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物理特性を能動的に利用した機能材料高品位加工技術の探索

研究課題

研究課題/領域番号 15K13840
研究種目

挑戦的萌芽研究

配分区分基金
研究分野 生産工学・加工学
研究機関茨城大学

研究代表者

周 立波  茨城大学, 工学部, 教授 (90235705)

研究分担者 清水 淳  茨城大学, 工学部, 教授 (40292479)
小貫 哲平  茨城大学, 工学部, 准教授 (70400447)
尾嶌 裕隆  茨城大学, 工学部, 准教授 (90375361)
研究協力者 山本 武幸  
陸 文通  
研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2017-03-31
研究課題ステータス 完了 (2016年度)
配分額 *注記
3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2016年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2015年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
キーワード強誘電体 / 圧電効果 / 焦電効果 / 物理特性 / 自発分極 / 内部応力 / 機械強度 / 機械特性
研究成果の概要

強誘電体は,強い焦電性(温度変化による分極)及び圧電性(応力による分極)を併せ持つため,携帯電話用SAWフィルタなどへの応用が期待される一方,加工時の高い圧力と温度に晒され,結晶の対称性が破れ極めて脆く割れ易い難加工材料である.
本研究は,まず,温度変化によりLiTaO3の硬度が20%,破壊靭性が45%ほど低下することを押込実験で解明した.圧電・焦電効果による内部応力が研削中LTウエハの作用力の8~9割を占め,ウエハを破壊する主因であることを理論的な推定した.最後に①研削液の温度制御,②電解質添加による表面電荷の中和二つの方策を考案し,LTウエハを100um以下に薄く研削しその有効性を検証した.

報告書

(3件)
  • 2016 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2015 実施状況報告書
  • 研究成果

    (24件)

すべて 2017 2016 2015 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (9件) (うち国際共著 2件、 査読あり 9件、 謝辞記載あり 4件、 オープンアクセス 6件) 学会発表 (10件) (うち国際学会 10件) 備考 (3件)

  • [国際共同研究] 浙江工業大学(中国)

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [国際共同研究] 浙江工業大学(中国)

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Study on the potential of chemo-mechanical-grinding (CMG) process of sapphire wafer2017

    • 著者名/発表者名
      Ke Wu, Libo Zhou, Jun Shimizu, Teppei Onuki, Takeyuki Yamamoto, Hirotaka Ojima and Julong Yuan
    • 雑誌名

      The International Journal of Advanced Manufacturing Technology

      巻: 90 号: 5-8 ページ: 1-8

    • DOI

      10.1007/s00170-016-9836-1

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Theoretical analysis on effects of grain size variation2017

    • 著者名/発表者名
      Libo Zhou, Yutaro Ebina1, Ke Wu, Jun Shimizu, Teppei Onuki, Hirotaka Ojima
    • 雑誌名

      Precision Engineering

      巻: 印刷中

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Study on grinding of LiTaO3 wafer using effective cooling and electrolyte solution2016

    • 著者名/発表者名
      Wei Hang, Libo Zhou, Kehua Zhang, Jun Shimizu, Julong Yuan
    • 雑誌名

      Precision Engineering

      巻: 44/2 ページ: 62-69

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書 2015 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] ステレオ画像による砥石作業面トポグラフィの機上3次元計測システム開発に関する研究2016

    • 著者名/発表者名
      尾嶌裕隆,長山拓矢,周 立波,清水 淳,小貫哲平
    • 雑誌名

      精密工学会誌

      巻: 82 号: 2 ページ: 186-191

    • DOI

      10.2493/jjspe.82.186

    • NAID

      130005124397

    • ISSN
      0912-0289, 1882-675X
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] SiウエハのChemo-Mechanical-Grinding(CMG)に関する研究2015

    • 著者名/発表者名
      田代芳章,周 立波,清水 淳,篠田知顕,三上祐樹
    • 雑誌名

      精密工学会誌

      巻: 81 号: 10 ページ: 957-962

    • DOI

      10.2493/jjspe.81.957

    • NAID

      130005100542

    • ISSN
      0912-0289, 1882-675X
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Process study on large-size silicon wafer grinding by using a small-diameter wheel2015

    • 著者名/発表者名
      Yutaro EBINA, Tomoya YOSHIMATSU, Libo ZHOU, Jun SHIMIZU, Teppei ONUKI, Hirotaka OJIMA
    • 雑誌名

      Journal of Advanced Mechanical Design, Systems, and Manufacturing

      巻: 9 号: 5 ページ: JAMDSM0073-JAMDSM0073

    • DOI

      10.1299/jamdsm.2015jamdsm0073

    • NAID

      130005130435

    • ISSN
      1881-3054
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Wide range and accurate measurement of wafer thickness gauge using optical spectral analyzer2015

    • 著者名/発表者名
      Teppei Onuki, Yutaro Ebina, Hirotaka Ojima, Jun Shimizu, Libo Zhou
    • 雑誌名

      Applied Mechanics and Materials

      巻: 1136 ページ: 581-585

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Study on Sapphire Wafer Grinding by Chromium Oxide (Cr2O3) Wheel2015

    • 著者名/発表者名
      Ke Wu, Naoki Yamazaki, Yutaro Ebina, Libo Zhou, Jun Shimizu, Teppei Onuki, Hirotaka Ojima, Takashi Fujiwara
    • 雑誌名

