CN117943676A - 超声波焊接垫 - Google Patents

Abstract

所公开的是一种焊接垫，用于具有超声波焊极的超声波焊接系统。例如，通用焊接垫。焊接垫包括基座和焊接部件。基座包括开口，开口用于接收超声波焊极的一端。焊接部件包括一组脚和在一组脚之间的桥接部分。在焊接操作过程中，焊接部件适形于焊接基材的外表面。

Description

超声波焊接垫

相关申请

本申请要求2022年10月28日提交的题为“声波焊接垫”的第63/420,185号美国临时专利申请的优先权，现将其全文并入作为参考。

背景技术

声波焊接是一种利用高频机械振动将材料结合在一起的固态焊接工艺，从而提供牢固、液密/气密地地密封和外观上的令人满意的焊缝。超声波焊接被用于希望或需要牢固、可靠和快速结合塑料和某些金属的行业，包括汽车、电子产品、医疗设备、包装和电子产品中的焊线。

通常地，首先要对要焊接在一起形成焊接件的部件执行准备工作，以确保它们具有包括精确配合几何形状的干净、平整的表面。在一些例子中，焊接垫可以焊接到焊接件上，例如，将管子和/或其他部件固定到紧固件或其他结构上。然而，现有的焊接垫通常是为特定应用而设计的，因为它们的形状与给定的基材的配合几何形状相匹配。因此，通常需要多个焊接垫来适应不同的基材尺寸和/或表面轮廓。因此，需要多个焊接垫导致多个零件编号，以适应多种应用。

因此，尽管取得了进步，但需要一种普适的声波焊接垫，其被设计为无论是平面、圆形还是凹凸不平的各种表面都可与之配合工作。

发明内容

本申请总体上涉及一种超声波焊接垫，实质上如至少一幅附图所示并且与至少一幅附图关联所述，如权利要求书中更全面地阐述。

附图说明

本文所述的装置、系统和方法的上述及其他目的、特征和优点将从下文对其特定示例的描述中显而易见，如附图所示；其中相同或相似的附图标记表示相同或相似的结构。这些图不一定按比例绘制，重点在于示出本文描述的装置、系统和方法的原理。

图1示出了超声波焊接系统的一个示例，该超声波焊接系统被配置为以超声波方式结合两个或多个部件以形成焊接件。

图2a示出了根据第一示例的焊接垫的顶部轴测图。

图2b示出了图2a中的焊接垫的底部轴测图。

图2c至图2f分别地示出了图2a的焊接垫的第一、第二、第三和第四侧视图。

图2g示出了图2a中的焊接垫的俯视图。

图2h示出了图2a中的焊接垫的底视图。

图2i示出了与工件夹紧前的焊接垫的侧立面图。

图2j示出了牢固地与工件夹紧的焊接垫的侧立面图。

图2k示出了牢固地与工件夹紧的焊接垫的轴测图。

图3a示出了根据第二示例的焊接垫的顶部轴测图。

图3b示出了图3a中的焊接垫的底面轴测图。

图3c至图3f分别地示出了图3a中的焊接垫的第一、第二、第三和第四侧视图。

图3g示出了图3a中的焊接垫的俯视图。

图3h示出了图3a中的焊接垫的底视图。

图4a示出了第三示例中焊接垫的顶部轴测图。

图4b示出了图4a中的焊接垫的底面轴测图。

图4c至图4f分别地示出了图4a中的焊接垫的第一、第二、第三和第四侧视图。

图4g示出了图4a中的焊接垫的顶视图。

图4h示出了图4a中的焊接垫的底视图。

图4i示出了牢固地与工件夹紧的焊接垫的轴测图。

图4j示出了牢固地与工件夹紧的焊接垫的侧视图。

图5a示出了根据第四示例的焊接垫的侧视图。

图5b示出了根据第五示例的焊接垫的侧视图。

图6示出了示例管紧固件的轴测图，该示例管紧固件具有通过焊接垫固定在其上的管。

图7示出了使用超声波焊接系统将焊接垫超声波焊接到焊接基材上的示例方法。

具体实施方式

除非另有明确说明或从文中清楚地描述，否则单数项目应理解为包括复数项目，反之亦然。除非另有说明或上下文明确，否则语法连词意在表达连在一起的分句、句子、单词等的任何及所有非连词和连词组合。除非本文另有说明，否则本文中对数值范围的叙述并非意在限制，而是单独指落在该范围内和/或包括该范围在内的任何及所有数值。在以下描述中，应理解诸如"第一"、"第二"、"顶部"、"底部"、"侧面"、"前面"、"后面"等术语是权宜性用语，并且不应理解为限定性术语。例如，虽然在某些示例中，第一侧与第二侧相邻或相近，但术语"第一侧"和"第二侧"并不意味着各侧的具体排列顺序。

