ナノ組織制御により準安定溶融する高融点用鉛フリーはんだの開発

通过纳米结构控制开发亚稳态熔化高熔点无铅焊料

• 批准号: 16656228
• 负责人: 小林 紘二郎
• 金额: $ 2.24万
• 依托单位: Osaka University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• 财政年份: 2004
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2004 至 2005
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-16656228/
• 关键词: ナノ材料; 鉛フリー; ダイボンディング; マイクロ接合; 銀ナノ粒子; 炭酸銀; 有機シエル; 準安定; 高融点鉛フリーはんだ; ナノ組織制御; 化合物化

Agナノ粒子の表面を有機シェルをコーティングすることにより、ナノ粒子が凝集することなく室温で安定に取り扱うことができる。このナノ粒子をペースト状にし、目的とする接合のインサート材に用いた。ペーストを300℃程度まで加熱することにより、溶剤および有機シェルが分解し、反応性に優れたAgナノ粒子が暴露する。暴露したAgナノ粒子には準安定溶融および多大な表面エネルギーを駆動力とする焼結が生じ、同時に基材とも反応性に優れることから低温短時間での接合が可能となった。従来までエレクトロニクス製品実装に使用されてきた、高温用鉛リッチはんだを用いた場合と比較して、本接合法を用いたCuやNiとの接合においては、接合温度および加圧力の最適化により、継手強度を向上することができ、これまで開発が困難とされてきた鉛フリー高温用はんだ代替材料として有用であることを示した。ダイボンディングを想定したAlやSiとの接合においても、Al表面にNi/Agめっきを施すことにより対応可能で、特に高温はんだの融点近傍の使用環境下においてはより優れた接合部特性を示すことが明らかとなった。また、銀ナノ粒子だけではなく、炭酸銀と銀との複合ナノ粒子を用いることにより、炭酸銀と銀との間で酸素の授受が行われ、表面の有機シェルをより低温での急速な分解が可能となることを見出した。この結果、炭酸銀を用いない場合よりもより低温短時間での接合が可能となり、新たな接合用材料としての可能性を示した。

Ag ナ の ノ particle surface を organic シ ェ ル を コ ー テ ィ ン グ す る こ と に よ り, ナ ノ particle が agglutination す る こ と な く で stability at room temperature に take り Cha う こ と が で き る. こ の ナ ノ particle を ペ ー ス ト shape に し, purpose と す る joint の イ ン サ ー に ト material with い た. ペ ー ス ト を 300 ℃ degree ま heating で す る こ と に よ り, dissolve tonic お よ び organic シ ェ ル し が decomposition, anti 応 に optimal れ た Ag ナ ノ particle が exposed す る. Exposed し た Ag ナ ノ particle に は quasi stable melt お よ び な surface much エ ネ ル ギ ー を 駆 power と す る 焼 Rachel が じ, at the same time に substrate と も anti 応 sex に optimal れ る こ と か ら short time at low temperature で の joint が may と な っ た. 従 to ま で エ レ ク ト ロ ニ ク ス products be loaded に use さ れ て き た, high temperature lead リ ッ チ は ん だ を with い た occasions と compare し て, this meet legal を い た Cu や Ni と の joint に お い て は, junction temperature お よ び plus pressure の optimization に よ り, 継 hand strength を upward す る こ と が で き, こ れ ま で open 発 が difficult と さ れ て き フ た lead Youdaoplaceholder0 リ at high temperatures, んだ んだ is used instead of the material と て て is useful for である とを とを とを to show た. ダ イ ボ ン デ ィ ン グ を scenarios し た Al や Si と の joint に お い て も に Ni/Ag, Al surface め っ き を shi す こ と に よ り 応 may で seaborne, special high temperature に は ん だ の melting point nearly alongside の use environment に お い て は よ り optimal れ "た joints feature を shown す こ と が Ming ら か と な っ た. ま た, silver ナ ノ particle だ け で は な く, carbon acid silver と と の composite ナ を ノ particles with い る こ と に よ り, carbon acid silver と と の で acid element between の giving-receiving が line わ れ, surface の organic シ ェ ル を よ り cryogenic で の な rapidly decompose が may と な る こ と を shows し た. こ の results, carbon acid silver を い な い occasions よ り も よ り short time at low temperature で の joint が may と な り, new た な joint materials と し て を の possibility in し た.

项目成果

Bonding of Various Metals Using Ag Metallo-Organic Nanoparticles-A Novel Bonding Process Using Ag Metallo-Organic Nanoparticles-

• DOI: 10.4028/www.scientific.net/msf.512.383
• 发表时间: 2006-03
• 期刊: Materials Science Forum
• 作者: E. Ide;S. Angata-;A. Hirose;K. Kobayashi

銀ナノ粒子を用いた高温対応鉛フリー接合プロセス

使用银纳米粒子的高温兼容无铅键合工艺

• 发表时间: 2005
• 期刊: 材料 Vol.54 No.10
• 作者: Y.Setsuhara;A.Ebe;山口拓人;Eiichi Ide;井出英一
• 通讯作者: 井出英一

Sn-AgはんだとAu/Ni-Coめっきとのマイクロ接合部急速合金化に関する研究

Sn-Ag焊料与Au/Ni-Co镀层微结快速合金化研究

• 发表时间: 2004
• 期刊: Proc.14th Sympo.on Microelectornics 14
• 作者: Y.Setsuhara;A.Ebe;山口拓人;Eiichi Ide;井出英一;Eiichi Ide;山口拓人;K.Uenishi;小林真司
• 通讯作者: 小林真司

銀ナノ粒子を用いた実装プロセスの開発

使用银纳米颗粒的包装工艺的开发

• 发表时间: 2005
• 期刊: 第15回マイクロエレクトロニクスシンポジウム 15
• 作者: Y.Setsuhara;A.Ebe;山口拓人;Eiichi Ide;井出英一;Eiichi Ide;山口拓人
• 通讯作者: 山口拓人

Interfacial Reaction between Sn-Ag Based Solders and Au/Ni Alloy Platings

Sn-Ag 基焊料与 Au/Ni 合金镀层之间的界面反应

• 发表时间: 2005
• 期刊: Materials Science Forum Vol.502
• 作者: 縄舟 秀美;他50名(分担);上西啓介;Keisuke UENISHI;上西啓介;鳥居久範;小山晃弘;中嶋清吾;赤松俊也;Hisanori TORII;Akihiro OYAMA;Seigo NAKAJIMA;Toshiya AKAMATSU;鳥居久範;小山晃弘;田中里英子;Keisuke Uenishi
• 通讯作者: Keisuke Uenishi