光カプラ型2色温度計による制御機構を備えたレーザ微細加工システムの開発

1999 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 10555246
• Research Institution: Kanazawa University
• Principal Investigator: 上田 隆司 金沢大学, 工学部, 教授 (60115996)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): MAHFUDZ AL HUDA 金沢大学, 工学部, 助手 (90313692) ; 山田 啓司 金沢大学, 工学部, 助手 (50242532) ; 細川 晃 金沢大学, 工学部, 助教授 (40199493) ; 松森 昇 (株)ミズホ, 研究所, 所長 ; 佐藤 昌彦 富山県立大学, 工学部, 助手 (50244512)
• Keywords: レーザ加工 / 微細加工 / 2色温度計 / 光カプラ / 温度計測 / 割断 / レーザフォーミング

Research Abstract

本研究は,レーザ照射部の温度を精度良く計測し,それによって材料に与えるエネルギーをコントロールする事により,材料に与える熱的ダメージを最小限に抑え,精密で微細な加工を行うレーザ加工システムを試作しようとするものである.
本年度はレ一ザ加工システムを完成する年であり,基礎的なデータを十分に収集することはできた.しかし,実用機として使うにはもう少し研究が必要であり,今後継続して行っていくつもりである.
(1)レーザ照射部の温度計測など基本的な研究を前年度に引き続き行ったが,ほぼ必要とするデータを得ることができた.
(2)シリコンウエハの割断をおこない,亀裂進展方向を自在記コントロールできる技術を確立した.また,AE信号を計測することにより,ウエハ中を進展する亀裂をモニターすることが可能となった.
(3)ステンレス薄板のフォーミング加工において,レーザ照射部の温度と変形角の間の関係を導出することに成功し,温度をモニターすることによって変形を自在にコントロールできる見通しがたった.しかし,温度を制御信号として,実際に変形をコントロールする制御機構を構築するには時間が足らず,今後の研究課題として残っている.
(4)割断,フォーミング以外の加工に適用することが出来なかった.微粒ダイヤモンド砥石の割断,液晶ガラスの割断,半導体素子のリードフレームのフォーミング,などの加工については今後の課題である.

Research Products

• [Publications] 山田啓司: "CO_2レーザにおける照射部位温度と吸収率"精密工学会誌. 65・1. 126-130 (1999)
• [Publications] 大礒桂一: "シリコウェハのレーサ割断における照射部温度に関する研究"1999年度精密工学会秋季大会学術講演会講演論文集. 469 (1999)
• [Publications] 及川志郎: "CO_2レーザを用いたフォーミング加工に関する研究"1998年度精密工学会秋季大会学術講演会講演論文集. 135 (1998)