2006.1

99

Ｘ線マイクロＣＴによるはんだボール組織変化の観察

熱サイクル前のはんだの断面組織

熱サイクル100回の後熱サイクル300回の後

マイクロはんだボール接合部に熱サイクルを加えた時の､ はんだの微細組織の変化をX線
マイクロCTによって､ 非破壊で観察できるようになりました｡ (概要は､２ページに記載)

目

次

表紙
Ｘ線マイクロＣＴによるはんだボール組織変化の観察 …… 1
研究紹介
Ｘ線マイクロＣＴ技術 …………………………………… 2
難加工材料用反応性イオンエッチング装置の開発 …… 3
環境適応型インテリジェント窓の開発 ………………… 4
マグネシウム合金の高強度表面改質技術の開発 ……… 5
ポリ乳酸の真空成形技術の開発 ………………………… 6
登山における腰痛予防に効果のある腰サポーターの開発 …… 7

技術レポート
すぐに役立つ表面分析入門(２) ………………………… 8
国際会議等レポート
機械材料・材料加工国際会議2005に参加して ………… 9InterPACK 0' 5に参加して …………………………………10
EMOレポート ………………………………………………11
トピックス
受賞者＆表彰者紹介 ………………………………………12

 

研

究

紹 介

Ｘ線マイクロＣＴ技術
機械電子研究所 機械システム課 主任研究員

佐 山 利 彦１. はじめに影する (図２)｡ さらに､ コンピュータ演算によっ電子基板においては実装の高密度化が進行しておて微細組織を表す任意断面でのCT画像および３次

り､ はんだ等を用いたマイクロ接合部 (マイクロメー

元画像を再構成する｡ 放射光を光源とすることで､トルオーダの寸法の接合部) における欠陥や損傷が､約１μmの空間分解能を実現している｡ このマイク

電子基板の信頼性に大きな影響を与える因子となっロCT技術を適用して､ マイクロはんだボールの熱ている｡ しかし､ これらの欠陥や損傷を検出するこ負荷による微細組織の変化を定量的に評価することとは､ 光学顕微鏡や走査型電子顕微鏡 (SEM) をが可能となった｡ 表紙の図は､ 熱サイクル負荷を加用いた断面観察以外の方法では極めて困難である｡

えた同一のマイクロはんだボールを時系列的に観察

非破壊検査手法として､ 超音波検査やX線管球を用したもので､ 微細組織が凝集粗大化する様子がよくいた透過検査が試みられているが､ 現状では､ 十分捕らえられている｡ このことは､ マイクロ接合部にな分解能を有する画像が得られていない｡ そこで､おける熱疲労寿命の非破壊評価へ道を開くことを意

放射光を光源とするX線マイクロCT技術を用い､ 非味するもので､ エレクトロニクス関連産業から大き破壊でマイクロ接合部を評価する技術について研究な期待が寄せられている｡

を行っている｡

なお､ この研究は､ 文部科学省の ｢ナノテクノロ
ジー総合支援プロジェクト｣､ および(財)高輝度光

２. 放射光とSPring-8

科学研究センターの支援を受けて､ 大型放射光研究

放射光は､ 21世紀の光ともいわれ､ 光速に近い高施設SPring-8のビームラインBL47XUを利用して､エネルギの電子が磁場によって軌道を曲げられたと実施されたものである (研究課題番号：2004A0097-

きに発生する電磁波である｡ 特徴として､ 指向性がNI-np-Na)｡

高い (高平行度である) こと､ 短波長であることがあげられる｡ 放射光を研究目的で利用できる大型の施設としては､ 兵庫県にあるSPring-8 (図１) が最も有名である｡ 高エネルギー電子を蓄積するリングの接線方向に､ ビームラインとよばれる放射光の取出口が､ 48本設けられている｡ これまでナノテクノ
ロジー研究や生命物質の構造解析などで成果をあげている｡
３. X線マイクロCT装置
X線マイクロCT装置もSPring-8で開発されたものである｡ まず､ 放射光X線を､ 精密回転テーブルに図１固定した試料に照射して多方向からの透過画像を撮

