精密工学会学術講演会講演論文集

高能率・高精度化のための切削工具(1)

コーテッド工具の新しい流れ（キーノートスピーチ）

越智秋雄

セッションID: G01
発行日: 2004/03/16
公開日: 2005/03/01

DOIhttps://doi.org/10.11522/pscjspe.2004S.0.372.0

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タップ立て用切りくず分断工具の開発(第1報)

工具の設計

山内雅子, 堀内宰, 村上良彦, 菅野浩人, 澁谷秀雄

セッションID: G02
発行日: 2004/03/16
公開日: 2005/03/01

DOIhttps://doi.org/10.11522/pscjspe.2004S.0.373.0

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タップ立てにおいて,切りくず詰まりや切りくずの巻き付きがタップ工具の折損を招き,自動加工の障害となっている.この問題を改善するために,ねじ下穴内面に軸方向の溝を加工することによって,切りくずを短く分断する特殊工具を考案した.本報では,その工具設計について検討する.

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圧縮残留応力生成工具の開発とその基本特性

瀬川俊明, 笹原弘之, 石川達郎, 堤正臣

セッションID: G03
発行日: 2004/03/16
公開日: 2005/03/01

DOIhttps://doi.org/10.11522/pscjspe.2004S.0.374.0

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切刃が加工表面を切削すると同時に,底刃中心部分にあるピンが回転と送りにより加工表面を押しならすことで,加工表面層に高い圧縮残留応力が生成できる工具を開発した.本研究では,基本特性として,一刃送り量,ピックフィード幅などの加工条件と加工表面に生成される残留応力の関係を明らかにし,その結果,加工条件を変更することで所要の残留応力を加工表面層に生成できる可能性があることを明らかにした.

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cBN工具の開発と実用化

福井雅彦, 本橋健次, 須山英司

セッションID: G04
発行日: 2004/03/16
公開日: 2005/03/01

DOIhttps://doi.org/10.11522/pscjspe.2004S.0.375.0

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近年、自動車等の金型はより長寿命化を目指し、より高硬度な金型材料を適用し始めている。それに対応し、高硬度材料の金型の高精度化、高能率化、低コスト化を目指し、ダイヤモンドに次ぐ硬度でありながら鉄系金属との親和性の低いcBNを用いた工具の開発を行った。また工具性能を検証するために工具寿命テストを実施、高速度工具鋼を直彫りによる仕上げ加工した場合に一般的な超硬工具以上の工具寿命の長さを示した。

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高能率・高精度化のための切削工具(2)

切削工具の高速コーティングに関する研究

コバルトマトリクスめっきによる耐摩耗性の強化

柳原聖, 谷泰弘, 小塩直紀

セッションID: G06
発行日: 2004/03/16
公開日: 2005/03/01

DOIhttps://doi.org/10.11522/pscjspe.2004S.0.377.0

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切削工具の機上再生技術の確立を目的として,複合めっきを利用した高速工具コーティングの開発を行っている.これまでNi-P-SiC皮膜による工具皮膜を検討してきたが,鋼材の加工においては,構成刃先の付着のない速度領域での皮膜寿命が短いことが課題であった.今回,新たに切削工具母材との密着性を向上させるべく,切削工具用のコバルトマトリクスめっきを開発した.その結果,従来の課題であった構成刃先の生じない切削速度領域での加工が複合めっき皮膜でも可能となった.

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生体用チタニウム合金の高速加工技術とヒューマンフレンドリーな医療用部品への応用

廣崎憲一, 新谷一博, 加藤秀治, 松尾和哉, 兼氏歩

セッションID: G07
発行日: 2004/03/16
公開日: 2005/03/01

DOIhttps://doi.org/10.11522/pscjspe.2004S.0.378.0

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人工股関節のステムのように人体の骨格に埋め込まれるインプラントは本来患者固有の形状に合わせることで患者や医療従事者への負担は軽減される。本研究では、患者X線CT画像データから得られた形状から、患部へ挿入する際に負担の少ない形状を設計し、さらに生体用チタニウム合金加工に実績を持つバインダレスcBN材料を採用することにより本部材の成形した結果について報告する。

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バインダレスcBN工具を用いた鉄系焼結材料の高速切削加工

新谷一博, 西島豊, 池ヶ谷明彦

セッションID: G08
発行日: 2004/03/16
公開日: 2005/03/01

DOIhttps://doi.org/10.11522/pscjspe.2004S.0.379.0

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最終製品の形状管理は精密部品を作成する上では重要なことであるが,特に2種類以上の異なる性質を有する複合材料を加工する場合,個々の材料が持つ切削特性の違いから面精度を損なうケースも少なくない.鉄系微粉末を樹脂で固めた被削材を対象にオリジナル形状を有するバインダレスcBN工具を使用することできわめて高い切削速度域で複合材料加工に優位性が見られたことを報告する.

