表2 SH光照射条件 表1 無電解銅めっき工程 図4 SH光照射による表面改質を行った結果 図3 新設したSH光加工システムの光路図(左)と写真(右) 3. 実験結果 2分 2分 2分 1分 15分 4W の最短値である260 fsに設定した。レーザ表面改質する領域は、X方向(横線)に3 mmのライン描画をY方向に20 μmピッチで繰返して3 mm×3 mmの領域を表面改質した。SH光でPPS樹脂に表面改質を行った結果を図4に示す。照射パワーと走査速度の条件に対して視認しやすいようにマトリックス状に表面改質を行った。図中の左上から右下に向かうに従って、試料表面の1点当たりに照射されるエネルギーの量が増加する。10 mW・20 ~ 2 mm/sの領域では試料表面に変色が生じていないのに対して、80 mW・1 ~ 0.5 mm/sの領域では加工領域の溶融や加工範囲外への変色の広がりが見られた。40 mW・20 ~ 5 mm/sで顕著に観測されているように、加工領域の左右の端のみ加工される現象がみられるが、これは自動ステージ走査の加減速領域で中央部よりSH光照射量が増加することによるものである。 アルカリ脱脂 コンディショニング 触媒付与 活性化 無電解Cuめっき(初期) 無電解Cuめっき(厚付) 3.1 SH光加工システムの構築 新設したSH光加工システムの光路図と写真を図3に示す。本研究で用いた超短パルスレーザは、普段は超短パルスレーザ微細加工機として機器開放貸出利用しているため、その性能に影響を与えないように基本波光路上にフリップミラーを設置して必要時のみSH光加工システムを使用できる構成とした。基本波をλ/2波長板を通して偏光状態を整えた後、BBO結晶(Eksma Optics, BBO-655H)を用いてSH光を発生させた。基本波4 Wの入射に対して発生したSH光強度は約860 mW、変換効率は約21.5 %であった。現状の基本波のビーム径は約2.5 mmであり、ビームをさらに小さな径にコリメートしてから波長変換すれば効率は向上するが、光学定盤の空間的制限によりコリメータを設置できなかった。発生したSH光はダイクロイックミラーを使って基本波と分離し、f = 100 mmの平凸レンズを用いて試料表面へ照射する。試料表面でのSH光スポット径は約35 μmであった。 試料は、3軸自動ステージ(シグマ光機, SGSP20-85 および SGSP40-5ZF)をパソコンおよびPLCを用いて制御を行うことができる。試料移動量はXY ±42.5 mm、Z ±2.5 mm、試料移動速度は最大20 mm/sである。なお、試料は真空吸着板で固定する。 3.2 SH光を用いたSKW-L2工法の評価 表2に示すSH光照射条件のとおり照射パワーを7水準、走査速度を6水準の条件で振って試料の表面改質を行った。繰返し周波数 は100 kHzに固定、SH光のパルス幅については未測定であるが、基本波に対してPHAROS-60分 (約3 μm) レーザパワー 走査速度 繰返し周波数 パルス幅 照射ピッチ 波長 10, 20, 30, 40, 60, 80, 100 mW 0.2, 1, 2, 5, 10, 20 mm/s 260 fs (基本波での値) 515 nm 100 kHz 20 μm − 288 −
元のページ ../index.html#290