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結合領域モデルによるサブミクロン膜界面のクリープき裂成長予測

使用粘合区域模型预测亚微米膜界面蠕变裂纹扩展

基本信息

批准号：
07F07099
负责人：
北村隆行
金额：
$ 1.41万
依托单位：
Kyoto University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2007
资助国家：
日本
起止时间：
2007 至 2008
项目状态：
已结题

项目摘要

電子デバイスはサブミクロン・ナノメートル厚の多層膜からできており、異材界面が多数存在している。異材では変形のミスマッチによって界面端に応力が集中し、き裂発生場所となりやすいことが知られている。き裂伝ぱに対しては従来の破壊力学概念が有効であったが、微小な材料のき裂発生についてはその適用性を検討する必要がある。とくに、Cohesive Zone Model(CZM)は有力な方法である。一方、負荷後の応力再分布に大きな特徴のあるクリープ条件においては研究例自体が少なく、基本的な知見に欠けている。また、はんだのように低融点を有する金属材料や高分子材料は室温でもクリープ変形するため、界面端におけるき裂発生も時間に依存すると考えられる。この場合には、Cohesive Zone Modelの拡張概念が考えられるが、それについて検討した例はない。本研究は、クリープを含む複雑な負荷条件における微小材料界面端き裂発生・伝ぱ挙動へのCohesive Zone Modelの適用性の検討を目的としてしている。昨年度は、応力場の異なるCu/TiN微小材料における単純負荷による界面端き裂発生の実験結果を参考に、Cohesive Zone Modelの有効性と異なる界面端形状におけるき裂発生への適用性を解明した。本年度は、室温でクリープ変形を生じるSnに着目し、Sn/Si微小材料の界面端クリープき裂発生についてCohesive Zone Modelに基づく解析を行い、その有効性を解明した。さらに、き裂発生について他の破壊力学に基づくクライテリオンと比較した結果、Cohesive Zone Modelが最も一般性を有することが明らかにした。この成果は、既に国際誌(Materials and Design)に投稿済みである。

The electronic interface is very thick and the interface between different materials is very thick. Different materials have different shapes and shapes, and the interface forces are concentrated and cracked. It is necessary to discuss the applicability of crack mechanics concepts to crack development of small materials. Cohesive Zone Model(CZM) The force redistribution after loading is characterized by a large number of characteristics and conditions, and the study example is self-insufficient and the basic knowledge is insufficient. The metal material and the polymer material have low melting point, and the interface is time-dependent. In this case, the concept of Cohesive Zone Model is discussed. The purpose of this study is to investigate the applicability of the Cohesive Zone Model for micro-materials under complex loading conditions. In the past year, the difference between Cu/TiN micro-materials and Cohesive Zone Model was analyzed. The results of interface crack generation under pure load were used as reference. The applicability of interface crack generation under different interface shapes was also explained. In this year, the interface of Sn/Si micro-materials has been analyzed at room temperature, and the effectiveness of Sn/Si micro-materials has been clarified. In addition, the Cohesive Zone Model has the most general properties. The results of this research are published in International Journal (Materials and Design).

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）

Application of Damage Mechanics Concept to Crack Initiation from Interface between Sub-micron Thiclt Films

损伤力学概念在亚微米厚膜界面裂纹萌生中的应用

DOI：
发表时间：
2008
期刊：
影响因子：
0
作者：
Do Van Truong;Hiroyuki Hirakata;Yoshimasa Takahashi;Takayuki Kitamura;Do Van Truong;Do Van Truong;Do Van Truong
通讯作者：
Do Van Truong

Simulation of crack initiation at the interface edge between sub-micron thick film under creep by cohesive zone model

内聚区模型模拟蠕变作用下亚微米厚膜界面边缘裂纹萌生