研究者詳細

顔写真

トウミヨウ　ヒロノリ
燈明　泰成
Hironori Tohmyoh
所属
大学院工学研究科　ファインメカニクス専攻　ナノメカニクス講座（材料システム評価学分野）
職名
教授
学位

  • 博士（工学）（東北大学）

  • 修士（工学）（電気通信大学）

経歴 4

  • 2019年4月 ～ 継続中
    東北大学大学院工学研究科　教授

  • 2007年4月 ～ 2019年3月
    東北大学大学院工学研究科　准教授

  • 2004年4月 ～ 2007年3月
    東北大学大学院工学研究科　助手

  • 2003年10月 ～ 2004年3月
    東北大学大学院工学研究科　日本学術振興会特別研究員（PD）

学歴 3

  • 東北大学　工学研究科　機械知能工学専攻

    ～ 2003年9月10日

  • 電気通信大学　電気通信学研究科　機械制御工学専攻

    ～ 2000年3月23日

  • 電気通信大学　電気通信学部　機械制御工学科

    ～ 1998年3月23日

委員歴 43

  • 日本材料学会　第72期編集委員会 査読委員

    2023年6月 ～ 継続中

  • 第14回マイクロ・ナノ工学シンポジウム　実行委員会 実行委員長

    2023年4月 ～ 継続中

  • 日本機械学会 機械材料・材料加工部門　運営委員会 委員

    2023年4月 ～ 継続中

  • 日本機械学会論文集　編集委員会 SMMカテゴリエディタ

    2022年4月 ～ 継続中

  • 日本機械学会 マイクロ・ナノ工学部門　運営委員会 委員

    2022年4月 ～ 継続中

  • 日本機械学会 機械材料・材料加工部門　第7技術委員会 委員

    2017年4月 ～ 継続中

  • 日本材料学会 破壊力学部門　幹事

    2014年10月 ～ 継続中

  • 日本非破壊検査協会 超音波部門　幹事

    2014年6月 ～ 継続中

  • 日本機械学会　校閲委員

    2014年4月 ～ 継続中

  • 日本非破壊検査協会 東北支部　幹事

    2005年4月 ～ 継続中

  • 日本機械学会 マイクロ・ナノ工学部門　表彰委員会 委員長

    2018年4月 ～ 2019年3月

  • Mechanical Engineering Journal　Guest Editor (Special Issue on Recent Advances in Materials and Processing 2018)

    2018年4月 ～ 2019年3月

  • 日本機械学会 機械材料・材料加工部門　第8技術委員会 委員

    2017年4月 ～ 2019年3月

  • 日本機械学会 マイクロ・ナノ工学部門　運営委員会 委員

    2015年4月 ～ 2019年3月

  • 日本非破壊検査協会　標準化委員会 超音波専門別委員会 委員

    2015年4月 ～ 2019年3月

  • 日本機械学会 東北支部　商議員

    2017年4月 ～ 2018年3月

  • 日本機械学会　代表会員

    2017年4月 ～ 2018年3月

  • 日本機械学会 マイクロ・ナノ工学部門　表彰委員会 幹事

    2017年4月 ～ 2018年3月

  • 日本機械学会 材料力学部門　表彰委員会 委員

    2016年4月 ～ 2018年3月

  • 日本非破壊検査協会 東北支部　支部長

    2014年4月 ～ 2018年3月

  • 日本機械学会 材料力学部門　運営委員会 委員

    2014年4月 ～ 2018年3月

  • 日本機械学会 機械材料・材料加工部門　運営委員会 委員

    2013年4月 ～ 2018年3月

  • Mechanical Engineering Journal　Guest Associate Editor (Special issue on Asia-Pacific Conference on Fracture and Strength 2016)

    2016年4月 ～ 2017年3月

  • 日本機械学会 材料力学部門　表彰委員会 委員

    2014年4月 ～ 2015年3月

  • 文部科学省 科学技術政策研究所 科学技術動向研究センター　専門調査員

    2013年4月 ～ 2015年3月

  • Journal of Solid Mechanics and Materials Engineering　Guest Editor (Special Issue on the 2012 M&M Young Researchers' Symposium)

    2013年4月 ～ 2014年3月

  • 日本非破壊検査協会 東北支部　副支部長

    2008年4月 ～ 2014年3月

  • 日本非破壊検査協会 東北支部　商議員

    2006年4月 ～ 2012年3月

  • Nature Publishing Group　Reader Panel

    2008年10月 ～ 2010年9月

  • 日本非破壊検査協会 表面探傷分科会　幹事

    2004年4月 ～ 2010年3月

  • 高温ガス炉黒鉛構造物の規格化のための調査検討特別専門委員会　委員

    2008年4月 ～ 2009年3月

  • 日本機械学会 バイオエンジニアリング部門 第35回バイオエンジニアリング講演会　実行委員会 委員

    2023年6月 ～

  • International Conference on Materials and Processing (ICM&P2022)　Scientific Committee, Member

    2022年11月 ～

  • 第13回マイクロ・ナノ工学シンポジウム　実行委員会 プログラム委員長

    2022年11月 ～

  • 日本機械学会 材料力学部門 M&M2022材料力学カンファレンス　実行委員会 実行委員

    2022年9月 ～

  • 日本機械学会 機械材料・材料加工部門 第29回機械材料・材料加工技術講演会（M&P2021）　実行委員会 実行委員長

    2021年11月 ～

  • The 5th Asian Symposium on Material and Processing 2018 (ASMP2018)　Scientific and Program Committee, Chair

    2018年12月 ～

  • 6th US-Japan NDT Symposium　Organizing Committee & Paper and Program Committee, Member

    2018年7月 ～

  • 日本非破壊検査協会 平成28年度秋季講演大会　実行委員会 実行委員長

    2016年10月 ～

  • 日本機械学会 東北支部 第49期総会・講演会　実行委員会 委員

    2014年3月 ～

  • 日本機械学会 M&M若手シンポジウム2012　実行委員

    2012年8月 ～

  • The 13th Asia-Pacific Conference on Non- Destructive Testing　Organising Committee, Member

    2009年11月 ～

  • 日本機械学会 東北支部 第43期総会・講演会　実行委員会 委員

    2008年3月 ～

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所属学協会 4

  • The American Society of Mechanical Engineers

  • 日本材料学会

  • 日本非破壊検査協会

  • 日本機械学会

研究キーワード 3

  • 非破壊評価

  • 超音波計測

  • 材料力学

研究分野 1

  • ものづくり技術（機械・電気電子・化学工学） / 材料力学、機械材料 /

受賞 18

  1. 部門賞（業績賞）

    2024年9月　日本機械学会機械材料・材料加工部門

  2. 島田賞

    2023年4月　日本非破壊検査協会東北支部

  3. フェロー

    2023年2月　日本機械学会

  4. 部門一般表彰 貢献表彰

    2021年11月　日本機械学会マイクロ・ナノ工学部門

  5. 部門一般表彰 (優秀講演論文部門)

    2016年9月　日本機械学会 機械材料・材料加工部門　電流付与下における金属極細線の微細結晶粒の成長について

  6. 日本機械学会賞（論文）

    2016年4月21日　一般社団法人 日本機械学会　『Joule Heat Welding of Thin Wires to Thin Films』 Mechanical Engineering Journal, 1巻, 3号（2014年6月）

  7. Ohji - Ohtsuka - Okamura Award for Promising Researchers

    2015年10月13日　The Committee on Fracture Mechanics, The Society of Materials Science, Japan

  8. 科学技術分野の文部科学大臣表彰 若手科学者賞

    2014年4月15日　文部科学省　マイクロ／ナノ接触界面での特異物理現象の解明と利用の研究

  9. M&M2010材料力学カンファレンス優秀講演表彰

    2010年10月30日　日本機械学会材料力学部門　白金極細線の降伏現象について

  10. 日本機械学会東北支部技術研究賞

    2010年3月12日　日本機械学会東北支部　音響共鳴現象を利用した車両鋼板塗膜の高精度厚さ測定計の開発

  11. 第8回インテリジェント・コスモス奨励賞

    2009年5月13日　財団法人インテリジェント・コスモス学術振興財団　固体接触界面における高周波数超音波伝達とその材料評価への応用

  12. みやぎ産業科学振興基金研究奨励賞

    2006年5月29日　みやぎ産業科学振興基金　超音波共鳴を利用した高分解能ドライ音響顕微鏡に関する研究

  13. 船井情報科学振興財団奨励賞

    2006年4月22日　船井情報科学振興財団　非水浸超音波顕微鏡法に関する研究

  14. 日本機械学会奨励賞（研究）

    2005年4月8日　社団法人 日本機械学会　電子パッケージ内部欠陥の高分解能非破壊評価のためのドライコンタクト超音波伝達の研究

  15. 日本非破壊検査協会新進賞

    2005年1月　（社）日本非破壊検査協会

  16. 第17回エレクトロニクス実装学術講演大会研究奨励賞

    2004年3月　（社）エレクトロニクス実装学会

  17. 東北大学工学研究科長賞

    2004年3月　東北大学大学院工学研究科

  18. 東北大学総長賞

    2004年3月　東北大学

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論文 119

  1. ZnO-Based Chemiresistive Ion Sensors for Identifying Alkali Metal and Alkaline Earth Metal Ions in Solutions

    Yoshinari Kimura, Hironori Tohmyoh

    IEEE Sensors Letters　2025年8月

    DOI： 10.1109/LSENS.2025.3586242 　

  2. Erratum to: Extraction of the outer edge of spot welds from the acoustic image with the aid of image processing

    Hironori Tohmyoh, Masato Ito, Yuta Hasegawa, Yoichi Matsui

    The International Journal of Advanced Manufacturing Technology　2025年6月

    DOI： 10.1007/s00170-025-15660-2 　

  3. Experimental relationship between the Seebeck and Peltier effects in thermoelectric modules based on Fe and Al metals

    Yoshinari Kimura, Kohei Utsumi, Hironori Tohmyoh

    Applied Thermal Engineering　255　124009-124009　2024年10月

    出版者・発行元： Elsevier BV

    DOI： 10.1016/j.applthermaleng.2024.124009 　

    ISSN：1359-4311

  4. Effect of oxygen content in CuO x nanofilms on chloride ion detection for ion sensor applications

    Yoshinari Kimura, Michihiro Sasaki, Hironori Tohmyoh

    Japanese Journal of Applied Physics　63　(9)　095502-095502　2024年9月2日

    出版者・発行元： IOP Publishing

    DOI： 10.35848/1347-4065/ad7342 　

    ISSN：0021-4922

    eISSN：1347-4065

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    Abstract Sensors for detecting chloride ions have been required for routine monitoring of industry and human health. This study proposes a concept of an ion sensor based on CuO x nanofilms with different oxygen contents. The CuO x -based sensors exhibited an increase in DC current for those with low oxygen content and a decrease for those with high oxygen content following exposure to a chloride ion solution. AC impedance analysis suggested differential reactions of chloride ions in the bulk and surface regions of CuO x , dependent on the oxygen content. For the CuO x -based sensors with a ratio of 0.78 oxygen to copper atoms at chloride ion concentrations of 10−1000 ppm, the sensitivity in the bulk region calculated from AC impedance was 61−2926, which was higher than the sensitivity of 1.3−2.6 calculated from DC impedance. Finally, CuO x -based sensors demonstrated identifiability for chloride ions compared to sodium and calcium ions.

  5. Effects of two types of surface treatments on the structural elasticity of human fingernails

    Hironori Tohmyoh, Masaru Abukawa

    Skin Research and Technology　2024年5月

    DOI： 10.1111/srt.13740 　

  6. Femtosecond laser treatment of SWNT onto metal electrodes and its effect on carbon nanotube field effect transistor

    Jianlei Cui, Fengqi Wei, Yang Cheng, Huanhuan Mei, Kai Da Xu, Hironori Tohmyoh, Xuesong Mei

    Optics and Laser Technology　171　2024年4月

    DOI： 10.1016/j.optlastec.2023.110431 　

    ISSN：0030-3992

  7. Pencil-Shaped Necking of Thick Al Whisker Grown by Stress-Induced Migration and Enhancement of Tensile Strength

    Thomas H. Ludwig, Keiichi Shirasu, Hironori Tohmyoh

    Advanced Engineering Materials　26　(8)　2024年4月

    DOI： 10.1002/adem.202302081 　

    ISSN：1438-1656

    eISSN：1527-2648

  8. Fracture mechanism of carbon fiber-reinforced thermoplastic composite laminates under compression after impact

    Yoshiko Nagumo, Miyu Hamanaka, Keiichi Shirasu, Kazuki Ryuzono, Akinori Yoshimura, Hironori Tohmyoh, Tomonaga Okabe

    Journal of Composite Materials　2024年3月12日

    出版者・発行元： SAGE Publications

    DOI： 10.1177/00219983241240622 　

    ISSN：0021-9983

    eISSN：1530-793X

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    Thermoplastic carbon fiber-reinforced plastics (CFRPs) are increasingly utilized in the aerospace industry owing to their beneficial properties and enhanced formability relative to thermoset CFRPs. Despite the extensive use of these materials, studies focusing on compression after impact (CAI) tests with impact energies exceeding 20 J for thermoplastic CFRPs remain scarce. This study examines CAI tests on quasi-isotropic laminates of thermoplastic CFRP, subjected to a low-velocity impact energy of 27.04 J. For comparison, quasi-isotropic laminates of thermoset CFRP were subjected to a low-velocity impact energy of 36.5 J. These tests reveal that the CAI strength of both materials is comparable, notwithstanding the lower fiber volume fraction in the thermoplastic CFRP. Further, this research incorporates a finite element (FE) analysis to investigate the damage mechanisms in thermoplastic CFRP. The FE model, integrating interlaminar damage observed during the impact tests, accurately predicted the relationship between compressive stress and strain, correlating closely with the experimental outcomes. It was observed that both interlaminar and intralaminar damage propagation were constrained until the point of maximum compressive stress. Prior to reaching this maximum, a region of elevated compressive stress in the fiber direction was noted in the 0° layer near the non-impacted side. These findings indicate that the compressive stress in the fiber direction in the 0° layer adjacent to the non-impacted side is pivotal in dictating the final failure, which determines the CAI strength of thermoplastic CFRP laminates.

