大学教育の質の保証・向上ならびに 電子化及びオープンアクセスの推進の観点から 学校教育法第百十三条に基づき、 教育研究活動の状況を公表しています。
第百十三条 大学は、教育研究の成果の普及及び活用の促進に資するため、その教育研究活動の状況を公表するものとする。
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A.①塗装技術と印刷技術について学んだ。印刷の種類についても学んだ。 ②凸版印刷の原理、製法について調査した。 ③感光性材料は、光を受けることで化学反応を起こし、性質が変化する材料である。主に写真フィルムや印刷用の版、半導体製造のフォトレジストなどに利用される。光の照射によって溶解性が変化することで、画像や微細パターンの形成が可能となる。高い精度と感度が求められる分野で重要な役割を果たしている。
A.①印刷技術の発明は文字の大量生産を可能にし、情報の記録を低コストで実現しました。印刷技術の進化により、書籍や図書が大量に生産され、産業革命以降は動力を使った印刷機が登場し、雑誌や新聞が普及しました。しかし現代において人々は紙の代わりに電磁波を使うようになり、無線通信や放送が発展しました。電磁波は紙と違って手に取ることはできませんが、文章を伝える手段として重要な役割を果たしています。 ②バイポーラICについて調べた。 ③ フォトリソグラフィを用いて作られる代表的な半導体製品で高速・高電流対応が長所、フォトリソグラフィエ程が多く、コスト高や環境負荷が課題である。
A.①電着塗装について学んだ。自動車の防食法として重要なものに電着塗装技術があると分かった。樹脂は水に溶けないため分散することで自動車は鉄が錆びないようにするために樹脂で塗装すると分かった。凸版印刷、（活版印刷）凹版印刷（グラビア印刷）、平版印刷（オフセット印刷）、孔版印刷の４つの印刷方法があると分かった。刷版と印刷という二つの工程があると分かった。4つの中で最も速いのはオフセット印刷、塗膜が厚いのはグラビア印刷だと分かった。②フォトリソグラフィーの製造プロセスについて調査し議論した。前処理として洗浄しHMDSで表面を加工し、スピンコートはレジストウェーハに均一に塗布し、プリベークで１００℃前後で加熱しレジストを硬化すると分かった。③電着塗装とは、被塗物を水溶性の塗料が入った槽に浸漬させ、電流を流すことで塗料を付着させる塗装方法であると分かった。凸版印刷、（活版印刷）凹版印刷（グラビア印刷）、平版印刷（オフセット印刷）、孔版印刷の４つの印刷方法があり近年では、デジタル技術の進化により、SDプリンティングやインクジェット技術などの新たな印刷技術も出てきていると分かった。
A. 印刷方法には凸版印刷法、凹版印刷法、孔版印刷法、平版印刷法の4つがある。早く印刷できるかを目的としており、産業革命によって蒸気機関が発明されてからはロールtoロールの方法によって速く・大量に印刷物を生産することが可能になった。孔版以外はロールtoロールに切り替え、特に平版印刷法は早く切り替えられた。印刷とコピーの違いは、印刷は版を一回作るが、コピーは紙に転写された樹脂を加熱して紙に密着させる。 グループワークではフォトリソグラフィーの製造プロセスを調べた。フォトリソグラフィーは半導体や微細加工技術に用いられ、光を使った微細パターンの形成技術である。プリント基板に用いられ、これはガラス繊維と樹脂でできた絶縁体である。半導層とレジスト層という基本構造を持っており、シルク印刷される。電気的接続の機能を持っており、CPUやSoCなどの製品に用いられる。プリント配線基板の課題としては、電子機器の小型化によって高密度で高性能なものが求められているということである。 事後学習ではコピーにおける光伝導体の役割について学んだ。コピーは、帯電・露光・現像・転写・定着のプロセスがある。帯電で、光電導体という、光が当たると電気抵抗が著しく減少し電動性が高まる性質を持つ材料を用いる。光電導体の原料にはセレン、アモルファスシリコン、ゲルマニウム、硫化鉛などの無機材料と有機材料を用いた有機感光体がある。光電導体の製造方法は、導電性のある筒状のドラムを用意し、無機材料の場合は場合は物理気相成長法を用いてドラムの上に光伝導材料の薄膜を形成させ、有機材料の場合は勇気材料を溶媒に溶かしてドラム状に塗布することで、層を形成させる。その後必要に応じた後処理と検査を行う。
A.①?③を以下に示す。 ①電着塗装とは自動車の防食法の一つである。イオン化された塗料（高分子電解質）の電気泳動原理によるものであり、方式にはアニオン系とカチオン系がある。 電気泳動原理：電着浴槽内に浸せきした被塗物と対極の間に電圧をかけると水の電気分解が起こり、電極付近の界面ｐHが急変する。すると塗料粒子が濃縮・付着する。 塗料の例としてエポキシウレタン、アクリルウレタンなどの樹脂が挙げられる。塗装するのは自動車の材料として使われる鉄が酸化するのを防ぐ種である。樹脂は水に溶けないため分散する。この分子が帯電して薄く効率よく塗装することができる。 この方法だと水などの副生成物が生じるため現在はあらかじめ樹脂が空気（分散媒）に分散したものが使われる。この状態をエアロゾルという。インクジェットは卵の日付やペットボトルの日付に利用されている。 印刷の種類について、PS版は凸版、凹版、平板、孔版（スクリーン）印刷法の４つに分けられる。 ② 演題 フォトリソグラフィーの製造プロセスを説明しましょう グループ名 発光ダイオード 役割 責任著者 共著者 鈴木結惟、鈴木純奈、今山華音、松本碧衣 工業製品として発光ダイオードを挙げる。 発光ダイオードの製造過程にフォトリソグラフィーがある。 まず、インゴット作成、ウェーハ―、洗浄、結晶作成の工程を行う。続いてフォトリソグラフィーという仮定に入る。 この過程では光を使って結晶成長で作った層を加工する。“レジスト塗布”でフォトレジストと呼ばれる感光性のある材料を塗布する。続いて“露光”では、フォトマスクと呼ばれる板を用いて部分的に光を照射し、ここで光が当たった箇所が化学変化する。化学変化した箇所は薬液（現像液）に反応しやすくなるため“現像”では薬液に浸し、感光部のみを除去することができる。“エッチング”ではレジスト層を保護膜として利用することで、結晶成長した膜の一部を高さ方向に加工（ドライエッチング）する。最後に“レジスト除去”でレジスト層を薬液で除去する。こうすることで成膜層を加工することができる。 ③トピック名 パターンの量産技術としての印刷と写真技術 印刷法の始まりは活版印刷である。活版印刷には融点の低いPbが用いられていた。手書きよりは効率が良いが一つずつしか生産できない。その後産業革命により蒸気機関が使われるようになり、ロールプロセスにより量産できるようになった。これにより凸版、凹版、平板はロールプロセスが用いられるようになった。一方孔版印刷はロールプロセスではなくオフセットが用いられる。これは感光材料により可能となる。
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A.①印刷技術と半導体について学んだ。電着塗装とは、自動車の防食法、イオン化された塗料の電気泳動原理によるものである。樹脂は分散しており、粒子が帯電することを利用して行っている。写真製版を用いた印刷には、凹版印刷、凸版印刷、平板印刷、孔版印刷に分けられる。写真やイラストを印刷できるようになり、漫画が普及するきっかけになった。蒸気機関が発明され、ロールtoロールで生産が可能になり、量産化できるようになった。コピー機は、有機伝導体を用い、半導体のバンドギャップが小さく、光で励起することを利用していることを学んだ。 ②フォトリソグラフィの製造プロセスについて議論した。プリント配線基板というグループで、青木優菜、向田有稀、金子乃々楓、森崎ひまりと議論し、私は調査担当した。プリント配線基板を選択した。基材としてガラス繊維強化エポキシ樹脂を使用すると絶縁性、耐熱性、強度に優れる。導体部分には、銅を使用し、レジストとして、エポキシ系のインクを使用することで絶縁体の保護や耐薬品性を向上することができる。電子機器の小型化によって、高密度のものが求められるようになった。コンピュータや電子機器のCPUの部品として使用される。 ③電子写真の原理については、感光体へ帯電させ、光を感光体に当て、光が当たった部分は帯電が減少する。残った電荷にトナーが付着して現像できる。電荷や圧力、熱で転写紙、加熱することで定着する。有機光導電体が使用されている。有機高分子を用いるフォトコンダクティブ層である。製造工程は、溶液塗布方式または真空・スパッタリング・蒸着工程から成る。 また、半導体の製造工程は、基板上にIC回路を形成する前工程、基板を製品化する後工程がある。高純度の半導体を製造する方法として、ウエハー加工を平坦化することで後工程のフォトリソグラフィ性能が上がる。フォトリソグラフィ工程では、ナノメートルオーダーの回路パターンを正確に露光・転写する技術が求められる。また、成膜工程では、原子レベルで膜厚を制御する技術が必要であると考える。イオン注入工程では、ウエハー内の不純物濃度を精密に制御する技術が必要不可欠であると考える。
