WO2018012199A1

WO2018012199A1 - 基板計測装置およびレーザ加工システム

Info

Publication number: WO2018012199A1
Application number: PCT/JP2017/022410
Authority: WO
Inventors: 悌史 ▲高▼橋; 河野　裕之; 古田　啓介; 智毅桂; 望平山
Original assignee: 三菱電機株式会社
Priority date: 2016-07-14
Filing date: 2017-06-16
Publication date: 2018-01-18
Also published as: TWI633279B; KR20190017021A; TW201807376A; JP6594545B2; JPWO2018012199A1; CN109475974B; KR102127109B1; CN109475974A

Abstract

基板計測装置（１）は、位置決め用のアライメントマーク（７）が設置されていてレーザ加工された被加工部（６）を有する基板（５）の画像データを取得する計測用カメラ（８）と、基板（５）を搭載し、基板（５）と計測用カメラ（８）との相対位置を変更する計測テーブル（４）と、画像データおよび計測テーブル（４）の位置情報に基づいて、アライメントマーク（７）の計測位置座標および被加工部（６）の計測位置座標を求める画像処理部（１２）と、アライメントマーク（７）の計測位置座標からアライメントマーク（７）の設計位置座標への変換係数を求める変換係数計算部（１３）と、変換係数を用いて被加工部（６）の計測位置座標を変換後位置座標に座標変換し、変換後位置座標と被加工部（６）の設計位置座標との差から加工誤差を求める加工誤差計算部（１４）と、を備える。

Description

基板計測装置およびレーザ加工システム

　本発明は、レーザで穴加工されたプリント基板等の加工穴の加工位置誤差を計測する基板計測装置および基板計測装置の計測結果を用いてプリント基板にレーザ穴加工するレーザ加工システムに関する。

　従来のレーザ加工システムにおいては、レーザ加工の加工精度向上を図るために、レーザ加工を行った後に加工位置精度検査ユニットで穴加工の位置誤差を計測して補正データを作成し、補正データを用いてレーザ加工するレーザドリル装置が用いられている（例えば、特許文献１参照）。

　このようなレーザ加工システムは、ガルバノスキャナと加工テーブルを備え、プリント基板（以下、基板と略す）にレーザ光を照射してレーザ穴加工を行うドリル加工ユニット（以下、加工ユニットと略す）と、カメラと計測テーブルを用いて基板のレーザ加工穴の位置計測を行う加工位置精度検査ユニット（以下、検査ユニットと略す）を備える。

　加工ユニットは、レーザ加工前に計測した基板収縮量からスケーリング値を求めて検査ユニットに送信する。検査ユニットにおいては、カメラにより基板のレーザ加工穴の加工位置誤差を計測して上記スケーリング値を用いて位置補正データ、すなわちオフセット値を求めて、加工ユニットに送信する。加工ユニットは、さらに、上記オフセット値を用いてレーザの照射位置を補正し、連続運転時の加工精度の経時変化を抑制し加工精度を保証する。

　なお、上記検査ユニットにおいては、穴加工位置精度の検査方法として、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ－Ｃｏｕｐｌｅｄ　Ｄｅｖｉｃｅ）カメラを用いて、レーザ光の照射ターゲットとなる基板上のランドの中心座標と、当該ランドにレーザ光を照射してレーザ加工した加工穴の中心座標とを計測し、両者の差を求めて加工位置誤差を求めていた。

　また、基板収縮量に対応するスケーリング値は、レーザドリル加工前に加工ユニットにおいて行う基板の位置ずれを合わせる処理であるアライメント処理の時に基板収縮量を計測し、これに基づいて求めていた。

特開２００３－８８９８３号公報

　しかしながら、特許文献１に示すようなレーザ加工装置においては、特にＣＯ_２レーザのような熱加工に基づいたレーザ加工を行うと、レーザ加工後に基板が熱変形し、レーザ加工後は基板収縮量およびスケーリング値が変化してしまう。その結果、検査ユニットにおいて加工位置誤差および上記スケーリング値に基づいて求めた位置補正データには熱変形誤差が含まれる。したがって、この位置補正データに基づいて加工ユニットの加工位置データを補正すると加工精度が悪くなるといった問題があった。

　また、加工ユニットと検査ユニットとは異なるＸＹテーブルを使用するので、それぞれのＸＹテーブルのＸ軸とＹ軸との直角度が異なっている場合のように、それぞれのＸＹテーブルの機械誤差特性に差異がある場合、加工ユニットと検査ユニットとの間で座標系のずれが発生し、検査ユニットで計測した加工位置誤差には座標系のずれが含まれたものとなり、この加工位置誤差に基づいて加工ユニットの加工位置データを補正すると、加工精度が悪くなるといった問題があった。

　同様に、基板が検査ユニットの計測テーブルに傾いて設置されている場合も、検査ユニットで計測した加工位置誤差には基板のアライメント誤差が含まれたものとなり、この加工位置誤差に基づいて加工ユニットの加工位置データを補正すると、加工精度が悪くな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、加工誤差を高精度に計測することができる基板計測装置を得ることを目的としている。

　上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、位置決め用のアライメントマークが設置されていてレーザ加工された被加工部を有する基板の画像データを取得する計測用カメラと、基板を搭載し、基板と計測用カメラとの相対位置を変更する計測テーブルと、画像データおよび計測テーブルの位置情報に基づいて、アライメントマークの計測位置座標および被加工部の計測位置座標を求める画像処理部と、を備える。本発明は、アライメントマークの計測位置座標からアライメントマークの設計位置座標への変換係数を求める変換係数計算部と、変換係数を用いて被加工部の計測位置座標を変換後位置座標に座標変換し、変換後位置座標と被加工部の設計位置座標との差から加工誤差を求める加工誤差計算部と、をさらに備える。

　本発明によれば、加工誤差を高精度に計測することができる基板計測装置を実現できるという効果を奏する。

本発明の実施の形態１にかかる基板計測装置の構成を示す図実施の形態１にかかる基板の様子を説明する図実施の形態１にかかる基板計測装置の動作を説明するフローチャート本発明の実施の形態２にかかるレーザ加工システムの構成を示す図実施の形態２にかかるレーザ加工システムの動作を説明するフローチャート本発明の実施の形態３にかかるレーザ加工システムの構成を示す図実施の形態３にかかるレーザ加工システムの動作を説明するフローチャート本発明の実施の形態５にかかるレーザ加工システムの構成を示す図実施の形態５にかかるレーザ加工システムの別の構成を示す図実施の形態１から５にかかるコンピュータシステムのハードウェア構成を示す図実施の形態１から５にかかる計測制御部、システム指令部およびレーザ加工制御部の機能を専用のハードウェアで実現する場合の構成を示す図

　以下に、本発明の実施の形態にかかる基板計測装置およびレーザ加工システム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１．
　図１は、本発明の実施の形態１にかかる基板計測装置１の構成を示す図である。基板計測装置１は、基板に対するレーザ穴加工における加工誤差を計測するものである。基板計測装置１は、計測駆動部２と、計測駆動部２を制御する計測制御部３と、を備える。図２は、実施の形態１にかかる基板５の様子を説明する図である。図２は、図１の紙面の上下方向に上から下の方に基板５を見た図である。

　図１において、計測制御部３については処理機能のブロック図が示してある。計測制御部３は、計測指令部９と、計測テーブル制御部１０と、計測用カメラ制御部１１と、画像処理部１２と、変換係数計算部１３と、加工誤差計算部１４と、レーザ加工補正値計算部１５と、加工不良判定部１６と、を備える。

　計測駆動部２は、ＸＹテーブルである計測テーブル４を備える。計測テーブル４のトップテーブル４ａにはレーザ穴加工された基板５が搭載されている。図１において、計測テーブル４の駆動方向は、紙面の垂直方向であるＸ方向および紙面の左右方向であるＹ方向である。計測テーブル４のトップテーブル４ａは、Ｘ方向およびＹ方向に移動可能な計測テーブル４の部分である。なお、計測テーブル４のＸ軸およびＹ軸には、図示しないリニアエンコーダが設置されており、トップテーブル４ａを高精度に位置決めすることが可能である。計測テーブル４のトップテーブル４ａに設置された基板５には、レーザ加工された被加工部である加工穴６が形成され、さらに位置決め用のアライメントマーク７も印刷されている。

　図２において、基板５には、多数の加工穴６が形成されている。このような基板５は、パソコンまたは携帯電話等の電子機器に備えられるプリント基板であり、レーザ加工される加工穴６は、主に多層プリント基板の層間を接続する穴、すなわちビア穴である。通常、加工穴６の穴径はφ２０μｍから２００μｍであり、加工穴６の穴数は基板一枚あたり数万穴から１００万穴程度である。

　また、基板５の周辺部には、基板５の位置決め用の位置決めマークであるアライメントマーク７が印刷により設けられている。アライメントマーク７は、通常、被加工物に２個から４個が印刷されている。図２においては、基板５にアライメントマーク７が４個印刷された例が示されている。

　図１に示すように、計測駆動部２における計測テーブル４の上方には、基板５の加工面上に形成された被加工部である加工穴６およびアライメントマーク７の画像データを取得する計測用カメラ８が備えられている。計測用カメラ８は、図示していないＺ軸テーブルに装着されている。Ｚ軸テーブルが図１の紙面の上下方向であるＺ方向に移動することにより、計測用カメラ８の焦点調整が可能となる。

　計測テーブル４を移動させることにより、基板５と計測用カメラ８との相対位置が変更されるので、計測用カメラ８は、基板５上のすべての加工穴６およびアライメントマーク７の画像を撮像することができる。なお、図示していないが、計測用カメラ８には照明機能およびオートフォーカス機能が付加されている。計測用カメラ８は、具体的には、ラインセンサを用いたラインカメラである。ラインセンサによる画像情報と計測テーブル４の位置情報とに基づいて画像処理部１２が画像処理を行い、加工穴６およびアライメントマーク７の位置座標を高速に計測する。

　なお、ラインカメラは、計測幅が大きいものでも８０ｍｍ程度であるので、基板５のサイズが例えば３２０ｍｍ×３２０ｍｍであった場合は、ラインカメラを２往復走査させる、あるいは、４台のカメラを一方向に並べてそれと垂直方向に１回走査させるように計測テーブル４および計測用カメラ８を動作させて撮影して、基板５の全面の画像データを収集できるようにする。なお、画像処理部１２、計測テーブル４および計測用カメラ８を用いて計測される位置座標を計測位置座標とする。

　計測制御部３は、計測テーブル４および計測用カメラ８を制御する制御部である。計測制御部３の機能を実現するコンピュータシステムは、さらに図示しないモニタおよび各種外部インターフェース、サーボアンプ等を備える。

　計測指令部９は、図１には示していないメモリに格納されているＣＡＤ（Ｃｏｍｐｕｔｅｒ－Ａｉｄｅｄ　Ｄｅｓｉｇｎ）等から得られる加工穴６の設計位置座標およびアライメントマーク７の設計位置座標を計測プログラムに基づいて各部に出力する。それとともに、計測テーブル４への制御指令を計測テーブル制御部１０に出力し、計測用カメラ８への制御指令を計測用カメラ制御部１１に出力する。なお、設計位置座標はＣＡＤ等から与えられる設計上の位置座標である。

　計測テーブル制御部１０は、計測指令部９から入力された位置指令と、計測テーブル４に設置されている上述したリニアエンコーダからの位置情報とを用いて、計測テーブル４を位置決め制御する。また、計測テーブル制御部１０は、計測用カメラ８が撮像するサンプリング周期に合わせてリニアエンコーダの位置情報を画像処理部１２に出力する。

