WO2009130779A1 - レーザー溶接方法 - Google Patents

レーザー溶接方法 Download PDF

Info

Publication number
WO2009130779A1
WO2009130779A1 PCT/JP2008/057963 JP2008057963W WO2009130779A1 WO 2009130779 A1 WO2009130779 A1 WO 2009130779A1 JP 2008057963 W JP2008057963 W JP 2008057963W WO 2009130779 A1 WO2009130779 A1 WO 2009130779A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
welding
laser
thin
thin film
conductive
Prior art date
Application number
PCT/JP2008/057963
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
勇次郎 菅谷
知充 齋藤
Original Assignee
イリソ電子工業株式会社
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by イリソ電子工業株式会社 filed Critical イリソ電子工業株式会社
Priority to PCT/JP2008/057963 priority Critical patent/WO2009130779A1/ja
Priority to TW098110431A priority patent/TW200944322A/zh
Priority to KR1020090032837A priority patent/KR20090115659A/ko
Priority to PT90057316T priority patent/PT2112723E/pt
Priority to CN2009101370255A priority patent/CN101564797B/zh
Priority to EP09005731.6A priority patent/EP2112723B1/en
Publication of WO2009130779A1 publication Critical patent/WO2009130779A1/ja

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R43/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining, or repairing of line connectors or current collectors or for joining electric conductors
    • H01R43/02—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining, or repairing of line connectors or current collectors or for joining electric conductors for soldered or welded connections
    • H01R43/0221—Laser welding
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/18—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring using absorbing layers on the workpiece, e.g. for marking or protecting purposes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/20—Bonding
    • B23K26/21—Bonding by welding
    • B23K26/24—Seam welding
    • B23K26/244—Overlap seam welding
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R12/00—Structural associations of a plurality of mutually-insulated electrical connecting elements, specially adapted for printed circuits, e.g. printed circuit boards [PCB], flat or ribbon cables, or like generally planar structures, e.g. terminal strips, terminal blocks; Coupling devices specially adapted for printed circuits, flat or ribbon cables, or like generally planar structures; Terminals specially adapted for contact with, or insertion into, printed circuits, flat or ribbon cables, or like generally planar structures
    • H01R12/70—Coupling devices
    • H01R12/71—Coupling devices for rigid printing circuits or like structures
    • H01R12/72—Coupling devices for rigid printing circuits or like structures coupling with the edge of the rigid printed circuits or like structures
    • H01R12/722—Coupling devices for rigid printing circuits or like structures coupling with the edge of the rigid printed circuits or like structures coupling devices mounted on the edge of the printed circuits
    • H01R12/725—Coupling devices for rigid printing circuits or like structures coupling with the edge of the rigid printed circuits or like structures coupling devices mounted on the edge of the printed circuits containing contact members presenting a contact carrying strip, e.g. edge-like strip
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K2101/00—Articles made by soldering, welding or cutting
    • B23K2101/36—Electric or electronic devices
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R13/00—Details of coupling devices of the kinds covered by groups H01R12/70 or H01R24/00 - H01R33/00
    • H01R13/66—Structural association with built-in electrical component
    • H01R13/719—Structural association with built-in electrical component specially adapted for high frequency, e.g. with filters
    • H01R13/7195—Structural association with built-in electrical component specially adapted for high frequency, e.g. with filters with planar filters with openings for contacts