図２

X線マイクロCT装置

 

SPring-8全景

研

究

紹 介

難加工材料用反応性イオンエッチング装置の開発
企画管理部

プロジェクト推進担当 主任研究員

１. はじめに鍋 澤 浩 文装置の構成は､ 永久磁石を用いることで低電力化

反応性イオンエッチング (以下RIE) 技術は､ フォを図るとともに､ 磁石の寸法や配置を最適化するこ

トリソグラフィでパターニングした形状を維持したとで､ 大面積でフラットな共鳴磁場を形成している｡

まま深堀できるため､ シリコンを中心とした半導体

このフラットな磁場により､ マイクロ波をチャンバー

素子の集積化に不可欠な技術である｡ この技術を､側面から給電することが可能になった｡ 本装置は､シリコン以外の機能性材料に応用できれば､ エレク

僅か100Wのマイクロ波電力で､ カットオフ密度

トロニクスや光通信等の分野で様々なアプリケーショ(理論上生成できる最大プラズマ密度) に近いプランに展開できる｡ 本研究では､ 光通信素子やRF素

ズマ密度を達成した｡

子の代表的な材料であるニオブ酸リチウム (以下LN) の深堀加工技術の開発を目的に､ 低消費電力

３. ＬＮの深堀加工で高密度プラズマを生成できるコンパクトな電子サ開発したエッチング装置を用いて､ LNのエッチ

イクロトロン共鳴 (以下ECR) 型の反応性イオンエッングを行った｡ エッチングガスに化学反応性の高い
SF6を用いることで､ エッチング速さは従来報告さチング装置を開発した｡

れているものより2倍程度高速の200nm/minが得ら
２. ECR-RIE装置れた｡ 図２に､ LNの深堀加工の一例を示す｡ エッ

ECRプラズマの特長は､ 低圧力でも高プラズマ密チング深さは､ 10ミクロンで､ 側壁角度は80°であっ度が得られることにある｡ 低圧力下でのプロセスは､た｡ また､ 加工表面は極めて平滑であった｡

試料近くに存在するイオン等活性種相互の衝突が少なくなるため､ イオンの指向性が高まり､ 結果として異方性の高い加工に貢献する｡ 従来のECR型装置
は電磁石を用いたもので､ 装置が大型な上に消費電力が大きいなどの問題があった｡ また､ マイクロ波を天蓋の石英窓等から導入するために､ 非スパッタ物で窓が汚れ､ マイクロ波が長時間､ 均質に導入できない問題もあった｡
そこで､ 我々は､ 図１に示すようなコンパクトで省電力タイプのECR-RIE装置を新たに開発した｡

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図２

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４. おわりに⏛ജ✢

独自開発したECR-RIE装置とLNの高速深堀加工

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ＬＮの深堀加工例を紹介した｡ LNは､ 反応生成物の蒸気圧が低く､チャージアップ現象がおきやすい等､ 最も加工困難ឃ᳇

な材料の一つである｡ 今後は､ これらの問題を一つずつ解決することで､ LNやそれ以外の機能性材料

ࠟࠬዉ౉ญの微細加工についても取り組んでいく予定である｡
本研究は､ (財)富山県新世紀産業機構を管理法人とした地域コンソーシアム研究開発事業のフォローRFࡃࠗࠕࠬ

アップ研究で､ 立山科学グループと実施したものである｡

図１ ECR-RIE装置の構成図

 

