JP2017024040A - Ultrasonic bonding apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、超音波接合装置に関する。 The present invention relates to an ultrasonic bonding apparatus.
従来、複数の金属部材をホーンとアンビルとで挟み込み、超音波振動を加えることにより金属部材同士を接合させる超音波接合装置が知られている。このような超音波接合装置では、超音波振動によって複数の金属部材にて熱が発生する。発生した熱は複数の金属部材同士における接合に大きく寄与し、接合強度を高める作用がある。 2. Description of the Related Art Conventionally, there has been known an ultrasonic bonding apparatus in which a plurality of metal members are sandwiched between a horn and an anvil and metal members are bonded to each other by applying ultrasonic vibration. In such an ultrasonic bonding apparatus, heat is generated in a plurality of metal members by ultrasonic vibration. The generated heat greatly contributes to bonding between the plurality of metal members, and has an effect of increasing the bonding strength.
そこで、ホーンの先端とホーン本体部との間に断熱部材を設けると共に、断熱部材のホーン先端側に加熱手段を設けた超音波接合装置が提案されている(特許文献1参照)。また、ホーン又はアンビルに加熱手段を設けた超音波接合装置についても提案されている(特許文献2参照)。 Therefore, an ultrasonic bonding apparatus has been proposed in which a heat insulating member is provided between the tip of the horn and the horn main body, and a heating means is provided on the horn tip side of the heat insulating member (see Patent Document 1). An ultrasonic bonding apparatus in which a heating means is provided on a horn or an anvil has also been proposed (see Patent Document 2).
しかし、特許文献1,2に記載の超音波接合装置は、接合に作用する熱を効果的に利用しているとはいえず、未だ改善の余地があるものであった。 However, the ultrasonic bonding apparatuses described in Patent Documents 1 and 2 cannot effectively use the heat acting on the bonding, and there is still room for improvement.
本発明はこのような従来の課題を解決するためになされたものであり、その発明の目的とするところは、熱を効果的に利用して接合の高強度化を図ることが可能な超音波接合装置を提供することにある。 The present invention has been made to solve such conventional problems, and an object of the present invention is to provide ultrasonic waves capable of increasing the strength of bonding by effectively using heat. It is to provide a joining apparatus.
本発明の超音波接合装置は、接合対象となる複数の金属部材を重ね合わせ、重ね合わせた部位に超音波振動を加えることにより複数の金属部材を接合する超音波接合装置であって、前記複数の金属部材を重ね合わせた部位が載置されるアンビルと、前記部位を挟んで前記アンビルの反対側に設けられ、当該部位に対して超音波振動を加えるホーンと、前記複数の金属部材を挟み込んで押さえることにより、前記部位を前記ホーンと前記アンビルとの間に位置させる治具と、を備え、前記ホーンは、前記複数の金属部材のいずれかの金属部材に接する先端部と、前記先端部を保持するホーン本体部と、からなり、前記ホーンの前記先端部、並びに、前記アンビル及び前記治具のうち前記複数の金属部材のいずれかに接する箇所は、前記ホーン本体部よりも熱伝導率が低い部材で形成されていることを特徴とする。 An ultrasonic bonding apparatus according to the present invention is an ultrasonic bonding apparatus that bonds a plurality of metal members by superimposing a plurality of metal members to be bonded and applying ultrasonic vibration to the overlapped portion. An anvil on which a portion where the metal members are superimposed is placed, a horn that is provided on the opposite side of the anvil across the portion, and that applies ultrasonic vibration to the portion, and the plurality of metal members are sandwiched A jig for positioning the portion between the horn and the anvil by pressing the horn, and the horn has a tip portion in contact with any one of the plurality of metal members; and the tip portion A portion of the horn that is in contact with any one of the plurality of metal members of the anvil and the jig. Wherein the thermal conductivity is formed at a lower member than parts.
