JP2003117666A - 超音波・圧縮接合装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 一つの装置で超音波接合と圧縮接合とを同位
置で選択的かつ効率的に連続して行うことができる超音
波・圧縮接合装置を提供すること。 【課題手段】 被接合部材相互の接合が共通のアンビル
３上で行われるように超音波接合装置１と圧縮接合装置
２とを併設し、アンビル３上方には超音波印加チップ４
０と圧縮ダイス４１を兼ねた加工具４を備え、前記被接
合部材５０，５１に対する超音波印加時の超音波振動と
加圧力及び圧縮時の加圧力が前記加工具４を介してアン
ビル３上へ選択的に作用するように構成されている。加
工具４が複数で一部が超音波印加チップ４０又は超音波
印加チップ４０と圧縮ダイス４１を兼ねるものであり他
の一部が圧縮ダイス４１である場合には、駆動装置によ
りいずれかの加工具４を選択的にアンビル３上方に臨ま
せるべく移動制御できるように構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、一般的には被接合
部材相互に対して複合的な一つの装置の同位置で超音波
接合（超音波圧接）と圧縮接合（冷間圧接）とを選択的
に行うことができる超音波・圧縮接合装置に関するもの
である。さらに具体的には、電線と端子との接合に好適
に使用することができる超音波・圧縮接合装置に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】一つの装置で超音波接合と圧縮接合とが
同位置で選択的に行える超音波・圧縮接合装置は提案さ
れていない。例えば、電線と端子との接合は、多数の素
線を集束した電線を端子部材で包むような形態で行われ
る。従来、電線と端子とがアルミ又はアルミ合金あるい
は銅又は銅合金である場合において、両者の接合は通常
圧縮接合によって行われているが、特に断面積（素線が
集束された状態の断面積）が小さい電線と端子との接合
は超音波接合によって行われる場合もある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、比較的
断面積が大きくかつ可撓性ないし屈曲性（フレキシビリ
ティ）が要求される多数の細い素線で構成されている電
線と端子の接続の場合、圧縮接続では電線素線及び端子
の表面酸化膜を破壊することが難しく、接合後の電気的
接続特性に問題があった。特にアルミ，アルミ合金線の
場合表面の酸化膜が強固であるので、その傾向が強かっ
た。

【０００４】前述の課題を解決するには、断面積が小さ
い電線と端子との接合の場合と同様に超音波接合による
ことが考えられる。それは、前述のような電線と端子と
を超音波接合した場合、超音波による素線の振動により
接触面が摩擦され、当該部分に付着している不純物や表
面酸化膜が除去され、素線及び端子の表面が活性化され
た状態で接続されるため、良好な電気的接続特性が得ら
れるからである。しかし、超音波接合では加圧力が弱い
ため端子による十分な電線把持力を得ることは難しく、
また、超音波接合により端子の電線把持力を高めるため
に超音波印加時間を長くしたり、印加時のホーン押圧荷
重を大きくすると、振動の印加部分において振動により
電線を構成する素線が疲労，磨耗し破断し易いという問
題がある。したがって、比較的断面積が大きく且つフレ
キシビリティが要求される多数の細い素線で構成されて
いる電線と端子との接合には、超音波接合と圧縮接続と
を適切に組み合わせた接合方法が適当であるといえる。

【０００５】しかしながら、在来の超音波接合装置と圧
縮接合装置のように単一機能機を用いて超音波接合と圧
縮接合とを組み合わせる場合には、接合後の特性を一定
とするための十分な品質管理が必要であるとともに、被
接合部材を一方の装置から他方の装置へと移動する必要
があり、工程が多くなって手間がかかるという問題があ
る。また、被接合部材の構造や形状によっては、例えば
端子を電線に圧縮接合した後に端子上から超音波を印加
した場合、超音波振動が電線に十分に伝達されず、電線
素線間，素線端子間の超音波接合が不十分になり易いな
どの問題がある。

