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2010 年度 実績報告書

宇宙航空機器のすずウィスカ発生成長メカニズムの解明と抑制

研究課題

研究課題/領域番号 21246109
研究機関大阪大学

研究代表者

菅沼 克昭  大阪大学, 産業科学研究所, 教授 (10154444)

キーワード電気接続・配線 / ウィスカ / 金属物性 / 微細接続 / 高密度実装
研究概要

本研究では、宇宙の特殊な環境におけるウィスカ発生・成長メカニズムを解明し、これに基づき抑制策の提案することを大目標とする。本年度は、1)温度サイクルウィスカに対する真空環境の影響、2)基材の材質影響評価、3)エレクトロマイグレーション・ウィスカのメカニズム解明、4)表面コートの効果、5)シミュレーション・寿命予測の検討を行った。その結果、1)42アロイ基材試料では、高真空環境の温度サイクル試験後に発生したウィスカが大気中のものより細長いが、Ni下地がある42アロイ基材試料では、2000サイクルまでウィスカが発生しないことがわかった。2)基材の下地めっきによりウィスカの発生挙動が異なることを確認した。3)Sn-3Ag-0.5CuとSn-In系はんだを用いて、150℃程度の加熱環境下でEM試験を実施し、Snの結晶方位、結晶粒の大きさが、EM挙動に大きく影響することがわかった。4)すずめっき上に金属コートと有機膜コートを形成させた試験片を作製し、高温におけるウィスカ抑制効果を調べた結果、耐ウィスカ性が高いコート種を選別することができた。また、有機膜を剥離することで、膜下のウィスカの状態を観察することができた。5)有限要素法による解析を行うため、めっき膜のモデル化と基礎解析を進めた。

  • 研究成果

    (9件)

すべて 2011 2010

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (6件)

  • [雑誌論文] Whisker growth from an electroplated zinc coating2010

    • 著者名/発表者名
      A.Baated, K.S.Kim, K.Suganuma
    • 雑誌名

      J.Mater.Res.

      巻: 25[11] ページ: 2175-2182

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 錫ウィスカ成長に及ぼす端子材の影響2010

    • 著者名/発表者名
      金槿銖, 菅沼克昭, 寄門雄飛, 李奇柱, 阿龍恒, 辻本雅宣
    • 雑誌名

      銅と銅合金

      巻: 49 ページ: 112-115

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 錫ウィスカ抑制技術2010

    • 著者名/発表者名
      金槿銖, 菅沼克昭
    • 雑誌名

      生産と技術

      巻: 62[3] ページ: 16-19

  • [学会発表] Whisker growth behavior in a high vacuum with thermal cycling2011

    • 著者名/発表者名
      K.S.Kim, J.L.Jo, K.Lee, A.Baated, K.Suganuma
    • 学会等名
      2011 TMS Annual Meeting
    • 発表場所
      San Diego, USA(招待)
    • 年月日
      20110227-20110303
  • [学会発表] Evaluation of Conformal Coating for Mitigation of Tin Whisker Growth (Part II)2010

    • 著者名/発表者名
      T.Nakagawa, T Yamada, N.Nemoto, K.Suganuma
    • 学会等名
      4th International Symposium on Tin Whiskers
    • 発表場所
      Maryland, USA
    • 年月日
      20100623-20100624
  • [学会発表] Tin Whisker Evaluation Status for Space Application2010

    • 著者名/発表者名
      N.Nemoto, T.Nakagawa, T.Yamada, K. Suganuma
    • 学会等名
      4th International Symposium on Tin Whiskers
    • 発表場所
      Maryland, USA
    • 年月日
      20100623-20100624
  • [学会発表] Prevention technologies of whisker growth for reliable electronic products2010

    • 著者名/発表者名
      K.Suganuma
    • 学会等名
      11^<th> JIC meeting (JEITA)
    • 発表場所
      Kyoto(招待)
    • 年月日
      20100526-20100528
  • [学会発表] Intermetallic growth rate effects on spontaneous whisker growth from Tin coating on Copper2010

    • 著者名/発表者名
      A.Baated, K.S.Kim, K.Suganuma
    • 学会等名
      International Conference on Electronics Packaging
    • 発表場所
      札幌
    • 年月日
      20100512-20100514
  • [学会発表] 錫ウィスカ発生メカニズムと抑制策2010

    • 著者名/発表者名
      菅沼克昭
    • 学会等名
      日本航空宇宙工業会素材専門委員会
    • 発表場所
      東京(招待)
    • 年月日
      2010-09-30

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公開日: 2012-07-19  

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