JPS6041429B2 - 金属と金属箔との導電接合方法 - Google Patents
金属と金属箔との導電接合方法Info
- Publication number
- JPS6041429B2 JPS6041429B2 JP53022645A JP2264578A JPS6041429B2 JP S6041429 B2 JPS6041429 B2 JP S6041429B2 JP 53022645 A JP53022645 A JP 53022645A JP 2264578 A JP2264578 A JP 2264578A JP S6041429 B2 JPS6041429 B2 JP S6041429B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- metal
- metal foil
- foil
- resin layer
- metal plate
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01R—ELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
- H01R43/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining, or repairing of line connectors or current collectors or for joining electric conductors
- H01R43/02—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing, assembling, maintaining, or repairing of line connectors or current collectors or for joining electric conductors for soldered or welded connections
- H01R43/0207—Ultrasonic-, H.F.-, cold- or impact welding
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Combinations Of Printed Boards (AREA)
- Manufacturing Of Electrical Connectors (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、金属板と金属箔との接合方法に関するもので
、特に、非導電性樹脂層の接着力によって金属母材上に
仮り１こ貼られた金属箔を前記金属板と導電接合しよう
とするもので、特にこの接合時に、前記樹脂層を除去し
、金属箔と金属板とを直接接触させホーンによって超音
波振動を与え摩擦発熱させることにより、強固な接合と
電気的導適性を得る接合法を提供するものである。
、特に、非導電性樹脂層の接着力によって金属母材上に
仮り１こ貼られた金属箔を前記金属板と導電接合しよう
とするもので、特にこの接合時に、前記樹脂層を除去し
、金属箔と金属板とを直接接触させホーンによって超音
波振動を与え摩擦発熱させることにより、強固な接合と
電気的導適性を得る接合法を提供するものである。
従来、金属板と金属箔との導通結合法の一例として、プ
リント規板上回路パターンヘリード線を接合する場合が
あるが、この場合プリント基板の回路パターンは、絶縁
性基板に貼られた鋼箔をエッチング処理して、回路作成
し、後に電気素子の半田接合部を除いた部分に、スクリ
ーン印刷法などで、絶縁被膜の樹脂材料を塗工して、被
膜形成してある。
リント規板上回路パターンヘリード線を接合する場合が
あるが、この場合プリント基板の回路パターンは、絶縁
性基板に貼られた鋼箔をエッチング処理して、回路作成
し、後に電気素子の半田接合部を除いた部分に、スクリ
ーン印刷法などで、絶縁被膜の樹脂材料を塗工して、被
膜形成してある。
そこで、リード線等を基板の回路パターンに電気配線を
行う場合、前記被膜をはがした後、半田接合やかしめ接
合等によって導電接合しなければならず、被膜をはがす
工程と接合の工程との二つが必要になり電気配線基板組
立コストが高くなる欠点があった。又薄型のプリント基
板では、リード線の分だけプリント基板が厚くなる等の
欠点がある。そこでリード線（又はジャンパー線）の替
わりに非導電性樹脂層をほどこした金属箔を貼りつける
方法が考えられる。しかしながらこの方法では、導通す
べき点にも非導電性樹脂層を介しているため通常の方法
では導電性が得られず、導電すべき点の樹脂層をはがす
工程の後で半田付け、又、かしめ等をする必要があった
。本発明は、こういった従来の欠点を除き、簡単な工程
で金属板と金属箔とを導電接合できるようにしたもので
ある。以下に本発明方法の一実施例について図面を参考
に説する。
行う場合、前記被膜をはがした後、半田接合やかしめ接
