KR100994933B1 - Indentation-driven tensile test specimen with single test section and manufacturing method thereof - Google Patents

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Abstract

이 발명은 미세 압축시험기를 이용하여 인장시험할 수 있도록 시편의 상하면을 각각 가공하여 시편의 내부에 단일 인장시험부를 갖는 인장시편으로서, 단일 인장시험부가 미세 압축시험기의 팁이 접촉하는 인장하중 전달부의 무게 중심에 위치하며, 지지부에 연결되어 인장력을 받을 수 있도록 설계된 것을 특징으로 한다. 이 발명은 단일 인장시험부를 갖도록 구성함에 따라, 나노급 기계적 물성을 측정하기 위한 미세 압축시험기용 인장시편의 장점을 가지면서 종래의 다수의 인장시험부를 가지는 미세 압축시험기용 인장시편의 문제점을 해결할 수 있는 효과가 있다. 즉, 다수의 인장시험부에서의 불균일 거동으로 인한 나노/마이크로 물성 오차에 대한 문제점과, 단일 시편의 거동을 관찰하기 힘든 종래의 미세 압축시험기용 인장시편의 어려움을 해결할 수 있는 효과가 있다.The present invention is a tensile specimen having a single tensile test part in the inside of the specimen by processing the upper and lower surfaces of the specimen so that the tensile test can be carried out using a micro-compression tester, a single tensile test part of the tensile load transfer portion that the tip of the micro compression tester contacts Located in the center of gravity, it is characterized in that it is designed to receive a tensile force connected to the support. The present invention can solve the problem of the tension specimen for micro-compression tester having a plurality of tension test parts of the prior art while having the advantages of the tension specimen for micro-compression tester to measure the nano-level mechanical properties by configuring to have a single tensile test. It has an effect. That is, there is an effect that can solve the problems of the nano / micro physical property error due to non-uniform behavior in a plurality of tensile test, and the difficulty of the conventional tensile test specimen for the micro-compression test difficult to observe the behavior of a single specimen.

Description

단일 인장시험부를 가지는 미세 압축시험기용 인장시편 및 그 제조방법{Indentation-driven tensile test specimen with single test section and manufacturing method thereof}Tension specimen for micro-compression tester having a single tensile test part and a method for manufacturing the same {Indentation-driven tensile test specimen with single test section and manufacturing method}

이 발명은 인장시편 및 그 제조방법에 관한 것이며, 더욱 상세하게는 나노/마이크로 단위 크기를 가지는 재료의 기계적 물성을 측정하기 위한 단일 인장시험부를 가지는 미세 압축시험기용 인장시편 및 그 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a tensile test piece and a method for manufacturing the same, and more particularly to a tensile test piece for a micro-compression tester having a single tensile test for measuring the mechanical properties of a material having a nano / micro unit size and a method for manufacturing the same. .

나노/마이크로의 미세 형상 제조기술의 발달로 인하여 새로운 나노 마이크로 소자들이 개발되고 있다. 그에 따라, 미세 형상 제조기술을 뒷받침할 미세 재료의 가공성 예측 및 신뢰성 평가를 위한 기계적 물성 측정에 대한 필요성이 증대되고 있다. Due to the development of nano / micro fine shape manufacturing technology, new nano-micro devices are being developed. Accordingly, there is an increasing need for measuring mechanical properties for predicting workability and evaluating reliability of micromaterials to support the microstructure manufacturing technology.

일반적으로 소재의 물성을 측정하는 방법으로는 인장시험, 굽힘시험, 자기공명시험, 경도시험법 등이 있고, 이중에서도 인장시험법이 직접적으로 탄성계수, 파괴강도 등을 측정할 수 있는 가장 효과적인 방법으로 보편적으로 많이 사용되고 있 다. 하지만, 미세 영역에서는 제조 과정에 따른 소재의 특성, 내부의 결정립, 표면에 존재하는 작은 흠집 등의 영향이 커지기 때문에, 일반적으로 수행되는 인장시험법으로부터 얻은 소재의 물성과는 차이가 있다. 뿐만 아니라, 나노/마이크로 크기에서는 재료의 내부 구조가 같더라도 재료의 크기에 따라 그 기계적 물성이 달라지게 된다. In general, there are tensile test, bending test, magnetic resonance test, and hardness test method for measuring the physical properties of materials. Among them, the tensile test method is the most effective method for directly measuring elastic modulus and fracture strength. In general, it is widely used. However, in the micro area, since the influence of the material properties, the internal grains, small scratches on the surface, etc. are increased according to the manufacturing process, there is a difference in the physical properties of the material obtained from the tensile test method that is generally performed. In addition, in the nano / micro size, even if the internal structure of the material is the same, the mechanical properties will vary depending on the size of the material.

