DE69833968T2

DE69833968T2 - Laserbearbeitungsverfahren, - vorrichtung und - steuerungsverfahren

Info

Publication number: DE69833968T2
Application number: DE69833968T
Authority: DE
Inventors: Kazuhide Isaji; Hidehiko Karasaki; Hisashi Kinoshita; Makoto Kato
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp
Priority date: 1997-12-12
Filing date: 1998-12-10
Publication date: 2006-08-17
Anticipated expiration: 2018-12-11
Also published as: DE69833968D1; WO1999030864A1; US20010027964A1; KR20000071048A; EP0980737B1; TW436357B; US6441337B1; EP0980737A1; US6586703B2; US6555782B2; US20010040151A1; EP0980737A4; KR100369688B1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Laserbearbeitungsvorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und im Besonderen eine Laserbearbeitungsvorrichtung und ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1, die zum Bohren von Löchern in eine Leiterplatte, die durch das Laminieren einer Isolationsschicht und einer leitfähigen Schicht gebildet ist, geeignet sind.
Leiterplatten umfassen den als Mehrschicht-Leiterplatte bezeichneten Typ, der durch das Laminieren einer Isolationsschicht und einer leitfähigen Schicht gebildet wird. Solche Mehrschicht-Leiterplatten sind bei der Verbesserung der Aufbaudichte effektiv und werden weit verbreitet verwendet.
Speziell werden in die Mehrschicht-Leiterplatten Löcher in die Isolationsschicht gebohrt und diese Löcher werden mit Lötmittel oder leitfähiger Paste gefüllt, um Leitfähigkeit zwischen benachbarten leitfähigen Schichten zu erreichen.
Als die Bearbeitungstechnologie zum Bohren der Löcher in solche Isolationsschichten wird weit verbreitet Laserbearbeitung angewendet.
Die Wellenlänge des zu verwendenden Laserstrahls wird als eine Wellenlänge ausgewählt, die in der Isolationsschicht leicht zu absorbieren ist und die von der leitfähigen Schicht einfach reflektiert werden kann. Wenn die leitfähige Schicht beispielsweise eine glasfaserverstärkte Kunststoffschicht ist und die Isolationsschicht eine Kupferfolie ist, wird ein Kohlendioxidlaser verwendet, so dass die Isolationsschicht nur selektiv abgetragen werden kann.
Es ist wichtig, die Löcher so zu bohren, dass Leitvermögen zwischen benachbarten leitfähigen Schichten erreicht wird.
Der Stand der Technik wird beispielsweise in dem veröffentlichten japanischen Patent Nr. 2-92482 offen gelegt. Gemäß dieser Publikation werden beim Bohren von Löchern in das Werkstück durch das Bestrahlen mit einem Laserstrahl der direkt von der Laser-Ausgabeeinheit ausgegebene Strahl und der von dem Werkstück reflektierte Strahl durch einzelne Sensoren erfasst, aus den beiden Strahlmengen wird das Mengenverhältnis des reflektierten Strahls berechnet und der Laserstrahl wird anschließend durch den Vergleich mit dem Bezugswert gesteuert.
Spezieller wird die Ausgabeeinheit angehalten, wenn das Mengenverhältnis des reflektierten Strahls größer als der vorgegebene Bezugswert wird.
Mit einem derartigen Betrieb wird die Schädigung der leitfähigen Schicht durch den Laserstrahl verhindert und gleichzeitig wird die Bearbeitungszeit verkürzt.
Der Stand der Technik weist jedoch folgende Probleme auf.
Bei dem konventionellen Bearbeitungsverfahren wird nur der von dem Werkstück reflektierte Strahl erfasst. Wenn jedoch die Oberfläche der leitfähigen Schicht zum Reflektieren des Laserstrahls des Werkstücks aus irgendeinem Grund verunreinigt ist und den Laserstrahl absorbiert, kann der Pegel des reflektierten Strahls nicht den vorbestimmten Pegel erreichen. Im Ergebnis können exzessives Bearbeiten oder irreguläres Erwärmen eintreten. Die Löcher des Werkstücks können deshalb bei der Bearbeitung nicht in der erwünschten Form gebohrt werden. Dies ist eines der Probleme, die der Stand der Technik aufweist.
Darüber hinaus wird der Laserstrahl, wenn der Laserstrahl, in dem Fall, dass der zentrale Teil des Bearbeitungsbereichs durch einen Scanspiegel bearbeitet wird, zur Bearbeitung durch eine Fokussierungslinse hindurchgeht, vertikal zu dem Bearbeitungsobjekt ausgestrahlt. Bei der Bearbeitung des peripheren Teils wird der Laserstrahl jedoch nicht vertikal zu dem Bearbeitungsobjekt ausgestrahlt und der von dem Werkstück reflektierte Laserstrahl kann von den dazwischen liegenden optischen Systemteilen versetzt weiden oder kann zu den Befestigungsteilen der optischen Teile gestrahlt werden und der von dem Werkstück reflektierte Laserstrahl kann auf dem Weg gestreut werden und ein Teil des reflektierten Strahls kann den Detektor für den reflektierten Strahl nicht erreichen. Im Ergebnis ist die Erfassung des reflektierten Strahls fehlerhaft, wodurch die Ge nauigkeit der Feststellung des Bearbeitungszustands der gebohrten Löcher verringert wird.
Ebenso kann, wenn der Tisch, auf dem das Werkstück befestigt ist, schräg ist, der Teil des von dem Werkstück reflektierten Strahls nicht zu dem Detektor für den Laserstrahl zurückkehren. im Ergebnis wird der reflektierte Strahl nicht genau erfasst und die Genauigkeit der Feststellung des Bearbeitungszustands der gebohrten Löcher wird vermindert. Derartige Probleme sind ebenso mit dem Stand der Technik verbunden.
Es ist eine Aufgabe der Erfindung, eine verbesserte Laserbearbeitung bereitzustellen.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 für ein Laserbearbeitungsverfahren und die Merkmale des Anspruchs 12 für eine Laserbearbeitungsvorrichtung gelöst.
Weitere Ausführungsbeispiele sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
Erfindungsgemäß wird die maximale Anzahl von Laserimpulsen, die das Werkstück bearbeiten können, im Voraus fest eingestellt. Dies ist vorgesehen, um so zu steuern, dass die Laser-Ausgabeeinheit angehalten wird, wenn sie im Vergleich zu dem Bezugswert eine vorbestimmte Stufe erreicht hat, bevor sie die voreingestellte Anzahl von Ausgaben erreicht. Im Ergebnis wird die Laserbearbeitung mit höherer Geschwindigkeit durchgeführt. Zusätzlich kann das Einstellen der maximalen Anzahl von Ausgaben exzessives Bearbeiten verhindern. Deshalb ist die Maschinenausnutzung hoch und Bohren mit hoher Qualität wird erreicht.
Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel wird das von dem Werkstück reflektierte Laserlicht durch den Detektor erfasst und das Intensitätssignal des erfassten Laserlichts wird korrigiert. Das bedeutet, das von dem Werkstück reflektierte Laserlicht wird durch den Detektor erfasst, die Intensität des Signals des erfassten Laserlichts wird kor- rigiert und die Intensität des van dem Werkstück reflektierten Lichts wird genau berechnet. Infolgedessen wird der Bearbeitungszustand des gebohrten Loches genau erfasst und Bohren mit hoher Qualität wird erreicht.
1 ist ein Diagramm, das einen Bearbeitungsablauf eines Laserbearbeitungsverfahrens, das Ausführungsbeispiel 1 zeigt, darstellt.
2 ist eine Skizze, die ein Verfahren zum Erfassen des Bearbeitungszustands und das Laserbearbeitungsverfahren in Ausführungsbeispiel 1 zeigt.
3A ist ein Diagramm, das schematisch einen Betriebszustand zeigt, in dem ein in das Werkstück gebohrtes Loch die leitfähige Schicht nicht erreicht hat.
3B ist ein Diagramm, das schematisch einen Betriebszustand zeigt, in dem ein Teil des in das Werkstück gebohrten Loches die leitfähige Schicht erreicht hat.
3C ist ein Diagramm, das schematisch einen Betriebszustand zeigt, in dem ein Großteil des in das Werkstück gebohrten Loches die leitfähige Schicht erreicht hat.
4A ist ein Diagramm, das schematisch eine Standard-Laser-Impulsausgabe-Wellenform zeigt.
4B ist ein Diagramm, das im Vergleich mit der 4A das Beispiel einer Änderung eines Spitzenwertes der Laser-Impulsausgabe zeigt.
4C ist ein Diagramm, dass eine Änderung im Vergleich mit der 4A eine Änderung des Impulsintervalls des Laserimpulses zeigt.
4D ist ein Diagramm, das im Vergleich mit der 4A eine Änderung einer Impulsbreite des Laserimpulses zeigt.
5A zeigt ein Beispiel eines in einer Laserbearbeitungsvorrichtung verwendeten optischen Systems, das nur den reflektierten Strahl erfasst.
5B ist ein Diagramm, das ein Beispiel des in einer optischen Laserbearbeitungsvorrichtung verwendeten optischen Systems zum Erfassen sowohl des auftreffenden Strahls als auch des reflektierten Strahls zeigt.
6 ist eine Skizze, die die Anordnung einer in der Laserbearbeitungsvorrichtung verwendeten Fokussierungslinse zeigt.
7A ist ein Diagramm, das schematisch die Anordnung zum direkten Erfassen des reflektierten Strahls zeigt.
7B ist ein Diagramm, das schematisch die Anordnung zum Erfassen eines reflektierten Strahls durch eine Fokussierungslinse zeigt.
7C ist ein Diagramm, das schematisch die Anordnung zum Erfassen eines reflektierten Strahls durch einen Strahlteiler und eine Fokussierungslinse zeigt.
8 ist ein Diagramm, das einen Bearbeitungsablauf eines Laserbearbeitungsverfahrens des Ausführungsbeispiels 2 zeigt.
9 ist eine Skizze, die ein Verfahren zum Erfassen des Bearbeitungszustands, ein Laserbearbeitungsverfahren und einen Aufbau einer Laserbearbeitungsvorrichtung in dem Ausführungsbeispiel 2 zeigt.
10 ist ein Diagramm, das einen Bearbeitungsablauf eines Laserbearbeitungsverfahrens des Ausführungsbeispiels 3 zeigt.
11 ist eine Skizze, die ein Verfahren zum Erfassen des Bearbeitungszustands, ein Laserbearbeitungsverfahren und einen Aufbau einer Laserbearbeitungsvorrichtung in Ausführungsbeispiel 3 zeigt.
12 ist ein Diagramm, das einen Bearbeitungsablauf eines Laserbearbeitungsverfahrens des Ausführungsbeispiels 4 zeigt.
13 ist eine Skizze, die ein Verfahren zum Erfassen des Bearbeitungszustands, ein Laserbearbeitungsverfahren und einen Aufbau einer Laserbearbeitungsvorrichtung in Ausführungsbeispiel 4 zeigt.
14 ist eine Skizze, die ein Verfahren zum Erfassen des Bearbeitungszustands, ein Laserbearbeitungsverfahren und einen Aufbau einer Laserbearbeitungsvorrichtung in Ausführungsbeispiel 5 zeigt.
15 ist eine Skizze, die ein Verfahren zum Erfassen des Bearbeitungszustands, ein Laserbearbeitungsverfahren und einen Aufbau einer Laserbearbeitungsvorrichtung in Ausführungsbeispiel 6 zeigt.
16 ist eine Skizze, die ein Verfahren zum Erfassen des Bearbeitungszustands, ein Laserbearbeitungsverfahren und einen Aufbau einer Laserbearbeitungsvorrichtung in Ausführungsbeispiel 7 zeigt.
17 ist eine Skizze, die ein Verfahren zum Erfassen des Bearbeitungszustands, ein Laserbearbeitungsverfahren und einen Aufbau einer Laserbearbeitungsvorrichtung in Ausführungsbeispiel 8 zeigt.
18A ist ein Diagramm, das schematisch einen Betriebszustand zeigt, in dem in Ausführungsbeispiel 10 ein in das Werkstück gebohrtes Loch die leitfähige Schicht nicht erreicht hat.
18B ist ein Diagramm, das schematisch einen Betriebszustand zeigt, in dem in Ausführungsbeispiel 10 ein Teil des in das Werkstück gebohrten Loches die leitfähige Schicht erreicht hat.
18C ist ein Diagramm, das schematisch einen Betriebszustand zeigt, in dem in Ausführungsbeispiel 10 ein Großteil des in das Werkstück gebohrten Loches die leitfähige Schicht erreicht hat.
19 ist eine Skizze, die das Erstellen der Tabelle für den reflektierten Strahl in dem Ausführungsbeispiel 10 zeigt.
20 ist ein Diagramm, das ein spezielles Beispiel der Tabelle für den reflektierten Strahl zeigt.
Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele
Ausführungsbeispiel 1
Unter Bezugnahme auf die Zeichnungen wird im Folgenden das Ausführungsbeispiel 1 ausführlich beschrieben. Die 1 ist ein Diagramm, das den Bearbeitungsablauf des Laserbearbeitungsverfahrens des Ausführungsbeispiels zeigt.
Schritt 1: Die Anzahl der Ausgabeimpulse des Lasers wird eingestellt.
Schritt 2: Die für die Bearbeitung des Werkstücks erforderliche Energiebedingung des Lasers wird eingestellt. Die Energiebedingungen des Lasers sind beispielsweise Impulsbreite und Impulsintervall je 1 Impuls Laserausgabe.
Die eingestellte Anzahl von Laser-Ausgabeimpulsen in Schritt 1 und die Laser-Energiebedingungseinstellungen in Schritt 2 sind vorübergehende Einstellungen der Bedingungen zum sicheren Bearbeiten des Werkstücks. Beispielsweise wird die Energie pro 1 Laserimpuls auf 10 mJ eingestellt und die Anzahl von Ausgangsimpulsen ist 3. Oder die Energie kann in jedem einzelnen Laserimpuls geändert werden, wie zum Beispiel 2 Ausgangsimpulse von 10 mJ oder 2 Ausgangsimpulse von 5 mJ.
Schritt 3: Vor dem Ausführen einer Laserbearbeitung wird ein Zähler auf 0 gesetzt. Der Zähler hat die Funktion, die Anzahl der Laserimpulse der Laserbearbeitung zu zählen.
Schritt 4: Ein Laserimpulsstrahl bestrahlt das Werkstück unter der in Schritt 2 eingerichteten Energiebedingung und die Laserbearbeitung wird ausgeführt.
Schritt 5: Der Bearbeitungszustand des Werkstücks durch die Laserbearbeitung des Schrittes 4 wird erfasst.
Schritt 6: Die Anzahl von Impulsen des auf das Werkstück gestrahlten Laserimpulsstrahls wird gezählt.
Schritt 7: Gemäß dem Ergebnis der Erfassung des Bearbeitungszustands in Schritt 5 wird festgestellt, ob das Werkstück einen vorgegebenen erwünschten Bearbeitungszu stand erreicht hat oder nicht. Wenn das Ergebnis der Feststellung ist, dass der erwünschte Bearbeitungszustand erreicht wurde, wird die Laserbearbeitung beendet.
Schritt 8: Wenn das Ergebnis der Feststellung des Schrittes 7 ist, dass der erwünschte Bearbeitungszustand nicht erreicht wurde, werden die Anzahl der in Schritt 1 eingestellten Ausgabeimpulse und die Anzahl der in Schritt 6 gezählten Laserstrahl-Bearbeitungsimpulse verglichen. Im Ergebnis des Vergleichs geht der Ablauf, wenn die Anzahl der in Schritt 1 eingestellten Ausgabeimpulse nicht erreicht wurde, zurück zu dem Schritt 4 und die Laserimpuls-Bearbeitung, das Erfassen des Bearbeitungszustands, das Zählen der Bearbeitungs-Laserimpulse und das Feststellen des Bearbeitungszustands werden unter der vorgegebenen Bedingung wiederholt.
Schritt 10: Wenn, wie in dem Schritt 7 festgestellt, der erwünschte Bearbeitungszustand erreicht wurde, wird die Laserbearbeitung beendet.
Infolgedessen werden gemäß dem Ausführungsbeispiel durch das Beenden des Prozesses, wenn das Werkstück den erwünschten Bearbeitungszustand erreicht hat, bevor die Anzahl von Malen der Laserbearbeitung die eingestellte Anzahl von Laser-Impulsausgaben erreicht hat, Löcher hoher Qualität bei hoher Ausbeute gebohrt und die Maschinenzykluszeit wird verkürzt.
Hierbei wird der erwünschte Bearbeitungszustand etwa zwischen dem Zustand geringer als die zulässige Obergrenze der Bearbeitung und dem Zustand höher als die zulässige Untergrenze der Bearbeitung eingestellt.
Schritt 11: Wenn in dem Schritt 7 festgestellt wurde, dass der erwünschte Bearbeitungszustand noch nicht erreicht ist und die in Schritt 6 gezählte Anzahl der Bearbeitungs-Laserimpulse die Anzahl der in Schritt 1 eingestellten Ausgabeimpulse erreicht hat, wird das Loch als ein Bearbeitungsfehler weiterverarbeitet.
Die Fehlerverarbeitung in dem Schritt 11 ist vorgesehen, um das Werkstück, das den erwünschten Bearbeitungszustand nicht erreicht hat, zu verwerfen und die nächste Impulsbearbeitung zu beginnen. Ebenso kann die Position durch das Speichern der Koordinaten des impulsgebohrten Loches, das nicht den erwünschten Impulsbearbeitungs zustand erreicht, später bearbeitet werden oder in einem späteren Vorgang verworfen werden.
Im Folgenden wird der Effekt des Einstellens der Anzahl von Ausgaben in dem Schritt 1 beschrieben.
Bisher wurde nur ein von dem Werkstück reflektierter Strahl erfasst. In einem solchen Fall kann der Pegel des reflektierten Strahls, wenn die Oberfläche der leitfähigen Schicht des Werkstücks zum Reflektieren des Laserstrahls verunreinigt ist, so dass sie aus irgendeinem Grund den Laserstrahl absorbiert, nicht den vorbestimmten Pegel erreichen. Dementsprechend können exzessives Bearbeiten oder irreguläres Erwärmen auftreten. Im Gegensatz dazu wird bei dieser Erfindung die maximale Ausgabeanzahl für den bestrahlenden Laserstrahl voreingestellt und exzessive Bearbeitung wird verhindert.
Im Folgenden werden die Erfassungsverfahren des Bearbeitungszustands des Werkstücks und das Laserbearbeitungsverfahren beschrieben.
Die 2 ist eine Skizze, die das Verfahren zum Erfassen des Bearbeitungszustands des Werkstücks und das Laserbearbeitungsverfahren beschreibt.
