フィジカルフォトン レーザーカタログ

Page 1:レーザ～ものづくりの未来を変える～Using Lasers To Change the Future of ManufacturingPHYSICAL PHOTON カタログファイバーレーザ加工機/YAG 精密溶接機半導体レーザ溶接機/UV レーザ加工機/CO2 レーザ加工機レーザ加工技術/レーザ溶接機/レーザマーカー

Page 2:PHYSICAL PHOTON GROUPPhysical Photon 意匠アイデアを生かし、環境と共存し、社会の創造に便利な生活を全力でお客様と共に創作し、成長する。Sinceボーイング 787 旅客機が電池炎上事件の後、電池の材料メーカーは従来の伝統的な超音波接合でアルミ箔/銅箔の数十枚の重ね溶接技術には強度と信頼性に満足できていなかった。特に航空電池の溶接は大電流を流すため品質は極めて厳しい。PHYSICAL PHOTON 創始者は顧客の問題の解決立場として、アルミ/銅箔の数十枚重ね溶接プロセスを開発し、そして 2013 年に日本明治大学地域研究開発センターにて、Physical Photon 株式会社を創立し、LASER 研究開発、優れたレーザ溶接及び加工設備、関連の応用技術を探求している。Physical Photon 技術開発エンジニアは、顧客のニーズで、長年の経験を通じて様々な波長のレーザ応用案や、お客様に高品質の製品、専用レーザ溶接設備、自動化、FA 等提案する。低コストで高効率のレーザ設備及び顧客の要求によって、レーザ設備解決方案を提供している。商品概要弊社は DDL 半導体レーザ加工機（5 W～2000W ）、YAG レーザ精密溶接機（PLW-25、PLW-80、PLW-150、PLW-300A（B）、PLW-600 などでモデル）を中心に、ファイバーレーザ、紫外線レーザ、CO 2 レーザ、医療用半導体レーザなどを活かし、生産タクト向上、ECO、省エネ化の実現を目指す。レーザ加工特徴レーザ発振器の性能向上によって、レーザ応用技術は各方面で利用されている。レーザ加工分野でも発振器の出力の増大、安定性、ビーム特性の向上や、制御系、出力系、及びその関連分野の新技術によって、未開拓分野にもどんどん進出している。レーザ加工を採用するメリット：1、高エネルギー密度の微小スポットにできることを利用した超硬合金やセラミックス等の切断、穴あけ、マーキング加工。2、非接触加工で、加工応力がなく、変形なし、薄板材やゴムなどにも精密な加工ができる。3、遠くまで容易に伝送できるうえに任意の雰囲気中で加工可能、しかも制御性が良いので、ロボットなどと組み合わせて FMS に組込み易い。応用業界IC チップ、電工電器、照明、アクセサリー、金属のツール、衛生用品、計器器具、携帯電話部品、EMS、金型、精密機械、医療器械、IT デジタル金属筐体、航空機部品、アパレル、工芸品、広告装飾、食器などの業界で広く応用されている。カメラ部品加工、溶接タッチパネル加工筐体非熱加工ITO 膜マーキング手術器具への非熱加工医療器具（樹脂）へのマーキング材質：PET ABS PC PBT 他ＦＰＤインナーマーキング筐体へのマーキングデジタルカメラマーキングＦＰＣ・ＰＣＢカッティングシリコンウェハへの微細マーキングチップ部品へのマーキングバリ取り電装部品のマーキングエンジンバルブ電装プラボタンの剥離電池タブ切断同種金属溶接 SUS、Fe、Al異種金属溶接炭素鋼、Cu、Al などリチウム電池溶接 Al、Cu、Ni、SPCEPLC 制御ソフト制御XY ステージ装置部レーザ発振器光学部レーザ応用レーザマーキングレーザ溶接レーザ切断レーザ表面処理

