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共晶接合とは

共晶接合(Eutectic Bonding)とは、金属の組合せが共晶反応を起こす条件を利用して、部材を接合する工程です。接合層を局所的に液相へ変え、冷却で固めて機械的・電気的な接続を作ります。

比較的薄い接合部で気密性を得られますが、材料比と酸化の影響を受けます。熱膨張差、空隙、金属の広がりを抑え、内部の可動構造を保護します。

工程の仕組み
界面の金属を反応させて接合する接合前接合後部材接合する部材接合界面
材料の組合せが界面で共晶反応を起こし、冷却で接合層を固めます。膜厚と表面酸化が反応へ影響します。

共晶接合の工程では1、金属の組合せが共晶反応を起こす条件を利用して、部材を接合する工程です。接合層を局所的に液相へ変え、冷却で固めて機械的・電気的な接続を作ります。

対象面へ接合用の材料を形成し、位置合わせ後に加熱と荷重を加えます。界面で反応と濡れを進め、冷却します。MEMSの接合ではAl-Geなどの組合せが使われます。

工程の仕組み
粒子・空隙が、接触する面を減らす空隙が残る界面がつながる部材接合部材界面の粒子
粒子や反りがあると、面の一部が接触しません。接合後に空隙と強度を確認し、気密封止では漏れも検査します。

材料比、膜厚、表面酸化、温度、荷重と接合幅を管理します。必要な液相ができることと、接合材料が周囲へ流れ出さないことを確認します。

接合後は、界面ボイド、位置ずれ、接合強度、反り、電気接続または気密性を確認します。接合温度や圧力だけでなく、接合前の清浄度、粗さ、材料組合せが結果を決めます。不良位置が粒子、面内温度、荷重分布のどれと対応するかを調べます。

共晶接合は何をする工程ですか?

金属の組合せが共晶反応を起こす条件を利用して、部材を接合する工程です。接合層を局所的に液相へ変え、冷却で固めて機械的・電気的な接続を作ります。

どの段階で行いますか?

対象面へ接合用の材料を形成し、位置合わせ後に加熱と荷重を加えます。界面で反応と濡れを進め、冷却します。MEMSの接合ではAl-Geなどの組合せが使われます。

どこを管理しますか?

材料比、膜厚、表面酸化、温度、荷重と接合幅を管理します。必要な液相ができることと、接合材料が周囲へ流れ出さないことを確認します。

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    Bosch Semiconductorbosch-semiconductors.com ・ 2026年10月12日閲覧 ↩
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    EPFL CMiepfl.ch ・ 2026年10月12日閲覧