この超音波接合装置によれば、ホーンの先端部、並びに、アンビル及び治具のうち複数の金属部材のいずれかに接する箇所は、ホーン本体部よりも熱伝導率が低い部材で形成されているため、超音波振動によって複数の金属部材にて発生した熱がホーン、アンビル、及び治具に逃げ難くなり、発生した熱を封じ込めるようにすることができる。これにより、熱を効果的に利用して接合の高強度化を図ることができる。 According to this ultrasonic bonding apparatus, the tip of the horn, and the portion of the anvil and jig that are in contact with any of the plurality of metal members are formed of a member having a lower thermal conductivity than the horn main body. Therefore, the heat generated in the plurality of metal members due to the ultrasonic vibration becomes difficult to escape to the horn, the anvil, and the jig, and the generated heat can be contained. Thereby, the strength of the bonding can be increased by effectively using heat.
また、本発明の超音波接合装置は、接合対象となる複数の金属部材を重ね合わせ、重ね合わせた部位に超音波振動を加えることにより複数の金属部材を接合する超音波接合装置であって、前記複数の金属部材を重ね合わせた部位が載置されるアンビルと、前記部位を挟んでアンビルの反対側に設けられ、当該部位に対して超音波振動を加えるホーンと、前記複数の金属部材のうち一部の金属部材を挟み込んで押さえる第1治具、及び、前記複数の金属部材のうち前記一部の金属部材を除く残りの金属部材を挟み込んで押さえる第2治具からなり、前記第1治具及び前記第2治具との押さえによって前記部位を前記ホーンと前記アンビルとの間に位置させる治具と、前記第1治具及び前記第2治具の少なくとも一方に対して通電することで当該少なくとも一方を加熱する加熱手段と、を備えることを特徴とする。 Further, the ultrasonic bonding apparatus of the present invention is an ultrasonic bonding apparatus that overlaps a plurality of metal members to be bonded, and bonds the plurality of metal members by applying ultrasonic vibration to the overlapped portion, An anvil on which a portion where the plurality of metal members are superimposed is placed; a horn that is provided on the opposite side of the anvil across the portion; and that applies ultrasonic vibration to the portion; and a plurality of the metal members A first jig for sandwiching and pressing a part of the metal members, and a second jig for sandwiching and pressing the remaining metal members excluding the part of the metal members among the plurality of metal members. Energizing at least one of the jig for positioning the portion between the horn and the anvil by pressing the jig and the second jig, and the first jig and the second jig. In Characterized in that it comprises a heating means for heating one even without.
この超音波接合装置によれば、第1治具及び第2治具の少なくとも一方に対して通電することで当該少なくとも一方を加熱する加熱手段を備えるため、ホーン及びアンビル以外の金属部材を押さえる治具を加熱することとなり、治具を通じた放熱を抑えるだけでなく、治具を通じて複数の金属部材を加熱することとなる。よって、熱を効果的に利用して接合の高強度化を図ることができる。 According to this ultrasonic bonding apparatus, since the heating means that heats at least one of the first jig and the second jig by energizing at least one of the first jig and the second jig is provided, the metal member other than the horn and the anvil is pressed. The tool is heated, and not only heat dissipation through the jig is suppressed, but a plurality of metal members are heated through the jig. Therefore, it is possible to increase the strength of bonding by effectively using heat.
なお、治具は複数の金属部材を押さえるものであることから、ホーンのように振動する部材や、アンビルのようにホーンからの振動が加わり易い部材に加熱手段を設けることがないため、通電用の電極等が外れ難くなり、電極等の外れにより通電ができなくなってしまう可能性を低減することができる。 Since the jig holds a plurality of metal members, there is no need to provide a heating means for a member that vibrates like a horn or a member that easily receives vibration from the horn such as an anvil. Therefore, it is difficult to remove the electrode and the like, and it is possible to reduce the possibility that the current cannot be supplied due to the removal of the electrode.
また、超音波接合装置において、前記加熱手段は、前記第1治具、前記複数の金属部材、及び前記第2治具に電流が流れるように、前記第1治具及び前記第2治具の双方に対して通電することが好ましい。 Further, in the ultrasonic bonding apparatus, the heating means includes a first jig and a second jig so that a current flows through the first jig, the plurality of metal members, and the second jig. It is preferable to energize both.
この超音波接合装置によれば、加熱手段は、第1治具、複数の金属部材、及び第2治具に電流が流れるように通電するため、複数の金属部材自体も通電により加熱されることとなり、一層接合の高強度化を図ることができる。 According to this ultrasonic bonding apparatus, since the heating means energizes the first jig, the plurality of metal members, and the second jig so that current flows, the plurality of metal members themselves are also heated by energization. Thus, it is possible to further increase the bonding strength.
