5/19 固相接合＆液相接合の基礎と 低温・低加圧・低電力接合技術の最新動向

群馬大学　大学院理工学府　知能機械創製部門　機能性界面・表面創製研究室　教授　博士(工学)　小山 真司　氏

【専門】固相接合，拡散接合，酸化皮膜の除去，表面硬化，耐摩耗性

　近年、スマートフォンから自動車・航空機に至るまで、マルチマテリアル化が進んでおり、新しく生み出されたマテリアルを“つなぐ”技術が求められている。一方でSDGｓの観点から、“もの”の長期信頼性や長寿命化が求められている。

　本講演では、異種材料の組み合わせによる新しい機能の発現を含め、接合面の物理的状態のみならず、化学的性状を設計制御することで、被接合部材ならびに環境負荷を低減できる接合法について解説する。特に接合分野においては、一般的に、はんだやろう材を用いるのが一般的であり、高精度・高密度の接合が困難で、特に樹脂製の医療・光学部品や機械的強度を有しないMEMS部品の実装に難点があった。そこで解説内容には、接合阻害因子である酸化皮膜を環境に調和した改質剤により還元・除去する手法を含み、社会的インパクトも強い特徴がある。

１．接合技術の中の固相接合の位置付け
 
２．拡散接合の原理
　2.1 接合機構の分類
　2.2 固相拡散接合
　2.3 液相拡散接合
 
３．拡散接合の設備構成
　3.1 接合雰囲気の選定
　3.2 接合装置
 
４．異種金属間の接合における留意点
　4.1 異種金属間の拡散接合における代表的な状態図
　4.2 はんだ接合部の金属間化合物
　4.3 AlとCuを拡散接合した場合の接合界面組織
 
５．接合後の接手性能評価
　5.1 破面観察
　5.2 接合界面微細構造解析
　5.3 各種強度試験
　5.4 表面化学分析
 
６．最新の技術動向
　6.1 金属塩生成接合法
　　6.1.1 電子実装材料（Sn, Cu, Ni　など）
　　6.1.2 構造材料（Al, SUS, Ti, Ni基合金　など）
　6.2 金属塩被膜付与シート材による接合
　　6.2.1 金属塩被膜付与Znシート
　　6.2.2 金属塩被膜付与Alシート
　　6.2.3 金属塩被膜付与Cuナノ粒子
　6.3 電気アシスト接合法
　　6.3.1 Al/Cu接合部
　　6.3.2 Al/SUS接合部
　6.4 H2OインサートによるAl合金の低電力抵抗溶接
　6.5 UVオゾン処理による樹脂／金属の異種材料接合

　□ 質疑応答 □

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