第82回レーザ加工学会講演会
独立行政法人産業技術総合研究所

臨海副都心センター別館11F

1月13日(火)会議室１

片山 聖二 (大阪大学)
Chair : 石出 孝 (三菱重工業㈱)五神 真（東京大学）

10:30 開会の辞

プレナリーセッション
10:35【基調講演１】 レーザープロセッシングの革新に向けた光科学技術の展開

近年のレーザー技術の進歩は，高強度コヒーレント光のフォトンコストを劇的に低減しつつある．これを活用するレーザープロセッシングには，ものづくり技術全体を変革する潜在力がある．その実現に向けた，光源開発・材料科学・非平衡系光物性科学などの連携の取り組みを紹介する．
11:25【基調講演２】

中国におけるレーザ加工技術の動向沓名宗春 （光産業創成大学院大学）

中国のレーザ加工技術はこの10年間に著しく成長した．これは中国の自動車生産の増大や，生活レベルの向上に伴い，品質のよい製品を生産する必要性と深く関係している．20年前には4kWのCO2レーザを生産しても，そのビーム品質は良くなかったが，最近は10kWのファイバーレーザを生産．販売する企業もあり，国を挙げてレーザ技術の発展を推し進めている．温州市，武漢市，按山市の３都市にはレーザ産業開発区が国により建設され，そこに多くのレーザ企業は集まってきている．精華大学のはじめ，多くの大学でレーザ技術が研究開発され，これらの企業と合同でレーザ技術の開発を進めている．これらの動向を紹介する．
12:15

昼食休憩,

ポスターセッション(多目的室)

会議室１
13A1
13:30

現象解明

Chair : 川人 洋介 （大阪大学）
西村 昭彦（日本原子力開発機構）

冷却配管の保全のためのレーザ加工技術の応用

13:30

原子炉熱交換器冷却配管の保守保全のため，開発を進めてきた２つのレーザ加工技術について述べる．ひとつは，フェムト秒レーザ加工によるFBGセンサの製作と配管への実装である．もうひとつは，ミリ秒パルスレーザーによるレーザ肉盛り補修装置開発である．これらの現状と課題について述
べる．
14:00

マルチセンサーカメラを用いたレーザ溶接中のその山本 元道（広島大学）
場温度計測

100kW出力レーザによる深溶込み溶接の可能性

川人 洋介（大阪大学）

13B1 微細・高品質加工用レーザ光源

Chair : 福満 憲志（浜松ホトニクス㈱）高機能超短パルスファイバーレーザの開発

西澤 典彦（名古屋大学）

共振器が光ファイバで構成されるファイバーレーザーは，メンテナンスフリーで安定性・実用性に優れたレーザーである．我々は，高機能な超短パルスファイバーレーザーの開発と，その応用研究を進めている．本講演では，講演者の最近の成果を紹介する．
14:00

本報告では，3つのセンサーを有するマルチセンサーカメラを新たに開発し，レーザ溶接中のその場温度計測について検討した結果を報告する．
14:30（12：15～13：30）
会議室２ ・ 会議室３

コヒレント社製 産業用全固体ピコ秒レーザとその応 山崎 達三
用例（コヒレント・ジャパン㈱）
産業用ピコ秒レーザは，その生産性や信頼性が評価され，様々な熱影響の少ない微細加工に適応され始めている．近年，その応用範囲は，エレクトロニクス業界に留まらず，マテリアルプロセスの応用にも拡大し始めている．

14:30

近年，レーザの大出力が進み，固体レーザで100ｋW出力が実現された．本講演では，100ｋWレーザの実情，開発した加工ヘッドおよび超大出力レーザ溶接法として期待できる低真空溶接について言及する．

ワット級フォトニック結晶レーザの開発と展望

廣瀬 和義（浜松ホトニクス㈱）従来，半導体レーザで高出力と高ビーム品質を同時に実現する事は困難であった．我々は，半導体レーザにフォトニック結晶を導入したフォトニック結晶面発光レーザで，ワット級高出力と，M2<1.1の高ビーム品質を同時に実現した．本講演では本素子の開発と展望について述べる．

