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公開番号
2025101574
公報種別
公開特許公報(A)
公開日
2025-07-07
出願番号
2023218516
出願日
2023-12-25
発明の名称
試料分析方法及び試料分析装置
出願人
ダイプラ・ウィンテス株式会社
代理人
弁理士法人前田特許事務所
主分類
G01N
19/04 20060101AFI20250630BHJP(測定;試験)
要約
【課題】試料内の層界面の正確な位置が分からなくても当該層界面の剥離強度を求める。
【解決手段】第1のZ方向切削工程に続く第1のX方向切削工程で、試料3のX方向切削を行いながら、切刃2にかかるX方向の荷重を測定する。その後、第2のZ方向切削工程で切刃2を試料3に対して下向き又は上向きに移動させた後、第2のX方向切削工程で、試料3のX方向切削を行いながら、切刃2にかかるX方向の荷重を測定する。少なくとも1回実施される第2のZ方向切削工程のいずれかで切刃2が層界面3Cをまたぐように試料3の切削を行う。各切削工程で測定されたX方向の荷重に基づいて、層界面3Cの剥離強度を求める。
【選択図】図4
特許請求の範囲
【請求項1】
第1層と第2層との積層構造を含む試料に対して、切削装置を用いて、前記第1層と前記第2層との層界面の剥離強度を求めるための試料分析方法であって、
前記切削装置は、
切刃と、
前記試料を固定する試料台と、
前記切刃と前記試料台とを相対的に移動させる駆動部と
を備え、
前記切刃と前記試料台とは、前記試料の表面に平行で互いに直交するX方向及びY方向、並びに前記試料の前記表面に垂直なZ方向のそれぞれに相対的に移動可能であり、
前記試料分析方法は、
前記試料台に対して前記切刃を、前記Z方向における下向きに、又は前記Z方向における下向きで且つ前記X方向における前向きに相対的に移動させることによって、前記試料の前記表面から切削を行いながら、前記切刃にかかる前記X方向の荷重を測定する第1のZ方向切削工程と、
前記第1のZ方向切削工程に続いて、前記試料台に対して前記切刃を、前記X方向における前向きに相対的に移動させることによって、前記試料の切削を行いながら、前記切刃にかかる前記X方向の荷重を測定する第1のX方向切削工程と、
前記第1のX方向切削工程に続いて、前記試料台に対して前記切刃を、前記Z方向における下向き若しくは上向きに、又は前記Z方向における下向き若しくは上向きで且つ前記X方向における前向きに相対的に移動させることによって、前記試料の切削を行いながら、前記切刃にかかる前記X方向の荷重を測定する第2のZ方向切削工程と、
前記第2のZ方向切削工程に続いて、前記試料台に対して前記切刃を、前記X方向における前向きに相対的に移動させることによって、前記試料の切削を行いながら、前記切刃にかかる前記X方向の荷重を測定する第2のX方向切削工程と
を含み、
前記第2のZ方向切削工程及び前記第2のX方向切削工程はそれぞれ少なくとも1回実施され、
前記第2のZ方向切削工程のいずれかで前記切刃が前記層界面をまたぐように前記試料の切削を行い、
前記試料分析方法は、前記各切削工程で測定された前記X方向の荷重に基づいて、前記層界面の剥離強度を求める分析工程をさらに含む、
試料分析方法。
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【請求項2】
前記第1のX方向切削工程及び前記第2のX方向切削工程で、前記X方向の切削距離は同じである、
請求項1に記載の試料分析方法。
【請求項3】
前記分析工程は、
前記各切削工程で測定された前記X方向の荷重と、当該荷重が測定された前記試料の前記X方向位置との関係を求める第1の分析工程と、
前記各切削工程で得られた前記試料の切削面の状態から、当該切削面において前記層界面又はその近傍が露出する箇所を特定する第2の分析工程と、
前記第1の分析工程で得られた関係を用いて、前記第2の分析工程で特定された箇所に対応する切削工程で測定された前記X方向の荷重を求め、当該X方向の荷重に基づいて、前記層界面の剥離強度を求める第3の分析工程と
を含む、
請求項1又は2に記載の試料分析方法。
【請求項4】
前記第1層と前記第2層との色差ΔEが1以上である、
請求項3に記載の試料分析方法。
【請求項5】
第1層と第2層との積層構造を含む試料に対して、前記第1層と前記第2層との層界面の剥離強度を求めるための試料分析装置であって、
切刃と、
前記試料を固定する試料台と、
前記切刃と前記試料台とを相対的に移動させる駆動部と、
前記駆動手段の駆動を制御する制御部と、
前記層界面の剥離強度を求める分析部と
を備え、
前記切刃と前記試料台とは、前記試料の表面に平行で互いに直交するX方向及びY方向、並びに前記試料の前記表面に垂直なZ方向のそれぞれに相対的に移動可能であり、
前記制御部に、
前記試料台に対して前記切刃を、前記Z方向における下向きに、又は前記Z方向における下向きで且つ前記X方向における前向きに相対的に移動させることによって、前記試料の前記表面から切削を行いながら、前記切刃にかかる前記X方向の荷重を測定する第1のZ方向切削工程を実施させる第1の指令と、
