JPWO2010150351A1 - 電極基体 - Google Patents
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Abstract
本発明は、良好な外部信号伝達機能が発揮できる電極を薄膜基体の表面に有する電極基体を提供することを目的とする。そして、本発明は、板厚が0.7〜2.0mm程度の薄膜基体であるガラス基板(3)の表面上にアルミよりなるリード線(2)が超音波接合方法を用いて接合される。そして、リード線(2)の一方端部の表面上からガラス基板(3)外の領域にかけて銅よりなる外部取り出し電極(23)が形成される。リード線2は内部信号授受部として機能し、外部取り出し電極(23)は外部信号伝達機能を有する。
Description
本発明は、超音波接合法によってガラス基板等の基体の表面上に電極が接合された構造を有する電極基体に関する。
アルミニウム系材と異種金属である鋼材を高い接合強度で接合する装置、あるいは電子デバイス等の接合対象部上に外部引出用のリード線等の被接合材を接合する装置として超音波接合装置がある。超音波接合装置による超音波振動を利用した超音波接合では、接合界面に対して垂直方向の加圧による応力と、平行方向の高い振動加速度による繰返し応力とを与えて接合界面に摩擦発熱を生じさせる。これにより電極材料の原子を拡散させて接合することができる。このような超音波接合装置は電極と接するチップ部分を有する超音波接合用ツールを備えており、このような超音波接合用ツールは例えば特許文献1に開示されている。
しかしながら、超音波接合装置は、上述したように上方から加圧するとともに超音波振動を印加するという超音波接合動作を行うため、接合対象部は上記超音波接合動作に対する耐性を具備する必要がある。したがって、特許文献1で開示された超音波接合装置を含め、ガラス基板等の板厚が比較的薄く耐性が弱い薄膜基体を上記接合対象部とすることは想定されておらず、薄膜基体の表面上に電極を接合する手段としては考慮されていなかった。すなわち、ガラス基板等の薄膜基体の表面上に電極が直接接合される電極基体を得ることが困難であるという問題点があった。この問題点は薄膜基体の板厚が2mm以下になると特に顕著となる。
加えて、電極の重要な働きとして、外部への信号の取り出し及び外部からの信号と取り入れのうち、少なくとも一方の外部信号伝達機能がある。
しかしながら、従来、超音波接合による接合特性が良好で、かつ上記外部信号伝達機能に優れた電極を薄膜基体の表面上に形成することが実質的に困難であるという問題点があった。
本発明では、上記のような問題点を解決し、良好な外部信号伝達機能が発揮できる電極を薄膜基体の表面に有する電極基体を提供することを目的とする。
この発明係る電極基体は、薄膜基体と、前記薄膜基体の表面上に接合され、第1の材料より構成される第1の電極部と、前記第1電極部と電気的に接続され、第2の材料より構成され、外部への信号の取り出し及び外部からの信号と取り入れのうち、少なくとも一方の外部信号伝達機能を有する第2の電極部とを備え、前記第1の材料は前記第2の材料に比べ、前記薄膜基体への超音波接合方法による接合特性が優れている。
この発明における電極基体は、第1の電極部を構成する第1の材料は第2の電極部を第2の材料に比べ、薄膜基体への超音波接合方法による接合特性が優れている。
したがって、第1の電極部によって薄膜基体への超音波接合方法による良好な接合性を保ち、かつ、第2の電極部の第2の材料として、外部信号伝達機能として特性が優れる材料を選択できる分、一の材料で電極を構成する場合に比べ、より性能が高い電極を有する電極基体を得ることができる効果を奏する。
この発明の目的、特徴、局面、および利点は、以下の詳細な説明と添付図面とによって、より明白となる。
<実施の形態1>
(構造)
図1は、この発明の実施の形態1である電極基体の平面構造及び断面構造を示す説明図である。なお、同図に(a) が上面から視た平面図であり、同図(b) が同図(a) のA−A断面を示す断面図である。
(構造)
図1は、この発明の実施の形態1である電極基体の平面構造及び断面構造を示す説明図である。なお、同図に(a) が上面から視た平面図であり、同図(b) が同図(a) のA−A断面を示す断面図である。
同図に示すように、板厚が0.7〜2.0mm程度の薄膜基体であるガラス基板3の表面上にアルミ材よりなるリード線2が超音波接合方法を用いて接合される。そして、リード線2の一方端部の表面上からガラス基板3外の領域にかけて銅材よりなる外部取り出し電極23(引き出し線)が形成される。図1の(b) に示すように、外部取り出し電極23はガラス基板3外の領域に向かう方向にそって上方にやや持ち上げられた断面形状を呈している。