术语"大约"、"接近地"、"基本上"或类似术语，当伴随数值时，应解释为表示为令人满意地达到预期目的本领域普通技术人员能够理解的偏差。此处提供的数值范围和/或数值仅作为示例，并不构成对本公开内容范围的限制。本文提供的任何及所有示例或示例性语言("例如"、"譬如"或类似术语)的使用仅旨在更好地阐明所公开的示例，并不构成对公开范围的限制。术语"譬如"和"例如"列出了一个或多个非限制性的示例、实例或图例。说明书中的任何语言都不应被解释为表明任何未写在权利要求书中的元素对于所公开实施例的实践是必不可少的。

术语"和/或"指列表中由"和/或"连接的任何一个或多个项目。例如，"x和/或y"指三元素集合{(x),(y),(x,y)}中的任何元素。换句话说，"x和/或y"指"x和y中的一个或两个"。再比如，"x、y和/或z"指七元素集合{(x)、(y)、(z)、(x,y)、(x,z)、(y,z)、(x,y,z)}中的任何元素。换句话说，"x、y和/或z"是指"x、y和z中的一个或多个"。

所公开的是一种通用声波焊接垫，设计用于工作于任何表面，无论是平面、圆形面还是凹凸不平的表面。在一个示例中，用于超声波焊接系统的焊接垫具有超声波焊极(sonotrode)，该超声波焊极包括：基座和焊接部件，该基座具有开口，该开口被配置为接收超声波焊极的远端，焊接部件包括一组脚和在这些脚之间的桥接部分。焊接部件被配置为在焊接操作期间适形于(conform)焊接基材的外表面。

在另一个示例中，用于具有超声波焊极的超声波焊接系统的焊接垫包括:基座和焊接部件，该基座具有开口，该开口被配置为接收超声波焊极的远端，该焊接部件包括一组脚和在这些脚之间的桥接部分，其中桥接部分被配置为通过多个接触区域适形于并接触焊接基材的外表面。

在另一个示例中，使用具有超声波焊极和砧座的超声波焊接系统将焊接垫超声波焊接到焊接基材以形成焊接件的方法包括:将焊接垫和焊接基材夹在超声波焊极和砧座之间，焊接垫包括：基座和焊接部件，该基座具有开口，该开口被配置为接收超声波焊极的远端，该焊接部件包括一组脚和在这些脚之间的桥接部分，其中，焊接部件被配置为在焊接操作期间适形于焊接基材的外表面；以及通过超声波焊极将超声波能量施加到焊接垫和焊接基材之间的界面；以及在界面处将焊接垫超声波焊接到焊接基材。

在一些示例中，一组脚中的每个脚连接到基座并配置为相对于基座挠曲。在一些示例中，一组脚中的每个脚垂直于基座连接至基座。在其他示例中，一组脚中的每个脚与基座相连，并朝向彼此成角度。

在一些示例中，桥接部分限定超声波焊极接触表面和工件接触表面。超声波焊极接触表面被配置为接触超声波焊极的超声波焊极表面，并且工件接触表面被配置为接触焊接基材的外表面。工件接触表面限定多个接触区。在某些示例中，多个接触区中的每个接触区是具有三角形轮廓的线性脊。在其他示例中，多个接触区中的每个接触区都是具有平坦顶部的三角形轮廓的线性脊。在另一些示例中，多个接触区中的每个接触区都是金字塔形的。

在一些示例中，超声波焊极接触表面限定平面轮廓、弯曲轮廓，和/或扇形轮廓。在一些示例中，桥接部分限定多个窗口，这些窗口可以形成四边形切口。

图1展示了示例的超声波焊接系统100，该超声波焊接系统100被配置为超声波地结合两块或多块兼容材料以形成焊接件106。与其他一些焊接方法不同，超声波焊接不需要使用粘合剂、溶剂或填充材料。此外，超声波焊接是一种不会产生烟雾或发出有害辐射的干净的工艺。

