| 研究概要 |
純度99.99%の純Auおよび純Agを溶解原料に用い,Ar雰囲気中のアーク溶解法により種々の組成のAu-Ag二元系合金を25gの鋳塊として溶製した。同鋳塊より,機械切断および冷間圧延により最終厚さが100μm程度の薄膜試片を作製し,真空雰囲気中において1223Kで2hの焼鈍加熱処理を施した。焼鈍加熱処理した12×5×0.1mm^3の大きさの薄膜試片を王水で化学研磨した。また,純度99.9%以上の純Snの棒状試料を機械切断および冷間圧延し,12×5×2mm^3の大きさに整形した。同冷間圧延薄板試片をシリコン油中において473Kで10h再結晶化加熱処理し,面積が12×5mm^2の表面の一方を粒径1μmのダイヤモンドを用いて鏡面研磨した。上記の手順で準備した2枚の純Sn薄板試片の鏡面研磨面の間にAu-Ag二元系合金の薄膜試片を挟み,サンドイッチ状のSn/(Au-Ag)/Sn拡散対を作製し,433〜473Kのシリコン油中において最長1272h加熱処理した。その結果,拡散対の接合界面には,AuSn_4やAuSn_2等のAu-Sn系化合物とAg_3Sn等のAg-Sn系化合物から構成される層状領域の生成することが明らかになった。その際,層状化合物領域の総層厚さl[m]は,反応時間t[s]のべき乗に比例して増加する:l=k(t/t_0)^n。ここでt_0は,単位時間1[s]である。層状化合物領域の成長速度は,Ag濃度が87at%の拡散対において最も小さくなっている。このことより,同組成のAu-Ag二元系合金を導電性材料に用いると,ハンダ接合部の対経年劣化特性が向上するものと結論される。
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