JP2017147100A - ケーブル接合体及び超音波接合装置 - Google Patents

Abstract

【課題】超音波接合による良好な接合強度を得つつも、その際に付けられる押圧痕において応力が集中しがちな箇所のケーブル強度の低下を抑制する。【解決手段】ケーブル接合体１において、金属端子１２０（接合対象物）に重ね置きされて超音波接合により接合された接合ケーブル部分１１０ｂと延出ケーブル部分１１０ｃと、を有し、接合ケーブル部分１１０ｂには、超音波接合時の押圧によって付けられた凹状の押圧痕１３０が形成され、押圧痕１３０は、接合ケーブル部分１１０ｂにおいて幅方向Ｄ１１に占める割合は、押圧痕１３０における延出ケーブル部分１１０ｃに最も近い最近部分１３１が、押圧痕１３０における他部分１３２よりも小さいことを特徴としている。【選択図】図２

Description

本発明は、ケーブルと金属製の接合対象物とを有するケーブル接合体と、そのようなケーブル接合体の作製に使われる超音波接合装置と、に関するものである。

従来、ケーブルの導体が、金属端子等といった接合対象物に超音波接合により電気的かつ機械的に接合されてなるケーブル接合体が知られている（例えば、特許文献１参照）。このようなケーブル接合体では、ケーブルが接合対象物に接合された接合ケーブル部分と、その接合ケーブル部分から延出した延出ケーブル部分とを有する。このとき、接合に使われる超音波接合装置では、接合対象物等の載置台としてのアンビルと振動子としてのホーンとで、上記の接合ケーブル部分と接合対象物とを挟み付けてホーンが超音波振動する。これにより、接合ケーブル部分における導体が接合対象物に固相接合される。ここで、多くの場合、ホーンには接合ケーブル部分に押し当てられる突状の押当て部が設けられており、ケーブル接合体では、接合ケーブル部分に凹状の押圧痕が形成された状態となる。この押圧痕において、導体が接合対象物に固相接合されている。

特開２００９−０４３５３８号公報

ここで、上記のようなケーブル接合体では、超音波接合の接合範囲が広い程、良好な接合強度が得られる。その反面、超音波接合によって付けられる押圧痕ではケーブルが薄くなってその強度が低下しがちでとなるので、ケーブルの強度の面からは超音波接合の接合範囲はなるべく抑えたいものである。

そして、接合ケーブル部分から延出する延出ケーブル部分は、例えばケーブル接合体の配索作業等の際に引張られたり曲げられたりすることがある。そのようなときには、押圧痕において延出ケーブル部分に最も近い部分に応力が集中しがちとなることから、このような部分についてはケーブル強度の低下をなるべく抑えたいとの要望がある。

従って、本発明は、上記のような要望に着目し、超音波接合による良好な接合強度を得つつも、その際に付けられる押圧痕において応力が集中しがちな箇所のケーブル強度の低下が抑制されたケーブル接合体を提供することを目的とする。また、そのようなケーブル接合体を作製可能な超音波接合装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明のケーブル接合体は、ケーブルと、該ケーブルの導体が超音波接合により電気的かつ機械的に接合された金属製の接合対象物と、を有するケーブル接合体であって、前記ケーブルは、前記接合対象物に重ね置きされて前記超音波接合により接合された接合ケーブル部分と、該接合ケーブル部分から延出した延出ケーブル部分と、を有し、前記接合ケーブル部分には、前記超音波接合時の押圧によって付けられた凹状の押圧痕が形成され、前記押圧痕の前記ケーブルの幅方向に占める割合は、前記押圧痕における前記延出ケーブル部分に最も近い最近部分が、前記押圧痕における他部分よりも小さいことを特徴としている。

本発明のケーブル接合体では、押圧痕において、ケーブルの幅方向に相対的に多くの割合を占める上記の他部分により、超音波接合による良好な接合強度が確保される。一方、押圧痕において、延出ケーブル部分が動かされたとき等に応力が集中しがちな、延出ケーブル部分に最も近い最近部分の割合が上記の他部分の割合よりも小さく抑えられている。これにより、押圧痕において応力が集中しがちな上記の最近部分についてケーブル強度の低下が抑制される。このように、本発明によれば、超音波接合による良好な接合強度を得つつも、その際に付けられる押圧痕において応力が集中しがちな箇所のケーブル強度の低下が抑制されたケーブル接合体を得ることができる。また、ケーブル強度の低下が抑制されることを見越して、導体を含むケーブル厚を薄くして材料コストの低減を図ることもできる。

