【公開日：2023.08.01】【最終更新日：2023.05.08】
課題データ / Project Data
課題番号 / Project Issue Number
22KT0011
利用課題名 / Title
Al/Cu接合界面の観察
利用した実施機関 / Support Institute
京都大学
機関外・機関内の利用 / External or Internal Use
内部利用（ARIM事業参画者以外）/Internal Use (by non ARIM members)
技術領域 / Technology Area
【横断技術領域 / Cross-Technology Area】（主 / Main）計測・分析/Advanced Characterization（副 / Sub）-
【重要技術領域 / Important Technology Area】（主 / Main）マルチマテリアル化技術・次世代高分子マテリアル/Multi-material technologies / Next-generation high-molecular materials（副 / Sub）-
キーワード / Keywords
電子顕微鏡/Electron microscopy,集束イオンビーム/Focused ion beam,異種材料接着・接合技術/ Dissimilar material adhesion/bonding technology
利用者と利用形態 / User and Support Type
利用者名（課題申請者）/ User Name (Project Applicant)
袴田 昌高
所属名 / Affiliation
京都大学／大学院エネルギー科学研究科
共同利用者氏名 / Names of Collaborators in Other Institutes Than Hub and Spoke Institutes
ARIM実施機関支援担当者 / Names of Collaborators in The Hub and Spoke Institutes
山口 睦
利用形態 / Support Type
（主 / Main）技術代行/Technology Substitution（副 / Sub）-
利用した主な設備 / Equipment Used in This Project
KT-402：球面収差補正透過電子顕微鏡
KT-403：モノクロメータ搭載低加速原子分解能分析電子顕微鏡
KT-404：集束イオンビーム装置
報告書データ / Report
概要（目的・用途・実施内容）/ Abstract (Aim, Use Applications and Contents)
アルミニウム合金の接合技術として開発中の「めっき接合」において、Al合金の陽極酸化処理により接合強度が大幅に向上する。Al/Cu界面の微細組織が接合強度に大きく影響すると考えられるため、本リサーチインフラにおいて界面試料の作製および透過電子顕微鏡 (TEM) 観察を行った。
実験 / Experimental
A6061T6 Al合金板材の端部を開先加工したうえで陽極酸化処理を行い、次いで銅めっきによる接合を行った。接合試料の断面を調製し、そこからAlとCu界面を含むTEM薄片試料を集束イオンビーム装置 (FIB) により切り出した。比較のため、銅めっき前、陽極酸化処理済みのA6061T6表面からもTEM薄片試料をFIBにより切り出した。この場合は断面試料の調製は不要であった。本リサーチインフラの保有するTEMにより、両試料を観察・分析した。
結果と考察 / Results and Discussion
図1に示すとおり、銅めっき層と基板Al層の界面に垂直なTEM薄片試料を、FIBにより切り出すことができた。TEM観察により、多孔質陽極酸化被膜には界面に垂直に伸びる孔（垂直孔）だけでなく、垂直孔どうしをつなぐ方向の孔もあること（図2）がわかる。また、銅めっき接合後にはそれらの孔を銅めっきが充てんしていることもわかった。このはしご状のAl酸化物／銅めっき複合層は、接合強度の増加に影響していることが示唆される。
図・表・数式 / Figures, Tables and Equations
図1 FIBによるTEM薄片試料の切り出し後のFIB像
図2 A6061T6 Al合金陽極酸化被膜のTEM像
図3 A6061T6 Al合金陽極酸化被膜に銅めっき接合を行った接合界面のTEM像
その他・特記事項（参考文献・謝辞等） / Remarks(References and Acknowledgements)
謝辞：本研究の一部は、文部科学省「マテリアル先端リサーチインフラ」事業（課題番号： JPMXP1222KT0011）の支援を受けた。
成果発表・成果利用 / Publication and Patents
論文・プロシーディング（DOIのあるもの） / DOI (Publication and Proceedings)
口頭発表、ポスター発表および、その他の論文 / Oral Presentations etc.
- 陽極酸化アルミニウム合金板材のめっき接合、〇袴田昌高・廣瀬蒼矢・山本雄紀・中津川勲・黄新ショウ・千野靖正・中野裕美・馬渕守、一般社団法人軽金属学会第143回秋期大会、2022年11月13日
特許 / Patents
特許出願件数 / Number of Patent Applications：0件
特許登録件数 / Number of Registered Patents：0件