Development of Evaluation Technique for Thermal Fatigue Lifetime in Micro-joints by Synchrotron Radiation X-ray CT

• Project/Area Number: 18560096
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Research Field: Materials/Mechanics of materials
• Research Institution: Toyama Industrial Technology Center,
• Principal Investigator: SAYAMA Toshihiko Toyama Industrial Technology Center,, 機械電子研究所, 副主幹研究員 (40416128)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 釣谷 浩之 富山県工業技術センター, 中央研究所 加工技術課, 主任研究員 (70416147) ; 上杉 健太朗 (財)高輝度光科学研究センター, 利用研究促進部門イメージングチーム, 研究員 (80344399) ; 森 孝男 富山県立大学, 工学部, 教授 (30275078)
• Co-Investigator(Renkei-kenkyūsha): 上杉 健太朗 財団法人高輝度光科学研究センター, 利用研究促進部門イメージングチーム, 研究員 (80344399) ; 森 孝男 富山県立大学, 工学部, 教授 (30275078)
• Project Period (FY): 2006 – 2008
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2008)
• Budget Amount: ¥3,830,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥330,000); Fiscal Year 2008: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000); Fiscal Year 2007: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000); Fiscal Year 2006: ¥2,400,000 (Direct Cost: ¥2,400,000)
• Keywords: 信頼性設計 / 高密度実装 / マイクロ接合部 / X線マイクロCT / 放射光 / はんだ / 熱疲労 / 寿命評価 / エレクトロニクス実装

Research Abstract

21世紀の新しい光である放射光を光源とするX線CTの技術を、実際の電子基板に用いられている微細な接合部における繰返し加熱によって発生する損傷の評価に初めて適用しました。
その結果、微細な接合部におけるき裂の発生から破断に至るまでのすべての過程を、電子基板を破壊することなく観察して、その寿命を推定する技術を開発できました。
この技術は、電子機器の信頼性の向上と新しい機器の開発に貢献するものです。

Research Products

• [Journal Article] 放射光X線マイクロCTによるフリップチップはんだ接合部における熱疲労寿命の非破壊評価 (2009)
  • Author(s): 釣谷浩之 , 佐山利彦, 岡本佳之, 高柳毅,上杉健太朗, 森孝男
  • Journal Title: 日本機械学会論文集A Vol. 75, No.755
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Nondestructive Evaluation of Thermal Phase Growth in Solder Ball Micro-joints by Synchrotron Radiation X-ray Micro-tomography (2007)
  • Author(s): Tsuritani, H., Sayama, T., Uesugi, K., Takayanagi, T., Mori, T
  • Journal Title: Trans. ASME J. of Electronic Packaging Vol. 129,No. 4 Pages: 434-439
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 放射光X線マイクロCTによるSn-Pbはんだ接合部における微細組織変化の観察 (2007)
  • Author(s): 釣谷浩之, 佐山利彦, 高柳毅, 上杉健太朗, 森孝男
  • Journal Title: 日本金属学会会報 まてりあ Vol. 46, No.12 Pages: 821-821
  • NAID: 10020007559
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Nondestructive Evaluation of Thermal Phase Growth in Solder Ball Microjoints by Synchrotron Radiation X-Ray Microtomography (2007)
  • Author(s): Hiroyuki Tsuritani
  • Journal Title: Trans. ASME J. of Electronic Packaging 129 Pages: 434-439
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 放射光X線マイクロCTによるSn-Pbはんだ接合部における微細組織変化の観察 (2007)
  • Author(s): 釣谷 浩之
  • Journal Title: まてりあ(日本金属学会会報) 46 Pages: 821-821
  • NAID: 10020007559
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 放射光X線CT装置によるフリップチップ接合部における熱疲労き裂の観察 (2007)
  • Author(s): 釣谷 浩之
  • Journal Title: Microjoining and Assembly Technology in Electronics, Mate2007 Vol.13 Pages: 303-308
• [Presentation] 放射光X線CT装置を用いたフリップチップ接合部における熱疲労き裂の3次元観察 (2008)
  • Author(s): 釣谷 浩之
  • Organizer: 第22回エレクトロニクス実装学会講演大会
  • Place of Presentation: 東京大学
  • Year and Date: 2008-03-18
• [Presentation] 放射光X線CTによる3次元データを用いたフリップチップはんだ接合部のき裂進展過程の評価 (2008)
  • Author(s): 釣谷浩之, 佐山利彦, 岡本佳之, 高柳毅, 上杉健太朗,森孝男
  • Organizer: 第18回マイクロエレクトロニクスシンポジウム論文集, Vol. 18 (2008), pp. 291-294.
• [Presentation] 放射光X線マイクロCTによる3次元データを用いたフリップチップはんだ接合部のき裂進展過程の評価 (2008)
  • Author(s): 釣谷浩之
  • Organizer: 第18回マイクロエレクトロニクスシンポジウム(MES2008)
  • Place of Presentation: 京都大学
• [Presentation] 放射光X線CT装置を用いたフリップチップ接合部における熱疲労き裂進展過程の評価 (2007)
  • Author(s): 釣谷 浩之
  • Organizer: 日本機械学会2007年度年次大会
  • Place of Presentation: 関西大学
  • Year and Date: 2007-09-12
• [Presentation] Application of Synchrotron Radiation X-ray Micro-tomography to Nondestructive Evaluation of Thermal Fatigue Damage in Flip Chip Interconnects (2007)
  • Author(s): Hiroyuki Tsuritani
  • Organizer: InterPACK'07(The ASME/Pacific Rim Technical Conference and Exhibition on Integration and Packaging of MEMS, NEMS, and Electronic Systems)
  • Place of Presentation: Westin Bayshore Resort, Vancouver, Canada
  • Year and Date: 2007-07-10
• [Presentation] 放射光X線CT装るフリップチップ接合部における熱疲労き裂の観察 (2007)
  • Author(s): 釣谷浩之, 佐山利彦, 上杉健太朗, 高柳毅岡本佳之, 森孝男
  • Organizer: Proc. Of Symposium on Microjoining and and Assembly Technology in Electronics Vol. 13 pp. 303-308
• [Presentation] Application of Synchrotron Radiation X-rayMicro-tomography to NondestrucEvaluation of Thermal Fatigue Flip Chip Interconnects (2007)
  • Author(s): Turitani, H., Sayama, T., Okamoto, Y., Takayanagi, T., Uesugi, K., Mori, T
  • Organizer: Proc. Of InterPACK 07 ASME IPACK2007-33170
• [Presentation] 放射光X線CTを用いたフリップチップ接合部における熱疲労き裂進展過程の評価, (2007)
  • Author(s): 釣谷浩之, 佐山利彦, 岡本佳之, 高柳毅, 上杉健太朗, 森孝男
  • Organizer: 日本機械学会 2007年度年次大会講演論文集 pp. 221-222
• [Remarks] Tsuritani, H., Takayanagi, T., and Sayama, T
• [Remarks] Application of X-ray Microtomography toEvaluate Thermal fatigue Crack Propagation and Lifetime in Flip Chip Interconnects,Spring-8 Research Frontiers 2007 (2008),pp. 156-157.(査読有)
• [Patent(Industrial Property Rights)] はんだ接合部の疲労評価方法 (2008)
  • Inventor(s): 森孝男,佐山利彦,長井喜昭,高柳毅
  • Acquisition Date: 2008-08-15