月: 2025年2月

半導体スパッタリングとは

半導体スパッタリングとは、半導体製造に用いられる薄膜形成技術です。

プラズマによってイオン化された気体が、ターゲットと呼ばれる材料を叩き出し、微細な粒子を基板上に堆積させます。叩き出された粒子は高エネルギー状態のまま基板に到達するため、強固に接着しやすい特徴があります。ターゲットには金属や酸化物など多彩な物質を選定し、半導体チップの配線層や絶縁膜及び保護膜など、多岐にわたる膜形成で重要な役割を担います。

スパッタリングは化学反応を主体とする方法とは異なり、物理的に材料を基板へ供給する点が大きな特徴です。蒸着に比べて膜密着性や均一性が高く、膜厚を安定的に制御しやすい利点があります。また、細かなパターンが必要とされる半導体プロセスで、高い再現性を得やすいとも言われます。

半導体スパッタリングは高性能デバイスを生み出すうえで欠かせない手法です。

半導体スパッタリングの使用用途

半導体スパッタリングは、導電層から保護層まで、多種類の機能を持つ層を積み重ねるプロセスに柔軟に対応できる利点があります。堅牢な膜品質が期待できる上、精密な制御によって均一な膜を得やすい点も注目されています。以下はそれらのサービスを活用する事例の一例です。

1. 半導体ウェハ

半導体ウェハー上に高精度の配線層や電極を形成する工程で広く用いられます。基板上に金属薄膜を均一に堆積できるため、電気的な特性を安定させられる点が特徴です。導体以外にも絶縁膜やバリア層の成膜に対応でき、複雑化するデバイス構造に合わせて柔軟に対応することが可能です。

2. 小型デバイス

微細加工が必要な小型デバイスの製造には、スパッタリングの技術が応用されることも多いです。プラズマによる物理的な粒子供給は、高アスペクト比の構造を持つ部分にも安定した膜を形成しやすい利点があります。例えば、センサーやメモリ素子においては、正確に制御された薄膜がデバイスの性能や信頼性に大きく影響します。

3. 試作・研究開発

試作段階や研究開発分野でも、半導体スパッタリングのサービスは頻繁に利用されています。新素材の特性評価やプロセス条件の最適化を行う際、少量のサンプルに対応しやすい点が利点です。多彩な素材を扱えるため、次世代の機能性材料や複合材料を用いた実験でも柔軟にアプローチでき、高度な応用を検討する際にも貢献します。独自の材料特性を試す段階でも適宜膜厚を調整できるため、扱いやすい手法として評価されています。

エレクトレットコンデンサマイクロホンとは

エレクトレットコンデンサマイクロホンとは、高分子フィルムに電荷を帯電させた振動膜で音を電気信号に変換するマイクロホンのことです。

エレクトレットコンデンサマイクロフォンの作動原理は、ダイヤフラムがコンデンサの1つのプレートとして機能することです。その振動によって、ダイアフラムとバックプレート間の距離が変化します。静電容量方程式に従って、ダイアフラムとバックプレート全体で維持される電圧は、空気中の振動によって変化します。特徴は、僅かな電力で駆動できること、広い周波数応答を備えていること、感度が高く音声の細部を拾えること、信号対雑音比が良好で周囲の騒音が多少ある環境でもクリアなオーディオをキャプチャできることなどが挙げられます。携帯機器や家電用電化製品、録音機器など幅広い機器で活用されています。

エレクトレットコンデンサマイクロホンの使用用途

エレクトレットコンデンサマイクロホンは以下の用途で使われています。

1. スマートフォンなどの電子機器

スマートフォンなどの電子機器のボイスメモ機能や録音アプリでエレクトレットコンデンサマイクロホンが使用されています。エレクトレットコンデンサマイクロホンにより音を認識し、録音できるようになっています。

2. バイノーラルマイク

バイノーラルマイクにも使用されています。バイノーラルマイクはイヤホンのような形状をしたマイクで、まるでその場で聴いているかのような臨場感あるサウンドを得られるところが特徴です。最近流行のASMR動画やフィールドレコーディングによく用いられています

3. ビデオカメラ用マイク

エレクトレットコンデンサマイクロホンは、ビデオカメラ用マイクにも用いられています。カメラのホットシューに対応できるように設計されているものが多く、そのままカメラへ取り付けられます。全体のサウンドを集音するステレオタイプ、狙ったサウンドを集音するショットガンタイプの2種類あるところも特徴です。