また、本発明のケーブル接合体において、前記押圧痕における前記他部分は、前記ケーブルの幅方向に複数列に配列された列状痕からなり、前記押圧痕における前記最近部分は、複数列の前記列状痕よりも列数の少ない列状痕からなることが好適である。

この好適なケーブル接合体によれば、押圧痕における最近部分での列状痕の列数を少なくすることで、その部分におけるケーブルの幅方向に占める割合を容易に抑えてケーブル強度の低下を効果的に抑制することができる。

また、この好適なケーブル接合体において、前記他部分における前記列状痕が、前記ケーブルの長さ方向に複数配列された点状痕からなり、前記最近部分における前記列状痕が、複数の前記点状痕よりも少数の点状痕からなることは一層好適である。

この一層好適なケーブル接合体によれば、押圧痕における最近部分での面積が効果的に抑えられるので、その部分におけるケーブル強度の低下を一層効果的に抑制することができる。

また、上記課題を解決するために、本発明の超音波接合装置は、ケーブルと、該ケーブルの導体が超音波接合により電気的かつ機械的に接合された金属製の接合対象物と、を有するケーブル接合体の作製に使われる超音波接合装置であって、前記接合対象物が載置され、前記ケーブルにおいて前記接合対象物と前記超音波接合により接合される接合ケーブル部分が前記接合対象物に重ね置きされるアンビルと、前記アンビルとの間に前記接合対象物及び前記接合ケーブル部分を挟んで該接合ケーブル部分に押し当てられるとともに超音波振動して、前記接合ケーブル部分に凹状の押圧痕を残しつつ前記接合ケーブル部分を前記接合対象物に接合するホーンと、を備え、前記ホーンは、前記接合ケーブル部分に押し当てられて前記押圧痕を残す突状の押当て部を備えており、前記押当て部が前記接合ケーブル部分に押し当てられたときに前記接合ケーブル部分において前記ケーブルの幅方向に占める割合は、前記押当て部において、接合後の前記ケーブル接合体で前記接合ケーブル部分から延出する延出ケーブル部分に最も近い位置に押し当てられる最近押当て部分が、前記押当て部における他押当て部分よりも小さいことを特徴としている。

本発明の超音波接合装置では、接合ケーブル部分に押圧痕を残す押当て部において、接合ケーブル部分に押し当てられたときにケーブルの幅方向に相対的に多くの割合を占める上記の他押当て部分により、超音波接合による良好な接合強度が確保される。一方、押当て部において、ケーブル接合体で応力が集中しがちな、延出ケーブル部分に最も近い位置に押し当てられる最近押当て部分の割合が、他押当て部分の割合よりも小さく抑えられている。これにより、押当て部による押圧痕において応力が集中しがちな箇所についてケーブル強度の低下が抑制される。このように、本発明によれば、超音波接合による良好な結合強度を得つつも、その際に付けられる押圧痕において応力が集中しがちな箇所のケーブル強度の低下が抑制されたケーブル接合体を得ることができる。また、ケーブル強度の低下が抑制されることを見越して、導体を含むケーブル厚を薄くして材料コストの低減を図ることもできる。

また、本発明の超音波接合装置において、前記他押当て部分は、前記接合ケーブル部分に押し当てられたときに前記ケーブルの幅方向に複数列に並ぶ列突起からなり、前記最近押当て部分は、複数列の前記列突起よりも列数の少ない列突起からなることは好適である。

この好適な超音波接合装置によれば、最近押当て部分での列状痕の列数を少なくすることでケーブルの幅方向に占める割合を容易に抑えて、その部分の押し当てによるケーブル強度の低下を効果的に抑制することができる。

また、この好適な超音波接合装置において、前記他押当て部分における前記列突起が、前記接合ケーブル部分に押し当てられたときに前記ケーブルの長さ方向に複数並ぶナール山からなり、前記最近押当て部分における前記列突起が、複数の前記ナール山よりも少数のナール山からなることは一層好適である。

この一層好適なケーブル接合体によれば、最近押当て部分での面積が効果的に抑えられるので、その部分の押し当てによるケーブル強度の低下を一層効果的に抑制することができる。

