JP2000176654A - 超音波振動接合方法 - Google Patents
超音波振動接合方法Info
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Abstract
を図る。 【解決手段】 第1部材1の合成樹脂製の基部1aに設
けられた被接合部1bと第2部材2の合成樹脂製の基部
2aに設けられた金属製の被接合部2bとが重ね合わさ
れると共に、第1部材1の基部1aが共振器5の接合作
用部5a側になり、第2部材2の基部2aが受台9側と
して、第1部材1と第2部材2とが共振器5と受台9と
で加圧挟持され、振動子7より共振器5に伝達された超
音波振動により第1部材1の被接合部1bと第2部材2
の被接合部2bとを接合する。
Description
脂製の基部に設けられた金属製の被接合部と第2部材の
合成樹脂製の基部に設けられた金属製の被接合部とを超
音波振動により接合する方法に関する。
を接続する場合、又は、フレキシブルケーブルと回路基
板又は端子とを接続する場合、半田付けをするか、導電
性の良い箔状の金属部分相互が異方性導電性接着剤を介
して重ね合された状態において、異方性導電性接着剤に
熱を与え、異方性導電性接着剤が溶融しつつ化学反応し
て固化することにより、上記金属部分相互を接続してい
る。
着剤による方法では、半田を付けたり、接着剤を付けた
り、熱を与えたりと手間が掛かり、作業性が悪かった。
又、金属部分間の距離が狭い場合、異方性導電性接着剤
が隣接する2つの金属部分に橋絡し、接続不良を生じる
ことがあった。
防止とが図れる超音波振動接合方法を提供しようとする
ものである。
部材の合成樹脂製の基部に設けられた金属製の被接合部
と第2部材の合成樹脂製の基部に設けられた金属製の被
接合部とが重ね合わされると共に、第1部材の基部が共
振器の接合作用部側になり、第2部材の基部が受台側と
して、第1部材と第2部材とが共振器と受台とで加圧挟
持され、振動子より共振器に伝達された超音波振動によ
り第1部材の被接合部と第2部材の被接合部とを接合す
ることを特徴としている。
接合方法を示す。この実施形態で接合対象として用いら
れる第1・第2部材1,2は、フレキシブルケーブルで
あって、可撓性の有る合成樹脂よりなる基部1a,2a
の表面には、金属よりなる複数の被接合部1b,2bが
所定間隔を以って並列配置に敷設されている。被接合部
1b,2bとしては、銅箔により一層に形成された場
合、銅箔とニッケルメッキとより二層に形成された場
合、銅箔とニッケルメッキと金バンプ又は半田バンプ又
は金メッキ等より多層に形成された場合等種々の形態が
考えられる。
て説明する。ステップ101に示すように、エアシリン
ダ3のピストンロッド3aに取付けられたホルダ4がチ
タン等のような良好な音響特性を有する材料からなる棒
状の共振器5を共振器5の支持部5bを介して両端支持
の横置き状態で保持している。共振器5の一端には音響
変換器又は磁歪変換器のような振動子6が同軸状に結合
された状態において、振動子6が超音波発振器7から電
線8を通して受けた電気的なエネルギーにより超音波振
動を発生することにより、共振器5が振動子6から伝達
された周波数によって決まる共振周波数に整合する形状
である。共振器5は両端に共振周波数の最小振動振幅点
を有し、少なくとも中央に共振周波数の最大振動振幅点
を有し、その中央の外周面より突出する接合作用部5a
を有する。そして、共振器5の接合作用部5aの下面と
受台9の上面との間には重ね合された第1・第2部材
1,2の入出用の所定空間10が形成されている。この
状態において、受台9には第1・第2部材1,2が搭載
される。その搭載形態は、被接合部1b,2bが互いに
重ね合わせられると共に、基部1aが共振器5の接合作
用部5a側になり、基部2aが受台9側である。
空気供給回路の空気供給経路の切替えにより、ピストン
ロッド3aが伸長駆動して下降限度位置に停止する過程
において、接合作用部5aが受台9に搭載された第1部
材1の基部1aを押圧し、被接合部1b,2bが互いに
密接すると共に、第2部材2の基部2aが受台9に密接
し、第1部材1と第2部材2とが共振器5の接合作用部
5aと受台9とで加圧挟持される。このように第1・第
2部材1,2の加圧保持後、又は、加圧保持以前のうち
の何れかにおいて、高周波エネルギーが超音波発振器7
から振動子6に電線8を介して供給され、振動子6が超
音波振動を発生し、共振器5が振動子6より達された超
音波振動に共振し、接合作用部5aがエアシリンダ3に
よる矢印Yの加圧方向と直交する矢印Xの方向に最大振
動振幅を以って振動して第1部材1の基部1aを介して
第1部材1の被接合部1bと第2部材2の被接合部2b
との重ね合せ面を互いに非溶解接合する。
ように、第1部材1と第2部材2とが共振器5の接合作
用部5aと受台9とで加圧挟持された状態において、基
部1a,2aが共振器5の接合作用部5aと受台9との
間に圧縮されることにより、第1・第2部材1,2にお
ける公差範囲内での厚さのばらつきや接合作用部5aと
受台9との平行度の狂いを吸収し、第1部材1の全部の
被接合部1bと第2部材2の全部の被接合部2bとが全
