Development of evaluation and improvement method for reliability of Ag nanoparticle ink line used in flexible electronic circuits

• Project/Area Number: 23K22620
• Project/Area Number (Other): 22H01349 (2022-2023)
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Multi-year Fund (2024); Single-year Grants (2022-2023)
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 18010:Mechanics of materials and materials-related
• Research Institution: Hirosaki University
• Principal Investigator: 笹川 和彦 弘前大学, 理工学研究科, 教授 (50250676)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 徳 悠葵 名古屋大学, 工学研究科, 准教授 (60750180) ; 藤崎 和弘 弘前大学, 理工学研究科, 准教授 (90435678)
• Project Period (FY): 2022-04-01 – 2026-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2024)
• Budget Amount: ¥17,940,000 (Direct Cost: ¥13,800,000、Indirect Cost: ¥4,140,000); Fiscal Year 2025: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000); Fiscal Year 2024: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000); Fiscal Year 2023: ¥2,730,000 (Direct Cost: ¥2,100,000、Indirect Cost: ¥630,000); Fiscal Year 2022: ¥12,480,000 (Direct Cost: ¥9,600,000、Indirect Cost: ¥2,880,000)
• Keywords: 信頼性評価 / 金属ナノ粒子配線 / エレクトロマイグレーション

Outline of Research at the Start

ウェアラブル電子機器などに、フレキシブルなフィルム基板に形成されたしなやかな電子回路が用いられるようになった。これを構成する柔らかな電子回路配線は、フィルム基板上に金属ナノ粒子を分散したインクを直接インクジェットプリンタなどにより印刷して作製される。
本研究では、金属ナノ粒子でできたフレキシブル電子配線を対象として、電流負荷環境下における損傷機構を考慮して損傷が進行する過程の数値シミュレーションを開発し、高精度な信頼性評価法を構築する。さらに、実験と開発した数値シミュレーションにより、強度向上法として期待する同配線に対する残留応力導入と新規構造の導入を行う強度向上法について探究する。