つぎに、加工位置算出部２０の構成について説明する。図３は、実施の形態に係る加工位置算出部の構成を示すブロック図である。加工位置算出部２０は、移動指令出力部２１、速度算出部２２、テーブル位置入力部２３、基板位置算出部２４、撮像指令出力部２５、画像入力部２６、画像処理部２７、座標補正部２８、位置ずれ量算出部２９、基板位置ずれ情報記憶部Ｍ１、加工プログラム記憶部Ｍ２、撮像所要時間記憶部Ｍ３を備えている。
　基板位置ずれ情報記憶部Ｍ１は、ＸＹテーブル３０の移動速度と、ＸＹテーブル３０の移動に伴う基板４の位置ずれ量Ｇと、の対応関係を示す基板位置ずれ情報１５１を記憶するメモリなどである。基板位置ずれ情報１５１は、基板位置算出部２４によって読み出される。
　加工プログラム記憶部Ｍ２は、基板４のレーザ加工や位置ずれ検出に用いる加工プログラムを記憶するメモリなどである。加工プログラム記憶部Ｍ２が記憶する加工プログラムには、マーク６の位置（基板４内での座標）を示すマーク位置情報１５２が含まれている。マーク位置情報１５２は、移動指令出力部２１、撮像指令出力部２５によって読み出される。
　撮像所要時間記憶部Ｍ３は、マーク６の撮像指令が出力されてから、カメラ３９がマーク６の画像を撮像するまでに要する時間を、撮像所要時間情報１５３として記憶するメモリなどである。撮像所要時間情報１５３は、座標補正部２８によって読み出される。
　移動指令出力部２１は、ＸＹテーブル３０上の基準位置に対する基板４の原点座標と、マーク位置情報１５２と、に基づいて、サーボアンプ４１Ｘ，４１Ｙに制御指令（Ｘ方向制御指令、Ｙ方向制御指令）を出力する。Ｘ方向制御指令、Ｙ方向制御指令は、それぞれ基板４のＸ方向の移動量、Ｙ方向の移動量を指示する情報である。
　移動指令出力部２１は、基板４上に配置された各マーク６に対し、カメラ３９が順番にマーク６上を通過するよう、サーボアンプ４１Ｘ，４１Ｙに制御指令を出力する。移動指令出力部２１は、サーボアンプ４１Ｘ，４１Ｙに出力する制御指令を、速度算出部２２にも送る。
　速度算出部２２は、移動指令出力部２１が出力する制御指令に基づいて、ＸＹテーブル３０の移動速度を算出する。速度算出部２２は、算出した移動速度を、テーブル移動速度Ｔｖとして基板位置算出部２４および座標補正部２８に送る。テーブル位置入力部２３は、リニアスケール４０Ｘ，４０Ｙから送られてくるＸＹテーブル３０の位置（テーブル位置１０１）を入力し、基板位置算出部２４に送る。
　基板位置算出部２４は、時々刻々と変化するテーブル位置入力部２３からのテーブル位置１０１と、ＸＹテーブル３０上の基準位置に対する基板４の原点座標と、に基づいて、基板座標２０１を算出する。基板４やＸＹテーブル３０は、剛性を有している。このため、カメラ３９と基板４上との間の実際の相対位置と、リニアスケール４０Ｘ，４０Ｙで検出されたテーブル位置１０１に基づいて算出した基板座標２０１と、の間には、位置ずれ（基板４の位置ずれ）が生じている。この位置ずれ量Ｇｖを算出するため、本実施の形態では、基板位置ずれ情報記憶部Ｍ１内の基板位置ずれ情報１５１に基づいて、基板座標２０１が補正され、基板座標２０２が算出される。
　基板位置算出部２４は、テーブル移動速度Ｔｖと、基板位置ずれ情報１５１と、に基づいて、ＸＹテーブル３０の移動速度に対応する基板４の位置ずれ量Ｇｖを算出する。基板位置算出部２４は、算出した基板４の位置ずれ量Ｇｖを、基板座標２０１に加算することによって、基板座標２０２を算出する。基板位置算出部２４は、算出した基板座標２０２を、基板４の位置として撮像指令出力部２５に送る。
