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電界砥粒制御技術を応用した高効率かつ高品位な新たな研磨技術を開発

株式会社斉藤光学製作所(秋田県)
経営企画室長 千葉翔悟

加工効率と品位がトレードオフの関係にある従来の工法を見直し研磨剤自体の仕事量をあげることで効率と品位を両立した研磨技術

会社紹介

 株式会社斉藤光学製作所は、ガラス、半導体材料等硬脆材基板の研磨加工と技術サービス(副資材評価、受託研究,加工コンサルティング等)を提供している。顧客ニーズに応えながらさまざまな材料の加工を行っている。
 近年は埼玉県から秋田県に本社機能を移転し、高度な技術を要する硬脆材料の加工に取り組んでいる。保有している技術を社内で抱え込むのではなくオープンにして、企業・大学とネットワークを作りスピード感を大事にしながら事業を推進している。

会社外観
工場内作業風景

研究開発(サポイン事業)での開発

電界CMP装置

 LED用として使われるサファイア基板は高硬度かつ優れた化学安定性を有する難加工材料であり、更にその仕上げ表面には原子レベルの平坦性が求められることから、多くの加工時間及びコストが費やされていた。その問題を解決するため、表面仕上げ工程である粗研磨(ラップ)工程,最終研磨(CMP)工程において、秋田県が有する技術シーズである電界砥粒制御技術を応用した高効率かつ高品位な新たな研磨技術を開発した。

研究開発(サポイン事業)で開発した技術の特長

研磨工程の様子

 開発した研磨法は、加工効率と品位がトレードオフの関係にある従来の工法を見直し、電界によって研磨材自体の仕事量をあげることで品位と効率を両立した技術である。
 従来の研磨法は高品位な無じょう乱仕上げ面を創出可能であるが、研磨スラリーに遠心力が作用し研磨領域より散逸してしまうことから加工効率は低い。そこで、砥粒の配置制御を可能とする電界砥粒制御技術に着目した。本技術は秋田県が有する技術シーズであり、低周波交流電界を用いて研磨砥粒、もしくは研磨スラリーの飛散抑制、研磨領域内の均一分布を実現する技術である。
 

 
 本技術をサファイア基板の表面仕上げ工程に導入し、同時に副資材の見直し等により、高効率かつ高品位な加工技術を確立した。
 本開発技術により、表面仕上げに係るトータル加工時間を47%削減可能となった。

研究開発(サポイン事業)のメリット

 研究開発における、資金面の課題を解決するのはもちろんのこと、様々な企業・大学との連携やディスカッションが社内だけでは難しい 研究開発の人材育成につながっている。

今後の展開

 現在、開発技術をベースにSiCなど他の材料への応用を検討している。さらに様々な素材に応用可能な技術を通じて、省エネルギーデバイス材料の普及にも取り組んでいく。

SiC基板試作品

主な受賞歴
2008年 日刊工業新聞社主催 超モノづくり部品大賞 奨励賞
2013年 第5回ものづくり日本大賞 優秀賞

紹介動画
サポイン技術情報
プロジェクト名:
グリーンイノベーションを加速するLED向けサファイア基板の革新的高効率加工システムの開発
事業実施年度:
平成23年度~平成25年度