本発明によれば、超音波接合による接合部での機械的なケーブル強度の低下が抑制されたケーブル接合体を得ることができる。

本発明の一実施形態にかかるケーブル接合体を示す模式図である。 図１に示されている金属端子のケーブル載置部分に接合ケーブル部分が接合された様子を、接合ケーブル部分の側から見下ろした斜視図である。 図２中のＶ１１−Ｖ１１切断線に沿った断面斜視図である。 図１〜図３に示されているケーブル接合体と比較するための比較例を、図２と同様の斜視図で示す図である。 本発明の超音波接合装置の一実施形態を示す模式図である。 図５に示されているホーンの各先端チップにおけるアンビル側の凹凸構造を示す斜視図である。 図５及び図６に示されている超音波接合装置を用いて、図１〜３に示されているケーブル接合体が作製される様子を示す模式図である。 図５〜図７に示されている超音波接合装置と比較するための比較例を、図６と同様の斜視図で示す図である。

以下、本発明のケーブル接合体及び超音波接合装置の一実施形態について説明する。まず、本発明のケーブル接合体の実施形態について説明する。

図１は、本発明の一実施形態にかかるケーブル接合体を示す模式図である。この図１に示されているケーブル接合体１は、フラットケーブル１１０と、４つの金属端子１２０と、を備えている。

フラットケーブル１１０は、幅方向Ｄ１１に平行配列された４本の導体１１１が、薄板状の樹脂被覆１１２で被覆されたものである。本実施形態では、各導体１１１は、銅で厚みが凡そ０．１ｍｍの薄帯状に形成されている。そして、フラットケーブル１１０の一端側で、導体１１１相互間で樹脂被覆１１２に切れ込み１１２ａが設けられている。これにより、フラットケーブル１１０の一端側に、各々が導体１１１を１本ずつ内包する帯板状の４本のケーブル端部分１１０ａが形成されている。そして、１本のケーブル端部分１１０ａが、１つの金属端子１２０に接合されている。

金属端子１２０は、上記の４本のケーブル端部分１１０ａそれぞれの導体１１１が超音波接合により電気的かつ機械的に接合された銅製の接合対象物であり、本実施形態では、不図示のピン端子が挿入されるソケット端子となっている。金属端子１２０は、ピン端子が挿入される箱型のソケット部１２１と、ケーブル端部分１１０ａが重ね置きされて接合されるケーブル載置部分１２２と、を備えている。

上記のフラットケーブル１１０では、その長さ方向Ｄ１２において、各ケーブル端部分１１０ａの先端部分が、金属端子１２０のケーブル載置部分１２２に重ね置きされて超音波接合により接合された接合ケーブル部分１１０ｂとなっている。そして、この接合ケーブル部分１１０ｂから、金属端子１２０とは反対側へと延出ケーブル部分１１０ｃが延出している。

図２は、図１に示されている金属端子のケーブル載置部分に接合ケーブル部分が接合された様子を、接合ケーブル部分の側から見下ろした斜視図である。また、図３は、図２中のＶ１１−Ｖ１１切断線に沿った断面斜視図である。

図２に示されているように、フラットケーブル１１０における接合ケーブル部分１１０ｂは金属端子１２０のケーブル載置部分１２２に重ね置きされて接合され、延出ケーブル部分１１０ｃが、その接合ケーブル部分１１０ｂから延出している。

接合ケーブル部分１１０ｂには、超音波接合時の押圧によって付けられた凹状の押圧痕１３０が形成されている。この押圧痕１３０は、各々が樹脂被覆１１２の表面から逆四角すい台状に窪んだ複数の点状痕１３０ａの集合からなる。図３に示されているように、各点状痕１３０ａでは、内部の導体１１１が、ケーブル載置部分１２２側の樹脂被覆１１２を突き破ってケーブル載置部分１２２に接するまで突出する形状に変形している。そして、その変形の底部とケーブル載置部分１２２とで、超音波接合による固相接合部１３０ａ−１が形成されている。超音波接合については後で詳細に説明する。

このような点状痕１３０ａの集合からなる押圧痕１３０は、フラットケーブル１１０の長さ方向Ｄ１２（以下、単に長さ方向Ｄ１２と呼ぶ）について、延出ケーブル部分１１０ｃに最も近い最近部分１３１と、他部分１３２と、に分かれる。

本実施形態では、押圧痕１３０における他部分１３２が、フラットケーブル１１０の幅方向Ｄ１１（以下、単に幅方向Ｄ１１と呼ぶ）に２列に配列された列状痕１３２ａからなる。各列状痕１３２ａは、複数の点状痕１３０ａが長さ方向Ｄ１２に直線状に配列されたものである。この他部分１３２は、接合ケーブル部分１１０ｂにおいて幅方向Ｄ１１に占める割合％１２が、１個の点状痕１３０ａが幅方向Ｄ１１に占める割合％１１の２倍（２×％１１）となる。

