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正負スイッチングパルス電場配向によるファインピッチコネクタ材料の創製

研究課題

研究課題/領域番号 25420773
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 材料加工・組織制御工学
研究機関長岡技術科学大学

研究代表者

趙 洪栢  長岡技術科学大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (70637272)

研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2016-03-31
研究課題ステータス 中途終了 (2015年度)
配分額 *注記
5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円)
2015年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2014年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2013年度: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
キーワード高密度実装 / セラミックス / 複合材料.物性 / 電子.電気材料 / 無機工業化学 / フィラー内部構造解析 / 三次元構造解析 / 電子基盤ファインピッチコネクタ / 電界集中効果 / 電子ビームリソグラフィ / フィアラー内部構造制御装置 / パルス電場によるフィラー配向技術 / 有機物/導電性粒子ハイブリット
研究実績の概要

小型携帯端末中のファインピッチコネクタに着目し、2020年頃まで使われる予定のイーサーネット規格動作が可能で更に小型化を推進できるフレキシブル基板対応型のファインピッチコネクタを実現するための材料構造設計とそれを達成するためのプロセス開発と試作を行うことを目的として研究を行った。基本的にはエラストマーマトリックス中に異方性状からなる銀ナノフィラーを複合化し、これに申請者らが世界で初めて実証に成功した正負スイチングパルス電場配向手法を適用することにより、膜の裏から表までフィラーが数珠つなぎで貫通しているようなナノピラー構造を形成させた。このことで、いわば「第4世代」というべきファインピッチコネクタをモデル材料とし、ナノ秒パルス電場という異分野の手法による有機物系ハイブリッド材料の高度な合成プロセスを開発した。
具体的には25年度には新規フィラー内部構造制御装置への蔵置改造を行った。パルス電場によるフィラー配向技術の異なる改善においては、膜の表と裏に設置した電極に対し、正負の電極を絶えずスイチしながら印加する手法を用いることにより、有機物マトリックス中で導電性フィラーが上下し、分離凝集することによって、膜面を貫通するような形態で導電性フィラーの柱状構造(ピラー構造)を形成すくとができた。これらの電導性フィラーの凝集によるピラー構造の位置、直径、間隔制御のための電極構造デザインの設計に成功した。
26~27年度には得られた材料の内部構造とファインピッチコネクタ用材料としての優位性検証を行った。ファインピッチコネクタ材料の合成と構造および基本物性評価し、得られた材料の内部構造が人工的に付与さらた電極表面上の突起部に電界集中の効果によって狙ったとおりのフィラーに構造が形成されていることを確認した。さらに、コネクタ材料の 総合的な電気特性検討を行い、本プロセスの優位性を実証した。

報告書

(3件)
  • 2015 実績報告書
  • 2014 実施状況報告書
  • 2013 実施状況報告書
  • 研究成果

    (22件)

すべて 2015 2014 2013

すべて 雑誌論文 (13件) (うち査読あり 13件、 オープンアクセス 5件) 学会発表 (9件)

  • [雑誌論文] Effective gene delivery into adipose-derived stem cells: transfection of cells in suspension using a nuclear localization signal peptide-conjugated polyethylenimine2015

    • 著者名/発表者名
      Eulsoon Park, Hong-Baek Cho, Koichi Takimoto
    • 雑誌名

      Cytotherapy

      巻: 17 号: 5 ページ: 536-542

    • DOI

      10.1016/j.jcyt.2014.11.008

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Synthesis of molten-metal corrosion resistant yttria-based refractory by hot-pressing and densification2014

    • 著者名/発表者名
      Nguyen, S.T.a , Nakayama, T.a , Suematsu, H.a, Suzuki, T.a, Nanko, M.b, Cho, H.-B.a, Huynh, M.T.T.a, Jiang, W.a, Niihara, K.
    • 雑誌名

      Journal of the European Ceramic Society

      巻: n 号: 9 ページ: 2651-2662

    • DOI

      10.1016/j.jeurceramsoc.2015.02.023

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書 2014 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] The effect of Mo addition on the microstructural evolution and mechanical properties of Zr-Cu-based metallic glass thin films2014

    • 著者名/発表者名
      Jung Ho Shin, Doo-In Kim, Hong-Baek Cho, Do Hyung Kim, Hisayuki Suematsu* and Kwang Ho Kim
    • 雑誌名

      Journal of Ceramic Processing Research

      巻: 15 ページ: 130-135

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Internal structure control of the TiO2 nanotubes and polysiloxane nanocomposites by nanosecond pulsed electric field2014