A. 写真製版技術は、19世紀にニエプスが発明した写真術を起点に発展し、印刷の品質と表現力を大きく向上させた。網点印刷の登場により、画像の濃淡やグラデーションの再現が可能となり、カラー印刷では三原色分解技術が確立され、印刷物の多様性が飛躍的に広がった。これらの技術革新は、現代の印刷技術の基盤を築いた。 電子写真技術（ゼログラフィー）は、コピー機やレーザープリンターの基本原理であり、感光体に静電気を帯電させて画像を形成し、トナーを転写・定着することで印刷を行う。光導電体には有機・無機の材料が使われ、高感度・高解像度を実現している。製造工程では、光導電性材料を高分子バインダーに分散させ、感光体にコーティング・乾燥・研磨することで高性能な部品が完成する。 半導体製造では、シリコンを高純度化し、CZ法やFZ法で単結晶化した後、ウエハに加工する。フォトリソグラフィやエッチング、イオン注入などの微細加工を経て、複雑な回路が形成される。最終的にチップ化・パッケージングされ、スマートフォンやコンピュータなどの電子機器に使用される。これらの工程は、現代の情報社会を支える重要な技術である。
A.①自動車の防食には電着塗装が重要で、これはイオン化した塗料を電気泳動によって付着させる技術である。最初はアニオン系が主流であったが、1980年以降はエポキシ樹脂を使ったカチオン系が主流となり、耐食性や車体内部への塗装性に優れている。特にハイビルドと呼ばれる厚膜型では、従来よりも厚い塗膜が可能になり、防食性と塗膜の平滑性が向上した。 さらに、通電条件の調整幅が広がり、さまざまな車種に対応しやすくなっている。 今回のグループワークは、フォトリソグラフィーの製造プロセスを説明しましょうである。 ②演題は、フォトリソグラフィーの製造プロセスを説明しましょうであり、グループ名は名無し、属した人は、長橋昂汰、久保明裕、坂本彩夏、鈴木奏逞、須藤春翔であり、役割は調査係。 今回は、東洋紡エムシー株式会社のプリンタイトという感光性樹脂凸版を挙げて、その製造工程についてまとめた。 ③私は、印刷の方法についてそれぞれ調べまとめた。 印刷には主に4つの方法があった。1つ目は孔版印刷で、版の穴を通してインクを転写する方式を用いて、Tシャツなどの印刷に使われている。2つ目の凸版印刷は、文字や図が盛り上がった部分にインクをつけて転写する方法で、昔の新聞印刷などに用いられる。3つ目の凹版印刷は、くぼんだ部分にインクを入れ、それを紙に押しつける方式で、紙幣や美術印刷に適している。4つ目の平板印刷は、水と油の反発を利用した方法で、現在の商業印刷でよく使われる。オフセット印刷もこの一種である。 これらのように、用途に応じて使い分けられていることが詳しく理解できた。
A.【講義の再話】 印刷には版の出っ張ったところにインクを付ける凸版印刷と、版の溝にインクを付ける凹版印刷があります。凸版印刷の一つに活版印刷があります。これは活字を用いた印刷法で、活字には融点が低く加工しやすい鉛が用いられました。かつては手作業により印刷をしていましたが、その後蒸気機関が用いられるようになりました。印刷技術はインクの印刷だけでなく、半導体にも活用されます。これをフォトレジストといいます。 【発表の要旨】 演題:フォトリソグラフィーの製造プロセスを説明しましょう グループ名：なし 共著者名：長橋昂汰、坂本彩夏、須藤春翔、鈴木奏逞 役割：調査 東洋紡エムシーの「プリンタイト」という感光性樹脂凸版を調査した。板に印刷データの描かれたネガフィルムを貼り付け、紫外線で露光し、樹脂を洗い流し乾燥、後露光により版が作られる。 【復習の内容】 現代の電気化学p182図7.8のバイポーラICを選択した。 バイポーラICの製造プロセスとして、基盤としてのp型ウェハにSiO2膜を作成し、フォトレジストの塗布、露光、現像、エッチングにより不要な部分のSiO2を除去し、その部分にn型不純物を拡散しn+領域層を作成する。全体のSiO2膜を除去し、CVD法によりn型エピタキシャル層を形成する。表面にSiO2膜をつくりフォトリソグラフィーにより不要部分を取り除き、高濃度ホウ素を拡散しp+領域層を形成する。CVDによるn層中にp層を形成し、トランジスタのベースとする。さらにn+コレクター電極を作る。さらにp層中にn層を作りエミッター部とした。表面にSiO2を形成し、フォトリソグラフィーで電極用コンタクトホールを開ける。さらにAlを蒸着しフォトエッチングで配線部分以外を除去し、PSGの保護膜を形成しAl配線部分をフォトリソグラフィーで露出させて完成となる。
A.① この授業では、まず電着塗装という防食法について学び、金属表面を均一に塗装できる技術としての特徴と利点を確認した。次に、製品のデザインや機能に関する知的財産として、著作権・意匠権・機能権の違いや役割を理解した。そして、印刷技術の種類として、凸版・凹版・平版・孔版印刷の原理とそれぞれの用途について学んだ。これらを通じて、製品の保護や技術への理解を深めた。 ② 半導体 白澤拓磨、福田徳馬、鈴木佑涼、五十嵐稔ニ、山根寿々 自分の班では、リソグラフィ技術のプロセスを調査した。自分は流れについて調査した。まず、基板に感光性レジストを塗布し、フォトマスクを通して紫外線を照射する。露光された部分が溶解し、現像によってパターンが形成される。その後、エッチングによって基板に凹凸を作り、レジストを除去します。最終的に、版と輪転の2種類の印刷方法で凸版印刷を行い、文字が印刷される。この一連の流れは、半導体製造や印刷技術の基礎であるとわかった。 ③ 電着塗装では、電気の力で塗料を付着させることで、均一かつ高耐久の防食効果が得られることを学べた。また、著作権は創作物の保護、意匠権はデザイン、機能権は発明や構造に関する権利であるとわかった。そして、印刷には4つの基本方式があり、凸版はインクが出っ張った部分に、凹版はへこんだ部分に、平版は水と油の反発を、孔版は穴を通じて印刷を行うということが確認できた。
A.①金属に色を付ける技術を知っているか。一つが電着塗装で、金属の装飾、耐食性の向上のために行う。分散体を用いることが特徴だ。 印刷にはどんな種類があるだろう。凸版、凹版、平板、スクリーンといった印刷技術が代表的だ。ほかにも活版を用いる写真製版があり、感光材料が使われている。 ②「フォトリソグラフィ―の製造プロセスを説明しましょう」グループ名：いろはす、藤森、畑中、永井、前田、役割：調査 バイポーラICを選んだ。バイポーラICはフォトリソグラフィ―を用いる代表的な半導体製品で高速高電流対応が長所である。一方、フォトリソグラフィ―工程が多く、コスト高や環境負荷が課題であった。電子線直接描画によるマスクレスパターニング技術で改善を図っている。 ③最新工業化学p163、図6.4の印刷用凸版の製造工程を選んだ。亜鉛基盤にネガ型レジスト、ネガフィルムを重ね、印刷したい部分に紫外線を照射する。架橋不溶化、現像を経て、照射された部分以外のネガ型レジストが除去される。そこにエッチング処理をすることでより滑らかな曲線が浮かび上がり、レジスト除去によって凸版が完成される。 印刷用凸版だけではないが、印刷による紙の使用が環境へ影響すると考えられる。ますます紙のリサイクル回収を増やし、リサイクル技術の工場でリサイクル率を上げることが重要だと考える。
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A.はじめに、写真製版とは、カメラと感光材料を使って、印刷用の版（フォトプレート）を作る技術のこと。原稿を撮影。次にフィルムに焼き付けし、感光材に転写。よって印刷版ができる。 ・写真製版の登場での進化：1.手彫り・活版時代に比べて、正確・大量生産が可能になった。2.網点技術（ハーフトーン）で、写真のような濃淡表現が印刷できるようになった。3.明治?昭和期、日本でも急速に普及し、新聞・ポスター・広告の質が向上した。 ・半導体材料の製造と微細加工 高純度半導体の製造方法は、 ①ゾーンメルト法（浮遊帯溶融法）：高純度なシリコンインゴットを作る方法のこと。 棒状シリコンに加熱帯をゆっくり移動させ、不要な不純物を端に追い出す。 ②チョクラルスキー法（CZ法）：シリコンを溶かして結晶を引き上げて、単結晶シリコンを形成。半導体の基板として用いられる。 微細加工の方法 ①フォトリソグラフィ（光を使ったパターン転写）：1.感光性樹脂をウェハに塗る。（レジスト塗布）2.パターンが刻まれたマスクを通して紫外線を当てる。（マスクで露光）3.不要な部分を化学的に削る。（現象・エッチング） ②イオン注入 ?不純物をピンポイントで注入し、n型・p型半導体を作る。 ③CVD・PVD（化学気相成長・物理蒸着）：酸化膜や金属膜など、必要な薄膜を形成する。 ・電子写真（コピー）における光導電体の役割 1 ・電子写真の原理について、 電子写真は、ゼログラフィーとも呼ばれる方式です。基本的な流れは以下の通りである。 1.帯電： 感光ドラム（光導電体）に静電気を帯びさせる。2.露光： 原稿の画像を光で照らし、感光ドラムに投影。3.潜像形成： 光が当たった部分の帯電が消え、残った静電気のパターンが「見えない像（潜像）」になる。4.現像： 潜像部分にトナー（粉）が付着し、見える像になる。5.転写： トナー像を紙に転写。6.定着： 熱でトナーを紙に溶かし、定着させる。 ?光導電体とは、光導電体は、光が当たると電気を通すようになる材料で、コピー機の心臓部である。例:セレン（Se） 初期の光導電体。取り扱いが難しく、環境負荷が高い。 ・コーティングとパターニング まず、 漆の起源について、漆は日本や中国で古くから使われた天然塗料である。ウルシの樹液を使い、木製品などに塗って防腐・防水・美観に優れていた。近代塗装への進化と量産化→1.明治以降、ヨーロッパ技術を導入し、合成樹脂塗料が登場。 2.スプレー塗装や電着塗装の導入で、大量生産可能に。3.自動車や家電などでの塗装ライン化 → コンベア方式で連続処理する。 パターニングの量産化について。 ①スクリーン印刷:インクを型に通して模様を転写。Tシャツなどでも使う技法である。 ②パッド印刷:凹版から柔らかいパッドで転写。曲面にも対応可能ある。 ③転写シート;印刷したフィルムを貼り付けるだけで模様付け可能デアル。 ※伝統について、蒔絵、螺鈿など、手作業で模様をつけていた。
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A. 日常よく目にする印刷物は凸版印刷法、凹版印刷法、平版印刷法の三大印刷法で印刷される。また、半導体の作り方は、前工程はインゴットの引上げ、インゴットの切断、ウエーハの研磨、ウエーハ表面を酸化、フォトレジスト散布、回路設計・パターン設計、フォトマスク生成、ウエーハ表面にパターン形成、エッチング、酸化・拡散・CVDイオン注入、平坦化、電極形成、ウエーハ検査がある。後工程はダイジング、マウンティング、ボンディング、モールド、トリム&フォーム、選別、製品検査・信頼性試験、マーキングがある。 演題は「フォトリソグラフィーの製造プロセスを説明しましょう」、グループ名は発光ダイオード、共同著者は増子香奈、鈴木結惟、鈴木純奈、松本碧衣、私は調査を担当した。発光ダイオードの製造プロセスは、インゴット作成、ウエーハ作成、洗浄、結晶成長である。フォトリソグラフィーとは光を使って結晶成長で作った層を加工する。レジストを塗布、露光、現像、エッジング、レジスト除去する。 復習として、コピー機の原理について述べる。コピー機は、原稿の像を感光ドラムに静電気で写し、トナー（粉状のインク）を吸着させて紙に転写し、熱で定着させる仕組みで動く。身近な機械だが、電気や光、熱の原理が複雑に関わっていて驚いた。ボタン一つで素早く印刷できるのは、多くの技術が支えているからだと改めて実感した。
A.1/講義の再話：当日の授業では印刷について学んだ。印刷工業は、文字や画像などの情報を紙やプラスチック、金属、布などの素材に再現する産業だ。昔は木版や活版などが使われていたけど、今ではオフセット印刷、グラビア印刷、スクリーン印刷、デジタル印刷などさまざまな技術が使われている。特にオフセット印刷は大量生産に向いていて、新聞や雑誌、チラシなどでよく使われる。一方で、近年はデジタル印刷技術の進歩によって、小ロット対応や短納期化が可能になり、多様化する需要に応えている。 2/発表の要旨：「フォトリソグラフィーの製造プロセスを説明しましょう」 プリント基板は、銅張積層板に回路パターンを形成するために、フォトリソグラフィー（光リソグラフィー）を用いる。まず、銅張基板を洗浄・脱脂し、フォトレジストを塗布（スピンコートまたはドライフィルム貼り付け）して表面を被覆する。次に、フォトマスクを通して紫外線（UV光）を露光し、回路パターンをフォトレジスト上に描写する。ポジ型またはネガ型レジストによって、露光された部分または未露光部分が現像液で除去され、回路パターン形状のレジストマスクが得られる。 その後、エッチング工程により、レジストマスクで保護された部分だけ銅が残り、不要な銅は溶液で除去されてパターンが形成される。最後にレジスト剥離（ストリップ）と洗浄を行い、回路を露出させて完成となる。 この光パターニング技術は、多層PCBや高密度実装に不可欠であり、配線精度や信頼性を高めるため、露光精度、アライメント能力、歩留まりなどが非常に重要になる。クリーンな環境下で繰り返し工程を行うことで、細線・微細パターンによる高性能な回路を大量生産できる。 プリント基板は、スマートフォンやPC、自動車の制御装置など現代の電子機器の基盤部品であり、このフォトリソグラフィーによる精密パターン技術が、私たちの生活を支えるキー技術となっている。 3/復習の内容：印刷技術は、感光材料とカメラを活用することで大きく発展した。その代表的なものが「写真製版」である。写真製版は、写真のように画像や文字をフィルムに焼き付け、それを印刷版に転写することで高精度な印刷を可能にする技術である。従来の活版印刷では、活字や版を組み合わせて印刷していたため、複雑な画像や細かい模様を再現するのが難しかった。しかし、写真製版の登場によって、写真やグラフィックデザインを精密に印刷できるようになった。まず、被写体となる原稿をカメラで撮影し、その画像を感光性のあるフィルムに焼き付ける。次に、そのフィルムを感光材を塗布した金属版（亜鉛やアルミニウムなど）に密着させ、紫外線を照射して画像を版に転写する。この工程によって、露光された部分だけが硬化し、未露光部分が現像によって除去される。最終的に、この版を印刷機に取り付けることで大量印刷が可能になる。写真製版は、特にカラー印刷の分野で重要な役割を果たし、雑誌、広告、パッケージなど幅広い用途で用いられてきた。
A.車の塗装には電着塗装があります。電着法は塗料を電極に電気を流すことで生じるph変化で濃縮、付着させる方法です。均一に塗装することができます。 凸版印刷と凹版印刷、平板印刷、スクリーン印刷があります。PS版は凸版や凹版よりもはやく、複雑な本の印刷ができます。印刷機には鉛が使われています。なぜなら融点が低いからです。印刷秘術は産業革命によって大きく進歩しました。オフセットは非常に量産に優れた手法です。スクレーは塗装に使われます。フォトリソグラフィーは半導体の製造工程に含まれます。半導体の製造工程は下地処理、レジスト塗布、露光、現像、エッチング、レジスト剥離、洗浄乾燥です。フォトリソグラフィーははディスプレイにも使われます。高純度の半導体はシーメンス法で製造することができます。これは金属シリコンを塩化水素ガスと反応させて三塩化シランを得たあと、熱分解することで高純度のシリコンを得る方法です。 半導体の微細加工には、フォトリソグラフィとエッチング技術が該当します。前者はフォトレジストを塗布し、紫外線で回路パターンを転写し、現存処理を行うことで回路の形を形成します。後者はウェーハの不要部分を除去する方法です。化学的方法や物理的方法があります。
A. 印刷技術には、主に凸版印刷と凹版印刷、平板印刷、スクリーン印刷の4つの印刷技術がある。凸版印刷は、活版印刷ともいわれ、ロールトゥーロールを用いている。凹版印刷では、別名グラビア印刷ともいわれ、ロールトゥーロールを用いている。平板印刷は別名オフセット印刷ともいわれロールトゥーロールを用いている。平板印刷はゴムを用いるため特に印刷が早いという特徴を持っている。スクリーン印刷は別名孔版印刷といわれ、ロールトゥーロールを用いていないという特徴を持っている。 光や電子線でパターニングして作った工業製品として、グループワークでは、プリント基板を選んだ。プリント基板は紫外線照射によって、ネガフィルムに紫外線を当て、架橋不溶化し、その後、現像、エッチング、レジスト除去を経て製造しており、プリント基板は凹版印刷によって印刷している。 また、個人ワークを通して、プリント基板について学習した。プリント基板は銅板に感光材を塗布し、全面に貼り付けられている銅箔の不要な部分を取り除いて回路パターンを形成する。回路パターン部分をマスクで覆い、それ以外の不要な部分をエッチングによって溶かすことでプリント基板が製造される。この製造工程には、エッチングなどに用いられる化学薬品や金属材料が使用されるため、適切に処理しないと環境に悪影響を及ぼす可能性がある。また、製造するにあたって高度な専門知識を要する。複雑な回路や高密度な実装を行う際に、レイアウトの最適化や放熱設計など多くの技術的な課題がある。これらの課題を解決するためには、放熱をシミュレーションを活用して熱の分布をあらかじめ予測しておくこと、トレーサビリティの導入や難燃材料の利用を抑えた商品を使用することが必要である。
