フェムト秒レーザ還元直接描画法による3次元微細Cuパターンの積層造形

摘要

近年，ポリマーや，プラスティック，金属など様々な材料を用いた3Dプリンティング技術が研究されている．特に，電子ビーム溶解法やレーザ粉末焼結法は，3次元バルク金属構造を造形することができる．これらの手法では，まず，金属原料粉末を100μm程度の厚さに敷き詰めたパウダーベッドを，不活性環境下にて電子ビームやレーザで照射することで，金属構造を作製する．このように溶融や焼結により成形した2次元金属構造を積層造形することで，3次元バルク金属構造体を作製することができる．この金属構造体を微細化することができれば，センサやアクチュエータなど，マイクロデバイス作製への応用が期待される．例えば，マイクロブリッジ構造をもつヒータは，ブリッジの下にあるキャビティが熱的絶縁層の役割を果たし，流量センサやガスセンサ等，熱的応答性の高いセンサに用いられている．しかしながら，電子ビーム溶解法やレーザ粉末焼結法にて微細金属構造体を作製するためには，使用する金属粉末を微細化する必要があるが，微細化により金属粉末が酸化しやすいことが問題である．