In der 2 ist eine Referenznummer 101 eine Einstelleinheit der Laser-Energiebedingungen und einer Anzahl von Laser-Impulsausgaben, die Referenznummer 102 ist eine Steuerung, die Referenznummer 103 ist eine Laser-Ausgabeeinheit, die Referenznummer 105 ist ein Werkstück, wie zum Beispiel eine Leiterplatte, die Referenznummer 105a ist eine Isolationsschicht eines Werkstücks, die Referenznummer 105b ist die leitfähige Schicht des Werkstücks, die Referenznummer 106 ist ein Laserstrahl, der von der Laser-Ausgabeeinheit 103 ausgegeben wird, die Referenznummer 104 ist ein optisches System, die Referenznummer 107 ist ein von dem Werkstück reflektierter Laserstrahl, die Referenznummer 108 ist ein Laserstrahl-Detektor, die Referenznummer 109 ist ein Verstärker, die Referenznummer 110 ist ein Detektor, der einen Bearbeitungszustand des Werkstücks erfasst, die Referenznummer 111 ist eine Feststelleinheit, die den Bearbeitungszustand feststellt, die Referenznummer 112 ist eine Einstelleinheit, die den Bearbeitungs-Bezugswert einstellt, und die Referenznummer 113 ist eine Fehlerverarbeitungseinheit.
In dieser Anordnung wird im Folgenden die Durchführung des Erfassungsverfahrens detailliert beschrieben.
Zuerst stellt die Einstelleinheit 101 die für die Bearbeitung des Werkstücks erforderliche Energiebedingung, wie zum Beispiel Impulsbreite und Pulsintervall pro 1 Impuls, und die Anzahl von Laser-Ausgabeimpulsen ein. Die hierbei eingestellte Laser-Energiebedingung und die Anzahl von Laser-Ausgabeimpulsen sind die Bedingungen zum sicheren Bearbeiten des Werkstücks.
Diese Impuls-Bearbeitungsbedingungen werden zu der Steuerung 102 gesendet. Die Steuerung 102 zeigt an, dass die Impuls-Bearbeitungsbedingungen in der Ausgabeeinheit 103 ausgegeben werden. Die Laser-Ausgabeeinheit 103 gibt gemäß den Impuls-Bearbeitungsbedingungen der Einstelleinheit 101 den Laserstrahl 106 aus. Der Laserstrahl 106 wird durch das optische System 104 in das Werkstück 105, wie zum Beispiel eine Leiterplatte, geleitet und ein Teil des Laserstrahls 106 wird in den Laserstrahl-Detektor 108 geführt und der in das Werkstück geleitete Laserstrahl bearbeitet die Isolationsschicht 105a des Werkstücks 105, wie zum Beispiel eine Leiterplatte, durch Impulse. Während die leitfähige Schicht 105b des Werkstücks 105 nicht freigelegt ist, wird der Laserstrahl in der Isolationsschicht absorbiert. Während die Impulsbearbeitung fortschreitet, wird die leitfähige Schicht 105b unter der Isolationsschicht freigelegt und gleichzeitig wird ein Teil des Laserstrahls zu dem Werkstück 105 zurückgestrahlt, d. h., der die leitfähige Schicht 105b erreichende Laserstrahl wird reflektiert, um der reflektierte Laserstrahl 107 zu sein, der in dem Laserstrahlweg umgekehrt verläuft. In einem dazwischen liegenden optischen System 104 wird der reflektierte Laserstrahl 107 getrennt und wird in den Laserstrahl-Detektor 108 geführt. In dem Laserstrahl-Detektor 108 wird der Laserstrahl, d. h. ein Teil des auftreffenden Laserstrahls 106 und ein Teil des reflektierten Laserstrahls 107, erfasst und ein Intensitätssignal des auftreffenden Strahls und ein Intensitätssignal des reflektierten Strahls werden in den Verstärker 109 gesendet. Der Verstärker 109 verstärkt jedes Signal und sendet jedes Signal zu dem Detektor 110 zum Erfassen des Bearbeitungszustands. In dem Detektor 110 zum Erfassen des Bearbeitungszustands wird das reflektierte Strahl-Intensitätssignal wie erforderlich korrigiert und durch das Intensitätssignal des auftreffenden Strahls geteilt und ein Normalisierungssignal wird erzeugt. In der Feststelleinheit 111 zum Feststellen des Bearbeitungszustands werden der Bezugswert, der in der Einstelleinheit 112 zum Einstellen des Bearbeitungs-Bezugswertes voreingestellt ist, und das von dem Detektor 110 zum Erfassen des Bearbeitungszustands gesendete Normalisierungssignal verglichen und der Impuls-Bearbeitungszustand wird festgestellt.
In Bezug auf den Bearbeitungs-Bezugswert aus dem Verhältnis zwischen dem Normalisierungswert und dem in das Werkstück gebohrten Loch, d. h., dem freigelegten Bereich der leitfähigen Schicht, ist der Normalisierungswert höher, wenn der Bereich der leitfähigen Schicht breiter ist. Dementsprechend wird der dem erwünschten Loch entsprechende Normalisierungswert eingestellt. Wenn dieser Bezugswert überschritten wird, wird festgestellt, dass das Loch größer als das erwünschte Loch ist. Wenn dieser Bezugswert unterschritten wird, wird festgestellt, dass das Loch die Größe des erwünschten Loches nicht erreicht hat. Derartige Feststellungen werden an die Steuerung 102 gesendet.
Wenn das erwünschte Loch erreicht wurde, zeigt die Steuerung das Beenden der Impuls-Bearbeitung selbst dann an, wenn die Anzahl von Malen der Laserbearbeitung nicht den in der Einstelleinheit 101 eingestellten Wert erreicht hat.
Infolgedessen werden gemäß diesem Ausführungsbeispiel durch das Beenden des Prozesses, wenn das Werkstück den erwünschten Bearbeitungszustand erreicht hat, bevor die Anzahl von Malen der Laserbearbeitung die eingestellte Anzahl von Laserausgaben erreicht hat, Löcher hoher Qualität bei hoher Ausbeute gebohrt und die Maschinenzykluszeit wird verkürzt.
Wenn im Gegensatz dazu das erwünschte Loch nicht erreicht wurde, wird die Laserbearbeitung fortgesetzt. Die Laserbearbeitung und die Feststellung des Bearbeitungszustands werden bis zu der in der Einstelleinheit 101 eingestellten Anzahl von Ausgabeimpulsen wiederholt.
Wenn die Anzahl der Bearbeitungs-Laserimpulse die Anzahl der in der Einstelleinheit 101 eingestellten Ausgabeimpulse erreicht hat, wird der Bearbeitungszustand als richtig festgestellt.
In der Feststellung des Bearbeitungszustands durch die Feststelleinheit 111 zum Feststellen des Bearbeitungszustands wird das Loch, wenn der erwünschte Bearbeitungszustand nicht festgestellt wird, als Bearbeitungsfehler weiterverarbeitet.
Die Fehlerverarbeitungseinheit 113 verwirft das Werkstück, das den erwünschten Bearbeitungszustand nicht erreicht, und beginnt den nächsten Prozess. Ebenso kann die Position durch das Speichern der Koordinaten des impulsgebohrten Loches, das nicht den erwünschten Impulsbearbeitungszustand erreicht, später bearbeitet werden oder in einem späteren Vorgang verworfen werden.
Bei dieser Bearbeitung wird der von der Laser-Ausgabeeinheit ausgegebene Laserstrahl 106 von dem Laserstrahl-Detektor 108 erfasst und der Laserstrahl 106 wird von dem Werkstück 105 reflektiert und dieser reflektierte Laserstrahl 107 wird durch den Laserstrahl-Detektor 108 erfasst und ein Intensitätssignal des auftreffenden Strahls und ein Intensitätssignal des reflektierten Strahls werden an den Verstärker 109 gesendet. Der Verstärker 109 verstärkt jedes Signal und sendet jedes Signal zu dem Detektor 110 zum Erfassen des Bearbeitungszustands. In dem Detektor 110 zum Erfassen des Bearbeitungszustands wird das Intensitätssignal des reflektierten Strahls wie erforderlich korrigiert und durch den auftreffenden Strahl geteilt und ein Normalisierungssignal wird erzeugt. Wenn jedoch die für die Bearbeitung des Werkstücks erforderlichen Laser-Energiebedingungen, wie die Laserausgabe pro 1 Impuls, die Impulsbreite und das Impulsintervall, die in der Einstelleinheit 101 einzustellen sind, bei jedem Ausgabeimpuls identisch sind, ist es nicht erforderlich, den auftreffenden Laserstrahl 106 durch den Laserstrahl-Detektor 108 zu erfassen. In diesem Fall wird nur der reflektierte Laserstrahl 107 durch den Laserstrahl-Detektor 108 erfasst und der Bezugswert wird in diesem Fall in der Einstelleinheit 112 zum Einstellen des Bearbeitungs-Bezugswertes voreingestellt, der Gegensatz in den Daten wird in der Feststelleinheit zum Feststellen des Bearbeitungszustands festgestellt und das Ergebnis wird an die Steuerung 102 gesendet.
Durch ein derartiges Vorgehen kann die Isolationsschicht des Werkstücks so genau wie erwünscht bearbeitet werden.
Zum Verständnis der obigen Erklärung wird der Bearbeitungszustand des Werkstücks in den 3A, 3B und 3C beschrieben.
Die 3A, 3B und 3C zeigen die Schritte, in denen das gebohrte Loch 105h stufenweise tiefer wird. Wie schematisch in der 3A dargestellt, hat das gebohrte Loch 105h die leitfähige Schicht 105b noch nicht erreicht. In der 3B hat ein Teil des gebohrten Loches 105h die leitfähige Schicht 105b erreicht. In der 3C hat ein Großteil des gebohrten Loches 105h die leitfähige Schicht 105b erreicht.
Da die Reflexion des Ausgabe-Laserstrahls 106 meistens in der leitfähigen Schicht 105b eintritt, wird die Strahlmenge des reflektierten Laserstrahls 107 in der Reihenfolge der 3A, 3B und 3C größer.
Das Signal über die Strahlintensität des reflektierten Laserstrahls 107, das durch einen in dem Laserstrahl-Detektor 108 gebildeten Detektor zum Erfassen des reflektierten Strahls (nicht gezeigt) erfasst wird, wird durch den Detektor 110 zum Erfassen des Bearbeitungszustands durch den Verstärker gesendet 109 und mit dem in dem Detektor 110 zum Erfassen des Bearbeitungszustands voreingestellten Bezugswert verglichen und es wird festgestellt, ob die Bearbeitung vollständig ist, und diese Feststellungsinformation wird durch die Feststelleinheit 111 zum Feststellen des Bearbeitungszustands an die Steuerung 102 gesendet.
Wenn der Bezugswert in der Mitte zwischen der von dem Loch in dem Zustand der 3B reflektierten Strahlmenge und der von dem Loch in dem Zustand der 3C reflektierten Strahlmenge eingestellt wird, stellt die Feststelleinheit zum Feststellen des Bearbeitungszustands, wenn die von dem Loch in der 3B reflektierte Strahlmenge kleiner als der Bezugswert ist, fest, dass die Bearbeitung noch nicht vollständig ist, und sendet ein Steuersignal zum weiteren Strahlen des Laserstrahls 106 zu der Steuerung.
Andererseits stellt die Feststelleinheit zum Feststellen des Bearbeitungszustands, wenn die von dem Loch in der 3C reflektierte Strahlmenge größer als der Bezugswert ist, fest, dass die Bearbeitung vollständig ist, und sendet ein Steuersignal, dass kein weiterer Laserstrahl auf die entsprechende Position des Loches gestrahlt wird, zu der Steuerung 102.
Das Laserbearbeitungsverfahren in Ausführungsbeispiel 1 ist hiermit beschrieben. Im Folgenden werden des Weiteren die Laser-Ausgabeeinheit 103, das optische System 104 und der Laserstrahl-Detektor 108 ausführlich beschrieben.
Die 4A, 4B, 4C und 4D zeigen schematisch ein Beispiel eines Laserimpulsstrahls, der von dem Laseroszillator zum Bilden der Laser-Ausgabeeinheit des Ausführungsbeispiels ausgegeben wird. Die 4A zeigt den Ausgabespitzenwert und die Impulsbreite eines Laserstrahlimpulses und außerdem das Impulsintervall bei wiederholten Ausgaben des Impulses. Die 4B zeigt den Ausgabespitzenwert des Laserstrahlimpulses in einem gegenüber dem Zustand in der 4A geänderten Zustand. Die 4C zeigt das Intervall von wiederholten Ausgaben von Laserstrahlimpulsen, die gegenüber dem in der 4A gezeigten Zustand geändert sind. Die 4A zeigt die Breite des Laserstrahlimpulses, die gegenüber dem in der 4A gezeigten Zustand geändert ist, und bezieht sich auf ein Beispiel mit wiederholten Ausgaben. Der Laseroszillator zum Bilden der Laser-Ausgabeeinheit 103 empfängt von der Steuerung 102 den in der Einstelleinheit eingestellten Befehl der Bearbeitungsbedingungen und gibt die in den 4A, 4B, 4C und 4D gezeigten Lasterstrahlimpulse aus und der Laseroszillator gibt einen in den 4A, 4B, 4C und 4D gezeigten kombinierten Laserimpuls aus.
Die 5A und 5B zeigen schematisch den Aufbau des optischen Systems 104 des Ausführungsbeispiels. Die 5A zeigt ein Beispiel einer Anordnung zum Erfassen des von dem Werkstück 105 reflektierten Lichts 107 und zum Erfassen des in das optische System eintretenden von der Laser-Ausgabeeinheit 103 ausgegebenen auftreffenden Laserstrahls 106. In der 5A ist die Referenznummer 2 ein erster gebogener Spiegel, die Referenznummer 3 ein zweiter gebogener Spiegel, der aus einem Strahlteiler besteht, die Referenznummer 4 ist ein erster Scanspiegel, die Referenznummer 108 ist ein Laserlicht-Detektor 500 und die Referenznummer 60 ist eine Fokussierungslinse für die Bearbeitung und diese Elemente sind kombiniert, um das optische System 104 zu bilden. Die 5B zeigt ein Beispiel einer Anordnung zum Erfassen des von dem Werkstück 105 reflektierten Lichts 107 und zum Erfassen des von der Laser-Ausgabeeinheit 103 ausgegebenen auftreffenden Laserstrahls. In der 5B ist die Referenznummer 20 ein erster gebogener Spiegel, der aus einem Strahlteiler gebildet wird, die Referenznummer 3 ist ein zweiter gebogener Spiegel, der aus einem Strahlteiler gebildet wird, die Referenznummer 4 ist ein erster Scanspiegel, die Referenznummer 5 ist ein zweiter Scanspiegel, die Referenznummer 108 ist ein Laserlicht-Detektor, der den Detektor für das reflektierte Licht 500 und den Detektor für das auftreffende Licht 550 enthält, und die Referenznummer 60 ist eine Fokussierungslinse für die Bearbeitung und diese Elemente sind kombiniert, um das optische System 104 zu bilden. In dieser Anordnung bilden der erste Scanspiegel 4, der zweite Scanspiegel 5 und die Fokussierungslinse 60 für die Bearbeitung einen sich bewegenden Mechanismus zum Bearbeiten einer Vielzahl von Bearbeitungspunkten auf Teilflächen des Werkstücks, ohne das Werkstück zu bewegen. Bei diesem Ausführungsbeispiel sind der erste Scanspiegel 4 und der zweite Scanspiegel 5 so angeordnet, um den Laserstrahl 106 zu scannen, und deshalb kann die Oberfläche des Werkstücks, wie zum Beispiel eine Leiterplatte, durch die Fokussierungslinse 60 für die Bearbeitung im Wesentlichen zweidimensional gescannt werden. Der erste Scanspiegel 4 und der zweite Scanspiegel 5 bestehen beispielsweise aus Galvanometerspiegeln und die Fokussierungslinse 60 für die Bearbeitung besteht beispielsweise aus einer fθ-Linse. Dieser Aufbau ist eine typische Struktur und kann aus zusätzlichen optischen Teilen oder aus weniger optischen Teilen bestehen. In jeder der Anordnungen der 5A oder 5B wird der von der Laser-Ausgabeeinheit ausgegebene und in das optische System 104 eintretende auftreffende Laserstrahl 106 durch den ersten gebogenen Spiegel 2 oder 20, den zweiten gebogenen Spiegel 3, den ersten Scanspiegel 4, den zweiten Scanspiegel 5 und die Fokussierungslinse 60 für die Bearbeitung zu dem Werkstück gestrahlt. Während das Werkstück 105 durch den Laserstrahl bearbeitet wird, wird der auftreffende Laserstrahl 106 beispielsweise, wenn die leitfähige Schicht 105b freigelegt ist, wie in der 3C gezeigt, durch die leitfähige Schicht 105b des Werkstücks reflektiert, um der reflektierte Laserstrahl 107 zu sein, der in umgekehrter Prozedur des auftreffenden Strahls zu der Laser-Ausgabeeinheit 103 zurückkehrt, d. h. durch die Fokussierungslinse 60 für die Bearbeitung, den zweiten Scanspiegel 5, den ersten Scanspiegel 4, den zweiten gebogenen Spiegel 3 und den ersten gebogenen Spiegel 2 oder 20. Der Strahlengang des reflektierten Laserstrahls 107, der zu der Laser-Ausgabeeinheit 103 zurückkehrt, ist annähernd gleich dem Strahlenweg des auftreffenden Strahls 106. Während dieser Laserbe arbeitung wird der Pegel des auftreffenden Laserstrahls 106 erfasst, in dem Fall der 5 während ein Teil davon durch den ersten gebogenen Spiegel 20 hindurchgeht, und an den in dem Laserstrahl-Detektor 108 gebildeten Detektor zum Erfassen des auftreffenden Strahls gesendet. Der Pegel des reflektierten Laserstrahls 107 wird erfasst, während ein Teil davon durch den zweiten gebogenen Spiegel 3 hindurchgeht, und an den in dem Laserstrahl-Detektor gebildeten Detektor 500 zum Erfassen des reflektierten Strahls gesendet.
Unter Bezugnahme auf die 6 werden ein Beispiel der Anordnung der Fokussierungslinse 60 für die Bearbeitung zum Bilden des optischen Systems und ein Beispiel des Laserbearbeitungsbetriebs beschrieben. In der 6 ist die Referenznummer 60 eine fθ-Linse und der auftreffende Strahl 106 ist von einem bestimmten Winkel des zweiten Scanspiegels 5 auf einen Punkt (a) des Werkstücks 105 fokussiert. Beispielsweise wird durch den Punkt A der fθ-Linse der Punkt (a) des Werkstücks 105 bearbeitet. Wenn die Bearbeitung des Punktes (a) des Werkstücks 1 ist, wird der Winkel des Scanspiegels 5 geändert, beispielsweise durch Punkt B der fθ-Linse, und der Strahl wird auf den Punkt (b) des Werkstücks 105 fokussiert, um den Punkt zu bearbeiten. Wenn die Bearbeitung des Punktes (b) des Werkstücks 105 vorüber ist, wird beispielsweise der Punkt (c) des Werkstücks 105 bearbeitet. In dieser Art und Weise wird nacheinander eine Vielzahl von Punkten des Werkstücks 105 bearbeitet.