他方、押圧痕１３０における最近部分１３１は単に１個の点状痕１３０ａからなる。最近部分１３１では、この１個の点状痕１３０ａが、幅方向Ｄ１１についてケーブル端部分１１０ａの略中央に設けられている。本実施形態では、この１個の点状痕１３０ａが、本発明にいう「複数列の列状痕よりも列数の少ない列状痕」の一例に相当する。

この最近部分１３１は、接合ケーブル部分１１０ｂにおいて幅方向Ｄ１１に占める割合が、１個の点状痕１３０ａが幅方向Ｄ１１に占める割合％１１そのものとなる。つまり、接合ケーブル部分１１０ｂにおいて幅方向Ｄ１１に占める割合については、押圧痕１３０における延出ケーブル部分１１０ｃに最も近い最近部分１３１の割合％１１が、他部分１３２の割合％１２よりも小さくなっている。

以上に説明した本実施形態のケーブル接合体１では、押圧痕１３０において、幅方向Ｄ１１に相対的に多くの割合％１２を占める上記の他部分１３２により、超音波接合による良好な接合強度が確保される。一方、押圧痕１３０において、延出ケーブル部分１１０ｃに最も近い最近部分１３１の割合％１１が他部分１３２の割合％１２よりも小さく抑えられている。

図４は、図１〜図３に示されているケーブル接合体と比較するための比較例を、図２と同様の斜視図で示す図である。尚、この図４では、図２に示されている構成要素と同等な構成要素は、図２と同じ符号が付されて示されている。

この図４に示されている比較例では、フラットケーブル１１０のケーブル端部分１１０ａにおいて金属端子１２０のケーブル載置部分１２２に接合されている接合ケーブル部分１１０ｂには、超音波接合により次のような押圧痕１３０’が形成されている。この比較例における押圧痕１３０’は、幅方向Ｄ１１×長さ方向Ｄ１２について２×７の矩形状に複数配列された点状痕１３０ａの集合となっている。そして、この押圧痕１３０’は、延出ケーブル部分１１０ｃに対する遠近に関わらず、幅方向に占める割合％１２が、１個の点状痕１３０ａが幅方向Ｄ１１に占める割合％１１の２倍（２×％１１）となっている。

このため、この比較例では、延出ケーブル部分１１０ｃが引っ張られたり曲げられたりしたときに応力が集中しがちな、延出ケーブル部分１１０ｃに近い部分でも他の部分と同様の割合で、フラットケーブル１１０が薄くなって強度が低下している。そして、この比較例では、このような強度の低下を見越して、導体１１１を含むフラットケーブル１１０の厚みを厚くしており、その結果、材料コストの増大を招いている。

これに対し、図２に示されている本実施形態では、延出ケーブル部分１１０ｃに最も近い最近部分１３１が幅方向Ｄ１１に占める割合％１１が、上記のように他部分１３２の割合％１２の略半分に抑えられている。これにより、押圧痕１３０において応力が集中しがちな上記の最近部分１３１についてケーブル強度の低下が抑制される。このように、本実施形態のケーブル接合体１は、超音波接合による良好な接合強度が得られつつも、その際に付けられる押圧痕１３０において応力が集中しがちな最近部分１３１でのケーブル強度の低下が抑制されたものとなっている。また、ケーブル強度の低下が抑制されることを見越して、本実施形態では、導体１１１を含むフラットケーブル１１０の厚みを元々薄くして材料コストの低減が図られている。

また、本実施形態のケーブル接合体１では、押圧痕１３０における他部分１３２は、幅方向Ｄ１１に２列に配列された列状痕１３２ａからなり、最近部分１３１は、それらの列状痕１３２ａよりも列数の少ない列状痕としての１個の点状痕１３０ａからなる。即ち、押圧痕１３０における最近部分１３１での列状痕の列数が少なく抑えられることで、その部分が幅方向Ｄ１１に占める割合％１１が容易に抑えられてケーブル強度の低下が効果的に抑制されている。

また、本実施形態のケーブル接合体１では、他部分１３２における列状痕１３２ａが、長さ方向Ｄ１１に複数配列された点状痕１３０ａからなり、最近部分１３１が上記のように１個の点状痕１３０ａからなる。これにより、押圧痕１３０における最近部分１３１での面積が効果的に抑えられるので、その部分におけるケーブル強度の低下が一層効果的に抑制されている。