なお、リード線2はガラス基板3に形成された回路等との間で電気的信号を授受する内部信号授受部として機能し、外部取り出し電極23は外部への信号の取り出し及び外部からの信号と取り入れのうち、少なくとも一方の外部信号伝達機能を有する。すなわち、信号の流れとしては一方向(ガラス基板3から外部、あるいは外部からガラス基板3)のみの場合を含む。
(超音波接合用ツール)
図2は、この発明の実施の形態1である電極基体製造用の超音波接合用ツール1による超音波接合状況を模式的に示す断面図である。
図2は、この発明の実施の形態1である電極基体製造用の超音波接合用ツール1による超音波接合状況を模式的に示す断面図である。
同図に示すように、テーブル(アンビル)5上にガラス基板3を固定し、このガラス基板3の表面上の所定箇所に板厚が0.1〜0.2mm程度のアルミからなる外部引出用のリード線2(被接合材)を配置する。そして、超音波接合用ツール1のチップ部分1cを介してリード線2との接合面に垂直の加圧力を印加し、かつ超音波接合用ツール1を水平方向に超音波振動させて、接合面を大きく変形させる超音波接合動作を実行することにより、リード線2とガラス基板3との接合界面にて、リード線2とガラス基板3とが固相接合される。
図3はチップ部分1cの表面部分の断面構造を示す断面図である。図3はチップ部分1cの表面部分の平面構造を模式的に示す斜視図である。図4のB−B断面部分を反転させた断面が図3に相当する。これらの図に示すように、チップ部分1cの表面には複数の平面部10が複数の凹部11(図4では第1溝部11a及び第2溝部11b)により分離形成される。
図5は超音波接合用ツールにおける一般的なチップ部分51cの表面部分の断面構造を示す断面図である。同図に示すように、チップ部分51cはワイヤカット加工を用いることにより、複数の凹部61によって分離形成される複数の平面部60を設けられており、複数の平面部60それぞれは実質的には凸部形状となり、高い平面度を保っていないのが一般的であった。このため、チップ部分51cの表面構造として平面部60及び凹部61により数十μmオーダの凹凸形状が形成されてしまうが、従来の方法では超音波接合に伴う大きな板厚方向の変形が許容できるため、問題になることはなかった。
これに対し、図3に示すように、超音波接合用ツール1のチップ部分1cは、垂直線LVに対する平面部10の表面形成面による水平線LHは精度よく90度に設定され、平面部10の平面度は2μm以下の高精度に形成される。そして、凹部11,11間の間隔P1は1.0mm以下程度、凹部11の最深部までの深さD1は0.15mm以下程度に設定される。このように、実施の形態1の電極基体製造用の超音波接合用ツール1のチップ部分1cは一般的な超音波接合用ツール51cとは全く異なる精度の構造を呈しており、割れやすいガラス基板3に損傷を与えることなくリード線2を接合することができる。
図4では図3で示す複数の凹部11が互いに垂直に交叉する複数の第1溝部11a及び複数の第2溝部11bより構成されている例を示している。すなわち、図中、略縦方向に形成される複数の第1溝部11aと、図中横方向に形成される第2溝部11bとによって、各々がマトリクス状に分離形成され、平面形状が矩形状の複数の平面部10が形成される。そして、複数の平面部10はそれらが構成する一つの面として2μm以下の平面度を有する。
以下、図2〜図4で示した超音波接合用ツール1のチップ部分1cによる効果を、図5で示した一般的なチップ部分51cと比較して説明する。
一般的なチップ部分51cの場合、前述したように、表面構造として数十μmオーダの凹凸形状が形成されているため、図2において、超音波接合用ツール1に代えてチップ部分51cを有する超音波接合用ツールを用いて超音波接合を行った場合、凸部となる平面部60に集中荷重が作用しガラス基板3にクラックが発生する危険性が高く、ガラス基板3を破壊することなくリード線2を接合することが実質的に不可能である。
一方、実施の形態1の電極基体製造用の超音波接合用ツール1のチップ部分1cにおいて複数の平面部10の平面度が2μm以下の高精度であるため、複数の平面部10それぞれに上述した集中荷重を緩和することができる。さらに、平面部60を複数個分離形成しているため、1箇所にかかる応力を複数に分散させて減少させることができる。
加えて、複数の凹部11は、超音波接合用ツール1による超音波接合動作時にリード線2が剥がれることなく保持し(保持作用)、超音波接合用ツール1による超音波接合動作終了後にリード線2から超音波接合用ツール1を分離する(分離作用)ことを容易にする。
このように、図2〜図4で示した超音波接合用ツール1において、そのチップ部分1cにおけるリード線2に接する表面部分は、互いに分離形成された複数の平面部10と、複数の平面部間に形成される複数の凹部11とを有し、複数の平面部10はそれらが構成する一つの面として2μm以下の平面度を有する。
