JP4625892B2 - 超音波接合方法およびその装置 - Google Patents
超音波接合方法およびその装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP4625892B2 JP4625892B2 JP2004174252A JP2004174252A JP4625892B2 JP 4625892 B2 JP4625892 B2 JP 4625892B2 JP 2004174252 A JP2004174252 A JP 2004174252A JP 2004174252 A JP2004174252 A JP 2004174252A JP 4625892 B2 JP4625892 B2 JP 4625892B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- ultrasonic bonding
- hit point
- vibration
- information
- bonding
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 20
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 20
- 238000005304 joining Methods 0.000 claims description 15
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 claims description 13
- 238000003825 pressing Methods 0.000 claims description 3
- NFLLKCVHYJRNRH-UHFFFAOYSA-N 8-chloro-1,3-dimethyl-7H-purine-2,6-dione 2-(diphenylmethyl)oxy-N,N-dimethylethanamine Chemical compound O=C1N(C)C(=O)N(C)C2=C1NC(Cl)=N2.C=1C=CC=CC=1C(OCCN(C)C)C1=CC=CC=C1 NFLLKCVHYJRNRH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 12
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 8
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 8
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 6
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 4
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 3
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 3
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 3
- 229910001369 Brass Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010951 brass Substances 0.000 description 2
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 239000005001 laminate film Substances 0.000 description 2
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 2
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 2
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 230000004069 differentiation Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 239000002803 fossil fuel Substances 0.000 description 1
- 230000004927 fusion Effects 0.000 description 1
- 230000017525 heat dissipation Effects 0.000 description 1
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 1
- 230000000644 propagated effect Effects 0.000 description 1
- 238000002604 ultrasonography Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
Landscapes
- Pressure Welding/Diffusion-Bonding (AREA)
- Connection Of Batteries Or Terminals (AREA)
Description
なお、第2打点の最適位置は、振動応力に対する接合強度基準値よりも小さくなる位置のすべてをまとめた位置である。
ξ(x)=ξ0sinωt・coskx
ξ0:最大振動振幅、ω:角周波数、k:波長定数(ω/c)、弾性体の音速
との式で表される。
また、振動歪δ(x)は振動振幅の位置的関数であるため、ξ(x)をxで偏微分することによって算出され、振動歪δ(x)は、
δ(x)=δ0sinωt・sinkx
δ0=−ξ0k:最大振動歪
との式で表される。
x位置における振動応力T(x)は、弾性体のヤング率をEとすると振動歪にヤング率Eを乗じたものとなるので、
T(x)=Eδ0sinωt・sinkx
との式で表される。
[実施例1]
上記のような条件で、平板B(銅)に対して第1打点位置と第2打点位置との距離(以下、加振距離)を72mmに設定し、第2打点で超音波接合を行った。加振距離が72mmということは、振動波形の波長が206mmであるので、振動波形の波長のλ/4離れた位置(52mm)を避けており、λ/4±λ/16(38mm〜64mm)、さらにはλ/4±λ/12(35mm〜69mm)の範囲も避けている領域に第2打点位置を設定していることになる。
[実施例2]
平板B(銅)に対して加振距離を52mmに設定し、第2打点で超音波接合を行った。加振距離が52mmということは、ちょうど振動波形の波長のλ/4離れた位置(52mm)に第2打点位置を設定していることになる。
[実施例3]
平板B(銅)に対して加振距離を26mmに設定し、第2打点で超音波接合を行った。加振距離が26mmということは、振動波形の波長のλ/4離れた位置(52mm)を避けており、λ/4±λ/16(38mm〜64mm)、さらにはλ/4±λ/12(35mm〜69mm)の範囲も避けている領域に第2打点位置を設定していることになる。
[実施例4]
次に、平板C(アルミ)に対して加振距離を70mmに設定し、第2打点で超音波接合を行った。加振距離が70mmということは、振動波形の波長のλ/4離れた位置(52mm)を避けており、λ/4±λ/16(38mm〜64mm)、さらにはλ/4±λ/12(35mm〜69mm)の範囲も避けている領域に第2打点位置を設定していることになる。