　撮像指令出力部２５は、マーク位置情報１５２と、基板位置算出部２４が算出した基板４の位置と、に基づいて、カメラ３９に撮像指令を出力する。撮像指令出力部２５は、カメラ３９がマーク６上に到達したタイミングで、カメラ３９に撮像指令を出力する。
　画像入力部２６は、カメラ３９で撮像されたマーク６の画像を入力して画像処理部２７に送る。画像処理部２７は、マーク６の画像に基づいて、マーク６の重心位置を算出する。画像処理部２７は、算出した重心位置をマーク座標２０５として、座標補正部２８に送る。
　座標補正部２８は、撮像所要時間情報１５３と、速度算出部２２からのテーブル移動速度Ｔｖと、に基づいて、マーク座標２０５を補正し、これによりマーク座標２０６を算出する。具体的には、座標補正部２８は、撮像所要時間情報１５３と、テーブル移動速度Ｔｖと、に基づいて、ＸＹテーブル３０の移動速度に応じたマーク座標２０５の位置ずれ量を算出する。座標補正部２８は、算出した位置ずれ量をマーク座標２０５に加算することによって、マーク座標２０６を算出する。座標補正部２８は、マーク６毎にマーク座標２０６を算出する。座標補正部２８は、算出したマーク座標２０６を位置ずれ量算出部２９に送る。
　位置ずれ量算出部２９は、マーク座標２０６と加工プログラム（マーク位置情報１５２）に基づいて算出されるマーク６の理想座標と、の差を、基板４の位置ずれ量２０８として算出する。位置ずれ量算出部２９は、マーク６毎に位置ずれ量２０８を算出する。位置ずれ量算出部２９は、算出した位置ずれ量２０８を、加工プログラム記憶部Ｍ２に記憶させる。
　つぎに、レーザ加工装置１００による基板４の位置ずれ量算出処理（マーク位置検出処理）の処理手順について説明する。図４は、レーザ加工装置による基板の位置ずれ量算出処理手順を示すフローチャートである。
　レーザ加工装置１００のＸＹテーブル３０上にレーザ加工対象の基板４が載置された後、加工位置算出部２０は、基板４の位置ずれ量（理想値からのずれ量）の算出処理を開始する。
　移動指令出力部２１は、加工プログラム記憶部Ｍ２から加工プログラム内のマーク位置情報１５２を読み出す。移動指令出力部２１は、マーク位置情報１５２に基づいて、サーボアンプ４１Ｘ，４１Ｙに制御指令を出力する。本実施の形態では、カメラ３９の動作や画像処理部２７による画像処理に関わらず、カメラ３９の移動が停止することなく順番にマーク６上を通過するよう、サーボアンプ４１Ｘ，４１Ｙに制御指令が出力される。これにより、カメラ３９はマーク６上を停止することなく順番に移動する。移動指令出力部２１は、サーボアンプ４１Ｘ，４１Ｙに出力する制御指令を、速度算出部２２にも送る。
　速度算出部２２は、移動指令出力部２１が出力する制御指令に基づいて、ＸＹテーブル３０の移動速度を算出する。速度算出部２２は、算出した移動速度を、テーブル移動速度Ｔｖとして基板位置算出部２４に送る。
　リニアスケール４０Ｘ，４０Ｙは、ＸＹテーブル３０が移動すると、ＸＹテーブル３０の位置を検出して、テーブル位置入力部２３に送る。テーブル位置入力部２３は、リニアスケール４０Ｘ，４０Ｙから送られてくるＸＹテーブル３０の位置をテーブル位置１０１として入力し、基板位置算出部２４に送る。
　基板位置算出部２４は、時々刻々と変化するテーブル位置入力部２３からのテーブル位置１０１に基づいて、基板座標２０１を算出する。さらに、基板位置算出部２４は、テーブル移動速度Ｔｖと、基板位置ずれ情報１５１と、に基づいて、ＸＹテーブル３０の移動速度に対応する基板４の位置ずれ量Ｇｖを算出する。基板位置算出部２４は、算出した基板４の位置ずれ量Ｇｖを、基板座標２０１に加算することによって、カメラ３９と基板４上との間の相対位置である基板座標２０２を算出する。これにより、基板位置算出部２４は、ＸＹテーブル３０がＸ方向およびＹ方向の同時に移動するようなコーナ部のマーク６に対しても基板４の正確な位置を算出することができる。基板位置算出部２４は、算出した基板座標２０２を、基板４の位置として撮像指令出力部２５に送る。
