超音波はんだ技術を用いることで、通常のはんだ付けでは難しいガラスと金属の接合が実現できます。
まず、超音波振動によるキャビテーション（液中での微小気泡の形成・破壊）によってガラス表面が活性化され、薄い酸化膜や汚染物質が除去されることで表面エネルギーが高まり、はんだを受け入れやすい状態になります。
次に、酸素親和力の強い専用はんだを用いることで、空気中から取り込まれた酸素を介してガラスとはんだが化学結合を形成し、フラックスを使用せずとも安定した接合が可能です。
超音波振動による表面活性化と専用はんだの化学結合が相乗効果を発揮することで、金属との確実な接合が実現します。
超音波はんだ技術によるガラスと金属の接合事例
太陽電池の電極形成
超音波はんだ技術を活用することで、ガラス基板と金属を直接かつ安定的に接合できるため、太陽電池のガラス基板に発電電流を取り出す電極を形成する際にも非常に有効です。
まず、フラックスに頼りにくいガラス基板に対して超音波を用いつつはんだを供給し、ガラス表面を活性化させながら予備はんだ付けを行います。
次に、予備はんだされたライン上に銅平角線を配置し、再び超音波を使ってはんだ付けを行うことで、ガラスと金属間に強固な接続部を形成します。
このとき用いる酸素親和力の高い専用はんだ「Ecologia」がガラス表面との化学結合を促進し、強固な電極として仕上がるのです。
光ファイバのコネクタ接合
超音波はんだ技術を活用すれば、光ファイバに用いられる石英ガラスとキャピラリとして用いられるアルミナといった無機材料同士でも、フラックスレスで安定した接合が可能になります。
まず、はんだを供給しながら超音波振動を作用させると、微細なキャビテーションがガラスやアルミナの表面を物理的に洗浄・活性化し、酸化膜や汚染物質を除去します。
さらに、酸素親和力の高い専用はんだが空気中の酸素を取り込むことで化学結合を形成し、従来のフラックスでは対応しづらい無機材料同士でも強固なはんだ層を得ることができます。
その結果、光ファイバの高い透明度やアルミナの機械的強度を維持したまま、高い密着性と機械的強度を備えた接合が実現し、光学・電子分野での高耐久な封止やアセンブリ手法として活用されています。
リソー技研の超音波はんだ技術にご期待下さい
当社では、超音波はんだ装置製造のパイオニアとして、様々な製品を取り扱っております。ハンディタイプのはんだごてから、量産専用の完全オーダーメイドの自動化装置まで、様々なご要望にお応えしております。