X線回折援用引張試験法によるAu/Sn系薄膜材料の引張・せん断強度評価技術の開発
利用X射线衍射辅助拉伸测试方法开发Au/Sn基薄膜材料的拉伸和剪切强度评价技术
基本信息
- 批准号:17760091
- 负责人:
- 金额:$ 2.37万
- 依托单位:
- 依托单位国家:日本
- 项目类别:Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
- 财政年份:2005
- 资助国家:日本
- 起止时间:2005 至 2006
- 项目状态:已结题
- 来源:
- 关键词:
项目摘要
本研究の目的は,X線回折援用引張試験法によりマイクロマシン実装に用いられるAu-Sn共晶はんだ薄膜材料の力学特性評価を行うことである.当申請研究の初年度である平成17年度には,単軸引張試験装置の改良と三源マグネトロンスパッタリング装置の設計・開発を実施した.最終年度となる平成18年度には,主に下記に示す2つの研究を並行して1実施した.(1)単軸引張試験によるAu-Sn薄膜の引張特性評価(2)新規薄膜勇断試験技術の開発とAu-Sn薄膜の剪断特性評価(1)の研究では,スパッタリングにより成膜したAu-20wt%Sn薄膜の単軸引張試験を行い,ヤング率,ボアソン比,降伏応力等の定量評価を行った.Au-Sn薄膜の引張応カー歪み関係は室温で脆性的であり,373Kまでの温度上昇に伴って降伏現象を示した.ヤング率および降伏応力は温度・引張歪み速度依存性を示し,温度の上昇および引張歪み速度の低下に伴って減少した.室温におけるヤング率は平均で53GPaであり,バルク材よりも22%程度低い値であった.また,Au-Sn薄膜の面外ボアソン比の平均値は室温で0.28であり,バルク材よりも30%低かった.本研究では,準静的引張試験に加えて引張クリープ試験を行い,クリープ変形挙動の定式化を試みた.Au-Sn薄膜は,遷移〜定常〜加速クリープを経て破断に至る典型的なクリープ変形挙動を示した.バルク材と比較して薄膜のクリープ強度は大きく低下しており,これは結晶粒形状の違いに起因するものと推察できる.定式化により遷移〜定常クリープ変形挙動を高精度に表現でき,得られたデータはクリープ変形を考慮したデバイス設計に有効であると考えられる.(2)の研究では,ミクロン厚はんだ薄膜材料のための新規引張・せん断試験技術を新開発した.この試験片は,自由端にAu-Snはんだ薄膜を成膜した2つの単結晶Siカンチレバーを重ね合わせた構造であり,Siカンチレバーに引張負荷を加えるとAu-Sn薄膜に勇断変形させることができる.本技術により得られたAu-Sn接合のせん断強度は12〜17MPa,せん断定数は11.5〜13.3GPaであり,等方弾性理論より導出した理論せん断定数よりも38%低く,試験片形状に起因するものと推察した.
は の purpose, this study X-ray inflexion avail himself of the extension and test method of に よ り マ イ ク ロ マ シ ン be loaded に with い ら れ る Au, Sn eutectic は ん だ の thin film materials mechanical properties evaluation of 価 を line う こ と で あ る. When apply for early research の annual で あ る pp.47-53 17 year に は, 単 の shaft extension and test device improvement と three source マ グ ネ ト ロ ン ス パ ッ タ リ ン の グ device design, open 発 を be applied し た. Final year と な る pp.47-53 18 year に は, under the main に remember に shown す 2 つ の research を parallel し て 1 be applied し た. (1) 単 shaft extension test に よ る Au - Sn thin film の extension and characteristic evaluation 価 (2) new rules film brave broken test technology の open 発 と Au - Sn thin film の shearing properties evaluation 価 (1) the study of の で は, ス パ ッ タ リ ン グ に よ り film-forming し た A 20 wt % u - Sn thin film の 単 shaft extension and test line を い, ヤ ン グ rate, ボ ア ソ ン ratio, yield 応 force の quantitative evaluation 価 を line っ た. Au, Sn thin film の extension and 応 カ ー slanting み masato is は room temperature で brittleness で あ り, 373 k ま で に の temperature rises with っ て を yield phenomenon in し た. ヤ ン グ rate お よ び subjugate は 応 force, temperature, the slanting み speed Degree dependence を indicates を, with an increase in temperature <s:1> および, the rate of tension distortion み <s:1> decreases に accompanied by a reduction in って た た. Room temperature に お け る ヤ ン グ rate は 53 gpa average で で あ り, バ ル