フェムト秒レーザマイクロマシニング装置｜株式会社プロフィテット

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について

アプリケーション

仕様

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

加工写真

切断
スクライブ
穴あけ
マーキング
アブレーション
アディティブ加工

フェムト秒レーザによる切断

ポリマー切断
	・ポリカーボネート、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート 　・直線、曲線の自由形状切断 　・HAZの最小化 　・優れた切断面品質 　・サブミクロンの形状精度 　・高速レーザプロセス

1mm厚 強化ガラス切断
		・直線、曲線の自由形状切断 　・0.3～1.3mm厚のワークに対応 　・10～42umのDOL 　・切断スピード：200mm/秒 　・切断面粗さ：Ra<1um 　・プロセス後に簡単にブレイク 　・なめらかなエッジ 　・目視可能なクラックなし

0.5mm厚 強化ガラス切断
		・直線、曲線の自由形状切断 　・0.3～1.3mm厚のワークに対応 　・10～80umのDOL 　・切断スピード：200mm/秒 　・切断面粗さ：Ra<1um 　・プロセス後に簡単にブレイク 　・なめらかなエッジ 　・目視可能なクラックなし

ガラス切断
・直線、曲線の自由形状切断　　　　　　　　　　　　　　　上段左： 60um厚 　・0.03～1mm厚のワークに対応　　　　　　　　　　　　　　 上端中： 6um厚 　・切断スピード200mm/秒　　　　　　　　　　　　　　　　　　上段右： 80um厚 　・切断面粗さ：Ra<1um　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 下段左： 80um厚 　・プロセス後に簡単にブレイク　　　　　　　　　　　　　　　下段中： 400um厚 　・なめらかなエッジ　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 下段右： 400um厚 　・目視可能なクラックなし

サファイアダイシング
・直線、曲線の自由形状切断　　　　　　　　　　　　　　　左： 100um厚 　・0.1～0.76mm厚のワークに対応　　　　　　　　　　　　　 中： 750um厚 　・切断スピード200mm/秒　　　　　　　　　　　　　　　　　　右： 325um厚 　・切断面粗さ：Ra<1um　　　　　　　　　　　　　　　　　　　  　・プロセス後に簡単にブレイク　　　　　　　　　　　　　　　 　・なめらかなエッジ　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　  　・目視可能なクラックなし

フェムト秒レーザによるスクライビング

セラミックスのスクライブ
		・ゼロHAZ、溶融なし 　・溝幅15um以下、溝深さ25um以上 　・交差点のオーバーシュートなし 　・40mmエリアにて0.5umの精度 　・24時間の連続運転検査済み

フェムト秒レーザによる穴あけ

ガラス、サファイア穴あけ
		・テーパー、ストレート、逆テーパー 　・テーパー角：3度以内 　・アスペクト比： 8:1 　・穴径： Φ30～60um 　・穴形状制御 　・高品質穴あけ   　左： ガラス 　右： サファイア

金属穴あけ
		・低HAZ、溶融なし 　・微細な穴径 　・テーパー角の制御 　・穴形状制御   　左： 鉄薄板 　右： 燃料ノズル

フェムト秒レーザによるマーキング

様々な材料へのマーキング
		・高いコントラスト 　・高い耐久性 　・カラフルマーキング 　・微細マーキング 　・クラックなし 　・ゼロHAZ 　・高いポジショニング精度   上段左： 金属へのカラフルマーキング 上段右： 太陽電池へのマーキング 下段左： 金属へのマーキング 下段右： ガラスへのマーキング

有機材料へのマーキング
		・高いコントラスト 　・高い耐久性 　・カラフルマーキング 　・微細マーキング 　・クラックなし 　・ゼロHAZ 　・高いポジショニング精度    左： 木  右： 髪の毛

透明材料への内部マーキング
		・高いコントラスト 　・高い耐久性 　・カラフルマーキング 　・微細マーキング 　・クラックなし 　・ゼロHAZ 　・高いポジショニング精度    上段左： サファイア  上段右： ガラス  下段左： 光ファイバ  下段右： コンタクトレンズ

フェムト秒レーザによるアブレーション

金属へのアブレーション
		・リソグラフィのマスク製作 　・ビームシェーピングデバイス製作 　・オプティカルアパチャ 　・回折格子   上段左： ガラス基板からクロムを除去 上段中： MgO基盤から金を除去 上段右： チタンの除去 下段左： クロムの除去 下段中： 光学アパーチャ

硬い材料へのアブレーション
		・高速加工 　・ゼロHAZ 　・高いポジショニング精度 　・高い品質   上段左： ダイヤモンド焼結体（PCD) 上段中： ダイヤモンド焼結体（PCD） 上段右： サファイア 下段左： サファイア 下段右： サファイア

誘電レイヤーのアブレーション
・パルス周波数：100kHz 　・平均パワー： 1.4W   左： 太陽電池の誘電レイヤーアブレーション 中： 太陽電池(SiNx)のアブレーション 右： 太陽電池の誘電レイヤーアブレーション

フェムト秒レーザによる3Dアディティブ加工

マイクロオプティクス
	・分解能： 200nm～10um 　・様々なポリマ材料 　・複雑な3D形状 　・高い再現性 　・自己ポリメリゼーションの制御   1段目左： アキシコンレンズ 1段目中： 屈折/回折ハイブリッドオプティクス 1段目右： レンズ 2段目左： プリズム 2段目中： スパイラル位相板 2段目右： セクション別位相板 3段目左： フレネルレンズ 3段目中： 複雑形状のアレイ 3段目右： ハイブリッド機能型複雑形状オプティクス 4段目j左： レンズファイバ

フリーフォーム
・分解能： 200nm～10um 　・様々なポリマ材料 　・複雑な3D形状 　・高い再現性 　・自己ポリメリゼーションの制御   　上段左： フリーフォーム3次元形状 　上段中： 超ミニチュア猫 　上段右： 複雑3D形状 　下段左： 六角形3D形状 　下段中： フリーフォーム3D形状 　下段右： 幅90nm

フェムト秒レーザの加工について

フェムト秒レーザとは

フェムト秒レーザでの加工の前に、フェムト秒レーザについてお話します。フェムト秒レーザの「フェムト秒」とはレーザパルスが光っている時間が「フェムト秒」であるということです。フェムト秒とは1秒の1000兆分の1の意味です。光のスピードは1秒間に地球を7周半と言われています。これだけ速い光でも1フェムト秒では0.00000003mしか進めません。約800フェムト秒でようやく髪の毛の周りを周できるというレベルです。フェムト秒レーザとはそれだけ短い間しかパルスが光っていないというレーザです。

特殊な加工

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しきい値付近までフルエンスを上げて照射すると、レーザが照射されっ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。

当社のフェムト秒レーザ加工機が選ばれる理由

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、長年の経験から様々な（特にガラス、サファイヤ加工の）ノウハウがございます。
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のではなく、それらの制御にWoP社のノウハウがぎっしり詰まっており、最高品質の加工と、高い生産性をご提供します。