A.①講義の再話 前半では、先週の授業の復習を長めに行った。自動車の塗装について学び、最新工業化学43ページ、現代の電気化学157ページを見て学びを深めた。そして、この回のメインテーマとして印刷法について考えた。印刷法には凸版印刷法、凹版印刷法、平板印刷法、孔版印刷法という4つの代表的な方法がある。これらの印刷法が生まれる以前では、活版印刷として人の手で複製が行なわれていたが、これらの印刷法の出現により、情報の伝わる速度が急激に早まるだけでなく、情報を得る人も非常に多くなった。 ②発表の要旨 フォトリソグラフィーの製造プロセスを調べた。私たちのグループではバイポーラICを選び、現代の電気化学p.182の図7.8を参照した。バイポーラICとは、フォトグラフィーをもちいて作られる代表的な半導体製品であり、高速・高電流していることが長所であるという。 ③復習の内容 バイポーラICの特性について調べを深めたところ、フォトリソグラフィー工程が多く、コストが高いことや環境負荷があることがデメリットであるとわかった。これらを解決するために、電子線直接描写によるマスクレスパターニング技術で改善をはかることが必要であるとわかった。
A.電着塗装とは自動車の防食法として重要なもとである。イオン化された塗料の電気泳動原理によるもので、アニオン系とカチオン系があるとわかった。これは分散が重要である。塗装の目的は、表面を美しくする(装飾化)、強くするため(耐食・対摩擦性)、特殊な機能を持たせるため(機能化)であり、鉄は必ず錆びるため塗装が必要である。紙の作り方としては、植物を細かくし、繊維を取り出し、水酸化ナトリウムなどで洗い繊維を漉くことでつくる。 凹版印刷、凸版印刷、平版印刷、オフセト印刷、スクリーン印刷がある。 学科の印刷機とはまず、刷版をしてそれを使って印刷する。半導体には工程数がおおい。小さくても300工程ある。とても細かい作業で日本人は得意だった。 私たちは印刷方法のなかで凸版印刷について調べた。まず、亜鉛基盤をネガ型レジストで 被膜した後、ネガフィルムをのせ、光を照射して感光する。その後、酸によって処理し、現像した後、レジスト除去で凸版ができる。半導体チップ問題点としては、リソグラフィーの 限界やEUV装置の高コスト・大型化、生産歩留まりの低下があげられる。解決方法として 大きなチップや小さなチップを組み合わせるチップレット設計を用いる。 印刷は木版から始まり、15世紀にグーテンベルクが活版印刷を発明。情報伝達が飛躍的に進み、現代ではデジタル印刷や3D印刷へと進化したと分かりました。
A.①電着塗装、印刷技術、印刷機、ロールtoロールプロセスなどについて学びました。電着塗装は自動車の防食法のことです。イオン化された塗料を電気泳動原理によって塗装します。方式はアニオン系（ポリブタジエン樹脂）とカチオン系（エポキシ樹脂）の2種類があります。印刷技術には、凸版印刷、凹版印刷、平板印刷（オフセット）、孔版印刷の4種類があります。凸版印刷では、凸の版の上部（凸部）にインクが塗られ、凹版印刷では、凹の版のへこみの部分（凹部）にインクが塗られます。平板印刷（オフセット）の発達により、文字だけでなく絵も印刷できるようになりました。印刷機は、刷版（版を紙上に作る、穴が開いている部分にインクが入るようにする）をしてから、インクを流し込み、版を取り除くことで印刷を行っていることが分かりました。インクは昔は鉛を溶かしたものであり、鉛のインクで印刷された文字を活字と呼んでいました。印刷技術は、昔は活版印刷が主流でした。「活字（鉛などの金属製の文字）を一文字ずつ並べて版を作る、インクを塗って、手動か自動の機械で1枚ずつ圧力で転写して印刷」の手順で、手間をかけて印刷していました。19世紀からは、平板印刷のロールtoロールプロセス化が発達し、効率的になりました。 ②グループ名は右前です。グループメンバーは鈴木晴琉、黒沢行博、内藤樹、後藤将太、大坂琉音、島貫及愛です。フォトリソグラフィとその応用について調べました。フォトリソグラフィとは、主に半導体製造や微細加工で使われる、光（紫外線）を用いて回路パターンを基板上に転写する微細加工技術のことでした。フォトレジスト塗布工程について調べました。「前処理、スピンコール、プリベーク」の手順で行われていることが分かりました。 ③復習では、コピー機の原理について調べました。コピー機は、主に静電気と光学を利用した電子写真技術に基いています。動作プロセスとしては、「①帯電（感光ドラムと呼ばれる円筒に均一な静電気を与える）、②露光（原稿に光を当てて反射光をレンズでドラムに投影→光が当たった部分の静電気は失われ、結果として現行の黒い部分だけが帯電したまま残る）、③現象（トナーという微粉末インクをドラムに振りかける→帯電したトナーが電荷が残っている画像部分にだけ吸着する）、④転写（トナー画像を紙に静電気で転写する→紙には逆の電荷が与えられているため、トナーが紙に引き寄せられる）、⑤定着（熱と圧力を使って、トナーを紙に溶かして固定する：溶融定着）、⑥クリーニング（残ったトナーや電荷を除去し、次のコピーに備える）」の6ステップで成り立っていることが分かりました。
A.①電気塗装はイオン化された塗料の電気泳動原理によって行われる。現在ではスプレーなどによる吹きつけによって塗装されている。印刷方法は凸版印刷、凹版印刷、平板印刷、孔版印刷の4種ある。印刷を行うためにはまず版を作る刷版という工程がある。版は1960年代からPS版と呼ばれるもので行われている。産業革命によってロールtoロールで印刷が行われる世になった。平板印刷であるオフセットで印刷すると、一度ゴムに印刷するため速い。 ② フォトレジスト塗布工程について調べた。前工程、スピンコート、プリベークに分かれている。課題としては、フォトレジストの微細化には高エネルギーが必要であることであった。 ③コーティングや塗装技術はスプレーガンやウレタン硬化剤の調合、乾燥設備の整備により金属やプラスチックなど多様な素材に対応し、漆塗装の量産化が進んだ。柄をつけるパターニング技術も型紙設計やフォトリソグラフィの進化により微細な模様の量産が可能となった。写真画像を網点として金属板に転写する技術により、写真やグラフィックを含む印刷物の大量生産が可能となり、網点凸版や色分解技術によってカラー印刷が実現され、雑誌や広告などで豊かな表現が広がった。これらはオフセット印刷など近代印刷方式へ発展した。電子写真では感光体に静電気を帯電させ、光照射で電荷分布を変化させて静電潜像を形成し、トナーを付着・転写・定着させる。高純度半導体は金属シリコンからトリクロロシランを合成し、蒸留・水素還元で多結晶シリコンを得るシーメンス法で製造される。これを単結晶化し、スライス・研磨・洗浄してウェーハに加工する。フォトレジストによる回路形成、エッチング、成膜、イオン注入、熱処理、CMPなどの工程を繰り返し、ナノスケールのトランジスタや配線が形成され高性能な半導体チップが完成する。
A. 第11回の講義では、塗装や印刷の技術について学んだ。自動車の電着塗装は、イオン化された塗料の電気泳動原理に基づいたものである。塗装にはプラスチックなどの樹脂が使われ、自動車の骨格である鉄がさびるのを防いでいる。また、印刷には凸版印刷、凹版印刷、平板印刷、孔版印刷の4種類があり、これらの印刷原理や応用商品について学んだ。さらに、半導体の塗装を行うための製造プロセスとして、フォトリソグラフィー（光を用いて微細なパターンを基板上に転写する）という技術をここで初めて知った。 グループディスカッションでは、「演題：フォトリソグラフィーの製造プロセスを説明しよう（グループ名：左、共著者名：大濱風花、近ありす、宮入丈、石毛翼、役割：発言者）」について話し合った。フォトリソグラフィーが応用されている工業製品として、ｎMOS-ICを選んだ。これは、n型半導体を利用して動作するMOS型トランジスタの一種である。製造工程として、まずシリコン基板に紫外線を照射してSiO2を形成する。さらにCVD法によりSi3N4膜を堆積させ、基盤表面をわずかに酸化させる。続いて、フォトリソグラフィーによってSi3N4膜を選択エッチングし、ホウ素イオンを注入する。ここからさらに工程が続いていく。このように、フォトリソグラフィーは現代の工業において必要不可欠な技術であると再認識することができた。 発展として、電子写真（コピー）における光導電体の役割について調べた。光導電体は、光に反応して導電性が変化することでトナー像を形成する土台となる。コピーの詳しい原理について、まず光導電体表面に均一に負電荷を帯電させる。続いて、原稿画像の情報に応じたレーザー光を当てると、光が照射された部分の光導電体が放電する。ここにトナー（色粉）を吹き付けると、帯電が残った部分にのみトナーが静電付着する。ここで出来たトナー像を用紙へ転写し、クリーニングすることでコピーされるといった仕組みであると分かった。講義を通して普段よく使用する機械の原理を知ることができ、他の機械の動作メカニズムにも興味を持った。