粉末ガラスとは

粉末ガラスとは、ガラスフリックやガラスフラックスなどの名でも呼ばれる、ガラスを粉砕した粉末です。

粉末ガラスは600℃以下で軟化や変形、流動するようになっていて、電子部品の接合や封着などの場面で活用されています。絶縁性や気密性、耐久性などの機能性に加えて、優れた耐熱性も持ち合わせているため、焼成 (粉末を固めたものを低温で焼き固めて加工すること) 時に軟化・流動した後で結晶化することも可能です。素材が無駄にならない点や自由に形状を決められる点、製品を軽量化できる点など様々なメリットがあります。他には樹脂や溶媒などと混練して使うことも可能です。粉末ガラスをシート状にしたものは、低温焼成基板にも活かされています。

粉末ガラスの使用用途

粉末ガラスは以下の用途で使われています。

1. 電子デバイスの接着、封止、コーティング、焼結助剤

粉末ガラスは電子デバイスの接着、封止、コーティング、焼結助剤などに使用されています。耐熱性や絶縁性、気密性などの機能性に優れているため、電子デバイスの製造時にも使用できます。粉末ガラスにより優れた電子デバイスが完成して、抵抗器やインダクタ、スイッチ、トランジスタなど多くの製品に活用されます。現代の生活では電子デバイスの重要性は高く、それに応じて粉末ガラスの価値も上がっています。

2. チップ部品の接着、封止、コーティング

コンデンサやインダクタ、MEMSなどのチップ部品の接着、封止、コーティングにも粉末ガラスが使用されています。電子デバイスに加えて、チップ部品の様々な工程で粉末ガラスが用いられています。

3. 太陽電池用金属粉末やセラミック誘電体の結合剤

太陽電池用金属粉末やセラミック誘電体の結合剤も、使用用途の一例です。粉末ガラスを用いることで素材をしっかりと結合させることができ、一度結合させてしまえば多少の衝撃が加えられたとしても簡単に離れることはありません。

複合繊維とは

複合繊維とは、2種類以上の異なる繊維を人工的に組み合わせた糸や素材です。

糸や素材のそれぞれの長所を生かすことで、それぞれの短所を補うことを目的としています。特徴は伸縮性に優れていることや薄くて丈夫な生地に仕上がること、染色性・生地の柔らかい風合いを実現できることなどが挙げられます。スポーツウェアやアウトドア用品、生活関連用品、医療用品など多くの製品に活用され、日常生活の中でも様々な場面で役立てられています。複合繊維の具体的な例は、天然繊維の綿と化学繊維のナイロンを組み合わせた糸、高強度繊維のアラミドとナイロンやポリエステルなどの汎用繊維を組み合わせた素材、炭素繊維を樹脂 (主にエポキシ樹脂) で固めた炭素繊維複合材料 (CFRP) などです。

複合繊維の使用用途

複合繊維は以下の用途で使われています。

1. スポーツ用品

スポーツ用品ではゴルフシャフトやテニスラケット、釣り竿、自転車部品などに使われています。複合繊維は加工糸と比較すると軽量性や剛性、伸縮性などの機能性に優れていて、スポーツ用品でもその利点が活かされています。スポーツ用品のそれぞれのパーツをしっかりと繋ぎ合わせることができる上に、人間の動きにも充分に耐えられます。

2. 日常生活用品

日常生活用品では眼鏡・サングラスフレーム、ヘルメット、鞄、家具などに使われています。このように、日常生活の中で頻繁に使うものの中には複合繊維の製品が多くあります。

3. 航空宇宙産業

航空宇宙産業では航空機構造材やヘリコプター、ロケット部品、人工衛星部品などに使われています。炭素繊維複合材料 (CFRP) やグラスファイバー強化ポリマー (FRP) 、アラミド繊維強化ポリマー (AFRP) など色々な複合繊維が役立てられ、機体の強度向上や軽量化、組み立て作業の軽減などの効果をもたらしています。

自鳴タグとは

自鳴タグとは、防犯タグの一種で、タグ自体に警報音を発する仕組みが備わっている製品です。

自鳴タグは、他の防犯タグと同様に、持ち出しを感知するための防犯ゲートとセットで導入されることが多いです。自鳴タグは、無効化処理や取り外しを行わずに不正に持ち出そうとすると、出入り口に設置した防犯ゲートで警報音が鳴ります。この際、自鳴タグは、タグ自体とゲートの両方から音が鳴ります。大きな警報効果が得られるとともに、タグ自体から音が出るため、人混みの中でも対象者を絞りやすいことが特徴です。