【０００６】本発明は前述のような課題を解決するため
に提案されるもので、その目的とするところは、一つの
装置で超音波接合と圧縮接合とを同位置で（被接続部材
を移動させることなく）選択的かつ効率的に連続して行
うことができる超音波・圧縮接合装置を提供することに
ある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明に係る超音波・圧
縮接合装置は、前述の課題を解決するため以下のように
構成したものである。すなわち、請求項１に記載の超音
波・圧縮接合装置によれば、被接合部材相互の接合が共
通のアンビル上で行われるように超音波接合装置と圧縮
接合装置とを併設し、前記アンビル上方には超音波印加
チップと圧縮ダイスを兼ねた加工具を備え、前記被接合
部材に対する超音波印加時の超音波振動と加圧力及び圧
縮時の加圧力が前記加工具を介してアンビル上へ選択的
に作用するように構成されていることを特徴としてい
る。

【０００８】請求項２に記載の超音波・圧縮接合装置
は、請求項１の接合装置において、前記超音波接合装置
は、水平方向に超音波ホーンを有する振動子ユニット
と、前記超音波ホーンの節部（無振動部）へ荷重印加部
を介して加圧力を印加するホーン押圧付加装置とを備
え、前記圧縮接合装置は荷重印加部を介して前記加工具
へ加圧力を印加する荷重発生部を備えており、前記加工
具は前記超音波ホーンの先端部へ設けられていることを
特徴としている。

【０００９】請求項３に記載の超音波・圧縮接合装置
は、被接合部材相互の接合が共通のアンビル上で行われ
るように超音波接合装置と圧縮接合装置とが併設され、
前記アンビル上方へ選択的に配置され得る状態に設置さ
れた複数の加工具を備え、前記被接合部材に対する超音
波印下時の超音波振動と加圧力及び圧縮時の加圧力が前
記アンビル上方に位置する加工具を介してアンビル上へ
選択的に作用するように構成され、前記複数の加工具
は、いずれも超音波印加チップと圧縮ダイスを兼ね、あ
るいはそれらの一部は超音波印加チップであるか又は超
音波印加チップと圧縮ダイスを兼ねそれらの他の一部は
圧縮ダイスであることを特徴としている。

【００１０】請求項４に記載の超音波・圧縮接合装置
は、請求項３の接合装置において、前記超音波接合装置
は、水平方向に超音波ホーンを有する振動子ユニット
と、前記超音波ホーンの節部（無振動部）へ荷重印加部
を介して加圧力を印加するホーン押圧付加装置とを備
え、前記圧縮接合装置は荷重印加部を介して前記アンビ
ル上方に位置する加工具へ加圧力を印加する荷重発生部
を備え、前記各加工具は前記超音波ホーンの先端部にお
いて周方向に沿って所定の角度間隔に設けられ、前記超
音波ホーンを含む振動子ユニットは、前記加圧力の作用
方向に沿って所定のストローク可動でかつ回転駆動装置
により前記各加工具の中のいずれかを選択して前記アン
ビル上方に臨ませるべく制御されることを特徴としてい
る。

【００１１】請求項５に記載の超音波・圧縮接合装置
は、請求項３の接合装置において、前記超音波接合装置
は、水平方向に超音波ホーンを有する振動子ユニット
と、前記超音波ホーンの節部（無振動部）へ荷重印加部
を介して加圧力を印加するホーン押圧付加装置とを備
え、前記圧縮接合装置は荷重印加部を介して前記アンビ
ル上方に位置する加工具へ加圧力を印加する荷重発生部
を備え、前記各加工具は前記超音波ホーンの先端部へ水
平方向に沿って所定の間隔で設けられ、前記超音波ホー
ンを含む振動子ユニットは、前記加圧力の作用方向に沿
って所定のストローク可動でかつ水平駆動装置により前
記各工具の中のいずれかを選択して前記アンビル上方に
臨ませるべく制御されることを特徴としている。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下図面を参照しながら、本発明
に係る超音波・圧縮接合装置の好ましい実施形態を説明
する。図１は本発明に係る超音波・圧縮接合装置の実施
形態を示す概略側面図、図２は図１の接合装置の概略正
面図、図３，図４及び図５は図１の接合装置に設置され
る加工具のそれぞれ別の形態を示す拡大正面図、図６の
（ａ）（ｂ）各図は図１の接合装置に図３の加工具を設
置した場合の被接合部材（電線と電極。以下同じ）相互
の接合部形態を例示した拡大端面図、図７の（ｃ）
（ｄ）各図は図１の接合装置に図４の加工具を設置した
場合の被接合部材相互の接合部形態を例示した拡大端面
図、図８の（ｅ）（ｆ）（ｇ）各図は図１の接合装置に
図５の加工具を設置した場合の被接合部材相互の接合部
形態を例示した拡大端面図である。

