熱硬化性樹脂/金属複合材料の超精密切削加工技術の開発

2009 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 21560111
• Research Institution: Saitama University
• Principal Investigator: 堀尾 健一郎 Saitama University, 大学院・理工学研究科, 教授 (60201761)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 金子 順一 埼玉大学, 大学院・理工学研究科, 助教 (80375584)
• Keywords: 切削 / ダイヤモンド工具 / 樹脂 / 半導体 / 熱硬化性樹脂 / 基板材料

Research Abstract

本研究は、高い粘着性を有する熱硬化性樹脂と金端子が混在する基板表面を、双方の段差が数百nm以下になるよう平滑に超精密切削加工する手法を開発し,複数のシリコン基板の積層による半導体シリコン基板積層技術を実用化することを目的としている.
平成21年度の研究では,半硬化状態の熱硬化性樹脂に対する精密切削加工におけるダイヤモンド工具の磨耗防止策の開発と超高速スピンドルと微小エンドミルを用いたバンプ部分の微細除去技術の開発という二つの課題に対し,それぞれ高精度な切削実験を行うための機器開発と,工具刃先位置の機上計測による補正技術の検討を行った.このうち,ダイヤモンド工具の磨耗防止策の開発では,超高速縦型精密旋盤を作成し,これを酸素濃度を調整可能なチャンバー内で遠隔操作してフライカットと同等の切削条件下で実験を行う機器の制作を行った.レーザ測距機による工具刃先切り込み位置の補正とピエゾステージによる調整により,切り込み量を100nm単位で変更しながら高速切削に相当する条件下での工具摩耗の調査を実施することが可能となっている.また,バンプ部分の微細除去技術の開発では,多軸制御切削の実施に必須となるトラニオンテーブルの開発を行い,これとレーザ測距計を併用した高精度な工具姿勢割り出し手法の検討を行った.予備実験の結果では,要求されるバンプ周囲の形状に対する工具刃先の位置決めを,十分な精度で実施することが可能であることが確認されており,平成22年度の研究においてバンプ形状の除去条件の検討を開始する予定である.