事業概要 精密スプレーコーティング事業とは？
- 事業ミッション
- 独自の流量制御技術と低圧霧化ノズルを搭載した超精密スプレーコーティング装置により多種・多様な液剤と基材へ対応可能な高い膜厚均一性を有する成膜プロセスを提供します。
- 対応範囲
- 当事業部は精密スプレーコーターをクリーンルームに設置、お客さまへのデモ、試作開発を行います。また、当事業部でのデモを通じて確立したプロセスで生産対応可能な装置や関連材料の販売を行い、お客さまへの装置搬入時の設置、検査、操作説明、保守説明などの作業及びアフターフォローを行います。
- 受託加工と装置販売の関係性
- 当事業部では、お客さまからのお問い合わせ・ご要望に応じて試作・開発を行います。ご評価いただいて良好な場合、受託加工となります。お客さまにて量産をされる場合は、カスタマイズした設備の販売、コーティングレシピの提供、コーティング材料の販売を行っております。
ビジネスフロー図
当事業部では、お客さまからのお問い合わせを起点にデモ、試作評価を行います。評価がOKの場合、受託加工となります。お客さまにて量産をされる場合、装置販売、材料販売を行います。
当事業部のスプレーコーティングが選ばれる理由
多種・多様な液剤での精密で安定したスプレー技術
- 吐出ポンプ・シリンジ・ノズルが一体化、装置の剛性が高く、高速でも振動が低いので成膜ばらつきが小さく、再現性も高い
- 0.1〜1%の高い吐出精度・高速走査でムラの少ない超薄膜から厚膜まで対応可能
- フォトレジスト、ポリイミド、PHPS、ナノ粒子の分散液、反射防止（AR）、防眩（AG）、撥水撥油膜（AF）など各種液剤への対応経験が豊富
試作開発〜量産まで一貫サポート
- クリーンルームでデモ → 試作 → 評価 → 量産 → 装置販売まで一貫対応
- 受託加工、材料販売、装置販売まで対応
クラス1000クリーンルームでの加工・評価
- 半導体・MEMS業界での標準的なクリーンルームでスプレーコーティング装置、測定評価装置、前処理装置を完備
- 異物混入が少なく、高品質な試作が可能
最先端コーティング技術で特殊用途（キャビティ、段差構造、TGV／TSV側壁）に対応
- キャビティ、段差構造等の凹凸、3D構造へのコーティング
- TGV／TSVの深い穴の側壁にもコーティングが可能
- 黒色染料を使い、側壁コーティングを確認できる独自ノウハウ
技術者チームによるカスタマイズ・共同開発力
- 長年の経験を持つ技術者チームがサポート
- 100社（300案件）以上のデモ・試作経験あり
- 多種・多様なニーズに対して濃度調整を行ってきたノウハウを有する
- 液剤タンク・自動供給装置までカスタム可能
技術と加工ノウハウ
多種・多様なお客さまとのデモ対応を通じて蓄積したスプレーコーターの技術と加工ノウハウを以下に説明します。
当事業部スプレーコーターの特長
ばらつきを小さくして再現性よく薄い膜を塗布できる
［高速の走査スピード］走査スピードが速い方がより薄い膜を塗布できます。走査スピードを早くするためには、ノズルヘッドを高速に動かすガイドに機械的な強度や装置筐体の剛性が必要です。
さらに塗布装置の重心が低くないと振動が小さくなりません。走査スピードが速い方が材料の塗布量を少なくできるので膜厚の均一性、生産効率の向上を図れます。
［液剤シリンジ、ノズル、デジタル制御吐出ポンプが一体化されている］塗布時の霧化圧力がばらつくと膜厚のばらつきが大きくなり、再現性が悪化します。
塗布材料の入ったシリンジポンプがノズル直近に組み込まれているか、離れているかも重要です。離れていることで液圧の損失が発生し、損失が大きくなると材料の吐出量が安定せず、被覆膜の膜厚のばらつきが大きくなります。
［粒径を幅広くコントロールできる］粒径をコントロールするのは霧化圧力です。圧力が大きい程、粒径を幅広くコントロールできます。
例えば、塗布材料に1μm（ミクロン）オーダーの粒子径であるフィラーを混合させてディスプレイに凹凸をつけて塗布する防眩（ぼうげん：眩しさを防止する）膜を形成する場合、比較的高い霧化圧力の調整により、微細な凹凸の防眩膜を実現することが可能になります。
| 比較項目 | 当事業部スプレーコーター | 他社スプレーコーター |
|---|---|---|
| ポンプ（吐出機構）、シリンジ（液剤容器）、ノズル（霧化装置）の構成 | ポンプ、シリンジ、ノズルが一体化されている | ポンプ、シリンジ、ノズルが一体化されていない |