体的に相互に密接し超音波振動で直接的に接合すること
ができる。よって、従来のような半田を付けたり、接着
剤を付けたり、熱を与えたりする手間を省くことがで
き、第1・第2部材1,2の被接合部1b,2b相互の
接合不良を防止できる。又、被接合部1b,2b相互の
接合面間に半田や接着材が存在しないことから、被接合
部1b,2b相互の接合面間における電気的な特性が良
くなる。
4に両端支持されているので、被接合部1bと被接合部
2bとを接合する際、共振器5が片持ち状に傾くことが
なく、接合作用部5aが第1部材1の合成樹脂である基
部1aと一様に接触し、基部1aに加圧による傷もつく
ことがない。
もあるが、接合作用部5aを有するホーンの両端に支持
部5bを有する2つのブースタが同軸状に無頭ねじを介
して連結された複合体に形成しても良い。
いが、係る表面に縦横に直交する多数の溝を形成した方
形格子(キャラメル格子)や縦横に斜めに交差する多数
の溝を形成した斜め格子(ダイヤ格子)等を形成すれ
ば、接合時に接合作用部5aが第1・第2部材1,2を
受台9との間に多点で支える形態となるので、超音波振
動が接合作用部5aから第1・第2部材1,2側に良好
に伝達し、被接合部1b,2b相互の接合が良くなる。
又、接合作用部5aの表面が前記表面に溝を形成したキ
ャラメル格子やダイヤ格子である場合、第1部材1の合
成樹脂である基部1aに多点に接触する接合作用部5a
のそれぞれの面が平坦であり、接合作用部5aが基部1
aを突き破るような不都合も解消できる。
の超音波振動接合に際し、共振器5と受台9とのうちの
少なくとも何れか一方に電熱器のようなヒータを設け、
このヒータにより接合作用部5aと受台9との間に挟ま
れた第1・第2部材1,2の重ね合せ部分を加熱する場
合には、加熱温度は第1・第2部材1,2の基部1a,
2aに悪影響の出ない温度に管理される。
フレキシブルケーブル同士の組合せとしたが、フレキシ
ブルケーブルと回路基板又は端子との組合せ、フレキシ
ブル回路基板同士組合せの何れでも適用できる。
合成樹脂でも良い。
接合部と第2部材の金属製の被接合部とが重ね合わせら
れると共に、第1部材の合成樹脂製の基部が共振器の接
合作用部側になり、第2部材の合成樹脂製の基部が受台
側として、第1部材と第2部材とが共振器と受台とで加
圧挟持され、振動子より共振器に伝達された超音波振動
により第1部材の被接合部と第2部材の被接合部とを接
合するので、第1・第2部材の基部が共振器と受台との
間に圧縮されることにより、第1・第2部材における公
差範囲内での厚さのばらつきや接合作用部と受台との平
行度の狂いが吸収され、第1部材の被接合部と第2部材
の被接合部とが密接し超音波振動で適切に直接接合で
き、第1・第2部材の被接合部相互の接合不良を防止で
きる。又、従来のような接着剤や半田を付けたり熱を与
えたりする手間を省き、接合作業及び接合部分での電気
的な特性を向上することができる。
Claims (1)
- 【請求項1】 第1部材の合成樹脂製の基部に設けられ
た金属製の被接合部と第2部材の金属製の被接合部とが
重ね合わされると共に、第1部材の基部が共振器の接合
作用部側になり、第2部材の基部が受台側として、第1
部材と第2部材とが共振器と受台とで加圧挟持され、振
動子より共振器に伝達された超音波振動により第1部材
の被接合部と第2部材の被接合部とを接合することを特
徴とする超音波振動接合方法。
Priority Applications (8)
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---|---|---|---|
JP35425998A JP3288983B2 (ja) | 1998-12-14 | 1998-12-14 | 超音波振動接合方法 |
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TW088120764A TW426570B (en) | 1998-12-10 | 1999-11-29 | Ultrasonic vibration bonding method |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002141576A (ja) * | 2000-11-02 | 2002-05-17 | Fujitsu Ltd | ピエゾ素子と電極との接合方法及び該接合方法を使用したピエゾマイクロアクチュエータ |
JP2003069103A (ja) * | 2001-08-22 | 2003-03-07 | Fuji Xerox Co Ltd | 格子状配列構造の圧電/電歪アクチュエータ及びその製造方法 |
JP2020179370A (ja) * | 2019-04-26 | 2020-11-05 | キヤノン株式会社 | 吐出材吐出装置、およびインプリント装置 |
-
1998
- 1998-12-14 JP JP35425998A patent/JP3288983B2/ja not_active Expired - Fee Related
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