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KR20120084669A - Ultrasonic bonding apparatus - Google Patents

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KR20120084669A
KR20120084669A KR1020120005023A KR20120005023A KR20120084669A KR 20120084669 A KR20120084669 A KR 20120084669A KR 1020120005023 A KR1020120005023 A KR 1020120005023A KR 20120005023 A KR20120005023 A KR 20120005023A KR 20120084669 A KR20120084669 A KR 20120084669A
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ultrasonic bonding
ultrasonic
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KR1020120005023A
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유우헤이 도이
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닛산 지도우샤 가부시키가이샤
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Abstract

박(箔)과 같은 강성이 낮은 워크에 적용해도, 소성 유동에 의한 변형이 억제되는 초음파 접합 장치를 제공한다. 포개어진 접합 대상 워크를 적재하는 앤빌(10)과, 접합 대상 워크를 압박하는 면에 형성되어 초음파 접합시에 소성 유동한 워크가 유입되는 홈(211)을 포함하고, 접합 대상 워크를 압박하여 초음파 진동함으로써 접합 대상 워크를 접합하는 호른(horn)(20)을 갖는다.Provided is an ultrasonic bonding device in which deformation due to plastic flow is suppressed even when applied to a work having low rigidity such as foil. And an anvil 10 for stacking the superimposed workpiece to be joined, and a groove 211 formed in a surface on which the workpiece to be bonded is pressed and into which a plastic fluid flows during ultrasonic bonding. It has a horn 20 which joins the workpiece | work to be joined by vibrating.

Description

초음파 접합 장치{ULTRASONIC BONDING APPARATUS}Ultrasonic Bonding Device {ULTRASONIC BONDING APPARATUS}

본 발명은 초음파 접합 장치에 관한 것이다.The present invention relates to an ultrasonic bonding device.

초음파 접합은, 포개어진 접합 대상 워크를 고정측의 앤빌에 적재하여 가동측의 호른(horn)으로 압박하여, 호른을 초음파 진동시킴으로써, 상하의 접합 대상 워크의 접촉면의 산화막을 박리하여 금속면끼리를 접합하는 공법이다.In ultrasonic bonding, the overlapped workpiece is stacked on the anvil on the fixed side, pressed by the horn on the movable side, and the ultrasonic horn is vibrated, thereby peeling off the oxide films on the contact surfaces of the workpiece on the upper and lower sides, and joining the metal surfaces together. It is a technique.

호른 및 앤빌의 페이스에는, 기계 가공되어 요철 패턴이 형성되어 있다. 호른의 요철 패턴과 앤빌의 요철 패턴은 달라, 맞춰 넣어져 있지 않은 것이 일반적이다. 그로 인해, 접합 대상 워크에는, 호른 및 앤빌의 볼록부에 끼워져 있는 영역, 어떠한 볼록부에도 끼워져 있지 않은 영역, 어느 것인가의 볼록부가 접촉하는 영역이 존재하게 되어, 가압력의 분포가 불균일하게 되었다. 이 때문에 접합이 안정적으로 행해지지 않을 가능성이 있어, 접합 품질이 안정되지 않을 우려가 있었다.The face of the horn and the anvil is machined to form an uneven pattern. The pattern of the irregularities of the horn and the pattern of the irregularities of the anvil are different, so it is not common to fit them. Therefore, the workpiece | work which is joined to the convex part of a horn and anvil, the area which is not pinched by any convex part, and the area | region which any convex part contacts exists in the workpiece | work to be joined, and the distribution of pressing force became nonuniform. For this reason, joining may not be performed stably and there exists a possibility that joining quality may not be stabilized.

따라서 특허 문헌 1에서는, 호른의 페이스에는 요철 패턴을 형성하지 않음으로써, 접합 품질을 안정시키고 있다.Therefore, in patent document 1, joining quality is stabilized by not forming an uneven | corrugated pattern in the face of a horn.