また、超音波接合装置において、前記第1治具は、前記一部の金属部材を挟み込むための2つの部材からなると共に、前記第2治具は、前記残りの金属部材を挟み込むための2つの部材からなり、前記第1治具及び前記第2治具の2つの部材のうちの一方の部材は、前記加熱手段によって通電され、前記第1治具及び前記第2治具の2つの部材のうちの他方の部材は、少なくとも前記金属部材と接する箇所が絶縁部材によって構成されていることが好ましい。 In the ultrasonic bonding apparatus, the first jig includes two members for sandwiching the part of the metal member, and the second jig includes two members for sandwiching the remaining metal member. And one of the two members of the first jig and the second jig is energized by the heating means, and the two members of the first jig and the second jig In the other member, it is preferable that at least a portion in contact with the metal member is formed of an insulating member.
この超音波接合装置によれば、第1治具及び第2治具の2つの部材のうちの一方の部材が、加熱手段によって通電され、他方の部材が、少なくとも金属部材と接する箇所が絶縁部材によって構成されている。このため、治具のうち一方の部材に流れた電流がそのまま他方の部材に流れることを防止して、複数の金属部材自体を好適に加熱することができる。 According to this ultrasonic bonding apparatus, one of the two members of the first jig and the second jig is energized by the heating means, and at least the portion where the other member is in contact with the metal member is an insulating member. It is constituted by. For this reason, it can prevent that the electric current which flowed through one member among jigs flows into the other member as it is, and can heat a plurality of metal members themselves suitably.
本発明によれば、熱を効果的に利用して接合の高強度化を図ることが可能な超音波接合装置を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the ultrasonic bonding apparatus which can aim at the high intensity | strength of joining using heat effectively can be provided.
以下、本発明の好適な実施形態を図面に基づいて説明する。図1は、本発明の実施形態に係る超音波溶接装置の一例を示す概略図である。図1に示す超音波接合装置1は、接合対象となる複数の金属部材40を重ね合わせ、重ね合わせた部位SRに超音波振動を加えることにより複数の金属部材40を接合するものであって、概略的に電源10と、振動子20と、超音波接合部30とから構成されている。なお、金属部材40としては、電線の導体部や、金属端子、及び金属プレート等が挙げられる。
DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic view showing an example of an ultrasonic welding apparatus according to an embodiment of the present invention. The ultrasonic bonding apparatus 1 shown in FIG. 1 joins a plurality of
電源10は、超音波接合部30における超音波接合を実施するための交流電源である。振動子20は、電源10からの交流電流によって振動するものである。超音波接合部30は、ホーン31とアンビル32とを有している。アンビル32は、複数の金属部材40を重ね合わせた部位SRが載置されるものである。ホーン31は、重ね合わせた部位SRを挟んでアンビル32の反対側に設けられ、所定の荷重Fで当該部位SRに押し付けられた状態で、当該部位SRに対して超音波振動を加えるものである。このように、超音波接合部30は、複数の金属部材40をホーン31とアンビル32とで挟み込み、ホーン31が振動子20によって振動させられることにより超音波振動エネルギーを伝搬させ、重ね合わせた部位SRの接合を行う。
The
図2は、図1に示した超音波接合装置1の正面図である。図2に示すように、超音波接合装置1は、さらに複数の金属部材40を挟み込んで押さえる治具50を備えている。この治具50によって複数の金属部材40を押さえることにより、重ね合わせた部位SRをホーン31とアンビル32との間に固定的に位置させることとなる。
FIG. 2 is a front view of the ultrasonic bonding apparatus 1 shown in FIG. As shown in FIG. 2, the ultrasonic bonding apparatus 1 further includes a
