Direct Bonding of Dissimilar Materials for Next-Generation 3D Semiconductor Packages Using Metal Salt Decomposition Reactions

• Project/Area Number: 25K07844
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 21060:Electron device and electronic equipment-related
• Research Institution: Gunma University
• Principal Investigator: 小山 真司 群馬大学, 大学院理工学府, 准教授 (70414109)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 荘司 郁夫 群馬大学, 大学院理工学府, 教授 (00323329) ; 西田 進一 群馬大学, 大学院理工学府, 助教 (80434299)
• Project Period (FY): 2025-04-01 – 2029-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2025)
• Budget Amount: ¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000); Fiscal Year 2028: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000); Fiscal Year 2027: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000); Fiscal Year 2026: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000); Fiscal Year 2025: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
• Keywords: 固相接合 / 液相拡散接合 / 金属塩生成接合法 / 低温接合

Outline of Research at the Start

電子実装分野においては，研究の主体が実装技術の開発やはんだ材料自身(高温強度や疲労特性)にあり，はんだと基板配線間の接合界面についての報告例は，その重要性に対してあまりにも少ない．本研究では，接合界面の微細構造と接合強度の関係を明らかにすることで，これからの接続部に対して有益な知見を得ることを目的としている．またフラックスは，被接合金属面の酸化物を化学的に除去し，はんだと被接合面の親和性を高めると一般的に考えられているが，その改善機構は明解ではなく，所望の効果が得られない実例が多数報告されている．本研究では，有機酸による表面改質効果を化学的に検証・証明することで，その改善機構を解明する．