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片状黒鉛鋳鉄高速切削時の工具摩耗に及ぼす非金属介在物の影響

古屋諭, 尾添伸明, 佐藤公紀, 臼杵年, 山根八州男

セッションID: G09
発行日: 2004/03/16
公開日: 2005/03/01

DOIhttps://doi.org/10.11522/pscjspe.2004S.0.380.0

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片状黒鉛鋳鉄の更なる高速高能率加工を実現するため,材料中の非金属介在物からなる工具保護皮膜を高速切削速度条件下で生成させることを目的に成分を調整した材料を試作し,高速切削加工を行った.その結果,試作材料を切削したサーメット工具の表面からは,材料に微量添加した元素を主成分とする付着物層の生成が確認され,一般的な片状黒鉛鋳鉄の切削時に比べ工具摩耗は大幅に抑制された.

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超精密加工機とその要素技術

能動制御機構付き空気静圧案内面を利用した微小切り込み装置

水本洋, 有井士郎, 上芳啓

セッションID: G13
発行日: 2004/03/16
公開日: 2005/03/01

DOIhttps://doi.org/10.11522/pscjspe.2004S.0.382.0

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　我々は超精密工作機械の空気静圧案内面に能動制御絞りを組み込み、テーブルをサブナノメートルオーダで位置決めできるシステムを開発している。このシステムを微小切り込み装置として活用することで、加工面に微小な段差を設けることができる。このたびは、単結晶ダイヤモンド工具を用い、アルミの旋削加工中にこの微小切り込み装置を作動させて、数十ナノメートル程度の溝を設ける実験を行ったので、その結果を報告する。

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多孔質浮動ブッシュを用いた静圧空気ジャーナル軸受に関する研究

佐藤淳, 吉本成香, 八木和行

セッションID: G14
発行日: 2004/03/16
公開日: 2005/03/01

DOIhttps://doi.org/10.11522/pscjspe.2004S.0.383.0

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情報関連機器の小型化に伴い、プリント基板用、或いは超微細加工用スピンドルの小径化が進むにつれ、加工効率を上げるために超高速回転と高い回転精度が必要になる。そこで本研究では多孔質浮動ブッシュを用いたジャーナル軸受の剛性、減衰性を計測し、従来の軸受よりも高速安定性に優れているか考察する。

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表面張力を利用した新しい流体軸受の提案

社本英二, 橋本賢人, 鈴木教和

セッションID: G15
発行日: 2004/03/16
公開日: 2005/03/01

DOIhttps://doi.org/10.11522/pscjspe.2004S.0.384.0

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本研究では、表面張力を利用した新しい流体軸受を考案している。提案する装置では、軸受隙間に水の膜を作り、表面張力によってその状態を維持する。従来の非接触軸受と異なり、外部装置を必要としない単純な構造のため、使用する場所に制限されず、流体の脈動による微振動も無くす事ができる。実際に表面張力によって移動部を浮上させ、滑らかな送り動作が可能である事を確認している。また剛性等の測定も検討している。

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精密旋盤によるベアリング転動面加工

村木俊之, 奥田敏人, 上坂伸哉

セッションID: G16
発行日: 2004/03/16
公開日: 2005/03/01

DOIhttps://doi.org/10.11522/pscjspe.2004S.0.385.0

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ベアリング転動面の加工において,仕上加工を含めて研削加工を切削加工へ置き換える事が出来れば,生産性の大幅な向上を達成できる。本報告では,ベアリング転動面のハードターニングによる仕上加工を想定し,形状精度2μmという目標加工精度を達成するための工具,機械に関する考察,加工テスト結果および加工面の残留応力測定結果を報告し、仕上加工の研削リプレースの可能性を予察する。

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穴加工および穴形状精度の測定(1)

アルミニウム合金のドリル加工のドライ化に関する研究(第4報)

切りくず生成と排出について

井上陽介, 劉猛, 高木純一郎, 田中雄幸, 塚崎高広

セッションID: G18
発行日: 2004/03/16
公開日: 2005/03/01

DOIhttps://doi.org/10.11522/pscjspe.2004S.0.387.0

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本研究はアルミニウム合金のドライ穴あけ加工を実現するための研究として、MQL供給の切りくず生成および排出への効果を調べ、MQLの効率的な供給方法を検討した。また、ドリルのフルート部の表面性状の違いによって、現われる切りくず生成および排出の変化や凝着の状態を研究し、報告する。

