JPS60196644A - 付着力評価方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 の程度から付着力を評価する付着力評価方法に関する。

〔発明の技術的背景とその問題点〕

薄膜の基板に対する付着力は、薄膜の耐久性。

耐摩耗性に大きく影響するために従来から付着力のいろ
いろな評価方法が試みられている。たとえば、粘着性の
接着テープを薄膜の表面に貼シつけ。

テープをはがしたときに薄膜が基板に残るかまたはテー
プにくっつくかをみて、薄膜の基板に対する付着の強さ
の程度を調べる引きはがし法がある。

また、薄膜の表面に平らな円板を接着し、基板を固定し
た上でその円板を面に垂直方向に引張って薄膜をはく離
させ、そのときに加えられた力を測定する引張り法があ
る。また、硬い小さな圧子を薄膜に押しつけ、いろいろ
々荷重によって圧子を動かし、薄膜にはく離を生じたと
きの荷重を測定するひっかき法がある。

しかるに、接着テープをはがしたときに、薄膜が基板に
残るかテープにくっつくかをみて付着力の強さの程度を
調べる引きはがし法は、きわめて簡便で広く用いられて
いるが、いわゆる付着力のおおざっばな合否の判定がで
きるのみであり、正確な評価は困難である。また、薄膜
に接着した円板を垂直方向に引張って付着力を評価する
引張り法は１円板と薄膜の確実な接着が難しく、また薄
膜を基板から引きはがすのに要した力以外に、薄膜が円
板の縁のところから裂けてしまうことが多いため、測定
値に大きなばらつきを生じ、すこぶる不便である。まだ
、薄膜のはく離したときのひっかき荷重を測定すること
により付着力を評価するひっかき法は、異なる大きさの
荷重により数多くのひっかきを必要とするだめすこぶる
不便であシ、シかもはく離したか否かの判定が難しく、
また、はく離時のひっかき荷重を検出するための専用装
置が必要となり、容易にかつ安価に試験機を製作できな
い不都合があった。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、上記事情を参酌してなされたもので、
ひっかき法によって薄膜を基板からはく離させ、そのは
く離した面積の大きさから薄膜の付着力の強さの程度を
高能率かつ高精度で評価することの可能な付着力評価方
法を提供することにある。

〔発明の概要〕 本発明は、基板に付着した薄ｊ■迄のある一定面積内を
錐状の圧子により、疎部から密部へ連続的に変化する格
子状にひつかき、」二記一定面積とはく離した面積との
割合に基づいて薄膜の基板に対する付着力の強さの程度
を評価しようとしたものである。

〔発明の実施例〕

以下１本発明を図面を参照して、実施例に基づいて詳述
する。

第１図は、本発明の一実施例の付着力評価方法に用いら
れる付着力評価装置を示している。Ｘステージ（１）は
、このＸステージ（１）に連設されたＸマイクロメータ
（２）のつまみ（２ａ）の回動によりＸ方向（第１図紙
面垂直方向）に移動できるように設けられている。この
Ｘステージ（１）上には、Ｘステージ（３）が、とのＸ
ステージ（３）に連設されたＸマイクロメータ（４）の
つまみ（４ａ）の回動によ！ｌｌ第１図矢印（５）のＹ
方向に摺接して移動できるように載設されている。そし
てＸステージ（１）とＸステージ（３）とは。

基板（６ａ）と薄Ｍ　（６ｂ）とから成る試料（６）を
載置するためのＸＸステージ（７）を構成している。一
方、このＸＸステージ（７）の上方には、レバー（８）
がレバー軸（９）に軸支され、矢印（ｉｏａ）、　（ｔ
ａｂ）方向に回動自在となっている。そして、レバー（
８）の一端部には。

先端がダイヤモンド製の円錐状の圧子（ＩＩ）が取材け
られている。また、圧子（１１）の上面には円環状の周
壁部αりに載置したおもり（１３）が設けられている。

このおもり（Ｉ３）の重さを任意に設定することにより
、圧子（１υによるひりかき条痕の大きさを変化させる
ことができる。０・っかき条痕の大きさ及びはく離面積
は、薄膜（６ｂ）の表面に対して任意に傾いた光軸（１
つをもつ顕微鏡（１（１）によって観６１すされる。

つぎに、上ｆＱ　４’４′成の付着力評価装置を力］い
た付着力評価方法について説明する。まず、ＸＸステー
ジ（７）上面上に基板（６ａ）と薄膜（６ｂ）とから成
る板状試料（６）を載置する。つぎに、圧子（Ｉｔ）加
圧用の任意のおもり（１３１を周壁部（１４に裁置し、
レバー軸（９）を矢印（１０ａ）の方向に回転させるこ
とにより、圧子αυを？！７−膜（６ｂ）の第２図に示
す顕微鏡視野部（（６）の始点σ優に押しつける。つぎ
に、Ｘマイクロメータ（４）のつまみ（４ａ）を一定速
度、例えばＯ，１１１１ｍ７秒で回動し。

