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月刊バイオインダストリー 2023年9月号（電子版）
￥4,950
＜著者一覧＞
久保田博南 ケイ・アンド・ケイジャパン㈱
久保田 慎 東京都立産業技術大学院大学
山越憲一 NPO 法人ライフベネフィット総合研究所;金沢大学名誉教授;昭和大学
森下雅代 ㈱HIROTSU バイオサイエンス
広津崇亮 ㈱HIROTSU バイオサイエンス
根日屋英之 アンプレット通信研究所;日本大学
前田郷司 東洋紡㈱
岡部寛史 近畿大学
矢部三雄 （一社）日本木質バイオマスエネルギー協会
澤井 淳 神奈川工科大学
杉山友康 東京工科大学
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【特集】先進ヘルスケア計測機器の開発
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ヘルスケアを支える生体情報モニタリング
Hearth Care Supported by Vital Sign Monitoring
ヘルスケアを目的とした健康機器の基礎技術は，医療のための生体情報モニタが基礎になっている。近年では，これにIT 関連技術が加わり，スマホで自分の健康状態をチェックできるようになってきた。測定項目には大きな変化が見られものの，COVID-19 の蔓延により，パルスオキシメータは一般的な製品となり，第三次AI ブームによりこれらの実装もされてきた。時代の流れや環境変化を踏襲しつつヘルスケア機器も変貌してきている。
【目次】
1 はじめに
2 単能機器によるモニタリングの現況
2.1 スタートは歩数計から
2.2 体重計から体脂肪計へ
2.3 現在の代表格は脈波数モニタリング
2.4 ヘルスチェックのための心電図モニタなど
2.5 パルスオキシメータの役割が増加
2.6 血圧モニタリングへの各社の競争
2.7 日内の眼圧変動測定
2.8 最後の砦か-非侵襲グルコースセンサ開発への展望
3 複合機器を含む市場開拓の動き
4 医療機器から一般ヘルスケア機器への移行動向
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ヘルスケアモニタリング技術：最近の動向と今後の展開に向けて
Healthcare Monitoring Technology：Recent Advancements and Towards Progressive Developments
ヘルスケアに対する最近の国民意識の急速な高まりを背景に，健康モニタリング装置は小型・高利便性に向けて進化を続けている。本稿では，ヘルスケアを目的とした生理機能計測法のあり方を述べ，最近のウエアラブル及び無意識・無負担計測技術を紹介し，それらの技術を融合したカームヘルスケア・モニタリング技術を基盤とした今後の展開ついて私見を述べた。
【目次】
1 はじめに
2 生体情報とヘルスケア
3 ヘルスケアモニタリング技術：その現状と開発コンセプト
3.1 現状と課題
3.2 モニタリング技術の開発コンセプト
4 開発事例
4.1 ウエアラブルモニタリング
4.2 暮らしに溶け込む無意識・無負担モニタリング
5 おわりに：今後の展開に向けて
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尿診断によるヘルスケア
Health Care via Urine Tests
日本では，がん検診受診率の低さから，早期発見・早期治療が課題となっている。N-NOSE（Nematode-Nose，線虫の鼻）は，嗅覚の優れた線虫と尿を用いた安価で高精度，早期発見に長けた世界初一次スクリーニングがん検査である。早期発見が困難なすい臓がんの特定も成功し，犬用のN-NOSE サービスも提供開始した。N-NOSE によるヘルスケアと今後の展開について概説する。
【目次】
1 はじめに：「未病」と早期がん
2 がん検査の現状
3 非侵襲性の診断
4 がんには特有の匂いがある
5 線虫の嗅覚
5.1 線虫の嗅覚受容体と嗅覚神経
6 線虫はがんの匂いに反応する
6.1 線虫の走性行動解析
6.2 線虫はがん細胞培養液上清の匂いに反応する
6.3 がん患者の尿に対する線虫の行動
7 生物検査N?NOSEの開発と有効性
7.1 N-NOSEは早期がんも判別できる
7.2 N-NOSEと腫瘍マーカーとの比較
7.3 Multi-Cancer Early Detection（MCED）としてのN-NOSE
8 N-NOSE一次スクリーニングの実用化
9 N-NOSEのヘルスケアと有効な利用法
10 早期発見が難しいすい臓がん特定N-NOSE
10.1 すい臓がんの匂い候補受容体
10.2 がん種特定N-NOSEの実用化
11 ペット用N-NOSEの開発とサービス
12 N-NOSEの今後の展望
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人体通信技術
Bioactivity and Clinical Application of CH3-B12（mecobalamin）
人体を伝送媒体として通信を行う人体通信のウエアラブル機器への応用に注目が集まっている。また，人体通信の通信機器は，筋電位や心電情報などの生体情報センシング機器の電極や回路と構成が似ていることから，人体通信機器を用いた生体情報の取得が提案され，遠隔医療やヘルスケアヘの応用が期待されている。本稿は月刊機能材料2010 年1 月号に掲載され好評を博した。このため著者根日屋先生への再掲載をお願いし，許諾いただいた。（BIO INDUSTRY 編集部）
【目次】
1 はじめに
2 人体通信の歴史
3 人体通信の分類
3.1 利用シーンによる分類
3.2 通信方式による分類
4 電極構造
5 人体通信の規格
6 人体通信の医療応用
7 おわりに
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ウェアラブルデバイスでメンタルはどこまで読みとれるか？－COCOMI(R)を用いたウェアラブル E－Smart テキスタイルによるバイタルセンシング と ANAIM(R)による自律神経活動の表示－
How Far Can Wearable Devices Read Our Mental and Physical States?－Representation Method of Autonomic Nerve Activity Index Based on Heartbeat Information
Obtained from Wearable Devices－
ウェアラブルデバイスで測定される心拍変動から導かれる自律神経活動指数（SNI：交感神経活動指数とPNI：副交感神経活動指数の対数）をX－Y 平面に図示することで被験者のメンタル状態，肉体状態を読み取れる可能性があることを示す。本手法は，原理的には遠隔かつ実時間の数分遅れで被験者をモニタリングできる。
