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マイクロマシン要素のアセンブリ装置の開発

研究課題

研究課題/領域番号 05555020
研究種目

試験研究(B)

配分区分補助金
研究分野 応用物理学一般
研究機関東京大学

研究代表者

須賀 唯知  東京大学, 先端科学技術研究センター, 教授 (40175401)

研究分担者 沢田 廉士  日本電信電話(株), 境界領域研究所, 主幹研究員
佐々木 元  東京大学, 先端科学技術研究センター, 講師 (30192595)
鈴木 重信  職業能力開発大学校, 講師
宮沢 薫一  東京大学, 工学部, 講師 (60182010)
研究期間 (年度) 1993 – 1994
研究課題ステータス 完了 (1994年度)
配分額 *注記
5,700千円 (直接経費: 5,700千円)
1994年度: 1,800千円 (直接経費: 1,800千円)
1993年度: 3,900千円 (直接経費: 3,900千円)
キーワードマイクロマシン / アセンブリ / 微小接合 / 表面活性化 / 常温接合 / マニピュレータ / マイクロアセンブリ / 低温接合 / 微小位置決め / 半導体チップ / はんだバンプ
研究概要

本年度は、マイクロアセンブリ装置中に制御系及びビームを設置し試作実験を行った。制御系のマニピュレータは、上下の接合試料がサブミクロンオーダの位置合わせ精度を持ち、相対的に任意の位置、姿勢を取ることが要求されているため、開発した超高真空用多軸マニピュレータは、合計13自由度を有している。基板を支持するための下側マニピュレータは、試料の導入の際の高さ調整用のz軸、基板を乗せるための回転(z方向を軸とする回転θ)と、基板側ステージを移動するためのx1、y1方向についての粗動及びピエゾ素子を用いた微動x2、y2、ステージ全体を回転、チルトするための機構θy,θz(SEM観察の際に上下の試料を斜め上方から見るため)、またチルトによって作業原点をはずれた試料を再び作業原点にもどすための全体のx0、y0、z0の移動軸を有する。これらの駆動軸は、コンピュータ、シーケンサによって 加減速制御を行うことができる。上側マニピュレータには、チルトするためのθx、θy軸と、部品(上側試料)をクランプするための開閉式フォークを設置した。クランプ機構には、小型、軽量でかつ大きな変位を得ることのできるアクチュエータとして形状記憶合金を用いた。クランプ部の可動ストロークを5mm、変態温度を約60度として設計、試作を行った。試作装置の動作確認は微小針とLSIチップを用いて行った。観察に使用されたSEMは数十ミクロンサイズの微小体の観察系として十分な性能を持つことが確認された。マイクロアセンブリの手段として本研究で提案している常温接合を行うため、表面活性化の手段として高速原子ビームを設置した。このビーム照射によるエッチング実験を金蒸着膜を用いて行った。その結果、プラズマ電流1mA、印加電圧1.5kV、Arガス圧(ビーム側1.3×10^3Pa、接合室側1.5×10^5Pa)で72nm/secの速度でエッチングされることが確認された。装置の上部には圧接の荷重を負荷するためのエアシリンダとロードセルをに設置した。本接合手法の有効性を明らかにするために微小接合実験を行った。直径340μmのSnボールとAl板の常温接合を行った。この接合では十分な強度が得られ、TEMによる組織観察では接合界面が原子レベルで接合されていることが明らかになり、この手法の有効性が確認された

報告書

(3件)
  • 1994 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1993 実績報告書
  • 研究成果

    (31件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (31件)

  • [文献書誌] 須賀唯知: "マイクロアセンブリと常温接合" 日本機械学会通常総会講演会講演論文集. 990-9. 441-442 (1993)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 須賀唯知: "マイクロアセンブリと常温マイクロ接合" 国際技術情報M&E. 6. 142-146 (1993)

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      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Suga,T.Fujiwaka and G.Sasaki: "Surface Activated Bonding and Its Application on Micro-Bonding at Room Temperature" Proc.9th European Hybrid Microelectronics Conference. 314-321 (1993)

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      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 須賀唯知: "ナノメータスケールのアセンブル技術" 精密工学会誌. 59. 572-576 (1993)

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      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 須賀唯知: "マイクロアセンブリとマテリアルインターコネクション" '94青梅市フロンティアサイエンス会議. 81-91 (1994)

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      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 須賀唯知: "ソルダレス接合-常温接合の可能性" プリント回路学会学術講演大会講演論文集. 8. 33-36 (1994)

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      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Suga and N.Hosoda: "A Novel Approach to Assembly and Interconnection for Micro Electro Mechanical Systems" Proceedings IEEE Micro Electro Mechanical Systems. 413-418 (1995)