　計測用カメラ制御部１１は、計測指令部９から入力されたカメラ制御指令により計測用カメラ８の撮像を制御する。なお、通常、計測用カメラ８として用いられるラインカメラは、数ｋＨｚから数１０ｋＨｚのサンプリング周期で画像を撮像する。また、計測用カメラ制御部１１は、上記サンプリング周期毎に計測用カメラ８で撮像した画像データを画像処理部１２に出力する。

　なお、計測指令部９は、基板５の全ての加工穴６およびアライメントマーク７の画像情報を計測用カメラ８が撮像できるように、計測テーブル制御部１０に移動指令を出すとともに、計測テーブル４の移動に合わせて計測用カメラ８に撮像させるように計測用カメラ制御部１１に指令する。これにより、計測用カメラ制御部１１は、計測用カメラ８が撮影した基板５の全面の画像データを収集する。

　画像処理部１２は、計測用カメラ制御部１１から上記サンプリング周期毎に計測用カメラ８で撮像した画像データを収集するとともに、当該画像データを撮像したときの計測テーブル４のリニアエンコーダから得られるＸ方向およびＹ方向の位置座標を計測テーブル４の位置情報として計測テーブル制御部１０から収集する。

　上述した画像データおよび計測テーブル４の位置座標の収集が終わったら、画像処理部１２は、画像データおよび計測テーブル４の位置座標に基づいて、パターンマッチングといった画像処理技術を適用して、基板５の被加工部である加工穴６の計測位置座標およびアライメントマーク７の計測位置座標を求める。

　変換係数計算部１３には、画像処理部１２で求めたアライメントマーク７の計測位置座標が入力されるとともに、計測指令部９からアライメントマーク７の設計位置座標が入力される。変換係数計算部１３は、入力されたアライメントマーク７の計測位置座標と、入力されたアライメントマーク７の設計位置座標とを用いて、アライメントマーク７の計測位置座標からアライメントマーク７の設計位置座標への変換係数を求める。

　上記変換係数は、基板５の熱変形による誤差、計測テーブル４のＸ軸およびＹ軸の直角度のずれによる誤差または基板５のアライメント誤差を除去するために用いる。

　上記変換係数を用いてアライメントマーク７の計測位置座標を座標変換した位置座標は、アライメントマーク７の設計位置座標とほぼ一致する。

　また、各加工穴６の計測位置座標に上記変換係数を乗じると、基板５の熱変形による誤差、計測テーブル４のＸ軸およびＹ軸の直角度のずれによる誤差または基板５のアライメント誤差を除去した加工穴６の変換後位置座標に変換される。ここで、加工穴６に加工誤差がない場合は、加工穴６の変換後位置座標は加工穴６の設計位置座標とほぼ一致する。しかし、加工穴６に加工誤差がある場合は、加工穴６の設計位置座標に対して、加工穴６の変換後位置座標に加工誤差分の位置誤差が生じる。

　アライメントマーク７が４点ある場合の変換係数の１例を以下に示す。各アライメントマーク７の計測位置座標を（Ｘａｍ（ｋ），Ｙａｍ（ｋ））（ｋ＝１，２，３，４）とし、それに対応する設計位置座標（Ｘａｒ（ｋ），Ｙａｒ（ｋ））（ｋ＝１，２，３，４）とする。そして、変換係数計算部１３が求める変換係数の１例をＰ１１、Ｐ１２、Ｐ１３、Ｐ２１、Ｐ２２、Ｐ２３とすると、以下の数式（１）のような関係になっている。

　　（ｋ＝１，２，３，４）

　数式（１）の変換係数Ｐ１１、Ｐ１２、Ｐ１３、Ｐ２１、Ｐ２２、Ｐ２３は、アライメントマーク７が３点以上あれば、アライメントマーク７の計測位置座標およびそれに対応する設計位置座標から、数式（１）を用いて求めることができる。アライメントマーク７が、４点以上あるならば、最小自乗法を用いてさらに正確に求めることができる。

　数式（１）のＰ１１、Ｐ１２、Ｐ１３、Ｐ２１、Ｐ２２、Ｐ２３は、アライメントマーク７の計測位置座標からアライメントマーク７の設計位置座標への座標変換行列の要素になっており、オフセット、ゲイン、回転および座標軸の直交ずれがある場合に有効な座標変換行列を構成する。

　アライメントマーク７の計測位置座標とそれに対応する設計位置座標とから上記座標変換行列を求めると、この座標変換行列を用いて、画像処理部１２で求めた加工穴６の計測位置座標を加工穴６の変換後位置座標に変換することができる。したがって、基板５が熱により膨張して変形した場合、計測テーブル４のＸ軸およびＹ軸に直交ずれがあった場合または基板５のアライメント誤差があった場合においても、これらの誤差を除去した加工穴６の変換後位置座標を求めることが可能となる。

　なお、変換係数の他の１例を用いた以下の数式（２）のような関係を用いることも可能である。ただし、変換係数は数式（１）および数式（２）に示したものに限定はされない。

　　（ｋ＝１，２，３，４）

　加工誤差計算部１４には、変換係数計算部１３で求めた変換係数が入力されるとともに、画像処理部１２より加工穴６の計測位置座標が入力され、計測指令部９より対応する加工穴６の設計位置座標が入力される。加工誤差計算部１４は、入力された変換係数を用いて加工穴６の計測位置座標を変換後位置座標に座標変換するとともに、加工穴６の設計位置座標と加工穴６の変換後位置座標との差から加工誤差を計算する。

　加工穴６の計測位置座標を（Ｘｈｍ（ｎ），Ｙｈｍ（ｎ））とし、それに対応する加工穴６の設計位置座標を（Ｘｈｒ（ｎ），Ｙｈｒ（ｎ））とすると、各加工穴６の加工誤差（ΔＸｅ（ｎ），ΔＹｅ（ｎ））は、以下の数式（３）により求める。ここで、ｎ＝１，２，３，４・・・，Ｎであって、Ｎは加工穴数である。

　　（ｎ＝１，２，３，４・・・，Ｎ：Ｎは加工穴数）

　レーザ加工補正値計算部１５には、加工誤差計算部１４で求めた加工誤差（ΔＸｅ（ｎ），ΔＹｅ（ｎ））が入力される。レーザ加工補正値計算部１５は、加工誤差（ΔＸｅ（ｎ），ΔＹｅ（ｎ））に基づいて、基板５のレーザ穴加工を行ったレーザ加工装置に対するレーザ加工補正値（ΔＸｈ，ΔＹｈ）を計算する。

　レーザ加工補正値（ΔＸｈ，ΔＹｈ）を計算するには、複数または全ての加工誤差（ΔＸｅ（ｎ），ΔＹｅ（ｎ））を用いる。具体的には、平均値を用いてレーザ加工補正値（ΔＸｈ，ΔＹｈ）を求める場合は、以下の数式（４）に示すように平均値計算を行う。

　　（ｎ＝１，２，３，４・・・，Ｎ：Ｎは加工穴数）

　数式（４）において、ｎ＝Ｎとすれば、全ての加工穴６の加工誤差（ΔＸｅ（ｎ），ΔＹｅ（ｎ））の平均値を用いてレーザ加工補正値（ΔＸｈ，ΔＹｈ）を求めることになるが、ｎとして２以上Ｎ未満の値を用いて加工誤差の平均値を計算してレーザ加工補正値（ΔＸｈ，ΔＹｈ）を求めてもよい。

　加工不良判定部１６は、加工誤差計算部１４で求めた加工誤差の計算値（ΔＸｅ（ｎ），ΔＹｅ（ｎ））と、あらかじめ設定されている加工不良判定基準値とを比較して加工不良の有無を判定する。加工誤差をあらかじめ設定されている加工不良判定基準値と比較することにより信頼性の高い加工不良判定を行うことができる。

　加工不良判定基準値をＲｅｍａｘとした場合に、Ｘ方向の加工誤差ΔＸｅ（ｎ）およびＹ方向の加工誤差ΔＹｅ（ｎ）の２乗和の平方根とＲｅｍａｘとが以下の数式（５）をいずれかのｎにおいて満たす場合は、加工不良であると判定する。

　　（ｎ＝１，２，３，４・・・，Ｎ：Ｎは加工穴数）

　なお、加工不良判定部１６が加工不良であると判定した場合は、図示しないモニタ装置にアラームを表示させる。なお、加工不良を判定するのに用いる数式は、数式（５）の他に以下の数式（６）または数式（７）を用いてもよい。

　　（ｎ＝１，２，３，４・・・，Ｎ：Ｎは加工穴数）

　図３は、実施の形態１にかかる基板計測装置１の動作を説明するフローチャートである。

　まず、手動あるいは図示しない基板搬送装置により基板５が計測テーブル４に設置される（ステップＳ１）。

　計測テーブル制御部１０が計測テーブル４を駆動するとともに、計測用カメラ制御部１１に制御された計測用カメラ８が基板５の全面の画像データを収集する（ステップＳ２）。

　画像処理部１２は、基板５の加工穴６およびアライメントマーク７にかかる画像データおよび計測テーブル４の位置情報である位置座標に基づいて、画像処理を行って、加工穴６およびアライメントマーク７の計測位置座標を求める（ステップＳ３）。

　変換係数計算部１３は、アライメントマーク７の計測位置座標および設計位置座標から数式（１）などを用いて変換係数を求める（ステップＳ４）。

　加工誤差計算部１４は、加工穴６の計測位置座標をステップＳ４で求めた変換係数を用いて変換後位置座標に座標変換するとともに、数式（３）などを用いて全ての加工穴６の加工誤差（ΔＸｅ（ｎ），ΔＹｅ（ｎ））を計算する（ステップＳ５）。

　レーザ加工補正値計算部１５は、加工誤差計算部１４で求めた全ての加工穴６の加工誤差から、数式（４）を用いて基板５のレーザ穴加工を行ったレーザ加工装置に対するレーザ加工補正値（ΔＸｈ，ΔＹｈ）を計算する（ステップＳ６）。

　加工不良判定部１６は、加工誤差計算部１４がステップＳ５において求めた全ての加工穴６の加工誤差と加工不良判定基準値とを用いて、数式（５）、数式（６）または数式（７）を用いて、加工不良の判定を行う（ステップＳ７）。加工不良判定部１６が加工不良であると判定した場合は、上述したモニタ装置にアラームを表示させる。

　実施の形態１にかかる基板計測装置１によれば、基板５がレーザ加工後に熱変形した場合、計測テーブル４のＸ軸およびＹ軸の直角度が悪い場合または基板５にアライメント誤差が生じている場合であっても、これらの誤差要因の影響を除去して、加工誤差を高精度に計測することが可能となる。したがって、これらの誤差要因の影響を低減するレーザ加工の加工補正値を求めることができる。

　なお、上記説明においては、レーザ加工補正値計算部１５は数式（４）を用いて１つのレーザ加工補正値（ΔＸｈ，ΔＹｈ）を求めた。しかし、数式（３）で求めた全ての加工穴６の加工誤差（ΔＸｅ（ｎ），ΔＹｅ（ｎ））をそのまま各加工穴６のレーザ加工補正値とすると、加工穴６毎に固有の加工誤差を補正することができる。これにより、レーザ加工のさらに正確な補正が可能となる。

　なお、実施の形態１においては、計測用カメラ８としてラインセンサを使用して説明したが、エリアセンサカメラを使ったエリアカメラを使用しても同等の効果が得られる。

実施の形態２．
　図４は、本発明の実施の形態２にかかるレーザ加工システム２０の構成を示す図である。実施の形態１の図１と同じ構成要素は同じ符号を付与してあるので説明は省略する。

