接合・溶接技術Ｑ＆Ａ / Q09-10-03 Q 大気中でAuワイヤをAuおよびAlパッドの各接合面に加熱併用超音波圧着する場合，200℃と100℃と20℃（室温）で接合性がどの程度変りますか。変わる場合，その原因は何ですか。また，室温での接合性を上げるにはどのような手段がありますか。
固相金属同士の圧着は，両者の清浄な金属面を露出させて加圧することで達成される。Auパッドは，表面に酸化被膜を形成しないが，有機物や水分等の接合阻害物の吸着しやすい性質を持つ，このためAuパッドの接合性は，吸着している接合阻害物の種類と量に大きく影響される。一方，Alパッドは，表面に化学的に安定な酸化皮膜を形成しており，表面の吸着作用が少ないという性質を持つ。したがって，Alパッドの接合性は酸化皮膜の除去の容易さで決まる。 図１は，窒素中で接合した場合の加熱温度と接合性の関係を示す。AuパッドはAlパッドに比べて接合温度の影響が顕著で，20℃と200℃で大きな差が生じている。接合時の加熱は，①表面吸着物，特に水分の放出，②材料の軟化による塑性変形の増大，③接合界面の原子拡散の活性化を促し，接合性を向上する効果がある。Auの場合は①の影響が大きく，Alの場合は②の現象による酸化皮膜の破壊促進が
第1章 溶接法および機器 1-1 アーク及びティグ溶接
152 50 ) ) H O H O ) ) ) kV/cm ) ) V V kW kW ) ) A mm , K ) cm ) ) mA/cm A/cm V V V ) A ) ) 153 51 Local Thermodynamic Equilibrium = LTE ) LTE ) LTE ne > cm ) ) ) ) , K . eV . eV ) . A , K ) 154 52 ) H , K H CO ) A mm ) (a) (b) , K , K K . cm ) m/s j B (b) 155 53 Pa W W W W W W W W W W W W . W W (a) ) A . V W ) ) ) , K , K (a) (b) A mm 156 54 , K m/s mm , K mm (a) . mm m/s , K (b) mm mm m/s , K )
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