2015 Fiscal Year Annual Research Report
３次元ナノポーラス構造を利用した低温焼結型微細接合技術の確立
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25289241
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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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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
齋藤 美紀子 早稲田大学, 付置研究所, 教授 (80386739)
水野 潤 早稲田大学, 付置研究所, 教授 (60386737)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | エレクトロニクス実装 / 高温はんだ代替接合 / 焼結型接合 / ナノポーラス構造 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
200℃程度でも近隣同士の焼結が可能なナノポーラス材料に注目し、申請者らが有する材料表面の高機能化技術と加熱加圧接合プロセスを付加することで、本研究では低温焼結型接合に適したナノポーラス材料の確立と長期信頼性に優れた微細接合部の形成を目指し、検討を行ってきた。
本年度は、主に「ナノポーラス接合部の長期信頼性評価」を目指し、主に次の4点の取り組みを行った。①Agナノポーラスシートを用いた接合部の長期信頼性の評価 ②電気化学的手法を用いたAuナノポーラスシートの作成 ③めっき法を用いた2元系合金膜からのナノポーラス構造の作製 ④Auナノポーラス粉末への表面活性化処理の影響評価
その結果、得られた主な結果は以下のようなであった。①Agナノポーラスシートを用いたCu./Cu接合サンプルとAuめっき/Auめっき接合サンプルを250℃・大気中で1000 hまで高温放置試験を行った結果、Auめっきサンプルの場合には1000 h後も18 MPa程度のせん断強度を有し、十分に高温放置に対する信頼性があることが分かった。また-55℃～150℃の条件でSiチップとセラミックス基板を用いた接合体の熱サイクル試験を行ったところ、1500サイクル後も20 MPa以上のせん断強度を有していることが明確になった。以上より、Agナノポーラスシートを利用し接合条件を適切に選択することで、長期信頼性にも優れた接合部形成が可能であることが示された。②Auナノポーラスの作製について、電気化学的な手法を用い、一定の電位を印加しながらAu-Ag合金を選択溶解した結果、ポア間距離が6 nm程度の微細な3次元ナノポーラス構造を作製することができた。③微細な3次元ナノポーラス構造を利用しCu/Cu接合実験を行った結果、接合温度300度でも目標のせん断強度20 MPaを超える強度が得られ、より微細の3次元ナノポーラス構造を作製することで接合温度を下げられることが分かった。
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| Research Progress Status |
27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 |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Causes of Carryover |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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Research Products
(12 results)