【目次】
1 はじめに
2 衣服型のウェアラブルデバイスによる心電信号の計測
3 自律神経活動指数の測定例
4 自律神経活動の直交座標系による表現手法 「ANAIM(R)」
5 ANAIM(R)の実測例
5.1 プロフェッショナル・女性レーシングドライバー
5.2 音楽演奏時
5.3 自動車レース
6 まとめ
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BIO ENERGY
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バイオリファイナリー（2）－動植物性油脂の石油製油所における同時精製について－
Biorefinery（2）－on Co-processing of Vegetable and Animal Fats in Petroleum Refineries－
前稿，バイオリファイナリー（1）では，バイオリファイナリーの概観を述べた。そこで，バイオエネルギーの市場化において重要と目されるドロップインバイオ燃料について，IEA Task39が提示した定義を紹介し，ドロップインバイオ燃料のなんたるかを，また酸素含有を抑える必要性について繰り返し述べてきた。というのも，バイオリファイナリーを理解する上で，個々の精製ルートから紐解くのではなく，私たちの実生活に最も近い，ドロップインバイオ燃料という切り口から話を進めるのが，手っ取り早いと思われたからである。そして脱酸素，分解・合成の技術開発の進捗にも触れ，『ブレンドの壁』の突破も遠い将来ではないことを示した。しかし，バイオ燃料が化石燃料を代替し，それが燃料供給の主流となるには，もう一つ，大きな壁が立ちふさがっていることも述べた。それは，大量で均質な原料の確保に関する壁である。しかし，この『規模と均質性の壁』を切り崩すのは，決して容易ではない。本稿では，原料として最も入手，取り扱いが容易で，従ってドロップインバイオ燃料の事業化研究が進んでいる動植物油脂を主に取り上げ，経済効率にも直結する『規模と均質性の壁』の切り崩し策として，既設の製油所を利用した取り組みについて，話を進めていきたい。その過程で，当然のことながら，もし製油所の設備を利用するとしたら，石油との同時精製は可能なのか，また製油所内の何処に投入するのが良いか，そんな疑問が浮かんで来るに違いない。その疑問を解くために，先ず製油所の4つの主要設備に絞って，それらの機能，役割を確認していく。果たして，一般の製油所で動植物性油脂の精製，ドロップインバイオ燃料の製造は可能なのか。各国研究者が進める2－3の研究も紹介しながら，課題を整理して行こうと思う。尚，前稿にて日本のガソリンのエタノール混合上限を5％と記載したが，3 vol％の誤りであった。また，E10対応車であれば，10 vol％の混合ガソリンの販売・給油も許されている点を，この場を借りて追記させて頂く。
【目次】
1 石油精製工程とバイオ燃料
2 バイオ燃料の脱酸素と精製
3 ドロップインバイオ燃料の製油所設備利用
4 結語
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我が国における木質バイオマスエネルギー利用の状況
Situation of Woody Bioenergy Utilization in Japan
2050年のカーボンニュートラル社会実現に向けて，再生可能エネルギーである木質バイオマス利用を推進していくことが重要。これは，地域資源の有効利用にも資するもの。しかし，これまでは，技術的ノウハウの欠如，ボイラー規制などから施設導入は限定的。令和3年度の規制緩和，昨年度のマニュアル本の作成など導入条件が整いつつあることから，今後は積極的な導入支援策を講じていく段階。
【目次】
1 地球温暖化対策と木質バイオマス利用
2 森林の木質資源量と二酸化炭素の吸収
3 木質バイオマス熱利用の推進に向けて
4 ボイラーの規制緩和
5 木質バイオマス熱利用の可能性
6 木質バイオマス利用に対する支援策
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BIO REVIEW
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天然無機材料を利用した食品の保存およびバイオフィルムの制御
Food Preservation and Biofilm Control using Natural Inorganic Materials
貝殻焼成粉末は，細菌，真菌，耐熱性芽胞，ウイルスに対して優れた抗微生物活性を発揮する天然無機材料である。本稿では貝殻焼成粉末処理による食品保存に関する国内外の研究事例から，その有用性を示す。さらに食中毒や感染症の一因であるバイオフィルムへの貝殻焼成粉末処理の殺菌･除菌効果，および新たに開発したホタテ貝殻焼成ナノ粒子を含有した透明な抗菌塗料について概説する。
【目次】
1 はじめに
2 貝殻焼成粉末処理による食品の保存
3 バイオフィルム（BF）に対する貝殻焼成粉末処理の効果
4 貝殻焼成ナノ粉末を含む透明な抗菌塗料1
5 おわりに
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位相差顕微鏡画像を用いてがん幹細胞を高精度に識別する生成系人工知能の開発
Development of an Artificial Intelligence for the Identification of Cancer Stem Cell Using Phase Contrast Microscope Image
がん幹細胞はがんの維持や転移に関わる。そこでがん診断および治療の新しい標的としての期待が高まっており，人工知能（AI）を用いた画像解析技術の発展が目覚ましい。筆者らはAIをがん幹細胞の識別に応用し，熟練者の識別能力に迫るAIの作成を検討してきた。本稿では普通に深層学習したAIと比較して，識別精度が数倍高いAIの開発を紹介する。
【目次】
1 はじめに
2 画像を普通に学習したAI
3 AIが得意な画像とそうでない画像
4 AIが得意な画像を学習したAI
5 おわりに
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フッ素樹脂の最新動向（普及版）
￥2,255
2013年刊「フッ素樹脂の最新動向」の普及版。
耐熱性、耐候性、耐薬品性、難燃性、摺動性、絶縁性、非粘着性など優れた特性を有するフッ素樹脂!合成などの開発動向、多方面で進む用途展開、そしてリサイクル技術や生分解性まで、フッ素樹脂の最新動向を完全網羅!コーティングやライニングで、撥水・撥油、耐食、帯電防止などの表面処理を!
