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公開番号2025159374
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-10-21
出願番号2024061853
出願日2024-04-08
発明の名称超音波接合用チップならびにこれを用いた超音波接合装置および方法
出願人株式会社LINK-US
代理人デロイトトーマツ弁理士法人
主分類B23K 20/10 20060101AFI20251014BHJP(工作機械;他に分類されない金属加工)
要約【課題】複数の金属箔の接合体の品質の向上を図りうる超音波接合用チップ等を提供する。
【解決手段】ホーンチップ40は、チップ基部41および当該チップ基部41から突出する凸部422を有している。複数の金属箔に対して押し当てられる凸部422が、超硬合金、多結晶ダイヤモンドおよびCBN(立方晶窒化ホウ素)、セラミック、炭素鋼のうち少なくとも1つにより構成されている。これにより、複数の金属箔が重ねられた状態でホーンチップ40の凸部422により積層方向に押圧されながら超音波接合された後、当該複数の金属箔がアルミ箔または銅箔などの粘りやすい金属箔であったとしても、凸部422に対して複数の金属箔の一部が付着する可能性の低減が図られている。
【選択図】図2A
特許請求の範囲【請求項１】
チップ基部および当該チップ基部から突出する凸部を有する超音波接合用チップであって、
前記凸部が少なくとも部分的に超硬合金、多結晶ダイヤモンドおよびＣＢＮ（立方晶窒化ホウ素）、セラミックおよび炭素鋼のうち少なくとも１つにより構成されている
超音波接合用チップ。
続きを表示（約 930 文字）【請求項２】
請求項１に記載の超音波接合用チップにおいて、
前記チップ基部に設けられた凹部に部分的に嵌合され、前記チップ基部に対してロウ付け、はんだ付けまたは溶接された凸部部材のうち、当該チップ基部から突出している部分により前記凸部が構成されている
超音波接合用チップ。
【請求項３】
請求項２に記載の超音波接合用チップにおいて、
前記チップ基部に設けられた複数の前記凹部のそれぞれに部分的に嵌入され、前記チップ基部に対してロウ付け、はんだ付けまたは溶接された複数の前記凸部部材のそれぞれのうち、当該チップ基部から突出している部分により複数の前記凸部が構成されている
超音波接合用チップ。
【請求項４】
請求項２に記載の超音波接合用チップにおいて、
前記チップ基部に設けられた単一の前記凹部に部分的に嵌入され、前記チップ基部に対してロウ付け、はんだ付けまたは溶接された前記凸部部材のそれぞれのうち、当該チップ基部から突出している複数の部分により複数の前記凸部が構成されている
超音波接合用チップ。
【請求項５】
請求項１に記載の超音波接合用チップにおいて、
前記チップ基部がプリハードン鋼、炭素鋼、ステンレス鋼および非鉄金属のうち少なくとも１つにより構成されている
超音波接合用チップ。
【請求項６】
請求項１～５のうちいずれか１項に記載の超音波接合用チップと、
縦振動およびねじり振動を合成することにより超音波複合振動を誘起して前記超音波接合用チップに伝搬するように構成されている超音波複合振動要素と、
前記超音波複合振動要素の複合振動を制御する制御装置と、
を備えている超音波接合装置。
【請求項７】
請求項６に記載の超音波接合装置を用いて、積層された複数の金属箔を接合する
超音波接合方法。
【請求項８】
請求項７に記載の超音波接合方法において、
前記複数の金属箔としての複数のアルミ箔または複数の銅箔を接合する
超音波接合方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、超音波振動により金属等のさまざまな素材の複数のワークを接合するための超音波接合用チップ、および、当該超音波接合用チップを用いた超音波接合技術に関する。
続きを表示（約 1,500 文字）【背景技術】
【０００２】
本出願人により、超音波複合振動により複数のワークを接合する技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。超音波複合振動は、超音波接合用チップをその軸線方向に対して垂直な２つの方向への超音波振動を複合して実現されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特許第７２１９４９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
超音波接合用チップを積層された複数の金属箔のうち最上層の金属箔に対して押し当てたうえで、当該超音波接合用チップにより複数の金属薄膜に対してその積層方向に圧力を加えながら、超音波複合振動が印加されることにより、当該複数の金属薄膜が接合される。しかし、複数の金属箔が、例えば、アルミニウム箔、銅箔またはこれらの合金箔など、比較的粘りが強い金属箔である場合、当該複数の金属箔の一部が超音波接合用チップに付着しまたはこびりつきやすく、当該超音波接合用チップと複数の金属箔の接合体との離間が困難になる。このため、当該複数の金属箔の接合体の品質の低下を招来する。
【０００５】
そこで、本発明は、複数の金属箔の接合体の品質の向上を図りうる超音波接合用チップ等を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の超音波接合用チップは、チップ基部および当該チップ基部から突出する凸部を有する超音波接合用チップであって、前記凸部が少なくとも部分的に超硬合金、多結晶ダイヤモンドおよびＣＢＮ（立方晶窒化ホウ素）、セラミックおよび炭素鋼のうち少なくとも１つにより構成されている。
【０００７】
当該構成の超音波接合用チップ（以下、単に「チップ」という場合がある。）によれば、凸部が少なくとも部分的に超硬合金、多結晶ダイヤモンドおよびＣＢＮ（立方晶窒化ホウ素）、セラミックおよび炭素鋼のうち少なくとも１つにより構成されている。これにより、凸部に対して複数の金属箔またはこれらの接合体の一部が付着する可能性が低減されるので、当該凸部を接合体から用意に離間させ、ひいては当該接合体の品質の向上が図られる。
【０００８】
本発明の超音波接合装置は、
前記超音波接合用チップと、
縦振動およびねじり振動を合成することにより超音波複合振動を誘起して前記超音波接合用チップに伝搬するように構成されている超音波複合振動要素と、
前記超音波複合振動要素の複合振動を制御する制御装置と、
を備えている。
【０００９】
本発明の超音波接合方法は、
超音波接合装置を用いて、積層された複数の金属箔を接合する。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
本発明の一実施形態に係る超音波接合装置の構成説明図。
本発明の第１実施形態としての超音波接合用チップの分解説明図。
本発明の第１実施形態としての超音波接合用チップの構成説明図。
本発明の第２実施形態としての超音波接合用チップの分解説明図。
本発明の第２実施形態としての超音波接合用チップの構成説明図。
超音波接合装置の機能に関するフローチャート。
本発明の他の実施形態としての超音波接合用チップの分解説明図。
本発明の他の実施形態としての超音波接合用チップの構成説明図。
【発明を実施するための形態】
（【００１１】以降は省略されています）

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