Die 7A, 7B und 7C zeigen schematisch den Aufbau des Laserstrahl-Detektors 108 zum Erfassen des auftreffenden Laserstrahls 106 oder des reflektierten Laserstrahls 107. In der 7A wird beispielsweise der Teil des reflektierten Laserstrahls 107, der durch den zweiten gebogenen Spiegel 3 hindurchgeht, direkt in den Detektor 500 zum Erfassen des reflektierten Laserstrahls eingegeben. In der 7B wird beispielsweise der Teil des reflektierten Laserstrahls 107, der durch den zweiten gebogenen Spiegel 3 hindurchgeht, durch die Fokussierungslinse 510 in den Detektor 500 zum Erfassen des reflektierten Strahls eingegeben. In der 7C wird beispielsweise der Teil des reflektierten Laserstrahls 107, der durch den zweiten gebogenen Spiegel 3 hindurchgeht, durch den Strahlteiler 520 und die Fokussierungslinse 510 in den Detektor 500 zum Erfassen des reflektierten Strahls eingegeben. Jede der 7A, 7B oder 7C kann in Abhängigkeit von dem Durchmesser, der Intensität und anderen Bedingungen des in diesen Laserstrahl-Detektor 500 eintretenden Laserstrahls gewählt werden.
Die Anordnung zum Erfassen des auftreffenden Laserstrahls kann der oben beschriebenen zum Erfassen des reflektierten Strahls gleichartig sein. Der auftreffende Strahl wird durch das Erfassen des Laserstrahls, der durch den durch den Strahlteiler der 7B gebildeten, zweiten gebogenen Spiegel in den Laserstrahl-Detektor 108 eintritt, erfasst werden. Deshalb besteht der Laserstrahl-Detektor 108, wenn er sowohl den auftreffenden Strahl als auch den reflektierten Strahl erfasst, aus zwei unabhängigen Sets von Detektoren, die in der 7A, 7B und 7C gezeigt sind, und besteht, wenn er nur den reflektierten Strahl erfasst, aus einem Detektor-Set, das in jeder der 7A, 7B und 7C gezeigt ist.
In diesem Ausführungsbeispiel ist der Laseroszillator ein Impuls-Laseroszillator, jedoch kann in Abhängigkeit von dem Werkstück ein Lasertyp mit kontinuierlicher Wellenlänge verwendet werden. In einem solchen Fall können die Laser-Energiebedingung und die Ausgabezeitbegrenzungsstufe im Voraus eingestellt werden.
In diesem Ausführungsbeispiel werden Galvanometerspiegel als Scanspiegel verwendet, jedoch können gleichartige Effekte unter Verwendung von Polygonalspiegeln, akustooptischen Elementen, elektrooptischen Elementen, Hologrammscannern und anderen Elementen erreicht werden.
In diesem Ausführungsbeispiel ist die Fokussierungslinse für die Bearbeitung eine fθ-Linse, jedoch können die gleichen Effekte dadurch erreicht werden, dass das optische System eine Vielzahl von Einzellinsen oder Fresnel-Linsen kombiniert.
Ausführungsbeispiel 2
Unter Bezugnahme auf die Zeichnungen wird im Folgenden das Ausführungsbeispiel 2 der Erfindung im Einzelnen beschrieben. Die 8 ist ein Diagramm, das den Bearbeitungsablauf des Laserbearbeitungsverfahrens des Ausführungsbeispiels zeigt.
In der 8 sind in diesem Ausführungsbeispiel die Schritte 1 bis 6 dieselben wie die in der 1 in Bezug auf das Ausführungsbeispiel 1 beschriebenen und eine Erklärung dieser wird deshalb ausgelassen.
Im Folgenden werden die Charakteristika dieses Ausführungsbeispiels beschrieben.
Schritt 7: Unter Verwendung des Erfassungsergebnisses des Bearbeitungszustands des Werkstücks in Schritt 5 wird festgestellt, ob das Werkstück einen ersten erwünschten Bearbeitungszustand erreicht hat oder nicht. Wenn im Ergebnis festgestellt wird, dass der erste erwünschte Bearbeitungszustand erreicht wurde, wird die Laserbearbeitung beendet.
Schritt 8: Wenn im Ergebnis der Feststellung in Schritt 7 festgestellt ist, dass der erwünschte erste Bearbeitungszustand nicht erreicht wurde, werden die Anzahl der in Schritt 1 eingestellten Laserimpulse und die Anzahl der in Schritt 6 gezählten Laserstrahl-Bearbeitungsimpulse verglichen. Wenn das Ergebnis des Vergleichens ist, dass die Anzahl der in Schritt 1 eingestellten Ausgabeimpulse nicht erreicht wurde, geht der Ablauf zu dem Schritt 4 zurück. Die Laserimpuls-Bearbeitung und die Feststellung des Bearbeitungszustands werden unter den festgelegten Bedingungen wiederholt.
Schritt 9: Wenn im Ergebnis der Feststellung in Schritt 7 festgestellt ist, dass das Werkstück den ersten erwünschten Bearbeitungszustand erreicht hat und dass die in dem Schritt 6 gezählte Anzahl der Bearbeitungs-Laserimpulse die Anzahl der in Schritt 1 eingestellten Ausgabeimpulse erreicht hat, wird der momentane Bearbeitungszustand festgestellt. Die Feststellung ist davon abhängig, ob ein erwünschter zweiter Bearbeitungszustand erreicht wurde oder nicht.
Im Ergebnis der Feststellung wird, wenn der zweite erwünschte Bearbeitungszustand erreicht wurde, die Laserbearbeitung beendet.
Schritt 10: Wenn der erste erwünschte Bearbeitungszustand oder der zweite erwünschte Bearbeitungszustand, wie in Schritt 7 oder 9 festgestellt, erreicht wurde, wird die Laserbearbeitung beendet.
Infolgedessen werden gemäß dem Ausführungsbeispiel durch das Beenden des Prozesses, wenn das Werkstück den erwünschten Bearbeitungszustand erreicht hat, bevor die Anzahl von Malen der Laserbearbeitung die eingestellte Anzahl von Laser-Impulsausgaben erreicht hat, Löcher hoher Qualität bei hoher Ausbeute gebohrt und die Maschinenzykluszeit wird verkürzt.
Hierbei ist beim Vergleichen des ersten erwünschten Bearbeitungszustands und des zweiten erwünschten Bearbeitungszustands der erste erwünschte Bearbeitungszustand fortgeschrittener als der zweite erwünschte Bearbeitungszustand. Der erste erwünschte Bearbeitungszustand wird in einem Zustand, der geringer als die zulässige Obergrenze der Bearbeitung ist, eingestellt und der zweite erwünschte Bearbeitungszustand wird in einem Zustand, der höher als die zulässige Untergrenze der Bearbeitung ist, eingestellt.
Schritt 11: Wenn das Feststellungsergebnis in dem Schritt 9 ist, dass der zweite erwünschte Bearbeitungszustand nicht erreicht wurde, wird das Loch als ein Bearbeitungsfehler weiterverarbeitet.
Die 9 ist eine Skizze, die das Verfahren zum Erfassen des Bearbeitungszustands des Werkstücks und das Laserbearbeitungsverfahren zeigt.
In der das Ausführungsbeispiel zeigenden 9 sind die Referenznummern 101 bis 111 und 113 dieselben wie in der 2, die sich auf das Ausführungsbeispiel 1 bezieht, weshalb die Beschreibung dieser ausgelassen wird.
Die Referenznummer 211 ist eine Einstelleinheit zum Einstellen eines ersten Bearbeitungs-Bezugswertes und die Referenznummer 212 ist eine Einstelleinheit zum Einstellen eines zweiten Bearbeitungs-Bezugswertes. In der Feststelleinheit 111 zum Feststellen des Bearbeitungszustands werden der in der Einstelleinheit zum Einstellen des ersten Bearbeitungs-Bezugswertes 211 voreingestellte erste Bearbeitungs-Bezugswert und das von dem Detektor zum Erfassen des Bearbeitungszustands gesendete Normalisierungssignal verglichen und der Impuls-Bearbeitungszustand wird festgestellt.
In Bezug auf den Bearbeitungs-Bezugswert aus dem Verhältnis zwischen dem Normalisierungswert und dem in das Werkstück gebohrten Loch, d. h., dem freigelegten Bereich der leitfähigen Schicht 105b, ist der Normalisierungswert höher, wenn der Bereich der leitfähigen Schicht 105b breiter ist. Dementsprechend wird der dem erwünschten Loch entsprechende Normalisierungswert eingestellt. Wenn dieser Bezugswert überschritten wird, wird festgestellt, dass das Loch größer als das erwünschte Loch ist. Wenn dieser Bezugswert unterschritten wird, wird festgestellt, dass das Loch die Größe des er wünschten Loches nicht erreicht hat. Derartige Feststellungen werden an die Steuerung 102 gesendet.
Wenn das erwünschte Loch erreicht wurde, beendet die Steuerung 102 die Impulsbearbeitung selbst dann, wenn die Anzahl von Malen der Laserbearbeitung nicht den in der Einstelleinheit 101 eingestellten Wert erreicht hat.
Infolgedessen werden gemäß diesem Ausführungsbeispiel durch das Beenden des Prozesses, wenn das Werkstück den erwünschten Bearbeitungszustand erreicht hat, bevor die Anzahl von Malen der Laserbearbeitung die eingestellte Anzahl von Laserausgaben erreicht hat, Löcher hoher Qualität bei hoher Ausbeute gebohrt und die Maschinenzykluszeit wird verkürzt.
Wenn im Gegensatz dazu das erwünschte Loch nicht erreicht wurde, wird die Laserbearbeitung fortgesetzt. Die Laserbearbeitung und die Feststellung des Bearbeitungszustands werden bis zu der in der Einstelleinheit 101 eingestellten Anzahl von Ausgabeimpulsen wiederholt.
Die Steuerung 102 hat eine Funktion des Zählens der Anzahl von Impulsen der Laserbearbeitung und hat außerdem eine Funktion (nicht gezeigt) des Vergleichens mit der in der Einstelleinheit 101 eingestellten Anzahl von Ausgabeimpulsen. Die Feststelleinheit 111 zum Feststellen des Bearbeitungszustands stellt den Impuls-Bearbeitungszustand durch das vorläufige Vergleichen des Bezugswertes, der in der Einstelleinheit 211 zum Einstellen des ersten Bearbeitungs-Bezugswertes eingestellt ist, mit dem von dem Detektor 110 zum Erfassen des Bearbeitungszustands gesendeten Normalisierungssignal fest und stellt außerdem den Impuls-Bearbeitungszustand durch das vorläufige Vergleichen des Bezugswertes, der in der Einstelleinheit 212 zum Einstellen des zweiten Bearbeitungs-Bezugswertes eingestellt ist, mit dem von dem Detektor 110 zum Erfassen des Bearbeitungszustands gesendeten Normalisierungssignal fest. Dieses Feststellungsergebnis wird bei jeder einzelnen Impuls-Laserbearbeitung an die Steuerung 102 gesendet.
Im Ergebnis wird festgestellt, wann die Anzahl der Laser-Bearbeitungsvorgänge die Anzahl der in der Einstelleinheit 101 eingestellten Ausgangsimpulse (den Schlussimpuls) erreicht hat. Das bedeutet, dass nach dem letzten Laserimpuls der in der Einstelleinheit 212 zum Einstellen des zweiten Bearbeitungs-Bezugswertes eingestellte Bezugswert und das von dem Detektor 110 zum Erfassen des Bearbeitungszustands gesendete Normalisierungssignal verglichen werden und dass das Bearbeiten beendet wird, wenn festgestellt ist, dass der zweite erwünschte Bearbeitungszustand erreicht wurde. Wenn der erwünschte Bearbeitungszustand nicht erreicht wurde, wird dies als ein Fehler festgestellt.
Das Verhältnis des ersten erwünschten Bearbeitungszustands zu dem zweiten erwünschten Bearbeitungszustand ist wie oben beschrieben.
Die Fehlerverarbeitungseinheit ist vorgesehen, um das Werkstück, das den erwünschten Bearbeitungszustand nicht erreicht, zu verwerten und die nächste Impulsbearbeitung zu starten. Ebenso kann die Position durch das Speichern der Koordinaten des impulsgebohrten Loches, das nicht den erwünschten Impulsbearbeitungszustand erreicht, später bearbeitet werden oder in einem späteren Vorgang verworfen werden.
Diese Bearbeitung ist in der Einstelleinheit 101 eingestellt, wenn jedoch die für die Bearbeitung des Werkstücks erforderlichen Laser-Energiebedingungen, wie die Laserausgabe pro 1 Impuls, die Impulsbreite und das Impulsintervall, die in der Einstelleinheit 101 einzustellen sind, bei jedem Ausgabeimpuls identisch sind, ist es nicht erforderlich, den auftreffenden Laserstrahl 106 durch den Laserstrahl-Detektor 108 zu erfassen. Dieser Punkt ist derselbe wie der in dem Ausführungsbeispiel 1 erklärte und erneutes Beschreiben wird ausgelassen.
Durch ein solches Vorgehen kann die Isolationsschicht des Werkstücks so genau wie erwünscht bearbeitet werden.
Das Laserbearbeitungsverfahren dieses Ausführungsbeispiels ist damit beschrieben und die Laser-Ausgabeeinheit 103, das optische System 104 und der Laserstrahl-Detektor 108 der Anordnung des Ausführungsbeispiels sind dieselben wie in dem Ausführungsbeispiel 1 der Erfindung.
In diesem Ausführungsbeispiel, wie auch im Ausführungsbeispiel 1, ist der Laseroszillator ein Impuls-Laseroszillator, jedoch kann in Abhängigkeit von dem Werkstück ein Lasertyp mit kontinuierlicher Wellenlänge verwendet werden. In einem solchen Fall können die Laser-Energiebedingung und die Ausgabezeitbegrenzungsstufe im Voraus eingestellt werden.
In diesem Ausführungsbeispiel werden Galvanometerspiegel als Scanspiegel verwendet, jedoch können gleichartige Effekte unter Verwendung von Polygonalspiegeln, akustooptischen Elementen, elektrooptischen Elementen, Hologrammscannern und anderen Elementen erreicht werden.
In diesem Ausführungsbeispiel ist die Fokussierungslinse 60 für die Bearbeitung eine fθ-Linse, jedoch können die gleichen Effekte dadurch erreicht werden, dass das optische System eine Vielzahl von Einzellinsen oder Fresnel-Linsen kombiniert.
Ausführungsbeispiel 3
Im Folgenden Bezug nehmend auf die Zeichnungen, wird das Ausführungsbeispiel 3 der Erfindung detailliert beschrieben. Die 10 ist ein Diagramm, das den Bearbeitungsablauf des Laserbearbeitungsverfahrens des Ausführungsbeispiels zeigt.
Schritt 41: Die erste Anzahl der Laser-Ausgabeimpulse wird eingestellt. Schritt 42: Die zweite Anzahl der Laser-Ausgabeimpulse wird eingestellt.
Schritt 43: Die für die Bearbeitung des Werkstücks erforderlichen Energiebedingungen, wie zum Beispiel Impulsbreite und Pulsintervall pro 1 Ausgabeimpuls, und der Pulsintervall werden eingestellt. Die hierbei eingestellten Laser-Energiebedingung und die Anzahl von Laser-Ausgabeimpulsen sind die Bedingungen zum sicheren Bearbeiten des Werkstücks.
Beispielsweise wird die Energie pro 1 Laserimpuls auf 10 mJ eingestellt und die Anzahl von Ausgangsimpulsen ist 3. Ebenso kann die Energie in jedem einzelnen Laserimpuls geändert werden, wie zum Beispiel 2 Ausgangsimpulse von 10 mJ oder 2 Ausgangsimpulse von 5 mJ.
Schritt 44: Vor der Ausführung der Laserbearbeitung wird der Zähler auf 0 gesetzt. Der Zähler hat die Funktion, die Anzahl der Impulse der Laserbearbeitung zu zählen.
Schritt 45: Unter den in dem Schritt 43 eingestellten Energiebedingungen bestrahlt ein Laserimpuls das Werkstück und die Laserbearbeitung wird durch Bestrahlen ausgeführt.
Schritt 46: Die Anzahl der zu dem Werkstück gestrahlten Laserimpulse wird gezählt.
Schritt 47: Das Erreichen der in Schritt 42 eingestellten zweiten Anzahl von Laser-Impulsausgaben wird festgestellt.
Schritt 48: Der Bearbeitungszustand des Werkstücks durch Laserbearbeitung in dem Schritt 45 wird erfasst.
Schritt 49: Im Erfassungsergebnis des Bearbeitungszustands des Werkstücks im Schritt 48 wird festgestellt, ob das Werkstück einen vorgegebenen erwünschten Bearbeitungszustand erreicht hat oder nicht. Wenn im Ergebnis der Feststellung der erwünschte Bearbeitungszustand festgestellt wird, wird die Laserbearbeitung beendet.
Schritt 50: Wenn im Ergebnis der Feststellung in Schritt 49 festgestellt ist, dass der erwünschte Bearbeitungszustand nicht erreicht wurde, werden die Anzahl der in Schritt 41 eingestellten Laserimpulse und die Anzahl der in Schritt 46 gezählten Laserstrahl-Bearbeitungsimpulse verglichen. Wenn das Ergebnis des Vergleichens ist, dass die Anzahl der in Schritt 41 eingestellten Ausgabeimpulse nicht erreicht wurde, geht der Ablauf zu dem Schritt 45 zurück. Die Laserimpuls-Bearbeitung und die Feststellung des Bearbeitungszustands werden unter den festgelegten Bedingungen wiederholt.
Schritt 52: Wenn der erwünschte Bearbeitungszustand erreicht wurde, wie in dem Schritt 49 festgestellt, wird die Laserbearbeitung beendet.
Infolgedessen werden gemäß dem Ausführungsbeispiel durch das Beenden des Prozesses, wenn das Werkstück den erwünschten Bearbeitungszustand erreicht hat, bevor die Anzahl von Malen der Laserbearbeitung die eingestellte Anzahl von Laser- Impulsausgaben erreicht hat, Löcher hoher Qualität bei hoher Ausbeute gebohrt und die Maschinenzykluszeit wird verkürzt.
