地方独立行政法人大阪産業技術研究所

真空環境を用いた半導体生産設備の圧力計測器には、測定領域拡大、耐久性・応答性向上等が要求されている。本提案では申請者らが新たに開発したTaAl-N薄膜材料を基に、微細加工技術を活用して高感度マイクロ圧力センサを開発し、広領域・高速応答・制御機能を有する真空計測器を実現化させる。さらに真空を利用した電子デバイス加工装置等に適用し、それらの低コスト化、生産性の向上を実現する
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自動車の塗装部材には、耐食性と塗膜密着性を確保するための下地処理としてリン酸亜鉛処理が必須である。しかし、リン酸亜鉛処理は環境性能に課題を残している。代替処理技術としてジルコニウム系化成処理の開発が進んでいるが、実用化に至っていない。本研究開発では、ジルコニウム系化成処理液の組成を一新し、その環境性能を維持しつつ、リン酸亜鉛処理を凌駕する耐食性・塗膜密着性を有する塗装下地処理技術を開発する
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情報家電の主要製品である薄型テレビや携帯電話には、高精度・微細プレス金型により加工されるコネクター、コンデンサ、スイッチ等の電子部品が多数使用されている。本件では、新しい金型部品素材であるPCDへの革新的な高精度加工技術の開発とその専用製造装置を製作し、長寿命・微細な金型部品の安定供給による事業展開を通して、我国の金型競争力の高度化を実現する。本金型は、時計などの精密機器分野への応用展開も図る。
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本研究開発は、プラスチック成形用金型にシボと呼ばれる表面加飾を施すシボ加工技術において、従来の化学エッチング工法を使わずに、三次元形状モデル等から直接転写・作製した「シボ複合シート」を、成形用金型に貼り合せて加熱硬化することにより金型表面上にシボ複合層を形成し、従来のエッチング工法では不可能であった高品質のシボを有する成形用金型を製作することにある
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情報家電産業における市場競争の激化に伴うモデルの短寿命化・低価格化を、部品の供給面からサポートするための本件の提案とは、特にディスプレイデバイスにおいて重要な役割を果たす各種光学シート部材に関して、低価格でオンデマンドな供給を可能にする次世代型金型を開発し、試作から製造までを幅広くバックアップすることにより、今後の国際的優位性の維持・発展に貢献する
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半導体等の製造においては、更なる微細配線化と多層化が要求されるシリコンウエハの化学機械研磨工程(CMPプロセスと呼ぶ)が重要である。本事業では、CMPプロセスに用いる部材の耐薬品性、耐摩耗性を高めるために、高硬度なアモルファスクロムめっき技術の確立を行い、高性能、低コストの次世代CMPパッドコンディショナーの開発を実現する
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近年ディスプレイ分野や急成長している電池関連市場など、多くの産業分野で高機能フィルム資材の果たす役割は非常に重要となってきている。この分野では機能性高分子多層フィルムや粘着シート・テープが多用され、その切断時では、はみだし粘着剤等が多量に発生し、付着による刃物の切れ味の劣化等が問題となっている。この問題を解決する為、刃物に非粘着処理を施し、切れ味が持続する表面処理技術の開発を行う。
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耐久性に優れた非磁性HDDスピンドルモータシャフトや耐食性・靭性に優れたタッピンねじ等のオーステナイト系ステンレス鋼製小物製品の低コスト・低環境負荷製造を実現するため、大型バレル式プラズマ浸炭・窒化複合処理装置を開発し、350℃〜500℃の低温プラズマ浸炭・窒化処理を実施し、表面処理層厚さの均一性及び製品間の品質均一性が各々目標値の95％以上を満足する大量処理操業システムを開発する [バイメタルねじ] 靭性に優れたタッピンねじの開発においては、顧客のニーズにお応えして耐震性能を活かしたドリリングタッピンねじの開発に着手、当該研究及び技術をヒントに鋼板に下穴無しで締結可能な耐震性ドリリングタッピンねじの開発も進ている（平田ネジ）
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電着・ロー付け技術を融合させ、高強度化、位置精度の向上、信頼性の向上が達成できる新規なダイヤモンド接合技術を開発し、半導体層間膜平坦化で多用されるCMPプロセスの革新を目指す