Definitions

  • the present invention relates to a laser welding method used, for example, for attaching an overvoltage protection device to an electrical connector.
  • a connector main body capable of inserting an object to be connected at a predetermined position and a plurality of terminals arranged in the connector main body at intervals in the width direction are provided. Is known to be brought into contact with an object to be connected inserted into a connector main body to be electrically connected.
  • an overvoltage protection device As this overvoltage protection device, a first conductive portion connected to a ground terminal, a plurality of second conductive portions connected to a plurality of signal line terminals, a first conductive portion and each second conductive portion When an overvoltage occurs in a circuit connected to each signal line terminal, the signal line terminal and the ground terminal are electrically connected by the variable resistor, and the overvoltage is passed through the ground terminal.
  • an overvoltage protection device a first conductive portion connected to a ground terminal, a plurality of second conductive portions connected to a plurality of signal line terminals, a first conductive portion and each second conductive portion
  • each second conductive portion of the overvoltage protection device is also formed by a thin band-shaped metal thin plate. Need to form.
  • a thin strip metal sheet using, for example, a YAG laser
  • the laser output is increased in order to ensure welding, the laser beam breaks or breaks before the narrow metal sheet is welded. There is a problem of producing.
  • the present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and the object of the present invention is to prevent carbides generated by the heat of the laser from being ejected between the respective thin metal plates when laser light is incident on the thin film. It is to provide a laser welding method.
  • the present invention provides a film-like film made of an organic substance having a high laser light absorption rate on one surface in the thickness direction of a plurality of strip-shaped metal thin plates arranged at intervals in the width direction.
  • the laser welding method of welding a welding object and a metal thin plate arranged on the other surface side in the thickness direction of the metal thin plate by entering laser light through a thin film the other in the thickness direction of each of the metal thin plates A groove extending from the welding position to the end of the thin metal plate is provided on the surface, and laser light is incident on the welding position of the thin film to weld the thin metal plate and the welding object.
  • the present invention provides a film made of an organic material having a high laser light absorption rate on one surface in the thickness direction of a plurality of strip-shaped thin metal plates arranged at intervals in the width direction.
  • a laser welding method of welding a welding object and a metal thin plate arranged on the other surface side in the thickness direction of the metal thin plate by entering laser light through a thin film the welding position of each thin film A hole penetrating in the thickness direction of the thin film is provided between them, and laser light is incident on the welding position of the thin film to weld the metal thin plate and the welding object.
  • carbide generated by the heat of the laser is not ejected between adjacent metal thin plates, so that the effect of reducing the insulation resistance between the metal thin plates due to carbide is effective. Can be prevented.
  • 40 Overvoltage protection device, 41 ... Substrate, 42 ... First conductive part, 43 ... Second conductive part, 43b ... Groove, 43c ... Hole, B ... Black part, W ... Welded part.
  • FIG. 1 is a front view of an overvoltage protection device
  • FIG. 2 is a side sectional view thereof
  • FIG. 3 is an exploded perspective view thereof
  • FIG. FIG. 5 is a rear view thereof
  • FIG. 6 is a front perspective view of the connector showing a process of attaching the overvoltage protection device
  • FIG. 7 is a rear perspective view thereof
  • FIGS. It is principal part side surface sectional drawing of the connector which shows a welding process.
  • the connector shown in the figure includes a connector main body 10 into which a mating connector (not shown) as a connection object can be inserted, a plurality of terminals 20 arranged in the connector main body 10 at equal intervals in the width direction, It is comprised from the holding member 30 holding each terminal 20, and the overvoltage protection apparatus 40 which conducts each terminal 20 and the connector main body 10 at the time of overvoltage occurrence.
  • the connector body 10 is made of a conductive metal member having an opening on the front side and the back side, and the front opening forms an insertion port 10a for the mating connector.
  • a pair of front and rear ground connection portions 11 extending downward are integrally provided on both sides of the connector body 10 in the width direction, and each ground connection portion 11 is connected to a ground portion of a circuit board (not shown).
  • protrusions 12 that engage with the overvoltage protection device 40 are provided at both ends in the width direction on the back side of the connector body 10.
  • Each terminal 20 is made of a conductive metal member extending in the front-rear direction, and the front end side thereof forms a contact portion 21 that contacts the terminal of the mating connector.
  • a vertical portion 22 bent downward and a board connecting portion 22 extending rearward from the lower end of the vertical portion 22 are provided.
  • the board connecting portion 22 is a signal destination of a circuit board (not shown). It is connected to the conductive part for use.
  • the holding member 30 is made of an insulating member such as synthetic resin and is fixed in the connector main body 10.
  • the holding member 30 is provided with a terminal support portion 31 extending in a plate shape on the front side, and the contact portion 21 of each terminal 20 is disposed on the lower surface side of the terminal support portion 31.
  • the overvoltage protection device 40 includes a substrate 41 as a film member formed in a horizontally long shape, a first conductive portion 42 formed on the front surface of the substrate 41, and a plurality of second conductive portions 43 formed on the front surface of the substrate 41. And a variable resistor 44 interposed between the first conductive portion 42 and the second conductive portion 43, and a covering member 45 that covers the variable resistor 44.
  • the substrate 41 is made of an organic material having a high laser light absorption rate (for example, a synthetic resin such as polyimide (PI)), and is formed to a thickness of 0.1 mm or less. Cutouts 41 a are provided at both ends in the width direction of the substrate 41, and the cutouts 41 a are adapted to engage with the protrusions 12 of the connector main body 10.
  • a synthetic resin such as polyimide (PI)
  • the first conductive portion 42 is made of a thin metal plate having a thickness of 40 ⁇ m or less formed on one surface of the substrate 41, and is continuous so as to extend in the longitudinal direction from both ends of the substrate 41 in the width direction (longitudinal direction) to the upper end side. Is formed.
  • Each of the second conductive parts 43 is made of a thin metal plate having a thickness of 40 ⁇ m or less formed on one surface of the substrate 41 as in the case of the first conductive part 42, and is arranged on the lower end side excluding the both ends in the width direction and the upper end side of the substrate 41. They are provided at intervals in the width direction.
  • Each second conductive portion 43 is formed in a strip shape extending in the vertical direction, and its width H is 500 ⁇ m or less.
  • a gap 43 a of 40 ⁇ m or less is formed between the upper end of each second conductive portion 43 and the first conductive portion 42, and each gap 43 a is arranged in a straight line along the longitudinal direction of the substrate 41.
  • Each second conductive portion 43 is provided with a groove 43 b extending in the vertical direction, and its lower end side is formed to open to the lower end of the second conductive portion 43.
  • Each groove 43b is formed such that the position of the upper end is shifted up and down every other longitudinal direction of the second conductive portion 43, and the upper end position of each groove 43b is a welding position described later.
  • each groove 43 b is formed by etching together with the first and second conductive portions 42 and 43.
  • the variable resistor 44 is formed of a known material using, for example, a non-linear resistance material, and has a high electric resistance when no overvoltage is generated. When the overvoltage occurs, the variable resistor 44 is activated and immediately becomes a low electric resistance material. It has a changing nature. Note that other types of materials may be used as long as they have similar properties.
