JPH09239567A - 超音波接合装置の接合用チップ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 接合部材が異なる形状や材質からなる複数の
部位から形成されるものであっても、接合用チップの摩
耗を抑制し安定した接合強度を得る。 【解決手段】 アンビル５の加圧部１１は振動方向に直
交する方向に延びる複数個の突条１０にて形成される。
各突条１０はその厚さが長さ方向で変化するように形成
され、アンビル側接合部材ＰA の幅が広い歯部ｐ1 には
各突条１０の厚さが小さい部分が、幅が狭い歯部ｐ5 に
は各突条１０の厚さが大きい部分が相対するように形成
されている。このことにより、各突条１０が、各歯部ｐ
1 〜ｐ5 に形成される係合溝１６の溝部分から受ける応
力が各溝部分で略均等化されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、超音波接合装置の
アンビル、ホーンチップ等の接合用チップに関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】超音波接合装置は、二つの接合部材を互
いに接合する場合、アンビル（固定側接合用チップ）と
ホーンチップ（振動側接合用チップ）との間で、その一
対の接合部材の各接合面を当接させた状態で挟圧し、ホ
ーンチップを超音波振動させる。

【０００３】ホーンチップが超音波振動すると、ホーン
側の接合部材（ホーン側接合部材）が、その接合面をア
ンビルにて固定された接合部材（アンビル側接合部材）
の接合面と摺接した状態で往復駆動する。その結果、両
接合部材が各接合面間で繰り返し摺動されることによ
り、互いに接合される。

【０００４】このとき、アンビルに対してアンビル側接
合部材が振動方向に十分に係止されていないと、アンビ
ルとアンビル側接合部材との間で滑りが生じる。その結
果、アンビル側接合部材とホーン側接合部材とが効率良
く摺動されなくなるため、両接合部材の接合強度が低下
する。さらに、アンビルとアンビル側接合部材とが摺動
されることにより、アンビルとアンビル側接合部材との
間で無用な超音波接合（張り付き）が発生する場合もあ
る。又、ホーンチップとホーン側接合部材との間でも、
同様の問題が発生する。

【０００５】このため、アンビルとアンビル側接合部材
との間で滑りが発生しないように、図１１，１２に示す
ように、アンビル４０の加圧部４２を、ホーンチップの
振動方向に直交する方向に延びるように形成される互い
に平行な複数の突条４１にて形成したものがある。各突
条４１は長さ方向に厚さが単一に形成されている。同様
に、図１３に示すように、ホーンチップ４３の加圧部
も、複数個の突条４５にて形成されている。

【０００６】図１３に示すように、このように形成され
たアンビル４０及びホーンチップ４３にて一対の接合部
材ＰA ，ＰH を挟圧する。この時、アンビル４０の各突
条４１がアンビル側接合部材ＰA に食い込んで、アンビ
ル側接合部材ＰA に雌形状の係合溝４４が形成され、該
係合溝４４と突条４１とが係合する。同様に、ホーンチ
ップ４３の各突条４５もホーン側接合部材ＰH に食い込
んで、ホーン側接合部材ＰH に雌形状の係合溝４６が形
成され、該係合溝４６と突条４５とが係合する。

【０００７】このため、ホーンチップ４３が超音波振動
すると、ホーン側接合部材ＰH はホーンチップ４３に対
して滑ることなく振動方向に往復駆動され、一方、アン
ビル側接合部材ＰA はアンビル４０に対して滑ることな
く固定される。その結果、ホーンチップ４３の超音波振
動により両接合部材ＰA ，ＰH の各接合面同士が効率良
く振動方向に繰り返し摺動されるため、両接合部材Ｐ，
ＰH 同士が各接合面間で安定して接合される。又、アン
ビル４０とアンビル側接合部材ＰA との間、あるいは、
ホーンチップ４３とホーン側接合部材ＰH との間で張り
付きが生じることもない。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】ところで、超音波接合
により接合されるものには、接合面を形成する部分が均
一な材質の単一の板材であるものに限らず、例えば、図
１４に示すように、矢印で示すホーンチップ４３の振動
方向に対して直交する方向である幅方向にそれぞれ異な
る幅の歯部ｐ1 〜ｐ5 にてクシ形状に形成される接合部
品Ｐや、図１５に示すように、異なる材質の部位ｐ6 ，
ｐ7 から構成される接合部品Ｐがある。