  9. 波型中間材を有する積層パネルのたわみ量に及ぼす台形模様の影響

    後藤明, 燈明泰成

    日本機械学会論文集(Web)　90　(933)　2024年

    ISSN：2187-9761

  10. Micromechanics study of short carbon fiber-reinforced thermoplastics fabricated via 3D printing using design of experiments

    Keiichi Shirasu, Yudai Yamaguchi, Yamato Hoshikawa, Gota Kikugawa, Hironori Tohmyoh, Tomonaga Okabe

    Materials Science and Engineering: A　2024年1月

    DOI： 10.1016/j.msea.2023.145971 　

  11. Nanostructure-Based Solution Sensor Fabricated with p-CuOx/n-TiO2 Nanojunctions To Identify Species and Concentrations of Alcohol Molecules

    Yoshinari Kimura, Hironori Tohmyoh

    Langmuir　40　(1)　1079-1086　2023年12月27日

    出版者・発行元： American Chemical Society (ACS)

    DOI： 10.1021/acs.langmuir.3c03330 　

    ISSN：0743-7463

    eISSN：1520-5827

  12. Nanoindentation study of human fingernail for determining its structural elasticity

    Hironori Tohmyoh, Masaru Abukawa

    Skin Research and Technology　29　1-6　2023年10月

    DOI： 10.1111/srt.13456 　

  13. Resistive Ion Sensors Based on Metal–Oxide–Semiconductor Nanostructures Formed by Heating Metal Foil

    Yoshinari Kimura, Hironori Tohmyoh

    IEEE Sensors Letters　7　(9)　1-4　2023年9月

    出版者・発行元： Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE)

    DOI： 10.1109/lsens.2023.3307098 　

    eISSN：2475-1472

  14. Experimental and numerical investigation of the relationship between material defects and elastoplasticity behavior of 3D-printed carbon-fiber-reinforced thermoplastics under compressive loading

    Yamato Hoshikawa, Keiichi Shirasu, Ryo Higuchi, Yoshiaki Kawagoe, Hironori Tohmyoh, Tomonaga Okabe

    Composites Science and Technology　110116-110116　2023年6月

    出版者・発行元： Elsevier BV

    DOI： 10.1016/j.compscitech.2023.110116 　

    ISSN：0266-3538

  15. Fabrication of Cu oxide/TiO<inf>2</inf>p-n nanojunctions by stress-induced migration

    Yoshinari Kimura, Hironori Tohmyoh

    Journal of Applied Physics　133　(11)　2023年3月21日

    DOI： 10.1063/5.0136274 　

    ISSN：0021-8979

    eISSN：1089-7550

  16. Evaluation of quality of thick photoresist film by acoustic resonant imaging technique

    Hyelin Kim, Hironori Tohmyoh

    Journal of Vacuum Science and Technology B　41　(2)　2023年3月

    DOI： 10.1116/6.0002459 　

    ISSN：2166-2746

    eISSN：2166-2754

  17. 波型中間材を有する積層パネルのパネル辺長とたわみ量との関係

    後藤 明, 燈明 泰成

    日本機械学会論文集　89　(918)　1-11　2023年

    出版者・発行元：

    DOI： 10.1299/transjsme.22-00282 　

    eISSN：2187-9761

  18. Grain growth of Cu wires during Joule heat welding

    Hironori Tohmyoh, Taiga Sakatoku

    Journal of Vacuum Science and Technology B　41　(1)　2023年1月

    DOI： 10.1116/6.0002337 　

    ISSN：2166-2746

    eISSN：2166-2754

  19. Growth of thick and long Fe oxide whiskers from Fe plate covered with SiO<inf>2</inf> layer

    Thomas Heinrich Ludwig, Hironori Tohmyoh

    Journal of Crystal Growth　597　2022年11月1日

    DOI： 10.1016/j.jcrysgro.2022.126849 　

    ISSN：0022-0248

  20. Copper Oxide Solution Sensor Formed on a Thin Film Having Nanowires for Detecting Ethanol in Water

    Yoshinari Kimura, Hironori Tohmyoh

    Langmuir　38　(38)　11573-11580　2022年9月27日

    DOI： 10.1021/acs.langmuir.2c01160 　

    ISSN：0743-7463

    eISSN：1520-5827

  21. Division of force among layers constituting human hair during bending and tension

    Hironori Tohmyoh, Kei Futada

    Journal of the Mechanical Behavior of Biomedical Materials　133　2022年9月

    DOI： 10.1016/j.jmbbm.2022.105346 　

    ISSN：1751-6161

    eISSN：1878-0180

  22. Acoustic resonant imaging technique for visualizing the acoustic properties and thickness of polymer film on substrate

    Hyelin Kim, Hironori Tohmyoh

    Review of Scientific Instruments　93　(6)　2022年6月1日

    DOI： 10.1063/5.0097062 　

    ISSN：0034-6748

    eISSN：1089-7623

  23. Effect of the geometric shape of nanostructures formed on Cu oxide thin films by the stress-induced migration on electrical characteristics

    Yoshinari Kimura, Hironori Tohmyoh

    Scripta Materialia　210　2022年3月15日

    DOI： 10.1016/j.scriptamat.2021.114469 　

    ISSN：1359-6462

  24. 台形断面の波型中間材を有する積層パネルのたわみ挙動

    後藤 明, 燈明 泰成

    日本機械学会論文集　88　(905)　1-11　2022年

    出版者・発行元：

    DOI： 10.1299/transjsme.21-00293 　

    eISSN：2187-9761

  25. Tensile Strength of Thin Pt Wires Welded by Joule Heat

    Hironori Tohmyoh, Taro Mase, Taiga Sakatoku

    Journal of Materials Engineering and Performance　2022年

    DOI： 10.1007/s11665-022-07420-0 　

    ISSN：1059-9495

    eISSN：1544-1024

  26. Rapid growth of ultra-long Al whiskers from TiN/Al/Si island structures

    Thomas Heinrich Ludwig, Hironori Tohmyoh

    Journal of Crystal Growth　574　2021年11月15日

    DOI： 10.1016/j.jcrysgro.2021.126311 　

    ISSN：0022-0248

  27. Extraction of the outer edge of spot welds from the acoustic image with the aid of image processing

    Hironori Tohmyoh, Masato Ito, Yuta Hasegawa, Yoichi Matsui

    International Journal of Advanced Manufacturing Technology　114　(5-6)　1731-1740　2021年5月

    DOI： 10.1007/s00170-021-06998-4 　

    ISSN：0268-3768

    eISSN：1433-3015

  28. The use of potential drop measurements to predict the temperature distribution in a thin wire with current flowing through it

    Hironori Tohmyoh, Kyohei Hiwatashi

    Microsystem Technologies　27　(3)　639-648　2021年3月

    DOI： 10.1007/s00542-020-05043-w 　

    ISSN：0946-7076

    eISSN：1432-1858

  29. Structural elasticity for tensile deformation of a single human hair and the comparison with it for the bending deformation

    Hironori Tohmyoh, Kento Fujita, Hitoshi Suzuki, Kei Futada

    Journal of the Mechanical Behavior of Biomedical Materials　113　2021年1月

    DOI： 10.1016/j.jmbbm.2020.104166 　

    ISSN：1751-6161

    eISSN：1878-0180

  30. Molecular dynamics simulation study on the interfacial contact behavior between single-walled carbon nanotubes and nanowires

    Jianlei Cui, Xiaoying Ren, Huanhuan Mei, Xuewen Wang, Jianwei Zhang, Zhengjie Fan, Wenjun Wang, Hironori Tohmyoh, Xuesong Mei

    Applied Surface Science　512　2020年5月15日

    DOI： 10.1016/j.apsusc.2020.145696 　

    ISSN：0169-4332

  31. Interfacial contact behavior between CNTs and AgNW with molecular dynamics simulation

    Jianlei Cui, Huanhuan Mei, Jianwei Zhang, Zhengjie Fan, Jun Yang, Wenjun Wang, Hironori Tohmyoh, Xuesong Mei

    Materials　13　(6)　2020年3月1日

    DOI： 10.3390/ma13061290 　

    eISSN：1996-1944

  32. 単一毛髪の引張特性に及ぼす試験条件の影響と光学顕微鏡による引張変形中のキューティクルのその場観察

    藤田 賢人, 燈明 泰成

    日本機械学会論文集　86　(890)　1-9　2020年

    出版者・発行元：

    DOI： 10.1299/transjsme.20-00043 　

    eISSN：2187-9761

  33. Corrosion behavior of Ag film lines in atmospheric conditions estimated by means of electrical resistance technique

    Takahiro Sasaki, Hironori Tohmyoh

    Journal of Vacuum Science and Technology B: Nanotechnology and Microelectronics　38　(1)　2020年1月1日

    DOI： 10.1116/1.5132765 　

    ISSN：2166-2746

    eISSN：2166-2754

  34. Detection of an electromotive force during resistance spot welding and its correlation with nugget growth

    Hironori Tohmyoh, Yuta Hasegawa, Yoichi Matsui

    Journal of Testing and Evaluation　47　(6)　4239-4248　2019年11月1日

    DOI： 10.1520/JTE20180384 　

    ISSN：0090-3973

  35. Atomic-Scale Simulation of the Contact Behavior and Mechanism of the SWNT-AgNW Heterostructure

    Jianlei Cui, Jianwei Zhang, Xuewen Wang, Barayavuga Theogene, Wenjun Wang, Hironori Tohmyoh, Xiaoqiao He, Xuesong Mei

    Journal of Physical Chemistry C　123　(32)　19693-19703　2019年8月15日

    DOI： 10.1021/acs.jpcc.9b05181 　

    ISSN：1932-7447

    eISSN：1932-7455

  36. Trial for Monitoring the Water Temperature Utilizing the Frequency Dependence of Reflection Coefficient of Ultrasound Passing Through Thin Layer

    Hironori Tohmyoh, Shu Terashima

    Journal of Nondestructive Evaluation, Diagnostics and Prognostics of Engineering Systems　2　(2)　2019年5月

    DOI： 10.1115/1.4042871 　

    ISSN：2572-3901

    eISSN：2572-3898

  37. Determination of the Structural Elasticity of Human Fingernails by Bending Test and Comparison With the Structural Elasticity of Human Hair

    Hironori Tohmyoh, Daiki Taniguchi

    Journal of Engineering and Science in Medical Diagnostics and Therapy　2　(3)　031001-1-031001-7　2019年4月1日

    出版者・発行元：

    DOI： 10.1115/1.4042926 　

    ISSN：2572-7958

    eISSN：2572-7966

  38. Thermal boundary conditions around thin Pt wires under the current supply and its application for Joule heat welding of wires having various diameters

    Hironori TOHMYOH, Kanta YAMAGUCHI

    Mechanical Engineering Journal　6　(3)　1-8　2019年

    出版者・発行元：

    DOI： 10.1299/mej.18-00509 　

    eISSN：2187-9745

  39. The effect of oxidation temperature on the thermoelectric performance of a plate-type thermoelectric power generator

    Naoto Ogi, Hironori Tohmyoh

    Japanese Journal of Applied Physics　58　(SD)　2019年

    DOI： 10.7567/1347-4065/ab0886 　

    ISSN：0021-4922

    eISSN：1347-4065

  40. The Mechanical Properties of Polycrystalline Cu Microwires Having the Crystal Grains Grown by Joule Heating 査読有り

    H. Tohmyoh, A. Fukuda, Y. Kimura

    J. Soc. Mater. Sci., Jpn　68　(5)　443-449　2019年

    DOI： 10.2472/jsms.68.443 　

    ISSN：0514-5163

    eISSN：1880-7488

  41. Enhancing the focused ion beam etch rate of Ag films by Joule heating

    T. Sasaki, H. Tohmyoh

    Journal of Vacuum Science and Technology B, Nanotechnology and Microelectronics: Materials, Processing, Measurement, and Phenomena　36　(6)　2018年11月1日

    出版者・発行元：

    DOI： 10.1116/1.5054991 　

    ISSN：2166-2746

    eISSN：2166-2754

  42. On the correlation between the curvature of the human eyelash and its geometrical features 査読有り

    H. Tohmyoh, M. Ishihara, K. Ikuta, T. Watanabe

    Acta Biomaterialia　76　108-115　2018年

    DOI： 10.1016/j.actbio.2018.07.005 　

    ISSN：1742-7061

    eISSN：1878-7568

  43. A T-shaped, plate-type thermoelectric power generator for realizing the higher power density at a small temperature difference 査読有り

    H. Tohmyoh, T. Daimon, N. Ohgi

    Journal of Physics: Conf. Series　1052　(1)　1-4　2018年

    DOI： 10.1088/1742-6596/1052/1/012015 　

    ISSN：1742-6588

    eISSN：1742-6596

  44. A multi-layered thermoelectric power generator fabricated by stacking thermoelectric plates 査読有り

    Toshinori Daimon, Hironori Tohmyoh

    JAPANESE JOURNAL OF APPLIED PHYSICS　56　(6)　2017年6月

    DOI： 10.7567/JJAP.56.06GN05 　

    ISSN：0021-4922

    eISSN：1347-4065

  45. Multi-layered microwire with a bi-metal tip for thermoelectric applications 査読有り

    Sampo Eero Siukonen, Toshinori Daimon, Hironori Tohmyoh

    APPLIED THERMAL ENGINEERING　107　747-749　2016年8月

    DOI： 10.1016/j.applthermaleng.2016.07.041 　

    ISSN：1359-4311

  46. Change in the waveform of broadband ultrasound reflected back from a sample via a polymer film 査読有り

    Hironori Tohmyoh, Shota Mukaimine

    JAPANESE JOURNAL OF APPLIED PHYSICS　55　(7)　078001-1-078001-3　2016年7月

    DOI： 10.7567/JJAP.55.078001 　

    ISSN：0021-4922

    eISSN：1347-4065

  47. A plate-type thermoelectric power generator with an oxidized bi-metal interface for power generation from a small temperature difference 査読有り

    Hironori Tohmyoh, Toshinori Daimon

    MICROELECTRONIC ENGINEERING　159　38-41　2016年6月

    DOI： 10.1016/j.mee.2016.02.030 　

    ISSN：0167-9317

    eISSN：1873-5568

  48. Fabrication of thermoelectric circuits by joining metallic microwires and the effect of the length of the wire on the thermoelectromotive force 査読有り

    Akihito Watanabe, Hironori Tohmyoh

    RENEWABLE ENERGY　83　41-46　2015年11月

    DOI： 10.1016/j.renene.2015.04.018 　

    ISSN：0960-1481

    eISSN：1879-0682

  49. Determination of acoustic properties of thin polymer films utilizing the frequency dependence of the reflection coefficient of ultrasound 査読有り

    Hironori Tohmyoh, Yuhei Sakamoto

    REVIEW OF SCIENTIFIC INSTRUMENTS　86　(11)　114901-1-114901-6　2015年11月

    DOI： 10.1063/1.4935501 　

    ISSN：0034-6748

    eISSN：1089-7623

  50. Evaluation of the nugget diameter in spot welded joints between two steel sheets by means of a potential drop technique 査読有り

    Hironori Tohmyoh, Hidetomo Ikarashi, Yoichi Matsui, Yuta Hasegawa, Satoshi Obara

    MEASUREMENT SCIENCE AND TECHNOLOGY　26　(8)　085602-1-085602-7　2015年8月

    DOI： 10.1088/0957-0233/26/8/085602 　

    ISSN：0957-0233

    eISSN：1361-6501

  51. Welding dissimilar metal microwires by Joule heating 査読有り

    Takuya Sunagawa, Hironori Tohmyoh

    JAPANESE JOURNAL OF APPLIED PHYSICS　54　(6)　06FL01-1-06FL01-5　2015年6月

    DOI： 10.7567/JJAP.54.06FL01 　

    ISSN：0021-4922

    eISSN：1347-4065

  52. A parameter governing the melting induced at the micrometer level in a dissimilar metal wire system by Joule heating 査読有り

