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金属塩皮膜付与インサート材の創製と精密・低温接合への応用

研究課題

研究課題/領域番号 26820124
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 電子デバイス・電子機器
研究機関群馬大学

研究代表者

小山 真司  群馬大学, 大学院理工学府, 准教授 (70414109)

研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2017-03-31
研究課題ステータス 完了 (2016年度)
配分額 *注記
3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
2016年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2015年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2014年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
キーワード低温接合 / 電子デバイス / 精密接合 / 固相接合 / 液相拡散接合 / 金属塩生成接合法 / インサート金属 / アルミニウム / チタン / 銅 / ステンレス鋼 / ギ酸 / クエン酸 / 接合
研究成果の概要

工業プロセスにおいて,電子機器の軽薄短小化にともない低温接合の研究が盛んに進められている.しかしながら接合表面は酸化皮膜で覆われており,低温での接合を妨げている.よって低温・低変形量で高い接合強度を有する接続部を形成するための経済的な方法が求められている.以前の研究で,AlとCuの接合面をギ酸により改質することで,低温で高い接合強度を有する接続部の形成が可能となることを明らかにした.
本研究では,Al合金/純Zn,Ti/純Alの接合面に対する改質効果を検討した.その結果,Zn,Alの金属塩の生成と分解反応により接合中に原子面が露出することで,低温で高い接合強度が得られることを明らかにした.

報告書

(4件)
  • 2016 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2015 実施状況報告書
  • 2014 実施状況報告書
  • 研究成果

    (39件)

すべて 2017 2016 2015 2014

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 4件、 謝辞記載あり 4件) 学会発表 (32件) (うち国際学会 4件) 産業財産権 (2件)

  • [雑誌論文] Solid-State Bonding of 5052 Aluminum Alloy/316L Stainless Steel by Using Organic Salt Formation/Decomposition Reaction2016

    • 著者名/発表者名
      Hiroki Saito, Shinji Koyama
    • 雑誌名

      Materials Science Forum

      巻: 879 ページ: 2468-2472

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Effect of Interfacial Hardness on Failure Modes of Liquid Phase Diffusion Bonded Sn/Sn with Bi Filler2016

    • 著者名/発表者名
      Shinji Koyama, Issei Oya and Ikuo Shohji
    • 雑誌名

      Materials Transactions

      巻: 57 ページ: 810-814

    • NAID

      130005153152

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Direct bonding of SUS304 stainless steel by metal salt generation bonding technique with formic acid2016

    • 著者名/発表者名
      Shinji Koyama, Tatsunori Tsuneto
    • 雑誌名

      Procedia Materials Science

      巻: 12 ページ: 95-99

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 構造材料の精密・低温接合に向けた金属塩被膜付与インサート材の創製2016

    • 著者名/発表者名
      小山真司
    • 雑誌名

      溶接技術

      巻: 64 ページ: 96-97

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [雑誌論文] Cu/Cu direct bonding by metal salt generation bonding technique with organic acid and its persistence of reformed layer2015

    • 著者名/発表者名
      Shinji Koyama, Naoki Hagiwara, Ikuo Shohji
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Applied Physics

      巻: 54 ページ: 0302161-0302164

    • 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
  • [学会発表] A6061/SUS316Lの固相接合強度に及ぼすギ酸を用いた金属塩生成処理の効果2017

    • 著者名/発表者名
      齋藤広輝, 石原重憲, 鶴岡茂樹, 小山真司, 荘司郁夫
    • 学会等名
      Mate 2017(Microjoining and Assembly Technology in Electronics)
    • 発表場所
      パシフィコ横浜会議センター(神奈川県・横浜市)
    • 年月日
      2017-01-31
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] インサート材の金属塩被膜付与条件の最適化と鋳造用Al合金の接合界面への適用2017

