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高密度電流の流れる電子配線カーボンナノチューブの損傷支配パラメータ特定と強度評価

研究課題

研究課題/領域番号 25420002
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 機械材料・材料力学
研究機関弘前大学

研究代表者

笹川 和彦  弘前大学, 理工学研究科, 教授 (50250676)

研究分担者 村岡 幹夫  秋田大学, 大学院理工学研究科, 教授 (50190872)
巨 陽  名古屋大学, 大学院工学研究科, 教授 (60312609)
藤﨑 和弘 (藤崎 和弘)  弘前大学, 大学院理工学研究科, 准教授 (90435678)
研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2016-03-31
研究課題ステータス 完了 (2015年度)
配分額 *注記
5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円)
2015年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2014年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
2013年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
キーワードカーボンナノチューブ / エレクトロマイグレーション / 電子パッケージ / 信頼性
研究成果の概要

カーボンナノチューブ(CNT)を数本電極間に設置した試験片のみならず,今後実用の可能性の高い,多数のCNTをネットワーク構造化した通電試験片を作製することに成功した。酸化蒸散とエレクトロマイグレーション(EM)による損傷の双方が確認でき,使用環境でこれらの優劣が変化することがわかった。
損傷機構の理論に基づく損傷支配パラメータ式を用いたCNT損傷の数値シミュレーションにより,使用環境の違いによる損傷箇所の変化を予測することができた。さらに,EM損傷の強度評価に対し,実使用環境を考慮して折れ曲がり形状や保護膜厚さを考慮した簡易評価法を初めて開発した。

報告書

(4件)
  • 2015 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2014 実施状況報告書
  • 2013 実施状況報告書
  • 研究成果

    (24件)

すべて 2015 2014 2013 その他

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件、 謝辞記載あり 2件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (20件) (うち国際学会 4件、 招待講演 4件)

  • [雑誌論文] Numerical Analysis of Allowable Current Density for Electromigration of Interconnect Tree Structure with Reservoir2015

    • 著者名/発表者名
      K. Fujisaki, H. Narita, K. Sasagawa
    • 雑誌名

      Proceedings of ASME InterPACK/ICNMM2015

      巻: 2

    • DOI

      10.1115/ipack2015-48744

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Experimental Study of Damage Mechanism of Carbon Nanotube as Nano-component of Electronic Devices under High Current Density2014

    • 著者名/発表者名
      Kazuhiko Sasagawa, Kazuhiro Fujisaki, Jun Unuma, Ryota Azuma
    • 雑誌名

      Journal of Electronic Packaging

      巻: 136 号: 4

    • DOI

      10.1115/1.4026878

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Mimicking Gecko Foot with Strong Adhesive Strength Based on Spinnable Vertically Aligned Carbon Nanotube Array2014

    • 著者名/発表者名
      Y.Cui, Y.Ju, B.Xu, P.Wang, N.Kojima, K.Ichioka and A.Hosoi
    • 雑誌名

      RSC Advances

      巻: 4 号: 18 ページ: 9056-9060

    • DOI

      10.1039/c3ra46113k

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Carbon Nanotube-Cu/parylene Nanowire Array Electrical Fasteners with High Adhesion Strength2014

    • 著者名/発表者名
      Y.Cui, Y.Ju, P.Wang, B.Xu, N.Kojima, K.Ichioka and A.Hosoi
    • 雑誌名

      Applied Physics Express

      巻: 7 号: 1 ページ: 015102-015102

    • DOI

      10.7567/apex.7.015102

    • NAID

      210000136937

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Damage of CNT Network Structure under Accelerated Condition2015

    • 著者名/発表者名
      S. Sato, K. Fujisaki, K. Sasagawa, T. Katabira
    • 学会等名
      International Conference on Advanced Technology in Experimental Mechanics 2015
    • 発表場所
      Loisir Hotel Toyohashi, Toyohashi, Japan
    • 年月日
      2015-10-05
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 機能性ナノマテリアルの創製と展開2015

    • 著者名/発表者名
      巨 陽
    • 学会等名
      日本機械学会2015年度年次大会
    • 発表場所
      北海道大学(札幌市)
    • 年月日
      2015-09-13
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Quantitative Evaluation of nanometer-scale Electrical Properties by Microwave AFM2015

    • 著者名/発表者名
      Y. Ju
    • 学会等名
      The 45th European Microwave Conference
    • 発表場所
      Palais des Congres de Paris Porte Maillot, Paris, France
    • 年月日
      2015-09-06
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Evaluation of Allowable Current Density for Electromigration Damage in Via-connected Interconnect2015

    • 著者名/発表者名
      K. Fujisaki, K. Sasagawa, H. Narita
    • 学会等名
      17th Electronic Materials and Packaging Conference
    • 発表場所
      Portland State University, Portland, USA
    • 年月日
      2015-09-02
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] コアシェルナノ構造を利用した原子拡散によるナノウィスカー生成に関する研究2015