    Hironori Tohmyoh, Takuya Sunagawa

    JOURNAL OF APPLIED PHYSICS　117　(23)　234901-1-234901-6　2015年6月

    DOI： 10.1063/1.4922633 　

    ISSN：0021-8979

    eISSN：1089-7550

  53. Fast and uniform heating of Cu microwires using electrical current 査読有り

    Hironori Tohmyoh, Yohei Matsudo

    APPLIED PHYSICS EXPRESS　8　(4)　045503-1-045503-3　2015年4月

    DOI： 10.7567/APEX.8.045503 　

    ISSN：1882-0778

    eISSN：1882-0786

  54. Inspection of the physical contact between two steel sheets by means of a potential drop technique 査読有り

    Hironori Tohmyoh, Hidetomo Ikarashi, Yuta Hasegawa, Satoshi Obara, Yoichi Matsui

    NDT & E INTERNATIONAL　68　28-32　2014年12月

    DOI： 10.1016/j.ndteint.2014.08.003 　

    ISSN：0963-8695

    eISSN：1879-1174

  55. Monitoring the thermal oxidation of thin polymer films by means of acoustic resonant spectroscopy 査読有り

    Yuhei Sakamoto, Hironori Tohmyoh

    JAPANESE JOURNAL OF APPLIED PHYSICS　53　(8)　086601-1-086601-4　2014年8月

    DOI： 10.7567/JJAP.53.086601 　

    ISSN：0021-4922

    eISSN：1347-4065

  56. Joule Hat Welding of Thin Wires to Thin Films 査読有り

    H. Tohmyoh, M. Fujimori

    Mech. Eng. J.　1　(3)　1-10　2014年6月

    出版者・発行元： The Japan Society of Mechanical Engineers

    DOI： 10.1299/mej.2014smm0010 　

    ISSN：2187-9745

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    To effectively use micro or nano materials and create advanced materials systems from them, welding techniques for such small scale materials are vital. For this purpose, the tips of two thin wires were welded together with Joule heat and the conditions required to achieve it was discovered experimentally. In this paper, the Joule heat welding of thin wires to thin films deposited on substrates is described. To derive the conditions required to achieve this, a heat conduction model for a cylindrical element in the film located at the contact between the wire and the film is considered and the critical thickness of the film above which the welding conditions are independent of film thickness is derived analytically. The validity of the heat conduction model was experimentally verified by welding 0.8 μm diameter Pt wires onto thin Pt films on electrically-insulated substrates. The experiments are performed for various combinations of the length of the wire and the thickness of the films. The current required for welding the wires onto the films having the thickness over the critical thickness are investigated and the conditions required for the welding are found to be coincident with those for welding the tips of two wires with Joule heat.

  57. Acoustic study of a linear low-density polyethylene film after modification of the crystalline structure by heating 査読有り

    Hironori Tohmyoh, Yuhei Sakamoto

    REVIEW OF SCIENTIFIC INSTRUMENTS　85　(2)　024902-1-024902-5　2014年2月

    DOI： 10.1063/1.4865757 　

    ISSN：0034-6748

    eISSN：1089-7623

  58. Characterization of polymer thin coating on substrate by acoustic resonant spectroscopy 査読有り

    Tomoya Sunaga, Hironori Tohmyoh, Manabu Suzuki

    THIN SOLID FILMS　544　437-442　2013年10月

    DOI： 10.1016/j.tsf.2013.02.085 　

    ISSN：0040-6090

  59. Numerical analysis of the electrical failure of a metallic nanowire mesh due to Joule heating 査読有り

    Yuan Li, Kaoru Tsuchiya, Hironori Tohmyoh, Masumi Saka

    NANOSCALE RESEARCH LETTERS　8　(1)　1-9　2013年8月

    DOI： 10.1186/1556-276X-8-370 　

    ISSN：1931-7573

    eISSN：1556-276X

  60. Local Modification of Cu Microwires by Joule Heating 査読有り

    Hironori Tohmyoh, Mitsuharu Ishihara

    APPLIED PHYSICS EXPRESS　6　(7)　077302-1-077302-4　2013年7月

    DOI： 10.7567/APEX.6.077302 　

    ISSN：1882-0778

    eISSN：1882-0786

  61. Joule Heat Welding of Thin Platinum and Tungsten Wires and the Thermoelectric Effects around Bi-Metal Junctions 査読有り

    H. Tohmyoh, T. Tanaka, M. Fujimori, M. Saka

    Journal of Micro and Nano-Manufacturing　1　(2)　024501-1-024501-4　2013年6月

  62. Welding Thin Pt Wires with Dissimilar Diameters by Joule Heating 査読有り

    Masato Fujimori, Hironori Tohmyoh

    JAPANESE JOURNAL OF APPLIED PHYSICS　52　(6)　06GH01-1-06GH01-4　2013年6月

    DOI： 10.7567/JJAP.52.06GH01 　

    ISSN：0021-4922

    eISSN：1347-4065

  63. Extending the fatigue life of Pb-free SAC solder joints under thermal cycling 査読有り

    Shoho Ishikawa, Hironori Tohmyoh, Satoshi Watanabe, Tomonori Nishimura, Yoshikatsu Nakano

    MICROELECTRONICS RELIABILITY　53　(5)　741-747　2013年5月

    DOI： 10.1016/j.microrel.2013.02.011 　

    ISSN：0026-2714

  64. Fabrication of Single-Crystalline Iron Oxide Fe3O4 Nanowires from an Oxidized Fe Plate Subjected to Bending Stress 査読有り

    Hironori Tohmyoh, Akihito Watanabe

    JOURNAL OF THE PHYSICAL SOCIETY OF JAPAN　82　(4)　044804-1-044804-4　2013年4月

    DOI： 10.7566/JPSJ.82.044804 　

    ISSN：0031-9015

    eISSN：1347-4073

  65. Strength and Fracture Behavior of Ultrathin Pt Wires 査読有り

    M. A. Salam Akanda, Hironori Tohmyoh

    INTERNATIONAL JOURNAL OF FRACTURE　180　(2)　269-274　2013年4月

    DOI： 10.1007/s10704-013-9805-8 　

    ISSN：0376-9429

    eISSN：1573-2673

  66. Effect of the Thermomechanical Properties of No-Flow Underfill Materials on Interconnect Reliability 査読有り

    Satoru Katsurayama, Hironori Tohmyoh

    IEEE TRANSACTIONS ON COMPONENTS PACKAGING AND MANUFACTURING TECHNOLOGY　3　(3)　370-376　2013年3月

    DOI： 10.1109/TCPMT.2012.2236838 　

    ISSN：2156-3950

    eISSN：2156-3985

  67. Heat conduction model for nanowire applications 査読有り

    Hironori Tohmyoh

    Applied Physics Letters　102　(8)　084107-1-084107-4　2013年2月25日

    DOI： 10.1063/1.4794146 　

    ISSN：0003-6951

  68. Estimation and visualization of the fatigue life of Pb-free SAC solder bump joints under thermal cycling 査読有り

    Hironori Tohmyoh, Shoho Ishikawa, Satoshi Watanabe, Motohisa Kuroha, Yoshikatsu Nakano

    Microelectronics Reliability　53　(2)　314-320　2013年2月

    DOI： 10.1016/j.microrel.2012.08.012 　

    ISSN：0026-2714

  69. Detection of Micro-Bubbles in Thin Polymer Films by Means of Acoustic Resonant Spectroscopy 査読有り

    Hironori Tohmyoh, Hidetomo Ikarashi

    JAPANESE JOURNAL OF APPLIED PHYSICS　52　(2)　028001-1-028001-2　2013年2月

    DOI： 10.7567/JJAP.52.028001 　

    ISSN：0021-4922

    eISSN：1347-4065

  70. A time-dependent direct current potential drop method to evaluate thickness of an oxide layer formed naturally and thermally on a large surface of carbon steel 査読有り

    Md. Rostom Ali, Masumi Saka, Hironori Tohmyoh

    THIN SOLID FILMS　525　77-83　2012年12月

    DOI： 10.1016/j.tsf.2012.10.089 　

    ISSN：0040-6090

  71. 音響共鳴現象を利用した塗膜厚さ測定：超音波探触子の比較について 査読有り

    燈明泰成, 須永智也, 鈴木学

    非破壊検査　61　(11)　597-604　2012年11月

    出版者・発行元： The Japanese Society for Non-Destructive Inspection

    DOI： 10.11396/jjsndi.61.597 　

    ISSN：0367-5866

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    This paper describes a technique for measuring the thickness of both side coatings on steel plates. The technique utilizes the acoustic resonance phenomena which occurs at the top and back surfaces of the plate. The values of thickness of both surfaces are determined from both surface echoes or only the rear surface echo. Focused and non-focused ultrasonic transducers were employed in this study and the effect of acoustic focusing on the accuracy of thickness measurement was investigated. The thickness of both side coatings was between 10 and 30 μm, and the corresponding resonant frequency was between 20 and 90MHz. The values of thickness at both surfaces of the plate, evaluated by both types of ultrasonic transducers, were in good agreement with those observed directly by the microscope after the ultrasonic measurement. The experimental facts suggested that acoustic focusing did not affect the accuracy of thickness measurement. Focused ultrasonic transducer demonstrated the local measurement of the coating thickness and the evaluated area was estimated to be 45 μm. On the other hand, simultaneous measurement of the thickness of both side coatings was possible with the non-focused ultrasonic transducer.

  72. Non-contact evaluation of the electrical conductivity of thin metallic films by eddy current microscopy 査読有り

    Hironori Tohmyoh, Shoho Ishikawa, Mikio Muraoka

    SURFACE AND INTERFACE ANALYSIS　44　(9)　1294-1298　2012年9月

    DOI： 10.1002/sia.5005 　

    ISSN：0142-2421

    eISSN：1096-9918

  73. Mechanical Properties of Thin Al Wires Prepared by Electromigration 査読有り

    Hironori Tohmyoh, Md Abdus Salam Akanda, Yuki Nobe

    JOURNAL OF THE PHYSICAL SOCIETY OF JAPAN　81　(9)　094803-1-094803-4　2012年9月

    DOI： 10.1143/JPSJ.81.094803 　

    ISSN：0031-9015

    eISSN：1347-4073

  74. Manipulation and Joule heat welding of Ag nanowires prepared by atomic migration 査読有り

    Hironori Tohmyoh, Satoru Fukui

    JOURNAL OF NANOPARTICLE RESEARCH　14　(9)　1116-1-1116-9　2012年9月

    DOI： 10.1007/s11051-012-1116-x 　

    ISSN：1388-0764

    eISSN：1572-896X

  75. Microstructural and electrical characterization of Joule heat welds in ultrathin Pt wires 査読有り

    Hironori Tohmyoh, Masato Fujimori

    PHYSICA E-LOW-DIMENSIONAL SYSTEMS & NANOSTRUCTURES　46　33-37　2012年9月

    DOI： 10.1016/j.physe.2012.09.003 　

    ISSN：1386-9477

  76. Creep behavior of glass-fiber-reinforced nylon 6 products 査読有り

    Hironori Tohmyoh, Yusuke Ito, Kazuteru Eguchi, Wataru Daido, Jiro Utsunomiya, Yoshikatsu Nakano

    JOURNAL OF APPLIED POLYMER SCIENCE　124　(5)　4213-4221　2012年6月

    DOI： 10.1002/app.35393 　

    ISSN：0021-8995

    eISSN：1097-4628

  77. Simultaneous observation of acoustic resonance phenomena at both surfaces of a plate coated with thin layers 査読有り

    Hironori Tohmyoh, Tomoya Sunaga, Manabu Suzuki

    REVIEW OF SCIENTIFIC INSTRUMENTS　83　(3)　034903-1-034903-4　2012年3月

    DOI： 10.1063/1.3698088 　

    ISSN：0034-6748

  78. Comparison of stress migration and electromigration in the fabrication of thin Al wires 査読有り

    Yebo Lu, Hironori Tohmyoh, Masumi Saka

    THIN SOLID FILMS　520　(9)　3448-3452　2012年2月

    DOI： 10.1016/j.tsf.2011.12.054 　

    ISSN：0040-6090

  79. Precision friction measurement between ultrathin wire and microprobe 査読有り

    M. A. Salam Akanda, H. Tohmyoh, M. Saka

    SENSORS AND ACTUATORS A-PHYSICAL　172　(1)　189-194　2011年12月

    DOI： 10.1016/j.sna.2011.05.020 　

    ISSN：0924-4247

  80. Enhancement of Al thin wire fabrication by using electromigration in relation to the discharge resistance of the atoms 査読有り

    Yebo Lu, Hironori Tohmyoh, Masumi Saka, Hongliang Pan

    OPTOELECTRONICS AND ADVANCED MATERIALS-RAPID COMMUNICATIONS　5　(11)　1219-1222　2011年11月

    ISSN：1842-6573

  81. Accurate determination of the structural elasticity of human hair by a small-scale bending test 査読有り

    Hironori Tohmyoh, Mitsuharu Ishihara, M. A. Salam Akanda, Satoshi Yamaki, Tomoko Watanabe, Tokuro Iwabuchi

    JOURNAL OF BIOMECHANICS　44　(16)　2833-2837　2011年11月

    DOI： 10.1016/j.jbiomech.2011.07.025 　

    ISSN：0021-9290

  82. Small-span bending test for determination of elastic-plastic properties of ultrathin Pt wires 査読有り

    Hironori Tohmyoh, M. A. Salam Akanda, Masumi Saka

    APPLIED PHYSICS A-MATERIALS SCIENCE & PROCESSING　103　(2)　285-291　2011年5月

    DOI： 10.1007/s00339-010-6050-0 　

    ISSN：0947-8396

    eISSN：1432-0630

  83. Tip to Side Welding of Ultrathin Pt Wires by Joule Heating 査読有り

    Satoru Fukui, Hironori Tohmyoh

    JAPANESE JOURNAL OF APPLIED PHYSICS　50　(5)　2011年5月

    DOI： 10.1143/JJAP.50.057201 　

    ISSN：0021-4922

  84. Forming microstructures by controlling the accumulation and discharge of Al atoms by electromigration 査読有り

    Y. Lu, H. Tohmyoh, M. Saka

    JOURNAL OF PHYSICS D-APPLIED PHYSICS　44　(4)　2011年2月

    DOI： 10.1088/0022-3727/44/4/045501 　

    ISSN：0022-3727

  85. On melting phenomenon at nanocontacts of thin metallic wires in comparison with fracture mechanics 査読有り

    Hironori Tohmyoh

    Strength, Fracture and Complexity　7　(2)　169-175　2011年

    DOI： 10.3233/SFC-2011-0135 　

    ISSN：1567-2069

  86. Evaluation of Electrical Resistivity of Oxide Scale Formed under Different Conditions 査読有り

    M. R. Ali, M. Saka, H. Tohmyoh, M. A. S. Akanda

    J. Solid Mech. Mater. Eng.　4　(12)　1732-1741　2010年11月

    DOI： 10.1299/jmmp.4.1732 　

  87. Controlling Ag whisker growth using very thin metallic films 査読有り

    H. Tohmyoh, M. Yasuda, Masumi Saka

    SCRIPTA MATERIALIA　63　(3)　289-292　2010年8月

    DOI： 10.1016/j.scriptamat.2010.04.013 　

    ISSN：1359-6462

  88. Checking Surface Contamination and Determination of Electrical Resistivity of Oxide Scale Deposited on Low Carbon Steel by DC Potential Drop Method 査読有り

    Md Rostom Ali, Masumi Saka, Hironori Tohmyoh

    MATERIALS TRANSACTIONS　51　(8)　1414-1419　2010年8月

    DOI： 10.2320/matertrans.I-M2010814 　

    ISSN：1345-9678

    eISSN：1347-5320

  89. An integrated compact unit for wide range micro-newton force measurement 査読有り

    M.A.S. Akanda, H. Tohmyoh, M. Saka

    Journal of Solid Mechanics and Materials Engineering　4　(4)　545-556　2010年4月

    出版者・発行元： The Japan Society of Mechanical Engineers

    DOI： 10.1299/jmmp.4.545 　

    ISSN：1880-9871

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    Wide range compact sensor is preferably sought for force sensing in testing of micro objects or local area of macro objects with the observation of high resolution microscope. This paper presents the design and development of an integrated passive cantilever type force sensing unit with the specificities of range variation, interchangeability of components and compact size by incorporating with cantilever, probe and a capacitive sensor for measurement of large range micro-newton forces in wide scope of application. In the design, the tactile force at the probe perpendicularly attached to the cantilever is converted as cantilever deflection, which is measured by the capacitive sensor. In connection to a tiny capacitive sensor a compatible cantilever with double-beam structure is considered. Cantilever length variation facility is incorporated in the unit for obtaining different force measurement ranges by using the same cantilever. Characterization of the cantilever is performed against a standard load cell. The force resolution with a typical cantilever is estimated as 10 nN. The elastic property of human hair is efficiently determined by testing with the combination of a digital microscope and the developed sensor system. The utility of the unit for different resolution/range by the interchangeability of cantilevers is also demonstrated. Experimental results show that this integrated force sensing unit achieves good sensitivity and linearity, and wide measurement range.