일본 특허 출원 공개 제2005-254323호 공보Japanese Patent Application Laid-Open No. 2005-254323

그러나, 특허 문헌 1의 방법에서는, 후판(厚板)과 같은 강성이 높은 워크가 아니면 적용할 수 없었다. 박(箔)과 같은 강성이 낮은 워크에 적용하려고 하면, 워크가 소성 유동에 기인하는 현저한 변형을 발생하게 되는 경우가 있다고 하는 문제점이 본건 발명자에 의해 지견되었다.However, in the method of patent document 1, it could not apply unless it was a workpiece with high rigidity like a thick plate. The inventors have found a problem that, when attempting to apply to a work having a low rigidity such as foil, the work may generate a significant deformation due to plastic flow.

본 발명은, 이와 같은 종래의 문제점에 착안하여 이루어진 것이며, 박과 같은 강성이 낮은 워크에 적용해도, 소성 유동에 의한 변형이 억제되는 초음파 접합 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.This invention is made | formed in view of such a conventional problem, and an object of this invention is to provide the ultrasonic bonding apparatus by which the deformation | transformation by plastic flow is suppressed, even if it applies to the workpiece with low rigidity like foil.

본 발명은 이하와 같은 해결 수단에 의해 상기 과제를 해결한다.This invention solves the said subject by the following solving means.

본 발명은, 포개어진 접합 대상 워크를 적재하는 앤빌과, 접합 대상 워크를 압박하여 초음파 진동함으로써 접합 대상 워크를 접합하는 호른을 갖는다. 그리고, 호른은, 상기 접합 대상 워크를 압박하는 면에 형성되어 초음파 접합시에 소성 유동한 워크가 유입되는 홈을 포함하는 것을 특징으로 한다.This invention has the anvil which loads the superimposed bonding object workpiece | work, and the horn which joins the bonding object workpiece | work by pressing and bonding ultrasonic workpiece | work by ultrasonic vibration. And the horn is characterized in that it comprises a groove which is formed on the surface for pressing the workpiece to be bonded, the workpiece flows plastically flow at the time of ultrasonic bonding.

본 발명에 따르면, 홈에 소성 유동한 워크가 유입된다. 따라서, 소성 유동한 워크가 접합 부분 외측으로 유출되게 되는 것이 억제된다. 그 때문에, 워크가 박과 같은 강성이 낮은 워크라도 소성 유동에 의한 변형이 억제된다.According to this invention, the workpiece which plastically flowed into the groove | channel flows in. Therefore, it is suppressed that the workpiece | work which baked plastically flowed out to the junction part outer side. Therefore, even if the workpiece is a work with low rigidity such as foil, deformation due to plastic flow is suppressed.

도 1은 본 발명에 의한 초음파 접합 장치의 제1 실시 형태에 있어서의 호른의 페이스 부근을 도시하는 도면.
도 2는 제1 실시 형태의 초음파 접합 장치를 도시하는 도면.
도 3은 앤빌에 적재된 접합 대상 워크를 호른으로 압박하였을 때의 가압력의 분포를 도시하는 도면.
도 4는 본 발명에 의한 초음파 접합 장치의 제2 실시 형태에 있어서의 호른의 페이스 부근을 도시하는 도면.
도 5는 본 발명에 의한 초음파 접합 장치의 제3 실시 형태에 있어서의 호른의 페이스 부근을 도시하는 도면.
도 6은 본 발명에 의한 초음파 접합 장치의 제4 실시 형태에 있어서의 호른의 페이스 부근을 도시하는 도면.
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The figure which shows the vicinity of the face of a horn in 1st Embodiment of the ultrasonic bonding apparatus which concerns on this invention.
The figure which shows the ultrasonic bonding apparatus of 1st embodiment.
3 is a diagram showing a distribution of pressing force when a workpiece to be bonded mounted on an anvil is pressed by a horn;
It is a figure which shows the vicinity of the face of a horn in 2nd Embodiment of the ultrasonic bonding apparatus which concerns on this invention.
It is a figure which shows the vicinity of the face of a horn in 3rd embodiment of the ultrasonic bonding apparatus which concerns on this invention.
It is a figure which shows the vicinity of the face of a horn in 4th embodiment of the ultrasonic bonding apparatus which concerns on this invention.

이하에서는, 도면 등을 참조하여 본 발명을 실시하기 위한 형태에 대해서 더욱 상세하게 설명한다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, the form for implementing this invention is demonstrated in detail with reference to drawings.

