異種 材料 書籍
 
No.1920
高分子の残留応力対策
放熱・高耐熱材料の特性向上と熱対策技術

 

◎「軽量化」と「高強度化」の両立へ向けた
  「新たな材料の組み合わせ」「接合が困難な材料」を強固にくっつける最新事例を詳解!

異種材料接着・接合技術と
マルチマテリアル

−接合方法、接合メカニズム、界面制御、強度評価−

発 刊:2017年10月31日  体 裁:A4判 633頁  定 価:80,000円(税抜)  ISBN:978-4-86104-682-7


 
■ 執筆者(敬称略)
カルソニックカンセイ(株) 原 潤一郎 旭硝子(株) 満居 暢子
(公財)鉄道総合技術研究所 森 久史 ランテクニカルサービス(株) 中野 雅司
大同大学 平 博仁 大阪市立大学 重川 直輝
大成プラス(株) 安藤 直樹 三菱重工工作機械(株) 内海 淳
東京大学 梶原 優介 東京大学 日暮 栄治
日本パーカライジング(株) 永井 太一 東京工業大学 西山 伸彦
大阪府立大学 松本 章一 (国研)産業技術総合研究所 牧田 紀久夫
ヤマセ電気(株) 佐藤 昌之 名古屋工業大学 渡辺 義見
名古屋工業大学 早川 伸哉 (国研)産業技術総合研究所 北 憲一郎
広島工業大学 日野 実 東京大学 熊本 明仁
名古屋大学 小橋 眞 豊橋技術科学大学 安井 利明
東京理科大学 橋詰 峰雄 日本大学 三浦 光
岩手大学 平原 英俊 大阪大学 森貞 好昭
中部大学 多賀 康訓 広島県立総合技術研究所 坂村 勝
大阪市立工業研究所 平野 寛 東北大学 佐藤 裕
エーピーエス リサーチ 若林 一民 大阪大学 小椋 智
九州大学 吉澤 一成 九州工業大学 山口 富子
横浜ゴム(株) 荒木 公範 (株)エヌジェーエス 鴇田 正雄
大阪府立大学 大久保 雅章 バンドー化学(株) 武居 正史
大阪大学 大久保 雄司 積水化学工業(株) 久保田 敬士
京都大学 杉村 博之 群馬大学 荘司 郁夫
日本大学 加藤 数良 大阪大学 松嶋 道也
長岡技術科学大学 宮下 幸雄 (株)東芝 八甫谷 明彦
岐阜大学 深川 仁 甲南大学 赤松 謙祐
大阪大学 中田 一博 静岡理工科大学 服部 敏雄
(株)タマリ工業 三瓶 和久 (株)日立製作所 岩崎 富生
ポリプラスチックス(株) 望月 章弘 FIA 福山 紅陽
(株)中野製作所 中山 義一 大阪教育大学 今中 誠
大阪大学 原田 明 技術アドバイザー 村田 則夫

■ 目  次

第1章 各分野における異種材料の接着・接合技術の開発動向

第2章 凹凸形状、アンカー効果を利用した樹脂/金属の接合、接着技術

第3章 化学的結合による樹脂/金属の接合、接着技術

第4章 接着剤を用いた樹脂/金属の接合、接着技術

第5章 プラズマ、光表面処理による樹脂/金属の接合、接着技術

第6章 摩擦エネルギー、レーザーを利用した樹脂/金属の接合技術とそのメカニズム

第7章 CFRP/金属の接着、接合技術

第8章 異種高分子材料同士の接着、接合技術

第9章 ガラス/異種材料の接着、接合技術

第10章 無機材料の低温、常温接合技術

第11章 金属/セラミックスの接合技術とそのメカニズム

第12章 異種金属材料の接合技術とそのメカニズム

第13章 実装、微細配線形成における異種材料の接合、接着技術

第14章 異種材料接着、接合における評価、解析技術


◇第1章 各分野における異種材料の接着・接合技術の開発動向◇

第1節 自動車マルチマテリアル化の方向性と接着、接合技術の最新動向
1.異種金属接合
2.樹脂と金属の接合
3.CFRPとゴムの接合

第2節 高速鉄道車両への軽量化材料の適用と接合技術
1.鉄道車両の製造過程
2.アルミニウム合金製車両の接合技術
 2.1 アーク溶接の適用
  2.1.1 TIG溶接
  2.1.2 MIG溶接
  2.1.3 レーザ溶接
 2.2 アーク溶接の溶接作業および問題点
  2.2.1 大型構造物としての溶接の問題点
  2.2.2 アルミニウム合金の材料上での溶接の問題点
 2.3 摩擦攪拌接合の適用
  2.3.1 FSWの利点
  2.3.2 FSWの検討
  2.3.3 車両製造へのFSW適用の利点
  2.3.4 品質管理について
3.難燃性マグネシウム合金の車両への適用に関する接合技術の検討
 3.1 アーク溶接の適用
  3.1.1 アーク溶接の動向調査
  3.1.2 アーク溶接の検討
 3.2 FSWの適用
  3.2.1 FSWの動向調査
  3.2.2 FSWの検討
 3.3 アルミニウム合金と難燃性マグネシウム合金の異種材接合
  3.3.1 異種材接合の動向
  3.3.2 異種材接合の検討

