フェムト秒レーザマイクロマシニング装置

フェムト秒レーザマイクロマシニング装置

 

フェムト秒レーザマイクロマシニング装置

特定の産業プロセス用に設計されたフェムト秒レーザ微細加工システムです。各アプリケーションに合わせて様々な構成(レーザ発振器、スキャニング光学系、ステージ))でのご提案が可能です。システムはクラス1のレーザ安全筐体で保護されており、ユーザはクラス1の安全地帯から高度ソフトウェアによりシステムを制御できます。
アプリケーションに合わせて最適なシステムのご提供をさせていただきます。

 

 

フェムト秒レーザ加工
 

フェムト秒ってものすごい短い時間なんだよね。

 

フェムト秒レーザは光っている時間がフェムト秒ということです。フェムト秒は1秒の1000兆分の1ですので、フェムト秒レーザが光っている時間は非常に短いということになります。

 

光は1秒間で地球を7周半できるって聞いたことあるけど、1フェムト秒だと髪の毛の周りを1周できる程度だね。光がそれしか進めないって本当に短い時間だね

 

非常に短い時間であるために熱が発生しないレーザ加工ができます。

 

フェムト秒レーザでの加工は他のレーザの加工とは異なり、「非熱加工」というアブレーション現象を示します。例えばナノ秒レーザでの加工の場合、照射エネルギーは自由電子に吸収され材料を溶融します。その後、加工対象が蒸発しアブレーションが起こります。

 

フェムト秒レーザの場合、パルス幅が、電子-フォノン結合時間の数ピコ秒よりも短いため、熱伝導が起こる前にアブレーションが行われます。そのためフェムト秒レーザ(または数ピコ秒のパルス幅のレーザ)は熱の影響がないレーザ加工ができるというわけです。これにより加工部位周囲の熱変性領域が劇的に減ります。
他にもフェムト秒レーザを使うと、微細周期構造の形成が可能となります。フェムト秒レーザを加工対象のアブレーション閾値付近までフルエンスを上げて照射すると、レーザが照射された箇所に波長オーダーの周期構造を形成することができます。LIPPS(レーザ誘導ナノ周期構造)と呼ばれる加工です。

 

 

レーザ微細穴あけ

高速で良好な表面品質をご提供します。固くて壊れやすい様々な素材に対して制御されたテーパー穴あけが可能です。

ガラス

フェムト秒レーザ照射によるガラスのレーザ穴あけ加工は、従来のレーザ加工、機械的な穴あけ加工、リソグラフィと比較して多くの利点を持つ最先端技術です。
周辺部の溶融やマイクロクラックが発生しない、きれいな穴あけが可能です。最大1:100の高アスペクト比の穴あけや、テーパーレスのストレート穴あけなどをご提供できます。

 

サファイヤ

穴周辺にクラックが入らず、正確なテーパーコントロールと滑らかな穴壁面仕上げを可能にします。

 

シリコン

半導体、電子機器、コンピュータチップ、太陽電池、各種合金など多くの分野で広く使われているシリコンをクラックレスに超高精度に穴あけします。

 

セラミック

数マイクロメートルから数十ミリメートルまでの径を正確に穴あけします。
クラックが入らず、正確なテーパーコントロールができます。

 

光ファイバ

最小10umの穴径で加工ができます。様々な穴形状に対応します。

 

 

レーザ微細切断

硬いもの、壊れやすいもの、柔らかいもの、透明なもの、透明でないもの、強化されたもの、強化されていないものなど、様々な材料に超高品質と高精度な切断を提供します。

 

ガラス切断/ダイシング

強化ガラス(0.3~1.3mm)、非強化ガラス(0.03~1mm)に対して超高精度の切断加工ができます。

 

ポリマー微細切断

最小の熱影響で切断を行えます。PET、PBT、COCなど様々なポリマーの加工が可能です。

 

サファイヤ切断/ダイシング

サファイヤやルビーなど様々な脆性材料の加工が可能です。

 

