2012 Fiscal Year Annual Research Report
エレクトロニクス実装はんだ継手微細化に伴う接合界面挙動評価と高信頼性界面の創出
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22560721
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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, 准教授 (90346180)
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| Project Period (FY) |
2010-04-01 – 2013-03-31
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| Keywords | 鉛フリーはんだ / 微細化 / レーザ加熱 / 高速せん断試験 / 界面反応層 |
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| Research Abstract |
接合部の界面反応層は特にはんだの溶融時間、はんだ部の凝固組織は冷却速度などが異なることで大きく変化する。したがって、バンプサイズだけでなく、加熱方式によっても、はんだの溶融時間や冷却速度は大きくことなることが示唆される。そこで、H24年度は一般的なリフロー加熱だけでなく、レーザ加熱による急速加熱・急速冷却を利用し、はんだの溶融時間や冷却速度が与える影響について、バンプサイズを変化させながら、検討をおこなった。具体的には、Sn-3.0Ag-0.5Cuはんだを利用し、バンプサイズを3種類（直径0.25, 0.50, 1.00 mm）準備して、レーザ加熱することで、加熱直後の界面反応層の形成状況や接合部の接合強度（高速せん断試験で評価）に与える影響及び、150 ℃のオイルバス中で最長504 hまで高温保持をおこなった際の界面反応層や接合強度の変化の様子について評価、検討をおこなった。
その結果、レーザ加熱及びリフロー加熱直後の試料に関して、高速せん断試験で得られた各サイズの最大応力については、リフロー加熱を施した試料はバンプサイズが小さくなるにつれ、衝撃強度が高くなる傾向にあったが、レーザ加熱を施した試料は逆の挙動を示し、0.5 mm、0.76 mmに比べて最も微細な0.25 mmのはんだバンプで、最大応力は最も低い値となった。また最大応力に与える高温保持時間の影響は、いずれのサイズにおいても、時効時間とともに最大応力は低下しており、504h後も0.25 mmの最大応力は最も低い値となった。はんだ/Cuパッド界面の反応層については、レーザ加熱の場合、加熱直後は、各バンプサイズで界面反応層が非常に薄く、高速せん断試験における最大応力に大きな影響を与えているものと推察された。
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| Current Status of Research Progress |
Reason
24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 |
24年度が最終年度であるため、記入しない。
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Research Products
(2 results)
