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2009 年度 実績報告書

先端デバイスの強度信頼性評価に関する解析的・実験的研究

研究課題

研究課題/領域番号 18206015
研究機関京都大学

研究代表者

宮崎 則幸  京都大学, 工学研究科, 教授 (10166150)

研究分担者 池田 徹  京都大学, 工学研究科, 准教授 (40243894)
松本 龍介  京都大学, 工学研究科, 助教 (80363414)
キーワード先端デバイス / ひずみ計測 / 分子動力学法 / 破壊力学 / 有限要素法 / 異方性異種材き裂 / 転位密度 / デジタル画像相関法
研究概要

(1)解析プログラムの開発および解析
(1)異種材界面強度の破壊力学評価解析プログラム:昨年度に引き続き、MEMSでしばしば使用される圧電材料の破壊力学解析プログラムの開発を行った。すなわち、昨年度は圧電材料に関して異方性異種材界面ノッチ(き裂も含む)の2次元解析プログラムを開発したが、今年度は3次元解析プログラムを開発した。また、開発した異方性異種材界面強度の破壊力学解析評価プログラムを用いて異方性異種材界面ノッチ付き試験片の破壊実験に関して、試験片の作成方法等の予備的な検討を行った。
(2)ミクロな情報を含む構成式を用いた単結晶体の転位密度評価の解析プログラム:昨年度に引き続いて、結晶育成過程あるいはアニール過程で転位が生じることにより発生する残留応力による光学特性(複屈折特性)をシミュレーションできる解析プログラムを開発した。今年度は正方晶であるフッ化マグネシウム単結晶についてクリープ構成式を組み込んだ残留応力解析を行い、その結果を用いた複屈折特性評価を実施した。
(3)大規模分子動力学解析プログラム:分子静力学、分子動力学、第一原理といった原子シミュレーション手法を駆使して、bcc構造を有するα鉄、fcc構造を有するアルミニウムについてその材料強度に及ぼす水素の影響について検討した。
(2)サブミクロン領域のひずみ測定装置の開発および実験
これまで、光学顕微鏡、共焦点レーザー顕微鏡を撮像装置とするデジタル画像相関法による微小領域ひずみ計測システムを開発してきたが、このうち共焦点レーザー顕微鏡を用いた計測装置により、大きさが50μm程度のはんだバンプのひずみ計測を行い、そのような電子デバイスの接続強度信頼性とはんだバンプのひずみとの関連を検討した
(3)研究全体のとりまとめ
本年度は研究の最終年度であるので研究のとりまとめを行った。

  • 研究成果

    (13件)

すべて 2009

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件) 学会発表 (8件)

  • [雑誌論文] Influence of Shear Strain on the Hydrogen Trapped in bcc-Fe : A First-Principles Based Study2009

    • 著者名/発表者名
      R.Matsumoto, T.Inoue, S.taketomi, N.Miyazaki
    • 雑誌名

      Scripta Materialia VOL.60

      ページ: 555-558

    • 査読あり
  • [雑誌論文] ドリフト拡散デバイスシミュレーションを用いた実装応力に起因するnMOSFETのDC特性変動評価2009

    • 著者名/発表者名
      小金丸正明, 池田徹, 宮崎則幸, 友景肇
    • 雑誌名

      エレクトロニクス実装学会誌 12巻

      ページ: 208-220

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Birefringence Simulation of Annealed Ingot of Magnesium Fluoride Single Crystal2009

    • 著者名/発表者名
      Y.Kitamura, N.Miyazaki, T.Mabuchi, T.Nawata
    • 雑誌名

      Journal of Crystal Growth VOL.311

      ページ: 3954-3962

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 固体状ゴム粒子変成エポキシ樹脂接着剤層中のき裂の破壊靱性値とき裂先端ひずみ分布に対する接着剤層厚さの影響2009