Ｘステージ（３）を第１図の左から右方向に１２０μｍ
移動させ、条痕（ｉ７ａ）をＮ膜（６ｂ）の表面に形成
する。

条痕（１７ａ）形成後、第１図のレバー軸（９）を矢印
（１０ｂ）の方向に回転させることによシ、圧子（１１
）を薄膜（６ｂ）の条痕（１７ａ）の終点（２＠から離
間させる。つぎＫ。

Ｘマイクロメータ（２）のつ１み（２ａ）の回動によシ
Ｘ方向第１図紙面の裏から表方向に３０μｍ（１００μ
ｍ　ｘ　Ｌｏｐ２）移動させ、前と同様にして条痕（１
７ａ）に平行な条痕（１７ｂ）を形成する。以下同様に
して、始点（１１からＸ方向に１００μｍｘＬｏｙｎ　
（ここでｎは、ひっかきの本数）の間隔で１０本の条痕
（１７Ｃ）、　（１７ｄ）、・・・を形成する。ついで
、Ｙ方向の条痕（１７ａ）、〜、（１７ｊ）と同様の手
順により、１００μ＋ｎｘＪｏｙｎ（ここで、ｎはひっ
かきの本数）間隔でＸ方向の条痕（１８ａ）、〜、（１
８ｊ）を１０本形成する。このようＫして得られたＸＹ
方向の条痕（１７ａ）、・・・、（１７ｊ　）、　（１
８ａ）、・・・、（Ｉｓｊ　）は、第２図の顕微鏡視野
部αＱに示すように、１００μｍＸ１００μｍの面積の
簿膜（６ｂ）表面を８１区画に分割している。この場合
、格子面積の小さな部分は格子面積の大きな部分よりも
、ひっかきによって生じた内部応力の影響により、薄膜
にはく離が生じ易い傾向をもっている。また、このよう
なはく離の大きさは。

付着力の強い薄膜では、はく離面積が小さく、逆に、弱
い薄膜では、はく離面積が大きくなる。したがって、付
着力の強さの程度を比較するだめのはく離面積比ａを次
式で定義することができる。

ａ　＝　Ａ　／　Ａｏ ただし、この式において、Ａは、はくｈ１１面積（μｍ
２）。

及び、Ａｏは、格子総面積（μｎ］２）である。ちなみ
に、本実施例においては、Ａｏは、１００μｍ　ｘ　１
００μｍ＝　１００００μｍ２である。かくして、はく
離面積比ａが小さい場合は、付着力が強く、逆に、大き
い場合は、付着力が弱いと評価する。

以上のように、本実施例の（＝Ｊ着力評価方法ｔ」、。

条痕（１７ａ）、・・・、（１７ｊ　）、　（１８ａ）
、・・・、（１ｓｊ　）を両対数目盛状に形成したので
、はく離の生じた部分と生じていない部分の見分けが容
易につくとともに１面積計数が容易となり、はく離した
面積の大きさから薄膜の付着力の程度を、能率的にしか
も関精度で評価することが可能となる。

なお、上記実施例においては、圧子αυの先端形状を円
錐状としたが、四角錐状であってもよい。

また、格子間隔は、上記実施例では対数目盛間隔とした
が、その間隔に制約されることはなく、要するに、ある
一定面積内においてはく離の生じた部分と生じていない
部分の見分けがつくように格子間隔を疎部から密部へ連
続的に変化させたものであればよく、例えば等比間隔で
もよい。のみならず、ＸＹ方向の条痕は必ずしも１ケ交
の必要はなく、格子内部形状が菱形、つ寸りＸ方向とＹ
方向の交差角が鋭角であってもよい。さらに、と記党施
例においては、顕微鐘（１４）をはく離面積の測定用に
用いたが、　ＩＴＶカメラを用いた画像解析装置を用い
るとよシ便利である。

〔発明の効果〕

発明の付着力評価方法は、高能率かつ高１’ｉ７度で付
着力の評価が可能となり、測定能率及び測定精度が向上
する。また、はく離時のひっかき荷重測定法に比べて、
安価に、かつ簡便に装置を製作できる利点を有している
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の付着力評価方法に用いられ
る付着力評価装置の要部構成図、第２図は第１回に示す
ｆづ着力計測装置を用いたけ漬方評価方法の説明図であ
る。 （６）：試料（被測定物）　、　（６ｂ）　：薄膜。 α１）：圧子。 （１７ａ）、・・・、（１７ｊ）、　（１８ａ）、・・
・、（ＩＵ）　：条痕。 代理人　弁理士　則　近　憲　（ｈ （Ｉ−１か１名） 第　１　図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）薄膜が付着した被測定物の測定域内に錐状の圧子
   によシ間隔を規則的に変動させてひっかき、疎部から密
   部へ連続的に変化する格子状の条痕を形成する方法と、
   上記測定域の面積に対する上記ひっかきにより発生した
   上記薄膜の上記被測定物からのはく雌部分の割合に基づ
   き上記薄膜の上記被測定物に対する付着力を評価する方
   法とを具備することを特徴とする付着力評価方法。
2. （２）条痕を両対数目盛状に形成することを特徴とする
   特許請求の範囲第１項記載の付着力評価方法。