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光デバイスにおける接着剤と接着技術    
Adhesive and Bonding Technology in Optical Devices
[コードNo.2010T760]

※ 本書籍はご試読頂けません ※

■監修/ 三田地成幸村田則夫
■体裁/ B5判 301ページ
■発行/ 2010年10月 (株)シーエムシー出版
■定価/ 70,200円(税込価格)
■ISBNコード/ 978-4-7813-0270-6

 
★見えないところで大きな力を発揮する接着剤。複雑、繊細な光デバイスの発展を支える接着の基礎から
  応用、評価まで、技術者必携の一書
★光通信、LED、太陽光発電、有機ELなど、QOL向上を目指したデバイスの接着も紹介


刊行にあたって

 人々の生活の質の向上において、発光ダイオードや半導体レーザ、フォトダイオード、光ファイバ、光導波路などの光デバイスが暮らしの中で果たす役割には極めて幅広いものがある。
 光デバイスが本来の機能を発揮するためには光デバイス間の低損失で低反射な接続が必須である。これには光軸をサブミクロンオーダーの精度で調整した上で光デバイス間の屈折率整合もとり、それら光デバイスがサービスに供される期間(例えば十数年から数十年間)、その調整状態を保持し続けるための技術が「光デバイスにおける接着剤と接着技術」の真髄である。
(「巻頭言」より抜粋)
2010年盛夏  東京工科大学 三田地成幸

キーワード

光ファイバ/光硬化/コーティング/封止/光導波路/評価/寿命予測

執筆者一覧(執筆順)

三田地成幸東京工科大学 コンピュータサイエンス学部 教授
村田則夫(元)NTTアドバンステクノロジ(株) (現)技術コンサルタント
柳原榮一神奈川県技術アドバイザー
木村和資横浜ゴム(株) 研究本部 接着技術研究室 研究室長
富山和照武蔵エンジニアリング(株) 総合企画室 室長
角岡正弘大阪府立大学 名誉教授
天野主税NTTエレクトロニクス(株) フォトニクス事業本部 光波回路事業部 製造部 第三生産技術部門 部門長
外川雅之(株)精工技研 開発グループ レーザ機器チーム チームリーダー
大磯義孝NTTフォトニクス研究所 光デバイス研究部
丸野透NTTアドバンステクノロジ(株) 先端プロダクツ事業本部 本部長
吉村徹三東京工科大学 コンピュータサイエンス学部 教授
長瀬亮千葉工業大学 工学部 機械サイエンス学科 教授
村越裕NTTアドバンステクノロジ(株) 営業本部 第四営業部門 担当課長
小林勝NTTアドバンステクノロジ(株) 先端プロダクツ事業本部 光プロダクツビジネスユニット 営業技術グループリーダ
都丸暁NTTアドバンステクノロジ(株) 先端プロダクツ事業本部 光プロダクツビジネスユニット 主幹担当部長
岡松隆裕横浜ゴム(株) 研究本部 原料設計研究室 研究室長
植月洋平ナガセケムテックス(株) 研究開発本部 研究開発第二部
大森裕大阪大学 先端科学イノベーションセンター 教授
杉本榮一(株)デンギケン 本社 代表取締役
向井孝彰大阪市立大学 大学院工学研究科 教授
池田順一共栄社化学(株) 奈良研究所 新規事業推進室部付部長
戒能俊邦東北大学 名誉教授
今村三郎NTTアドバンステクノロジ(株) 先端プロダクツ事業本部 光プロダクツビジネスユニット 主幹担当部長
塩田剛史三井化学(株) 加工品開発部 主席研究員
斎藤誠一(株)ADEKA 先端材料開発研究所 新機能材料研究室 室長
三上修東海大学 工学部 光・画像工学科 教授
吉田淳一千歳科学技術大学 総合光科学部 グローバルシステムデザイン学科 教授
福田光男豊橋技術科学大学 電気・電子情報工学系 教授
竹下達也 NTT厚木研究開発センター フォトニクス研究所 フォトニクスデバイス研究部 主任研究員

構成および内容

序章光デバイスにおける接着技術の重要性(総括)(三田地成幸)
1光技術の歴史と普及
1.1光通信
1.2暮らしの中での光技術と接着技術
1.3レーザ治療
1.4バイオフォトニクス
1.5宇宙光通信と深宇宙探査