따라서, 미세 영역에서는 그 제조공정과 크기에 맞는 시편을 제작하여 그 물성을 측정할 수 있는 방법의 필요성이 대두되고 있다. 응력-변형 곡선, 탄성계수, 항복응력, 파단응력 등 미세소재의 주요 기계적 물성을 측정하기 위해서는 인장시험법이 가장 효과적이지만, 시편의 제작 및 시험법의 어려움으로 인해 현재까지는 마이크로 단위의 영역까지 시도되어 왔다.Therefore, the necessity of a method for measuring the physical properties of the specimens in accordance with the manufacturing process and size is emerging in the micro area. Tensile testing is the most effective method for measuring the major mechanical properties of micromaterials such as stress-strain curves, modulus of elasticity, yield stress and fracture stress. Has been.

마이크로 이하 크기의 물성을 얻기 위한 기술로는, 이 발명자들이 개발하여 출원한 "미세 압축시험기용 인장시편 그 제조방법(특허출원 제2007-0042416호)"이 있다. 도 1에 도시된 바와 같이, 이 기술은 미세 압축시험기의 평평한 펀치 형상의 팁(110)으로 기판(지지대)(120) 위에 놓인 인장하중 전달부(130)를 누를 경우 인장시험부(140)에 인장력이 부여되도록 인장시편을 구현한 것이다. 즉, 이 기술은 상하부가 평평한 미세 시편의 상하면을 각각 가공하여 시편의 내부에 인장시험부를 갖는 인장시편을 구현한 것이다.As a technique for obtaining the physical properties of the sub-micron size, there is a "method for preparing a micro-compression tester and its application (patent application No. 2007-0042416)" developed and filed by the inventors. As shown in FIG. 1, this technique is applied to the tensile test part 140 when the tensile load transfer part 130 is placed on the substrate (support) 120 with the flat punch-shaped tip 110 of the micro-compression tester. The tension specimen is embodied so that the tensile force is applied. In other words, this technique implements a tensile test piece having a tensile test part inside the test piece by processing the upper and lower surfaces of each of the fine test pieces having a flat upper and lower parts.

그런데, 이 기술의 인장시편은 압축시험기의 평평한 형상의 팁(110)의 압축력을 받는 인장하중 전달부(130)의 주위에 다수의 인장시험부(140)를 갖는 구조로 구성된다. 따라서, 이 기술의 인장시편을 사용할 경우에는, 다수의 인장시험 부(140)의 거동이 동시에 측정되기 때문에, 단일 시편의 하중-변위 선도 및 거동을 관찰하는 데 어려움이 있다. 또한, 이 기술은 인장시편의 표면을 정밀 가공하더라도 팁의 표면과 완벽한 평행상태를 이루기 곤란하기 때문에, 각각의 인장시험부의 변위가 다를 수밖에 없고 그로 인해 정확한 거동을 평가하기 어려운 단점이 있다. 뿐만 아니라, 각각의 인장시험부가 완전히 동일한 크기를 갖지 않기 때문에, 불균일한 거동에 의한 시편의 기울어짐 등으로 인하여 오차가 발생할 수도 있다.By the way, the tensile test specimen of this technique is composed of a structure having a plurality of tensile test section 140 around the tensile load transfer unit 130 is subjected to the compressive force of the tip 110 of the flat shape of the compression tester. Therefore, when using the tensile test specimen of this technique, since the behavior of the plurality of tensile test section 140 is measured at the same time, it is difficult to observe the load-displacement diagram and the behavior of a single specimen. In addition, this technique is difficult to achieve a perfectly parallel state with the surface of the tip even if the surface of the tensile test piece is precisely processed, the displacement of each tensile test is inevitably different, which is difficult to evaluate the exact behavior. In addition, since each tensile test part does not have exactly the same size, an error may occur due to the inclination of the specimen due to uneven behavior.

따라서, 이 발명은 종래의 미세 압축시험기용 인장시편의 한계를 극복하기 위해 다수의 인장시험부가 없이 단일 인장시험부를 가지고도 제작 및 측정이 가능한 구조로 개발함으로써, 다수의 인장시험부의 불균일한 거동이 동시에 측정되는 종래의 어려움을 해결할 수 있는 단일 인장시험부를 가지는 미세 압축시험기용 인장시편 및 그 제조방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.Therefore, the present invention has been developed in a structure that can be manufactured and measured even with a single tensile test part without a plurality of tensile test parts to overcome the limitations of the conventional tensile test specimen for micro-compression tester, the nonuniform behavior of multiple tensile test parts It is an object of the present invention to provide a tensile test piece for a micro-compression tester having a single tensile test part capable of solving the conventional difficulties measured at the same time, and a manufacturing method thereof.