以上に説明した本実施形態のケーブル接合体１は、以下に説明する本発明の超音波接合装置の一実施形態を使って作製される。

図５は、本発明の超音波接合装置の一実施形態を示す模式図である。この図５に示されている超音波接合装置２は、図１に示されているフラットケーブル１１０における４本のケーブル端部分１１０ａの導体１１１を４つの金属端子１２０のケーブル載置部分１２２に同時に超音波接合する装置である。この超音波接合装置２は、アンビル２１０と、ホーン２２０と、を備えている。

アンビル２１０は、４つの金属端子１２０が載置されるのに十分な広さの載置面２１１を有している。この載置面２１１には、載置された金属端子１２０をグリップしてその動きを抑えるための粗面加工が施されている。また、アンビル２１０には、超音波接合時の各金属端子１２０の動きを抑えるための不図示の押え金具も設けられている。このアンビル２１０に載置された各金属端子１２０のケーブル載置部分１２２に、各ケーブル端部分１１０ａの接合ケーブル部分１１０ｂが重ね置きされる。延出ケーブル部分１１０ｃは、接合ケーブル部分１１０ｂから超音波接合装置２の外部へと延出している。

ホーン２２０は、アンビル２１０との間に、４つの金属端子１２０のケーブル載置部分１２２と、４本のケーブル端部分１１０ａの接合ケーブル部分１１０ｂを挟んで各接合ケーブル部分１１０ｂに押し当てられる４つの先端チップ２２１を有している。この先端チップ２２１を有するホーン２２０が超音波振動することで、各接合ケーブル部分１１０ｂの導体１１１がケーブル載置部分１２２に接合される。このとき、各先端チップ２２１におけるアンビル２１０側は、接合ケーブル部分１１０ｂに押圧痕１３０を残しつつ押圧痕１３０において導体１１１をケーブル載置部分１２２に接合する凹凸構造が形成されている。

図６は、図５に示されているホーンの各先端チップにおけるアンビル側の凹凸構造を示す斜視図である。図６（Ａ）には、４つの先端チップ２２１を上に向けた状態でホーン２２０が示されており、図６（Ｂ）には、１つの先端チップ２２１の凹凸構造が、図６（Ａ）の領域Ａｒ１の拡大図で示されている。

先端チップ２２１のアンビル２１０側には、接合ケーブル部分１１０ｂに押し当てられて押圧痕１３０を残す突状の押当て部２２２が設けられている。この押当て部２２２は、各々が四角すい台状に突出した複数のナール山２２３の集合からなる。

このようなナール山２２３の集合からなる押当て部２２２は、接合ケーブル部分１１０ｂに押し当てられる際に延出ケーブル部分１１０ｃに最も近い位置に押し当てられる最近押当て部分２２２ａと、他押当て部分２２２ｂと、に分かれる。

本実施形態では、押当て部２２２における他押当て部分２２２ｂは、接合ケーブル部分１１０ｂに押し当てられときにフラットケーブル１１０の幅方向Ｄ１１（以下、単に幅方向Ｄ１１と呼ぶ）に並ぶ２列の列突起２２２ｃからなる。各列突起２２２ｃは、接合ケーブル部分１１０ｂに押し当てられときにフラットケーブル１１０の長さ方向Ｄ１２（以下、単に長さ方向Ｄ１２と呼ぶ）に直線状に並ぶ複数のナール山２２３からなる。この他押当て部分２２２ｂは、接合ケーブル部分１１０ｂに押し当てられたときに接合ケーブル部分１１０ｂおいて幅方向Ｄ１１に占める割合％２２が、１個のナール山２２３が幅方向Ｄ１１に占める割合％２１の２倍（２×％２１）となる。

他方、押当て部２２２における最近押当て部分２２２ａは単に１個のナール山２２３からなる。最近押当て部分２２２ａでは、この１個のナール山２２３が、幅方向Ｄ１１についてケーブル端部分１１０ａの略中央に押し当てられるように設けられている。本実施形態では、この１個のナール山２２３が、本発明にいう「複数列の列突起よりも列数の少ない列突起」の一例に相当する。

