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新開発のガラス基板研磨パッド、レアメタル「セリウム」を節約

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新開発のガラス基板研磨パッド、レアメタル「セリウム」を節約

NEDOと立命館大学、クリスタル光学は、ガラス基板用研磨材に用いられる希少金属セリウムの使用量を半減できる「研磨パッド」の開発に成功した。ベースである「ウレタン樹脂」に新たに「エポキシ樹脂」を添加することで、従来の半分の時間での研磨でき、セリウムの使用量を半減することが可能となった。今回開発された研磨パッドは、すでに試作・評価まで終了しており、今後、製造技術の検討を行う。

ガラス基板の研磨は、砥粒を水などに分散させた研磨液を研磨パッドに付けて行う。研磨パッドの役割は研磨液を保持することだが、親水性が高いほど研磨液がよく保持され、より多くの砥粒がガラス表面に作用するため、研磨能率が向上する。今回の技術開発では、研磨パッドに多用されている「ウレタン樹脂」に、高い親水性を有する「エポキシ樹脂」または「ポリイミド樹脂」を添加することにより、従来のウレタンパッド以上に親水性の高いスエードタイプの研磨パッドの開発に至った。

これにより、従来のウレタン樹脂からなる研磨パッドに比べて最大約2倍の研磨能率が得られ、研磨工程における生産効率の向上やセリウム使用量の50%低減が実現した。また、従来の研磨パッドよりも仕上げ面粗さが優れており、最終製品の性能向上も期待される。なお、今回開発した研磨パッドは、様々な砥粒と組み合わせることで、ガラスだけでなくLED用のサファイア基板やシリコンなどの半導体基板にも適用が可能。

NEDOは、平成20年度から希少金属の使用量低減技術及び代替材料開発に取り組んでいる。この中で、立命館大は「精密研磨向けセリウム使用量低減技術開発及び代替材料開発/4BODY研磨技術の概念を活用したセリウム使用量低減技術の開発(平成21~24年度)」として「砥粒」「メディア粒子」「工具」「プロセス技術」という4要素に基づく研磨技術の開発により、セリウムの使用量低減と代替材料の開発を目指してきた。今回の成果は、4要素のうち「工具(研磨パッド)」に関するもの。

【参考】
NEDO - 希少金属セリウム使用量を半減する「研磨パッド」の開発に成功

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