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はんだ接合部におけるエレクトロマイグレーション現象の解明とその対策

研究課題

研究課題/領域番号 22560722
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 材料加工・処理
研究機関大阪大学

研究代表者

上西 啓介  大阪大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (80223478)

連携研究者 森 裕章  大阪大学, 大学院工学研究科, 准教授 (10294026)
倉敷 哲生  大阪大学, 大学院工学研究科, 准教授 (30294028)
研究期間 (年度) 2010-10-20 – 2013-03-31
研究課題ステータス 完了 (2013年度)
配分額 *注記
3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2012年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2011年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2010年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
キーワードエレクトロマイグレーション / 鉛フリーはんだ / エレクトロニクス実装 / 界面反応 / 信頼性評価 / 微細接合 / 拡散係数 / 接合信頼性
研究概要

Sn-Ag系およびSn-Bi共晶系はんだを用いたはんだ接合部におけるエレクトロマイグレーション挙動を調査した。配線材用など均一材料の場合とは異なり、複数の材料から構成されるはんだ接合部においては、材料構成と電流印加条件によって現象が異なることを確認した。
この現象の違いは、それぞれの元素の、EMを発生するための電流密度の閾値と、EM速度の違いによって説明できることを明らかにした。この知見をもとに、EMを抑制する方法として、金属間化合物層の形成や、Agなどのバリア層の導入が有効であることを実証した。

報告書

(4件)
  • 2013 研究成果報告書 ( PDF )
  • 2012 実績報告書
  • 2011 実績報告書
  • 2010 実績報告書
  • 研究成果

    (30件)

すべて 2014 2013 2012 2011 2010

すべて 雑誌論文 (19件) (うち査読あり 11件) 学会発表 (7件) 図書 (3件) 産業財産権 (1件) (うち外国 1件)

  • [雑誌論文] Sn-Agはんだ・銅微細接合部のエレクトロマイグレーション現象に及ぼすはんだの化合物化の影響2014

    • 著者名/発表者名
      安藤宏樹、上西啓介、宮崎雄介、作山誠樹、赤松俊也
    • 雑誌名

      Mate2014「エレクトロニクスにおけるマイクロ接合・実装技術」シンポジウム論文集

      巻: Vol.20 ページ: 287-290

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Sn-Agはんだ・銅微細接合部のエレクトロマイグレーション現象に及ぼすはんだの化合物化の影響2014

    • 著者名/発表者名
      安藤宏樹、酒井徹、田中章吾、岡本圭史郎、赤松俊也、作山誠樹、上西啓介
    • 雑誌名

      Mate2014 「エレクトロニクスにおけるマイクロ接合・実装技術」シンポジウム論文集

      巻: 20 ページ: 287-290

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Sn-Bi共晶はんだとNi/Au電極との界面反応と強度に及ぼすZn添加の影響2013

    • 著者名/発表者名
      安藤智弥、岡本圭史郎、赤松俊也、作山誠樹、上西啓介
    • 雑誌名

      ate2013 「エレクトロニクスにおけるマイクロ接合・実装技術」シンポジウム論文集

      巻: 19 ページ: 235-242

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Sn-Ag-Bi-In系はんだのBGA接合信頼性評価2013

    • 著者名/発表者名
      酒谷茂昭、日根清裕、森将人、古澤彰男、上西啓介
    • 雑誌名

      Mate2013 「エレクトロニクスにおけるマイクロ接合・実装技術」シンポジウム論文集

      巻: 19 ページ: 55-60

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Sn-Bi共晶はんだを用いた微細はんだ接合部のエレクトロマイグレーション挙動に及ぼすバリア層の影響2012

    • 著者名/発表者名
      酒井徹、八坂健一、赤松俊也、今泉延弘、岡本圭史郎、作山誠樹、上西啓介
    • 雑誌名

      第22回マイクロエレクトロニクスシンポジウム(MES2012)論文集

      巻: Vo.22 ページ: 171-174

    • NAID

      130007887096

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書 2012 実績報告書
  • [雑誌論文] 第三元素添加Sn-Bi共晶はんだの信頼性2012

    • 著者名/発表者名
      作山誠樹、赤松俊也、岡本圭史郎、上西啓介
    • 雑誌名

      Mate2012「エレクトロニクスにおけるマイクロ接合・実装技術」シンポジウム論文集

      巻: Vol.18(解説・総説) ページ: 89-94

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [雑誌論文] 微細はんだ接合部のエレクトロマイグレーション挙動に及ぼすバリア層の影響2012

