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分子シミュレーションを活用した高密着性材料の設計技術

刊名：	電子情報通信学会技術研究報告
作者：	岩崎富生（（株）日立製作所材料イノベーションセンタ）
刊号：	734D0133-38
ISSN：	0913-5685
出版年：	2017
年卷期：	2017, vol.117, no.163
页码：	7-11
总页数：	5
分类号：	TN0
关键词：	分子シミュレーション；密着性；有機エレクトロニクス；セラミックス；材料設計
参考中译：
语种：	jpn
文摘：	半導体デバイスや磁気ディクス，光ディスク等の薄膜デバイスの分野においては，高性能化のために，様々な種類の機能性薄膜を積層して作られることが多くなっている。積層膜においては，複数の異種材料界面のうちで，一か所でも密着強度の弱い界面があると，剥がれ等の不具合が起こる場合があり，製品の信頼性を確保することが難しくなる。そこで，設計の初期段階で，どの材料とどの材料の密着強度が強いのか，あるいは弱いのかを事前に予測しておくことが重要となる。これまでは，金属等の表面に凹凸をつける粗化処理をすることによってアンカー効果を持たせ，樹脂との密着強度を高めるといった方法が用いられてきたが，今後はより高い寸法精度が求められるようになるため，平坦な表面·界面のまま密着強度を向上させる方法が必要となる。平坦なまま密着強度を高くするということは，構造的な因子を入れずに純粋に材料間の密着性を高めることに相当するので，適切な材料を選定して界面を構成することになる。そこで，このような異種材料間の純粋な密着強度を，分子シミュレーションと最適設計技術（L9直交表と応答曲面法）を用いて効率的に予測し，密着強度の高い材料を高効率に設計する手法について述べる。ここでは特に，有機エレクトロニクス等によく用いられるピレン（ベンゼン環が4つ並んだ有機分子）とセラミックスの密着強度を効率的に予測し，このピレンとの密着強度に優れたセラミックス材料を高効率に設計する試みをおこなったので，その内容について説明する。