第3節 航空機軽量化材料と異種材料接合技術の開発動向
1.最近の航空機における軽量材料の適用動向
 1.1 航空機の機体材料の全般動向とアルミニウム合金とCFRPとの競合について
 1.2 複合材料、特にCFRP(炭素繊維強化樹脂)
 1.3 アルミニウム合金
 1.4 チタン合金
2.異材接合を含む部材接合組立技術の動向
 2.1 航空機のおける接合技術の概要
 2.2 CFRP関連の接合


◇第2章 凹凸形状、アンカー効果を利用した樹脂/金属の接合、接着技術◇

第1節 射出成形による金属/樹脂の一体化技術
1.NMT(Nano Molding Technology)のご紹介
 1.1 NMTの概要
 1.2 金属と樹脂の種類
 1.3 金属表面への薬品処理
 1.4 T処理後の金属表面の状態
 1.5 射出成形による樹脂と接合
 1.6 接合強度
  1.6.1 せん断強度
  1.6.2 引張試験
  1.6.3 高温高湿試験
2.金属/樹脂の接合メカニズム
 2.1 射出成形の一般理論
 2.2 射出接合の想定メカニズム
3.金属/樹脂接合の量産事例
 3.1 プロジェクター 筐体
 3.2 MP3 Player 筐体
 3.3 スマートフォン バッテリーカバー
 3.4 スマートフォン 筐体
4.金属/樹脂接合の試作開発事例
 4.1 自動車関連
 4.2 リチウムイオン電池関連
 4.3 自転車関連
5.金属/樹脂接合強度の測定方法の国際標準化 ISO19095-1〜4
6.金属表面の粗化処理

第2節 微細表面構造を利用した金属/樹脂の一体成形における成形条件と接合強度の関係
1.接合実験方法と基本条件
 1.1 樹脂温度の影響
 1.2 型内圧力の影響
  1.2.1 パック圧の影響
  1.2.2 保圧の影響
  1.2.3 型内圧力の影響まとめ
 1.3 射出速度の影響
2.ゲート位置の影響

第3節 化学的粗面化技術による金属-樹脂接合強度の向上
1.鉄鋼材料に対する化学的粗面化技術
 1.1 化成処理による鉄鋼材料の粗面化
 1.2 塩浴軟窒化処理による鉄鋼材料の粗面化 
2.アルミニウム合金に対する化学的粗面化技術
 2.1 湿式エッチングによるアルミニウム合金の粗面化
 2.2 Al-PPS樹脂一体成形品の接合強度評価
3.接合部の剥離防止および耐久性向上

第4節 多孔構造を利用した金属/樹脂の接合技術と適用事例
1.アンカー効果を利用する異種材料接着
2.モノリス構造の形成
3.エポキシモノリスの作製
4.エポキシモノリスによる金属樹脂接着
5.モノリスシートの作製
6.様々な被着体のエポキシモノリスによる接合

第5節 レーザ加工による金属と異種材料の直接接合技術
1.レーザ処理による金属と異種材料の接合技術(レザリッジ:Laseridge)の概要
 1.1 レザリッジとは
 1.2 レザリッジの概要
 1.3 レザリッジの特徴
2.レザリッジ処理とその接合状態
 2.1 接合のメカニズムについて
 2.2 接合強度発現の実際
  2.2.1 実験方法
  2.2.2 引張りせん断試験
  2.2.3 最大荷重と加工深さ
 2.3 気密性のメカニズムについて
3.接合強度及び信頼性評価事例
 3.1 各種金属・樹脂の接合強度について
  3.1.1 選定金属及び樹脂
 3.2 レザリッジ接合部の気密性
4.接合技術の実用化事例及び将来の展望について

第6節 金属と樹脂のレーザ接合における接合面前処理と接合強度
1.レーザ接合の原理
 1.1 熱可塑性樹脂のレーザ溶着
 1.2 金属と樹脂のレーザ接合
 1.3 接合面の到達温度
2.金属接合面の前処理と接合形成
 2.1 金属接合面の前処理
  2.1.1 サンドブラスト処理
  2.1.2 陽極酸化処理
 2.2 レーザ光吸収率
 2.3 接合強度
 2.4 接合面の観察
  2.4.1 アルミニウムの接合面(接合前)
  2.4.2 アクリルの接合面(接合後)
3.金属微細孔への樹脂の流入深さ
 3.1 樹脂の流入状態の観察
 3.2 局所的な到達温度と樹脂の流入深さの関係

