− 51 −レーザプロセッシングレーザプロセッシングAF-2015222一般研究開発助成AF-2015223一般研究開発助成エレクトロニクス実装，微細はんだ付レーザはんだ付，金属間化合物形成，耐衝撃性nisikawa@jwri.osaka-u.ac.jp精密加工，微細加工レーザ加工，微細除去加工，形状創成原理，加工形状シミュレーションhalsak1@pelsophia.com大阪大学 接合科学研究所教授上智大学 理工学部機能創造理工学科教授西川 宏坂本 治久レーザを熱源としたはんだ付継手の接合界面挙動と耐衝撃性評価形状創成原理に基づくレーザ微細加工システムの開発本研究では、はんだ付の熱源としてレーザを利用し、はんだ継手の微細組織を制御することで、鉛フリーはんだ継手の耐衝撃性向上を目指し検討をおこなった。具体的には、レーザを利用したんはんだ継手に対して衝撃試験を実施し、鉛フリーはんだ継手の耐衝撃性を検討した。レーザはんだ付の場合、はんだ付直後では、はんだ組織は微細化し、はんだ/Cuパッド界面の金属間化合物（IMC）層の形成が非常に薄いため、通常のはんだ付に比べて、耐衝撃性が高いことが分かった。一方、時効処理により接合界面のIMC層が急激に成長するが、時効初期では、はんだの軟化により耐衝撃性は維持された。一方で時効時間が長くなると、レーザ照射条件による違いが現れ、低出力・長時間照射の条件（20 W・40 s）で、高い耐衝撃性を維持できることが分かり、鉛フリーはんだ継手の耐衝撃性向上が達成され、レーザはんだ付された継手の優れた性能が示された。本研究では，レーザ微細加工における形状創成原理の適用可能性を実験結果に基づいて検討した．形状創成原理が成り立つためには，レーザ照射点における「相当工具形状」を定めることと，それを工作物との相対運動により転写して形状創成することを可能にすることが必要となる．これらのことについて，レーザ照射条件と加工結果との関係性を明らかにすることにより，以下のことが明らかになった：(1)強度を加工閾値の3倍以下に抑えた照射によるレーザ除去加工においては，切削における剣先バイトと同様な工具形状を定めることができる．(2)加工溝形状は，入射角に依存する吸収特性と除去加工閾値を考慮することにより，シミュレートできる．(3)形状創成原理と等価工具形状に基づいて，平らな底面を有する微細溝を実現するパルスレーザ照射条件を定めることができる．このことは，レーザ除去加工を形状創成原理に基づいて実現できることを示している．
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