【第I編 光デバイスの組立に使用される各種接着剤と接着基礎技術】

第1章光デバイス組立用接着剤
1概要(村田則夫)
2紫外線(UV)硬化接着剤(村田則夫)
2.1UV接着剤の特徴
2.2UV接着剤の構成
2.3UV接着剤としての特性
2.4光デバイスへの応用
3エポキシ樹脂接着剤(柳原榮一)
3.1接着剤の特徴
3.2接着剤の構成
3.3接着剤としての特性
3.4光デバイスへの適用
4アクリル接着剤(村田則夫)
4.1接着剤の特徴
4.2嫌気性アクリル
4.3SGA(第二世代のアクリル系接着剤)
4.4シアノアクリレート
5シリコーン接着剤(柳原榮一)
5.1接着剤の特徴
5.2接着剤の構成
5.3接着特性
5.4光デバイスへの適用
6新規高耐湿性接着剤の開発(木村和資)
6.1はじめに
6.2接着剤に求められる性能
6.3新規接着剤(FRA-14)の開発
6.4新規接着剤(FRA-41)の開発
6.5おわりに
第2章各種光デバイスの製造プロセスにおける接着基礎技術
1接着剤塗布技術(富山和照)
1.1はじめに
1.2接着剤種別と各ディスペンサおよび周辺機器の対応例
1.3おわりに
2表面処理技術(柳原榮一)
2.1表面処理の必要性
2.2表面処理の手法とその効果
2.3光デバイスへの適用
3UV接着硬化技術(角岡正弘)
3.1はじめに
3.2UV硬化技術とUV接着硬化技術
3.3おわりに
4接着信頼性設計技術(村田則夫)
4.1高信頼性接着設計の基本条件
4.2光学デバイスの接着における接着信頼性設計
4.3耐湿(水)信頼性設計

【第II編 光デバイスの組立における接着・コーティング技術】

第1章各種デバイスの製造プロセス技術
1光能動部品の製造プロセス(天野主税)
1.1光半導体デバイスの基本的なプロセスの流れ
1.2光半導体デバイスのエピタキシャル成長
1.3光半導体デバイスの具体的なプロセス手順
1.4おわりに
2光受動部品の製造プロセス(外川雅之)
2.1はじめに
2.2接着プロセスの工程ごとの注意点と接着プロセスの実際
2.3おわりに
3光デバイスにおけるウェハボンディング技術(大礒義孝)
3.1はじめに
3.2直接接合(direct bonding)
3.3接着剤による接合
4光デバイス用光学接着剤における屈折率整合技術(丸野透)
4.1はじめに
4.2屈折率整合の要望
4.3屈折率制御の手法
4.4フッ素化エポキシ、アクリルの合成と硬化物の特性
4.5光路用光学接着剤の開発
4.6おわりに
5光デバイスにおけるセルフアライン内部接続方法(インターコネクション)(吉村徹三)
5.1はじめに
5.2自己組織化光波網(SOLNET)の概念
5.3セルフアライン光結合
5.4SOLNETによるセルフアライン光結合のデモンストレーション
5.5まとめ
第2章光通信用接着技術
1光ファイバ接続の永久接続(スプライス)(村田則夫)
1.1はじめに
1.2融着接続における接着技術
1.3突き合わせ接着接続における接着技術
1.4おわりに
2ファイバ接続:コネクタ(単心系)(長瀬亮)
2.1単心系光コネクタの接続原理
2.2安定なPC接続を実現する接着技術
2.3現場組立用接着技術
2.4おわりに
3光ファイバのコネクタ接続:多心系(村越裕、村田則夫)
3.1はじめに
3.2MT形コネクタ
3.3従来の組立方法
3.4開発された高速組立方法
3.5おわりに
4ファイバ接続:ファイバPC接続技術(小林勝)
4.1はじめに
4.2基本構造
4.3関係式
4.4設計
4.5光コネクタ
4.6光ファイバ先端加工技術
4.7光学特性
4.8まとめ
5光通信用デバイス用接着剤(都丸暁)
5.1光通信用デバイスにおける接着剤の使用箇所
5.2光通信用デバイスに用いられる接着剤の特徴
5.3光通信用デバイスの信頼性
5.4まとめ
6光部品(防湿)封止技術(村越裕、村田則夫)
6.1はじめに
6.2光部品用シール材の要求条件
6.3開発されたエポキシ系光部品用シール材の特性
6.4光部品の防湿シールの実例
6.5おわりに
第3章光ファイバ用ハードコート剤(岡松隆裕)
1はじめに
2ハードコート剤の材料設計
3UV硬化型アクリル樹脂の硬度発現
4表面低摩擦化
5ポリシラザンハイブリッド
6おわりに
第4章LED封止材技術(植月洋平)
1はじめに
2透明エポキシ樹脂と安定化剤
3シルセスキオキサン骨格を有する透明封止材の開発
3.1シロキサン結合を有する材料
3.2シルセスキオキサンの構造
3.3LED素子封止用シルセスキオキサン樹脂の特性
4おわりに
第5章有機ELディスプレイと接着技術(大森裕)
1はじめに
2有機ELディスプレイの概要
3有機ELの封止技術
4まとめと今後の課題
第6章太陽光発電(PV)システム用部材の接着剤―評価技術と評価の実例―(杉本榮一)
1概要
2太陽光発電の原理
3太陽光発電システムと構成材料
4結晶シリコン系PVモジュールの構造
5BS用接着剤の特性と評価技術
5.1基本的特性評価
5.2評価方法
5.3代表的接着剤の試験結果
6まとめ(課題と展望)
第7章光ピックアップ用絶縁型高熱伝導剤(木村和資)
1はじめに
2熱伝導剤に求められる性能
3新規接着剤の開発
4高熱伝導剤の性状
5おわりに
第8章反射防止コート技術(向井孝彰)
1はじめに
2平面波入射光に対する反射防止膜
3導波入射光に対する反射防止膜
第9章光メモリ(テラビットホログラムメモリ)(池田順一)
1はじめに
2テラを超える挑戦
3まとめ
第10章光導波路
1光導波路(戒能俊邦)
1.1はじめに
1.2ポリマー光導波路の位置づけ
1.3ポリマー光導波路作製技術
1.4ポリマー光導波路の簡易性能評価法
1.5ポリマー光導波路の展開
1.6おわりに
2エポキシ導波路(今村三郎)
2.1はじめに
2.2エポキシ導波路の特長
2.3エポキシ導波路の応用
2.4まとめ
3ポリイミド光導波路(塩田剛史)
3.1ポリイミドとは
3.2ポリイミド光導波路の作製方法
3.3今後の開発の方向性
4シリコーン光導波路(斎藤誠一)
4.1はじめに
4.2光導波路材料の基本特性と耐熱性
4.3PMTコネクタ付光導波路
4.4光プリント基板
4.5おわりに
5マスク転写法による自己形成光導波路(三上修)
5.1はじめに
5.2マスク転写法
5.345度マイクロミラーをもつ光ピン
5.4アウトプットロッド付光デバイス
5.590度光路変換デバイス
5.6おわりに

