エレクトロ・オプティックス(光電子素子)材料の最適な加工システム

光電子素子材料の完璧な加工システム
全ての材料のスクラッチ・フリー表面仕上げ
高精度で繰り返し性の良い寸法精度
充実した応用性の高い機械システム
十分な技術移転
トータル・アフターサービス

ロジテック社の提供するパッケージ

複雑化し、多岐にわたる材料加工分野向けに、30年以上にわたり精密加工装置を設計、製造してきた経験に基づき、ロジテック社 は、シリコン、ニオブ酸リチウム、タンタル酸リチウム、ビスマス・シリコン酸化物、チタン酸バリウム等の光電子材料を高い精度でスクラッチフリー面に仕上げ加工する高度にインテグレートされた一連の機械技術を開発してきました。
この応用性の高いシステムをお客様の製造設備と統合し、能率的で信頼性の高い工程を構築する事によ り、お客様の求められる光電子材料サンプルを最高の形で完成させます。
このシステムには非常に広い汎用性があり、サイズや形状の異なる広範囲の光電子材料や試料に応用できます。

光学的フェーズ・モジュレーターの典型的な製作プロセスは以下の7工程に分けられます。

  • 結晶の製造とオリエンテーション
  • 結晶ブールから内周歯ダイヤモンド・ソーでウエハーを切り出す
  • ウエハーの両面を平滑にラッピングし、片面または両面をサブnmオーダーまで無欠陥にポリシング仕上げする
  • ポリシングしたウエハーから基板を切り出す
  • 基板の研磨面に、例えばチタン線を拡散させて、導光チャネルを形成する
  • 両端のウエイスター間に拡散処理した基板を積層し、端面を平面に研磨して、角の丸みと欠けを無くし、主面同士が直角になるようにする
  • 更に電極線を蒸着し、デバイス・プレートをヘッダーにマウントして、光ファイバー線と電気のリード線を接続する

精密加工装置

この製造工程の2,3,4および6はロジテック社の標準製品が引き受け、特注設計の装置がこれらの間の工程を補完して最高の結果を出します。

ロジテック社システムの大きな特長は、異なる要求に対する広い適応性、高信頼性、更には小さな研究開発ラボ向けから大きな製造装置に至る全ての環境に対応してスループット能力を変えられる事です。
これに加え、操作が簡単で技術をお客様に十分移転し、ご購入頂いた全てのお客様に対してロジテック社が顧客サポートを行います。
また、ロジテック社の端面ポリッシングシステムは、どんな光電子結晶製造工程に組込まれても有用なパッケージになります。

標準システムには、全ての測定用アクセサリー、工程の各所で必要な消耗品類と共に、ラッピング/ポリッシングプレートをフルレンジで含みます。

加工結果

下図は、ロジテック社の装置をお使い頂いた結果得られる高い品質を表したものです。

代表的な光電子デバイス基盤

産出数量

サイズ 産出量
1システム スライス後のウエハーでは、22
ポリシング後のウエハーでは、66
2システム スライス後のウエハーでは、60
ポリシング後のウエハーでは、140

一週間当たりの完成サンプル産出量はシステムの大きさ、選択した工程順序、装置使用経験等、各種のファクターで変わります。
スループット・レートの精確な予測は、システムが完成し、所定の目的に対して最適な効率で最大の算出をするように調整された時に初めて可能です。
右の表は、1台と2台のPM5ラッピング/研磨装置をベースに、光電子基板を製作するシステムのサイズを変えた場合の産出量を推定したものです。

同時に3個のワークステーションを稼働できる大型のLP50機を使えば、より大きな産出量が見込めます。

柔軟性と適応性

ロジテック社のシステムは全て、お客様個々のニーズに合わせて個別に調整されます。
しかし、基本となる機構要素は多くの異なる用途に使えるように設計されています。
一連の研磨板、研磨材等を使い、ロジテック社のシステムは大変汎用的で、一つの加工方式から他の方式への転換が素早くできます。

例えば、記述されたシステムが既知の標準サイズの光電子プランク製造用であっても、異なる形状の多様なサンプルを作るように簡単に改造できます。また、同じ装置を半導体、レーザーロッド、光学ミラーや光学窓、その他の光学部品、セラミックス、ポリマー、プラスチックス、複合材等の加工用に素早く転換できます。

ロジテック社はシステムに関して、先ずお客様とご要求の生産量や総合精度等について十分話し合う事を基本にしています。時にはお考えの装置の製造工程全体についてお尋ねする事がありますが、知的財産に属する情報の守秘には万全を期します。これにより、お客様に当社の装置を適正にお使い頂け、その結果お客様が最善の結果を手にされる事になるのです。