このため、超音波接合用ツール1を有する超音波接合装置を用いた超音波接合方法によって、図1に示したように、板厚が2mm以下の薄膜基体であるガラス基板3の表面上において支障なくリード線2を接合することができる。
したがって、図2〜図4で示した超音波接合用ツール1を用いた超音波接合方法により、図1に示すように、ガラス基板3の表面上において支障なくリード線2を接合することができる。
そして、上記した超音波接合用ツール1を用いた超音波接合方法により、図1に示すように、リード線2の一方端部上に外部取り出し電極23を接合することができる。
その結果、リード線2(第1の電極部:内部信号授受部)と外部取り出し電極23(第2の電極部:外部信号授受部)とからなる電極構造を、板厚が0.7〜2.0mm程度の薄膜基体であるガラス基板3の表面上に形成した実施の形態1の電極基体を得ることができる。
このように、ガラス基板3の表面上へのリード線2の接合、リード線2の一部上への外部取り出し電極23の接合という2度の超音波接合方法による接合処理により実施の形態1の電極基体を完成することができる。
(効果)
実施の形態1の電極基体は、薄膜のガラス基板3の表面上にリード線2及び外部取り出し電極23からなる電極構造を有している。このような電極構造は従来の超音波接合方法を用いて実現不可能であった構造である。また、上述したようにリード線2はアルミで構成され、外部取り出し電極23は銅で構成されている。
実施の形態1の電極基体は、薄膜のガラス基板3の表面上にリード線2及び外部取り出し電極23からなる電極構造を有している。このような電極構造は従来の超音波接合方法を用いて実現不可能であった構造である。また、上述したようにリード線2はアルミで構成され、外部取り出し電極23は銅で構成されている。
リード線2はアルミで構成されるため、銅に比べガラス基板3の表面において上述した超音波接合用ツール1を用いた超音波接合方法による接合特性が優れている。その結果、リード線2をガラス基板3の表面上に精度良く形成することができる効果を奏する。
一方、外部取り出し電極23は銅で構成されているため、導電性がアルミより優れており低抵抗性を有する分、アルミを用いる場合よりも外部信号伝達機能として優れた特性を発揮することができる効果を奏する。
加えて、銅はアルミ材と超音波接合し易い特性を有するため、上述した超音波接合用ツール1を用いた超音波接合方法によって、リード線2の一端表面部上に外部取り出し電極23を精度良く形成することができる効果を奏する。
さらに、外部取り出し電極23は銅で構成されているため、取り出し電極としてのアルミに優る高い剛性を発揮することができる効果を奏する。
<実施の形態2>
(構造)
図6は、この発明の実施の形態2である電極基体の平面構造及び断面構造を示す説明図である。なお、同図に(a) が上面から視た平面図であり、同図(b) が同図(a) のC−C断面を示す断面図である。
(構造)
図6は、この発明の実施の形態2である電極基体の平面構造及び断面構造を示す説明図である。なお、同図に(a) が上面から視た平面図であり、同図(b) が同図(a) のC−C断面を示す断面図である。
同図に示すように、板厚が0.7〜2.0mm程度の薄膜基体であるガラス基板3の表面上に軟質のアルミ材(O材)よりなるリード線2fが超音波接合方法を用いて接合される。そして、リード線2fの一方端部の表面上からガラス基板3外の領域にかけて、硬質のアルミ材(1/2硬質、1/4硬質、硬質材)よりなる外部取り出し電極24(引き出し線)が形成される。図6の(b) に示すように、外部取り出し電極24はガラス基板3外の領域に向かう方向にそって上方に少し持ち上げられた断面形状を呈している。
なお、リード線2fはガラス基板3に形成された回路等との間で電気的信号を授受する内部信号授受部として機能し、外部取り出し電極24は、実施の形態1の外部取り出し電極23と同様、外部への信号の取り出し及び外部からの信号と取り入れのうち、少なくとも一方の外部信号伝達機能を有する。
(製造方法)
図2〜図4で示した超音波接合用ツール1を用いた超音波接合方法により、図6に示すように、ガラス基板3の表面上においてリード線2fを接合する。
図2〜図4で示した超音波接合用ツール1を用いた超音波接合方法により、図6に示すように、ガラス基板3の表面上においてリード線2fを接合する。
そして、上記した超音波接合用ツール1を用いた超音波接合方法により、図6に示すように、リード線2fの一方端部上に外部取り出し電極24を接合する。
その結果、リード線2f(第1の電極部:内部信号授受部)と外部取り出し電極24(第2の電極部:外部信号授受部)とからなる電極構造を、板厚が0.7〜2.0mm程度の薄膜基体であるガラス基板3の表面上に形成した実施の形態2の電極基体を得ることができる。