【第III編 評価技術(寿命、信頼性)】

第1章光能動部品の劣化と寿命予測
1光能動部品の信頼性標準(吉田淳一)
1.1はじめに
1.2光能動部品の信頼性を担当する国際標準化組織
1.3光ファイバ伝送用光能動部品の信頼性に関する国際標準
1.4光ファイバ伝送用以外の光能動部品の信頼性に関する国際標準
1.5国際標準とJISなどの国内標準との連携
1.6まとめ
2光能動部品の寿命予測(福田光男)
2.1順方向デバイスと寿命推定
2.2逆方向デバイスと寿命推定
3光能動部品の寿命を支配する要因(竹下達也)
3.1劣化モード
3.2端面劣化
3.3遅い劣化
4光能動部品の信頼性と接着剤の関係(福田光男)
4.1光能動部品と樹脂
4.2樹脂を用いた光能動部品のパッケージングと信頼性
4.3まとめ
第2章光受動部品・接続部品の劣化と寿命予測(三田地成幸)
1光受動部品の信頼性標準
1.1光受動部品の信頼性標準
1.2光受動部品の信頼性標準の基本的考え方
1.3信頼性、性能、品質の定義
2信頼性パラメータを得る方法
2.1算出の仮定
2.2算出に必要な情報
2.3磨耗故障試験のガイダンス
2.4計算例
2.5ランダム故障の計算
3光受動部品の故障モードと故障メカニズム
3.1故障メカニズム解析のための信頼性試験セット
3.2各受動部品についての故障モード/故障メカニズム
4光部品製造におけるスクリーニング
5光受動部品の信頼性確保の実例
5.1光コネクタ用ジルコニア割りスリーブ
5.2光スプリッタ
第3章光部品用光学接着剤の劣化と寿命予測(三田地成幸)
1光デバイス用光学接着剤の寿命予測に必要な信頼性パラメータを得る方法
1.1光部品用光学接着剤の劣化について
1.2光デバイス用光学接着剤の寿命予測のための信頼性パラメータ
2光デバイス用光学接着剤の寿命予測の実例
2.1光受動部品の信頼性向上のための高耐湿性接着剤の開発
2.2光デバイス用光学接着剤の寿命評価
第4章光部品用高耐湿性光学接着剤の研究開発と光実装への適用(三田地成幸)
1光部品の信頼性試験結果の実例
2新規高耐湿性光学接着剤適用光デバイス信頼性試験
2.1サンプルデバイスの作製
2.2新規高耐湿性光学接着剤適用光デバイス信頼性試験
3光学特性
4部品形状変化の測定
5まとめ



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