【０００９】このような接合部品Ｐを上記のアンビル４
０及びホーンチップ４３にて挟圧すると、各歯部ｐ1 〜
ｐ5 あるいは部位ｐ5 ，ｐ6 のそれぞれに係合溝４４，
４６を構成する溝部分が形成される。この状態で接合部
品Ｐを超音波接合すると、接合時間が長くなるにつれ、
各歯部ｐ1 〜ｐ5 の内の特定の歯部ｐ1 〜ｐ5 に形成さ
れた溝部分が他の歯部ｐ1 〜ｐ5 に形成された溝部分よ
りも早期に振動方向に拡開するように変形する場合が生
じる。あるいは、各部位Ｐ5 ，Ｐ6 の内の特定の部位Ｐ
5 ，Ｐ6 の溝部分が他の部位Ｐ5 ，Ｐ6 の溝部分よりも
早期に振動方向に拡開変形する場合が生じる。

【００１０】その結果、その歯部ｐ1 〜ｐ5 あるいは部
位ｐ6 ，Ｐ7 に形成された溝部分の両側面と各突条４１
の両側面との間に部分的な隙間が形成され、例えば、ア
ンビル側接合部材ＰA がアンビル４０に対して部分的に
滑るようになる。このため、図１６に示すように、係合
溝４４は振動方向への拡開変形が促進され、アンビル側
接合部材ＰA の全体がアンビル４０に対して滑るように
なる。

【００１１】従って、ホーンチップ４３の超音波振動
が、両接合部品ＰA ，ＰH 間の各接合面同士の摺接に効
率良く用いられなくなるため、両接合部材ＰA ，ＰH 間
の接合強度が不十分になる。又、アンビル側部品ＰA の
拡開した各係合溝４４に係合する各突条４１がその内部
で振動方向に摺動するようになるため、各突条４１が早
期に磨耗する。このため、アンビル４０の各突条４１に
て接合部材ＰA を係止する力が弱くなり、アンビル４０
の寿命が短くなる。又、ホーンチップ４３とホーン側接
合部材ＰH との間でも、同様の問題が発生することがあ
る。

【００１２】本発明は、上記問題点を解決するためにな
されたものであって、その目的は、接合部材が異なる形
状や材質からなる複数の部位から形成されるものであっ
ても、接合用チップの摩耗を抑制し、安定した接合強度
を得ることができる超音波接合装置の接合用チップを提
供することにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
め、請求項１に記載の発明は、振動方向に直交する方向
に延びるように形成される係合凸部を備え、同係合凸部
を接合部材に食い込ませて接合部材に係合凸部に対して
雌形状となる係合凹部を形成し、同係合凹部に前記係合
凸部を係合するようにした超音波装置の接合用チップに
おいて、前記係合凸部は、同係合凸部にて形成される前
記係合凹部から同係合凸部が受ける応力がその長さ方向
の各位置で略均等になるように、前記接合部材に応じて
その長さ方向でその厚さを変化させるように形成した。

【００１４】従って、請求項１に記載の発明によれば、
接合用チップには、振動方向に対して直交する方向に延
びるように形成される係合凸部が備えられる。この接合
用チップにて接合部材を押圧すると、係合凸部が接合部
材に食い込んで係合凸部に対して雌形状となる係合凹部
が形成され、係合凸部がその係合凹部に係合する。その
結果、接合部材が接合用チップに対して振動方向に係止
される。このとき、係合凸部の厚さが長さ方向で変化す
るように形成されているため、係合凸部に係合凹部から
加わる応力がその長さ方向の各位置で略均等化される。