このように、ガラス基板3の表面上へのリード線2fの接合、リード線2fの一部上への外部取り出し電極24の接合という2度の超音波接合方法による接合処理により実施の形態2の電極基体を完成することができる。
(効果)
実施の形態2の電極基体は、薄膜のガラス基板3の表面上にリード線2f及び外部取り出し電極24からなる電極構造を有している。このような電極構造は従来の超音波接合方法を用いて実現不可能であった構造である。また、上述したようにリード線2fは軟質のアルミ材(O材)で構成され、外部取り出し電極24は硬質のアルミ材(1/2硬質、1/4硬質、硬質材)で構成されている。アルミ材において比較的結晶粒を大きくすることにより軟質のアルミ材が得られ、比較的結晶粒を小さくすることにより硬質のアルミ材を得ることができる。
実施の形態2の電極基体は、薄膜のガラス基板3の表面上にリード線2f及び外部取り出し電極24からなる電極構造を有している。このような電極構造は従来の超音波接合方法を用いて実現不可能であった構造である。また、上述したようにリード線2fは軟質のアルミ材(O材)で構成され、外部取り出し電極24は硬質のアルミ材(1/2硬質、1/4硬質、硬質材)で構成されている。アルミ材において比較的結晶粒を大きくすることにより軟質のアルミ材が得られ、比較的結晶粒を小さくすることにより硬質のアルミ材を得ることができる。
リード線2fは軟質アルミ材で構成されるため、硬質アルミ材に比べガラス基板3の表面において上述した超音波接合用ツール1を用いた超音波接合方法によって、接合特性が優れている。その結果、リード線2fをガラス基板3の表面上に精度良く形成することができる効果を奏する。以下、この点を詳述する。
軟質アルミ材は塑性変形能が高いため、ガラス基板3にクラックなどの損傷を与えない小さな加圧力でアルミの新生面を得ることができ、割れやすいガラス材料や剥離しやすい成膜材料を表面に有するガラス基板3の表面上に超音波接合により精度良くリード線2fを形成することができる。
一方、外部取り出し電極24は硬質アルミ材で構成されているため、取り出し電極としての高い剛性を発揮することができる効果を奏する。
加えて、軟質アルミ材と硬質アルミ材とは互いに超音波接合し易い特性を有するため、上述した超音波接合用ツール1を用いた超音波接合方法によって、リード線2fの一端表面部上に外部取り出し電極24を精度良く形成することができる効果を奏する。
<実施の形態3>
(構造)
図7は、この発明の実施の形態3である電極基体の平面構造及び断面構造を示す説明図である。なお、同図に(a) が上面から視た平面図であり、同図(b) が同図(a) のD−D断面を示す断面図である。
(構造)
図7は、この発明の実施の形態3である電極基体の平面構造及び断面構造を示す説明図である。なお、同図に(a) が上面から視た平面図であり、同図(b) が同図(a) のD−D断面を示す断面図である。
同図に示すように、板厚が0.7〜2.0mm程度の薄膜基体であるガラス基板3の表面上に軟質のアルミ材(O材)よりなる硬軟一体リード線2Mのリード線軟質部2aが超音波接合方法を用いて接合される。そして、リード線軟質部2aから連続的に形成され、リード線軟質部2a(リード部)の端部からガラス基板3外の領域にかけて、硬質のアルミ材よりなるリード線硬質部2b(引き出し部)が形成される。このように、硬軟一体リード線2Mはリード線軟質部2aにリード線硬質部2bが連続形成された一体構造を呈している。図7の(b) に示すように、リード線硬質部2bはガラス基板3外の領域に向かう方向にそってやや上方に持ち上げられた断面形状を呈している。
なお、リード線軟質部2aはガラス基板3に形成された回路等との間で電気的信号を授受する内部信号授受部として機能し、リード線硬質部2bは、実施の形態1の外部取り出し電極23、実施の形態2の外部取り出し電極24と同様、外部への信号の取り出し及び外部からの信号と取り入れのうち、少なくとも一方の外部信号伝達機能を有する。
(製造方法)
図2〜図4で示した超音波接合用ツール1を用いた超音波接合方法により、図7に示すように、ガラス基板3の表面上において硬軟一体リード線2Mのリード線軟質部2a及び必要に応じてリード線硬質部2bのリード線軟質部2aの境界領域の一部を接合する。
図2〜図4で示した超音波接合用ツール1を用いた超音波接合方法により、図7に示すように、ガラス基板3の表面上において硬軟一体リード線2Mのリード線軟質部2a及び必要に応じてリード線硬質部2bのリード線軟質部2aの境界領域の一部を接合する。
その結果、リード線軟質部2a(第1の電極部:内部信号授受部)とリード線硬質部2b(第2の電極部:外部信号授受部)とからなる硬軟一体リード線2Mによる電極構造を、板厚が0.7〜2.0mm程度の薄膜基体であるガラス基板3の表面上に形成した実施の形態3の電極基体を得ることができる。