이 발명은 미세 압축시험기를 이용하여 인장시험할 수 있도록 박판의 일부분을 가공하여 구성한 인장시편으로서, 박판의 일부분을 구성하는 지지부와, 박판의 다른 일부분을 구성하며 표면에 접촉하는 미세 압축시험기의 팁을 통해 인장하중을 전달받는 인장하중 전달부, 및 인장하중 전달부의 무게 중심에서 지지부와 인장하중 전달부를 서로 연결하되 그 연결부위의 내부에 인장력을 받을 수 있도록 설계된 단일 인장시험부를 포함하는 것을 특징으로 한다. The present invention is a tensile specimen formed by processing a portion of the thin plate to be subjected to a tensile test using a micro-compression tester, the support portion constituting a portion of the thin plate and the tip of the micro-compression tester constituting another portion of the thin plate and in contact with the surface It characterized in that it comprises a tensile load transfer unit for receiving the tensile load through, and a single tensile test unit designed to connect the support and the tensile load transfer unit at the center of gravity of the tensile load transfer unit to receive a tensile force inside the connection portion do.

이 발명의 인장하중 전달부는 단일 인장시험부에 대한 경사각 식각이 가능하도록 패여진 형태의 구조를 가질 수 있다. 이 발명의 지지부는 인장하중 전달부에 비해 낮은 높이를 가질 수도 있다. The tensile load transfer part of the present invention may have a structure in which it is recessed to enable the inclination angle etching for the single tensile test part. The support of this invention may have a lower height than the tensile load transfer portion.

또한, 이 발명은 미세 압축시험기를 이용하여 인장시험할 수 있도록 박판의 일부분을 가공하여 구성한 인장시편으로서, 박판의 일부분을 구성하는 지지부와, 박판의 다른 일부분을 구성하며 미세 압축시험기의 팁이 접촉하는 다수개의 돌출 기둥을 표면 다수 곳에 골고루 가지며 미세 압축시험기의 팁을 통해 인장하중을 전달받는 인장하중 전달부, 및 다수개의 돌출 기둥을 서로 연결한 다각형의 무게 중심에서 지지부와 인장하중 전달부를 서로 연결하되 그 연결부위의 내부에 인장력을 받을 수 있도록 설계된 단일 인장시험부를 포함하는 것을 특징으로 한다. In addition, the present invention is a tensile specimen formed by processing a portion of the thin plate to be subjected to a tensile test using a micro-compression tester, the support portion constituting a portion of the thin plate and the other part of the thin plate and the tip of the micro-compression tester is in contact Tensile load transfer unit that has a plurality of protruding pillars evenly on a plurality of surfaces, and receives a tensile load through the tip of the micro-compression tester, and connects the support portion and the tensile load transfer unit at the center of gravity of the polygon connecting the plurality of protruding pillars to each other It is characterized in that it comprises a single tensile test unit designed to receive a tensile force inside the connection portion.

또한, 이 발명은 미세 압축시험기용 인장시편의 제조방법으로서, 지지부, 인장시험부 및 인장하중 전달부의 테두리를 수직 식각으로 가공하여 형성하는 단계와, 인장시험부가 지지부 및 인장하중 전달부와 각각 일정 간격으로 이격되는 부분을 경사각 식각으로 가공하여 인장시험부를 완성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다. In addition, the present invention is a method of manufacturing a tensile test piece for a micro-compression tester, the step of forming the edge of the support, the tensile test portion and the tensile load transfer portion by vertical etching, the tensile test portion is constant with the support portion and the tensile load transfer portion, respectively It characterized in that it comprises a step of completing the tensile test part by processing the inclined angle etching spaced apart portion.

또한, 이 발명은 미세 압축시험기용 인장시편의 제조방법으로서, 박판의 표면에 다수개의 돌출 기둥을 도포 공정으로 제작하는 단계와, 지지부와 연결되는 단일 인장시험부 및 인장하중 전달부를 식각 공정으로 가공하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다. In addition, the present invention is a method for producing a tensile test specimen for a micro-compression tester, the step of producing a plurality of protruding pillars on the surface of the thin plate, and processing a single tensile test portion and the tensile load transfer portion connected to the support by an etching process Characterized in that it comprises a step.

