高精度の厚さ計

こちらの記事では、厚さ計における「高精度」について解説しています。高精度と呼ばれるのはどのようなレベルを指すのか、また測定方式（レーザー式、光学式、超音波式）によって異なる厚さ計のスペックもまとめていますので、ぜひ参考にしてください。

厚さ計における「高精度」とは？

厚さ計において「高精度（High Precision）」と呼ばれるのは、サブミクロン（1µm未満）から数µmレベルの測定再現性・分解能を持つものを指しています。また、用途によっては10µm以下を高精度として扱う場合もあります。

測定方式別の高精度と呼ばれる厚さ計のスペック

レーザー式の厚さ計の場合

レーザー式の厚さ計は、レーザー光を用いることで対象物の厚みを測定します。汎用的な非接触厚さ計の方式であり、フィルムや金属箔、樹脂シートなどさまざまなものの測定に用いられています。また、接触せずに測定ができることから、仕上げ面への影響を避けたい場合ややわらかい素材の測定でも活用されます。

レーザー式の厚さ計における高精度帯の目安は、分解能が0.01～0.1µm（10～100nm）、厚み測定精度が±0.5～±2 µm程度とされています。業界では、1µm精度が出るかどうかという点が高精度の境界になりやすいとされています。

光学式の厚さ計の場合

光学式の厚さ計は、測定物に対して広波長領域の光を照射し、膜からの反射光を解析することによって厚さの測定を行う仕組みとなっています。半導体ウェハや光学膜、塗膜などの測定を行うために用いられており、極薄膜の測定を行う場合にも高精度に測定ができる方法です。

この場合の高精度帯の目安としては、分解能が1～10nm（0.001～0.01µm）、厚み精度が±0.05～±0.5µmとなっています。光学式の厚さ計は、ナノレベルまで測定が可能なため、業界では「最高精度」に分類されている点が特徴といえます。

超音波式の厚さ計の場合

超音波式（エアギャップ非接触のレーザー超音波含む）の厚さ計とは、音波の伝播特性を活用して対象物の厚みを測定する方式です。対象物に対し超音波を発信し、内部で反射して戻ってくるまでの時間をもとにして厚みを算出します。

超音波式の厚さ計における高精度の目安は、厚み精度が±5～±20µm程度となります。この場合、±10µm程度を切っている場合には、十分に「高精度」として扱われます。対象物としては樹脂の厚みやゴム、複合材などが挙げられます。

高精度な非接触厚さ計を紹介

高精度・多層膜・非接触 厚み計 157/137シリーズ（日本レーザー）

※画像引用元：日本レーザー公式HP
（https://www.japanlaser.co.jp/product/bristol-instruments-optical-thickness-gauge_157-137-series/）

硬質/軟質材料、透明材料の測定が行える、非破壊＆非接触厚さ計です。独自の非接触光学技術を採用しており、対象物の損傷・変形なく厚さの測定が可能。高精度（±0.1μm）な測定が可能な点に加え、最大で31層を同時に測定することができます。

電極箔用 thicknessGAUGE コンパクト型 Cフレーム（Micro-Epsilon Japan）

電池箔の厚みを測定するためのコンパクトなセンサシステムです。ストリップの厚さを検出することが可能な2台の共焦点距離センサを使用。直線軸を使い、thicknessGAUGEセンサシステムを移動させることによって、ストリップ幅全体の厚さを検知することが可能です。

高速非接触厚さ検査装置（丸文）

※画像引用元：丸文公式HP
（https://www.marubun.co.jp/products/7464/）

非接触の状態で化合物材料の厚みについて高速で測定できる装置です。測定許容角度が広く、ラフ面の測定も可能。対象物によっては、3層までの多層分離測定に対応できるとともに、インラインでの測定も行うことができます。