(제1 실시 형태)(1st embodiment)

상술한 바와 같이, 초음파 접합은, 포개어진 접합 대상 워크를 고정측의 앤빌에 적재하고 가동측의 호른으로 압박하여, 호른을 초음파 진동시킴으로써, 상하의 접합 대상 워크의 접촉면의 산화막을 박리하여 금속면끼리를 접합하는 공법이다.As described above, in the ultrasonic bonding, the overlapped workpiece is stacked on the anvil on the fixed side, pressed by the horn on the movable side, and the horn is vibrated so as to peel off the oxide films on the contact surfaces of the workpieces on the upper and lower joints, and thus the metal surfaces. It is a method of joining.

호른 및 앤빌의 페이스에 형성된 요철 패턴은, 예를 들어 일본 특허 출원 공개 평6-155051호 공보의 도 2 내지 도 4에 도시되어 있는 바와 같이 일치하지 않는 것이 일반적이다. 이와 같은 호른 및 앤빌로 접합 대상 워크를 끼우면, 가압력이 불균일해지고, 접합이 안정적으로 행해지지 않을 가능성이 있어, 접합 품질이 안정되지 않을 우려가 있다.The uneven pattern formed on the face of the horn and the anvil is generally inconsistent as shown in FIGS. 2 to 4 of JP-A-6-155051. If the workpiece to be joined with such a horn and anvil is sandwiched, there is a possibility that the pressing force becomes uneven and the joining may not be performed stably, and the joining quality may not be stabilized.

또한 특허 문헌 1과 같이, 호른의 페이스에는 요철 패턴을 일절 형성하지 않고, 박과 같은 강성이 낮은 워크에 적용한 경우에, 워크가 소성 유동에 기인하는 현저한 변형을 발생하게 되는 경우가 있다.In addition, as in Patent Document 1, when the horn face is not formed at all in the uneven pattern and is applied to a work having low rigidity such as foil, the work may generate a significant deformation due to plastic flow.

따라서 본 발명에서는, 호른을 이하와 같이 하였다.Therefore, in this invention, the horn was performed as follows.

도 1은 본 발명에 의한 초음파 접합 장치의 제1 실시 형태에 있어서의 호른의 페이스 부근을 도시하는 도면이며, 도 1의 (A)는 페이스를 본 도면이며, 도 1의 (B)는 도 1의 (A)의 우측면도이다. 또한 도 1의 (A)에서는, 지면 좌우 방향이 초음파 진동 방향이며, 지면 상하 방향이 초음파 진동에 직교하는 방향이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is a figure which shows the vicinity of the face of a horn in 1st Embodiment of the ultrasonic bonding apparatus which concerns on this invention, FIG. 1 (A) is a figure which looked at the face, and FIG. It is a right side view of (A). In addition, in FIG. 1 (A), the left and right direction of the paper is the ultrasonic vibration direction, and the up and down direction of the paper is the direction orthogonal to the ultrasonic vibration.

도 1의 (B)로부터 판단하는 바와 같이, 진동 방향으로부터 보면, 또는 진동 방향을 직교하는 단면에서 보면, 호른(20)의 페이스(21)의 베이스 형상은 원호 형상이다. 그리고 도 1의 (A)로부터 판단하는 바와 같이, 호른(20)의 페이스(21)에는, 오목 패턴(홈)(211)이 형성된다. 오목 패턴(홈)(211)은, 초음파 진동 방향에 직교하는 방향으로 연장되는 대변(23)에 걸쳐 형성된다.As judged from FIG. 1B, when viewed from the vibration direction or in a cross section orthogonal to the vibration direction, the base shape of the face 21 of the horn 20 is an arc shape. And as judged from FIG.1 (A), the concave pattern (groove) 211 is formed in the face 21 of the horn 20. As shown in FIG. The concave pattern (groove) 211 is formed over the stool 23 extending in the direction orthogonal to the ultrasonic vibration direction.

