広範囲の材料を精密に切り、スライスし、トリムするためのソー・シリーズ

広範囲の材料を精密に切り、スライスし、トリムするための全てのソー・シリーズ

はじめに

  • 半導体
  • 地質科学
  • エレクトロオプティクス
  • 光学および他の多くの分野

40年の経験の下、ロジテック社は、広範囲の材料加工分野で多様な要求に応えて、一連の精密加工分野を開発してきした。
主な用途には右表の用途が含まれます。

この章では、ロジテック社の精密ソーを使う材料と用途をご説明し、ロジテック社がご提供する一連の装置をご紹介します。また、お客様個々のニーズに合う特殊裁断装置についても簡単な表でご説明します。

応用分野

地質学

岩石薄片の製作には、厚み2mmから6mmの素板をスライドマウント岩石標本の30ミクロンに迄薄くする事が必要です。
この薄片化の最後にはラッピング工程が必須ですが、その前に大部分の余分な材料を除去する初期加工が必要です。
ロジテック社の一連のソーは、数セクションを同時に、余分な材料を素早く自動的に除去し、300~500ミクロンの厚みにします。
これらのソーはマニュアル・トリミングやスラッビング操作も可能です。

半導体

ガリウム砒素の様な半導体材料の薄い極薄ウエハーデバイスの製造には、ラッピング、研磨、成形加工の前にブールからウエハーを切り出す必要があります。

ロジテック社の精密ソーは、ここでもこれらの高価で脆くて壊れやすい材料を極めて精確に、表面や内面の損傷および切子ロスを最小にを抑えて、簡単に効率よく切り出す事が出来ます。

これらのソーは、どのデバイス・ファブリケーションの材料加工においてもロジテック社のシステム・パッケージを補完して完璧なものにしてくれるでしょう。

エレクトロオプティクス

ニオブ化リチウムや類似のエレクトロオプティクス材料からエレクトロオプティクス・デバイスを高精度で、表面スクラッチ無しに造るには、まず結晶ブールから切り出す事が必要です。
ウエハー両面をラップし、無欠陥品質に研磨した後、ウエハーはファブリケーションの前に基板として切り出されなければなりません。
ロジテック社のソーは、この二つの裁断用に最適で、このようにデリケートな材料を加工するロジテック社のシステム・パッケージには不可欠な要素です。

光学

ルビー、サファイア、Nd:YIG、Nd:YA、GGG、GSGG等のレーザー・ロッドや、IR窓の製造に使われるセレン化亜鉛、ゲルマニウム、カルコゲナイド・ガラス等の材料は、ロジテック社の特注研磨システムで研磨される前に切断、スライスされなければなりません。

その他

その他の多様な材料も、ロジテック社の一連の精密裁断装置でルーチンに裁断できます。

歯や骨などの石灰化した試料の薄片は、歯科や医学研究用にラップされる前にスライスされます。

PZTや酸化鉛のようなデリケートな平らで薄い層を造るには、研磨や製造の前に非常に注意してスライスする必要があります。

厚み30μ以下のポリマー薄片は、構造欠陥や応力破壊解析のために最終的にラッピング、研磨される前にまずトリミングされます。

装置

GTS1薄片切り出し、トリム用ソー

GTS1は、大きな岩からご希望のサイズに切り出し、最終ラッピング前のスライド・マウント用薄片チップにトリムするという二つの目的に合わせて設計され、自然重力送りシステムで起こる多くの問題を避けています。

可変速度リニア・ドライブ・システムと送りレート・モニターにより、サンプルが刃を通過する際のレートを制御でき、マウントした岩を切りながらサブサーフェスの損傷を最小限に保つ事が出来ます。
GTS1薄片切り出し/トリム用ソーは、単体でも、完全な薄片作成システムの一部としてもご購入頂けます。

CS30ソーは、コンパクト40薄片製作システムの要素の一つで、少ない初期投資で、小規模ながら高品質の薄片を作ろうとする専門技術者を念頭に設計されています。

モデル15ダイヤモンド・ワイア/ディスク・ソー

モデル15ソーは、一台のソーを多くの用途に使用できるように着脱型ワイアヘッドやディスクヘッドを簡単に交換でき、非常にお得なツールになっています。

ダイヤモンド・ワイア切断ヘッドは最も優しく切断でき、脆くデリケートな試料を表面や内面の損傷、および切子ロスを最小に抑えて、低速度で切り出す場合に最適です。
ワイア・モードの代表的な対象材料は、結晶、半導体材料、エレクトロニック部品、精密チューブ等です。

ダイヤモンド・ディスクは、切子ロスがそう問題にならず、硬いか、余りデリケートでない材料、特に硬質セラミック、エレクトロオプティクス材料、丈夫な半導体材料、石灰化組織(化石)、岩石標本等の切断に最適です。
研磨剤ディスクもあり、モース硬度8までの金属裁断に使えます。

