[发明专利]超声波接合方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种超声波接合方法。

背景技术

已知一种用于接合电线与端子的超声波接合方法，其中电线的导体部和端子被保持在砧头与砧座之间，并且通过施加超声波振动而移除电线的导体部的表面上的氧化薄膜和锈迹。

已知的是，在上述超声波接合方法中，为了防止在导体部和端子的接合区域中由于导体部的横截面面积降低而引起接合强度降低，能够在预先在导体部上挤压之后在执行超声波接合（参考专利文献1）。此外，已知的是，在上述超声波接合方法中，为了防止当在执行超声波接合时砧头的中央部的挤压作用力变大而两个侧部的挤压作用力变小，能够通过在砧头的两个侧部处设置突起来均衡挤压作用力（参考专利文献2）。

引用列表

专利文献

专利文献1：JP-A-2006-172927

专利文献2：JP-A-2005-319497

发明内容

技术问题

在于专利文献1中描述的超声波接合方法中，为了防止接合强度降低，必须预先执行挤压。因此，设置挤压工艺是不可避免的，并且必须提供挤压装置。此外，在于专利文献1中描述的超声波接合方法中，可能在砧头与端子之间产生毛刺。另外，即使在于专利文献2中描述的超声波接合方法中也可能产生毛刺。

本发明被实现以解决上述问题，并且本发明的目的在于提供一种超声波接合方法从而能够防止接合强度降低且同时能够抑制毛刺的产生。

解决问题的方案

本发明的一个方面提供一种用于执行通过移除电线的涂层而暴露出的导体部相对于端子的超声波接合的超声波接合方法，所述超声波接合方法包括：将所述电线的所述导体部和所述端子保持在砧座与形成有凹部的砧头之间；以及将超声波振动施加于被保持在所述砧座与所述砧头之间的所述电线的所述导体部和所述端子，其中，所述导体部被收纳在所述凹部中，所述凹部具有是所述电线的所述导体部的横截面积的0.89到1.46倍之大的空间面积。

根据该超声波接合方法，包括将电线的导体部和端子保持在砧座与形成凹部的砧头之间的第一步骤。在第一步骤中，导体部被收纳在凹部中，该凹部具有是电线的导体部的横截面面积的0.89-1.46倍之大的空间面积。这里，发现：能够通过将导体部收纳在具有是电线的导体部的横截面面积的0.89-1.46倍之大的空间面积的凹部中，并且施加超声波振动而获得大于60MPa的接合强度。此外，发现：当导体部被收纳在具有上述范围的空间面积的凹部中并且施加超声波振动时，毛刺的量为0mm³。因此，在能够防止接合强度降低的同时能够抑制毛刺的产生。

此外，端子可以具有平板形状，所述平板形状不具有用于在面对电线的导体部的表面上限制导体部的运动的侧壁。

根据该超声波接合方法，电线的导体部和在面对该导体部的表面上不具有侧壁的平板形端子被保持。因为砧头将导体部收纳在凹部中，所以即便端子并不具有侧壁，也能够利用由砧头附加的负荷来防止导体部横向地移开，并且能够超声波地接合并不具有侧壁的所述端子。

此外，凹部可以在横截面中具有或者梯形形状或者半圆形形状。

而且，凹部可以在一个横截面中具有梯形形状而在另一个横截面中具有半圆形形状。

本发明的有利效果

根据本发明，能够提供一种超声波接合方法，从而能够防止接合强度降低并且同时能够抑制毛刺的产生。此外，能够对不具有侧壁的端子执行超声波接合以满足节约空间以及减小制造部件的损失的要求，而无需执行前处理。

附图简要说明

图1是示出根据本发明的一个实施例的用于执行超声波焊接方法的超声波接合装置的实例的示意图；

图2是示出图1所示超声波接合装置的超声波接合部的主要部分的放大透视图。

图3A、3B和3C是示出现有技术中砧头的超声波接合的状态的示意图，其中图3A示出在超声波接合时的状态、图3B示出在超声波接合之后的导体部和端子，并且图3C示出图3B的IIIC-IIIC截面；

图4A、4B和4C是示出根据本发明的实施例的砧头的超声波接合的状态的示意图，其中图4A示出在超声波接合时的状态、图4B示出在超声波接合之后的导体部和端子，并且图4C示出图4B的IVC-IVC截面。

图5是示出根据该实施例的、砧头的凹部与电线的导体部的关系的示意侧视图。

图6是示出导线填充因子（%）与接合强度（MPa）的关系的曲线图。

图7是示出导线填充因子（%）与毛刺的量（mm³）的关系的曲线图。