    • 著者名/発表者名
      西城舜哉, 小山真司, 荘司郁夫
    • 学会等名
      Mate 2017(Microjoining and Assembly Technology in Electronics)
    • 発表場所
      パシフィコ横浜会議センター(神奈川県・横浜市)
    • 年月日
      2017-01-31
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Liquid Phase Diffusion Bonding of AC2C and ADC12 Aluminum Casting Alloy by using Metal Salt Coated Zn Sheet2016

    • 著者名/発表者名
      Shunya Saijo, Shinji Koyama, Ikuo Shohji
    • 学会等名
      AMPT2016(国際会議)
    • 発表場所
      Kuala Lumpur(Malaysia)
    • 年月日
      2016-11-08
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] SOLID-STATE DIFFUSION BONDING OF TITANIUM BY USIG METAL SALT COATED ALUMINUM SHEET2016

    • 著者名/発表者名
      S. KOYAMA, N.V. PHU
    • 学会等名
      7th International Conference, New Methods of Damage and Failure Analysis of Structural Parts(国際会議)
    • 発表場所
      横浜国立大学教育文化ホール(神奈川県・横浜市)
    • 年月日
      2016-11-01
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Optimization of Formate Coating Conditions on Cu Powder and Its Application for Solid-state Bonding of Cu/Cu Interface and Persistence of Reformed Layer2016

    • 著者名/発表者名
      Shunya Saijo, Shinji Koyama
    • 学会等名
      MS&T16(国際会議)
    • 発表場所
      Salt Lake City, Utah(USA)
    • 年月日
      2016-10-23
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] A5052/SUS316Lの接合強度に及ぼすギ酸塩被膜処理効果とその化学特性評価2016

    • 著者名/発表者名
      齋藤広輝, 石原重憲, 鶴岡茂樹, 小山真司, 荘司郁夫
    • 学会等名
      日本金属学会2016年秋期講演大会
    • 発表場所
      大阪大学豊中キャンパス(大阪府・豊中市)
    • 年月日
      2016-09-21
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] ギ酸塩被膜付与Znシートを用いた鋳造用Al合金の液相拡散接合2016

    • 著者名/発表者名
      西城舜哉, 小山真司, 荘司郁夫
    • 学会等名
      日本金属学会2016年秋期講演大会
    • 発表場所
      大阪大学豊中キャンパス(大阪府・豊中市)
    • 年月日
      2016-09-21
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 金属塩被膜を付与したインサート材を用いたAl合金の液相拡散接合2016

    • 著者名/発表者名
      西城舜哉, 小山真司, 荘司郁夫
    • 学会等名
      溶接学会平成28年度秋季全国大会
    • 発表場所
      HOTEL天坊(群馬県・渋川市)
    • 年月日
      2016-09-14
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] A5052/SUS316Lの接合強度に及ぼす金属塩生成処理効果とその持続性評価2016

    • 著者名/発表者名
      斎藤広輝, 小山真司, 荘司郁夫
    • 学会等名
      溶接学会平成28年度秋季全国大会
    • 発表場所
      HOTEL天坊(群馬県・渋川市)
    • 年月日
      2016-09-14
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Solid-state Bonding of 5052 Aluminum Alloy/316L Stainless Steel by Using Organic Salt Formation/decomposition Reaction2016

    • 著者名/発表者名
      Hiroki Saito, Shinji Koyama
    • 学会等名
      THERMEC'2016
    • 発表場所
      Graz(Austria)
    • 年月日
      2016-05-29
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 純Al/SUS304の固相接合強度に及ぼす金属塩生成処理の効果2016

    • 著者名/発表者名
      齋藤広輝, 小山真司
    • 学会等名
      Mate 2016(Microjoining and Assembly Technology in Electronics)
    • 発表場所
      パシフィコ横浜(神奈川県横浜市西区)
    • 年月日
      2016-02-02
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] SUS304鋼の固相接合強度に及ぼす金属塩被膜処理効果とその持続性2016

