パルスレーザを用いた微細加工の基礎と活用
このカタログについて
| ドキュメント名 | 基礎からわかるパルスレーザ |
|---|---|
| ドキュメント種別 | 製品カタログ |
| ファイルサイズ | 1.8Mb |
| 取り扱い企業 | IPGフォトニクスジャパン株式会社 (この企業の取り扱いカタログ一覧) |
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このカタログの内容
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基礎から分かるパルスレーザ 微細加工における活用術
基礎から分かるパルスレーザ
微細加工における活用術
IPGフォトニクスジャパン株式会社
© 2025 IPG Photonics
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ご紹介内容
ご紹介内容
1. パルスレーザとは
2. パルスレーザの種類と用途
3. PICO秒パルスレーザでできること
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レーザの活用 I Any Application Any Industry
レーザの活用 I Any Application Any Industry
代表的な産業 代表的な用途
自動車 E-モビリティ部品 溶接 ろう付け 加熱・乾燥 クリーニング
航空宇宙 鉄道
切断・穴あけ 金属3D造形 肉盛り
電気・電子部品 半導体
マーキング 彫刻 先端技術用途 医療用途
メディカル 食品
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パルスレーザとは
パルスレーザとは
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パルスレーザとは｜ 「CWレーザ」と「パルスレーザ」
パルスレーザとは｜ 「CWレーザ」と「パルスレーザ」
• CWレーザ(Continuous Wave)は連続的に一定の出力で光を照射
• パルスレーザは断続的に光を照射 一般的にこちらを
パルスレーザと呼ぶ
CW ゲートパルス 高出力パルス
【パルスレーザの特長】
CWレーザと比較し、連続的にレーザを照射しないことで、材料に対する
入熱を抑えることができる
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パルスレーザとは｜CWレーザとパルスレーザ
パルスレーザとは｜CWレーザとパルスレーザ
CWレーザ
0
時間
パルスレーザ ピーク出力 1
パルス幅
ピーク出力 1 0.5
パルス幅
0.5
平均出力 平均出力
0 0
時間 時間
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パルスレーザの種類と用途
パルスレーザの種類と用途
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パルスレーザとは｜種類と用途
パルスレーザとは｜種類と用途
パルス幅 主な用途 特徴 加工例
• 金属の溶接（精密部品） 熱影響：大 SUS : 溶接・切断
ミリ秒 • 金属の切断（精密部品） 作用：熱伝導、融解 ガラス : －
• 金属の穴あけ（精密部品） 材料を熱で溶かす。連続波と比較し、熱の影響を
10-3秒 抑えながら過剰な溶け込みを抑制
• 微細加工（切断、穴あけ） 熱影響：小 SUS : マーキング・切断
• マーキング（金属への印字） 作用：アブレーション（除去） ガラス : ヒビ
ナノ秒 • 除膜（塗膜、酸化膜の除去） 高いピーク出力と低い熱影響が特徴で、精密加工
• クリーニング や微細加工に向いている。スピードとコストバランス
10-9秒 が良い
• 精密穴あけ 熱影響：極小 SUS : 微細穴あけ
ピコ秒 • 透明材料加工 作用：非熱的加工（高精度）、 ガラス : 穴あけ、マーキング
• マーキング クリーンアブレーション微細加工 ICチップ：微細加工
10-12秒 • 表面処理
• 光ファイバ加工 熱影響：ほぼゼロ SUS : 高精度ミクロ構造形成穴
フェムト秒 • ナノ構造形成 作用：多光子吸収、ナノ構造形成など、材料の組織 ガラス : 3D内部の加工
10-15秒 • 超精密加工 を壊さずに加工。
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スライド番号 9
ミリ秒パルスレーザ｜作用
溶接・切断・穴あけなど : CWレーザと比較し、高いピーク出力の特長により
ワークへの熱影響を低く抑えながら、切断や溶接を行うことが可能
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スライド番号 10
ナノ秒パルスレーザ｜作用
アブレーション・切断・穴あけなど : CWレーザと比較し、高いピーク出力の特長により
ワークへの熱影響を低く抑えながら、切断や溶接を行うことが出来る
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スライド番号 11
ピコ秒パルスレーザ｜作用
ナノ秒 ピコ秒
HAZ : Heat Affected Zone（熱影響域）
• ピコ秒ファイバーレーザの作用はナノ秒と同じアブレーション（除去、微細加工）
• ナノ秒レーザで発生する入熱をさらに抑えることが可能
• 近赤外の波長では吸収効率の低いガラス等に対しても焦点位置での加工が可能
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スライド番号 12
フェムト秒パルスレーザ｜作用
• ピコ秒レーザと比較し熱影響はほぼゼロ
• 超精密で、非常になめらかな加工が可能
• ピーク出力が非常に高い
• 焦点だけでアブレーションが起きる → ガラスなどの透明帯の内部に加工も可能
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PICO秒パルスレーザでできること
PICO秒パルスレーザでできること
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スライド番号 14
ピコ秒パルスレーザ 加工事例
シリコン・石英・サファイアの バッテリー箔、セパレータ切断 ブラックマーキング
切断・穴あけ・マーキング → 滅菌処理しても消えない
医療や時計等に使用
超短パルスレーザは、切断、穴あけ、表面改質、マーキングなど
さまざまな微細加工で使用される
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スライド番号 15
事例紹介 ①｜接着剤塗布前処理 （ピコ秒パルス）
基材： 樹脂（ABS） ＋ アルミ1000番台
接着剤： 市販品 （湿気硬化型 弾性変性シリコン）
50 100
25 25
レーザ レーザ
処理 処理
樹脂（ABS） アルミ
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50
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引張応力 試験結果
引張応力 試験結果
引張応力（MPa）
250
Max. 229
200
Max. 157
150
100 Max. 95
50
0
0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 変位量（㎜）
処理2 処理1 処理なし
結果： レーザ前処理で接着強度 2.4倍 UP
※ 正しい接着剤使用方法により、上記以上の効果が得られる可能性があります
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THANK YOU
THANK YOU