ろう接におけるDewetting現象の基礎的研究

ろう付において、一度固相の表面をむらした液相がろう付条件によっては、はじかれてぬれなくなってしまう、いわゆる「Dewetting」現象が起こることがある。本研究では、Dewetting現象の発生条件、発生の機構と影響因子および発生の防止あるいは軽減策はあるのかという観点から次の結果を得た。1)真空中における鉄表面上における液体銀Dewetting現象は銀の蒸発によって表面張力の釣り合いが崩れることに起因する。2)銀-錫合金のぬれでは、ろう材の表面及び接合界面に錫原子が集まり、錫リッチな層が形成される。錫の蒸気圧は低いので、この層の形成によって銀の蒸発が軽減されてDewettingは軽減される。3)上記組み合わせて母材に超音波振動を付加して、Dewetting現象の軽減効果を調べた。軽減効果が若干認められたので、ろう接が難しいと言われているAl-Mg合金のろう接に応用してぬれと接合強度の向上を確認した。この成果の一部を論文にして学会誌に投稿中である。4)鉄-錫系について、金属間化合物の形成とDewetting現象との関係について調べた。FeSn_2とFeSn金属間化合物の形成と消滅とDewettingとの間に相関があり、FeSn_2が分解しFeSnの形成によってDewettingが生じることが明らかにされた。

ろう付において、一度固相の表面をむらした液相がろう付条件によっては、はじかれてぬれなくなってしまう、いわゆる「Dewetting」現象が起こることがある。本研究では、Dewetting現象の発生条件、発生の機構と影響因子および発生の防止あるいは軽減策はあるのかという観点から次の結果を得た。1)真空中における鉄表面上における液体銀Dewetting現象は銀の蒸発によって表面張力の釣り合いが崩れることに起因する。2)銀-錫合金のぬれでは、ろう材の表面及び接合界面に錫原子が集まり、錫リッチな層が形成される。錫の蒸気圧は低いので、この層の形成によって銀の蒸発が軽減されてDewettingは軽減される。3)上記組み合わせて母材に超音波振動を付加して、Dewetting現象の軽減効果を調べた。軽減効果が若干認められたので、ろう接が難しいと言われているAl-Mg合金のろう接に応用してぬれと接合強度の向上を確認した。この成果の一部を論文にして学会誌に投稿中である。4)鉄-錫系について、金属間化合物の形成とDewetting現象との関係について調べた。FeSn_2とFeSn金属間化合物の形成と消滅とDewettingとの間に相関があり、FeSn_2が分解しFeSnの形成によってDewettingが生じることが明らかにされた。