【００１３】第１実施形態 第１実施形態の超音波・圧縮接合装置では、被接合部材
５０（電線），５１（端子）相互の接合位置直下に共通
のアンビル３が設置されており、被接合部材相互の接合
が共通のアンビル３上で行われるように、超音波接合装
置１と圧縮接合装置２とが併設されている。

【００１４】超音波接合装置１は、図示しない発振装置
から受けた電気的エネルギーを機械的振動エネルギーに
変換する振動子ユニット１０と、ホーン押圧付加装置１
１とを備えている。振動子ユニット１０は水平方向へ超
音波ホーン１２を一体に有しており、上下方向（加圧力
の作用方向）に末広がり状となった超音波ホーン１２の
先端部１４には、超音波印加チップ４０と圧縮ダイス４
１とを兼ねた加工具４（図３で拡大して図示）が、下端
の加工部をアンビル３の上方に臨ませた状態で設置され
ている。ホーン押圧付加装置１１は、超音波ホーン１２
の節部（無振動部）１３へ軸１６及びその先端部の荷重
印加部１５を介してその加圧力を印加するように設置さ
れている。圧縮接合装置２は、軸２２及び荷重印加部２
１を介して前記加工具４へ加圧力を印加する荷重発生部
２０を備えている。荷重発生装置２０は、空気圧機構，
油圧機構又は機械的機構により荷重を発生させる。

【００１５】この実施形態の超音波・圧縮接合装置は、
図示されていない制御装置の制御により、超音波接合装
置１と圧縮接合装置２とを選択的に作動させるように構
成されている。超音波接合装置１の作動中は、振動子ユ
ニット１０で変換された機械的振動エネルギーは超音波
ホーン１２及び加工具４を介して被接合部材５０，５１
へ伝達され、ホーン押圧付加装置１１の加圧力は、超音
波ホーン１２及び加工具４を介してアンビル３上の被接
合部材５０，５１へ作用する。他方、圧縮接合装置２の
作動中は、荷重発生部２０による加圧力は荷重印加部２
１及び加工具４を介して被接合部材５０，５１へ作用す
る。

【００１６】この実施形態の超音波・圧縮接合装置は、
対象とする被接合部材５０，５１がアルミ又はアルミ合
金や銅又は銅合金である電線と端子であって、相対的に
断面積が小さい電線と端子とを接合するのに適するもの
である。先ず、図１の状態で図３のようにアンビル３上
に被接合部材５１へ他の被接合部材５０を重ねてセット
し、圧縮接合装置２の荷重印加部２１を下降させた状態
で、荷重発生部２０により加工具４を介して所定の加圧
力を被接合材５０，５１へ作用させ、両者を図６の
（ａ）図のような状態に圧縮接合する。次いで、荷重印
加部２１を上昇させて被接合部材５０，５１を荷重発生
部２０の加圧力から解放した後、超音波ホーン１２及び
加工具４はそのままの状態で超音波接合装置１を作動さ
せる。すなわち、ホーン押圧付加装置１１より荷重印加
部１５を介して超音波ホーン１２へ所定の加圧力を印加
し、当該加圧力を加工具４を介して被接合部材５０，５
１へ作用させるとともに、振動子ユニット１０を作動さ
せてその振動を被接合部材５０，５１へ作用させること
により、これらを図６の（ｂ）のような状態に超音波接
合する。

【００１７】以上のように構成したことにより、被接合
部材に対して一つの装置の同じ位置で圧縮接合と超音波
接合とを効率的にかつ連続して行うことができる。以上
のように接合された電線と端子との接合部では、端子に
よる電線把持力が十分でかつ電気的接続特性が向上す
る。

