Controllability of Joint Resistance and Influence of Metal Stabilization Layers in Solder-free REBCO Coated Conductor Joints Using Sonic Bonding
世良 真也, 呉 澤宇, 鈴木 賢次, 東川 甲平, 木須 隆暢 （九大）
Abstract:Cu安定化層を有するREBCO線材の接合において、ワーク上で重ね合わせた線材に加圧しながら音波振動を印加することで、金属安定化層同士を低抵抗に制御性良く接合することに成功した。従来の手法では、接合界面のボイドにより接合抵抗は100 nOhmcm^2程度であり、ボイド充填のために半田処理やIn挿入などの中間金属を用いる必要があった。しかし、本研究では接合プロセスを精査することで、音波エネルギーのみで半田や中間金属を必要とせず再現性良く低抵抗接合を実現し、Icの劣化なく17 nOhmcm^2を達成した。この値は典型的な半田接合の半分以下の値である。また、最表面がCu層の線材のみならず、半田による接合が難しいAg層の線材に対しても適応性を調査し、Cu-to-Cu, Ag-to-Cu, Ag-to-Agの3種類の接合に関して、投入エネルギー、振幅による接合抵抗の挙動変化を調べた。その結果、プロセスパラメータと界面抵抗率の関係を明らかにし、プロセスパラメータを適切に選ぶことで接合抵抗を任意の値にコントロールできることなどについて議論する。