JPS58100989A - 超音波溶接方法 - Google Patents
超音波溶接方法Info
- Publication number
- JPS58100989A JPS58100989A JP19673481A JP19673481A JPS58100989A JP S58100989 A JPS58100989 A JP S58100989A JP 19673481 A JP19673481 A JP 19673481A JP 19673481 A JP19673481 A JP 19673481A JP S58100989 A JPS58100989 A JP S58100989A
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- Japan
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- welding
- materials
- ultrasonic welding
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- ultrasonic
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- Pending
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Classifications
-
- 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
- B23K20/00—Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating
- B23K20/10—Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating making use of vibrations, e.g. ultrasonic welding
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Pressure Welding/Diffusion-Bonding (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
発明の技術分野
発明の技術的背景とその問題点
金属材料などを接合する方法の一つとして、超音波溶接
法がある。従来の方法を第１図の構成図により説明する
と、超音波発振器１から発生する高周波電流を振動子２
にて超音波振動に変換し、ホーン３を介してチップ４に
振動を矢印５の方向に起すとともに、チップ４とアンビ
ル６との間に接合材料７及び８をはさんで荷重を矢印９
の方向に加えて超音波振動で摩擦圧接するものである。
法がある。従来の方法を第１図の構成図により説明する
と、超音波発振器１から発生する高周波電流を振動子２
にて超音波振動に変換し、ホーン３を介してチップ４に
振動を矢印５の方向に起すとともに、チップ４とアンビ
ル６との間に接合材料７及び８をはさんで荷重を矢印９
の方向に加えて超音波振動で摩擦圧接するものである。
このとき接合材料７とチップ４の間および接合材料８と
アンビル６の間で相対スベリを起こさないようにすれば
、接合材料７及び８間で摩擦発熱がおこる。この発熱に
よって接合材料７及び８は局部的に高温にな１〕、材料
の塑性流動が起こりやすくなるとともに金属原子の相互
拡散が起こりやすくなり接合材料間の固相接合が行こな
われる。しかし、このよろな接合方法によれば超音波振
動を起こす振動子２の容量によって接合材料７及び８の
大きさ等の形状および材料が画定されている。
アンビル６の間で相対スベリを起こさないようにすれば
、接合材料７及び８間で摩擦発熱がおこる。この発熱に
よって接合材料７及び８は局部的に高温にな１〕、材料
の塑性流動が起こりやすくなるとともに金属原子の相互
拡散が起こりやすくなり接合材料間の固相接合が行こな
われる。しかし、このよろな接合方法によれば超音波振
動を起こす振動子２の容量によって接合材料７及び８の
大きさ等の形状および材料が画定されている。
従って振動子２を大きくしない限り現行の溶接の能力を
向上させることができないという欠点があった。
向上させることができないという欠点があった。
発明の目的
本発明は上記の欠点を解決するために行こなわれたもの
で、当初の溶接面積を小さくして被溶接物の寸法、材質
など溶接適用軸弁を拡大する超音波溶接方法を提供する
ことを目的とすることにある。
で、当初の溶接面積を小さくして被溶接物の寸法、材質
など溶接適用軸弁を拡大する超音波溶接方法を提供する
ことを目的とすることにある。
発明の概要と実施例
本発明の構成につき一実施例の図面により説明する。第
２図は接合要部の拡大断面図で、接合材料７又は８のい
ずれか一方（第２図では８）に突起８ａをある間隔ｌを
とって設ける。この突起８ａはプレス加工でも機械加工
を利用してもよい。高さ、突起の巾は被溶接材料のは質
、厚さ及び大きさ、必要な溶接強度、溶接機の容量を勘
案して実験的に決めることが可能である。またこの時溶
接終了後接合材料７の端部７ａが対応する突起８ａの底
辺８ｂの範囲内にあるようにすると固着力が一層増す。
２図は接合要部の拡大断面図で、接合材料７又は８のい
ずれか一方（第２図では８）に突起８ａをある間隔ｌを
とって設ける。この突起８ａはプレス加工でも機械加工
を利用してもよい。高さ、突起の巾は被溶接材料のは質
、厚さ及び大きさ、必要な溶接強度、溶接機の容量を勘
案して実験的に決めることが可能である。またこの時溶
接終了後接合材料７の端部７ａが対応する突起８ａの底
辺８ｂの範囲内にあるようにすると固着力が一層増す。
この接合材料７及び８を第１図に示すチップ４とアンビ
ル６の間に挟み、超音波溶接を行う。従来超音波溶接を
高い信頼性で実施する場合チップ４の加圧面積に対応す
る接合材料７及び８の接触面の範囲内の表面酸化物や塵
埃、油脂等の異物の除去を溶接過程で外部へ押し出すこ
とが必要である。このため必要以上にチップ４の面圧を