이 발명은 단일 인장시험부를 갖도록 구성함에 따라, 나노급 기계적 물성을 측정하기 위한 미세 압축시험기용 인장시편의 장점을 가지면서 종래의 다수의 인장시험부를 가지는 미세 압축시험기용 인장시편의 문제점을 해결할 수 있는 효과가 있다. 즉, 이 발명은 다수의 인장시험부에서의 불균일 거동으로 인한 나노/마이크로 물성 오차에 대한 문제점과, 단일 시편의 거동을 관찰하기 힘든 종래의 미세 압축시험기용 인장시편의 어려움을 해결할 수 있는 효과가 있다.The present invention can solve the problem of the tension specimen for micro-compression tester having a plurality of tension test parts of the prior art while having the advantages of the tension specimen for micro-compression tester to measure the nano-level mechanical properties by configuring to have a single tensile test. It has an effect. That is, the present invention has an effect that can solve the problems of the nano / micro property error due to non-uniform behavior in a plurality of tensile test section, and the difficulty of the conventional tensile test specimen for micro-compression test difficult to observe the behavior of a single specimen have.

이 발명은 미세 압축시험기의 평평한 형상의 팁의 압축력을 받는 하중 전달부의 무게 중심에 단일 인장시험부가 위치하도록 구성된다. 즉, 이 발명의 인장시편은 상하면이 평평한 박판에 폴리머, 금속 등 다양한 재료에 대한 나노급 정밀가공이 가능한 집속이온빔(Focused Ion Beam ; FIB)을 사용하여 식각함으로써 구현 가능하다.This invention is constructed such that a single tensile test part is located at the center of gravity of a load transfer part subjected to the compressive force of the flat-shaped tip of the micro compression tester. In other words, the tensile test specimen of the present invention can be realized by etching using a focused ion beam (FIB) capable of nanoscale precision processing on various materials such as polymers and metals on thin flat plates.

도 2a는 이 발명에 따른 단일 인장시험부를 가지는 미세 압축시험기용 인장시편의 구조적 특징을 나타낸 부분 절개(S-S') 사시도 및 확대도이고, 도 2b는 이 발명에 적용되는 시험법을 도시한 개념도이다.2A is a perspective view and an enlarged view of a partial cutaway (S-S ') showing the structural features of a tensile test specimen for a micro-compression tester having a single tensile test portion according to the present invention, Figure 2b shows a test method applied to this invention Conceptual diagram.

도 2a 및 도 2b에 도시된 바와 같이, 이 발명에 따른 인장시편은 크게 지지부(210), 인장시험부(220), 및 인장하중 전달부(230)로 구성된다. 이러한 인장시편은 기판(250)과 기판(250)위에 도포되어 형성된 박판(260)의 일부분을 가공함으로써 제조된다. 이 발명의 지지부(210)는 인장하중 전달부(230)에 비해 낮은 높이를 갖는데, 이는 인장시험부(220)가 완전히 파단이 일어나기까지 압축시험기의 팁(240)이 인장하중 전달부(230)를 통해 하중을 가할 수 있도록 하기 위해서다.As shown in Figures 2a and 2b, the tensile test piece according to the present invention is largely composed of a support 210, a tensile test unit 220, and a tensile load transfer unit 230. Such a tensile test piece is manufactured by processing a portion of the thin plate 260 formed by coating on the substrate 250 and the substrate 250. The support portion 210 of the present invention has a lower height than the tensile load transfer portion 230, which means that the tip 240 of the compression tester is the tensile load transfer portion 230 until the tensile test portion 220 is completely broken. In order to be able to apply the load through.

인장하중 전달부(230)는 그 무게 중심에 위치하는 인장시험부(220)에 의해서만 매달려 있는 구조를 갖는다. 또한, 인장하중 전달부(230)는 그 표면을 인장시험부(220)에 비해 매우 넓게 설계함으로써, 압축 시험시 인장시험부(220)에는 순수한 인장력이 집중되도록 구성된다. 또한, 나노/마이크로 크기에서의 인장하중 전달부(230)의 무게는 무시할 정도로 매우 작기 때문에, 인장시험부(220)에 걸리는 잔류응력은 무시할 만큼 작다.Tensile load transfer unit 230 has a structure that is suspended only by the tensile test unit 220 is located at the center of gravity. In addition, the tensile load transfer unit 230 is designed so that the surface is very wide compared to the tensile test unit 220, so that the pure tensile force is concentrated in the tensile test unit 220 during the compression test. In addition, since the weight of the tensile load transfer unit 230 in the nano / micro size is so small that negligible, the residual stress applied to the tensile test unit 220 is negligibly small.