Page 3:レーザ溶接、マーキングに使用される波長に関しての説明アプリケーション/材料とレーザ発振器（波長/出力の関係）500300 1000 10000加工材料 応用532nmＳＨＧレーザ（グリーン）ガラス樹脂ガラス、樹脂金属など・シリコンウェハ・金、銀剥離・絶縁被膜剥離など・アルミ銘板・鉄・チタン・ステンレスなどへの黒色マーキング・箔の切断など金属系・プリント基板・ゲートカット・ラベル作成（ハーフカット）・配線器具など樹脂、プリント基板など10600nm炭酸ガス（CO2）1064nm近赤外・ファイバーレーザなどエキシマレーザガラスマーキングFBG 加工インクジェットプリンターノズル穴あけTEFアニーリング・医療樹脂加工（PET ・ PC ・ PBT ・ ABS）・ステンレスへのバリのないマーキング・LED 用サファイア基板スクライブなどUV レーザ半導体微細加工高速薄膜微細加工基板穴あけ加工マーキンググリーンレーザ抵抗トリミングソーラーセルマーキング半導体材料加工半導体レーザ樹脂溶接表面処理YAG レーザソーラーセル加工レーザリペア加工マーキング深堀加工トリミングファイバーレーザ金属薄板切断電子部品溶接バッテリ電極切断バッテリ溶接ソーラーセル加工自動車部品溶接バッテリ封止溶接CO2レーザマーキングPCB ドリリング板金切断板金溶接10501003005001000出力（W）波長（nm）355nm紫外線(UV)レーザレーザ発振器購入コスト高 低加工速度遅 速加工品質高 低

Page 4:レーザ光 VS 材料の吸収率特性製品型番P L M -100 Mレーザマーキング加工機の選択半導体レーザ発振器の原理弊社取り扱いメイン製品半導体レーザの主な用途は、溶接（金属、樹脂など）、ロウ付等の微細な加熱加工になる。下図は、半導体レーザ発振器の構成例になる。半導体レーザは、非常にシンプルな構成になっており、半導体へ電流を流すことにより、レーザ光を発振する。また、レーザダイオードバーを積層することにより、1 個あたりを容易に高出力化することが可能である。部品点数が削減され、シンプルな構造で、定期的にメンテナンスするところが少ない。PHYSICAL PHOTONLaserM：マーキング加工機W：溶接機C：CO2 レーザ加工機U：紫外線加工機CL：サビ取り器L:半導体溶接機出力パワーパージョンM：MOPA（パルス幅可変）Q：Q スイッチP：パルス方式MF：MOPA(バルス幅固定)PLM-20MFPLM-20MPLM-60M鉄、SUS などアルミなど金、銅など吸収性樹脂透過性樹脂深彫マーキング黒色マーキング白色マーキング塗装メッキ有り樹脂セラミックスWLCSPガラス材料→金属→非金属非金属金属PLU-1PLU-3PLU-10PLU-20ヒートシンク レーザダイオードバーレーザダイオードアレイレーザダイオード単体グリーンレーザ（0.53u）CO2 レーザ（10.6u）赤外線レーザ（1.06u）紫外線レーザ（0.355u）波長（um）吸収率

