加工计划方法和装置、及其加工数据作成方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开的加工计划方法和装置、及其加工数据作成方法和装置，通过２单元的区域配置计划装置，优化左右的电流单元的距离（Ｌ轴值）Ａ，使射束扫描次数及载物台移动次数为最小。通过区域计划装置优化区域位置使区域数为最小。通过载物台.电流通路计划装置，利用巡回售货员问题的解法，缩短载物台的移动距离及电流扫描器的扫描距离。通过这些措施使激光穿孔机的加工时间缩短。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种利用可在多个方向上扫描或移动的加工装置，及可在多个方向上移动的载物台，对该载物台上配置的工件进行加工时的加工计划方法和装置、及其加工数据作成方法和装置，特别是关于适合应用在通过照射激光束，在印刷电路布线基板等上进行多数穿孔加工的激光穿孔机上，通过数学捕捉穿孔等加工位置2维平面上的分布状态，最佳计划机器的动作，从而可缩短加工时间的加工计划方法；进行由该加工计划方法决定的加工的加工方法；记录有实施上述加工计划方法的程序的计算机可读取的记录媒体；同样的加工计划装置；包括该加工计划装置的加工装置；及为此的加工数据作成方法、装置。
技术介绍
近些年来，随着对电子设备的小型化及高密度安装的要求，开始提供将多个印刷布线基板重叠的多层印刷布线基板。在这样的多层印刷布线基板中，为了将上下所叠层的印刷布线基板分别形成的导电层间进行电气连接，在这些基板上形成有被称为贯穿孔的孔。而且通过在这些孔的内部形成导电膜，对各印刷布线基板的导电层间进行连接。在印刷布线基板上所形成的孔，随着最近印刷布线基板的小型化及高功能化，也逐渐小型化，在直径0.1mm以下。为了高精度形成这样的小径孔，而采用了脉冲振荡式的激光束。现在的利用脉冲振荡型激光的激光穿孔机一种结构，如附图说明图1(全体结构)及图2(详细结构)所示。该激光穿孔机10主要包括产生脉冲状激光束的激光振荡器12；射束分离器14，将该激光振荡器12产生的激光束13的输出引导至作为加工对象的印刷布线基板(也称工件)6的两个扫描区域(加工区域)8L、8R，为了可以左右同时加工而进行2等分；左电流单元22L(也称电流系统)(参照图2)，用于使该射束分离器14所反射的左側激光束13L在扫描区域8L内，在X轴方向(图的左右方向)及Y轴方向(图的前后方向)上进行扫描；右电流单元22R(参照图2)，用于在通过上述射束分离器14后，使由反射镜16反射的右側激光束13R在右侧的扫描区域8R内，同样在X轴方向及Y轴方向上扫描；及XY载物台40(参照图2)，其中包括使上述印刷布线基板8在X轴方向平行移动的X载物台40X、及在X载物台40X上使上述印刷布线基板8在Y轴方向上移动的Y载物台40Y。如图2中的详细结构所示，在上述左电流单元22L及右电流单元20R中分别装放有反射镜24L、24R，分别对激光束13L、13R进行反射；第1电流反射镜26L、26R，使由该反射镜24L、24R所反射的激光束，例如在Y轴方向上进行扫描；第1电流扫描器(也简单称为第1扫描器)28L、28R，用于驱动该第1电流反射镜26L、26R的电流驱动器；第2电流反射镜30L、30R，用于使由上述第1电流反射镜26L、26R在Y轴方向扫描的激光束，还在与其垂直的X轴方向上扫描；第2电流扫描器(也简单称为第2扫描器)32L、32R，用于驱动该第2电流反射镜30L、30R；及fθ透镜34L、34R，通过上述第1及第2电流反射镜26L、26R、30L、30R，使在X轴方向及Y轴方向上扫描的激光束，对印刷布线基板8的表面垂直偏转，并通过照射口(图中已省略)落下。此处，例如将上述左电流单元22L固定，而右电流单元22R，例如其X轴方向位置可变，在加工开始前，单元间距离(称为L轴值)A是可以变更的。由于及fθ透镜34L、34R的大小受到成本及质量等方面的限制，所以基板6上的射束可照射范围，限定在以加工过程中位置完全固定的射束照射口正下位置为中心的，例如在40mm×40mm的X轴、Y轴上两边平行的矩形范围(称为扫描区域)8L、8R内。另一方面，基板6的尺寸例如最大约为500mm×600mm大小，一般比扫描区域大。