/日本工業出版(株)/

■特集:超音波接合技術の進化
○超音波Alリボン接合における界面凝着挙動
/大阪大学/高橋 康夫
超音波アルミニウムリボン接合の簡単な二次元有限要素モデルを提案し、この数値モデルを用いて、超音波振動を印加した場合の接合界面部の応力状態の変化を数値計算結果に基づき議論している。その後、Alリボンと透明シリカ基板の界面凝着挙動をその場観察している。計算結果と観察結果に基づき、接合界面形成過程を考察している。荷重負荷と超音波振動印加によって、引っ張りと圧縮応力が生じ、部分的凝着から接合部が成長していく過程を検討している。

○超音波Alリボン接合界面凝着挙動への接合荷重制御の影響
/大阪大学/高橋 康夫
接合荷重をステップ荷重とランプ荷重条件にした場合の界面凝着挙動のその場観察結果を基に、荷重制御の凝着過程への効果を検討している。また、数値解析結果も踏まえて、接合中の界面凝着挙動を議論している。それらを通して、接合部の信頼性確保に関して考察を加えている。本研究の目的は、観察と数値計算結果に基づき、接合部形成部の信頼性確保に向けての接合機構から見た検討を行うことにある。

○加熱超音波フリップチップ工法による異種金属接合の検証とその応用
/パナソニック スマートファクトリーソリューションズ(株)/小塩 哲平・園田 知幸
従来の金バンプ-金電極を用いた超音波フリップチップ接合に対し、コストダウンを背景に代替金属との組み合わせによる接合要求が高まっている。今回、高沸点アルコールを用い、金-金とほぼ同等の品質を得る異種金属間接合の工法開発を行ったので本稿で報告する。

○アルミニウム合金と銅の超音波接合における接合部形成過程
/東北大学/藤井 啓道・佐藤 裕・粉川 博之
アルミニウム合金と銅の超音波接合においては、酸化膜の分断・除去、局所的な塑性変形、反応層の形成が、接合部形成に関わる重要な基礎現象である。これらの現象をミクロ組織解析等の研究成果を用いて解説する。

○縦振動超音波によるアルミニウム合金と炭素繊維強化熱可塑性樹脂の接合
/大阪大学/安田 清和
輸送機器の軽量化に向けたマルチマテリアル化のための二次加工として、リン酸浴で陽極酸化処理をしたアルミニウム合金と炭素繊維強化熱可塑性樹脂(CFRTP)の直接接合を縦振動超音波により実施した事例を紹介する。

○マグネシウム合金の超音波接合
/鹿児島工業高等専門学校/東 雄一/茨城大学/岩本 知広/熊本大学/河村 能人
本研究において超音波接合を用いてLPSO型Mg合金を接合した結果、LPSO相の特徴に依存した組織変化を示すことが分かった。また、継手の強度試験において接合時に生じる凹みを回避した破断形態を示した。

○ハイブリッド固相接合装置の開発
/ソノヤラボ(株)/園家 啓嗣
従来は薄板や微細部の接合が主だった超音波接合に、高周波誘導加熱を併用することによって厚肉のアルミニウム材を大気中で固相接合できるハイブリッド固相接合装置を開発した。

○アルミニウム固相接合の接合強度に及ぼす接合条件の影響
/ソノヤラボ(株)/園家 啓嗣
開発したハイブリッド固相接合装置を使って、大気中でアルミニウム丸棒を超音波接合した。そして、接合部の接合強度に及ぼす超音波接合条件(接合温度、接合時間、加圧力、振動振幅)の影響を調査した。

○超音波複合振動を用いたアルミニウム板と銅板の接合
/日本大学/三浦 光
異種金属接合の方法の一つに超音波接合法があり、従来は一方向のみの直線振動であった。筆者らはより接合強度を高くするために、縦振動とねじり振動の二つの振動を用いた超音波複合振動体によって得られる面状振動を用いた超音波接合を検討してきた。本稿では、異種金属として銅板とアルミニウム板を用い、本方法による接合特性について述べる。

○超音波プラスチック接合の機構解明の試み
/山形大学/足立 和成・安藤 翔太・小笠原 渉
超音波プラスチック接合の機構は、部品界面での発熱による熱融着ではない。本稿では、複数のプラスチック材料のねじれ振動による超音波プラスチック接合の実験事実に基づいて、その機構の解明を試みる。