合等によって導電接合しなければならず、被膜をはがす
工程と接合の工程との二つが必要になり電気配線基板組
立コストが高くなる欠点があった。又薄型のプリント基
板では、リード線の分だけプリント基板が厚くなる等の
欠点がある。そこでリード線（又はジャンパー線）の替
わりに非導電性樹脂層をほどこした金属箔を貼りつける
方法が考えられる。しかしながらこの方法では、導通す
べき点にも非導電性樹脂層を介しているため通常の方法
では導電性が得られず、導電すべき点の樹脂層をはがす
工程の後で半田付け、又、かしめ等をする必要があった
。本発明は、こういった従来の欠点を除き、簡単な工程
で金属板と金属箔とを導電接合できるようにしたもので
ある。以下に本発明方法の一実施例について図面を参考
に説する。
第１図は本発明方法を実施するための超音波溶接機の構
成を示している。
成を示している。
同図において、１は特殊形状をしたチップで、工具ホー
ン２にネジ連結されている。３は振動子であり、この振
動子３は、発振器４より生じた高周波電気エネルギーを
、コード５を介して超音波機械ヱネルギーに変換するも
のである。
ン２にネジ連結されている。３は振動子であり、この振
動子３は、発振器４より生じた高周波電気エネルギーを
、コード５を介して超音波機械ヱネルギーに変換するも
のである。
６は圧縮バネであり、支持ブラケット７に設けた軸７′
を支点として受け台８上に置かれた各種製品にチップ１
を介して加圧する役目を果した。
を支点として受け台８上に置かれた各種製品にチップ１
を介して加圧する役目を果した。
第２図Ａ，Ｂは、本発明方法による導電接合方法を示す
ものである。
ものである。
第２図Ａにおいて工具ホーン用チップ１は所定の間隔を
有する複数の凸部ｌａと、この凸部ｌａ間に所定の容積
を有する凹部ｌｂを備え、上記凸部ｌａの先端を押圧面
としている。加圧用バネ６によりチップ１は加圧され樹
脂層付銅箔９をプリント基板１０上の銅箔等からなる回
路パターン１０ａ上に押しつけて接着し、この状態で振
動子３によりチップーに超音波横振動を与える。その結
果第２図Ｂに示す如くチツプーの凸部ｌａの先端部分に
加圧力と横振動が作用して、凸部ｌａの真下にあった樹
脂層９ｂは排除される。この時、回路パターン１１ａと
銅箔は樹脂層を介して接合される超音波横振動に対して
すべりが生ぜず短時間「かつ確実に接合が実現する。そ
してチップーの凹部ｌｂには「加圧力は殆んど作用せず
、凹部ｌｂの真下の空間には隣接する凸部ｌａから溶か
され排除された樹脂層９ｂが流入する。
有する複数の凸部ｌａと、この凸部ｌａ間に所定の容積
を有する凹部ｌｂを備え、上記凸部ｌａの先端を押圧面
としている。加圧用バネ６によりチップ１は加圧され樹
脂層付銅箔９をプリント基板１０上の銅箔等からなる回
路パターン１０ａ上に押しつけて接着し、この状態で振
動子３によりチップーに超音波横振動を与える。その結
果第２図Ｂに示す如くチツプーの凸部ｌａの先端部分に
加圧力と横振動が作用して、凸部ｌａの真下にあった樹
脂層９ｂは排除される。この時、回路パターン１１ａと
銅箔は樹脂層を介して接合される超音波横振動に対して
すべりが生ぜず短時間「かつ確実に接合が実現する。そ
してチップーの凹部ｌｂには「加圧力は殆んど作用せず
、凹部ｌｂの真下の空間には隣接する凸部ｌａから溶か
され排除された樹脂層９ｂが流入する。
従って排除された樹脂層の逃げ場が確保され、無理な圧
力が発生しないことから、銅箔９ａと回路パターン１０
ａを引き離そうとする力を排除して接合を確実なものと
することができる。以上のことからチップ１の凸部ｌａ
においては、銅箔素材９ａとプリント基板１０上の回路
パターン１０ａとが直接接触し、超音波振動による摩擦
熱により導電接合する。いわゆる超音波溶接が行なわれ
る。その結果樹脂層付銅箔９とプリン１．基板１０上の
銅箔からなる回路パターン１０ａとは強固な接合を呈し
、かつ電気的導通も十分なものが得られる。なお、この
実施例では回路パターン１０ａを形成する鋼箔が金属板
をなしている。以上プリント基板上の回路パターンに樹
脂層付鋼箔を導電接合する方法を一例として説明してき
たが、樹脂層付鋼箔の代りに樹脂層付アルミ箔等の樹脂
層付金属箔を、また、プリント基板の代りに、超音波接
合可能な他の材料を用いることにより、本発明の方法に
よって接合できることは明らかであった。
力が発生しないことから、銅箔９ａと回路パターン１０
ａを引き離そうとする力を排除して接合を確実なものと
することができる。以上のことからチップ１の凸部ｌａ
においては、銅箔素材９ａとプリント基板１０上の回路
パターン１０ａとが直接接触し、超音波振動による摩擦
熱により導電接合する。いわゆる超音波溶接が行なわれ
る。その結果樹脂層付銅箔９とプリン１．基板１０上の
銅箔からなる回路パターン１０ａとは強固な接合を呈し
、かつ電気的導通も十分なものが得られる。なお、この
実施例では回路パターン１０ａを形成する鋼箔が金属板
をなしている。以上プリント基板上の回路パターンに樹