技術移転とサポート

ロジテック社機械技術システムのキーポイントは技術移転のコンセプトにあります。
材料加工システムを長年にわたり供給してきた経験から、使用説明書だけではロジテック社システムのユーザーに、サンプル作成の微妙な点まで細かく伝えるのは困難であることが解っています。
スコットランドの当社ラボで3日間(交通と宿泊等を含む)の研修コースを用意しているのはこのためです。
このコースの中で、システム操作、メンテナンス全体をカバーし、お客様個々の加工工程に特有の問題も解決できるように、加工実習も各種行います。
ロジテック社は供給する装置がお客様の現場に確実に正しく設置される事に留意しています。
これを達成する為に販売後も高いレベルのサポートをお約束し、お客様からの問い合わせには迅速かつ効率的に対応します。

当社のカスタマー・サービス部門の専門家は技術的にも技量的にも、あらゆる形の問題を解決できるように十分習熟しています。
つまり当社は、「遅滞なく損傷部品を交換して、お客様のご不便を最小限にする」というポリシーを掲げ、どの問題にも直ちに対応します。

光電子材料基板の代表的な加工手順

ウエハーのスライス

ニオブ酸リチュウム結晶を切断中のAPD1

直径55~78mmの材料を内周歯切断機で精確な厚みに切断します。
APD1やAPD2の様な自動切断機を使えば監視無しで連続的に切断が行えます。

これらの精密高速内周歯切断機はシングルカットまたはマルチプルカットのオプションがあり、光電子材料を最小の切子ロスと表面損傷で薄いウエハーに切り出すには理想的です。
最小の材料ロスで200~300ミクロンの厚みに切断できます。

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ウエハーのマウント

ニオブ酸リチュウム結晶を切断中のAPD1

スライスされたウエハーは、サポート用ガラス板にワックスや水晶セメントで接着され、接着プレスで優しく押さえて接着厚みを適正に調整します。

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ウエハーの基板化加工

回転台を備えたAPD1

次に保持ガラス板はAPD1/APD2の回転テーブルに取り付けられ、希望幅の片に切断され、更に所望の基板長さに切断されます。
APD1切断機は、鋸刃構成を内周歯または外周歯に簡単に替えられるので、ウエハーの切断やダイシングには特に好適です。
APD1/APD2どちらの装置でも、割り出し機能を備えた回転台を組み合わせて、互いに所望の角度をなすように切る事も出来ます。

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ウエハーの平滑ラッピング

アクセサリーを付けたPM5でラッピング

ダイシングされたウエハー基板はPP5精密ラップ/ポリッシング治具のウエハー保持板にマウントされ、適正な研磨板、研磨材、研磨液を使い、PM5装置でラップとポリッシングが行われます。

この最先端のラップ/ポリッシング装置は、便利なタッチパネル制御板を備え、主面および端面のラッピングおよびポリッシングの作業が効率よく、また高い信頼度で行えます。

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両端ガラスウエイスターと基板間のスタック(積層)接着

位置合わせ治具を取り付けた接着プレス

裁断された基板は保持板から外され、洗浄後微量の硬質セメントで積層接着されます。
このスタックは同じ様に用意された両端ガラスウエイスターと一体化されます。
位置合わせ治具と接着プレスを使い、最高8枚の基板が適正な接着厚みで1スタックとして接合されます。

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スタック端のポリシング

PP5治具とスタック保持ブロック

接着したスタックから余分のワックスを取り除いたら、PP5精密研磨治具用に設計されたスタック・クランプ・ブロックに挟みます。
この精密保持具は高い精度で平行性を管理でき、この目的に合わせて設計されたアクセサリーと組み合わせて使うと光電子材料のラッピングやポリシングに最適です。
逆にPP5程の精度が必要でない用途では、研磨作業をリティニングリングとアダプターウエイトで行う事も出来ます。

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スタックの取り外し

溶剤/蒸気洗浄アセンブリー

この工程が一番危険な段階で、プランクの微細な角を欠かないよう十分に注意しながら行います。
これを行う時、スタックをロジテック社の溶剤/蒸気洗浄アセンブリーに入れます。
この蒸気がスタックを優しく分離し、同時にプランク全体、特にそのエッジ部を柔らかくクリーニングしてくれるのです。

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加工結果の確認

顕微鏡検査用基板ホルダー

基板は、次の加工工程に回す前に顕微鏡で検査されます。

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