이 발명의 인장시편에 대한 인장시험 과정을 살펴보면 다음과 같다. 도 2a 및 도 2b에 도시된 바와 같이, 압축시험기의 팁(240)으로 인장시편의 인장하중 전달부(230)를 누르면, 인장시험부(220)에 인장력이 가해진다. 이때, 팁(240)에 가해지는 변위 및 하중은 팁(240)에 연결된 압축시험기의 센서로부터 감지되며, 이로부터 인장시험부(220)에 걸리는 변형량 및 응력이 계산된다.Looking at the tensile test process for the tensile test piece of this invention are as follows. As shown in Figure 2a and 2b, pressing the tensile load transfer portion 230 of the tensile test piece to the tip 240 of the compression tester, a tensile force is applied to the tensile test unit 220. At this time, the displacement and load applied to the tip 240 is sensed from the sensor of the compression tester connected to the tip 240, from which the amount of deformation and stress applied to the tensile test unit 220 is calculated.

그리고, 인장시험부(220)의 변형시 인장시험부(220)와 연결된 인장하중 전달부(230) 및 지지부(210)의 일부분이 변형되므로, 팁(240)의 변위로부터 이를 고려하여 인장시험부(220)의 변형량을 계산하게 된다. 이때의 변형량은 해석 프로그램을 이용하여 도 2a에 표시된 인장시험부(220)의 길이(Lp) 및 폭(Wp), 지지부(210) 및 인장하중 전달부(230) 사이의 거리(Wg) 등 인장시편의 구조에 따른 변환 계수를 곱하여 얻어진다. 응력의 경우에는 팁(240)에 가해지는 응력이 그대로 인장시험부(220)에 가해지므로 팁(240)의 하중으로부터 바로 얻어진다. In addition, since the portion of the tensile load transfer unit 230 and the support unit 210 connected to the tensile test unit 220 is deformed when the tensile test unit 220 is deformed, the tensile test unit is considered in consideration of the displacement of the tip 240. The deformation amount of 220 is calculated. The deformation amount at this time is the length (L p ) and width (W p ) of the tensile test portion 220 shown in Figure 2a using the analysis program, the distance (W g ) between the support portion 210 and the tensile load transmission portion 230 It is obtained by multiplying the conversion coefficient according to the structure of the tensile test specimen. In the case of stress, since the stress applied to the tip 240 is applied to the tensile test part 220 as it is, it is directly obtained from the load of the tip 240.

아래에서, 이 발명에 따른 단일 인장시험부를 가지는 미세 압축시험기용 인장시편 및 그 제조방법의 양호한 실시예들을 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, preferred embodiments of a tensile test piece for a micro-compression tester having a single tensile test part according to the present invention and a manufacturing method thereof will be described in detail.

<제1 실시예><First Embodiment>

도 3a 내지 도 3c는 이 발명의 제1 실시예에 따른 단일 인장시험부를 가지는 미세 압축시험기용 인장시편의 개략도로서, 도 3a는 인장시편의 평면도이고, 도 3b는 단일 인장시험부의 확대 평면도이며, 도 3c는 단일 인장시험부의 확대 측면도이 다.3A to 3C are schematic views of a tensile test piece for a micro compression tester having a single tensile test part according to the first embodiment of the present invention, FIG. 3A is a plan view of a tensile test piece, and FIG. 3B is an enlarged plan view of a single tensile test part, 3C is an enlarged side view of a single tensile test part.

도 3a 내지 도 3c에 도시된 바와 같이, 이 실시예의 인장시편은 시편의 상하면 가공을 통해 제작 가능한 구조로 구성된 것으로서, 위에서 설명한 바와 같이 지지부(310), 인장시험부(320), 및 인장하중 전달부(330)로 구성된다. 여기서, 인장하중 전달부(330)는 그 무게 중심에 위치하는 인장시험부(320)에 의해서만 매달려 있는 구조를 갖는 것으로서, 인장시험부(320)를 무게 중심으로 하여 다양한 모양으로 설계될 수 있다.As shown in Figures 3a to 3c, the tensile test specimen of this embodiment is composed of a structure that can be produced by the upper and lower processing of the specimen, as described above, the support 310, the tensile test section 320, and the tensile load transfer It is composed of a portion 330. Here, the tensile load transfer unit 330 has a structure that is suspended only by the tensile test unit 320 located in the center of gravity, it can be designed in various shapes with the tensile test unit 320 as the center of gravity.

<제2 실시예>Second Embodiment

인장시편의 상하면 가공시에는 얼라인의 어려움이 발생할 뿐만 아니라, 재료에 따라 특정 깊이 이상에서 식각된 면의 거칠기가 거칠어지게 된다. 따라서, 이 실시예에서는 이와 같은 어려움을 경사각 식각을 통해 해결하였다. In addition to the difficulty of aligning the upper and lower surfaces of the tensile specimen, the roughness of the etched surface over a certain depth depending on the material becomes rough. Therefore, in this embodiment, this difficulty was solved through the inclination angle etching.

