| 研究課題/領域番号 |
19K15303
|
|---|
| 研究種目 |
若手研究
|
| 配分区分 | 基金 |
|---|
| 審査区分 |
小区分26030:複合材料および界面関連
|
|---|
| 研究機関 | 地方独立行政法人大阪産業技術研究所 |
|---|
研究代表者 |
濱田 真行 地方独立行政法人大阪産業技術研究所, 和泉センター, 主任研究員 (90736282)
|
|---|
| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2022-03-31
|
| 研究課題ステータス |
完了 (2021年度)
|
| 配分額 *注記 |
4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2021年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2020年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2019年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
|
|---|
| キーワード | 鉛フリーはんだ / クリープ / 熱疲労 / 固溶強化 / 累乗則崩壊 / 累乗則崩壊応力 / 高温変形 / 接合信頼性 / 転位クリープ |
|---|
| 研究開始時の研究の概要 |
はんだ接合部における熱疲労破壊の抑制は電子機器の信頼性上の重要課題となっている。電子機器内部の温度変化に伴う熱ひずみにより生じるはんだのクリープ変形が熱疲労破壊を促進する。よって、熱疲労破壊の抑制には熱ひずみによるはんだのクリープ変形量の低減が必要となる。そこで、本研究では熱ひずみによるクリープ変形量に影響すると予想されるクリープ変形機構等の因子に注目し、これらの因子が熱疲労破壊の発生率に及ぼす影響を明らかにすることを目的とする。さらに、研究過程で得られた知見を活用して接合信頼性に優れるはんだの設計指針を策定し、Sn-3Ag-0.5Cuよりも接合信頼性に優れる新規はんだの開発を目指す。
|
| 研究成果の概要 |
クリープ変形機構および累乗則崩壊応力がはんだ接合部の熱疲労特性に及ぼす影響について調査した。Sn基二元合金のクリープ変形機構を調査した結果、調査した条件では全て同じクリープ変形機構であった。一方、累乗則崩壊応力は、合金組成により10MPa以上の差があり、熱疲労特性に影響しうることが分かった。はんだ接合部の熱疲労による損傷率を調査し、損傷率と累乗則崩壊応力の関係を解析した結果、累乗則崩壊応力と損傷率の間に負の相関がある合金と相関がない合金に分類された。接合部組織のEBSD解析により、相関の有無は熱疲労時の再結晶挙動の違いに起因していることが示唆された。
|
| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
はんだ接合部の熱疲労特性を向上させるために、固溶型の合金元素を添加した固溶強化型のはんだが検討されている。合金元素の中には、累乗則崩壊応力や耐力などの機械的性質が上昇しても熱疲労特性の向上に寄与しない元素が存在することが本研究で明らかになった。熱疲労特性を改善させるためには、再結晶挙動も考慮した元素選定が必要であり、実用はんだ合金の設計において重要な指針を示した。
|
