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レーザーシステム



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| レーザーシステム一覧 |

レーザー加工を考えるときアプリケーションによっては既に産業用として確立した技術があり、専用のシステムとして販売されている製品があります。それらを総称してレーザー加工システムと呼びますが、ここでは微細加工に特化する形でアプリケーション別にカテゴリー分けしてあり、汎用システムも含めて紹介しています。研究用として簡単に導入したい方やアプリケーションに特化して探されている方も見つけやすくなっています。

項目
概略説明
レーザーVIAシステム 電子機器に使用されているプリント基板への穴あけをするための装置で、その穴をVIA(ビア)と呼びます。最近の電子機器は高密度実装が主流で電子部品の微小化にともないVIA径が50μm以下の物も登場しています。そのため搭載されるレーザーもYAG第3高長波の紫外線(UV)レーザーが使われるようになってきました。とはいえまだまだCO2や固体レーザーの基本波などの赤外線(IR)レーザーが主流で活躍しています。
レーザー穴あけ(切断)システム ここではプリント基板以外への穴あけ(切断)が可能な装置を主体に紹介しています。装置に搭載されている搭載レーザー発振器は一般的にはCO2レーザーですが、プリント基板同様に微細な穴あけ加工のニーズが高まっており、紫外線(UV)レーザーや短パルスレーザーを搭載した装置が登場しています。また高アスペクトやテーパーレス、逆テーパーなど難度の高い要求も多くなってきています。
レーザースクライバーシステム 材料の下部まで完全に切断せずにV溝加工を施し後工程で割断する為の溝を作ることをスクライビングと呼びその装置をスクライバーと呼びます。日本語で表すと溝切り機となるためあえてスクライバー(直訳ではひっかき機)としています。つまりひっかいて割る為のレーザー傷を付けるための装置です。硬くてもろい脆性材などはフルカットで切るよりもスクライビングの方が効率が上がるためよく利用されます。
レーザートリマー 電子回路や抵抗部品などの余分な部分をレーザーで除去することにより最適な状態にすることをトリミングと言います。具体的には回路間でショートしてしまっているパターンをレーザーでカットすることによりショートを修正して正常な状態にしたり、抵抗部品の抵抗値をスペック通りとなるように抵抗材料の一部をレーザーで除去することで、それらの加工を行うための装置をトリマーと呼んでいます。
レーザーリペアシステム レーザー加工は材料を除去したり改質したりする加工が通常のスタイルですがリペアシステムは破断箇所をレーザー加工により接続再生します。具体的にはマスクや電子部品、デバイスの回路において、補修材料を加えながら破断している回路をレーザー光により接続修復します。レーザーはビームを絞れば加工スポットサイズを小さくできるため電子デバイスにおいては非常に有効な手段です。
レーザーアニーラー TFT液晶の量産工程に利用されている装置がアニーラーです。ガラス基板に安い材料を使うために低温プロセスであるアニーラーを使って高精細なTFT液晶が作られています。ガラスに成膜されたシリコン薄膜をアニーラーによりポリシリコンに改質します。主流となるレーザーはエキシマレーザーですが最近ではハイパワーのグリーンレーザーを搭載したシステムも登場しています。
エキシマレーザーステッパー プロセスルールの微細化により露光プロセスではより短波長の光を使っての露光が必要になったためエキシマレーザーが使用されるようになりました。現在ではエキシマレーザーArF(193nm)を使用した加工手法も使われており、F2(157nm)レーザーによる加工手法の開発も進んでいます。エキシマレーザーステッパーではスループットを上げるため繰り返し周波数はkHzクラスのレーザー発振器が使用されております。
レーザー描画システム フォトレジストにレーザー光を照射し通常通りにフォトリソのテクニックを使用するタイプの製品が一般的ですが、EB同様のスタイルでレーザーによるアブレーション加工でエマルジョンや薄膜を直接除去するタイプの製品も存在します。どちらの手法にしてもマスクが不要なためランニングコストを抑えることが可能で納期面でも有利になります。また、描画の自由度も大幅にあがります。
レーザーガラス切断機 レーザーにより熱衝撃を加えて活断することによりガラスを指定サイズに切断する際に使用するシステムがレーザーガラス切断機です。クオーツ(石英)ガラスは熱膨張係数が小さく熱衝撃に強いためCO2レーザーにより切断することが可能ですが、一般のガラスは熱衝撃により粉々に砕け散ってしまいます。レーザーガラス切断機はガラスへの入熱をコントロールしながら加工するためレーザーで切断することが可能です。
汎用・研究システム レーザー加工ではプロセスを構築したり解明するためにまずは研究機を導入する場合も多くあります。ここでは研究用の基礎となる汎用のレーザーシステムを紹介します。最近では紫外線(UV)レーザーの汎用機や短パルスレーザーの汎用機も出ており、光学系やステージはもちろんのことソフトウエアによるプログラムで簡単に制御が可能なので購入して直ぐに利用できるという点では重宝します。
PLD(レーザー製膜装置) PLDとはPulsed Laser Deposition(パルスレーザデポジション)法の略で、真空チャンバー中に置かれたターゲット材料にパルスレーザを照射し、光化学反応によりアブレーションした物質を対向する基板に堆積させるという、成膜法のひとつです。PLD法は、酸化物のような高融点物質の成膜が簡単に行えたり、ターゲット材の性能を薄膜化できたりと、多の成膜法では難しい薄膜を作成することが出来ます。
LDS / MID LDS / MIDとはレーザーダイレクトストラクチャリング (LDS:Laser Direct Structuring)および成形回路部品(MID:Molded Interconnect Device)のことで、成形部品の複雑な3D部品の表面にレーザーを使用し複雑なパターンを形成していく加工方法です。スマートフォン・アンテナの製造をはじめ、自動車産業、医療技術、および家電製品分野を含むその他の市場でも、急成長している加工方法です。
その他のシステム 上記に上げたアプリケーション以外にもマイクロワイヤーストリッピングやマイクロワイヤー溶接、薄膜加工など各種レーザー加工に専用設計されたレーザーシステムが存在します。ここではそのような上記の項目に分類できないレーザーシステムを紹介しています。

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