A.①今回の授業では電着塗装について学んだ。最新工業化学p43 に書いてあることからこれは防食法として重要されている。方式にはアニオン系とカチオン系がある。現代の電気化学p143からも見つけることができる。この技術は自動車や 鉄や非鉄金属に応用されており。鉄は樹脂でコーティングされており、そのためにプラスチック使うということが分かる。また樹脂について着目すると樹脂は水に溶けず、溶解しないから分散することがわかる。また物に付与される権利についても調査した。いくつかある中で、身近に知られているものとして著作権、意匠権などがある。また、紙は植物を叩いて細かくしてすく過程で製造されている。いくつか製造プロセスがあり、枚葉プロセスでは生産効率が悪く、ロールプロセスでは連続生産が可能である。また印刷についても学び、凸版印刷、凹版印刷、平版印刷、孔版印刷の4種類がある。これらはそれぞれ特徴があり、発表によって理解を深めた。また半導体における日本の産業について調査すると最新工業化学p163や工場の仕組みp40から工程が多く細かい作業であり、資源に乏しい日本にとって重要であったが今は空洞化し、細かい作業を他の国に任せている状況になっている。 ②様々な印刷について調査した結果、平版印刷孔版印刷、凸版印刷、凹版印刷は有版印刷という分類になり、それ以外として無版印刷というのがある。また、半導体について、韓国などの企業で有名になっているということが分かった。 ③今回の講義の復習としては、印刷技術について学び、印刷には様々な種類があり、そのそれぞれで特徴があるということが分かった。また、紙の製造法についても学び、2通りの製造法があることが分かった。
A.①第11回は印刷技術についての授業だった。印刷には主に凸版印刷、凹版印刷、平版印刷、スクリーン印刷(孔版印刷)の4種類がある。凸版印刷は凸部分にインクを塗る印刷法である。凹版印刷は凹部分にインクを入れ、そこに紙を置いてインクを塗る印刷法である。平版印刷はオフセット印刷ともいい版上のインクが一度ブランケット上に移されて版からオフされて再び紙上にセットされる印刷法である。スクリーン印刷は昔のガリ版印刷であり、メッシュ状のスクリーンを使用し、インクを版の孔を通して印刷する印刷法である。活版印刷が開発され、孔版印刷以外はロールプロセスに切り替わった。特にオフセット印刷はいったんゴムに移すため速いスピードで印刷することが可能になった。写真製版ではオフセット印刷が使われ、大量製造を可能にしていた。また、コピーとプリントの違いはコピーは1枚のみの生成だがプリントは大量生産が可能である。また、半導体は工程数が多いため1工程ごとの不備をいかに出さないかが重要であり、これは日本が得意とする技術である。 ②授業最後の演習ではフォトリソグラフィとその応用について調べた。班は大濱風花、立花小春、近ありす、石毛翼、宮入丈の五人であり、班名は左、役割は書記であった。私たちはｎＭＯＳ-ＩＣについて調べた。これは半導体集積回路の一種でｎチャネルＭＯＳＦＥＴ(金属酸化膜半導体電界効果トランジスタ)と呼ばれる素子を主要な構成要素としてる。 ③この授業の復習としてコーティングとパターニングについて調べた。コーティングとパターニングは半導体製造や表面処理、ディスプレイ製造など様々な分野で重要な工程である。コーティングは材料の表面に薄膜を形成するプロセスであり、表面保護、機能付与、装飾などを目的として行われる。主にスピンコーティング、スプレーコーティング、ディップコーティング、などがある。素材にはレジスト、金属、絶縁体、有機膜などが用いられる。パターニングはコーティングされた膜に、特定のパターンを形成するプロセスである。主な方法にフォトリソグラフィがある。
A. 自動車の塗装など、塗装の目的には装飾化、耐食、耐摩耗性化、機能化などの目的がある。電着塗装は自動車に用いると双方であり、イオン化された塗料の電気泳動原理によって塗装をしており、自動車の防食法として重要視されている。アニオン系十勝恩恵が存在し、自動車には特に耐食性に優れたカチオン系が用いられており、エポキシ樹脂が使用されている。また印刷の分野では、凸版印刷、凹版印刷、平版印刷、オフセット印刷、スクリーン印刷とあり、印刷技術の発展によって素早く、連続して印刷できるようになったことから、本がより普及していった。 「フォトリソグラフィーの製造プロセスを説明しましょう」「グループ名：フォトリソ班」「共著者名：平方誠二郎、佐々木悠杜、HUYNHVINH KHANG、山口竜輝」「役割：書記」。半導体は主に下地処理、レジスト塗布、露光、現象、エッチング、レジスト剥離、洗浄・乾燥という工程からできる。現在では微細化が進んでおり、10nmほどになっているが、さらなる微細化が課題となっている。 印刷技術の発展によって本が普及してなお技術が発展していき、現代では印刷のデジタル化が起こっており、画像をすぐに印刷できるようになっている。DTPというものの登場により、パソコンで資料や画像を作り、すぐに印刷できるようになった。これが印刷機であり、静電気を活用する印刷技術である。より簡単に、より楽に印刷を行えるようになったことは人々の生活をより楽にするものであり、工業であると感じさせられる。
A.授業では日常でよく目にする印刷物がどのように作られているかを調べました。日常でよく目にする印刷物は、凸版印刷法、凹版印刷法、平版印刷法の3大印刷法で印刷されることが分かりました。またこれに加えスクリーン印刷、孔版印刷があり、染料と顔料の違いについても触れました。また、活版印刷には鉛が使われ、コミックができたということは、オフセット印刷の賜物であることが分かりました。 グループワークではフォトリソグラフィの製造プロセスについての説明と凸版印刷について調べました。これは亜鉛基盤をネガ型レジストで被膜しネガフィルムをかぶせ、光を照射して観光する方法であり、酸によりエッチング処理することでレジストを除去し凸盤ができますまた半導体チップについての調べ、課題としてリソグラフィーに限界があること、生産保留止まりの低下があることが挙げられ、チップレット設計と呼ばれる大きなチップを使わず小さなチップを組み合わせることによって解決していることがわかりました。 復習としてオフセット印刷とはどのようなものなのか詳しく調べました。紙のマンガ本は、オフセット印刷やグラビア印刷などの高度な技術で大量かつ高速に生産されており、これらの印刷機には、高精度な制御装置や感光材料、インクの微細な管理が求められ、すべてに半導体技術が関与しています。さらに、デジタル編集や自動製版にも画像処理用のLSI（大規模集積回路）やセンサー技術が不可欠であることがわかりました。
A. 電着塗装は、自動車の防食法の技術として用いられる。イオン化された塗料の電気泳動の原理に基づいたものであり、カチオン系とアニオン系がある。また、印刷法として凸版印刷法、凹版印刷法、孔版印刷、平板印刷が挙げられる。コピー機の原理として、光を当てると帯電が消える性質を利用している。それから、スプレーは空気が分散媒で、エーロゾルである。 ワークショップの演題はフォトリソグラフィーの製造プロセスを説明しようであった。グループ名はプリント配線基板で共著者名は、笹原里音、森崎ひまり、金子乃々楓、向田有稀で、自分の役割として調査者であった。私たちの班はブリント配線基板について取り上げて、基本構造は基材とガラス繊維＋樹脂でできた絶縁体である。機能としては電気的接続を担いっている。また、高密度なものが要求されるようになっている問題点も分かった。 復習としてコピーの原理を調べ、電子写真方式では感光体が光を電位パターンに変換し、帯電・露光・現像・転写・定着の工程で画像を形成する。感光体はアルミ基材に感光層を塗布して製造し、乾燥・冷却・検査を経て出荷されるため、この原理の中心的役割を担っていると考えられる。また、高純度半導体の製造方法と微細加工についても調べ、シーメンス法による高純度Siの使用が重要だと考えられ、半導体にはエッチングなどの微細加工を施し、電子デバイスとして働く。
A.
A.①印刷について。印刷には、凸版印刷、平板印刷、凹版印刷、孔版印刷、ガリ版印刷がある。活版印刷とは一文字ずつ凹凸させて印刷している。活版印刷は産業革命でじょうききかんが普及することで動力が回転運動によりロールトゥロールで製造する。タイムズロマンの字体は新聞社が発祥である。 ②発表では、発光ダイオードの製造プロセスについて調査した。LED作製の基盤でインゴット作製をし、インゴットを薄くスライスしてウェーハ作製をする。その後、洗浄して、結晶が成長する。最後に光を使って結晶成長で作った層を加工する。レジストを塗布し露光、現像、エッジング、レジスト除去をすることで製造できる。 ③復習では、液晶ディスプレイの仕組みについて調査した。液晶ディスプレイは、液晶分子の光に対する性質を利用して画像を表示するディスプレイである。2枚のガラス基板で液晶を挟み込み、それぞれの基板に透明電極と配向膜、偏光板を配置する。電圧をかけることで液晶分子の配列を変化させ、光の透過量を制御することで、色や明るさを表現することができる。?