　レーザ加工システム２０は、レーザ穴加工されていない基板にレーザ穴加工をするレーザ加工装置２１と、レーザ加工装置２１によりレーザ穴加工された基板の加工誤差を計測する実施の形態１で説明した基板計測装置１と、レーザ加工装置２１および基板計測装置１を制御するシステム指令部２２と、搬送装置１７と、を備える。

　システム指令部２２は、レーザ加工装置２１、基板計測装置１および搬送装置１７といった周辺装置を制御するシステムコントローラであり、パーソナルコンピュータといったコンピュータシステムで構成される。システム指令部２２は、ＣＡＤシステムおよびＣＡＭ（Ｃｏｍｐｕｔｅｒ－Ａｉｄｅｄ　Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ）システムとも接続され、加工穴６の設計位置座標、基板３１のアライメントマーク７の設計位置座標および各種プログラムをレーザ加工装置２１および基板計測装置１に送信する。

　レーザ加工システム２０は、レーザ加工装置２１の温度上昇などを原因とする経時変化によるレーザ穴加工の加工誤差の拡大を防ぎ、長時間安定した加工精度を維持する。この目的のために、レーザ加工システム２０においては、レーザ加工装置２１でレーザ加工した基板について基板計測装置１で加工誤差を計測し、さらにレーザ加工の誤差を補正するレーザ加工誤差補正値を基板計測装置１において計算して、レーザ加工装置２１の加工の指令を補正する。

　レーザ加工装置２１は、レーザ加工部２３と、レーザ加工部２３を制御するレーザ加工制御部２４と、を備える。

　レーザ加工部２３は、レーザ光を出力するレーザ発振器２５と、加工ヘッド３２と、基板３１を搭載するＸＹテーブルである加工テーブル３３と、を備える。ここで基板５を第一の基板、レーザ加工の対象である基板３１を第二の基板とする。なお、基板５は基板３１より前に加工された基板である。加工ヘッド３２は、ガルバノミラー２７Ｘおよびモータ２８Ｘを備えたガルバノスキャナ２９Ｘと、ガルバノミラー２７Ｙおよびモータ２８Ｙを備えたガルバノスキャナ２９Ｙと、Ｆθレンズ３０と、を備える。ガルバノスキャナ２９Ｘ，２９Ｙはレーザ偏向器である。ガルバノスキャナ２９Ｘ，２９Ｙは、基板３１に対してレーザ発振器２５からのレーザ光２６を偏向して基板３１に位置決めする。加工ヘッド３２は、図示していないＺ軸テーブルに固定されており、基板３１の加工面に垂直なＺ方向に移動可能であり、レーザ光２６の焦点調整ができるようになっている。加工テーブル３３は、搭載している基板３１と、ガルバノスキャナ２９Ｘ，２９Ｙとの相対位置を変更する。

　レーザ加工部２３のレーザ発振器２５から出力されるレーザ光２６は、ガルバノスキャナ２９Ｘ，２９Ｙにより２次元方向に偏向される。偏向されたレーザ光２６は、Ｆθレンズ３０で集光され、レーザ穴加工されていない被加工物である基板３１上にレーザ加工穴を形成する。ここで、レーザ偏向器制御部４３は、ガルバノスキャナ２９Ｘ，２９Ｙの角度を制御することにより、基板３１上の５０ｍｍ×５０ｍｍ程度の範囲内にレーザ光２６を位置決め制御することができる。

　なお、基板３１は実施の形態１の基板５と同等のプリント基板であるが、レーザ穴加工される前のものであり、基板３１の周辺には、図２に示した基板５と同様に、位置決め用のアライメントマーク７が印刷されている。

　図４に示すように、基板３１は、加工テーブル３３のトップテーブル３３ａに設置されている。加工テーブル３３は、基板３１を図４の紙面垂直方向であるＸ方向および図４に示したＹ方向に移動可能であり、ガルバノスキャナ２９Ｘ，２９Ｙと基板３１との相対位置を制御する。加工テーブル３３は、基板３１の加工面の全面にレーザ加工ができるように、通常は６００ｍｍ×６００ｍｍ程度の範囲を移動することが可能である。なお、加工テーブル３３には、位置決めセンサとして図示しないリニアエンコーダが設けられている。リニアエンコーダは、基板３１を設置するトップテーブル３３ａの位置を高精度に計測し、この計測結果を用いて加工テーブル制御部３７が加工テーブル３３を位置決め制御する。

　加工ヘッド３２には、基板３１のアライメントマーク７の位置座標を計測する加工用カメラ３４が搭載されている。加工用カメラ３４が基板３１のアライメントマーク７を撮像できるように加工テーブル制御部３７が加工テーブル３３を位置決めし、その後、加工用カメラ３４は、基板３１のアライメントマーク７を撮像する。加工用カメラ３４には、具体的には、ＣＣＤカメラまたはＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ　Ｍｅｔａｌ－Ｏｘｉｄｅ－Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）カメラのような画像センサを用いたカメラを使用する。

　加工用カメラ３４で撮像したアライメントマーク７の画像データと、画像データを撮像した時の加工テーブル３３の位置情報であるリニアエンコーダの値とを用いて、アライメントマーク７の位置座標を計測することができる。

　アライメントマーク７の計測された位置座標である計測位置座標は、基板３１のアライメント誤差または基板３１の伸縮があっても、基板３１上の目的の位置座標にレーザ光２６を精度よく照射できるように、ガルバノスキャナ２９Ｘ，２９Ｙの指令または加工テーブル３３の指令の補正に用いられる。

　基板３１に対するレーザ穴加工が終了した後、システム指令部２２の指令によって、基板３１は、搬送装置１７によって基板計測装置１の計測テーブル４のトップテーブル４ａに搬送される。レーザ穴加工がされた基板３１が計測テーブル４のトップテーブル４ａに設置されたものが基板５である。

　図４におけるレーザ加工制御部２４は、ブロック図を用いて機能が記載されている。レーザ加工制御部２４は、加工指令部３５と、レーザ発振器制御部３６と、加工テーブル制御部３７と、加工用カメラ制御部３８と、第二画像処理部５０と、アライメント補正値計算部３９と、テーブルアライメント補正部４０と、レーザ加工補正部４１と、偏向器アライメント補正部４２と、レーザ偏向器制御部４３と、を備える。

　レーザ加工制御部２４は、レーザ加工部２３を制御する装置であり、レーザ発振器２５、ガルバノスキャナ２９Ｘ，２９Ｙ、加工テーブル３３および加工用カメラ３４を制御する。

　レーザ加工制御部２４は、１個あるいは複数個のＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ　Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　Ｕｎｉｔ）、メモリ、さらには、デジタル入出力インターフェース、アナログインプット、アナログアウトプット、マンマシンインターフェースを備えたコンピュータシステムである。さらに、レーザ加工制御部２４は、レーザ発振器２５、ガルバノスキャナ２９Ｘ，２９Ｙおよび加工テーブル３３を駆動するサーボアンプおよび電源も備えている。

　加工指令部３５は、加工穴６の設計位置座標、基板３１のアライメントマーク７の設計位置座標および加工プログラムをシステム指令部２２から取得するとともに、各種設定パラメータおよびレーザ加工条件等を保持している。加工指令部３５は、システム指令部２２から取得した加工プログラムに基づいて、レーザ発振器２５、加工テーブル３３およびガルバノスキャナ２９Ｘ，２９Ｙのそれぞれに、レーザ発振指令、加工テーブル３３を位置決めするための指令位置座標、ガルバノスキャナ２９Ｘ，２９Ｙを位置決めするための指令位置座標といった指令を出力する。

　なお、加工指令部３５から出力される加工テーブル３３への指令位置座標およびガルバノスキャナ２９Ｘ，２９Ｙへの指令位置座標は、加工穴６の設計位置座標から求めたものであり、基板３１の変形、加工テーブル３３の座標軸のずれおよびアライメント誤差を含んでいない。

　また、基板３１のサイズは通常３００ｍｍ×３００ｍｍ以上あるが、ガルバノスキャナ２９Ｘ，２９Ｙによるレーザ光２６の走査エリアは５０ｍｍ×５０ｍｍ程度である。したがって、基板３１の穴あけ加工する加工エリア全面をガルバノスキャナ２９Ｘ，２９Ｙを走査してレーザ加工するためには、加工テーブル３３を移動させて、ガルバノスキャナ２９Ｘ，２９Ｙの走査エリアを基板３１の加工面上で移動させる必要がある。

　上記したような加工を行うための加工テーブル３３の指令位置座標は、具体的には、基板３１上の穴加工する加工エリアをガルバノスキャナ２９Ｘ，２９Ｙの走査エリアの大きさで分割し、分割された各加工エリアにおける加工穴６の中心座標として求める。分割された各加工エリアには１つ以上の加工穴６が存在し得る。したがって、上記中心座標は、上記分割された各加工エリア内に含まれる１つ以上の加工穴６のＸ方向の設計位置座標の最大値、最小値、およびＹ方向の設計位置座標の最大値、最小値で決まる四角形のエリアの中心座標として計算して求めることができる。上記分割された各加工エリアにおける加工穴６の中心座標を加工テーブル３３の指令位置座標（Ｘｔｒ０（ｍ），Ｙｔｒ０（ｍ））とする。ここで、ｍ＝１，２，３，・・・，Ｍであって、Ｍは加工エリアの上記分割における分割数である。

　したがって、各加工穴６に対するガルバノスキャナ２９Ｘ，２９Ｙの指令位置座標は、加工穴６の設計位置座標から、当該加工穴６が含まれる分割された加工エリアにおける加工穴６の中心座標である加工テーブル３３の指令位置座標を減ずることにより求められる。

　ここで、ＣＡＤデータから得られる加工穴６の設計位置座標を（Ｘｈｒ（ｎ），Ｙｈｒ（ｎ））とし、当該設計位置座標が含まれる分割された加工エリアにおける加工穴６の中心座標である加工テーブル３３の指令位置座標（Ｘｔｒ０（ｍ），Ｙｔｒ０（ｍ））を（Ｘｔｒ（ｎ），Ｙｔｒ（ｎ））とすると、ガルバノスキャナ２９Ｘ，２９Ｙの指令位置座標（Ｘｇｒ（ｎ），Ｙｇｒ（ｎ））は、以下の数式（８）で求められる。

　　（ｎ＝１，２，３，４・・・，Ｎ：Ｎは加工穴数）

　なお、上記のようにして求めた加工テーブル３３の指令位置座標（Ｘｔｒ（ｎ），Ｙｔｒ（ｎ））およびガルバノスキャナ２９Ｘ，２９Ｙの指令位置座標（Ｘｇｒ（ｎ），Ｙｇｒ（ｎ））は、加工指令部３５から出力される。

　また、加工指令部３５がレーザ発振器制御部３６にレーザ加工条件を入力するとともに、レーザ発振指令を入力すると、レーザ発振器制御部３６は、レーザ発振器２５がパルス状のレーザ光２６を出力するようにレーザ発振器２５にレーザ発振指令を出力する。

　加工テーブル制御部３７は、加工指令部３５からテーブル指令位置座標を取得し、加工テーブル３３を位置決め制御するとともに、加工テーブル３３の位置情報をリニアスケールの位置座標に基づいて出力する。

　加工用カメラ制御部３８は、加工指令部３５からのカメラ制御指令に基づいて動作し、加工用カメラ３４の制御および加工用カメラ３４が撮像した基板３１のアライメントマーク７の画像データの収集を実行する。アライメントマーク７の画像データは加工テーブル３３の位置決め完了後に収集する。

