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精密加工

波長変換ユニットの新規開発を通じて、無熱、微細加工を可能とする切削加工用光源を提供

山梨県

株式会社オキサイド

2020年3月21日更新

プロジェクトの基本情報

プロジェクト名 ピコ秒グリーンレーザーを用いた無熱切削加工技術の研究開発
基盤技術分野 精密加工
対象となる産業分野 光学機器
産業分野でのニーズ対応 高機能化(新たな機能の付与・追加)
キーワード 波長変換、レーザ、計測
事業化状況 事業化に成功
事業実施年度 平成22年度~平成24年度

プロジェクトの詳細

事業概要

次世代プリント基板切削加工等で要求される高精度・微細化加工技術を達成するため、無熱加工と異種材料の加工に対して最適化が可能なピコ秒グリーンレーザーを開発する。波長変換、短パルス化、ビーム整形制御を果たしたグリーンレーザー光源をレーザー切削加工機へ搭載し、種々の材料に対する加工条件から光源としての最適仕様を確立し、10ミクロン以下のビアホール加工を可能とする無熱切削加工技術として川下業者に提供する

開発した技術のポイント

ピコ秒レーザーに最適化した波長変換ユニットを新規開発し、最適チューニングを施したピコ秒赤外基本レーザー(波長1030nm)に装着することで、簡便にピコ秒グリーンレーザー(波長515Nm)を発振させ、無熱、微細加工を可能とする切削加工用光源として最適化させる
(新技術)
ピアホールを開けるために、ピコ秒レーザーに最適化した波長変換ユニットを新規開発し、ピコ秒グリーンレーザーを発振させる
(新技術の特徴)
無熱、微細加工を可能とする切削加工用光源として利用することが可能になり、熱発生に伴う問題の多くが解決可能になる

具体的な成果

・波長変換用ピコ秒パルス赤外基本レーザーの開発
‐仕様目標(23年度実績に加え、繰り返し20kHzを実現)を100%達成した
・ピコ秒グリーンレーザー波長変換ユニットの開発
‐仕様目標(パルス幅15~20ps、パルスエネルギー10μJ、繰り返し周波数10~20kHz)を100%達成した
・ピコ秒グリーンレーザービーム整形光学系の開発
‐ビアホール直径10μm以下のレーザー加工に最適な開ビーム整形光学系を構築した
・ビアホール等加工用光源の最適仕様の確立

知財出願や広報活動等の状況

年10回以上、国内外の展示会・学会でPRし、さらに、関連部品の学会講演等も継続している。

研究開発成果の利用シーン

・グリーン用波長変換モジュール単体の商品化
・本研究の成果を活用した、QPM-MgSLT波長変換のあらたな超短パルス領域への展開
・本研究の成果を活用した、QPM-MgSLT波長変換の他のレーザ方式への展開

実用化・事業化の状況

事業化状況の詳細

SWING社においては、トップデータを目指した技術開発目標でのデモンストレーションを補助事業では実施したが、継承後の株式会社オキサイドでは、採算性を考慮して現在の波長変換素子製造技術を精査し、当該技術が適用可能な範囲をもとに顧客情報収集を展示回答を通じて実施した結果、幅広い用途や仕様に展開できることが確認でき、ニーズもある程度あることが分かった。現在、複数社から製品採用され始めている

提携可能な製品・サービス内容

素材・部品製造

製品・サービスのPRポイント

・PP-Mg:SLTとしての部品としての品質向上および性能アッピール
・波長変換モジュールに組み込んだ形での機能性アッピール
・小型波長変換モジュールの試作とその展開のアッピール

今後の実用化・事業化の見通し

・PP‐Mg:SLTの部品としては、フェムト秒、ピコ秒、ナノ秒、連続波 いずれの領域においても少ない件数ではあるものの固定顧客ができ、顧客先の製品に定期的に搭載
・波長変換モジュールにおていもナノ秒の用途において、固定顧客1件から、数十台を超えるレベルでの受注を獲得
・連続波に関しては、自社で基本波光源技術を獲得し、自社製レーザ製品としての展開を開始。

プロジェクトの実施体制

サポイン事業者 株式会社SWING 並木事業所
事業管理機関 株式会社つくば研究支援センター
研究等実施機関 国立大学法人東京大学
株式会社メガオプト

サポイン事業者 企業情報

企業名 株式会社オキサイド(法人番号:9090001011376)
事業内容 単結晶、デバイス、レーザー、計測器等の製造・販売
社員数 144 名
本社所在地 〒408-0304 山梨県北杜市武川町牧原1747-1
ホームページ http://www.opt-oxide.com
連絡先窓口 廣橋淳二
メールアドレス hirohashi@opt-oxide.com
電話番号 0551-26-0022