Schritt 53: Wenn in dem Schritt 49 festgestellt wurde, dass der erwünschte Bearbeitungszustand noch nicht erreicht ist und die in Schritt 50 gezählte Anzahl der Bearbeitungs-Laserimpulse die Anzahl der in Schritt 41 eingestellten Ausgabeimpulse erreicht hat, wird das Loch als ein Bearbeitungsfehler weiterverarbeitet.
Hierbei wird der erwünschte Bearbeitungszustand etwa zwischen dem Zustand geringer als die zulässige Obergrenze der Bearbeitung und dem Zustand höher als die zulässige Untergrenze der Bearbeitung eingestellt.
Im Folgenden werden das Erfassungsverfahren des Bearbeitungszustands des Werkstücks und das Laserbearbeitungsverfahren beschrieben.
Die 11 ist eine Skizze, die das Verfahren zum Erfassen des Bearbeitungszustands des Werkstücks und das Laserbearbeitungsverfahren zeigt.
In der das Ausführungsbeispiel zeigenden 11 sind die Referenznummern 102 bis 113 dieselben wie in der 2, die sich auf das Ausführungsbeispiel 1 bezieht, und die Beschreibung dieser wird deshalb ausgelassen.
Die Referenznummer 201 ist eine erste Einstelleinheit zum Einstellen der ersten Anzahl von Laser-Ausgabeimpulsen und die Referenznummer 202 ist eine zweite Einstelleinheit zum Einstellen der zweiten Anzahl von Laser-Ausgabeimpulsen.
In dieser Anordnung wird im Folgenden der Ablauf dieses Erfassungsverfahrens detailliert beschrieben.
Zuerst stellt die erste Einstelleinheit 201 die für die Bearbeitung des Werkstücks erforderlichen Laser-Energiebedingungen, wie zum Beispiel Impulsbreite und Pulsintervall pro 1 Ausgabeimpuls, und den Pulsintervall und die Anzahl der Laser-Ausgabeimpulse ein. Die hierbei eingestellte Laser-Energiebedingung und die Anzahl von Laser-Ausgabeimpulsen sind die Bedingungen zum sicheren Bearbeiten des Werkstücks.
Als Nächstes stellt die zweite Einstelleinheit 202 die für die Bearbeitung des Werkstücks erforderlichen Laser-Energiebedingungen, wie zum Beispiel Impulsbreite und Pulsintervall pro 1 Ausgabeimpuls, und den Pulsintervall und die Anzahl der Laser-Ausgabeimpulse ein. Die hierbei eingestellte Laser-Energiebedingung und die Anzahl von Laser-Ausgabeimpulsen sind die Bedingungen zum sicheren Bearbeiten des Werkstücks, wie zum Beispiel einer Leiterplatte, so dass das Werkstück beginnt, den erwünschten Bearbeitungszustand zu erreichen, d. h., der freigelegte Bereich der leitfähigen Schicht unter der Isolationsschicht beginnt, den erwünschten Bereich zu erreichen.
Die Steuerung 102 steuert die Laser-Ausgabeeinheit 103 zuerst durch die zweite Einstelleinheit 202. Zu diesem Zeitpunkt sind der Betrieb des Detektors 110 zum Erfassen des Bearbeitungszustands und der Betrieb der Feststelleinheit 111 zum Feststellen des Bearbeitungszustands eingestellt. Von der letzten Laser-Impulsausgabe, der in der weiten Einstelleinheit 202 eingestellten Anzahl von Ausgaben, an, werden der Detektor 110 zum Erfassen des Bearbeitungszustands und die Feststelleinheit 111 zum Feststellen des Bearbeitungszustands in Betrieb gesetzt. Danach ist der Betrieb der Laserbearbeitung bis zu der Anzahl der in der ersten Einstelleinheit 201 eingestellten Laser-Impulsausgaben derselbe wie das Erfassungsverfahren und das Bearbeitungsverfahren des Ausführungsbeispiels 2 dieser Erfindung.
Infolgedessen werden gemäß dem Ausführungsbeispiel durch das Beenden des Prozesses, wenn das Werkstück den erwünschten Bearbeitungszustand erreicht hat, bevor die Anzahl von Malen der Laserbearbeitung die eingestellte Anzahl von Laser-Impulsausgaben erreicht hat, Löcher hoher Qualität bei hoher Ausbeute gebohrt und die Maschinenzykluszeit wird verkürzt.
Diese Bearbeitung ist in der ersten Einstelleinheit 201 und in der zweiten Einstelleinheit 202 eingestellt, wenn jedoch die für die Bearbeitung des Werkstücks erforderlichen Laser-Energiebedingungen, wie die Laserausgabe pro 1 Impuls, die Impulsbreite und das Impulsintervall bei jedem Ausgabeimpuls identisch sind, ist es nicht erforderlich, den auftreffenden Laserstrahl 106 durch den Laserstrahl-Detektor 108 zu erfassen. Dieser Punkt ist derselbe wie der in dem Ausführungsbeispiel 1 erklärte und erneutes Beschreiben wird ausgelassen.
Durch ein solches Vorgehen kann die Isolationsschicht des Werkstücks so genau wie erwünscht bearbeitet werden.
Das Laserbearbeitungsverfahren dieses Ausführungsbeispiels ist damit beschrieben und die Laser-Ausgabeeinheit 103, das optische System 104 und der Laserstrahl-Detektor 108 der Anordnung des Ausführungsbeispiels sind dieselben wie in dem Ausführungsbeispiel 1 der Erfindung.
In diesem Ausführungsbeispiel, wie auch im Ausführungsbeispiel 1, ist der Laseroszillator ein Impuls-Laseroszillator, jedoch kann in Abhängigkeit von dem Werkstück ein Lasertyp mit kontinuierlicher Wellenlänge verwendet werden. In einem solchen Fall können die Laser-Energiebedingung und die Ausgabezeitbegrenzungsstufe im Voraus eingestellt werden.
In diesem Ausführungsbeispiel werden Galvanometerspiegel als Scanspiegel verwendet, jedoch können gleichartige Effekte unter Verwendung von Polygonalspiegeln, akustooptischen Elementen, elektrooptischen Elementen, Hologrammscannern und anderen Elementen erreicht werden.
In diesem Ausführungsbeispiel ist die Fokussierungslinse 60 für die Bearbeitung eine fθ-Linse, jedoch können die gleichen Effekte dadurch erreicht werden, dass das optische System eine Vielzahl von Einzellinsen oder Fresnel-Linsen kombiniert.
Ausführungsbeispiel 4
Unter Bezugnahme auf die Zeichnungen wird im Folgenden das Ausführungsbeispiel 4 dieser Erfindung im Einzelnen beschrieben. Die 12 ist ein Diagramm, das den Bearbeitungsablauf des Laserbearbeitungsverfahrens des Ausführungsbeispiels zeigt.
In der dieses Ausführungsbeispiel zeigenden 12 sind die Schritte 41 bis 48 und 53 dieselben wie die in der 10 in Bezug auf das Ausführungsbeispiel 3 beschriebenen und eine Erklärung dieser wird deshalb ausgelassen. Im Folgenden werden die Charakteristika dieses Ausführungsbeispiels beschrieben.
Schritt 49: Im Erfassungsergebnis des Bearbeitungszustands des Werkstücks im Schritt 48 wird festgestellt, ob das Werkstück einen vorgegebenen erwünschten Bearbeitungszustand erreicht hat oder nicht. Wenn im Ergebnis der Feststellung der erwünschte Bearbeitungszustand festgestellt wird, wird die Laserbearbeitung beendet.
Wenn der erste erwünschte Bearbeitungszustand nicht erreicht wird, wird die Laserbearbeitung unter den in Schritt 41 eingestellten Bedingungen fortgesetzt und der Bearbeitungszustand des Werkstücks wird bei jedem einzelnen Impuls der Laserbearbeitung erfasst, um festzustellen, ob das Werkstück den ersten erwünschtenbearbeitunsgzustand erreicht hat oder nicht.
Schritt 50: Die Anzahl der in Schritt 41 eingestellten Ausgabeimpulse und die Anzahl der in Schritt 46 gezählten Laserstrahl-Bearbeitungsimpulse werden verglichen, wenn das Ergebnis der Feststellung in dem Schritt 49 ist, dass der erste erwünschte Bearbeitungszustand nicht erreicht wurde. Wenn das Ergebnis des Vergleichens ist, dass die Anzahl der in Schritt 41 eingestellten Ausgabeimpulse nicht erreicht wurde, geht der Ablauf zu dem Schritt 45 zurück. Die Laserimpuls-Bearbeitung, die Feststellung des Bearbeitungszustands und das Zählen der Anzahl der Bearbeitungs-Laserimpulse werden unter den festgelegten Bedingungen wiederholt.
Schritt 51: Wenn das Ergebnis der Feststellung in dem Schritt 49 ist, dass das Werkstück den ersten erwünschten Bearbeitungszustand nicht erreicht hat und die Anzahl von in dem Schritt 50 gezählten Bearbeitungs-Laserimpulsen die in dem Schritt 41 eingestellte Anzahl von Ausgabeimpulsen erreicht hat, wird der momentane Bearbeitungszustand festgestellt. Die Feststellung ist davon abhängig, ob ein erwünschter zweiter Bearbeitungszustand erreicht wurde oder nicht. Im Ergebnis der Feststellung wird, wenn der zweite erwünschte Bearbeitungszustand erreicht wird, die Laserbearbeitung beendet.
Schritt 52: Wenn der erste erwünschte Bearbeitungszustand oder der zweite erwünschte Bearbeitungszustand, wie in dem Schritt 49 und 51 festgestellt, erreicht werden, wird die Laserbearbeitung beendet.
Infolgedessen werden gemäß dem Ausführungsbeispiel durch das Beenden des Prozesses, wenn das Werkstück den erwünschten Bearbeitungszustand erreicht hat, bevor die Anzahl von Malen der Laserbearbeitung die eingestellte Anzahl von Laser-Impulsausgaben erreicht hat, Löcher hoher Qualität bei hoher Ausbeute gebohrt und die Maschinenzykluszeit wird verkürzt.
Hierbei ist beim Vergleichen des ersten erwünschten Bearbeitungszustands und des zweiten erwünschten Bearbeitungszustands der erste erwünschte Bearbeitungszustand fortgeschrittener als der zweite erwünschte Bearbeitungszustand. Der erste erwünschte Bearbeitungszustand wird in einem Zustand, der geringer als die zulässige Obergrenze der Bearbeitung ist, eingestellt und der zweite erwünschte Bearbeitungszustand wird in einem Zustand, der höher als die zulässige Untergrenze der Bearbeitung ist, eingestellt.
Die 13 ist eine Skizze, die das Verfahren zum Erfassen des Bearbeitungszustands des Werkstücks und das Laserbearbeitungsverfahren zeigt.
In der dieses Ausführungsbeispiel zeigenden 13 sind die Referenznummern 102 bis 110, 113, 201 und 202 dieselben wie in der 10, die sich auf das Ausführungsbeispiel 3 bezieht, und die Beschreibung dieser wird deshalb ausgelassen.
Die 13 ist gleichartig der 11 und zeigt schematisch das Erfassungsverfahren des Bearbeitungszustands des Werkstücks, wobei die Einstelleinheit 112 zum Einstellen des Bearbeitungs-Bezugswertes durch eine Einstelleinheit 211 zum Einstellen eines ersten Bearbeitungs-Bezugswertes und durch die Einstelleinheit 212 zum Einstellen eines zweiten Bearbeitungs-Bezugswertes ersetzt ist.
In dieser Anordnung wird im Folgenden der Ablauf des Erfassungsverfahrens detailliert beschrieben.
Bis zur ersten Einstelleinheit 201 ist der Betrieb der Laserbearbeitung derselbe wie das Erfassungsverfahren des Bearbeitungszustands in dem Ausführungsbeispiel 3.
Gemäß diesem Ausführungsbeispiel werden durch das Beenden des Prozesses, wenn das Werkstück den erwünschten Bearbeitungszustand erreicht hat, bevor die Anzahl von Malen der Laserbearbeitung die eingestellte Anzahl von Laser-Impulsausgaben erreicht hat, Löcher hoher Qualität bei hoher Ausbeute gebohrt und die Maschinenzykluszeit wird verkürzt.
Die Steuerung 102 hat eine Funktion des Zählens der Anzahl von Impulsen der Laserbearbeitung und hat außerdem eine Funktion (nicht gezeigt) des Vergleichens mit der in der ersten Einstelleinheit 201 eingestellten Anzahl von Ausgabeimpulsen. Die Feststelleinheit 111 zum Feststellen des Bearbeitungszustands stellt den Impuls-Bearbeitungszustand durch das vorläufige Vergleichen des Bezugswertes, der in der ersten Einstelleinheit 211 zum Einstellen des Bearbeitungs-Bezugswertes eingestellt ist, mit dem von dem Detektor 110 zum Erfassen des Bearbeitungszustands gesendeten Normalisierungssignal fest und stellt außerdem den Impuls-Bearbeitungszustand durch das vorläufige Vergleichen des Bezugswertes, der in der zweiten Einstelleinheit 212 zum Einstellen des zweiten Bearbeitungs-Bezugswertes eingestellt ist, mit dem von dem Detektor 110 zum Erfassen des Bearbeitungszustands gesendeten Normalisierungssignal fest. Dieses Feststellungsergebnis wird bei jeder einzelnen Impuls-Laserbearbeitung an die Steuerung 102 gesendet. Im Ergebnis wird festgestellt, wann die Anzahl der Laser-Bearbeitungsvorgänge die Anzahl der in der ersten Einstelleinheit 201 eingestellten Ausgabeimpulse erreicht hat. Das bedeutet, dass der in der zweiten Einstelleinheit zum Einstellen des zweiten Bearbeitungs-Bezugswertes 212 eingestellte Bezugswert und das von dem Detektor 110 zum Erfassen des Bearbeitungszustands gesendete Normalisierungssignal verglichen werden und dass das Bearbeiten beendet wird, wenn festgestellt ist, dass der zweite erwünschte Bearbeitungszustand erreicht wurde. Wenn der erwünschte Bearbeitungszustand nicht erreicht wurde, wird dies als ein Fehler festgestellt.
Diese Bearbeitung ist in der ersten Einstelleinheit 201 und in der zweiten Einstelleinheit 202 eingestellt, wenn jedoch die für die Bearbeitung des Werkstücks erforderlichen Laser-Energiebedingungen, wie die Laserausgabe pro 1 Impuls, die Impulsbreite und das Impulsintervall, die in der Einstelleinheit 101 einzustellen sind, bei jedem Ausgabeimpuls identisch sind, ist es nicht erforderlich, den auftreffenden Laserstrahl 106 durch den Laserstrahl-Detektor 108 zu erfassen. Dieser Punkt ist derselbe wie der in dem Ausführungsbeispiel 1 erklärte und erneutes Beschreiben wird ausgelassen.
Durch ein solches Vorgehen kann die Isolationsschicht des Werkstücks so genau wie erwünscht bearbeitet werden.
Das Laserbearbeitungsverfahren dieses Ausführungsbeispiels ist damit beschrieben und die Laser-Ausgabeeinheit 103, das optische System 104 und der Laserstrahl-Detektor 108 der Anordnung des Ausführungsbeispiels sind dieselben wie in dem Ausführungsbeispiel 1 der Erfindung.
In diesem Ausführungsbeispiel, wie auch im Ausführungsbeispiel 1, ist der Laseroszillator ein Impuls-Laseroszillator, jedoch kann in Abhängigkeit von dem Werkstück ein Lasertyp mit kontinuierlicher Wellenlänge verwendet werden. In einem solchen Fall können die Laser-Energiebedingung und die Ausgabezeitbegrenzungsstufe im Voraus eingestellt werden.
In diesem Ausführungsbeispiel werden Galvanometerspiegel als Scanspiegel verwendet, jedoch können gleichartige Effekte unter Verwendung von Polygonalspiegeln, akustooptischen Elementen, elektrooptischen Elementen, Hologrammscannern und anderen Elementen erreicht werden.
In diesem Ausführungsbeispiel ist die Fokussierungslinse 60 für die Bearbeitung eine fθ-Linse, jedoch können die gleichen Effekte dadurch erreicht werden, dass das optische System eine Vielzahl von Einzellinsen oder Fresnel-Linsen kombiniert.
Ausführungsbeispiel 5
Wenn der Laserstrahl, in dem Fall, dass der zentrale Teil des Bearbeitungsbereichs durch einen Scanspiegel bearbeitet wird, zur Bearbeitung durch eine Fokussierungslinse hindurchgeht, wird er vertikal zu dem Bearbeitungsobjekt gestrahlt. Bei der Bearbeitung des peripheren Teils wird der Laserstrahl jedoch nicht vertikal zu dem Bearbeitungsobjekt gestrahlt und der von dem Werkstück reflektierte Laserstrahl kann von den dazwischen liegenden optischen Systemteilen versetzt werden oder kann zu den Befestigungsteilen der optischen Teile gestrahlt werden und der von dem Werkstück reflektierte Laserstrahl kann auf dem Weg gestreut werden und ein Teil des reflektierten Strahls kann den Detektor für den reflektierten Strahl nicht erreichen. Im Ergebnis ist die Erfas sung des reflektierten Strahls fehlerhaft, wodurch die Genauigkeit der Feststellung des Bearbeitungszustands der gebohrten Löcher verringert wird.
Ebenso kann, wenn der Tisch, auf dem das Werkstück befestigt ist, schräg ist, ein Teil des von dem Werkstück reflektierten Strahls nicht zu dem Detektor zum Erfassen des Laserstrahls zurückkehren. Im Ergebnis wird der reflektierte Strahl nicht genau erfasst und die Genauigkeit der Feststellung des Bearbeitungszustands der gebohrten Löcher wird vermindert.
Wenn der Laserstrahl, in dem Fall, dass der zentrale Teil des Bearbeitungsbereichs durch einen Scanspiegel bearbeitet wird, zur Bearbeitung durch eine Fokussierungslinse hindurchgeht, wird er vertikal zu dem Bearbeitungsobjekt ausgestrahlt. Bei der Bearbeitung des peripheren Teils wird der Laserstrahl jedoch nicht vertikal zu dem Bearbeitungsobjekt ausgestrahlt und der von dem Werkstück reflektierte Laserstrahl kann von den dazwischen liegenden optischen Systemteilen versetzt werden oder kann zu den Befestigungsteilen der optischen Teile gestrahlt werden und der von dem Werkstück reflektierte Laserstrahl kann auf dem Weg gestreut werden und ein Teil des reflektierten Strahls kann den Detektor für den reflektierten Strahl nicht erreichen. Im Ergebnis ist die Erfassung des reflektierten Strahls fehlerhaft, wodurch die Genauigkeit der Feststellung des Bearbeitungszustands der gebohrten Löcher verringert wird.
