/
Contact surface
手=6.0mm
〆
f一一一
/
Fig.1 Geometry and dimensions of apparatus
6. 2. 3
表 面 粗 さ お よ び 成 長 粒 子 発 生 密 度 の 測 定表 面 粗 さ の 測 定 に は ， 走 査 型 レ ー ザ 顕 微 鏡 ( オ リ ン パ ス 製 OLS1000 型)(150倍 ) を 使 用 し た . こ こ に ， 測 定 領 域 は 0.9mmX1.0m mとした.
ま た ， 成 長 粒 子 の 発 生 密 度 は 表 面 粗 さ を 淵 定 し た 後 ， 電 解 研 磨 お よ び エ ッ チ ン グ を 施 し た 薄 膜 表 面 に 対 し ， 像 処 理 ソ フ ト ( フ ォ ト ロ ン 社 製 FD98‑1) を 用 い ， 光 学 顕 微 鏡 (50倍 ) を 介 し て こ 値 化 処 理 を 行 っ て 測 定 し た . な お ， 画 像 処 理 の 手}II買 は 従 来 の 報 告 と 同 ー で あ り (5 )
測 定 領 域 は 0.9mmX 1.1 m mで あ る .
6. 2. 4
実 験 方 法圧 力 負 荷 装 置 の 端 面 開 に こ れ と 同 一 直 径 ( 手 =6.0mm) に 切 り 出 し た 鍋 薄 膜 を 扶 み こ れ を MTS材 料 試 験 装 置 に 装 着 し て 種 々 の 平 均 圧 力
ー
ω"
PITIと 在 力 張 暢
P
r/に対し，正弦波形により圧力比 R (口最小在力/最 大 圧 力 ) を 変 え て 片 撮 圧 縮 試 験 を 実 施 し ， 薄 膜 の 最 終 電 着 面 の 表 面 粧さ と 成 長 粒 子 の 発 生 密 度 を 調 査 し た . ま た 繰 返 し 速 度 は 50Hzとした.
6. 3
実 験 結 果 お よ び 考 察6. 3. 1
簿 膜 の 表 面 粗 さ に 及 ぼ す 繰 返 し 圧 力 の 影 響図 2に ， 銅 薄 膜 の 最 終 電 着 面 と こ れ に 練 返 し 数 人，1=3 X 106とし，
種 々 の 平 均 圧 力 p
，
nの も と でP r t
= 137 .2MPaを 与 え て 得 ら れ た 最 終 電 着 茜 の 表 面 状 況 を 示 す . 図 の 白 急 の 領 域 が 在 力 負 荷 装 置 と の 真 実 接 触 面 で あ り ，pm
が 増 加 す る に つ れ て こ の 領 域 の 占 め る 割 合 が 増 加 す るこ と が わ か る .
国
3
に ， 繰 返 し 数N = 3
X 106に お い て ， 種 々 の 平 均 圧 力 と 在 力 振(a) Pr/l=O MPa Pd=O MPa (b) plII=176.0恥1Pa pd=137.2MPa
(c) P川 =245.0MPa PII= 137 .2MPa (d) Pm=392.0MPa Pd= 137 .2MPa Fig.2 Surface of copper foil deformed by cyclic pressure (人i
=
3 X 106)‑61‑
輔 の 組 合 せ に 対 し て 得 ら れ た 算 術 平 均 粗 さ Rnと 圧 力 比 Rの 関 係 を 示 国 3中 の 各 測 定 点 は 薄 膜 表 面 の 任 意 の 4~ 5箇 所 に お け る なお，
す.
pr!お よ び Rの 増 加 に 伴 っ て 粗 さ の 平 均 値 よ り 得 ら れ た も の で あ る .
そ の 勾
R
(1と 設 の 関 係 は ほ ぼ 直 線 と な る . また 粗 さ は 次 第 に 減 少 し ，配 は Prlに は ほ と ん ど イ 衣 存 し な い .
Ro
と Rの 関 係 を 次 式 で 近 似 す る . そ こ で 図 よ り ，‑・(1 )
R
r1=
aR十b係 数 aは 各 圧 力 振 ￨ 福 に 対 し て 得 ら れ た 直 線 の 勾 配 の 平 均 値 bは Prlの 関 数 と な る .
また a今 一 0.695とした.
をとり，
者 の 関 係 は 次 式 悶 3 より， bと pr!の 関 係 を 求 め れ ば 図 4 となり，
で 表 示 で き る .
‑・(2 ) b与
CP
r1十dd
=
2.54となる.c= ‑0.01，
よ り 表 面 粗 さ
Ru
と 圧 力 比 Rお よ び 圧 ( 2 )式 (1 ，) した治宝って，
Pd MPa
曜
静 78.4
98.0
璽 117.0
令 137.2 力 振 幅
Pd
の 関 係 は 次 式 と な る .1.6 1.4
0.8 1.8
1.2
g
ユNGU 出 : 泊
∞ω
何回
附{
∞口
︒﹄
ω υ C M
旬ロ
∞
0.6
0̲4 O̲?
。
Pressure ratio R
Fig. 3 Relationship between surface roughness
R
(l and pressure ratio R幽 62‑
1.8 1.7 1.6
..0 +ー 1.5
$:::i ([)
1.4
‑曾『u
‑匂句H叫叫
1.3
([)
υ 。
1.21.1
50 70 90 110 130 150 Cyclic pressure Pr! MPa
Fig.4 Relationship between coefficient b and Pri
R α
ご ご ‑0.695R ‑0.01 pr!十2.54・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ (3 )
国
3
の 直 線 は ， 式 (3
) に よ り 得 ら れ た も の で あ り ， 測 定 値 と ほ ぼ 一 致 す る .6.3. 2
薄 膜 の 表 面 粗 さ に 及 ぼ す 繰 返 し 数 の 影 響図 5に Prl
=
78.4 MPaお よ び 137.2MPaに 対 し ， そ れ ぞ れ 圧 力 比 R与 Oに 対 ‑ し て 得 ら れ た 薄 膜 の 表 富 粗 さ
Ru
と 繰 返 し 数 人7の 関 係 を 示 す . ま た ， 表 lには繰返し数人?とRn
の 標 準 偏 差 の 関 係 を 示 す . 図 に 認 め ら れ る よ う に ， 繰 返 し 数 Nの 増 加 に つ れ て 尺η は 減 少 し ， 人f孟 1X 105ではほぼ一定値となり，その値は P r/~こ依存する.また R仔の標準偏差 も
N
と と も に 減 少 す る . し た が っ て ， 式 (3
) はN
話1
X 105で はN
に 依 存 し な い も の と 考 え ら れ る .6.3. 3
成 長 粒 子 発 生 密 度 の 繰 返 し 圧 力 依 存 牲薄 膜 表 面 に 発 生 し た 成 長 粒 子 ( 白 色 の 領 域 ) と こ の 二 倍 化 画 像 を 図 6に 示 す .
‑63‑
Table 1 Relationship between standard deviation of Rηand number of cycles λ!(X106) Standard deviation
Pcl =137.2 MPa Prl =78.4乱1Pa 0.002 0.339
0.004 0.409
0.01 0.284 0.193 0.02 0.120 0.122 0.05 0.135
0.1 0.142
0.2 0.092 0.117 0.3 0.082 0.119 0.4 0.098 0.093 0.5 0.079
2 . 5
品噛@
轟噛
曜 器
4静 曜量 唱P
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