A.この講義ではまず電着塗装について学んだ。電着塗装とは塗料を溶かした水槽に被塗物を浸し、電気の力を利用して均一な塗膜を形成する塗装方法である。複雑な形状の物にもムラなく塗装でき錆びにくい強固な塗膜が得られることが特徴であるが、最近はスプレー塗装のほうが一般的になってきている。またそこから印刷の話になり、凸版印刷、凹版印刷、平板印刷、孔版印刷の4種類があることが紹介されそれぞれ凸版印刷は画線部を凸状にしインキを付けて転写するもので消しゴム版画や活版印刷がこれにあたり、凹版印刷は画線部を凹状に彫り、そこにインキを詰めて転写すもので写真集や紙幣などの印刷に用いられ、平板印刷は画線部と非画線部を平坦な版面に共存させ、化学的な性質を利用して印刷する方法でオフセット印刷が代表例とされる。最後に孔版印刷は、版に設けた小さな孔からインキを通過させて印刷する方法でシルクスクリーン印刷や謄写版がこれにあたる。 発表としては、バイポーラICを選択し調査を行った。この製品はフォトリソグラフィーを用いて作られる代表的な半導体製品であり、高速・高電流対応が可能な点が長所であるが一方でフォトリソグラフィーの工程の多さなどからコストが高くまた環境への負荷も大きいといった短所もあり、現在パターニング技術などを用いて改善を試みているということが分かり、まとめて発表とした。 復習としては電着塗装の際にアニオン系とカチオン系の違いが気になったためその違いを調査した。アニオン系電着塗装は塗料の粒子がマイナスに帯電している。そのため、被塗物をプラスの電極につないで塗装する。優れた耐食性は期待できないため主に防錆を目的としない一般工業製品や装飾用の下塗りとして用いられるのに対し、カチオン系電着塗装は塗料の粒子がプラスに帯電しており被塗物をマイナスの電極につないで塗装する。塗料の粒子がマイナスの電極に引き寄せられるため、被塗物全体に均一な塗膜が形成され非常に優れた防錆効果を発揮し、自動車のボディや部品など、高い防錆性能が求められる製品の下塗りとして広く利用されているといった違いがある。
A. 車の塗装方法として電着塗装がある。電着塗装とはイオン化された電気泳動原理によるものアニオン系とカチオン系がある。昔はポリブタジエン樹脂を主としてアニオン系が主流であるが、1980年以降はエポキシ樹脂を主とするカチオン系が主流である。利点としては耐食性に優れた塗膜が形成される。塗料の電気電導性が高くないため車体内部への付き廻り性がいいことである。そもそもなぜ塗料は必要なのかというと、鉄は錆やすい素材であるため、塗装が必須である。 私たちは印刷方法のなかで凸版印刷について調べた。まず、亜鉛基盤をネガ型レジストで被膜した後、ネガフィルムをのせ、光を照射して感光する。その後、酸によって処理し、現像した後、レジスト除去で凸版ができる。半導体チップ問題点としては、リソグラフィーの限界やEUV装置の高コスト・大型化、生産歩留まりの低下があげられる。解決方法として大きなチップや小さなチップを組み合わせるチップレット設計を用いる。 写真製版において授業で出てきていないインクジェット印刷について調べた。インクジェット印刷は版を使わず、微細なインク粒子を直接紙面に吹き付けて画像や文字を形成する方式である。製版工程が不要なため、短納期・低コストでの少部数印刷に適している。色の再現性が高く、ポスターや写真印刷にも向くが、大量印刷には不向きでインクの管理が必要となる。近年では家庭用から業務用まで幅広く普及している。
A.①今回の講義では、「もしマンガ本がなくなったら？」という問いかけから、私たちの文化を支える印刷技術と、現代社会の基盤である半導体の深いつながりを考察しました。マンガ本の製作には、オフセット印刷などの多様な印刷法が用いられますが、これらの印刷機械の精密な動作と耐久性は、表面処理技術に支えられています。例えば、均一な塗膜を形成する電着塗装や、金属部品の劣化を防ぐ防食法は、機械の長寿命化に不可欠です。さらに、デジタル化が進む現代において、印刷機械の制御システムから電子書籍の配信まで、あらゆる情報技術を支える半導体の役割が極めて重要であることが示されました。 ②今回の講義では、半導体の中でも特にバイポーラICが、印刷技術や電子機器において果たす役割が重要視されました。バイポーラICは、バイポーラトランジスタを基盤とする集積回路であり、その高速なスイッチング特性や電流増幅能力から、プリンターの制御回路やモーター駆動、電源管理など、精密な動作が求められる多くの場面で利用されています。これは、印刷法の高度化や、デジタル化された情報が紙媒体へと出力される過程において、半導体がいかに不可欠な存在であるかを示しています。 ③今回の講義で復習すべきは、まずマンガ本という身近な存在を通じて、印刷法の多様性と、それがどのように発展してきたかを理解することです。次に、印刷機械の性能と寿命を支える電着塗装や防食法といった表面処理技術の重要性を再確認します。そして、現代の情報社会において、半導体が印刷技術のデジタル化を推進し、紙媒体から電子媒体への移行を可能にしているという、その広範な影響を整理することが不可欠です。
A. 第11回のテーマは「マンガ本がなくなったらー印刷技術と半導体―」であった。自動車のボディは鉄であるため、塗装しなければならない。自動車の塗装には、電着塗装という方法が用いられている。電着塗装とは、塗料をイオン化して、電気泳動を使用して塗装する技術である。 印刷技術として、「凸版印刷」、「平板印刷」、「凹版印刷」、「スクリーン印刷」などがある。 また、コピー機についても学んだ。コピー機の原理には電気的な技術が使われており、プラスとマイナスの電荷が関係している。 自動車のボディは鉄であるため、塗装しなければならない。自動車の塗装には、電着塗装という方法が用いられている。電着塗装とは、塗料をイオン化して、電気泳動を使用して塗装する技術である。 印刷技術として、「凸版印刷」、「平板印刷」、「凹版印刷」、「スクリーン印刷」などがある。 また、コピー機についても学んだ。コピー機の原理には電気的な技術が使われており、プラスとマイナスの電荷が関係している。
A.①まず、紙の作り方について学んだ。植物を細かくして繊維にして固めるのではなく、すくって紙を作った。印刷には四つの種類に分けられる。現代の電気化学p168に記載されている凸版印刷、凹版印刷、平版印刷、オフセット印刷、スクリーン印刷の4つである。スクリーン印刷はスクリーンの上に転写して印刷する方法である。一回目はまずハンコを作る技術が必要であった。穴が開いているところが版となり、インクを塗る。この時使われるのが塗料である。 ②フォトリソグラフィの製造プロセスについての説明で凸版印刷について調べた。これは亜鉛基盤をネガ型レジストで被膜しネガフィルムをかぶせ、光を照射して観光する方法であり、酸によりエッチング処理することでレジストを除去し凸盤ができる。また半導体チップについての調べ、課題としてリソグラフィーに限界があること、生産保留止まりの低下があることが挙げられ、チップレット設計と呼ばれる大きなチップを使わず小さなチップを組み合わせることによって解決していることがわかった。 ③スクリーン印刷が使われている製品を調べた。自動車部品のリアガラス防曇ヒーターに使われていることが分かった。スクリーン印刷の役割としては電熱線を印刷するのに使われている。スクリーン印刷は曲面にも対応しているため使われる。この時、銅ペーストなどが使用される。
A.１．塗装の役割は、対象物を装飾したり、耐食性をもたせたりする。電着塗装は自動車の塗装に用いられている塗装法である。現代の電気化学p.158によると、水の電気分解によって電極近傍の界面ｐHを変動させ、塗料粒子を凝縮および付着させることで塗装する。アニオン電着塗装とカチオン電着塗装があり、自動車の塗装にはカチオン電着塗装が利用されている。 ２．演題：フォトリソグラフィーの製造プロセス 共著者：青木優菜、向田有稀、金子乃々楓、笹原里音 自身の役割：調査 プリント基板の製造プロセスを調査した。最新工業化学p.162、p,163によると、まず絶縁板を表面処理して銅メッキを施す。これをネガ型レジストで被膜し、配線図のネガフィルムをのせて光を照射することで、エッチングによって配線ができる。 ３．プリント基板は製造コストが高いという問題点がある。高度な設備や製造プロセスの管理が必要とされるため、コスト削減が課題となっている。そのため、製造プロセスの管理を品質を保ちつつ効率化することでコストを軽減することができると考えられる。
A.自動車の防食法として用いられる電着塗装は、カチオン系とアニオン系があり、エポキシウレタンなどの樹脂塗料が液体中に分散した状態で使われる。最近の塗装では、分散媒として空気を用いた吹き付け塗装が主流で、静電気が利用されている。工業製品には、著作権に加えて意匠権が付与されることが特徴である。印刷技術には、凸版印刷、凹版印刷、平板印刷、孔版印刷などがあり、版を作る刷版と印刷の二つの工程で成り立っている。孔版印刷以外の印刷は、ロール状の紙に連続して印刷するロールtoロール方式が主流になった。特にオフセット印刷は最も速い印刷方法として知られ、凹版印刷の一種であるグラビア印刷は建材などの印刷に用いられる。感光材料を用いた写真製版も広く利用されている。また、コピー機などでは、インクの無駄をなくすためにインクジェット方式が採用されている。和紙は1枚ずつ作る枚葉プロセス、洋紙はロールプロセスで製造されるという違いもある。 フォトリソグラフィは、半導体やディスプレイに利用されている。ただし、微細化が進んだが45nmが限界である。