从而，为了进行基板全体的穿孔加工，使支持基板的XY载物台40在XY平面内自由方向上驱动，移动基板6。如图3所示的全体动作，这样的激光穿孔机通过反复进行下面两步(称为步进重复)来进行基板全体的穿孔。(1) 通过XY载物台40移动基板6；(2) 在左右的扫描区域8L、8R内进行激光穿孔加工。在被加工面上，照射激光束的部分被蒸发，在印刷布线基板6上形成孔。此处，由于激光束分成2部分，所以同时被加工的扫描区域有左右2个，同时加工区域距离等于加工头间距离。另外，关于各扫描区域8L、8R内的加工，如图4所示，在左右单元22L、22R的第1、第2扫描器28L、28R、32L、32R的基板上从穿孔结束点，向下一预定穿孔点的移动扫描(称为射束扫描)在全部结束的阶段，反复进行照射激光束的工序。下面参数图5说明激光穿孔机的各机器作为系统如何作用，进行穿孔加工。在使激光穿孔机10动作时，向装置的输入包括从CAD数据50和PC机上的窗口52输入的2个GUI输入。即，穿孔位置、基板定位用的定位标记位置、激光照射次数(称为发射数)等的穿孔条件，通过图中未画出的CAD装置作成，保存在文件中。基板的种类主要有便携电话基板、主板的组件基板等，多数是使某种程度的点的集合(图形)构成一些排列的形式。从而，CAD数据50本身也不是采用将孔位置数据全部排列的方法，而是采用如图6所示，在图形的开始和结束的信号间配置孔坐标，然后将该图形的位移量只排列写出图形数的方法。加工担当者用PC机输入用的窗口52，在加工数据文件名的输入位置选择软盘或网络上的CAD数据50的数据文件。此外，关于是否进行点数据的XY变换(更换点数据的X坐标和Y坐标，将电流单元的处理区域分割线例如从X轴垂直变更为Y轴垂直的变换)、右单元22R的位置(L轴值)、CAD数据52的格式(Excellon、SHI、HZ格式等)等一些项目，进行选择式输入。当所有的输入项目的输入结束，加工担当者按下输入结束按钮(以输入为中心的变换按钮)时，计划装置60以输入内容为基础进行计划处理，返回计划结束信号。于是，在PC机画面上显示出穿孔位置、左右单元处理的区别、扫描区域的配置等视觉表现的平面图，以便目视确认对选择的基板的计划结果。加工者确认平面图，如果没有问题，则按下窗口上的加工开始按钮。通过这一操作，激光穿孔加工机10动作。计划装置60计划、作成的数据，包括单元间隔数据A、载物台停止位置(扫描区域位置)数据B、载物台停止位置的访问顺序数据C、各扫描区域内的穿孔位置数据D。各扫描区域内的穿孔位置访问顺序数据E等5个。现有的上述计划装置60用图7中所示的方法，根据CAD数据50和窗口输入值进行设定。下面对计划装置60计划、作成的数据进行详细说明。(1)单元间距离数据A 左右电流单元22L、22R间的距离(单元间隔)A，例如可在约150-300mm的范围内设定。根据PC机的输入用窗口52，设定距离。该数据作为驱动右单元20R时的命令值使用。(2)扫描区域位置数据B将各单元的作业区小分割为例如点阵间距离为40mm的正方点阵状。由4个阵点包围的40mm×40mm的正方形都作为扫描区域。(3) 扫描区域位置访问顺序数据C起点是各单元的左下角的扫描区域。载物台对扫描区域间访问的通路(称为载物台通路)例如如图8中所示，可以采用使X轴方向作为蛇的前进方向的蛇形(S形)路径。(4) 各扫描区域内的穿孔位置数据D对于所有的穿孔位置，例如采用标记，特定一个自己所属的扫描区域。(5) (5)各扫描区域内的穿孔位置访问顺本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种加工计划方法，其特征在于：当将分散在工件上的加工位置分配给同时加工的多个加工区域进行加工时，首先决定各加工区域内加工位置的最佳加工路径；然后决定各加工区域内加工位置的加工顺序，使同时被加工的加工区域的总加工时间为最小。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：茨木俊秀，柳浦睦宪，野野部宏司，西村卓也，奥平恭之，
申请(专利权)人：住友重机械工业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]