도 4a는 시편 내부에 경사식각을 위한 구조를 갖는 이 발명의 제2 실시예에 따른 단일 인장시험부를 가지는 미세 압축시험기용 인장시편의 평면도이고, 도 4b는 도 4a에 도시된 인장시편을 제조하는 경사가공의 개념도이다. Figure 4a is a plan view of a tensile test piece for a micro-compression tester having a single tensile test portion according to a second embodiment of the present invention having a structure for the inclined etching inside the specimen, Figure 4b is to prepare the tensile test shown in Figure 4a Conceptual drawing of inclined machining.

도 4a 및 도 4b에 도시된 바와 같이, 이 실시예의 인장시편은 위에서 설명한 바와 같이 지지부(410), 인장시험부(420) 및 인장하중 전달부(430)로 구성된다. 즉, 이 실시예의 인장시편은 먼저 지지부(410), 인장시험부(420) 및 인장하중 전달부(430)의 테두리에 대해 수직 식각을 통해 가공한 후, 인장시험부(420)를 완성하기 위해 인장시험부(420)가 지지부(410) 및 인장하중 전달부(430)와 각각 일정 간격으로 이격되는 부분을 경사각 식각을 통해 가공함으로써 제작된다. 여기서, 인장하중 전달부(430)는 인장시험부(420)의 경사각 식각을 위한 패여진 형태의 공간(440) 구조를 갖는다. 이때, 인장시험부(420)를 완성하기 위한 경사각 식각은 공간(440)을 이용해 도 4b와 같이 이온빔(450)을 경사를 주어 조사하면 된다.As shown in Figures 4a and 4b, the tensile test specimen of this embodiment is composed of a support portion 410, a tensile test portion 420 and a tensile load transfer portion 430 as described above. That is, the tensile test specimen of this embodiment is first processed through the vertical etching with respect to the edge of the support portion 410, tensile test portion 420 and the tensile load transmission portion 430, and then to complete the tensile test portion 420 The tensile test part 420 is manufactured by processing the parts spaced apart from the support part 410 and the tensile load transmitting part 430 at regular intervals through the inclination angle etching. Here, the tensile load transfer part 430 has a structure of a space 440 in a concave form for the inclination angle etching of the tensile test part 420. In this case, the inclination angle etching for completing the tensile test part 420 may be performed by inclining the ion beam 450 as shown in FIG. 4B using the space 440.

<제3 실시예>Third Embodiment

도 5는 이 발명의 제3 실시예에 따른 단일 인장시험부를 가지는 미세 압축시험기용 인장시편의 개략도이다. 5 is a schematic diagram of a tensile test piece for a micro compression tester having a single tensile test part according to a third embodiment of the present invention.

도 5에 도시된 바와 같이, 이 실시예의 인장시편은 지지부(510), 인장시험부(520), 인장하중 전달부(530), 및 인장하중 전달부(530)의 상면에 돌출 형성된 3개의 돌출 기둥(540)으로 구성된다. 이 실시예의 인장시편은 압축시험기의 팁이 접촉하도록 인장하중 전달부(530)의 상면 3곳에 돌출 기둥(540)을 각각 갖도록 구성된다. 이때, 3개의 돌출 기둥의 중심을 서로 연결하는 삼각형의 무게 중심에 인장시험부(520)가 위치하는 구조를 갖는다. 이러한 구조는 인장시험부(520)가 인장하중 전달부(530)의 무게 중심에 있지 않더라도, 인장시험부(520)가 힘이 가해지는 3개의 돌출 기둥(540)을 서로 연결하는 삼각형의 무게 중심에 위치하기 때문에, 인장시험부(520)에 정확한 인장력이 가해진다. 이때, 돌출 기둥(540)의 형상 및 위치는 그 무게 중심에 인장시험부(520)가 위치할 수 있다면 다양하게 설계 변경될 수 있다.As shown in FIG. 5, the tensile test specimen of this embodiment includes three protrusions protruding from the upper surface of the support part 510, the tensile test part 520, the tensile load transfer part 530, and the tensile load transfer part 530. It is composed of a pillar 540. The tensile test specimen of this embodiment is configured to have projecting pillars 540 respectively on three upper surfaces of the tensile load transfer part 530 so that the tip of the compression tester contacts. At this time, the tensile test portion 520 is positioned in the center of gravity of the triangle connecting the center of the three protruding pillars. This structure has a triangular center of gravity connecting the three protruding pillars 540 to which the tensile test unit 520 is applied, even if the tensile test unit 520 is not at the center of gravity of the tensile load transfer unit 530. Since it is located at, the tensile test portion 520 is applied to the correct tensile force. At this time, the shape and position of the protruding pillar 540 may be changed in various designs if the tensile test portion 520 can be located in the center of gravity.