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究

紹

介

環境適応型インテリジェント窓の開発
中央研究所

評価技術課
加工技術課
立山アルミニウム工業㈱１. はじめに塚 本 吉 俊釣 谷 浩 之松 田
力

制御対象にサイズが(H)600mm×(W)500mm､ 最窓の開閉といった住宅設備の制御にデジタル技術

大開度が60度の電動外倒し窓を用い､ エンコーダをを適用し､ 家電機器との連携が可能なエコーネット

用いた窓開度センサ (設計分解能0.5度) を試作し､規格に準拠した通信機能を付加することにより､ 室角度を指定した開閉制御を可能とした｡

内外の温度環境に応じて窓の開閉を制御するシステ

各ユニット間は､ ㈱東芝製エコーネット開発キットを用い､ 無線 (BluetoothTM) 通信で接続している｡

ムを開発した｡
エコーネット規格は､ 異なるメーカの家電機器を各ユニットにエコーネット通信によるデータの処理接続し､ 様々なサービスを実現するホームネットワー

プログラムを､ ホーム端末にユニット間の通信制御

クの共通の通信仕様１) であるが､ 本研究では､ ことデータ表示用Webアプリケーションプログラムをれを住宅設備機器の制御に適用を試みた｡

実装し､ システムの協調動作を実現した｡ 各プログ
ラムは､ JAVA言語で作成した｡

２. システム構成

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環境適応型インテリジェント窓のシステム概念図
る温度センサユニットと､ 窓の開閉を行う窓制御ユニット､ および各ユニットの状態表示と通信の制御を行うホーム端末で構成される (図２)｡
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図３

窓開度・制御ルール (８段階制御の例)

３. 動作試験と結果⓹

試作システムについて､ 外気導入による換気が有䊑䊤䉟䊮䊄䋯䉧䊤䉴

図１

効とされる18℃以上25℃未満を制御範囲とし､ 室内開発システムの概念

外温度を変化させ動作試験を行ったところ､ 図３に示す制御ルールに従った開閉動作が確認できた｡
エコーネット規格による住宅設備を含む機器連携

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の基礎技術が確立されたことにより､ ①窓の開閉と⓹㐿ᐲ

エアコンなど家電機器と連携した総合的なエネルギー
管理システムや､ ②携帯電話などを用いた外部から㪜㪚㪟㪦㪥㪜㪫ㅢାのモニタリングによる防犯システムなどのホームオー᷷ᐲ䉶䊮䉰䊡䊆䉾䊃

トメーションへの応用展開が期待される｡
参考文献⓹೙ᓮ䊡䊆䉾䊃

1) エコーネット規格書：http://www.echonet.gr.jp/
本研究は､ 平成16年度 ｢若い研究者を育てる会｣との共同研究､ および平成17年度研修生受入事業で

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図２

実施したものである｡

開発システムの構成

 

研

究

紹 介

マグネシウム合金の高強度表面改質技術の開発
中央研究所 加工技術課 研究員

山 岸 英 樹１. はじめに

４. まとめマグネシウムは実用金属中最も軽量でかつ比強度

プラズマ溶射法を用いてマグネシウム合金にアルが大きく､ その合金は構造材として自動車をはじめミニウムを被覆した後､ レーザを照射することによ

小型・軽量化が要求される様々な分野に利用を望まり､ マグネシウム合金表面に高強度で耐摩耗性に優れている｡ しかし､ 耐荷重が要求されるような部位れた合金化層の形成を可能にした｡ 本技術は今後まにおいては､ その絶対的な硬度の低さから､ 摺動磨すます軽量化が要求される自動車部品､ 航空宇宙部

耗､ ヘタリなどの問題を抱える｡ さらに電気化学的品､ 福祉用具､ 電子機器筐体などへの応用が期待でに非常に卑な金属であるため､ 耐食性の面でも解決きる｡

しなければならない問題を抱え､ その利用に大きく制約を受けている現状にある｡
当センターでは平成15年度より株式会社高松メッキと共同で既存のマグネシウム合金に対し新たな表面機能を付与する高強度表面改質技術の開発に取り組んでいる｡ これまでの研究結果の一部を以下に示す｡
２. 実験方法
マグネシウム合金AZ31押出材 (50×50×6mm)にアルミニウム粉末 (純度99.9％､ 粒度53-106μｍ)
図１