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深穴加工におけるMQL加工法の効果

栗田浩和, 安岡学, 清都俊之, 釣谷洋輔

セッションID: G19
発行日: 2004/03/16
公開日: 2005/03/01

DOIhttps://doi.org/10.11522/pscjspe.2004S.0.388.0

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MQL加工法を用いた加工法の特色について　穴加工特に深穴加工についての他の加工法と動力の違いならびに穴性状の違いを明確化させてMQLのメリットを示した。

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ダイヤモンド電着工具によるアルミナセラミックの小径穴加工

工具形状と加工条件の検討

升田雅博, 大山啓, 森義典, 半田伸一, 武知清孝, 小川仁

セッションID: G20
発行日: 2004/03/16
公開日: 2005/03/01

DOIhttps://doi.org/10.11522/pscjspe.2004S.0.389.0

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アルミナセラミックに欠けの小さい貫通穴(φ1mm)のあけられるダイヤモンド電着工具の形状と加工条件を検討している.工具は先端を半球,切りくずの排出性をよくするために軸と半球部に平坦な部分を設ける.加工速度は94～126m/minで固定サイクル(送り速度入口側5mm/min,出口側1.5mm/min)を採用する.以上の結果,欠け幅100μmの穴を3.4mmの厚さの工作物に20～30個あけることができた.

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超マイクロドリルの製作と超音波振動穴あけ

鬼鞍宏猷, 大西修, 山本健一郎, 古賀俊亘, 閔勝基

セッションID: G21
発行日: 2004/03/16
公開日: 2005/03/01

DOIhttps://doi.org/10.11522/pscjspe.2004S.0.390.0

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直径10μm以下の超硬フラットドリルを精密研削により製作することができることを示し、それを用いて各種材料への超音波振動穴あけを試みる。また、ドリルの高精度化、高品位化を図る。

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穴加工および穴形状精度の測定(2)

小径ドリル加工機の開発(第2報)

振動付加による穴加工への影響

杉森博, 藤井弘之, 手嶋成市, 神谷好承

セッションID: G23
発行日: 2004/03/16
公開日: 2005/03/01

DOIhttps://doi.org/10.11522/pscjspe.2004S.0.392.0

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　小径穴のドリル加工をおこなうため,加工中の切削力に応じて送り速度を変化させるセンサーフィードバック型のドリル加工機を開発した.開発した加工機には,送りに低周波の振動を重畳させる機能を備えており,これに切削力に応じた送りを加えることでドリルの工具寿命,加工後の穴位置偏差に及ぼす影響について検討した.

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曲がり穴加工法の開発(第7報)

一定曲率をもつ曲がり穴の加工

三宅康仁, 石田徹, 竹内芳美

セッションID: G24
発行日: 2004/03/16
公開日: 2005/03/01

DOIhttps://doi.org/10.11522/pscjspe.2004S.0.393.0

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金型冷却管の最適形状化を目指し,曲がり穴加工技術の確立が切望されている.これを実現するために,多様な曲がり穴形状を加工できる装置を開発したが,所望の曲がり穴形状を実現する方法が確立されておらず,かつ,制御ソフトウェアに不備があったため,曲率が一定の曲がり穴を加工できなかった.そこで,本研究では,画像センサの適用と電極運動軌跡の制御ソフトウェアの修正により,一定曲率をもつ曲がり穴の加工に成功した.

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レーザ誘導方式深穴内面研削加工工具の開発

稼動特性

甲木昭雄, 鬼鞍宏猷, 佐島隆生, 毛利彰, 浜野豊, パクヒョング, ムハマドアズィッズ

セッションID: G25
発行日: 2004/03/16
公開日: 2005/03/01

DOIhttps://doi.org/10.11522/pscjspe.2004S.0.394.0

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レーザ光で誘導する方式の深穴内面研削加工工具をシステムに組み込み誘導実験を行いシステムの稼働状況を調べる.これまでは,フライス盤を用いて砥石の研削特性を,レーザ誘導方式深穴加工工具を用いて工具の誘導特性を調べてきた.本研究では,焼入れ鋼を用いて,工具を誘導しながら内面研削を行う.

