ピコ秒レーザと微細加工について

ピコ秒レーザと微細加工について

ピコ秒レーザは、昨今では、微細加工技術においては、長いパルス幅を持ったレーザと比べると、様々なメリットがあります。

それは、材料を加工する際に熱影響を受けにくいことです、微細加工技術の目的としては、加工時に加工する道具が、非接触でかつ熱影響を受けずに、穴や溝といった微細加工を精密できれいなものに仕上げることです。

熱影響を受けにくいことは、材料に細かいクラックが発生する、デブリが出ない、といったメリットがあることです。

そのために、熱影響を受けやすい電子基板の表面加工には最適な微細加工技術となっています。

産業界ではピコ秒レーザの信頼性が高さことから、いろいろな素材に活用されています。

セラミックの穴開け加工、太陽電池の表面加工、ウエハーの精密な切断加工、サファイアの穴開け加工、などを、波長別にレーザ光の出力を変える、また、繰り返し周波数を変えることにより、多くの素材の微細加工が可能となってきています。

材質別のコストについて

ピコ秒レーザは、微細加工に使用され高精度と高スピードと低ランニングコストをユーザーに提供する加工技術です。

ピコ秒レーザは、使用するレーザのパルス幅がピコ秒レベルと非常に短いパルスのために、素材による微細加工の精度が上がるために、後処理が不要になります。

例えば、従来の炭酸ガスレーザでは薄ガラスの切断は可能でしたが、もっと薄い強化ガラスの切断の加工は難しいものでした。

ピコ秒レーザでは、暑さ50μ~3mm厚の強化ガラスにも対応できます。

また、薄い金属にも使用できることがわかり、ステンレスやチタンや耐食性合金や形状記憶合金といった産業用に非常に多く使用される金属にも加工後のエッジ処理が不要となっています。

ピコ秒レーザのコストとしては、1mm厚のセラミックに100μmの穴開け加工を1秒間に1穴開けるとして、360穴を開けるのに1ドルになります。

ガラス基板上の幅200nmの金属膜を除去するのに、1秒当たり15cm2除去するとして、1ドルで、4,500cm2除去することができます。


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