JPH07263050A

JPH07263050A - 超音波溶接用テープ電線及びその接合構造

Info

Publication number: JPH07263050A
Application number: JP6055944A
Authority: JP
Inventors: Kensaku Takada; 憲作高田; Atsuhiko Fujii; 淳彦藤井
Original assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Electric Industries Ltd
Priority date: 1994-03-25
Filing date: 1994-03-25
Publication date: 1995-10-13

Abstract

(57)【要約】【目的】平角導体を超音波溶接で高くて安定した接合
強度が得られるように相手側導体に接合でき、電気的接
続の信頼性が高まるテープ電線を提供する。【構成】テープ電線１０の相手側導体との接続部３を
電線端からずれた位置に置き、その接続部の絶縁被覆２
を、少なくとも平角導体の接合部が露出するように取り
除く。この構造では低剛性の平角導体に自由端が生じ
ず、被覆による補強効果も残るので、超音波溶接時の導
体の位置決めが安定し、接合強度のばらつきが小さくな
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、平角導体を絶縁被覆
で覆ってあるテープ電線、特に、平角導体を相手側接続
部、例えば電気、電子部品、プリント回路基板、他のテ
ープ電線等の電気接合部に超音波溶接して接合するテー
プ電線と、この電線の接合構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】テープ電線の平角導体を結線対象部材の
導体に電気的に接続する場合、従来は、コネクタ接続或
いは半田付けを含む鑞付けを多用している。

【０００３】しかしながら、コネクタは着脱が許容され
る利点はあるが、部品数増加によるコストアップの問題
が伴う。また、設置スペースが要るので電子回路の小型
化の観点からはできるだけその使用を避けるのが望まし
い。

【０００４】また、導体同士を直接接続する際に多用さ
れている低融点鑞材を介しての接合（例えば半田付け）
や突起を有する構造にして行う圧着接合等は、接合強度
の信頼性の点で好まれない場合がある。

【０００５】このため、他の接合法として、導体同士を
直接溶接することが試みられている。ここで検討されて
いる溶接法は、例えば抵抗溶接、レーザ溶接、超音波溶
接などであるが、抵抗溶接では厚みの薄い平角導体が溶
断し易い。また、レーザ溶接ではレーザ反射率の高い導
体の場合、安定した接合が望めない。そこで、信頼性の
良い金属接合法として知られる超音波溶接法が注目さ
れ、超音波溶接用ホーン等についての改善が行われてい
る。例えば、実開平１−１３９９８４号公報には、超音
波振動を接続導体に効率良く伝えるためのホーンが示さ
れ、また、実開平１−１３９９８６号公報には超音波振
動の応力が接続導体に過剰に作用しないようにしたホー
ンが示されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】テープ電線を相手側接
続部に接合する場合、図１に示すように、電線端の絶縁
被覆２を剥いで平角導体１を端末に露出させ、この露出
部を相手側導体に重ねてこの部分を超音波溶接用ホーン
のヘッドで加圧し、超音波振動を加えて接合する方法が
採られる。ところが、端末の絶縁被覆を剥ぐと、被覆に
よる導体の補強が行われなくなるためワークステージへ
の配置時、或いは超音波溶接時に平角導体の位置決めが
不安定になる。特に、テープ電線の薄い平角導体は、超
音波溶接用ホーンのヘッド先端に溝を設けてその溝で位
置決めすると云う方法を利用できず、ホーンのヘッドの
フラット面で加圧して超音波振動を加えるため振動によ
る位置ずれが生じ易く、このために接合強度が大きくば
らつき、得られる接合部が信頼性に欠けたものになる。

【０００７】この発明は、かかる問題点の解決策として
有効なテープ電線とその電線を用いた接続部の接合構造
を提供することを課題としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この発明は、上記の問題
点を解決するために、平角導体を有する従来のテープ電
線の相手側導体との接続部を電線端からずれた位置にお
き、その接続部の絶縁被覆を前記相手側導体との超音波
溶接を目的として電線の長手方向途中に平角導体の少な
くとも接合部が露出するように取り除いた構造にしたも
のである。