Ebenso kann, wenn der Tisch, auf dem das Werkstück befestigt ist, schräg ist, der Teil des von dem Werkstück reflektierten Strahls nicht zu dem Detektor für den Laserstrahl zurückkehren. Im Ergebnis wird der reflektierte Strahl nicht genau erfasst und die Genauigkeit der Feststellung des Bearbeitungszustands der gebohrten Löcher wird vermindert.
In Bezug auf die obigen Probleme ist es eine Aufgabe des Ausführungsbeispiels 5 der Erfindung, ein Erfassungsverfahren des Bearbeitungszustands zum Bohren von Löchern hoher Qualität bereitzustellen und ein Bearbeitungsverfahren, das den von dem Werkstück reflektierten Laserstrahl durch einen Detektor erfassen kann, das Intensitätssignal von dem erfassten Laserstrahl korrigieren kann, die Intensität des von dem Werkstück reflektierten Laserstrahls genau berechnen kann und den Bearbeitungszustand der gebohrten Löcher genau erfassen kann, bereitzustellen.
Im Folgenden wird das Ausführungsbeispiel 5 der Erfindung unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen ausführlich beschrieben.
Die dieses Ausführungsbeispiel zeigende 14 ist die Anordnung der das Ausführungsbeispiel 1 zeigenden 2, der eine Verteilungstabelle 120 für den reflektierten Strahl, eine Berechnungseinrichtung 121 für die Intensität des reflektierten Strahls und ein Betriebsprozessor 122 hinzugefügt sind.
In dieser Anordnung werden im Folgenden das Erfassungsverfahren für den Bearbeitungszustand und das Bearbeitungsverfahren des Ausführungsbeispiels detailliert beschrieben.
In der das Ausführungsbeispiel zeigenden 14 sind die Einheiten 101 bis 113 dieselben wie die in Zusammenhang mit der 2, die sich auf das erste Ausführungsbeispiel bezieht, erklärten und deshalb wird die Beschreibung dieser ausgelassen.
In der 14 ist die Referenznummer 120 eine Verteilungstabelle für den reflektierten Strahl, die den Anteil des reflektierten Strahls des von dem Werkstück reflektierten Laserstrahls 107, der zu dem im dem Laserstrahl-Detektor 108 gebildeten Detektor zum Erfassen des reflektierten Strahls zurückkehrt, entsprechend der Bearbeitungsposition des Werkstücks speichert. Die Referenznummer 121 ist eine Berechnungseinheit für die Intensität des reflektierten Strahls und die Referenznummer 122 ist ein Betriebsprozessor. Diese Verteilungstabelle 120 für den reflektierten Strahl wird für Korrekturen bei der Berechnung der reflektierten Strahlintensität verwendet. Die Referenznummer 130 ist ein bewegbarer Mechanismus zum Befestigen und zum Bewegen des Werkstücks 105.
Im Folgenden wird die Notwendigkeit der Korrektur erklärt. Das Werkstück, wie zum Beispiel eine Leiterplatte, hat eine Vielzahl von Bearbeitungspunkten zum Abtragen der Isolationsschicht. Wenn das Bearbeiten eines Punktes erfolgt ist, muss ein nächster Punkt bearbeitet werden.
Für dieses Verfahren wird das Werkstück zuerst auf einer bewegbaren Struktur (beispielsweise auf dem in der 14 gezeigten bewegbaren Mechanismus 130) fixiert und diese bewegbare Struktur wird auf eine bestimmte Position bewegt. In diesem Fall ist ein optisches System 104 vorhanden, das immer denselben Laserstrahl auf demselben optischen Weg in derselben Länge von der Laser-Ausgabeeinheit zu dem Bearbeitungspunkt des Werkstücks 105 führt.
Das bedeutet, solange sich der optische Weg nicht ändert, ist generell keine Korrektur erforderlich. Es bedeutet, dass die Ausgabe der Laser-Ausgabeeinheit nicht geändert wird und dass der bewegbare Mechanismus vertikal zu dem Laserstrahl gehalten wird.
Bei einem anderen Verfahren wird das optische System zum Führen des Laserstrahls innerhalb einer bestimmten Bereichsweite angeordnet und auf eine vorgegebene Position innerhalb des Mechanismus bewegt, ohne das Werkstück zu bewegen. Dies ist das Verfahren des Bewegens der optischen Teile, die das optische System 104 zum Führen des Laserstrahls von der Laser-Ausgabeeinheit zu dem Bearbeitungspunkt des Werkstücks bilden, bei dem der optische Weg variiert und die optische Weglänge unterschiedlich ist. Deshalb kann eintreten, dass der von dem Werkstück 105 reflektierte Laserstrahl 107 nicht zu dem Laserstrahl-Detektor 108 zurückkehrt, wenn die durch die leitfähige Schicht 105b des Werkstücks reflektierte Strahlmenge teilweise streut.
In einem solchen Fall wird vorübergehend die Rückkehrrate des reflektierten Laserstrahls 107, die von der Impuls-Bearbeitungsposition des Werkstücks 105 abhängig ist, in der Tabelle angefertigt und die reflektierte Strahlintensität wird an den Koordinaten jeder Impuls-Bearbeitungsposition korrigiert.
Die Einzelheiten werden in der 14 erklärt. In der 14 ist die Referenzzahl 120 die Verteilungstabelle für den reflektierten Strahl, die die Rate des Strahls des von dem Werkstück reflektierten Laserstrahls 107, die zu dem Laserstrahl-Detektor 108 zurückkehrt, entsprechend den Koordinaten der Bearbeitungspositionen des Werkstücks speichert. Die Referenzzahl 121 ist die Berechnungseinheit für die Intensität des reflektierten Strahls zum Korrigieren des reflektierten Strahls aus den Daten der Verteilungstabelle 120 für den reflektierten Strahl, die entsprechend der Bearbeitungspositionsinformation von der Steuerung 102 und von dem Ausgang des Verstärkers 109 ausgegeben werden. Die Referenznummer 122 ist ein Betriebsprozessor der unter Verwendung des Ausgangssignals der Berechungseinheit 121 für die Intensität des reflektierten Strahls betrieben wird. Die Daten dieses Betriebsprozessors werden zu dem Detektor 110 zum Erfassen des Bearbeitungszustands gesendet. Diese Daten sind die korrigierten Daten.
Der Korrekturvorgang wird erklärt. Wenn der von dem Werkstück reflektierte Laserstrahl 107 nicht vollständig zu dem Laserstrahl-Detektor 108 zurückkehrt, wenn die durch die leitfähige Schicht 105b des Werkstücks reflektierte Strahlmenge teilweise streut, wird die Rückkehrrate des reflektierten Laserstrahls, die von der Impuls-Bearbeitungsposition des Werkstücks 105 abhängt, vorläufig in der Tabelle angefertigt. Anschließend wird die Intensität des reflektierten Strahls in den Koordinaten jeder Impuls-Bearbeitungsposition erfasst.
In Bezug auf die obigen Probleme ist es eine Aufgabe des Ausführungsbeispiels 5 der Erfindung, ein Erfassungsverfahren des Bearbeitungszustands zum Bohren von Löchern hoher Qualität bereitzustellen und ein Bearbeitungsverfahren, das den von dem Werkstück reflektierten Laserstrahl durch einen Detektor erfassen kann und das Intensitätssignal von dem erfassten Laser korrigiert, bereitzustellen. Wenn beispielsweise auf bestimmten Koordinaten Löcher gebohrt werden, werden, vorausgesetzt die Rückkehrrate des von den Koordinaten reflektierten Laserstrahls ist 80%, wenn das in dem Laserstrahl-Detektor 108 erfasste Signal 8 V ist, 8 V durch die Rückkehrrate des reflektierten Strahls geteilt (8/0,8) und das Erfassungssignal des reflektierten Strahls wird korrigiert, um 10 V zu sein.
Im Folgenden wird der Ablauf dieses Erfassungsverfahren gemäß der Anordnung mit einer solchen Korrekturfunktion für den reflektierten Strahl ausführlicher beschrieben.
Zuerst stellt die Einstelleinheit 101 die für die Bearbeitung des Werkstücks erforderliche Energiebedingung, wie zum Beispiel Impulsbreite und Pulsintervall pro 1 Impuls, und die Anzahl von Laser-Ausgabeimpulsen ein. Die hierbei eingestellte Laser-Energiebedingung und die Anzahl von Laser-Ausgabeimpulsen sind die Bedingungen zum sicheren Bearbeiten des Werkstücks. Als Nächstes werden diese Impuls-Bearbeitungsbedingungen zu der Steuerung 102 gesendet. Die Steuerung 102 zeigt an, dass die Impuls-Bearbeitungsbedingungen in der Ausgabeeinheit 103 ausgegeben werden. Die Laser-Ausgabeeinheit 103 gibt gemäß den Impuls-Bearbeitungsbedingungen der Einstelleinheit 101 den Laserstrahl 106 aus. Der Laserstrahl 106 wird durch das op tische System 104 in das Werkstück 105, wie zum Beispiel eine Leiterplatte, geleitet und ein Teil des Laserstrahls 106 wird in den Laserstrahl-Detektor 108 geführt und der in das Werkstück geleitete Laserstrahl bearbeitet die Isolationsschicht 105a des Werkstücks 105, wie zum Beispiel eine Leiterplatte, durch Impulse. Während die leitfähige Schicht 105b des Werkstücks 105 nicht freigelegt ist, wird der Laserstrahl in der Isolationsschicht absorbiert. Während die Impulsbearbeitung fortschreitet, wird die leitfähige Schicht 105b unter der Isolationsschicht freigelegt und gleichzeitig wird ein Teil des Laserstrahls zu dem Werkstück 105 zurückgestrahlt, d. h., der die leitfähige Schicht 105b erreichende Laserstrahl wird reflektiert, um der reflektierte Laserstrahl 107 zu sein, der auf dem optischen Weg umgekehrt verläuft. In einem dazwischen liegenden optischen System 104 wird der reflektierte Laserstrahl 107 getrennt und in den Laserstrahl-Detektor 108 geführt. In dem Laserstrahl-Detektor 108 wird der Laserstrahl, d. h. ein Teil des auftreffenden Laserstrahls 106 und ein Teil des reflektierten Laserstrahls 107, erfasst und ein Intensitätssignal des auftreffenden Strahls und ein Intensitätssignal des reflektierten Strahls werden in den Verstärker 109 gesendet.
Der Verstärker 109 verstärkt das Intensitätssignal des auftreffenden Strahls und das Intensitätssignal des reflektierten Strahls. Die Verstärkersignale werden in die Berechnungseinheit 121 für die reflektierte Strahlintensität gesendet. Die Berechnungseinheit 121 für die reflektierte Strahlintensität extrahiert die Rate des von dem bearbeiteten Werkstück 105 reflektierten Laserstrahls aus der Bearbeitungs-Positionsinformation des Werkstücks 105 aus der Steuerung 102 und die Daten, die in der Verteilungstabelle 120 für den reflektierten Strahl gespeichert sind. Beispielsweise speichert die Verteilungstabelle 120 für den reflektierten Strahl die Rückkehrrate des Strahls zu dem Detektor zum Erfassen des reflektierten Strahls bei jedem Abstand von 1 mm der Bearbeitungsposition des Werkstücks 105. Unter der Voraussetzung, dass die bearbeitete Position x = 2,5 mm und y = 1 mm ist, werden die Rückkehrrate des reflektierten Strahls von x = 2 mm und y = 1 mm, beispielsweise 0,99, und die Rückkehrrate von x = 3 mm und Y = 1 mm, beispielsweise 0,97, aus der Verteilungstabelle 120 für den reflektierten Strahl extrahiert und die beiden Punkte werden interpoliert.
Durch proportionale Interpolation ist die Rückkehrrate des reflektierten Strahls von x = 2,5 mm und y = 1 mm beispielsweise 0,98. Des Weiteren ist, wenn die Impulsamplitude des Ausgangs des Verstärkers 109 in Volt bereitgestellt wird, beispielsweise in dem Fall des Ausgangswertes von 3 (V), die Intensität des reflektierten Strahls genau nach der Reflexion von dem Mehrschichtsubstrat 3/0,98 (V) = 3,06 (V).
Anschließend wird diese Information in den Betriebsprozessor 122 gesendet und verarbeitet und das Ausgangssignal des Betriebsprozessors 122 wird zu dem Detektor 110 zum Erfassen des Bearbeitungszustands gesendet. Der Detektor 110 zum Erfassen des Bearbeitungszustands teilt das Intensitätssignal des reflektierten Strahls durch das Intensitätssignal des auftreffenden Strahls und erzeugt ein Normalisierungssignal.
In der Feststelleinheit 111 zum Feststellen des Bearbeitungszustands werden der in der Einstelleinheit 112 zum Einstellen des Bearbeitungs-Bezugswertes voreingestellte Bezugswert und das von dem Detektor 110 zum Erfassen des Bearbeitungszustands gesendete Normalisierungssignal verglichen und der Impuls-Bearbeitungszustand wird festgestellt.
Der Bearbeitungs-Bezugswert ist von dem Verhältnis zwischen dem Normalisierungswert und dem in das Werkstück gebohrten Loch abhängig, d. h. dem freigelegten Bereich der leitfähigen Schicht 105b, und deshalb ist der Normalisierungswert höher, wenn der Bereich der leitfähigen Schicht 105b breiter ist. Dementsprechend wird der dem erwünschten Loch entsprechende Normalisierungswert eingestellt. Wenn dieser Bezugswert überschritten wird, wird festgestellt, dass das Loch größer als das erwünschte Loch ist. Wenn dieser Bezugswert unterschritten wird, wird festgestellt, dass das Loch die Größe des erwünschten Loches nicht erreicht hat. Derartige Feststellungen werden an die Steuerung 102 gesendet.
Die Steuerung 102 beendet die Impuls-Bearbeitung, wenn das erwünschte Loch erreicht wurde, selbst dann, wenn die Anzahl der Laser-Bearbeitungsvorgänge nicht den in der Einstelleinheit 101 eingestellten Wert erreicht hat.
Infolgedessen ist gemäß diesem Ausführungsbeispiel der Bearbeitungszustand unabhängig von der Bearbeitungsposition des Werkstücks gleichförmig und darüber hinaus werden durch das Beenden des Prozesses, wenn das Werkstück den erwünschten Bearbeitungszustand erreicht hat, bevor die Anzahl von Malen der Laserbearbeitung die eingestellte Anzahl von Laser-Impulsausgaben erreicht hat, Löcher hoher Qualität bei hoher Ausbeute gebohrt und die Maschinenzykluszeit wird verkürzt.
Im Gegensatz dazu wird die Laserbearbeitung fortgesetzt, wenn das erwünschte Loch nicht erreicht wird. Die Laserbearbeitung und die Feststellung des Bearbeitungszustands werden bis zu der Anzahl der in der Einstelleinheit 101 eingestellten Ausgabeimpulse wiederholt.
Wenn die Anzahl der Bearbeitungs-Laserimpulse die Anzahl der in der Einstelleinheit 101 eingestellten Ausgabeimpulse erreicht hat, wird der Bearbeitungszustand zu diesem Zeitpunkt festgestellt.
Wenn durch die Feststelleinheit 111 zum Feststellen des Bearbeitungszustands festgestellt wurde, dass der erwünschte Bearbeitungszustand nicht erreicht ist, wird das Loch als ein Bearbeitungsfehler weiterverarbeitet.
Die Fehlerverarbeitungseinheit 113 verwirft das Werkstück, das den erwünschten Bearbeitungszustand nicht erreicht, und beginnt den nächsten Prozess. Ebenso kann die Position durch das Speichern der Koordinaten des impulsgebohrten Loches, das nicht den erwünschten Impulsbearbeitungszustand erreicht, später bearbeitet werden oder in einem späteren Vorgang verworfen werden.
Bei dieser Bearbeitung wird der von der Laser-Ausgabeeinheit 103 ausgegebene Laserstrahl 106 durch den Laserstrahl-Detektor 108 erfasst und in dem Laserstrahl-Detektor 108 werden der von dem Werkstück reflektierte Laserstrahl 106 und dieser reflektierte Laserstrahl 107 erfasst und ein Intensitätssignal des auftreffenden Strahls und ein Intensitätssignal des reflektierten Strahls werden in den Verstärker 109 gesendet. Der Verstärker 109 verstärkt diese Signale. Das verstärkte Signal des reflektierten Strahls wird in Abhängigkeit von der Bearbeitungsposition wie erforderlich korrigiert. Jedes Signal wird an den Detektor 110 zum Erfassen des Bearbeitungszustands gesendet. In dem Detektor 110 zum Erfassen des Bearbeitungszustands wird das Intensitätssignal des reflektierten Strahls durch das Intensitätssignal des auftreffenden Strahls geteilt und ein Normalisierungssignal wird erzeugt. Wenn jedoch die für die Bearbeitung des Werkstücks erforderlichen Laser-Energiebedingungen, wie die Laserausgabe pro 1 Impuls, die Impulsbreite und das Impulsintervall, die in der Einstelleinheit 101 einzustellen sind, bei jedem Ausgabeimpuls identisch sind, ist es nicht erforderlich, den auftreffenden Laserstrahl 106 durch den Laserstrahl-Detektor 108 zu erfassen. In diesem Fall wird nur der reflektierte Laserstrahl 107 durch den Laserstrahl-Detektor 108 erfasst und der Bezugswert wird in diesem Fall in der Einstelleinheit 112 zum Einstellen des Bearbeitungs-Bezugswertes voreingestellt, der Gegensatz in den Daten wird in der Feststelleinheit zum Feststellen des Bearbeitungszustands festgestellt und das Ergebnis wird an die Steuerung 102 gesendet.
Durch ein solches Vorgehen kann die Isolationsschicht des Werkstücks so genau wie erwünscht bearbeitet werden.
Das Laserbearbeitungsverfahren dieses Ausführungsbeispiels ist somit beschrieben und die Laser-Ausgabeeinheit 103, das optische System 104 und der Laserstrahl-Detektor 108 der Anordnung des Ausführungsbeispiels sind dieselben wie in dem Ausführungsbeispiel 1 der Erfindung.
In diesem Ausführungsbeispiel, wie auch im Ausführungsbeispiel 1, ist der Laseroszillator ein Impuls-Laseroszillator, jedoch kann in Abhängigkeit von dem Werkstück ein Lasertyp mit kontinuierlicher Wellenlänge verwendet werden. In einem solchen Fall können die Laser-Energiebedingung und die Ausgabezeitbegrenzungsstufe im Voraus eingestellt werden.