또한 오목 패턴(홈)(211)은, 호른(20)의 주연(22)의 근방에 형성되고, 초음파 진동 방향으로 연장된다. 이와 같은 오목 패턴(211)은, 예를 들어 연삭 또는 방전 가공에 의하면 간이하게 형성할 수 있다. 그리고 오목 패턴(홈)(211)의 내측의 영역[호른(20)의 중심선 CL의 근방 ; 원호 형상의 정점 부근]에는, 요철이 형성되어 있지 않다.The concave pattern (groove) 211 is formed in the vicinity of the periphery 22 of the horn 20 and extends in the ultrasonic vibration direction. Such concave pattern 211 can be easily formed by grinding or discharging, for example. And an area inside the concave pattern (groove) 211 (near the centerline CL of the horn 20; Near the apex of an arc shape, unevenness | corrugation is not formed.

도 2는, 제1 실시 형태의 초음파 접합 장치를 도시하는 도면이다. 도 3은, 앤빌에 적재된 접합 대상 워크를 호른으로 압박하였을 때의 가압력의 분포를 도시하는 도면이다.It is a figure which shows the ultrasonic bonding apparatus of 1st Embodiment. It is a figure which shows the distribution of the pressing force at the time of pressing the workpiece | work to be joined mounted on the anvil with a horn.

초음파 접합 장치(1)는 앤빌(10)과 호른(20)을 포함한다.The ultrasonic bonding device 1 includes an anvil 10 and a horn 20.

앤빌(10)은 고정된 부재이다. 앤빌(10)은 포개어진 접합 대상 워크를 적재한다. 도 2에서는, 전극 탭(51) 및 집전박(521 내지 524)이 접합 대상 워크이다.The anvil 10 is a fixed member. The anvil 10 loads the superposed workpiece to be stacked. In FIG. 2, the electrode tab 51 and the current collector foils 521 to 524 are the workpieces to be bonded.

호른(20)은 초음파 진동하는 부재이다. 호른(20)은, 앤빌(10)에 적재된 접합 대상 워크를 페이스로 압박하여 초음파 진동함으로써 접합 대상 워크를 접합한다. 즉, 호른(20)이 초음파 진동하면, 상하의 접합 대상 워크의 접촉면의 산화막이 박리되어 금속면끼리가 접합되게 된다. 도 2에서는, 호른(20)은 지면 좌우로 초음파 진동한다. 또한, 호른(20)은 진동 방향의 선단측 및 후단측이 모따기되어 있다.The horn 20 is a member that vibrates ultrasonically. The horn 20 bonds the workpiece to be joined by pressing the workpiece to be mounted on the anvil 10 with a face and ultrasonically vibrating. That is, when the horn 20 vibrates ultrasonically, the oxide film of the contact surface of the upper and lower joining workpiece | work is peeled off, and metal surfaces are joined. In FIG. 2, the horn 20 vibrates ultrasonically from side to side of the ground. In addition, the horn 20 is chamfered at the front end side and the rear end side of the vibration direction.

이때, 중심선 CL의 근방(원호 형상의 정점 부근)의 가압력이 가장 높으므로, 그 부분으로부터 접합하기 시작한다.At this time, since the pressing force in the vicinity of the center line CL (near the apex of an arc shape) is the highest, it joins from that part.

그리고 본 실시 형태에서는, 오목 패턴(홈)(211)의 내측의 영역[호른(20)의 중심선 CL의 근방 ; 원호 형상의 정점 부근]에는, 요철이 형성되어 있지 않으므로, 가압력은, 도 3에서 도시되는 바와 같이 평준화된다. 그 때문에, 접합 개시 초기에 안정적으로 접합이 개시된다. 접합 개시 초기에 접합된 부위가 접합 프로세스의 진행과 함께 확대되므로, 접합 개시 초기에 안정된 접합이 행해지면 접합부 전체의 접합이 안정적으로 행해지게 된다. 따라서, 접합부의 품질이 안정된다.And in this embodiment, the area | region inside the recessed pattern (groove) 211 (near the centerline CL of the horn 20; Since an unevenness | corrugation is not formed in circular arc shape vertex], the pressing force is leveled as shown in FIG. Therefore, joining is started stably at the beginning of joining start. Since the site | part joined at the beginning of joining expansion expands with progress of a joining process, when the stable joining is performed at the beginning of joining, joining of the whole joining part will be performed stably. Therefore, the quality of the joint is stabilized.