  90. Measurement of the coating thickness on the back side of double-sided coated structures by means of acoustic resonant spectroscopy 査読有り

    Hironori Tohmyoh, Manabu Suzuki

    SURFACE & COATINGS TECHNOLOGY　204　(4)　546-550　2009年11月

    DOI： 10.1016/j.surfcoat.2009.08.040 　

    ISSN：0257-8972

  91. Selection of a solid layer for high-resolution acoustic imaging of IC packaging defects under dry-contact conditions 査読有り

    Hironori Tohmyoh, Masumi Saka, Tsuyoshi Akaogi

    MECHANICS OF MATERIALS　41　(10)　1172-1178　2009年10月

    DOI： 10.1016/j.mechmat.2009.04.001 　

    ISSN：0167-6636

  92. ジュール熱による接合を利用した白金極細線の機械的および電気的特性評価 査読有り

    燈明泰成, 武田大尚, アカンダ モハマド, アブドゥス サラム

    材料　58　(10)　847-851　2009年10月

    DOI： 10.2472/jsms.58.847 　

    ISSN：0514-5163

  93. Self-completed Joule heat welding of ultrathin Pt wires 査読有り

    Hironori Tohmyoh, Satoru Fukui

    PHYSICAL REVIEW B　80　(15)　155403-1-155403-7　2009年10月

    DOI： 10.1103/PhysRevB.80.155403 　

    ISSN：1098-0121

  94. Effect of Warpage of Flip Chip Packages Due to the Underfill Encapsulating Process on Interconnect Reliability 査読有り

    Satoru Katsurayama, Hironori Tohmyoh

    JOURNAL OF ELECTRONIC PACKAGING　131　(3)　031005-1-031005-5　2009年9月

    DOI： 10.1115/1.3144153 　

    ISSN：1043-7398

    eISSN：1528-9044

  95. Fabrication of a free-standing Pt micro-ring on an electrode chip as a small magnetic source 査読有り

    Hironori Tohmyoh, Hironao Takeda, Masumi Saka

    JOURNAL OF MICROMECHANICS AND MICROENGINEERING　19　(8)　085013-1-085013-5　2009年8月

    DOI： 10.1088/0960-1317/19/8/085013 　

    ISSN：0960-1317

    eISSN：1361-6439

  96. Sensitivity of acoustic microscopy for detecting three-dimensional nanometer gaps embedded in a silicon structure 査読有り

    Hironori Tohmyoh, M. A. Salam Akanda

    JOURNAL OF THE ACOUSTICAL SOCIETY OF AMERICA　126　(1)　98-102　2009年7月

    DOI： 10.1121/1.3147493 　

    ISSN：0001-4966

  97. Fabrication of Al Microspheres by Utilizing Electromigration 査読有り

    Yuxin Sun, Hironori Tohmyoh, Masumi Saka

    JOURNAL OF NANOSCIENCE AND NANOTECHNOLOGY　9　(3)　1972-1975　2009年3月

    DOI： 10.1166/jnn.2009.444 　

    ISSN：1533-4880

  98. Thermoelastic damping of the axisymmetric vibration of circular plate resonators 査読有り

    Yuxin Sun, Hironori Tohmyoh

    JOURNAL OF SOUND AND VIBRATION　319　(1-2)　392-405　2009年1月

    DOI： 10.1016/j.jsv.2008.06.017 　

    ISSN：0022-460X

    eISSN：1095-8568

  99. A governing parameter for the melting phenomenon at nanocontacts by Joule heating and its application to joining together two thin metallic wires 査読有り

    Hironori Tohmyoh

    JOURNAL OF APPLIED PHYSICS　105　(1)　014907-1-014907-9　2009年1月

    DOI： 10.1063/1.3058643 　

    ISSN：0021-8979

  100. Formation of metallic micro/nanomaterials by utilizing migration phenomena and techniques for their applications 査読有り

    M. Saka, H. Tohmyoh, M. Muraoka, Y. Ju, K. Sasagawa

    Materials Science Forum　614　3-9　2009年

    DOI： 10.4028/www.scientific.net/MSF.614.3 　

    ISSN：0255-5476

    eISSN：1662-9752

  101. Controlling electromigration to selectively form thin metal wires and metal microspheres 査読有り

    Masumi Saka, Kei Kato, Hironori Tohmyoh, Yuxin Sun

    JOURNAL OF MATERIALS RESEARCH　23　(11)　3122-3128　2008年11月

    DOI： 10.1557/JMR.2008.0374 　

    ISSN：0884-2914

  102. Analysis of solderless press-fit interconnections during the assembly process 査読有り

    Hironori Tohmyoh, Kiichiro Yamanobe, Masumi Saka, Jiro Utsunomiya, Takeshi Nakamura, Yoshikatsu Nakano

    JOURNAL OF ELECTRONIC PACKAGING　130　(3)　031007-1-031007-6　2008年9月

    DOI： 10.1115/1.2957330 　

    ISSN：1043-7398

  103. Welding of Pt nanowires by Joule heating 査読有り

    Hironori Tohmyoh, Takuya Imaizumi, Hiroyuki Hayashi, Masumi Saka

    SCRIPTA MATERIALIA　57　(10)　953-956　2007年11月

    DOI： 10.1016/j.scriptamat.2007.07.018 　

    ISSN：1359-6462

  104. Rubber-coupled acoustic microscopy for dry inspections of industrial products 査読有り

    Hironori Tohmyoh, Tsuyoshi Akaogi

    NDT & E INTERNATIONAL　40　(5)　368-373　2007年7月

    DOI： 10.1016/j.ndtient.2007.01.007 　

    ISSN：0963-8695

  105. Measurement of potential drop distribution by scanning the closely coupled probes sensor for sensitive NDE of shallow surface cracks 査読有り

    Hironori Tohmyoh, Takuma Suzuki, S. Reaz Ahmed, Masumi Saka

    MATERIALS TRANSACTIONS　48　(6)　1166-1172　2007年6月

    DOI： 10.2320/matertrans.I-MRA2007841 　

    ISSN：1345-9678

    eISSN：1347-5320

  106. Rapid and mass growth of stress-induced nanowhiskers on the surfaces of evaporated polycrystalline Cu films 査読有り

    Masumi Saka, Fumihiko Yamaya, Hironori Tohmyoh

    SCRIPTA MATERIALIA　56　(12)　1031-1034　2007年6月

    DOI： 10.1016/j.scriptamat.2007.02.036 　

    ISSN：1359-6462

  107. Thermal opening technique for nondestructive evaluation of closed cracks 査読有り

    Hironori Tohmyoh, Masumi Saka, Yuichi Kondo

    JOURNAL OF PRESSURE VESSEL TECHNOLOGY-TRANSACTIONS OF THE ASME　129　(1)　103-108　2007年2月

    DOI： 10.1115/1.2389026 　

    ISSN：0094-9930

  108. Measurement of acoustic impedance of thin polymeric films by acoustic resonant spectroscopy 査読有り

    Hironori Tohmyoh, Takuya Imaizumi, Masumi Saka

    PROGRESSES IN FRACTURE AND STRENGTH OF MATERIALS AND STRUCTURES, 1-4　353-358　2349-2352　2007年

    ISSN：1013-9826

  109. Potential of acoustic imaging in the detection of nanometer gaps 査読有り

    Hironori Tohmyoh, Masumi Saka, Hayato Hirayama

    IEEE TRANSACTIONS ON ULTRASONICS FERROELECTRICS AND FREQUENCY CONTROL　53　(12)　2481-2483　2006年12月

    DOI： 10.1109/TUFFC.2006.196 　

    ISSN：0885-3010

  110. 電子材料の非破壊評価のためのドライ超音波顕微鏡法（高分解能検査のための固体薄膜の選定） 査読有り

    燈明泰成, 坂真澄

    日本機械学会論文集A編　72　(724)　1832-1837　2006年12月

    出版者・発行元： 一般社団法人日本機械学会

    DOI： 10.1299/kikaia.72.1832 　

    ISSN：0387-5008

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    This paper describes a way to select a solid layer for performing the high-resolution acoustic imaging of electronic materials under the dry environment. A dry acoustic microscopy performs the transduction of broadband, high-frequency ultrasound via a solid layer inserted between water and a sample. Firstly, the acoustic impedance matching between water, the layer and the sample is considered, and an equation for predicting the frequency response of inserted layer is shown. The transmission of broadband ultrasound into an acrylic resin sample is performed with the layers made of two polymers and two elastomers and without the layer, and the efficiency of dry ultrasonic transmission is determined. Based on the theoretical consideration and the experimental results, a solid layer for clearly visualizing the defects in electronic materials by means of the present dry manner is discussed. Furthermore, we demonstrate the acoustic imaging of an encapsulated package and a Si/Si bonding sample via the selected layers. The present acoustic microscope promises the realization of high-resolution acoustic imaging of the delamination of the encapsulated package and the nanometer gaps in the Si/Si bonding sample without having to immerse the samples in water.

  111. Acoustic resonant spectroscopy for characterization of thin polymer films 査読有り

    Hironori Tohmyoh, Takuya Imaizumi, Masumi Saka

    REVIEW OF SCIENTIFIC INSTRUMENTS　77　(10)　104901-1-104901-3　2006年10月

    DOI： 10.1063/1.2356859 　

    ISSN：0034-6748

  112. Polymer acoustic matching layer for broadband ultrasonic applications (L) 査読有り

    Hironori Tohmyoh

    JOURNAL OF THE ACOUSTICAL SOCIETY OF AMERICA　120　(1)　31-34　2006年7月

    DOI： 10.1121/1.2205127 　

    ISSN：0001-4966

  113. Determination of friction coefficient of a press-fit pin in thin plating 査読有り

    Hironori Tohmyoh, Kiichiro Yamanobe, Masumi Saka, Jiro Utsunomiya, Takeshi Nakamura, Yoshikatsu Nakano

    JSME INTERNATIONAL JOURNAL SERIES A-SOLID MECHANICS AND MATERIAL ENGINEERING　49　(3)　363-369　2006年7月

    DOI： 10.1299/jsmea.49.363 　

    ISSN：1344-7912

  114. Effective transmission of high frequency ultrasound into a silicon chip through a polymer layer 査読有り

    H Tohmyoh, M Saka

    JSME INTERNATIONAL JOURNAL SERIES A-SOLID MECHANICS AND MATERIAL ENGINEERING　47　(3)　287-293　2004年7月

    DOI： 10.1299/jsmea.47.287 　

    ISSN：1344-7912

  115. Design and performance of a thin, solid layer for high-resolution, dry-contact acoustic imaging 査読有り

    H Tohmyoh, M Saka

    IEEE TRANSACTIONS ON ULTRASONICS FERROELECTRICS AND FREQUENCY CONTROL　51　(4)　432-438　2004年4月

    DOI： 10.1109/TUFFC.2004.1295428 　

    ISSN：0885-3010

  116. Dry-contact technique for high-resolution ultrasonic imaging 査読有り

    H Tohmyoh, M Saka

    IEEE TRANSACTIONS ON ULTRASONICS FERROELECTRICS AND FREQUENCY CONTROL　50　(6)　661-667　2003年6月

    DOI： 10.1109/TUFFC.2003.1209553 　

    ISSN：0885-3010

  117. A dry-contact method for transmitting higher frequency components of ultrasound 査読有り

    H Tohmyoh, M Saka

    INTERNATIONAL JOURNAL OF APPLIED ELECTROMAGNETICS AND MECHANICS　18　(1-3)　31-39　2003年

    ISSN：1383-5416

  118. 表面SH波による疲労き裂の検出とその定量評価 査読有り

    燈明泰成, 越智保雄, 松村隆

    日本機械学会論文集（A編）　67　(661)　1508-1513　2001年9月

    出版者・発行元： 一般社団法人日本機械学会

    DOI： 10.1299/kikaia.67.1508 　

    ISSN：0387-5008

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    The surface SH waves technique has been used to evaluate the fatigue cracks at the surface of mild steel specimens. By adjusting incident angle of SH wave transducer, surface SH waves passing through the surface region of materials are received. In this study, the diffraction of surface SH waves received by double-probe technique was used. Firstly, the specimens introduced surface slit were inspected. With the results that the amplitude decreased and the propagation time increased with the slit depth. Secondly, the shapes of the fatigue cracks, which initiated at a small drill hole by rotating-bending fatigue, were evaluated with the difference between the propagation time of the inspected plate with crack. Obtained results showed that the evaluated values of crack length and crack depth were good agreement with the measured values. Furthermore, this technique was applied to evaluating the crack growth behavior.