【００１５】即ち、接合部材が振動方向に直交する方向
に異なる長さの部位にて構成される部材や、異なる材質
の部位にて構成される部材であるときは、各部位に形成
される係合凹部から係合凸部に加えられる応力に差がで
きる。そこで、各部位間において係合凸部に加えられる
応力の大きさが略均等化されるように、各部位に形成す
る係合凹部の幅を係合凸部の厚さを各部位に対応して変
化させることにより調整する。その結果、接合用チップ
と接合部材との間に振動方向に互いにずれるような力が
繰り返し加わり係合凸部が係合凹部に対して振動方向に
繰り返し押圧されても、いずれかの部位の係合凹部の部
分が他の部位の係合凹部の部分よりも早期に振動方向に
拡開するように変形することがなくなる。このため、係
合凹部の一部が他の部分よりも早期に振動方向に拡開変
形することにより、係合凹部の拡開変形が早期に発生す
ることがなくなる。

【００１６】

【発明の実施の形態】図５は、超音波接合装置１を示し
ている。超音波接合装置１は、超音波発生装置２、増幅
用ホーン３、ホーンチップ４、アンビル５及び加圧装置
６から構成されている。超音波発生装置２は、高周波発
生装置、磁歪振動子等から構成されている。超音波発生
装置２には、超音波発生装置２で励起された超音波振動
を増幅する増幅用ホーン３が取着されている。増幅用ホ
ーン３には、増幅された超音波振動を接合部材に伝達す
るためのホーンチップ４が固着されている。ホーンチッ
プ４は、増幅用ホーン３にて図５における左右方向（以
下、振動方向という）に往復駆動される。超音波振動発
生装置２、増幅用ホーン３及びホーンチップ４は、加圧
装置６にて上下動可能に支持されている。ホーンチップ
４の下方には接合部材を固定するためのアンビル５が台
座７に固設されている。アンビル５とホーンチップ４と
の間で、一対の接合部品が挟圧される。各接合部材は、
アンビル５に固定されるアンビル側接合部材ＰA と、ホ
ーンチップ４にて駆動されるホーン側接合部材ＰH とか
らなる。

【００１７】本実施の形態では、両接合部材ＰA ，ＰH
は、図１４に示すように、複数の歯部ｐ1 〜ｐ5 を備え
たクシ形状に形成されている。即ち、アンビル側接合部
材ＰA は、図１，２に示すように、その長手方向に延び
るに形成される各歯部ｐ1 〜ｐ5 を備え、この各歯部ｐ
1 〜ｐ5 はその幅が歯部ｐ1 から歯部ｐ5 にいくほど段
階的に小さくなるように形成されている。ホーン側接合
部材ＰH も、アンビル側接合部材ＰA と同様に歯部ｐ1
〜ｐ5 を備え、同様に形成されている。両接合部材ＰA
，ＰH は、それぞれの歯部ｐ1 〜ｐ5 同士が接合され
るように、共に長手方向に互いに摺接されて接合され
る。

【００１８】図１に示すように、アンビル５は所定の台
座７に固着される取付部８を備え、この取付部８の上側
には基部９が一体的に形成されている。この基部９の上
側には、互いに平行にかつ前記ホーンチップ３の振動方
向に直交する方向に延びる４個の突条１０からなる加圧
部１１が基部９に対して一体的に形成されている。各突
条１０は、図２に示すように、その長さ方向に左側（図
２において）から右側（同じく図２において）にいくほ
ど、その厚さが厚くなるように形成されている。