○振動数の異なる二つの超音波振動を利用した溶接残留応力低減法
/東京都立産業技術高等専門学校/青木 繁・栗田 勝実/産業技術大学院大学/越水 重臣
溶接で部材の表面に生じる引張残留応力は疲労強度などに悪影響を及ぼす、厚板の溶接で振動数の異なる二つの超音波振動を加える残留応力低減法を提案し、一つの超音波振動を加える方法に対する優位性を示した。

○先鋭バンプを用いた常温超音波フリップチップ接合の機構調査
/九州大学/浅野 種正
コーン形状をもつ先鋭マイクロバンプとそれを通常のメッキ工程によって製造する方法を考案した。このバンプを超音波接合すると常温でのフリップチップ接続が可能になり、IoT向けセンサー等の開発に有効に利用できると期待される。金および銅のマイクロバンプの常温接合が可能である。本稿では、その接合機構について考察する。

■解説
〔圧電・超音波材料〕
○第一原理計算による酸窒化シリコンの弾性的性質
/大阪大学/坪井 誠也・荻 博次
Si2N2Oは、Si、O、Nを含む物質で唯一結晶構造を持つ。本稿では、Si2N2Oの全ての独立な弾性定数を第一原理計算により決定する。同時にα-SiO22やβ-Si3N4の弾性定数も同様の方法で決定することで計算の妥当性を確認し、更に、組成の変化が弾性定数に与える影響を調べる。

〔超音波デバイス〕
○2乗分布屈折率光ファイバにおける弾性波渦による光OAMモード変換の解析
/徳島大学/ 正路 拓哉・岸川 博紀・後藤 信夫
近年通信容量の需要が年々増加しており、新たな技術が求められる。そこで有力な技術に光OAMモード多重化がある。本研究では弾性波渦による分布屈折率ファイバ中での光OAMモード変換について解析している。

〔超音波計測〕
○ダイシングした圧電素子を用いる気相複合探触子の開発
/東北大学/辻 俊宏・北原 大太朗・田中 康弘・小原 良和・三原 毅
気相複合探触子は高効率な空中超音波計測用プローブとして有用であるが、設計指針は明らかでない。そこで高性能化の鍵となる物理現象を解明するために、圧電素子をダイシングして探触子を試作し基礎特性を調査した。

○超音波伝搬のレーザ光プロービングによる固体試料中の残留応力の一測定法
/秋田大学/今野 和彦
アクリル試料中の残留応力が超音波に及ぼす影響を光学的方法で検出する方法を述べた。本法によれば試料中の残留応力の情報をレーザ光のビームスポットサイズ程度(20μm)の高い空間分解で測定することができる。

〔非破壊検査〕
○曲面から計測を行う柔軟性超音波探触子
/ジャパンプローブ(株)/田中 雄介
柔軟性超音波探触子を開発し、曲面から試験体の計測を行った。単眼の柔探では溶接部やパイプエルボの欠陥や減肉計測、アレイプローブの曲探や蛸探ではエルボ減肉やファントムを画像化した。また、柔探の医用超音波への応用として歯肉の厚さ計測を行った。

○送受信分割型フェーズドアレイ探触子を用いたNi基合金溶接部における超音波探傷技術
/非破壊検査(株)/遠藤 賢・北阪 純一/(株)原子力安全システム研究所/石田 仁志
原子力発電プラントの一次系容器管台の異材継手部はNi基合金により溶接されており、超音波の散乱減衰が顕著であり、一般的な超音波探傷が困難である。その溶接部に発生する傷を対象とした超音波探傷法および解析手法を開発した。

○ガイド波を用いた鋼板接着補強床版の損傷状態の非破壊評価
/東京工業大学/廣瀬 壮一・古川 陽/(株)駒井ハルテック/橘 肇・中本 啓介
超音波ガイド波の分散特性は層構造の違いに大きく影響される。このことを利用して、斜角探触子による超音波ガイド波の伝搬計測から、鋼板接着補強床版の損傷状態を区別し、さらに滞水層厚を推定したものである。

○M系列符号化積層探触子によるパルス圧縮および瞬時断面撮像
/和歌山大学/村田 頼信
インパルス駆動でM系列符号化パルス列を発生させることが可能な探触子を、高分子圧電フィルムの広帯域特性を利用して開発した。本稿では、この探触子のパルス圧縮特性と瞬時断面撮像について検討した結果ついて紹介
する。

※ご注意※
・データ転送での販売となります。入金確認後転送いたします。
・紙媒体からスキャンした画像データをpdf化しております、元の誌面に起因する汚れ、歪み、またスキャナの不調によるかたむき等はご容赦ください。
・個人的な範囲を超える使用目的での複製、ネットワークを通じて収録されたデータを送信できる状態にすることを禁じます。