（監修：澤田英夫）
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＜＜著者一覧＞＞
執筆者の所属表記は、2013年当時のものを使用しております。
澤田英夫 弘前大学大学院
成田正 埼玉工業大学
吉田正人 島根大学
飯塚真理 島根大学
齋藤禎也 弘前大学大学院
井戸向さつき 弘前大学大学院
矢嶋尊 大陽日酸(株)
増田祥 旭硝子(株)
大島明博 大阪大学
稲木信介 東京工業大学
淵上寿雄 東京工業大学
白川大祐 旭硝子(株)
石関健二 旭硝子(株)
森田正道 ダイキン工業(株)
井田政宏 ニチアス(株)
中島陽司 旭硝子(株)
堀久男 神奈川大学
藤森厚裕 埼玉大学
清水道晃 日立電線(株)
佐久間充康 (株)クレハ・バッテリー・マテリアルズ・ジャパン
三宅直人 旭化成イーマテリアルズ(株)
白鳥世明 慶應義塾大学
中西智昭 日本フッソ工業(株)
佐藤勝之 ユニマテック(株)
森澤義富 旭硝子(株)
大久保篤 中興化成工業(株)
道本忠憲 日東電工(株)
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＜＜目次＞＞
【開発動向】
第1章 重付加反応による新しいタイプのフッ素ポリマーの合成
1 はじめに
2 ラジカル重付加反応による新しいタイプのフッ素ポリマーの合成
3 アニオン重付加反応による新しいタイプのフッ素ポリマーの合成
4 おわりに
第2章 新規含フッ素テロマーの合成:フルオロアルキル基含有スチレンダイマー類の合成と性質
1 はじめに
2 フルオロアルキル基含有スチレンダイマー類の合成と性質
第3章 含フッ素オリゴマー/無機ナノコンポジット類の開発とその機能発現
1 はじめに
2 フルオロアルキル基含有オリゴマー/シリカナノコンポジット類の調製と機能発現
3 フルオロアルキル基含有オリゴマー/炭酸カルシウムナノコンポジット類の調製と耐熱性
4 おわりに
第4章 高配向カーボンナノチューブを用いた導電性フッ素樹脂の作製技術
1 はじめに
2 樹脂添加材としての高配向CNTの特徴
3 導電性樹脂作製に適した加工法とは
4 導電性フッ素樹脂の作製プロセス(概略)
4.1 第1工程;CNT分散液作製工程
4.2 第2工程;溶媒のエタノール転換工程
4.3 第3工程;フッ素樹脂の添加・混合工程
4.4 第4工程;超臨界炭酸処理工程
4.5 第5工程;乾燥・粉末回収工程
5 CNT分散液作製(第1工程詳細)
6 溶媒のエタノール転換工程(第2,3工程詳細)
7 超臨界炭酸処理(第4,5工程詳細)
8 混合スラリーの乾燥・回収(第6工程詳細)
9 導電性フッ素樹脂の性能評価
10 導電性ICトレイの作製
11 まとめ
第5章 流れ性,塗膜物性を向上した粉体塗料用フッ素樹脂
1 はじめに
2 粉体塗料用樹脂に求められる特性
3 粉体塗料樹脂のレオロジー
4 熱硬化粉体塗料用フッ素樹脂の構造設計
5 初期開発熱硬化粉体塗料用フッ素樹脂と新規開発品について
第6章 量子ビームを用いた各種フッ素樹脂の微細加工
1 はじめに
2 放射光(SR光)によるマイクロスケール微細加工
3 イオンビームによるナノスケール微細加工
4 TRafプロセスによる微細加工
5 まとめと今後の展望
第7章 電解法による共役系高分子のフッ素化
1 はじめに
2 共役系高分子の電解フッ素化
2.1 選択的電解フッ素化
2.2 高分子電解反応
2.3 共役系高分子の電解フッ素化
3 CRS法によるポリアニリンのフッ素化
4 共役系高分子膜の傾斜的表面修飾
4.1 バイポーラ電気化学
4.2 バイポーラ電極上での傾斜的エレクトロクリック反応
5 おわりに
第8章 パーフルオロポリエーテルの合成と応用
1 パーフルオロポリエーテルとは
2 フッ素オイルの種類と特徴
3 パーフルオロポリエーテルの製造法
3.1 光酸化重合
3.2 開環重合
4 パーフルオロポリエーテルの問題点
5 パーフルオロポリエーテルの用途例
6 ハードディスクドライブにおける官能基含有PFPEの使用例
7 おわりに
第9章 フルオロアクリレートホモポリマーの動的撥液性
1 はじめに
2 撥液性の評価方法
3 転落角
4 転落速度(静置法)
5 転落速度(着弾法)
6 おわりに
第10章 架橋フッ素樹脂コーティング技術とその応用
1 はじめに
2 架橋フッ素系樹脂
3 架橋フッ素系樹脂コーティング
4 架橋フッ素樹脂コーティング技術の応用
5 おわりに
第11章 PFAライニング配管の寿命診断
1 はじめに
2 ライニングとは
3 PFAとは
4 PFAライニング配管の特徴・用途
5 PFAライニング配管の劣化・損傷形態
5.1 クラック・クレーズ
5.2 ブリスター
5.3 絶縁破壊・ピンホール
5.4 変形・座屈
5.5 その他
5.5.1 外装管腐食
5.5.2 ライニングフレアー面のキズ・亀裂・変形
5.5.3 異物堆積
5.5.4 磨耗減肉(エロージョン)
6 PFAライニングの調査手順
6.1 外観観察
6.2 気密試験・ピンホール検査
6.3 解体・観察
6.4 物性評価
6.5 総合評価
7 寿命診断への取組み
7.1 目的
7.2 寿命診断手順
7.3 寿命診断基準
8 透過
8.1 透過について
8.2 透過対策
9 まとめ
第12章 フッ素系ポリマーの分離分析技術
1 はじめに
2 フッ素系ポリマーの溶解
3 フッ素系溶媒のポリマー溶解性
4 フッ素系ポリマーの液体クロマトグラフィー
5 フッ素系ポリマーの質量分析
6 おわりに
第13章 機能性有機フッ素化合物の分解反応の開発