第7節 インサート材を用いた樹脂/金属のレーザ接合と金属表面処理技術
1.熱可塑性エラストマーをインサートした樹脂/金属のレーザ接合
 1.1 熱可塑性エラストマーの特徴
 1.2 TPEをインサートした樹脂/金属のレーザ接合の特徴
2.接着に適した金属表面の改質
 2.1 樹脂−金属接着に及ぼす因子
 2.2 接着に向けての金属の代表的な表面処理
 2.3 金属表面の粗面化処理
3.TPEをインサートしたアルミニウム−プラスチックレーザ接合
4.接着性に優れたアルミニウム合金への陽極酸化処理

第8節 相互浸透構造を利用した樹脂/金属の接合技術
1.接合体および引張試験片の作製
2.接合強度と相互浸透層構造の関係
 2.1 相互浸透層厚さ
 2.2 相互浸透層中の樹脂体積率


◇第3章 化学的結合による樹脂/金属の接合、接着技術◇

第1節 シランカップリング剤を用いた金属/樹脂の接着性向上技術
1.異種材料間の接着
2.金属材料表面へのシランカップリング反応
 2.1 シランカップリング剤の化学構造と機能の概要
 2.2 基本的な反応メカニズム
 2.3 反応に影響を与える因子
 2.4 シランカップリング剤で処理した表面の評価
3.シランカップリング剤を利用した新しい金属/樹脂基材接着法の開発

第2節 トリアジチオール誘導体による分子接合技術
1.射出成形同時接着
 1.1 金属板のトリアジンチオール誘導体表面処理
 1.2 射出成形による複合体作製
 1.3 エッチング処理金属板と熱可塑性樹脂からなる複合体
  1.3.1 金属板の表面性状
  1.3.2 エッチング処理金属板と熱可塑性樹脂からなる複合体のせん断強度
 1.4 TES処理と熱可塑性樹脂からなる複合体
  1.4.1 TES処理金属板の性状
  1.4.2 TES処理金属板とPPSからなる複合体のせん断強度
  1.4.3 TES処理エッチング金属板とPPSからなる複合体のせん断強度
  1.4.4 TES処理銅板とPPS複合体のせん断強度におよぼす冷熱サイクル試験の影響

第3節 ガス吸着法を用いた無接着剤接合技術
1.ガス吸着分子接合技術(GAJ)
 1.1 接合技術背景
 1.2 ガス吸着を利用した分子接合の開発経緯
 1.3 ガス吸着分子接合法の概要
 1.3 分子接合界面反応
 1.4 GAJのシール応用
2.ガス吸着接合の応用

第4節 含硫黄化合物の添加による樹脂/金属間の接着性向上
1.硫黄と含硫黄化合物について
2.含硫黄ポリマーの金属に対する接着力
3.金属に対する接着力における含硫黄化合物の添加効果
 3.1 エポキシ樹脂への適用例
 3.2 フェノール樹脂への適用例
 3.3 ジアリルフタレート(DAP)樹脂への適用例


◇第4章 接着剤を用いた樹脂/金属の接合、接着技術◇

第1節 異種材料の接着技術と高信頼性設計
1.被着材の性質を知る
 1.1 金属
 1.2 ゴム
 1.3 プラスチック
2.被着材の表面処理
 2.1 金属の表面処理
 2.2 ゴムの表面処理
 2.3 プラスチックの表面処理
3.異種材料の接着事例
 3.1 金属とゴムの接着
  3.1.1 金属と未加硫ゴムの接着
  3.1.2 金属と加硫ゴムの接着
 3.2 金属とプラスチックの接着
  3.2.1 金属(軟鋼板)とC-FRPの接着
  3.2.2 金属(軟鋼板)とPP(ポリプロピレン)
4.高信頼性を得るための接着接合部の設計
 4.1 突合せ接合(Butt joint)
 4.2 重ね継ぎ接合(Lap joint)
 4.3 アングルおよびコーナーの接合
 4.4 フランジの接合
 4.5 接着接合部の設計上の注意点

第2節 接着の分子機構
1.アルミニウムとエポキシ樹脂の接着
 1.1 アルミニウム表面とエポキシ樹脂の構造
 1.2 接着界面モデルの構築と計算手法
 1.3 接着エネルギーおよび接着力の算出方法
 1.4 水素結合の接着現象への寄与
2.炭素繊維とエポキシ樹脂の接着相互作用
 2.1 炭素繊維強化プラスチックと炭素繊維表面
 2.2 接着界面モデルの構築と計算手法
 2.3 接着界面の構造と接着力
 2.4 エネルギー分割法による接着相互作用の解析

