無電解Fe-Ni-B合金めっき皮膜の成膜応力と微細構造

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研究成果
2020(R02)
無電解Fe-Ni-B合金めっき皮膜の成膜応力と微細構造

担当者	表面処理チーム　山本　貴代，永山　富男，中村　俊博
研究開始時期及び終了時期	令和2年4月～令和3年3月
要旨	無電解めっき法を用いてシリコン基板上に鉄-ニッケル-ホウ素（以下， Fe-Ni-B）合金薄膜を作製し，成膜時に発生する膜応力（歪）及び加熱・冷却時の熱応力変化について測定することで，それらの挙動について膜の微細構造と関連付けて考察した。 Fe含有率０～63 mass%，B含有率<0.3～５ mass%の無電解Fe-Ni-B合金膜が得られ，その成膜時の応力の発生機構は，膜の微細組織，特に粒径と関連付けることで，主として結晶合体説に従うことが示唆された。 Fe含有率０～37 mass%，B含有率１～５ mass%の膜については，それらの微細組織（粒径）が主に膜中の B含有率に依存していると考えられた。・・・・（以下pdf参照）
まとめ	無電解めっき法で作製されたFe-Ni-B合金薄膜の成膜時の応力及び熱応力挙動をより詳細に調査するため， Fe含有量が０～63 mass%，B含有率<0.3～５ mass%までの幅広い組成範囲の無電解Fe-Ni-B合金膜を作製し，得られた膜についてTEMを用いた微細組織観察を行い，それらの膜の応力発生及び300℃まで加熱・冷却後の熱応力変化と微細構造との関連について考察した。めっきしたままの膜の微細組織は，成膜応力と同様に， Fe含有量が０～63 mass%までの幅広い組成範囲において，３つの組成領域に分けて特徴付けることができた。 Fe含有率が低域ではほぼ非晶質であり， Fe含有率が中域では粒子サイズが約10～20 nmの極微細組織，さらに Fe含有率が高域では結晶性の高い約40～50 nmの柱状晶から成る組織を示すことが判明した。・・・・（以下pdf参照）
研究種別	研究論文
備考