1 はじめに
2 鉄粉+熱水を用いたPFAS類の還元分解
3 ヘテロポリ酸を用いたPFCA類の光触媒分解
4 ペルオキソ二硫酸イオンを用いたPFCA類の光酸化分解
5 ペルオキソ二硫酸イオンを用いたPFCA類の温水分解
6 PFOA代替物質:H-PFCA類の分解
7 PFOS代替物質:PFAES類の分解
8 フッ素系イオン交換膜の分解・無機化反応
9 おわりに
【応用展開】
第14章 “結晶性”フッ素系共重合体による耐熱性透明材料の創製
1 はじめに
2 試料と測定方法
3 フッ素系共重合体光伝送材料の構造―機能相関
4 固定熱処理と自由収縮処理の影響
5 おわりに
第15章 ハイブリッド電気自動車に使用されるフッ素系材料
1 はじめに
2 HEVへの応用
2.1 オイルポンプ内配線材
2.2 モーター内部配線材
2.3 電源用ハーネス
3 おわりに
第16章 フッ化ビニリデン系樹脂の応用:リチウムイオン二次電池電極用バインダー
1 はじめに
2 リチウムイオン二次電池と電極用バインダーについて
2.1 リチウムイオン二次電池(LIB)
2.2 電極の構造
2.3 バインダーの役割
2.4 電池用バインダーの種類
3 「クレハKFポリマー」とバインダーグレードの概要
4 PVDFの性質〜バインダーとしての特徴〜
4.1 PVDFの構造
4.2 化学的性質
4.3 電気化学特性と分子軌道計算
5 PVDFバインダーのグレード種類と性能
5.1 標準バインダー
5.2 高接着バインダー?:超高分子量タイプ
5.3 高接着バインダー?:変性タイプ
5.4 柔軟性バインダー
5.4.1 VDF系コポリマー:W#7500
5.4.2 フッ素系ゴム(試作品)
5.4.3 コア・シェル型ポリマー(試作品)
6 バインダーの結着メカニズム
6.1 結着状態の観察
6.2 バインダー分布状態の観察
7 今後
第17章 フッ素系電解質材料の高性能化と高耐久化
1 固体高分子形燃料電池について
2 フッ素系電解質膜について
3 フッ素系電解質膜の課題
4 旭化成イーマテリアルズにおける取り組み
第18章 フッ素修飾ナノ粒子による超撥水・高撥油コーティング
1 はじめに
2 超撥水・撥油表面
3 コーティング溶液の作製方法
4 液体表面張力の調整
5 濡れ性の評価
5.1 水・エタノール混合溶液に対する接触角・転落角測定結果
5.2 油に対する濡れ性の評価
6 まとめ
第19章 フッ素樹脂焼き付けコーティングおよびライニング
1 はじめに
2 非粘着・離型用途のコーティング
2.1 用途
2.2 皮膜構成
2.3 コーティング方法
2.4 プライマー
3 耐食ライニング
3.1 耐食性とは
3.2 浸透現象
3.3 皮膜構成
3.4 用途
4 ロトライニング
5 高純度ライニング
6 帯電防止コーティング・ライニング
6.1 帯電防止の考え方
6.2 非粘着・離型性コーティングでの帯電性の確認
6.3 耐食ライニングでの帯電性の確認
6.4 静電気災害の予防
7 剥離帯電防止コーティング
7.1 剥離帯電防止の考え方
7.2 対策
7.3 効果
8 さいごに
第20章 生分解性フッ素テロマー化合物を用いた表面処理剤
1 フッ素テロマー
1.1 はじめに
1.2 フッ素テロマー合成
1.3 フッ素テロマーの環境への影響
2 生分解性フッ素テロマー化合物
2.1 設計と合成
2.2 従来テロマーとの物性比較
2.3 生分解性評価
3 表面処理剤への応用
3.1 繊維処理向け撥水撥油剤
3.2 防汚処理剤
3.3 固体表面処理向け撥水撥油剤
4 おわりに
第21章 環境発電のためのフッ素系ポリマーを用いた高性能エレクトレット膜
1 環境発電と材料
2 エレクトレットとその材料
3 エレクトレットを用いた振動発電
4 エレクトレット材料としてのCYTOPTM
5 まとめ
第22章 フッ素樹脂含浸ファブリック
1 はじめに
2 フッ素樹脂原料
2.1 PTFEディスパージョン
2.2 その他のディスパージョン
3 繊維織布材料
3.1 ガラス繊維織布
3.2 その他の織布
4 PTFE含浸ファブリックの加工工程
4.1 含浸
4.2 乾燥・焼結
4.3 織布のハンドリング
4.4 含浸工程
5 フッ素樹脂含浸ファブリックの用途
第23章 フッ素樹脂粘着テープ
1 概要
1.1 支持体フィルム
1.1.1 PTFE切削フィルム
1.1.2 PTFE圧延フィルム
1.1.3 PTFEコーティングフィルム
1.2 表面接着処理
1.3 粘着剤
2 フッ素樹脂粘着テープの用途
2.1 耐熱用途例―耐熱性,非粘着性利用
2.2 難接着性被着体への接着例―薄膜・滑り性・難燃性利用
2.3 その他シリコーン粘着剤以外の使用例―柔軟性・寸法安定性,シリコーンフリー利用
3 最近の動向
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月刊機能材料2023年8月号（電子版）
￥4,070
【創刊42周年記念特集】エレクトロニクス分野におけるエポキシ樹脂の活用
★エポキシ樹脂は,汎用性の高さから基板材料・封止材料・接着剤など,様々な電子材料に利用されています。また,5G技術の普及による無線通信の高周波化が進み,伝送損失の抑制といった材料開発への要求も高まっております。本特集では,電子材料として広く採用されているエポキシ樹脂の特長や,研究開発について掲載しております。
＜著者一覧＞
野村和宏 NBリサーチ
木田紀行 三菱ケミカル㈱
中村吉伸 大阪工業大学
平井智康 大阪工業大学
藤井秀司 大阪工業大学
田中祐介 住友ベークライト㈱