In diesem Ausführungsbeispiel, wie auch in Ausführungsbeispiel 1, werden Galvanometerspiegel als Scanspiegel verwendet, jedoch können gleichartige Effekte unter Verwendung von Polygonalspiegeln, akustooptischen Elementen, elektrooptischen Elementen, Hologrammscannern und anderen Elementen erreicht werden.
In diesem Ausführungsbeispiel ist die Fokussierungslinse 60 für die Bearbeitung eine fθ-Linse, jedoch können die gleichen Effekte dadurch erreicht werden, dass das optische System eine Vielzahl von Einzellinsen oder Fresnel-Linsen kombiniert.
Während in diesem Ausführungsbeispiel in der Berechnungseinheit 121 für die Intensität des reflektierten Strahls die aus der Verteilungstabelle 120 für den reflektierten Strahl extrahierte Rückkehrrate des reflektierten Strahls proportional interpoliert wird, kann sie ebenso durch Interpolation der Exponentialfunktion, Polynominterpolation, Spline-Interpolation oder algorithmische Interpolation erhalten werden.
In diesem Ausführungsbeispiel wird in der Verteilungstabelle 120 für den reflektierten Strahl die Rückkehrrate in einem Gitter in jedem gleichen Abstandintervall gespeichert, jedoch kann der Wert der Rückkehrrate durch die Rückkehrbreite des reflektierten Strahls gespeichert werden oder die Rückkehrrate des reflektierten Strahls in groben Abständen in dem zentralen Bereich des Werkstücks 105 und in feinen Abständen in dem Umfangbereich gespeichert werden.
Des Weiteren kann die Tabelle 120 für den reflektierten Strahl durch das Erzeugen der Tabelle 120 für den reflektierten Strahl entsprechend jeder Bewegung des bewegbaren Mechanismus 130 erzeugt werden.
Ausführungsbeispiel 6
Das Ausführungsbeispiel 6 ist dem Ausführungsbeispiel 2 ähnlich und betrifft ein Verfahren zum Korrigieren des reflektierten Strahls auf jeder Bearbeitungsposition in Ausführungsbeispiel 5. Im Folgenden wird unter Bezugnahme auf die begleitende Zeichnung das Ausführungsbeispiel 6 ausführlich beschrieben.
Die das Ausführungsbeispiel zeigende 15 ist eine Anordnung, die zu der das Ausführungsbeispiel 2 zeigenden 9 die Tabelle 120 für den reflektierten Strahl, die Berechnungseinheit 121 für die Intensität des reflektierten Strahls und den Betriebsprozessor, die in dem Ausführungsbeispiel 5 beschrieben wurden, hinzufügt.
In der das Ausführungsbeispiel zeigenden 15 sind die Einheiten 101 bis 111, 113, 211 und 212 dieselben wie die in Zusammenhang mit der 2, die sich auch das erste Ausführungsbeispiel bezieht, erklärten und deshalb wird die Beschreibung dieser ausgelassen.
Die Notwendigkeit für die Korrektur ist dieselbe wie in Ausführungsbeispiel 5 der Erfindung erklärt und deshalb wird die Beschreibung dieser ausgelassen.
In der 15 ist die Referenznummer 120 eine Verteilungstabelle für den reflektierten Strahl, die den Anteil des von dem Werkstück reflektierten Laserstrahls 107, der zu dem im dem Laserstrahl-Detektor 108 gebildeten Detektor zum Erfassen des reflektierten Strahls zurückkehrt, entsprechend der Bearbeitungsposition des Werkstücks speichert. Die Referenznummer 121 ist eine Berechnungseinheit für die Intensität des reflektierten Strahls mit den Daten der Verteilungstabelle 120 für den reflektierten Strahl, die in Abhängigkeit von der Maschinenpositionsinformation von der der Steuerung 102 und der Ausgabe des Verstärkers 109 ausgegeben werden. Die Referenznummer 122 ist ein Betriebsprozessor, der unter Verwendung des von der Berechnungseinheit 121 für die Intensität des reflektierten Strahls ausgegebenen Signals betreiben wird. Die Daten dieses Betriebsprozessors werden zu dem Detektor 110 zum Erfassen des Bearbeitungszustands gesendet. Diese Daten sind die korrigierten Daten.
Die Steuerung 102 hat eine Funktion des Zählens der Anzahl von Impulsen der Laserbearbeitung und hat außerdem eine Funktion (nicht gezeigt) des Vergleichens mit der in der ersten Einstelleinheit 101 eingestellten Anzahl von Ausgabeimpulsen. Die Feststelleinheit 111 zum Feststellen des Bearbeitungszustands stellt den Impuls-Bearbeitungszustand durch das vorläufige Vergleichen des Bezugswertes, der in der ersten Einstelleinheit 211 zum Einstellen des Bearbeitungs-Bezugswertes eingestellt ist, mit dem von dem Detektor 110 zum Erfassen des Bearbeitungszustands gesendeten Normalisierungssignals fest und stellt außerdem den Impuls-Bearbeitungszustand durch das vorläufige Vergleichen des Bezugswertes, der in der zweiten Einstelleinheit 212 zum Einstellen des zweiten Bearbeitungs-Bezugswertes eingestellt ist, mit dem von dem Detektor 110 zum Erfassen des Bearbeitungszustands gesendeten Normalisierungssignal fest. Dieses Feststellungsergebnis wird bei jeder einzelnen Impuls-Laserbearbeitung an die Steuerung 102 gesendet. Im Ergebnis wird festgestellt, wann die Anzahl der Laser-Bearbeitungsvorgänge die Anzahl der in der ersten Einstelleinheit 101 eingestellten Ausgabeimpulse (den Schlussimpuls) erreicht hat. Das bedeutet, dass nach dem letzten Laserimpuls der in der Einstelleinheit 212 zum Einstellen des zweiten Bearbeitungs-Bezugswertes eingestellte Bezugswert und das von dem Detektor 110 zum Erfassen des Bearbeitungszustands gesendete Normalisierungssignal verglichen werden und dass das Bearbeiten beendet wird, wenn festgestellt ist, dass der zweite erwünschte Bearbeitungszustand erreicht wurde. Wenn der erwünschte Bearbeitungszustand nicht erreicht wurde, wird dies als ein Fehler festgestellt.
Das Verhältnis des ersten erwünschten Bearbeitungszustands zu dem zweiten erwünschten Bearbeitungszustand ist wie oben beschrieben.
Die Fehlerverarbeitungseinheit ist vorgesehen, um das Werkstück, das den erwünschten Bearbeitungszustand nicht erreicht, zu verwerfen und die nächste Impulsbearbeitung zu starten. Ebenso kann die Position durch das Speichern der Koordinaten des impulsgebohrten Loches, das nicht den erwünschten Impulsbearbeitungszustand erreicht, später bearbeitet werden oder in einem späteren Vorgang verworfen werden.
Infolgedessen ist gemäß diesem Ausführungsbeispiel der Bearbeitungszustand unabhängig von der Bearbeitungsposition des Werkstücks gleichförmig und darüber hinaus werden durch das Beenden des Prozesses, wenn das Werkstück den erwünschten Bearbeitungszustand erreicht hat, bevor die Anzahl von Malen der Laserbearbeitung die eingestellte Anzahl von Laser-Impulsausgaben erreicht hat, Löcher hoher Qualität bei hoher Ausbeute gebohrt und die Maschinenzykluszeit wird verkürzt.
Diese Bearbeitung ist in der Einstelleinheit 101 eingestellt, wenn jedoch die für die Bearbeitung des Werkstücks erforderlichen Laser-Energiebedingungen, wie die Laserausgabe pro 1 Impuls, die Impulsbreite und das Impulsintervall, die in der Einstelleinheit 101 einzustellen sind, bei jedem Ausgabeimpuls identisch sind, ist es nicht erforderlich, den auftreffenden Laserstrahl 106 durch den Laserstrahl-Detektor 108 zu erfassen. Dieser Punkt ist derselbe wie der in dem Ausführungsbeispiel 1 erklärte und erneutes Beschreiben wird ausgelassen.
Das Laserbearbeitungsverfahren dieses Ausführungsbeispiels ist somit beschrieben und die Laser-Ausgabeeinheit 103, das optische System 104 und der Laserstrahl-Detektor 108 der Anordnung des Ausführungsbeispiels sind dieselben wie in dem Ausführungsbeispiel 1 der Erfindung.
In diesem Ausführungsbeispiel, wie auch im Ausführungsbeispiel 1, ist der Laseroszillator ein Impuls-Laseroszillator, jedoch kann in Abhängigkeit von dem Werkstück ein Lasertyp mit kontinuierlicher Wellenlänge verwendet werden. In einem solchen Fall können die Laser-Energiebedingung und die Ausgabezeitbegrenzungsstufe im Voraus eingestellt werden.
In diesem Ausführungsbeispiel, wie auch in Ausführungsbeispiel 1, werden Galvanometerspiegel als Scanspiegel verwendet, jedoch können gleichartige Effekte unter Verwendung von Polygonalspiegeln, akustooptischen Elementen, elektrooptischen Elementen, Hologrammscannern und anderen Elementen erreicht werden.
In diesem Ausführungsbeispiel ist die Fokussierungslinse 60 für die Bearbeitung eine fθ-Linse, jedoch können die gleichen Effekte dadurch erreicht werden, dass das optische System eine Vielzahl von Einzellinsen oder Fresnel-Linsen kombiniert.
Während in diesem Ausführungsbeispiel in der Berechnungseinheit 121 für die Intensität des reflektierten Strahls die aus der Verteilungstabelle 120 für den reflektierten Strahl extrahierte Rückkehrrate des reflektierten Strahls proportional interpoliert wird, kann sie ebenso durch Interpolation der Exponentialfunktion, Polynominterpolation, Spline-Interpolation oder algorithmische Interpolation erhalten werden.
In diesem Ausführungsbeispiel wird in der Verteilungstabelle 120 für den reflektierten Strahl die Rückkehrrate in einem Gitter in jedem gleichen Abstandintervall gespeichert, jedoch kann der Wert der Rückkehrrate durch die Rückkehrbreite des reflektierten Strahls gespeichert werden oder die Rückkehrrate des reflektierten Strahls an ungefähren Abständen in dem zentralen Bereich des Werkstücks 105 und an dichten Abständen in dem Umfangbereich gespeichert werden.
Des Weiteren kann die Tabelle 120 für den reflektierten Strahl durch das Erzeugen der Tabelle 120 für den reflektierten Strahl entsprechend jeder Bewegung des bewegbaren Mechanismus 130 erzeugt werden.
Ausführungsbeispiel 7
Unter Bezugnahme auf die Zeichnung wird im Folgenden das Ausführungsbeispiel 7 beschrieben. Dieses Ausführungsbeispiel ist dem Verfahren zum Erfassen des Bearbeitungszustands und dem Bearbeitungsverfahren des Ausführungsbeispiels 3 ähnlich und betrifft das Verfahren zum Erfassen des Bearbeitungszustands und das Bearbeitungs verfahren durch das Ausführen einer Verfahrens zum Korrigieren des reflektierten Strahls an jeder Bearbeitungsposition des Ausführungsbeispiels 5.
Die das Ausführungsbeispiel zeigende 16 ist eine Anordnung, die zu der das Ausführungsbeispiel 3 zeigenden 11 die Tabelle 120 für den reflektierten Strahl, die Berechnungseinheit 121 für die Intensität des reflektierten Strahls und den Betriebsprozessor, die in dem Ausführungsbeispiel 5 beschrieben wurden, hinzufügt.
In der das Ausführungsbeispiel zeigenden 16 sind die Einheiten 102 bis 113, 201 und 202 dieselben wie die in Zusammenhang mit der 11, die sich auch das Ausführungsbeispiel 3 bezieht, erklärten und deshalb wird die Beschreibung dieser ausgelassen. In der 16 sind die Elemente 120 bis 122 dieselben wie die in der 14, die sich auf das Ausführungsbeispiel 5 bezieht, erklärten und die Beschreibung dieser wird deshalb ausgelassen.
Die Notwendigkeit für die Korrektur ist in der 16 dieselbe wie in Ausführungsbeispiel 5 dieser Erfindung und deshalb wird die Beschreibung dieser ausgelassen. Der Vorgang zum Erhalten der Korrekturdaten ist derselbe wie in Ausführungsbeispiel 5 und wird deshalb hier nicht speziell erklärt.
Zuerst stellt die erste Einstelleinheit 201 die für die Bearbeitung des Werkstücks erforderlichen Laser-Energiebedingungen, wie zum Beispiel Impulsbreite und Pulsintervall pro 1 Ausgabeimpuls, und den Pulsintervall und die Anzahl der Laser-Ausgabeimpulse ein. Die hierbei eingestellte Laser-Energiebedingung und die Anzahl von Laser-Ausgabeimpulsen sind die Bedingungen zum sicheren Bearbeiten des Werkstücks. Als Nächstes stellt die zweite Einstelleinheit 202 die für die Bearbeitung des Werkstücks erforderlichen Laser-Energiebedingungen, wie zum Beispiel Impulsbreite und Pulsintervall pro 1 Ausgabeimpuls, und den Pulsintervall und die Anzahl der Laser-Ausgabeimpulse ein. Die hierbei eingestellte Laser-Energiebedingung und die Anzahl von Laser-Ausgabeimpulsen sind die Bedingungen zum sicheren Bearbeiten des Werkstücks, wie zum Beispiel einer Leiterplatte, so dass das Werkstück beginnt den erwünschten Bearbeitungszustand zu erreichen, d. h., der freigelegte Bereich der leitfähigen Schicht unter der Isolationsschicht beginnt, den erwünschten Bereich zu erreichen.
Die Steuerung 102 steuert die Laser-Ausgabeeinheit 103 zuerst durch die zweite Einstelleinheit 202. Zu diesem Zeitpunkt sind der Betrieb des Detektors 110 zum Erfassen des Bearbeitungszustands und der Betrieb der Feststelleinheit 111 zum Feststellen des Bearbeitungszustands eingestellt. Von der letzten Laser-Impulsausgabe, der in der zweiten Einstelleinheit 202 eingestellten Anzahl von Ausgaben, an, werden der Detektor 110 zum Erfassen des Bearbeitungszustands und die Feststelleinheit 111 zum Feststellen des Bearbeitungszustands in Betrieb gesetzt. Danach ist der Betrieb der Laserbearbeitung bis zu der Anzahl der in der ersten Einstelleinheit 201 eingestellten Laser-Impulsausgaben, einschließlich Korrekturverfahren, derselbe wie das Erfassungsverfahren und das Bearbeitungsverfahren des Ausführungsbeispiels 5 der Erfindung.
Infolgedessen ist gemäß diesem Ausführungsbeispiel der Bearbeitungszustand unabhängig von der Bearbeitungsposition des Werkstücks gleichförmig und darüber hinaus werden durch das Beenden des Prozesses, wenn das Werkstück den erwünschten Bearbeitungszustand erreicht hat, bevor die Anzahl von Malen der Laserbearbeitung die eingestellte Anzahl von Laser-Impulsausgaben erreicht hat, Löcher hoher Qualität bei hoher Ausbeute gebohrt und die Maschinenzykluszeit wird verkürzt.
Diese Bearbeitung ist in der Einstelleinheit 201 eingestellt, wenn jedoch die für die Bearbeitung des Werkstücks erforderlichen Laser-Energiebedingungen, wie die Laserausgabe pro 1 Impuls, die Impulsbreite und das Impulsintervall, die in der Einstelleinheit 101 einzustellen sind, bei jedem Ausgabeimpuls identisch sind, ist es nicht erforderlich, den auftreffenden Laserstrahl 106 durch den Laserstrahl-Detektor 108 zu erfassen. Dieser Punkt ist derselbe wie der in dem Ausführungsbeispiel 1 erklärte und erneutes Beschreiben wird ausgelassen.
Durch ein derartiges Vorgehen kann die Isolationsschicht des Werkstücks so genau wie erwünscht bearbeitet werden.
Das Laserbearbeitungsverfahren dieses Ausführungsbeispiels ist somit beschrieben und die Laser-Ausgabeeinheit 103, das optische System 104 und der Laserstrahl-Detektor 108 der Anordnung des Ausführungsbeispiels sind dieselben wie in dem Ausführungsbeispiel 1 der Erfindung.
In diesem Ausführungsbeispiel, wie auch im Ausführungsbeispiel 1, ist der Laseroszillator ein Impuls-Laseroszillator, jedoch kann in Abhängigkeit von dem Werkstück ein Lasertyp mit kontinuierlicher Wellenlänge verwendet werden. In einem solchen Fall können die Laser-Energiebedingung und die Ausgabezeitbegrenzungsstufe im Voraus eingestellt werden.
In diesem Ausführungsbeispiel, wie auch in Ausführungsbeispiel 1, werden Galvanometerspiegel als Scanspiegel verwendet, jedoch können gleichartige Effekte unter Verwendung von Polygonalspiegeln, akustooptischen Elementen, elektrooptischen Elementen, Hologrammscannern und anderen Elementen erreicht werden.
In diesem Ausführungsbeispiel ist die Fokussierungslinse 60 für die Bearbeitung eine fθ-Linse, jedoch können die gleichen Effekte dadurch erreicht werden, dass das optische System eine Vielzahl von Einzellinsen oder Fresnel-Linsen kombiniert.
Während in diesem Ausführungsbeispiel in der Berechnungseinheit 121 für die Intensität des reflektierten Strahls die aus der Verteilungstabelle 120 für den reflektierten Strahl extrahierte Rückkehrrate des reflektierten Strahls proportional interpoliert wird, kann sie ebenso durch Interpolation der Exponentialfunktion, Polynominterpolation, Spline-Interpolation oder algorithmische Interpolation erhalten werden.
In diesem Ausführungsbeispiel wird in der Verteilungstabelle 120 für den reflektierten Strahl die Rückkehrrate in einem Gitter in jedem gleichen Abstandintervall gespeichert, jedoch kann der Wert der Rückkehrrate durch die Rückkehrbreite des reflektierten Strahls gespeichert werden oder die Rückkehrrate des reflektierten Strahls an ungefähren Abständen in dem zentralen Bereich des Werkstücks 105 und an dichten Abständen in dem Umfangbereich gespeichert werden.
Des Weiteren kann die Tabelle 120 für den reflektierten Strahl durch das Erzeugen der Tabelle 120 für den reflektierten Strahl entsprechend jeder Bewegung des bewegbaren Mechanismus 130 erzeugt werden.
Ausführungsbeispiel 8
Unter Bezugnahme auf die Zeichnung wird im Folgenden das Ausführungsbeispiel 8 beschrieben. Dieses Ausführungsbeispiel ist dem Verfahren zum Erfassen des Bearbeitungszustands und dem Bearbeitungsverfahren des Ausführungsbeispiels 4 ähnlich und betrifft das Verfahren zum Erfassen des Bearbeitungszustands und das Bearbeitungsverfahren durch das Ausführen einer Verfahrens zum Korrigieren des reflektierten Strahls an jeder Bearbeitungsposition des Ausführungsbeispiels 5.
