レーザマーカ使用例

■1．浅掘りマーキング

浅掘りマーキングとは読んで字の如く、材料の表面を浅く掘るマーキングです。金属や樹脂など、マーキングの適用範囲は広く、近年は電子部品の小型化が進んでいることから、ICパッケージへのマーキング需要も増えてきています。この際、レーザで深く掘りすぎるとICなどにダメージを与えてしまうため、深さを数μm程度に抑えてマーキングをするという要望もあります。

(a)材質：金属

(b)材質：マグネシウム

(c)材質：樹脂

写真1．浅掘りマーキング

■2．深掘りマーキング

深掘りマーキングは、材料の表面を深く掘るマーキングです。適用範囲は金属で、レーザマーキング後表面に塗装などを施すものや、金型、銘板プレート、打刻機やエッチングで行われていた加工からの置き換えなどに使用されています。

(a)材質：アルミニウム

(b)材質：ケイ素鋼板

(c)材質：シリコン

写真2．深掘りマーキング

■3．黒色（酸化）マーキング

黒色マーキングとは、材料の表面を黒く酸化させたマーキングです。材料表面のみを黒く酸化させ、傷のない平滑なマーキングとなることから、摺動部品への適用が可能です。また、鉄系の材料やステンレス、シリコンウェハなどのマーキングにおいて、視認性が重視されるようなところにも用いられています。

(a)材質：ステンレス

(b)材質：金めっき

(c)：材質：シリコン

写真3．黒色マーキング

■4．溶融マーキング（シリコンウェハ）

ゴミを非常に嫌う電子部品材料は、従来の基本波（1064nm）によるマーキングだとゴミが発生するため、加工後、洗浄工程を必要としていました。第2高調波のレーザ（532nm）を用いることで、ウェハ内部にダメージを与えず、表面のみのを溶融させゴミの発生を抑えたマーキングが可能となります。

材質：シリコンウェハ

写真4．溶融マーキング

■5．発泡マーキング（樹脂）

発泡マーキングとは、樹脂の表面を発泡させるマーキングです。樹脂材質の大半は、マーキングによる色の変化は無いため、レーザビームにより樹脂を発泡させ、光の乱反射で白っぽく見せます。

材質：樹脂

写真5．発泡マーキング

■6．表面剥離マーキング

表面剥離マーキングとは、材質の表面に塗装などが存在する場合、表面の層のみレーザビームで剥離し、下地（塗装などが多層存在する場合はその下の層）を現出させる加工です。

(a)表面材質：塗装

(b)表面材質：塗装

写真6．表面剥離マーキング

■7．図形マーキング

図形マーキングとは、市販のCADソフトなどで作成したデータをレーザ加工機に取り込んで、その内容をマーキングするものです。簡易的なCADソフトが内蔵されているレーザ加工機もあり、こちらの場合は、レーザ加工機のソフト上で作成した図形などをそのままマーキングすることができます。
CADで作成するデータは、ロゴマークや特殊な記号、文字（文字内部のハッチングなど）、カッティングする際の切断形状などがあります。

(a)ロゴマーク

(b)雪型

写真7．図形マーキング

■8．バーコードのマーキング

レーザ加工機を用いてバーコードのマーキングを行う場合、一般的に基準となるバーの太さ、スペースなどを定義すれば、後は表現したい情報（数値等）を入力するだけで自動的にマーキングを行うことが可能になります。

写真8．バーコードマーキング

■9．2次元コードのマーキング

レーザ加工機による2次元コードマーキングの利点は、非常に微細なコードを描くことができるところにあります。レーザ加工機から発振されるレーザビームは、fθレンズなどの組合せにより20μm、もしくはそれ以下にビームを集光することができるため、セルのサイズを小さくすることで、2次元コードのサイズも小さくすることが可能になります。
レーザ加工機を用いた2次元コードマーキングは、バーコードマーキングと同じように、各コードに対応した値などを定義すれば、後は表現したい情報を入力するだけで自動的にマーキングを行うことができます。

(a)データマトリクス

(b)QRコード

写真9．2次元コードマーキング

■10．写真マーキング

写真マーキングとは、デジカメなどで撮影した写真をレーザ加工機に取り込み、マーキングすることです。

写真10．写真マーキング

■11．カッティング(切断)

産業界で広く利用されているレーザを使用した材料加工の中に、金属などのレーザ切断がある。出力がkWクラスのレーザを用いれば、厚さ数mmの鋼板の切断を行うことが可能です。しかし、レーザ加工機から発振されるレーザの出力は、大半の機器が50W以下であるから、厚さ数mmの鋼板を切断することはできません。レーザ加工機を用いた切断の適用範囲は、厚さ50μm以下の金属（アルミ、鉄系）や樹脂（ポリイミドなど）になります。

レーザ加工機は、加工エリア内であれば自由にレーザビームを走査することができ、カッティングデータをCADで作成しレーザ加工機に取り込むことで、複雑な形状の切断も比較的容易に行うことができます。

(a)アルミ箔のカッティング

(b)ポリイミド箔のカッティング

(c)シールド線のカッティング

写真11．レーザカッティング

■12．トリミング

トリミングは、ハイブリットIC(HIC)、チップ抵抗やネットワーク抵抗など、電子回路部品の特性値を調整する微小除去加工です。最近は、チップ抵抗などの抵抗値に高い精度を求められるようになってきています。そのため、レーザ加工機から発振されたレーザビームを走査して、抵抗体のトリミング（除去加工）を行いながら抵抗値を測定し、所望の抵抗値になったところでレーザを強制的に停止、トリミングを終了することにより、チップ抵抗の抵抗値を微調整しています

写真12．レーザトリミング

■13．剥離

レーザ加工機を使用した剥離加工の適用範囲は、金属表面のめっきや絶縁被膜銅線の被膜剥離などです。

(a)金属表面のめっき剥離

(b)絶縁被膜銅線の被膜剥離

写真13．剥離加工