如图所示，第一焊接部件和第二焊接部件被牢固地夹在砧座112(有时称为固定角)和超声波焊极104(有时称为超声波角)之间。第一焊接部件可以是焊接垫108，而第二焊接部件可以是焊接基材110，如管、板等。

砧座112支撑固定部件，而超声波焊极104附接到换能器102上。超声波换能器102通常通过压电晶体或磁致伸缩装置产生高频机械振动。例如，高频机械振动可以是20-70千赫。这些振动通过超声波焊极104传递至待焊接的材料。

机械振动在焊接垫108和焊接基材110之间的界面114产生摩擦热，以形成焊接件106。对于塑料，由于振动能量的吸收，超声波焊接导致塑料在界面114处局部熔化。对于金属，界面114处的表面氧化物的高压分散和材料的局部运动导致金属结合，即，振动产生局部原子结合。

当材料软化或熔化时，夹对焊接垫108和焊接基材110施加压力，迫使它们在界面114处融合并形成焊接接头。压力通过保持焊接垫108和焊接基材110之间的接触来确保强烈的结合。

现有的焊接垫108通常为特定应用而设计，而所公开的焊接垫108被设计成工作于各种表面，无论是平面、圆形还是凹凸不平的表面。如将要描述的，所公开的通用焊接垫108可以体现在多个示例中的一个。

图2a和2b分别示出了根据第一示例的焊接垫108的顶面和底面轴测图。图2c至图2f分别示出了图2a中的焊接垫108的第一、第二、第三和第四侧视图。图2g和2h分别示出了图2a中的焊接垫108的俯视图和底视图。图2i示出了焊接垫108与工件夹紧前的侧视图，图2j和2k分别示出了焊接垫108与工件牢固夹紧后的侧视图和轴测图。

焊接垫108通常包括基座202和焊接部件204。基座202限定开口206，开口206被配置为接收超声波焊极104的远端。在操作中，超声波焊极104穿过开口206以与焊接部件204接触，并最终将其夹紧在焊接基材110上。在焊接操作中，高频机械振动从超声波焊极104的超声波焊极表面220通过基座202中的开口206传导至焊接部件204。

焊接垫108被设计为单个部件，单个部件被配置为在超声波焊极104的夹持压力下变形，以使得在焊接部件204上形成的接触区域222可以挠曲，以在沿界面114的多个位置接触焊接基材110。焊接垫108被设计为使其能够在简单的2板模具或3D打印应用中被加工。

焊接垫108可以通过注塑技术、增材制造或其他方法来由例如合成或半合成聚合物(例如，塑料，如丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)和聚氯乙烯(PVC)，等)、复合材料(例如，玻璃纤维)或它们的组合制成。在一些示例中，焊接垫108可以使用材料挤压(例如，熔合沉积建模(FDM)、立体光刻(SLA)、选择性激光烧结(SLS)、材料喷射、粘合剂喷射、粉末床熔合、有引导的能量沉积、VAT光聚合，和/或任何其他合适类型的增材制造/3D打印工艺)制造。在其他示例中，焊接垫108可以由金属(或金属合金)制成。

增材制造技术以三维方式打印物体，因此X-Y平面上的最小特征尺寸(即，分辨率)(水平分辨率)和在Z轴上的层高(垂直分辨率)都在总体打印机分辨率中被考虑。水平分辨率是打印机的挤出机在一个层内沿X轴和Y轴移动的最小距离，而垂直分辨率是打印机一次产生的层的最小厚度。打印机分辨率以每英寸的点(DPI)或微米(μm)描述层厚度和X-Y分辨率。水平分辨率中的颗粒(3D点)的直径可在50-100微米(510-250DPI)左右。虽然层可薄至16微米(1,600DPI)，但水平分辨率中的颗粒(3D点)在100微米(250DPI)左右。颗粒越小，水平分辨率越高(即，打印机产生的细节越多)。同样地，Z轴上的层厚度越小，垂直分辨率就越高(即，打印表面越光滑)。然而，在较高垂直分辨率的打印中，打印过程需要更长的时间以产生更精细的层，因为打印机需要打印更多的层。在某些示例中，焊接垫108的一些部分可以在打印操作中以不同的分辨率形成或制造。