このような治具50は、第1治具51と第2治具52とからなっている。第1治具51は、複数の金属部材40のうち第1金属部材(一部の金属部材)41を挟み込んで押さえるものであり、第1金属部材41を挟み込むための第1及び第2部材51a,51bとからなっている。第2治具52は、複数の金属部材40のうち第2金属部材(一部の金属部材を除く残りの金属部材)42を挟み込んで押さえるものであり、第2金属部材42を挟み込むための第1及び第2部材52a,52bとからなっている。これら第1治具51と第2治具52との第1及び第2部材51a,51b,52a,52bが複数の金属部材40を挟み込んで押さえることで複数の金属部材40が固定されることとなる。
Such a
このような超音波接合装置1では、超音波振動によって複数の金属部材40にて熱が発生する。発生した熱は複数の金属部材40同士における接合に大きく寄与し、接合強度を高める作用がある。そこで、第1実施形態に係る超音波接合装置1は、このような熱を効果的に利用すべく、ホーン31、アンビル32、第1治具51及び第2治具52の一部を熱伝導率が低い部材としている。
In such an ultrasonic bonding apparatus 1, heat is generated in the plurality of
詳細に説明すると、ホーン31は、第1金属部材41(複数の金属部材のいずれかの金属部材)に接する先端部31aと、先端部31aを保持するホーン本体部31bとを備えており、先端部31aはホーン本体部31bよりも熱伝導率が低い部材で形成されている。
More specifically, the
さらに、アンビル32についても、第2金属部材42に接する先端部32aと、先端部32aを保持するアンビル本体部32bとを備えており、先端部32aはホーン本体部31bよりも熱伝導率が低い部材で形成されている。
Further, the
加えて、第1治具51及び第2治具52は、その全体がホーン本体部31bよりも熱伝導率が低い部材で形成されている。
In addition, the
具体的にホーン本体部31b及びアンビル本体部32bは工具鋼で構成され、先端部31a,32a、第1治具51及び第2治具52はセラミック、チタン又はクロムニッケル鋼等で構成されている。
Specifically, the horn
これにより、発生した熱を封じ込めるようにすることができる。すなわち、ホーン31の先端部31aが熱伝導率の低い部材で形成されているため、接合時に発生した熱は符号H1で示すようにホーン本体部31b側へ放熱し難くなる。さらに、アンビル32の先端部32aが熱伝導率の低い部材で形成されているため、接合時に発生した熱は符号H2で示すようにアンビル本体部32b側へ放熱し難くなる。加えて、第1及び第2治具51,52についても全体が熱伝導率の低い部材で形成されているため、接合時に発生した熱は符号H3,H4で示すように治具51,52側へ放熱し難くなる。よって、発生した熱は閉じ込められるようになり、接合に効果的に寄与することとなる。
Thereby, the generated heat can be contained. That is, since the
なお、第1実施形態において治具50は、その全体がホーン本体部31bよりも熱伝導率の低い部材で形成されているが、これに限らず、少なくとも複数の金属部材40のいずれか(第1実施形態においては第1又は第2金属部材41,42)に接する箇所が、熱伝導率の低い部材で構成されていてもよい。また、アンビル32については、先端部32aのみならず、その全体がホーン本体部31bよりも熱伝導率の低い部材で形成されていてもよい。
In the first embodiment, the
図3は、本実施形態と比較例とにおける第1及び第2金属部材41,42の接合強度を示すグラフである。なお、図3において縦軸は第1及び第2金属部材41,42を引き剥がすのに要した引張強さ(N)を示し、横軸は第1及び第2金属部材41,42に付与する設定エネルギー(J)を示している。また、比較例とは、本実施形態に係る超音波接合装置1のようにホーン本体部31bよりも熱伝導率の低い部材を有しない例を示している。
FIG. 3 is a graph showing the bonding strength of the first and
図3に示すように、本実施形態では、設定エネルギーが10J及び20Jにおいて、引張強さはそれぞれ150N弱、及び約190Nとなった。また、設定エネルギーが30J、40J、及び50Jにおいて、引張強さは約225Nとなった。 As shown in FIG. 3, in this embodiment, when the set energy is 10 J and 20 J, the tensile strength is less than 150 N and about 190 N, respectively. Moreover, tensile strength was set to about 225N in setting energy 30J, 40J, and 50J.
一方、比較例では、設定エネルギーが10J、20J、30J、40J、及び50Jにおいて、引張強さはそれぞれ約60N、150N強、約170N、約175N、及び約180Nとなった。 On the other hand, in the comparative example, when the set energy was 10J, 20J, 30J, 40J, and 50J, the tensile strengths were about 60N, 150N, about 170N, about 175N, and about 180N, respectively.