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知的精密計測(1)

知的ナノ光計測技術の展望（キーノートスピーチ）

三好隆志

セッションID: G31
発行日: 2004/03/16
公開日: 2005/03/01

DOIhttps://doi.org/10.11522/pscjspe.2004S.0.396.0

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MUSICアルゴリズムを用いた近距離音源の高分解能位置推定に関する研究

畝田道雄, 石川憲一

セッションID: G33
発行日: 2004/03/16
公開日: 2005/03/01

DOIhttps://doi.org/10.11522/pscjspe.2004S.0.397.0

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本研究では、近距離に存在する音源の位置を高分解能に推定するためのアルゴリズムとして、MUSIC(MUltiple SIgnal Classification)を用いることを検討している。現在までに行ってきた検討では点音源を対象としてきたが、本報告では音源に広がり幅を有するというような、より一般的な場合を取り扱い、その場合における位置推定性能の検証をシミュレーション、並びに実験によって行った結果を述べる。

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直動軸受の摩擦特性評価法

藤井雄作

セッションID: G34
発行日: 2004/03/16
公開日: 2005/03/01

DOIhttps://doi.org/10.11522/pscjspe.2004S.0.398.0

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直動軸受の摩擦特性を光波干渉計を用いて高精度に評価する方法について論じる.特に,超精密位置決機構として,リニアモーターと組み合わせて用いられることの多い,静圧空気直動軸受の摩擦特性評価法について,詳細に論じる.

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知的精密計測(2)

高精度長尺工具の3次元スリット幅測定に関する研究

古川勝, 高偉, 清水浩貴, 清野慧, 安竹睦実, 高橋和彦, 福田努

セッションID: G36
発行日: 2004/03/16
公開日: 2005/03/01

DOIhttps://doi.org/10.11522/pscjspe.2004S.0.400.0

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薄膜塗布に用いられる幅が数百mm,長さが1～2m前後,深さが数百mmのスリットを持つ高精度長尺塗布工具では,スリット幅やスリット面の形状精度が塗布性能に影響を与えることから、幅や形状の高精度な測定が必要である.本研究では非接触変位計を使ってスリット内部での幅を,加工現場で非接触かつ迅速,高精度に測定する手法を開発する.本報では原理と,測定結果を報告する.

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小径工具切れ刃プロファイルの光回折オンマシン計測法に関する研究(第2報)

工具回転振れの誤差解析

Khajornrungruang Panart, 三好隆志, 高谷裕浩, 原田孝, 砂金総一郎

セッションID: G37
発行日: 2004/03/16
公開日: 2005/03/01

DOIhttps://doi.org/10.11522/pscjspe.2004S.0.401.0

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近年,益々高精度で微細な切削加工が求められており,工作機械精度のみならず工具そのものの高精度化が重要な課題となっている.そのためには,工具形状の高精度計測技術の確立が不可欠である.そこで,本研究では,小径工具の切れ刃プロファイルを,工具を回転させながらサブマイクロメートルの精度で測定する,オンマシン計測に適用可能な測定評価技術の開発を目的としている.本計測法に基づいて開発した測定装置では,工具が0.5mm以下の小径工具において,約15nmの分解能で切れ刃プロファイルの計測が可能であることが確認されている.今回は,本測定法に大きな影響を及ぼす工具回転振れの誤差解析を試みた.

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精密小径エンドミルの回転時における直径と振れ量の光学式測定

田村淳一, 柳和久, 宮澤君男, 河田享久

セッションID: G38
発行日: 2004/03/16
公開日: 2005/03/01

DOIhttps://doi.org/10.11522/pscjspe.2004S.0.402.0

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ねじれ刃エンドミルの幾何学的形状はその基本形体である円筒に比べて複雑である。スピンドルとエンドミルの中心軸の不一致により、形成される回転切刃先端軌跡もまた複雑な形体となる。そのため精密加工を行う場合にはエンドミルの回転切刃先端軌跡を事前に許容範囲内に収める必要がある.そこで本研究では、高速回転時における精密小径エンドミルの直径と円周振れを測定する光学式測定機を開発すると共に被削面性状と比較する。

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ダイヤモンド切削工具の機上ナノ計測に関する研究

元木健順, 高偉, 清野慧

セッションID: G39
発行日: 2004/03/16
公開日: 2005/03/01

DOIhttps://doi.org/10.11522/pscjspe.2004S.0.403.0

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ダイヤモンド切削工具の形状精度と切れ刃稜の鋭さはいずれもnmオーダーであるため,微少な工具摩耗でさえも加工精度の経時的低下を招く.しかし,工具摩耗を工作機械上で計測し,結果を加工にフィードバックすることで,加工精度の低下を防ぐことができる.本発表では,自己検知型カンチレバーを用いた原子間力顕微鏡により,ダイヤモンド切削工具の3次元形状を機上計測し,摩耗前後の形状を比較した結果について報告する.