　第二画像処理部５０は、加工用カメラ制御部３８で収集した画像データを用いてパターンマッチング等の画像処理手法を用いて、アライメントマーク７の加工用カメラ３４の画像面における位置座標を求める。これとともに、第二画像処理部５０には、加工テーブル制御部３７から上記画像データの撮像時の加工テーブル３３の位置座標が入力される。第二画像処理部５０は、アライメントマーク７の上記画像面における位置座標と加工テーブル３３の位置座標とを加算して、基板３１のアライメントマーク７の加工テーブル３３上の計測位置座標を求める。

　アライメント補正値計算部３９は、第二画像処理部５０で求めた基板３１のアライメントマーク７の計測位置座標を取得するとともに、加工指令部３５から対応するアライメントマーク７の設計位置座標を取得し、基板３１の加工テーブル３３上でのアライメント誤差および基板３１の変形を補正する変換係数を求める。実施の形態１において変換係数計算部１３が求める変換係数を第１の変換係数、アライメント補正値計算部３９が求める上記変換係数を第２の変換係数とする。

　第２の変換係数の１例をＱ１１、Ｑ１２、Ｑ１３、Ｑ２１、Ｑ２２、Ｑ２３とし、基板３１のアライメントマーク７が４点あるとする。基板３１のアライメントマーク７の計測位置座標を（Ｘａｍ２（ｋ），Ｙａｍ２（ｋ））（ｋ＝１，２，３，４）とし、対応する設計位置座標を（Ｘａｒ（ｋ），Ｙａｒ（ｋ））（ｋ＝１，２，３，４）とすると、以下の数式（９）のような関係式で表わせる。

　　（ｋ＝１，２，３，４）

　数式（９）の第２の変換係数Ｑ１１、Ｑ１２、Ｑ１３、Ｑ２１、Ｑ２２、Ｑ２３は、基板３１のアライメントマーク７が３点以上あれば、基板３１のアライメントマーク７の計測位置座標、設計位置座標および数式（９）を用いて求めることができる。基板３１のアライメントマーク７が４点以上あるならば、最小自乗法を用いてさらに正確に求めることができる。

　数式（９）のＱ１１、Ｑ１２、Ｑ１３、Ｑ２１、Ｑ２２、Ｑ２３は、基板３１のアライメントマーク７の設計位置座標から加工テーブル３３上での計測位置座標への座標変換行列の要素になっており、基板３１のオフセット、ゲイン、回転および座標軸の直交ずれがある場合に有効な座標変換行列を構成する。

　アライメント補正値計算部３９が求めた第２の変換係数は、テーブルアライメント補正部４０および偏向器アライメント補正部４２に出力される。

　テーブルアライメント補正部４０は、加工指令部３５から出力される加工テーブル３３を位置決めするための指令位置座標を第２の変換係数を用いて変換して、基板３１のアライメント誤差および変形による誤差を補正した指令位置座標を求めて、これを加工テーブル制御部３７に出力する。第２の変換係数を用いた変換による補正をアライメント補正と呼ぶ。加工指令部３５から取得した加工テーブル３３に対するアライメント補正前の指令位置座標を（Ｘｔｒ（ｎ），Ｙｔｒ（ｎ））、第２の変換係数によるアライメント補正後の指令位置座標を（Ｘｔｒ２（ｎ），Ｙｔｒ２（ｎ））とすると、以下の数式（１０）のような関係となる。

　　（ｎ＝１，２，３，４・・・，Ｎ：Ｎは加工穴数）

　レーザ加工補正部４１は、加工指令部３５が出力するガルバノスキャナ２９Ｘ，２９Ｙを位置決めするための上記指令位置座標（Ｘｇｒ（ｎ），Ｙｇｒ（ｎ））を取得するとともに、基板計測装置１で求めたレーザ加工装置２１のレーザ加工補正値（ΔＸｈ，ΔＹｈ）を用いて、ガルバノスキャナ２９Ｘ，２９Ｙの指令位置座標を補正する。

　加工指令部３５から入力されるガルバノスキャナ２９Ｘ，２９Ｙの指令位置座標（Ｘｇｒ（ｎ），Ｙｇｒ（ｎ））と、基板計測装置１のレーザ加工補正値計算部１５から入力されるレーザ加工補正値（ΔＸｈ，ΔＹｈ）とから、レーザ加工補正部４１は、以下に示す数式（１１）を用いて、ガルバノスキャナ２９Ｘ，２９Ｙの補正された指令位置座標（Ｘｇｒ２（ｎ），Ｙｇｒ２（ｎ））を求める。なお、式（１１）においては、レーザ加工補正値ΔＸｈ、ΔＹｈにそれぞれ補正係数ｋｈｘ１、ｋｈｙ１を乗じて補正量を調整する。通常、補正係数ｋｈｘ１、ｋｈｙ１は０～１の範囲に設定するが、この範囲に設定すると加工誤差が増大しない安定した補正ができる。

　　（ｎ＝１，２，３，４・・・，Ｎ：Ｎは加工穴数）

　ガルバノスキャナ２９Ｘ，２９Ｙの補正された指令位置座標（Ｘｇｒ２（ｎ），Ｙｇｒ２（ｎ））は、レーザ加工装置２１で過去に加工された基板５の加工誤差に対する補正を反映したものであり、レーザ加工装置２１の温度変化といった経時変化で加工誤差が増大するのを改善するようにガルバノスキャナ２９Ｘ，２９Ｙの指令位置座標を修正した値である。

　偏向器アライメント補正部４２は、レーザ加工補正部４１の出力であるガルバノスキャナ２９Ｘ，２９Ｙの補正された指令位置座標（Ｘｇｒ２（ｎ），Ｙｇｒ２（ｎ））を第２の変換係数を用いて座標変換し、基板３１のアライメント誤差および基板３１の変形による誤差をアライメント補正したガルバノスキャナ２９Ｘ，２９Ｙの指令位置座標を出力する。アライメント補正される前のガルバノスキャナ２９Ｘ，２９Ｙの指令位置座標を（Ｘｇｒ２（ｎ），Ｙｇｒ２（ｎ））とし、アライメント補正されたガルバノスキャナ２９Ｘ，２９Ｙの指令位置座標を（Ｘｇｒｓ（ｎ），Ｙｇｒｓ（ｎ））とすると、これらは以下の数式（１２）に示すような関係となる。

　　（ｎ＝１，２，３，４・・・，Ｎ：Ｎは加工穴数）

　レーザ偏向器制御部４３は、偏向器アライメント補正部４２から入力された指令位置座標（Ｘｇｒｓ（ｎ），Ｙｇｒｓ（ｎ））にＦθレンズ３０等で発生する光学系の誤差に対する非線形補正を行い、その後ガルバノスキャナ２９Ｘ，２９Ｙの回転角に変換するとともに、基板３１の目標とする位置にレーザ光２６を照射できるようガルバノスキャナ２９Ｘ，２９Ｙを位置決め制御する。

　図５は、実施の形態２にかかるレーザ加工システム２０の動作を説明するフローチャートである。なお、図３と同じ処理をするステップＳ１からステップＳ７には同じステップ番号を付けて説明は省略する。

　まず、レーザ加工システム２０は、図示しない基板搬送装置を用いて基板３１を加工テーブル３３のトップテーブル３３ａに設置する（ステップＳ１０）。

　次に、レーザ加工制御部２４が加工テーブル３３および加工用カメラ３４を制御し、基板３１のアライメントマーク７を加工用カメラ３４に撮像させる。加工用カメラ制御部３８は、加工用カメラ３４が撮像した画像データを収集する。第二画像処理部５０は、収集された画像データを画像処理するとともに、加工テーブル３３の位置座標を用いて、基板３１のアライメントマーク７の計測位置座標（Ｘａｍ２（ｋ），Ｙａｍ２（ｋ））を計測する。アライメント補正値計算部３９は、アライメントマーク７の計測位置座標（Ｘａｍ２（ｋ），Ｙａｍ２（ｋ））およびアライメントマーク７の設計位置座標（Ｘａｒ（ｋ），Ｙａｒ（ｋ））に基づいて、数式（９）を用いて基板３１にかかる第２の変換係数を求める（ステップＳ１１）。

　次に、加工指令部３５は、基板３１の全ての穴加工が終了したか否かの判定を行う（ステップＳ１２）。穴加工が終了していない場合（ステップＳ１２：Ｎｏ）、ステップＳ１３へ進み、全ての穴加工が終了している場合（ステップＳ１２：Ｙｅｓ）、ステップＳ２０へ進む。

　穴加工が終了していない場合（ステップＳ１２：Ｎｏ）、加工指令部３５からのガルバノスキャナ２９Ｘ，２９Ｙの次の走査エリアに移動するための加工テーブル３３の指令位置座標（Ｘｔｒ（ｎ），Ｙｔｒ（ｎ））に、ステップＳ１１で求めたアライメント補正のための第２の変換係数を乗じて、テーブルアライメント補正部４０がアライメント補正を実行する（ステップＳ１３）。

　アライメント補正された指令位置座標（Ｘｔｒ２（ｎ），Ｙｔｒ２（ｎ））は加工テーブル制御部３７に入力され、加工テーブル制御部３７は、アライメント補正された指令位置座標（Ｘｔｒ２（ｎ），Ｙｔｒ２（ｎ））に基づいて加工テーブル３３を位置決めする（ステップＳ１４）。

　加工指令部３５からのガルバノスキャナ２９Ｘ，２９Ｙの指令位置座標（Ｘｇｒ（ｎ），Ｙｇｒ（ｎ））をレーザ加工補正値計算部１５で求めたレーザ加工補正値（ΔＸｈ，ΔＹｈ）で補正する（ステップＳ１５）。なお、レーザ加工補正値（ΔＸｈ，ΔＹｈ）の初期値はそれぞれ０である。

　レーザ加工補正値（ΔＸｈ，ΔＹｈ）により補正されたガルバノスキャナ２９Ｘ，２９Ｙの指令位置座標（Ｘｇｒ２（ｎ），Ｙｇｒ２（ｎ））を第２の変換係数に乗じて偏向器アライメント補正部４２がアライメント補正する（ステップＳ１６）。

　アライメント補正されたガルバノスキャナ２９Ｘ，２９Ｙの指令位置座標（Ｘｇｒｓ（ｎ），Ｙｇｒｓ（ｎ））がレーザ偏向器制御部４３に入力されて、レーザ偏向器制御部４３がガルバノスキャナ２９Ｘ，２９Ｙを位置決めする（ステップＳ１７）。

　加工指令部３５からのレーザ発振指令がレーザ発振器制御部３６へ入力され、レーザ発振器制御部３６は、レーザ発振器２５からパルス状のレーザ光２６を出力させる（ステップＳ１８）。

　次に、加工指令部３５は、ガルバノスキャナ２９Ｘ，２９Ｙの走査エリア内の全ての穴加工が終了したか否かの判定を行う（ステップＳ１９）。走査エリア内の穴加工が終了していない場合（ステップＳ１９：Ｎｏ）、ステップＳ１５へ進み、走査エリア内の全ての穴加工が終了している場合（ステップＳ１９：Ｙｅｓ）、ステップＳ１２へ進む。

　ステップＳ１２において全ての穴加工が終了している場合（ステップＳ１２：Ｙｅｓ）、レーザ加工が終了した基板３１を基板計測装置１の計測テーブル４に搬送装置１７で移動する（ステップＳ２０）。

