ご購入またはご試読は、画面下の「書籍購入」あるいは「書籍試読申込」ボタンから
錫ウィスカ成長プロセスの解明と対策
［コードNo.06NTS160］
| ■体裁／ |
Ｂ５判・２００頁 |
| ■発行／ |
２００６年 ６月 １日
(株)エヌ・ティー・エス |
| ■定価／ |
２６,８４０円（税込価格） |
RoHS指令により電気・電子機器に対する特定有害物質の使用が2006年7月から制限される。現在鉛フリー化対策が精力的に進められているが、ここにきて鉛フリー対応部品から錫ウィスカによる信頼性問題が発生し、その対策が緊急課題となっている。
本書では、錫ウィスカ発生への30年にわたる取り組みの経緯から、現在進められている成長プロセスの解明、各種対策、評価技術を紹介する。
※R&Dプランニング主催「緊急課題：錫ウィスカ成長プロセスの解明と対策」セミナー(2005年6月)を講演録として編集。
執筆者一覧（執筆順）
| |
| 川中龍介 | 有限会社関西品質技術研究所 |
| 藤原裕 | 大阪市立工業研究所 |
| 辻清貴 | 石原薬品株式会社 |
| 伊藤貞則 | オムロン株式会社 |
| 井原惇行 | 楠本化成株式会社 |
詳細目次
| |
| 第1講 | 歴史的背景と最近の話題（川中龍介） |
| 1 | ウィスカの歴史 |
| 1.1 | ウィスカ故障の歴史 |
| 1.1.1 | ウィスカ出現・発見の歴史 |
| 1.1.2 | ウィスカの種類（自然発生と人工合成） |
| 1.2 | 信頼性問題と故障解決の手段 |
| 1.2.1 | 錫ウィスカによる信頼性問題 |
| 1） | 錫ウィスカ起因故障例 |
| 2） | 応急対策・暫定対策・恒久対策 |
| 3） | メカニズム解明の重要性 |
| 4） | 故障改善フローとメカニズム解明の手順 |
| 1.3 | 信頼性問題と固有技術 |
| 1.3.1 | 故障改善のための技術レベルアップ |
| 1.3.2 | 技術的解決 |
| 1） | 固有技術の適用 |
| 2） | 技術のレベルアップ |
| 1.3.3 | 解析技術の利用 |
| 1.3.4 | 材料技術の活用 |
| 1.4 | 鉛添加によるウィスカ問題の解決 |
| 1.4.1 | 鉛の登場 |
| 1.4.2 | 鉛の針状結晶成長抑制メカニズム |
| 2 | ウィスカ成長のメカニズム |
| 2.1 | ウィスカ発生メカニズムの仮説 |
| 2.1.1 | 錫ウィスカの性質と成長の基本条件 |
| 2.2 | 仮説の検証 |
| 2.2.1 | 駆動力 |
| 1） | 駆動力の作用（内部圧縮応力） |
| 2） | 内部圧縮応力の発生原因 |
| 2.2.2 | 閾値、潜伏期間 |
| 1） | 閾値 |
| 2） | 潜伏期間 |
| 3） | 熱処理による内部圧縮応力の緩和 |
| 2.2.3 | ウィスカの成長と停止 |
| 1） | ウィスカ成長のステップ（ウィスカ成長の2段階説） |
| 2） | 錫ウィスカの核生成 |
| 2.2.4 | 錫ウィスカの成長 |
| 1） | 駆動力と固体─固体間成長 |
| 2） | 原子の移動 |
| 3） | ウィスカの成長面 |
| 4） | 結晶粒からの成長 |
| 5） | ウィスカの断面形状、太さ |
| 2.2.5 | 成長の停止 |
| 3 | 今後の問題 |
| 3.1 | 課題山積の錫ウィスカ問題の放置 |
| 3.2 | 今後追求すべき問題点 |
| 3.2.1 | 暫定対策の可能性 |
| 1） | 外部応力のない場合の暫定対策 |
| 2） | 外部応力が加えられる場合 |
| 3.2.2 | 恒久対策 |
| 3.2.3 | 評価方法の確立 |
| 1） | ウィスカ発生可否の判定 |
| 2） | メカニズム解明のための試験方法 |
| 3.2.4 | メカニズムの確立 |
| 3.2.5 | 材料信頼性工学に頼る |
| 1） | 材料技術の活用 |
| 2） | 材料起因故障 |
| 3） | 材料特性 |
| 4 | まとめ |
|
| 第2講 | 鉛フリー対応錫めっき（藤原裕） |
| 1 | 鉛フリーはんだの概要 |
| 1.1 | エレクトロニクス実装技術 |
| 1.2 | 鉛フリー化への動きとヨーロッパでの環境規制 |
| 1.3 | JEITAの鉛フリーはんだ実用化ロードマップ |
| 1.4 | 鉛フリーはんだの候補合金 |
