世界初パワーエレクトロニクス対応高温鉛フリーはんだ合金の開発

研究課題

研究責任者	松木一弘広島大学, 工学研究院, 教授
研究期間 (年度)	2011 – 2012
概要	欧州環境規制でさえ、高温用はんだ合金へは適用除外となっている。平成26年の規制実施に向け再見直しされるが、高温用無鉛はんだ開発に目途がない。電子パラメータの有効性に立脚し、材料のミクロ物性とマクロ特性相関を明らかにした、マルチスケールでの材料設計技術を確立するための指針をいくつか得た。実用合金(Pb-15Sn)の代替に、Zn基合金を取り上げ、パワーエレクトロニクス対応とした。具体的特性の目標は、533-633Kの固相線温度、5%以上の破断伸び、200MPa以上の引張強度、実用合金並みの濡れ性兼備とし、本グリーン材料を迅速、正確かつ低コストで開発することとした。電子パラメータを用いて合金設計指針を提唱し、破断伸びと引張強度の目標値を満足する合金数種を得た。これら合金を用いて、高温はんだとして具備すべき固相線温度や濡れ性の評価を行い、設計指針の高精度化に備えた。