또한, 박과 같은 강성이 낮은 워크를, 앤빌에 적재하고 호른으로 압박하여 초음파 접합하면, 최초로 호른의 초음파 진동에 의해 호른측의 워크와 앤빌측의 워크가 상대 운동한다. 워크 사이에서 상대 운동이 발생하면, 워크에 소성 유동이 발생하여 호른이 침강된다. 시간의 경과(접합부에 투입되는 에너지의 증대)와 함께 호른은 워크에 침강된다. 그리고, 호른의 침강량에 상당하는 워크의 체적이 소성 유동한다. 소성 유동한 호른측 워크는, 가압력이 높은 중심선 CL의 근방(원호 형상의 정점 부근)으로부터 가압력이 낮은 주연측으로 이동하여 더욱 외측으로 유출되려고 한다.In addition, when a workpiece with low rigidity such as foil is placed in an anvil and pressed by an horn and ultrasonically bonded, the workpiece on the horn side and the workpiece on the anvil side move relative to each other by ultrasonic vibration of the horn. When relative motion occurs between the workpieces, plastic flow occurs in the workpieces and the horns settle. As time passes (increases the energy applied to the joint), the horn settles on the workpiece. And the volume of the workpiece | work corresponded to the sedimentation amount of a horn plastically flows. The horn-side workpiece plastically flowed moves from the vicinity of the centerline CL having a high pressing force (near the apex of the arc shape) to the peripheral side having a low pressing force, and tries to flow out to the outside.

그러나, 주연측의 더욱 외측 부분(즉, 접합 부분보다도 외측 부분)은 소성 유동 상태가 아니므로, 워크 표면과 동일 평면에 퍼져 나올 수 없다. 그 때문에, 접합 부분과 외측 부분의 경계에 변형이 발생한다. 워크의 강성에 대하여 변형이 과대할 때, 워크 전체가 변형되게 된다.However, since the outer part on the peripheral side (that is, the part outside the joining part) is not in the plastic flow state, it cannot spread out on the same plane as the workpiece surface. Therefore, a deformation | transformation arises at the boundary of a junction part and an outer part. When the deformation is excessive with respect to the rigidity of the workpiece, the entire workpiece is deformed.

이에 대해, 본 실시 형태에서는, 주연의 근방에, 초음파 진동 방향으로 연장되는 오목 패턴(홈)(211)을 형성하였으므로, 이 오목 패턴(홈)(211)에 소성 유동한 워크가 유입된다. 따라서, 소성 유동한 호른측 워크가 접합 부분의 외측으로 유출되게 되는 것이 억제된다. 그 때문에, 호른측 워크가 박과 같은 강성이 낮은 워크라도 소성 유동에 의한 변형이 억제된다.On the other hand, in this embodiment, since the concave pattern (groove) 211 extended in the ultrasonic vibration direction is formed in the vicinity of the peripheral edge, the workpiece which plastically flows into this concave pattern (groove) 211 flows in. Therefore, it is suppressed that outflow of the horn-side workpiece which flowed by plastic flows outward of the junction part. Therefore, even if the horn-side work is a work with low rigidity such as foil, deformation due to plastic flow is suppressed.

(제2 실시 형태)(Second Embodiment)

도 4는 본 발명에 의한 초음파 접합 장치의 제2 실시 형태에 있어서의 호른의 페이스 부근을 도시하는 도면이며, 도 4의 (A)는 페이스를 본 도면이며, 도 4의 (B)는 도 4의 (A)의 우측면도이다.It is a figure which shows the vicinity of the face of a horn in 2nd Embodiment of the ultrasonic bonding apparatus which concerns on this invention, FIG. 4 (A) is a figure which looked at the face, and FIG. 4 (B) is FIG. It is a right side view of (A).

또한 이하에서는, 전술과 마찬가지의 기능을 하는 부분에는 동일한 부호를 부여하여 중복되는 설명을 적절하게 생략한다.In addition, below, the same code | symbol is attached | subjected to the part which functions similar to the above, and the overlapping description is abbreviate | omitted suitably.