    • 著者名/発表者名
      上田真広, 宍戸信之, 池田徹, 宮崎則幸
    • 雑誌名

      日本機械学会論文集(A編) 75巻

      ページ: 1516-1525

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Atomistic Simulations of Hydrogen Embrittlement2009

    • 著者名/発表者名
      R.Matsumoto, S.Taketomi, S.Matsumoto, N.Miyazaki
    • 雑誌名

      International Journal of Hydrogen Energy VOL.23

      ページ: 9576-9598

    • 査読あり
  • [学会発表] Measurement of Strain in Microeiectronic Package Using the Digital Image Correlation Method for Reliable Numerical Analysis2009

    • 著者名/発表者名
      T.Ikeda, T.Kanno, N.Shishido, N.Miyazaki, H.Tanaka, T.Hatano
    • 学会等名
      The 11th International Conference on Electronic Materials and Packaging
    • 発表場所
      Penang, Malaysia
    • 年月日
      2009-12-03
  • [学会発表] Applications of Computational Mechanics to Hydrogen Embrittlement2009

    • 著者名/発表者名
      N.Miyazaki
    • 学会等名
      Centre for Advanced Computations in Engineering Science (ACES) symposium on Computational Mechanics 2009 held with Singapore Association of Computational Mechanics (SACM) Annual Meeting 2009---Invited lecture
    • 発表場所
      Singapore
    • 年月日
      2009-11-30
  • [学会発表] Birefringence Simulations of Annealed Ingot of Calcium Fluoride Single Crystal By Considering Creep Behavior of Ingot during Annealing Process2009

    • 著者名/発表者名
      N.Miyazaki, H.Ogino, Y.Kitamura, T.Mabuchi, T, Nawata
    • 学会等名
      International Microsystems, Packaging, Assembly and Circuits technology Conference 2009 and International 3D IC Conference---Keynote lecture
    • 発表場所
      台北,台湾
    • 年月日
      2009-10-21
  • [学会発表] Device Simulations of Mechanical Stress Effecs on Electrical Characteristics of n-MOSFETs : Impact of Local Stress in nMOSFETs2009

    • 著者名/発表者名
      K.Yoshida, Ikeda, N.Miyazaki, H.Tomokage
    • 学会等名
      ASME/Pacific Rim Technical Confercnce and Exhibition on Packaging and Integration of Electronic and Photonic
    • 発表場所
      San Francisco, USA
    • 年月日
      2009-07-20
  • [学会発表] Atomistic Study of Hydrogen Effect on Cohesive Energy of Grain Boundaries in Alpha Iron2009

    • 著者名/発表者名
      R.Matsumoto, S.Taketomi, N.Miyazaki
    • 学会等名
      10^<th> US National Congress on Computational Mechanics(USNCCMX),
    • 発表場所
      Columbus, USA
    • 年月日
      2009-07-18
  • [学会発表] Lattice Defects and Defect Energies under Hydrogen Environment2009

    • 著者名/発表者名
      R.Matsumoto, S.Taketomi, N.Miyazaki
    • 学会等名
      12^<th> International Conference on Fracture
    • 発表場所
      Ottawa, Canada
    • 年月日
      2009-07-16
  • [学会発表] Reliability Evaluation of Flip Chip Packages Using the Digital Image Correlation Method and the FEM Analyses, International Conference on Electronics Packaging 20092009

    • 著者名/発表者名
      T.Kanno, T.Ikeda, N.Miyazaki, H.Tanaka, T.Hatano
    • 学会等名
      International Conference on Electronics Packaging 2009
    • 発表場所
      京都国際会館(京都市)
    • 年月日
      2009-04-15
  • [学会発表] Measurement of Three-dimensional Surface Displacement Using the Digital Image Correlation with AFM Image2009

    • 著者名/発表者名
      N.Shishida, T.Ikeda, N.Miyazaki
    • 学会等名
      International Conference on Electronics Packaging 2009
    • 発表場所
      京都国際会館(京都市)
    • 年月日
      2009-04-15

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公開日: 2011-06-16   更新日: 2016-04-21  

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