  • the variable resistor 44 is formed in a straight line extending along the longitudinal direction of the substrate 41 so as to cover the gap 43a of each second conductive portion 43, and is filled into each gap 43a as shown in FIG. In this case, the variable resistor 44 is formed in a straight line so as to extend along the longitudinal direction of the substrate 41 by applying or printing a liquid raw material on the substrate 41 and curing it.
  • the covering member 45 is made of an insulating member such as urethane, and is formed in a straight line extending along the longitudinal direction of the substrate 41 so as to cover the variable resistor 44.
  • the overvoltage protection device 40 configured as described above is disposed on the back side of the connector body 10 and is attached to the connector by being joined to the vertical portion 22 of each terminal 20 and the rear end surface of the connector body 10 by well-known YAG laser welding. It is done. That is, when installing the overvoltage protection device 40, the overvoltage protection device 40 is disposed on the back side of the connector body 10 so that the substrate 41 is on the back side as shown in FIG. The notches 41a are engaged with the protrusions 12 of the connector body 10, respectively. Thereby, each 2nd electroconductive part 43 of the overvoltage protection apparatus 40 is arrange
  • YAG laser light having a wavelength of 1064 nm is irradiated on one surface (back surface side) in the thickness direction of the second conductive portion 43 from the substrate 41 side with a predetermined pulse width and a predetermined output.
  • the resin in the laser light incident portion of the substrate 41 is carbonized by the thermal energy of the laser, and a black portion B blackened by carbonization is formed as shown in FIG.
  • the absorption rate of the laser light is increased by the black portion B, the thin metal plate of the second conductive portion 43 is rapidly melted by the thermal energy of the laser.
  • the welded portion W is formed by the molten portion penetrating through the thin metal plate of the second conductive portion 43 and reaching the terminal 20, and the welded portion W forms the metal of the second conductive portion 43.
  • the thin plate and the vertical portion 22 of the terminal 20 disposed on the other surface (front side) in the thickness direction of the second conductive portion 43 are joined.
  • each welding portion W is welded to each terminal 20 such that the welding portions W are shifted up and down every other longitudinal direction of the second conducting portion 43.
  • the portion W is formed at the upper end position of each groove 43 b of the second conductive portion 43.
  • carbide is ejected from the welded portion. As shown in FIG. 10, the carbide is formed on the substrate from the lower end of the second conductive portion 43 via the groove 43b. Since it is discharged to the outside of 41, carbide does not spout between adjacent second conductive portions 43. Further, by irradiating laser light from one side (back side) of the first conductive portion 42 corresponding to both sides in the width direction of the connector body 10 from the substrate 41 side, the first conductive portion 42 is the same as described above. And the rear end face of the connector body 10 are welded.
  • each terminal 20 is connected to a circuit pattern on the circuit board by soldering the board connecting portion 23 and each ground connecting portion 11 of each terminal 20 to a circuit board (not shown). Then, each ground connection portion 11 is connected to the ground portion of the circuit board. Further, by inserting a mating connector (not shown) into the insertion port 10a of the connector body 10, the contact portion 21 of each terminal 20 contacts the terminal of the mating connector and is electrically connected to the mating connector.
  • the overvoltage protection device 40 conducts between the terminal 20 of the signal line in which the overvoltage has occurred and the connector body 10, and the circuit on the circuit board side. Is protected from overvoltage. That is, when an overvoltage occurs in any signal line of the mating connector, the variable resistor 44 is immediately changed to a low electrical resistance material. As a result, the terminal 20 and the connector main body 10 are conducted through the variable resistor 44, and an overvoltage is discharged to the ground side of the circuit board via each ground connection portion 11 of the connector main body 10. In this case, the characteristics of the variable resistor 44 depend on the size of the gap 43a.
  • the groove 43b extending from the welding position to the end of the second conductive part 43 is provided in each second conductive part 43 made of a thin metal plate, and the laser is provided at the welding position of the substrate 41 (thin film). Since the light is incident and the second conductive portions 43 are welded to the respective terminals 20, even if the resin of the laser light incident portion is carbonized by the thermal energy of the laser and the carbide is ejected from the welded portion, Carbide can be discharged to the outside from the lower end of the second conductive portion 43 through the groove 43 b of the second conductive portion 43. Thereby, a carbide
  • the substrate 41 absorbs the laser light.
  • a YAG laser with a wavelength of 1064 nm is used, welding can be reliably performed without increasing the laser output. Accordingly, even a thin metal plate having a small width such as the second conductive portion 43 can be welded without being broken, and the overvoltage protection device 40 for a small connector in which the terminals 20 are arranged at high density. This is extremely advantageous when attaching to the connector.
  • the substrate 41 made of an organic material is carbonized and blackened by laser light to increase the absorption rate of the laser beam of the substrate 41, it is not necessary to separately perform a process for increasing the absorption rate. It is possible to improve the performance.
  • the second conductive portion 43 is formed with a thickness of 40 ⁇ m or less and a width of 500 ⁇ m or less, a normal welding method using a YAG laser with a wavelength of 1064 nm tends to cause breakage of the thin metal plate.
  • the welding method is extremely advantageous when welding to a thin metal sheet having such dimensions.
  • the second conductive portion 43 as a thin metal plate and the substrate 41 as a film-like member are integrally formed, and laser light is incident from the substrate 41 side and welded.
  • the absorption rate of laser light can be increased by the substrate 41 for holding, and there is an advantage that it is not necessary to add a film-like member other than the substrate 41.
  • a plurality of second conductive portions 43 are arranged in the width direction on the substrate 41, and welding is performed such that some of the welding positions are displaced in the longitudinal direction of the second conductive portion 43 with respect to other welding positions. Therefore, even when the second conductive parts 43 are close to each other in the width direction, the interval between the welded parts W can be widened, and even when the second conductive parts 43 are dense, welding is easily performed. can do. In this case, even if carbides are slightly ejected between the adjacent second conductive portions 43, the welding position is shifted in the longitudinal direction of the second conductive portions 43, so that the second conductive portions 43 adjacent to each other are positioned at the same position.
  • FIG. 11 and 12 show a second embodiment of the present invention
  • FIG. 11 is a rear view of the overvoltage protection device
  • FIG. 2 is a side sectional view thereof.
  • symbol is attached
  • a vertically long hole 43c that penetrates the substrate 41 in the thickness direction is provided between the welding positions of the substrate 41 (thin film), and each welding position of the substrate 41 is provided.
  • the second conductive portion 43 is welded to each terminal 20 by entering a laser beam.
  • the connector connected with the other party connector was shown, the connector for connecting a flexible printed circuit (FPC), a flexible flat cable (FFC), etc. may be sufficient, for example.
  • FPC flexible printed circuit
  • FFC flexible flat cable
  • the welding method for attaching the overvoltage protection device 40 to the connector has been described.
  • the present invention can be used for various types of welding in other applications as long as the thin metal plate is welded.
  • a black paint may be applied to the welded portion of the metal thin plate to form a thin film.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Manufacturing Of Electrical Connectors (AREA)
  • Laser Beam Processing (AREA)

