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本研究の目的は、異種材料を低温で直接接合したり、これを逆に接合界面で理想的に分離したりする事ができる可逆的インターコネクションの新しい手法を提案し、開発するものである。
本研究で提案する手法は「表面活性化による常温接合」と1)「界面組織の制御」、2)「接合界面の水素吸脱による分離」という概念を組み合わせることにより、常温での直接接合と可逆的分離を同時に実現するものである。
1)のコンセプトを実現するためにAlとSUS304ステンレス鋼について実験を行い、2)のコンセプトを実現するためにAlと水素吸蔵合金の1つであるLaNi_<4.5>Al_<0.5>についての実験を行った。さらにこの技術のエレクトロニクス実装への応用を想定して、水素吸蔵合金をインサート層として導入する接合構造を提案した。
1:ステンレス-Alの常温接合体は20MPa程度の引張り強度が得られた。接合界面を透過電子顕微鏡により観察した結果、ステンレスとAlは数nmの中間層を介して接合していた事が確認された。接合体の分離は、真空中823Kで2時間加熱した試料は外力を特別に印加する事無しに分離することが可能であった。分離はAlリッチな脆い反応生成物層とAlの間で生じていた。
2:薄膜上のインサート層を介した接合体の接合強度試験を引き剥がし法により行った結果、充分な強度が有ることを確認した。これらの接合体を水素雰囲気下に曝した結果、薄膜状のインサート層は膜の形状で銅との界面で剥離し、バルク状のインサート層は粒径約1μmの微粉体となって分離する事を確認した。

【研究分担者】
伊藤寿浩	東京大学	先端科学技術研究センター	講師	(Kakenデータベース)