川野真太郎 (地独)大阪産業技術研究所
望月政嗣 元・京都工芸繊維大学
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【特集】エレクトロニクス分野におけるエポキシ樹脂の活用
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半導体封止材における高周波対応
Semiconductor Encapsulants Technology for High Frequency Application
基板や封止材には現在エポキシ樹脂が広く適用されており，この樹脂は環境耐性や電気特性において優れた性能を有しているのだが，高周波に対応するための低誘電特性は有していない。そこでエポキシ樹脂を高周波用途に使用するために硬化剤や添加剤，希釈剤などに対して新しい技術が開発されてきている。本稿では，そのいくつかを紹介する事とする。
【目次】
1 はじめに
2 高周波による伝送損失
3 化学構造と誘電特性
4 低誘電エポキシ樹脂のための材料技術
4.1 活性エステル
4.2 ポリフェニレンエーテル（PPE）の硬化剤としての可能性
4.3 低誘電エポキシモノマー
4.4 低誘電酸無水物
5 低誘電半導体封止材の開発
5.1 低誘電 NCF
5.2 低誘電封止材
6 まとめ
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高周波対応に向けたエポキシ樹脂の低誘電化技術
Low Dielectric Technology of Epoxy Resin for High-Frequency Applications
エポキシ樹脂は良好な機械物性とデバイスへの加工性を併せ持つため，プリント基板の素材として使われてきた。近年，通信および計算の高速大容量化により，電子機器の高周波対応（低伝送損失）が強く求められている。最も重視される特性が低誘電性であり，エポキシ樹脂が不得意な領域である。他方，エポキシ樹脂は設計自由度が広い材料でもあるため，筆者らは低誘電エポキシ樹脂の開発に取り組んでいる。本稿では，低誘電エポキシ樹脂の設計手法および開発事例を解説する。
【目次】
1 はじめに
2 低誘電エポキシ樹脂とその硬化物の設計
2.1 低誘電エポキシ樹脂の設計手法
2.2 エポキシ樹脂の低誘電硬化システム
3 低誘電エポキシ樹脂の実際の開発事例
3.1 低分子タイプ
3.1.1 フッ素原子含有エポキシ樹脂 YX7760
3.1.2 フッ素原子非含有エポキシ樹脂 YL9133
3.2 中分子タイプ
3.3 高分子タイプ
4 おわりに
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エポキシ樹脂のフィラーと界面の設計
Optimum Modification of Epoxy Composite Using Silane Coupling Agent
充てんエポキシ樹脂の強度向上や吸水率低減のためのシランカップリング剤変性について検討した。目的に対するシランカップリング剤の最適分子構造，添加方法の影響（前処理とインテグラルブレンド法），界面の接着とマトリックスの改質効果を比較した。インテグラルブレンド法やマトリックス改質の有用性が分かった。
【目次】
1 はじめに
2 充てんエポキシ樹脂の強度
3 熱膨張係数の低減
4 吸水率の低減
5 おわりに
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先端 PKG に対する半導体封止用エポキシ樹脂成形材料の展開
Development of Epoxy Molding Compound for Advanced PKGs
次世代半導体素子のSiCや GaNを用いたパワーデバイスには高耐熱性などの特性が要求される。著者らは，パワーデバイス用エポキシ樹脂モールドコンパウンド（EMC）において，樹脂の分子運動の抑制によりHTRBなどの信頼性を向上させ，EMCとPKG部品のCTE 調整にて温度サイクル試験での剥離を防止させ，さらに，高Tgと高耐熱性を両立できる新型エポキシ樹脂と硬化剤を見出した。
【目次】
1 はじめに
2 先端半導体向け封止材料の開発コンセプト
2.1 半導体封止材料の高耐熱化
2.2 HTRB 耐性向上（High Temperature Reverse Bias：高温逆バイアス）
2.3 CTI（Comparative Tracking Index：耐トラッキング指数）特性向上
2.4 放熱性向上
2.5 半導体封止材料の耐温度サイクル性向上
3 半導体封止材料の高耐熱化技術
3.1 レジンの高耐熱化技術
3.2 新規高 Tg・低吸水レジンを用いた封止材料の開発
4 おわりに
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[Material Report－R＆Dー]
シクロデキストリンと光機能性クマリンのホスト-ゲスト架橋ハイドロゲルの創出
Fabrication of Host-Guest Crosslinked Hydrogels Using Cyclodextrin and Photo-Functional Coumarin
アクチュエーターなどに応用可能な高分子ハイドロゲルは，柔軟性・高弾性に加え，メンテナンスフリーな機能が求められる。本稿では，ハイドロゲル架橋部位に，ホスト-ゲスト包接錯体として，光反応性のゲスト分子をホスト内に包接させた超分子構造を導入し，光・熱に応答した粘弾性の制御や自己修復が可能なハイドロゲルの創出事例について紹介する。