　ステップＳ２０の後のステップＳ１からステップＳ７は実施の形態１で説明した内容である。基板計測装置１による基板５の計測の終了後、すなわちステップＳ７の後は、基板５を図示しない基板搬出装置を用いて計測テーブル４から外部の基板ストッカ等に移動して、基板計測装置１から搬出する（ステップＳ２１）。

　その後、システム指令部２２は、未加工の基板の有無を判定する（ステップＳ２２）。未加工の基板がある場合（ステップＳ２２：Ｙｅｓ）、ステップＳ１０へ進み、未加工の基板が無い場合（ステップＳ２２：Ｎｏ）は、終了である。

　以上説明したように、実施の形態２にかかるレーザ加工システム２０は、レーザ加工装置２１が基板３１にレーザ穴加工を行い、レーザ穴加工の後は、基板計測装置１で基板５に形成されている加工穴６の加工誤差を計測するとともに、加工誤差を小さくするようにガルバノスキャナ２９Ｘ，２９Ｙの指令位置座標を補正する。これにより、レーザ加工システム２０は、複数枚連続して基板を加工する場合においても、レーザ加工装置２１の温度変化といった原因により発生する経時変化による加工誤差を抑制して加工誤差が拡大しないようにすることが可能である。すなわち、実施の形態２にかかるレーザ加工システム２０は、連続加工時でも、高精度で長時間にわたって安定なレーザ加工を実現することができる。

　なお、上記説明においては、計測制御部３、システム指令部２２およびレーザ加工制御部２４はそれぞれ個別のコンピュータシステムとして説明したが、これらを同一コンピュータシステムで構成してもよい。これにより、計測制御部３、システム指令部２２およびレーザ加工制御部２４のそれぞれの処理部の間のデータ通信が円滑になるといった利点が得られる。

　また、上記説明においては、レーザ加工装置２１は、加工ヘッド３２を１つ備える場合について説明したが、加工ヘッドを複数備えた構成であったとしても上記と同等の効果が得られる。また、基板計測装置１は、計測用カメラ８を複数個備えていてもかまわない。

　また、レーザ加工補正部４１は、ガルバノスキャナ２９Ｘ，２９Ｙの指令位置座標（Ｘｇｒ（ｎ），Ｙｇｒ（ｎ））に対して、レーザ加工補正値（ΔＸｈ，ΔＹｈ）および数式（１１）を用いて補正計算していた。しかし、レーザ加工補正値計算部１５で求めるレーザ加工補正値として、数式（３）で求めた各加工穴６の加工誤差（ΔＸｅ（ｎ），ΔＹｅ（ｎ））を用いる場合は、数式（１１）の代わりに以下の数式（１３）を用いて加工穴６毎に補正すると、さらに加工誤差を抑制する効果が得られる。なお、数式（１３）においては、各加工誤差ΔＸｅ（ｎ）、ΔＹｅ（ｎ）にそれぞれ補正係数ｋｈｘ２、ｋｈｙ２を乗じて補正量の調整を行う。通常、補正係数ｋｈｘ２、ｋｈｙ２は０～１の範囲に設定するが、この範囲に設定すると加工誤差が増大しない安定した補正ができる。

　　（ｎ＝１，２，３，４・・・，Ｎ：Ｎは加工穴数）

　また、レーザ加工補正部４１で用いる数式（１１）または数式（１３）におけるレーザ加工補正値に対して、ローパス特性を持ったフィルタでフィルタリングすることによりレーザ加工補正値を調整してもよい。

実施の形態３．
　図６は、本発明の実施の形態３にかかるレーザ加工システム４４の構成を示す図である。レーザ加工システム４４は、レーザ穴加工されていない基板にレーザ穴加工をするレーザ加工装置５１と、レーザ加工装置５１によりレーザ穴加工された基板の加工誤差を計測する実施の形態１で説明した基板計測装置１と、レーザ加工装置５１および基板計測装置１を制御するシステム指令部２２と、搬送装置１７と、を備える。レーザ加工装置５１は、レーザ加工部２３と、レーザ加工部２３を制御するレーザ加工制御部５４と、を備える。

　図６において、図４で示した実施の形態２にかかるレーザ加工システム２０と同じ構成要素は同じ符号を付与してあり、その説明は省略する。レーザ加工システム４４のレーザ加工制御部５４は、レーザ加工システム２０のレーザ加工制御部２４の偏向器アライメント補正部４２に代えて偏向器アライメント補正部４５を設け、レーザ加工補正部４１に代えてレーザ加工補正部４６を設け、テーブルアライメント補正部４０に代えてテーブルアライメント補正部４７を設けている。レーザ加工システム４４のそれ以外の構成は、レーザ加工システム２０と同じである。

　実施の形態２にかかるレーザ加工システム２０においては、レーザ加工補正値計算部１５で求めたレーザ加工補正値を用いて、加工指令部３５から出力されるガルバノスキャナ２９Ｘ，２９Ｙの指令位置座標をレーザ加工補正部４１が補正して、偏向器アライメント補正部４２に入力した。これに対して、実施の形態３にかかるレーザ加工システム４４は、加工指令部３５から出力される加工テーブル３３を位置決めするための指令位置座標をレーザ加工補正値計算部１５で求めたレーザ加工補正値でレーザ加工補正部４６が補正し、テーブルアライメント補正部４７に入力する構成とした点がレーザ加工システム２０とは異なる。

　偏向器アライメント補正部４５は、加工指令部３５の出力であるガルバノスキャナ２９Ｘ，２９Ｙの指令位置座標（Ｘｇｒ（ｎ），Ｙｇｒ（ｎ））を第２の変換係数を用いて座標変換して、基板３１のアライメント誤差および基板３１の変形による誤差をアライメント補正した指令位置座標（Ｘｇｒｓ（ｎ），Ｙｇｒｓ（ｎ））を出力する。

　ガルバノスキャナ２９Ｘ，２９Ｙのアライメント補正する前の指令位置座標（Ｘｇｒ（ｎ），Ｙｇｒ（ｎ））と、ガルバノスキャナ２９Ｘ，２９Ｙのアライメント補正された指令位置座標（Ｘｇｒｓ（ｎ），Ｙｇｒｓ（ｎ））とは、以下の数式（１４）のような関係となる。

　　（ｎ＝１，２，３，４・・・，Ｎ：Ｎは加工穴数）

　レーザ加工補正部４６は、加工指令部３５が出力した加工テーブル３３を位置決めするための指令位置座標（Ｘｔｒ（ｎ），Ｙｔｒ（ｎ））を、基板計測装置１のレーザ加工補正値計算部１５で求めたレーザ加工補正値（ΔＸｈ，ΔＹｈ）を用いて補正する。レーザ加工補正部４６は、加工指令部３５から入力される加工テーブル３３の指令位置座標（Ｘｔｒ（ｎ），Ｙｔｒ（ｎ））と、レーザ加工補正値計算部１５から入力されるレーザ加工補正値（ΔＸｈ，ΔＹｈ）とから、以下の数式（１５）を用いて、加工テーブル３３の補正された指令位置座標（Ｘｔｒ２（ｎ），Ｙｔｒ２（ｎ））を求める。なお、数式（１５）においては、レーザ加工補正値ΔＸｈ、ΔＹｈに補正係数ｋｈｘ３、ｋｈｙ３を乗じて補正量の調整を行う。通常、補正係数ｋｈｘ３、ｋｈｙ３は０～１の範囲に設定するが、この範囲に設定すると加工誤差が増大しない安定した補正ができる。

　　（ｎ＝１，２，３，４・・・，Ｎ：Ｎは加工穴数）

　テーブルアライメント補正部４７は、レーザ加工補正部４６から出力される加工テーブル３３の補正された指令位置座標（Ｘｔｒ２（ｎ），Ｙｔｒ２（ｎ））を第２の変換係数を用いて変換し、基板３１のアライメント誤差および基板３１の変形による誤差をアライメント補正したテーブル指令位置座標（Ｘｔｒｓ（ｎ），Ｙｔｒｓ（ｎ））を出力する。アライメント補正する前のテーブル指令位置座標（Ｘｔｒ２（ｎ），Ｙｔｒ２（ｎ））と、アライメント補正されたテーブル指令位置座標（Ｘｔｒｓ（ｎ），Ｙｔｒｓ（ｎ））とは、以下の数式（１６）のような関係となる。

　　（ｎ＝１，２，３，４・・・，Ｎ：Ｎは加工穴数）

　図７は、実施の形態３にかかるレーザ加工システム４４の動作を説明するフローチャートである。なお、図５と同じ処理をするステップには同じステップ番号を付けて説明は省略する。以下では、図５のフローチャートと異なる点を説明する。

　ステップＳ１２において穴加工が終了していない場合（ステップＳ１２：Ｎｏ）、加工指令部３５から入力された、ガルバノスキャナ２９Ｘ，２９Ｙの次の走査エリアに移動するための加工テーブル３３の指令位置座標（Ｘｔｒ（ｎ），Ｙｔｒ（ｎ））を、レーザ加工補正値計算部１５で求めたレーザ加工補正値（ΔＸｈ，ΔＹｈ）でレーザ加工補正部４６が補正する（ステップＳ２３）。なお、レーザ加工補正値（ΔＸｈ，ΔＹｈ）の初期値はそれぞれ０である。

　レーザ加工補正値（ΔＸｈ，ΔＹｈ）で補正された加工テーブル３３の指令位置座標（Ｘｔｒ２（ｎ），Ｙｔｒ２（ｎ））に対して、テーブルアライメント補正部４７は、アライメント補正係数である第２の変換係数を乗じてアライメント補正して（ステップＳ２４）、テーブル指令位置座標（Ｘｔｒｓ（ｎ），Ｙｔｒｓ（ｎ））を得る。加工テーブル制御部３７は、アライメント補正された指令位置座標（Ｘｔｒｓ（ｎ），Ｙｔｒｓ（ｎ））に基づいて加工テーブル３３を位置決めする（ステップＳ１４）。

　偏向器アライメント補正部４５は、加工指令部３５からのガルバノスキャナ２９Ｘ，２９Ｙの指令位置座標（Ｘｇｒ（ｎ），Ｙｇｒ（ｎ））に第２の変換係数を乗じて数式（１４）に示すようにアライメント補正する（ステップＳ２５）。ステップＳ２５の後はステップＳ１７に進む。また、ステップＳ１９において走査エリア内の穴加工が終了していない場合（ステップＳ１９：Ｎｏ）は、ステップＳ２５へ進む。

　以上説明したように、実施の形態３にかかるレーザ加工システム４４によれば、実施の形態２にかかるレーザ加工システム２０と同等の効果を、レーザ加工システム２０とは異なる構成および手法で得ることが可能となる。

　なお、実施の形態２および３においては、基板計測装置１の計測制御部３がレーザ加工補正値計算部１５を備えるとして説明したが、レーザ加工装置２１，５１のレーザ加工制御部２４，５４がレーザ加工補正値計算部１５を備えてもよい。この場合は、計測制御部３の加工誤差計算部１４から出力される加工誤差をレーザ加工制御部２４，５４に入力し、レーザ加工制御部２４，５４内にレーザ加工補正値計算部１５の機能を有する構成要素を設ければ上記と同等の効果が得られる。

　また、レーザ加工装置２１，５１のレーザ加工制御部２４，５４が、実施の形態２のレーザ加工補正部４１と、実施の形態３のレーザ加工補正部４６と、を共に備えた構成にすることもできる。

実施の形態４．
　実施の形態４にかかるレーザ加工システム２０の構成は、実施の形態２と概略同一であり、図４で示される。実施の形態２との相違点は、レーザ加工補正部４１におけるガルバノスキャナ２９Ｘ，２９Ｙの補正された指令位置座標（Ｘｇｒ２（ｎ），Ｙｇｒ２（ｎ））の計算方法である。以下、実施の形態２との相違点について説明する。