　撮像指令出力部２５は、マーク位置情報１５２と、基板位置算出部２４が算出した基板座標２０２と、に基づいて、マーク６の位置（撮像位置）までの距離を算出する（ステップＳ１０）。
　撮像指令出力部２５は、カメラ３９がマーク位置に到達したか否かを判断する（ステップＳ２０）。撮像指令出力部２５は、基板座標２０２がマーク６の座標と同じ座標になると、カメラ３９がマーク位置に到達したと判断する。
　撮像指令出力部２５は、カメラ３９がマーク位置に到達していないと判断すると（ステップＳ２０、Ｎｏ）、マーク６の撮像位置までの距離算出を続行する（ステップＳ１０）。撮像指令出力部２５は、カメラ３９がマーク位置に到達したと判断すると（ステップＳ２０、Ｙｅｓ）、カメラ３９に撮像指令を出力する。これにより、カメラ３９は、マーク６を撮像する（ステップＳ３０）。カメラ３９は、移動しながらマーク６を撮像するので、カメラ３９はマーク６を撮像できる程度の十分な光量（照明）を用いてマーク６を撮像する。
　カメラ３９は、撮像した画像を画像入力部２６に送る。画像入力部２６は、カメラ３９で撮像されたマーク６の画像を入力して画像処理部２７に送る。画像処理部２７は、画像入力部２６から送られてくる画像の画像処理を行う（ステップＳ４０）。具体的には、画像処理部２７は、マーク６の画像に基づいて、マーク６の特徴量（例えば、マーク６の重心位置）を算出する。画像処理部２７は、算出した重心位置をマーク座標２０５として、座標補正部２８に送る。
　座標補正部２８は、画像処理の結果を補正することによって、マーク位置を算出する（ステップＳ５０）。具体的には、座標補正部２８は、撮像所要時間情報１５３と、テーブル移動速度Ｔｖと、に基づいて、マーク座標２０５を補正し、これによりマーク位置としてのマーク座標２０６を算出する。
　マーク座標２０６を算出するため、座標補正部２８は、撮像所要時間情報１５３と、テーブル移動速度Ｔｖと、に基づいて、ＸＹテーブル３０の移動速度に応じたマーク座標２０５の位置ずれ量を算出する。そして、算出した位置ずれ量をマーク座標２０５に加算することによって、マーク座標２０６を算出する。
　図５は、マークを撮像した画像の一例を示す図である。マーク６は、基板４の伸縮などが原因で画像８の中心部８１と、マーク６の重心６１とが、重なるとは限らない。本実施の形態では、カメラ３９の視野中心である中心部８１と、マーク６の重心６１と、の位置ずれ量がマーク座標２０５として算出される。さらに、この位置ずれ量２０５が、撮像所要時間情報１５３に基づいて補正され、これによりマーク座標２０６が算出される。
　ここで、マーク６の配置位置とマーク６の撮像順序について説明する。図６は、マークの配置位置の一例を示す図である。図７は、マークの撮像順序の一例を示す図である。図６および図７では、基板４を上面から見た図を示している。
　図６に示すように、マーク６は、基板４上の４つの頂点近傍や、加工穴が形成される加工穴領域（加工穴パターン）５の周辺部近傍（加工穴領域の外側）などに形成しておく。図６では、基板４上に複数の加工穴領域５が設定され、各加工穴領域５の周辺部近傍に、４つずつのマーク６が配置されている場合を示している。