Page 5:波長と吸収率の比較⇒同じ出力でも加工性が向上（銅材料の場合：半導体レーザ 2.5％、ＹＡＧレーザ 1％半導体レーザのシステム効率が高い半導体：30% CO2：6% ファイバー：8% YAG：1%效率(%)製品紹介半導体レーザ溶接機製品特徴半導体レーザは、小型での高発振効率（発振効率50%以上）で、容易な取り扱いが出来る発振器になる。自働化設備へ取り付けることも容易である。１、材料へのレーザ光の吸収率が高い ２、レーザのシステム効率が高い３、超小型軽量 ４、メンテナンスフリ-、使用時間10,000時間以上５、LASER励起心臓部LAMP交換不要応用分野用途は、微細加工の溶接（金属、樹脂）に適しています。波長が短く、材料への波長吸収特性が高い為、同じ出力でも加工性が優れる特長を持っている。また、加工点のスポット径寸法と形状を変えることにより、広範囲の溶接用途に対応することができる。加工事例型番 PLL-5 PLL-10 PLL-100 PLL-250 PLL-500 PLL-1000 PLL-1500波長(nm) 915 915 915 976 976 976 976出力パワー(w) 5 10 100 250 500 1000 1500動作モード CW 或いは QCWバルス幅 5ms-1sec or 1sec to CW周波数 1pps-200pps(or CW)冷却方式 空冷 水冷外部インタフェース PC動作温度(℃) 10～45℃電源電圧(VAC) 200～240動作環境（湿度） <80%リチウム電池ケ封止溶接バッテリ封止溶接 SUS と SPCC 蓋溶接SUS と SUS シーム溶接 電池接続板溶接樹脂溶接 電子部品半田付けより線の溶接リチウム電池ケース溶接 アルミと銅箔の溶接YAG レーザファイバーレーザ半導体レーザ波長(um)吸收率CO2 レーザ

Page 6:YAG 溶接機製品特徴弊社技術チームは長年のレーザ応用開発知識にて、クオリティーの高い、安定信頼されるレーザ溶接を実現した。お客様の立場により金属、非金属を接合するには、独特のノウハウ、およびシステム加工、生産技術の提案は可能。溶接時に、溶接スパッタ防止対策を行い、加工対象とされる（被加工物）へのダメージを軽減する。高速加工するには、１、デジタル式スキャナヘッド搭載可能。２、従来のスキャナヘッドより溶接タクトの短縮。Ni フレームと銅端子の重ね溶接、１秒以下で 20 点溶接可能である。３、レーザ出射ユニット最大分岐４分岐。最小スポット径はΦ0.2mm 以下、小型設備ながら微細溶接を可能とする。応用分野YAG レーザの基本的な波長で、特に金属を主体とした材料の加工（切断・精密溶接・穴あけ等）に適しているので、精密電子部品、自動車電装部品、エレクトロニクス、医療器具等の各種産業で幅広く使用されている。加工事例型番 PLW-25 PLW-80 PLW-150 PLW-300A(B) PLW-600波長 1064nm最大定額出力(W) 25 80 150 300 600最大出力エネルギー(J) 25 50 70 60(100) 100ピークパワー(KW) 5 7 7 6 10パルス幅(ｍｓ) 0.1～20.0 0.3～30 0.3～30 0.3～30 0.3～100繰り返し周波数(Hz) 1～50 1～200 1～200 1～300 1～200最大分岐数 4 4 4 4 4冷却方式 空冷 水冷外部インタフェース PC 或いはタッチパネル動作環境(℃) 10～30電源電圧(VAC) 200V/220±10%(50/60Hz)遮断ブレーキ容量(A) 15 63(380V32A) 63(380V32A) 63(380V32A) 63(380V32A)動作環境（湿度） <85%重量(KG) 130 300 300 300 300寸法(W*D*H)(mm) 410*845*790 660*1440*1133リード線溶接小型モータケース溶接Ni 板重ね溶接SUS＋Al 溶接の重ね溶接SUS＋銅の重ね溶接SUS316 シーム溶接SUS304 シーム溶接鉄＋銅合金溶接 SUS 板＋メッシュ溶接Al6000 溶接 アルミ重ね溶接アルミワイヤーと銅メッキ付端子溶接SUS＋銅板スポット溶接コバールシーム溶接

