ガラスおよび溶融石英の精密レーザー切断

レーザー切断とは？

ガラスや光学基板のレーザー切断は、集束された高エネルギーレーザービームを用いて、プログラムされた切断経路に沿ってアブレーション、溶融、または制御された破断を誘起する非接触の材料除去プロセスであり、機械的な工具による接触は一切ありません。 レーザー光源や基板の種類に応じて、主に3つのメカニズムが用いられます。すなわち、熱アブレーション（厚めのガラス向けのCO₂レーザー）、ステルスダイシング（ウェハの個別化向けの赤外パルスレーザー）、および超高速レーザーアブレーション（あらゆる透明材料の低温かつ応力のない切断向けのピコ秒およびフェムト秒レーザー）です。 基板に機械的な力が加わらないため、レーザー切断では、従来のダイヤモンドホイール切断に伴うチッピング、微小亀裂、およびエッジの損傷が排除されます。 最新のレーザーシステムは、±10 µmの位置精度で任意の2次元輪郭を追従できるため、複雑な形状、曲線切断、および薄板ガラス、ディスプレイ基板、マイクロ流体チップ、光学窓の高精度な個片化に最適な選択肢となっています。.

プロセス能力

• レーザー光源： CO₂ (10.6 µm) / UV ns (355 nm) / ps (1064 nm) / fs (1030 nm)
• 基板の厚さの範囲： 0.05 mm ～ 20 mm（材質による）
• 切り込み幅： 20～100 µm（超高速）；100～300 µm（CO₂）
• 位置精度： 基板全体で±10 µm
• 表面粗さ（Ra）： ≤ 0.5 µm（超高速レーザー）；≤ 2 µm（CO₂）
• 最小形状半径： 内角の半径 0.1 mm
• 基板の最大サイズ： 600 × 600 mm

対応素材

レーザー技術の選定

• CO₂（10.6 µm）： 厚手のソーダ石灰ガラスおよびホウケイ酸ガラス（1～20 mm）に最適；熱スクライビングおよび制御された破断；高速、広い切断幅
• UVナノ秒（355 nm）： 薄いガラスやコーティングされた基板に適している；直接アブレーション；エッジ品質は中程度
• ピコ秒（1064 nm）： ウェーハおよび薄型基板向けのステルスダイシング；表面の除去を伴わない内部改質
• フェムト秒（1030 nm）： あらゆる透明材料に対する低温アブレーション；最も細い切断幅、最小の熱影響部（HAZ）、最高のエッジ品質；サファイアや溶融石英に適しています
• 選定の原則： 厚み＋低コスト → CO₂；薄さ＋高精度 → 超高速（ps/fs）

代表的な用途

• ディスプレイガラスの個片化： スマートフォン、タブレット、ウェアラブル端末用のカバーガラス向け、曲面カットおよび直線カット
• マイクロ流体チップのダイシング： 接着されたガラス製マイクロ流体デバイスの複雑な輪郭切断
• 光学用ウィンドウブランク： カメラ、センサー、レーザーシステム用の特注形状の窓
• 半導体ウェーハの個片化： シリコン、サファイア、およびGaN-on-sapphireウェハーのステルスダイシング
• 薄膜のパターン形成： ITO、金属、および誘電体コーティングにおけるスクライビングおよびアイソレーションカット
• 航空宇宙用光学機器： 過酷な環境向けの複雑な輪郭を持つサファイアおよび溶融石英製窓

カスタム仕様

DXF、STEP、またはガーバーファイルに基づくレーザー切断の受注を承っており、試作から量産まで幅広く対応しています。カスタマイズ可能なパラメータには、レーザー光源の選定、切断幅の制御、厚い基板向けのマルチパス加工戦略、およびレーザー切断とCNCエッジ研磨、ARコーティング、CMM検査を組み合わせた統合ワークフローが含まれます。 ディスプレイおよび民生用電子機器の用途向けに、自動装填およびビジョンアライメントシステムを備えた高スループットのパネルレベル切断サービスを提供しています。すべての切断部品には、エッジ品質レポート、寸法検証、および完全な材料トレーサビリティが付属して納品されます。.

切断品質と材料の厚さ