이 실시예의 인장시편은 전체를 식각 공정만으로 제조하거나, 돌출 기둥(540)에 대해 먼저 도포 공정으로 제작한 후, 지지부(510)와 연결되는 인장시험 부(520) 및 인장하중 전달부(530)를 식각 공정으로 가공함으로써 제조할 수 있다.The tensile test specimen of this embodiment may be manufactured only by the etching process, or after the first coating process for the protruding pillar 540, and then the tensile test part 520 and the tensile load transfer part 530 connected to the support part 510. Can be prepared by processing the etching process.

이상에서 이 발명의 단일 인장시험부를 가지는 미세 압축시험기용 인장시편 및 그 제조방법에 대한 기술사항을 첨부도면과 함께 서술하였지만 이는 이 발명의 가장 양호한 실시예를 예시적으로 설명한 것이지 이 발명을 한정하는 것은 아니다.Although the technical details of the tensile test piece for the micro-compression tester having the single tensile test part of the present invention and the manufacturing method thereof have been described together with the accompanying drawings, this is illustrative of the best embodiment of the present invention, which is intended to limit the present invention. It is not.

또한, 이 기술분야의 통상의 지식을 가진 자이면 누구나 이 발명의 기술사상의 범주를 이탈하지 않고 첨부한 특허청구범위 내에서 다양한 변형 및 모방이 가능함은 명백한 사실이다.In addition, it is obvious that any person skilled in the art can make various modifications and imitations within the scope of the appended claims without departing from the scope of the technical idea of the present invention.

도 1은 통상의 미세 압축시험기를 이용하여 인장시편을 시험하는 과정을 나타낸 개념도이고, 1 is a conceptual diagram showing a process of testing a tensile specimen using a conventional microcompression tester,

도 2a는 이 발명에 따른 단일 인장시험부를 가지는 미세 압축시험기용 인장시편의 구조적 특징을 나타낸 부분 절개(S-S') 사시도 및 확대도이고, Figure 2a is a perspective view and an enlarged partial cutaway (S-S ') showing the structural features of the tensile test piece for a micro-compression tester having a single tensile test portion according to the present invention,

도 2b는 이 발명에 적용되는 시험법을 도시한 개념도이고, 2b is a conceptual diagram showing a test method applied to the present invention,

도 3a 내지 도 3c는 이 발명의 제1 실시예에 따른 단일 인장시험부를 가지는 미세 압축시험기용 인장시편의 개략도로서, 도 3a는 인장시편의 평면도이고, 도 3b는 단일 인장시험부의 확대 평면도이며, 도 3c는 단일 인장시험부의 확대 측면도이고, 3A to 3C are schematic views of a tensile test piece for a micro compression tester having a single tensile test part according to the first embodiment of the present invention, FIG. 3A is a plan view of a tensile test piece, and FIG. 3B is an enlarged plan view of a single tensile test part, 3c is an enlarged side view of a single tensile test part,

도 4a는 시편 내부에 경사식각을 위한 구조를 갖는 이 발명의 제2 실시예에 따른 단일 인장시험부를 가지는 미세 압축시험기용 인장시편의 평면도이고, Figure 4a is a plan view of a tensile test piece for a micro-compression tester having a single tensile test portion according to a second embodiment of the present invention having a structure for the inclined etching inside the specimen,

도 4b는 도 4a에 도시된 인장시편을 제조하는 경사가공의 개념도이며,Figure 4b is a conceptual diagram of the inclined machining to manufacture the tensile test piece shown in Figure 4a,

도 5는 이 발명의 제3 실시예에 따른 단일 인장시험부를 가지는 미세 압축시험기용 인장시편의 개략도이다.5 is a schematic diagram of a tensile test piece for a micro compression tester having a single tensile test part according to a third embodiment of the present invention.

♠ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ♠  ♠ Explanation of symbols on the main parts of the drawing ♠

210 : 지지부 220 : 인장시험부210: support portion 220: tensile test portion

230 : 인장하중 전달부 240 : 팁 230: tensile load transmission unit 240: tip

250 : 기판 260 : 박판250: substrate 260: thin plate

Claims (6)