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知的精密計測(3)

非リンギング方式によるゲージブロックの次世代校正方法(第2報)

ゲージブロックの線膨張係数測定

横山雄一郎, 栗山豊, 石井恭, 石川純, 尾藤洋一

セッションID: G50
発行日: 2004/03/16
公開日: 2005/03/01

DOIhttps://doi.org/10.11522/pscjspe.2004S.0.405.0

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第1報では,光波干渉測定によるゲージブロック(以下GB)の中央寸法偏差測定および端面形状測定における測定の不確かさ低減とスループット向上を目的として開発した非リンギング方式によるGB校正装置について報告した.今回,不確かさの更なる低減と装置の応用化を目指し,この装置を用いてGBの線膨張係数測定を行った.その結果,過去の測定値と良い一致を得たので,これについて報告する.

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歯形測定機校正用原器のボール中心間距離測定装置の開発

近藤余範, 野口昭治, 近藤孝之, 直井一也, 高辻利之, 黒澤富蔵

セッションID: G51
発行日: 2004/03/16
公開日: 2005/03/01

DOIhttps://doi.org/10.11522/pscjspe.2004S.0.406.0

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歯形測定機の精度を2個のマスタボールを用いてnmオーダで校正する研究開発を行っている。この場合、ボール中心間距離の測定不確かさは100nm以下であることが要求される。この目的には、三次元測定機が一般的に用いられるが、測定精度が十分でなく、測定点数には限りがあり、ボールの形状偏差が大きな不確かさ要因となる。そこで、ボールの形状を連続的に測定し、形状偏差の影響を受けにくいボール中心間距離測定装置を開発した。

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走査型その場自律校正法に関する研究

荒井義和, 清野慧, Derek G. Chetwynd, 高偉

セッションID: G52
発行日: 2004/03/16
公開日: 2005/03/01

DOIhttps://doi.org/10.11522/pscjspe.2004S.0.407.0

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ハードウェアによる精度限界を超えるための一手法として研究されているソフトウェアデータムを用いる際、センサの校正精度が大きな誤差要因となる場合がある。このような校正誤差を取り除くために自律校正法など種々の方法が提案されている。ここではセンサの取り付けや走査基準の繰り返し誤差の影響を受けにくい走査型その場自律校正法を取り上げ、その校正精度についてシミュレーションにより確認した結果を報告する。

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赤外エバネッセント光によるSOIウエハ薄膜層内欠陥検出に関する研究(第2報)

SOI層の赤外光伝播特性解析

中島隆介, 三好隆志, 高谷裕浩, 針山達雄

セッションID: G53
発行日: 2004/03/16
公開日: 2005/03/01

DOIhttps://doi.org/10.11522/pscjspe.2004S.0.408.0

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本研究は,次世代の高機能半導体に用いられるSOIウエハにおける,薄膜層内の3次元微小欠陥検出手法として,エバネッセント光によるナノ欠陥計測法を提案するものである.本報ではSOI層をスラブ導波路と見立て,Siに対して透過性の赤外光をSiプリズムによってカップリングさせる実験を行った.このとき発生するエバネッセント光を検出し得られた光強度分布から,SOI層内の欠陥の検出に利用できるか検討した.

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暗視野エバネッセント照明による回路パターン付きSiウエハ表面異物欠陥検出法に関する研究(第二報)

エバネッセント照明特性の実験的検討

吉岡淑江, 三好隆志, 高谷裕浩, 高橋哲

セッションID: G54
発行日: 2004/03/16
公開日: 2005/03/01

DOIhttps://doi.org/10.11522/pscjspe.2004S.0.409.0

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近年半導体デバイスの高集積化と微細化は年々加速しており、配線パターン上のナノオーダーの微小付着異物を高信頼度で検出できる手法が強く求められている。しかし従来の遠隔場光波情報に基づく光散乱検出法では次世代デバイスへの適用は困難である。そこで新たに、伝搬光とは異なった特性を有するエバネッセント光を利用した欠陥検出法を提案する。本報では、試作した欠陥検出光学系の基本特性を基礎実験により調べ、提案手法の有効性を示す。

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知的精密計測(4)

差動配置型レーザ干渉計を搭載した原子間力顕微鏡の開発(第二報)

ピッチ測定の不確かさ評価

三隅伊知子, 権太聡, 黄強先, 金泰皓, 黒澤富蔵, 高増潔

セッションID: G62
発行日: 2004/03/16
公開日: 2005/03/01

DOIhttps://doi.org/10.11522/pscjspe.2004S.0.411.0

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XY軸に2パスの差動式レーザ干渉計,Z軸に4パスホモダインレーザ干渉計を搭載した測長原子間力顕微鏡(差動式測長AFM)を開発している.今回本装置を用いて,一次元グレーティングの240 nmピッチ測定を行い,不確かさ評価を行った.本装置はXY軸レーザ干渉計が移動鏡中心に対称形でかつデッドパス(移動鏡側と参照鏡側の光路差)が0であるため,従来の測長AFMを用いた測定における不確かさ評価結果と比較して19要因から15要因に低減できた.差動式測長AFMと測長AFMのピッチ測定結果を比較し,測定結果の整合性を確認できた.また,差動式測長AFMを用いて100 nm未満ピッチの測定を行った.