    • 著者名/発表者名
      常藤達礼, 小山真司, 白鳥智美
    • 学会等名
      Mate 2016(Microjoining and Assembly Technology in Electronics)
    • 発表場所
      パシフィコ横浜(神奈川県横浜市西区)
    • 年月日
      2016-02-02
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 金属塩被膜付与Znシートを用いたA5052合金の低温接合2015

    • 著者名/発表者名
      冨川陽平, 小山真司
    • 学会等名
      軽金属学会第129回秋期大会
    • 発表場所
      日本大学津田沼キャンパス(千葉県習志野市泉町)
    • 年月日
      2015-11-21
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] Solid-State Bonding of Ni/Ni by Using Metal Salt Generation Bonding Technique2015

    • 著者名/発表者名
      Saito Hiroki, Shinji Koyama
    • 学会等名
      MS&T15
    • 発表場所
      Greater Columbus Convention Center (Columbus, Ohio, USA)
    • 年月日
      2015-10-07
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] Solid-State Bonding of Casting Aluminum Alloy by Using Metal Salt Coated Aluminum Sheet2015

    • 著者名/発表者名
      Yohei Tomikawa, Shinji Koyama
    • 学会等名
      MS&T15
    • 発表場所
      Greater Columbus Convention Center (Columbus, Ohio, USA)
    • 年月日
      2015-10-07
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] ギ酸塩被膜付与Cu粉末を用いたCu/Cu直接固相接合2015

    • 著者名/発表者名
      西城舜哉,小山真司
    • 学会等名
      日本金属学会 2015年秋期講演大会
    • 発表場所
      九州大学伊都キャンパス(福岡県福岡市西区)
    • 年月日
      2015-09-18
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] ギ酸を用いた金属塩生成・電気アシスト接合法によるAC2C/ADC12の固相接合2015

    • 著者名/発表者名
      冨川陽平,小山真司
    • 学会等名
      日本金属学会 2015年秋期講演大会
    • 発表場所
      九州大学伊都キャンパス(福岡県福岡市西区)
    • 年月日
      2015-09-18
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 酢酸を用いた金属塩生成接合法による純Al/SUS304の固相接合2015

    • 著者名/発表者名
      齋藤広輝,小山真司
    • 学会等名
      日本金属学会 2015年秋期講演大会
    • 発表場所
      九州大学伊都キャンパス(福岡県福岡市西区)
    • 年月日
      2015-09-18
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] SUS304鋼の直接固相接合強度に及ぼす酢酸を用いた金属塩被膜処理効果2015

    • 著者名/発表者名
      常藤達礼,小山真司,白鳥智美
    • 学会等名
      日本金属学会 2015年秋期講演大会
    • 発表場所
      九州大学伊都キャンパス(福岡県福岡市西区)
    • 年月日
      2015-09-18
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] ギ酸アルミニウムの生成・分解反応を利用した純Al/SUS304ステンレス鋼の固相接合2015

    • 著者名/発表者名
      齋藤広輝,小山真司
    • 学会等名
      溶接学会平成27年度秋季全国大会
    • 発表場所
      北海道科学大学(北海道札幌市手稲区)
    • 年月日
      2015-09-04
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] SUS304鋼の直接固相接合強度に及ぼすギ酸・クエン酸を用いた金属塩被膜処理効果2015

    • 著者名/発表者名
      常藤達礼,小山真司,白鳥智美
    • 学会等名
      溶接学会平成27年度秋季全国大会
    • 発表場所
      北海道科学大学(北海道札幌市手稲区)
    • 年月日
      2015-09-03
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] ギ酸を用いた金属塩生成接合法によるAC2C/ADC12の固相接合2015

    • 著者名/発表者名
      冨川陽平,小山真司
    • 学会等名
      溶接学会平成27年度秋季全国大会
    • 発表場所
      北海道科学大学(北海道札幌市手稲区)
    • 年月日
      2015-09-03
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] ギ酸と酢酸を用いた金属塩生成接合法によるA6061合金の精密固相接合2015