その表面に炭酸ガスレーザ装置により高密度エネル

改質層断面のEPMAによる元素分析㪟㪭㩷㪇㪅㪉
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性を向上させる各種メッキの下地処理として無電解㪈㪉㪇䊎䉾䉦䊷䉴⎬䈘

ギを付加することで溶融合金化した｡ さらに､ 耐食
Niメッキを実施した｡

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３. 実験結果

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各加工条件を最適化することにより内外品質とも㪉㪇㪇

良好なミリオーダーの溶融合金化層 (改質層) を得

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ることができた (図１)｡ 改質層内部は表面から溶
図２

融境界部までのほぼ全面にわたり亜共晶組織が分布

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Al12Mg17の存在を確認した｡ これは母層がMg固溶体
で､ 化合物Al12Mg17が分散しているものと考えられる｡ 硬度は基材が約60HVに対し格段に高く (図２)､
溶射皮膜厚を増し含有アルミニウム濃度を上げたもので230HV程度まで上昇していることを確認した｡
また株式会社高松メッキにおいて､ メッキ前処理液の最適化により､ 基材とは電気化学的にも異材である改 質層 への無 電解Niメッキ処理 を可能とし た(図３)｡ なお､ 図１〜３は全て溶射皮膜厚を約
図３

 

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改質層のAl含有率と硬度分布しており､ X線回折によって硬質な金属間化合物

150μmとした場合のデータである｡

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Niメッキ皮膜断面㪇㪘㫃㩷฽᦭₸㪲㫎㫋㩼㪴をプラズマ溶射装置により被覆し(皮膜厚100μm〜)､

研

究

紹

介

ポリ乳酸の真空成形技術の開発
生活工学研究所
１. 目

製品科学課

的

水 野

主任研究員

渡

また､ シートの曲げ最大応力はポリ乳酸シートよポリ乳酸 (PLA) は､ 植物を原料として石油を使りアニールしたものが高くなった｡ これはアニール

用しないことから注目され､ 新規工業製品開発が加時の加熱によりポリ乳酸の結晶化が進んだ結果と考速している｡ しかし､ 現状の製品は､ 射出成形品おえられた｡ このことから製品の物性を向上させるた

よびフィルムを用いた包装資材や農業用フィルムにめには､ ポリ乳酸の結晶性を高める成形条件が有効限られ､ 大型工業製品製造に適する真空成形に応用であることがわかった｡

された例は報告されていない｡ そこで､ 工業技術セ

今後､ 強度､ 耐熱性､ 耐衝撃性の向上について､ンターでは､ ㈱日本成工､ ユニチカ㈱､ ㈱セコン三成形技術の最適化や素材開発から取り組む予定であ木と共同してポリ乳酸の真空成形技術について基礎る｡

的な検討をおこなった｡

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２. 方㪍㪐㷄㪄㪉㪉㪅㪌㪥㪉㪇

真空成形用のポリ乳酸シートを得るため､ 汎用押出グレードのポリ乳酸を用いて､ 厚さ３mmのシー㪈㪌㪈㪇

トを作製した｡ 材料の熱的な性質の把握と真空成形

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条件に関する基礎的なデータを得るため､ 真空成形

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図１
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より３点曲げ荷重を試験片に加えながら､ 装置付属の恒温槽を用いて室温から10℃/minの速度で恒温槽

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と変位の関係を求めた｡ なお､ 市販アクリルシート㪉㪌ᄌ૏䋨㫄㫄䋩

温度を上げ､ 変位が30mmに達するまでの試験時間についても同様の試験をおこない比較した｡ これらの結果をもとに､ 真空成形用シートを用いて箱形成㪈㪇㪍㷄㪄㪉㪉㪅㪌㪥 㪈㪉㪌㷄㪄㪇㪅㪋㪌㪥㪐㪎㷄㪄㪋㪌㪅㪇㪥