【０００９】また、かかるテープ電線を、接続部の平角
導体が並列配置の相手側導体と交差するように相手側導
体を備えている部品、他のテープ電線、或いはプリント
回路基板に交差状態に重ねて超音波溶接で接続する場合
には、接合部以外の箇所で交差する導体間に絶縁フィル
ム等から成る絶縁層を介在させ、また、場合によって
は、導体の接合完了後、更に、交差接続部の全体を絶縁
材で被覆する接合構造を採用するようにしたのである。

【００１０】

【作用】この発明のテープ電線は、長手方向途中に平角
導体の接合部が露出しているので、低剛性の平角導体に
自由端が無い。また、絶縁被覆による平角導体の補強、
結束が端末側でも行われるので全体の剛性低下も少な
い。このため、ワークステージ上での位置決めが安定し
て行え、また、超音波溶接時の振動等による導体の位置
ずれも生じ難い。従って、従来は難しかったテープ電線
であっても超音波溶接で安定した接合強度を得ることが
できる。

【００１１】また、この発明の接合構造によれば、接合
対象外の交差導体間に配した絶縁層が、接合対象外の導
体の短絡を防止する一方で、平角導体の支持パッドとし
ても働くので、平角導体の位置決めの安定性が更に増
す。なお、交差接続部の全体を絶縁材で被覆するもの
は、絶縁材が外部導体との短絡を防止し、さらに、接合
部の腐蝕等による劣化も防止する。

【００１２】

【実施例】図２乃至図５に、この発明のテープ電線の具
体例を示す。これ等の実施例は、数本の平角導体１を並
列配置にして絶縁被覆２で被覆してある通常のテープ電
線にこの発明を特徴づける構造を付加したものである。
このテープ電線１０は、いずれも、相手側導体との接続
部３を端末からずれた位置に定めてある。そして、図２
に示すように接続部３の全域の絶縁被覆２を剥いだり、
図３乃至図５に示すように、上面側では接続部３の全域
の絶縁被覆を剥ぎ、下面側では平角導体１の接合部のみ
が露出するように極一部の被覆を剥いだりしている。電
線の剛性低下は、下面側の絶縁被覆２に個々の平角導体
１に対応させて小孔４をあけた図５の構造が最も少ない
が、これは孔あけの手間が多くなるので、図４に示すよ
うに長孔５をあけて全ての導体の接合部を一括して露出
させるようにしてもよい。また、図３に示すように、接
続部３の両側の絶縁被覆２が切り離されるように被覆を
剥いでもよい。これ等は図２のものに比べると下面側に
余分に絶縁被覆が残されているのでそれだけ剛性低下が
少なく、位置決めの安定性がより高まる。

【００１３】なお、上面側の被覆は、下面側と同様、平
角導体の接合部のみを露出させるように剥いでもよい
が、図のように、接続部３の全域を剥ぐと溶接作業がし
易い。また、平角導体の撓み代が大きくなるのでその導
体を相手側導体に密着させ易い。

【００１４】図６は、図１のテープ電線１０の２本を交
差させて互いに接続する場合の接合構造を示している。
ここでは、便宜上、２本のテープ電線１０をａ、ｂの付
加符号で区別する。図のように、一方のテープ電線１０
ａの接続部３上に他方のテープ電線１０ｂの接続部３を
交差して重ねると結線対象外の導体同士が接触するの
で、導体間に接合部のみが穿孔されている絶縁フィルム
６を介在し、このフィルムの孔７の位置で上下の電線の
平角導体を超音波溶接して接合する。これにより、接合
対象外の交差導体の短絡が絶縁フィルム６によって防止
され、また、溶接時にはフィルム６による支持効果で平
角導体の位置決めがより安定する。