【００１９】このアンビル５を加工形成するには、基部
９の上側に基部９とともに一体的に四角形状に形成され
た部分に対し、Ｖ溝加工用の円盤砥石にて各突条１０が
隣合って形成される２位置の中間位置を各突条１０の延
びる方向に切削加工する。このとき、円盤砥石を突条１
０が延びる方向に移動させるとともに、円盤砥石がアン
ビル５から徐々に上方に離れるように移動させる。この
結果、円盤砥石にて深さが徐々に変化する複数の溝１２
が形成され、この隣合う溝１２にて厚さが長さ方向に変
化する各突条１０が形成される。

【００２０】図３に示すように、ホーンチップ４は、前
記増幅用ホーン３に固着される基部１３を備え、この基
部１３の下側には互いに平行にかつホーンチップ４の振
動方向に直交する方向に延びる４個の突条１４からなる
加圧部１５が基部１３に対して一体的に形成されてい
る。各突条１４は、図４に示すように、前記アンビル５
の各突条１０と同様に、その長さ方向に左側（図４にお
いて）から右側（同じく図４において）にいくほど、そ
の厚さが厚くなるように形成されている。ホーンチップ
４も、アンビル５と同様に加工形成される。

【００２１】本実施の形態では、アンビル５の各突条１
０は、アンビル側接合部材ＰA の各部位ｐ1 〜ｐ5 の幅
に応じて、その厚さが長さ方向に変化するように形成さ
れている。同様に、ホーンチップ４の各突条１４は、ホ
ーン側部材ＰH の各部位ｐ1〜ｐ5 の幅に応じて、その
厚さが長さ方向に変化するように形成されている。

【００２２】アンビル側接合部材ＰA は、図１，２に示
すように、アンビル５に対して、その長手方向が振動方
向に配置されるとともに、幅の広い歯部ｐ1 が各突条１
０の幅の狭い部分に相対し、幅の狭い歯部ｐ5 が各突条
１０の幅の広い部分に相対するように配置される。

【００２３】又、ホーン側部品ＰH は、図３，４に示す
ように、ホーンチップ４に対して、その長手方向が振動
方向に配置されるとともに、幅の広い歯部ｐ1 が各突条
１４の幅の狭い部分に相対し、幅の狭い歯部ｐ5 が各突
条１４の幅の広い部分に相対するように配置される。

【００２４】そして、アンビル５とホーンチップ４との
間で両接合部材ＰA ，ＰH を挟圧すると、図６に示すよ
うに、アンビル５の各突条１０がアンビル側接合部材Ｐ
A に食い込んで各突条１０に対して雌形状の係合溝１６
をそれぞれ形成し、その各係合溝１６に各突条１０が係
合する。アンビル側接合部材ＰA は互いに分断された歯
部ｐ1 〜ｐ5 から構成されるため、各係合溝１６は各歯
部ｐ1 〜ｐ5 毎に形成される溝部分から構成される。

【００２５】各溝部分における各突条１０には、その溝
部分から応力が加えられる。何故なら、各溝部分は、各
突条１０にてアンビル側部材ＰA が変形されることによ
り形成される。従って、各突条１０には、その変形量、
言い換えると、各突条１０の幅に応じた応力が加えられ
る。つまり、各突条１０の厚さが大きくなるほどアンビ
ル側接合部材ＰA の変形量が大きくなるため、各突条１
０に加えられる応力は大きくなる。

【００２６】又、本実施の形態では、アンビル側接合部
材ＰA は、幅が異なる各歯部ｐ1 〜ｐ5 にて形成されて
いる。従って、各歯部ｐ1 〜ｐ5 に等しい幅の溝部分が
形成されるときに各溝部分から各突条１０に加えられる
応力の大きさは、幅が小さい歯部ｐ2 〜ｐ5 ほど小さく
なる。

【００２７】ところで、アンビル５にてアンビル側部材
ＰA を挟圧して超音波接合を行うと、アンビル側接合部
材ＰA に係合する各突条１０から各係合溝１６の両側面
に対して振動方向の力が交互に繰り返し加えられる。こ
の振動方向の力は、各係合溝１６を振動方向に拡開させ
るように作用する。