この最近押当て部分２２２ａは、接合ケーブル部分１１０ｂに押し当てられたときに接合ケーブル部分１１０ｂおいて幅方向Ｄ１１に占める割合が、１個のナール山２２３が幅方向Ｄ１１に占める割合％２１そのものとなる。つまり、接合ケーブル部分１１０ｂに押し当てられたときに接合ケーブル部分１１０ｂおいて幅方向Ｄ１１に占める割合について、上記の最近押当て部分２２２ａの割合％２１が、他押当て部分２２２ｂの割合％２２よりも小さくなっている。

図７は、図５及び図６に示されている超音波接合装置を用いて、図１〜３に示されているケーブル接合体が作製される様子を示す模式図である。

まず、上記のようにアンビル２１０上に４つの金属端子１２０と、フラットケーブル１１０における４本のケーブル端部分１１０ａの接合ケーブル部分１１０ｂと、がセットされる。そして、ホーン２２０が矢印Ｄ２１方向に降下するとともに、ホーン２２０（即ち、各先端チップ２２１のナール山２２３）が、フラットケーブル１１０の長さ方向Ｄ１１に沿った矢印Ｄ２２方向に超音波振動を開始する（ステップＳ１）。

やがて、超音波振動しているナール山２２３が接合ケーブル部分１１０ｂのホーン２２０側の樹脂被覆１１２に接する。すると、ナール山２２３と樹脂被覆１１２との間に生ずる摩擦熱とナール山２２３の動きによって、ホーン２２０側の樹脂被覆１１２が除去される（ステップＳ２）。また、この段階では、ナール山２２３の振動が接合ケーブル部分１１０ｂに伝わり、接合ケーブル部分１１０ｂも長さ方向Ｄ１１に沿った矢印Ｄ２３方向に超音波振動を行う。このとき、ナール山２２３の振動と接合ケーブル部分１１０ｂの振動とは必ずしも同期したものとはならず、各々独自に振動することとなる。そして、ナール山２２３で樹脂被覆１１２を除去しつつさらにホーン２２０が矢印Ｄ２１方向に降下し、内部の導体１１１に接するようになると、各々独自に振動しているナール山２２３と導体１１１との間に摩擦熱が生ずる。この摩擦熱は、金属端子１２０のケーブル載置部分１２２側の樹脂被覆１１２に伝わり、この樹脂被覆１１２を軟化させる。

さらに、ホーン２２０が矢印Ｄ２１方向に降下すると、その降下圧によって導体１１１がケーブル載置部分１２２側に押圧されて、ケーブル載置部分１２２に向かって突出するように変形する（ステップＳ３）。このように変形した導体１１１は、上記のように摩擦熱で軟化した樹脂被覆１１２を突き破ってケーブル載置部分１２２に接するようになる。このとき、導体１１１は超音波振動しているので、ケーブル載置部分１２２と接した段階で、その接した部分の酸化被膜が除かれて各々の新生面が現れる。この新生面どうしが、各構成金属原子の原子間引力によって結びついて固相接合する。この固相接合によって、金属端子１２０のケーブル載置部分１２２と、フラットケーブル１１０の接合ケーブル部分１１０ｂとが接合されてケーブル接合体１が完成する。完成したケーブル接合体１における接合ケーブル部分１１０ｂには、図２に示されている押圧痕１３０が残される。

以上に説明した本実施形態の超音波接合装置２では、接合ケーブル部分１１０ｂに押圧痕１３０を残す押当て部２２２において、他押当て部分２２２ｂが、接合ケーブル部分１１０ｂに押し当てられたときに幅方向Ｄ１１に相対的に多くの割合％２２を占める。この他押当て部分２２２ｂにより、超音波接合による良好な電気的接合が確保される。一方、押当て部２２２において、ケーブル接合体１で応力が集中しがちな延出ケーブル部分１１０ｃに最も近い位置に押し当てられる最近押当て部分２２２ａの割合％２１が他押当て部分２２２ｂの割合％２２よりも小さく抑えられている。

図８は、図５〜図７に示されている超音波接合装置と比較するための比較例を、図６と同様の斜視図で示す図である。図８（Ａ）には、４つの先端チップ２２１’を上に向けた状態で比較例のホーン２２０’が示されており、図８（Ｂ）には、１つの先端チップ２２１’の凹凸構造が、図８（Ａ）の領域Ａｒ２の拡大図で示されている。尚、この図８では、図６に示されている構成要素と同等な構成要素は、図６と同じ符号が付されて示されている。