    • 著者名/発表者名
      冨川陽平,小山真司
    • 学会等名
      シンポジウムMate2015
    • 発表場所
      パシフィコ横浜(神奈川県横浜市西区)
    • 年月日
      2015-02-04
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] クエン酸を用いた金属塩生成接合法によるSUS304ステンレス鋼の固相接合2015

    • 著者名/発表者名
      常藤達礼,小山真司
    • 学会等名
      シンポジウムMate2015
    • 発表場所
      パシフィコ横浜(神奈川県横浜市西区)
    • 年月日
      2015-02-04
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] 金属塩被膜付与Znシートの創製とA5052アルミニウム合金接合部への適用2015

    • 著者名/発表者名
      馬小娟,冨川陽平,秋山主,小山真司
    • 学会等名
      シンポジウムMate2015
    • 発表場所
      パシフィコ横浜(神奈川県横浜市西区)
    • 年月日
      2015-02-03
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] 有機酸を用いた金属塩生成接合法によるTi/Alの固相接合条件の最適化2015

    • 著者名/発表者名
      秋山主,小山真司
    • 学会等名
      シンポジウムMate2015
    • 発表場所
      パシフィコ横浜(神奈川県横浜市西区)
    • 年月日
      2015-02-03
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] Ti/Alのギ酸を用いた金属塩生成接合条件の最適化2014

    • 著者名/発表者名
      秋山主,小山真司
    • 学会等名
      日本金属学会 2014秋期講演大会
    • 発表場所
      名古屋大学東山キャンパス(愛知県名古屋市千種区)
    • 年月日
      2014-09-26
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] ギ酸を用いた金属塩生成接合法によるA6061合金の固相接合2014

    • 著者名/発表者名
      冨川陽平,小山真司
    • 学会等名
      日本金属学会 2014秋期講演大会
    • 発表場所
      名古屋大学東山キャンパス(愛知県名古屋市千種区)
    • 年月日
      2014-09-26
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] Direct Bonding of Cu/Cu by metal salt generation bonding technique with formic acid and acetic acid2014

    • 著者名/発表者名
      Shinji Koyama, Naoki Hagiwara, Ikuo Shohji
    • 学会等名
      6th International Conference, New Methods of Damage and Failure Analysis of Structural Parts
    • 発表場所
      Ostrava, Czech Republic
    • 年月日
      2014-09-08
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] Direct Bonding of Ti/Al by Metal Salt Generation Bonding Technique with Formic Acid2014

    • 著者名/発表者名
      Tsukasa Akiyama, Shinji Koyama
    • 学会等名
      6th International Conference, New Methods of Damage and Failure Analysis of Structural Parts
    • 発表場所
      Ostrava (Czech Republic)
    • 年月日
      2014-09-08
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] Direct Bonding of A6061 Aluminum Alloy by Metal Salt Generation Bonding Technique with Formic Acid2014

    • 著者名/発表者名
      Yohei Tomikawa, Shinji Koyama
    • 学会等名
      6th International Conference, New Methods of Damage and Failure Analysis of Structural Parts
    • 発表場所
      Ostrava (Czech Republic)
    • 年月日
      2014-09-08
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] Effect of Surface Modification by Aqueous NaOH Solution on Bond Strength of A5052 Aluminum Alloy/Al and Cu/Al2014

    • 著者名/発表者名
      Xiaojuan Ma, Shinji Koyama
    • 学会等名
      6th International Conference, New Methods of Damage and Failure Analysis of Structural Parts
    • 発表場所
      Ostrava (Czech Republic)
    • 年月日
      2014-09-08
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [産業財産権] チタン材の接合方法2015

    • 発明者名
      小山 真司
    • 権利者名
      群馬大学
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2015-018287
    • 出願年月日
      2015-02-02
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [産業財産権] 金属の接合方法2014

    • 発明者名
      小山真司,馬小娟,常藤達礼,秋山主,冨川陽平
    • 権利者名
      群馬大学
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2014-264109
    • 出願年月日
      2014-12-26
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書

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公開日: 2014-04-04   更新日: 2018-03-22  

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