レーザ接合装置の原理

レーザ接合装置はレーザ光により金属の溶接、はんだ付け、樹脂の溶着などを行うものです。
レーザー光は電球の光のように散乱すること無く、光の方向が平行で同じ方向を向いているのでエネルギー密度が高いのが特長です。更にレンズにより平行光を一点に絞ることにより高エネルギーを得ることができます。このエネルギーを利用して接合を行います。

レーザ接合の工法

金属溶接

対応機種: ファイバレーザ溶接機

金属表面溶融

  • 深溶け込み型(キーホール)金属溶融に必要なレーザ光のパワー密度105〜106 W/cm2 以上

キーホール(鍵穴)形成

  • 金属蒸気の強い反挑力により溶融金属が押し広げられる
  • 金属蒸気圧と溶融部表面張力による収縮圧とのバランスによりキーホールが持続
  • キーホールが持続している間、照射され続けているレーザ光はキーホール壁面で吸収、反射を繰り返し、より深い部分にまで侵入して溶融・蒸発を生じさせる

凝固

  • 蒸気圧と表面張力とのバランスが崩れ、溶融部が穴の中に流れ込み溶接が完了

はんだ付け

対応機種: 半導体レーザ溶接機

はんだ付け

樹脂溶着

対応機種: 半導体レーザ溶接機

樹脂溶着

半導体レーザ接合装置の基本構成

半導体レーザ接合装置とは

  • 微細な部品や加圧困難な対象物の非接触接合を実現
  • 電気伝導の高い材料の接合を可能に

レーザ光は電球の光のように散乱すること無く、光の方向が平行で同じ方向を向いているのでエネルギー密度が高い点が特長です。さらに、レンズで平行光を一点に絞ることにより、高エネルギーを得ることができます。

半導体レーザ接合装置では、このエネルギーを利用して金属溶接やはんだ付け、樹脂溶着などの接合を行います。

  • レーザ(LASER)とは:放射の誘導放出による光の増幅 Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation
    1960年に、米国ヒューズ研究所のメイマンにより初めて発振されました。
  • レーザ光とは:レーザ発振器を用いて人工的に作られる、方向、位相、波長が揃った光

半導体レーザ接合装置の基本構成

レーザ発振器が発振したレーザ光を光ファイバで離れた場所に導光し、レンズで微細な一点に集光して加工を行います。

レーザ接合装置の基本構成

レーザ接合装置の原理紹介ムービー

本ムービーには音声が含まれていますので、音量にご注意ください

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