薄膜の力学的特性と密着性・硬さ試験事例および密着性向上技術

〜 薄膜の内部応力とスクラッチ・ナノインデンテーション試験・摩擦摩耗試験および応用事例 〜

薄膜の特性・評価方法・密着性の向上について複数の講師陣がわかりやすく解説する講座

・製品の信頼性に大きく関わる薄膜の密着性・硬さを正しく測定し、密着性の向上につなげるための講座

講師の言葉

(第一部)

 乾式製膜(スパッタリング、イオン・プレーティングなどの物理製膜)した膜の密着性は、とくに膜厚が 1 μm以下と薄い場合は、汎用的な方法はありません。薄くなるにつれ試料の横方向の不均一性が増し、かつバラつきも増えるからです。
 また、試験する装置の場所による不均一性が増すため、同じ精度で測定しようとすると、より精密な装置が必要となり、高価なものとなります。
 コストに見合った評価を行うために、膜の内部応力や硬さが肝要であることを解説します。概論から応用例までをカバーしますが、PVD膜の製造や測定に関して多少の問題意識を持たれた方、とくにスクラッチ試験の関心のある方に役立つと思います。

(第二部)

 表面の機械的性質の改善は、多くの分野で開発されてきました。これは、多々ある材料の使用範囲の大幅な拡大につながっています。薄膜は、この開発に大きな役割を果たしてきました。従って、薄膜の評価および薄膜の機械的特性を調整することが主要な関心となっています。
 薄膜の密着性および耐スクラッチ性だけではなく、硬度、弾性特性およびトライボロジー特性は、ハード材とソフト材の両方と共に、評価しなければなりません。
 本講義では、薄膜の密着性試験として採用されているスクラッチ試験、ナノインデンテーション試験について各分野における応用事例を交えて解説するとともに、薄膜のトライボロジー特性についても紹介致します。

セミナー詳細

開催日時
  • 2017年03月29日(水) 10:30 ~ 17:30
開催場所 日本テクノセンター研修室
カテゴリー 加工・接着接合・材料
受講対象者 ・製膜に関わり、密着性や硬さなどで問題を感じている技術者・研究者の方  (自動車、機械、電子・エレクトロニクス関連部品への製膜に携わる方や金属・プラスチックなどの材料における研究開発に関わる方など) ・薄膜に関心のある技術者・研究者の方
予備知識 ・業務で薄膜に携わっていると理解が深まります
修得知識 ・薄膜の密着性評価と密着性向上のための製膜のポイント ・スクラッチ試験の進め方と応用事例 ・ナノインデンテーション試験の進め方と応用事例 ・薄膜のトライボロジー特性と摩擦摩耗試験
プログラム

第一部 薄膜の力学的特性と密着性向上技術

1. 最近の金属窒化物製膜技術に関する話題
  (1). 製膜技術、製膜条件と膜質の制御
  (2). 大電力スパッタリング技術(HiPMS)とTiN膜の改善

2. 薄膜の力学特性(基礎編)
  (1). 応力とひずみの関係
  (2). 熱応力と真性応力:材料による内部応力の違い
  (3). 測定方法:基板変形,格子定数の測定(粉末法、薄膜X線法)
  (4). 内部応力と結晶配向性の制御
  (5). 超微小硬さ測定〜構造欠陥と硬さ
  (6). 硬さと耐腐食性:硬質(ハードコーティング)膜への応用

3. 薄膜の密着性とその向上(応用・実務編)
  (1). 定義(力学物性、損傷、耐久性・寿命)
  (2). 各種の密着性測定方法
      a. ピール・テストと定量化
      b. スクラッチ・テスト/カット・テスト
      c. プル・テスト、インデンテーション(押し込みテスト)
  (3). 故障解析からの密着性評価
  (4). 内部応力と密着性(異種材料界面の力学)
  (5). 製膜技術と密着性の向上〜特にプラズマ援用技術

4. 振動式マイクロスクラッチ試験
  (1). 密着性(臨界荷重、せん断応力、界面エネルギー)
  (2). 試験条件および再現性と信頼性
  (3). スクラッチの物理と破壊力学:刺激強度分布の荷重による変化
  (4). 光学薄膜の密着性の試験方法による結果の違い JIS R4255
  (5). 軟質膜および粘性膜への応用

第二部 薄膜における密着性試験とその応用事例

1.薄膜の密着性試験
  (1). 試験方法の一覧、スクラッチ試験との比較
  (2). スクラッチ試験の応用事例 その?(自動車関連分野)
  (3). スクラッチ試験の応用事例 その?(バイオ材料分野)
  (4). スクラッチ試験の応用事例 その?(半導体・エレクトロニクス分野)

2. 薄膜の硬さ・弾性特性、ナノインデンテーション試験
  (1). 測定原理
  (2). 測定規格について

  (3). ナノインデンテーションの応用事例、その1 (硬質膜)
  (4). ナノインデンテーションの応用事例、その2 (ポリマー、ソフトマター)

3. 薄膜のトライボロジー特性
  (1). 測定原理、測定方法
  (2). 測定規格について、測定方法の比較
  (3). 摩擦摩耗試験の応用事例 その?(硬質膜)
  (4). 摩擦摩耗試験の応用事例 その? (ポリマー、ソフトマター)

キーワード 金属窒化物製膜 スパッタリング HiPMS TiN膜 内部応力 結晶配向性 ピール・テスト  スクラッチ・テスト カット・テスト  プル・テスト インデンテーション マイクロスクラッチ試験 光学薄膜 軟質膜 粘性膜
タグ 表面改質表面処理・めっき
受講料 一般 (1名):49,500円(税込)
同時複数申込の場合(1名):44,000円(税込)
会場
日本テクノセンター研修室
〒 163-0722 東京都新宿区西新宿2-7-1 新宿第一生命ビルディング(22階)
- JR「新宿駅」西口から徒歩10分
- 東京メトロ丸ノ内線「西新宿駅」から徒歩8分
- 都営大江戸線「都庁前駅」から徒歩5分
電話番号 : 03-5322-5888
FAX : 03-5322-5666
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