お知らせ News
半導体・精密機器向け 板厚0.01mmのSUS薄板レーザー加工で複雑形状を実現する方法

半導体・精密機器向け
板厚0.01mmのSUSステンレス薄板レーザー加工で
複雑形状を実現する方法
ビーム径 40μm
SUS・アルミ・チタン・銅
1個〜試作対応
ワーク最大500×500mm
1薄板レーザー加工とは?基本をおさらい
薄板レーザー加工とは、金属の薄板(主に板厚2mm以下)に対してレーザー光を照射し、切断・穴あけ・彫刻などの精密加工を行う技術です。従来のプレス加工や機械加工では難しかった微細な形状・複雑なパターンも、レーザー加工では高精度に実現できます。特に半導体製造装置や医療機器など、精密さが求められる分野での採用が年々拡大しています。
ファイバーレーザーが精密薄板加工に向いている理由
富山プレートでは、ビーム径40μmのファイバーレーザー加工機を主力設備として導入しています。ファイバーレーザーは従来のCO2レーザーやYAGレーザーと比較して、精密薄板加工において以下の優位性があります。
- 集光性が高くビーム品質が良いため、0.01mm〜の極薄素材への微細加工が可能
- 消費電力が低く、安定した出力を長時間維持しやすい
- SUS・アルミ・銅・チタン・真鍮など多様な金属に対応
- CO2レーザーでは困難なアルミ・真鍮・銅などの高反射素材にも対応可能
- 熱影響が少なく、超薄板でも歪みやバリが出にくい
ファイバーレーザーのビーム径は40μm(0.04mm)。この細さのビームで板厚0.01mmのSUS薄板を、歪み・バリを抑えながら複雑形状に加工することが可能です。
20.01mmのSUS薄板が求められる理由
半導体製造装置・精密機器・医療機器などの分野では、ミクロン単位の厚さ精度が製品の性能や信頼性に直結します。なぜ0.01mm(10μm)という極薄の薄板が必要とされるのか、その背景をご説明します。
ステンレス(SUS)が選ばれる理由
- 耐食性:半導体製造環境では薬液・腐食性ガスへの耐性が不可欠
- 非磁性:SUS304などは磁気的なノイズを嫌う電子機器用途に最適
- 強度と薄さの両立:薄くても剛性を保てるため、精密シム・ガスケットに最適
- 清浄度:クリーンルーム環境でのパーティクル発生を抑制できる
- 加工性:ファイバーレーザーとの親和性が高く、微細加工の精度が出やすい
富山プレートの対応スペック一覧
| 項目 | スペック | 備考 |
|---|---|---|
| 対応板厚 | 0.01mm ~ 2mm | 真鍮1.2mm・銅1.0mmまで |
| ワークサイズ | 最大 500×500mm | 長尺品は別途ご相談 |
| ビーム径 | 40μm | 微細・複雑形状に対応 |
| 対応素材 | SUS・アルミ・銅・チタン・真鍮・錫・リン青銅 | ファブリック素材も対応 |
| 対応ロット | 1個〜 | 試作・量産どちらも対応 |
| 寸法測定精度 | ±0.1μm | キーエンス製画像測定機で全品管理 |
| 品質管理 | ISO9001:2015 取得 | 寸法証明書の発行にも対応 |
3複雑形状の加工を可能にする技術的なポイント
0.01mmのSUS薄板に複雑な形状を加工するためには、機械の性能だけでなく、治具設計・加工データの精度・品質管理までを一貫して担う技術力が必要です。富山プレートが実現できる4つの技術的ポイントをご紹介します。
澁谷工業製SPF2305A型では、CCDカメラによる位置検出機能を搭載。素材のわずかな位置ズレを自動補正しながら加工するため、複雑形状でも高い繰り返し精度を実現します。
超薄板では加工時の熱が素材を変形させる大きなリスクがあります。ファイバーレーザーは熱影響が少なく、加工後の歪み・バリを大幅に抑制。後工程での研磨・バリ取り作業を削減できます。
ベアリングのシムリングのように、同じ形状データで素材や板厚だけを変えて加工するケースも得意です。試作段階の設計変更や材料変更にも素早く対応できます。
加工後はキーエンス製画像測定機(精度±0.1μm)で全品・抜き取り検査を実施。ISO9001:2015取得の品質管理体制のもと、精密部品に求められる寸法証明にも対応します。
エンコーダーディスク・シムプレート・精密ガスケットなど、半導体・産業機械向けの複雑形状加工の豊富な実績があります。まずはお気軽にサンプルデータをお送りください。
4業界別の活用事例と求められるスペック
薄板レーザー加工は幅広い産業で活用されていますが、業界によって求められる素材・精度・形状は大きく異なります。どの業界でも共通しているのは「高精度・短納期・小ロット対応」へのニーズです。
精密シム・ガスケット・エンコーダーディスク。0.01mm〜の極薄SUSで複雑形状の微細穴あけ加工が必要。クリーン度・寸法精度が最重要項目。
試料保持部品・フィルター部品。チタン・SUSで生体適合性と耐薬液性が求められる。少量多品種での試作対応が多く、設計変更にも柔軟に対応。
ノズル部品・スペーサー・ストッパー。繰り返し精度と耐久性が重視され、量産対応・分納対応も必要になることが多い。
シールド板・バスバー・コネクタ部品。銅・リン青銅など高反射素材の加工が必要で、ファイバーレーザーが特に有効な用途。
ガスケット・シムプレート。量産前の試作シム開発から対応。素材や板厚を変えて複数パターンを短納期で製作するケースに強い。
金型製作前の試作品をレーザーで代替。少量多品種・短納期での試作開発を低コストでサポート。0.01mm〜の薄板実績も豊富。
富山プレートはISO9001:2015を取得しており、設備・品質管理・対応実績すべてにおいて精密薄板加工の専門メーカーとして全国のお客様に対応しています。2018年導入の澁谷工業製ファイバーレーザー(SPF2305A)をはじめ、複数のレーザー設備で多様な素材・形状に対応可能です。
5まとめ・結論:種類と加工方法は業界によって求められるものが違う
SUSステンレスをはじめとした薄板レーザー加工には、素材・板厚・加工精度・形状の複雑さなど多くの選択肢があります。半導体分野では0.01mmの極薄・高精度が求められ、工作機械分野では耐久性と量産対応が重視されます。医療や電子部品では素材そのものの特性が選定の鍵になることも少なくありません。
重要なのは、「何のために、どんな環境で使うか」を明確にしたうえで、素材・板厚・加工方法を選ぶことです。富山プレートでは、お客様のご用途に合わせてご提案から試作・量産まで一貫して対応しています。複雑形状・小ロット・短納期の案件もお気軽にご相談ください。
この記事の要点
- 薄板レーザー加工はビーム径40μmのファイバーレーザーで板厚0.01mm〜のSUSに対応可能
- CCDカメラ位置検出・熱影響の少ない加工でバリ・歪みを大幅に抑制
- 半導体・医療・工作機械など業界によって求められる素材・精度・形状が異なる
- 同形状で素材違い・板厚違いの加工や、試作から量産まで1個〜柔軟に対応
- ISO9001:2015取得の品質管理体制と画像測定機(±0.1μm)で寸法証明にも対応
- 複雑形状・小ロット・短納期の薄板レーザー加工は富山プレートへご相談ください
お電話でのお問い合わせ:TEL. 076-472-3422(平日受付)