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環境微振動がLaser Grooving機台に与える影響？

実績 ｜ 環境微振動がLaser Grooving機台に与える影響？

環境微振動は、高精度な製造設備にとって無視できない要因です。わずかな振動でもレーザーフォーカスのズレを引き起こし、加工精度に影響を与える可能性があります。品質を維持するためにはどうすればよいのでしょうか？

レーザーグルービング（Laser Grooving）

レーザーグルービング（Laser Grooving）は、高エネルギーレーザービームを使用して材料表面を精密に加工する技術です。この技術は、半導体製造、微細電子部品加工、太陽電池製造、その他の高精度加工が必要な分野で広く活用されています。

Laser Grooving の応用
• 半導体製造：ウェーハ加工における微細構造の形成（チップの分割、回路パターンの刻み込みなど）
• 微細電子部品加工：プリント基板（PCB）の微細な貫通孔や導線パターンの加工
• 太陽電池製造：太陽電池セル上に導電パターンを形成し、変換効率を向上
• その他の精密加工分野：医療機器、航空宇宙部品、高精度機械部品の製造

Laser Grooving の基本動作原理
高エネルギーレーザービームを材料表面に照射し、高エネルギー密度の作用により材料を瞬時に溶融、蒸発、または昇華させることで、精密な溝を形成する非接触加工技術です。この方法は、従来の機械加工による機械的ストレスや摩耗を回避できるため、高精度な加工を実現します。

Laser Grooving の課題

わずかな振動でもレーザーフォーカスのズレを引き起こし、加工精度に影響を与える可能性があります。これにより、製品寸法が設計仕様から外れたり、加工精度が低下したりすることで、最終製品の性能や信頼性に悪影響を及ぼします。また、振動によって加工表面に微細な波形や不規則な形状が発生し、表面粗さが増加することで、製品の光学的・機械的特性が低下する可能性もあります。

さらに、頻繁な微振動により機台の動作速度を低下させざるを得なくなり、生産効率にも影響を及ぼします。加えて、持続的な微振動は機台の摩耗や疲労を加速させ、機器の寿命を短縮し、メンテナンスや交換のコストを増加させる要因となります。

微振動の影響
1. 加工精度の低下：微振動によりレーザーフォーカスがズレることで、溝の精度が低下し、製品寸法が設計仕様に適合しなくなる。
2. 表面品質の劣化：加工表面に微細な波形や不規則な形状が生じ、表面粗さが増加し、製品の光学特性や機械的特性に悪影響を及ぼす。
3. 生産効率の低下：頻繁な微振動が発生すると、機台の動作速度を落とす必要があり、生産性が低下する。
4. 設備寿命の短縮：微振動が続くことで、機台の摩耗や疲労が進行し、機器の耐用年数が短くなり、保守・交換コストが増加する。

どのように検出する？

VMS-PH 設備動態品質分析装置
VMS-PH 設備動態分析装置を用いて、複数の測定ポイントでX、Y、Z軸方向の振動を同時に測定。VC-Curve（振動評価基準）と照らし合わせながら、設備と環境振動の関係を分析し、最適な品質管理を実施します。