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      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 須賀唯知、細田直江、鄭澤龍: "マイクロエレクトロニクス及びマイクロマシンのためのマイクロアセンブリの新手法" 1st Symposium on “Microjoining and Assembly Technology in Electronics". 203-206 (1995)

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      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 佐々木元、須賀唯知: "表面活性化法によって作製したCu-SnおよびAl-Sn常温接合界面の微細構造" 1st Symposium on “Microjoining and Assembly Technology in Electronics". 83-88 (1995)

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      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 須賀唯知、佐々木元、細田直江: "Al-Snの常温接合" 第9回回路実装学術講演大会講演論文集. 87-88 (1995)

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      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 石井雄三、細田直江、須賀唯知: "マイクロアセンブリ装置の開発" 精密工学会学術講演会講演論文集. 529-530 (1995)

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      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 須賀唯知、細田直江、鄭澤龍、石井雄三: "マイクロアセンブリと常温接合" 日本機械学会第72期通常総会講演会講演論文集(VI). 95-1. 258-261 (1995)

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      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Suga: "Micro-assembly and Interconnection at Room Temperature" Proc.JSME Spring Ann.990-9. 441-442 (1993)

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      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Suga: "Microassembly and Microbonding at Room Temperaure" 6. 142-146 (1993)

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      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Tadatomo SUGA,Ttakao FUJIWAKA,Gen SASAKI: "Surface Activated Bonding and Its Application on Micro-Bonding at Room Temperature" Proc.9th European Hybrid Microelectronics Conference. 314-321 (1993)

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      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Suga: "Nanometer-scale Assembly Technology (Japanese)" J.Japan Soc.Prec.Eng.59. 572-576 (1993)

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      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Suga: "Micro-assembly and Material's Interconection" 81-91 (1994)

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    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Suga: "Solder-less Bonding-Possibility of Room-Temperature Bonding" Proc.Ann.Mtg.Japan Inst.Printed Circuits. 8. 33-36 (1994)

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    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Suga and N.Hosoda: "A Novel Approach to Assembly and Interconnection for Micro Electro Mechanical Systems" Proceedings IEEE Micro Electro Mechanical Systems. 413-418 (1995)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Suga, N.Hosoda and T.R.Chung: "A Novel Approach to Micro-assembly for Microelectronics and Micromachines." 1st Symposium on "Microjoining and Assembly Technology in Electronics". 203-206 (1995)

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      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] G.Sasaki and T.Suga: "Characterization of the Microstructure of Cu-Sn and Al-Sn Interfaces Fabricated by SAB Method" 1st Symposium on "Microjoining and Assembly Technology in Electronics". 83-88 (1995)

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      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Suga, G.Sasaki and N.Hosoda: "Surface Activated Bonding of Sn and Al at Room Temperature" The 9th National Convention Record JIPC. 87-88 (1995)

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      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Ishii, N.Hosoda and T.Suga: "A Novel Approach to Micro-assembly for Micromachines." Prepr.Jpn.Soc.Prec.Eng.529-530 (1995)

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      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Tadatomo SUGA,Naoe HOSODA,Taek Ryong CHUNG,Yuzo ISHII: "Micro-assembly and Interconnection at Room Temperature" Proc.The 72nd JSME Spring Annual.Meeting.95-1. 258-261 (1995)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.SUGA and N.HOSODA: "A Nove(Approach to Assembly and Intercounection for Micro Electro Mechanical Systems" Proceedings IEEE Micro Electro Mechanical Systems. 413-418 (1995)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] 須賀唯知,細田直江,鄭澤龍: "マイクロエレクトロニクスおよびマイクロマシンのためのマイクロアセンブリの新手法" 1st Symposium on “Microjoining and Assembly Technology in Electronics". 203-206 (1995)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] 佐々木元,須賀唯知: "表面活性化によって作製したCa-snおよびAl-Sn常温接合界面の微細構造" 1st Symposium on “Microjoining and Assembly Technology in Electronics". 83-88 (1995)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] 須賀唯知,佐々木元,細田直江: "Al-Snの常温接合" 第9回回路実装学術講演大会講演論文集. 87-88 (1995)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] T.Suga,T.Fujiwaka,G.Sasaki: "Surface activated bonding and application on micro-bonding at room temperature" Proc.of ISHM. 314-321 (1993)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] T.Fujiwaka,T.Suga: "Room temperature bonding of solder metals to electrode materials by means of the surface activated bonding method." Proc.3rd Int'l.Conf.Advanced Materials. (印刷中). (1994)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] 須賀唯知,藤若貴生,佐々木元: "表面活性化法によるはんだ金属の常温接合" 第5回マイクロエレクトロニクスシンポジウム論文集(MES'93). 59-62 (1993)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書

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公開日: 1993-04-01   更新日: 2016-04-21  

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