【００２８】本出願人は、このとき各係合溝１６から各
突条１０に加わる応力が大きくなる程、各係合溝１６が
拡開変形しにくくなることを見出した。即ち、各係合溝
１６から各突条１０に加わる応力が大きいほど、各係合
溝１６が拡開変形しにくくなる。

【００２９】従って、本実施の形態では、アンビル５の
各突条１０を、各歯部ｐ1 〜ｐ5 の各溝部分から突条１
０に作用する応力の大きさが略均等になるように、各歯
部ｐ1 〜ｐ5 の幅の大きさに対応してその厚さを長さ方
向に変化させている。即ち、変形量当たりの応力が相対
的に大きくなる歯部ｐ1 には各突条１０の厚さが小さい
部分を相対させることにより、生じる応力が相対的に小
さくなるようにする。反対に、変形量当たりの応力が相
対的に小さくなる歯部ｐ5 には、各突条１０の厚さが大
きい部分を相対させることにより、生じる応力が相対的
に大きくなるようにする。このことにより、各突条１０
が各歯部ｐ1 〜ｐ5 に形成する溝部分から受ける応力が
略均等化されるようにしている。

【００３０】同様に、ホーンチップ４の各突条１４は、
各突条１４がホーン側接合部材ＰHに食い込んで係合溝
１７をそれぞれ形成したとき、各突条１４が各歯部ｐ1
〜ｐ5 に形成する各溝部分から受ける応力が略均等化さ
れるように、各突条１４の厚さ各歯部ｐ1 〜ｐ5 の幅の
大きさに対応してその厚さを長さ方向に変化させてい
る。

【００３１】以上のように構成された超音波接合装置の
接合用チップの作用について説明する。アンビル５とホ
ーンチップ４との間で、両接合部材ＰA ，ＰH が挟圧さ
れると、図６に示すように、アンビル５の各突条１０が
アンビル側接合部材ＰA に食い込んで各突条１０に対し
て雌形状の係合溝１６をそれぞれ形成し、その形成した
各係合溝１６に相対する各突条１０が係合する。従っ
て、アンビル側接合部材ＰA はアンビル５に対して振動
方向に係止される。このとき、各歯部ｐ1 〜ｐ5 に形成
される溝部分から、その溝部分に係合する各突条１０の
部分に作用する応力は略均等化される。

【００３２】又、ホーンチップ４の各突条１４がホーン
側接合部材ＰH に食い込んで各突条１４に対して雌形状
の係合溝１７を形成し、その形成した係合溝１７に相対
する各突条１４が係合する。従って、ホーン側接合部材
ＰH はホーンチップ４に対して振動方向に係止される。
このとき、各歯部ｐ1 〜ｐ5 に形成される溝部分から、
その溝部分に係合する各突条１４の部分に作用する応力
は略均等化される。

【００３３】ホーンチップ４が超音波振動すると、ホー
ンチップ４に係止されるホーン側接合部材ＰH が振動方
向に往復駆動される。従って、ホーンチップ４とホーン
側接合部材ＰH との間には、互いに振動方向にずらすよ
うな力がその両方向に交互に繰り返し加わる。このた
め、各突条１４は、係合溝１７の両側面に交互に繰り返
し押圧される。又、ホーン側接合部材ＰH が、振動方向
の両方向に交互に繰り返し駆動されるため、両接合部材
ＰA ，ＰH の各接合面の摩擦によりアンビル側接合部材
ＰA が同振動方向の両方向に交互に繰り返し駆動され
る。従って、アンビル側接合部材ＰA とアンビル５との
間には、互いに振動方向にずらすような力がその両方向
に交互に繰り返し加わる。このため、アンビル５の各突
条１０は、各突条１０が係合する各係合溝１６の両側に
交互に繰り返し押圧される。