    • 著者名/発表者名
      Ji-Won Lee, Hong-Baek Cho*, Tadachika Nakayama, Tohoru Sekino, Tsuneo Suzuki, Hisayuki Suematsu, Koichi Niihara
    • 雑誌名

      Journal of Asian Ceramic Societies

      巻: 2 号: 2 ページ: 97-101

    • DOI

      10.1016/j.jascer.2014.02.004

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Three-dimensional structural control and analysis of hexagonal boron nitride nanosheets assembly in nanocomposite films induced by electric field concentration2014

    • 著者名/発表者名
      Fujihara, T., Cho, H.-B. , Kanno, M., Nakayama, T. , Suzuki, T., Jiang, W., Suematsu, H., Niihara, K.
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Applied Physics

      巻: 53 号: 2S ページ: 02BD12-02BD12

    • DOI

      10.7567/jjap.53.02bd12

    • NAID

      210000143382

    • 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] Particle size determining equation in metallic nanopowder preparation by pulsed wire discharge2013

    • 著者名/発表者名
      Tokoi, Y., Cho, H.-B., Suzuki, T., Nakayama, T., Suematsu, H., Niihara, K.
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Applied Physics

      巻: 52 号: 5R ページ: 55001-55001

    • DOI

      10.7567/jjap.52.055001

    • NAID

      210000142166

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Thermal anisotropy of epoxy resin-based nano-hybrid films containing BN nanosheets under a rotating superconducting magnetic field2013

    • 著者名/発表者名
      Hong-Baek Cho*, Masaya Mitsuhashi, Tadachika Nakayama, Satoshi Tanaka, Tsuneo Suzuki, Hisayuki Suematsu, Weihua Jiang, Yoshinori Tokoi, Soo Wohn Lee, Yeung-Ho Park, Koichi Niihara
    • 雑誌名

      Materials Chemistry and Physics

      巻: 139 号: 2-3 ページ: 355-359

    • DOI

      10.1016/j.matchemphys.2013.01.063

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Oxidation of nanodiamonds and modulation of their assembly in polymer-based nanohybrids by field-inducement2013

    • 著者名/発表者名
      Cho, H.-B., Nguyen, S.T., Nakayama, T., Huynh, M.T.T., Suematsu, H., Suzuki, T., Jiang, W., Rozali, S.B., Tokoi, Y., Park, Y.-H., Niihara, K.
    • 雑誌名

      Journal of Materials Science

      巻: 48 号: 12 ページ: 4151-4162

    • DOI

      10.1007/s10853-013-7228-6

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Densely packed linear assembles of carbon nanotube bundles in polysiloxane-based nanocomposite films2013

    • 著者名/発表者名
      Cho, H.-B., Huynh, M.T.T., Nakayama, T., Nguyen, S.T., Suematsu, H., Suzuki, T., Jiang, W., Tanaka, S., Tokoi, Y., Lee, S.W., Sekino, T., Niihara, K.
    • 雑誌名

      Journal of Nanomaterials

      巻: 2013 号: 1 ページ: 5643071-6

    • DOI

      10.1155/2013/564307

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Controlled linear assemblies of graphite flakes anchoring polysiloxane-based nanocomposite films and enhancement of thermal properties2013

    • 著者名/発表者名
      H.B. Cho
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Applied Physics

      巻: 52 号: 2R ページ: 306-313

    • DOI

      10.7567/jjap.52.028005

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effect of h-BN Nanosheets Codeposition on Electrochemical Corrosion Behavior of Electrodeposited Nickel Composite Coatings2013

    • 著者名/発表者名
      Gobinda Gyawali, Rajesh Adhikari, Hyung Suk Kim, Hong-Baek Cho, Soo Wohn Lee
    • 雑誌名

      ECS Electrochemistry Letters

      巻: 3

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Preparation of copper nanoparticles by pulsed wire discharge in water2013

    • 著者名/発表者名
      Tokoi, Y., Nagasawa, S., Suematsu, H., Cho, H.-B., Nakayama, T., Niihara, K.
    • 雑誌名

      Materials Science Forum

      巻: 761 ページ: 121-124

    • DOI

      10.4028/www.scientific.net/msf.761.121

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Linear assembly of oxidized surface treated nanodiamonds in polymer-based nanohybrids by electric field inducement2013

    • 著者名/発表者名
      Nguyen, S.T., Cho, H.-B., Nakayama, T., Huynh, M.T.T., Suematsu, H., Suzuki, T., Jiang, W., Tanaka, S., Tokoi, Y., Niihara, K.
    • 雑誌名