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高アスペクト比微細形状測定用AFMプローブユニットの研究

青木純, 高偉, 清野慧, 越智玉樹, 杉本貴広

セッションID: G63
発行日: 2004/03/16
公開日: 2005/03/01

DOIhttps://doi.org/10.11522/pscjspe.2004S.0.412.0

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近年、液晶パネルの導光板など高アスペクト比三次元微細形状をもつ部品が増えている。また、このような部品の精度向上には加工機上でのナノ計測が重要になる。本研究では、三次元微細形状の機上ナノ計測に対してAFMを適用することを考え、小型のリニアスケールを試料追従用アクチュエータの軸上に配置することで、アッベ誤差の影響を受けない変位補正機構を内蔵した、小型かつ高精度なAFMプローブユニットを開発した。

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三次元形状測定データ郡の接続による機能面の全体測定に関する研究

野地祥子, 笹島和幸, 原精一郎

セッションID: G64
発行日: 2004/03/16
公開日: 2005/03/01

DOIhttps://doi.org/10.11522/pscjspe.2004S.0.413.0

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レーザー顕微鏡では視野が限られ,また測定箇所により反射光量が異なるため,一度の測定で広い領域かつ高い高さ方向の表面形状を得ることは非常に困難である.そこで本研究では表面形状の測定データを高さ方向と平面方向に接続することにより,高分解能・広視野できるツールを共焦点顕微鏡を用いて開発した.

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小型座標計測装置のための三次元接触角検出プローブの開発第2報

小倉一朗, 岡崎祐一

セッションID: G65
発行日: 2004/03/16
公開日: 2005/03/01

DOIhttps://doi.org/10.11522/pscjspe.2004S.0.414.0

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小型三次元座標測定装置に搭載可能な接触式プローブの開発について述べる.本システムはプローブ先端球を微小円運動させ,プローブと測定試料の接触信号と円運動の位相を比較することによって,プローブの接触方向角を三次元内で検出することが可能である.角速度検出用ジャイロにガラス細線とガラスビーズを取り付けたマイクロプローブを試作した.これを用いて校正実験,形状測定予備実験を行った結果について報告する.

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知的精密計測(5)

非走査型液晶DNAマイクロアレイスキャナによる高速度蛍光検出技術の開発

永野伸一, 林照剛, 前川克廣

セッションID: G67
発行日: 2004/03/16
公開日: 2005/03/01

DOIhttps://doi.org/10.11522/pscjspe.2004S.0.416.0

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本研究はDNAマイクロアレイの高速検出を可能にするスキャナ技術の確立を目的とする.マイクロレンズアレイにより,多点同時照明・複数スポットの同時検出を実現し,検出の高速化を図る.また,マイクロレンズアレイ後に液晶素子を配置,制御することで,任意の選択的な照明を行い,各点の光強度制御を可能にする.本報ではマルチスポット照明による,多点同時蛍光検出を実現するため行った基礎実験について報告する.

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光ファイバを用いたナノCMMプローブの研究(第2報)

光ファイバレーザトラップの基礎特性解析

橋本隆希, 三好隆志, 高谷裕浩

セッションID: G68
発行日: 2004/03/16
公開日: 2005/03/01

DOIhttps://doi.org/10.11522/pscjspe.2004S.0.417.0

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近年,深穴・深溝などのような高アスペクト比構造をもつマイクロ部品の3次元形状を測定する技術が求められている.そこで,本研究では光ファイバ放射光が発生する光放射圧により3次元的にレーザトラップした直径数μmの微粒子をCMMのプローブ球として用いることを提案する.本報では,FDTD法およびMaxwell応力理論に基づくシミュレーション解析を中心にファイバトラップの基礎特性について調査したので,これを報告する.

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自動車用塗装パネル表面欠陥のレーザ散乱検出特性(第2報)

垂直入射による基礎的実験と考察

王吉波, 三好隆志, 高谷裕浩, 河兌坪, 前野嘉裕

セッションID: G69
発行日: 2004/03/16
公開日: 2005/03/01

DOIhttps://doi.org/10.11522/pscjspe.2004S.0.418.0

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近年ユーザの個性化、ニーズの多様化に伴い塗装外観が自動車の商品力の重要な要素になりつつある。本研究の目的はレーザ光を用いた欠陥検出手法に基づく塗装外観面欠陥検出の基礎技術研究開発である。本手法はレーザ光を被測定物の表面に垂直照射し、表面の欠陥によって生ずる回折パターンをCCDエリアセンサに結像することによって、被測定表面の欠陥検出を可能とするものである。本手法を用いて,塗装パネル表面欠陥の有無を判別でき,また欠陥のサイズ推定も可能である.