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形品を試作した｡

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３. 結果・考察㪋㪍㪏ᤨ㑆䋨㫄㫀㫅䋩

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図２ アクリルシートの熱特性試験結果

図１､ 図２に真空成形用ポリ乳酸シートと市販ア
クリルシートの熱特性試験結果を示す｡ 図中の温度は､ それぞれの試験荷重において変位が30mmに達したときの試験槽温度である｡ 真空成形用ポリ乳酸
シートではいずれの試験荷重においても試験槽温度の上昇とともに急激に試験片の軟化が起き､ 変位30mmの試験槽温度は68〜75℃となった｡ また､ 試験
荷重が高くなると低い試験槽温度で軟化が起きることがわかった｡ 一方､ アクリルシートでは､ 変位30mmの試験槽温度は97〜125℃とポリ乳酸に比べて高く､ 温度幅も広くなった｡ このことから､ 真空成形において､ ポリ乳酸は他材料に比べて比較的低い
温度でシートの軟化が起きること､ 軟化によるシー
トのたれも大きいことが予想された｡ これらの結果

図３から温度条件などを考慮することにより､ 図３のような箱形深絞り製品を得ることができた｡

 

箱形深絞り製品の外観

㪈㪋

研 究

紹

介

登山における腰痛予防に効果のある腰サポーターの開発㈱ゴールドウインテクニカルセンター 永瀬隆智､ 金田次弘､ 島 栄治
生活工学研究所 製品科学課 研究員 中 橋 美 幸
主任研究員 金 丸 亮 二
生産システム課 副主幹研究員 野 尻 智 弘
１. はじめに

３. 結果・考察

近年､ 健康意識の高まりから適度な運動の重要性が提唱されており､ 中でも心身の健康を促す登山活
動が中高年者を中心に盛んになっている｡ しかし､筋力低下がみられる中高年者にとって長時間荷物を担いでの行動は身体への負担が大きく､ 時には腰部や下肢などを痛め､ 活動に支障をきたす場合もある｡
本研究では､ 登山活動でおこる腰部への負担軽減 







と腰痛の予防に着目し､ 腰痛予防に効果的で､ かつ快適に活動を支援できる登山用腰サポーターを開発することを目的に行った｡
２. 実験方法
２. １

登山を想定した運動実験

被験者は､ 約10ｋｇの登山用ザックを担ぎ､ 傾斜
面での歩行運動を２セット行い (図１)､ 運動後に 

一定姿勢保持における腰部の筋力測定を行った｡ ４種の腰サポーターを装着した場合 (１日１種装着)

 



と未装着の場合について比較検討した｡⣶ࠨࡐ࡯࠲ౝḨᐲ㧔㧑㧕

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４. まとめ

登山に適した素材評価







 

技 術 レ ポ ー ト

すぐに役立つ表面分析入門 (２)機械電子研究所 電子技術課

研究員

坂 井 雄 一

表面分析は手軽な前処理で分析が行えるため､ 故事例として､ 軽く指で触れたNi板を分析した例を紹

障解析や製品開発に利用されることが多くなってい介します｡ 表１に示しましたとおりXPSでは､ C,N,ます｡ 本誌のNo.97で､ 機械電子研究所にある装置

O,Na,Clなどが主として検出され､ Niが１％以下だっを中心に各種表面分析の特徴について紹介しました｡

たのに対し､ XMAでは､ 主としてNiとなりました｡

今回は､ 当所の代表的な分析機器について､ 分析深

Ni以外の成分は､ Ni表面の酸化膜､ 指で触ったことさ､ 分析領域および簡単な原理をご紹介します｡

による汚染が原因と考えられます｡ (図２)分析の深図１に分析原理模式図を示します｡ 図１(a)は､ X

さがXPSでは､ 数nm､ XMAでは数μmと1000倍程

線マイクロ分析(XMA､ EPMA)とオージェ電子分光

度異なり､ XPSでは極表面からの情報であるのに対(AES)について示したものです｡ どちらも試料に電し､ XMAでは数μmとXPSよりも深いところからの子線を照射するという点では同じですが､ 検出する情報であるために同じNi板にも関わらず､ 結果が異ものがXMAはX線でAESは電子という点で異なってなります｡