上げなければならず、被溶接材の湿度も全体的に上がる
傾向にあり、その塑性変形も太きくｔｒらざるを得なか
った。次に、本提案の溶接過程を説明する。千ツブ４が
加圧されホーン；３によって超音波振動を開始すると直
ちに接合材料８の突起８ａの先端８Ｃと接合材料７が摩
擦を始め、該接合材料７と突起８ａの表面の酸化物や塵
埃、油脂などの異物は突起の傾斜面８ｄに沿って摩擦面
から外へ排出されろ。すなわち清浄な金膠紫面同志の接
触が容易に行こなわれる。また、摩擦による発熱は従来
方法に比べ接触面積が小さいため高圧でしかも格段にそ
の熱流相開が高く伝熱による熱放散カットのため接合材
料７と突起８ａの接触部はより高温になる。従って溶接
装置が同じならば材質が同じであれば執効率のアップ分
だけ大きな接触面積が接合可能であるし、厚い板の溶接
が可能である。また、溶接材料の大きさが同じならばよ
り高い温度を要する材料の溶接が可能となる。なお、突
起８ａの底面８ｂの範囲内に接合材料７の端部７ａを９
置しであるので端部７ａは完全に接合され、端部の未接
合が原因となる不要な応力集中部もできない。突起８ａ
の間隔ｌは溶接部に要求される曲げモーメントに対応す
るよう決定すればよく、またその間隔ｌの値より大きな
底辺８ｂを持つチップ４を使用すること（二よって溶接
可能である。
ル６の間に挟み、超音波溶接を行う。従来超音波溶接を
高い信頼性で実施する場合チップ４の加圧面積に対応す
る接合材料７及び８の接触面の範囲内の表面酸化物や塵
埃、油脂等の異物の除去を溶接過程で外部へ押し出すこ
とが必要である。このため必要以上にチップ４の面圧を
上げなければならず、被溶接材の湿度も全体的に上がる
傾向にあり、その塑性変形も太きくｔｒらざるを得なか
った。次に、本提案の溶接過程を説明する。千ツブ４が
加圧されホーン；３によって超音波振動を開始すると直
ちに接合材料８の突起８ａの先端８Ｃと接合材料７が摩
擦を始め、該接合材料７と突起８ａの表面の酸化物や塵
埃、油脂などの異物は突起の傾斜面８ｄに沿って摩擦面
から外へ排出されろ。すなわち清浄な金膠紫面同志の接
触が容易に行こなわれる。また、摩擦による発熱は従来
方法に比べ接触面積が小さいため高圧でしかも格段にそ
の熱流相開が高く伝熱による熱放散カットのため接合材
料７と突起８ａの接触部はより高温になる。従って溶接
装置が同じならば材質が同じであれば執効率のアップ分
だけ大きな接触面積が接合可能であるし、厚い板の溶接
が可能である。また、溶接材料の大きさが同じならばよ
り高い温度を要する材料の溶接が可能となる。なお、突
起８ａの底面８ｂの範囲内に接合材料７の端部７ａを９
置しであるので端部７ａは完全に接合され、端部の未接
合が原因となる不要な応力集中部もできない。突起８ａ
の間隔ｌは溶接部に要求される曲げモーメントに対応す
るよう決定すればよく、またその間隔ｌの値より大きな
底辺８ｂを持つチップ４を使用すること（二よって溶接
可能である。
すなわち従来得られなかったはるかに大きな曲げモーメ
ント強ザをもつ超音波溶接が可能となる。
ント強ザをもつ超音波溶接が可能となる。
以上は一実施例について述べたが他の変形例として第：
（図に示すような（Ａ）リング状突起１、（Ｂ）ゴバン
目状空起、（Ｃ）単独突起など複数個の単独突起によっ
ても上記本発明と同様の効果が得られろ。
（図に示すような（Ａ）リング状突起１、（Ｂ）ゴバン
目状空起、（Ｃ）単独突起など複数個の単独突起によっ
ても上記本発明と同様の効果が得られろ。
発明の効果
以上本発明によれ１ば、超音波溶接機の能力が拡大活用
され、材質的に適用困難であった材料をも容易（二接合
可能とする；Ｊか、よｊｌ大きな曲げ強度を有する接合
を得ることができる。また接合端部の応力集中も著しく
軽減する効果がある。
され、材質的に適用困難であった材料をも容易（二接合
可能とする；Ｊか、よｊｌ大きな曲げ強度を有する接合
を得ることができる。また接合端部の応力集中も著しく
軽減する効果がある。
第１図は従来の超音波溶接法を示す構成図、第２図は本
発明の一実施例を示す接合要部拡大断面図、第３図（Ａ
） 、 （Ｂ）、（Ｃ）は未発明の他の変形例を示す突
起部平面図である。 １・・・超音波発振器 ２・・・振動子３・・・ホ
ーン ４・・・チップ５・・・振動方向
６・・・アンビル７．８・・・接合材料
７ａ・・・端部８ａ・・・突起 ８ｂ・・
・突起の底辺８Ｃ・・・突起の先端 ８ｄ・・突
起の傾斜面９・・・加圧方向 ｌ・・・間隔。 （７３１７）代理人 弁理士 則 近 憲 佑（ばか１
名）
発明の一実施例を示す接合要部拡大断面図、第３図（Ａ
） 、 （Ｂ）、（Ｃ）は未発明の他の変形例を示す突
起部平面図である。 １・・・超音波発振器 ２・・・振動子３・・・ホ
ーン ４・・・チップ５・・・振動方向
６・・・アンビル７．８・・・接合材料
７ａ・・・端部８ａ・・・突起 ８ｂ・・
・突起の底辺８Ｃ・・・突起の先端 ８ｄ・・突
起の傾斜面９・・・加圧方向 ｌ・・・間隔。 （７３１７）代理人 弁理士 則 近 憲 佑（ばか１
名）
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 ｊ （１）接合材料に超音波振動を振起して、接合材料間の
局部発熱によって接合を行う超音波溶接方法において、
接合材料の少なくとも一方の当接面に突起を設けたこと
を特徴とする超音波溶接方法。 （２） 接合材料の少なくとも一方の当接面に突起を
設けたものにおいて他方の接合材料の喘部な対応する突
起の底辺の範囲に配置したことを特徴とする特許請求の
範囲＠１項記載の超音波溶接方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19673481A JPS58100989A (ja) | 1981-12-09 | 1981-12-09 | 超音波溶接方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19673481A JPS58100989A (ja) | 1981-12-09 | 1981-12-09 | 超音波溶接方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58100989A true JPS58100989A (ja) | 1983-06-15 |
