2017 Fiscal Year Annual Research Report
Analysis of fracture of oxide film for bonding with reduction of enviromental consumption
| Project/Area Number |
15K06464
|
|---|
| Research Institution | Mie University |
|---|
Principal Investigator |
川上 博士 三重大学, 工学研究科, 准教授 (00252338)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
|
| Keywords | 大気中接合 / アルミニウム / 軽量化 / 酸化膜破壊 / 界面変形 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
本年度は，アルミニウムの大気中自発的溶融接合に適用する接合界面周期運動の周波数の影響と接合プロセス中の昇温過程および接合界面周期運動による界面変形機構の検討を行った．
接合界面を経由する銅インサートメタルとアルミニウムとの相互拡散を生じさせるためには，汚染層に覆われていない両金属表面同士の密着が必要となる．主たる汚染層であるアルミニウム酸化膜を破壊するためには周期運動による接合面の衝突が有効であることが明らかになっているため，時間当たりの衝突回数を増加させることで接合性を向上させることを目的として，接合界面周期運動の周波数を増加させて接合実験を行った．実験の結果，アルミニウム酸化膜破壊を効率的に実施できたことにより接合開始時間が短縮されることがわかった．
接合界面変形がアルミニウム酸化膜破壊をもたらすことが明らかにされている．また，前年度までに初期表面粗さにより接合界面変形機構が異なることを定性的に明らかにした．本結果は実験前後の断面形状の比較により得られたものであるが，高倍率で観察することが必要とされる．微小な位置ずれが増幅されることになり，観察位置に関する位置精度が十分でなかった．そのため，観察用試験片のステージ固定法を見直し，マイクロスコープ用冶具の追加および観察方法の改善を行った．本改良により実験前後において同一位置を観察することを可能にした．接合界面変形機構は初期表面形状を継承した平滑化および凹凸化，初期表面形状を継承しない変形に分類することができた．初期形状継承型界面変形は低温側条件で発生し，非初期形状継承型界面変形は高温側条件で発生した．非継承界面変形の発生には，高温変形抵抗性の低下および反対側衝突面の初期形状が影響を与えているものと考えられた．
|