【００１８】第２実施形態 本発明に係る第２実施形態の超音波・圧縮接合装置は、
前記第１実施形態の接合装置とほとんどの部分の構成が
同じであるので、図１，図２及び図４を参照しながら第
１実施形態の装置との異なる構成部分のみを説明する。
この実施形態の装置には、図４のような形態の複数の加
工具４，４が、それらのいずれかをアンビル３の上方へ
選択的に移動配置させ得るように設置されており、図４
で拡大して示すように、一方の加工具４は超音波印加チ
ップ４０であり他方の加工具４は圧縮ダイス４１であ
る。

【００１９】この実施形態において、複数の加工具４，
４をアンビル３の上方へ選択的に移動配置され得るよう
に設置する具体的な構成は以下のとおりである。各加工
具４，４は超音波ホーン１２の先端部において周方向に
沿って所定の角度間隔に設けられている。また、超音波
ホーン１２を含む振動子ユニット１０は、ホーン押圧付
加装置１１の加圧力の作用方向（上下方向）に沿って所
定のストロークだけ可動になっており、かつ回転駆動装
置１７により各加工具４の中のいずれかを選択してアン
ビル３の上方に臨ませるべく制御される。この実施形態
では、図４のように垂直な本体の一端部に超音波印加チ
ップ４０からなる加工具４が形成され、本体の他端部に
圧縮ダイス４１からなる加工具４が形成されている。し
たがって、加工具４，４相互の周方向の角度間隔は１８
０度である。超音波ホーン１２を含む振動子ユニット１
０は、この実施形態の接合装置が超音波接合運転から圧
縮接合運転に移行する際又はその逆の際、すなわち運転
モードの変更の際に、図示されていない駆動装置により
一方の加工具４が被接合部材５０，５１から離れるまで
上昇し、回転駆動装置１７により、所望の一つの加工具
４をアンビル３の上方に臨ませるべく１８０度回転する
ように制御される。運転モードの変更や各駆動装置の制
御は、図示されていない制御装置によって行われる。

【００２０】この実施形態の超音波・圧縮接合装置は、
被接合部材５０，５１が前述のような材質の電線と端子
であって、電線及び端子の断面サイズが比較的大きい場
合の接合に適するものである。このような電線と端子と
を接合するには、超音波印加チップ４０がアンビル３の
上方に臨んでいる状態において、前述のように重ねた被
接合部材５０，５１をアンビル３上にセットし、超音波
接合装置１により両者を図７の（ｃ）図の状態に超音波
接合する。次いで、荷重印加部１５を上昇させて超音波
ホーン１２をホーン押圧付加装置１１の加圧力から解放
し、振動子ユニット１０を僅かに上昇させた後、当該振
動子ユニット１０を１８０度回転させて圧縮ダイス４１
をアンビル３の上方に臨ませ、圧縮接合装置２により被
接合部材５０，５１を図７の（ｄ）図の状態に圧縮接合
する。

【００２１】第２実施形態の超音波・圧縮接合装置は、
以上のように運転モードの変更の際に所望の加工具４を
選択してアンビル３の上方に臨むように移動させること
により、一つの装置で被接合部材に対して同じ位置で超
音波接合と圧縮接合とを効率的にかつ連続して行うこと
ができる。また、被接合部材が比較的断面積の大きい電
線と端子である場合において、各加工具４，４の加工形
状をあらかじめ設定しておけば、超音波振動により電線
表面の不純物や酸化膜が破壊されるので、電気的接続特
性の良好な接合ができ、かつ、続く圧縮接合により端子
による電線把持力の大きい接合が可能となる。

【００２２】第３実施形態 第３実施形態の超音波・圧縮接合装置は、第２実施形態
の接合装置における複数の加工具４，４を、図５で拡大
して示すような複数の加工具４，４と置換したものであ
る。すなわち、垂直な本体の一端部には超音波印加チッ
プ４０と圧縮ダイス４１を兼ねた加工具４が形成され、
本体の他端部には圧縮ダイス４１からなる加工具４が形
成されている。