  119. SUS316Lの高サイクル疲労特性に及ぼすHSP処理の影響（焼きなまし法による表面粗さの評価） 査読有り

    政木清孝, 燈明泰成, 越智保雄, 松村隆

    日本機械学会論文集（A編）　65　(630)　134-139　1999年2月25日

    出版者・発行元： 一般社団法人日本機械学会

    DOI： 10.1299/kikaia.65.334 　

    ISSN：0387-5008

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    Hard shot-peening (HSP) treatment was very successful for the improvement of the high cycle fatigue strength of SUS 316 L steel. However, the surface roughness by the HSP treatment was one of the dropping factors on the fatigue strength. In order to separate surface roughness effects from effects of compressive residual stress and strain hardening by the HSP treatment, the HSP-treated SUS 316 L was annealed in the vacuum to remove residual stress and recrystallization in hardened layer. The rotating bending fatigue tests for the annealed specimen were carried out under water cooling condition. The fatigue limit of annealed SUS 316 L was about 60 MPa lower than that of non-peened specimen which was about 200 MPa. To simulate the actual surface roughness, fatigue tests for the single notch specimens and small drilled holes specimens were carried out. As a result, the surface roughness effects by the HSP treatment were not consistent with the √(area) parameter model. The effects were explained by considering the stress concentration factor.

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MISC 23

  1. 音響共鳴を利用した薄膜の評価と外環境モニタリング

    燈明泰成

    塗装工学　57　(2)　20-25　2022年

  2. 次世代材料システム創出のための周辺技術と検査法の開発～より有効に微細材料を活用するために～

    燈明泰成

    翠巒　36　12-16　2022年

  3. 薄層を通過する超音波エコーを利用した鋼板の検査

    燈明泰成

    超音波TECHNO　28　(2)　20-24　2016年4月1日

    出版者・発行元： 日本工業出版

  4. 超音波による欠陥と物性の可視化

    燈明泰成

    色材協会誌　88　(22)　15-19　2015年12月

    出版者・発行元： 一般社団法人 色材協会

    DOI： 10.4011/shikizai.88.419 　

    ISSN： 0010-180X

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    超音波により製品内部の「欠陥」や，物質の「物性」を可視化・評価することができる。これは不連続界面で超音波が反射することと，超音波の伝搬速度が物質の弾性に関連することによる。本稿では，はじめに超音波によりきわめて薄い欠陥が検出できることを示す。 また検査対象の水非接触下において内部を可視化できるドライコンタクト超音波法を紹介する。さらに高分子フィルムの熱劣化にともなう物性変化を超音波により捉えた事例を紹介する。

  5. スケールの異なる抵抗溶接部の電位差法評価

    燈明 泰成

    非破壊検査　64　(7)　319-322　2015年7月

    出版者・発行元： 日本非破壊検査協会

    ISSN： 0367-5866

  6. Theory and applications of high frequency broadband ultrasound via a thin layer in contact with a solid

    H. Tohmyoh

    Mech. Eng. Rev.　2　(1)　1-20　2015年1月

    出版者・発行元： The Japan Society of Mechanical Engineers

    DOI： 10.1299/mer.14-00343 　

    ISSN： 2187-9753

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    This paper reviews the transmission of high frequency broadband ultrasound via a thin layer in contact with a solid. A large part of this article deals with the physics of the acoustic resonance in a material system comprising water, a thin layer and a solid. Generally, it is very difficult to maintain the continuity between the layer and the solid during transmission of the ultrasound. The dry-contact ultrasonic technique, where the air at the layer/solid interface has been evacuated, enables the transmission of high frequency broadband ultrasound via the interface and allows us to realize acoustic imaging without the sample getting wet. In this case, to realize high-resolution acoustic imaging of a solid sample, selection of the layer to be inserted is important, and the acoustic resonance phenomenon is used for this purpose. The dry-contact and conventional ultrasonic techniques and their respective inspection capabilities are compared in this article. Moreover, the acoustic resonance phenomenon is used to characterize layered media. The acoustic properties of a thin polymer film, i.e., the acoustic impedance, ultrasonic velocity and density, can be accurately determined, and any scattering sources, e.g., voids, etc., can be detected with high sensitivity using this technique. The thicknesses of coatings on both surfaces of a steel plate can also be precisely measured by observing the acoustic resonance phenomenon occurring in the ultrasonic transmission system.

  7. 音響共鳴現象を利用した高分子膜・コーティングの評価技術

    燈明泰成

    塗装工学　49　(7)　246-252　2014年7月

    出版者・発行元： 日本塗装技術協会

    ISSN： 0285-3787

  8. ドライコンタクト超音波法とその理論の活用

    燈明泰成

    超音波TECHNO　26　(3)　1-5　2014年5月

    出版者・発行元： 日本工業出版

    ISSN： 0916-2410

  9. ドライ超音波非破壊評価装置

    高田一, 燈明泰成

    非破壊検査　62　(7)　324-325　2013年7月

    ISSN： 0367-5866

  10. 実用化に向けて動き出したドライ超音波技術

    高田一, 燈明泰成

    超音波TECHNO　25　(3)　36-39　2013年5月

    出版者・発行元： 日本工業出版

    ISSN： 0916-2410

  11. 電子デバイス研究に関する最新動向

    燈明泰成

    日本機械学会誌　115　(1125)　18-19　2012年8月

  12. ドライコンタクト超音波法の最新動向

    燈明泰成

    超音波TECHNO　24　(3)　23-27　2012年5月

    出版者・発行元： 日本工業出版

  13. 微細材料および実製品の機械的特性の取得

    燈明泰成

    日本機械学会誌　114　(1106)　69-69　2011年1月

    出版者・発行元： 一般社団法人日本機械学会

    ISSN： 0021-4728

  14. 三次元ナノメートル隙間の超音波検査

    燈明泰成

    超音波TECHNO　22　(5)　76-79　2010年

    出版者・発行元： 日本工業出版

    ISSN： 0916-2410

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    印刷中

  15. 金属極細線のジュール熱溶接・切断とその応用

    燈明泰成

    日本機械学会誌　113　(1094)　58-58　2010年1月

    出版者・発行元： 一般社団法人日本機械学会

    ISSN： 0021-4728

  16. 薄膜を通過する超音波を利用した材料検査・評価

    燈明泰成

    日本機械学会誌　112　(1086)　428-428　2009年5月5日

    出版者・発行元： 一般社団法人日本機械学会

    ISSN： 0021-4728

  17. 近接端子直流電位差法による表面き裂の可視化と高精度評価

    燈明泰成

    配管技術　51　(4)　32-35　2009年3月1日

    出版者・発行元： 日本工業出版

    ISSN： 0385-9894

  18. 表面電位差分布を利用した極微小表面き裂の高精度評価

    燈明泰成

    非破壊検査　57　(5)　236-239　2008年5月

    出版者・発行元： 日本非破壊検査協会

    ISSN： 0367-5866

  19. 電子材料のドライ超音波非破壊評価＝固体薄膜を介する非水没超音波顕微鏡法＝

    燈明泰成

    超音波TECHNO　19　(6)　92-95　2007年11月20日

    出版者・発行元： 日本工業出版

    ISSN： 0916-2410

  20. 近接端子直流電位差法による表面き裂の定量的非破壊評価

    燈明泰成

    非破壊検査　55　(11)　567-570　2006年11月1日

    出版者・発行元： 日本非破壊検査協会

    ISSN： 0367-5866

  21. 閉じたき裂の非破壊評価－熱による開口策－

    坂真澄, 燈明泰成, 岡部英明

    非破壊検査　54　(12)　637-641　2005年12月

    出版者・発行元： 日本非破壊検査協会

    ISSN： 0367-5866

  22. Dry-Coupling Ultrasonic Transmission: Layer Selection for High-Resolution Industrial Inspections

    H. Tohmyoh, M. Saka, K. Takeuchi, T. Miyata

    Advances in Experimental Mechanics　782-783　2004年8月

    出版者・発行元： McGraw-Hill

  23. Development of a Dry-Contact Ultrasonic Technique and Its Application to NDE of IC Packages

    H. Tohmyoh, M. Saka

    Recent Advances in Experimental Mechanics　443　443-454　2002年3月

    出版者・発行元： Kluwer

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書籍等出版物 2

  1. 超音波による非破壊検査・材料評価技術の進展

    シーエムシー出版　2024年3月

    ISBN: 9784781318011

  2. Metallic Micro and Nano Materials - Fabrication with Atomic Diffusion (M. Saka Ed.)

    M. Saka, K. Sasagawa, M. Muraoka, H. Tohmyoh, Y. Ju

    Springer　2011年1月

    ISBN: 9783642154102

講演・口頭発表等 68

  1. 次世代材料システム創出のための周辺技術 と検査法の開発ー島田賞受賞に際してー

    日本非破壊検査協会東北支部 令和5年度支部会・講演会　2023年4月14日

  2. 単一毛髪の力学特性評価について

    日本機械学会 第33回バイオエンジニアリング講演会　2021年6月25日

  3. マイクロ／ナノ材料の接合・改質・評価 ～より有効に微細材料を活用するために～

    日本材料学会 第6回マルチスケール材料力学シンポジウム　2021年5月28日

  4. 毛髪と爪の力学的・幾何学的研究について

    日本機械学会東北支部 東北WEBセミナー第2回　2020年12月12日

  5. 金属微細材料の接合と改質について

    溶接学会 第131回マイクロ接合研究委員会　2020年12月12日

  6. マイクロ・ナノ材料の接合・改質・評価

    第10回マイクロ・ナノ工学シンポジウム　2019年11月19日

  7. On the bending and tensile tests of a single human hair

    International Mechanical Engineering Congress & Exposition 2019　2019年11月11日

  8. An Acoustic Resonant Thermometry for Monitoring the Water Temperature

    8th International Conference on Mechanics and Materials in Design (M2D 2019)　2019年9月5日

  9. 日常の生活環境での利用を想定した 薄板型熱発電機の開発状況について

    電気学会 第9回磁気センサの高機能とシステム化調査専門委員会　2019年6月26日

  10. On the Bending Tests of a Single Human Hair to Accurately Determine Its Deformability

    13th International Conference on the Mechanical Behaviour of Materials (ICM13)　2019年6月12日

  11. On the Joule heat welding of thin wires having various diameters

    The 5th Asian Symposium on Material and Processing 2018 (ASPM2018)　2018年12月7日

  12. 薄層を通過する超音波を利用した非破壊評価 招待有り

    日本非破壊検査協会 平成30年度 第1回超音波計測に関する萌芽技術研究会　2018年9月6日

  13. 微小金属・生体材料の力学特性評価 招待有り

    日本材料学会 破壊力学部門 第162回破壊力学部門委員会　2018年9月5日

  14. Detection of an Electromotive Force due to Temperature Ripple during Resistance Spot Welding 国際会議

    The Sixth Japan-US NDT Symposium Emerging NDE Capabilities for a Safer World　2018年7月10日

  15. 製造業で利用できる非破壊検査技術 招待有り

    2018国際ウエルディングショー 非破壊検査フォーラム　2018年4月27日

  16. T-shaped, plate-type thermoelectric power generator for realizing the higher power density at a small temperature difference 国際会議

    Power MEMS 2017　2017年11月15日

  17. ジュール熱を活用した金属細線の接合と改質 招待有り

    日本機械学会2017年度年次次大会 先端技術フォーラム「M&P最前線2017」　2017年9月3日

  18. On the transduction of ultrasound through a polymer film 国際会議

    International Conference on Materials & Processing (2017 ICM&P)　2017年6月4日

  19. Measurement of Acoustic Properties of Thin Polymer Film Utilizing the Frequency Dependence of Transmission and Reflection Coefficients of Ultrasound 国際会議 招待有り

    Ultrasonics 2016　2016年6月6日

  20. 自動車産業で利用できる非破壊検査技術 招待有り

    2016国際ウエルディングショー 非破壊検査フォーラム　2016年4月15日

  21. Thermoelectric Power Generation from an Iron Plate 国際会議

    EMN Meeting on Thermoelectric Materials　2016年2月21日

  22. Transmission and reception of ultrasound via a polymer film 国際会議

    Acoustical Society of America, Fall 2015 Meeting　2015年11月2日

  23. Plate-type thermoelectric power generator having oxidized bi-metal interface 国際会議

    41th Micro and Nano Engineering　2015年9月21日

  24. 金属極細線の接合と機能の創出

    平成27年度化学系学協会東北大会　2015年9月12日

  25. 薄層を通過する超音波を利用した材料評価

    日本材料学会破壊力学部門, 公開部門委員会

    2015年5月22日

  26. 細線接触部のジュール熱溶融現象と破壊力学

    日本材料学会理事会主催企画 微小材料強度学研究集会（実験編）　2014年12月25日

  27. Elastic and Plastic Properties of Metallic Microwires Modified with Joule Heat 国際会議

    International Conference on Small Science　2014年12月8日

  28. Plate-type thermoelectric power generator having nanoscale bi-metal junctions 国際会議

    The 40th International Conference on Micro and Nano Engineering　2014年9月22日

  29. Acoustic Resonant Spectroscopy for Detecting the Degradation of Polymer Film due to Heating 国際会議

    JSME 2014 International Conference on Materials and Processing (ICMP2014)　2014年6月9日

  30. 自動車産業における非破壊検査技術の適用

    2014国際ウエルディングショー 非破壊検査フォーラム　2014年4月25日

  31. On the Joule heat cutting and welding for various metallic nanowires under vacuum environment 国際会議

    IVC-19 / ICN+T 2013 and partner conferences　2013年9月9日

  32. Acoustical-Optical Hybrid Microscopy for Characterization of Thin Polymer Films 国際会議

    2013 Joint UFFC, EFTF and PFM Symposium　2013年7月21日

  33. 鉛フリーはんだ接合部の熱疲労寿命予測と寿命延長について

    日本機会学会 RC256第6回実験・計測WG　2013年6月26日

  34. 非破壊検査関連の研究発表

    日本非破壊検査工業会 平成25年度東日本支部定期大会　2013年6月13日

  35. Joule Heat Welding of Metallic Nanowires for Creating New Functions 国際会議

    2012 EMN Fall Meeting　2012年11月29日

  36. Fabrication of single-crystalline Fe nanowires from oxidized Fe plate 国際会議

    ThinFilms2012　2012年7月14日

  37. Joule Heat Welding of Ag Nanowires and Their Success Conditions in Comparison with Fracture Mechanics 国際会議

    APCFS-MM2012　2012年5月13日

  38. 自動車産業で役立つ非破壊検査・評価について

    2012国際ウエルディングショー 非破壊検査フォーラム　2012年4月13日

  39. Joule Heat Welding of Thin Metallic Wires and Thermoelectric Effects Around Dissimilar Metal Weld 国際会議

    The ASME 2011 Pacific Rim Technical Conference and Exhibition on Packaging and Integration of Electronic and Photonic Systems, MEMS and NEMS InterPACK 2011　2011年7月6日

  40. SUCCESS CONDITIONS OF WELDING ULTRATHIN PT WIRES BY JOULE HEAT 国際会議

    JSME/ASME 2011 International Conference on Materials & Processing ICM&P2011　2011年6月13日

  41. 工業部品の非破壊評価と解析について

    日本非破壊検査協会中部支部研究会　2011年4月20日

  42. 金属極細線からの機能創出と産学共同研究の事例について

    福島大学共生システム理工学類人間支援システム専攻平成２２年度研究交流会　2011年2月19日

  43. 自動車部品の非破壊評価

    新素材に関する非破壊試験部門ミニシンポジウム　2010年11月4日

  44. On Melting Phenomenon at Nanocontacts of Thin Metallic Wires in Comparison with Fracture Mechanics 国際会議

    International Conference on Fracture and Strength - From Physical to Holistic -　2010年10月4日