このように、ガラス基板3の表面上へのリード線2fの接合という1度の超音波接合方法による接合処理により実施の形態2の電極基体を完成することができる。
なお、硬軟一体リード線2Mの製法としては、例えば、予めリード線硬質部2bのみからなる硬質リード線を準備し、この硬質リード線に対し選択的に焼鈍し等による熱処理を行い、リード線硬質部2bをリード線軟質部2aに選択的変化させることにより予め得る等の方法が考えられる。
(効果)
実施の形態3の電極基体は、薄膜のガラス基板3の表面上に電極構造(硬軟一体リード線2M(リード線軟質部2a,リード線硬質部2b))を有している。このような電極構造は従来の超音波接合方法を用いて実現不可能であった構造である。また、上述したようにリード線軟質部2aは軟質のアルミ材(O材)で構成され、リード線硬質部2bは硬質のアルミ材(1/2硬質、1/4硬質、硬質材)で構成されている。
実施の形態3の電極基体は、薄膜のガラス基板3の表面上に電極構造(硬軟一体リード線2M(リード線軟質部2a,リード線硬質部2b))を有している。このような電極構造は従来の超音波接合方法を用いて実現不可能であった構造である。また、上述したようにリード線軟質部2aは軟質のアルミ材(O材)で構成され、リード線硬質部2bは硬質のアルミ材(1/2硬質、1/4硬質、硬質材)で構成されている。
リード線軟質部2aは軟質アルミ材で構成されるため、硬質アルミ材に比べガラス基板3の表面において上述した超音波接合用ツール1を用いた超音波接合方法によって、より接合特性が優れた特性を有する。その結果、実施の形態2のリード線2fと同様、リード線軟質部2aをガラス基板3の表面上に精度良く形成することができる効果を奏する。
一方、リード線硬質部2bは硬質アルミ材で構成されているため、取り出し電極としての高い剛性を発揮することができる効果を奏する。
加えて、硬軟一体リード線2Mはリード線軟質部2a及びリード線硬質部2bを一体形成してなるため、ガラス基板3の表面への接合は硬軟一体リード線2Mのリード線軟質部2a(リード線軟質部2aとの境界近傍のリード線硬質部2bの一部含んでも可)をガラス基板3の表面に接合するという、実施の形態1及び実施の形態2に比べ簡単な製造方法により得ることができる効果を奏する。
<その他>
なお、上述した実施の形態では、薄膜基体として主としてガラス基板3の単体構造を示したが、ガラス基板3の表面上にCr(クロム)やMo(モリブデン)等の導電性金属成膜層やITO、ZnO、SnO等の導電性酸化物層等が積層されたガラス基板3を含む複合構造においても、ガラス基板3単体の場合と同様、本発明を適用することができるのは勿論である。
なお、上述した実施の形態では、薄膜基体として主としてガラス基板3の単体構造を示したが、ガラス基板3の表面上にCr(クロム)やMo(モリブデン)等の導電性金属成膜層やITO、ZnO、SnO等の導電性酸化物層等が積層されたガラス基板3を含む複合構造においても、ガラス基板3単体の場合と同様、本発明を適用することができるのは勿論である。
さらに、シリコン基板、セラミック基板等の他の構成材料からなる基板あっても板厚が2mm以下の薄膜であれば、ガラス基板3に代えて、上述した単体構造、複合構造の薄膜基体として本発明を適用することができる。
この発明は詳細に説明されたが、上記した説明は、すべての局面において、例示であって、この発明がそれに限定されるものではない。例示されていない無数の変形例が、この発明の範囲から外れることなく想定され得るものと解される。
図3はチップ部分1cの表面部分の断面構造を示す断面図である。図4はチップ部分1cの表面部分の平面構造を模式的に示す斜視図である。図4のB−B断面部分を反転させた断面が図3に相当する。これらの図に示すように、チップ部分1cの表面には複数の平面部10が複数の凹部11(図4では第1溝部11a及び第2溝部11b)により分離形成される。
一方、実施の形態1の電極基体製造用の超音波接合用ツール1のチップ部分1cにおいて複数の平面部10の平面度が2μm以下の高精度であるため、複数の平面部10それぞれに上述した集中荷重を緩和することができる。さらに、平面部10を複数個分離形成しているため、1箇所にかかる応力を複数に分散させて減少させることができる。
このように、ガラス基板3の表面上への硬軟一体リード線2Mの接合という1度の超音波接合方法による接合処理により実施の形態3の電極基体を完成することができる。
Claims (8)
- 薄膜基体(3)と、
前記薄膜基体の表面上に接合され、第1の材料より構成される第1の電極部(2,2f,2a)と、
前記第1電極部と電気的に接続され、第2の材料より構成され、外部への信号の取り出し及び外部からの信号と取り入れのうち、少なくとも一方の外部信号伝達機能を有する第2の電極部(23,24,2b)とを備え、
