WO2015190165A1 - 接合状態検査方法 - Google Patents
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Definitions
- an energy transfer rate measurement process is executed (step S101). Specifically, the analysis device 120 analyzes the vibration waveform data of the anvil 220 measured by the vibration sensor 110, thereby calculating the energy transfer rate (hereinafter also referred to as “transfer rate”) to the anvil 220. Details of the energy transfer rate measurement process will be described later.
- full-wave rectification is performed (step S207). Specifically, full-wave rectification is performed on the vibration waveform data cut out in the process shown in step S206. If full-wave rectification is performed, the amplitude value on the minus side of the vibration waveform data is inverted as shown in FIG.
- the quality of the joined state is determined by comparing the energy transfer rate with the variation threshold value.
- the number of times of ultrasonic bonding is counted, and when the number of times of bonding does not exceed the predetermined number, the transmission rate is compared with a fixed threshold. When the number of times of bonding exceeds the predetermined number of times, the transmission rate Is compared with the variation threshold value to determine whether the joined state is good or bad.
- the defective product has less energy transmitted to the anvil than the non-defective product.
- the vibration waveform of a good product indicated by a solid line is compared with the vibration waveform of a good product indicated by a broken line, the waveforms are different.
- the product having the vibration waveform indicated by the broken line is determined as a defective product.
- the bonding state inspection method of the present invention determines that the bonding state of the plate material is not good when the energy transfer rate to the anvil does not exceed the fluctuation threshold. Therefore, the influence of the life of the anvil on the energy transfer rate is removed, and whether or not the joining state of the plate material is good can be correctly determined even if the anvil is used for ultrasonic joining until the life is near.
- the center frequency of the BPF matches the vibration frequency of the horn. Therefore, only the energy transmitted from the horn can be selectively extracted.
Abstract
Description
[接合状態検査方法を適用する検査装置]
図1は、実施形態1に係る接合状態検査方法を適用する検査装置100の概略構成を示す図である。
以下、実施形態1に係る接合状態検査方法について詳細に説明する。図3は、超音波接合する度に、解析装置120により実行される接合状態検査処理の手順を示すフローチャートである。なお、図3のフローチャートにより示されるアルゴリズムは、解析装置120のハードディスク124にプログラムとして記憶されており、CPU121によって実行される。
図4は、図3のステップS101に示されるエネルギー伝達率測定処理の手順を示すフローチャートである。図5~図13は、図4に示されるフローチャートに応じて処理した場合に得られるアンビル220の振動波形データの解析結果を示す図である。以下、図4~図13を参照しながら、エネルギー伝達率測定処理を詳細に説明する。
図14は、図3のステップS106に示される変動閾値算出処理の手順を示すフローチャートである。
上述の実施形態1では、アンビル220へのエネルギー伝達率が固定閾値を超えない場合、さらに、当該エネルギー伝達率を変動閾値と比較することにより、接合状態の良否が判定される。実施形態2では、超音波接合の接合回数をカウントし、接合回数が所定回数を超えていない場合には、伝達率を固定閾値と比較し、接合回数が所定回数を超える場合には、伝達率を変動閾値と比較することにより、接合状態の良否が判定される。
110 振動センサ、
120 解析装置、
121 CPU、
122 ROM、
123 RAM、
124 ハードディスク、
125 ディスプレイ、
126 入力部、
127 インタフェース、
200 超音波接合装置、
210 ホーン、
220 アンビル。
Claims (11)
- アンビル上に重ねて載置された複数の板状部材に振動するホーンを押付けて前記板状部材を超音波接合する度に、前記アンビルへのエネルギー伝達率を測定する測定段階と、
前記超音波接合する度に測定された前記エネルギー伝達率を用いて、変動閾値を算出する算出段階と、
前記測定段階において測定された前記エネルギー伝達率と、一つ前の超音波接合の前記算出段階において算出された前記変動閾値との大きさを比較することにより、前記板状部材の接合状態の良否を判定する判定段階と、
を有することを特徴とする接合状態検査方法。 - 前記判定段階は、
前記測定段階において測定された前記エネルギー伝達率が前記一つ前の超音波接合の前記算出段階において算出された前記変動閾値を超えない場合、前記板状部材の接合状態が良好でないと判定することを特徴とする請求項1に記載の接合状態検査方法。 - 前記算出段階は、
前記超音波接合する度に測定された前記エネルギー伝達率の平均値および標準偏差に基づいて前記変動閾値を算出することを特徴とする請求項1または2に記載の接合状態検査方法。 - 前記算出段階は、
前記超音波接合する度に測定された前記エネルギー伝達率のうち、前記板状部材の接合状態が良品であると判定される場合のエネルギー伝達率を用いて、前記変動閾値を算出することを特徴とする請求項1~3のいずれか1項に記載の接合状態検査方法。 - 前記算出段階は、
前記超音波接合する度に測定された前記エネルギー伝達率のうち、直前に測定された所定数のエネルギー伝達率を用いて、前記変動閾値を算出することを特徴とする請求項1~4のいずれか1項に記載の接合状態検査方法。 - 超音波接合の接合回数をカウントするカウント段階をさらに含み、
前記判定段階は、
前記接合回数が所定回数未満の場合には、前記測定段階において測定された前記エネルギー伝達率と予め定められた固定閾値との大きさを比較することにより、前記板状部材の接合状態の良否を判定し、前記接合回数が所定回数以上の場合には、前記測定段階において測定された前記エネルギー伝達率と前記一つ前の超音波接合の前記算出段階において算出された前記変動閾値との大きさを比較することにより、前記板状部材の接合状態の良否を判定することを特徴とする請求項1~5のいずれか1項に記載の接合状態検査方法。 - 前記カウント段階は、
前記板状部材の接合状態が良好であると判定された超音波接合の接合回数をカウントすることを特徴とする請求項6に記載の接合状態検査方法。 - 前記測定段階は、
前記アンビルの振動振幅を振動センサにより測定する振動測定段階と、
前記振動測定段階において前記アンビルの振動振幅を測定して得られた振動データを積分する積分段階と、を含み、
前記判定段階は、
前記振動データの積分値を積分時間で除算した値と、前記変動閾値との大きさを比較することを特徴とする請求項1~7のいずれか1項に記載の接合状態検査方法。 - 前記測定段階は、
前記振動データの中から、前記アンビルが振動している時間のデータを切り出す切出段階をさらに含み、
前記積分段階は、前記切出段階において切り出された前記データを積分することを特徴とする請求項8に記載の接合状態検査方法。 - 前記測定段階は、
前記ホーンの振動周波数により定まる周波数帯域のバンドパスフィルタを適用して、前記振動データから前記周波数帯域のデータを抽出する抽出段階をさらに含むことを特徴とする請求項1~9のいずれか1項に記載の接合状態検査方法。 - 前記バンドパスフィルタの中心周波数は、前記ホーンの振動周波数と一致していることを特徴とする請求項10に記載の接合状態検査方法。
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