【目次】
1 はじめに
2 ホスト-ゲスト超分子架橋系の導入例と光反応場の構築
3 1：2 包接錯体の化学量論と光機能性ゲスト分子の特性評価
4 1：2 三元系超分子架橋剤の in situ重合で得られるハイドロゲルの刺激
応答粘弾性制御
4.1 ハイドロゲルの作製と光応答性粘弾性制御
4.2 三元系超分子架橋ゲルの動的粘弾性測定による自己修復性評価
4.3 温度に応答した三元系架橋ハイドロゲルの粘弾性制御
5 おわりに
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ポリ乳酸の生分解機構から理解する長期使用耐久性と抗菌・防カビ性の発現
Long-term Durability and Anti-Bacterial/Fungal Activity of Polylactic Acid Understandable from Its Biodegradation Mechanism
微生物産生ポリエステルに代表される酵素分解型生分解性プラスチックは，生分解性と長期使用耐久性や抗菌・防カビ性はトレードオフの関係にあるのに対し，非酵素分解（加水分解）型のポリ乳酸は 2段階 2様式の特異的な生分解機構から，生分解性であるにもかかわらず長期使用耐久性や抗菌・防カビ性を両立させることが可能である。
【目次】
1 はじめに
2 生分解性プラスチックの生分解機構
3 ポリ乳酸の生分解機構
3.1 非酵素分解（加水分解）型…2段階 2様式の特異的な生分解機構
3.2 ポリ乳酸が内包する分解制御機構…生分解性と耐久性の両立
4 生分解性プラスチックの分解速度と製品寿命
4.1 生分解性プラスチックの理想像とは
4.2 ポリ乳酸の分解速度の制御と長期使用耐久性（10年以上）
5 ポリ乳酸が内包する抗菌・防カビ性と発現機序
5.1 プラスチックのカビ抵抗性試験（JIS Z-2911）
5.2 抗菌防臭加工新基準…繊維製品新機能性評価協議会
5.3 ポリ乳酸の抗菌・防カビ性発現機序
6 おわりに
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[Market Data]
石油製品添加剤工業の市場動向
石油製品添加剤の需要は，その用途先となる燃料油や潤滑油などの需要に大きく左右される。2008年秋からの世界同時不況の影響で自動車，機械，電気機器などが大幅減産となり，その影響で石油製品，石油製品添加剤需要も落ち込みが続いた。2010年に回復の兆しが見られたものの，東日本大震災や景気低迷，エネルギー政策の迷走等により，先行きは不透明なものとなり，その後も需要は長く横ばい状態が続いている。
【目次】
1 概要
2 需給動向
2.1 燃料油添加剤
2.2 潤滑油添加剤
3 添加剤メーカーの動向
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[Material Profile]
クロロメチルスチレン
酸化セリウム（IV）
酸化チタン（IV）
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最新フォトレジスト材料開発とプロセス最適化技術《普及版》
￥5,280
2017年刊「最新フォトレジスト材料開発とプロセス最適化技術」の普及版。フォトレジスト材料および露光技術の特長を最大限に発揮させるためのレジストプロセス技術の最適化を徹底解説した1冊。
（監修：河合晃）
<a href="http://www.cmcbooks.co.jp/products/detail.php?product_id=115606"target=”_blank”>この本の紙版「最新フォトレジスト材料開発とプロセス最適化技術(普及版)」の販売ページはこちら（別サイトが開きます）</a>
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＜＜著者一覧＞＞
※執筆者の所属表記は、2017年当時のものを使用しております。
河合 晃 長岡技術科学大学
佐藤和史 東京応化工業㈱
工藤宏人 関西大学
有光晃二 東京理科大学
古谷昌大 東京理科大学
髙原 茂 千葉大学
青合利明 千葉大学
岡村晴之 大阪府立大学
青木健一 東京理科大学
山口 徹 日本電信電話㈱
藤森 亨 富士フイルム㈱
白井正充 大阪府立大学
堀邊英夫 大阪市立大学
柳 基典 野村マイクロ・サイエンス㈱
太田裕充 野村マイクロ・サイエンス㈱
関口 淳 リソテックジャパン㈱
小島恭子 ㈱日立製作所
新井 進 信州大学
清水雅裕 信州大学
渡邊健夫 兵庫県立大学
佐々木 実 豊田工業大学
宮崎順二 エーエスエムエル・ジャパン㈱
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＜＜目次＞＞
【第I編 総論】
第1章 リソグラフィープロセス概論
1 はじめに
2 リソグラフィープロセス
3 3層レジストプロセス
4 DFR積層レジストプロセス
5 マルチパターニング技術
6 表面難溶化層プロセス
7 ナノインプリント技術
8 PEB(Post exposure bake)技術
9 CEL(Contrast enhanced lithography)法
10 反射防止膜(BARC)
11 イメージリバーサル技術
12 液浸露光技術
13 超臨界乾燥プロセス
14 シランカップリング処理
15 位相シフトプロセス
第2章 フォトレジスト材料の技術革新の歴史
1 はじめに
2 技術の変遷