【００３４】このとき、アンビル５の各突条１０が係合
する各係合溝１６から受ける応力は各歯部ｐ1 〜ｐ5 間
で略均等化されている。従って、各突条１０から各係合
溝１６に繰り返し加わる力により、各歯部ｐ1 〜ｐ5 の
溝部分のいずれかが他の溝部分よりも早期に振動方向に
拡開変形することはなくなる。つまり、いずれかの歯部
ｐ1 〜ｐ5 の溝部分が他の歯部ｐ1 〜ｐ5 の溝部分より
も早期に拡開変形することにより、各係合溝１６が振動
方向に拡開変形され、各突条１０と各係合溝１６の両側
面との間に隙間が形成されることがなくなる。

【００３５】その結果、図７に示すように、接合終了時
になっても、アンビル５の各突条１０とアンビル側接合
部材ＰA の各係合溝１６との間に振動方向の隙間が形成
されにくくなるため、アンビル側接合部材ＰA がアンビ
ル５に対して振動方向に移動不能に係止されたままとな
る。

【００３６】同様に、ホーンチップ４の各突条１４が係
合する各係合溝１７から受ける応力は、各歯部ｐ1 〜ｐ
5 間で略均等化されている。従って、各突条１４から各
係合溝１７に加わる力により、各歯部ｐ1 〜ｐ5 の溝部
分のいずれかが他の溝部分よりも早期に変形して振動方
向に拡開することがなくなる。つまり、アンビル側接合
部材ＰA と同様に、いずれかの歯部ｐ1 〜ｐ5 の溝部分
の変形による各係合溝１７の拡開変形が防止され、各突
条１４と各係合溝１７との間に振動方向の隙間が形成さ
れにくくなる。その結果、ホーン側接合部材ＰH は、ホ
ーンチップ４にて滑ることなく振動方向に駆動される。

【００３７】図８は、本実施の形態のアンビル５を用い
て実際に超音波接合を繰り返し行ったときの、アンビル
５の各突条１０の摩耗量と接合回数との関係のデータを
示すグラフである。このデータによれば、本実施の形態
のアンビル５の各突条１０が予め決められた摩耗量に達
して使用が取り止められるときまでの接合回数は、従来
のアンビルの各突条の摩耗量が同じ摩耗量に達したとき
までの接合回数の約２倍の回数となった。従って、本実
施の形態のアンビル５によれば、各突条１０の摩耗量が
従来のアンビルの各突条の摩耗量の約半分であることが
確認された。

【００３８】以上詳述したように、本実施の形態の超音
波接合装置の接合用チップによれば、以下の効果を得る
ことができる。 （ａ） アンビル５の加圧部１１をホーンチップ４の振
動方向に直交する方向に延びる複数個の突条１０で形成
し、各突条１０がアンビル側接合部材ＰA の各歯部ｐ1
〜ｐ5 に形成する溝部分から受ける応力が各溝部分間で
略均等化されるように、アンビル側接合部材ＰA の各歯
部ｐ1 〜ｐ5 の幅に対応して各突条１０の厚さを長さ方
向に変化させた。その結果、アンビル５が係合するアン
ビル側接合部材ＰA に対して振動方向の両方向に交互に
繰り返しずれるような力が加わっても、いずれかの歯部
ｐ1 〜ｐ5 の溝部分が他の溝部分よりも早期に振動方向
に拡開するように変形することがなくなる。つまり、い
ずれかの溝部分が早期に変形することにより、係合溝１
６の拡開変形が促進されることがなくなる。従って、ア
ンビル側接合部材ＰA が振動方向に直交する幅方向に分
断された異なる幅の歯部ｐ1 〜ｐ5 から形成されるもの
であっても、振動方向に確実に係止することができる。