このように、本実施形態では全ての設定エネルギーにおいて比較例よりも高い引張強さを示しており、発生した熱を封じ込めて接合の高強度化を図ることができることがわかった。 As described above, in this embodiment, the tensile strength higher than that of the comparative example is shown in all set energies, and it was found that the generated heat can be contained and the strength of the joint can be increased.
このようにして、第1実施形態に係る超音波接合装置1によれば、ホーン31の先端部31a、並びに、アンビル32の先端部32a及び治具50の全体は、ホーン本体部31bよりも熱伝導率が低い部材で形成されているため、超音波振動によって複数の金属部材40にて発生した熱がホーン31、アンビル32、及び治具50に逃げ難くなり、発生した熱を封じ込めるようにすることができる。これにより、熱を効果的に利用して接合の高強度化を図ることができる。
Thus, according to the ultrasonic bonding apparatus 1 according to the first embodiment, the
次に、本発明の第2実施形態を説明する。第2実施形態に係る超音波接合装置は、第1実施形態のものと同様であるが、構成が一部異なっている。以下、第1実施形態との相違点を説明する。 Next, a second embodiment of the present invention will be described. The ultrasonic bonding apparatus according to the second embodiment is the same as that of the first embodiment, but the configuration is partially different. Hereinafter, differences from the first embodiment will be described.
図4は、第2実施形態に係る超音波接合装置2の正面図である。図4に示すように、第2実施形態に係る超音波接合装置2は、第1実施形態と同様に超音波接合部30と治具50とを備えると共に、さらに電源60a及び配線61,62からなる加熱部(加熱手段)60を備えている。
FIG. 4 is a front view of the ultrasonic bonding apparatus 2 according to the second embodiment. As shown in FIG. 4, the ultrasonic bonding apparatus 2 according to the second embodiment includes an
電源60aは、例えば直流電源である。なお、電源60aは交流電源であってもよく、図1に示した振動子20の振動用電源10が利用されてもよい。第1配線61は、電源60aと第1治具51の第1部材51aとを接続する電線である。なお、第1配線61は第2部材51bに接続されていてもよい。第2配線62は、電源60aと第2治具52の第1部材52aとを接続する電線である。なお、第2配線62についても第2部材52bに接続されていてもよい。また、第1及び第2配線61,62の先端には通電用の電極等が設けられて、電極等が各第1部材51a,52aに接続されていてもよい。
The
このような配線61,62の接続関係であるため、加熱部60は、第1治具51の第1部材51a、複数の金属部材40、及び第2治具52の第1部材52aに電流が流れるように、第1治具51及び第2治具52の双方に対して通電することとなる。
Because of the connection relationship between the
さらに、第2実施形態において第1治具51の第2部材51b、及び第2治具52の第2部材52bは、その全体が絶縁部材によって構成されている。なお、第2部材51b,52bは、その全体に限らず、少なくとも金属部材40に接する箇所が絶縁部材によって構成されていてもよい。加えて、ホーン31及びアンビル32についても、少なくとも金属部材40に接する箇所が絶縁部材によって構成されていることが好ましい。
Further, in the second embodiment, the
以上のような構成であるため、第2実施形態に係る超音波接合装置2は、熱を効果的に利用して接合の高強度化を図ることができる。 Since it is the above structures, the ultrasonic bonding apparatus 2 which concerns on 2nd Embodiment can aim at the high intensity | strength of joining using a heat | fever effectively.
まず、第2実施形態においては、第1治具51及び第2治具52は通電されることによってジュール熱が発生して加熱されることとなる。よって、第1治具51及び第2治具52を通じて放熱を抑えるだけでなく、治具50を通じて複数の金属部材40を加熱することとなる。
First, in the second embodiment, the
さらに、第1治具51、複数の金属部材40、及び第2治具52に電流が流れるように通電されるため、複数の金属部材40においてもジュール熱が発生して複数の金属部材40が加熱されることとなる。特に、複数の金属部材40が重ね合わされた部位SRの接触抵抗によって、よりジュール熱が発生することとなり、効率よく当該部位SRを加熱することとなる。
Furthermore, since the
よって、第2実施形態に係る超音波接合装置2は、熱を効果的に利用して、接合の高強度化を図ることができるといえる。 Therefore, it can be said that the ultrasonic bonding apparatus 2 according to the second embodiment can increase the strength of bonding by effectively using heat.