【００２３】このような加工具４，４を超音波ホーン１
２の先端部へ垂直に設け、例えば超音波印加チップ４０
と圧縮ダイス４１とを兼ねた加工具４をアンビル３の上
方に臨ませた状態で運転を開始する。先ず、電線と端子
からなる被接続部材５０，５１をアンビル３上にセット
し、本格的でなく加圧力を比較的小さくした状態で両者
を図８の（ｅ）図の状態に圧縮接合する。次に、超音波
ホーン１２及び加工具４はそのままの状態で被接合材５
０，５１を圧縮荷重から解放した後、両者を図８の
（ｆ）図の状態に超音波接合する。さらに、荷重印加部
１５を上昇させて超音波ホーン１２をホーン押圧付加装
置１１の加圧力から解放し、振動子ユニット１０を僅か
に上昇させた後、当該振動子ユニット１０を１８０度回
転させて圧縮ダイス４１をアンビル３の上方に臨ませ、
圧縮接合装置２により被接合部材５０，５１を図８の
（ｇ）図の状態に圧縮接合する。第３実施形態の他の構
成や作用効果は、第２実施形態のそれと同様であるので
それらの説明は省略する。

【００２４】第４実施形態 図９は本発明に係る第４実施形態の超音波・圧縮接合装
置の概略側面図、図１０は図９の装置における各加工具
の形態を部分的に示す部分拡大図である。超音波接合装
置１及び圧縮接合装置２の各構成、並びにそれらとアン
ビル３との配置関係は第１実施形態の接合装置と同様で
ある。超音波ホーン１２の先端部には、その軸方向（長
さ方向）かつ水平方向に沿って所定の間隔で複数の加工
具４，４が、それらの加工部を下にした状態で設けられ
ている。図１０のように、一方の加工具４は超音波印加
チップ４０であり他方の加工具４は圧縮ダイス４１であ
る。

【００２５】超音波ホーン１２を含む振動子ユニット１
０は、ホーン押圧付加装置１１の加圧力の作用方向に沿
って所定のストロークだけ可動になっており、かつ水平
駆動装置１８により、各加工具４の中のいずれかを選択
してアンビル３の上方に臨ませるべく制御されるように
構成されている。超音波ホーン１２を含む振動子ユニッ
ト１０は、この実施形態の接合装置が超音波接合運転か
ら圧縮接合運転に移行する際又はその逆の際、すなわち
運転モードの変更の際に、図示されていない駆動装置に
より一方の加工具４が被接合部材５０，５１から離れる
まで上昇し、水平駆動装置１８により、所望の一つの加
工具４をアンビル３上に臨ませるべく軸方向に沿って進
退するように制御される。運転モードの変更や各駆動装
置の制御は、図示されていない制御装置によって行われ
る。

【００２６】この実施形態の超音波・圧縮接合装置は、
第２実施形態の接合装置と同様に、被接合部材５０，５
１が電線と端子であって、電線と端子の断面サイズが比
較的大きい場合の接合に適するものである。このような
電線と端子とを接合するには、一方の加工具４である超
音波印加チップ４０がアンビル３の上方に臨んでいる状
態において、前述のように重ねた被接合部材５０，５１
をアンビル３上にセットし、超音波接合装置１により両
者を図７の（ｃ）図の状態に超音波接合する。次いで、
荷重印加部１５を上昇させて超音波ホーン１２をホーン
押圧付加装置１１の加圧力から解放し、振動子ユニット
１０を僅かに上昇させた後、当該振動子ユニット１０を
水平駆動装置１８により加工具４，４相互間の間隔だけ
後退させて圧縮ダイス４１をアンビル３の上方に臨ま
せ、圧縮接合装置２により被接合部材５０，５１を図７
の（ｄ）図の状態に圧縮接合する。この実施形態の接合
装置の作用効果は、第２実施形態のそれと同様であるの
でそれらの説明は省略する。

【００２７】その他の実施形態 本発明に係る超音波・圧縮接合装置では、加工具４，４
を、第４実施形態（図９）のように超音波ホーン１２の
先端部へその長さ方向かつ水平方向に沿って所定の間隔
に設けるのに代えて、加工具４，４を、図９において超
音波ホーン１２の先端部へその長さ方向と直交する水平
方向（例えば、図２における左右方向）に沿って所定の
間隔に設けることができる。このような実施形態では、
図９の水平駆動装置１８に代えて、超音波ホーン１２を
含む振動子ユニット１０を、加工具４，４の間隔分だけ
水平方向へ往復移動させる別の水平駆動装置を設置す
る。第４実施形態及び前記その他の実施形態において
は、図５のように、一方の加工具４を超音波チップと圧
縮ダイスとを兼ねる構造とし、他方の加工具４を圧縮ダ
イスとすることができる。図５の加工具４，４において
は、両方の加工具４，４がともに超音波印加チップ４０
と圧縮ダイス４１を兼ねるものであっても実施すること
ができる。