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高価かつ希少な合金元素の大量使用に依存しない工具鋼の高強度化手法を検討し、刃物業界に待望される高性能・長寿命刃物を低コストで作製する技術を開発する。具体的には、刃先に超硬合金粉末を用いて溶射欠陥をなくし、金属バインダをナノ組織に改質すると同時に基材鋼にろう付けの2倍の強度で接合する技術を確立する
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これまでになかった透明であるが充分な放熱性をもつ、新しく開発した塗料技術を用い、LED製品の意匠性を大きく増大させ、また金属の鏡面との相乗効果による高性能化によって、優れたLED製品を開発する。すなわち1透明放熱塗料の性能のアップ、2効果的な塗布方法(インクジェット法)の検討、3透明放熱塗料のLED製品への効果的実装方法の検討を行う。その結果LED製品の普及に役立て、二酸化炭素削減を進め、環境問題の解決に役立たせる。
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街並みの汚れ、大気汚染に対して光触媒塗料は非常に有効な解決手段である。しかし、その機能効率の低さ、耐久性の悪さ、さらに昨今この有効成分である微粒子酸化チタンの発癌性が公表され、使用が益々難しくなってきている。当該開発は、微粒子酸化チタンを無機物に埋め込んだ“無機ナノハイブリッド”を開発する事でこれらの問題を全て解決し、国内外に展開、さらに新たな技術・事業の創出も期待できるものである。
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IOT(モノのインターネット)に繋がる、RF-IDタグ、更には有機ELディスプレイなどで、有機半導体の実用化に向けた開発が進められているが、有機半導体は、動作性能の高速化、低コスト化が、実用化に向けての課題となっている。タツモ株式会社では、グローバルTOPシェアの高精度スリットダイコート技術をベースに、ノズル吐出液量の安定化と分子配向の高速化を図り、動作性能の高速化、低コスト化を実現する有機半導体単結晶膜塗布装置の開発を行う
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電子部品の微細化が進む中、製造施設の浄化がメーカーの緊急課題となっている。従来のVOC除去システムは高中濃度の化学汚染物質に対しての除去性能は高いものの、極めて低い濃度の化学汚染物質に対しての除去性能は低かった。本研究開発ではこの課題を解決し極めて低い濃度の化学汚染物質除去能力の高く、長寿命な新たなフィルタの実機サイズ、量産可能な製品の開発を目指した。
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電力ならびに通信ネットワークを必要とするあらゆる産業分野において、配電線が必要不可欠となっている。従来は銅線が用いられるが、軽量で安価なアルミニウム製電線への代替が求められている。しかし、既存の銅製配電設備とアルミニウム製電線を従来の銅製端子で接続すると緩み等の問題が生じる。そこで本研究開発では、異形・異種金属の摩擦攪拌接合(FSW)を開発し、アルミ・銅FSWバイメタル端子の製造技術の確立を図る。
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高度化と大型化が進むガラスレンズは、完成形近くまで金型でプレス成形するため、金型の高精度化と加工時間短縮はレンズの精度、生産性の向上に直結する。 さらに高熱伝導、高耐久性の次世代金型材料CVD-SiCで金型を高精度に製造できれば、レンズの品質安定性も向上する。しかし、SiCは高硬度で従来技術では高精度加工が困難なため、焼結ダイヤモンド製超均整多刃砥石(PCDブレード)による高能率研削加工技術を確立し、これら課題を解決した。
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自動車産業(以下二輪、四輪を含む)では、環境問題・安全問題の対応から車体の軽量化と高機能化が求められている。また、自動車産業のグローバル化の進展に伴い、グローバル調達できる材料部材と地球環境への配慮ニーズが高まっている。本研究では、日本独自の優位性を確保するために、低温域で鋳造する金型重力鋳造による高強度薄肉鋳物の生産技術を開発し、軽量化とコストダウンに適応した多極分散型生産システムを確立する
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自動車や電気機器は硬度のエレクトロニクス化が進み、使用される電子部品は更なる小型化・高機能化の結果、高い熱が原因で、電子部品の寿命を短くする問題が発生している。その問題の為、発熱体にはヒートシンクが装着される。ヒートシンクと発熱体の熱交換性を高める為に、熱伝導シートが装着されているが、各部品の低コスト化と高効率化が求められている。そのニーズに応えて低コストな熱伝導シートの製造技術を確立する