います｡ また､ 図１(b)では､ 蛍光X線(XRF)､ X線

このような性質を利用して､ 違う分析手法を組み

光電子分光(XPS,ESCA)について示します｡ これら合わせることで深さ方向の元素の分布を推測するこは､ 試料にX線を照射するという点では同じですが､とも可能です｡ また､ 今回ご紹介しましたように､検出するものがXRFはX線､ XPSは電子という点で

極表面分析では､ 触っただけでも分析結果に影響を異なっています｡ それぞれ､ 照射するもの(X線､及ぼします｡ サンプルはピンセットなどを用いて取電子線)と検出するもの(X線､ 電子)の組み合わせにり扱うようにしてください｡

よって､ 情報を得られる深さ及び広さが異なります｡

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図１：機械電子研究所における代表的な分析機器とその分析領域模式図(a)XMA､ AES(b)XRF､ XPS⸅ߞߚߎߣߦࠃࠆ
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表１：XPS(a)､ XMA(b)によるNi板の分析結果










    (a)XPSによる定性､ 簡易定量結果 (atom%)




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図２：Ni板の断面模式図と分析深さ 国 際 会 議 等 レ ポ ー ト

機械材料・材料加工国際会議2005に参加して中央研究所 材料技術課

石 黒 智 明１. はじめに

３. その他 (シアトルについて)

2005年６月19日〜22日に､ 米国ワシントン州シア

シアトルは人口約50万の美しい自然に囲まれた全

トルのクラウンプラザホテル・シアトルにおいて機米の住みやすい都市ランキング上位の街である｡ 最械材料・材料加工国際会議2005 (2nd JSME/ASME

近ではイチローが所属するシアトルマリナーズの本International Conference on Materials and Processing

拠地として有名かもしれない｡ 会議が開催された６2005 主催:日本機械学会(JSME) 機械材料・材料加

月はシアトルにおいて最も過ごしやすい時期であり､工部門, 共催:米国機械学会(ASME))が開催された｡

気温は20℃を超えるが､ からっとして過ごしやすい｡

発表分野は､ 大別して､ Material and Processing と特に日本が梅雨時であっただけに一層気持ちがよい｡

Properties and Applications である. ４会場で約210

また､ 夜もなかなか暮れず､ ９時頃まで明るい｡ 写

件の口頭発表 (15分発表､ ５分質疑) と40件あまり

真(上)は､ 宿泊ホテルの前から見たシアトルのシンのポスター発表が行われた｡

ボルタワーであるスペースニードル (1962年の世界博覧会開催時に建設) である. また､ 写真(下)は､

２. 研究発表の概要
Plastic Forming and Advanced Products

そのタワーから眺めたシアトルの中心街である｡ 街自体は､ 一区画にビルが建ち並びこじんまりとして

のセッ

いる｡

シ ョ ン に お い て ､ ｢ Ultrasonic Welding of Thin
Alumina and Aluminum Using Inserts (薄いアルミ
ナとアルミニウムの超音波接合)｣ と題して報告を行った｡
セラミックスは､ その構造的・機能的特性を有効活用するため金属と接合されて用いられる場合が多い｡ 本研究は､ 特に､ 薄いセラミックスと金属の超音波接合技術の構築を目的として取り組んで来たものであり､ このための薄いセラミックスとしてアルミニウムの陽極酸化皮膜 (ビッカース硬さ：200〜700程度､ 厚さ：最大数百mmまで成長可能) を用いた｡ 機能性セラミックスには､ 陽極酸化皮膜と同程度の特性を有する材料が多い｡
本発表では､ 陽極酸化皮膜とアルミニウムシートとの超音波接合への, 特に, 陽極酸化時間の影響について報告した (陽極酸化条件：４mass％40℃のシュ

