2005年、自身の成長を目指してOSGフェニックス（現三遠ネオフェニックス）に移籍する。チームの主力として2005-06スーパーリーグ準優勝に貢献した。この活躍から2006年世界選手権では日本代表候補に追加招集されたが、本大会の登録メンバーには選ばれなかった。2007-08JBLオールスターゲームではMVPに輝く。同シーズン末、OSGはJBLからbjリーグへ転籍するため所属選手全員が移籍選手リストに登録されることになり、朝山はチーム残留ではなく他のJBLチームへの移籍を決断した。