【００３９】又、ホーンチップ４の加圧部１５も、ホー
ン側接合部材ＰH の各歯部ｐ1 〜ｐ5 の幅に対応して厚
さが長さ方向に変化する突条１４にて形成した。その結
果、各突条１４からホーン側接合部材ＰH の各係合溝１
７に対して振動方向の両方向に交互に繰り返しずれる方
向の力が加わっても、いずれかの歯部ｐ1 〜ｐ5 の溝部
分が他の溝部分よりも早期に振動方向に拡開変形するこ
とがなくなる。従って、ホーン側接合部材ＰH が、振動
方向に直交する方向に分断された異なる幅の歯部ｐ1 〜
ｐ5 から形成されるものであっても、振動方向に確実に
係止することができる。

【００４０】しかも、ホーン側接合部材ＰH を振動方向
に滑ることなく往復駆動することができるため、ホーン
チップ４の各突条１４の摩耗を防止することができる。
同様に、アンビル側接合部材ＰA を振動方向に滑ること
なく係止することができるため、アンビル５の各突条１
０の摩耗を防止することができる。さらに、アンビル側
接合部材ＰA に対してホーン側接合部材ＰH を高い効率
で摺動させることができるため、両接合部材ＰA ，ＰH
を確実に接合することができる。

【００４１】（ｂ） 複数個の突条１０にて加圧部１１
を形成したので、各突条１０にて形成する各係合溝１６
との係合によりアンビル側接合部材ＰA を振動方向に係
止することができる。その結果、各係合溝１６の深さを
小さくすることができるため、各接合部材ＰA の損傷を
小さくすることができる。

【００４２】（ｃ） 各突条１０，１４を基部９，１３
の幅方向一杯に延びるように形成したので、突条１０，
１４からなる加圧部１１，１５を円盤砥石により容易に
加工形成することができる。

【００４３】尚、本発明は上記各実施の形態に限定され
るものではなく、以下のように構成することもできる。 （１） 上記実施の形態では、幅が段階的に変化する複
数の歯部ｐ1 〜ｐ5 からなるクシ形状の接合部材ＰA ，
ＰH 同士を接合するために好適なように各突条１０，１
４の厚さを変化させたが、この形状に限らず、適宜接合
部材の形状や材質等の条件に応じて各突条１０，１４の
厚さを変化させるようにしてよい。

【００４４】例えば、図９，１０に示すように、例え
ば、アンビル側接合部材ＰA を、幅方向の両側に配置さ
れる同種の材質からなる両部位ｐ6 の間に、異種の材質
からなる部位ｐ7 が挟まれるようにして構成されるもの
とし、部位ｐ7 は両側の部位ｐ6 よりも相対的に硬いも
のとする。この場合には、アンビル５の各突条１０をそ
の厚さが中央部で狭く両側で広くなるように形成し、各
突条１０の厚さが小さい部分が部位ｐ7 に相対し、厚さ
が小さい部分が両部位ｐ6 に相対するように構成する。

【００４５】このアンビル５では、厚さが小さい部分が
相対的により硬い部位ｐ7 に食い込むため、部位ｐ7 に
形成される溝部分から突条１０に加わる応力が相対的に
小さくなる。又、厚さが大きい部分が部位ｐ7 よりも硬
くない部位ｐ6 に食い込むため、各部位ｐ6 に形成され
る溝部分から突条１０に加わる応力は相対的に大きくな
る。このため、突条１０が係合溝１６から受ける応力
は、長さ方向の各部位で略均等化される。

【００４６】従って、幅方向の異種の材質からなる複数
の部位ｐ6 ，ｐ7 から構成される接合部材であっても、
アンビル５の各突条１０の摩耗を防止して、接合部材同
士を確実に接合することができる。

【００４７】この他、接合部材が異なる形状からなる部
位の組み合わせ、異なる材質からなる部位の組み合わせ
等で形成される場合に、その各部位が変形したときに生
じる応力が略均等になるように、各突条１０の厚さをそ
の長さ方向で変化させるようにしてよい。

