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プロジェクトの基本情報

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2017年3月24日更新

安価な設備で最良の品質

株式会社エイト・エンジニアリング

プロジェクト名 次世代超薄板ガラスの低コスト切断を実現するヒートナイフによる熱割断装置の開発
対象となる川下分野 エネルギー、産業機械
川下企業におけるニーズの対応 環境配慮(不純物の除去や無害化、廃棄物削減、 CO2削減など)
低コスト化(ランニングコスト低減、ロス削減、 省力化など)
上記ニーズに対する具体的な数値 ・装置コスト:1/2
・加工速度:5倍
・ランニングコスト:1/5
・エネルギー消費量:1/2
☆トータル生産革新:100倍
事業実施年度 平成25年度~平成27年度
事業化状況 実用化済み(完成はしているが販売実績はなし)
対象としている素材 ・超極薄ガラス(有機EL、液晶ガラス他)
・極薄シリコン(半導体デバイス等)
・サファイア(LED)
・SiC(IGBT、パワーデバイス)
・セラミックス(基板、SAWフィルター、高周波デバイス)

プロジェクトの詳細

プロジェクトに至った背景・経緯
情報機器や太陽電池分野で用いるガラス基板は薄板化が進んでいる。それに伴い国内では、次世代超薄板ガラスに対応する新しい加工技術開発が強く望まれている。本提案では、熱割断の「熱応力による脆性破壊」と「高ひずみ速度変形」との複合加工で、平滑な割断面を生産効率よく得ることが可能な、低価格かつ低ランニングコストで多品種少量生産に対応した低環境負荷のヒートナイフによる熱割断技術を開発し事業化する。
研究開発のポイント
従来の加工方法である「ダイシングソー加工」及び「レーザー加工」にて困難であった超薄板ガラス及び超薄板脆性材料の切断加工において、加熱ブロック(Heat-knife)を用いた「熱割断技術」の開発に取り組んだ。「切る」とう言う概念を「割る」に切替、基本的なプロセスの確立に取り組んだ。

研究開発の具体的な成果
50μmの超極薄ガラス基板の熱割断技術及び条件を確立した。熱割断された端面の品質は非常によく「ミラー面」を得る事が可能となった。加工は瞬時に完了する為、加工時間の短縮が可能である。ダイシングソーやレーザ加工で発生する、「切り粉」「ごみ」「デブリ」の発生は全くなく、後洗浄や乾燥等の工程は不要となる。加熱部分に使用する熱源は、カートリッジヒーター等の安価部品で構成され、消耗品もない。
利用イメージ、今後の活用が見込める分野・製品等
・超極薄ガラス  有機LE ウエアラブルディスプレイ 液晶
         電子部品、光学部品、バイオチップ
・極薄シリコン  フラッシュメモリー、MEMS、CCD、CMOS、MPU
         ディスクリート製品
・サファイア   白色LED カバーガラス 
・SiC       パワーデバイス IGBT
・セラミック   基板 SAWデバイス 
・化合物半導体  LED レーザーダイオード 太陽電池

事業化への取り組み

知財・広報活動 基本特許は既に取得している。今後ターゲットユーザーに紹介する準備を進めている。
今後の見通し 本技術は応用範囲が広い為、全ての分野での対応は困難と考えている。各分野(ガラス、シリコン、サファイア、SiC等)にて、装置事業を共同で推進出来るパートナー企業へのアプローチを同時進行で進めていく。
当初の目標を踏まえた
上での達成度や
新たな課題
多くの市場の場合、既存の生産設備が存在する。ユーザー側のとしては、極力現状の生産プロセスを変更することなく導入出来るかが問題となっている。ジグの互換性、生産体系維持及びハンドリン機構追加等の生産技術の確立とシステム構築の問題がある。

研究開発の体制

事業管理機関 公益財団法人岐阜県産業経済振興センター
法認定事業者 株式会社エイト・エンジニアリング、マイクロプロセス株式会社
研究実施機関 学校法人中部大学
アドバイザー レイボルド株式会社、産総研、久保 勝司

PRコメント

次世代有機ELディスプレイに使用される、超極薄ガラスや半導体デバイスにおいては、今後ますます薄板化が進む。薄板化されたガラスやシリコンウエハーは最終的にセルサイズやチップサイズに切り出す工程が不可欠である。これらの「硬くて薄い物」の切り出しは素材そのものが硬くて脆い性質の為、加工が困難である。最新技術を投入したレーザー加工機は、いろんな方式があり、その可能性を秘めているが、共通に設備コストが高価、条件出しが困難、ランニングコストが高く、後処理が必要である。今回開発した「熱割断技術」は、シンプルな加工方法で設備コストが安価で、切削粉等のごみの発生もなく、後処理洗浄などは不要である。また、熱割断された端面は、非常に滑らかに仕上がり、材料強度が上がる事が証明されている。また、用途として、ガラスに限らず、シリコン、サファイア、SiC等の難削品への対応も可能とみている。サファイアに至っては白色LEDの発光効率向上が見込め、SiCは電気自動車やハイブリットカーに使用されている電力制御素子(IGBT)への活用が研究されている。いずれも、硬度が高く、通常の切削は困難である。これらの高硬度脆性材料においても、薄板化が進めば熱割断にて加工が可能になっていく。

企業情報

社名 株式会社エイト・エンジニアリング
(法人番号:7200001028096)
所在地 〒501-6255 岐阜県羽島市福寿町浅平4丁目18番地 横山ビル 3C
電話番号 058-322-2010
社員数 1名 (男性  1名、)
資本金 100万円
業種 業務用機械器具製造業
本プロジェクトに
関する問い合わせ先
部署名
代表取締役 八江 正信

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