また、自鳴タグを無理やり外そうとした場合もタグから警告音が発せられます。ラベルタグなどとは異なり、基本的に店舗で回収して再度利用する方法が一般的です。

自鳴タグの取り付け形態は、貼付式・ワイヤー式・ピン式、クロスグリップ式の4種類があり、様々な形状の商品に取り付ける事が可能です。

自鳴タグの使用用途

自鳴タグは一般の防犯タグと同様に、不正な持ち出しを検出したい様々なシーンで利用されています。

1. 小売店

自鳴タグは、比較的小売単価の高い、高額商品の盗難防止として小売店で利用されています。取り付けられる主な商品は、電化製品、パソコン・タブレット・スマートフォンなどの高額情報機器、ハイブランド品、アパレル品、スポーツ用品、工具、カー用品、プレミア付き中古品取引 (玩具・フィギュアなど) などです。販売する商品だけでなく、家電量販店に展示されるデモ機の盗難防止などにも利用されています。

また、自鳴タグの利点の一つに警報音の原因となっている対象者を判別しやすいという特徴があります。そのため、出入り口付近が混雑しやすい百貨店、もしくは店舗の広さゆえに従業員が声掛けしにくいホームセンターなどの郊外型大型店舗でも十分な効果を期待することが可能です。

2. ボトル

自鳴タグの中には、ボトル製品専用の自鳴タグ製品が存在します。ボトル専用自鳴タグは、ボトルの不正な開封を防止し、中身のみの盗難を防ぐことが可能です。特にウイスキー・ワインなどの高額ボトルに使用されることが多い傾向にあります。

防犯タグとは

防犯タグとは、商品などの持ち去りを防ぐために取り付けられるセンサータグです。

防犯タグは、持ち出しを感知するための防犯ゲートとセットで導入されることがあります。防犯タグがついている物をそのまま出口から持ち出そうとすると、出入り口に設置した防犯ゲートで警報音が鳴る仕組みです。

防犯タグには、ラベルタグ (紙やフィルム製) 、自鳴式タグ (タグ自体に警報音を発する仕組みが備わっている防犯タグ) 、インク式タグ、ボトル用タグ、サンダータグ (パソコン、タブレットなどデジタルデバイス専用の防犯タグ) 、メガネフレームタグなどの種類があります。

特に、自鳴式タグやインク式タグはタグの不正な取り外しに対しても対策がされています。自鳴式タグはタグを無理やり外そうとするとタグから警告音が発せられ、また、インク式タグは不正にタグを外そうとする場合にインクが漏れて商品を汚損する仕組みです。

防犯タグの使用用途

防犯タグは、不正な持ち出しを検出したい様々なシーンで利用されています。

1. 小売店

小売店では、アパレルショップ、ホームセンターや家電量販店、CDショップ、本屋、ドラッグストアなどで導入が進んでいます。商品タグを会計の際にレジで取り外す、もしくは無効化処理を行うことにより、警報音が鳴らなくなります。このようにして正規の手続きを踏んだ持ち帰りと不正な持出しとを区別することが可能です。

万引きが多発しやすい業種の小売店や、家電量販店などのように一点あたりの商品金額が高額になりやすい店舗で特に利用されます。

また、セルフレジの導入が進んでいる店舗では、防犯タグを活用することで会計漏れ・意図的な未会計商品の持ち出しを防ぐことが可能です。セルフレジ向けのハードタグの開発導入も進んでいます。

2. 貸出施設

小売店以外では、図書館、レンタルビデオ店などにおいて不正な館外持ち出しを防ぐために使用されています。

このような貸出施設では、商品を包装する小売店よりもさらに不正持ち出しを見つけることが難しいですが、防犯タグを導入することで、容易に不正持ち出しを防ぐことが可能です。

成膜加工とは

成膜加工とは、物体の表面に薄膜を形成する技術を提供するサービスです。

膜厚はナノメートルからマイクロメートルの範囲で、強度や耐久性の向上、光学特性の調整、電気伝導性の付与など多岐にわたる効果をもたらします。

加工法には、真空蒸着やスパッタリングといった物理的プロセス、化学気相成長やめっきなどの化学反応を利用する手法があります。真空蒸着やスパッタリングでは、金属や酸化物などの材料をイオン化し、基材表面に堆積させ均一な膜を形成します。化学気相成長やめっきでは、気体や液体の反応を利用し、目的の化合物を表面に析出させます。