ク material よ り も low degree of 22% い numerical で あ っ た. ま た, Au, Sn thin film の outside surface ボ ア ソ ン than average numerical は の room-temperature で 0.28 で あ り, バ ル ク material よ り も 30% low か っ た. This study で は, extension of quasi static test に plus え て extension and ク リ ー プ test を い, ク リ ー プ - shaped 挙 dynamic の demean を try み た. Au, Sn film は, migration to steady to accelerate ク リ ー プ を 経 て breaking に to る typical な ク リ ー プ - shaped 挙 dynamic を shown し た. バ ル ク material と compare し て film の ク リ ー プ strength は big き く low し て お り The shape of the れ れ crystalline grains is in violation of the <s:1> に cause する <s:1> と と と と investigation で る る る. Demean に よ り migration ~ constant ク リ ー プ - shaped 挙 perform very で を high-precision に き, too ら れ た デ ー タ は ク リ ー プ - shaped を consider し た デ バ イ ス design に have sharper で あ る と exam え ら れ る. (2) の で は, ミ ク ロ ン thick は ん だ thin film material の た め の new rules on extension, せ ん broken test technology を new 発 し た. こ の test piece は, freedom End に Au - Sn は ん だ を into film し た 2 つ の 単 crystalline Si カ ン チ レ バ ー を heavy ね close わ せ た tectonic で あ り, Si カ ン チ レ バ ー に extension and load を plus え る と に yong Au - Sn film break - shaped さ せ る こ と が で き る. This technical に よ り have ら れ た Au - Sn joint の せ ん break strength は 12 ~ 17 mpa, せ ん concluded that number は 11.5 ~ 13.3 GPa で あ り, such as theory of party 弾 よ り export し た theory せ ん conclude several よ り も 38% low く, test piece shape に cause す る も の と push examine し た.
项目成果
期刊论文数量(0)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Self-Propagating Explosive Reactions in Nanostructured AL/NI Multilayer Films Asalocalized Heat Process Technique Formems
- DOI:10.1109/memsys.2006.1627792
- 发表时间:2006-05
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:T. Namazu;H. Takemoto;H. Fujita;Y. Nagai;S. Inoue
- 通讯作者:T. Namazu;H. Takemoto;H. Fujita;Y. Nagai;S. Inoue
Mechanical Property Measurements of Au-Sn Eutectic Solder Film by Tensile/Shear Deformation Tests
通过拉伸/剪切变形测试测量金锡共晶焊料膜的机械性能
- DOI:
- 发表时间:2006
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:T.Namazu;H.Takemoto;H.Fujita;S.Inoue
- 通讯作者:S.Inoue
Determination of Elastic-Inelastic Constitutive Relationships for Sputtered Gold-Tin Film by Uniaxial Tensile Testing
单轴拉伸试验测定溅射金锡薄膜弹-非弹性本构关系
- DOI:
- 发表时间:2006
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:H.Fujita;H.Takemoto;T.Namazu;S.Inoue
- 通讯作者:S.Inoue
MEMSデバイスにおける加工・実装・評価技術全集,"MEMS材料の引張特性評価技術"(共同執筆)
MEMS器件加工、安装、评价技术全集《MEMS材料的拉伸特性评价技术》(合着)
- DOI:
- 发表时间:2007
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:Takahiro Namazu;Shozo Inoue;Akinobu Hashizume;Keiji Koterazawa;生津資大
- 通讯作者:生津資大