【００４８】（２） アンビル５あるいはホーンチップ
４において、隣合う各突条１０，１４の振動方向に相対
する各位置の厚さを異なるように形成してもよい。 （３） アンビル５及びホーンチップ４のいずれか一方
のみに、突条１０，１４からなる加圧部１１，１５を形
成するようにしてもよい。

【００４９】（４） 各突条１０，１４の長さを、接合
部材ＰA ，ＰH の幅よりも短く形成してもよい。さら
に、各突条１０，１４を、その長手方向にずらして配置
した加圧部１１，１５としてもよい。

【００５０】（５） 各加圧部１１，１５を形成する突
条１０，１４の数は、４個に限らず、適宜設定してもよ
い。 （６） 各突条１０，１４は、Ｖ字形状の溝１２にて形
成される断面Ｖ字形状のものに限らず、例えば、Ｕ字形
状、四角形状等の形状としてもよい。

【００５１】又、互いに異なる断面形状の複数の突条１
０，１４にて加圧部１１，１５を形成してもよい。 （７） アンビル５及びホーンチップ４を円盤砥石で切
削加工することにより、突条１０，１４から加工部１
１，１５を形成したが、これを、粉末冶金により形成し
てもよい。又、放電加工により形成してもよい。

【００５２】前記実施の形態から把握できる請求項以外
の技術的思想について、以下にその効果とともに記載す
る。 （１） 請求項１に記載の超音波接合装置の接合用チッ
プにおいて、係合凸部１０，１４は、一端から他端にな
るほど厚さが厚くなるように形成されるものとする。こ
のような構成によれば、幅が次第に広くなる歯部ｐ1 〜
ｐ5 にて形成される接合部材ＰA ，ＰH を安定した接合
強度で接合することができる。

【００５３】（２） 請求項１に記載の超音波接合装置
の接合用チップにおいて、係合凸部１０は、厚さが中央
部で薄く、両側になるほど厚くなるように形成されるも
のとする。このような構成によれば、中央部の部位ｐ7
が両側の各部位ｐ6 よりも硬い材質にて形成される接合
部材ＰA を安定した接合強度で接合することができる。

【００５４】

【発明の効果】以上詳述したように、請求項１に記載の
発明によれば、接合部材が異なる形状や材質からなる複
数の部位から形成されるものであっても、接合用チップ
の摩耗を抑制し、安定した接合強度を得ることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】 アンビルの斜視図。

【図２】 アンビルの平面図。

【図３】 ホーンチップの斜視図。

【図４】 ホーンチップの平面図。

【図５】 超音波接合装置の模式正面図。

【図６】 接合工程の模式図。

【図７】 接合工程の模式図。

【図８】 アンビルの摩耗量と加工回数のグラフ。

【図９】 別例のアンビルの斜視図。

【図１０】 同じくアンビルの平面図。

【図１１】 従来例のアンビルの斜視図。

【図１２】 同じくアンビルの平面図。

【図１３】 接合工程の模式図。

【図１４】 接合部材の斜視図。

【図１５】 接合部材の斜視図。

【図１６】 接合工程の模式図。

【符号の説明】

１０，１４…係合凸部としての突条、１６，１７…係合
凹部としての係合溝、ＰA …接合部材としてのアンビル
側接合部材、ＰH …同じくホーン側接合部材。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 振動方向に直交する方向に延びるように
   形成される係合凸部を備え、同係合凸部を接合部材に食
   い込ませて接合部材に係合凸部に対して雌形状となる係
   合凹部を形成し、同係合凹部に前記係合凸部を係合する
   ようにした超音波装置の接合用チップにおいて、 前記係合凸部は、同係合凸部にて形成される前記係合凹
   部から同係合凸部が受ける応力がその長さ方向の各位置
   で略均等になるように、前記接合部材に応じてその長さ
   方向でその厚さを変化させるように形成した超音波接合
   装置の接合用チップ。