    • 著者名/発表者名
      徳悠葵,村岡幹夫,巨 陽
    • 学会等名
      日本機械学会 材料力学部門 若手シンポジウム2015
    • 発表場所
      神宮会館(伊勢市)
    • 年月日
      2015-08-10
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Damage Observation of CNT Networked Structure under High Current Density2015

    • 著者名/発表者名
      K. Fujisaki, K. Sasagawa, D. Narita
    • 学会等名
      ASME InterPACK/ICNMM2015
    • 発表場所
      The Fairmont San Francisco Hotel, San Francisco, USA
    • 年月日
      2015-07-06
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] カーボンナノチューブネットワーク配線の電流による疲労損傷特性2015

    • 著者名/発表者名
      笹川和彦, 藤崎和弘, 佐藤俊介, 帷子拓也
    • 学会等名
      日本材料学会第64期通常総会・学術講演会
    • 発表場所
      山形大学(米沢市)
    • 年月日
      2015-05-23
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] CVD法により作製したカーボンナノチューブシートの性状及び配向評価2014

    • 著者名/発表者名
      中川智貴,細井厚志,巨陽
    • 学会等名
      日本機械学会2014年度年次大会
    • 発表場所
      東京電機大学(東京)
    • 年月日
      2014-09-07 – 2014-09-10
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] 電子デバイス配線CNTの強度信頼性評価法の構築2014

    • 著者名/発表者名
      笹川 和彦
    • 学会等名
      STARCワークショップ2014
    • 発表場所
      新横浜国際ホテル(横浜市)
    • 年月日
      2014-09-03
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] CNTネットワーク構造を有する配線の高密度電流下における損傷2014

    • 著者名/発表者名
      藤崎和弘,成田大輝,笹川和彦
    • 学会等名
      日本機械学会M&M2014カンファレンス
    • 発表場所
      福島大学(福島市)
    • 年月日
      2014-07-19 – 2014-07-21
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] 電子デバイス用カーボンナノチューブの高密度電流下における強度特性2013

    • 著者名/発表者名
      笹川和彦, 藤崎和弘, 鵜沼 潤, 東 亮汰
    • 学会等名
      2013年度日本機械学会年次大会
    • 発表場所
      岡山大学(岡山市)
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] ストレスマイグレーションによるアルミナノワイヤの作製及び電気特性の評価に関する研究2013

    • 著者名/発表者名
      小島直樹,巨 陽
    • 学会等名
      2013年度日本機械学会年次大会
    • 発表場所
      岡山大学(岡山市)
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] マイクロ波原子間力顕微鏡を用いた金属ナノワイヤの導電率の定量評価に関する研究2013

    • 著者名/発表者名
      中島 隆博,細井 厚志,巨 陽
    • 学会等名
      2013年度日本機械学会年次大会
    • 発表場所
      岡山大学(岡山市)
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] 微細電子配線の安全性評価と生体の応力評価

    • 著者名/発表者名
      笹川和彦
    • 学会等名
      日本非破壊検査協会 東北支部「支部会・講演会」
    • 発表場所
      青年文化センター(仙台市)
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Numerical Study of Allowable Current Density for Electromigration Damage of Multilevel Interconnection in Integrated Circuit

    • 著者名/発表者名
      K. Sasagawa, K. Fujisaki, T. Yanagi
    • 学会等名
      13th International Conference on Fracture
    • 発表場所
      China National Convention Center, Beijing, China
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] Experimental Study of Damage Mechanism of Carbon Nanotube as Nano-component of Electronic Devices under High Current Density

    • 著者名/発表者名
      K. Sasagawa, K. Fujisaki, J. Unuma, R. Azuma
    • 学会等名
      ASME 2013 International Technical Conference and Exhibition on Packaging and Integration of Electronic and Photonic Microsystems
    • 発表場所
      Hyatt Regency San Francisco Airport, San Francisco, USA
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] 金属被覆ナノワイヤの通電による形態変化の観察

    • 著者名/発表者名
      徳 悠葵,村岡幹夫
    • 学会等名
      日本機械学会M&P2013
    • 発表場所
      首都大学東京(八王子市)
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] インクジェット法による金属ナノ粒子配線の高密度電流下における損傷

    • 著者名/発表者名
      相内 暁,笹川和彦,藤崎和弘
    • 学会等名
      日本機械学会 東北学生会 第44回学生員卒業研究発表講演会
    • 発表場所
      山形大学(米沢市)
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] CNTネットワーク構造を有する電子デバイス配線の高密度電流下での損傷

    • 著者名/発表者名
      成田大輝,笹川和彦,藤崎和弘
    • 学会等名
      日本機械学会 東北学生会 第44回学生員卒業研究発表講演会
    • 発表場所
      山形大学(米沢市)
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] 金属ナノコイルの創製技術と周辺技術

    • 著者名/発表者名
      村岡幹夫
    • 学会等名
      日本材料学会東北支部「材料フォーラム」講演会
    • 発表場所
      カレッジプラザ(秋田市)
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 招待講演

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公開日: 2014-07-25   更新日: 2019-07-29  

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