【００２８】

【発明の効果】請求項１及び２の発明に係る超音波・圧
縮接合装置によれば、被接合部材相互の接合が共通のア
ンビル上で行われるように超音波接合装置と圧縮接合装
置とを併設し、アンビル上方には超音波印加チップと圧
縮ダイスを兼ねた加工具を備え、前記被接合部材に対す
る超音波印加時の超音波振動と加圧力及び圧縮時の加圧
力が前記加工具を介してアンビル上へ選択的に作用する
ように構成されているので、加工具を移動させることな
く、被接合部材に対して一つの装置の同位置で圧縮接合
と超音波接合とを効率的にかつ連続して行うことができ
る。また、被接合部材がアルミ又はその合金や銅又はそ
の合金を材質とする電線と端子である場合において、そ
れらの接合部では、端子による電線把持力が十分でかつ
電気的接続特性が向上する。

【００２９】請求項３〜５の発明に係る超音波・圧縮接
合装置によれば、被接合部材相互の接合が共通のアンビ
ル上で行われるように超音波接合装置と圧縮接合装置と
を併し、アンビル上方へ選択的に配置され得る状態に複
数の加工具を備え、被接合部材に対する超音波印下時の
超音波振動と加圧力及び圧縮時の加圧力が前記アンビル
上方に位置する加工具を介してアンビル上へ選択的に作
用するように構成され、複数の加工具は、いずれも超音
波印加チップと圧縮ダイスを兼ね、あるいはそれらの一
部は超音波印加チップであるか又は超音波印加チップと
圧縮ダイスを兼ねそれらの他の一部は圧縮ダイスである
ので、加工具を選択的に配置することにより、被接合部
材に対して一つの装置の同じ位置で圧縮接合と超音波接
合とを効率的にかつ連続して行うことができる。また、
被接合部材がアルミ又はその合金や銅又はその合金を材
質とする電線と端子であって、電線及び端子の断面サイ
ズが比較的大きい場合でも、それらの接合部では、端子
による電線把持力が十分でかつ電気的接続特性が向上す
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る超音波・圧縮接合装置の第１実施
形態〜第３実施形態を説明するための概略側面図であ
る。

【図２】図１の接合装置の概略正面図である。

【図３】第１実施形態の接合装置に使用される加工具の
拡大正面図である。

【図４】第２実施形態の接合装置に使用される加工具の
拡大正面図である。

【図５】第３実施形態の接合装置に使用される加工具の
拡大正面図である。

【図６】第１実施形態の接合装置により接合した被接合
部材の接合部形態を例示するもので、（ａ）図は圧縮接
合後の接合部の拡大端面図、（ｂ）図は（ａ）図の状態
から被接合部材をさらに超音波接合した接合部の拡大端
面図である。

【図７】第２実施形態の接合装置により接合した被接合
部材の接合部形態を例示するもので、（ｃ）図は超音波
接合後の接合部の拡大端面図、（ｄ）図は（ｃ）図の状
態から被接合部材をさらに圧縮接合した接合部の拡大端
面図である。

【図８】第３実施形態の接合装置により接合した被接合
部材の接合部形態を例示するもので、（ｅ）図は圧縮接
合後の接合部の拡大端面図、（ｆ）図は（ｅ）図の状態
から被接合部材を超音波接合した接合部の拡大端面図、
（ｇ）図は（ｆ）図の状態から被接合部材をさらに圧縮
接合した接合部の拡大端面図である。

【図９】本発明に係る第４実施形態の超音波・圧縮接合
装置の概略側面図である。

【図１０】図９の接合装置における各加工具の形態を部
分的に示す部分拡大図である。

【符号の説明】

１ 超音波接合装置 １０ 振動子ユニット １１ ホーン押圧付加装置 １２ 超音波ホーン １３ 節部（無振動部） １４ 先端部 １５ 荷重印加部 １６ 軸 １７ 回転駆動装置 １８ 水平駆動装置 ２ 圧縮接合装置 ２０ 荷重発生部 ２１ 荷重印加部 ２２ 軸 ３ アンビル ４ 加工具 ４０ 超音波印加チップ ４１ 圧縮ダイス ５０，５１ 被接合部材