前記第1の材料は前記第2の材料に比べ、前記薄膜基体への超音波接合方法による接合特性が優れることを特徴する、
電極基体。 - 請求項1記載の電極基体であって、
前記第2の材料は前記第1の材料に比べ導電性が優れた特性を有することを特徴とする、
電極基体。 - 請求項2記載の電極基体であって、
前記第1の材料はアルミ材を含み、
前記第2の材料は銅材を含む、
電極基体。 - 請求項1記載の電極基体であって、
前記第2の材料は前記第1の材料に比べ剛性が高い特性を有することを特徴とする、
電極基体。 - 請求項4記載の電極基体であって、
前記第1の材料は軟質アルミ材を含み、
前記第2の材料は硬質アルミ材を含む、
電極基体。 - 請求項1ないし請求項5のうち、いずれか1項に記載の電極基体であって、
前記第2の電極部(23,24)は前記第1の電極部(2,2f)の一部上に接合される、
電極基体。 - 請求項4あるいは請求項5記載の電極基体であって、
前記第1及び第2の電極部(2a,2b)は互いに一体形成される、
電極基体。 - 請求項1ないし請求項5のうち、いずれか1項に記載の電極基体であって、
前記薄膜基体は板厚が2mm以下の薄膜基体を含む、
電極基体。
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JP2014120568A (ja) * | 2012-12-14 | 2014-06-30 | Showa Denko Packaging Co Ltd | 配線基板の表裏導通方法 |
DE102015100647B4 (de) * | 2015-01-19 | 2021-05-06 | Lisa Dräxlmaier GmbH | Leiterplatte mit Steckkontaktelement |
CN114654074A (zh) * | 2022-02-25 | 2022-06-24 | 天津大学 | 一种热塑性材料的表面处理方法及超声波连续焊接方法 |
WO2024048719A1 (ja) * | 2022-08-31 | 2024-03-07 | 古河電気工業株式会社 | 導体の接合構造および導体の超音波接合方法 |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH01129429A (ja) * | 1987-11-16 | 1989-05-22 | Mitsubishi Electric Corp | ワイヤボンデイング装置用キヤピラリ |
JPH0320054A (ja) * | 1989-06-16 | 1991-01-29 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 液晶デバイスの接合方法 |
JPH04212277A (ja) * | 1990-09-12 | 1992-08-03 | Matsushita Electric Works Ltd | プリント配線板への端子の接続法 |
JPH0636852A (ja) * | 1992-07-15 | 1994-02-10 | Matsushita Electric Works Ltd | プリント配線板への端子の接続法 |
JPH06283577A (ja) * | 1992-05-06 | 1994-10-07 | Nec Corp | Tabインナーリードの接合方法 |
JP2005259880A (ja) * | 2004-03-10 | 2005-09-22 | Fuji Electric Holdings Co Ltd | 半導体装置 |
Family Cites Families (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB8620057D0 (en) * | 1986-08-18 | 1986-10-01 | Philips Nv | Cathode ray tube display device |
JPS63317249A (ja) * | 1987-06-22 | 1988-12-26 | Sky Alum Co Ltd | アルミニウム合金合せ板の超音波高速シ−ム溶接法 |
US5403785A (en) * | 1991-03-03 | 1995-04-04 | Matsushita Electric Works, Ltd. | Process of fabrication IC chip package from an IC chip carrier substrate and a leadframe and the IC chip package fabricated thereby |