Coffee break, ポスターセッション(多目的室)（15：00～16：10）

会議室１

会議室２ ・ 会議室３
Chair : 樽井 大志
13A2 自動車
13B2 微細造形技術
Chair : 松下 直久(富士通)（日産自動車㈱）
16:10
16:10
欧州自動車産業におけるレーザ加工最新動向につい 宮田 一成
3次元マイクロ・ナノ光造形技術の進展
丸尾 昭二（横浜国立大学）て（IPG フォトニクスジャパン）
欧州自動車産業における新技術として採用されつつあるファイバーレーザとクランピング技術を融合し開発されたサブシステム・レーザシームステッパを紹介する．
16:40

インプロセスでのレーザ溶接溶け込み深さ計測技術

門屋 輝慶（プレシテック・ジャパン㈱）近年，最も高精細な3Dプリンティング技術として，マイクロ光造形法が注目されている．本発表では，100nmを凌ぐ加工線幅をもつナノ光造形法や，3D樹脂鋳型を用いたセラミックス機能デバイスの創製など，マイクロ・ナノ光造形技術の進展と応用展開について紹介する．
16:40

材料加工としてのレーザが採用されているが，品質保証に対する要求はますます厳しくなっている．
今日までのいかなるモニタリングシステムでも，溶接部の溶け込み深さやキーホールの深さを実測できない．In-process depth meterは，レーザ溶接中のキーホールの深さを実測できる技術である．
17:10

銅，アルミ薄板のレーザ切断

濱口 祐司（日産自動車㈱）バッテリーなど電気部品の製造では0.5mm以下の銅およびアルミの接合，切断技術が必要となる．本
講演では上記材料のシングルモードファイバレーザによる切断加工性能に関する研究結果について報告する．
17:40

ポスター講演優秀賞発表エバネッセント光の工学応用 ～一括露光型マイクロ高橋
光造形法の露光エネルギーへの展開とその展望～

哲（東京大学）

エバネッセント光は，自由空間伝搬光では困難な微小サイズへの光エネルギーの局在が可能であり，これまで，特に近接場光学顕微鏡や蛍光顕微鏡等への暗視野照明として有効に使われてきた．
本報では，その特徴的な光エネルギー空間的微小局在性に着目し，一括露光型マイクロ光造形法の露光エネルギーとしてエバネッセント光を適用した際の可能性について，理論的・実験的考察を行うとともに，その将来的展望について紹介する．
17:10

DMD（Digital Micromirror Device）を用いたマスク 山川 博（㈱ナノシステムソレス露光装置とその応用
リューションズ）
露光パターンの生成に空間光変調器DMD（Digital Micromirror Device）を採用したマスクレス露光装置を紹介する．独自の光学系による縮小投影技術とDMDの制御技術から生まれたグレースケール露光によってフォトレジストの微細三次元加工が可能となった．

1日目終了
懇親会 (アイハウス/ テレコムセンター東棟２０F18：00～)

第82回レーザ加工学会講演会

独立行政法人産業技術総合研究所
会議室１

14A1 重工業
10:00

臨海副都心センター別館11F
会議室２ ・ 会議室３
14B1 難加工材のレーザ加工(半導体材料を含む)

Chair : 山岡 弘人 （㈱ＩＨＩ）

プリズムローテータを用いた高速高品質レーザ穴あ渡辺 俊哉（三菱重工業㈱)
け加工

10:00

従来のレーザ穴あけ加工方法は，加工用レーザヘッド，もしくは被加工材を機械的に回転運動させることにより加工を行うため，加工速度はそれらの移動速度が律速となり，速度向上には限界があった．また，同様の理由より，加工品質（レーザによる熱影響）低減にも限界があった．それに対し
我々は，レーザ光学系を回転させることにより，機械の円弧運動に対し大幅な加工速度の向上を実現した．また，レーザによる熱影響を減少させることにより，セラミックスや金属の加工面の品質向上を図ることができた．
10:30

造船分野におけるレーザ・アークハイブリッド溶接
後藤 浩二（九州大学）
技術導入に向けた共同研究について

IHIにおけるレーザ加工技術の応用松本 直幸（㈱ＩＨＩ）

Drilling and cutting of glass in display industry

Chair : 鷲尾 邦彦（㈲パラダイムレーザーリサーチ)
Uwe Stute (4JETTechnologies, Germany)e report on laser drilling and cutting in display industry with emphasis on quality issues suchas chipping or bending strength as well as we report on productivity as the major reasons touse lasers.