| 吐出流量制御 | デジタル制御 吐出精度：0.1〜1.0% |
一般的なレギュレーター圧力制御 吐出精度：不安定 |
| ノズル | 霧化圧力：700kPa（最大） | 霧化圧力：200〜300kPa |
スプレーヘッドの写真と説明図
- ・装置メーカーが独自に開発した流量制御技術DLCS（Digital Liquid Control System）により、材料吐出精度0.1～1.0％を実現するモノリシックスプレーヘッド
- ・2流体ノズル、サブタンク、脱泡機能、ノズル自動洗浄機能などが一体化となり、脈動やノズル目詰まりが発生しにくい構造
- ・使い捨てのシリンジを使う簡易スプレーヘッドでDLCSと同等の流量制御を実現
- ・効率よく様々な液剤を試験することが可能
- ・研究開発用スプレーコーターで標準ヘッドとして付属、量産用スプレーコーターと付け替えが可能
粘度に影響されない流量制御の事例
1/20/50（cp）の3水準の粘度及び異なる流量時の液供給再現性を検証したデータです。
各流量設定で5回ずつ吐出し測定した質量を体積に換算し、流量、粘度のすべての領域で1%を大きく下回る再現性が実現しています。
霧化ノズルのラインナップ
アトマイジングされた霧は平均粒子径10～15μm（純水）と極めて小さく、より緻密で膜厚均一性に優れた、薄膜形成が可能となっています。
また、液体の流路径は最も細い部分で1.1mmあり、目詰まりしにくいのが特徴です。
| 型式 | LPVN6 | LPVN10 | LPVN12 | LPVN30 | LPVN45 |
|---|---|---|---|---|---|
| 先端口径 mm | 0.4 | 1.1 | 1.2 | 1.5 | 0.4 |
| 定格 エア流量 L/min | 6.0〜22.0 | 5.0〜20.0 | 7.0〜30.0 | 12.0〜50.0 | 20.0〜100.0 |
| 用途例 | 低圧噴霧、ARコーティング etc. | 標準、オールラウンド、各種レジスト（PR）、透明電極（FTO／ITO）etc. | 高圧噴霧、AF、AGコーティング etc. | ||
スプレーコーティング動画
フォトレジストのコーティングと霧化ノズルからの吐出
気体を高速旋回させて液剤と衝突させて霧化する構造により、ミストは渦の流れとなります。
渦流のスパイラル動作により、広がりが抑えられてミストが効果的に被コーティング面に到達します。
スプレーコーティング試作事例（フォトレジスト）
フォトレジスト：ポジレジストOFPR800
シリコンウェハ：8インチ
測定評価装置
当事業部では、スプレーコーティングによる成膜の基本的な特性を測定するための装置をクリーンルーム内に設置し、デモ対応や受託加工サービスで活用しています。
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BYKのHAZE（ヘーズ）メーターです。
透明性を求められるプラスチックフィルムやガラス、レンズなどの用途での全光線透過率、透明度、透過ヘーズを測定します。 -
協和界面科学の「DropMaster」シリーズは、幅広いアプリケーションを想定して設計された、拡張性の高い接触角計です。
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光干渉方式の膜厚測定装置です。
光源からの光が膜の表面と裏面で反射し、それらが干渉する現象を利用して膜厚を測定する技術です。
得られた反射スペクトルの周期性や波長ごとの強度変化から、膜の厚みを精密に算出します。 -
高解像度カメラとレンズを備え、PC上で「観る」「撮る」「測る」が可能なデジタルマイクロスコープシステムです。3D計測、立体観察、遠隔操作など、幅広い機能を備え、精密な観察や検査に活用しています。
精密スプレーコーティング事業とは？（トップページ）
当事業部の特長をビジネス面と技術面から、説明しています。
受託加工サービス事例
受託加工サービスの実例を紹介しています。また、装置のカスタマイズ、当事業部を利用いただくメリットをお伝えしています。
材料販売
スプレーコーティングに適した各種機能膜コート剤（AR, AF, AG）を紹介しています。
最新技術開発事例
TGV、PLP、低温ガラスコーティングの技術開発事例を紹介しています。