XRD Tensile Test Technique to Measure Mechanical Properties of Micron-Thick Si and TiN Films
测量微米厚硅和氮化钛薄膜机械性能的 XRD 拉伸测试技术
- DOI:
- 发表时间:2005
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:Takahiro Namazu;Shozo Inoue;Daisuke Ano;Keiji Koterazawa
- 通讯作者:Keiji Koterazawa
{{
item.title }}
{{ item.translation_title }}
- DOI:
{{ item.doi }} - 发表时间:
{{ item.publish_year }} - 期刊:
- 影响因子:{{ item.factor }}
- 作者:
{{ item.authors }} - 通讯作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ patent.updateTime }}
生津 資大其他文献
正方晶Pb(Zr,Ti)O3ナノロッドのドメイン構造とそのサイズ依存
四方Pb(Zr,Ti)O3纳米棒的畴结构和尺寸依赖性
- DOI:
- 发表时间:
2015 - 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:
山田 智明;伊藤 大介;坂田 修身;黒石 隼輝;生津 資大;白石 貴久;清水 荘雄;舟窪 浩;吉野 正人;長崎 正雅 - 通讯作者:
長崎 正雅
瞬間発熱反応用非接触温度計測技術の開発
瞬时放热反应非接触测温技术的开发
- DOI:
- 发表时间:
2017 - 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:
和泉 大晟;若槻 涼太;三宅 修吾;金築 俊介;生津 資大;三宅修吾,山田海斗,和泉大晟,金築俊介,生津資大;和泉大晟,亀谷長諒,三宅修吾,吉川卓郎,金築俊介,生津資大;三宅 修吾,和泉大晟,永田將,金築俊介,生津資大;神谷亮太,金築俊介,桒原晃一,三宅修吾,生津 資大;金築俊介,神谷亮太,桒原晃一,訓谷保広,後藤大輝,野村拓未,三宅修吾,生津 資大;三宅修吾,和泉大晟 - 通讯作者:
三宅修吾,和泉大晟
強誘電体Pb(Zr, Ti)O3ナノロッドの電荷遮蔽によるドメイン制御
铁电 Pb(Zr, Ti)O3 纳米棒中电荷屏蔽的域控制
- DOI:
- 发表时间:
2016 - 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:
山田 智明;伊藤 大介;Tomas Sluka;Nava Setter;坂田 修身;生津 資大;舟窪 浩;吉野 正人;長崎 正雅 - 通讯作者:
長崎 正雅
Ni-Al系瞬間発熱反応を用いた新規熱源における接合技術の研究
Ni-Al基瞬时放热反应新型热源键合技术研究
- DOI:
- 发表时间:
2017 - 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:
和泉 大晟;若槻 涼太;三宅 修吾;金築 俊介;生津 資大;三宅修吾,山田海斗,和泉大晟,金築俊介,生津資大;和泉大晟,亀谷長諒,三宅修吾,吉川卓郎,金築俊介,生津資大 - 通讯作者:
和泉大晟,亀谷長諒,三宅修吾,吉川卓郎,金築俊介,生津資大
瞬間はんだ接合部に及ぼすAlNi多層薄膜の自立化の効果
自支撑AlNi多层薄膜对即时焊点的影响
- DOI:
- 发表时间:
2017 - 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:
和泉 大晟;若槻 涼太;三宅 修吾;金築 俊介;生津 資大;三宅修吾,山田海斗,和泉大晟,金築俊介,生津資大;和泉大晟,亀谷長諒,三宅修吾,吉川卓郎,金築俊介,生津資大;三宅 修吾,和泉大晟,永田將,金築俊介,生津資大;神谷亮太,金築俊介,桒原晃一,三宅修吾,生津 資大;金築俊介,神谷亮太,桒原晃一,訓谷保広,後藤大輝,野村拓未,三宅修吾,生津 資大 - 通讯作者:
金築俊介,神谷亮太,桒原晃一,訓谷保広,後藤大輝,野村拓未,三宅修吾,生津 資大
生津 資大的其他文献
{{
item.title }}
{{ item.translation_title }}
- DOI:
{{ item.doi }} - 发表时间:
{{ item.publish_year }} - 期刊:
- 影响因子:{{ item.factor }}
- 作者:
{{ item.authors }} - 通讯作者:
{{ item.author }}
{{ truncateString('生津 資大', 18)}}的其他基金
量子ドット配列を利用した酸化物構造体の破壊と強度のアクティブ制御
使用量子点阵列主动控制氧化物结构的破坏和强度
- 批准号:
23K23087 - 财政年份:2024
- 资助金额:
$ 2.37万 - 项目类别:
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
Active control of fracture and strength for oxide materials using electron beam induced quantum dot array
使用电子束诱导量子点阵列主动控制氧化物材料的断裂和强度
- 批准号:
22H01819 - 财政年份:2022
- 资助金额:
$ 2.37万 - 项目类别:
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
X線回折援用歪み直読型引張り試験技術の開発によるナノSiC薄膜のポアソン比評価
X射线衍射辅助应变直读拉伸试验技术开发纳米SiC薄膜泊松比评价
- 批准号:
15760066 - 财政年份:2003
- 资助金额:
$ 2.37万 - 项目类别:
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)