2021 Fiscal Year Annual Research Report
Low-temperature bonding using nanostructure on material surface
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19H02444
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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) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | エレクトロニクス実装 / 高温はんだ代替接合 / 3次元ナノ構造 / 焼結型接合 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
今年度もDealloying法によるナノポーラス構造に限定することなく、新たな3次元ナノ構造形成技術に取り組み、新たな低温固相接合技術の確立とそのプロセスの解明に向けて研究を推進した。具体的には、下記の3項目について研究を行い、計画以上の成果を得た。
（１）3次元ナノ構造表面を利用した接合メカニズムと接合部劣化挙動の解明：冷間圧延と熱処理、選択溶解により作製した均質なナノポーラス構造を有するCuシートを利用した接合を実施し、十分な接合強度を得られること、また透過電子顕微鏡によるナノレベルでの界面構造観察により界面現象を明らかにし、ナノポーラス構造による接合の利点を明確にした。
（２）めっき法を利用したトップダウン型3次元ナノ構造形成と接合性評価：めっき法を用いて作製したAu-Ag合金膜に関する評価を進めた。Au-Agめっき膜を作製し、顕微ラマン分光法を用いて構造解析を進めた。浴中のチオ尿素が作製後には表面に存在し、熱処理やデアロイによりピークが消失することを確認した。また異なる基板材料としてSiC基板上に形成されたカーボンナノチューブ（CNTs）上に溶液中でのAu粒子形成検討を進め、粒子がCNT内に形成されることを確認した。
（３）原子層堆積（ALD）法によるボトムアップ型3次元ナノ構造形成と接合性評価：ALD法によりマスクを用いることなく、Cuバンプ上に選択的にPt, Au中間層を形成することに成功した。さらにこの薄いPt薄膜中間層を接合界面に設けることによって接合温度300℃の低温で接合が可能となりCu-Cu接合の接合強度を約5倍に増加することができた。
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| Research Progress Status |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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