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 三好 孝史 東京都千代田区丸の内２丁目６番１号 古 河電気工業株式会社内 (72)発明者 小山 達蔵 東京都立川市柏町１丁目６番地１ 超音波 工業株式会社内 (72)発明者 藤原 英道 東京都千代田区丸の内２丁目６番１号 古 河電気工業株式会社内 Ｆターム(参考） 4E067 AA05 AA07 BB01 BF00 BF04 CA02 EA04 EC13 5D107 AA14 BB01 FF03 FF06 FF07

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被接合部材相互の接合が共通のアンビル
   上で行われるように超音波接合装置と圧縮接合装置とが
   併設され、前記アンビル上方には超音波印加チップと圧
   縮ダイスを兼ねた加工具を備え、前記被接合部材に対す
   る超音波印加時の超音波振動と加圧力及び圧縮時の加圧
   力が前記加工具を介してアンビル上へ選択的に作用する
   ように構成されていることを特徴とする、超音波・圧縮
   接合装置。
2. 【請求項２】 前記超音波接合装置は、水平方向に超音
   波ホーンを有する振動子ユニットと、前記超音波ホーン
   の節部（無振動部）へ荷重印加部を介して加圧力を印加
   するホーン押圧付加装置とを備え、前記圧縮接合装置は
   荷重印加部を介して前記加工具へ加圧力を印加する荷重
   発生部を備え、前記加工具は前記超音波ホーンの先端部
   へ設けられていることを特徴とする、請求項１に記載の
   超音波・圧縮接合装置。
3. 【請求項３】 被接合部材相互の接合が共通のアンビル
   上で行われるように超音波接合装置と圧縮接合装置とが
   併設され、前記アンビル上方へ選択的に配置され得る状
   態に設置された複数の加工具を備え、前記被接合部材に
   対する超音波印下時の超音波振動と加圧力及び圧縮時の
   加圧力が前記アンビル上方に位置する加工具を介してア
   ンビル上へ選択的に作用するように構成され、前記複数
   の加工具は、いずれも超音波印加チップと圧縮ダイスを
   兼ね、あるいはそれらの一部は超音波印加チップである
   か又は超音波印加チップと圧縮ダイスを兼ねそれらの他
   の一部は圧縮ダイスであることを特徴とする、超音波・
   圧縮接合装置。
4. 【請求項４】 前記超音波接合装置は、水平方向に超音
   波ホーンを有する振動子ユニットと、前記超音波ホーン
   の節部（無振動部）へ荷重印加部を介して加圧力を印加
   するホーン押圧付加装置とを備え、前記圧縮接合装置は
   荷重印加部を介して前記アンビル上方に位置する加工具
   へ加圧力を印加する荷重発生部を備え、前記各加工具は
   前記超音波ホーンの先端部において周方向に沿って所定
   の角度間隔に設けられ、前記超音波ホーンを含む振動子
   ユニットは、前記加圧力の作用方向に沿って所定のスト
   ローク可動でかつ回転駆動装置により前記各加工具の中
   のいずれかを選択して前記アンビル上方に臨ませるべく
   制御されることを特徴とする、請求項３に記載の超音波
   ・圧縮接合装置。
5. 【請求項５】 前記超音波接合装置は、水平方向に超音
   波ホーンを有する振動子ユニットと、前記超音波ホーン
   の節部（無振動部）へ荷重印加部を介して加圧力を印加
   するホーン押圧付加装置とを備え、前記圧縮接合装置は
   荷重印加部を介して前記アンビル上方に位置する加工具
   へ加圧力を印加する荷重発生部を備え、前記各加工具は
   前記超音波ホーンの先端部へ水平方向に沿って所定の間
   隔で設けられ、前記超音波ホーンを含む振動子ユニット
   は、前記加圧力の作用方向に沿って所定のストローク可
   動でかつ水平駆動装置により前記各工具の中のいずれか
   を選択して前記アンビル上方に臨ませるべく制御される
   ことを特徴とする、請求項３に記載の超音波・圧縮接合
   装置。