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加工深さの精密制御とは？課題と対策・製品を解説
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微細加工技術 |
レーザー加工における加工深さの精密制御とは？
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フォトファブリケーションを中心的技術として、
マイクロエレクトロニクス製品や光学製品をはじめとする様々な分野での
試作・開発に貢献するフォトプレシジョン社
『サンドブラスト加工』のご案内です。
ガラス・シリコン・石英など比較的硬い基板上に、
空気圧で砂をたたきつけることにより、基板表面を削って
溝や穴などを作成する技法
■□■特徴■□■
■基板表面にサンドブラスト用ドライフィルムレジストで
パターンを作り、それをマスクすることで目的とする形の
溝加工を施すことができる
■加工面が砂地になる
■時間を調節することで深さの制御が可能
■その他詳細については、カタログダウンロード
もしくはお問い合わせ下さい。
サンドブラスト加工
当社では、微細加工の受託サービスとして「ドライエッチング加工」を
行っております。
小片～□300mmの基板サイズに対応。R＆D用デバイスから試作・小規模
生産に対応し、貴社のデバイス開発をサポートいたします。
ドライエッチングに精通したエンジニアが独自のデータベースを基に、
多様なご要望にお応えいたします。
【特長】
■□300mmの大型基板に対応
■丸基板はφ12インチまで対応可能
■経験豊富なプロセスエンジニアによる丁寧なヒアリングを基に方針を決定
※詳しくはPDF資料をご覧いただくか、お気軽にお問い合わせ下さい。
＜微細加工の受託サービス＞ドライエッチング加工
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レーザー加工における加工深さの精密制御
レーザー加工における加工深さの精密制御とは？
レーザー加工における加工深さの精密制御とは、レーザー光のエネルギーを材料に照射し、所望の深さまで正確に材料を除去または改質する技術です。微細加工分野では、電子部品、医療機器、光学部品などの高精度な製造に不可欠であり、製品の性能や信頼性を左右する重要な要素となります。
課題
材料特性のばらつきによる深さ変動
材料の密度、熱伝導率、吸収率などのばらつきが、同じレーザー条件でも加工深さに影響を与え、均一な加工が困難になる。
熱影響による深さ制御の限界
レーザー照射による熱が周囲に伝播し、意図しない領域の融解や変質を引き起こすことで、精密な深さ制御が難しくなる。
加工履歴による深さ変化
繰り返し加工や連続加工において、前回の加工で生じた表面状態の変化（酸化、溶融物の付着など）が、後続の加工深さに影響を与える。
レーザーパラメータ設定の複雑さ
パルス幅、ピークパワー、繰り返し周波数、集光スポット径など、多数のレーザーパラメータの最適化が難しく、深さ制御の再現性を確保するのが困難である。
対策
リアルタイムフィードバック制御
加工中に光学センサーなどで深さや表面状態を検知し、レーザー出力をリアルタイムで調整することで、目標深さを維持する。
パルス整形技術の活用
レーザーパルス波形を精密に制御し、エネルギー分布を最適化することで、熱影響を抑制し、よりシャープな深さ制御を実現する。
材料特性の事前評価と補正
加工前に材料の特性を測定し、そのデータに基づいてレーザーパラメータを補正することで、ばらつきによる深さ変動を最小限に抑える。
高度なシミュレーションとモデリング
材料とレーザー相互作用のシミュレーションを行い、最適な加工条件を事前に予測・検証することで、試行錯誤を減らし、高精度な深さ制御を達成する。
対策に役立つ製品例
インテリジェントレーザー加工システム
内蔵されたセンサーとAIアルゴリズムにより、材料の特性変化や加工状態をリアルタイムで認識し、レーザー出力を自動調整して深さ制御を行う。
高精度パルス制御レーザー光源
ナノ秒・ピコ秒・フェムト秒パルス幅を自在に制御し、さらにパルス形状を最適化することで、熱影響を極限まで低減し、微細な深さ制御を可能にする。
材料分析・特性評価装置
レーザー加工前に材料の表面状態や内部構造を詳細に分析し、その結果を加工ソフトウェアにフィードバックすることで、加工条件の最適化を支援する。
統合型加工プロセス管理ソフトウェア
レーザーパラメータ設定、材料特性データ、加工履歴などを一元管理し、高度なシミュレーション機能と連携することで、加工深さの再現性と精度を向上させる。