미세 압축시험기를 이용하여 인장시험할 수 있도록 박판의 일부분을 가공하여 구성한 인장시편으로서,It is a tensile specimen composed by processing a part of the thin plate to be subjected to a tensile test using a micro compression tester. 상기 박판의 일부분을 구성하는 지지부와, A support part constituting a part of the thin plate, 상기 박판의 다른 일부분을 구성하며 표면에 접촉하는 상기 미세 압축시험기의 팁을 통해 인장하중을 전달받는 인장하중 전달부, 및 Tensile load transfer unit constituting the other portion of the thin plate and receives the tensile load through the tip of the micro compression tester in contact with the surface, and 상기 인장하중 전달부의 무게 중심에서 상기 지지부와 상기 인장하중 전달부를 서로 연결하되 그 연결부위의 내부에 인장력을 받을 수 있도록 설계된 단일 인장시험부를 포함하는 것을 특징으로 하는 단일 인장시험부를 가지는 미세 압축시험기용 인장시편. For the micro-compression tester having a single tensile test unit comprising a single tensile test unit designed to connect the support portion and the tensile load transfer unit at the center of gravity of the tensile load transfer unit, and to receive a tensile force inside the connection portion. Tension Specimen. 청구항 1에 있어서, The method according to claim 1, 상기 인장하중 전달부는 상기 단일 인장시험부에 대한 경사각 식각이 가능하도록 패여진 형태의 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 단일 인장시험부를 가지는 미세 압축시험기용 인장시편.The tensile load transfer part is a tensile test piece for a micro-compression tester having a single tensile test portion, characterized in that the structure has a form of a recessed to enable the inclination angle etching for the single tensile test. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서, The method according to claim 1 or 2, 상기 지지부는 상기 인장하중 전달부에 비해 낮은 높이를 갖는 것을 특징으로 하는 단일 인장시험부를 가지는 미세 압축시험기용 인장시편.The support part is a tensile test piece for a micro-compression tester having a single tensile test portion, characterized in that having a lower height than the tensile load transfer. 미세 압축시험기를 이용하여 인장시험할 수 있도록 박판의 일부분을 가공하여 구성한 인장시편으로서,It is a tensile specimen composed by processing a part of the thin plate to be subjected to a tensile test using a micro compression tester. 상기 박판의 일부분을 구성하는 지지부와, A support part constituting a part of the thin plate, 상기 박판의 다른 일부분을 구성하며 상기 미세 압축시험기의 팁이 접촉하는 다수개의 돌출 기둥을 표면 다수 곳에 골고루 가지며 상기 미세 압축시험기의 팁을 통해 인장하중을 전달받는 인장하중 전달부, 및 Tensile load transfer unit constituting the other portion of the thin plate and the plurality of protruding pillars in contact with the tip of the micro-compression tester evenly on a plurality of surfaces and receives a tensile load through the tip of the micro-compression tester, And 상기 다수개의 돌출 기둥을 서로 연결한 다각형의 무게 중심에서 상기 지지부와 상기 인장하중 전달부를 서로 연결하되 그 연결부위의 내부에 인장력을 받을 수 있도록 설계된 단일 인장시험부를 포함하는 것을 특징으로 하는 단일 인장시험부를 가지는 미세 압축시험기용 인장시편. Single tensile test, characterized in that it comprises a single tensile test unit designed to connect the support portion and the tensile load transmission unit at each other in the center of gravity of the polygon connecting the plurality of protruding pillars to receive a tensile force inside the connection portion Tensile specimens for micro-compression testers with parts. 청구항 1 또는 청구항 2에 기재된 미세 압축시험기용 인장시편의 제조방법으로서, As a method for producing a tensile test piece for a microcompression tester according to claim 1 or 2, 상기 지지부, 상기 인장시험부 및 상기 인장하중 전달부의 테두리를 수직 식각으로 가공하여 형성하는 단계와, Forming the edges of the support part, the tensile test part, and the tensile load transfer part by vertical etching; 상기 인장시험부가 상기 지지부 및 상기 인장하중 전달부와 각각 일정 간격으로 이격되는 부분을 경사각 식각으로 가공하여 상기 인장시험부를 완성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 단일 인장시험부를 가지는 미세 압축시험기용 인장시편의 제조방법. Tensile for the micro-compression tester having a single tensile test unit comprising the step of completing the tensile test unit by processing the inclined angle etching the portion spaced apart from the support portion and the tensile load transfer portion at regular intervals, respectively. Preparation of Specimen. 청구항 4에 기재된 미세 압축시험기용 인장시편의 제조방법으로서,As a method of manufacturing a tensile test piece for a microcompression tester according to claim 4, 상기 박판의 표면에 상기 다수개의 돌출 기둥을 도포 공정으로 제작하는 단계와, Manufacturing the plurality of protruding pillars on a surface of the thin plate by an application process; 상기 지지부와 연결되는 상기 단일 인장시험부 및 상기 인장하중 전달부를 식각 공정으로 가공하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 단일 인장시험부를 가지는 미세 압축시험기용 인장시편의 제조방법. The method of manufacturing a tensile test piece for a micro-compression tester having a single tensile test unit comprising the step of etching the single tensile test unit and the tensile load transfer unit connected to the support portion by an etching process.
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