    • 著者名/発表者名
      酒井徹、八坂健一、上西啓介、赤松俊也、今泉延弘、作山誠樹
    • 雑誌名

      Mate2012「エレクトロニクスにおけるマイクロ接合・実装技術」シンポジウム論文集

      巻: Vol.18 ページ: 205-210

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] エレクトロマイグレーションテストにおけるCu Pillarバンプの金属間化合物の成長過程2012

    • 著者名/発表者名
      折井靖光、乃万裕一、小原さゆり、岡本圭司、鳥山和重、豊嶋大介、上西啓介
    • 雑誌名

      Mate2012「エレクトロニクスにおけるマイクロ接合・実装技術」シンポジウム論文集

      巻: Vol.18 ページ: 43-48

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 微細はんだ接合部における金属間化合物層の成長がエレクトロマイグレーション耐性に及ぼす影響2012

    • 著者名/発表者名
      豊嶋大介
    • 雑誌名

      Mate2012 「エレクトロニクスにおけるマイクロ接合・実装技術」シンポジウム論文集

      巻: Vol.18 ページ: 427-428

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [雑誌論文] 微細はんだ接合部のエレクトロマイグレーション挙動に及ぼすバリア層の影響2012

    • 著者名/発表者名
      酒井徹
    • 雑誌名

      Mate2012 「エレクトロニクスにおけるマイクロ接合・実装技術」シンポジウム論文集

      巻: Vol.18 ページ: 205-210

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [雑誌論文] エレクトロマイグレーションテストにおけるCu Pillar バンプの金属間化合物の成長過程2012

    • 著者名/発表者名
      折井靖光
    • 雑誌名

      Mate2012 「エレクトロニクスにおけるマイクロ接合・実装技術」シンポジウム論文集

      巻: Vol.18 ページ: 43-48

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [雑誌論文] Micro Structure Observation and Reliability Behavior of Peripheral Flip Chip Interconnections with Solder-Capped Cu Pillar Bumps2011

    • 著者名/発表者名
      Yasumitsu Orii, Kazushige Toriyama, Sayuri Kohara, Hirokazu Noma, Keishi Okamoto, Daisuke Toyoshima and Keisuke Uensihi
    • 雑誌名

      Transactions of The Japan Institute of Electronics Packaging

      巻: Vol.4, No.1 ページ: 73-86

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書 2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effect of preformed IMC Layer on Electromigration of Peripheral Ultra Fine Pitch C2 Flip Chip Interconnection with Solder Capped Cu Pillar Bump2011

    • 著者名/発表者名
      Y.Orii, K.Toriyama, S.Kohara, H.Noma, K.Okamoto, D.Toyoshima and K.Uenishi
    • 雑誌名

      Proc. of International Micorsystems, Packaging, Assembly and Circuit Technology Conference 2011 (IMPACT2011)

      ページ: 219-222

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [雑誌論文] Electromigration Analysis of Peripheral Ultra Fine Pitch C2 Flip Chip Interconnection with Solder Capped Cu Pillar Bump with Solder Capped Cu Pillar Bump2011

    • 著者名/発表者名
      Y.Orii, K.Toriyama, S.Kohara, H.Noma, K.Okamoto, D.Toyoshima and K.Uenishi
    • 雑誌名

      Proc. of 44th International Symposium on Micorelectronics (IMAPS2011)

      ページ: 828-836

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [雑誌論文] Electromigration Analysis of Peripheral Ultra Fine Pitch C2 Flip Chip Interconnection with Solder Capped Cu Pillar Bump2011

    • 著者名/発表者名
      Y.Orii, K.Toriyama, S.Kohara, H.Noma, K.Okamoto and K.Uenishi
    • 雑誌名

      Proc. of the 61st Electronic Components and Technology Conference 2011 (ECTC2011)

      ページ: 340-345

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Influence of UBM Layers on Electro-migration Behavior of Micro-joints using Sn-Ag Solders2011

    • 著者名/発表者名
      D.Toyoshima, K.Yasaka, T.Sakai, T.Akamatsu, N.Imaizumi, S.Sakuyama and K.Uenishi
    • 雑誌名

      Poceedings of International Conference on Electronics Packaging 2011 (ICEP2011)

      ページ: 548-552

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [雑誌論文] はんだ接合部でのエレクトロマイグレーション挙動に及ぼすUBM層の影響2011