特に、第1治具51及び第2治具52の第2部材51b,52bが絶縁部材であるため、第1部材51a,52aに流れる電流が、第2部材51b,52bを通じてグランドに流れてしまうなどの事態を防止でき、複数の金属部材40を好適に加熱することとなる。
In particular, since the
加えて、ホーン31及びアンビル32のうち、少なくとも金属部材40に接する箇所が絶縁部材によって構成されている場合には、電流はホーン31やアンビル32にも流れ難くなり、複数の金属部材40をより一層好適に加熱することとなる。
In addition, when at least a portion of the
このようにして、第2実施形態に係る超音波接合装置2によれば、第1治具51及び第2治具52に対して通電する加熱部60を備えるため、ホーン31及びアンビル32以外の金属部材40を押さえる治具50を加熱することとなり、治具50を通じた放熱を抑えるだけでなく、治具50を通じて複数の金属部材40を加熱することとなる。よって、熱を効果的に利用して接合の高強度化を図ることができる。
Thus, according to the ultrasonic bonding apparatus 2 according to the second embodiment, since the
なお、治具50は複数の金属部材40を押さえて固定するものであることから、ホーン31のように振動する部材や、アンビル32のようにホーン31からの振動が加わり易い部材に加熱部60を設けることがないため、通電用の電極等が外れ難い部材を通電によって加熱することとなり、電極等の外れにより通電ができなくなってしまう可能性を低減することができる。
Since the
また、加熱部60は、第1治具51、複数の金属部材40、及び第2治具52に電流が流れるように通電するため、複数の金属部材40自体も通電により加熱されることとなり、一層接合の高強度化を図ることができる。
In addition, since the
また、第1治具51及び第2治具52の2つの部材51a,51b,52a,52bのうちの一方の部材51a,52aが、加熱部60によって通電され、他方の部材51b,52bが、絶縁部材によって構成されている。このため、治具50のうち一方の部材51a,52aに流れた電流がそのまま他方の部材51b,52bに流れることを防止して、複数の金属部材40自体を好適に加熱することができる。
One
以上、実施形態に基づき本発明を説明したが、本発明は上記実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、変更を加えてもよいし、各実施形態に記載の技術、又は公知や周知の技術を組み合わせるようにしてもよい。 As described above, the present invention has been described based on the embodiments. However, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and modifications may be made without departing from the spirit of the present invention. You may make it combine a technique or a well-known and well-known technique.
例えば上記実施形態においては第1及び第2金属部材41,42という2つの部材を接合する例を説明したが、2つの部材に限らず、3つ以上の部材を接合するようになっていてもよい。
For example, in the above-described embodiment, the example in which the two members of the first and
また、第2実施形態において、加熱部60は双方の治具51,52を加熱しているが、これに限らず、一方の治具51,52のみを加熱するように構成されていてもよい。これによっても、一方の治具51,52を加熱して、間接的に複数の金属部材40を加熱することができるからである。
Moreover, in 2nd Embodiment, although the
さらに、第2実施形態において、第1治具51及び第2治具52の第2部材51b,52b、ホーン31、並びにアンビル32のうち、複数の金属部材40のいずれかとの接触箇所が、第1実施形態と同様に、ホーン本体部31bよりも熱伝導率の低い部材であることが好ましい。これにより、熱の封じ込め効果があるためである。
Furthermore, in 2nd Embodiment, the contact location with any one of the some
1,2 :超音波接合装置
10 :電源
20 :振動子
30 :超音波接合部
31 :ホーン
31a :先端部
31b :ホーン本体部
32 :アンビル
32a :先端部
32b :アンビル本体部
40 :複数の金属部材
41 :第1金属部材(一部の金属部材)
42 :第2金属部材(残りの金属部材)
50 :治具
51 :第1治具
51a,51b :2つの部材
52 :第2治具
52a,52b :2つの部材
60 :加熱部(加熱手段)
60a :電源
61 :第1配線
62 :第2配線
SR :部位
1, 2: Ultrasonic bonding apparatus 10: Power supply 20: Vibrator 30: Ultrasonic bonding part 31:
42: second metal member (remaining metal member)
50: Jig 51:
60a: power supply 61: first wiring 62: second wiring SR: part
Claims (4)
前記複数の金属部材を重ね合わせた部位が載置されるアンビルと、
前記部位を挟んで前記アンビルの反対側に設けられ、当該部位に対して超音波振動を加えるホーンと、
前記複数の金属部材を挟み込んで押さえることにより、前記部位を前記ホーンと前記アンビルとの間に位置させる治具と、を備え、
前記ホーンは、前記複数の金属部材のいずれかの金属部材に接する先端部と、前記先端部を保持するホーン本体部と、からなり、
前記ホーンの前記先端部、並びに、前記アンビル及び前記治具のうち前記複数の金属部材のいずれかに接する箇所は、前記ホーン本体部よりも熱伝導率が低い部材で形成されている
ことを特徴とする超音波接合装置。 It is an ultrasonic joining apparatus that joins a plurality of metal members by superimposing a plurality of metal members to be joined, and applying ultrasonic vibration to the overlapped portion,