3 ゴム系ネガ型レジスト
4 ノボラック-NQDポジ型レジスト
5 化学増幅レジスト―i線ネガ型レジストからKrFネガ型レジスト―
6 KrF化学増幅ポジ型レジスト
7 ArF化学増幅ポジ型レジスト
8 ArF液浸露光用化学増幅レジスト
9 EUVレジスト
10 その他のリソグラフィ用材料
10.1 EB
10.2 DSA
10.3 ナノインプリント
11 まとめ
【第II編 フォトレジスト材料の開発】
第1章 新規レジスト材料の開発
1 はじめに
2 極端紫外線露光装置を用いた次世代レジスト材料
3 分子レジスト材料
4 分子レジスト材料の例
4.1 カリックスアレーンを基盤とした分子レジスト材料
4.2 フェノール樹脂タイプ
4.3 特殊骨格タイプ
4.4 光酸発生剤(PAG)含有タイプ
4.5 金属含有ナノパーティクルを用いた高感度化レジスト材料の開発
4.6 主鎖分解型ハイパーブランチポリアセタール
5 おわりに
第2章 酸・塩基増殖反応を利用した超高感度フォトレジスト材料
1 はじめに
2 酸増殖レジスト
2.1 酸増殖ポリマーの設計と分解挙動
2.2 感光特性評価
2.3 EUVレジストとしての評価
3 塩基増殖レジスト
3.1 ネガ型レジストへの塩基増殖剤の添加効果
3.2 塩基増殖ポリマーの設計
4 おわりに
第3章 光増感による高感度開始系の開発
1 はじめに
2 増感反応
3 励起一重項電子移動反応
4 光誘起電子移動反応を用いた高感度酸発生系
5 光電子移動反応を用いた高感度光重合系
6 連結型分子による分子内増感
7 光増感高感度開始系の産業分野での応用
第4章 光酸発生剤とその応用
1 はじめに
2 光酸発生剤の開発
3 光酸発生剤の応用研究
4 おわりに
第5章 デンドリマーを利用したラジカル重合型UV硬化材料
1 はじめに
2 デンドリティック高分子を利用したUV硬化材料の研究背景
3 デンドリマー型UV硬化材料の大量合成
3.1 “ダブルクリック”反応によるデンドリマー骨格母体の合成～多段階交互付加(AMA)法
3.2 デンドリマーの末端修飾によるポリエンデンドリマーの合成
4 デンドリマーを用いたUV硬化材料の特性評価
4.1 エン・チオール光重合
4.2 ポリアリルデンドリマー系UV硬化材料の特性評価
4.3 ポリノルボルネンデンドリマー系UV硬化材料の特性評価
4.4 多成分混合系UV硬化材料
5 おわりに
第6章 自己組織化(DSA)技術の最前線
1 はじめに
2 ブロック共重合体の誘導自己組織化技術
2.1 ブロック共重合体リソグラフィ
2.2 グラフォエピタキシ技術
2.3 化学的エピタキシ技術
3 DSA材料
3.1 高χブロック共重合体材料
3.2 中性化層材料
4 終わりに
第7章 EUVレジスト技術の現状と今後の展望
1 はじめに
2 フォトレジスト材料の変遷
3 EUVレジスト材料
3.1 化学増幅型ポジレジスト
3.2 化学増幅型ネガレジスト(EUV-NTI(ネガティブトーンイメージング))
3.3 新規EUVレジスト(非化学増幅型メタルレジスト)
4 おわりに
【第III編 フォトレジスト特性の最適化と周辺技術】
第1章 最適化のための技術概論
1 はじめに
2 感度曲線とコントラスト
3 スピンコート特性
4 表面エネルギーによる付着剥離性の解析
4.1 分散・極性成分
4.2 接触角法による分散・極性成分の測定方法
4.3 拡張係数Sによるレジスト液の広がり評価
4.4 拡張係数Sによる液中での付着評価
第2章 UVレジストの硬化特性と離型力
1 はじめに
2 UVナノインプリントプロセス
3 UV硬化特性および硬化樹脂の特性評価方法
4 硬化樹脂の構造と機械的特性
5 離型力に及ぼす硬化樹脂の貯蔵弾性率の影響
6 おわりに
第3章 多層レジストプロセス
1 多層レジストプロセスの動向
1.1 はじめに
1.2 多層レジストプロセスの必要性
1.3 3層レジストプロセス
1.4 Si含有2層レジストプロセス
1.5 DFR積層レジストプロセス
2 ハーフトーンマスク用の多層レジスト技術(LCD)
2.1 はじめに
2.2 実験
2.2.1 下層レジストと上層レジストの決定
2.2.2 下層レジストの感度に対するプリベーク温度依存性
2.2.3 上層レジストの感度のプリベーク温度依存性
2.2.4 プリベーク温度決定後のレジスト2層塗布
2.2.5 中間層の検討
2.3 結果と考察
2.3.1 各レジストの感度曲線
2.3.2 下層レジスト,上層レジストの感度曲線
2.3.3 プリベーク温度決定後の2層レジスト
2.3.4 中間層の検討
2.3.5 3層レジストの評価
2.4 おわりに
第4章 フォトレジストの除去特性(ドライ除去)
1 還元分解を用いたレジスト除去
1.1 はじめに
1.2 原子状水素発生装置
1.3 レジストの熱収縮,レジスト除去速度の水素ガス圧依存性,基板への影響についての実験条件
1.4 追加ベーク温度,時間に対するレジストの熱収縮率評価結果
1.5 水素ガス圧力を変化させたときのレジスト除去速度
1.6 到達基板温度とレジスト除去速度との関係
1.7 原子状水素照射によるPoly-Si,SiO2,SiN膜のパターン形状への影響
1.8 おわりに
2 酸化分解を用いたレジスト除去
2.1 はじめに
2.2 実験
2.2.1 湿潤オゾンによるイオン注入レジスト除去
2.2.2 イオン注入レジストの硬さ評価
2.3 結果と考察
2.3.1 湿潤オゾンによるイオン注入レジスト除去
2.3.2 イオン注入レジストの硬さ
2.3.3 イオン注入レジストの硬化のメカニズム