JPH08162271A (ja) * | 1994-12-05 | 1996-06-21 | Fuji Electric Co Ltd | 表示パネル接続端子部の半田接続方法 |
JP3456293B2 (ja) * | 1995-03-17 | 2003-10-14 | 株式会社デンソー | 異種金属の超音波溶接方法 |
JPH08293575A (ja) * | 1995-04-24 | 1996-11-05 | Sumitomo Metal Mining Co Ltd | 放熱板付きリードフレーム及びその製造方法 |
JP2002020142A (ja) * | 2000-06-29 | 2002-01-23 | Nippon Sheet Glass Co Ltd | 車両用窓ガラスおよびその製造方法 |
EP1305162A1 (en) * | 2000-07-20 | 2003-05-02 | Glaverbel | Glazing |
JP4260494B2 (ja) * | 2002-02-26 | 2009-04-30 | 株式会社フジクラ | 透明電極用基材の製法、光電変換素子の製法、及び色素増感太陽電池の製法 |
JP2005254323A (ja) | 2004-03-15 | 2005-09-22 | Kobe Steel Ltd | 超音波接合用チップ及び接合方法 |
JP2006024523A (ja) * | 2004-07-09 | 2006-01-26 | Hitachi Cable Ltd | 接続端子及び超音波接続装置、方法並びに接続部 |
US7385231B2 (en) * | 2005-08-31 | 2008-06-10 | Fujifilmcorporation | Porous thin-film-deposition substrate, electron emitting element, methods of producing them, and switching element and display element |
JP4842118B2 (ja) * | 2006-01-24 | 2011-12-21 | ルネサスエレクトロニクス株式会社 | 半導体装置の製造方法 |
DE102006017675A1 (de) * | 2006-04-12 | 2007-10-18 | Pilkington Automotive Deutschland Gmbh | Glasscheibe mit elektrischem Funktionselement mit durch Lötverbindung befestigten Anschlußdrähten und Verfahren zum Herstellen elektrischer Anschlüsse |
DE102007059818B3 (de) * | 2007-12-11 | 2009-04-09 | Saint-Gobain Sekurit Deutschland Gmbh & Co. Kg | Fensterscheibe mit einem elektrischen Flachanschlusselement |
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Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH01129429A (ja) * | 1987-11-16 | 1989-05-22 | Mitsubishi Electric Corp | ワイヤボンデイング装置用キヤピラリ |
JPH0320054A (ja) * | 1989-06-16 | 1991-01-29 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 液晶デバイスの接合方法 |
JPH04212277A (ja) * | 1990-09-12 | 1992-08-03 | Matsushita Electric Works Ltd | プリント配線板への端子の接続法 |
JPH06283577A (ja) * | 1992-05-06 | 1994-10-07 | Nec Corp | Tabインナーリードの接合方法 |
JPH0636852A (ja) * | 1992-07-15 | 1994-02-10 | Matsushita Electric Works Ltd | プリント配線板への端子の接続法 |
JP2005259880A (ja) * | 2004-03-10 | 2005-09-22 | Fuji Electric Holdings Co Ltd | 半導体装置 |
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