　図７では、マーク６を、マーク６１～６８の順番で撮像する場合を示している。例えば、基板４上の左上の頂点近傍に配置されたマーク６１が撮像された後、このマーク６１に最も近い１つ目の加工領域５の近傍に配置されたマーク６２が撮像される。さらに、１つ目の加工穴領域５の周辺に配置されたマーク６３、マーク６４、マーク６５が順番に撮像される。
　つぎに、１つ目の加工穴領域５の隣に配置された２つ目の加工穴領域５の周辺に配置されたマーク６６、マーク６７、マーク６８が順番に撮像される。マーク６は、カメラ３９の移動距離が短くなる所定の順番に従って順に撮像される。
　座標補正部２８は、マーク６毎にマーク座標２０６を算出する。座標補正部２８は、算出したマーク座標２０６を位置ずれ量算出部２９に送る。位置ずれ量算出部２９は、マーク座標２０６とマーク６の加工プログラム上の座標（マーク位置情報１５２）と、の差を、基板４の位置ずれ量２０８として算出する。位置ずれ量算出部２９は、算出した位置ずれ量２０８を、加工プログラム記憶部Ｍ２に記憶させる。
　撮像指令出力部２５は、マーク位置情報１５２と、基板位置算出部２４が算出した基板座標２０２と、に基づいて、全てのマーク６に対してカメラ３９に撮像指令を出力したか否かを判断する。換言すると、全てのマーク６を撮像したか否かが判断される（ステップＳ６０）。
　撮像指令出力部２５は、全てのマーク６に対してカメラ３９に撮像指令を出力していなければ（ステップＳ６０、Ｎｏ）、次のマーク６に対してステップＳ１０～Ｓ５０の処理を行う。撮像指令出力部２５は、全てのマーク６に対してカメラ３９に撮像指令を出力するまで、ステップＳ１０～Ｓ５０の処理を繰り返す。
　撮像指令出力部２５は、全てのマーク６に対してカメラ３９に撮像指令を出力すると（ステップＳ６０、Ｙｅｓ）、レーザ加工装置１００は、マーク６への撮像処理を終了する。これにより、各加工穴領域５に設定された全てのマーク６がカメラ３９によって撮像される。マーク６は、基板４上の種々の位置に配置されているので、加工位置算出部２０が各マーク６上での基板４の位置ずれ量２０８を算出することによって、基板４における位置ずれ量２０８の面内分布を算出することが可能となる。
　このように、本実施の形態では、ＸＹテーブル３０への移動指令の出力処理と、マーク６の画像処理とを、それぞれ独立して行っている。換言すると、移動指令出力部２１の動作（ＸＹテーブル３０の移動）と、画像処理部２７の動作とを、それぞれ独立させている。
　ここで、本実施の形態における基板４の位置ずれ量算出処理と、従来用いられていた基板４の位置ずれ量算出処理と、の相違点について説明する。図８は、実施の形態における基板の位置ずれ量算出処理と、従来用いられていた基板の位置ずれ量算出処理と、の相違点を説明するための図である。
　図８の（１）に示すように、従来は、ＸＹテーブル３０の移動７１の後、ＸＹテーブル３０の移動を停止７２させ、その後、マーク６の画像処理７３を行っていた。従来、基板４の位置ずれ量を算出する際には、移動７１、停止７２、画像処理７３が順番に繰り返される。このため、ＸＹテーブル３０の移動７１と移動７１の間にＸＹテーブル３０の停止７２とマーク６の画像処理７３とが行われることとなる。このため、基板４の位置ずれ量算出処理には、マーク６の個数と同じ回数分だけ、停止７２と画像処理７３の時間が必要となる。したがって、マーク６の個数が増加すると、停止７２が増大し、生産性が落ちてしまう。
　一方、本実施の形態では、図８の（２）に示すように、ＸＹテーブル３０を停止させることなくＸＹテーブル３０の移動７１を連続して行っている。さらに、ＸＹテーブル３０を移動させながら、マーク６の画像処理７３を行っている。換言すると、ＸＹテーブル３０を移動させながら、マーク画像の取得と画像処理（特徴量抽出）を行っている。このように、本実施の形態では、移動７１のタスクと画像処理７３のタスクを別にしているので、移動７１の間に画像処理７３を実行することが可能となる。
