マイクロ構造上の面粗さによる強度低下の簡単な見積り方法

カテゴリ: 部門大会

論文No: 21pm2-A2

グループ名: 第31回「センサ・マイクロマシンとその応用システム」シンポジウム論文集

発行日: 2014/10/14

タイトル(英語): A simple method to evaluate the strength degradation due to surface roughness

著者名: 池原 毅(産業技術総合研究所),土屋 智由(京都大学)

キーワード: MEMS,破壊強度,疲労,シリコン,面粗さ

要約(日本語): マイクロ構造の表面に，なめらかな凹凸のある場合の強度を簡便に見積もる方法を検討した。凹部プロファイルを等価楕円で近似し，最大応力集中部の応力集中係数を簡単に計算できることを示した。実際にDRIEで作製した2種類の単結晶シリコン側壁のプロファイルを測定し，エッジラフネスにより生じる強度低下の見積りを行った。本論文の手法は，機械的信頼性の確保に役立つと期待できる。

要約(英語): A simple method was proposed to include the stress concentration effect of surface roughness into strength design. Each concave surface profile was approximated by a semi-ellipsoidal shape, and the shape ratio was easily converted to the stress concentration factor. Two examples of the etched sidewall surfaces were analyzed by the proposed procedures.

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