10:30

船舶建造工程の生産性を高めるための業界共同研究（2012～2013年度）として，我が国造船業で主に建造される船種（主要部板厚15~20mm程度）への適用を可能とするレーザ・アークハイブリッド
溶接技術に関する調査研究の概要のうち，継手強度の評価及び実証試験（溶接長5m）の概要を紹介する．

11:00

1月14日(水)Advanced Laser Microfabrication of Ceramics
and Sapphire in High Volume Manufacturing

Marco Mendes(IPG Photonics, USA)

Results are shown covering laser processing with Quasi Continuous Wave (QCW) fiber lasersof materials that are difficult to machine at near IR wavelengths (1070 nm), namely ceramics
such as alumina and aluminum nitride, and crystalline sapphire. Alumina and AlN are ceramics
used in industries such as LED packaging as well as RF and microwave packaging. High speed
drilling up to 3000 holes/sec is shown with hole diameters ranging from 100 to 15 microns,
in material thicknesses ranging from 635 to 100 microns. Examples of high speed cutting
and scribing are also presented.Sapphire has received increased attention in the consumer
electronics industry. Results are shown for high quality cutting of sapphire up to 3 mm thickusing QCW fiber lasers. Laser systems requirements for high accuracy and high volume
processing are discussed. In this context, additional results using lower wavelength lasers areshown in the microfabrication of shaped (rectangular) micro holes in ceramic substrates suchas silicon nitride for guide plates used in the probe card industry.
11:00

老朽化したエネルギープラントや湾港設備などの供用継続には補修延命や能力増強は必要となる．
レーザ加工技術は高速施工，低入熱，深溶込み溶接，遠隔操作など様々な利点があり，その適用範囲は広い．本講演では，レーザを用いた補修溶接および水中切断についての取り組みを紹介する．

DPSSレーザーによるGaN/サファイアのレーザーリ 高橋 邦充（㈱ディスコ）
フトオフ技術サファイア基板に成長させたGaN薄膜を他の基板に転写するにはリフトオフ技術が用いられ，エキシマレーザーや化学エッチングによる方法が用いられている．我々は，DPSSレーザー利用しこれまでに無い特徴を有したレーザーリフトオフ装置を開発したので紹介する．

休憩 (11：30～11：40)
会議室１

会議室２ ・ 会議室３

Chair : 門屋 輝慶（プレシテッ
ク・ジャパン㈱）11:40
光学式エンコーダによるデジタルガルバノと応用製 加藤 英俊（キヤノンマーケ
品のご紹介
ティングジャパン㈱）
14A2

光学系

14B2
11:40

レーザ加工における高精度化・高速化の需要が高まる中，キヤノンの光学技術・高精度エンコーダ技術・制御技術により実現した光学式エンコーダを搭載したガルバノスキャナが役立てる機会が増加しています．更なる高速・高精度化の取り組みと応用製品についてご紹介します．
12:10

レーザ切断における焦点域ビーム成形形状による切辻
断性能向上＆ビーム成形技術事例紹介

正和（キューテック㈱）Monitoring of Laser Welding: The SRI LPCS

鳥井 信正
（サーボロボ・ジャパン㈱）サーボロボ社は，これまでレーザ溶接の倣い及び検査のためのレーザセンサを提供してきた．本報告では新しく開発した，単独または3次元レーザセンサと組み合わせて使用する新しいレーザプロセスコントロールシステム（LPCS）について，その特徴と動作原理について述べる．

Chair : 杉岡 幸次（(独)理化学研究所）

多点同時フェムト秒レーザ照射によるガラス内部の坂倉 政明（京都大学）
局所組成分布形成
ガラス内部に高繰り返しでフェムト秒レーザパルスを集光照射すると，局所的にガラスが溶融し，溶融領域で構成成分が移動することで局所的に組成の分布が形成する．本講演では，空間的に位相変調したレーザパルスを用いて多点で同時に光励起をすることにより，様々な組成分布を形成できることを示す．

12:10

２００４年以降ファイバーレーザ，デイスクレーザ等の高性能・高効率のレーザが出現し，価格も低下することで自動車，重工業，エネルギー，メデイカル等様々な生産工程で導入が急速に拡大をしている．更にレーザ切断においては焦点域ビームを切断に最適な形状に成形し同一のレーザ出力で切断性能を1.5-2.0倍に向上させている．その切断メカニズムとビーム成形技術事例を紹介する．
12:40

