超音波接合の基礎と応用　

【個別添削＋修了証＋オンラインQ&Aセッション付き】

【第1講】

第1章　超音波の基礎　　　　　　　　　　　　　　　　　
1.1　超音波の概要
1.2　超音波の性質
　1.2.1　気体、液体および個体中の超音波の挙動
　1.2.2　反射と回折
　1.2.3　固有振動数および共振
　1.2.4　キャビテーション現象
1.3　超音波の適用例
　1.3.1　威嚇、防除
　1.3.2　超音波洗浄
　1.3.3 超音波溶着
　1.3.4 超音波による薬液噴霧
　1.3.5　超音波による距離計測
　1.3.6　体外衝撃波結石破砕
　1.3.7　超音波霧化分離

第2章　超音波の発生、測定方法および振動系の設計
2.1　超音波振動を発生させる振動子
　2.1.1　水晶振動子
　2.1.2　ランジュバン型水晶振動子
　2.1.3　誘電体および電歪現象
　2.1.4　圧電セラミックス製の超音波振動子
　2.1.5　ボルト締めランジュバン振動子の種類
　2.1.6　磁性体と磁歪振動子
2.2　超音波振動系を駆動させる電気回路
　2.2.1　機械振動
　2.2.2　電気振動
　2.2.3　機械振動と電気振動との対応
　2.2.4　超音波振動系の等価電気回路
　(1)超音波振動子の駆動時の等価電気回路
　(2)共振時の等価電気回路
2.3　実際の超音波発振回路
　2.3.1　PLL発振回路
　(1)位相比較器
　(2)ループ・フィルター
　(3)VCO（Voltage Controlled Oscillator）
　2.3.2　増幅回路
　2.3.3　定電流制御回路
　2.3.4　整合回路
2.4　超音波に関する測定
　2.4.1　感度の測定
　2.4.2　音場（音波の存在する空間）の測定
　(1)超音波用受波器
　(2)光学的測定
　　(a)超音波による光の屈折
　　(b) 超音波による光の回折
　　① ラマン・ナス回折
　　② ブラッグ反射
　　③ 超音波の光学的映像
　2.4.3　超音波出力の測定
　　(1)電気的測定
　　(2)熱量的測定
　2.4.4　固体表面の振動測定
　　(1)電気的測定
　　　(a)容量変化法
　　　(b)渦電流検出法
　　(2)光学的測定
　　　(a)光学顕微鏡による方法
　　　(b)光ファイバプローブ変位計
　　　(c)レーザドップラー振動計
2.5　超音波振動の伝搬および振動系の設計
　2.5.1　超音波振動の伝搬と振動モード
　2.5.2　超音波振動ホーンの設計
　　(1)弾性体の力学に基づく波動方程式
　　(2)波動方程式の一般解
　　(3)振動ホーンの設計
　2.5.3　縦振動ホーンの特性
　2.5.4　曲げ振動ホーンの特性
　2.5.5　ねじり振動ホーンの特性　　　　　　　　　　　　

【第2講】

第3章　超音波接合技術　　　　　　　　　　　　　　　　　　  
3.1　各種接合法
　3.1.1　機械的接合法
　3.1.2　冶金的接合法
　　(1)融接
　　(2)固相接合
　　(3)ろう接
　　(4)接着
3.2　超音波接合の概要
　3.2.1　金属の超音波接合
　　(1)超音波接合装置
　　(2)超音波接合の原理
　　(3)超音波接合の実施例
　　　(a)超音波ワイヤボンデイング
　　　(b)超音波フリップチップ接合　　
　　　(c)ピンポイント接合
　　　(d)薄板突合せ接合
　　　(e)薄板T形接合　
　3.2.2　プラスチックの超音波接合
　　(1)超音波接合装置
　　(2)超音波接合の原理
　　(3)超音波接合の効果例 　　　　                                   
　3.2.3　異種金属の超音波接合実施例　　　　　　　　　 　　
　　(1)アルミニウム合金／鉄鋼
　　(2)アルミニウム合金／銅
　　(3)チタン／銅
　　(4)チタン／銀
　　(5)チタン／ステンレス鋼
　　(6)セラミックス／金属　

Q&A　　　　　　　　　 　

(受講期間)
　本セミナーの受講期間は、3か月間です。
　１講座あたり１か月間で学習を進めてください（自主学習形式）。

(演習問題)
　演習問題解答（Excelフォーム）の提出はメールでお願いします（th@thplan.com)。

　解答用紙が未提出の場合は、0点 となります。
　各講の平均をとり、一定の基準をクリアした方には「修了証」を発行します。

(講師への質問)
　受講期間内は個別質問シートで質問を受け付けます。

　各講座終了時に、90分のオンラインQ&Aセッションを開催します（出席は任意）

自動車、車両、航空機、電気製品・電子部品メーカの現場の技術者、設計者

特に必要ありません。

１）超音波の基本原理・性質と、反射・回折・共振・キャビテーションなどの基礎知識
２）超音波振動子・発振回路・振動ホーンの仕組みと、振動系を設計するための基礎知識
３）超音波の出力・音場・固体表面振動などを適切に測定・評価するための方法
４）金属・プラスチックの超音波接合の原理、装置構成、接合条件および実用上のポイント
５）アルミニウム／鉄鋼、アルミニウム／銅、チタン／銅、セラミックス／金属など、異種材料の超音波接合技術とその適用方法　など

　超音波は、人には聞こえない周波数が20ｋHｚ以上の音波で、いろいろな分野で広く適用されています。例えば魚群 探知機、治療などの超音波検査いわゆるエコー検査、超音波洗浄、殺菌などです。工業的には、切削・切断、ドリル加工、砥粒加工などに適用されています。接合・溶着でも、ICチップ、ハーネスなどの微小部品で使われつつあります。
　その中で、主に超音波接合・溶着に絞って説明します。最近、超音波接合を用いて、パワーモジュール、フリップチップなどのように微細な金属部材を高精度で接合できるようにもなりつつあり、これからの接合技術だと考えられます。更に、今までは難しいと言われていた厚みのある材料にも超音波接合が適用できる目安が立っています（筆者らは、酸化膜が強固で接合が難しいアルミの超音波接合の研究をしています）。
　超音波接合は、他の接合法（例えば溶融接合）と違って、温度が低くて変形がない、フラックス等による汚染がなく環境に優しい、省エネルギーであるといった特徴を持った固相接合法です。もちろん、異材接合も可能です。アルミ合金やCFRPの超音波接合は新しい技術として、今後、軽量化が進む自動車関係、航空機関係、車両関係および電子部品などで広く適用されていくと考えられます。
更に、アルミニウム／鉄鋼などの異材超音波接合についてはまだ不明な点も多く、これからの新しい技術であると考えられます。
　本通信教育では、3回に分けて、金属やFRPの超音波接合について、更にはこれから必要になる異材接合についても、幅広く、現場の技術者も理解できるように分かりやすく解説します。

【テキスト・演習問題　受講者への送付】

第1講義：2026/12/25（金)  テキスト　配布予定

第2講義：2027/1/29（金)  テキスト　配布予定

【受講者からの　演習問題提出締め切り日】

第1講義：2027/02/12（金） 演習解答締め切り

第2講義：2027/03/12（金） 演習解答締め切り

【 修了証発行】

2027/03/31 (水)