在图示的示例中，焊接部件204通常包括一组脚204a，其中每个脚在其近端弹性地连接到基座202。如图所示，该组脚204a相互间隔开，并被配置为垂直地从基座202向外突出。桥接部分204b将这组脚204a的远端彼此连接。

桥接部分204b限定超声波焊极接触表面208和工件接触表面210。超声波焊极接触表面208被配置为在超声波焊极104的远端与超声波焊极表面220接触，而工件接触表面210被配置为与焊接基材110的外表面214接触。工件接触表面210和外表面214在焊接垫108和焊接基材110之间形成或以其他方式限定界面114。

工件接触表面210被构形以限定一个或多个接触区域222。在图示示例中，一个或多个接触区域222是线性地跨越工件接触表面210的线性脊。如图2e和2f最清楚所示，工件接触表面210的轮廓被构形以限定扇形轮廓，由此相邻的接触区域222被通道212分隔开。除了限定线性接触区域222外，通道212增加桥接部分204b的柔性。

在图示的示例中，超声波焊极接触面208和工件接触表面210中的每一个都被构形以限定弧形扇形轮廓。非平面轮廓，如弧形扇形轮廓，可以增加在压缩过程中桥接部分204b的柔性。虽然超声波焊极接触面208和工件接触表面210被示出为限定弧形扇形轮廓，并且接触区域222被示出为线性脊并且具有带尖锐边缘的三角形轮廓，但也可以考虑其他轮廓和形状。例如，超声波焊极接触面208和/或工件接触表面210的轮廓可以是角形(如三角形)、光滑的弧形(光滑的弧形的例子在图5a中示出)，或者甚至是线形(线形的例子结合图4a至图4j描述)。在另一个示例中，接触区域222是金字塔形(例如，布置成一串金字塔形接触区域222)、线形并且具有带平坦顶部的三角形轮廓或其他形状。

一组脚204a实际上作为铰链或挠曲点，以使焊接部件204在工件接触表面210处更具柔性。如图2i和2j最清楚所示，一组支脚204a和桥接部分204b被配置为当(例如，在超声波焊极104和砧座112之间)夹紧时变形，以便其接触区域222在沿着界面114的多个位置紧密接触焊接基材110。也就是说，在焊接过程中，当焊接垫108被朝向焊接基材110(如箭头216所示)推压并在超声波焊极104和砧座112之间受到夹紧压力时，一组脚204a朝向彼此挠曲(如箭头218a、218b所示)，并且桥接部分204b弯曲或挠曲以适形于焊接基材110的外表面214。

超声波焊极表面220还可以被构形以帮助对桥接部分204b进行构形(例如，挠曲或弯曲)，以使得工件接触表面210适形于焊接基材110的外表面214的形状。在一些示例中，示例如图2i和图2j所示，超声波焊极104的超声波焊极表面220被构形以限定当被夹紧时超声波焊极接触表面208所需的轮廓。在所示示例中，超声波焊极表面220被构形以限定扇形轮廓，当被夹紧时该扇形轮廓与超声波焊极接触表面208的轮廓相一致。

图3a和3b分别示出根据第二示例的焊接垫108的顶面和底面轴测图。图3c至图3f分别示出图3a中的焊接垫108的第一、第二、第三和第四侧视图。图3g和图3h分别示出图3a中的焊接垫108的俯视图和底视图。

根据图3a至图3h的第二个示例的焊接垫108与根据图2a至图2k的第一个示例的焊接垫108基本相同，除了桥接部分204b的曲率减小，以使得其呈扇形，但大体是线形或基本线形。虽然图2a至图2k中的弧形桥接部分204b可能适用于具有包括较大弧度的外表面214的焊接基材110(如，较小的管)，但是线形或弧度较小的桥接部分204b可能更适合这样的焊接基材110：其不呈现具有较大曲率的外表面214(如，较大直径的管和/或平坦部件)。

图4a和4b分别示出根据第三示例的焊接垫108的顶部和底部轴测图。图4c至图4f分别示出图4a中的焊接垫108的第一、第二、第三和第四侧视图。图4g和图4h分别示出图4a中的焊接垫108的俯视图和仰视图。