Abstract

【課題】薄膜にレーザー光を入射する際、レーザーの熱によって発生する炭化物が各金属薄板の間に噴出することのないレーザー溶接方法を提供する。 【解決手段】金属薄板からなる各第２導電部４３に溶接位置から第２導電部４３の端部まで延びる溝４３ｂを設け、基板４１（薄膜）の溶接位置にレーザー光を入射して各第２導電部４３をそれぞれ各端子２０に溶接するようにしたので、レーザー光の入射部分の樹脂がレーザーの熱エネルギーで炭化して溶接部分から炭化物が噴出しても、炭化物を第２導電部４３の溝４３ｂを介して第２導電部４３の下端から外部に放出することができる。これにより、隣接する第２導電部４３の間に炭化物が噴出することがなく、炭化物による各第２導電部４３間の絶縁抵抗の低下を効果的に防止することができる。

Description

レーザー溶接方法
　本発明は、例えば電気コネクタに過電圧保護装置を取付けるために用いられるレーザー溶接方法に関するものである。
　一般に、電子機器等に用いられるコネクタとしては、接続対象物を所定位置に挿入可能なコネクタ本体と、コネクタ本体内に互いに幅方向に間隔をおいて配置された複数の端子とを備え、各端子をコネクタ本体内に挿入された接続対象物に接触させて電気的に接続するようにしたものが知られている。
　また、近年の情報伝達量の増大により、各種電気デバイスにおける高速化、集積化が進み、このためＩＣ等の電子部品における絶縁壁が薄くなり、静電気（ＥＳＤ）等の過電圧によって電子部品が破壊される問題がある。また、信号のデジタル化によってコネクタ等の配線機器が多極化したことにより、過電圧から電子部品を保護するためには多数の保護装置を取付ける必要があるが、機器の小型化により回路基板上に保護装置を実装するスペースが少なくなっているのも現状である。
　そこで、コネクタに過電圧保護装置を取付けることにより、回路基板における保護装置の取付スペースを不要にすることが有効である。この過電圧保護装置としては、グランド用端子に接続される第１導電部と、複数の信号線用端子に接続される複数の第２導電部と、第１導電部と各第２導電部との間に介在する可変抵抗体とを備え、各信号線用端子に接続した回路に過電圧が生ずると、可変抵抗体によって信号線用端子とグランド用端子とが導通し、過電圧をグランド用端子を介して外部に放電するようにしたものが知られている（例えば、特許文献１参照。）。
　ところで、コネクタの小型化及び多極化により、多数の信号線用端子が高密度で配列される場合が多くなり、これに伴って過電圧保護装置の各第２導電部も幅の小さい帯状の金属薄板によって形成する必要がある。このような細帯状の金属薄板を、例えばＹＡＧレーザーを用いて溶接する場合、確実に溶接するためにレーザーの出力を大きくすると、幅の小さい金属薄板が溶接される前にレーザー光によって破断や欠損を生ずるという問題がある。
　そこで、金属薄板の厚さ方向一方の面にレーザー光の吸収率の高い樹脂からなる薄膜を介してレーザー光を入射することにより、薄膜によってレーザー光の吸収率を高め、レーザーの出力を大きくせずに溶接するようにしたレーザー溶接方法が知られている（例えば、特許文献２参照。）。
　しかしながら、薄膜にレーザー光を入射すると、レーザーの熱によって炭化した薄膜の樹脂が薄膜と金属薄板との間から隣接する金属薄板との間に噴出し、各金属薄板間の絶縁抵抗が炭化物によって低下するという問題点があった。
特開２００６－１４０３４４号公報 特開２００１－８７８７７号公報
　本発明は前記問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、薄膜にレーザー光を入射する際、レーザーの熱によって発生する炭化物が各金属薄板の間に噴出することのないレーザー溶接方法を提供することにある。
　本発明は前記目的を達成するために、互いに幅方向に間隔をおいて配列された複数の帯状の金属薄板の厚さ方向一方の面に、レーザー光の吸収率の高い有機物からなるフィルム状の薄膜を介してレーザー光を入射することにより、金属薄板の厚さ方向他方の面側に配置された溶接対象物と金属薄板とを溶接するレーザー溶接方法において、前記各金属薄板の厚さ方向他方の面に溶接位置から金属薄板の端部まで延びる溝を設け、薄膜の溶接位置にレーザー光を入射して金属薄板と溶接対象物とを溶接するようにしている。
　これにより、レーザー光の入射部分の薄膜がレーザーの熱エネルギーで炭化して溶接部分から炭化物が噴出しても、炭化物が金属薄板の溝を介して金属薄板の端部から外部に放出されることから、隣接する金属薄板の間に炭化物が噴出することがない。
　また、本発明は前記目的を達成するために、互いに幅方向に間隔をおいて配列された複数の帯状の金属薄板の厚さ方向一方の面に、レーザー光の吸収率の高い有機物からなるフィルム状の薄膜を介してレーザー光を入射することにより、金属薄板の厚さ方向他方の面側に配置された溶接対象物と金属薄板とを溶接するレーザー溶接方法において、前記薄膜の各溶接位置の間に薄膜の厚さ方向に貫通する孔を設け、薄膜の溶接位置にレーザー光を入射して金属薄板と溶接対象物とを溶接するようにしている。
　これにより、レーザー光の入射部分の薄膜がレーザーの熱エネルギーで炭化して溶接部分から炭化物が噴出しても、炭化物が薄膜の孔を介して外部に放出されることから、隣接する金属薄板の間に炭化物が噴出することがない。
　本発明によれば、薄膜にレーザー光を入射する際、隣接する金属薄板の間にレーザーの熱によって発生する炭化物が噴出することがないので、炭化物による各金属薄板間の絶縁抵抗の低下を効果的に防止することができる。
本発明の溶接方法によってコネクタに取付けられる過電圧保護装置の第１の実施形態を示す正面図 過電圧保護装置の側面断面図 過電圧保護装置の分解斜視図 過電圧保護装置を備えたコネクタの側面断面図 過電圧保護装置を備えたコネクタの背面図 過電圧保護装置の取付工程を示すコネクタの正面側斜視図 過電圧保護装置の取付工程を示すコネクタの背面側斜視図 本発明の溶接工程を示すコネクタの要部側面断面図 本発明の溶接工程を示すコネクタの要部側面断面図 本発明の溶接工程を示すコネクタの要部側面断面図 本発明の溶接方法によってコネクタに取付けられる過電圧保護装置の第２の実施形態を示す背面図 過電圧保護装置の側面断面図
