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鉛フリーはんだを用いた異方性導電フィルムの開発と半導体チップ表面実装への応用

研究課題

研究課題/領域番号 14350393
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 材料加工・処理
研究機関鈴鹿工業高等専門学校

研究代表者

江崎 尚和  鈴鹿工業高等専門学校, 材料工学科, 助教授 (80160357)

研究分担者 兼松 秀行  鈴鹿工業高等専門学校, 材料工学科, 助教授 (10185952)
南部 智憲  鈴鹿工業高等専門学校, 材料工学科, 助手 (10270274)
松本 英次  三重電子(株), 企画室, 室長
研究期間 (年度) 2002 – 2004
研究課題ステータス 完了 (2004年度)
配分額 *注記
14,600千円 (直接経費: 14,600千円)
2004年度: 1,200千円 (直接経費: 1,200千円)
2003年度: 4,200千円 (直接経費: 4,200千円)
2002年度: 9,200千円 (直接経費: 9,200千円)
キーワード異方性導電 / 直接実装 / 表面実装 / フォトリソグラフィー / ポリイミド / 鉛フリーはんだ / めっき / 微細加工技術 / 異法性導電材 / マイクロ接合 / 感光性ポリイミド / 異方性導電材 / 放電穿孔
研究概要

本研究では、半導体チップや電子部品の基板への直接実装において、電極の配置や形状にとらわれず、しかも電極間隔が数十ミクロン程度の狭ピッチでも対応できる、全く新しい着想の実装技術を具現化するために必要な、鉛フリーはんだを用いた異方性導電フィルムの製造技術を確立すること,ならびに表面実装への応用の可能性を検討することを目的としてきた。さらに,この素材で必要となる鉛フリーはんだの設計・開発に関する基礎情報の収集と開発手法の確立にも着手した。
その結果,フォトリソグラフィーの技術を利用し,熱硬化性絶縁フィルム(ポリイミド)に直径10μm以下の微細孔を規則的に配置する微細加工技術を確立した。また,メッキ技術を用いることにより,有微細孔絶縁フィルムの孔部へのはんだ充填が可能であり,これらの技術を組み合わせることにより,目標とするフィルムが効率的に製造できることを確認した。また,微細孔にはんだを充填する技術として,メッキが有効な手法となることを示し,在来のスズ-鉛はんだおよび鉛フリーはんだであるスズ-ビスマスはんだをめっきするための最適条件(電流密度および時間)の決定を行った。さらに,本研究で開発した異方性導電フィルムを用い,半導体チップ実装用圧着装置でプリント基板電極部の接合を試みた。その結果,基板と電極部は隣接電極間の絶縁を保ちながら,はんだ接合が可能なことを確認し,本研究で提案する異方性導電フィルム実用化に向けた大きな足がかりとなる結果が得られた。この他,はんだ粒分散型の異方性導電フィルムを提案試作し,接合実験よりその有効性を示した。さらに異方性導電フィルムの導電部材および接合材として不可欠となる,鉛フリーはんだの開発に必要な融点,強度,導電率,ぬれ,耐極低温性等の新しい基礎情報の蓄積も本研究の中で行われた。

報告書

(4件)
  • 2004 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2003 実績報告書
  • 2002 実績報告書
  • 研究成果

    (5件)

すべて 2005 2002 その他

すべて 雑誌論文 (4件) 文献書誌 (1件)

  • [雑誌論文] Sn合金の溶融温度におよぼす合金元素の影響2005

    • 著者名/発表者名
      江崎尚和, 二宮隆二, 森永正彦
    • 雑誌名

      Proceeding of 11th Symposium on "Microjoining and Assembly Technology in Electronics" February3-4, 2005, Yokohama

      ページ: 49-52

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 実績報告書 2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Estimation of Liquidus Temperature of Sn Based Alloys and Its Application to the Design of Pb-Free Solder2002

    • 著者名/発表者名
      H.Ezaki et al.
    • 雑誌名

      Journal of Materials Science : Materials in Electronics Vol.13

      ページ: 269-272

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Estimation of Liquidus Temperature of Sn-based Alloys and Its Application to the Design of Pb-free Solder2002

    • 著者名/発表者名
      H.Ezaki, T.Nambu, R.Ninomiya, Y.Nakahara, C.Q.Wang
    • 雑誌名

      Journal of Materials Science : Materials in Electronics Vol.13

      ページ: 269-272

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Alloying Effect on Melting Temperature of Sn alloys

    • 著者名/発表者名
      H.Ezaki, R.Ninomiya, M.Morinaga
    • 雑誌名

      11th Symposium on "Microjpining and Assembly Technology in Electronics" February, 2005 Yokohama

      ページ: 49-52

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Ezaki et al.: "Estimation of Liquidus Temperature of Sn Based Alloys and Its Application to the Design ofPb-Free Solder"Journal of Materials Science : Materials in Electronics. Vol.13. 269-272 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書

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公開日: 2002-04-01   更新日: 2016-04-21  

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