第3節 自動車用接着剤の特徴と異種材料接着技術
1.接着接合の特徴
2.自動車部品用接着剤
 2.1 ブレーキ用接着剤
  2.1.1 ドラムブレーキの接着
  2.1.2 ディスクブレーキの接着
3.自動車メーカーで使用されている接着剤
 3.1 車体工程
  3.1.1 ヘミング用接着剤
  3.1.2 構造用接着剤
  3.1.3 車体工程で使用されている接着剤の特徴
 3.2 塗装工程
 3.3 組立工程
  3.3.1 ダイレクトグレージング材
  3.3.2 ドアホールシール用接着・シール材
  3.3.3 組立工程での接着剤硬化の特徴
4.異種材接合の例
 4.1 樹脂ガラス
 4.2 樹脂バックドア
5.接着信頼性について


◇第5章 プラズマ、光表面処理による樹脂/金属の接合、接着技術◇

第1節 大気圧プラズマ複合処理によるフッ素樹脂の接着性向上とOLED素子への応用
1.プラズマ表面処理とプラズマグラフト重合表面処理
 1.1 プラズマ表面処理の電極系の例
 1.2 プラズマ表面処理とプラズマグラフト重合表面処理の効果
 1.3 プラズマグラフト重合表面処理の原理
2.大気圧プラズマグラフト重合装置
3.フッ素樹脂フィルムの金属に対する接着性向上
 3.1 T型はく離試験の方法
 3.2 T型はく離試験の結果
4.有機EL(OLED)PCTFE素子の開発
 4.1 フレキシブル有機EL素子とは
 4.2 PCTFEの接着強度
 4.3 XPS解析
 4.4 SEM観察結果
 4.5 PCTFE上のOLED素子試作の手順
 4.6 OLED素子の発光について

第2節 熱アシストプラズマ処理によるフッ素樹脂の表面改質と異種材料の接着性向上
1.熱アシストプラズマ処理
 1.1 熱アシストプラズマ処理したPTFEの過酸化物ラジカル密度
 1.2 熱アシストプラズマ処理したPTFE表面の化学組成
 1.3 熱アシストプラズマ処理したPTFEの表面硬さ
 1.4 熱アシストプラズマ処理したフッ素樹脂の表面形態
 1.5 熱アシストプラズマ処理したフッ素樹脂の接着性
  1.5.1 ブチルゴムとの密着性
  1.5.2 めっき膜との密着性
  1.5.3 金属インク膜と金属ペースト膜の接着性
 1.6 熱アシストプラズマ処理したフッ素樹脂の改質寿命

第3節 高分子と無機材料の光活性化異種接合
1.真空紫外光による高分子材料表面の接合活性化
2.金属とCOPの光活性化表面接合
3.表面平滑化の効果


◇第6章 摩擦エネルギー、レーザーを利用した樹脂/金属の接合技術とそのメカニズム ◇

第1節 アルミニウム合金と熱可塑性樹脂の重ね摩擦攪拌接合
1.供試材および実験方法
2.ストレートプローブを有する回転工具を用いた接合の検討
3.段付きプローブを有する回転工具を用いた接合の検討
4.3003アルミニウム合金とポリメタクリル酸メチル樹脂の重ね摩擦撹拌接合継手の組織と機械的性質
5.3003アルミニウム合金とポリカーボネート樹脂の重ね摩擦攪拌接合継手の組織と機械的性質
6.3003アルミニウム合金とポリカーボネート樹脂を用いた重ね摩擦攪拌接合の接合メカニズム
7.ABS樹脂の流動性が3003アルミニウム合金とABS樹脂の重ね摩擦攪拌接合継手の組織と機械的性質に及ぼす影響

第2節 レーザーと摩擦熱による樹脂/金属の異材接合技術
1.樹脂と金属のレーザスポット接合
 1.1 接合プロセスおよび接合体強度特性に及ぼす金属側材料の影響
 1.2 接合体の強度特性に及ぼす溶込部形状の影響
 1.3 接合体に及ぼす気泡生成状態の影響
2.摩擦撹拌を利用した金属と樹脂のスポット接合
3.樹脂と金属の接合体の強度特性に対する影響因子の検討


◇第7章 CFRP/金属の接着、接合技術◇

第1節 CFRPの接着、接合技術とその課題
1.機械的接合法
2.接着接合法
3.熱可塑性CFRPにおける融着(溶着)接合法
4.接合技術の適用事例と課題

第2節 摩擦重ね接合による炭素繊維強化熱可塑性樹脂とアルミニウム合金の直接異材接合
1.摩擦重ね接合法(FLJ法)
2.金属/樹脂の異材接合性に及ぼす樹脂特性および金属表面特性
3.金属/樹脂の異材接合性の改善因子
 3.1 大気中コロナ放電処理による樹脂表面の改質効果
 3.2 表面研磨によるAl合金の表面粗さの効果
4.Al合金/CFRPの直接異材接合
5.金属/樹脂・CFRPの直接異材接合継手強度の向上方法
 5.1 シランカップリング処理の効果
 5.2 アンカー作用の効果