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自動車・セキュリティなど、遠赤外線カメラは、その市場が拡大しており、遠赤外用レンズの製造技術確立が問われている。確立すべき工法は、従来の切削法に代わり、カルコゲナイドガラスを、金型を用いて成形する方法である。しかし、高温安定性があり鏡面化できる適切な金型素材がない。そこで、本研究では、プラズマ技術により高温強度や鏡面加工性の良い金型材料改質を行い、赤外レンズの量産製造に資することを目的とする。
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住宅建築産業では作業員の確保が重大問題である。近年防災意識の高まりとともに、軽量・重量鉄骨造住宅の着工が増加している。建築現場での生産性を向上させるために、下穴なしで鉄骨と木材等の内外装材を締結するドリルネジが開発されている。本提案ではさらにこの作業時間を半減し、その品質を安定させことを目的に、これまでの独自事業で明らかとなった刃先形状の革新を行い、これを正確に再現し続ける生産技術の開発を行う。
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オフセット印刷において、湿し水は印刷品質を左右する重要な要素である。近年では、湿し水を作成する際エッチ液を使用するが、人体・環境への影響があるものが多用されている。そのため有機溶剤の削減等対策を試みたが、未だ良好な性能を有する環境対応型エッチ液は存在しない。そこで、従来の環境対応型エッチ液とは全く異なる水溶性樹脂を用いて、人体・環境への有害性のある有機溶剤を0にする資材・配合技術を開発する
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電子機器は高性能化による熱対策及び電磁波遮蔽を行うために、複雑形状を有する電子機器内部の発熱素子等を覆うことができる安価で放熱性に優れた製品の実用化が不可欠となっている。弊社独自の複合プレス加工技術の高度化により、コルゲート(凹凸)形状を有する超薄板難加工材(板厚0.05MM)を使用した電磁シールド機能を持つ深絞り成形品の製造法補を確立し、使用環境の厳しい電子機器(パソコン及び車載用コンピュータ等)に採用されることを目指す
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情報家電分野の基盤を担う中小製造業の基盤技術の高度化を目的として、ディスプレイの高効率化、高耐久化のために、構成部材の偏光フィルム用二色性色素を工業的に創製する基盤技術開発を行う。さらに、得られた二色性色素を一軸延伸されたポリエステルフィルムに染色することによって、偏光度、耐熱性、耐湿性に優れた偏光フィルムの開発及び偏光フィルムの機能評価に関する基盤技術開発を行う
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航空宇宙分野および自動車分野で求められている軽量・高強度・高耐久性を実現できる構造部素材の創成を目指す。熱可塑性樹脂の化学発泡成形では、発泡セルサイズが大きく不均一であり強度に課題があった。化学発泡剤の微分散技術により高性能な発泡剤造粒品を作り、これを発泡技術に応用する。従来で達し得なかった化学発泡剤による均一微細発泡を実現し、軽量かつ高強度・高耐久性の材料を創成する
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Society5.0に必要な高速通信(5G)用デバイス製造の基幹技術として、ロールtoロール型プラズマ表面改質装置の開発に取り組む。高速通信には低伝送損失積層回路基板が必須であり、本開発では、独自のプラズマ表面改質処理により基材表面に官能基を付与することにより、フッ素樹脂/フッ素樹脂間ならびにフッ素樹脂/銅箔間を、表面を荒らさず、かつ接着剤も用いず、直接接合することを可能にする技術を実現する。
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輸送機器のさらなる高速化が望まれる中、同時に省エネルギー化ひいてはCO2排出量削減が求められ車両の軽量化が必須かつ急務である。高速鉄道車両用腰掛フレームを対象に現在使われているアルミニウム合金の代替として溶加材は世界初Ga入り新難燃性マグネシウム合金、母材は高速押出型新難燃性マグネシウム合金、溶接プロセスは入熱制御、AI技術を開発し、軽量化と疲労強度・耐衝撃力を備えた腰掛フレームの実用化を図る。