　このため、位置検出を行うマーク６の個数が増加しても、マーク６の特徴量抽出に要する時間は増大せず、ＸＹテーブル３０の移動に要する時間が増加するにすぎない。したがって、停止７２、画像処理７３の処理時間を削減することが可能となるので、タクト時間を短縮することが可能となる。これにより、本実施の形態では、従来の方法よりも短時間で基板４の位置ずれ量を算出することが可能となり、生産性を落とすことなく基板４をレーザ加工することが可能となる。
　位置ずれ量算出部２９が、全てのマーク６の位置ずれ量２０８を、加工プログラム記憶部Ｍ２に記憶させた後、加工制御装置２は、基板４のレーザ加工を開始する。基板４のレーザ加工を行う際、加工制御装置２は、加工位置算出部２０が算出した基板４の位置ずれ量２０８に基づいて、基板４へのレーザ加工位置を補正する。
　具体的には、移動指令出力部２１は、加工プログラム記憶部Ｍ２から、加工プログラムと位置ずれ量２０８を読み出す。そして、移動指令出力部２１は、加工プログラムに設定されている加工穴Ｈｘの座標を、加工穴Ｈｘの位置ごとに位置ずれ量２０８に基づいて補正する。そして、補正後の加工穴Ｈｘの座標に対応する移動指令をサーボアンプ４１Ｘ，４１Ｙに出力する。これにより、加工穴Ｈｘの座標が基板４の位置ずれ量に応じた位置だけ補正されながら、加工穴Ｈｘのレーザ加工が行われる。
　基板４の位置ずれ量の算出は、基板４をＸＹテーブル３０に載置する度に行われる。換言すると、基板４をレーザ加工する際には、基板４がＸＹテーブル３０に載置されて基板４の位置ずれ量が算出され、基板４がレーザ加工される。そして、次の基板４をレーザ加工する際には、次の基板４がＸＹテーブル３０に載置されて次の基板４の位置ずれ量が算出される。これにより、レーザ加工装置１００では、ＸＹテーブル３０上への基板４の載置、基板４の位置ずれ量の算出処理、基板４へのレーザ加工が繰り返される。
　なお、レーザ加工装置１００は、リニアスケール４０Ｘ，４０Ｙを用いることなく基板座標２０１を算出してもよい。この場合、モータ４２Ｘ，４２Ｙへの指令値と、モータ４２Ｘ，４２Ｙの実際の回転数と、の差である偏差情報（ドループ量）を用いて、基板座標２０１が算出される。
　具体的には、基板位置算出部２４が、移動指令出力部２１から出力される制御指令の積算値（合計値）から前記偏差情報を減算することによって、テーブル位置１０１が算出される。モータ４２Ｘ，４２Ｙへの指令値は、サーボアンプ４１Ｘ，４１Ｙへの制御指令に対応している。また、モータ４２Ｘ，４２Ｙの実際の回転数は、エンコーダ４３Ｘ，４３Ｙによって検出される。したがって、偏差情報は、サーボアンプ４１Ｘ，４１Ｙへの制御指令の現在値と、エンコーダ４３Ｘ，４３Ｙで検出される回転数（現在値）との差である。ＸＹテーブル３０の移動速度は、サーボアンプ４１Ｘ，４１Ｙへの制御指令に応じて変化するので、偏差情報もＸＹテーブル３０の移動速度に応じて変化することとなる。したがって、偏差情報を用いて算出される基板座標２０１もＸＹテーブル３０の移動速度に応じて変化することとなる。
　リニアスケール４０Ｘ，４０Ｙを用いて基板座標２０１を算出する場合には、エンコーダ４３Ｘ，４３Ｙが不要であり、偏差情報を用いて基板座標２０１を算出する場合には、リニアスケール４０Ｘ，４０Ｙが不要となる。
