青色半導体レーザー接合加工共創コンソーシアム主催セミナー

2022年04月21日(木) 10:30-15:00 展示ホール内特設会場2
【CNL-1 カーボンニュートラル社会実現に貢献する先進レーザー加工

青色半導体レーザー接合加工共創コンソーシアム

カーボンニュートラルに貢献する次世代レーザー加工

大阪大学 接合科学研究所 教授 塚本 雅裕 氏

高出力青色半導体レーザと先進加工応用

(株)島津製作所 基盤技術研究所 石垣 直也 氏
2050年カーボンニュートラルに伴うグリーン成長戦略が策定され、自動車産業においては電気自動車の開発・普及が進められている。電気自動車の普及拡大にはモータやリチウムイオン電池、パワーモジュールなど主要部品の性能向上、小型軽量化が必要不可欠であり、そのためには電気伝導性、熱伝導性に優れた純銅材の高速・高品質な溶接が求められている。これを実現するための技術として近年、銅に対し高い吸収率を有する青色半導体レーザを用いた高輝度・高出力光源が注目されている。
島津製作所では青色半導体レーザに対して独自のコンバイニング技術を用いて高輝度・高出力化を実現した。本講演では、開発したレーザの技術紹介と、純銅材をはじめとした金属加工への応用事例について紹介する。
●難易度:中級程度(大学院程度、ある程度の経験を有す)

高出力ブルーレーザの最新動向とその適用例

レーザーライン(株) 皆川 邦彦 氏
近年自動車業界を中心に、モーター等を始めとした銅材料を使用した、電装部品の溶接技術の開発が活発化している。従来のIR帯でのレーザ波長では、その光をほとんど反射してしまうため、安定した加工条件を得ることは難しかったが、高出力なブルーレーザの登場により、その加工への応用が非常に期待されている。ブルーレーザの発振波長は450nmと従来のIR帯のレーザに比べ短波長側であるため、銅を始めとする高反射材料や、多くの金属材料において吸収率が大きく改善される。ブルーレーザは、様々な分野で適用が拡大しているGaN系の半導体レーザ素子を、レーザ光源として使用することで、従来のミラー共振器を持つレーザ光源とは全く異なり、通電することで簡単にレーザ発振する、電化製品のような産業用光源である。レーザーライン社はダイレクト半導体レーザ装置の専門メーカとして20年以上に渡り半導体レーザの高出力化、集光技術の技術開発を継続してきた。ブルーレーザについても、ドイツの国家プロジェクトに始まり、市販化に向け装置開発を進め、キロワットクラスのブルーレーザの販売をいち早く開始した。現在は既に出力2kW機のブルーレーザの販売が開始されており、
本講演では技術開発の進展が目覚ましい、レーザーライン社の高出力ブルー半導体レーザの最新動向と、その適用例を紹介していく。

グリーンレーザの高出力化とアプリケーションの進化

トルンプ(株) レーザ技術部 塩見 亮祐 氏

先進UW青HYBRIDレーザによるCN社会貢献

UW-JAPAN(株) UW激光/UW-J 技術顧問 櫻井 努 氏
白色LEDやプロジェクタ光源、EV駆動材料であるGaNは、安定した構造と高耐力性により、神からの贈り物とも言われ、需要急拡大に伴い急速に価格低下している。そのGaNから作られる青レーザは、銅ばかりでなく殆どの金属への吸収率をUPさせるので、今後大幅な省エネ化と生産コストダウン貢献が見込まれている。本発表では最高の溶接品質が得られるHYBRID工法を青レーザで実現することで、金属を選ばずリーズナブルに溶接できるUW内製青HYBRIDレーザとその応用事例、厳しい車載搭載品質Cpk≧1.66を確保する技術、CN貢献の技術ポイントを紹介する。なお、UW激光は中国最大のEV電池用レーザメーカとしてのCN貢献、またUW-JAPANは主に国内の町工場向けに車載品質レーザを安価に提供し、CNに向けた中小企業のレーザ組立化を応援しているので、そうした事例の一端も紹介する。
難易度:一般的(高校程度、一般論)、中級程度(大学院程度、ある程度の経験を有す)

青色半導体レーザを用いた銅溶接技術

(株)片岡製作所 執行役員 研究開発本部 開発部 部長 豆野 和延 氏
最近EV化で注目されている自動車産業を中心に、モータ、電池、パワーデバイスなどの用途における銅の高品質な溶接が求められている。従来から用いられているIRレーザはその吸収率の低さから銅の溶接には適さなかったが、近年青色半導体レーザの高出力化が実現され、高品質な溶接が可能な技術として期待されている。
本講演では、kW級の青色半導体レーザとIRレーザを用いた銅溶接の事例を紹介しながら、そのメリットについて発表する。
●難易度:初級程度(大学専門程度、基礎知識を有す)/

Blue-IRハイブリッドレーザBRACE®-Xによるe-Mobility向け銅レーザ溶接ソリューション

古河電気工業(株) 梅野 和行 氏

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石垣 直也

(株)島津製作所

基盤技術研究所 先端分析ユニット フォトニクスグループ 主任

2002年、(株)島津製作所に入社。デバイス部に所属し、固体レーザ製品の開発に従事。2013年より高輝度青色レーザの開発を担当。2019年より基盤技術研究所に所属、現在に至る。

皆川 邦彦

レーザーライン(株)

営業部 部長

レーザ及びフォトニクス業界歴20年以上、エレクトロニクス商社丸文株式会社にて各国のレーザ製品・システムを担当。
米国ジェイディーエスユニフェーズ、ルーメンタムを経て現在独国レーザーライン社に在籍
2007年:ジェイディーエスユニフェーズ株式会社 アカウントマネージャー
2015年:ルーメンタム株式会社 アカウントマネージャー 新規ビジネス開発担当
2017年:レーザーライン株式会社 営業部長

櫻井 努

UW-JAPAN(株)

UW激光/UW-J 技術顧問

1983年 大阪大学大学院 産業機械工学専攻(自動制御)卒
松下電器 生産技術研究所 入社
2004年 62回レーザ加工学会 特別講演「LD+YAGハイブリッドレーザの開発」
2011年  小型レーザ事業担当として、国内を始め、パナソニック中国各工場におけるレーザ導入指導
2016年  国プロImPACT参画
2018年  定年満期終了後、レーザコンサルを開始
現在   UW激光とUW-JAPAN 他のレーザ技術指導に従事

豆野 和延

(株)片岡製作所

執行役員 研究開発本部 開発部 部長

1983年、京都大学大学院工学研究科電子工学専攻修士過程修了。
1983年~三洋電機(株)にて半導体デバイス開発、有機ELディスプレイ開発に従事。 2006年~コダック(株) /フォックスコン日本技研(株)/堺ディスプレイプロダクト(株)にて有機ELデバイス開発に従事。 2018年~(株)片岡製作所にて、レーザ加工技術の開発に従事。 現在に至る。