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医療・バイオ分野ではシングルユース製品が多数使用され、高い信頼性とともに機能性が要求される。本研究開発は1シロキサン共重合樹脂を応用した表面改質を確立、2レーザー印字による情報付加でIoTにも対応した高機能シングルユース製品を実現する工法の研究開発を行う。
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世界的市場拡大が確実な車載システムの電池缶に、高強度、高アスペクト比、薄肉仕様が求められている。缶材質としてオーステナイト系ステンレスが有力だが、従来のプレス加工技術では破断もしくは低生産性・低効率で、実現が困難。本研究では、これを革新的な材料加熱とその温度分布コントロール技術の開発により解決し、当該電池缶の高速トランスファプレスでの生産を実現する
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環境エネルギー分野の廃棄物処理産業では使用する破砕機刃物が、耐久性があり、安価に繰返し肉盛溶接補修再生できる高効率化を求めている。そこで弊社は、レーザー粉体肉盛溶接による高硬度で精密な肉盛層の造形技術と摩耗計測センサーとロボット制御技術の開発による摩耗部の自動肉盛補修再生を立体造形技術として完成させたい。この技術は各種の耐摩耗部品の再生技術として事業展開でき、また、環境保全にも貢献できる
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フレキシブルエレクトロニクスは｢曲がる｣｢伸びる｣等の特徴を有し、IoTの核デバイスとして大きな成長が見込まれるが、数十万回に及ぶ屈曲、伸縮耐久性の確立が課題となっている。ユアサシステム機器では世界シェア90%を有する耐久試験機をベースに、デバイス改善加速、検査時間短縮を実現するシステム化された耐久試験機と、生体センサー等で必要な人体の動きを120%カバーするストレッチャブル耐久試験機を開発する。
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固体高分子形燃料電池の一般普及に対する大きな問題点であるとされる低コスト化とコンパクト化に対し、金属セパレーターによる低コスト化とコンパクト化、MEAの低コスト化を目指し、それを使用したせるセルスタックの高生産性と高品質な自動組立の実現に取り組む
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自動車等に使用される電子機器では鉛の使用が制限されているが、現状では高温用鉛はんだを代替する技術はなく鉛フリーの高耐熱性実装技術が求められている。本研究開発では、耐高温環境性および高信頼性を有する実装接合部を鉛フリーで実現することを目的として、粒子径の異なる銀ナノ粒子と銅ナノ粒子からなるハイブリッド金属ナノ粒子ペーストを新たに開発し、当該ペーストを用いた無加圧接合が可能な低温接合プロセスを確立する。
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冷凍空調用圧縮機の冷媒は、HFCからCO2への転換の必要が生じており、高荷重下での摺動部耐摩耗性向上と、低摩擦化が求められている。そこで、DLC皮膜と複合めっきの両方の特性を融合した“融合めっき”技術を高度化させ、使用条件に合った最適なめっき皮膜の設計工法を確立することで、圧縮機メーカーの要請に応える。
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連続鋳造設備のロールや熱処理炉内ロールなど、高温環境で使用される回転部材の軸受には耐熱間摩耗性が要求される。サイズと強度（負荷容量）の問題から金属製が使用されているが、早期損傷に伴う操業ロスが生じたり、耐熱性の乏しさから軸受の炉外設置や冷却構造を設けるなど設備構造の複雑化や大型化を招くなどの問題がある。本研究開発では、非モルテンプール型レーザークラッディング法で必要箇所(ボール軌道面)に限定した表面改質をすることで低コストかつ信頼性の高い耐熱ベアリングの開発を行った。
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ハイブリッド/電気自動車の制御等、パワー半導体の需要が増加しているが、発熱密度が高い。その効率的な冷却のため、アルミニウムと熱伝導率が高いカーボンナノチューブ/VGCFを複合化し、高熱伝導性材料を開発した。粉末冶金法の一種である放電プラズマ焼結を用いたが、本開発では、大型放電プラズマ焼結装置を最適制御し、材料内に任意の高熱伝導経路を形成する手法と大型品の多段同時焼結技術を確立する