符号の説明
　４０…過電圧保護装置、４１…基板、４２…第１導電部、４３…第２導電部、４３ｂ…溝、４３ｃ…孔、Ｂ…黒色部、Ｗ…溶接部。
　図１乃至図１０は本発明の第１の実施形態を示すもので、図１は過電圧保護装置の正面図、図２はその側面断面図、図３はその分解斜視図、図４は過電圧保護装置を備えたコネクタの側面断面図、図５はその背面図、図６は過電圧保護装置の取付工程を示すコネクタの正面側斜視図、図７はその背面側斜視図、図８乃至図１０は溶接工程を示すコネクタの要部側面断面図である。
　同図に示すコネクタは、接続対象物としての相手側コネクタ（図示せず）を挿入可能なコネクタ本体１０と、コネクタ本体１０内に互いに幅方向に等間隔で配置された複数の端子２０と、各端子２０を保持する保持部材３０と、過電圧発生時に各端子２０とコネクタ本体１０とを導通する過電圧保護装置４０とから構成されている。
　コネクタ本体１０は前面側及び背面側をそれぞれ開口した導電性の金属部材からなり、その前面開口部は相手側コネクタの挿入口１０ａを形成している。コネクタ本体１０の幅方向両側には下方に延びる前後一対のグランド接続部１１がそれぞれに一体に設けられ、各グランド接続部１１は図示しない回路基板のグランド部に接続されるようになっている。また、コネクタ本体１０の背面側の幅方向両端には、過電圧保護装置４０と係合する突部１２がそれぞれ設けられている。
　各端子２０は前後方向に延びる導電性の金属部材からなり、その前端側は相手側コネクタの端子と接触する接触部２１を形成している。各端子２０の後端側には、下方に向かって屈曲する垂直部２２と、垂直部２２の下端から後方に延びる基板接続部２２が設けられ、基板接続部２２は図示しない回路基板の信号先用導電部に接続されるようになっている。
　保持部材３０は合成樹脂等の絶縁性部材からなり、コネクタ本体１０内に固定されている。保持部材３０には前方に板状に延びる端子支持部３１が設けられ、端子支持部３１の下面側には各端子２０の接触部２１が配置されている。
　過電圧保護装置４０は、横長に形成されたフィルム状部材としての基板４１と、基板４１の前面に形成された第１導電部４２と、基板４１の前面に形成された複数の第２導電部４３と、第１導電部４２と第２導電部４３との間に介在する可変抵抗体４４と、可変抵抗体４４を覆う被覆部材４５とからなる。
　基板４１は、レーザー光の吸収率の高い有機物（例えば、ポリイミド（ＰＩ）等の合成樹脂）からなり、厚さ０．１ｍｍ以下に形成されている。基板４１の幅方向両端には切り欠き４１ａが設けられ、切り欠き４１ａはコネクタ本体１０の突部１２に係合するようになっている。
　第１導電部４２は基板４１の一方の面に形成された厚さ４０μｍ以下の金属薄板からなり、基板４１の幅方向（長手方向）両端側から上端側に亘って長手方向に延びるように連続して形成されている。
　各第２導電部４３は第１導電部４２と同様、基板４１の一方の面に形成された厚さ４０μｍ以下の金属薄板からなり、基板４１の幅方向両端側及び上端側を除く下端側に互いに幅方向に間隔をおいて設けられている。各第２導電部４３は上下方向に延びる帯状に形成され、その幅Ｈは５００μｍ以下である。各第２導電部４３の上端と第１導電部４２との間には４０μｍ以下のギャップ４３ａがそれぞれ形成され、各ギャップ４３ａは基板４１の長手方向に沿って一直線上に配置されている。また、各第２導電部４３には上下方向に延びる溝４３ｂが設けられ、その下端側は第２導電部４３の下端に開放するように形成されている。各溝４３ｂは上端の位置が第２導電部４３の長手方向に一つおきに上下にずれるように形成され、各溝４３ｂの上端位置は後述する溶接位置となる。この場合、各溝４３ｂは、第１及び第２導電部４２，４３と共にエッチングにより形成される。
　可変抵抗体４４は、例えば非線形抵抗材料を用いた周知の素材によって形成され、過電圧が生じていないときは高い電気抵抗を有しており、過電圧が生ずると活性化して直ちに電気抵抗の低い材料に変化する性質のものである。尚、同様の性質を有するものであれば、他の種類の材料を用いるようにしてもよい。可変抵抗体４４は各第２導電部４３のギャップ４３ａを覆うように基板４１の長手方向に沿って延びる一直線状に形成され、図２に示すように各ギャップ４３ａ内まで充填されている。この場合、可変抵抗体４４は、液状の原材料を基板４１に塗布または印刷して硬化させることにより、基板４１の長手方向に沿って延びるように一直線状に形成されている。
　被覆部材４５はウレタン等の絶縁性部材からなり、可変抵抗体４４を覆うように基板４１の長手方向に沿って延びる一直線状に形成されている。
　以上のように構成された過電圧保護装置４０はコネクタ本体１０の背面側に配置され、周知のＹＡＧレーザー溶接により、各端子２０の垂直部２２及びコネクタ本体１０の後端面に接合されてコネクタに取付けられる。即ち、過電圧保護装置４０を取付ける場合は、図６に示すように過電圧保護装置４０を基板４１が背面側となるようにコネクタ本体１０の背面側に配置するとともに、図７に示すように基板４１の各切り欠き４１ａをコネクタ本体１０の各突部１２にそれぞれ係合する。これにより、過電圧保護装置４０の各第２導電部４３が各端子２０の垂直部２２にそれぞれ対応するように配置される。
　次に、波長１０６４ｎｍのＹＡＧレーザー光を、図８に示すように第２導電部４３の厚さ方向一方の面（背面側）に基板４１側から所定のパルス幅及び所定の出力で照射する。これにより、基板４１におけるレーザー光の入射部分の樹脂がレーザーの熱エネルギーで炭化し、図９に示すように炭化により黒色化した黒色部Ｂが形成される。この場合、黒色部Ｂによってレーザー光の吸収率が高められることから、レーザーの熱エネルギーによって第２導電部４３の金属薄板が急速に溶融する。続いて、図１０に示すように溶融部分が第２導電部４３の金属薄板を貫通して端子２０の中まで達することにより溶接部Ｗが形成され、溶接部Ｗによって第２導電部４３の金属薄板と、第２導電部４３の厚さ方向他方の面（前面側）に配置された端子２０の垂直部２２とが接合される。この場合、図５に示すように溶接部Ｗが第２導電部４３の長手方向に一つおきに上下にずれるように各第２導電部４３をそれぞれ各端子２０に溶接することにより、各溶接部Ｗを第２導電部４３の各溝４３ｂの上端位置に形成する。その際、レーザー光の入射部分の樹脂がレーザーの熱エネルギーで炭化すると、溶接部分から炭化物が噴出するが、図１０に示すように炭化物は溝４３ｂを介して第２導電部４３の下端から基板４１の外部に放出されるため、隣接する第２導電部４３の間に炭化物が噴出することがない。また、コネクタ本体１０の幅方向両側に対応する第１導電部４２の厚さ方向一方の面（背面側）に基板４１側からレーザー光を照射することにより、前述と同様に第１導電部４２とコネクタ本体１０の後端面とを溶接する。
