はじめに
インバー®合金は、インバー®または一般的にFeNi36とも呼ばれ、ニッケル含有量が35.4%の鉄-ニッケル合金で、室温での熱膨張係数が非常に小さい（-20℃～20℃、平均値は約1.6-10-6/K）。精密機器や装置には欠かせない構造材料である。
Invar®合金の優れた特性により、ゲージ、large 望遠鏡、光線銃部品、長距離ケーブルの芯線、ガラスシール材、極薄Invar®合金板、サーモスタット、光学測定システムおよび導波管、LNG船タンク、LNG船部品、ポンプタワー、パワーエレクトロニクス、航空宇宙部品、船舶部品など、様々な分野で使用されています。
Invar®の最大の特徴は、その低膨張率にあります。様々な用途環境に対応するため、Invar®は様々な形状に加工されています。通常の円柱状試料の試験は簡単ですが、フィルム状試料の試験には独特の課題があります。
フィルム試料を効果的にテストするには？
このアプリケーションノートでは、非常に高い熱膨張係数（small ）の測定が可能な当社の熱膨張計を紹介し、Invar®フィルムでの測定方法についても説明します。
薄膜インバー®合金の背景
スクリーンの生産と製造プロセスにおいて、真空蒸着プロセスはOLEDスクリーンをLCDと区別する核心的なリンクである。メタルマスク・プレートは、OLED蒸着プロセスにおける重要な消耗品である。OLED製造工程の性質上、メタルマスクの消耗は激しく、定期的な交換が必要となる。この交換は、OLEDの生産コスト全体を左右する重要な要素である。
現在、AMOLED製品に使用されるメタルマスクは、主にオープンマスクプレート（粗メタルマスク、CMM）とファインメタルマスクプレート（ファインメタルマスク、FMM）の2つの部分から構成されている。CMMは主に金属材料の蒸着に使用され、高精度メタルマスクであるFMMは主に有機発光材料の蒸着に使用される。業界関係者は、中国だけでもCMMとFMMの年間需要は10億ユーロを超えると推定している。
CMMは厚さ40μmから200μmのインバー®36製で、主に蒸着用チャンバーで透過性材料や導電性材料の蒸発に使用される。
FMMは厚さ20μm～30μmのInvar®36製で、主に蒸着チャンバー内でのOLED材料の蒸発に使用される。
熱膨張測定装置
で測定した。 DIL 402 Expedis®Supreme.図1に示すように、ダイラトメーターには加熱炉とSiO2試料ホダーが装備されている。
測定原理
試料は特定の温度手順を経て、その間に静的荷重が加えられる。その後、試料の試験方向の寸法を温度または時間に関連して測定する。
測定条件と試料調製
アルゴン雰囲気下、室温から300℃まで5K/分の昇温速度で試料を加熱した。測定では、試料をAl2O3製のスロット付きロッドにセットした。
試料は厚さ25μmのインバー®36の薄板である。測定に使用した試料の長さは24.6mm、幅は6mmであった。試料作製のための道具を図2に示す。
測定結果
Invar®試料の熱膨張率を図3に示します。さらに、25℃～100℃、25℃～200℃、25℃～300℃の各温度範囲について、平均熱膨張係数（mCTE）の値を算出しました。200℃までの温度範囲では、試料はインバー®に期待される低いmCTE値を示しています。より高い温度では、インバーの異常な挙動が減少するにつれて、mCTEは増加します。
概要
インバー®フィルム試料の熱膨張を測定しました。 DIL 402 Expedis®Supreme.薄い試料の支持体として、Al2O3製の溝付きロッドを使用しました。この結果から、インバー®の特徴である熱膨張係数の低さが実証されました。の感度の高さを強調しています。 DIL 402 Expedis®Supremeこのような低膨張材料の精密測定が可能です。