  45. A Microscope System for Characterization of Mechanical Properties of Small-Scaled Objects 国際会議

    Electronics System Integration Technology Conferences ESTC 2010　2010年9月13日

  46. Fabrication of Freestanding Thin Pt/W Thermocouple by Joule Heat Welding 国際会議

    EuroSimE 2010　2010年4月26日

  47. 自動車部品への非破壊評価導入の適用と課題

    2010国際ウエルディングショー 非破壊検査フォーラム　2010年4月23日

  48. 三次元ナノメートル隙間の音響検出性について

    日本非破壊検査協会 第4回非線形超音波研究会および第5回レーザ超音波・先端非接触計測研究会　2009年8月11日

  49. Manipulation of Thin Metallic Wires by Joule Heat Joining 国際会議

    InterPACK’09　2009年7月19日

  50. Determination of Elastic-Plastic Properties of Metallic Thin Wires by Small-Span Bending Test 国際会議

    12th International Conference on Fracture　2009年7月12日

  51. Fabrication of Ag Micromaterials by Utilizing Stress-Induced Migration 国際会議

    2nd Electronics System-Integration Technology Conference (ESTC)　2008年9月1日

  52. Non-contact evaluation of electrical conductivity of thin metallic films by eddy current microscopy 国際会議

    2008 M&M international symposium for young researchers　2008年3月9日

  53. An acoustic trial for NDE of micron-scale polymer films 国際会議

    The International Conference on Advanced Technology in Experimental Mechanics 2007　2007年9月12日

  54. Reliability Analysis of Solderless Press-Fit Interconnections 国際会議

    ASME InterPACK’07　2007年7月8日

  55. Rubber-coupled acoustic microscopy for industrial applications 国際会議

    The 12th Asia-Pacific Conference on Non-Destructive Testing　2006年11月5日

  56. Dry Acoustic Microscope for Visualizing the Defects in Electronic Devices 国際会議

    The 7th Far-East Conference on Nondestructive Testing (FENDT 2006)　2006年5月11日

  57. Acoustic Microscopy for Micro Electrical Interconnections 国際会議

    2005 ASME/Pacific Rim Technical Conferenceand Exhibition on Integration and Packaging of MEMS, NEMS, and Electronic Systems (InterPACK2005)　2005年7月17日

  58. High-Resolution Acoustic Imaging via the Dry-Coupling Interface without Including Nano-Meter Size Air Gaps 国際会議

    The Third U.S.-Japan Symposium on Advancing Applications and Capabilities in NDE　2005年6月20日

  59. Dry-Coupling Ultrasonic Transmission: Layer Selection for High-Resolution Industrial Inspections 国際会議

    The 12th International Conference on Experimental Mechanics (ICEM12)　2004年8月29日

  60. Dry-Contact Scanning Acoustic Microscope for IC Package Inspection 国際会議

    The 5th International Conference on Electronics Materials and Packaging (EMAP2003)　2003年11月17日

  61. An Effective Transmission Technique of Higher Frequency Ultrasound into a Wafer Level Package 国際会議

    International Conference on Advanced Technology in Experimental Mechanics 2003 (ATEM’03)　2003年9月10日

  62. A High-Resolution Dry-Contact Acoustic Imaging of the Solder Joints for Ball Grid Array Assembly 国際会議

    The PACIFIC RIM/ASME International Electronic Packaging Technical Conference and Exhibition (InterPACK03)　2003年6月6日

  63. Visualization of Solder Joint Shape by Super-Immersion Ultrasound 国際会議

    International Conference on Electronics Packaging (2003 ICEP)　2003年4月16日

  64. Dry-Contact Ultrasonic Imaging under Optimum Transmission Conditions 国際会議

    The 6th Far-East Conference on Non-Destructive Testing (FENDT2002)　2002年10月21日

  65. Solder-Joint Inspection Using Dry-Contact Ultrasonic Device 国際会議

    2002 IEEE Ultrasonics Symposium　2002年10月8日

  66. A Dry-Contact Method for Transmitting Higher Frequency Components of Ultrasound 国際会議

    International Conference on Mechatronics and Information Technology (ICMIT’01)　2001年12月13日

  67. Study on Detection and Quantitative Evaluation of Fatigue Cracks Using Surface SH Waves 国際会議

    Asian Pacific Conference on Fracture and Strength ’01 and International Conference on Advanced Technology in Experimental Mechanics ’01 (APCFS&ATEM’01)　2001年10月20日

  68. Experimental Study on Waveform Modulation of Diffracted SH Ultrasonic Waves for Materials Properties 国際会議

    International Conference on Advanced Technology in Experimental Mechanics ’99 (ATEM’99),　1999年7月21日

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産業財産権 18

  1. 超音波非破壊測定方法および超音波非破壊測定装置

    高田一, 燈明泰成

    産業財産権の種類: 特許権

  2. 膜厚測定方法および膜厚測定装置

    燈明泰成, 鈴木学

    特許第5875087号

    産業財産権の種類: 特許権

  3. 毛髪の柔軟性評価方法

    燈明泰成, 岩渕徳郎, 渡辺智子, 八巻悟史

    特許第5804549号

    産業財産権の種類: 特許権

  4. クリープ変形特性のシミュレーション装置

    江口和輝, 大道渉, 燈明泰成

    産業財産権の種類: 特許権

  5. 膜厚測定方法及び測定装置

    燈明泰成, 鈴木学

    特許5257991

    産業財産権の種類: 特許権

  6. 荷重測定装置

    燈明泰成, アカンダ モハマド, アブドゥス サラム

    特許5382817

    産業財産権の種類: 特許権

  7. ナノ材料接合方法、ナノ材料切断方法、ナノ材料接合装置およびナノ材料切断装置

    燈明 泰成, 坂 真澄, 村岡 幹夫

    特許第5124770号

    産業財産権の種類: 特許権

  8. ナノ材料を曲げる方法およびナノ材料の作動装置

    村岡幹夫, 燈明泰成, 坂真澄

    特許第5194252号

    産業財産権の種類: 特許権

  9. 軟質薄膜の物性値測定方法とそのための装置

    燈明泰成, 坂真澄, 今泉卓也

    特許第4403280号

    産業財産権の種類: 特許権

  10. ドライ式超音波映像方法とそのための装置

    産業財産権の種類: 特許権

  11. 亀裂の非破壊評価方法

    燈明泰成, 坂真澄, 近藤裕一

    特許第4639328号

    産業財産権の種類: 特許権

  12. 電磁気的手法による裏面欠陥および材料特性の非破壊検査方法とそのための装置

    坂真澄, 燈明泰成, 齋藤靖子

    産業財産権の種類: 特許権

  13. 固体薄層挿入式超音波映像方法

    燈明泰成, 坂真澄

    産業財産権の種類: 特許権

  14. 乾接触高周波数超音波伝達方法とそのための装置、及び乾接触高周波数超音波探傷方法とそのための装置

    燈明泰成, 坂真澄

    特許第3709559号

    産業財産権の種類: 特許権

  15. 鋼板間の溶接部検査方法, 鋼板間の溶接部検査装置および鋼板の溶接装置

    燈明泰成, 長谷川雄大, 松井洋一

    産業財産権の種類: 特許権

  16. 鋼板間の接触寸法測定方法および鋼板間の接触寸法測定装置

    燈明 泰成, 松井洋一, 長谷川雄大, 小原哲志

    特許第6236610号

    産業財産権の種類: 特許権

  17. Load Measuring Apparatus

    H. Tohmyoh, M.A.S. Akanda

    US20110296929 A1

    産業財産権の種類: 特許権

  18. Method of Non-Destructive Inspection of Rear Surface Flaws and Material Characteristics Using Electromagnetic Technique and Apparatus Therefor

    Masumi Saka, Hironori Tohmyoh, Yasuko Saito

    US 7,123,004 B2

    産業財産権の種類: 特許権

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共同研究・競争的資金等の研究課題 29

  1. ハイブリット超音波映像法の創出と次世代接着層・潤滑膜の革新的検査

    燈明 泰成

    提供機関：Japan Society for the Promotion of Science

    制度名：Grants-in-Aid for Scientific Research

    研究種目：Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)

    研究機関：Tohoku University

    2023年6月 ～ 2026年3月

  2. マイクロ・ナノ細線の高強度接合法の確立と長尺ウイスカの実現

    燈明 泰成

    提供機関：Japan Society for the Promotion of Science

    制度名：Grants-in-Aid for Scientific Research

    研究種目：Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

    研究機関：Tohoku University

    2022年4月 ～ 2025年3月

  3. 音響共鳴映像法の創出と高分子薄層の品質可視化への挑戦

    燈明 泰成

    提供機関：Japan Society for the Promotion of Science

    制度名：Grants-in-Aid for Scientific Research

    研究種目：Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)

    研究機関：Tohoku University

    2021年7月 ～ 2023年3月

    詳細を見る 詳細を閉じる

    1. 音響共鳴現象の理論モデルの構築 2つの異なる媒体間に薄層が挿入された超音波伝達系において、薄層の音響インピーダンス、膜厚に加え、媒体1と薄層との密着性、および媒体2と薄層とのそれを変数とし、媒体1/薄層/媒体2界面からと、媒体2裏面からの超音波エコー波形を予測する理論モデルを構築した。ここに前者では界面における音圧反射率が、後者では界面通過時の音圧往復透過率が周波数依存性を示し、共に共鳴周波数において極値を取ることを利用して、薄層がある場合とない場合のエコー波形の周波数成分の変化から目的に応じた変数を算出可能にした。 2. 音響共鳴映像システムの構築 所有する超音波映像装置の音響イメージと共にVTKファイル形式で保存されている波形を外部記憶媒体に取り込み、取り込んだ波形を周波数解析して振幅スペクトル比の極値と共鳴周波数とを記録するプログラムをPythonにて作成した。これにより項目1で構築した理論モデルから目的に応じた変数の2次元分布を表示することを可能にした。 3. 理論とシステムの実験検証 項目1で構築した理論モデルの妥当性を、項目2で構築したシステムを用いて検証した。はじめに半導体製造プロセスで重要なフォトレジスト膜がシリコン基板の表面にある場合について裏面エコーの音響イメージを取得し、これに含まれる全波形を信号処理して振幅スペクトル比の最大値と共鳴周波数の面情報を取得した。取得した最大振幅スペクトル比の面情報より音響インピーダンスの、また共鳴周波数のそれより膜厚の2次元分布を取得し、両者に製造工程に起因した揺らぎがあることを明らかにした。更にフォトレジスト膜が基板の裏面にある場合について裏面エコーの音響イメージを取得し、その共鳴周波数の面情報より算出した膜厚の2次元分布が先のそれと一致することを確認することで理論モデルの妥当性を実証した。

  4. 音響共鳴映像法の創出と薄膜デバイス検査への応用

    2020年4月 ～ 2021年3月

  5. 単一毛髪の局所的力学試験方法の創出

    2020年4月 ～ 2021年3月

  6. スーパーグラフェン共有結合ネットワーク構造の能動的作製への挑戦

    燈明 泰成, CUI JIANLEI

    2018年11月 ～ 2021年3月

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    ナノ溶接技術の開発とスーパーグラフェン共有結合ネットワーク構造の実現 電子ビームリソグラフィーによって準備した官能基を有するSiO2/Si基板上にカーボンナノチューブ(CNT)を自己組織化させることでCNTの六員環状配列を実現した。ここに一辺の長さは20um、線幅は1umであった。さらにより効率的な紫外線リソグラフィーにより大面積の六員環状配列を得ることにも成功した。ここに一辺の長さは100um、線幅は20～50umであった。ここでCNT同士の接点を開発したナノスポット溶接法により接合することで、スーパーグラフェン(SG)共有結合ネットワーク構造を実現した。作製したSG構造の電気伝導率を調査したところ、多層CNTの量を調整して真空ろ過法により作製したCNTフィルムのそれと同等の良好な導電性を有していた。またSG構造を柔軟な高分子フィルムに転写したところ85%という良好な透過率を示し、当該構造がフレキシブルエレクトロニクスの有用な素子として利用できることを示した。

  7. 高品質な低次元接合界面の実現と熱電機能の創出

    燈明 泰成

    提供機関：Japan Society for the Promotion of Science

    制度名：Grants-in-Aid for Scientific Research

    研究種目：Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

    研究機関：Tohoku University

    2018年4月 ～ 2021年3月

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    薄板型熱発電機の接合界面の品質を向上し、これを積層して高効率な熱電変換を実現した。金属細線・薄板なる低次元材料同士をジュール熱により接合し、電流や音波を用いた手法により接合部の品質を評価した。薄板型熱発電機の異種金属接合界面を酸化することで熱電変換性能が向上することを見出すと共に、その最大出力を理論的に算出した。更に薄板型発電機を積層した熱発電機の出力を予測する理論モデルを構築し、その妥当性を検証した。理論モデルより、薄板型熱発電機をAgペーストで100枚積層した場合、40Kなる低温度差において50uWの出力が得られるとの試算を得た。これは実用化に向けた有益な知見である。

  8. 音響共鳴現象を利用した高感度環境モニタリング手法の創出

    燈明 泰成

    提供機関：Japan Society for the Promotion of Science

    制度名：Grants-in-Aid for Scientific Research

    研究種目：Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research

    研究機関：Tohoku University

    2016年4月 ～ 2018年3月

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    薄層で反射する音波の反射率が周波数依存性を示すことを利用して薄層と接する外環境の音響インピーダンスを高精度に測定する手法を提案した。さらにこれを活用して、外環境である気体や液体の温度や圧力の変化が敏感に検知できることを実証した。薄層を有する音響共鳴反射板を試作して水や空気と反射板との界面からの反射波形を収録し、得られた波形の周波数特性が外環境の温度に対して敏感に変化することを確認した。また気体の圧力変化もモニタリングできる可能性を示した。最後に高感度環境モニタリングセンサを試作してその有用性を確認した。

  9. 異種金属薄板および細線系の伝熱問題の深化と極低温度差発電への応用

    燈明 泰成

    提供機関：Japan Society for the Promotion of Science

    制度名：Grants-in-Aid for Scientific Research

    研究種目：Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

    研究機関：Tohoku University

    2015年4月 ～ 2018年3月

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    生活環境で生み出される極低温度差からの発電を実現するため、異種金属薄板、および細線系の伝熱問題を取り扱い、当該構造体内部の温度分布を能動的に制御可能にした。作製した極微小熱電素子やマイクロスケール電位差法を活用して金属細線の熱電特性を測定すると共に、この知見を活用して薄板型熱発電機を設計し、その性能を予測した。実際に試作した薄板型熱発電機の性能を評価したところ、低温度差から十分な発電が可能であり、40Kなる低温度差においておよそ0.3uWの出力を得た。さらに異種金属界面の酸化や積層により高出力化が可能であることを示し、実現した熱発電機により各種センサを安定的に駆動できる見通しを得た。