2.4 結論
第5章 フォトレジストの除去特性(湿式除去)
1 はじめに
2 現状の技術
3 湿式によるレジスト除去方法の分類
3.1 溶解・膨潤による方法
3.2 酸化・分解による方法
4 湿式によるレジスト除去特性事例
4.1 概要
4.2 物性と特徴
4.3 機構
4.4 レジスト除去のシミュレーション
4.5 レジスト除去速度比較
4.6 金属配線のダメージ比較
4.7 膜表面残留物比較
5 おわりに
第6章 フォトレジストプロセスに起因した欠陥
1 はじめに
2 レジスト膜の表面硬化層
3 濡れ欠陥(ピンホール)
4 ポッピング
5 環境応力亀裂(クレイズ)
6 乾燥むら
【第IV編 材料解析・評価】
第1章 レジストシミュレーション
1 はじめに
2 VLESの概要
3 VLES法のための評価ツール
4 露光ツール(UVESおよびArFESシステム)
5 現像解析ツール(RDA)
5.1 測定原理
5.2 現像速度を利用した感光性樹脂の現像特性の評価
6 リソグラフィーシミュレーションを利用したプロセスの最適化-1
6.1 シングルシミュレーション
6.1.1 CD Swing Curve
6.1.2 Focus-Exposure Matrix
7 リソグラフィーシミュレーションを利用したプロセスの最適化-2
7.1 ウェハ積層膜の最適化
7.2 光学結像系の影響の評価
7.3 OPCの最適化
7.4 プロセス誤差の影響予測とLERの検討
8 まとめ
第2章 EUVレジストの評価技術
1 EUVリソグラフィとEUVレジスト材料
1.1 EUVリソグラフィの背景
1.2 EUVレジスト材料と技術課題
2 EUVレジストの評価技術
2.1 量産向けEUV露光装置
2.2 EUVレジストの評価項目
2.3 EUV光透過率評価
2.4 EUVレジストからのアウトガス評価
2.5 EUVレジストの感度・解像度に係わる評価
2.6 新プロセスを採用したEUVレジストの評価
第3章 フォトポリマーの特性評価
1 はじめに
2 ベース樹脂の設計―部分修飾によるレジスト特性の制御と最適化―
2.1 ベース樹脂の設計指針
2.2 tBOC-PVPのtBOC化率とレジストの溶解速度および感度との相関
2.3 tBOC-PVPのtBOC化率とレジスト解像度との相関
3 溶解抑制剤の設計(その1)―未露光部の溶解抑制によるレジスト高解像度化―
3.1 溶解抑制剤の設計指針
3.2 プロセス条件の最適化
3.3 フェノール系溶解抑制剤の融点と未露光部の溶解速度との関係
3.4 溶解抑制剤の化学構造と未露光部の溶解速度との関係
3.5 カルボン酸系溶解抑制剤の分子量とレジストの溶解速度との関係
4 溶解抑制剤の設計(その2)―露光部の溶解促進によるレジスト高解像度化―
4.1 溶解促進剤の設計指針
4.2 溶解促進剤のpKaと膜の溶解速度との関係
4.3 溶解抑制剤の化学構造とレジスト特性との関係
5 酸発生剤の設計―レジスト高感度化―
5.1 酸発生剤の設計指針
5.2 レジスト感度の酸発生剤濃度依存性
5.3 酸発生剤の種類とレジスト感度との相関
6 高感度・高解像度レジストの開発
7 おわりに
第4章 ナノスケール寸法計測(プローブ顕微鏡)
1 はじめに
2 AFMを用いた寸法測定の誤差要因
3 高分子集合体の凝集性と寸法制御
4 LER(line edge roughness)
第5章 付着凝集性解析(DPAT法)による特性評価
1 はじめに
2 DPAT法
3 レジストパターン付着性の熱処理温度依存性
4 レジストパターン付着性のサイズ依存性
5 パターン形状と剥離性
6 溶液中のパターン付着性
7 レジストパターンのヤング率測定
【第V編 応用展開】
第1章 フォトレジストを用いた電気めっき法による微細金属構造の創製
1 諸言
2 各種微細金属構造の創製
2.1 積層めっきと選択的溶解による微細金属構造の創製
2.2 電気めっき法による鉛フリーはんだバンプの形成
2.3 電気めっき法による金属/カーボンナノチューブ複合体パターンの形成
2.4 内部空間を有する金属立体構造の創製
3 おわりに
第2章 ナノメートル級の半導体用微細加工技術と今後の展開
1 半導体微細加工技術について
2 極端紫外線リソグラフィ技術
3 EUVリソグラフィの現状と今後の展開
3.1 EUV光源開発
3.2 EUV用露光装置
3.3 EUVレジスト
4 まとめと今後の展望
第3章 3次元フォトリソグラフィ
1 背景
2 スプレー成膜
3 スプレー成膜に関係する気流特性
4 露光技術
5 応用デバイス
6 まとめ
【第VI編 レジスト処理装置】
第1章 塗布・現像装置の技術革新
1 はじめに
2 スピン塗布プロセスの実際
2.1 スピンプログラム
2.2.1 塗布プロセスの影響
{1}高速回転時間の影響
{2}塗布時の湿度の影響
3 HMDS処理
3.1 HMDSの原理
3.1.1 HMDS処理効果の確認
4 プリベーク
5 現像技術の概要
5.1 ディップ現像
5.2 スプレー現像
5.3 パドル現像
5.4 ソフトインパクトパドル現像
第2章 密着強化処理(シランカップリング処理)の最適化技術
1 はじめに
2 HMDSによる表面疎水化処理
3 HMDS処理プロセスの最適化
4 HMDS処理装置
5 HMDS処理によるレジスト密着性と付着性制御
6 おわりに
第3章 露光装置の進展の歴史と技術革新
1 露光装置の歴史
2 ステッパー
3 超解像技術による微細化
4 スキャナー方式の登場と液浸露光による超高NA化
5 最新の液浸露光装置
6 EUVリソグラフィーの開発と最新状況