多光子応用プロセス

フェムト秒レーザーを用いるガラス内部への三次元
松尾 繁樹（芝浦工業大学）
微細形状除去加工
レーザー光を集光照射することにより，ガラス等の透明材料に対し，表面を傷つけることなく内部を直接加工することができる．本講演では，フェムト秒レーザーと他の技術を組み合わせることによって可能になる，マイクロ・サブマイクロメートルスケールでの三次元除去加工について述べる．

12:40

Through-Silicon Via (TSV) fabrication using
advanced femtosecond laser beams
wavelength.

昼食休憩 (12：10～13：10)

Fei He (Shanghai Instituteof Optics and Fine
Mechanics)

会議室１
14A3
14:10

会議室２ ・ 会議室３
Chair : 平野 弘二（新日鐵住金㈱）鉄鋼

薄鋼板の端部近傍レーザ溶接時の凝固割れ感受性に德永 仁寿（新日鐵住金）
及ぼす化学成分の影響

14B3
14:10

溶接凝固割れリスクの低い自動車用薄鋼板でも，端部近傍を重ねレーザ溶接すると，凝固割れが発生するケースがある．本報告では，鋼板に含まれる化学成分が凝固割れ感受性に及ぼす影響を明確化し，耐凝固割れ性を向上するための化学成分について検討した．
14:40

オーステナイト系ステンレス鋼／純銅の異材レーザ
小橋 泰三（㈱神戸製鋼所）
ブレージングの検討

ファイバーレーザの金属厚板切断への適用例

大森工（小池酸素工業㈱）ImPACTプログラム「ユビキタス・パワーレーザーによる安全・安心・長寿社会の実現」の概要

Chair : 新納 弘之（(独)産業技術総合研究所）
佐野 雄二（革新的研究開発推進プログラム）

今年度から５年間の計画でImPACTプログラムが始まった．本プログラムでは「レーザー」「プラズマ」「加速器」の技術を融合して小型で高出力な光量子ビーム装置を実現し，設備診断，セキュリティー，先進医療などへの応用を目指している．ここでは，開発内容とプログラムが目指す姿を紹介する．
14:40

オーステナイトステンレス鋼と純銅の重ねすみ肉レーザブレージングの施工条件と溶加材について検討した．レーザのスポット径とトーチ角度が大きい場合にせん断力が増大すること，溶加材としてCu系，Ni系の中ではNi -Cu系が強度と施工能率で良いことを把握した．
15:10

高精度・高品質レーザ加工

透明グラフェン膜の作製とレーザパターニング

佐々木 毅（産業技術総合研究所）

グラフェンは原子層レベルの薄膜で光を透過し，電気移動度も高く酸化インジウムスズ（ITO）透明電極の代替材料として期待されている材料である．本講演では透明グラフェン膜の作製ならびにタッチパネル用電極作製に必要なレーザによるパターニング技術について紹介する．
15:10

厚さ10mm以上の厚板長尺鋼板を対象とした，レールを走行する大型レーザ切断機にファイバーレーザを適用した．レーザ光をファイバー伝送できるため構造が大幅に軽量簡素化される一方で，CO2レーザと異なる加工特性を制御するための試行錯誤が必要であった．現在は5kWレーザで軟鋼32mm，SUS25mmまで切断可能となった．

フェムト秒レーザーの非熱的相互作用によるSi表面 宮地 悟代/宮崎 健創でのナノ周期構造形成（東京農工大学）
複数のフェムト秒レーザパルスを固体表面に重ねて照射することによってナノアブレーションする
ときの励起自由電子密度と格子温度を，時間分解反射率計測により初めて測定した．その結果，金属様の高密度自由電子が励起されていること，格子温度は融点を超えないことが分かった．

Coffee break (15:40～16:00)
会議室１
レーザ発振器

加工用マルチkWファイバレーザ

松岡 祐司（㈱フジクラ）

14A4
16:00

会議室２ ・ 会議室３
Chair : 三瓶 和久(前田工業㈱)

14B4
16:00

溶接・切断への応用を狙い，複数のシングルモードファイバレーザの出力を合成し4kW出力までの連続波ファイバレーザを開発した．本講演では，開発したファイバレーザの構成，諸特性，高出力化実現への適用技術，ならびに溶接・切断加工への応用事例を紹介する．
16:30