このように、モデル15ソーは広範囲の材料をカットしたい小規模な実験室には理想的です。

アンニュラー・ソー

アンニュラー・ソーは、広範囲の硬くて脆い材料を節約しながら、表面を綺麗に仕上げて、精確に裁断したいユーザー向けに導入されました。
カット面は薄い張力の掛かったディスク中央部の窓の内エッジです。
試料は、刃のカッティング・エッジにゆっくり入っていくので、精確にカットされます。
刃は周辺部に張力を掛けて取付けられるので、普通のディスク刃よりかなり薄目です。

このため試料は、切子ロスを最小にを抑えて精確に切断されることができます。そのためこのアニュラー・ソーは、シリコン、ゲルマニウム、ガリウム砒素、水晶、フェライト、サファイア、セラミックス、鉱物、岩石標本、化石、歯、骨、人工結晶等の試料をウエハーに切り出す場合に最適です。

APD1、APD2は共に、自動プログラム運転できる精密ソーで、アニュラー・モードで、それぞれ直径55mm(2.17″)および直径78mm(3″)迄のウエハー・ブールを切断できます。
加えて、APD1、APD2は共に、精密ペリフェラル・カッティングソーとしても使え、それぞれ直径102mm(4″)、直径152mm(6″)迄のウエハーを裁断できます。
AXL1精密アニュラー・ソーは、小さい直径のウエハー向きの低速アニュアル・ソーとして設計されています。
このコンパクトな卓上ソーは、直径102mm(4″)迄の試料を裁断でき、小規模なラボや、研究機関での少量作成向きです。

カスタマー・サポート

カスタマー・サポートは、ロジテック社直接、またはロジテック社で訓練を受けた技術スタッフの居る世界中のディーラー網から受ける事が出来ます。
これにより、スコットランドに拠点を置く技術サービス・センターと同等の高レベルのサービスを地元で受けられます。

ロジテック社の機器には全てお買いあげ後12ヶ月の保証が付きます。
何か難しい問題が起きたら、それが機械的或いは電気的問題であれ、最速で解決します。
このため、お客様の問題が解決するのであれば、「理屈無し」に故障パーツを交換する事をロジテック社のポリシーにしています。

GTS1薄片カットオフ/トリミング・ソー

CS30トリム・ソー/GTS1は薄片を200μm迄薄くトリミングします

GTS1は、岩塊を切断し、厚み200μmの薄さまでのマウント薄片を自動作成できるように設計されたコンパクトな卓上ユニットです。

材料塊を切る際、岩は試料台にセットされるか、素手で刃に送り込まれます。
次の薄層化作業のために、吸引チャックが試料台に簡単に取付けられます。
この吸引チャック・スライド・ホルダーは、多種類のスライドサイズと組合せに対応します。
標準スライドの最大サイズは102x76mmで、これは2個まで、例えば28x48mmスライドなら12個まで同様に簡単に一度でカットできます。
150x100mmのような特殊なチャックフェースも供給可能です。

チャックフェース・リニアドライブシステムは、カットする材料に合わせて、ユーザーフレンドリーなコントロールパネルから設定したレートで、試料を刃に送り込めます。

CS30トリム・ソーは、コンパクト40薄片製作システムの標準構成要素で、GTS1同じカッティング用途に使えますが小型サイズ用です。
原試料をまずトリミングし、更に2個の28x28mmのスライドマウント用試料にトリムする地質学用のトリム・ソーです。
第一面のラッピング用に原試料をまずトリミングするために、便利なスライドクランプ固定具とセラミック吸引チャックを各1個備え、2枚の28x48mmスライド、または26x76mmスライド1枚を500μm迄薄くスライスします。

モデル15ダイヤモンド・ワイア/ディスク・ソー

CS30トリム・ソー/GTS1は薄片を200μm迄薄くトリミングします

モデル15ソーは、その機能をフル活用できるよう、ワイア型からディスク型に構成を簡単に素早く交換できる機能を持つ、コンパクトな構造の装置です。

バイス付の更正済みクロススライドは、0.1mm刻みで長さ105mmまでの試料をインクレメンタル・カットでき、ニオブ化リチウムのダイシングに有効です。
バイスは、直径51mmまでの試料を扱えます。

クロススライドは脱着可能で、試料を精確な角度で切るには不可欠です。アセンブリー全体が装置から取り外せ、顕微鏡で位置合わせできます。
オプションのモデル3型ゴニオメーターを使い、X線カメラを使いながら試料をセットします。
アセンブリーを元に戻し試料の角度を保ちます。

他のオプションである傾斜台、回転台なども特定の角度設定に役立ちます。LD2リニア・ドライブユニットは、LiNbO3等のエレクトロオプティクス材料のダイシングに役立つ設計になっています。
試料をソーに100mm迄送り込め、カット時間を1~20分に調整できる機能を持っています。

