断面観察用 超音波カッティング装置 CSX-100Lab

断面試料作製における課題と解決事例

断面試料作製における課題

故障解析や品質保証における断面観察では、試料作製の工程で多くの課題が挙げられます。具体的には、下記のようなお悩みが多く聞かれます。

よくある課題例

• 複合材や脆い材料の加工が難しく、断面が崩れてしまう
• 微細な部品の狙った位置を正確に切れず、観察したい箇所が見られない
• 試料が小さすぎて、手作業での研磨が非常に困難
• 樹脂包埋や研磨に時間がかかり、人的工数も大きい

これらの課題に対し、「CSX-100Lab」は具体的な解決策を提示します。

解決事例｜スマートフォンなどの複合材

スマートフォンやカメラモジュールのように、硬い材料と柔らかい材料が組み合わさった複合材の切断は、従来の手法では断面が崩れやすいという課題がありました。「CSX-100Lab」は、超音波アシスト切断により、樹脂で固めることなく、硬軟さまざまな材料からなる複合材も一度で綺麗に切断することが可能です。これにより、これまで加工が困難だった部品でも、鮮明な断面での観察が実現します。

解決事例｜狙った位置での観察

BGAのバンプや基板のビア（穴）など、微細なターゲットを正確に捉えることは、試料作製の品質を左右する重要なポイントです。「CSX-100Lab」は、公称±20μmという高いアライメント精度を誇ります。独自の安定したスピンドル機構により、ブレードがたわむことなく、狙った位置を正確に切断。貴重な試料を無駄にすることなく、失敗のリスクを低減し、安定した加工をサポートします。

解決事例｜小さな試料の加工

チップコンデンサやSiCダイオードなど、0.4mm×0.2mm程度の微細な部品は、手作業での研磨が極めて困難です。「CSX-100Lab」は、このような小さな試料でも自動で切断するため、試料が変形することなく、美しい断面を得ることができます。これまで作業者の高いスキルに依存していた微小部品の面出し作業も、誰でも簡単に行えるようになります。

解決事例｜人的工数の削減

従来の試料作製では、樹脂包埋から研磨まで1〜2日以上かかるのが一般的でした。「CSX-100Lab」を導入すれば、樹脂包埋が不要になるケースが多く、切断と同時に断面がある程度磨かれるため、後工程を大幅に削減。試料作製にかかる時間を最短30分程度まで短縮し、1日以上の時間短縮を実現します。自動切断中はオペレーターが付きっきりになる必要もなく、人的工数の大幅な削減に貢献します。

TAKADAの超音波カッティング技術

超音波カッティング技術の原理

弊社のコア技術である「超音波アシスト切断」は、回転するブレード（砥石）の動きに、超音波による微細な上下振動を組み合わせた独自の技術です。この「切る力」と「超音波の力」の相乗効果により、単に切るだけではない、様々なメリットを生み出し、高速・高品質な加工を実現します。

超音波カッティングのメリット

超音波アシスト切断は、以下の4つの相乗効果により、切断速度・品質向上、ブレードの長寿命化を実現します。

ハンマー効果	硬脆材を効率的に破砕・粉砕することで切削力が向上し、切断速度が向上。さらに、チッピングのサイズも小さく抑えられます。
切削水流入効果	切削水の流入を促進して切削抵抗を低減することで、砥粒の熱損耗を防止するとともに、切削屑の排出を促進します。
ブレードクリーニング効果	ブレードの目詰まりを防ぎ、ブレード寿命を向上させます。
断面研磨効果 （超音波ポリッシュカット®）	切断面を平滑化し、断面品質を向上させます。

TAKADA独自のスピンドル機構

高品質な切断を支えるのが、超音波振動を効率よく伝え、ブレードを安定させる独自の「両端支持機構」です。従来の片側支持方式では、切断時の負荷でブレードがたわみ、狙った位置からずれてしまう「蛇行切断」が課題でした。当社の機構はブレードの両側をしっかりと支持することで、安定した切断姿勢を維持。高い負荷がかかる場面でも、高精度な加工を実現します。

CSX-100Labのご紹介

基本仕様

形式	CSX-100 Lab
最大ワークサイズ	100mmφ（75mm角）
最大ワーク高さ	9mm
寸法	W640mm×D900mm×H1,350mm
重量	約380kg
アライメント精度	±20µm

オプション

サンプルテスト

導入をご検討中のお客様向けに、無償でのサンプルカット評価を随時受け付けております。お客様の試料をお預かりし、当社のテクニカルセンターにて実際にカット。後日、加工した試料とともに、切断条件や加工時間などを詳細に記載した「評価報告書」をご提出します。これにより、導入前に装置の性能やご自身の試料との相性を具体的にご確認いただけます。まずはお気軽にお問い合わせください。

サンプルテスト実施の流れ

お問い合わせ	まずはお問い合わせください。
ヒヤリング	試料やお困りごとについてヒヤリングさせていただきます。
サンプルカット実施	郵送での対応、お立合いでの対応が可能です。
評価・導入検討	カット時間や加工条件を明記した「評価報告書」とともに試料をご確認いただきます。