　実施の形態２にかかるレーザ加工補正部４１は、加工指令部３５から入力されたガルバノスキャナ２９Ｘ，２９Ｙの指令位置座標（Ｘｇｒ（ｎ），Ｙｇｒ（ｎ））と、基板計測装置１から入力されたレーザ加工補正値（ΔＸｈ，ΔＹｈ）あるいは（ΔＸｅ（ｎ），ΔＹｅ（ｎ））とから、数式（１１）あるいは数式（１３）を用いて、ガルバノスキャナ２９Ｘ，２９Ｙの補正された指令位置座標（Ｘｇｒ２（ｎ），Ｙｇｒ２（ｎ））を求めた。これに対して、実施の形態４にかかるレーザ加工補正部４１は、さらに、基板５を基板計測装置１で計測する毎に求められるレーザ加工補正値の積分値を用いる。

　実施の形態２にかかるレーザ加工システム２０においては、レーザ加工補正値を用いたレーザ加工装置２１によるレーザ加工と、レーザ加工補正値を求めるための基板計測装置１による計測とが繰り返し実行される。しかし、この繰り返し動作を行っても、レーザ加工補正値が０に収束しない定常偏差を生じる場合がある。このような場合、レーザ加工補正値の積分値を用いれば、定常偏差を小さくする効果がある。

　基板計測装置１がｉ番目の基板を計測して求めたレーザ加工補正値（ΔＸｈ，ΔＹｈ）を（ΔＸｈ（ｉ），ΔＹｈ（ｉ））とし、レーザ加工補正値の積分値を（ＸｈＩ（ｉ），ＹｈＩ（ｉ））と定義する。実施の形態２にかかるレーザ加工補正部４１は、数式（１１）を用いて補正された指令位置座標（Ｘｇｒ２（ｎ），Ｙｇｒ２（ｎ））を求めるのに対して、実施の形態４にかかるレーザ加工補正部４１は、以下の数式（１７）を用いて補正された指令位置座標（Ｘｇｒ２（ｎ），Ｙｇｒ２（ｎ））を求める。

　　（ｉ＝１，２，３・・・：ｉは基板の計測の順番を示す変数）

　数式（１７）において、ｋｈｘ４、ｋｈｙ４、ｋｈｘ５、ｋｈｙ５は補正係数であり、（Ｘｇｒ（ｎ），Ｙｇｒ（ｎ））は、加工指令部３５から入力されたガルバノスキャナ２９Ｘ，２９Ｙの指令位置座標である。

　また、レーザ加工補正値の積分値（ＸｈＩ（ｉ），ＹｈＩ（ｉ））は、以下の数式（１８）で求められ、レーザ加工装置２１の基板３１を交換する毎に更新される。

　ただし、レーザ加工補正値の積分値ＸｈＩ（ｉ）、ＹｈＩ（ｉ）それぞれの初期値ＸｈＩ（１）、ＹｈＩ（１）は、それぞれ０であるとする。

　また、基板計測装置１がｉ番目の基板を計測して求めた各加工穴６のレーザ加工補正値（ΔＸｅ（ｎ），ΔＹｅ（ｎ））を（ΔＸｅ（ｎ）（ｉ），ΔＹｅ（ｎ）（ｉ））とし、各加工穴６のレーザ加工補正値の積分値を（ＸｅＩ（ｎ）（ｉ），ＹｅＩ（ｎ）（ｉ））と定義する。実施の形態２にかかるレーザ加工補正部４１は、数式（１３）を用いて補正された指令位置座標（Ｘｇｒ２（ｎ），Ｙｇｒ２（ｎ））を求めるのに対して、実施の形態４にかかるレーザ加工補正部４１は、以下の数式（１９）を用いて補正された指令位置座標（Ｘｇｒ２（ｎ），Ｙｇｒ２（ｎ））を求める。

　　（ｎ＝１，２，３，４・・・，Ｎ：Ｎは加工穴数）
　　（ｉ＝１，２，３・・・：ｉは基板の計測の順番を示す変数）

　数式（１９）において、ｋｈｘ６、ｋｈｙ６、ｋｈｘ７、ｋｈｙ７は補正係数であり、レーザ加工補正値（ΔＸｅ（ｎ）（ｉ），ΔＹｅ（ｎ）（ｉ））は、ｉ番目に計測した基板５のｎ番目の穴のレーザ加工補正値を意味する。また、数式（１９）におけるレーザ加工補正値の積分値（ＸｅＩ（ｎ）（ｉ），ＹｅＩ（ｎ）（ｉ））は、以下の数式（２０）で求められ、レーザ加工装置２１の基板３１を交換する毎に更新される。

　また、レーザ加工補正値の積分値ＸｅＩ（ｎ）（ｉ）、ＹｅＩ（ｎ）（ｉ）の初期値ＸｅＩ（ｎ）（１）、ＹｅＩ（ｎ）（１）は、それぞれ０とする。

　以上説明したように、実施の形態４にかかるレーザ加工補正部４１は、数式（１７）および数式（１９）において、レーザ加工補正値の積分値（ＸｈＩ（ｉ），ＹｈＩ（ｉ））または（ＸｅＩ（ｎ）（ｉ），ＹｅＩ（ｎ）（ｉ））を用いて、ガルバノスキャナ２９Ｘ，２９Ｙの補正された指令位置座標（Ｘｇｒ２（ｎ），Ｙｇｒ２（ｎ））を計算する。これにより、実施の形態４にかかるレーザ加工システム２０は、実施の形態２にかかるレーザ加工システム２０よりも、定常偏差を小さくして、加工誤差の少ない高精度な加工を長時間にわたって行うことが可能となる。

　また、実施の形態４にかかるレーザ加工システムの別の構成であるレーザ加工システム４４の構成は、実施の形態３と概略同一であり、図６で示される。実施の形態３との相違点は、レーザ加工補正部４６における加工テーブル３３の補正された指令位置座標（Ｘｔｒ２（ｎ），Ｙｔｒ２（ｎ））の計算方法である。以下、実施の形態３との相違点について説明する。

　上述したように、基板計測装置１がｉ番目の基板を計測して求めたレーザ加工補正値（ΔＸｈ，ΔＹｈ）を（ΔＸｈ（ｉ），ΔＹｈ（ｉ））とし、レーザ加工補正値の積分値を（ＸｈＩ（ｉ），ＹｈＩ（ｉ））とする。実施の形態３にかかるレーザ加工補正部４６は、数式（１５）を用いて補正された指令位置座標（Ｘｔｒ２（ｎ），Ｙｔｒ２（ｎ））を求めるのに対して、実施の形態４にかかるレーザ加工補正部４６は、以下の数式（２１）を用いて補正された指令位置座標（Ｘｔｒ２（ｎ），Ｙｔｒ２（ｎ））を求める。

　数式（２１）において、ｋｈｘ８、ｋｈｙ８、ｋｈｘ９、ｋｈｙ９は補正係数であり、（Ｘｔｒ（ｎ），Ｙｔｒ（ｎ））は、加工指令部３５から入力された加工テーブル３３の指令位置座標である。

　以上説明したように、レーザ加工補正部４６は、数式（２１）においてレーザ加工補正値の積分値（ＸｈＩ（ｉ），ＹｈＩ（ｉ））を用いて、加工テーブル３３の補正された指令位置座標（Ｘｔｒ２（ｎ），Ｙｔｒ２（ｎ））を計算する。これにより、実施の形態４にかかるレーザ加工システム４４は、実施の形態３にかかるレーザ加工システム４４よりも、定常偏差を小さくして、加工誤差の少ない高精度な加工を長時間にわたって行うことが可能となる。

実施の形態５．
　図８は、本発明の実施の形態５にかかるレーザ加工システムの構成を示す図である。図４で示した実施の形態２にかかるレーザ加工システム２０に対して、実施の形態５にかかるレーザ加工システム６３では、レーザ加工補正値記憶部６２が新たに追加され、システム指令部２２はシステム指令部６０に変更され、レーザ加工補正部４１はレーザ加工補正部６１に変更され、レーザ加工装置２１はレーザ加工装置６４に変更され、レーザ加工制御部２４はレーザ加工制御部６５に変更されている。システム指令部６０はシステム指令部２２とは動作が異なり、レーザ加工補正部６１はレーザ加工補正部４１とは動作が異なる。図８の図４と同一符号の要素の機能は、実施の形態２で説明した機能と同様である。

　実施の形態２にかかるレーザ加工補正部４１は、数式（１１）あるいは数式（１３）を用いて、ガルバノスキャナ２９Ｘ，２９Ｙの補正された指令位置座標（Ｘｇｒ２（ｎ），Ｙｇｒ２（ｎ））を計算していた。これに対して、実施の形態５にかかるレーザ加工補正部６１は、基板計測装置１で計測した第一の基板である基板５をレーザ加工装置６４が第二の基板である基板３１として過去にレーザ加工した際に用いたガルバノスキャナ２９Ｘ，２９Ｙの指令位置座標の補正値をさらに用いる点が異なる。

　実施の形態２にかかるレーザ加工システム２０においては、レーザ加工補正値を用いたレーザ加工装置２１によるレーザ加工と、レーザ加工補正値を求めるための基板計測装置１による計測との繰り返し動作を行っても、レーザ加工補正値が０に収束しない定常偏差を生じる場合がある。このような場合、実施の形態４においてレーザ加工補正値の積分値を用いたのと同様に、レーザ加工補正部６１は、基板計測装置１で計測した基板５をレーザ加工装置６４が基板３１として過去にレーザ加工した際に用いたガルバノスキャナ２９Ｘ，２９Ｙの指令位置座標の補正値を用いることで上記定常偏差を小さくすることができる。

　基板計測装置１からレーザ加工補正部６１にレーザ加工補正値（ΔＸｈ，ΔＹｈ）が入力される場合の動作について説明する。

　システム指令部６０は、実施の形態２にかかるシステム指令部２２の動作に加えて、基板計測装置１で計測した基板５の基板番号ｐを出力する。基板番号ｐは、基板５および基板３１を一意に特定する番号であり、システム指令部６０が、レーザ加工装置６４で基板３１を加工するときに決定する。基板番号ｐは、例えば、加工された時間が早い順番に決定され、ｐ＝１，２，３，・・・，Ｐであり、Ｐは基板３１の加工枚数とする。

　レーザ加工補正部６１には、実施の形態２のレーザ加工補正部４１と同様に、加工指令部３５からガルバノスキャナ２９Ｘ，２９Ｙの指令位置座標（Ｘｇｒ（ｎ），Ｙｇｒ（ｎ））が入力され、基板計測装置１で基板５を計測することで求められたレーザ加工補正値（ΔＸｈ，ΔＹｈ）が入力される。

　さらに、レーザ加工補正部６１は、基板番号（ｐ＋ｄ）の基板３１の加工に際して、システム指令部６０から基板番号ｐが入力される。ここでｄは、加工と計測との時間差に起因するオフセット値である。基板番号ｐを受け取ったレーザ加工補正部６１は、レーザ加工補正値記憶部６２から、あらかじめ保存されている基板番号ｐの基板３１を加工した際に用いたガルバノスキャナ２９Ｘ，２９Ｙの指令位置座標の補正値（ΔＸｇｒ２（ｐ），ΔＹｇｒ２（ｐ））を取得して、ガルバノスキャナ２９Ｘ，２９Ｙの補正された指令位置座標（Ｘｇｒ２（ｎ），Ｙｇｒ２（ｎ））を計算する。

