【公開日：2024.07.25】【最終更新日：2024.06.17】
課題データ / Project Data
課題番号 / Project Issue Number
23NU0075
利用課題名 / Title
ナノコンポジェット構造接合構造評価
利用した実施機関 / Support Institute
名古屋大学 / Nagoya Univ.
機関外・機関内の利用 / External or Internal Use
外部利用/External Use
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
鉛フリーハンダ,金属間化合物,EDS分析,電子顕微鏡/ Electronic microscope,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,コンポジット材料/ Composite material
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)
関根 重信
所属名 / Affiliation
有限会社ナプラ
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
荒井重勇,中尾知代,依田香保留
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
NU-101：反応科学超高圧走査透過電子顕微鏡システム
NU-103：高分解能透過電子顕微鏡システム
NU-105：バイオ/無機材料用高速FIB-SEMシステム
報告書データ / Report
概要（目的・用途・実施内容）/ Abstract (Aim, Use Applications and Contents)
電気製品を組み立てるにはスズ(Sn)を主成分にした「ハンダ付け」が不可欠である。近年、環境問題から「無鉛ハンダ」普及が進められているが、その耐久性などに問題がある。この鉛の代替えとして融点の高い金や銀などを用いる方法もあるが、高価なことと高温での安定性などに難点がある。ナプラは貴金属の代わりに比較的安価な銅を用い鉛フリーハンダ材(IMC)を開発した。Si半導体基板と放熱板の銅板をIMCでハンダ付けを行い、その接合部の電子顕微鏡観察を行う。
実験 / Experimental
鉛フリーハンダのIMCでSi基板と銅板をハンダ付けを行い、IMCの溶解部分をバイオ/無機材料用高速FIB-SEMシステム (NU-105)で切り取り後ピックアップし、切り取った部分をTEM観察用に薄片化処理を行った。
結果と考察 / Results and Discussion
鉛フリーハンダは融点が低く試料作成が難しいため比較的厚く試料加工を行い、重元素まで透過可能な反応科学超高圧電子顕微鏡（NU-101）を用い内部組織の観察を行った。EDS分析は200kV高分解能透過型電子顕微鏡システム（NU-103）のTEM-EDS機能を使った。図は83Sn-15Cu-1Ni-1CrのEDS観察結果であり、ボイド等もなく比較的均一に溶解溶接されていることが判明した。
図・表・数式 / Figures, Tables and Equations
鉛フリーハンダ材のEDS分析結果
その他・特記事項（参考文献・謝辞等） / Remarks(References and Acknowledgements)
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.
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