　また、マーク座標２０５からマーク座標２０６への補正は、撮像所要時間情報１５３とテーブル移動速度Ｔｖを用いた補正に限らない。例えば、テーブル移動速度Ｔｖに応じたマーク座標２０５からマーク座標２０６への座標補正量を、予め所定のデータベースなどに格納しておいてもよい。この場合、撮像所要時間情報１５３とテーブル移動速度Ｔｖを用いて、予めテーブル移動速度Ｔｖに応じた座標補正量を算出しておく。
　また、撮像所要時間情報１５３にカメラ３９のシャッタスピードを含めてもよい。また、撮像指令出力部２５は、カメラ３９のシャッタスピードを考慮して、少し早めにカメラ３９に撮像指令を出力してもよい。また、カメラ３９は、１つに限らず複数配置してもよい。この場合、複数のカメラ３９によって複数のマーク６が同時に撮像される。また、基板４（ＸＹテーブル３０）の移動は、等速度運動であってもよいし、不等速度運動であってもよい。
　基板４の移動が等速度運動の場合、基板座標２０１から基板座標２０２への補正が容易になる。また、基板４の移動が等速度運動の場合、マーク座標２０５からマーク座標２０６への補正が容易になる。
　また、ＸＹテーブル３０の移動速度は、サーボアンプ４１Ｘ，４１Ｙへの制御指令に基づいて算出する場合に限らず、実際にＸＹテーブル３０の移動速度を直接測定することによって求めてもよい。
　このように実施の形態によれば、各マーク６への移動処理を行いながら、マーク６を撮像した画像の画像処理（マーク６の位置を算出する処理）を行うので、ＸＹテーブル３０に載置された基板４の位置ずれ検出を短時間で行うことが可能になる。
　また、基板位置ずれ情報１５１とテーブル移動速度Ｔｖを用いて基板座標２０１を基板座標２０２に補正するので、正確な基板４上の位置を算出することができる。したがって、正確な基板４上の位置でマーク６の画像を撮像することが可能となる。
　また、撮像所要時間情報１５３とテーブル移動速度Ｔｖを用いてマーク座標２０５をマーク座標２０６に補正するので、正確なマーク６の位置を算出することが可能となる。したがって、基板４の位置ずれを正確に算出することが可能となる。
　また、モータ４２Ｘ，４２Ｙへの指令値と、モータ４２Ｘ，４２Ｙの実際の回転数と、の差である偏差情報（ドループ量）を用いて、基板座標２０１を算出する場合には、リニアスケール４０Ｘ，４０Ｙが不要となるので、簡易な構成で基板座標２０１を算出することが可能となる。
　以上のように、本発明に係るレーザ加工装置および基板位置検出方法は、基板の加工テーブルに対する位置ずれ量の算出に適している。
　１　レーザ発振器
　２　加工制御装置
　３　レーザ加工部
　４　基板
　５　加工穴領域
　６　マーク
　２０　加工位置算出部
　２１　移動指令出力部
　２２　速度算出部
　２３　テーブル位置入力部
　２４　基板位置算出部
　２５　撮像指令出力部
　２６　画像入力部
　２７　画像処理部
　２８　座標補正部
　２９　位置ずれ量算出部
　３０　ＸＹテーブル
　３９　カメラ
　４０Ｘ，４０Ｙ　リニアスケール
　４３Ｘ，４３Ｙ　エンコーダ
　１００　レーザ加工装置
　Ｌ　レーザ光
　Ｍ１　基板位置ずれ情報記憶部
　Ｍ２　加工プログラム記憶部
　Ｍ３　撮像所要時間記憶部

Claims (6)

  1. 　レーザ加工対象である基板を載置するとともに前記基板の主面と平行な面内で移動する加工テーブルと、
    　前記基板上に設けられて前記基板上の位置検出に用いられる位置決め用マークを順番に撮像する撮像部と、
    　前記加工テーブルが停止することなく連続的に前記撮像部が前記位置決め用マーク上に順番に移動してくるよう、前記加工テーブルへの移動指令を出力する移動指示部と、
    　前記撮像部が前記位置決め用マーク上に移動してきた際に、前記撮像部に撮像指示を出力する撮像指示部と、
