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PRIMES Japan 株式会社
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微細加工、マイクロ加工、マルチ加工に使用可能

マイクロチャンネルに穴を開け、マイクロメータサイズの形が表面にできるような非常に小さい構造の素子をMSMに使用しています。カメラベースの測定システムはマイクロ加工で使用するレーザを確認することや事前に段階的な劣化の徴候を認識することに役に立ちます。MSMは多種多様な環境に適しています。

使用分野

MSMはマイクロ加工に使用するような非常に微細な集光ビームの検査、モニタリング、承認に適しています。MSMは様々なZ位置で焦点近傍の空間ビーム密度分布を自動測定し分析します。測定結果により真っ先にエラーを分析し、プロセスの最適化を行います。MSMは様々な環境で使用できるので、アプリケーションにアプローチするための多様な解決法を提供します。

原理

カメラベースの測定方法:加工ゾーン内でビーム径20um-1mm、最大入力パワー200Wの集光ビームのパラメータを測定することができます。MSMは完全な空冷で、様々なビームスプリッタやNDフィルターで減衰したビームをCCDセンサー上で表示します。特定したPlaneのビーム密度分布からビーム位置やビーム半径を決定します。ビームパラメータはインテグレートされたZ軸ビームに沿って様々な位置で測定され、記録されます。

MSMの対物レンズは測定するビームに合わせて個々に選択し、波長(340-1090nm)及び集光径の拡大率(3:1,5:1,15:1)が重要となります。照射時間制御を使用し、インテグレートされたCCDセンサーの動作範囲は130dBまで拡大されます。これにより4レイリー長以上のコースティックが可能になります。(ISO11146準拠)

オプションですが、NDフィルター(OD1-OD5)付きフィルターホイールを装備することによりシステムの変更なしに数W/cm2から数MW/cm2のパワー密度を測定することができます。

測定方法

2種類の測定方法

  1. PCを使用しLDSで手動及び半自動測定でビーム密度分布を測定し、ビーム位置やビームサイズを決定することができます。
  2. MSMの半自動測定で例えば保守点検、品質保証、最終検査の反復測定をスクリプトで制御します。

 

現在の測定プロセスに合わせて個々に調整することができます。利点はプログラム化することでMSMの操作が容易になります。

ビームパラメータ

  • 個々のplaneごとのパワー密度分布
  • 集光サイズ
  • 空間での集光位置
  • レイリー長
  • 拡がり角
  • ビーム伝搬 BPP
  • ビーム品質M2

モデルとオプション

1. ビームパラメータに合わせて3種類の対物レンズ(3.3xMOB, 5xMOB, 15xMOB)から選択できます。

2. 340-360nm, 515-545nm, 1030-1090nmの波長にあわせてデザインした対物レンズがあります。この他の波長に関してはレンズのコーティングが可能であれば、相談に応じます。

3. 交換可能な固定NDフィルターによりパルスレーザとUSPレーザのピークパワーを減衰させることができます。

4. NDフィルター(OD1-OD5)を装備したフィルターホイールによりMSMの測定範囲の調整が容易になります。

5. LDSで測定結果の評価及び閾値をモニターできます。LDSにより下記半径定義が使用可能です。

  • 2ndモーメント
  • 86 %パワー
  • 移動スリット法
  • ナイフエッジ法
  • ガウシアンフィット
  • 86 %パワー密度ドロップ

主な利点

  1. 加工開発:ビームパラメータを容易に文章化し再表示が可能
  2. レーザシステムの起動と受入れ検査:迅速に一貫した品質にて実行
  3. ビームパラメータの変化の原因となった光学部品の経年劣化を早期発見することで目標計画やメンテナンスを計画的に行うことが可能
  4. システム故障:故障原因を容易に特定できるため、レーザの停止時間を大幅に短縮。
  5. パルスレーザの測定