| 2 | 鉛フリーはんだ対応のめっき |
| 2.1 | 各種の鉛フリーはんだめっきの採用状況 |
| 2.2 | 鉛フリーはんだめっきに要求される特性 |
| 2.2.1 | はんだ濡れ性 |
| 3 | 錫めっき |
| 3.1 | 錫めっき皮膜の特性 |
| 3.1.1 | はんだ濡れ性 |
| 3.1.2 | 外観と表面形態 |
| 3.2 | 錫めっき浴 |
| 4 | 錫合金めっき |
| 4.1 | 錫─ビスマス合金めっき |
| 4.2 | 錫─銅合金めっき |
| 4.3 | 錫─銀合金めっきと錫／銀ナノ粒子複合めっき |
| 5 | まとめ |
|
| 第3講 | 錫ウィスカの成長機構（辻清貴） |
| 1 | 緒言 |
| 2 | ウィスカの特徴 |
| 2.1 | 形態および強度 |
| 2.2 | 電気抵抗 |
| 2.3 | 成長方向 |
| 2.4 | 成長速度 |
| 3 | ウィスカ成長に影響を及ぼす要因 |
| 3.1 | 膜厚の影響 |
| 3.2 | 温度の影響 |
| 3.3 | 素地金属の種類の影響 |
| 3.4 | 合金元素の影響 |
| 3.5 | 熱処理の影響 |
| 3.6 | 雰囲気の影響 |
| 3.7 | 外部応力の影響 |
| 3.8 | 内部応力の影響 |
| 3.9 | 中性子照射の影響 |
| 3.10 | サーマルサイクリングの影響 |
| 4 | めっき液、めっき条件、錫皮膜構造の影響 |
| 4.1 | めっき液の種類の影響 |
| 4.2 | めっき条件の影響 |
| 4.3 | 錫皮膜構造の影響 |
| 5 | 従来のウィスカ成長モデル |
| 5.1 | Eshelbyのモデル |
| 5.2 | Frankのモデル |
| 5.3 | 再結晶モデル |
| 5.4 | Lindborgのモデル |
| 5.5 | 金属間化合物─圧縮応力モデル |
| 6 | ウィスカ成長の駆動力とその起源 |
| 7 | おわりに |
|
| 第4講 | 電子部品の錫ウィスカ（伊藤貞則） |
| まえがき─RoHS、ELV規制とウィスカ─ |
| 1 | 金属原子は簡単に動く |
| 2 | ウィスカの発生要因 |
| 2.1 | めっき電着時の応力 |
| 2.1.1 | 界面応力 |
| 2.1.2 | 電着応力 |
| 2.2 | 下地の拡散による応力 |
| 2.3 | 下地腐食や内分腐食の体積膨張による応力 |
| 2.4 | 熱膨張の拘束応力による圧縮応力 |
| 2.5 | 外力（圧痕、傷）によって受ける圧縮応力 |
| 3 | ウィスカ防止の方法 |
| 3.1 | 錫代替めっき |
| 3.2 | バリアめっきによる拡散防止策 |
| 3.3 | 銅と錫の金属間化合物による拡散防止策 |
| 3.4 | 電気錫めっきリフロ処理 |
| 3.5 | はんだ浸漬処理 |
| 4 | 問題点 |
| 5 | 早期検出方法 |
| 5.1 | 下地拡散によるウィスカの検出 |
| 5.2 | 外力によるウィスカ |
| 5.3 | コネクタウィスカの実際と評価方法 |
|
| 第5講 | 錫ウィスカの観察・解析技術（井原惇行） |
| 1 | はじめに |
| 2 | 鉛フリー化における信頼性問題 |
| 2.1 | 新たな問題 |
| 2.1.1 | ウィスカによる短絡障害 |
| 2.1.2 | はんだ槽の浸食 |
| 2.1.3 | 低温はんだの適用拡大 |
| 2.1.4 | はんだ接合部Pb含有量0.1％ |
| 2.2 | 継続中の問題 |
| 2.2.1 | 温度サイクルによる疲労破壊 |
| 2.2.2 | マイグレーションによる絶縁不良 |
| 2.2.3 | 機械的応力による疲労破壊 |
| 2.2.4 | 構成材料、搭載電子部品の耐熱性 |
| 3 | コネクタのウィスカについて |
| 4 | 光学顕微鏡による錫ウィスカの観察 |
| 5 | SEMによる錫ウィスカの解析 |
| 6 | FIBによるウィスカの解析 |
| 7 | EBSPによる結晶解析 |
|
|
|
|
■ お問い合わせの前に『よくあるご質問(書籍)』をご一読下さいませ ■
■ セミナー・講習会のご案内はこちらでございます ■
株式会社 技術情報センター 〒530-0038 大阪市北区紅梅町2-18 南森町共同ビル ３Ｆ
TEL：０６−６３５８−０１４１ FAX：０６−６３５８−０１３４
|