A.①今回の授業ではまず、教科書を用いて電着塗装について調査をした。現代の電気化学P158より、電着塗装は電着浴内に浸漬した被塗物と対極との間に電圧をかけると、水の電気分解によって電極近傍の界面pHが急変し、そのため塗料粒子が凝縮、付着する特質を利用する塗装技術である。また、続いて、紙の製造や印刷について学んだ。凸版印刷、凹版印刷、平片反印刷などの種類があることを学んだ。 ② フォトリソグラフィの製造プロセスについての説明で凸版印刷について調べました。これは亜鉛基盤をネガ型レジストで被膜しネガフィルムをかぶせ、光を照射して観光する方法であり、酸によりエッチング処理することでレジストを除去し凸盤ができますまた半導体チップについての調べ、課題としてリソグラフィーに限界があること、生産保留止まりの低下があることが挙げられ、チップレット設計と呼ばれる大きなチップを使わず小さなチップを組み合わせることによって解決していることがわかりました。 ③今回の授業では、電着塗装について学んだ。これは自動車の暴食法にも使われている。電着塗装はイオン化された塗料の電気泳動原理によるものであり、アニオン系とカチオン系がある。また印刷について学んだ。凸版印刷、凹版印刷、平版印刷、オフセット印刷、スクリーン印刷がある。スクリーン印刷は、スクリーンの上に転写して印刷する方法である。また凸版は削らなければならないため難易度が高い。
A. 自動車の耐食、装飾法として、電着塗装技術が挙げられる。自動車に使われる鉄は、さびるために、電着塗装は重要である。電着塗装は、イオン化された塗料の電気泳動原理によるものである。電着浴内に浸漬した被塗物と対極との間に電圧をかけると、水の電気分解によって、電極近傍の界面ｐHが急変し、そこに塗料粒子が凝縮・付着する性質を利用する技術である。方式には、アニオン系とカチオン系がある。1980年以降は、エポキシ樹脂を主としたカチオン電着塗装が主流となる。これは耐食性に優れてたと膜が形成される点、塗料の電気伝導性が高くないことから車体内部への付き廻りが良い点が利点である。エピキシウレタンやアクリルウレタンなどのポリアミン樹脂を低級有機酸で部分的に中和した塗料が利用されている。 現在の自動車の塗装はスプレー塗装であり、分散質が樹脂であり、分散媒が空気である。 印刷法として、凸版印刷法、凹版印刷法、平版印刷法、孔版印刷法の４つが挙げられる。 PS版とは、アルミニウムの支持体に感光層を設けたプレートのことである。 平版印刷法はオフセット印刷が主流であり、版上のインキが一度ブランケット上に移され版から「オフ」され、再び紙上に「セット」される。 活版印刷は、活字を組み込んで並べた組版を容易し、そこに塗料を塗り紙へ転写し印刷することであり、凸版印刷の一種である。 写真製版は、感光材料によって、絵を感光できるようになった。おかげで、漫画が広まるようになった。
A. ① 塗装を行う理由としては、物体に新たな性質を与えること、物体を外傷から守ること、物体に装飾を施すことが挙げられる。そして、紙に塗装を施すことを印刷といい、印刷の方法には凹版印刷、凸版印刷、平板印刷、孔版印刷の4種類が挙げられる。凹版、凸版印刷は、インクを付加する位置のみが異なり、判子文字の印刷は簡単にできるが、図やイラストの印刷が困難であることが知られている。 ② グループワークでは、フォトリソグラフィの原理について調査を行った。フォトリソグラフィ工程では、基板材料にSiO2の薄膜と、おおよそSi3Nのフォトレジストを付加したのち、任意のフォトマスクをかぶせて光を照射することで、フォトレジストが反応し、フォトマスクの形状に加工することができる。また、欠点として出力が定常状態でも、論理回路を通じて直流が流れてしまうことが挙げられることが分かった。 ③ 復習として、半導体の製造方法の調査を行った。半導体の製造は、基板上に IC回路を作る前工程と、基板を製品に組み込む後工程に分かれていること、前工程においては、原料のインゴットを加工し円盤状のウエハーにしたのち、フォトリソグラフィによってウエハー表面を加工し、一度平坦化する工程を繰り返すことでIC回路を作製し、後工程では、 ウエハーを一つ一つのチップに切断し、製品に組み込まれる。現在のIT産業を支える半導体生産に印刷の技術が多く使われていることが驚きだった。
A.前回の自動車の話題から発展して塗装についてを取り上げる。塗装として電着塗装という物がある。これはイオン化された塗料の電気泳動を原理としたもので、ボディーがカソードより水の電気分解が起きて水酸化イオンと水素ガスが発生すると界面pHが変わり、塗料粒子が凝集あるいは付着させて塗装するという仕組みである。塗装は装飾以外だと耐食という役割を持つ。腐食として挙げられるのは非鉄金属やセラミックといった不動体や樹脂などがあげられる。 演習として印刷用凸版、プリント基板、バイポーラIC、MOS-ICの製造プロセスから1つ選び印刷プロセスや半導体プロセスなどを調べた。発光ダイオードについて取り上げたところ、強い光を出す、適切なバンドギャップエネルギーを出す、寿命を出来る限り伸ばす、放熱や静電気対策の出来るパッケージ構造にするの4つの課題があった。解決策を考えたところコンデンサーで適切な電圧に調整すれば動作温度を低くすることが上げられた。 ほかの演習ではコーティングがどのように量産化されたかを調べた。サイコは古代エジプトやメソポタミア文明の粘度に釉薬を塗装したもので、量産されたのは15世紀から16世紀のヨーロッパで透明な釉薬や表面加工が使われた陶磁器の製造が産業化して広まったのが始まりとされている。
A.①講義では塗装技術や印刷技術を学んだ。電着塗装は水溶性塗料のタンクに被塗物を浸し直流電流で塗膜を形成する方法で自動車を錆から保護する。分散媒に空気を用いたものをエアロゾルという。紙はかつて手漉きされていたが蒸気機関によって連続印刷が可能になった。オフセット印刷が最速で、油と水の反発を利用するPS版を用いるのが主流となっている。 ②グループワークではフォトリソグラフィーの製造プロセスについて調査した。私たちの班ではフォトレジスト塗布工程について調査を行った。工程は主に3工程からなり、①前処理、②スピンコート、③プリベークである。この工程での課題はフォトレジストの微細化をするためには高エネルギー光源が必要になるということであるとわかった。 ③復習では、電着塗装に代わる塗装技術がないか調査した。その結果、粉黛塗装が具体例として挙げられた。粉黛塗装は溶剤を使わずに粉末塗料を静電気で付着させ加熱硬化させる塗装法で、VOC排出がなく環境にやさしいという特徴がある。塗装が厚く、耐久性や耐食性に優れているが、細かい隙間や複雑な形状だと塗りにくいという欠点もある。
A. 塗装、印刷技術について学んだ。自動車の防食法として、電着塗装技術がある。これは、イオン化された塗料の電気泳動原理によるものである。利点は耐食性に優れた塗膜が形成されることなどがある。1980年以降ではエポキシ樹脂を主とするカチオン電着塗装が主流になっている。このように鉄は酸化してさびてしまうため、樹脂で塗装する事が必須である。印刷技術に関しては、三大印刷法として凸版印刷法、凹版印刷法、平板印刷法がある。印刷技術は宗教革命を起こした。生産方式は進化しロールtoロールで印刷するようになり、孔版以外はすべてロールtoロールに切り替わった。これによって効率化が進んだ。 グループで議論した演題は、フォトリソグラフィーの製造プロセスを説明しましょうで、グループ名は左でメンバーは近ありす、大濱風花、立花小春、藤森隼也、宮石丈、石毛翼であった。自分の役割は、発言であった。私たちのグループはnMOS-ICついて調べた。ホウ素を拡散したp型Siウエハ表面をわずかに酸化し、SiO2とした上にシリコン窒素酸化物をCDV法により堆積する。フォトリソグラフィーによってSi3N4膜を選択エッチングしホウ素のイオン注入を行う。その後レジスト除去、熱酸化させる。欠点として出力が定常状態のとき対論理回路を通して直流が流れることがある。 nMOS-ICについて調べた。これは、半導体集積回路においてN型チャネルを利用して動作するMOS型トランジスタの一種である。高い集積度と高速動作を可能にする。メモリやマイクロプロセッサなど多岐にわたる用途に用いられてきた。現在広く使われているCMOS技術の原点にもあたり、現代のエレクトロニクスを支える重要な構成要素となる。シリコンウェハ上にフォトリソグラフィ技術を用いて回路パターンを形成し、拡散やイオン注入によってソース・ドレイン領域を生成するのがnMOSの基本的な製造工程である。欠点としては、出力や定常状態の時でも論理回路を通して直流が流れることである。従来はnMOSのみの集積回路も数多く製造されてきたが、電力効率の面で課題があったため、補完型のPMOSを同時に利用するCMOS技術へと進化してきた。