前記第1のZ方向切削工程に続いて、前記試料台に対して前記切刃を、前記X方向における前向きに相対的に移動させることによって、前記試料の切削を行いながら、前記切刃にかかる前記X方向の荷重を測定する第1のX方向切削工程を実施させる第2の指令と、
前記第1のX方向切削工程に続いて、前記試料台に対して前記切刃を、前記Z方向における下向き若しくは上向きに、又は前記Z方向における下向き若しくは上向きで且つ前記X方向における前向きに相対的に移動させることによって、前記試料の切削を行いながら、前記切刃にかかる前記X方向の荷重を測定する第2のZ方向切削工程を少なくとも1回実施させる第3の指令と、
前記第2のZ方向切削工程に続いて、前記試料台に対して前記切刃を、前記X方向における前向きに相対的に移動させることによって、前記試料の切削を行いながら、前記切刃にかかる前記X方向の荷重を測定する第2のX方向切削工程を少なくとも1回実施させる第4の指令と
がプログラムされ、
前記第3の指令は、前記第2のZ方向切削工程のいずれかで前記切刃が前記層界面をまたぐように前記試料の切削を行う指令を含み、
前記分析部は、前記各切削工程で測定された前記X方向の荷重に基づいて、前記層界面の剥離強度を求める、
試料分析装置。
発明の詳細な説明
【技術分野】
【0001】
本開示は、試料内の層界面の剥離強度を求めるための試料分析方法及び試料分析装置に関するものである。
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【背景技術】
【0002】
特許文献1には、基材の表面に設けた塗膜に刃を当てて移動させることによって塗膜を剥離し、その際に刃に加わる荷重値から塗膜と基材との密着強度を評価する方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
特開2012-073124号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかし、特許文献1に開示された方法では、塗膜の厚さ、つまり、塗膜と基材との界面の位置が切削前に分からないと、塗膜と基材との密着強度を評価することができない。
【0005】
本開示は、試料内の層界面の正確な位置が分からなくても、当該層界面の剥離強度を求めることができる試料分析方法及び試料分析装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
前記の目的を達成するために、本開示に係る試料分析方法は、第1層と第2層との積層構造を含む試料に対して、切削装置を用いて、前記第1層と前記第2層との層界面の剥離強度を求めるための試料分析方法である。前記切削装置は、切刃と、前記試料を固定する試料台と、前記切刃と前記試料台とを相対的に移動させる駆動部とを備える。前記切刃と前記試料台とは、前記試料の表面に平行で互いに直交するX方向及びY方向、並びに前記試料の前記表面に垂直なZ方向のそれぞれに相対的に移動可能である。
【0007】
本開示に係る試料分析方法は、第1のZ方向切削工程、第1のX方向切削工程、第2のZ方向切削工程、及び第2のX方向切削工程を含む。前記第1のZ方向切削工程では、前記試料台に対して前記切刃を、前記Z方向における下向きに、又は前記Z方向における下向きで且つ前記X方向における前向きに相対的に移動させることによって、前記試料の前記表面から切削を行いながら、前記切刃にかかる前記X方向の荷重を測定する。前記第1のX方向切削工程では、前記第1のZ方向切削工程に続いて、前記試料台に対して前記切刃を、前記X方向における前向きに相対的に移動させることによって、前記試料の切削を行いながら、前記切刃にかかる前記X方向の荷重を測定する。前記第2のZ方向切削工程では、前記第1のX方向切削工程に続いて、前記試料台に対して前記切刃を、前記Z方向における下向き若しくは上向きに、又は前記Z方向における下向き若しくは上向きで且つ前記X方向における前向きに相対的に移動させることによって、前記試料の切削を行いながら、前記切刃にかかる前記X方向の荷重を測定する。前記第2のX方向切削工程では、前記第2のZ方向切削工程に続いて、前記試料台に対して前記切刃を、前記X方向における前向きに相対的に移動させることによって、前記試料の切削を行いながら、前記切刃にかかる前記X方向の荷重を測定する。
【0008】
前記第2のZ方向切削工程及び前記第2のX方向切削工程はそれぞれ少なくとも1回実施される。前記第2のZ方向切削工程のいずれかで前記切刃が前記層界面をまたぐように前記試料の切削を行う。
【0009】
本開示に係る試料分析方法は、前記各切削工程で測定された前記X方向の荷重に基づいて、前記層界面の剥離強度を求める分析工程をさらに含む。
【0010】
以上に説明した本開示に係る試料分析方法によると、第2のZ方向切削工程のいずれかで切刃が層界面をまたぐように試料の切削を行うことにより、層界面の正確な位置が切削前に分からなくても、試料における複数の異なる深さ(Z方向位置)での切削面から、層界面の位置を特定することができる。従って、各切削工程で測定されたX方向の荷重のうち、特定された層界面の位置に対応するX方向の荷重を用いて層界面の剥離強度を求めることができる。
(【0011】以降は省略されています)
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