高ビーム品質・高反射耐久ファイバレーザによる加田中 完二（古河電気工業㈱）工検討

高輝度青色DDLの開発とレーザ加工への展開

齊川 次郎（㈱島津製作所）

ホログラフィックフェムト秒レーザー加工の進展

Chair : 中原 住雄（関西大学）
早崎 芳夫（宇都宮大学）

本技術は，空間光変調素子上の計算機ホログラムにより空間的に整形したフェムト秒パルスを用いたレーザー加工である．本発表では，より多くの研究者・技術者が本技術を使えるように，原理や加工例だけでなく，素子選びや光学系の構築，ソフトウェアなどの使う上でのコツを述べる．
16:30

ファイバレーザは従来のレーザを凌駕する特長を持っており急激に市場が拡大している．本講演では高ビーム品質・高反射耐久という特長を持つ古河電工のファイバレーザの構成・原理を紹介し，アルミニウム・銅・セラミックス等の高反射率・難加工材料のレーザ加工事例を紹介する．
17:00

先端マイクロ・ナノレーザ加工

金属ナノ共振器を用いたレーザプロセッシングと高西山 宏昭（山形大学）
感度光センシングへの応用
レーザ光をある種の条件下で金属ナノ周期構造に入射すると，金属構造は光共振器として機能し，照射領域で特異的に高いエネルギー密度を生み出す．本発表では，この現象を利用した微弱なレーザ光による金属ナノ粒子合成やその高感度センシング応用について報告する．

17:00

次世代レーザ加工用光源としてGaN系半導体レーザに着目しファイバ結合型ブルーダイレクトダイオードレーザの開発を行い，出力10Wではクラス最高レベルの輝度を得た．本青色レーザのレーザプロセス応用を進めている．

赤外フェムト秒レーザーによるシリコン基板裏面へ 伊藤 義郎の微細周期構造形成（長岡技術科学大学）
赤外フェムト秒レーザーを，シリコン基板を通して，その裏面に集光照射すると，300 nm 程度の周期の微細周期構造が形成された．微細周期構造の方向はレーザーの偏光方向に平行であった．周期構造の形状と，その形成されるレーザーの繰返しや走査速度などの条件について，検討した．

終了

17:30

ポスター展示カタログ展示株式会社インテック

株式会社オフィールジャパン

谷川 大地（大阪大学）

サマック株式会社

プレシテック・ジャパン株式会社

鈴木 正史 (あいち産業科学技術総合センター)

株式会社オフィールジャパン

ポスター発表ステンレス鋼のレーザ溶接時の溶込み深さに対するハブラニアンプロットによる予測

部谷

半導体レーザ照射により形成した皮膜の表面におよぼすパワー密度の影響
レーザとプラズマを利用した金属と樹脂の異種材料接合法の開発

学 (大阪産業大学)

プラズマ処理後のPBTとAl合金のレーザ接合性に及ぼすAl合金表面粗さの影響 荒井 聡 (株式会社日立製作所)

KUKAロボティクスジャパン株式会社

CFRPと金属のレーザ溶着に適した熱源分布の提案

大村悦二 (大阪大学)

スペクトロニクス株式会社

レーザを用いたTi6Al4Vの積層造形技術の開発

佐藤 雄二 (大阪大学)

トルンプ株式会社

細胞伸展方向制御のためのフェムト秒レーザを用いた純Ti基板への周期的微細構造形成

河プレシテック・ジャパン株式会社

レーザアニール技術のSiCシリサイド化への応用ーSicパワーデバイスの低抵抗オーミックコンタクト形成ー

若林 直木 (住友重機械工業株式会社)

株式会社フェイラCFRPの熱的影響領域の形成に関する数値計算

大久保 友雅 (東京工科大学)

株式会社ワイ・イー・データ

雰囲気制御下におけるナノ秒レーザを用いたCFRPの高品質加工

松岡 史浩 (大阪大学)

透明樹脂同士のレーザ溶着における光吸収現象のFDTDシミュレーション

塚本拓弥 (大阪大学)

圭 (名古屋工業大学)

1月14日(水)第82回レーザ加工学会講演会
独立行政法人産業技術総合研究所 臨海副都心センター別館11F