機械的応力により発生するSnウイスカにおける屈曲・湾曲部の形成と結晶方位の関係性

摘要

電子・電気機器業界では，PbフリーSn系めっきを施したコネクタとフレキシブルプリント基板などとの飲合部において，機械的応力により，Snウイスカが発生成長し，電子・電気機器の回路を短絡させることが問題となっている．Snウイスカの多くは，屈曲や湾曲しながら成長することが知られているが，機械的応力により発生成長するSnウイスカの屈曲部や湾曲部の形成要因については十分に理解されておらず，またSnウイスカの成長を抑制するための抜本的な対策が困難である．そこで本研究では，Snウイスカの屈曲や湾曲部の形成要因として，屈曲・湾曲部の形成と結晶方位の関係性に着目し，電子顕微鏡にて，形態や結晶方位などの微細構造解析を行った．その結果，Snウイスカは，ある特定の角度で屈曲や湾曲する場合が多いことが分かった．またウイスカの屈曲部や湾曲部は，双晶や小傾角粒界を有する多結晶となっていることも初めて実験的に示された．屈曲部や湾曲部の角度と双晶や多結晶部分の結晶方位との関係から考察すると，Snウイスカの屈曲部や湾曲部が形成される要因は，双晶変形やすべり変形などの塑性変形によるものであると結論される．