【Live配信 or アーカイブ配信】塗布膜乾燥のメカニズムとその制御、トラブル対策

＜セミナー　No.604235（Live配信）＞

＜セミナー　No.605281（アーカイブ配信）＞

塗布膜乾燥のメカニズムと

その制御、トラブル対策

★　『液体、溶液の調整』『マランゴ二対流の制御』『乾燥条件の設定』を解説！　均一な塗膜形成へ向けて！

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■講師

名古屋市立大学　大学院看護学研究科　看護情報センター　教授　博士（工学）　鏡 裕行 氏

【専門】
非線形・非平衡系の物理学、数理工学、情報科学

■聴講料

１名につき５５,０００円（消費税込/資料付き）

１社２名以上同時申込の場合のみ１名につき４９,５００円（税込）
大学、公的機関、医療機関の方には割引制度があります。詳しくはお問い合わせください。

■セミナーの受講について
・下記リンクから視聴環境を確認の上、お申し込みください。
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　お申込みが直前の場合には、開催日または配信開始日までに資料の到着が間に合わないことがあります。
・本講座で使用される資料や配信動画は著作物であり、録音・録画・複写・転載・配布・上映・販売等を禁止いたします。
・本講座はお申し込みいただいた方のみ受講いただけます。
　複数端末から同時に視聴することや複数人での視聴は禁止いたします。
・アーカイブ配信セミナーの視聴期間は延長しませんので、視聴期間内にご視聴ください。

プログラム　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

【講座の趣旨】

　塗布膜の乾燥機構の解明は、様々な工学等の分野で求められている重要な課題である。塗布膜の乾燥においては、例えば乾燥後の膜厚分布が均一になることが求められるが、多くの場合、膜厚分布が均一にならず、また乾燥条件によって膜厚分布が変化することが経験的に知られていた。均一な乾燥後の膜厚分布を得るためには、塗布膜の乾燥過程の機構を解明することがまず必要で、その解明を経て、必要な制御を系に施すことにより、均一な乾燥後の膜厚分布を得るという目標へ近づくことになる。均質な膜分布を得る場合も同様である。また、乾燥後の様々な不良・欠陥を克服する際にも、同様のプロセスが必要となる。
　本講演では、塗布膜の乾燥プロセスの機構を解明するにあたり必要となる物理学的知識、考え方の講義から始めて、それらを基にした上記プロセスのモデル化の実際、およびその数値シミュレーションの実際を概説し、塗布膜乾燥機構の本質を理解する。また、これに基づいて様々な塗布膜の制御の方法を物理学的に考察する。この講演が、今後参加者が実際に扱う系の乾燥過程の理解および乾燥トラブル対策のヒントとなることを目指す。

【習得できる知識】

・塗布膜乾燥工程に関わる物理学の知識
・物理学的考え方の基礎
・考えている系を数理的にモデル化していく方法
・乾燥後の膜厚、膜質分布に影響を及ぼす要因
・様々な塗布膜の設計の提案、乾燥後の欠陥の改善、膜厚分布の制御の方法を提案できる

１．塗布膜の乾燥工程の概要と課題

　1.1　乾燥させるとは?
　　1.1.1　乾燥が進行する原理
　　1.1.2　乾燥を進行させる方法
　1.2　レジスト塗布工程の例
　　1.2.1　塗布方法
　　1.2.2　乾燥方法
　1.3　乾燥後に求められるもの

２．液体の理論

　2.1　液体の一般理論
　　2.1.1　液体中の分子に働く力
　　2.1.2　液体を固体から乱れた状態としてとらえる
　　2.1.3　液体を気体論的に考える
　2.2　液体論からみた蒸発の理論
　2.3　液体の凝集力の起源
　2.4　液体の理論のモデルへの導入のポイント

３．溶液の理論

　3.1　溶液の一般論
　　3.1.1　溶液とは
　　3.1.2　平衡状態の溶液の化学ポテンシャル
　　3.1.3　非平衡状態の溶液の化学ポテンシャル
　3.2　高分子溶液の特徴
　3.3　溶液の理論のモデルへの導入のポイント

４．表面・界面の理論

　4.1　表面張力
　4.2　界面のぬれ
　4.3　界面のゆらぎ
　4.4　表面張力波と緩和時間
　4.5　表面・界面の理論のモデルへの導入のポイント

５．溶媒の蒸発速度の理論

　5.1　蒸発速度の式

６．溶液中の溶質・溶媒の動力学

　6.1　拡散方程式
　6.2　流体方程式
　6.3　揮発中という非平衡状態での動力学
　　6.3.1　化学ポテンシャルからの拡散係数の導出 (平衡系)
　　6.3.2　化学ポテンシャルからの拡散係数の導出 (非平衡系)

７．平坦な基板上に塗布された高分子溶液の揮発過程

　7.1　レイリー数とマランゴニ数
　7.2　最もシンプルなモデル化
　7.3　シンプルなモデルの改良
　7.4　精密なモデル
　7.5　数値シミュレーション結果の例
　　7.5.1　膜厚分布の時間発展
　　7.5.2　乾燥後の膜厚分布の乾燥速度依存性
　　7.5.3　乾燥後の膜厚分布の塗布膜厚依存性
　　7.5.4　乾燥後の膜厚分布の濃度の拡散係数依存性
　　7.5.5　乾燥後の膜厚分布の溶媒の拡散係数依存性
　　7.5.6　乾燥後の膜厚分布の固有粘性率依存性
　　7.5.7　乾燥後の膜厚分布の蒸発潜熱依存性
　　7.5.8　乾燥後の膜厚分布に対する高分子溶液特有の蒸気圧変化の効果
　　7.5.9　液膜の表層と内部の乾燥の時間発展の違い

８．シミュレーション技術

　8.1　拡散方程式の解法
　8.2　流体方程式の解法

９．実験によるモデルの検証

１０．モデルの発展

　10.1　3次元モデル
　10.2　溶質の種類が複数ある場合
　10.3　溶媒の種類が複数ある場合
　10.4　具体的な現象へのモデルの応用 (様々なムラ等)
　10.5　マランゴニ効果の考慮

１１．膜厚制御の実際、今後

　11.1　様々なムラ等の制御の例
　11.2　端部の凹凸の制御の例1:温度管理
　11.3　端部の凹凸の制御の例2:気圧管理
　11.4　端部の凹凸の制御の例3:濃度管理

１２．様々な形状への応用

　12.1　基板の側面への塗布の影響
　12.2　球状体への塗布膜の場合

１３．塗布膜の設計における留意点

【質疑応答】

【これまでのセミナー受講者からの声】
・均一かつ膜厚を制御して塗布する方法に悩んでいたが、ヒントが得られた。
・コーヒーリングの抑制について、よく理解できた。
・膜厚が大きくなる原因、理論が勉強になった。
・膜内部の成分状態、膜自体の動きの解析が参考になった。

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