薄膜切断

コールドアブレーションにより、熱影響による変形、変色がほとんどない切断が可能です。

 

 

選択的レーザ誘起エッチング(SLE)

選択的レーザ誘起エッチングは透明材料の微細な加工に有効なソリューションです。
この加工では、第一段階で、超短パルスレーザの照射を行い、材料を改質します。第二ステップでは、ウェットケミカルエッチングを用いて、改質部分を除去します。改質された部分は改質されていない部分よりもはるかに速くエッチングの影響を受けるため、選択的と言われます。

 

 

多光子ポリメリゼーション

 

 

導波路/FBG
導波路

 

FBG

 

 

表面テクスチャリング
表面機能化

レーザにより材料の特性を変化させ、摩擦を低減したり、光学用途の回折構造を生成したり、濡れ性を制御したりすることが可能です。

 

ファイバ先端加工

光ファイバの先端を加工することによりレンズファイバなどを生成する技術です。

 

選択的レーザアブレーション

フェムト秒レーザパルスを使用して、基板に損傷を与えることなく、金属層の小さな部分を正確に除去することができます。

 

 

レーザ微細溶接

レーザ微細溶接は、ガラスとガラス、ガラスと金属など、様々な溶接を可能にします。
接合材料が不要で、コスト削減と耐久性の向上を実現します。材料が再固化すると、強力な共有結合が形成され、接合部は非常に高い強度になります。

 

 

レーザーマーキング

様々な材料表面にレーザマーキングを施すことで、ロゴ、画像、テキスト、バーコード、セキュリティーマーク、識別マーク、その他あらゆる平面オブジェクトをマイクロメートルの精度で生成します。
また、透明な材料へのマーキングの場合、集光ビームで内部を屈折率変化させることにより、表面を傷つけることなく内部マーキングを行うことが可能です。

 

 

仕様
項目 仕様

パルス幅

200fs~10ps

繰り返し

1kHz~1MHz

平均出力

~20W

パルスエネルギー

~2mJ

波長

1030nm、515nm、343nm、258nm、206nm

位置精度

±250nm

駆動範囲

25 X 25mm~300 X 300mm(ご希望により更に大きくできます)

仕様
項目 仕様

パルス幅

200fs~10ps

繰り返し

1kHz~1MHz

平均出力

~20W

パルスエネルギー

~2mJ

波長

1030nm、515nm、343nm、258nm、206nm

位置精度

±250nm

駆動範囲

25 X 25mm~300 X 300mm(ご希望により更に大きくできます)

 

 

製品構成
  • レーザ発振器
  • ワーク用ポジショニングシステム
  • ビームデリバリ+ガルバノスキャナ
  • レーザ出力、偏光コントローラ
  • ソフトウェア(オートフォーカス、マシンビジョンはオプション)
  • サンプルホルダ(サンプル自動ハンドリング装置はオプション)
  • 光学テーブル
  • エンクロージャ
  • 集塵機

 

当社のフェムト秒レーザが選ばれるわけ

一概にフェムト秒レーザと言っても世の中には、パルス幅、パルスエネルギー、繰り返し周波数などの異なる様々なレーザがあります。もちろんこれらが異なると同じ材料加工であっても加工品質が異なります。当社ではヨーロッパ最大のフェムト秒レーザ加工ラボを持つWoP社の製品を販売しています。

 

WoP社のアプリケーションラボには、様々なフェムト秒レーザ加工機がございます。様々な選択肢の中からお客様のアプリケーションに最適な組み合わせを選定させていただきます。
WoP社はフェムト秒レーザ加工のリーディングカンパニーであり、長年にわたり多様な(特にガラス、サファイヤ加工の)ノウハウを積み重ねております。単純に良いレーザ、良いスキャナ/ステージを組み合わせるだけではなく、それらの制御においても、WoP社は高い技術力と知見を以て、最高品質の加工と高い生産性をご提供いたします。