ピコ秒レーザの加工例について

ピコ秒レーザの加工例について

ピコ秒レーザ加工機による微細加工の事例について紹介します。

マッチ棒の表面での文字加工、電気製品の多く使用されていますアルミナセラミックスの穴開け加工、薄膜太陽電池へのパターニング加工、金属箔に対しての微細加工、などがあります。

マッチ棒の表面での文字加工では、通常のレーザでは、加工時に熱の影響がでて発火してしまいますが、ピコ秒レーザでは燃えることなく微細加工が可能となります。

アルミナセラミックスの穴開け加工では、純度99.9%板厚0.38mmのアルミナセラミックスに穴径80μの穴を高速で開けることができます。

薄膜太陽電池へのパターニング加工では、ナノ秒レーザでは基材へのバリや溶解やクラックや剥離といった、従来のレーザ加工では熱の影響による問題が有ったものが、解消されています。

金属箔に対しての微細加工では、ステンレス・アルミ・チタン・はんだ・銅といった多くの種類の金属箔の厚さ30μ程度のものの穴開け加工や25μ幅のスリットを100μ間隔での加工が可能となっています。

ショートパルスレーザについて

ピコ秒レーザは、ショートパルスレーザと呼ばれていますが、そのパルス幅は、1兆分の1秒という非常に短いパルス幅を使って素材に当てられるために、ピコ秒レーザにより集光された個所は、瞬時に蒸発されて、熱の影響がほとんどなく加工がされるために、微細加工に優れています。

技術の進歩が進み、今までより以上の小さなサイズの部品を切断・穴開け・印字などを行う際には、従来のナノ秒レベルのレーザでは、対応しきれなくなったのが現状で、微細加工の分野では、よりパルス幅の短いピコ秒レーザが使用されることになってきています。

それは、ピコ秒レーザにより非常に短い時間で分子レベルや原子レベルの結合を直接破壊して除去することになりますのでが、レーザの熱エネルギーが素材の周囲に広がる前に除去することになりますので、材質の変質も無く、後処理の心配も無い加工が可能となります。

また、材質も従来は加工が困難と言われていましたガラス類やサファイヤやポリマー樹脂などにも使用することができます。


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