脂層付鋼箔を導電接合する方法を一例として説明してき
たが、樹脂層付鋼箔の代りに樹脂層付アルミ箔等の樹脂
層付金属箔を、また、プリント基板の代りに、超音波接
合可能な他の材料を用いることにより、本発明の方法に
よって接合できることは明らかであった。
なお、実験の結果チップ１の凹凸の大きさ及び最適形状
は、接合しようとする材料の材料及び材質及び厚さ、樹
脂層の種類及び厚さ等に関係しており「 チップ表面の
凹凸形状は、これらの条件を考慮して第３図及び第４図
Ａ〜Ｇ等に示したようなものとすることができる。
は、接合しようとする材料の材料及び材質及び厚さ、樹
脂層の種類及び厚さ等に関係しており「 チップ表面の
凹凸形状は、これらの条件を考慮して第３図及び第４図
Ａ〜Ｇ等に示したようなものとすることができる。
なお、本発明は、超音波横振動による摩擦熱と加圧力に
よって、樹脂層を除去し金属板と金属箔の導通接合をお
こなうものであり、熱溶融と熱振動による樹脂層の除去
と樹脂層の熱劣化と横振動による除去とが生じるため、
樹脂層形成のための非導電性樹脂材料は、ポリエステル
、塩化ビニール、アクリル、ポリアミド、シリコーン等
に、熱可塑タイプ、熱硬化タイプのいずれでもよく、接
着材や硬質フィルム、あるいは粘着層のような軟質フィ
ルムも適用可能である。
よって、樹脂層を除去し金属板と金属箔の導通接合をお
こなうものであり、熱溶融と熱振動による樹脂層の除去
と樹脂層の熱劣化と横振動による除去とが生じるため、
樹脂層形成のための非導電性樹脂材料は、ポリエステル
、塩化ビニール、アクリル、ポリアミド、シリコーン等
に、熱可塑タイプ、熱硬化タイプのいずれでもよく、接
着材や硬質フィルム、あるいは粘着層のような軟質フィ
ルムも適用可能である。
又、金属箔にかえて、金属を薄い板にしたものでもよく
、又、金属箔と樹脂とを一にしたもののほか、金属板上
に樹脂層を形成した場合に適用できるものである。
、又、金属箔と樹脂とを一にしたもののほか、金属板上
に樹脂層を形成した場合に適用できるものである。
本発明に使用できる金属箔は、凹凸のある加圧面をもっ
たチップにより金属箔が変形可能な厚みを限度とする。
たチップにより金属箔が変形可能な厚みを限度とする。
一般には厚さ３仇／肌が限度である。以上の実施例の説
明から明らかなように、本発明の金属板と金属箔との導
電接合方法は、金属板上に金属箔を非導電性樹脂層を介
して貼り合わせ、記金属板と前記金属箔とを導電接合す
る接合方法において、前記金属箔に所定の凹凸のある加
圧面を持ったチップを押し当てて加圧しながら、前記チ
ップに超音波振動を加え、その振動エネルギーにより前
記金属板と前記金属箔との間に介在された前記非導電性
樹脂層を被溶接面より排除し、前記金属板と前記金属箔
とを導電接合することを特徴とするものであるため、非
導電性の樹脂層により絶縁、かつ仮止めされた金属箔を
導電接合するに際し樹脂層を除去し、金属箔を金属板へ
強固に導電接合することができる。
明から明らかなように、本発明の金属板と金属箔との導
電接合方法は、金属板上に金属箔を非導電性樹脂層を介
して貼り合わせ、記金属板と前記金属箔とを導電接合す
る接合方法において、前記金属箔に所定の凹凸のある加
圧面を持ったチップを押し当てて加圧しながら、前記チ
ップに超音波振動を加え、その振動エネルギーにより前
記金属板と前記金属箔との間に介在された前記非導電性
樹脂層を被溶接面より排除し、前記金属板と前記金属箔
とを導電接合することを特徴とするものであるため、非
導電性の樹脂層により絶縁、かつ仮止めされた金属箔を
導電接合するに際し樹脂層を除去し、金属箔を金属板へ
強固に導電接合することができる。
なお、金属板に、樹脂被膜を有する金属線を導電接続す
る方法については、例えば特開昭５２一１１１８６１号
公報等において、超音波接合をする類似した方法が存在
するが、本発明の場合のように、金属板同志の接合の場
合は、点接合でないため、単に上記公報に開示の技術を
転用しても、振動の伝達性の問題、チップ加圧により排
除された樹脂のふくらみによる接合破壊等の問題が残っ
ている。
る方法については、例えば特開昭５２一１１１８６１号
公報等において、超音波接合をする類似した方法が存在
するが、本発明の場合のように、金属板同志の接合の場
合は、点接合でないため、単に上記公報に開示の技術を
転用しても、振動の伝達性の問題、チップ加圧により排
除された樹脂のふくらみによる接合破壊等の問題が残っ
ている。
本発明はこのような問題を解決して有効な接合方法を実
現できたものであり、その工業的価値はきわめて大であ
る。
現できたものであり、その工業的価値はきわめて大であ
る。
第１図は本発明の方法を実施するための超音波溶接機の
斜視図、第２図Ａ，Ｂは本発明の方法を示す概念図であ
り、第２図Ａは接合前、第２図Ｂは接合後を示す断面図
、第３図は樹脂層付鋼箔の接合状態を示す平面図、第４
図Ａ〜Ｇは、金属箔と金属との導電接合後のチップ加圧
各種形状を示す平面図である。 １・・・・・・チップ、２・・…・工具ホーン、３…・
