レーザ微細穴あけ加工 -不思議な穴あけの世界-
研究内容
レーザを用いた高アスペクト比極細穴加工(直径〜20μm，アスペクト比〜190，図1)の 原理究明およびその応用を行います．
応用としては，例えば，照射位置を徐々にずらすことで曲がった穴をあけたり(図2)， 穴底部で飛散した材料の一部が穴内面に再堆積する現象を利用することで， 異種材料を重ねた試料にレーザ照射し，穴あけと同時に内成膜や材料同士の接合を行います(図3)．
試料に対し高繰り返しパルスレーザを照射することで，材料を飛散，除去させ，穴あけを行います． 実際に形成する穴の径はレーザのスポット径程度，もしくはそれ以下となっています． しかし，ビームの広がりや形成する穴の深さ等を考慮すると，様々な特異な現象が穴内部で起きていると予想されます．
これを明らかにするため，現在は穴内部でのビーム状態の変化や，飛散物質が穴内面に再堆積し， 層を形成する現象に注目し研究を行っています．
例えば，ガラスに銅を積層した状態で穴あけし，照射回数を増やしていくと穴内面の成膜量も増える現象を確認しています.
研究中のテーマ
- 穴内面でのレーザ反射がビームプロファイルに与える影響の解明
- 穴内面に形成する再堆積層の形成原理の解明
担当者一覧 現在このテーマを担当しているメンバーの一覧です．
(1) 比田井洋史ら著，「UVレーザによる高アスペクト比小径穴あけ加工(第1報)ホウ珪酸ガラスへのアスペクト比190の穴あけ」，
精密工学会誌 / 会誌編集委員会編，76巻，10号，1161-1165
(2) H.Hidai et al.，"Curved drilling via inner hole laser reflection"，
Precision Engineering，Volume 46, October 2016, Pages 96-103