    • 著者名/発表者名
      八坂健一,大竹康久、酒井徹、上西啓介、赤松俊也、今泉延弘、作山誠樹
    • 雑誌名

      Mate2011「エレクトロニクスにおけるマイクロ接合・実装技術」シンポジウム論文集

      巻: Vol.17 ページ: 63-66

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] はんだ接合部でのエレクトロマイグレーション挙動に及ぼすUBM層の影響2011

    • 著者名/発表者名
      八坂健一、大竹康久、酒井徹、上西啓介、赤松俊也、今泉延弘、作山誠樹
    • 雑誌名

      「エレクトロニクスにおけるマイクロ接合・実装技術」シンポジウム論文集

      巻: 17 ページ: 63-66

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Sb添加Sn-Bi共晶はんだの微細組織と機械特性2010

    • 著者名/発表者名
      作山誠樹、赤松俊也、上西啓介、佐藤武彦
    • 雑誌名

      電子情報通信学会論文誌C

      巻: E93-C No.11 ページ: 485-492

    • NAID

      110007880218

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Sn-Biはんだ接合部におけるエレクトロマイグレーション現象に及ぼすUBM層の影響2013

    • 著者名/発表者名
      安藤宏樹、酒井徹、田中章吾、岡本圭史郎、赤松俊也、作山誠樹、上西啓介
    • 学会等名
      Mate2013「エレクトロニクスにおけるマイクロ接合・実装技術」シンポジウム論文集
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] Sn-Biはんだ接合部におけるエレクトロマイグレーション現象に及ぼすUBM層の影響2013

    • 著者名/発表者名
      安藤宏樹、酒井徹、田中章吾、岡本圭史郎、赤松俊也、作山誠樹、上西啓介
    • 学会等名
      Mate2014 「エレクトロニクスにおけるマイクロ接合・実装技術」シンポジウム論文集
    • 発表場所
      横浜
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 微細はんだ接合部における金属間化合物層の成長がエレクトロマイグレーション耐性に及ぼす影響2012

    • 著者名/発表者名
      豊嶋大介、上西啓介、折井靖光
    • 学会等名
      Mate2012「エレクトロニクスにおけるマイクロ接合・実装技術」シンポジウム論文集
    • 発表場所
      (Vol.18)
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] Influence of UBM Layers on Electro-migration Behavior of Micro-joints using Sn-Ag Solders2011

    • 著者名/発表者名
      Daisuke Toyoshima
    • 学会等名
      International Conference on Electronics Packaging 2011 (ICEP2011)
    • 発表場所
      Nara, Japan
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Electromigration Analysis of Peripheral Ultra Fine Pitch C2 Flip Chip Interconnection with Solder Capped Cu Pillar Bump2011

    • 著者名/発表者名
      Yasumitsu Orii
    • 学会等名
      61st Electronic Components and Technology Conference 2011 (ECTC2011)
    • 発表場所
      Florida, USA
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Electromigration Analysis of Peripheral Ultra Fine Pitch C2 Flip Chip Interconnection with Solder Capped Cu Pillar Bump with Solder Capped Cu Pillar Bump2011

    • 著者名/発表者名
      Yasumitsu Orii
    • 学会等名
      44th International Symposium on Micorelectronics (IMAPS2011)
    • 発表場所
      Long Beach, USA
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Effect of preformed IMC Layer on Electromigration of Peripheral Ultra Fine Pitch C2 Flip Chip Interconnection with Solder Capped Cu Pillar Bump2011

    • 著者名/発表者名
      Yasumitsu Orii
    • 学会等名
      International Micorsystems, Packaging, Assembly and Circuit Technology Conference 2011 (IMPACT2011)
    • 発表場所
      Taipei, Taiwan
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [図書] 導電・絶縁材料の電気および熱伝導特性制御2013

    • 著者名/発表者名
      井上雅博, 他
    • 出版者
      S&T出版
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [図書] 導電・絶縁材料の電気および熱伝導特性制御2013

    • 著者名/発表者名
      井上雅博、上西啓介
    • 総ページ数
      293
    • 出版者
      S&T出版
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [図書] マイクロ接合・実装技術2012

    • 著者名/発表者名
      藤本公三、上西啓介、荘司郁夫、西川宏、福本信次
    • 出版者
      産業技術サービスセンター
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [産業財産権] 電子部品及び電子機器2011

    • 発明者名
      作山誠樹、赤松俊也、今泉延弘、上西啓介、八坂健一、酒井徹
    • 権利者名
      富士通研究所
    • 産業財産権種類
      特許
    • 出願年月日
      2011
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
    • 外国

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公開日: 2010-11-30   更新日: 2019-07-29  

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