・・振動子、４…・・・発振器、９・・・・・・樹脂層
付銅箔、９ａ…・・・銅箔（金属箔）、９ｂ・・・・・
・樹脂層、１０ａ・・・・・・回路パターン（金属母材
）。 第１図 第２図 第３図 第４図
斜視図、第２図Ａ，Ｂは本発明の方法を示す概念図であ
り、第２図Ａは接合前、第２図Ｂは接合後を示す断面図
、第３図は樹脂層付鋼箔の接合状態を示す平面図、第４
図Ａ〜Ｇは、金属箔と金属との導電接合後のチップ加圧
各種形状を示す平面図である。 １・・・・・・チップ、２・・…・工具ホーン、３…・
・・振動子、４…・・・発振器、９・・・・・・樹脂層
付銅箔、９ａ…・・・銅箔（金属箔）、９ｂ・・・・・
・樹脂層、１０ａ・・・・・・回路パターン（金属母材
）。 第１図 第２図 第３図 第４図
Claims (1)
- １ 金属板上に金属箔を導電性樹脂層を介して仮接合し
、前記金属箔に所定の間隔を有する複数の凸部とこの凸
部間に所定容積を有する凹部を形成したチツプの上記凸
部の先端で形成される加圧面を押し当てて加圧しながら
、前記チツプに超音波振動を加え、その振動エネルギー
により前記金属板と前記金属箔との間に介在まれた前記
非導電性樹脂層を溶融して被溶接面より排除して前記チ
ツプの凹部に移動させ、前記金属母材と前記金属箔とを
導電接合する金属板と金属箔との導電接合方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP53022645A JPS6041429B2 (ja) | 1978-02-27 | 1978-02-27 | 金属と金属箔との導電接合方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP53022645A JPS6041429B2 (ja) | 1978-02-27 | 1978-02-27 | 金属と金属箔との導電接合方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS54114790A JPS54114790A (en) | 1979-09-07 |
| JPS6041429B2 true JPS6041429B2 (ja) | 1985-09-17 |
Family
ID=12088576
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP53022645A Expired JPS6041429B2 (ja) | 1978-02-27 | 1978-02-27 | 金属と金属箔との導電接合方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6041429B2 (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5183973A (en) * | 1989-08-14 | 1993-02-02 | Santa Barbara Research Center | Flexible cable for interconnecting electronic components |
| DE19541976A1 (de) * | 1995-11-10 | 1997-05-15 | Ego Elektro Blanc & Fischer | Elektrische Schaltung |
| JP4526813B2 (ja) * | 2003-12-16 | 2010-08-18 | 株式会社フジクラ | 接合体の製造方法 |
| JP4526814B2 (ja) * | 2003-12-18 | 2010-08-18 | 株式会社フジクラ | 接合体の製造方法 |
| FR2916373B1 (fr) * | 2007-05-22 | 2009-08-07 | Valeo Electronique & Systemes | Assemblage barre-cable comportant un motif grave. |
| CN110935788A (zh) * | 2019-11-27 | 2020-03-31 | 常德博嘉电子科技有限公司 | 线材自动包铜箔机 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS52111861A (en) * | 1976-03-18 | 1977-09-19 | Fujikura Ltd | Method of connecting metallic wire to metallic plate |
-
1978
- 1978-02-27 JP JP53022645A patent/JPS6041429B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS54114790A (en) | 1979-09-07 |
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