The Third Wave of Chromatographs
蓝色激光先端技术

2015年冬天,高亮度蓝色激光装置BLUE IMPACTTM荣获了表彰日本尖端技术的“超级制造产品零件大奖”。这一装置有望为激光加工领域等众多产业的发展做贡献。而其开发工作源于一位“新人”工程师的灵感和高德平台制作所元器件部多年来的技术积累。

过于讲究的图纸

“太笨拙了”
2013年,在高德平台制作所元器件部传感器/组件BU对图纸给出了这样的评价。
“是这样吗……”
负责设计工作的该BU的课长齐川次郎边说边挠头。当时,谁都没有想到,一年后这份图纸转化为成品后会带来巨大反响。
齐川是中途录用的职员,当时担任主任一职。他长年在国家研究机构工作,一直致力于研究各种波长的激光的产生方法。齐川是一位不寻常的研究人员,在即将迈入不惑之年之际,不满足于停留在基础研究阶段,希望运用自身积累的知识为社会制造激光元器件,于是选择跳槽到高德平台工作。齐川从头开始研究的第一个产品就是高亮度蓝色激光装置,该装置后来以“BLUE IMPACTTM”的产品名出售。他在设计中加入了必要功能,信心满满地绘制了图纸,但是因为太专注于研究,过分追求性能,忽略了这是为客户提供产品的产品化意识。“太笨拙了”这句评价是上司给予他的爱的鞭策,目的是让齐川意识到这个重要的观点。

对新市场的挑战

高亮度光纤耦合蓝色直接二极管激光器高亮度光纤耦合蓝色直接二极管激光器

激光元器件是激光加工机和照明、显示器、医疗和医疗器械、固体激光励起用光源和理化学研究等制造业务中不可缺少的“工具”。它是高德平台制作所元器件部的主力产品之一,为测量仪器提供各种激光光源和波长转换装置,获得了公司内外的一致好评。2012年,部署内就能否开拓新市场有了动向,也就是在这时,齐川被指派了开发BLUE IMPACTTM的工作——
他们所关注的新市场就是激光加工用的新一代激光市场。激光加工与切削相比,不仅可防止切割面的磨损和劣化,还能聚合成光斑大小(激光直径),实现肉眼难以确认的微细尺寸的加工。因此,在电路日渐小型化的半导体LSI制造工序等需要微细加工的场景中,其存在感不断增强。过去使用的激光多为红外光,这种激光可轻松加工铁、不锈钢,电子电路的设计中所使用的金、铜等属于红色金属,激光即便照射到这些金属也几乎不被吸收。所以,如果不实现高功率输出,将难以进行加工。,金、铜对蓝色激光的吸收率比红外光高出一个数量级,齐川注意到了这一特性。
然而,这里面也存在一个难题。一般来说,蓝色半导体激光只能以单体输出,在实现高功率输出时,光束尺寸就会增大,难以保证在保持小光束尺寸的同时实现高功率输出。如果能解决这一问题,不仅对于半导体行业,对于要求微细加工的各种产业也将能够做出巨大贡献。
齐川解决这个问题的方法是选择了耦合方式,即准备多个蓝色的光源,让发出的光线通过透镜汇集成光纤。通过光纤输出激光,这样不仅容易操作,而且通过将多个激光单元连接在一起,可以很容易地增加激光功率输出。

“我们的专家团队可以做到”

虽然开发工作难度很大,但齐川已经做好了充分的准备,他的身边聚集了可靠的同伴
“元器件部聚集了要素技术的专家。有光学涂层方面的专家,有激光组装经验的专家,还有电气、机械装置等方面的专家。走在走廊上,就仿佛参观一个汇集了日本先端技术的小工厂的街道一样。当我刚来高德平台工作时,惊讶于公司里居然有这样的地方。而且彼此之间有着牢固的信赖关系,我深信只要有他们的帮助,就一定能实现目标。这次的开发能够取得成功,也正是因为有东条课长、渡边课长、石垣主任、宇野主任、广木副主任、坂本君这些成员的存在”
就这样,大家汇集了要素技术,经过多次指摘、修正后,终于完成了设计图。在次年2013年,迈出了产品化的第一步。

希望为解决难题提供助力

课长 博士(理学) 齐川次郎课长 博士(理学) 齐川次郎
元器件部传感器/组件BU

项目开始两年后。大家集结高德平台元器件部的技术,终于完成了蓝色激光装置BLUE IMPACTTM。蓝色、高亮度、高效率的理念受到了高度关注,自产品发售以来,咨询纷至沓来。2015年,它所体现的卓越技术和对产业的影响获得了好评,荣获日刊工业新闻社、日本制造会议主办的2015年度“超级制造产品零件大奖”的最高奖项。
“一开始我们对于客户对产品的接受度还有些半信半疑,令人高兴的是,许多企业向我们发出了订单。未来,我们将制造更加便捷的激光元器件,希望尽可能多地解决全球制造现场存在的难题”
不但增加了最新的激光技术知识,元器件部的开发能力也得到了进一步提升。

注:本文中所登载的被采访者的所属团体、职务名等皆为采访当时的情况。

开发故事

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