図4アンカー構造の定量値に関する定義を示す画像.(a)表面SEM像,(b)(a)の二値化画像,(c)高さと幅の定義を示す断面像,(d)接合率の定義を表す断面像.図2隆起アンカー層作製手順の模式図図3本研究におけるレーザ条件.図中の破線は等エネルギー密度線を表す.図5せん断引張試験片の形状を示す模式図liWi=ii=iiHiWiRbondingRAspect3.結果および考察ここで,Pはレーザ出力,vはレーザ走査速度,σはレーザスポット径である.図3に示した点線はそれぞれEdの値が1.7,3.3.6.7,13.3,26.7 J・mm-2となる等エネルギー密度線である.それぞれの条件でレーザを照射後,超音波洗浄にて非レーザ照射部の粉末を取り除いた.作製した隆起アンカー層の表面および断面を走査型電子顕微鏡(SEM)で観察した.SEM像を用いた画像解析により隆起アンカー層の構造を定量的に評価した.具体的に評価した項目は,隆起アンカー層を構成する粒の投影面積率(fArea)およびアスペクト比(RAspect)と粒と基板の接合率(Rbonding)である.図4に各構造パラメータの定義を示すための代表的なSEM像を示す.投影面積率は隆起アンカー層表面のSEM像を二値化し,画像に占める粒の面積率を求めた.また,粒のアスペクト比および接合率は隆起アンカー層断面のSEM像より算出した.粒のアスペクト比(RAspect)は各粒の高さと幅を図4(b)のように計測し,以下の式を用いて求めた.ここで,HiとWiは各粒の高さおよび幅である.また粒の接合率(Rbonding)は,基板と粒が接している部分の長さを図4(c)のように計測し,以下の式を用いて求めた.ここで,liは粒と基板が接している部分の長さである.2・2接合方法および接合強度の評価方法隆起アンカー層を付与したA5052基板を熱可塑性樹脂の一つであるポリアミド6(PA6)基板(50×20×3 mm3)と接合した.接合体の模式図を図5に示す.せん断引張試験を行うために,A5052基板とPA6基板を10 mm重ねて接合した.接合には油圧式ホットプレスを用いた.A5052基板側のみを215℃に加熱し,約1.8 MPaの圧力を負荷しながら60 s保持した11).その後,圧力を負荷しながら190℃まで冷却速度約3.3×10-2℃/sで徐冷し,190℃に達した段階で接合体をホットプレスから取り出し,空冷した11).作製した接合体について万能試験機を用いて,室温にてせん断引張試験を行った.このとき,ストローク速度は約1.7×10-2mm/sとした.せん断引張試験後,破面をSEMを用いて観察した.3・1レーザ条件とアンカー構造の関係図6に各条件でレーザを照射したA5052基板表面の代表的なSEM像を示す.比較的低出力・高走査速度の条件(1)(1)− 420 −
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