[実施例5]
平板C(アルミ)に対して加振距離を52mmに設定し、第2打点で超音波接合を行った。加振距離が52mmということは、ちょうど振動波形の波長のλ/4離れた位置(52mm)に第2打点位置を設定していることになる。
[実施例6]
平板C(アルミ)に対して加振距離を26mmに設定し、第2打点で超音波接合を行った。加振距離が26mmということは、振動波形の波長のλ/4離れた位置(52mm)を避けており、λ/4±λ/16(38mm〜64mm)、さらにはλ/4±λ/12(35mm〜69mm)の範囲も避けている領域に第2打点位置を設定していることになる。
15 入力装置、
20 制御装置、
30 ワーク位置決め装置、
40 超音波接合機、
41 アンビル、
42 振動手段、
43 増幅用ホーン、
44 チップ、
45 高周波電源、
46 振動子、
50、50A、50B 扁平型電池、
51A ラミネートフィルム、
52A、52B 正極端子、
53A、53B 負極端子、
54 打点位置、
55 ファストン端子、
A、B、C 平板。
Claims (10)
- 複数の平板状の部材を打点ごとに異なる部材同士で超音波接合するための超音波接合方法であって、
各部材を構成する材料の物理特性情報および超音波接合情報を取得する段階と、
前記超音波接合情報に基づいて第1打点の超音波接合を行う段階と、
前記材料の物理特性情報に基づいて超音波接合時前記第1打点に加わる振動応力が、前記第1打点の接合強度を低下させないとして、あらかじめ定められている振動応力に対する接合強度基準値よりも小さくなる位置のすべてをまとめた第2打点の最適位置を設定する段階と、
前記超音波接合情報に基づいて前記最適位置に第2打点の超音波接合を行う段階と、
を含むことを特徴とする超音波接合方法。 - 前記複数の部材はすべて材質の異なるA、B、Cの3枚の平板であり、前記第1打点はAとBの部材同士を接合するために、前記第2打点はBとCの部材同士を接合するためにそれぞれ超音波接合されることを特徴とする請求項1に記載の超音波接合方法。
- 前記材料の物理特性情報は、各部材の材質、ヤング率E、波長定数kおよび振動伝播特性を含み、これらの物理特性情報はデータベースとして記憶手段に記憶されているものを用いるか、または外部装置から入力されたものを用いることを特徴とする請求項1に記載の超音波接合方法。
- 前記超音波接合情報は、第1打点の位置情報、振動周波数、加圧力および接合時間を含み、これらの超音波接合情報はデータベースとして記憶手段に記憶されているものを用いるか、または外部装置から入力されたものを用いることを特徴とする請求項1に記載の超音波接合方法。
- 前記第2打点の最適位置は、
前記第2打点で超音波接合が行われているときに、前記部材を直接的に伝わる振動によって前記第1打点に加わる応力と前記部材の端面で反射して間接的に伝わる振動によって前記第1打点に加わる応力との合計値が前記振動応力についての接合強度基準値よりも小さい値を呈する位置のすべてをまとめた位置であることを特徴とする請求項1に記載の超音波接合方法。 - 前記第2打点の最適位置は、
超音波接合時の振動周波数と前記部材の振動伝播特性とから求めた波長をλとした場合、前記第1打点位置からλ/4の位置を避ける位置に設定されることを特徴とする請求項1に記載の超音波接合方法。 - 複数の平板状の部材を打点ごとに異なる部材同士で超音波接合する超音波接合装置であって、
各部材を構成する材料の物理特性情報および超音波接合情報を記憶するデータベースと、
前記超音波接合情報に基づいて第1打点位置を演算するとともに前記材料の物理特性情報に基づいて超音波接合時前記第1打点に加わる振動応力が、前記第1打点の接合強度を低下させないとして、あらかじめ定められている振動応力に対する接合強度基準値よりも小さくなる位置のすべてをまとめた最適な第2打点位置を設定する打点位置設定手段と、
設定された第1打点位置と第2打点位置に前記部材を位置決めする位置決め手段と、
前記超音波接合情報に基づいて前記第1打点位置と前記第2打点位置を超音波接合する超音波接合手段と、
を有することを特徴とする超音波接合装置。 - 前記材料の物理特性情報は、各部材の材質、ヤング率E、波長定数kおよび振動伝播特性を含むことを特徴とする請求項7に記載の超音波接合装置。
- 前記超音波接合情報は、第1打点の位置情報、振動周波数、加圧力および接合時間を含むことを特徴とする請求項7に記載の超音波接合装置。
- 前記最適な第2打点位置は、
超音波接合時の振動周波数と前記部材の振動伝播特性とから求めた波長をλとした場合、前記第1打点位置からλ/4の位置を避ける位置に設定されることを特徴とする請求項7に記載の超音波接合装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004174252A JP4625892B2 (ja) | 2004-06-11 | 2004-06-11 | 超音波接合方法およびその装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004174252A JP4625892B2 (ja) | 2004-06-11 | 2004-06-11 | 超音波接合方法およびその装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2005349448A JP2005349448A (ja) | 2005-12-22 |
JP4625892B2 true JP4625892B2 (ja) | 2011-02-02 |
Family
ID=35584334
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2004174252A Expired - Fee Related JP4625892B2 (ja) | 2004-06-11 | 2004-06-11 | 超音波接合方法およびその装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4625892B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4839614B2 (ja) * | 2004-12-28 | 2011-12-21 | 日産自動車株式会社 | 超音波接合装置及び超音波接合方法 |
JP5207283B2 (ja) * | 2008-02-08 | 2013-06-12 | Necエナジーデバイス株式会社 | 組電池および電池パック |
Citations (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS62117314A (ja) * | 1985-11-15 | 1987-05-28 | シ−ケ−デイ株式会社 | 電解コンデンサの電極箔と端子線の溶接方法 |
JPH02187286A (ja) * | 1988-11-11 | 1990-07-23 | Dynapert Inc | 自動ワイヤ接着装置 |
JPH09207219A (ja) * | 1996-01-26 | 1997-08-12 | Emerson Electric Co | 接合装置及び方法 |
JP2001314980A (ja) * | 2000-05-02 | 2001-11-13 | Pioneer Frame Kk | 金属板の溶着方法 |