      Materials Science Forum

      巻: 761 ページ: 107-111

    • DOI

      10.4028/www.scientific.net/msf.761.107

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Polyvinylidene fluoride-based Polymer Nanocomposites with Anisotropic Orientation of Exfoliated Boron Nitride Nanosheets2015

    • 著者名/発表者名
      Hong-Baek Cho*, Tadachika Nakayama*, Hisayuki Suematsu, Tsuneo Suzuki, Weihua Jiang, Koichi Niihara, Dae Yong Jeong
    • 学会等名
      The 4th International GIGAKU Conference in Nagaoka (IGCN 2015)
    • 発表場所
      Nagaoka, Niigata, Japan
    • 年月日
      2015-06-19
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Pin-point Localization of Boron Nitride Assembly in Hybrid Nanocomposites by Electric Field Concentration2015

    • 著者名/発表者名
      Hong-Baek Cho*, Tadachika Nakayama, Hisayuki Suematsu, Tsuneo Suzuki, Weihua Jiang, Koichi Niihara
    • 学会等名
      Annual Meeting of The Ceramic Society of Japan
    • 発表場所
      Okyama University (Tsushima Campus)
    • 年月日
      2015-03-18 – 2015-03-20
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] Insulating Thermal Diffusion Routes by Boron Nitride ceramics in Polymer-nanocomposites2015

    • 著者名/発表者名
      Hong-Baek Cho*, Tadachika Nakayama, Hisayuki Suematsu, Tsuneo Suzuki, Weihua Jiang, Koichi Niihara
    • 学会等名
      International Symposium on Hybrid Nano Materials Toward Future Industries (HNM 2015)
    • 発表場所
      Nagaoka University of Technology
    • 年月日
      2015-02-09 – 2015-02-10
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] Three-Dimensional Structural control of insulating BN assembles in Polymer-nanocomposites2014

    • 著者名/発表者名
      Hong-Baek Cho*, Tadachika Nakayama, Hisayuki Suematsu, Tsuneo Suzuki, Weihua Jiang, Koichi Niihara
    • 学会等名
      The 31st International Korea-Japan Seminar on Ceramics
    • 発表場所
      Changwon
    • 年月日
      2014-11-26 – 2014-11-29
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] Insulating Polymer-nanocomposites with Incorporation of 3-D Controlled Boron Nitride Nanosheets Assembly2014

    • 著者名/発表者名
      Hong-Baek Cho*, Tadachika Nakayama, Hisayuki Suematsu, Tsuneo Suzuki, Weihua Jiang and Koichi Niihara
    • 学会等名
      MS&T14, Materials Science & Technology 2014 Conference & Exhibition
    • 発表場所
      Pittsburgh
    • 年月日
      2014-10-12 – 2014-10-16
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] Exfoliation and Functionalization of BN nanosheets for the Enhancement of Thermal Conducting Properties of Polymer-nanocomposites2014

    • 著者名/発表者名
      Hong-Baek Cho*, Tadachika Nakayama, Hisayuki Suematsu, Tsuneo Suzuki, Weihua Jiang and Koichi Niihara
    • 学会等名
      The 38th ICACC
    • 発表場所
      Hilton Daytona Beach Resort and Ocean Center, Florida, USA
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] Densely-Packed Linear Assembles of BN nanosheets in Polymeric Nanocomposites2013

    • 著者名/発表者名
      Hong-Baek Cho*, Tadachika Nakayama, Hisayuki Suematsu, Tsuneo Suzuki, Weihua Jiang and Koichi Niihara
    • 学会等名
      The 5th Asia-Oceania Ceramic Federation (AOCF) Conference
    • 発表場所
      Jeju, KOREA
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] Effects of Exfoliation and Functionalization of BN Nanosheets for thermal conducting polymer nanocomposites2013

    • 著者名/発表者名
      Hong-Baek Cho*, Tadachika Nakayama, Hisayuki Suematsu, Tsuneo Suzuki, Weihwa Jiang, Koichi Niihara
    • 学会等名
      8th NANOSMAT
    • 発表場所
      Granada (SPAIN)
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] Selective functionalization of Boron Nitride Nanosheets for Thermal Conducting Polymer Nanocomposites2013

    • 著者名/発表者名
      Hong-Baek Cho*, Tadachika Nakayama, Hisayuki Suematsu, Tsuneo Suzuki, Weihwa Jiang, Koichi Niihara
    • 学会等名
      The 2nd International GIGAKU Conference in Nagaoka
    • 発表場所
      Niigata, JAPAN
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書

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公開日: 2014-07-25   更新日: 2019-07-29  

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