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先進超精密切削加工技術(1)

コンポジットめっきの超精密切削に関する研究

高本尚志, 田中智久, Akbari Javad, 斎藤義夫

セッションID: G73
発行日: 2004/03/16
公開日: 2005/03/01

DOIhttps://doi.org/10.11522/pscjspe.2004S.0.420.0

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無電解Ni-Pコンポジットめっきはその特徴から様々なところで用いられている.しかし,無電解Ni-Pめっきは実用的に超精密加工が行える材料として知られているが,コンポジットめっきに関しては加工例がない.そこで本研究では,コンポジットめっきの超精密切削加工に焦点を当て,実際の加工実験により,切削抵抗の測定,切削表面の観察,および表面粗さの測定を行い,コンポジットめっきの超精密切削特性を明らかにした.

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単結晶シリコンの延性モード切削によるナノサーフェスの創成

星智幸, 市田良夫, 佐藤隆之介, 森本喜隆, 上野秀雄

セッションID: G74
発行日: 2004/03/16
公開日: 2005/03/01

DOIhttps://doi.org/10.11522/pscjspe.2004S.0.421.0

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R刃ダイヤモンド工具を用いて,単結晶シリコン表面にマイクロ溝を形成するためのフライカット方式の切削実験を行い,切削モードの延性/脆性遷移挙動を明らかにすると共に,延性モード切削面のAFMによる解析・評価等から切削加工によってナノサーフェスを創成するための条件およびその可能性について検討した.

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有機非線形光学結晶DASTの超精密ダイヤモンド平面切削

塚原正裕, 難波義治, 伊藤弘昌, 水津光司

セッションID: G75
発行日: 2004/03/16
公開日: 2005/03/01

DOIhttps://doi.org/10.11522/pscjspe.2004S.0.422.0

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有機非線形光学結晶4-dimethylamino-N-metyl-4-stilbazolium tosylate(DAST)は電気光学結晶として優れた性質を持っている。しかし、この結晶は軟質かつ脆性であり強い潮解性を有するため加工が困難である。そこでDASTの超精密ダイヤモンド切削を行い、電気光学デバイスとして実用に堪えられる光学面を得た。

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銅のダイヤモンド切削における工具損耗の抑制

畑慶彦, 樋口誠宏, 山口智実, 島田尚一, 横溝精一, 金枝敏明

セッションID: G76
発行日: 2004/03/16
公開日: 2005/03/01

DOIhttps://doi.org/10.11522/pscjspe.2004S.0.423.0

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銅の切削におけるダイヤモンド工具の損耗を抑制し,その長寿命化を図るには,窒素雰囲気中での切削が有効と考えられる.この雰囲気制御の効果を調べるために,銅とダイヤモンドの接触加熱実験を窒素雰囲気中で行い,ダイヤモンドの強度低下の抑制効果を調べた.また,切削点近傍への窒素ガス噴射による工具損耗の抑制効果についても調べた.これらの実験から得られた結果について報告する.

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先進超精密切削加工技術(2)

LCD用導光体の光学設計とその実用化

福井雅彦, 松沢光晴, 小松隆介, 神谷渚

セッションID: G78
発行日: 2004/03/16
公開日: 2005/03/01

DOIhttps://doi.org/10.11522/pscjspe.2004S.0.425.0

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液晶ディスプレイ(LCD)の部材の1つである導光体の性能向上を目指し、光源が3方向の導光体に対応した光学パターン形状の設計を行う。光学設計には光学解析ソフトを用いることでより良い光学パターンのみを抽出し、金型加工の回数を減らす事で時間・コストの削減を目指す。そして実際に数パターンの導光体を成形し、その光学特性を比較・検証することで最適な光学パターンを導き出し、更なる高性能導光体を開発する。

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硬脆材料の延性モード切削に及ぼす静水圧および温度の影響

吉野雅彦, Sivanandam Aravindan, 小川康文

セッションID: G79
発行日: 2004/03/16
公開日: 2005/03/01

DOIhttps://doi.org/10.11522/pscjspe.2004S.0.426.0

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本報告では硬脆材料の延性ー脆性遷移に影響する力学的因子を検討するために、シリコンおよびガラスについて高静水圧下において切削実験を行い、臨界切削厚さに及ぼす静水圧の効果の大きさを評価した。また微細切削における切削温度の変化とそれに伴う物性値の変化を検討した。以上の結果に基づき、硬脆材料の延性モード切削において静水圧および温度上昇が亀裂発生を抑制する効果について議論する。