An anvil on which a portion where the plurality of metal members are superposed is placed;
A horn that is provided on the opposite side of the anvil across the part, and that applies ultrasonic vibration to the part,
A jig for positioning the portion between the horn and the anvil by sandwiching and pressing the plurality of metal members,
The horn is composed of a tip portion in contact with any one of the plurality of metal members, and a horn main body portion holding the tip portion,
The tip of the horn, and the portion of the anvil and the jig that are in contact with any of the plurality of metal members are formed of a member having a lower thermal conductivity than the horn main body. Ultrasonic bonding device.
前記複数の金属部材を重ね合わせた部位が載置されるアンビルと、
前記部位を挟んで前記アンビルの反対側に設けられ、当該部位に対して超音波振動を加えるホーンと、
前記複数の金属部材のうち一部の金属部材を挟み込んで押さえる第1治具、及び、前記複数の金属部材のうち前記一部の金属部材を除く残りの金属部材を挟み込んで押さえる第2治具からなり、前記第1治具及び前記第2治具との押さえによって前記部位を前記ホーンと前記アンビルとの間に位置させる治具と、
前記第1治具及び前記第2治具の少なくとも一方に対して通電することで当該少なくとも一方を加熱する加熱手段と、
を備えることを特徴とする超音波接合装置。 It is an ultrasonic joining apparatus that joins a plurality of metal members by superimposing a plurality of metal members to be joined, and applying ultrasonic vibration to the overlapped portion,
An anvil on which a portion where the plurality of metal members are superposed is placed;
A horn that is provided on the opposite side of the anvil across the part, and that applies ultrasonic vibration to the part,
A first jig for sandwiching and pressing a part of the plurality of metal members, and a second jig for sandwiching and pressing the remaining metal members of the plurality of metal members excluding the part of the metal members. A jig for positioning the portion between the horn and the anvil by holding the first jig and the second jig;
Heating means for heating at least one of the first jig and the second jig by energizing at least one of the first jig and the second jig;
An ultrasonic bonding apparatus comprising:
ことを特徴とする請求項2に記載の超音波接合装置。 The heating means energizes both the first jig and the second jig so that a current flows through the first jig, the plurality of metal members, and the second jig. The ultrasonic bonding apparatus according to claim 2, wherein
前記第2治具は、前記残りの金属部材を挟み込むための2つの部材からなり、
前記第1治具及び前記第2治具の2つの部材のうちの一方の部材は、前記加熱手段によって通電され、
前記第1治具及び前記第2治具の2つの部材のうちの他方の部材は、少なくとも前記金属部材と接する箇所が絶縁部材によって構成されている
ことを特徴とする請求項3に記載の超音波接合装置。 The first jig is composed of two members for sandwiching the part of the metal member,
The second jig is composed of two members for sandwiching the remaining metal member,
One of the two members of the first jig and the second jig is energized by the heating means,
4. The super member according to claim 3, wherein the other member of the two members of the first jig and the second jig is formed of an insulating member at least at a position in contact with the metal member. Sonic bonding device.
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