新素材・新材料に対応した、分析・解析のための切削加工技術の開発

スマートフォンやタブレット端末用のディスプレイ製品や部品は高機能化に伴い、小型化・薄型化が進み、使用される材料は年々薄膜化、多層化、硬軟素材の複合化が進んでいる。事業の一つである電子関連の製品・部品や材料の精密な分析・解析サービスは、分析対象の薄膜化・多層化により非常に困難になっていた。

多層膜の解析のため、傾斜切削ツールを導入して斜め切削技術を立ち上げた。薄膜多層膜の表面から浅い角度で斜めに切削することで分析可能領域を広げ、膜厚dの層をd/sinθ倍に広げられる理屈で、切削角1度の場合は分析可能面積が約60倍に広がることを示した。水を使えない素材向けには、精密小型ダイヤモンドワイヤーソーを導入し、乾式での切断による水無し加工技術を確立した。QFPの断面加工では、アイソメットとワイヤーソーを比較し、ワイヤーソーは顕微鏡下で位置合わせができ、目的のピンを無傷で切り分けられることを確認した。有機系フィルムを水性接着剤で貼り合せたエポキシ基材パネルでは、湿式の研磨では接着層が抜け落ちたのに対し、乾式のワイヤーソーとイオンミリングで接着層を残して観察できた。

斜め切削により分析可能領域を広げ、切削角1度で分析可能面積が約60倍に広がるなど、表面分析装置の空間分解能の限界を補えるようになった。水無し加工技術により、水に弱い有機材料の断面も接着層の状態を観察できる精度で作製できるようになった。有機EL素子に適用して構成するすべての層を明確にでき、分析・解析の能力向上と質のよい技術サービスの提供が可能になった。

斜め切削と水無し加工（ワイヤーソー）の併用は、最終完成品から解体する試料では必要と想定しており、今後その有効性を検証していく。また、試料数や切削エリアが限られる場合にも対応できるよう、切削条件の導き出し方を検討する必要がある。