Page 7:紫外線（UV）レーザ加工機製品特徴UV レーザは光子の持つエネルギーが大きいので、有機物に照射すると分子結合を直接分離することが出来る。その為、電子部品や有機材料に対して、熱影響の少ない加工が可能である。熱加工と非熱加工の比較応用分野用途として、LED 用のサファイア基板スクライビング、PCB への微細穴あけ、液晶リペア、光造形、FPD 用の ITO 膜剥離、FPD 用のガラスパネルマーキングや切断、セラミック基板への加工、医療器具の錆びないマーキングなどで実用的に使用されている。加工事例型番 PLU-0.5 PLU-1 PLU-3 PLU-5 PLU-12 PLU-20波長(nm) 355M2 ＜1.2出力（W） 0.5 1 3 5 12 20パルス幅「20kHz」（ns） 15 20 15 15 15 15周波数（kHz） ～200繰り返し精度(mm) ±0.005冷却方式 空冷動作温度(℃) 15～30電源電圧(VAC) 90～260被膜線（ＡＩＷ）の剥離コイル被膜処理FPC、PCB 板切断、マーキング 電子部品へのマーキング医療器具 QR コードマーキングPC、PET、PVC 黒色マーキングセラミック切断、穴あけ 銅、真鍮非熱マーキング 亜鉛めっき鋼板黒色マーキングFPD マーキング熱加工 非熱加工照射時間長 照射時間短・吸収・加熱/溶融・蒸発・発散/溶融・電子吸収・分子結合を直接切断（アブレーション）・高速プラズマ拡散UV レーザと基本波レーザの比較（穴直径 1.5mm）UV 銅板穴あけ基本波 銅板穴あけ 基本波 PVC 加工 UV PVC 加工基本波 PET 加工 UV PET 加工 基本波 SUS 加工 UV SUS 加工

Page 8:CO2 レーザ加工機製品特徴CO2 レーザは、優れたビーム品質（M2＝1.1）と金属管発振構造により永久的に使用可能。10.6um、9.3um の波長で、適用材料はガラス、樹脂、プリント基板、革製品、木材など。加工メリットとしては他のレーザに比べ、ランニングコストが安い。皮、紙、木、樹脂への吸収がよい。高エネルギー密度の熱加工である。ビームの広がり角が小さく、集光性が良い。応用分野CO2 レーザは板金のみならず各種の非金属材料加工にも広く用いられている。これは CO２レーザが非金属によく吸収され、高効率の加工を実現することが可能である。サイン・ディスプレイ業界、木工加工、建築模型、プラスチックなどの樹脂加工、アクリル加工、ファブリック（衣料繊維）加工、ギフト商品、文房具の名入れなど、身近なところでレーザ加工機が使われている。加工事例型番 PLC-10S PLC-30S PLC-60S PLC-100S波長(μm) 10.57～10.63 10.55～10.68出力パワー(W) 10 30 60 100加工エリア(mm) 50*50~100*100モード品質 M2<1.2 M2≤1.2ビーム楕円率 <1.2立ち上がり時間（μsec） <150 <100 <75スポット径(mm) 3.5 2.5±0.5 2.0±0.3出力安定性 ±10% ±5%/±3% ±7%冷却方式 水冷或いは空冷 空冷 水冷寸法(制御部)(mm) 400(L)*482(W)*89(H)寸法(レーザヘッド)(mm) -------------- 773(L)*122(W)*161(H) 823(L)*120(W)*158(H) 831(L)*120(W)*158(H)装置外观图木材料マーキングガラス切断加工絶縁層剥離PCB 基板穴あけ 樹脂部品の切断 皮革製品の穴あけ樹脂マーキング段ボールの切断皮革の切断 皮革へのマーキングFA 装置事例