　ここで、基板計測装置１が基板番号ｐの基板５を計測して求めたレーザ加工補正値（ΔＸｈ，ΔＹｈ）を（ΔＸｈ（ｐ），ΔＹｈ（ｐ））とし、基板番号ｐの基板３１に対する指令位置座標の補正値を（ΔＸｇｒ２（ｐ），ΔＹｇｒ２（ｐ））と定義する。

　実施の形態２にかかるレーザ加工補正部４１は、数式（１１）に基づいてガルバノスキャナ２９Ｘ，２９Ｙの補正された指令位置座標（Ｘｇｒ２（ｎ），Ｙｇｒ２（ｎ））を求めるのに対して、実施の形態５にかかるレーザ加工補正部６１は、以下の数式（２２）に基づいて、補正された指令位置座標（Ｘｇｒ２（ｎ），Ｙｇｒ２（ｎ））を求める。

　　（ｎ＝１，２，３，・・・，Ｎ：Ｎは加工穴数）
　　（ｐ＝１，２，３，・・・，Ｐ：Ｐは基板の加工枚数）

　数式（２２）において、ｋｈｘ１０、ｋｈｙ１０、ｋｈｘ１１、ｋｈｙ１１は補正係数である。さらに、数式（２２）で用いた基板番号ｐの基板３１の指令位置座標の補正値（ΔＸｇｒ２（ｐ），ΔＹｇｒ２（ｐ））は、以下の数式（２３）で求められる。

　また、数式（２３）のｄは、上述したように加工と計測との時間差に起因するオフセット値である。レーザ加工装置６４と基板計測装置１とが加工と計測とを交互に実行する場合はｄ＝１、加工と計測とを同時に実行している場合はｄ＝２、レーザ加工装置６４の加工時間より基板計測装置１の計測時間が長い場合は、ｄはさらに大きな正の整数値になる。また、ΔＸｇｒ２（ｐ－ｄ）およびΔＹｇｒ２（ｐ－ｄ）の初期値、すなわち（ｐ－ｄ）が１以下の場合のΔＸｇｒ２（ｐ－ｄ）およびΔＹｇｒ２（ｐ－ｄ）はそれぞれ０とする。

　レーザ加工補正値記憶部６２は、レーザ加工補正部６１から取得した基板番号ｐおよび数式（２３）から求められる指令位置座標の補正値（ΔＸｇｒ２（ｐ），ΔＹｇｒ２（ｐ））をデータテーブルの形式で順次記憶する。なお、上述したように、ΔＸｇｒ２（ｐ）およびΔＹｇｒ２（ｐ）の初期値としては、それぞれ０が記憶される。

　そして、レーザ加工補正値記憶部６２は、レーザ加工補正部６１から基板番号ｐが入力されると、基板番号ｐに対応する指令位置座標の補正値（ΔＸｇｒ２（ｐ），ΔＹｇｒ２（ｐ））を上記データテーブルより求めて、レーザ加工補正部６１に出力する。

　以上説明したように、レーザ加工補正部６１は、数式（２２）および数式（２３）を用いて、ガルバノスキャナ２９Ｘ，２９Ｙの補正された指令位置座標（Ｘｇｒ２（ｎ），Ｙｇｒ２（ｎ））を計算する。これにより、実施の形態５にかかるレーザ加工システム６３は、実施の形態２にかかるレーザ加工システム２０よりも、定常偏差を小さくして、加工誤差の少ない高精度な加工を長時間にわたって行うことが可能となる。

　次に、基板計測装置１からレーザ加工補正部６１に入力されるレーザ加工補正値が各加工穴６の加工誤差（ΔＸｅ（ｎ），ΔＹｅ（ｎ））である場合について説明する。

　基板計測装置１が基板番号ｐの基板５を計測して求めたレーザ加工補正値（ΔＸｅ（ｎ），ΔＹｅ（ｎ））を（ΔＸｅ（ｎ）（ｐ），ΔＹｅ（ｎ）（ｐ））とし、基板番号ｐの基板３１の指令位置座標の補正値を（ΔＸｇｒ２（ｎ）（ｐ），ΔＹｇｒ２（ｎ）（ｐ））と定義する。

　実施の形態２にかかるレーザ加工補正部４１は、数式（１３）に基づいてガルバノスキャナ２９Ｘ，２９Ｙの補正された指令位置座標（Ｘｇｒ２（ｎ），Ｙｇｒ２（ｎ））を求めるのに対して、実施の形態５にかかるレーザ加工補正部６１は、以下の数式（２４）に基づいて、補正された指令位置座標（Ｘｇｒ２（ｎ），Ｙｇｒ２（ｎ））を求める。

　数式（２４）において、ｋｈｘ１２、ｋｈｙ１２、ｋｈｘ１３、ｋｈｙ１３は補正係数である。また、指令位置座標の補正値（ΔＸｇｒ２（ｎ）（ｐ），ΔＹｇｒ２（ｎ）（ｐ））は、基板番号ｐの基板を加工したときの加工穴番号ｎのガルバノスキャナ２９Ｘ，２９Ｙの指令位置座標の補正値を意味しており、以下の数式（２５）で求める。

　数式（２５）のｄは、数式（２３）と同様、加工と計測との時間差に起因するオフセット値である。また、ΔＸｇｒ２（ｎ）（ｐ－ｄ）およびΔＹｇｒ２（ｎ）（ｐ－ｄ）の初期値、すなわち（ｐ－ｄ）が１以下の場合のΔＸｇｒ２（ｎ）（ｐ－ｄ）およびΔＹｇｒ２（ｎ）（ｐ－ｄ）はそれぞれ０とする。

　また、この場合、レーザ加工補正値記憶部６２は、レーザ加工補正部６１から取得した基板番号ｐおよび数式（２５）から求められる指令位置座標の補正値（ΔＸｇｒ２（ｎ）（ｐ），ΔＹｇｒ２（ｎ）（ｐ））をデータテーブルの形式で順次記憶する。なお、上述したように、ΔＸｇｒ２（ｎ）（ｐ）、ΔＹｇｒ２（ｎ）（ｐ）の初期値としては、それぞれ０が記憶される。

　以上説明したように、レーザ加工補正部６１は、数式（２４）および数式（２５）を用いて、ガルバノスキャナ２９Ｘ，２９Ｙの補正された指令位置座標（Ｘｇｒ２（ｎ），Ｙｇｒ２（ｎ））を計算する。これにより、実施の形態５にかかるレーザ加工システム６３は、実施の形態２にかかるレーザ加工システム２０よりも、定常偏差を小さくして、加工誤差の少ない高精度な加工を長時間にわたって行うことが可能となる。

　図９は、実施の形態５にかかるレーザ加工システムの別の構成を示す図である。図６で示した実施の形態３にかかるレーザ加工システム４４に対して、実施の形態５にかかるレーザ加工システム７３では、レーザ加工補正値記憶部７２が新たに追加され、システム指令部２２はシステム指令部７０に変更され、レーザ加工補正部４６はレーザ加工補正部７１に変更され、レーザ加工装置５１はレーザ加工装置７４に変更され、レーザ加工制御部５４はレーザ加工制御部７５に変更されている。システム指令部７０はシステム指令部２２とは動作が異なり、レーザ加工補正部７１はレーザ加工補正部４６とは動作が異なる。図９の図６と同一符号の要素の機能は、実施の形態３で説明した機能と同様である。

　実施の形態３にかかるレーザ加工補正部４６は、数式（１５）を用いて、加工テーブル３３の補正された指令位置座標（Ｘｔｒ２（ｎ），Ｙｔｒ２（ｎ））を計算していた。これに対して、実施の形態５にかかるレーザ加工補正部７１は、基板計測装置１で計測した第一の基板である基板５をレーザ加工装置７４が第二の基板である基板３１として過去にレーザ加工した際に用いた加工テーブル３３の指令位置座標の補正値をさらに用いる点が異なる。

　実施の形態３にかかるレーザ加工システム４４においては、レーザ加工補正値を用いたレーザ加工装置５１によるレーザ加工と、レーザ加工補正値を求めるための基板計測装置１による計測の繰り返し動作を行っても、レーザ加工補正値が０に収束しない定常偏差を生じる場合がある。このような場合、レーザ加工補正部６１と同様に、実施の形態５にかかるレーザ加工補正部７１は、基板計測装置１で計測した基板５をレーザ加工装置７４が基板３１として過去にレーザ加工した際に用いた加工テーブル３３の指令位置座標の補正値を用いることで上記定常偏差を小さくすることができる。

　基板計測装置１からレーザ加工補正部７１にレーザ加工補正値（ΔＸｈ，ΔＹｈ）が入力される場合の動作について説明する。

　システム指令部７０は、実施の形態３にかかるシステム指令部２２の動作に加えて、基板計測装置１で計測した基板５の基板番号ｐを出力する。基板番号ｐは、基板５および基板３１を一意に特定する番号であり、システム指令部７０が、レーザ加工装置７４で基板３１を加工するときに決定する。基板番号ｐは、例えば、加工された時間が早い順番に決定され、ｐ＝１，２，３，・・・，Ｐであり、Ｐは基板３１の加工枚数とする。

　レーザ加工補正部７１には、実施の形態３のレーザ加工補正部４６と同様に、加工指令部３５から加工テーブル３３の指令位置座標（Ｘｔｒ（ｎ），Ｙｔｒ（ｎ））が入力され、基板計測装置１で基板５を計測することで求められたレーザ加工補正値（ΔＸｈ，ΔＹｈ）が入力される。

　さらに、レーザ加工補正部７１は、基板番号（ｐ＋ｄ）の基板３１の加工に際して、システム指令部７０から基板番号ｐが入力される。ここでｄは、加工と計測との時間差に起因するオフセット値である。基板番号ｐを受け取ったレーザ加工補正部７１は、レーザ加工補正値記憶部７２から、あらかじめ保存されている基板番号ｐの基板３１を加工した際に用いた加工テーブル３３の指令位置座標の補正値（ΔＸｔｒ２（ｐ），ΔＹｔｒ２（ｐ））を取得して、加工テーブル３３の補正された指令位置座標（Ｘｔｒ２（ｎ），Ｙｔｒ２（ｎ））を計算する。

　ここで、基板計測装置１が基板番号ｐの基板５を計測して求めたレーザ加工補正値（ΔＸｈ，ΔＹｈ）を（ΔＸｈ（ｐ），ΔＹｈ（ｐ））とし、基板番号ｐの基板３１に対する加工テーブル３３の指令位置座標の補正値を（ΔＸｔｒ２（ｐ），ΔＹｔｒ２（ｐ））と定義する。

　実施の形態３にかかるレーザ加工補正部４６は、数式（１５）に基づいて加工テーブル３３の補正された指令位置座標（Ｘｔｒ２（ｎ），Ｙｔｒ２（ｎ））を求めるのに対して、実施の形態５にかかるレーザ加工補正部７１は、以下の数式（２６）に基づいて、補正された指令位置座標（Ｘｔｒ２（ｎ），Ｙｔｒ２（ｎ））を求める。

　数式（２６）において、ｋｈｘ１４、ｋｈｙ１４、ｋｈｘ１５、ｋｈｙ１５は補正係数である。さらに、数式（２６）で用いた基板番号ｐの基板３１に対する指令位置座標の補正値（ΔＸｔｒ２（ｐ），ΔＹｔｒ２（ｐ））は、以下の数式（２７）で求められる。

