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三菱重工ニュース
2002年8月30日発行 第4029号

波長266nm 微細加工用UVレーザー加工機を開発


 三菱重工業は、266nm(ナノメートル=10億分の1メートル)という短波長の全固体UV(紫外線)レーザー加工機を開発した。短波長に加えて3.5nsec(ナノ秒=10億分の1秒)という短パルスのレーザーを採用することでピークパワー500キロワット以上とこれまでの10倍の性能をもたせることに成功した。半導体関連分野向けの微細加工用として開発したもので、これまで困難であったセラミックスやガラス等無機材の微細加工が可能となった。

三菱重工ニュース
波長266nm 微細加工用 UVレーザー加工機

 この微細加工機の商品名は「Meister 1000DF」。UVレーザーを用いる加工機で、パルス繰返し周波数1kHzの時の最大平均出力は2Wである。

 レーザー発振器と加工ステーションから構成されており、発振器では、レーザーダイオード(LD)光源でネオジウム(Nd)を添加したYAG(イットリウム・アルミニウム・ガーネット)結晶を励起して赤外線レーザーを発振させる。
 この際、レーザー光を短いパルス幅にするために高性能な光学スイッチ素子を採用することにより、高いピークパワーのレーザーを発振できるように工夫している。
 さらに赤外線レーザーを、2個の非線形光学結晶に通して波長を短くし、最終的に266nmのUVレーザーに変換している。

 加工ステーションには直交配置された2枚の高速可動ミラーと加工物を置くテーブル(XYテーブル)が搭載されており、それぞれレーザー発振器と同期させて加工を行う。
 高分子フィルムなどの有機材料だけでなくセラミックスなどの無機材料、それに複合材料に至るまで、様々な材料の微細加工が可能。

 とくにXYテーブルは±1マイクロメートルという非常に高い位置決め精度をもっており、数十マイクロメートル級の微細加工でも十分な精度確保が可能である。

 UVレーザーを用いた従来型の微細加工機としては、レーザーの波長が355nmのプリント基板回路用穴あけ加工機があるが、波長が266nmより長く、ピークパワーも小さいため、光部品に用いられるセラミックスやガラスといった無機材の高品質な切断や穴あけには向いていなかった。

 この全固体UVレーザー加工機の初号機は、H13年3月、兵庫県尼崎市に納入され、財団法人近畿高エネルギー加工技術研究所(AMPI、理事長 佐藤 和夫氏)にて、現在、委託試験加工業務や加工技術開発に利用されている。

 当社では、AMPIでの加工実績をもとに年間5台程度の受注を目指す。



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風水力・一般機械部
神戸造船所


以  上