第3節 レーザ溶着によるCFRP/金属の接合技術と自動車部材への応用
1. CFRPの自動車部材への適用
2.熱硬化CFRPの課題と熱可塑CFRPの開発
3.CFRPの接合技術
4.CFRTPと金属のレーザ溶着技術
5.今後の課題と展望


◇第8章 異種高分子材料同士の接着、接合技術◇

第1節 レーザー処理による二重成形技術と異種樹脂材料の接合技術
1.AKI-Lockの概要
2.AKI-Lockの諸特性
 2.1 接合強度
 2.2 従来の接合技術とAKI-Lockの接合強度比較
 2.3 耐久性
 2.4 エアーリーク気密試験
 2.5 耐水圧試験

第2節 ゴムと樹脂の化学結合による直接接着技術
1.ゴムは難接着
2.接着剤が使いづらい時代
3.接着剤を使わずにゴムと樹脂を結合
4.ゴムと樹脂の分子架橋反応のメカニズム
 4.1 ラジカロックとは
 4.2 分子架橋反応の仕組み
5.ラジカロックの利点
 5.1 品質上の利点
 5.2 製造工程上の利点
 5.3 樹脂を使用することの利点
6.樹脂とゴムの種類
7.応用例と今後の展望

第3節 非共有結合・共有結合を用いた異種材料の接合・接着技術
1.共有結合形成を利用した高分子ゲル間の接着
 1.1 鈴木・宮浦クロスカップリング反応を利用した高分子ゲル間の接着
 1.2 銅触媒を用いたアジド-アルキン環化付加反応(CuAAC反応)による高分子ゲル間の接着
 1.3 薗頭クロスカップリング反応による高分子ゲル間の接着
2.共有結合形成を利用した有機-無機材料の異種材料間接着
 2.1 鈴木・宮浦クロスカップリング反応を利用した高分子ゲル-ガラス間の接着
 2.2 銅触媒を用いたCuAAC反応による高分子ゲル-ガラス間の接着
 2.3 薗頭クロスカップリング反応による高分子ゲル-ガラス間の接着


◇第9章 ガラス/異種材料の接着、接合技術◇

第1節 ガラスへの接着・密着を阻害する要因とその接着不良対策
1.ガラスの接着性を阻害する要因
2.ガラスの接着性不良対策
 2.1 ガラス表面の汚れと洗浄方法
 2.2 UV照射の表面処理による接着性向上
 2.3 接着剤と被着体ガラスの熱膨張係数のミスマッチによる応力発生とその低減化
 2.4 シランカップリング剤による接着性向上
3.シランカップリング剤の表面処理による耐湿性向上技術
4.シランカップリング剤のインテグラルブレンド法による耐湿性向上技術
 4.1 光通信部品用UV硬化型光学接着剤
 4.2 湿気硬化シアノアクリル系接着剤
 4.3 室温硬化型防湿接着シール材
5.シランカップリング剤を用いた化学的変性による耐湿性向上技術
 5.1 シラングラフト重合による高耐水性ホットメルト接着剤
 5.2 シラン変性エポキシ系およびアクリル系高耐湿性熱硬化型接着剤

第2節 ガラス表面の特性制御とガラス−異種材料の接着・接合技術
1.ガラス表面の特性制御
 1.1 ガラス表面の組成
 1.2 ガラス表面の化学的性質
2.ガラス−異種材料の接着・接合技術
 2.1 ガラス−異種材料の接合技術
 2.2 ガラス−異種材料の接着技術
  2.2.1 太陽熱発電ミラー
  2.2.2 太陽電池モジュール


◇第10章 無機材料の低温、常温接合技術◇
第1節 Si薄膜中間層を用いた常温接合、剥離技術
1.表面活性化常温接合
2.薄膜を中間層とした常温接合技術
3.Feナノ密着層を用いた常温接合技術
4.常温接合技術の応用
5.常温接合技術と剥離技術

第2節 常温異種材料接合技術によるパワー半導体、太陽電池の開発
1.半導体貼り合せに使用するSAB
 1.1 Si/Si接合界面の構造評価
 1.2 Si/Si接合界面の電気特性
2.パワー半導体を目指すヘテロ接合
 2.1 Si/4H-SiC接合の形成及び特性評価
 2.2 ダイヤモンド/Si接合の形成
3.ハイブリッド多接合太陽電池の開発
 3.1 多接合化のメリット
 3.2 低界面抵抗GaAs/Si接合の実現

第3節 常温ウェハ接合技術と異種材料接合への応用
1.表面活性化法を用いた常温ウェハ接合技術
 1.1 接合原理と接合のための条件
 1.2 常温ウェハ接合装置
2.異種材料間の接合
 2.1 常温接合技術によるセラミックス材料とSiの接合
 2.2 化合物半導体材料への適用
 2.3 表面活性化法を適用したSiO2/Si常温接合

