レーザー励起電子加熱を利用した透明材料（ガラスやサファイアなど）の超高速穴あけ加工は、現代のマイクロマシニングにおいて非常に重要な技術です。
通常、透明な材料は可視光を透過させてしまいますが、**超短パルスレーザー（フェムト秒レーザーなど）**を用いることで、材料内部に劇的な物理変化を引き起こすことができます。
1. 加工のメカニズム：電子加熱のプロセス
透明材料への加工は、通常の「熱で溶かす」プロセスとは異なり、以下のステップで進行します。
-
多光子吸収: 高強度のレーザー光が照射されると、本来エネルギーを通さないはずの透明材料の中で、複数の光子が同時に吸収されます。これにより、価電子帯の電子が伝導帯へと励起されます。
-
アバランシェ（雪崩）電離: 励起された自由電子がレーザー界からエネルギーを吸収し、周囲の電子を次々と叩き出します。これにより電子密度が急上昇し、材料が一時的に高温のプラズマ状態になります。
-
電子から格子へのエネルギー移動: 加熱された電子のエネルギーが、数ピコ秒という極めて短い時間で原子（格子）に伝わります。この「超高速な加熱」により、熱拡散が起こる前に材料が蒸発・飛散（アブレーション）するため、熱影響の少ない非常にシャープな穴あけが可能になります。
2. この技術の主なメリット
この手法が従来の加工法（ダイヤモンドドリルや長パルスレーザー）よりも優れている点は以下の通りです。
| 特徴 | メリット |
| 極小の熱影響（HAZ） | 周辺組織への熱ダメージがほとんどなく、ひび割れやバリを抑制できる。 |
| 高いアスペクト比 | 非常に細く、深い穴（高アスペクト比）を形成することが可能。 |
| 内部加工が可能 | 焦点位置を調整することで、表面だけでなく材料の内部にのみ空洞や改質部を作れる。 |
| 非接触加工 | 物理的な力がかからないため、非常に薄いガラスなどの脆性材料でも破損しにくい。 |
3. 実用例
-
スマートフォンのディスプレイ: 強化ガラスへのマイク穴やカメラ用貫通孔の形成。
-
半導体パッケージ（TGV）: Through Glass Via（ガラス貫通電極）技術における微細孔加工。
-
医療用デバイス: マイクロ流路チップや、バイオセンサーへの微細加工。
4. 今後の課題と展望
現在は、加工速度をさらに向上させるためのバーストパルス照射（一回の発振で複数のパルスを高速連射する手法）や、ビーム形状を最適化するベッセルビームの活用が進んでいます。これにより、厚いガラスでも一瞬で貫通させるような「超高速化」が研究されています。
下記資料では「レーザー励起電子加熱」について詳しく解説されています。
レーザー加工を従来比100万倍高速化 ―半導体分野におけるガラスの微細加工に革新― 東京大学
https://www.t.u-tokyo.ac.jp/press/pr2025-06-12-001
 |
出典：Google Gemini
PR:
 |
SDS8000Aシリーズ オシロスコープ 特長と利点 ・Coming soon
|
 |
SSG6M80Aシリーズ ・Coming soon
|
 |
 |
 |
SSA6000A Series Signal Analyzer Main Features ・Coming soon
|
 |
SNA6000A Series Vector Network Analyzer Key Features
|
お礼、
T&Mコーポレーションは設立5年ですが、おかげさまで業績を着実に伸ばしており、
オフィスを港区芝（最寄り駅浜松町）に移転し、スペースも拡大いたしました。
欧米計測器メーカーが値上げをする中、(110GHz VNAでは1億円超え)
弊社では若干の値下げをさせていただき、Ceyear社110GHz VNAは5000万円以下です。
高額な設備投資を伴う製品開発では、市場投入までの時間（Time to Market）の短縮、「スピード感」が求められます。
電子計測器業界の「ゲームチェンジャー」として、高性能/高信頼/低価格/短納期を武器に
T&Mコーポレーションはお客様のご予算を最大限生かす製品群をご提案させていただいております。