본 실시 형태에서는, 도 4의 (A)로부터 판단하는 바와 같이, 호른(20)의 페이스(21)에는, 오목 패턴(홈)(212)이 형성된다. 오목 패턴(홈)(212)은, 초음파 진동 방향으로 병행하는 대변(22)에 걸쳐 형성된다. 또한 오목 패턴(홈)(212)은, 초음파 진동 방향에 직교하는 방향으로 연장되는 대변(23)의 근방이며 대변(23)을 따라 형성된다. 이와 같은 오목 패턴(212)은, 예를 들어 연삭 또는 방전 가공에 의하면 간이하게 형성할 수 있다.In this embodiment, as determined from FIG. 4A, a concave pattern (groove) 212 is formed in the face 21 of the horn 20. The concave pattern (groove) 212 is formed over the stool 22 parallel to the ultrasonic vibration direction. The concave pattern (groove) 212 is formed near the stool 23 in the vicinity of the stool 23 extending in the direction orthogonal to the ultrasonic vibration direction. Such concave pattern 212 can be easily formed by grinding or discharging, for example.

본 실시 형태에 의해서도, 초음파 접합시에 소성 유동한 워크가 오목 패턴(홈)(212)에 유입된다. 따라서, 호른측 워크가 초음파 진동 방향으로 소성 유동해도, 접합 부분의 외측으로 유출되게 되는 것이 억제된다. 그 때문에, 호른측 워크가 박과 같은 강성이 낮은 워크라도 소성 유동에 의한 변형이 억제된다.Also in this embodiment, the workpiece which plastically flowed at the time of ultrasonic bonding flows into the concave pattern (groove) 212. Therefore, even if the horn-side workpiece plastically flows in the ultrasonic vibration direction, it is suppressed that it flows out of the joint portion. Therefore, even if the horn-side work is a work with low rigidity such as foil, deformation due to plastic flow is suppressed.

(제3 실시 형태)(Third embodiment)

도 5는 본 발명에 의한 초음파 접합 장치의 제3 실시 형태에 있어서의 호른의 페이스 부근을 도시하는 도면이며, 도 5의 (A)는 페이스를 본 도면이며, 도 5의 (B)는 도 5의 (A)의 우측면도이다.It is a figure which shows the vicinity of the face of a horn in 3rd Embodiment of the ultrasonic bonding apparatus which concerns on this invention, FIG. 5 (A) is a figure which looked at the face, and FIG. 5 (B) is FIG. It is a right side view of (A).

본 실시 형태에서는, 도 5의 (A)로부터 판단하는 바와 같이, 호른(20)의 페이스(21)에는, 오목 패턴(홈)(211) 및 오목 패턴(홈)(212)이 형성된다. 오목 패턴(홈)(211)은, 초음파 진동 방향에 직교하는 방향으로 연장되는 대변(23)에 걸쳐 형성된다. 또한, 오목 패턴(홈)(211)은 호른(20)의 대변(22)의 근방에 형성되어, 대변(22)을 따라 연장된다. 오목 패턴(홈)(212)은, 초음파 진동 방향으로 병행하는 대변(22)에 걸쳐 형성된다. 또한, 오목 패턴(홈)(212)은 초음파 진동 방향에 직교하는 방향으로 연장되는 대변(23)의 근방에 형성되어, 대변(23)을 따라 연장된다.In this embodiment, as determined from FIG. 5A, a concave pattern (groove) 211 and a concave pattern (groove) 212 are formed in the face 21 of the horn 20. The concave pattern (groove) 211 is formed over the stool 23 extending in the direction orthogonal to the ultrasonic vibration direction. In addition, the concave pattern (groove) 211 is formed in the vicinity of the stool 22 of the horn 20 and extends along the stool 22. The concave pattern (groove) 212 is formed over the stool 22 parallel to the ultrasonic vibration direction. The concave pattern (groove) 212 is formed near the stool 23 extending in the direction orthogonal to the ultrasonic vibration direction, and extends along the stool 23.

본 실시 형태에 따르면, 초음파 접합시에 소성 유동한 워크가 오목 패턴(홈)(211) 및 오목 패턴(홈)(212)에 유입된다. 따라서, 호른측 워크가 초음파 진동 방향으로 소성 유동해도, 접합 부분의 외측으로 유출되지 않는다. 그 때문에, 호른측 워크가 박과 같은 강성이 낮은 워크라도 소성 유동에 의한 변형이 억제된다.According to this embodiment, the workpiece which plastically flowed at the time of ultrasonic bonding flows into the recessed pattern (groove) 211 and the recessed pattern (groove) 212. Therefore, even if the horn-side workpiece plastically flows in the ultrasonic vibration direction, it does not flow out of the joint portion. Therefore, even if the horn-side work is a work with low rigidity such as foil, deformation due to plastic flow is suppressed.