【００１５】なお、交差導体間に介在する絶縁層は前述
のフィルムに限定されない。例えば、図６に示すよう
に、テープ電線１０の下面側の絶縁被覆２を接続部３の
部分に残してこの被覆を交差導体間に介在してもよい。
この図６のテープ電線は、図５に示す電線を小孔４の穿
孔位置を変えて利用したものである。

【００１６】次に、図６或いは図７のようにして接合し
たテープ電線の交差接続部は、図８に示すように、樹脂
成形品のカバー８を被せたり、図９に示すように、接着
剤９ａ付きの樹脂フィルム９で挟んだりして全体を被覆
しておくと、外部導体との短絡防止、接合部の劣化防止
が図れる。被覆に用いる絶縁材は、ここでは代表的なカ
バーとフィルムを示したが、これに限定されるものでは
ない。モールド樹脂等による被覆も勿論利用できる。

【００１７】以下に、効果の確認試験結果について記
す。

【００１８】試験は、図１の端末処理を行った従来のテ
ープ電線同士を周波数２０ｋＨｚ、振幅３０μｍ、加圧
力３ｋｇｆ／ｍｍ²の条件のもとで超音波溶接した。ま
た、図２の形態にしたこの発明のテープ電線同士を同じ
条件で超音波溶接し、それぞれの試料の接合部の剥離強
度とそのばらつきを示す標準偏差を調べた。さらに、図
３、図４、図５の形態のテープ電線についても同様の試
験を行った。結果を表１に示す。

【００１９】

【表１】

【００２０】この表１から判るように、電線の長手方向
途中の絶縁被覆を剥いでそこに露出した平角導体を超音
波溶接するこの発明のテープ電線は、高強度で安定した
接合が行える。絶縁被覆を片面側の接続部に残すもの、
或いは交差接続部の導体間に絶縁層を介在する構造も、
同様に良い結果が得られる。

【００２１】

【発明の効果】以上述べたように、この発明のテープ電
線及び接合構造は、超音波溶接時の平角導体の位置決め
が安定し、高強度でばらつきの少ない接合強度を得るこ
とができる。従って、コネクタ端子などの電気、電子部
品、プリント回路基板、テープ電線等に対してテープ電
線を電気的に信頼性良く接続する必要がある場合に利用
すると有効である。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来のテープ電線の端末部を示す図

【図２】この発明のテープ電線の一例を示す図

【図３】他の実施例の平面図｛図（ａ）｝と底面図｛図
（ｂ）｝

【図４】他の実施例の平面図｛図（ａ）｝と底面図｛図
（ｂ）｝

【図５】他の実施例の平面図｛図（ａ）｝と底面図｛図
（ｂ）｝

【図６】（ａ）：この発明の接続構造の一例を分解して
示す平面図（ｂ）：同上の接続構造の分解斜視図

【図７】この発明の接続構造の他の例を分解して示す平
面図

【図８】この発明の接続構造の更に他の例を示す分解斜
視図

【図９】図８のカバーを絶縁フィルムに置き代えた状態
の分解斜視図

【符号の説明】

１平角導体２絶縁被覆３接続部４小孔５長孔６絶縁フィルム７孔８樹脂成形品のカバー９接着剤付き樹脂フィルム１０テープ電線

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】平角導体を有するテープ電線であって、
この電線の相手側導体との接続部が電線端からずれた位
置にあり、その接続部の絶縁被覆を前記相手側導体との
超音波溶接を目的として電線の長手方向途中に平角導体
の少なくとも接合部が露出するように取り除いてある超
音波溶接用テープ電線。
【請求項２】請求項１記載のテープ電線を、接続部の
平角導体が並列配置の相手側導体と交差し、さらに、接
合部以外の箇所で交差する導体間には絶縁層が介在され
る状態にして前記相手側導体を備えている部品、他のテ
ープ電線、或はプリント回路基板に重ね、直接接触した
導体同士を超音波溶接するテープ電線の接合構造。
【請求項３】請求項２の接合構造において、導体の接
合完了後、交差接続部の全体を絶縁材で被覆するテープ
電線の接合構造。