A.①テーマは印刷技術についてである。紙は昔は漉くことで作っていたが、今はロールプロセスによって作られている。紙を使う印刷の仕方には凸版印刷、凹版印刷、平板印刷、孔版印刷があり、孔版印刷以外はロールトゥロールである。また、コピー機による印刷では感光材料である光導電体が用いられている。 ②フォトリソグラフィーの製造プロセスを説明する発表では、nMOS-ICを選んだ。グループ名は左で、グループのメンバーは私を含めて大濱風花、宮入丈、立花小春、近ありすであり、私の役割は調査であった。nMOS-ICは不純物としてホウ素を入れたp型Siウェハ表面をわずかに酸化して酸化ケイ素にして、その上にシリコン窒化物をCVD法によって堆積させる。そして、フォトリソグラフィーによってシリコン窒化物膜を選択エッチングして、ホウ素のイオンを注入する。その後、アイソプレーナー法やCVD法などのプロセスを経ることで製造される。 ③11-02【平常演習】「パターンの量産技術としての印刷と写真技術」で取り組んだ内容を次に示す。写真製版を使った印刷技術には、凸版印刷、オフセット印刷、グラビア印刷、孔版印刷がある。それぞれの印刷技術は用途に分けて、使い分けられている。例えば、グラビア印刷は豊かな諧調表現ができるので、商品パッケージや写真集などに用いられる。
A.?電着塗装のアニオン系・カチオン系防食技術、印刷版（凸版・凹版・平版・孔版）の違い、半導体工場の多工程化問題を学び、?電着塗装フロー図と印刷版工程表、アウトソーシング動向を発表し、?各方式の反応機構と工程ステップを復習しました。
A.① 自動車の製造において、塗装は装飾だけでなく、耐食や耐摩耗性の向上という重要な役割を果たしている。とくに電着塗装は、鉄素材の腐食を防ぐために用いられており、イオン化した塗料を電気泳動の原理で車体に付着させる技術である。1980年代以降は、エポキシ樹脂を用いたカチオン電着塗装が主流となり、車体内部まで均一に塗料が届く利点を持つ。塗装と並んで重要なのが印刷技術であり、凸版、凹版、平版、孔版など、さまざまな方式が産業や出版で活用されてきた。中でもPS版を用いたオフセット印刷は、高速かつ大量印刷に適し、書籍や新聞の普及を支えてきた。こうした印刷技術の進歩は、工業の発展と情報の広がりに大きな貢献を果たしている。 ② 自動車塗装における電着技術の構造と化学的背景を中心に調査した。電着塗装では、塗装対象と対極との間に電圧をかけることで水の電気分解が起こり、界面pHの変化によって塗料粒子が凝集・付着する。このプロセスにより、車体の隅々まで塗装が可能となり、耐久性と見た目の両立が実現されている。 また、発光ダイオード（LED）の構造についても調べ、適切なバンドギャップエネルギー、放熱・静電気対策、寿命延長といった技術課題への対応として、電圧調整にコンデンサーを活用するなどの解決策を提案した。さらに、古代の陶器釉薬から近代のスプレー塗装、現代の電着塗装までの塗装の量産化の歴史も追った。 ③ フォトリソグラフィ技術について取り上げた。この技術は、半導体の微細な回路を形成するために、レジスト塗布、露光、現像、エッチングなどの工程を経てパターンを作るものであり、現在では10nmレベルの微細化が進んでいる。フォトリソはもともと可視光線を使っていたが、現在はEUVなどの短波長光源により、解像度の飛躍的向上が実現している。 加えて、印刷技術のデジタル化も進んでおり、DTPの普及によって、パソコンから直接印刷できるようになった。静電気を活用する印刷方式が登場したことで、日常的に誰もが高品質な印刷を簡便に行えるようになっており、現代の工業製品の一部としての印刷技術の重要性が再認識されている。
A.?電着塗装は自動車の防食に重要な技術で、イオン化した塗料を電気泳動によって付着させる方法です。1980年以降はエポキシ樹脂を用いたカチオン電着塗装が主流となり、耐食性に優れ、複雑な車体内部にも均一に塗膜を形成できます。塗膜形成時には電極近くのpH変化により塗料粒子が凝集・付着し、塗装が未処理の箇所に順次移動する特徴があります。印刷では、凸版・凹版・平版・孔版の方式があり、オフセット印刷が主流。活版印刷では、低融点で柔らかく精密な成形が可能な鉛が使用されました。写真製版技術は1970年代以降、感光材料の進展とともに発展しました。半導体製造もこの時期に重要となり、技術の海外委託が進んだことで日本国内の産業が空洞化する一因となりました。 ?「フォトリソグラフィーについて」 シス創 山中麻央(執筆)、荒井巴瑠、渡邉陽菜、中澤祐人、宮内大樹 プリント基板に着目して調べた。プリント基板の製造プロセスは約19工程にもおよぶ。プリント基板は、医療機器や産業ロボット、自動車、航空機などに使用されており、電子コンポーネントの一つである。 ?最新工業化学p164図6.5より、プリント基板を選んだ。プリント基板の主な構造として、導電層、絶縁層、ビアから成る。製造するには細かく区分すると約20工程ある。プリント基板の役割として、電子部品をしっかりと固定する役割があり、基板上には抵抗やコンデンサ、トランジスタ、ICなどの部品が配置されている。これらの部品が適切な位置に配置されることで外部からの力が加わっても部品を動かさないようにする。プリント基板は電子機器の内部に使用されることが多く、医療機器、産業ロボット、自動車、航空機、家電、スマートフォンなど様々な分野で用いられており、私たちの生活を支えている。
A. 流体の粘性や液体の流動パターン・コロイドの状態などについて学びました。また印刷の歴史や種類、今の私たちが普段使用しているコピー機や印刷機はどのような原理でできているのかなどについて学びました。私たちの生活に欠かせない照明がLED照明に使用される半導体と印刷技術に使用される場合もあるということを知りました。 グループワークではフォトリソグラフィーの製造プロセスについて調べて説明しました。私たちのグループで調べたプリント基板の製造プロセスを以下に示します。 ①CAM ②フィルム ③積層 ④穴あけ ⑤無電解銅メッキ ⑥ラミネート ⑦露光 ⑧現像 ⑨電解銅メッキ ⑩ドライフィルム剥離 ⑪エッチング ⑫レジスト塗布 ⑬シルク印刷 ⑭HAL ⑮BBT ⑯ルーター加工 ⑰端子部金メッキ ⑱Vカット ⑲検査 これらの製造プロセスを得るプリント基板は医療機器や産業ロボット、自動車、航空機などに使われています。 また、電子写真(コピー)における光導電体の役割は感光体と呼ばれる特殊な材料でできた円筒に、まず静電気を帯電させ、そこに光を照射して静電気を消すことで、目に見えない静電気の像（静電潜像）を形成します。その後、この静電潜像にトナーと呼ばれる微粉末を付着させ、紙に転写して熱で定着させることで、コピーを作成します。 今回の講義を通して、自分たちの使用しているコピー機や印刷機の原理について知ることができて面白かったです。
A.製品の表面処理や情報の視覚化には、多様な印刷・塗装技術が活用されている。中でも電着塗装は、自動車や家電製品などの金属表面に行われる高品質な塗装法であり、被塗装物を電極として塗料を水中で電気的に吸着させる。均一な塗膜が形成され、耐久性や防錆性に優れるため、大量生産に適している。一方、印刷技術は印刷版の構造によって分類される。凸版印刷は、文字や図像の部分が高くなっている版を使用し、インクを盛って紙に転写する方法である。新聞や一部の書籍印刷でかつて広く用いられた。高低差を利用するため、線がくっきりと出やすいが、繊細な階調表現には向かない。これに対して、凹版印刷では逆に、印刷される部分が凹んでおり、インクが溝に入る仕組みとなっている。彫刻やグラビア印刷がこの方式に該当し、美術印刷や包装フィルムに多用される。高精細な濃淡表現が可能である一方、版の作成が複雑で高コストになる。平板印刷は、版面の凹凸を持たず、親油性と親水性の性質の違いによってインクの付着・非付着を制御する。代表例がオフセット印刷であり、新聞や商業印刷に最も広く使用されている。高精度で連続印刷が可能なため、効率性に優れている。スクリーン印刷は、細かい網目状の版（メッシュ）を使ってインクを押し出す方法で、布やガラス、電子回路基板など、立体物や特殊素材にも対応できる。少量多品種や特殊用途に適しており、柔軟性のある印刷方法である。また、レジストは半導体製造などの微細加工における感光性樹脂であり、光や電子線によって硬化・除去されることで、回路パターンを形成する。印刷とは異なるが、微細な図柄を基板上に構築する技術として共通点がある。このように、印刷・塗装・微細加工は、素材の特性や目的に応じて技術を選択する必要があり、現代の製造業における重要な要素である。
A.
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大学教育の質の保証・向上ならびに 電子化及びオープンアクセスの推進の観点から 学校教育法第百十三条に基づき、 教育研究活動の状況を公表しています。
第百十三条 大学は、教育研究の成果の普及及び活用の促進に資するため、その教育研究活動の状況を公表するものとする。
