超声波接合用焊头制造技术

根据本公开，提供一种能够控制在超声波接合时产生的毛刺的高度的超声波接合用焊头。这里公开的超声波接合用焊头能够在规定的振动方向实现超声波振动，具备：基座部；台部，从基座部的上表面立起；以及压接部，由从台部的上表面突出的多个突起构成。构成压接部的多个突起形成为棱锥状或者棱锥台状而被排列，在俯视下，多个突起的排列部分的周缘的至少一部分为锯齿形状，该锯齿形状的部分沿着上述振动方向以及与上述振动方向垂直的方向的至少任一方形成。而且，基座部的上表面具有未形成台部的露出面。露出面。露出面。

【技术实现步骤摘要】
超声波接合用焊头


[0001]本公开涉及超声波接合用焊头。

技术介绍

[0002]以往，作为将金属部件彼此接合的方法之一，公知有超声波接合。例如，在专利文献1中公开了一种超声波接合用的焊头(horn)。该焊头在对被接合件进行加压的面具有多个突起，通过一边借助这些多个突起按压被接合件一边进行超声波振动来实现超声波接合。该突起是六棱锥形状，构成为其对置的一对面的对置方向相对于振动方向垂直。根据上述焊头，能够抑制毛刺的产生、飞散，并且能够减小突起的因磨损引起的形状变化。
[0003]另外，在专利文献2中公开了一种使金属部件彼此或者设置有电路等的金属电极与供电流流动的导线状的金属板直接接合的超声波接合工具。该超声波接合工具具备对多个金属部件进行按压的工具接合部，在该工具接合部中，在与金属部件接触的压接部设置有具备长方形的平面的四棱锥状的突起。该突起构成为朝向传递超声波振动的焊头扩展、且该突起的压接部的平面的长方形与超声波振动方向平行。由此，在进行超声波接合的工序中，能够长期实现稳定的接合。
[0004]专利文献1：日本专利申请公开第2007－330851号公报
[0005]专利文献2：日本专利申请公开第2018－69308号公报
[0006]在超声波接合中，在对被接合件按压了焊头的部位(接触部)的周围形成毛刺。毛刺因被接合件被焊头削除而产生，在接触部的周围无秩序地形成。若在被接合件形成了毛刺而不进行处理，则在具备该被接合件的电子设备等中，由于在毛刺剥离时可能作为异物而混入，所以可能成为电子设备等发生不良状况的原因。因此，一般毛刺通过清洗处理等而被除去。由于这样的追加的处理耗费成本、制造时间，所以不优选。
[0007]需要说明的是，本专利技术人研究对了在被接合件设置凹部并通过在该凹部进行超声波接合来将毛刺留在该凹部的内部。若能够将毛刺留在凹部，则通过利用其他部件封闭该凹部，能够省略毛刺的清洗处理等追加的处理。作为用于将毛刺留在凹部的内部的一个研究方向，期望开发控制毛刺的高度的机制。