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変換効率の高い集光型太陽電池システムの主要部品性能の高効率化により、太陽光発電ロードマップ2020年目標達成に寄与する。電池セルに太陽光を集光するフレネルレンズの表面およびその形状を超鏡面(10nm未満)・高精度(1μm以下)に加工し、エネルギー損失を減少させる。レンズは射出成形法で製作することから、金型の超精密切削加工技術ならびに加工性の高いめっき新材料の開発により目標を達成する
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自動車、建設・工作機械をはじめとする各種機械では、これらの高度化の要求により、機械要素には強度や耐久性等の向上及び高精度化が求められ、さらに低コスト化や短納期化の要求も強い。本課題では、セラミックスコーティングとレーザ熱処理の複合化により、これらの要求を満たす機械要素を作製可能で、かつ省エネルギーの革新的な表面改質技術を確立する。また、本技術を実用化するための高度な熱処理システムを構築する。
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現状、高感性樹脂成形品を得るには、成形品表面にリサイクルが困難な塗装・樹脂めっきを施したり、成型時にコストが嵩む加熱冷却用専用設備を用いることなどが必要である。本研究開発は形状自由度を有する金型表面に独自のめっき工法で断熱層を構成することにより、二次加工工程や専用設備を導入せずとも1高感性成形品、2環境対応型リサイクル加工、3工程削減によるコストダウン、4低エネルギー生産の実現を目指すものである
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酸化物半導体の光励起構造変化を応用した電子移動型二次電池(グエラバッテリー)はグエラテクノロジー株式会社のオリジナル技術であり、現在パートナー企業と製品化準備を進めている。電池に必須の技術である半導体電極は真空プロセスを応用しているが、コスト低減と性能改善の目的から大気中での湿式成膜を開発する必要がある。今回、酸化物半導体の湿式成膜技術を保有する大阪市立工業研究所との共同開発によりこの課題を解決する
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次世代太陽電池として注目されている有機太陽電池は、現在の太陽電池の主流となっているシリコン太陽電池と比較して変換効率が低いために、事業化は困難であった。ペロブスカイト型太陽電池の負極として高い特性を有する金属チタン材料を用いることにより、シリコン太陽電池以上の発電量を発揮する軽量フレキシブルな低コスト、高性能なペロブスカイト型太陽電池を創製する
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自動車モータ等の電流検出用金属固定抵抗器は、従来、抵抗材と電極材の電子ビーム突合せ溶接で製造されているが、真空プロセスなので生産性が悪く、異種金属の溶融による接合信頼性の問題もある。本研究では、その課題解決のために、大気中で固相接合できる摩擦攪拌接合法の連続化による抵抗器用長尺テーラードストリップの製造技術や設備を、最適ツール材料や接合条件の研究を通じて、開発する
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情報家電分野の基盤技術の高度化を目的として、冷陰極蛍光ランプに代わる薄膜発光素子が求められている。薄膜発光素子は面発光の特徴を活用した表示・照明応用が可能であり、有機電界発光(EL)型薄膜白色光源のコスト削減を達成するために発光効率かつ選択的発光性に優れた機能性色素を迅速に開発し、これら機能性色素からなるシンプルな膜構成で大面積塗布を可能にする環境低負荷型の白色光源用インクを調製する
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3次元で高精度でセンシングできる超音波センサと3次元CCDカメラの、それぞれが持つ特徴を複合した3次元ロボットビジョンセンサを開発する。その実現のために、膨大なデータ群を有機的に結合して超高速で演算処理するアルゴリズムとハードウエアの開発、及び空間で物の位置、形状を高速判定し、透明体や軟弱で壊れやすい被対象物に対しても確実にハンドリングできる情報を瞬時にロボット側に提供する信号処理技術開発を行う
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軽くて強く、地球に優しい省エネ型金属であるマグネシウム合金の幅広い産業利用拡大のため、電食及び熱応力によるゆるみ問題を解決し、環境温度に適応できる耐熱・耐クリープ性を有するマグネシウム合金ねじについて、新素材ねじの開発やねじ締め付け技術の高度化という高度化目標を達成して、自動車部材への導入とそこでの信頼性をもとにロボット等の次世代機器への適用を進めることで、国際競争力の強化に貢献する
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