　前記過電圧保護装置４０が取付けられたコネクタにおいては、各端子２０の基板接続部２３及び各グランド接続部１１を図示しない回路基板に半田付けすることにより、各端子２０が回路基板の回路パターンに接続され、各グランド接続部１１が回路基板のグランド部に接続される。また、コネクタ本体１０の挿入口１０ａに図示しない相手側コネクタを挿入することにより、各端子２０の接触部２１が相手側コネクタの端子に接触し、相手側コネクタと電気的に接続される。
　ここで、前記コネクタにおいて、相手側コネクタ側に静電気等の過電圧が生ずると、過電圧が生じた信号線の端子２０とコネクタ本体１０との間が過電圧保護装置４０によって導通し、回路基板側の回路が過電圧から保護される。即ち、相手側コネクタの何れかの信号線に過電圧が生ずると、可変抵抗体４４が直ちに低電気抵抗材料に変化する。これにより、可変抵抗体４４を介して端子２０とコネクタ本体１０とが導通し、過電圧がコネクタ本体１０の各グランド接続部１１を介して回路基板の接地側に放電される。この場合、可変抵抗体４４の特性はギャップ４３ａの大きさに依存する。
　このように、本実施形態によれば、金属薄板からなる各第２導電部４３に溶接位置から第２導電部４３の端部まで延びる溝４３ｂを設け、基板４１（薄膜）の溶接位置にレーザー光を入射して各第２導電部４３をそれぞれ各端子２０に溶接するようにしたので、レーザー光の入射部分の樹脂がレーザーの熱エネルギーで炭化して溶接部分から炭化物が噴出しても、炭化物を第２導電部４３の溝４３ｂを介して第２導電部４３の下端から外部に放出することができる。これにより、隣接する第２導電部４３の間に炭化物が噴出することがなく、炭化物による各第２導電部４３間の絶縁抵抗の低下を効果的に防止することができる。
　この場合、第２導電部４３に、レーザー光の吸収率の高い有機物からなる厚さ０．１ｍｍ以下の基板４１を介してレーザー光を入射するようにしたので、基板４１によってレーザー光の吸収率が高まり、例えば波長１０６４ｎｍのＹＡＧレーザーを用いた場合でも、レーザーの出力を大きくせずに確実に溶接することができる。これにより、第２導電部４３のように幅の小さい金属薄板であっても破断させることなく溶接することが可能になり、各端子２０が高密度に配列された小型コネクタ用の過電圧保護装置４０をコネクタに取付ける場合に極めて有利である。
　更に、有機物からなる基板４１がレーザー光により炭化して黒色化することにより、基板４１のレーザー光の吸収率を高めるようにしたので、吸収率を高めるための処理を別途施す必要がなく、生産性の向上を図ることができる。
　また、第２導電部４３が厚さ４０μｍ以下、幅５００μｍ以下に形成されている場合は、波長１０６４ｎｍのＹＡＧレーザーを用いた通常の溶接方法では金属薄板の破断を生じやすいため、本実施形態の溶接方法は、このような寸法の金属薄板に溶接する場合に極めて有利である。
　更に、金属薄板としての第２導電部４３とフィルム状部材としての基板４１とを一体に形成し、基板４１側からレーザー光を入射して溶接するようにしたので、各第２導電部４３を保持するための基板４１によってレーザー光の吸収率を高めることができ、基板４１以外にフィルム状部材を追加する必要がないという利点がある。
　また、基板４１に複数の第２導電部４３を幅方向に配列し、各溶接位置のうち一部の溶接位置が他の溶接位置に対して第２導電部４３の長手方向にずれるように溶接しているので、各第２導電部４３が幅方向に近接している場合でも、各溶接部Ｗの間隔を広くすることができ、各第２導電部４３が高密度な場合でも容易に溶接することができる。この場合、隣接する第２導電部４３の間に炭化物が多少噴出したとしても、溶接位置が第２導電部４３の長手方向にずれているため、互いに隣接する第２導電部４３から同一位置に炭化物が噴出することがなく、炭化物による絶縁抵抗の低下を防止する上で極めて有利である。更に、溶接位置が各第２導電部４３の長手方向にずれていることにより、溶接位置を一列に配置した場合に比べ、基板４１の剥離防止に効果的である。
　図１１及び図１２は本発明の第２の実施形態を示すもので、図１１は過電圧保護装置の背面図、図２はその側面断面図である。尚、前記実施形態と同等の構成部分には同一の符号を付して示す。
　本実施形態では、第１の実施形態の溝４３ｂに代えて、基板４１（薄膜）の溶接位置の間に基板４１を厚さ方向に貫通する縦長の孔４３ｃを設け、基板４１の各溶接位置にレーザー光を入射して各第２導電部４３をそれぞれ各端子２０に溶接するようにしている。これにより、レーザー光の入射部分の樹脂がレーザーの熱エネルギーで炭化して溶接部分から炭化物が噴出しても、炭化物を基板４１の孔４３ｃから外部に放出することができるので、第１の実施形態と同様、隣接する第２導電部４３の間に炭化物が噴出することがなく、炭化物による各第２導電部４３間の絶縁抵抗の低下を効果的に防止することができる。
　尚、前記各実施形態では、相手側コネクタと接続するコネクタを示したが、例えばフレキシブルプリント回路（ＦＰＣ）やフレキシブルフラットケーブル（ＦＦＣ）等を接続するためのコネクタであってもよい。
　また、前記各実施形態では、過電圧保護装置４０をコネクタに取付けるための溶接方法を示したが、金属薄板の溶接であれば、本発明は他の用途における各種の溶接に用いることができる。この場合、前記実施形態のようなフィルム状部材としての基板４１を用いずに、例えば金属薄板の溶接箇所に黒色の塗料を塗布して薄膜を形成しておくようにしてもよい。