  10. 金属薄膜・微細ボール表面の最適被覆に着目したマイグレーションの抑制と活用

    坂 真澄, 燈明 泰成, 笹川 和彦, 趙 旭

    提供機関：Japan Society for the Promotion of Science

    制度名：Grants-in-Aid for Scientific Research

    研究種目：Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

    研究機関：Tohoku University

    2014年4月1日 ～ 2017年3月31日

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    本研究では材料表面の被覆に注目して電子流による原子移動であるエレクトロマイグレーション（EM）の抑制と活用，そして静水圧勾配によるストレスマイグレーション（SM）の活用を扱った。抑制では，保護膜被覆金属薄膜配線やアンダーフィルで拘束／被覆されたはんだボールにおけるEM損傷を扱い，被覆により形成される材料内の原子濃度分布に注目して，損傷が生じる電流密度の限界値であるしきい電流密度の特徴づけを推進した。活用では，保護膜の制御を踏まえたEM，SMによる金属マイクロ材料創製の展開を推進した。

  11. 薄層を通過する超音波を利用した材料評価

    2015年4月 ～ 2016年3月

  12. 金属細線周りの熱的境界条件の能動的制御と省エネルギー熱処理技術への応用

    燈明 泰成

    提供機関：Japan Society for the Promotion of Science

    制度名：Grants-in-Aid for Scientific Research

    研究種目：Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research

    研究機関：Tohoku University

    2014年4月 ～ 2016年3月

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    金属細線に電流を付与して生じるジュール熱の利用に関し、電流付与下における金属細線周りの熱的境界条件を能動的に制御することで細線内部の温度分布を自在に操作することを可能にし、これを利用して金属細線を省エネルギーで熱処理することを可能にした。具体的に、理論モデルより決定した条件下でCuマイクロ細線に一定直流電流を付与したところ、従来法と比較して極短時間で結晶粒成長が認められ、さらに微小区間曲げ試験を実施して確かに当該細線が軟化したことを確認した。

  13. 線と面の異種金属ナノ溶接原理の確立と熱電機能の創出

    燈明 泰成

    提供機関：Japan Society for the Promotion of Science

    制度名：Grants-in-Aid for Scientific Research

    研究種目：Grant-in-Aid for Young Scientists (A)

    研究機関：Tohoku University

    2012年4月 ～ 2015年3月

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    マイクロ／ナノワイヤなる各種金属極細線の応用に不可欠なジュール熱ナノ溶接に関し、微小接触部の溶融現象を支配する因子を特定して、異なる直径の細線同士、あるいは細線と基板との異種金属溶接を高確度に実現するための科学基盤を確立した。更に原子拡散現象を利用して作製した熱電ナノワイヤと、確立した科学基盤を活用して、薄板型熱発電機や、極微小熱電プローブを作製するなど、グリーン・イノベーションに資する革新的な機能を創出することに成功した。

  14. 異種金属微細接合角部の電子流集中による原子集積と高度マイクロ・ナノ構造体の創製

    坂 真澄, 村岡 幹夫, 燈明 泰成

    提供機関：Japan Society for the Promotion of Science

    制度名：Grants-in-Aid for Scientific Research

    研究種目：Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

    研究機関：Tohoku University

    2011年4月1日 ～ 2014年3月31日

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    電子流を駆動力とする原子移動、すなわちエレクトロマイグレーションを有効に利用したマイクロ・ナノ構造体の創製を扱い、効率よく原子を集積するために、異種金属接合角部にはじめて注目した。はじめに同部における原子集積の理論解析を行い、解析結果に基づき新しいサンプルを作製した。これを踏まえ、多くの原子を必要とする長いワイヤ、ワイヤアレイ、チューブ、等の高度マイクロ・ナノ金属構造体を創製した。さらに実現したマイクロ・ナノ構造体の力学的、電磁気的、および熱的要素としてのポテンシャルを探り、効率的なマイクロ・ナノ構造体創製指針を策定した。

  15. 音響共鳴顕微鏡の実現と燃料電池用電解質膜の吸水特性モニタリング

    燈明 泰成

    提供機関：Japan Society for the Promotion of Science

    制度名：Grants-in-Aid for Scientific Research

    研究種目：Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research

    研究機関：Tohoku University

    2012年4月 ～ 2014年3月

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    音波が薄層を通過する際に生じる音響共鳴現象を利用した新しい材料評価原理を開拓した。透明なガラス板に高分子膜を真空吸着させた超音波伝達系で音響共鳴現象を観察すると共に、対応する領域の光学顕微鏡観察をも可能にした。この音響光学融合顕微鏡法により、高分子膜の物性値のゆらぎや、熱劣化状況を可視化することに成功した。熱処理した直鎖状短鎖分岐ポリエチレン薄膜の場合は加熱方法と条件によって結晶化が進行する場合と酸化が進行する場合があったが、当該手法によってこれを検知することが可能であった。

  16. ドライ超音波非破壊評価技術の実用化技術の開発

    2011年10月 ～ 2012年6月

  17. 固体接触界面における高周波数超音波伝達とその材料評価への応用

    2010年4月 ～ 2011年3月

  18. ナノ接合の科学基盤確立とナノ熱電デバイスの創製

    燈明 泰成

    提供機関：Japan Society for the Promotion of Science

    制度名：Grants-in-Aid for Scientific Research

    研究種目：Grant-in-Aid for Young Scientists (A)

    研究機関：Tohoku University

    2009年 ～ 2011年

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    金属ナノ材料同士の接触部を、電流を付与して生じるジュール熱により溶融し、同部を高確度に接合するための科学基盤を確立した。ジュール熱ナノ溶接部の組織的・電気的・機械的特性評価より、同溶接部が組織的に低損傷であること、また溶接に伴う物理的諸特性の劣化が極めて少ないことを示した。さらに異種金属ナノ接合部で生じるゼーベック効果を利用した機能性ナノ熱電デバイス(極微小熱電対、ナノ熱発電用回路)を試作し、応用のための基礎を開拓した。

  19. 高い秩序度を有する金属ナノマテリアルの創製と展開

    坂 真澄, 笹川 和彦, 巨 陽, 村岡 幹夫, 燈明 泰成

    提供機関：Japan Society for the Promotion of Science

    制度名：Grants-in-Aid for Scientific Research

    研究種目：Grant-in-Aid for Scientific Research (S)

    研究機関：Tohoku University

    2006年 ～ 2010年

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    原子拡散と再配列の現象を論理的に取り扱い、これを制御する科学基盤を確立した。これに基づき、生成位置や直径、長さ、真直度等の幾何学的様態が制御された秩序度の高い各種金属ナノマテリアル(ナノワイヤ、ナノコイル、ナノチューブおよびナノボール)の創製を実現した。さらにその物理的(機械的、電気的、電磁気的)特性を正確に把握すると共に、当該金属ナノマテリアルの応用のために形態修正(溶接、切断、曲げ)手法や量産技術化基盤を開拓した。

  20. 構造材料中の閉じたマイクロクラックを超高感度に評価する手法の開発

    燈明 泰成, AKANDA Md. Abdus Salam

    2007年 ～ 2009年

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    最終年度は申請時に計画した研究を遂行し、き裂の寸法と閉口圧力とを同時に評価する汎用的、かつ超高感度な新規超音波非破壊評価手法を確立すると共に、新規超音波手法の電子デバイス検査への応用について検討した。 1.極微小閉口き裂の定量評価 初期き裂発生ノッチを有する厚さの異なる試験片について、応力比を変えて3点曲げ疲労試験を実施し、き裂の閉じ具合が異なる様々な疲労き裂試験片を作製した。これまでに試作した超高感度超音波センサにより得た疲労き裂に対する超音波応答と、先に構築した校正式とを逆問題解析することで、未知の閉じたき裂の高さと閉口圧力とを評価することに成功した。また、評価した閉口圧力のプロファイルとき裂深さのプロファイルとの比較より、小さなき裂ほど、高い閉口圧力を有するという、興味深い事実を見出した。 2.電子デバイス検査への応用 疲労き裂について有用性が確認できた超高感度超音波手法の電子デバイス検査への応用を試みた。特に、シリコンチップと基板とを接続する金属バンプの接続部に発生し、電子デバイスの性能を著しく劣化させる極微小き裂を模擬すべく、様々な直径を有するナノメートル隙間を内包したシリコン張り合わせサンプルを試作した。各種超音波探触子を用いてナノメートル隙間内包サンプルを検査し、超音波手法による欠陥検出限界について検討したところ、高さ4nmのギャップを内包させたサンプルにおいて超音波伝搬時のギャップ面衝突による超音波検出限界と、伝搬超音波の波長に起因する方位分解能限界とを同時に捉えることに成功した。また、観察された挙動は提案した超音波伝搬モデルによる予測と良く一致した。この成果は、電子産業分野における先端検査において大いに有益な知見である。

  21. 異種金属ナノ接合を利用したナノ熱電素子の開発

    2007年12月 ～ 2008年11月

  22. 金属ナノコンタクト部の局所的溶融手法の開拓とナノ溶接の飛躍

    坂 真澄, 村岡 幹夫, 燈明 泰成

    2007年 ～ 2008年

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    最終年度は申請時に計画した研究を遂行し、以下のような研究実績を得た。 1. 金属ナノコンタクト部におけるジュール発熱現象の観察と溶接 前年度試作したナノ材料溶接用ホルダを用い、走査型電子顕微鏡内でPtナノワイヤ同士の溶接過程のその場観察を試みた。電子顕微鏡内でPtナノワイヤを対向して接触させ、ナノコンタクト部に一定直流電流を付与したところ、ナノコンタクト部は瞬間的に溶融、その後、凝固し、ナノ溶接過程が僅か数秒で完了することを初めて観察することに成功した。また、数秒の溶接過程中に溶接回路電圧は僅かに低下した。この回路電圧の低下は、ナノコンタクト部の溶融により接触面積が増大し、コンタクト部の電気抵抗が低下することを示唆している。 2. 異種金属ナノコンタクト部の溶接 前年度に実施した同種金属同士のナノ溶接の知見を踏まえて、微小熱電素子としての利用が期待できるW細線とPt細線との異種金属細線溶接を実現した。また、Ptナノワイヤを低融点In細線に溶接してIn-Pt回路を形成し、通電下にあるPtナノワイヤ上の表面電位差を計測することで、Ptナノワイヤの電気抵抗率を測定することに成功した。 3. 金属ナノ溶接部の結晶構造解析 これまで実現した同種、および異種金属ナノ接合部の詳細な組織構造解析を実施した。同種金属では両細線の先端同士が溶融、凝固することで溶接が実現したことを走査型電子顕微鏡観察により確認した。一方、異種金属では低融点細線が溶融、凝固することで溶接が実現したことをエネルギ分散型X線分析により確認した。

  23. 定量的で高感度な渦電流マイクロスコピー法の実現とナノ薄膜の導電率評価

    燈明 泰成

    提供機関：Japan Society for the Promotion of Science

    制度名：Grants-in-Aid for Scientific Research

    研究種目：Grant-in-Aid for Young Scientists (B)

    研究機関：Tohoku University

    2007年 ～ 2008年

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    磁気プローブの高速振動によりナノ薄膜内の局所的な領域に高密度の渦電流を形成し、これに起因したプローブの振動位相の変化(渦電流損失)を観察することで、ナノ薄膜の導電率を高感度、かつ定量的に評価することのできる渦電流マイクロスコピー法を開発した。観察される磁気プローブの振動位相の遅れ量が薄膜の導電率に比例することを実験的、および理論的に示した。さらに、直径800nmなるPtナノワイヤに高密度の渦電流を誘導すると共に、これによる磁気プローブの位相変化を検知することに成功した。

  24. 音響共鳴現象を利用した超音波顕微鏡法の研究

    燈明泰成

    2006年4月 ～ 2007年3月

  25. ギガヘルツレーザ超音波顕微鏡の開発

    巨 陽, 燈明 泰成

    2006年 ～ 2007年

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    本研究では、フェムト秒パルスレーザ光とバルクシリコンとの局所的相互作用を解明し、光により音を発生する光音響効果を利用して、独自の発想に基づき、ギガヘルツレーザ超音波顕微鏡という新しい技術を開発する。レーザ光によるシリコン中のピコ秒パルスギガヘルツ超音波の発生および検出技術を世界に先駆けて開発することにより、ピコ秒超音波パルスの超高時間分解能を利用して、画像を再構成することにより、独創な超高分解能レーザ超音波顕微鏡技術を開発する。さらに、チップサイズパッケージのチップとアンダーフィル間のはく離やチップとバンプ間の微小き裂の検出を実現し、チップサイズパッケージの非破壊技術が未だ確立されていない状況を打破して、次世代の半導体デバイスの新規非破壊検査技術を提供する。本年度は以下の実績を得た。 1.ギガヘルツレーザ超音波顕微鏡の構築 レーザによる励起された超音波が材料内部に伝播する時、超音波が広がり、空間分解能が低いという問題を解決するため、フェムト秒パルスレーザ光による励起された超音波のパルスがピコ秒オーダである特徴を利用して、時間領域でのフェムト秒高分解能計測により、高い距離分解能を有する超音波計測システムを構築した。また、厚さの異なるシリコン試験片を用いて、シリコン内部の超音波の伝播、発散の状況を調査し、超音波の伝播モデルと比較し、理論と実験の間の差異を把握して、最適の校正方法を確立した。 2.チップサイズパッケージの非破壊検査 構成されたギガヘルツレーザ超音波顕微鏡を用いて、チップサイズパッケージのチップとアンダーフィル間のはく離の非破壊検出を実施した。シリコン基板と透明グラスの間にはく離を導入した標準試験片を用いて、超音波顕微鏡によるシリコン基板下の微小はく離の非破壊検出を実現した。

  26. 原子拡散と再配列の制御によるメタリックナノワイヤの創製と機械的・電気的特性評価

    坂 真澄, 笹川 和彦, 燈明 泰成

    2005年 ～ 2006年

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    最終年度は,現象論的ではあるがAlを用いて初めて作製に成功したナノワイヤについて研究を遂行し,以下のような研究実績を得た。 1.メタリックナノワイヤの機械的特性評価 エレクトロマイグレーションにより拡散した原子を集約して作製したAlナノワイヤを結晶方位解析装置により分析した。その結果,本Alナノワイヤが単結晶であることが明らかとなった。一般に単結晶材料はバルク材料と比較して極めて高い強度を有することから,実現したAlナノワイヤが優れた機械的強度を有するものと判断した。以上の知見を踏まえ,基板と垂直に固定されたAlナノワイヤについて,一端が固定で他端が単純支持の状態を形成し,単純支持端に近接した位置に集中力を負荷することでナノワイヤ部に巨大な応力を生み出すことができ,かつ大気中で実施できる簡易強度試験方法を考案した。 2.応用性検討 微細で高強度,良導電性を有するメタリックナノワイヤの応用性について調査,検討した結果,実現したAlナノワイヤを含むメタリックナノワイヤは今後電子デバイスやマイクロマシンの新規構造部材や電気的新素材として極めて有望であると判断された。そこで,メタリックナノワイヤを利用する上で必須となるナノワイヤの接合技術に関する基礎的検討を行った。メタリックナノワイヤ同士を対向させた接触部に直流電流を付与して生じるジュール発熱を利用して,接触部を局所的に溶融し,同ナノワイヤ同士を直線的または立体的に接合できることを実証した。さらに本接合技術によるナノアクチュエータの創製について検討した。 本研究での取り組みはいずれも現象論的であり,今後の学術基盤の確立と応用展開が望まれるが,本研究成果は今後のナノテクノロジーの発展に資するところ大である。