第4節 高出力半導体デバイスにおける高放熱構造を実現する常温接合技術
1.接着層材料および厚さが熱抵抗に及ぼす効果
2.直接ウェハ接合
3.Au薄膜を介したウェハ接合

第5節 シリコン基板上へのIII-V族半導体の低温接合技術
1.シリコンプラットフォーム上への化合物半導体集積の重要性
2.シリコン/化合物半導体直接接合の基本特性
3.加工が施された基板への接合
4.素子への応用

第6節 スマートスタック技術による異種接合型多接合太陽電池の開発
1.多接合太陽電池の原理と製法
2.メカニカルスタック構造で適用される接合技術
3.スマートスタック技術の概念と製法
4.スマートスタック技術による接合界面の品質評価
5.スマートスタック技術による多接合太陽電池の実現
 5.1 GaAs/InP系多接合太陽電池への適用例
 5.2 異種材料による多接合太陽電池への適用例


◇第11章 金属/セラミックスの接合技術とそのメカニズム◇

第1節 傾斜機能材料を利用した金属/セラミックスの接合技術
1.傾斜機能材料とは
2.粉末冶金を利用した傾斜機能材料の製造
3.遠心力混合粉末法

第2節 有機ケイ素系ポリマーを用いたアルミニウム/セラミックスの接合技術
1.アルミニウム−セラミックス間における接合界面の形成
 1.1 本接合法における有機ケイ素系ポリマーの定義と特徴について
 1.2 本接合法における有機ケイ素系ポリマーの役割について
 1.3 アルミニウムとポリシロキサン混合試料の加熱実験について
2.有機ケイ素系ポリマーを用いたアルミニウムとアルミナの接合
 2.1 アルミニウムとアルミナの接合に対する需要と現在の接合方法
 2.2 本接合法におけるアルミニウムとアルミナの接合層構造
 2.3 本接合法におけるアルミニウムとアルミナの接合体物性
3.有機ケイ素系ポリマーを用いたアルミニウムと窒化ケイ素の接合
 3.1 金属と窒化ケイ素の接合に対する需要
 3.2 本接合法におけるアルミニウムと窒化ケイ素の接合層構造
 3.3 本接合法におけるアルミニウムと窒化ケイ素の接合体物性

第3節 Al合金/AlN基板の接合メカニズム解明
1.結晶界面における構造解析法
 1.1 界面構造可視化の必要性
 1.2 (走査)透過型電子顕微鏡法の進展
 1.3 原子分解能STEM-EDS法の活用
2.Al合金/AlNヘテロ界面構造の可視化
 2.1 Al合金/AlNヘテロ界面試料の作製
 2.2 TEMを用いたAl合金/AlN界面形態の観察
 2.3 原子分解能走査型透過電子顕微鏡法によるAl合金/AlNヘテロ界面構造の観察
 2.4 Al合金/AlNヘテロ界面の原子分解能STEM-EDSマッピング
3.Al合金/AlN界面形成メカニズム
 3.1 界面構造形成物質の供給源
 3.2 界面反応の熱力学的考察
 3.3 第一原理計算に基づく界面構造評価


◇第12章 異種金属材料の接合技術とそのメカニズム◇

第1節 摩擦攪拌接合による異種金属の接合メカニズムとその可視化技術
1.摩擦攪拌接合と異種金属接合への適用
 1.1 摩擦攪拌による接合プロセス
  1.1.1 同種材接合プロセス
  1.1.2 異種金属間接合プロセス
 1.2 摩擦攪拌による異種金属間接合のメカニズム
 1.3 異種金属間接合における材料流動
2.摩擦攪拌接合の可視化技術
 2.1 X線CTによるトレーサ実験
 2.2 透明樹脂による模擬実験による可視化

第2節 超音波複合振動による異種金属の接合技術と接合強度向上
1.斜めスリットを用いた振動源
 1.1 振動源の構成
 1.2 振動源の振動特性
  1.2.1 接合チップ先端部における縦−ねじり振動変位振幅の周波数特性
  1.2.2 2つの駆動周波数を用いた場合の振動軌跡
 1.3 銅板とアルミニウム板の接合実験
  1.3.1 接合時間を変化させた場合の接合強度
  1.3.2 加圧の大きさを変化させた場合の接合強度
2.縦振動子とねじり振動子を用いた振動源
 2.1 振動源の構成及び共振特性
 2.2 振動軌跡の検討
 2.3 銅板とアルミニウム板の接合実験

第3節 インサート材を用いたマグネシウム合金/鋼の摩擦攪拌接合技術
1.異種材料のFSW
2.二相分離する異種材料の接合
3.マグネシウム合金/鋼のFSW
 3.1 AZ系マグネシウム合金/鋼のFSW
  3.1.1 供試材
  3.1.2 FSW条件
  3.1.3 継手特性に及ぼすツールオフセット位置の影響
  3.1.4 継手特性に及ぼす接合入熱の影響
  3.1.5 接合強度に及ぼすアルミニウム含有量の影響
 3.2 インサート材を用いた純マグネシウム/鋼のFSW
  3.2.1 接合強度に及ぼすインサート材厚さの影響
  3.2.2 接合強度に及ぼす接合温度の影響
  3.2.3 インサート材による金属間化合物層の形成