JP2002067162A (ja) * | 2000-08-29 | 2002-03-05 | Kaijo Corp | ボンディングヘッド及びこれを備えたボンディング装置 |
JP2002096180A (ja) * | 2000-07-17 | 2002-04-02 | Topre Corp | 超音波溶接機 |
JP2002141051A (ja) * | 2000-11-01 | 2002-05-17 | Sony Corp | 電池およびその製造方法 |
JP2002141660A (ja) * | 2000-10-31 | 2002-05-17 | Fujikura Ltd | 可撓性プリント基板同士の接続方法 |
JP2003126967A (ja) * | 2001-10-16 | 2003-05-08 | Yazaki Corp | 超音波溶着装置 |
JP2003223880A (ja) * | 2001-12-18 | 2003-08-08 | Ngk Spark Plug Co Ltd | 電池タブにリードを接続する方法 |
-
2004
- 2004-06-11 JP JP2004174252A patent/JP4625892B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS62117314A (ja) * | 1985-11-15 | 1987-05-28 | シ−ケ−デイ株式会社 | 電解コンデンサの電極箔と端子線の溶接方法 |
JPH02187286A (ja) * | 1988-11-11 | 1990-07-23 | Dynapert Inc | 自動ワイヤ接着装置 |
JPH09207219A (ja) * | 1996-01-26 | 1997-08-12 | Emerson Electric Co | 接合装置及び方法 |
JP2001314980A (ja) * | 2000-05-02 | 2001-11-13 | Pioneer Frame Kk | 金属板の溶着方法 |
JP2002096180A (ja) * | 2000-07-17 | 2002-04-02 | Topre Corp | 超音波溶接機 |
JP2002067162A (ja) * | 2000-08-29 | 2002-03-05 | Kaijo Corp | ボンディングヘッド及びこれを備えたボンディング装置 |
JP2002141660A (ja) * | 2000-10-31 | 2002-05-17 | Fujikura Ltd | 可撓性プリント基板同士の接続方法 |
JP2002141051A (ja) * | 2000-11-01 | 2002-05-17 | Sony Corp | 電池およびその製造方法 |
JP2003126967A (ja) * | 2001-10-16 | 2003-05-08 | Yazaki Corp | 超音波溶着装置 |
JP2003223880A (ja) * | 2001-12-18 | 2003-08-08 | Ngk Spark Plug Co Ltd | 電池タブにリードを接続する方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2005349448A (ja) | 2005-12-22 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP1097869B1 (en) | Ultrasonic sealer | |
JP4946098B2 (ja) | 超音波接合の接合構造 | |
JPH1190329A (ja) | 超音波装置 | |
Kang et al. | Dynamic stress analysis of battery tabs under ultrasonic welding | |
KR20120067930A (ko) | 용접 결합을 형성하는 초음파 용접 시스템 및 방법 | |
JP2008142739A (ja) | 超音波接合装置およびその制御方法、並びに超音波接合の接合検査装置およびその接合検査方法 | |
Asami et al. | Ultrasonic welding of dissimilar metals by vibration with planar locus | |
JP4625892B2 (ja) | 超音波接合方法およびその装置 | |
TWI226853B (en) | Method for determining optimum bonding parameters for bonding with a wire bonder | |
JP5038989B2 (ja) | 超音波金属接合機 | |
JP5510439B2 (ja) | 超音波接合の接合構造 | |
JP2005349450A (ja) | 超音波接合方法およびその装置 | |
JP6673634B2 (ja) | 超音波接合方法 | |
JP4360279B2 (ja) | 接合品質確認方法およびその装置 | |
JP2005349449A (ja) | 超音波接合方法およびその装置 | |
JP4191862B2 (ja) | 円筒形高分子圧電膜振動子 | |
JP2002282788A (ja) | 超音波発生装置 | |
JP6774812B2 (ja) | 超音波接合装置 | |
JP4102596B2 (ja) | 超音波溶着装置 | |
JP3932286B2 (ja) | ボンディングヘッドおよびこれを備えたボンディング装置 | |
JP4442183B2 (ja) | 超音波溶接機 | |
JP2009043469A (ja) | 電池の製造方法および電池の検査方法 | |
JP6909333B2 (ja) | 超音波接合装置 | |
Okada et al. | New airborne ultrasonic transducer with high output sound pressure level | |
KR101277731B1 (ko) | 전극 구조체 강도를 개선한 이차 전지 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20070608 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20091119 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20091215 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20100209 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20100427 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20100623 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20100831 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20100924 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131119 Year of fee payment: 3 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |