[发明专利]超声波接合装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种超声波接合装置，其利用超声波接合将端子与电线接合。

背景技术

通常，当利用超声波接合而使端子与电线接合时，使用包括端子放置在上表面上的砧座和在砧座上方相对地布置的变幅杆的超声波接合装置，并且使端子与电线夹置在砧座与变幅杆之间，从而对处于夹置状态的电线的芯线提供超声波振动。

当利用这种类型的超声波接合装置而使端子与电线接合时，如图9(a)所示，端子301放置在砧座310的上表面311上。在这种情况下，端子301通常在前部具有用于连接到匹配端子的匹配端子连接部302，并且在其后部具有用于接合到电线的电线接合部303。只有电线接合部303放置在砧座310的上表面311上。然后，在电线W中通过移除末端的绝缘涂层Wb而露出的芯线Wa放置在砧座310上所放置的电线接合部303上。

然后，如图9(b)所示，电线接合部303上的芯线Wa由变幅杆320的下表面上的按压表面321按压，并且在芯线Wa与电线接合部303夹置在砧座310与变幅杆320之间的同时，从变幅杆320提供超声波振动。以这种方式，超声波振动在构成芯线Wa的单元线之间或者在芯线Wa与电线接合部303之间的接触表面上产生摩擦热。因此，所有单元线都由于热软化而最终变形，从而在使芯线Wa一体化的同时使芯线Wa与电线接合部303互相接合。

顺便提及，如果在超声波接合期间砧座310上的端子301振动成跟随芯线Wa，则接合能量变弱，从而产生不满意的接合的可能性。

如图10所示，为了限制这种可能性，考虑一种方法，其中，通过使用端子按压部件350的按压台阶部354来抵着砧座310按压砧座310上放置的电线接合部303的宽度方向上的两端部，使得超声波变幅杆320对处于上述状态下的两端部提供超声波振动。在这种情况下，端子按压部件350的互相对置的内壁356适于具有限制壁的作用，其防止了当芯线Wa在具有平板状的电线接合部303上变形时的芯线Wa突出。

例如，专利文献1公开了在使用该端子按压部件的同时执行超声波接合的情况下的相似的实例。

引用列表

专利文献

[专利文献1]JP-A-2006-114343

发明内容

技术问题

顺便提及，在研究增加利用超声波接合而互相接合的端子与芯线之间的紧固力时，本发明人已经发现接合部周围的环境温度的差异导致端子与芯线之间的紧固力的差异。作为实例，对紧固力在当环境温度为10℃时与当环境温度为30℃时是否具有差异进行了实验。在将超声波振动的输入能量设定为相等的条件下，将10个样本互相对比。结果，如图11所示，本发明人发现：相比当在10℃的环境温度下执行超声波接合时，当在30℃的环境温度下执行超声波接合时，紧固力增加地更多。

例如，该结果导致如下理解：如果环境温度上升到30℃并且使超声波接合装置的元件的温度提高，则即使当安装超声波接合装置的空间中的温度条件为10℃时也能够获得有利的记录。然而，为了维持安装了超声波接合装置的整个空间中的提高的温度，则不可避免相当大的成本。因此，是不实用的。

因此，本发明人发现了进一步的深入研究时的以下结果。即，利用接合目标部件之间的输入超声波所产生的摩擦热，超声波接合使接合目标部件互相接合。然而，在涉及接合的周边部件中温度是低的这样的阶段中，在很多情况下，由接合目标部件之间的超声波振动所产生的摩擦热散逸到周围。摩擦热的散逸降低了输入能量可有助于接合的可能性。可以理解，紧固力因此而减小。

顺便提及，该类型的超声波接合装置用于通过一系列对芯线执行超声波接合以使互相链状连接的各个端子接合的处理来生产并入了端子的电线。此时，在从开始并入了端子的电线的生产之后的第一个产品开始直到完成第十个或者更多个产品的处理为止期间，端子放置于其上的砧座和用于抵着砧座按压端子的端子按压部件冷却，从而致使热量散逸到这些部件。然后，在处理第十个产品或者更多个产品的情况下，冷却的部件到目前逐渐变暖。因此，认为紧固力增加。

然而，在元件的温度以这种方式而逐渐增加地同时，当通过使用端子按压部件抵着砧座按压端子时，如果观察到砧座和端子按压部件的温度改变，则理解为更多的热量散逸到端子按压部件。图12示出了对从紧接着生产开始之后的阶段的砧座和端子按压部件中温度如何改变的观察结果。