Die das Ausführungsbeispiel zeigende 17 ist eine Anordnung, die zu der das Ausführungsbeispiel 4 zeigenden 13 die Verteilungstabelle 120 für den reflektierten Strahl, die Berechnungseinheit 121 für die Intensität des reflektierten Strahls und den Betriebsprozessor 122 hinzufügt.
In der das Ausführungsbeispiel zeigenden 17 sind die Einheiten 102 bis 111, 113, 201, 202, 211 und 212 dieselben wie die in Zusammenhang mit der 13, die sich auch das Ausführungsbeispiel 4 bezieht, erklärten und deshalb wird die Beschreibung dieser ausgelassen. In der 17 sind die Elemente 120 bis 122 dieselben wie die in der 14, die sich auf das Ausführungsbeispiel 5 bezieht, erklärten und die Beschreibung dieser wird deshalb ausgelassen.
Die Notwendigkeit für die Korrektur ist in der 17 dieselbe wie in Ausführungsbeispiel 5 der Erfindung und deshalb wird die Beschreibung dieser ausgelassen. Der Vorgang zum Erhalten der Korrekturdaten ist derselbe wie in Ausführungsbeispiel 5 und wird deshalb hier nicht speziell erklärt.
Die Referenznummer 211 ist eine Einstelleinheit zum Einstellen eines ersten Bearbeitungs-Bezugswertes und die Referenznummer 212 ist eine Einstelleinheit zum Einstellen eines zweiten Bearbeitungs-Bezugswertes.
Die Steuerung 102 steuert die Laser-Ausgabeeinheit 103 zuerst durch die zweite Einstelleinheit 202. Zu diesem Zeitpunkt sind der Betrieb des Detektors 110 zum Erfassen des Bearbeitungszustands und der Betrieb der Feststelleinheit 111 zum Feststellen des Bearbeitungszustands eingestellt. Von der letzten Laser-Impulsausgabe, der in der zweiten Einstelleinheit 202 eingestellten Anzahl von Ausgaben, an, werden der Detektor 110 zum Erfassen des Bearbeitungszustands und die Feststelleinheit 111 zum Feststel len des Bearbeitungszustands in Betrieb gesetzt. Danach ist der Betrieb der Laserbearbeitung bis zu der Anzahl der in der ersten Einstelleinheit 201 eingestellten Laser-Impulsausgaben derselbe wie das Erfassungsverfahren des Bearbeitungszustands des Ausführungsbeispiels 4 dieser Erfindung.
Die Steuerung 102 hat eine Funktion des Zählens der Anzahl von Impulsen der Laserbearbeitung und hat außerdem eine Funktion (nicht gezeigt) des Vergleichens mit der in der ersten Einstelleinheit 101 eingestellten Anzahl von Ausgabeimpulsen. Die Feststelleinheit 111 zum Feststellen des Bearbeitungszustands stellt den Impuls-Bearbeitungszustand durch das vorläufige Vergleichen des Bezugswertes, der in der ersten Einstelleinheit 211 zum Einstellen des Bearbeitungs-Bezugswertes eingestellt ist, mit dem von dem Detektor 110 zum Erfassen des Bearbeitungszustands gesendeten Normalisierungssignals fest und stellt außerdem den Impuls-Bearbeitungszustand durch das vorläufige Vergleichen des Bezugswertes, der in der zweiten Einstelleinheit 212 zum Einstellen des zweiten Bearbeitungs-Bezugswertes eingestellt ist, mit dem von dem Detektor 110 zum Erfassen des Bearbeitungszustands gesendeten Normalisierungssignal fest. Dieses Feststellungsergebnis wird bei jeder einzelnen Impuls-Laserbearbeitung an die Steuerung 102 gesendet. Im Ergebnis wird festgestellt, wann die Anzahl der Laser-Bearbeitungsvorgänge die Anzahl der in der ersten Einstelleinheit 101 eingestellten Ausgabeimpulse (den Schlussimpuls) erreicht hat. Das bedeutet, dass nach dem letzten Laserimpuls der in der Einstelleinheit 212 zum Einstellen des zweiten Bearbeitungs-Bezugswertes eingestellte Bezugswert und das von dem Detektor 110 zum Erfassen des Bearbeitungszustands gesendete Normalisierungssignal verglichen werden und dass das Bearbeiten beendet wird, wenn festgestellt ist, dass der zweite erwünschte Bearbeitungszustand erreicht wurde. Wenn der erwünschte Bearbeitungszustand nicht erreicht wurde, wird dies als ein Fehler festgestellt.
Die Fehlerverarbeitungseinheit 113 ist verwirft das Werkstück, das den erwünschten Bearbeitungszustand nicht erreicht, und startet die nächste Impulsbearbeitung. Ebenso kann die Position durch das Speichern der Koordinaten des impulsgebohrten Loches, das nicht den erwünschten Impulsbearbeitungszustand erreicht, später bearbeitet werden oder in einem späteren Vorgang verworfen werden.
Infolgedessen ist gemäß diesem Ausführungsbeispiel der Bearbeitungszustand unabhängig von der Bearbeitungsposition des Werkstücks gleichförmig und darüber hinaus werden durch das Beenden des Prozesses, wenn das Werkstück den erwünschten Bearbeitungszustand erreicht hat, bevor die Anzahl von Malen der Laserbearbeitung die eingestellte Anzahl von Laser-Impulsausgaben erreicht hat, Löcher hoher Qualität bei hoher Ausbeute gebohrt und die Maschinenzykluszeit wird verkürzt.
Diese Bearbeitung ist in der Einstelleinheit 201 eingestellt, wenn jedoch die für die Bearbeitung des Werkstücks erforderlichen Laser-Energiebedingungen, wie die Laserausgabe pro 1 Impuls, die Impulsbreite und das Impulsintervall, die in der Einstelleinheit 101 einzustellen sind, bei jedem Ausgabeimpuls identisch sind, ist es nicht erforderlich, den auftreffenden Laserstrahl 106 durch den Laserstrahl-Detektor 108 zu erfassen. Dieser Punkt ist derselbe wie der in dem Ausführungsbeispiel 1 erklärte und erneutes Beschreiben wird ausgelassen.
Das Laserbearbeitungsverfahren dieses Ausführungsbeispiels ist somit beschrieben und die Laser-Ausgabeeinheit 103, das optische System 104 und der Laserstrahl-Detektor 108 der Anordnung des Ausführungsbeispiels sind dieselben wie in dem Ausführungsbeispiel 1 der Erfindung.
In diesem Ausführungsbeispiel wie auch im Ausführungsbeispiel 1, ist der Laseroszillator ein Impuls-Laseroszillator, jedoch kann in Abhängigkeit von dem Werkstück ein Lasertyp mit kontinuierlicher Wellenlänge verwendet werden. In einem solchen Fall können die Laser-Energiebedingung und die Ausgabezeitbegrenzungsstufe im Voraus eingestellt werden.
In diesem Ausführungsbeispiel, wie auch in Ausführungsbeispiel 1, werden Galvanometerspiegel als Scanspiegel verwendet, jedoch können gleichartige Effekte unter Verwendung von Polygonalspiegeln, akustooptischen Elementen, elektrooptischen Elementen, Hologrammscannern und anderen Elementen erreicht werden.
In diesem Ausführungsbeispiel ist die Fokussierungslinse 60 für die Bearbeitung eine fθ-Linse, jedoch können die gleichen Effekte dadurch erreicht werden, dass das optische System eine Vielzahl von Einzellinsen oder Fresnel-Linsen kombiniert.
Während in diesem Ausführungsbeispiel in der Berechnungseinheit 121 für die Intensität des reflektierten Strahls die aus der Verteilungstabelle 120 für den reflektierten Strahl extrahierte Rückkehrrate des reflektierten Strahls proportional interpoliert wird, kann sie ebenso durch Interpolation der Exponentialfunktion, Polynominterpolation, Spline-Interpolation oder algorithmische Interpolation erhalten werden.
In diesem Ausführungsbeispiel wird in der Verteilungstabelle 120 für den reflektierten Strahl die Rückkehrrate in einem Gitter in jedem gleichen Abstandintervall gespeichert, jedoch kann der Wert der Rückkehrrate durch die Rückkehrbreite des reflektierten Strahls gespeichert werden oder die Rückkehrrate des reflektierten Strahls an ungefähren Abständen in dem zentralen Bereich des Werkstücks 105 und an dichten Abständen in dem Umfangbereich gespeichert werden.
Des Weiteren kann die Tabelle 120 für den reflektierten Strahl durch das Erzeugen der Tabelle 120 für den reflektierten Strahl entsprechend jeder Bewegung des bewegbaren Mechanismus 130 erzeugt werden.
Ausführungsbeispiel 9
In diesem Ausführungsbeispiel sind die Grundfunktionen des Erfassens des reflektierten Laserstrahls und der Steuerung der Bearbeitung dieselben wie in den Ausführungsbeispielen 1 bis 8, jedoch ist die Funktion des Erfassens des reflektierten Laserstrahls im Vergleich mit den Ausführungsbeispielen 1 bis 8 weiter verstärkt.
In den vorhergehenden Ausführungsbeispielen 1 bis 8 wurde das Signal, das sich auf die Strahlintensität des reflektierten Laserstrahls 107 bezieht, erfasst und mit dem Bezugswert verglichen und die Bearbeitung wurde gemäß dem erhaltenen Ergebnis gesteuert.
Die 18A, 18B und 18C zeigen Beispiele von Werkstücken in diesem Ausführungsbeispiel und in jedem Diagramm (1) sind die Draufsicht (2) und der Querschnitt enthalten. Ein Werkstück 205 besteht aus einer Isolationsschicht 205a, einer ersten leitfähigen Schicht 205b und einer zweiten leitfähigen Schicht 205c. Die zweite leitfähige Schicht 205c hat eine Öffnung 205h und ihre Oberfläche ist in die Richtung des Laser lichts zur Laserbearbeitung ausgerichtet. In diesem Zustand wird durch Bestrahlung mit dem Laserstrahl ein Loch 205h in die Isolationsschicht gebohrt, dass der Öffnung 205h der zweiten leitfähigen Schicht entspricht.
Die Formel zum Bestimmen der relativen reflektierten Strahlintensität aus der Strahlintensität und der reflektierten Intensität der n-ten Impulslaserstrahl-Bestrahlung wird bestimmt unter der Annahme, dass

k:: eine beliebige Konstante
a_n:: die n-te Intensität des auftreffenden Laserstrahls
b_n:: die n-te Intensität des reflektierten Laserstrahls
a_max:: der Höchstwert der Information über die Intensität des auftreffenden Laserstrahls
b_max:: der Höchstwert der Information über die Intensität des reflektierten Laserstrahls

cn:: k × (b_n/a_n)
c_max:: k × (b_max/a_max)

(cn – c1)/(cmax – c1) (Formel 1).

Die Formel 1 wird durch das Angeben bestimmter numerischer Werte weiter beschrieben.
Zuerst wird aus Gründen der Vereinfachung der Wert der Konstante k in der Formel 1 in dem Wert zum Erfüllen der Bedingung von k × (b_max/a_max) bestimmt.
Im Ergebnis wird C_max = 1 erhalten und die Formel 1 wird neu geschrieben, wie in der Formel 3 gezeigt.
Relative Intensität des reflektierten Strahls des n-ten Impulses = (cn – c1)/(1 – c1) (Formel 3)
Zuerst wird der von einem beliebigen Loch A reflektierte Strahl diskutiert.
Wenn der Impulslaserstrahl zeitkontinuierlich zu dem Loch A gestrahlt wird, wird angenommen, dass die Information über den Spitzenwert des ersten Impulslaserstrahls c₁ = 0,1 ist und dass die Information über den Spitzenwert des n-ten Impulslaserstrahls c_n = 0,7 ist.
Dies bedeutet, dass der durch die zweite leitfähige Schicht 205c reflektierte Laserstrahl 0,1 ist und dass 0,9 zum Bohren des Loches verwendet wird und bedeutet, dass bei dem n-ten Impuls 0,6 durch das Subtrahieren von 0,1 von 0,7 erhalten wird und der reflektierte Strahl aus dem Inneren des Loches ist.
Zu diesem Zeitpunkt ist aus Formel 3 bekannt, dass die n-te relative Intensität des Strahls 0,667 ist.
Als Nächstes wird der von dem beliebigen Loch B reflektierte Strahl diskutiert.
Wenn der Impulslaserstrahl zeitkontinuierlich zu dem Loch B gestrahlt wird, wird angenommen, dass die Information über den Spitzenwert des ersten Impulslaserstrahls c₁ = 0,3 ist und dass die Information über den Spitzenwert des n-ten Impulslaserstrahls c_n = 0,7 ist.
Dies bedeutet, dass der durch die zweite leitfähige Schicht 205c reflektierte Laserstrahl 0,3 ist und dass 0,7 zum Bohren des Loches verwendet wird, und bedeutet, dass bei dem n-ten Impuls 0,4 durch das Subtrahieren von 0,3 von 0,7 erhalten wird und der reflektierte Strahl aus dem Inneren des Loches ist.
Zu diesem Zeitpunkt ist aus Formel 3 bekannt, dass die n-te relative Intensität des Strahls 0,571 ist.
Da beide Löcher denselben Wert von 0,7 als die Information über den Spitzenwert des n-ten Impulslaserstrahls aufweisen, könnte dies zu der falschen Schlussfolgerung führen, die Zulassung oder das Rückweisen des Lochbohrens einfach aus der n-ten Information abzuleiten.
Infolgedessen wird durch das Beurteilen der Strahlmenge, die aus der Strahlmenge, die effektiv in das Loch gestrahlt wird, als reflektierter Strahl zurückkehrt, die Zulassung oder das Rückweisen des Lochbohrens adäquat vorgenommen. So kann ein Loch zum Erreichen der Leitfähigkeit zwischen benachbarten leitfähigen Schichten funktionssicher gebohrt werden und die unnötige Oszillation des Ausgabelasers kann vermieden werden, so dass die Bearbeitungsdurchlaufrate verbessert werden kann.
In diesem Ausführungsbeispiel wird der als Wert der Information über die Intensität des Laserstrahls in der Formel verwendete Wert als der Spitzenwert des Impulslaserstrahls vorausgesetzt. Gleichartige Effekte können jedoch unter Verwendung der Intensität des Laserstrahls, nachdem von dem Moment des Triggerns des Ansteigens oder des Abfallens der Laserstrahl-Oszillation oder des Laser-Oszillationssteuersignals an eine bestimmte Zeit abgelaufen ist, erreicht werden.
Um diese Erklärung zu vereinfachen: Die Konstante k ist als ein Wert bestimmt, der die Bedingung von k × b_max – a_max erfüllt, jedoch kann eine Ganzzahl als die Konstante k verwendet werden.
Als Methode zum Erhalten von c_max vor der tatsächlichen Bearbeitung kann c_max unter Verwendung eines Goldspiegels oder eines Kupferspiegels anstelle des Werkstücks bestimmt werden.
In der Formel 1 ist c₁ der Wert, der aus der Intensität des ersten auftreffenden Strahls und der Intensität des ersten reflektierten Strahls erhalten wird, wenn jedoch die Strahlmenge, die von dem Boden des zu bohrenden Loches reflektiert wird, nahezu null ist, kann der erste Wert nicht immer verwendet werden.
Da des Weiteren die Schwankung der Intensität des auftreffenden Laserstrahls praktisch vernachlässigt werden kann, kann a_n, unabhängig von dem Wert von n, als nahezu konstant vorausgesetzt werden, so dass gleichartige Effekte unter Verwendung der Formel 4 anstelle der Formel 1 erhalten werden.
Relative Intensität des reflektierten Strahls des n-ten Impulses = (bn – b1)/(bmax – b1) (Formel 4)wobei

b_n:: die Information über die n-te Intensität des reflektierten Laserstrahls ist
b_max:: Höchstwert der Information über die Intensität des reflektierten Laserstrahls ist.

Zu diesem Zeitpunkt, wenn vorläufig bekannt ist, dass a_n, unabhängig von dem Wert von n, nahezu konstant ist, ist es offensichtlich nicht erforderlich, den Detektor zum Erfassen des auftreffenden Strahls (nicht gezeigt), der im Innern des Laserstrahl-Detektors 108 zu bilden ist, zu verwenden.
Ausführungsbeispiel 10
Im Folgenden Bezug nehmend auf die Zeichnung, wird das Ausführungsbeispiel 10 dieser Erfindung detailliert beschrieben.
Die 19 ist eine Skizze, die eine Laserbearbeitungsvorrichtung dieses Ausführungsbeispiels zeigt.
Die Anordnung des in der 19 gezeigten Ausführungsbeispiels ist ähnlich der Anordnung des in der 14 gezeigten Ausführungsbeispiels 5, mit der Ausnahme, dass eine Tabellenerzeugungseinheit 210 hinzugefügt ist, die Berechnungseinheit 121 für die Intensität des reflektierten Strahls entfernt wurde und das Werkstück 105 durch einen stationären Spiegel 300 ersetzt wurde.
In dieser Anordnung wird der Betrieb im Folgenden beschrieben.
Zuerst erreicht der von der Laser-Ausgabeeinheit 103 ausgegebene Laserstrahl 106 den feststehenden Spiegel 300 und der reflektierte Laserstrahl 107 erreicht den in dem Laserstrahl-Detektor 108 gebildeten Detektor zum Erfassen des reflektierten Strahls (nicht gezeigt) und der reflektierte Laserstrahl 107 wird in dem Verstärker 109 verstärkt und bis dahin ist der Betrieb derselbe wie in dem Ausführungsbeispiel 5.
Aus der Positionsinformation der Steuereinheit 102 und der von dem Verstärker 109 ausgegebenen Intensität des auftreffenden Strahls wird der Anteil der von dem Verstärker 109 ausgegebenen Intensität des reflektierten Strahls berechnet. Diese Berechnung wird auf den gesamten Bearbeitungsbereich des Werkstücks angewendet. Das Laserlicht wird auf die Stelle emittiert, die zum Erzeugen der Verteilungstabelle 120 für das reflektierte Licht erforderlich ist, und die Intensität des von dem stationären Spiegel 300 reflektierten Lichts wird erfasst. Anschließend wird bei jeder Laser-Emissionsbereichsposition die folgende Berechnung ausgeführt.
Rückkehrrate des reflektierten Strahls = (reflektierter Strahl/auftreffender Strahl)/MAX (reflektierter Strahllauftreffender Strahl)
Diese Berechnung wird in der Verteilungstabelle 120 für den reflektierten Strahl als die Rückkehrrate des reflektierten Strahls, die jeder Laser-Bestrahlungsposition entspricht, gespeichert. Die 20 ist ein praktisches Beispiel einer Verteilungstabelle für den reflektierten Strahl.