スペースニードル

ウ酸浴中で30〜120分間陽極酸化)｡ そして､ 直接接合の場合､ および､ アルミニウム合金をインサート材として陽極酸化皮膜上に蒸着した場合の結果について述べた｡ 結果の概略を以下に示す｡○直接接合：接合時に皮膜が破損するため､ 困難であった｡○インサート材を用いた接合：陽極酸化時間の短い
皮膜で は､ 皮膜 を破損す ること なく接合 時間
0.01sでも接合できるが､ 接合強度の安定には0.2s程度の接合時間が必要であった｡ 陽極酸化時間の長い皮膜では､ 皮膜が溶液により浸食を受けておスペースニードルから眺めたシアトル市街

り､ インサート材である蒸着膜が剥離するため､接合が困難であった｡

 

国 際 会 議 等 レ ポ ー トInterPACK'05に参加して
中央研究所

加工技術課

研究員

釣 谷 浩 之１. はじめにらも活発な質疑があり､ 実際に製品を製造している

2005年７月18日から23日まで､ アメリカ合衆国サメーカーにとっても､ 大きな問題であり､ 非常に関ンフランシスコのWestin St. Francisで開催されまし心の高い分野であることがわかりました｡

たInterPACK'05に出席いたしました｡
３. おわりにInterPACK (The ASME / Pacific Rim TechnicalConference & Exhibition On Integration & Packaging

実装技術については､ 近年ますます､ その重要性

Of MEMS,NEMS, & Electronic Systems) は､ ２年が高まってきています｡ 今回の研究発表の多さや､に一度開催されるエレクトロニクス実装技術に関す

その内容の充実ぶりからもそのことが感じられましる国際会議であり､ 最新の技術動向に大きな影響をた｡

もつ会議の一つです｡

開催場所を前回までのハワイから､ サンフランシ

今回は､ Heat Transfer Conferenceと同時開催､ まスコに移したのも､ メーカーの拠点が集中するシリた開催場所もサンフランシスコということで､ シリコンバレーからのアクセスの良さからと考えれば､コンバレーからのアクセスも良いことから､ 参加人

この国際会議に対する企業サイドからの期待の高さ

数も多く､ 大変な盛況となりました｡

が感じられます｡

２. 研究発表の概要
今 回 は ､ ｢ Nondestructive Evaluation of Thermal
Phase Growth in Solder Ball Micro-joints by Synchrotron
Radiation X-ray Micro-tomography｣ という題目で発表を行いました｡
これは､ 私のほか､ 当センターの佐山主任研究員､コーセル株式会社､ 富山県立大学で行った共同研究による成果であります｡
私達のこれまでの研究から､ はんだの金属組織を観察することで､ はんだ接合部の熱疲労寿命を推定できることが明らかになっています｡ しかし金属組織の観察には､ SEMによる断面観察が必要で､ 非破壊での疲労寿命推定は非常に困難な状況でした｡

今回､ 大型放射光施設SPring-8を利用することで､はんだ接合部の非常に解像度の高いX線CT画像を撮影し､ 非破壊でのはんだ金属組織の観察に成功しました｡ また熱疲労寿命についても評価を行いました
ので､ その成果について発表しました｡
はんだ内部の金属組織を非破壊で観察し､ また同
一試料について､ 熱サイクル負荷をかけ内部の金属組織の変化を観察した例は､ これまでに無く､ 会場でも非常に高い関心を集めました｡
近年の電子基板の高密度化に伴って､ 微細な接合部の信頼性が電子基板全体の信頼性に大きく影響す
るようになり､ メーカー各社も､ こうした評価方法
について強い関心をよせているということを肌で感じることが出来ました｡
インテルやIBMなど､ 米国の有力企業の研究者か 