技术实现思路

[0008]鉴于此，本公开是鉴于上述情况而完成的，其目的在于，提供能够控制在超声波接合时产生的毛刺的高度的超声波接合用焊头。
[0009]为了实现上述目的，这里公开的超声波接合用焊头能够在规定的振动方向实现超声波振动，具备：基座部；台部，从上述基座部的上表面立起；以及压接部，由从上述台部的上表面突出的多个突起构成。构成上述压接部的上述多个突起形成为棱锥状或者棱锥台状而被排列，在俯视下，该多个突起的排列部分的周缘的至少一部分为锯齿形状，该锯齿形状的部分沿着上述振动方向以及与上述振动方向垂直的方向的至少任一方形成。而且，上述基座部的上表面具有未形成上述台部的露出面。
[0010]根据上述结构，由于俯视下的焊头的突起的排列部分的周缘具有锯齿形状的部分，所以超声波接合时产生的毛刺容易被向锯齿形状的谷部引导。另外，上述结构的焊头在基座部与压接部之间具备台部，在基座部存在未形成台部的露出面。由此，由于因超声波接合而产生的毛刺(特别是被向锯齿形状的部分的谷部引导了的毛刺)被该露出面从高度方向压制，所以能够控制毛刺的高度。
[0011]这里公开的焊头的优选的一个方式中，上述台部的周壁的至少一部分形成为波纹板状，该波纹板状的部分与上述多个突起的排列部分的周缘的上述锯齿形状的部分对应。由此，被向突起的排列部分的周缘的锯齿形状的部分的谷部引导了的毛刺能够顺畅地进入至台部的周壁的波纹板状的凹陷的空间。其结果是，可更适宜地控制毛刺的扩展，能够更高效地控制毛刺的高度。
[0012]另外，在这里公开的焊头的优选的一个方式中，在俯视下，形成于上述台部的周壁的上述波纹板状的部分的凹陷的部分形成为圆弧状。由此，由于难以形成前端锐利的毛刺，所以能够减少毛刺向焊头的扎刺，可更高效地控制毛刺。
[0013]另外，在这里公开的焊头的优选的一个方式中，上述多个突起以在该突起间不存在平坦的槽的方式相互邻接配置。由此，抑制毛刺进入至突起之间，能够更适宜地控制毛刺。
[0014]另外，在这里公开的焊头的优选的一个方式中，在俯视下，上述多个突起的排列部分的周缘不具有沿上述振动方向延伸的边以及沿与该振动方向垂直的方向延伸的边的任意一个。由此，可控制毛刺无秩序地扩展，可更适宜地控制毛刺的高度。
[0015]另外，在这里公开的焊头的优选的一个方式中，在俯视下，上述露出面设置于上述台部的整个周围。由此，在超声波接合部的周围的任何方向均可适宜地控制毛刺的高度。
[0016]另外，在这里公开的焊头的优选的一个方式中，上述基座部的上表面与上述台部的周壁的边界部分形成为斜坡状。由此，毛刺难以向露出面扎刺。
[0017]另外，在这里公开的焊头的优选的一个方式中，上述台部的从上述基座部的上表面起的高度T1与上述突起的从上述台部的上表面起的高度T2的比率为5：1～1：1。由此，能够更适宜地控制毛刺的高度。
附图说明
[0018]图1是示意性地表示一个实施方式所涉及的焊头的结构的立体图。
[0019]图2是示意性地表示一个实施方式所涉及的焊头的结构的俯视图。
[0020]图3是示意性地表示一个实施方式所涉及的焊头的结构的侧视图。
[0021]图4是示意性地表示变形例1所谁的焊头的结构的立体图。
[0022]图5是示意性地表示变形例1所涉及的焊头的结构的俯视图。
[0023]图6是示意性地表示变形例2所涉及的焊头的结构的侧视图。
[0024]图7A是表示端子部件的超声波接合前的结构的示意图。
[0025]图7B是示意性地表示超声波接合的工序的示意图。
[0026]图8是示意性地表示锂离子二次电池的结构的局部剖视图。
[0027]图9是表示图8的IX－IX剖面的剖视图。
[0028]图10是示意性地表示采用了使用一个实施方式所涉及的焊头制造出的端子部件
作为锂离子二次电池的负极端子的外部端子时的结构的剖视图。
[0029]图11是示意性地表示在比较例1中使用的焊头的结构的俯视图。
[0030]图12A是表示实施例1的评价用端子部件的超声波接合部附近的形状的图像。
[0031]图12B是表示实施例1的评价用端子部件的剖面的形状的图表。
[0032]图13A是表示实施例2的评价用端子部件的超声波接合部附近的形状的图像。
[0033]图13B是表示实施例2的评价用端子部件的剖面的形状的图表。
[0034]图14A是表示比较例1的评价用端子部件的超声波接合部附近的形状的图像。
[0035]图14B是表示比较例1的评价用端子部件的剖面的形状的图表。
[0036]附图标记说明
[0037]10
…
锂离子二次电池；20
…
电极体；21
…
正极片材；21a
…
正极集电箔；21a1
…...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种超声波接合用焊头，能够在规定的振动方向实现超声波振动，其特征在于，具备：基座部；台部，从上述基座部的上表面立起；以及压接部，由从上述台部的上表面突出的多个突起构成，构成上述压接部的上述多个突起形成为棱锥状或者棱锥台状而被排列，在俯视下，该多个突起的排列部分的周缘的至少一部为锯齿形状，该锯齿形状的部分沿着上述振动方向以及与上述振动方向垂直的方向的至少任一方形成，这里，上述基座部的上表面具有未形成上述台部的露出面。2.根据权利要求1所述的超声波接合用焊头，其特征在于，上述台部的周壁的至少一部分形成为波纹板状，该波纹板状的部分与上述多个突起的排列部分的周缘的上述锯齿形状的部分对应。3.根据权利要求2所述的超声波接合用焊头，其特征在于，在俯视下，形成于上述台部的周壁的上述波纹板状的部分的凹陷的部分形成为圆弧状。4...

【专利技术属性】
技术研发人员：樱井贵宏，铃木康介，大畑耕太，
申请(专利权)人：泰星能源解决方案有限公司，
类型：发明
国别省市：