    　前記移動指示部が前記加工テーブルへの移動指令を出力している間に、前記撮像部が撮像した前記位置決め用マークの画像に基づいて、前記位置決め用マークの位置を算出するマーク位置算出部と、
    　前記マーク位置算出部が算出した前記位置決め用マークの位置を用いて、前記基板の前記加工テーブルに対する位置ずれ量を算出する位置ずれ量算出部と、
    　前記基板のレーザ加工位置を、前記位置ずれ量算出部が算出した位置ずれ量で位置補正しながらレーザ加工を行うレーザ加工部と、
    　を備えることを特徴とするレーザ加工装置。
  2. 　前記撮像部と前記基板との間の相対位置を、前記加工テーブルの位置に基づいて算出する基板位置算出部をさらに備え、
    　前記基板位置算出部は、前記加工テーブルの移動速度に応じて変化する前記加工テーブルと前記基板との間の位置ずれ量を、前記加工テーブルの移動速度に基づいて算出し、算出した位置ずれ量を用いて前記相対位置を補正し、
    　前記撮像指示部は、前記基板位置算出部が補正した前記相対位置に基づいて、前記撮像部に撮像指示を出力することを特徴とする請求項１に記載のレーザ加工装置。
  3. 　前記加工テーブルの位置を検出するリニアスケールをさらに備え、
    　前記基板位置算出部は、前記リニアスケールが検出した前記加工テーブルの位置に基づいて前記相対位置を算出することを特徴とする請求項２に記載のレーザ加工装置。
  4. 　前記加工テーブルを移動させるモータと、
    　前記モータの回転数を検出するエンコーダと、
    　をさらに備え、
    　前記基板位置算出部は、前記加工テーブルへの移動指令に対応する前記モータへの制御指令、前記エンコーダによる検出結果および前記加工テーブルへの移動指令の積算値を用いて前記相対位置を算出することを特徴とする請求項２に記載のレーザ加工装置。
  5. 　前記撮像指示を出力してから前記位置決め用マークの画像が撮像されるまでに要する時間と、前記加工テーブルの移動速度と、に基づいて、前記マーク位置算出部が算出した前記位置決め用マークの位置を補正する位置補正部をさらに備え、
    　前記位置ずれ量算出部は、前記位置補正部が補正した位置決め用マークの位置を用いて、前記基板の前記加工テーブルに対する位置ずれ量を算出することを特徴とする請求項１～４のいずれか１つに記載のレーザ加工装置。
  6. 　レーザ加工対象である基板を載置するとともに前記基板の主面と平行な面内で移動する加工テーブルと、前記基板上に設けられて前記基板上の位置検出に用いられる位置決め用マークを順番に撮像する撮像部と、を備えたレーザ加工装置が、前記加工テーブルが停止することなく連続的に前記撮像部が前記位置決め用マーク上に順番に移動してくるよう、前記加工テーブルへの移動指令を出力する移動指示ステップと、
    　前記撮像部が前記位置決め用マーク上に移動してきた際に、前記撮像部に撮像指示を出力する撮像指示ステップと、
    　前記加工テーブルへの移動指令が出力されている間に、前記撮像部が撮像した前記位置決め用マークの画像に基づいて、前記位置決め用マークの位置を算出するマーク位置算ステップと、
    　算出された前記位置決め用マークの位置を用いて、前記基板の前記加工テーブルに対する位置ずれ量を算出する位置ずれ量算出ステップと、
    　を含むことを特徴とする基板位置検出方法。
     
     
     
     
     
     
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