使用する材料やプロセスは、応用分野や目的に応じて選択されます。膜質の評価や装置の最適化には、専門的な知識と経験が求められます。

成膜加工の使用用途

成膜加工は製品製造の一工程ですが、専門的な知識や設備を必要となる事が多いです。成膜加工には高度な制御技術が不可欠であり、膜質のばらつきを最小限に抑え、所望の膜厚や組成を実現することが重要です。適切な成膜加工は、電子部品、光学素子、医療機器など、広範な分野で製品性能の向上に貢献します。以下は成膜加工サービスを利用する用途の一例です。

1. 電子部品・半導体

電子部品や半導体の分野では、微細パターン上に金属や絶縁膜を堆積し、回路の構成要素を形成します。高精度な膜厚管理によって安定した動作を得ることができるため、集積度の向上にも貢献します。小型化や高性能化を支える重要な役割を担っています。

2. 光学・センサー

光学機器やセンサーの分野では、成膜による反射率や透過率の制御が重要です。例えば、レンズ表面に反射防止膜を形成すれば、不要な光の反射を抑えて鮮明な画像を得られます。強靱な保護膜を加える場合もあり、表面の摩耗や損傷を防ぐ効果も期待できます。さらに、特殊なコーティングにより、熱や化学物質に対する耐性を高めることも可能です。

3. 応用分野

医療や自動車などの産業分野でも、成膜加工のサービスは幅広く活用されます。医療機器への薄膜コーティングは、生体適合性の向上や殺菌効果の付与に役立ちます。自動車部品の場合は摩擦や摩耗を抑える潤滑膜の形成や、外観品質を保つための装飾膜が用いられます。多様な用途に対応するために、基材の特性や作業環境に合わせた最適な工程設計が求められます。

Webシステム開発とは

Webシステム開発とは、インターネット上で動作するWebシステムを制作するサービスです。

Webブラウザを通じて利用されるシステム全般を対象とし、必要とする機能を設計・実装することが主な目的です。Webサーバに配置されたプログラムやデータベースと連携しながら、利用者が快適に操作できるように構築する必要があります。Webブラウザ側の開発はフロントエンド、サーバ側の開発はバックエンドと呼ばれ、利用者に見える部分と裏側の処理を分担して開発を行ないます。

Webシステム開発には、情報の受け渡しを円滑に進める通信技術や、複数の利用者が同時に接続しても安定して動作させる負荷分散など、専門的な仕組みが数多く存在します。こうした技術を効果的に組み合わせることで、日常生活や業務活動を支援する多様なサービスが可能になります。日々の暮らしを便利にするWebサービスは、このような開発工程を経て実現されます。

Webシステム開発の使用用途

Webシステム開発を提供するサービス事業者も存在します。以下はそれらを活用する一例です。

1. ECサイト

Webシステム開発で作られるサービスの代表例として、ECサイトがあります。オンライン上で商品を販売・購入する仕組みを提供し、決済や在庫管理といった機能を総合的に扱える点が大きな特長です。ネットワーク経由で利用できるため、遠方の利用者にも素早く商品を届ける機会を創出します。こうしたサービスは運営企業にとって収益拡大の手段となり、利用者にとっては手軽に買い物ができる利便性が生まれます。

2. 社内システム

社内での業務効率化を目的とする使い方も多く見られます。たとえば、プロジェクト管理や勤怠記録を一元的に行うシステムをWeb上に構築することで、外出先でもタスクの進捗を確認可能です。クラウド環境と連携させれば、各部門からのデータを集中管理して分析できるため、意思決定の迅速化に貢献します。こうした活用方法は小規模から大規模まで幅広く導入しやすい点が特徴です。

3. コミュニケーションツール

利用者同士が交流するコミュニケーションツールとしての利用も広がっています。メッセージや音声通話、オンライン会議などの機能をWebシステムとして提供すれば、物理的な距離を超えて情報交換ができるため、ビジネスや教育の場面で役立ちます。画面共有やファイルの送受信といったサポート機能も含めることでやり取りを効率化し、円滑なコミュニケーションを実現することが可能です。