材料とその加工装置一覧表

用途/材料 GTS1 CS30 モデル15 APD1 APD2 AXL1
地質学用バルク・トリミングとスラッビング
地質学用試料のバルク・トリミング
直径40mmまでのウエハーカッティング
直径55mmまでのウエハーカッティング
直径78mmまでのウエハーカッティング
研磨済みウエハーからLiNbO3のダイシング
レーザー・ロッドの切断
例:ルビー、サファイア、Nd:YIG、Nd:YA、GGG、GSGG等
ポリマーや炭素ベース材料の切断
歯や骨のような石灰化試料の切断
深溝掘り
広範囲の材料の精密連続切片製作

GaAs又は同種の半導体、LiNbO3または同種のエレクトロオプティクス材料、セレン化亜鉛または同種のIR窓用材料、PZT、酸化鉛、
およびその他のセラミック材料等

APD1精密アニュラー/ペリフェラル・ソー

ウエハーを個別基板に裁断中のペリフェラル・モードのAPD1精密ソー/ニオブ化リチウムをウエハーに裁断中のアニュラー・モードのAPD1精密ソー

APD1は、アニュラー・スライシングとペリフェラル・カッティングを一台に組み合わせたユニークでコンパクトな机上ユニットです。
それにより結晶ブールからウエハーをスライシングした後、同じ装置でサブスタンスにカットできるのです。

アニュラー構成のAPD1では、厚み100μの標準ソー・ブレードで55mmの深さに切れますから、厚み0.1mmまでのスライス裁断が可能です。刃速3000rpmは可変で、フル調整できるフィード・レートと組み合わせるとカットする材料に合わせて最適な加工工程を組む事が出来ます。
ペリフェラル構成のカッティング・エンベロープは100mmx100mmで、直径4インチまでのウエハーに最適です。
また、オプションの高さ調整付回転テーブルを使うと、厚み30mmまでの結晶を裁断できます。
この回転テーブルには、インデックス機能があり、相互に既知の角度で精密にカットできます。
両方の構成とも、シングル、またはマルチ・カットモードで使え、APD1はマイクロプロセッサーによるプログラミング制御で、汎用的に効率よく使用できます。
AOD1の特長は、広い範囲の材料を低コストで精密に加工できる事で、製造にも研究開発用にも最適です。

APD2精密アニュラー/ペリフェラル・ソー

ウエハーを個別基板に裁断中のペリフェラル・モードのAPD1精密ソー/ニオブ化リチウムをウエハーに裁断中のアニュラー・モードのAPD1精密ソー

APD2には、アニュラー構成とペリフェラル構成があり、材料のウエハー化、ダイシング用の各ツールを使い、生産用にも研究開発用にも使えます。

APD2アニュラー・ソーは、試料を厚み300μ迄、表面や内面の損傷、および切子ロスを最小にを抑えて、精確に薄くスライスでき、直径78mm迄のウエハー・ブールをカット出来ます。
APD2ペリフェラル・ソーは、152x152mm??(6×6″)迄のサンプルが扱えるユニット上で1mmx2mmのような小さいチップを切り出せます。また、ガラスや同種の試料に精確な深さで溝を掘る事も出来ます。
両ユニット共、位置精度は最高(X軸で5mm、Y軸で7.5mm)で、材料ロスは最小になります。

切込み深さ、厚み、カット数は、ユーザーフレンドリーなコントロールパネルに設けられたスクリーンのメイン・メニューから精確に設定でき、無人運転も可能です。

オプションのペリフェラル・ユニット用回転テーブルを使うと、結晶軸や「ブリュースター角」に沿って、任意の角度で裁断でき、ADP2はラボのニーズに応える極めて貴重なものになります。
この回転テーブルは、手動でZ軸10μm以内の高さ調整が出来ます。

AXL1精密アニュラー・ソー

ウエハーを個別基板に裁断中のペリフェラル・モードのAPD1精密ソー/ニオブ化リチウムをウエハーに裁断中のアニュラー・モードのAPD1精密ソー

AXL1精密アニュラー・ソーは、広範囲の結晶ブール材料を精密切断できるように設計されています。
このソーのカッティング・ディスクは、外径206mm、内径83mmですから、直径40mm迄のウエハーを十分カット出来ます。

油圧制御のカッティング・テーブルを備え、カッター・ホイールの下に試料を自動的に送り込みます。
刃の回転速度は、切断する試料の種類により、100から1000rpm迄変えられます。

10μ目盛、25mm測長のマイクロメーターで、精確にカッティング位置を設定でき、フロントパネル内蔵の圧力ゲージでカッティング負荷が読め、カッティング・ディスクを歪ませずにフィード・レートを精確に調整出来ます。
更に、カッティング速度は、カット品質を落とさずに上げる事も可能です。

数々の優れた特長により、AXL1は非常に多種類の試料と試料保持固定具を使用できます。これらの固定具は迅速に交換でき、標準的ではない形の試料のカッティングにも大いに役立ちます。

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