この図８に示されている比較例では、１つの先端チップ２２１’に次のような１つの押当て部２２２’が形成されている。この比較例における押当て部２２２’は、図６に示されているものと同様のナール山２２３が、幅方向Ｄ１１×長さ方向Ｄ１２について２×７の矩形状に配列されたものとなっている。そして、この押当て部２２２’では、長さ方向Ｄ１２の略全範囲に亘って、接合ケーブル部分１１０ｂに押し当てられたときに幅方向Ｄ１１に占める割合％２２が、各ナール山２２３が占める割合の２倍（２×ｄ２１）となっている。この比較例では、完成したケーブル接合体の接合ケーブル部分に、図４に示されている比較例の押圧痕１３０’が残される。そして、上述したように、この比較例の押圧痕１３０’では、応力が集中しがちな、延出ケーブル部分１１０ｃに近い部分でも他の部分と同様の割合で、フラットケーブル１１０が薄くなって強度が低下することとなる。そして、この比較例では、このような強度の低下を見越して、導体１１１を含むフラットケーブル１１０の厚みを厚くしており、その結果、材料コストの増大を招いている。

これに対し、本実施形態の超音波接合装置２では、延出ケーブル部分１１０ｃに最も近い位置に押し当てられる最近押当て部分２２２ａが幅方向Ｄ１１に占める割合％２１が、上記のように他押当て部分２２２ｂの割合％２２の略半分に抑えられている。これにより、押当て部２２２による押圧痕１３０において応力が集中しがちな箇所についてケーブル強度の低下が抑制される。このように、本実施形態の超音波接合装置２によれば、超音波接合による良好な電気的接合を得つつも、その際に付けられる押圧痕１３０において応力が集中しがちな箇所のケーブル強度の低下が抑制されたケーブル接合体１を得ることができる。また、上述したように、ケーブル強度の低下が抑制されることを見越して、本実施形態では、導体１１１を含むフラットケーブル１１０の厚みを元々薄くして材料コストの低減が図られている。

また、本実施形態の超音波接合装置２では、他押当て部分２２２ｂは、接合ケーブル部分１１０ｂに押し当てられたときに幅方向Ｄ１１に並ぶ２列の列突起２２２ｃからなる。他方、最近押当て部分２２２ａは、それらの列突起２２２ｃよりも列数の少ない列突起としての１個のナール山２２３からなる。即ち、押当て部２２２における最近押当て部分２２２ａでの列突起の列数が少なく抑えられることで、その部分が幅方向Ｄ１１に占める割合％２１が容易に抑えられて、その部分の押し当てによるケーブル強度の低下が効果的に抑制されることとなっている。

また、本実施形態の超音波接合装置２では、他押当て部分２２２ｂにおける列突起２２２ｃが、接合ケーブル部分１１０ｂに押し当てられたときに長さ方向Ｄ１２に並ぶ複数のナール山２２３からなる。他方、最近押当て部分２２２ａが上記のように１個のナール山２２３からなる。これにより、最近押当て部分２２２ａでの面積が効果的に抑えられるので、その部分の押し当てによるケーブル強度の低下が一層効果的に抑制されることとなっている。

以上に説明した実施形態は本発明の代表的な形態を示したに過ぎず、本発明は、この実施形態に限定されるものではない。即ち、本発明の骨子を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。かかる変形によってもなお本発明のケーブル接合体や超音波接合装置の構成を具備する限り、勿論、本発明の範疇に含まれるものである。

例えば、上述した実施形態では、本発明にいう接合対象物の一例として、金属端子１２０が例示されている。しかしながら、本発明にいう接合対象物は、これに限るものではなく、ケーブルと超音波接合により接合可能な金属製の部材であれば、その具体的な態様を問うものではない。

また、上述した実施形態では、本発明にいうケーブルの一例として、４本の導体１１１を内包するフラットケーブル１１０が例示されている。しかしながら、本発明にいう接合対象物は、これに限るものではなく、金属製の接合対象物と超音波接合により接合可能なケーブルであれば、その具体的な態様を問うものではない。

また、上述した実施形態では、本発明にいう押圧痕の一例として、複数の点状痕１３０ａによる列状痕１３２ａが２列に配列された他部分１３２と、１個の点状痕１３０ａからなる最近部分１３１と、を有する押圧痕１３０が例示されている。しかしながら、本発明にいう押圧痕はこれに限るものではない。本発明にいう押圧痕は、ケーブルの幅方向に占める割合について、延出ケーブル部分に最も近い最近部分の割合が他部分の割合よりも小さくなるのであれば、その具体的な態様を問うものではない。

