超音波はんだ付けの接合原理（金属）
通常のはんだ(SnCuAg等)による接合とは、合金層による接合であり、母材表面で金属結合が生じ、合金層が生成されます。母材表面には酸化膜がありますので、 始めにフラックスで取り除きます。 酸化膜が除去された所へはんだを付けると 母材の上を広がり、この状態を「ぬれ」 と呼びます。 その後、はんだの錫 と母材が混ざり 「拡散」を行い、 はんだが冷えることで合金化されます。
それに対し超音波はんだによる接合では、超音波によりキャビテーションを発生させて、母材表面の酸化膜を除去・活性化させます。酸化膜が取り除かれた母材表面とはんだが拡散結合され合金層を生成します。
超音波はんだ付けのメリット（金属）
- ノンフレックスで接合が可能
- はんだ材は通常のもの(SnAgCu)でＯＫ
超音波はんだ付けの接合原理（ガラス）
続いて、ガラスへのはんだ付けの原理です。
まず超音波によりキャビテーションを発生させて、ガラス表面の酸化膜を除去・活性化させます。その後、酸化膜が取り除かれたガラスと酸素親和力の強い専用半田が空気中の酸素を巻込み、化学結合されます。
超音波はんだ付けのメリット（ガラス）
- ノンフレックスで接合が可能
- 無機物への接合も可能
キャビテーションとは
超音波は縦波（疎密波）ですので、部分的に圧力の高い場所と低い場所が発生します。圧力の低い場所で生まれた気泡は膨張、圧縮を繰り返し、あるところで崩壊します。
一般的にはこの崩壊時に発光すると考えられ、そのとき気泡内は数千度、数千気圧にまで達すると言われています。
超音波はんだ付けのアプリケーション（金属）
- モータやトランス用アルミ電線のはんだコーティング
- 電子部品のアルミ端子へはんだコーティング
- 二次電池のアルミ箔へはんだコーティング
- アルマイト処理したアルミ部品の接合
- ターゲット材とバッキングプレートの接合
- 紙基板へのはんだメッキ
超音波はんだ付けのアプリケーション（ガラス）
- 光ファイバコネクタ
- フォトセンサーのガラス窓
- 太陽電池の電極形成
- ＥＬ照明(パネル)の電極形成
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