Family
ID=16362699
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19673481A Pending JPS58100989A (ja) | 1981-12-09 | 1981-12-09 | 超音波溶接方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58100989A (ja) |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5118370A (en) * | 1986-11-07 | 1992-06-02 | Sharp Kabushiki Kaisha | LSI chip and method of producing same |
| JP2002280139A (ja) * | 2001-03-16 | 2002-09-27 | Yazaki Corp | 電線の超音波接合方法 |
| KR100613469B1 (ko) * | 2004-09-14 | 2006-08-21 | 명화공업주식회사 | 차량용 워터펌프 임펠러 조립체의 제조방법 |
| DE102008002959A1 (de) * | 2008-07-22 | 2010-01-28 | Schunk Sonosystems Gmbh | Verfahren zum abdichtenden Verschweißen von Elementen mittels Ultraschall |
| JP2012125803A (ja) * | 2010-12-15 | 2012-07-05 | Nissan Motor Co Ltd | 導電材料の接合方法 |
| JP2012125807A (ja) * | 2010-12-15 | 2012-07-05 | Nissan Motor Co Ltd | 接合方法および被接合部材 |
| CN104607794A (zh) * | 2013-09-06 | 2015-05-13 | 通用汽车环球科技运作有限责任公司 | 使用混合摩擦/超声波技术用于连接聚合体复合材料以实现需要的焊接特性的设备和方法 |
| CN105711076A (zh) * | 2016-04-08 | 2016-06-29 | 博奥生物集团有限公司 | 一种基于超声波焊接技术的管道成型及芯片封装方法 |
| US20190009357A1 (en) * | 2017-07-06 | 2019-01-10 | Nippon Mektron, Ltd. | Ultrasonic bonding jig, bonding structure, and bonding method |
| US20230234161A1 (en) * | 2020-06-30 | 2023-07-27 | Ul Tex Corporation | Joining method and joining machine |
-
1981
- 1981-12-09 JP JP19673481A patent/JPS58100989A/ja active Pending
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5118370A (en) * | 1986-11-07 | 1992-06-02 | Sharp Kabushiki Kaisha | LSI chip and method of producing same |
| JP2002280139A (ja) * | 2001-03-16 | 2002-09-27 | Yazaki Corp | 電線の超音波接合方法 |
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| DE102008002959A1 (de) * | 2008-07-22 | 2010-01-28 | Schunk Sonosystems Gmbh | Verfahren zum abdichtenden Verschweißen von Elementen mittels Ultraschall |
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| CN104607794A (zh) * | 2013-09-06 | 2015-05-13 | 通用汽车环球科技运作有限责任公司 | 使用混合摩擦/超声波技术用于连接聚合体复合材料以实现需要的焊接特性的设备和方法 |
| CN104607794B (zh) * | 2013-09-06 | 2017-06-06 | 通用汽车环球科技运作有限责任公司 | 用于连接聚合体复合材料的设备和方法 |
| CN105711076A (zh) * | 2016-04-08 | 2016-06-29 | 博奥生物集团有限公司 | 一种基于超声波焊接技术的管道成型及芯片封装方法 |
| US20190009357A1 (en) * | 2017-07-06 | 2019-01-10 | Nippon Mektron, Ltd. | Ultrasonic bonding jig, bonding structure, and bonding method |
| US10744591B2 (en) * | 2017-07-06 | 2020-08-18 | Nippon Mektron, Ltd. | Ultrasonic bonding jig, bonding structure, and bonding method |
| US20230234161A1 (en) * | 2020-06-30 | 2023-07-27 | Ul Tex Corporation | Joining method and joining machine |
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