Die Rückkehrrate des reflektierten Strahls an jeder Position des Bearbeitungsbereichs wird als Tabelle gespeichert. Im Ergebnis kann die in dem Ausführungsbeispiel 5 verwendete Verteilungstabelle für den reflektierten Strahl erzeugt werden.
Diese Erzeugung der Verteilungstabelle für den reflektierten Strahl wird in den Ausführungsbeispielen 6 bis 8 gleichartig ausgeführt.
Die in der Tabelle für den reflektierten Strahl gespeicherten Daten können in dem Bearbeitungsbereich der zu speichernden Daten gleichmäßig unterteilt werden oder können in dem zentralen Teil des Bearbeitungsbereichs grob und in dem Randbereich des Be arbeitungsbereichs fein unterteilt werden, so dass die Änderungsrate der zu speichernden Daten konstant sein kann.
In diesem Ausführungsbeispiel können als der stationäre Spiegel ein Goldspiegel, ein Kupferspiegel, ein dielektrischer Mehrschichtfilm-Spiegel oder dergleichen verwendet werden.
Industrielle Anwendbarkeit
Diese Erfindung stellt ein Laserbearbeitungsverfahren bereit, umfassend:
einen Schritt des Ausführens von Laserbearbeitung nach dem Einstellen einer Laser-Ausgabebedingung zum Bohren von Löchern in ein Werkstück durch mehrmalige Laserimpulsausgabe,
einen Schritt des Erfassens eines Bearbeitungszustands des Werkstücks beim Prozess des Ausführens von Laserbearbeitung und des Feststellens, ob ein gewünschter Bearbeitungszustand erreicht wird oder nicht, und
einen Schritt des Abschließens der Laserbearbeitung, wenn festgestellt wird, dass das Werkstück den gewünschten Bearbeitungszustand erreicht hat, wenn nicht, Erreichen der eingestellten Anzahl von Laserausgaben und andernfalls Fortsetzen der Laserbearbeitung bis zu der eingestellten Anzahl von Laserausgaben,
und eine Laserbearbeitungsvorrichtung mit einem Bearbeitungsabschnitt.
Deshalb können durch das Beenden des Prozesses, wenn das Werkstück den erwünschten Bearbeitungszustand erreicht hat, bevor die Anzahl von Malen der Laserbearbeitung die eingestellte Anzahl von Laser-Impulsausgaben erreicht hat, Löcher hoher Qualität bei hoher Ausbeute gebohrt und die Maschinenzykluszeit verkürzt werden.
Gemäß der oben beschriebenen Anordnung und dem oben beschriebenen Verfahren kann diese Erfindung die Intensität des von dem Mehrschichtsubstrat, welches das Werkstück ist, reflektierten Strahls durch das Korrigieren der Signalimpulsamplitude des reflektierten Strahls, die von dem Verstärker in Abhängigkeit von der Bearbeitungsposi tion ausgegeben wird, schätzen, so dass der Bohrlochzustand festgestellt werden kann und nicht nur die Bearbeitung genau und sicher durchgeführt wird, sondern unnötige Oszillation des Ausgabelaserstrahls vermieden werden kann.
Gleichartig kann, durch das Schätzen der Intensität des reflektierten Strahls genau nach der Reflexion von der Mehrschicht-Leiterplatte, die das Werkstück ist, aus dem erfassten reflektierten Strahl und durch das Berechnen des Anteils der Strahlmenge, die als ein reflektierter Strahl aus der Strahlmenge, die effektiv auf das Innere des Loches angewendet wird, zurückkehrt, der Bohrlochzustand festgestellt werden und nicht nur die Bearbeitung genau und sicher durchgeführt werden, sondern unnötige Oszillation des Ausgabelaserstrahls kann vermieden werden.
Durch Strahlen des Lasers auf den Spiegel an jeder Bearbeitungsposition, Erfassen des auf den Spiegel gestrahlten Lasers und des Laserstrahls des reflektierten Strahls, Erhalten der Rückkehrrate des reflektierten Strahls und das Speichern dieser in einer Tabelle zur Verwendung kann die Intensität des reflektierten Strahls genau nach der Reflexion von dem Objekt der Laserbestrahlung genau geschätzt werden.

Claims

Laserbearbeitungsverfahren, das umfasst: ein Schritt des Ausführens (4; 45) von Laserbearbeitung nach dem Einstellen einer Laser-Ausgabebedingung szum Bohren von Löchern in ein Werkstück durch mehrmalige Laserimpulsausgabe, ein Schritt des Erfassens (5; 48) eines Bearbeitungszustandes des Werkstücks beim Prozess des Ausführens von Laserbearbeitung und des Feststellens (7; 49), ob ein gewünschter Bearbeitungszustand erreicht wird oder nicht, und einen Schritt des Abschließens (10; 52) der Laserbearbeitung, wenn festgestellt wird (7; 49), dass das Werkstück den gewünschten Bearbeitungszustand erreicht hat, dadurch gekennzeichnet, dass: der Schritt des Einstellens (1, 2; 41, 42, 43) einer Laser-Ausgabebedingung das Einstellen (1; 41) einer maximalen Anzahl von Laserimpuls-Ausgaben umfasst, und der Schritt des Abschließens (10; 52) das Abschließen (8; 50) der Laserbearbeitung bei der maximalen Anzahl von Laserimpuls-Ausgaben umfasst, wenn das Werkstück nicht den gewünschten Bearbeitungszustand erreicht hat.
Laserbearbeitungsverfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch: einen Schritt des Durchführens von Fehlerverarbeitung (11), wenn festgestellt wird, dass bei Ausführung von Laserbearbeitung bis zu der maximalen Anzahl von Laserimpuls-Ausgaben das Werkstück nicht den gewünschten Bearbeitungszustand erreicht hat.
Laserbearbeitungsverfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch: einen Schritt des Erfassens (9; 51) des Bearbeitungszustandes des Werkstücks, wenn Laserbearbeitung bis zu der maximalen Anzahl von Laser-Ausgaben ausgeführt wird, und des Feststellens, ob ein zweiter gewünschter Bearbeitungszustand erreicht ist oder nicht.
Laserbearbeitungsverfahren nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch: einen Schritt des Durchführens von Fehlerverarbeitung (11; 53), wenn der zweite gewünschte Bearbeitungszustand nicht erreicht ist.
Laserbearbeitungsverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass: mit dem Einstellschritt (41, 42, 43) eine zweite Anzahl von Laserimpuls-Ausgaben eingestellt wird (42), die kleiner ist als die maximale Anzahl von Laserimpuls-Ausgaben, und mit dem Schritt des Erfassens (48) des Bearbeitungszustandes beim Prozess des Ausführens der Laserbearbeitung (45) der Bearbeitungszustand des Werkstückes von der zweiten Anzahl von Laserimpuls-Ausgaben bis zu der maximalen Anzahl von Laserimpuls-Ausgaben erfasst wird.
Laserbearbeitungsverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei beim Schritt des Erfassens (5; 9; 48; 51) des Bearbeitungszustandes des Werkstücks und des Feststellens, ob der gewünschte Bearbeitungszustand erreicht ist oder nicht, das Verhältnis einer Laser-Ausgabeintensität und einer Intensität des von dem Werkstück reflektierten Strahls verwendet wird.
Laserbearbeitungsverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet durch einen Schritt des Steuerns eines Laserbearbeitungsvorrichtung, der umfasst: Erfassen der Intensität des Laserstrahls als einer Intensität des auftreffenden Strahls, Erfassen einer Strahlintensität eines von dem Werkstück reflektierten Strahls, Berechnen einer Intensität des reflektierten Strahls, die einer Intensität des reflektierten Strahls unmittelbar nach der Reflektion von dem Werkstück entspricht, aus der erfassten Strahlintensität des reflektierten Strahls und den Daten einer Verteilungstabelle für den reflektierten Strahl, die die Rate der Änderung des von dem Werkstück reflektierten Strahls bis zum Erreichen eines Detektors für den reflektierten Strahl für jede Bearbeitungsposition des Werkstücks speichert, Steuern einer Laser-Ausgabeeinheit entsprechend einem Vergleich eines Bezugswertes und einer relativen Intensität des reflektierten Strahls, die anhand der berechneten Intensität des reflektierten Strahls und der Intensität des auftreffenden Strahls gewonnen wird.
Laserbearbeitungsverfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass: die relative Intensität des reflektierten Strahls anhand der Intensität des auftreffenden Strahls und der Intensität des reflektierten Strahls mit der folgenden Formel bestimmt wird: relative Intensität des reflektierten Strahls des n-ten Impulses = (c_n – c₁)/(c_max – c₁) wobei k: eine beliebige Konstante a_n: Intensität des n-ten auftreffenden Laserstrahls b_n: Intensität des n-ten reflektierten Laserstrahls a_max: maximaler Wert der Information über die Intensität des auftreffenden Laserstrahls b_max: maximaler Wert der Information über die Intensität des reflektierten Laserstrahls c_n: k × (b_n/a_n) c_max: k × (b_max/a_max).
Laserbearbeitungsverfahren nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch den Schritt des Erzeugens der Verteilungstabelle für den reflektierten Strahl, der umfasst: Erfassen einer Strahlintensität des reflektierten Strahls von einem stationären Spiegel, der an einer Position zum Anbringen des Werkstücks angeordnet ist, mit dem Detektor für den reflektierten Strahl, Berechnen der Rate der Strahlintensität des von dem Spiegel reflektierten Strahls, der den Detektor für den reflektierten Strahl erreicht, anhand der erfassten Intensität des reflektierten Strahls und der Intensität des auftreffenden Strahls, der auf eine Bearbeitungs-Koordinatenposition des Werkstücks gerichtet ist, Speichern der Rate des reflektierten Strahls, der den Detektor für den reflektierten Strahl erreicht, an der Bearbeitungs-Koordinatenposition in der Verteilungstabelle für den reflektierten Strahl.
Laserbearbeitungsverfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 9, wobei die; Daten der Rate des reflektierten Strahls, der den Detektor für den reflektierten Strahl erreicht, in der Verteilungstabelle für den reflektierten Strahl an Bearbeitungspositionen gespeichert werden, die in gleichen Abständen vorhanden sind.
Laserbearbeitungsverfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 9, wobei die; Daten der Rate des reflektierten Strahls, der den Detektor für den reflektierten Strahl erreicht, in der Verteilungstabelle für den reflektierten Strahl in groben Unterteilungen in dem Mittelabschnitt des Bearbeitungsbereiches und in feinen Unterteilungen in dem Randabschnitt gespeichert werden.
Laserbearbeitungsvorrichtung, die umfasst: eine Laser-Ausgabeeinheit (103), die durch mehrfache Laserimpuls-Ausgaben Löcher in ein Werkstück (105, 205) bohrt, ein Detektor (110), der einen Bearbeitungszustand des Werkstücks erfasst, eine Feststelleinheit (111), die anhand eines Signals von dem Detektor (110) feststellt, ob ein gewünschter Bearbeitungszustand erreicht ist, und eine Steuerung (102), die die Laser-Ausgabeeinheit (103) steuert, indem sie ein Signal von der Feststelleinheit (111) empfängt, und die Laserbearbeitung beendet, wenn festgestellt wird, dass das Werkstück (105, 205) den gewünschten Bearbeitungszustand erreicht hat, gekennzeichnet durch: eine Einstelleinheit (101), die eine Laser-Ausgabebedingung einstellt, die eine maximale Anzahl von Laser-Impulsausgaben umfasst, und wobei die Steuerung (102) so eingerichtet ist, dass sie die Laserbearbeitung bei der maximalen Anzahl von Laser-Impulsausgaben beendet, wenn das Werkstück (105, 205) den gewünschten Bearbeitungszustand nicht erreicht hat.
Laserbearbeitungsvorrichtung nach Anspruch 12, gekennzeichnet durch: eine Fehlerverarbeitungseinheit (113), die einen Fehler verarbeitet, wenn festgestellt wird, dass beim Ausführen von Laserverarbeitung bis zu der maximalen Anzahl von Laser-Impulsausgaben das Werkstück (105, 205) nicht den gewünschten Bearbeitungszustand erreicht hat.
Laserbearbeitungsvorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass: die Feststelleinheit (111) so eingerichtet ist, dass sie feststellt, ob ein zweiter gewünschter Bearbeitungszustand erreicht ist, wenn Laserbearbeitung bis zu der maximalen Anzahl von Laser-Impulsausgaben ausgeführt wird.
Laserbearbeitungsvorrichtung nach Anspruch 14, gekennzeichnet durch: eine Fehlerverarbeitungseinheit (113), die so eingerichtet ist, dass sie einen Fehler verarbeitet, wenn das Werkstück (105, 205) nicht den zweiten gewünschten Bearbeitungszustand erreicht hat.
Laserbearbeitungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass: die Einstelleinheit (101) so eingerichtet ist, dass sie eine zweite Anzahl von Laser-Impulsausgaben einstellt, die kleiner ist als die maximale Anzahl von Laser-Impulsausgaben, die Feststelleinheit (111) so eingerichtet ist, dass sie während der Ausführung von Laserbearbeitung von der zweiten Anzahl von Laser-Impulsausgaben bis zu der maximalen Anzahl von Laser-Impulsausgaben feststellt, ob der gewünschte Bearbeitungszustand erreicht ist.
Laserbearbeitungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 16, wobei die Feststelleinheit (111) so eingerichtet ist, dass sie das Verhältnis einer Laser-Ausgabeintensität und einer Intensität des von dem Werkstück (105, 205) reflektierten Strahls verwendet, um den Bearbeitungszustand des Werkstücks (105, 205) zu erfassen und festzustellen, ob der gewünschte Bearbeitungszustand erreicht ist oder nicht.
Laserbearbeitungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 16, die des Weiteren eine Optiksystemstruktur (104) umfasst, die den Laserstrahl auf das Werkstück (105, 205) leitet, wobei der Detektor (110), der einen Bearbeitungszustand des Werkstücks (105, 205) erfasst, umfasst: einen Detektor (108, 500) für den reflektierten Strahl, der eine Strahlintensität eines von dem Werkstück (105, 205) reflektierten Strahls (107) erfasst, eine Verteilungstabelle (120) für den reflektierten Strahl, die die Rate der Änderung des von dem Werkstück (105, 205) reflektierten Strahls (107) bis zum Erreichen des Detektors (108, 500) für den reflektierten Strahl für jede Bearbeitungsposition des Werkstücks (105, 205) speichert, und eine Berechnungseinrichtung (121) für die Intensität des reflektierten Strahls, die eine Intensität des reflektierten Strahls (107) unmittelbar nach Reflektion von dem Werkstück (105, 205) anhand der Daten des Detektors (108, 500) für den reflektierten Strahl und der Daten der Verteilungstabelle (120) für den reflektierten Strahl berechnet, wobei die Steuereinheit (102) so eingerichtet ist, dass sie die Laser-Ausgabeeinheit (103) entsprechend dem Vergleich zwischen der Intensität des reflektierten Strahls, die von der Berechnungseinrichtung (121) für die Intensität des reflektierten Strahls berechnet wird, und einem Bezugswert steuert.
Laserbearbeitungsvorrichtung nach Anspruch 18, wobei der Detektor, der einen Bearbeitungszustand (110) des Werkstücks (105, 205) erfasst, einen Detektor (108, 550) für den auftreffenden Strahl enthält, der die Intensität des Laserstrahls erfasst, wobei die Steuereinheit (102) so eingerichtet ist, dass sie die Laser-Ausgabeeinheit (103) entsprechend dem Vergleich zwischen dem Bezugswert und einer relativen Intensität des reflektierten Strahls steuert, die anhand der durch den Detektor (108, 550) für den auftreffenden Strahl erfassten Intensität des auftreffenden Strahls und der durch die Berechnungseinrichtung (121) für die Intensität des reflektierten Strahls berechneten Intensität des reflektierten Strahls gewonnen wird.
Laserbearbeitungsvorrichtung nach Anspruch 19, wobei der Detektor (110), der einen Bearbeitungszustand des Werkstücks (105, 205) erfasst, so eingerichtet ist, dass er die relative Intensität des reflektierten Strahls anhand der Intensität des auftreffenden Strahls und der Intensität des reflektierten Strahls mit der folgenden Formel bestimmt: relative Intensität des reflektierten Strahls des n-ten Impulses = (C_n – c₁)/(c_max – c₁) wobei k: eine beliebige Konstante a_n: Intensität des n-ten auftreffenden Laserstrahls b_n: Intensität des n-ten reflektierten Laserstrahls a_max: maximaler Wert der Information über die Intensität des auftreffenden Laserstrahls b_max: maximaler Wert der Information über die Intensität des reflektierten Laserstrahls c_n: k × (b_n/a_n) c_max: k × (b_max/a_max).
Laserbearbeitungsvorrichtung nach Anspruch 19, die des Weiteren umfasst: einen stationären Spiegel (300), der an einer Position zum Anbringen des Werkstücks (105, 205) so angeordnet ist, dass der Detektor (108, 500) für den reflektierten Strahl die Strahlintensität des von dem stationären Spiegel (300) reflektierten Strahls (107) erfasst, und eine Berechnungseinrichtung (210) für die Verteilung des reflektierten Strahls, die die Rate der Strahlintensität des reflektierten Strahls (107) unmittelbar nach Reflektion von dem Spiegel (300) bis zum Erreichen des Detektors (108, 500) für den reflektierten Strahl anhand der erfassten Intensität des reflektierten Strahls (107) und der Intensität des auftreffenden Strahls berechnet, der auf eine Bearbeitungs-Koordinatenposition des Werkstücks (105, 205) gerichtet ist, und die Verteilungstabelle (120) für den reflektierten Strahl so eingerichtet ist, dass sie das Ergebnis der Berechnung der Berechnungseinrichtung (210) für die Verteilung des reflektierten Strahls speichert.
Laserbearbeitungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 18 bis 21, wobei die Daten der Rate des reflektierten Strahls (107), der den Detektor (108, 500) für den reflektierten Strahl erreicht, in der Verteilungstabelle (120) für den reflektierten Strahl an Bearbeitungspositionen gespeichert werden, die in gleichen Abständen vorhanden sind.
Laserbearbeitungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 18 bis 21, wobei die Daten der Rate des reflektierten Strahls (107), der den Detektor (108, 500) für den reflektierten Strahl erreicht, in der Verteilungstabelle (120) für den reflektierten Strahl in groben Unterteilungen in dem Mittelabschnitt des Bearbeitungsbereiches und in feinen Unterteilungen in dem Randabschnitt gespeichert werden.