2017 Fiscal Year Annual Research Report
ナノポーラス構造を用いた焼結型高耐熱接合技術の深堀
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16H04508
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
西川 宏 大阪大学, 接合科学研究所, 教授 (90346180)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
水野 潤 早稲田大学, ナノ・ライフ創新研究機構, 上級研究員(研究院教授) (60386737)
齋藤 美紀子 早稲田大学, ナノ・ライフ創新研究機構, 上級研究員(研究院教授) (80386739)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | エレクトロニクス実装 / 高温はんだ代替接合 / ナノポーラス材料 / 焼結型接合 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、これまでの研究成果をより発展させ実用的な検討を行うとともに、ナノポーラス材料とバルク金属（被接合材）との界面反応や接合メカニズムなどの基礎現象論の深掘りを進め、基礎と応用の両面で研究を推進している。具体的には本年度は、下記の３項目について研究を行った。
（１）ナノポーラス材料とバルク金属の接合メカニズムの解明と接合信頼性の評価：Cuナノポーラス材料を用いた接合に関する基礎検討として、接合温度や時間などの接合パラメータが接合強度に与える影響を明らかにするとともに、高温放置試験により接合体の長期信頼性を評価した。Cuナノポーラス材料でもある程度の長期信頼性を有する接合が可能であることが明らかになった。次年度には更に接合信頼性試験と接合メカニズム解明のための試験を実施する。
（２）めっき法を用いたナノポーラス構造の形成メカニズムの解明と接合特性評価：異なる組成のAu-Agめっき膜を作製し、選択溶解や熱処理時の形態変化、組成分析の検討を進めた。卑な材料(Ag)の溶解量や選択溶解時の再配列のし易さがナノポーラス構造の形態に大きく影響を与えることを確認した。また異なる電極材料としてSiC基板上に形成されたCNT層を用い、Au-Agめっきのナノポーラス構造作製検討を進めた。通常の金属通電層を用いた場合と異なり、粒子が粗大化する結果となり、更なる微粒子化や接合強度の改善が必要であることを確認した。
（３）表面活性化技術を利用した低温・低加圧での接合部形成：表面活性化技術として、真空紫外光照射(VUV)による表面処理法について、VUV光と酸素を組み合わせた手法を検討している。今年度は、酸素濃度を変えて金属表面の状態の様子を評価した。その結果、VUV光の表面への到達度と酸素濃度の関連性について、高真空の雰囲気化になるとVUV光の影響が強くなり、反対に低真空化になると活性酸素の影響が強くなることが明らかにした。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
接合メカニズムの解明や接合信頼性評価、めっき法を用いたナノポーラス構造の形成、表面活性化技術について、当初の計画通りに実験・評価を行うことができた。特にめっき法を用いたナノポーラス構造の形成ではCNT層上へのナノポーラス構造形成も検討するなど、当初の計画以上の進展もみられた。課題としていた内容に関しすべて着手し、実験計画以上の進展や成果が得られた課題もあることから、「当初の計画以上に進展している」と判断した。
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| Strategy for Future Research Activity |
これまで当初の計画以上に進展しているが、来年度は最終年度であり、研究代表者と研究分担者が密に連絡を取りながら、残されているそれぞれの課題を明確にし、研究を遂行する。また得られた成果については、積極的に学会発表や論文発表をおこなう。
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Research Products
(9 results)