また、上述した実施形態では、本発明にいう押当て部の一例として、複数のナール山２２３による列突起２２２ｂが２列に配列された他押当て部２２２ｂと、１個のナール山２２３ａからなる最近押当て部２２２ａと、を有する押当て部２２２が例示されている。しかしながら、本発明にいう押当て部はこれに限るものではない。本発明にいう押当て部は、接合ケーブル部分への押当て時に幅方向に占める割合について、延出ケーブル部分に最も近い位置に押し当てられる最近押当て部分の割合が他押当て部分の割合よりも小さくなるのであれば、その具体的な態様を問うものではない。

１ ケーブル接合体
２ 超音波接合装置
１１０ フラットケーブル
１１０ａ ケーブル端部分
１１０ｂ 接合ケーブル部分
１１０ｃ 延出ケーブル部分
１１１ 導体
１１２ 樹脂被覆
１２０ 金属端子（接合対象物の一例）
１３０ 押圧痕
１３０ａ 点状痕
１３１ 最近部分
１３２ 他部分
１３２ａ 列状痕
２１０ アンビル
２２０ ホーン
２２１ 先端チップ
２２２ 押当て部
２２２ａ 最近押当て部分
２２２ｂ 他押当て部分
２２２ｃ 列突起
２２３ ナール山
Ｄ１１ 幅方向
Ｄ１２ 長さ方向
％１１，％１２，％２１，％２２ 幅方向に占める割合

Claims (6)

1. ケーブルと、該ケーブルの導体が超音波接合により電気的かつ機械的に接合された金属製の接合対象物と、を有するケーブル接合体であって、
   前記ケーブルは、前記接合対象物に重ね置きされて前記超音波接合により接合された接合ケーブル部分と、該接合ケーブル部分から延出した延出ケーブル部分と、を有し、
   前記接合ケーブル部分には、前記超音波接合時の押圧によって付けられた凹状の押圧痕が形成され、
   前記押圧痕の前記ケーブルの幅方向に占める割合は、前記押圧痕における前記延出ケーブル部分に最も近い最近部分が、前記押圧痕における他部分よりも小さいことを特徴とするケーブル接合体。
2. 前記押圧痕における前記他部分は、前記ケーブルの幅方向に複数列に配列された列状痕からなり、
   前記押圧痕における前記最近部分は、複数列の前記列状痕よりも列数の少ない列状痕からなることを特徴とする請求項１に記載のケーブル接合体。
3. 前記他部分における前記列状痕が、前記ケーブルの長さ方向に複数配列された点状痕からなり、
   前記最近部分における前記列状痕が、複数の前記点状痕よりも少数の点状痕からなることを特徴とする請求項２に記載のケーブル接合体。
4. ケーブルと、該ケーブルの導体が超音波接合により電気的かつ機械的に接合された金属製の接合対象物と、を有するケーブル接合体の作製に使われる超音波接合装置であって、
   前記接合対象物が載置され、前記ケーブルにおいて前記接合対象物と前記超音波接合により接合される接合ケーブル部分が前記接合対象物に重ね置きされるアンビルと、
   前記アンビルとの間に前記接合対象物及び前記接合ケーブル部分を挟んで該接合ケーブル部分に押し当てられるとともに超音波振動して、前記接合ケーブル部分に凹状の押圧痕を残しつつ前記接合ケーブル部分を前記接合対象物に接合するホーンと、を備え、
   前記ホーンは、前記接合ケーブル部分に押し当てられて前記押圧痕を残す突状の押当て部を備えており、
   前記押当て部が前記接合ケーブル部分に押し当てられたときに前記接合ケーブル部分において前記ケーブルの幅方向に占める割合は、前記押当て部において、接合後の前記ケーブル接合体で前記接合ケーブル部分から延出する延出ケーブル部分に最も近い位置に押し当てられる最近押当て部分が、前記押当て部における他押当て部分よりも小さいことを特徴とする超音波接合装置。
5. 前記他押当て部分は、前記接合ケーブル部分に押し当てられたときに前記ケーブルの幅方向に複数列に並ぶ列突起からなり、
   前記最近押当て部分は、複数列の前記列突起よりも列数の少ない列突起からなることを特徴とする請求項４に記載の超音波接合装置。
6. 前記他押当て部分における前記列突起が、前記接合ケーブル部分に押し当てられたときに前記ケーブルの長さ方向に複数並ぶナール山からなり、
   前記最近押当て部分における前記列突起が、複数の前記ナール山よりも少数のナール山からなることを特徴とする請求項５に記載の超音波接合装置。

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