第4節 摩擦アンカー接合による軽金属と鋼の異種金属接合技術
1.アルミニウム合金/鋼2枚重ね継手の摩擦アンカー接合
 1.1 緒言
 1.2 引張せん断強度
 1.3 十字引張強度
 1.4 接合時の温度,ツール押し込み及び垂直荷重挙動
 1.5 引張せん断,十字引張強度と接合界面化合物層の関係
2.アルミニウム合金/鋼/鋼3枚重ね継手の摩擦アンカー接合
 2.1 緒言
 2.2 接合部の断面
 2.3 引張せん断強度
 2.4 十字引張強度
 2.5 接合時の温度,ツール押し込み及び垂直荷重挙動
 2.6 本接合法の特徴(他工法との強度比較)
3.マグネシウム合金/鋼2枚重ね継手の摩擦アンカー接合
 3.1 緒言
 3.2 接合部の断面
 3.3 引張せん断強度
 3.4 十字引張強度
 3.5 接合時の温度,ツール押し込み及び垂直荷重挙動

第5節 アルミニウム合金、マグネシウム合金ダイカスト材の摩擦撹拌接合
1.供試材および実験方法
2.アルミニウム合金ダイカストADC12の摩擦攪拌接合
3.AZ91Dマグネシウム合金ダイカストの摩擦攪拌接合

第6節 鉄鋼、チタン合金への摩擦攪拌接合の応用と適用事例
1.課題
2.接合ツール材料の開発動向
 2.1 鉄鋼FSW用のツール材料
 2.2 チタン合金FSW用のツール材料
3.鋼に対するFSWのメリット
4.鋼FSWの実用化・適用検討例
5.チタン合金へのFSW適用
6.鉄鋼と純チタンの異材FSW

第7節 摩擦攪拌接合によるアルミニウム合金と鉄鋼材料の接合技術と継手特性
1.アルミニウム合金/鋼異種金属接合の原理
2.アルミニウム合金/鉄鋼材料のFSWの手法
3.FSWによるアルミニウム合金/鋼異種金属接合の組織と機械的性質
 3.1 FSWによるアルミニウム合金/鋼異種金属接合の界面組織
 3.2 FSWによるアルミニウム合金/鋼異種金属接合の界面形成プロセス
 3.3 FSWによるアルミニウム合金/鋼異種金属接合で形成した界面反応層(IMC)の耐熱性
 3.4 FSWによるアルミニウム合金/鋼異種金属接合の機械的特性

第8節 真空圧延接合法による異種金属の接合技術と接合特性
1.平均圧下率に対する両接合材の圧下率の関係
2.各種クラッド材のせん断強さ
3.クラッド材の界面強度に及ぼす圧下率の影響
4.クラッド材の接合部における微細組織観察
 4.1 アルミニウム/鋼クラッド材の場合
 4.2 アルミニウム/チタンクラッド材の場合
 4.3 アルミニウム/銅クラッド材の場合
 4.4 クラッド材接合界面における微細組織の比較

第9節 放電プラズマ焼結(SPS)法による異種金属材料の接合技術
1.SPS法の加工原理と装置
2.SPS接合法
 2.1 概要
 2.2 SPS接合法の応用例
  2.2.1 異種材料のSPS固体接合(固相拡散接合)
  2.2.2 大形Al-Alの固体接合
  2.2.4 長尺パイプ状純銅接合体の作製
  2.2.5 冷却水路付プラスチック金型への応用
3.SPSによる異種材料の接合
 3.1 概要
 3.2 SPS法による異種材料焼結接合と溶射皮膜の改質
 3.3 SPS傾斜接合法
  3.3.1 SPS傾斜焼結接合の代表例
  3.3.2 チタン気孔率・樹脂/Alの傾斜焼結接合と工具鋼/WC-Co超硬の焼結接合
  3.3.3 10層構造Al2O3/Ti/Ti-6Al-4Vの傾斜焼結接合
  3.3.4 4層構造50×50×40mmWC/Coバルク状傾斜機能性超硬の傾斜焼結接合


◇第13章 実装、微細配線形成における異種材料の接合、接着技術◇

第1節 銀ナノ粒子による金属接合と低温焼結技術
1.低温焼結性銀ナノ粒子の設計技術
2.低温焼結性銀ナノ粒子の合成技術
3.銀ナノ粒子の無加圧低温焼結
4.接合界面における銀ナノ粒子の金属接合
5.低温焼結性銀ナノ粒子を用いる半導体チップの金属接合
6.銀ナノ粒子焼結体の熱伝導率