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無酸素銅切削現象に及ぼす特殊雰囲気の影響

窒素ガス噴射による被削性向上

金枝敏明, 林錠司, 島田尚一, 樋口誠宏, 横溝精一

セッションID: G80
発行日: 2004/03/16
公開日: 2005/03/01

DOIhttps://doi.org/10.11522/pscjspe.2004S.0.427.0

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　単結晶ダイヤモンド工具による無酸素銅の超精密切削において、加工雰囲気を窒素雰囲気にして低酸素分圧下にすることで、工具摩耗が抑制されることがわかっている。これは窒素雰囲気により、工具-被削材間での酸化還元反応が低減されることに起因している。　本研究では、無酸素銅の旋削加工時に工具切削点に向けて窒素噴射、酸素噴射を行い、特殊雰囲気が被削性や加工面性状といった切削現象に与える影響を調査した。

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光学素子用アクリルの基礎的切削特性に関する研究

勝田智宣, 横溝精一, 吉川満雄, 窪田真一郎, 佐々木真人

セッションID: G81
発行日: 2004/03/16
公開日: 2005/03/01

DOIhttps://doi.org/10.11522/pscjspe.2004S.0.428.0

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　現在,素粒子によって天体観測を行う「宇宙線望遠鏡計画」が進められている.本計画では紫外線領域の宇宙線に対して高反射率・高精度の大型反射鏡ならびに高透過率・高精度の大型補正レンズが必要である.　本要求に応じて,超精密旋盤を用いたアクリル製大型補正レンズの作製を試みている.本報では,その作製上,重要な工程の一つである光学素子用アクリル板の平面切削の基礎的な加工特性について述べる.

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形状計測(1)

陰影領域回折像を用いた3次元微細形状情報の検出(II)

徳永真治, 山岸和仁, 金井徳兼

セッションID: H01
発行日: 2004/03/16
公開日: 2005/03/01

DOIhttps://doi.org/10.11522/pscjspe.2004S.0.430.0

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一軸方向からの入射光によって平面上に点在する微小凸部がつくる陰影領域回折像を観測し,微小凸の回折像への影響を実験的に考察した.微小凸の作る陰影領域回折像の光強度分布の変化率や極大-極小間隔,n次の極大ピークの移動量から単数・複数個の微小凸部の3次元的位置情報を検出することを画像計測的に試み,有効な解析手法を検討した.

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300mmシリコンウェーハの反り測定精度の向上に関する研究

伊藤幸弘, 夏恒, 国枝正典, 丸谷典之, 井口信明

セッションID: H02
発行日: 2004/03/16
公開日: 2005/03/01

DOIhttps://doi.org/10.11522/pscjspe.2004S.0.431.0

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三点支持法とは,ウェーハを水平に設置し裏面の3箇所を支持することによって安定した測定ができる方法である.本研究では,三点支持法による反り測定のさらなる精度向上を目的として,ウェーハ半径方向における支持点位置の調整が反り測定に与える効果について,実験および解析を用いて検討した.さらに,表裏面の特性の違いによる表裏面のたわみの違いが反り測定におよぼす影響について報告する.

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縦型測定法による300mmシリコンウェーハの形状測定に関する研究

川又基, 夏恒, 国枝正典, 直居薫, 井口信明

セッションID: H03
発行日: 2004/03/16
公開日: 2005/03/01

DOIhttps://doi.org/10.11522/pscjspe.2004S.0.432.0

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現在,大口径シリコンウェーハの形状測定において,自重たわみを小さくするため,ウェーハを鉛直に立て,三点で支持してウェーハを回転させながら形状を測定する縦型測定法が提案されている.本研究では,この縦型支持に際し懸念される,クランプによるウェーハの変形や回転に伴うクランプの変位などの,測定への影響を調べ,データの正確性や再現性の向上策について検討することを目的とした.

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近赤外干渉法によるシリコンミラーの絶対形状測定

打越純一, 岡本太一朗, 津田周, 森田瑞穂

セッションID: H04
発行日: 2004/03/16
公開日: 2005/03/01

DOIhttps://doi.org/10.11522/pscjspe.2004S.0.433.0

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本研究はシリコンミラーの形状を近赤外半導体レーザーを光源にした干渉計によって測定することを目的としている。近赤外光を用いることで参照面、被検面共にシリコンを使用することができる。そのため測定結果を基に形状の修正加工を行い測定系そのものの精度を向上させることができると考えている。今回の講演では三面合わせ法を使用することでシリコンの絶対形状測定を行った結果について発表を行う予定である。

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