      Applied Mechanics and Materials

      巻: 1136 ページ: 311-316

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Molecular Dynamics Simulation of a Cutting Method by Making Use of Localized Hydrostatic Pressure2015

    • 著者名/発表者名
      Jun Shimizu, Keito Uezaki, Libo Zhou, Takeyuki Yamamoto, Teppei Onuki, Hirotaka Ojima
    • 雑誌名

      Applied Mechanics and Materials

      巻: 1136 ページ: 156-161

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Stress analysis of LT wafer during grinding process2016

    • 著者名/発表者名
      Wentong LU, Libo ZHOU, Jun SHIMIZU, Teppei ONUKI, Hirotaka OJIMA, Takeyuki YAMAMOTO
    • 学会等名
      Int’l Conference on Precision Engineering (ICPE2016)
    • 発表場所
      Hamamatsu/Japan
    • 年月日
      2016-11-14
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Error characteristics analyses in optical wafer-thickness measurements2016

    • 著者名/発表者名
      Teppei ONUKI, Yuki NEMOTO, Hirotaka OJIMA, Jun SHIMIZU, Libo ZHOU
    • 学会等名
      Int’l Conference on Precision Engineering (ICPE2016)
    • 発表場所
      Hamamatsu/Japan
    • 年月日
      2016-11-14
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Theoretical analysis on effects of grain size variation2016

    • 著者名/発表者名
      Libo Zhou, Yutaro Ebina, Ke Wu, Jun Shimizu, Teppei Onuki, Hirotaka Ojima
    • 学会等名
      19th Int’l Symposium on Advances in Abrasive Technology (ISAAT2016)
    • 発表場所
      Stockholm/Sweden
    • 年月日
      2016-10-02
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Machining quality controls in ultrashort pulse laser micromachining on lithium Niobate substrates2015

    • 著者名/発表者名
      Teppei Onuki, Hirotaka Ojima, Jun Shimizu, Libo Zhou, Itaru Takahama, Kazuki Kamoshida
    • 学会等名
      The 8th International Conference on Leading Edge Manufacturing in 21st Century (LEM21)
    • 発表場所
      Kyoto, Japan
    • 年月日
      2015-10-18
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Study on the Effects of Chemical Agents and Environment on Material Removal Rate in Sapphire Polishing2015

    • 著者名/発表者名
      Ke Wu, Naoki Yamazaki, Libo Zhou, Jun Shimizu, Teppei Onuki, Hirotaka Ojima
    • 学会等名
      he 8th International Conference on Leading Edge Manufacturing in 21st Century (LEM21)
    • 発表場所
      Kyoto, Japan
    • 年月日
      2015-10-18
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Molecular dynamics simulation of relationship between friction anisotropy and atomic-scale stick-slip phenomenon2015

    • 著者名/発表者名
      Jun Shimizu, Libo Zhou, Teppei Onuki, Hirotaka Ojima, Takeyuki Yamamoto
    • 学会等名
      The 8th International Conference on Leading Edge Manufacturing in 21st Century (LEM21)
    • 発表場所
      Kyoto, Japan
    • 年月日
      2015-10-18
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Effects of ultrasonic vibration on abrasive pellet working life for Si wafer using ultrasonic assisted fixed abrasive chemical mechanical polishing(UF-CMP)2015

    • 著者名/発表者名
      Mitsuyoshi Nomura, Yutaka Matsushima, Yongbo Wu, Masakazu Fujimoto, Zhou Libo
    • 学会等名
      The 8th International Conference on Leading Edge Manufacturing in 21st Century (LEM21)
    • 発表場所
      Kyoto, Japan
    • 年月日
      2015-10-18
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Surface Texturing by Using Vibration-assisted Microscratching2015

    • 著者名/発表者名
      Jun Shimizu, Takeyuki Yamamoto, Teppei Onuki, Hirotaka Ojima, Libo Zhou
    • 学会等名
      International Tribology Conference (ITC) 2015
    • 発表場所
      Tokyo, Japan
    • 年月日
      2015-09-16
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Molecular Dynamics Simulation of Cutting Process Accompanied by a Localized Compressive Hydrostatic Stress Field Formation2015

    • 著者名/発表者名
      Keito Uezaki, Jun Shimizu, Libo Zhou, Takeyuki Yamamoto, Teppei Onuki, Hirotaka Ojima
    • 学会等名
      International Tribology Conference (ITC) 2015
    • 発表場所
      Tokyo, Japan
    • 年月日
      2015-09-16
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Development of Microtextured Titanium Dioxide Surface by Using Microcutting Techniques2015

    • 著者名/発表者名
      Jun Shimizu, Takeyuki Yamamoto, Libo Zhou, Teppei Onuki, Hirotaka Ojima
    • 学会等名
      The 11th International Conference on Ceramic Materials and Components for Energy and Environmental Applications
    • 発表場所
      Vancouver, Canada
    • 年月日
      2015-06-14
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [備考] nLab研究室

    • URL

      https://sites.google.com/site/nlabibarakiuniv/

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [備考] 茨城大学工学部教員紹介

    • URL

      https://info.ibaraki.ac.jp/Profiles/1/0000075/profile.html

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [備考] Nano-Engineering Laboratory

    • URL

      https://sites.google.com/site/nlabibarakiuniv/

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書

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公開日: 2015-04-16   更新日: 2018-03-22  

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