次世代エレクトロニクス実装ナノワイヤ面ファスナーの高強度化・高機能化

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本研究は、ナノワイヤにコーティングした金属薄膜の残留応力を制御することによりナノワイヤの機械的な永久曲げ変形を実現し、ナノワイヤのフック＆ループ構造を有したこれまでにない電気伝導ナノワイヤ面ファスナーを創出する。さらに、ナノワイヤのフック＆ループ構造により発現する力学現象を解明し、常温での電気伝導接合技術を確立する。ナノワイヤ面ファスナーの接合強度、電気伝導および熱伝導の極限に挑戦することにより、従来のはんだ実装技術では成し得ないパワーデバイスの高温環境下での使用やフレキシブル基板への接続などを可能にする次世代エレクトロニクス実装技術を開発する。本年度は以下の実績を得た。（Ⅰ－１）超低密度ポーラスアルミナの開発細孔の大きさおよび孔間の間隙を広範囲で制御可能な独創的な二段階陽極酸化プロセスを新たに開発し、いままでは実現困難であったポーラスアルミナの低密度化を行った。第一段階の陽極酸化では、陽極酸化においてくぼみ形成の前処理を行うことによって細孔の数や間隔のコントロールを実現した。このプロセスでは、従来使用されているシュウ酸、硫酸ではなく、大きなセルが形成可能なリン酸を使用し、高電圧硬質陽極酸化を実現することにより、大きな細孔間隔を確保する。大きなセルを得るための第一段階の陽極酸化では、形成される細孔も大きいため、液温60 ℃のリン酸クロム水溶液で1時間ウェットエッチングを行い、第一段階の陽極酸化でアルミニウム箔上に形成されたポーラスアルミナのみを除去した。その後、小さな細孔が形成できる硫酸を用いて、第二段階の陽極酸化を行った。新たに開発した二段階陽極酸化法により、第一段階でできたくぼみを起点として細孔が成長することによって、低密度ポーラスアルミナの作製を実現した。