  27. 微小領域における高密度渦電流の形成とナノ構造の電磁気特性評価

    燈明 泰成

    2005年 ～ 2006年

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    最終年度は申請時に計画した研究を遂行し,以下のような研究実績を得た。 1.各種金属ナノ薄膜細線を用いた検証 si基板上にSiO_2層を形成した後,各種接着層を介してCu, Au, Ptナノ薄膜細線(高さ100nm)を作製した。ここで細線上で磁性はりを超音波振動させ,はりと薄膜細線との間で生じる渦電流損失をはりの振動位相変化として観察した。さらに,渦電流損失に起因するはりの振動位相変化量より同電磁気問題の解析モデルを用いて各金属薄膜の導電率を算出した。その結果,金属ナノ薄膜細線の導電率はCu, Au, Ptナノ薄膜細線の順に高くなった。一方,検証のため同じプロセスで作製したCu, Au, Ptナノ薄膜基板に対して4端子直流電位差法による導電率測定を実施したところ,測定値と本手法により算出した導電率とは良い傾向の一致を示し,本手法がナノ構造の電気特性評価に極めて有効であることを確認した。 2.深部電磁気特性評価 上記1のAuナノ薄膜細線上にSiO_2膜を蒸着させた積層構造に対して,深部のAuナノ薄膜細線の電磁気特性を評価することを検討した。Auナノ薄膜細線の裏面から高強度超音波を付与し,これにより薄膜内部での磁場変動を増加させることで,磁性はりの振動により薄膜内に励起される渦電流の高密度化を図った。si基板-高分子薄膜-水なる超音波伝達系の周波数特性を解析し,20〜70MHz帯域の超音波をSi基板内へ高強度に伝達する薄膜として厚さ9μmのpoly (vinylidene chloride)薄膜を特定した。実験の結果,同薄膜の挿入により20〜70MHz帯域の超音波伝達効率は薄膜非挿入時と比較しておよそ4倍に向上した。これにより,確立したドライカップリング超音波伝達様式と,本渦電流顕微鏡法との融合により,深部のAuナノ薄膜細線の電磁気特性を高感度に評価できる可能性を見出した。

  28. 閉じたき裂・枝分かれき裂の高信頼定量評価方法基盤の確立

    坂 真澄, 三原 毅, 巨 陽, 燈明 泰成, 林 高弘, 小島 隆

    提供機関：Japan Society for the Promotion of Science

    制度名：Grants-in-Aid for Scientific Research

    研究種目：Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

    研究機関：Tohoku University

    2004年 ～ 2005年

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    本研究はき裂非破壊評価の高信頼化における三大障壁であるき裂閉口,き裂の枝分かれ,溶接部なる問題解決のための学術基盤の確立と技術基盤の開発を目的として2年継続により実施したものであり,以下のような研究成果を得た。 1.結晶粒界からの超音波反射ノイズのアベレージングの最適化によるS/N比の向上 オーステナイト系ステンレス鋼製試験片を対象とし,結晶粒界からの超音波反射ノイズを低減するための斜角超音波探傷法の最適サンプリング条件と探触子の走査条件を見出した。 2.溶接部の閉じた裏面き裂の超音波探傷 被検査物裏面に導入した様々な閉じ具合の疲労き裂を対象として,き裂寸法とき裂閉口圧を逆問題解析により同時に決定する手法を確立した。また,応力腐食割れを有する溶接試験体の表面をドライアイスにより局所的に冷却することで試験体内部に熱応力が発生し,応力腐食割れからの超音波応答が向上することを示した。 3.非線形超音波による閉じたき裂の評価 開口量を制御して導入した疲労き裂を対象として非線形超音波法を適用し,き裂開口と非線形挙動に一定の関係があることを示した。また,超音波の入射波振幅以下の極微細隙間を持つ欠陥により起こる2次高調波振幅を用いて,不完全接合部や応力腐食割れなどを画像化することに成功した。 4.直流電位差法の高感度化 肉厚40mmのステンレス製配管の配管外壁を局所的に加熱しながら電位差を測定することで,配管内壁に導入した深さ9mmの放電加工スリットが良好に検出できることを確認した。さらに四端子の繰返し接触機構等を付与した直流電位差法センサを開発し,従来法を飛躍的に上回る高精度な表面電位差計測を実現した。 5.複合化による評価の高信頼化 超音波探傷法,非線形超音波による探傷法ならびに高感度直流電位差法のき裂評価能力を種々の試験体を使用して比較し,複数の技術の併用が高信頼化の鍵であることを示した。

  29. 高密度実装半導体の超水浸超音波映像検査システムの開発

    燈明 泰成

    2003年 ～ 2004年

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    平成15年度は1.超水浸超音波伝達理論の構築、2.半導体パッケージ検査アルゴリズムの開発、3.超水浸超音波映像検査システムの開発に取組み、それぞれ以下のような研究実績を得た。 1.超水浸超音波伝達理論の構築 音響液体と被検査物(半導体デバイス)との間に固体薄層を介した超音波伝達系において、受信強度を算出する理論モデルを構築した。音響液体としての水と半導体デバイスとの間に固体薄層を挿入した場合に超水浸超音波伝達(固体薄層の挿入により超音波共鳴が生じ、受信強度が従来水浸時を上回る)が実現される固体薄層の物性を理論モデルより算出するとともに、上記物性を有するいくつかの高分子薄層を特定した。厚さ9μmのポリ塩化ビニリデン層を介したシリコンへの超音波伝達を実施し、超水浸超音波伝達を実現した。 2.半導体パッケージ検査アルゴリズムの開発 多層構造化された半導体パッケージからの信号重畳を解決するため、(1)固体薄層を用いた周波数フィルタ設計、(2)ウェーブレット解析を利用した検査アルゴリズム開発に取組んだ。(1)では1.で構築した理論モデルより超水浸超音波伝達で実現される信号増幅に加えて、空間分解能を向上させる高周波数変調を実現する固体薄層を設計、実験により設計した周波数フィルタの有効性を確認した。さらに(2)では、多層構造半導体パッケージからの信号に様々なマザーウェーブレットを用いたウェーブレット解析を行い、信号重畳解決に最適なマザーウェーブレットを特定した。 3.超水浸超音波映像検査システムの開発 1.で構築した超水浸超音波伝達と2.で開発した検査アルゴリズムとを統合した超音波映像検査システムの開発に着手し、現在までに固体薄層の装脱着機構給排水機構、半導体デバイス昇降機構等の機構部を完成させた。

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社会貢献活動 7

  1. 日本・アジア青少年サイエンス交流事業（さくらサイエンスプラン）

    微細材料システムの創出と評価に関する研修と交流（西安交通大学）

    2019年8月 ～ 2020年3月

  2. 微細な材料をつくる・つかう～新しい材料システムを創るために

    東北大学工学部 IN 東京

    2024年3月24日 ～

  3. オープン講義（新しい材料システムを創るためにー微細な材料をしらべる・つなぐ・つかうー）

    2022年7月 ～

  4. 出張講義（國學院大學栃木高校）

    2019年6月 ～

  5. 模擬講義（青森県立八戸高等学校）

    2018年9月 ～

  6. オープン講義（ものの強さや変形のしにくさを調べるー細線、毛髪や爪を例にしてー）

    2018年7月 ～

  7. 東北大学、金属極細線の自己完了的ジュール熱溶接手法を開発

    2009年10月5日 ～

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    本学より「金属極細線の自己完了的ジュール熱溶接手法の開発に成功 ～次世代機能性デバイスの創製に弾み～」としてプレスリリースを行った内容について紹介された。

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その他 27

  1. 毛髪・睫毛等の微小荷重測定に関する技術指導

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    ３点曲げ法による微小荷重測定装置に用いる二重針の作製・校正に関する技術指導

  2. 薄層を通過する超音波を利用した材料評価

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    本研究は薄層を超音波が通過する際に生じる音響共鳴現象を、２つの超音波伝達系において理論解析し、得られた理論モデルを駆使して、①超音波波形を自在に操作する技術、および②薄層の音響物性値変化を高精度に測定する技術を創出することを目的とする。

  3. 毛髪・睫毛等の微小応力測定に関する技術指導

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    ①３点曲げ法による微小応力測定装置の設置に関する技術指導、②毛髪、睫毛等の微小応力測定に関する技術指導

  4. スポット溶接のインライン検査手法および装置の開発

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    溶接検査はインライン分割検査（タガネチェック）と定期的な全点破壊検査を実施しているが、１打点毎の保証ができていない。そこで１打点毎に非破壊でインライン確認できるシステムを構築して溶接保証度の向上と不具合未然防止を図る。

  5. 器官培養毛髪等の弾性特性をマッピングする手法の開発

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    ①器官培養毛髪の局所弾性特性などの物性測定により、毛髪形成における種々の薬剤の生物学的な影響を評価する。②睫毛の局所弾性特性を明らかにする。

  6. 微小荷重センサを用いた器官培養毛髪及び睫毛の弾性特性解析と薬剤評価への応用

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    ①器官培養毛髪の局所弾性特性などの物性測定により、毛髪形成における種々の薬剤の生物学的な影響を評価する。②睫毛の局所弾性特性を明らかにする。

  7. ドライ超音波非破壊評価技術の実用化技術の開発

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    様々な産業分野や医療分野などで用いられている超音波映像化技術を，映像化対象を濡らす，あるいは，液体（水）に浸漬することなく実施可能なドライ超音波映像化技術へ発展させることにより，その適用をスムーズにするとともに，適用範囲の大幅な拡大を図る。

  8. 器官培養毛髪等の弾性特性をマッピングする手法の開発

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    微小荷重センサーを用いた毛髪物性測定システムの応用機試作検討、器官培養毛など特殊毛髪の微小領域の弾性特性の局所的・連続的測定、毛髪形成における生物学的な影響の評価。

  9. ドライ超音波非破壊評価技術の実用化技術の開発

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    様々な産業分野や医療分野などで用いられている超音波映像化技術を，映像化対象を濡らす，あるいは，液体（水）に浸漬することなく実施可能なドライ超音波映像化技術へ発展させることにより，その適用をスムーズにするとともに，適用範囲の大幅な拡大を図る。

  10. スポット溶接のインライン検査手法および装置の開発

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    溶接検査はインライン分割検査（タガネチェック）と定期的な全点破壊検査を実施しているが、１打点毎の保証ができていない。そこで１打点毎に非破壊でインライン確認できるシステムを構築して溶接保証度の向上と不具合未然防止を図る。

  11. 電子部品の接合信頼性予測手法の研究

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    基板とチップの熱変形を考慮した半田ボールの信頼性を実験およびシミュレーションにより予測する手法を確立する。

  12. 固体接触界面における高周波数超音波伝達とその材料評価への応用

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    本研究は固体接触界面における高周波数超音波伝達の理論的基礎を構築すると共に、この知見を応用して、電子産業等において特に重要な非水没超音波可視化技術、および音響共鳴現象を利用した高感度超音波計測技術を実現、実用化することを目的とする。

  13. 電子部品の接合信頼性予測手法の研究

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    基板とチップの熱変形を考慮した半田ボールの信頼性を実験およびシミュレーションにより予測する手法を確立する。

  14. 微小荷重センサーを用いた毛髪の弾性解析と化粧品評価への応用

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    微小荷重センサーでの毛髪測定条件の確立と各種化粧品処理毛髪測定による化粧品性能の評価

  15. 微小荷重センサを用いた毛髪の弾性解析と化粧品評価への応用

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    微小荷重センサーでの毛髪測定条件の確立と各種化粧品処理毛髪測定による化粧品性能の評価

  16. 非破壊式膜厚検査装置の開発

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    高周波超音波を被検査体に照射して得た周波数スペクトルにおいて、薄層通過に伴う超音波共鳴現象を観察し、これを解析して薄膜厚さを推定する技術の確立を目指す。

  17. 非破壊式膜厚検査装置の開発

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    高周波超音波を被検査体に照射して得た周波数スペクトルにおいて、薄層通過に伴う超音波共鳴現象を観察し、これを解析して薄膜厚さを推定する技術の確立を目指す。

  18. Dry-Contact Ultrasonic Technique

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    Dry-Contact Ultrasonic Techniqueの学術指導

  19. 異種金属ナノ接合を利用したナノ熱電素子の開発

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    本研究は、ジュール熱を利用する独自のナノ接合手法により異種金属ナノ材料同士の直線および重ね接合を実現すると共に、実現した異種金属ナノ接合部を利用した次世代ナノ熱電素子（ナノクーラ・ナノヒータ素子、ナノ熱発電素子）を開発することを目的とする。

  20. 樹脂クリープ挙動予測手法の研究

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    車載樹脂部品のクリープ量を実験およびシミュレーションにより予測する手法を確立する。

  21. 音響共鳴現象を利用した超音波顕微鏡法の研究

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    本研究は水－薄膜－サンプルなる独自のドライ伝達系に関する音響共鳴現象の理論的基礎を築くと共に、これを利用した独自の超音波顕微鏡法を開発して従来水浸法に内在する二大障壁を同時に克服する。

  22. ドライ超音波による電子部品の接合部検査装置の実用化に関する研究

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    電子基板を水没させないドライ超音波法を軸に、複雑な薄膜多層構造である電子部品の最下層接合部を可視化する技術開発により、装置具現化を行う。

  23. 電子部品信頼性評価における間接検査手法の研究

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    超音波顕微鏡等を用いて、電子部品接続部の評価を行うことにより、効果的に信頼性予測ができる手法を確立する

  24. 電子デバイスマイクロ接合部の超音波可視化に関する研究

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    本共同研究では，先端電子デバイス検査において特に重要となるマイクロ接合部に焦点をあて，①マイクロ接合部検査における従来超音波法の適用性の検証，および②マイクロ接合部検査における従来超音波法の問題点の究明とその対策について検討する。

  25. 電子デバイスマイクロ接合部の超音波可視化に関する研究

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    本共同研究では，先端電子デバイス検査において特に重要となるマイクロ接合部に焦点をあて，①マイクロ接合部検査における従来超音波法の適用性の検証，および②マイクロ接合部検査における従来超音波法の問題点の究明とその対策について検討する。

  26. プレスフィット接続に関する研究

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    本研究では、無はんだ接続としてのプレスフィット接続のメカニズムを解明するための検証をシミュレーションおよび実験により行い、プレスフィット接続の長期信頼性確保のための指針についてまとめることを目的とする。

  27. プレスフィット接続に関する研究

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    本研究では、無はんだ接続としてのプレスフィット接続のメカニズムを解明するための検証をシミュレーションおよび実験により行い、プレスフィット接続の長期信頼性確保のための指針についてまとめることを目的とする。

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