　また、数式（２７）のｄは、数式（２３）と同様、加工と計測との時間差に起因するオフセット値である。また、ΔＸｔｒ２（ｐ－ｄ）およびΔＹｔｒ２（ｐ－ｄ）の初期値、すなわち（ｐ－ｄ）が１以下の場合のΔＸｔｒ２（ｐ－ｄ）およびΔＹｔｒ２（ｐ－ｄ）はそれぞれ０とする。

　レーザ加工補正値記憶部７２は、レーザ加工補正部７１から取得した基板番号ｐおよび数式（２７）から求められる指令位置座標の補正値（ΔＸｔｒ２（ｐ），ΔＹｔｒ２（ｐ））をデータテーブルの形式で順次記憶する。なお、上述したように、ΔＸｔｒ２（ｐ）およびΔＹｔｒ２（ｐ）の初期値としては、それぞれ０が記憶される。

　そして、レーザ加工補正値記憶部７２は、レーザ加工補正部７１から基板番号ｐが入力されると、基板番号ｐに対応する指令位置座標の補正値（ΔＸｔｒ２（ｐ），ΔＹｔｒ２（ｐ））を上記データテーブルより求めて、レーザ加工補正部７１に出力する。

　以上説明したように、レーザ加工補正部７１は、数式（２６）および数式（２７）を用いて、加工テーブル３３の補正された指令位置座標（Ｘｔｒ２（ｎ），Ｙｔｒ２（ｎ））を計算する。これにより、実施の形態５にかかるレーザ加工システム７３は、実施の形態３にかかるレーザ加工システム４４よりも、定常偏差を小さくして、加工誤差の少ない高精度な加工を長時間にわたって行うことが可能となる。

　なお、実施の形態５にかかるレーザ加工補正部６１は、ガルバノスキャナ２９Ｘ，２９Ｙの補正された指令位置座標（Ｘｇｒ２（ｎ），Ｙｇｒ２（ｎ））を求めるため、数式（２２）あるいは数式（２４）を用いたが、実施の形態４で用いた数式（１７）あるいは数式（１９）で用いたレーザ加工補正値の積分値（ＸｈＩ（ｉ），ＹｈＩ（ｉ））あるいは（ＸｅＩ（ｎ）（ｉ），ＹｅＩ（ｎ）（ｉ））をさらに加算して補正しても同様の効果を得ることができる。

　また、実施の形態５にかかるレーザ加工補正部７１は、加工テーブル３３の補正された指令位置座標（Ｘｔｒ２（ｎ），Ｙｔｒ２（ｎ））を求めるため、数式（２６）を用いたが、実施の形態４で用いた数式（２１）のレーザ加工補正値の積分値（ＸｈＩ（ｉ），ＹｈＩ（ｉ））をさらに加算して補正しても同様の効果を得ることができる。

　なお、実施の形態１から５においてレーザ偏向器は、ガルバノスキャナであるとして説明したが、ポリゴンミラー、音響光学偏向器または電気光学偏向器のようなレーザ偏向器を用いても上記で説明したのと同等の効果を得ることができる。

　図１０は、実施の形態１から５にかかるコンピュータシステムのハードウェア構成を示す図である。上述したように、実施の形態１から５にかかる計測制御部３、システム指令部２２，６０，７０およびレーザ加工制御部２４，５４，６５，７５はそれぞれ図１０に示すようなコンピュータシステムにより実現することが可能である。この場合、計測制御部３、システム指令部２２，６０，７０およびレーザ加工制御部２４，５４，６５，７５の機能のそれぞれまたはこれらを１つに纏めた機能は、ＣＰＵ１０１およびメモリ１０２により実現される。計測制御部３、システム指令部２２，６０，７０およびレーザ加工制御部２４，５４，６５，７５の機能は、ソフトウェア、ファームウェア、またはソフトウェアとファームウェアとの組み合わせにより実現される。ソフトウェアまたはファームウェアはプログラムとして記述され、メモリ１０２に格納される。ＣＰＵ１０１は、メモリ１０２に記憶されたプログラムを読み出して実行することにより、各部の機能を実現する。すなわち、計測制御部３、システム指令部２２，６０，７０およびレーザ加工制御部２４，５４，６５，７５は、その機能がコンピュータにより実行されるときに、計測制御部３、システム指令部２２，６０，７０およびレーザ加工制御部２４，５４，６５，７５の動作を実施するステップが結果的に実行されることになるプログラムを格納するためのメモリ１０２を備える。また、これらのプログラムは、計測制御部３、システム指令部２２，６０，７０およびレーザ加工制御部２４，５４，６５，７５の手順または方法をコンピュータに実行させるものであるともいえる。ここで、メモリ１０２とは、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ　Ａｃｃｅｓｓ　Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ　Ｏｎｌｙ　Ｍｅｍｏｒｙ）、フラッシュメモリー、ＥＰＲＯＭ（Ｅｒａｓａｂｌｅ　Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ　Ｒｅａｄ　Ｏｎｌｙ　Ｍｅｍｏｒｙ）、ＥＥＰＲＯＭ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ　Ｅｒａｓａｂｌｅ　Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ　Ｒｅａｄ　Ｏｎｌｙ　Ｍｅｍｏｒｙ）といった不揮発性または揮発性の半導体メモリ、磁気ディスク、フレキシブルディスク、光ディスク、コンパクトディスク、ミニディスク、ＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ　Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ　Ｄｉｓｋ）が該当する。また、加工不良判定部１６にはディスプレイやプリンタ等の表示装置も含まれる。

　図１１は、実施の形態１から５にかかる計測制御部３、システム指令部２２，６０，７０およびレーザ加工制御部２４，５４，６５，７５の機能を専用のハードウェアで実現する場合の構成を示す図である。図１１に示すように計測制御部３、システム指令部２２，６０，７０およびレーザ加工制御部２４，５４，６５，７５のそれぞれは、専用のハードウェアである処理回路１０３で構成される。処理回路１０３は、単一回路、複合回路、プログラム化したプロセッサー、並列プログラム化したプロセッサー、ＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　Ｓｐｅｃｉｆｉｃ　Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ　Ｃｉｒｃｕｉｔ）、ＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ　Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ　Ｇａｔｅ　Ａｒｒａｙ）、またはこれらを組み合わせたものが該当する。計測制御部３、システム指令部２２，６０，７０およびレーザ加工制御部２４，５４，６５，７５の各部の機能それぞれを別々の複数の処理回路１０３で実現してもよいし、各部の機能をまとめて一つの処理回路１０３で実現してもよい。さらには、計測制御部３、システム指令部２２，６０，７０およびレーザ加工制御部２４，５４，６５，７５の全体を一つの処理回路１０３で実現してもよい。

　また、計測制御部３、システム指令部２２，６０，７０およびレーザ加工制御部２４，５４，６５，７５の各機能について、一部を専用のハードウェアで実現し、一部をソフトウェアまたはファームウェアで実現するようにしてもよい。このように、計測制御部３、システム指令部２２，６０，７０およびレーザ加工制御部２４，５４，６５，７５は、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、またはこれらの組み合わせによって、上述の各機能を実現することができる。

　以上の実施の形態に示した構成は、本発明の内容の一例を示すものであり、別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、構成の一部を省略、変更することも可能である。

　１　基板計測装置、２　計測駆動部、３　計測制御部、４　計測テーブル、４ａ，３３ａ　トップテーブル、５，３１　基板、６　加工穴、７　アライメントマーク、８　計測用カメラ、９　計測指令部、１０　計測テーブル制御部、１１　計測用カメラ制御部、１２　画像処理部、１３　変換係数計算部、１４　加工誤差計算部、１５　レーザ加工補正値計算部、１６　加工不良判定部、１７　搬送装置、２０，４４，６３，７３　レーザ加工システム、２１，５１，６４，７４　レーザ加工装置、２２，６０，７０　システム指令部、２３　レーザ加工部、２４，５４，６５，７５　レーザ加工制御部、２５　レーザ発振器、２６　レーザ光、２７Ｘ，２７Ｙ　ガルバノミラー、２８Ｘ，２８Ｙ　モータ、２９Ｘ，２９Ｙ　ガルバノスキャナ、３０　Ｆθレンズ、３２　加工ヘッド、３３　加工テーブル、３４　加工用カメラ、３５　加工指令部、３６　レーザ発振器制御部、３７　加工テーブル制御部、３８　加工用カメラ制御部、３９　アライメント補正値計算部、４０，４７　テーブルアライメント補正部、４１，４６，６１，７１　レーザ加工補正部、４２，４５　偏向器アライメント補正部、４３　レーザ偏向器制御部、５０　第二画像処理部、６２，７２　レーザ加工補正値記憶部、１０１　ＣＰＵ、１０２　メモリ、１０３　処理回路。

Claims

　位置決め用のアライメントマークが設置されていてレーザ加工された被加工部を有する基板の画像データを取得する計測用カメラと、
　前記基板を搭載し、前記基板と前記計測用カメラとの相対位置を変更する計測テーブルと、
　前記画像データおよび前記計測テーブルの位置情報に基づいて、前記アライメントマークの計測位置座標および前記被加工部の計測位置座標を求める画像処理部と、
　前記アライメントマークの計測位置座標から前記アライメントマークの設計位置座標への変換係数を求める変換係数計算部と、
　前記変換係数を用いて前記被加工部の計測位置座標を変換後位置座標に座標変換し、前記変換後位置座標と前記被加工部の設計位置座標との差から加工誤差を求める加工誤差計算部と、
　を備える
　ことを特徴とする基板計測装置。
　前記加工誤差に基づいてレーザ加工補正値を求めるレーザ加工補正値計算部をさらに備える
　ことを特徴とする請求項１に記載の基板計測装置。
　前記加工誤差とあらかじめ設定された加工不良判定基準値とを比較することにより加工不良の有無を判定する加工不良判定部をさらに備える
　ことを特徴とする請求項１または２に記載の基板計測装置。
　請求項２に記載の基板計測装置と、
　レーザ光を出力するレーザ発振器と、
　前記基板を第一の基板とする場合にレーザ加工の対象である第二の基板に対して、前記レーザ光を偏向して位置決めするレーザ偏向器と、
　前記第二の基板を搭載し、前記第二の基板と前記レーザ偏向器との相対位置を変更する加工テーブルと、
　前記レーザ偏向器を位置決めするための指令位置座標を出力する加工指令部と、
　前記指令位置座標を、前記レーザ加工補正値を用いて補正するレーザ加工補正部と、
　を備える
　ことを特徴とするレーザ加工システム。
　請求項２に記載の基板計測装置と、
　レーザ光を出力するレーザ発振器と、
　前記基板を第一の基板とする場合にレーザ加工の対象である第二の基板に対して、前記レーザ光を偏向して位置決めするレーザ偏向器と、
　前記第二の基板を搭載し、前記第二の基板と前記レーザ偏向器との相対位置を変更する加工テーブルと、
　前記加工テーブルを位置決めするための指令位置座標を出力する加工指令部と、
　前記指令位置座標を、前記レーザ加工補正値を用いて補正するレーザ加工補正部と、
　を備える
　ことを特徴とするレーザ加工システム。
　前記レーザ加工補正部は、前記レーザ加工補正値の積分値も用いて前記指令位置座標を補正する
　ことを特徴とする請求項４または５に記載のレーザ加工システム。
　前記レーザ加工補正部は、前記第一の基板を前記第二の基板として過去にレーザ加工した際に用いた前記指令位置座標の補正値も用いて前記指令位置座標を補正する
　ことを特徴とする請求項４または５に記載のレーザ加工システム。
　前記指令位置座標の補正値を記憶するレーザ加工補正値記憶部をさらに備える
　ことを特徴とする請求項７に記載のレーザ加工システム。