根据图4a至图4j的第三示例的焊接垫108与根据图3a至图3h的第二示例的焊接垫108基本相同，但有一些例外。第一，本示例中的超声波焊极接触面208的轮廓是平面的(而不是例如弧形或弧形和扇形等)，并被配置为顺应和/或接触超声波焊极104a的超声波焊极表面220，超声波焊极表面220同样是平面的。第二，焊接垫108包括在桥接部分204b形成的多个窗口402。示出的多个窗口402中的每个窗口被形成为四边形切口(如，矩形)；然而，也可以考虑其他形状，例如圆形、椭圆形、三角形、线性狭缝等。多个窗口402通过从位于一组脚204a之间的桥接部分204b的结构中切掉和/或去除材料来增加桥接部分204b的柔性。多个窗口402也可用于本文所述的其他示例焊接垫108中。

图5a示出了根据第四示例的焊接垫108的侧视图。根据图5a的第四示例的焊接垫108与根据图2a至2k的第一示例的焊接垫108基本相同，除了本示例中的超声波焊极接触表面208的轮廓是光滑的弧形(而不是例如弧形和扇形)。

图5b示出了根据第五示例的焊接垫108的侧视图。根据图5b的第五示例的焊接垫108与根据图2a至2k的第一示例的焊接垫108基本相同，除了焊接垫108是预先设计轮廓的。

在一些示例中，焊接垫108(或其一部分，例如桥接部分204b)可以在预先设计轮廓位置形成，以减轻或减少焊接垫108为接触焊接基材110的外表面214而需要挠曲的量。也就是说，当焊接垫108预计与一类具有更多共同特征的焊接基材110一起使用时，预先设计轮廓的焊接垫108可能是有益的。例如，虽然在曲率、尺寸或形状方面不一定完全相同，但配置为管状的焊接基底110通常会呈现弯曲的外轮廓。

为此，一组脚204a和桥接部分204b可在一定程度上被预先设计轮廓或预成形，从而减轻或减少焊接垫108被夹紧时需要挠曲的量。例如，在焊接基材110配置为管的情况下，一组支脚204a不需要垂直于基座202，但事实上，一组脚204a可以相对于基座202以角度α(在受到夹紧之前)彼此成角度，以便在受到夹紧时更好地匹配预期形状(例如，如图2j所示)。类似地，桥接部分204b的曲率502可以增大，以更好地匹配夹紧时的预期形状。

图6示出了示例管紧固件600的轴测图，示例管紧固件600具有通过焊接垫108固定在其上的管状焊接基材110。管紧固件600可以使用注塑技术、增材制造或其他方法由合成或半合成聚合物(例如，塑料，如丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)和聚氯乙烯(PVC)等)、复合材料(例如，玻璃纤维)或其组合制成。

管紧固件600可以包括、定义或以其他方式提供多个囊形物602和紧固件604。管紧固件600被配置为通过紧固件604与管状焊接基材110相互连接和/或固定，并最终通过紧固件604与另一部件(例如，车辆部件，如车架或类似结构)连接和/或固定。多个囊形物602中的每个囊形物被配置为固定管状焊接基材110。如图所示，多个囊形物602中的每个囊形物可以被构形为通道，该通道与管状焊接基材110的直径基本对应。

通过将管状焊接基材110朝向各自的管囊形物602推动，具有弯曲外表面214的焊接基材110(例如，管状焊接基材)可以被插入多个囊形物602中的每个囊形物并被固定在其中。虽然示出了两个囊形物602，但根据设计需要(例如，需要固定的管状焊接基材110的数量)，可以提供更多或更少的囊形物602。一旦管状焊接基材110定位在相应的囊形物602中，焊接垫108定位在管状焊接基材110附近，并通过管紧固件600中形成的开口焊接到管状焊接基材110的一部分(例如，外表面214)。因此，管状焊接基材110通过囊形物602和焊接垫108两者相对于管囊形物602固定。

图7示出了使用具有超声波焊极104和砧座112的超声波焊接系统100将焊接垫108超声波焊接到焊接基材110的示例方法700。

在步骤702中，焊接垫108和焊接基材110被夹在或以其他方式定位在超声波焊极104和砧座112之间。例如，焊接垫108和焊接基材110可以定位在紧固件中，并且然后夹在超声波焊极104和砧座112之间。