監修:日本ミクロ工業株式会社

錫めっきとは

錫めっきとは、金属の表面に錫のめっき皮膜を付加する表面処理技術です。錫を溶かしためっき液に金属 (鉄や銅の板や部品など) を浸して通電することで、めっきを施します。

錫めっきのメリットは、以下のとおりです。

• 鉄など、錆びやすい金属の表面処理として、錆び防止を図ることができる。
• 熱を伝えやすく融点が低いため、はんだ付け時にはんだののりが良い。
• 錫めっきに用いられる無機錫は毒性が低いため、食品に接触する製品にも適している。
• 錫は柔らかいため、めっき加工後も曲げたり延ばしたりと加工がしやすい。

なお、錫めっきのデメリット・注意点には、以下があります。

• ウイスカ (ヒゲ状の突起) が発生しやすい。
• 簡単に傷が付きやすい。
• 融点が低いため、高温下での使用に適さない。
• 錫は色素を吸着しやすく、製品が着色・変色しやすい。

錫めっきの使用用途

錫めっきの使用用途の例を以下に示します。

1. 調理器具

銅製の鍋の表面処理に錫めっきが用いられます。銅は熱伝導性・蓄熱性ともに優れており、銅鍋は調理において重要な役割を担います。錆びにくくするため、あるいは銅が溶け出して食品を変色させるのを避けるために、錫めっきが施されることが多いです。

2. 缶 (ブリキ缶)

食品缶詰を含む各種収納缶には、缶を構成する鉄の防食のためにブリキ (錫めっき鋼板) が用いられます。銀白色で見た目も美しく、毒性も低いため様々な製品に使われています。

3. 電気製品の部品

はんだ (鉛と錫を主成分とした合金) 等の接点を形成する素材となじみが良く、はんだ付け性に優れているため、電気製品の部品に用いられます。

また、金や銀よりも安価で、柔らかく展延性に富んでいます。融点が低いため、はんだ付けや電子部品製造などに適しているのが特徴です。

4. 軸受部品・煽動部

錆に強く、表面を平滑にできるため、自動車や機械設備の軸受部品など煽動部の部品に用いられます。

本記事は錫めっきを製造・販売する日本ミクロ工業株式会社様に監修を頂きました。

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表面反射鏡とは

表面反射鏡とは、ガラスの表面に金属を蒸着させて鏡面加工を施した鏡です。

ガラスに厚みによる屈折がないため色をクリアに写すことができたり、反射率が高いため像が二重に見えることがなかったりといった点が大きな特徴です。スパッタリングミラーという名前で呼ばれることもあります。ホームセンターなど様々な店で販売されており、気軽に購入しやすいところも利点です。種類はプラスチック製とガラス製の2つがあります。プラスチック製はカッターでも簡単に切ることができ、試作用や初心者用として使いやすいです。ガラス製は万華鏡の製作や写真撮影での利用が可能で、美しさに少しでも拘りたい時に適しています。表面反射鏡を使う際の注意点としては金属面に傷がつきやすいことが挙げられます。布で拭くだけでも傷がつくため、細心の注意を払って使うようにしましょう。ほこりが溜まる場所や誰でも簡単に手を触れられる場所での使用も不向きなため、使う場所も考慮する必要があります。

表面反射鏡の使用用途

表面反射鏡は以下の用途で使われています。

1. 万華鏡の製作

表面反射鏡を使えば万華鏡の製作が可能です。作成手順は、まず紙筒をカットして、その紙筒に折り紙を巻きます。次に表面反射鏡をカットし組み立てて、すきまテープで巻きます。そして紙筒の中に入れて覗きまどを付けて、マスキングテープで巻きます。最後にビーズやセロファンなどそれぞれの好きなものを入れて、すりガラスで蓋をすれば完成です。

2. 一眼レフカメラの修理

一眼レフカメラの反射鏡に使うこともできます。一眼レフカメラが壊れて修理をしたい時にも役立てられ、一眼レフカメラの使用に利便性を付加します。

3. 撮影用具

正確な色味で映ることが魅力の1つで、一眼レフカメラの反射鏡など撮影用具としても活用されています。通常の鏡はガラスの後ろに鏡面加工がしてあるため、映りこんだ映像にガラス特有の緑色が見えます。一方で表面反射鏡はガラスの上に鏡面加工してあるため、緑色にならずそのままの色で映し出すことが可能です。