Claims (7)

  1. 　互いに幅方向に間隔をおいて配列された複数の帯状の金属薄板の厚さ方向一方の面に、レーザー光の吸収率の高い有機物からなるフィルム状の薄膜を介してレーザー光を入射することにより、金属薄板の厚さ方向他方の面側に配置された溶接対象物と金属薄板とを溶接するレーザー溶接方法において、
    　前記各金属薄板の厚さ方向他方の面に溶接位置から金属薄板の端部まで延びる溝を設け、
    　薄膜の溶接位置にレーザー光を入射して金属薄板と溶接対象物とを溶接する
    　ことを特徴とするレーザー溶接方法。
  2. 　互いに幅方向に間隔をおいて配列された複数の帯状の金属薄板の厚さ方向一方の面に、レーザー光の吸収率の高い有機物からなるフィルム状の薄膜を介してレーザー光を入射することにより、金属薄板の厚さ方向他方の面側に配置された溶接対象物と金属薄板とを溶接するレーザー溶接方法において、
    　前記薄膜の各溶接位置の間に薄膜の厚さ方向に貫通する孔を設け、
    　薄膜の溶接位置にレーザー光を入射して金属薄板と溶接対象物とを溶接する
    　ことを特徴とするレーザー溶接方法。
  3. 　前記薄膜として厚さ０．１ｍｍ以下のフィルム状部材を用いる
    　ことを特徴とする請求項１または２記載のレーザー溶接方法。
  4. 　前記薄膜がレーザー光により炭化して黒色化することにより、薄膜のレーザー光の吸収率を高める
    　ことを特徴とする請求項１、２または３記載のレーザー溶接方法。
  5. 　前記金属薄板が厚さ４０μｍ以下、幅５００μｍ以下の帯状に形成されている
    　ことを特徴とする請求項１、２、３または４記載のレーザー溶接方法。
  6. 　前記金属薄板の厚さ方向一方の面に前記薄膜を一体に形成し、薄膜の溶接位置にレーザー光を入射して金属薄板と溶接対象物とを溶接する
    　ことを特徴とする請求項１、２、３、４または５記載のレーザー溶接方法。
  7. 　前記各溶接位置のうち一部の溶接位置が他の溶接位置に対して金属薄板の長手方向にずれるように溶接する
    　ことを特徴とする請求項６記載のレーザー溶接方法。
PCT/JP2008/057963 2008-04-24 2008-04-24 レーザー溶接方法 WO2009130779A1 (ja)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP2008/057963 WO2009130779A1 (ja) 2008-04-24 2008-04-24 レーザー溶接方法
TW098110431A TW200944322A (en) 2008-04-24 2009-03-30 Laser welding method
KR1020090032837A KR20090115659A (ko) 2008-04-24 2009-04-15 레이저 용접방법
PT90057316T PT2112723E (pt) 2008-04-24 2009-04-23 Método de soldadura a laser
CN2009101370255A CN101564797B (zh) 2008-04-24 2009-04-23 激光焊接方法
EP09005731.6A EP2112723B1 (en) 2008-04-24 2009-04-23 Laser welding method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP2008/057963 WO2009130779A1 (ja) 2008-04-24 2008-04-24 レーザー溶接方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2009130779A1 true WO2009130779A1 (ja) 2009-10-29