在步骤704中，通过超声波焊极104将超声波能量施加在焊接垫108和焊接基材110之间的界面114上。

在步骤706中，焊接垫108在界面114处超声波焊接至焊接基材110。

虽然本方法和/或系统已参照某些实施方案进行了描述，但本领域技术人员可以理解，在不脱离本方法和/或系统范围的情况下，可以进行各种更改，也可以用等效物代替。此外，在不脱离本公开内容的范围的前提下，还可以做出许多修改，以使特定情况或材料适应本公开内容的教导。例如，可对所公开示例的框和/或组件进行组合、分割、重新排列和/或以其他方式进行修改。因此，本方法和/或系统并不局限于所公开的特定实施方案。相反，本方法和/或系统将包括落在所附权利要求范围内的所有实施方案，包括字面意义上的实施方案和等同原则下的实施方案。

Claims (20)

1.一种焊接垫，用于具有超声波焊极的超声波焊接系统，所述焊接垫包括：

基座，所述基座具有开口，所述开口被配置为接收所述超声波焊极的远端；以及

焊接部件，所述焊接部件包括一组脚和位于所述一组脚之间的桥接部分，

其中，所述焊接部件被配置为在焊接操作期间适形于焊接基材的外表面。

2.根据权利要求1所述的焊接垫，其中所述一组脚中的每个脚连接到所述基座，并且被配置为相对于所述基座挠曲。

3.根据权利要求1所述的焊接垫，其中所述一组脚中的每个脚与所述基座垂直地连接。

4.根据权利要求1所述的焊接垫，其中所述一组脚中的每个脚连接到所述基座，并且朝向彼此成角度。

5.根据权利要求1所述的焊接垫，其中所述桥接部分限定超声波焊极接触表面和工件接触表面。

6.根据权利要求5所述的焊接垫，其中所述超声波焊极接触表面被配置为接触所述超声波焊极的超声波焊极表面，并且所述工件接触表面被配置为接触所述焊接基材的外表面。

7.根据权利要求6所述的焊接垫，其中所述工件接触表面限定多个接触区域。

8.根据权利要求7所述的焊接垫，其中所述多个接触区域中的每个接触区域是具有三角形轮廓的线性脊。

9.根据权利要求7所述的焊接垫，其中所述多个接触区域中的每个接触区域是具有平坦末端的三角形轮廓的线性脊。

10.根据权利要求7所述的焊接垫，其中所述多个接触区域中的每个接触区域是金字塔形的。

11.根据权利要求6所述的焊接垫，其中所述超声波焊极接触表面限定平面轮廓。

12.根据权利要求6所述的焊接垫，其中所述超声波焊极接触表面限定弯曲轮廓。

13.根据权利要求6所述的焊接垫，其中所述超声波焊极接触表面限定扇形轮廓。

14.根据权利要求1所述的焊接垫，其中所述桥接部分限定多个窗。

15.根据权利要求14所述的焊接垫，其中所述多个窗中的每个窗形成为四边形切口。

16.一种方法，所述方法使用具有超声波焊极和砧座的超声波焊接系统将焊接垫超声波焊接到焊接基材以形成焊接件，所述方法包括：

将所述焊接垫和所述焊接基材夹在所述超声波焊极和所述砧座之间，所述焊接垫包括：

基座，所述基座具有开口，所述开口被配置为接收超声波焊极的远端；以及

焊接部件，所述焊接部件包括一组脚和位于所述一组脚之间的桥接部分，

其中，所述焊接部件被配置为在焊接操作期间适形于所述焊接基材的外表面；并且

通过所述超声波焊极将超声波能量施加在所述焊接垫和所述焊接基材之间的界面上；

在所述界面处将所述焊接垫超声波焊接至所述焊接基材。

17.一种焊接件，所述焊接件根据权利要求16所述的方法制成。

18.一种焊接垫，用于具有超声波焊极的超声波焊接系统，所述焊接垫包括：

基座，所述基座具有开口，所述开口被配置为接收超声波焊极的远端；以及

焊接部件，所述焊接部件包括一组脚和位于其中的桥接部分，

其中，所述桥接部分被配置为通过多个接触区域适形于并接触所述焊接基材的外表面。

19.根据权利要求18所述的焊接垫，其中所述桥接部分限定超声波焊极接触表面和工件接触表面，所述超声波焊极接触表面被配置为接触所述超声波焊极的超声波焊极表面，并且所述工件接触表面被配置为接触所述焊接基材的外表面。

20.根据权利要求18所述的焊接垫，其中所述桥接部分限定多个窗口，所述多个窗口中的每个窗口形成为四边形切口。