逆解析手法を用いた薄膜接着強度推定法

使用逆分析法的薄膜粘合强度估算方法

• 批准号: 04650081
• 负责人: 古口 日出男
• 金额: $ 1.09万
• 依托单位: Nagaoka University of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
• 财政年份: 1992
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1992 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-04650081/
• 关键词: 逆解析; 薄膜; 接着強度; 境界要素法; 数値解析; レーザー測長; 接着力モデル; 微小荷重

近年、電子部品や工業製品には金属の薄膜をコーティングしたり、薄膜を多層に積層して作製されるものが多くある。特に、電子部品にはさまざまな材質の基板にナノメータオーダーの極めて薄い膜を接着した構造を有するものが多い。このような構造を有する部品が熱および外力を受けた場合、膜と基板あるいは膜と膜の剥離が問題となる。しかし、これらの極微小な接合体の接着強度を測定するに際して解決すべき多くの問題がある。これまでの接着強度の評価方法は、膜が剥離したときの荷重を剥離した面積で除して平均の接着強度を求めている。これらの値から、真の接着強度を推定することは非常に難しい。本研究は、接着力の物理的モデルを考案して、実験および数値逆解析手法によりそのモデルのパラメータを同定し、真の剥離応力を推定しようとするものである。平成4年度の当初の研究計画に従って以下の研究を行った。1、薄膜を作製するステージの設計および製作を行った。本研究の目的である剥離強度を推定するための剥離端における薄膜の表面変位データを精度良く求めることができるようにステージの形状を工夫した。2、電子天秤および圧電素子を用いた微小荷重負荷装置を試作した。3、レーザー測長器を用いて薄膜の表面変位を測定するための実験装置を試作した。4、薄膜と基板あるいは薄膜間に仮想の接着力を導入した解析モデルを構築し、境界要素法に定式化した。以上の研究を進めるに際し、さらに薄膜の弾性特性のデータが必要となり、逆解析により薄膜の弾性係数の推定を行うことが新に生じた。

In recent years, electronic parts and industrial products have been widely used in the manufacture of thin films and multilayer films. Special, electronic components, materials, substrates, thin films, and structures The structure of the film is not stable. To solve the problem of adhesion strength measurement of small particles The evaluation method of adhesion strength is to calculate the average adhesion strength by dividing the area of film peeling and load peeling. It is very difficult to estimate the strength of the joint. In this study, the physical properties of adhesion force are investigated, and the numerical inverse analysis method is used to determine the separation force and estimate the true separation force. The following research projects were carried out in the initial research plan of Heisei 4. 1. Design and production of thin film The purpose of this study is to estimate the peeling strength of the film surface with good accuracy. 2, electronic balance and voltage element to use in the small load device to try out 3. The measurement of the surface position of the thin film by the length measuring device is tried out. 4. The adhesion force between thin films is introduced into the structure of thin films, and the boundary element method is formulated. The above research progress is necessary for the estimation of film properties, and the inverse analysis of film properties is new.