国 際 会 議 等 レ ポ ー ト

ＥＭＯレポート
機械電子研究所

機械システム課

副主幹研究員杉 森

博

１. はじめに間を過ごすことができました｡ おわりに､ 今回の渡平成17年９月14日から21日まで､ ドイツ・ハノー

欧に際しては多くの方々にお世話になりました｡ こバー国際見本市会場にて開催されておりました欧州の場をかりて心から感謝いたします｡

国際工作機械展 (ＥＭＯショー) を視察する機会を得ましたので､ その概要を報告します｡
２. ＥＭＯショーに見るものづくり関連技術
今回の見本市では複合加工機・多軸加工機 (図１)など自動化､ 省力化を意識したものが多く見られました｡ たとえば旋盤とマシニングセンタの機能を併せもった複合加工機､ 自動運転を意識した工作機械(高周波電磁誘導加熱方式自動工具脱着システム＋
自動ワーク供給システム＋リニアモータ駆動高速マ
シニングセンタ)､ マシニング・旋削・研削の機能を持った５軸複合加工機､ 主軸を複数持たせたマシ
ニングセンタ､ ロータリートランスファーマシンな
図１

どがありました｡

５軸加工機

また､ 微細加工に関する展示も目にしました｡ 直径20μｍのワイヤに対応した横型ワイヤカット放電
加工機､ リニアモータ駆動の弾性変形利用のパラレ
ルメカニズム微細放電加工機 (図２)､ 微細形状切削用マシニングセンタや直径1ｍｍ以下の小径工具などの加工機や工具､ 測定機では直径25μｍ球のファ
イバプローブ搭載のマルチセンサ三次元画像測定機(図３) などが印象に残りました｡
そのほか､ 人造石フレーム・独特のスライドレー
ル構造の５軸高精度マシニングセンタ､ また企業以外の出展ではフラウンフォーファ研究所の展示 (ショートパルスレーザ加工機・バーチャルリアリティ・ナ
ノインプリント・ダイヤモンドコーティング・高速切断技術の紹介) も興味深く感じました｡

図２

微細放電加工機

図３

三次元画像測定機

３. おわりにハノーバーの見本市会場 (総面積約100万平方メー
トル､ 屋内総展示面積は幕張メッセ会場の約８倍)には､ 屋外に噴水や広場・ベンチがいたるところに配され､ また会場内を巡回するバスが運行しているなど､ 日本の見本市会場に比べて随分広くて､ ゆったりしていました｡ ２日間という短期間で回ったた
め､ 必ずしも全てを見ることができたとは言えませんでしたが､ 日本の工作機械見本市 (JIMTOF) では見られない､ 欧州を中心としたメーカの加工機・工具・測定機を見ることができて､ 大変充実した時 

当センター中央研究所加工技術課
研究所機械システム課

釣谷浩之研究員 (写真上) と機械電子

佐山利彦主任研究員 (写真下) の両名が､ 溶接学会

マイクロ接合研究委員会主催のMate2005において､ ｢優秀論文賞｣ を受賞いたしました｡
コーセル㈱､ 富山県立大学と共同で行った ｢放射光X線CT装置によるはんだボール組織の３次元観察｣ の研究成果が評価されたものです｡ (本技術情報誌表紙及び２ページの研究紹介参照｡)
この研究により､ これまで困難であった非破壊でのはんだ内部の金属組織観察が可能となりました｡ また､ 将来的な非破壊での電子基板の信頼性評価に先鞭をつけました｡

細胞チップ実用化研究グループが富山県職員表
彰規程に基づき優良団体として表彰されました｡
代表

知的クラスター創成事業の目的の１つである､

谷野克巳理事

写真右上から､ 鍋澤浩文主任研究員､ 森本英樹主

人の免疫細胞 (リンパ球) の働きに着目した新薬

任研究員､ 氷見清和研究員､ 横山義之研究員､ 高開発・抗体診断のための細胞チップの実用化研究

林外広主任研究員､ 右下から､ 藤城敏史加工技術に､ 県内企業と共同で取り組み､ 高精度かつ低コ

課長､ 谷野克巳理事､ 大永崇主任研究員､ 小幡勤

ストの細胞チップの生産方法を開発し､ 製品化に主任研究員

成功したものです｡

技 術 情 報

No.99

編集発行

2006年１月発行

富山県工業技術センター企画情報課
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