Page 9:ファイバーレーザ加工機製品特徴ファイバー出力のためビーム品質に優れている。ファイバーは細くて表面積が大きいので、冷却効率が高い。メンテナンスが容易で優れた長期安定性を持っている。インクジェット印字と比べると、インクを使用せず、コストの削減とリサイクル効果に期待する。ファイバーレーザ発振器の原理パルスファイバーレーザの主な用途は、マーキング、切断、穴あけ等の微細加工になる。下図は MOPA（Master Oscillator Power Amplifier）発振器の構成例になる。MOPA 発振器は、シード光の LD をパルスジェネレータでパルス発振後、光ファイバアンプで２段階増幅する。構造で、パルス幅、繰り返しの周波数等のパルス特性をパルスジェネレータで制御出来る利点を持っている。レーザ発振を抑制するためにアイソレータ、プリアンプで発生した Laser 光を除去するためにバンドパスフィルターが入っている。応用分野ファイバーレーザは金属彫刻、ハイコントラストのプラスチックマーキング、およびアニーリング方式の金属マーキングに最適なので、電子機器や電機産業、工具製造、医療技術、自動車産業などの分野に応用されている。加工事例型番 PLM-20MF PLM-20M PLM-60M PLM-100M PLM-120M波長(nm) 1064動作モード MOPA（バルス幅固定） MOPA（パルス幅可変）出力パワー(W) 20 20 60 100 120バルス幅(ns) 2006～250（700ps－10ns）10～350周波数(KHz) １～400 40～1000 67～1000 80～1000加工エリア（mm） 50*50～100*100 50*50～100*100 50*50～300*300繰り返し精度(mm) ±0.0025 ±0.0025 ±0.0030冷却方式 空冷電源電圧(VAC) 100～240±10%（50/60Hz）重量(KG) 35 39寸法(mm)電源部 220(W)*460(D)*380(H)レーザヘッド 100(W)*650(D)*130(H)SUS 黒色マーキング合金めっき黒色マーキング 金メッキ剥離シールド線の被覆カット金属箔の切断

Page 10:短パルスレーザ加工機加工事例レーザ錆取装置：レーザクリーナー強いレーザ光を照射することで、錆成分の分子に含まれる電子を振動させて瞬時に熱を発生させ溶解・蒸散させることで除去する。同時に、除去した後の表面もレーザ光を照射することで安定酸化被膜を形成し部材を保護する。医療用半導体レーザ装置レーザ治療の基本は、レーザ光を治療したい部分に効率よく照射し、不要な組織を瞬時に炭化させたり、気化させたりして取り除くことにある。歯科診断および治療用レーザ：808nm シリーズ（ 2.5W、4W、7W ）と 980nm シリーズ（ 4W、10W、12W）。脂肪分解、静脈瘤治療用レーザ：980nm シリーズ（15W、30W）。1064nm シリーズ（10W）。消炎用レーザ：635nm シリーズ（400mW、800mW、1W、3.5W）型番 PLCL-20M PLCL-１００M波長(nm) 1064動作モード MOPA出力パワー(W) 20 １００バルス幅(ns) 200 10～350周波数(KHz) １～400 ６７～1000加工エリア（mm） 50*50～300*300（オプション選定）繰り返し精度(mm) ±0.0025 ±0.003冷却方式 空冷電源電圧(VAC) 100～240±10%（50/60Hz）重量 電源部 23kg、レーザヘッド 5kg寸法(mm)電源部 220(W)*460(D)*380(H)レーザヘッド 100(W)*４０0(D)*130(H)波長 出力405/450nm 150mW、800mW635/650nm 2mW～70mW、400mW、1.6W、2.5W、5W660/ 670/ 680/ 690nm 5mW～60mW、800mW793nm 6W、12W、15W、27W、 30W、40W、55W、80W808nm 2W、4W、8W、15W、30W、50W、 60W、100W830nm 1W、2W915/940/960/976nm3W、9W、10W、20W、25W、 27W、30W、50W、60W、65W、70W、80W、 90W、85W、 110W、 150W、180W、200W製品特徴● 出力 20W ● パルス幅 100ps ● ピークパワー出力 300kW ●周波数 30kHz-1000kHz 調整可能● パルスエネルギー300μJ@1ns ●ビーム品質: M2<1.3応用分野高出力、微細加工などの特長により、シリコンウェハの穴あけ、切断、太陽電池薄膜材料レーザパターニング、リチウム電池金属膜切断、穴あけ、基板切断、サファイア切断などに応用されている。電池製造分野 ウェハ切断 サファイア切断、穴あけ シリコン切断