Family

ID=41216528

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2008/057963 WO2009130779A1 (ja) 2008-04-24 2008-04-24 レーザー溶接方法

Country Status (2)

Country Link
CN (1) CN101564797B (ja)
WO (1) WO2009130779A1 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104378714A (zh) * 2013-08-14 2015-02-25 颜至远 具有微脉冲波吸收功能的信号传输装置

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102303188B (zh) * 2011-07-28 2014-01-08 武汉凌云光电科技有限责任公司 用于极细同轴排线连接器的激光焊接装置及其焊接工艺
CN106270877B (zh) * 2016-09-28 2019-11-15 深圳市艾贝特电子科技有限公司 基于fpc金手指激光锡焊装置及焊接方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5262147A (en) * 1975-11-19 1977-05-23 Tokyo Shibaura Electric Co Laser welding process
JP2001087877A (ja) * 1999-09-20 2001-04-03 Sony Corp レーザ溶接方法
JP2005297026A (ja) * 2004-04-13 2005-10-27 Nippon Steel Corp 金属板材のレーザー溶接方法及びレーザー溶接用金属板材

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001308616A (ja) * 2000-04-25 2001-11-02 Fujitsu Media Device Kk Ｌｃ共振器
US6589061B1 (en) * 2002-03-07 2003-07-08 Hon Hai Precision Ind. Co., Ltd. Printed circuit board for straddle mount electrical connector and method for pasting the same
JP4553306B2 (ja) * 2004-11-18 2010-09-29 イリソ電子工業株式会社 コネクタ

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5262147A (en) * 1975-11-19 1977-05-23 Tokyo Shibaura Electric Co Laser welding process
JP2001087877A (ja) * 1999-09-20 2001-04-03 Sony Corp レーザ溶接方法
JP2005297026A (ja) * 2004-04-13 2005-10-27 Nippon Steel Corp 金属板材のレーザー溶接方法及びレーザー溶接用金属板材

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104378714A (zh) * 2013-08-14 2015-02-25 颜至远 具有微脉冲波吸收功能的信号传输装置
CN104378714B (zh) * 2013-08-14 2018-03-16 颜至远 具有微脉冲波吸收功能的信号传输装置

Also Published As

Publication number Publication date
CN101564797A (zh) 2009-10-28
CN101564797B (zh) 2013-11-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6807380B2 (ja) 形成されたフレキシブル層を備える不正開封反応センサ
US6372992B1 (en) Circuit protective composites
US7254031B2 (en) Display apparatus having heat dissipating structure for driver integrated circuit
JP5275851B2 (ja) レーザー溶接方法
CN101253821B (zh) 用于防止敏感电子数据组件受到外部操纵的硬件保护的传感器
EP3648119A1 (en) Vehicular electrical device
WO2009130779A1 (ja) レーザー溶接方法
CN103596767A (zh) 热敏头以及具备该热敏头的热敏打印机
JP2005294349A (ja) 配線基板およびその製造方法
JP4553306B2 (ja) コネクタ
JP2010170933A (ja) フレキシブルフラットケーブル
JP2008258501A (ja) 回路基板と回路基板固定方法および電子機器
JP2010034123A (ja) プリント配線板の製造方法
JP4652778B2 (ja) 過電圧保護装置及びこれを用いたコネクタ
JP2005316037A (ja) 表示装置
JP4553305B2 (ja) コネクタ
JP2005136182A (ja) 可撓配線板
TW200944322A (en) Laser welding method
JP2009302239A (ja) 光源モジュール
JP6804328B2 (ja) サーマルプリントヘッドおよびその製造方法
KR100612299B1 (ko) 커넥터가 장착되는 가요성 인쇄회로 기판
WO2020022033A1 (ja) フラット電線の接続構造
JP2007095435A (ja) フレキシブルフラットケーブルおよびそれに用いるジャンパ部材
KR100626052B1 (ko) 플라즈마 표시 장치
JP2006040967A (ja) 多層フレキシブルプリント基板およびこれを用いた圧接接続構造

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 08752054

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 08752054

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1