JP2013000792A5

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Publication number: JP2013000792A5
Application number: JP2011137761A
Authority: JP
Filing date: 2011-06-21
Publication date: 2014-08-07
Anticipated expiration: 2031-06-21

Description

本発明の実施の形態１にかかる超音波金属接合装置の一部を断面とした部分正面図。本発明の実施の形態１にかかる表面に凹凸を設けた錫メッキ銅板の平面図。本発明の実施の形態１にかかる表面に凹凸を設けた他の錫メッキ銅板の平面図。（ａ）本発明の実施の形態１にかかる工具ホーンの突起状押圧部を下から見た斜面図（ｂ）本発明の実施の形態１にかかる他の工具ホーンの突起状押圧部を下から見た斜面図。本発明の実施の形態１にかかる超音波金属接合装置で金属接合を開始するときの部分正面図。本発明の実施の形態１にかかる超音波金属接合装置の図５の紙面左から見た部分側面図。本発明の実施の形態１にかかる超音波金属接合装置で金属接合を開始し、マグネットワイヤの絶縁皮膜を錫メッキ層の表面に押し付けて密着したときの部分正面図。本発明の実施の形態１にかかる超音波金属接合装置の図７の紙面左から見た部分側面図。本発明の実施の形態１にかかる超音波金属接合装置で錫メッキ層の凸部を溶融し、マグネットワイヤの線材を銅板の凸部に押し付けたときの部分正面図。本発明の実施の形態１にかかる超音波金属接合装置の図９の紙面左から見た部分側面図。本発明の実施の形態１にかかる超音波金属接合装置で銅板の凸部を潰した面にマグネットワイヤの線材を押し付けて金属接合したときの部分正面図。本発明の実施の形態１にかかる超音波金属接合装置の図１１の紙面左から見た部分側面図。本発明の実施の形態１にかかる超音波金属接合装置で錫メッキ銅板にマグネットワイヤの線材を押し付けて金属接合したときの平面図に相当する写真。本発明の実施の形態１にかかる超音波金属接合装置で錫メッキ銅板にマグネットワイヤの線材を押し付けて金属接合したときの側面図に相当する写真。本発明の実施の形態１にかかる表面に凹凸を設けた更に他の錫メッキ銅板の平面図。本発明の実施の形態１にかかる表面に凹凸を設けた更に他の錫メッキ銅板の平面図。（ａ）本発明の実施の形態２にかかる表面に凹凸を設けたマグネットワイヤの平面図（ｂ）本発明の実施の形態２にかかる表面に凹凸を設けた他のマグネットワイヤの平面図（ｃ）本発明の実施の形態２にかかる表面に凹凸を設けた更に他のマグネットワイヤの平面図。本発明の実施の形態２にかかる超音波金属接合装置で金属接合を開始するときの部分側面図。本発明の実施の形態２にかかる超音波金属接合装置の図１８の紙面左から見た部分側面図。従来の超音波金属接合装置の部分正面図。従来の超音波金属接合装置の図２０の紙面左から見た部分側面図。従来の超音波金属接合装置で銅板にマグネットワイヤの線材を押し付けて金属接合したときの部分正面図。従来の超音波金属接合装置の図２２の紙面左から見た部分側面図。

図２に、本発明の実施の形態１にかかる表面に凹凸を設けた錫メッキ銅板９の平面図を示す。錫メッキ銅板９の表面には、ローレット状の凸部９ｃと凹部９ｂを設けている。二点鎖線Ｌで四角に囲った領域が、金属線を金属接合する接合領域である。
図３に、本発明の実施の形態１にかかる表面に凹凸を設けた他の錫メッキ銅板の平面図を示す。図３では、ローレット状の凸部９ｃの先端の平面の面積を図２よりも広くしている。この他、凸部９ｃの形状や平面上の分布状況については、よりよい金属接合を実現するために必要に応じて種々選択してもよい。

図４（ａ）に、本発明の実施の形態１にかかる工具ホーン２００の突起状押圧部３０を下から見た斜面図を、図４（ｂ）に、本発明の実施の形態１にかかる他の工具ホーン２０１の突起状押圧部３１を下から見た斜面図を示す。図４（ａ）では、工具ホーン２００の下面の軸心から偏心した位置に突起状押圧部３０を設けている。なお、突起状押圧部３０は図に示したとおり、押圧面３０ａが下に凸になる曲面にしている。この曲面は、断面が円弧状あるいは放物線状の一部となるようにしている。

図４（ｂ）では、工具ホーン２０１の下面の軸心から偏心した位置に突起状押圧部３１を設けている。突起状押圧部３１は図に示したとおり、押圧面３１ａを平面（フラット）にして、押圧面３１ａの角部（コーナー）を小さい曲面で面取りしている。押圧面３１ａの角部（コーナー）を小さい曲面で面取りをしておくと、押圧している金属線あるいは金属板を角部（コーナー）のエッジで傷つけたり切断したりしないですむ。本発明では、図４（ａ）図４（ｂ）のどちらの工具ホーンを用いても金属線と金属板、あるいは複数の金属板の強固な金属接合をすることができる。以下の説明では、図４（ａ）の押圧面の断面が円弧状あるいは放物線状の一部となる曲面とした工具ホーン２００を用いた場合を図示することにした。

図１７（ｂ）に、本発明の実施の形態２にかかる超音波金属接合装置で接合する表面に凹凸を設けた他のマグネットワイヤの平面図を示す。マグネットワイヤ８２の凸部８２ｃの形状は、既に図３で説明した凸部９ｃと同じである。図１７（ｃ）に、本発明の実施の形態２にかかる超音波金属接合装置で接合する表面に凹凸を設けた更に他のマグネットワイヤの平面図を示す。図１７（ｃ）のマグネットワイヤ８３では、凸部８３ｃを山状に形成し、凹部８３ｄを連なった溝に形成している。なお、図１７（ｃ）の例では、凸部８３ｃの先端面に小さい溝８３ｅを形成した例を示している。このように本発明は、マグネットワイヤと錫メッキ銅板の間に凹凸面を設けることにより、強固な金属接合を短時間に行い、工具ホーンに溶融した金属や絶縁皮膜が凝着しないという効果のある超音波金属接合方法を実現している。