第2節 加熱のみで金属結合を形成する異方導電性ペーストの開発
1.異方導電材料
2.SAP接続材料
3.SAP用接着剤
4.塗布方法及び接続方法
 4.1 塗布方法
 4.2 塗布ルール
 4.3 接続方法
5.SAPペーストの選択
 5.1 はんだ粒子選択基準
 5.2 ギャップに対しての考え方
6.推奨リフロープロファイル
7.SAP接続状態
8.セルフアライメント
9.接着力
10.信頼性結果
11.電気特性
 11.1 許容電流値
 11.2 差動インピーダンス
12.実用例
 12.1 適応事例1:東芝様トランスファージェット
 12.2 適応事例2:同軸ケーブル代替

第3節 パワーデバイス実装用鉛フリーはんだの機械的特性と接合特性
1.Bi系鉛フリーはんだの機械的特性
 1.1 供試材および評価方法
 1.2 ミクロ組織
 1.3 引張特性
 1.4 破面形態
2.Sn-Sb系鉛フリーはんだの機械的特性と接合特性
 2.1 供試材および評価方法
 2.2 引張特性および疲労特性
 2.3 パワーサイクル環境下における接合部の特性変化

第4節 導電性接着剤における金属表面状態が樹脂-金属界面特性に与える影響
1.試験サンプルと試験方法および解析方法
2.金属表面処理
3.接触各測定
4.せん断試験
5.熱抵抗の測定
6.繰返し曲げ試験
7.実験結果
 7.1 大気暴露の結果
 7.2 シランカップリング剤の効果
 7.3 繰返し曲げ試験
  7.3.1 繰返し曲げ負荷試験後の熱抵抗測定
  7.3.2 超音波映像装置(SAT)観察結果

第5節 分子接合技術による革新的なフレキシブルプリント配線板
1.分子接合技術の密着メカニズム
2.開発した両面FPC
3.特性評価
 3.1 柔軟性・屈曲耐性
 3.2 高速伝送特性
 3.3 スルーホール接続信頼性
4.製品化,今後の取り組み

第6節 ポリイミドフィルムの表面改質と銅薄膜のダイレクトめっき技術
1.現行技術による高分子フィルム上での金属配線形成
2.ポリイミドフィルムの表面改質
3.還元剤を用いた金属膜形成
4.電気化学的プロセスによる金属膜形成


◇第14章 異種材料接着、接合における評価、解析技術◇

第1節 異種材料接合界面の強度評価法
1.FEM応力解析の問題点と対策
2.応力特異場パラメータとICパッケージ接着界面の剥離評価
 2.1 一般の応力特異場問題
 2.2 ICパッケージのはく離問題
 2.3 接着端応力特異場パラメータ及びはく離発生評価
3.応力特異場パラメータの一般接着構造のはく離発生・進展評価への適用
 3.1 単純重ね継手の接着強度評価への適用10)
 3.2 はく離端の応力特異場パラメータを用いたはく離進展評価への適用
4.特定位置応力法による評価

第2節 分子シミュレーションによる異種材料界面の密着強度予測技術
1.各分野における界面密着強度予測に対する期待
2.材料設計における高効率化の課題
3.樹脂との密着強度に優れたセラミックス材料を設計する解析モデル
4.解析方法
 4.1 分子動力学法による密着強度の解析手法
 4.2 直交表による支配因子の選定方法
 4.3 応答曲面法による最適材料の設計方法
5.解析結果および考察
 5.1 密着強度の支配因子の選定結果
 5.2 密着強度の予測結果と最適設計指針および結果の考察
6.シミュレーションによる予測結果と実験との比較
7.シミュレーションによる密着強度予測と高効率設計のまとめ

第3節 ぬれ性の評価技術
1.表面張力
 1.1 表面張力
 1.2 表面自由エネルギー
 1.3 固体の表面張力
 1.4 界面張力
2.接触角と表面張力との関係
3.ぬれの評価技術
 3.1 接触角の評価方法
  3.1.1 静的接触角と動的接触角
  3.1.2 接触角算出の基本的な考え方
 3.2 表面張力の評価方法
  3.2.1 静的表面張力と動的表面張力
  3.2.2 液体の表面張力測定法
  3.2.3 固体の表面張力(表面自由エネルギー)測定法

第4節 接着継手の破壊力学実験法
1.き裂進展を評価する基本パラメータ
2.接着継手の破壊じん性試験
 2.1 モードT荷重下での破壊じん性試験
 2.2 モードU荷重下での破壊じん性試験
 2.3 混合モード荷重下での破壊じん性試験
3.接着継手の疲労き裂伝播試験
 3.1 モードT荷重下での疲労き裂伝播試験
 3.2 モードU荷重下での疲労き裂伝播試験
 3.3 混合モード荷重下での疲労き裂疲労き裂伝播性試験

異種 材料 接合 書籍