Page 11:応用分野：コネクタ、端子製造業界特長：ファイバーレーザ採用、安定な出力、高効率、低コスト。操作とメンテナンスが簡単。さまざまな材料（金メッキ、ニッケル層など）に対応でき、治具交換不要である。応用分野：PCB 基板製造、板金加工、樹脂加工業界特長：精密な光学系採用、安定な出力、加工精度が高くて、操作が簡単。装置寸法：1200×1000×1700mm切断精度：ステージ精度含め、お客様の要望により精度調整が可能。応用分野：飲料メーカー、医療業界システム構成：レーザマーキング部、材料運送部、カメラ認識検査部、制御部と集塵装置。特長：高効率、低コスト応用分野：燃料電池製造業界システムはリチウム電池生産ライン用レーザ溶接、切断装置。特長：レーザ溶接装置：加工部気孔を極力抑制。スバッタが少ない貫通溶接が可能。レーザ切断装置：バリ少ない切断、高速、非接触。レイアウトは CADデータにより自由変更が可能。応用分野：ケーブル製造、加工メーカーお客様の要望により、装置の提案及び設計を行う。特長：上下方向同時加工が可能である。高効率、高精度、安定な出力により加工品質は向上する。ケーブル材料により、最適なレーザを選択、芯部にダメージ少ない切断が実現できる。加工システム及び提案金メッキ剥離レーザ装置レーザセラミック樹脂板切断機リチウム電池製造用レーザ溶接機キャップ QR コードマーキング装置ケーブル絶縁層剥離レーザ装置リチウム電池封止レーザ溶接機リチウム電池積層溶接機極板切断機リチウム電池タブ溶接機銅箔レーザ溶接Al＋Cu 箔溶接 超音波とレーザ溶接比較光学系構成図ケーブル絶縁層剥離用レーザ装置レーザ溶接拡大図超音波溶接拡大図レーザ照射QR コードマーキング カメラにより認識検査

Page 12:恒温・恒湿槽（恒温室、環境制御室）► 温度：-40～ 80℃まで変化。湿度：0～100％（ノンフロストで 10～80%）まで変化可能。► 内寸：幅 2,850mm×奥 3,200mm×高 2,100mm。搬出入用扉のサイズは約 1,400mm×1,800mm。► 各種耐環境試験：電気絶縁性の確認・誤動作等確認等。集束イオンビーム付走査型電子顕微鏡► 光学顕微鏡が可視光を用いて画像を得るのに対し、電子顕微鏡は真空下で電子線を用いて画像を得る。► 可視光より波長の短い電子線を用いるため、光学顕微鏡より高倍率での形態観察が可能。► 焦点深度が深く、立体的な形態観察が可能。► エネルギー分散 X 線分光装置(EDS、 EDX)が搭載されており、元素分析が可能。► 集束イオンビームによりサンプルに穴をあけ、断面を観察すると穴あけ、切断といった加工を行いながらの表面観察にできる。► 製品に付着した汚れの元素分析、破損部位の詳細観察などに可能。試験分析・品質管理技術サービス・処点導入実績本社住所：〒214－0034神奈川県川崎市多摩区三田 2－3227 明治大学地域産学連携研究センター305Meiji University regional academia Collaborative Research Center 305Mita 2-3327, Tama-ku Kawasaki-shi, Kanagawa, 214-0034, Japan固定電話：044-543-9909 携帯：090-6513-3831 E メール：laseron@physicalphoton.com上海事務所住所：〒201600上海市松江区江田东路 185 号宏亿科技创新园 9 栋 501固定電話：02160400150 携帯：13162902538E メール：laseron@physicalphoton.com日本JAPAN上海Shanghai