(제4 실시 형태)(Fourth Embodiment)

도 6은 본 발명에 의한 초음파 접합 장치의 제4 실시 형태에 있어서의 호른의 페이스 부근을 도시하는 도면이며, 도 6의 (A)는 페이스를 본 도면이며, 도 6의 (B)는 도 6의 (A)의 우측면도이다.It is a figure which shows the vicinity of the face of a horn in 4th Embodiment of the ultrasonic bonding apparatus which concerns on this invention, FIG. 6 (A) is a figure which looked at the face, and FIG. 6 (B) is FIG. It is a right side view of (A).

본 실시 형태에서는, 도 6의 (A)로부터 판단하는 바와 같이, 호른(20)의 페이스(21)에는, 초음파 진동 방향에 직교하는 방향으로 연장되는 대변(23)에 걸쳐, 오목 패턴(홈)(214)이 형성된다. 오목 패턴(홈)(214)은, 호른(20)의 초음파 진동 방향으로 연장되는 중심선 CL을 넘지 않고, 초음파 진동 방향에 대하여 경사 방향으로 연장된다.In this embodiment, as judged from FIG. 6 (A), the concave pattern (groove) is applied to the face 21 of the horn 20 over the stool 23 extending in the direction orthogonal to the ultrasonic vibration direction. 214 is formed. The concave pattern (groove) 214 extends in the inclined direction with respect to the ultrasonic vibration direction without exceeding the center line CL extending in the ultrasonic vibration direction of the horn 20.

워크의 형상 및 초음파 접합시의 워크의 구속 상태에 따라서는, 접합시의 초음파 진동ㆍ소성 유동의 영향으로 워크가 회전한다.Depending on the shape of the workpiece and the restraint state of the workpiece during ultrasonic bonding, the workpiece rotates under the influence of ultrasonic vibration and plastic flow during bonding.

이에 대해 본 실시 형태에서는, 호른의 페이스에, 진동 방향에 대하여 일정한 각도ㆍ분포에 불균일함을 갖게 함으로써 접합부 주변에 유출되는 소성 유동한 호른측 워크의 양을 조정하도록 하였다. 이에 의해 접합부 주변에 발생하는 변형의 치우침을 조정할 수 있다. 변형의 치우침을 접합시의 워크의 회전을 억제하는 방향으로 조정함으로써, 워크의 회전을 억제할 수 있는 것이다.In the present embodiment, on the other hand, the amount of plastic-flowing horn-side work flowing out around the junction is adjusted by giving the horn face a nonuniformity at a constant angle and distribution with respect to the vibration direction. Thereby, the bias of the deformation which arises around a junction part can be adjusted. By adjusting the bias of deformation in the direction which suppresses rotation of the workpiece | work at the time of joining, rotation of a workpiece | work can be suppressed.

이상 설명한 실시 형태에 한정되는 일 없이, 그 기술적 사상의 범위 내에 있어서 다양한 변형이나 변경이 가능하며, 그들도 본 발명의 기술적 범위에 포함되는 것이 명백하다.It is apparent that various modifications and changes are possible within the scope of the technical idea without departing from the embodiments described above, and they are also included in the technical scope of the present invention.

예를 들어, 상술한 오목 패턴의 크기는 일례에 지나지 않고, 적절하게 변경해도 된다.For example, the size of the concave pattern described above is merely an example and may be appropriately changed.

1 : 초음파 접합 장치
10 : 앤빌
20 : 호른
21 : 페이스
211 내지 214 : 오목 패턴(홈)
22 : 초음파 진동 방향으로 병행하는 대변
23 : 초음파 진동 방향에 직교하는 방향으로 연장되는 대변
51 : 전극 탭(접합 대상 워크)
521 내지 524 : 집전박(접합 대상 워크)
1: ultrasonic bonding device
10: Anvil
20: Horn
21: Face
211 to 214: concave pattern (groove)
22: feces parallel to the ultrasonic vibration direction
23: feces extending in a direction perpendicular to the ultrasonic vibration direction
51 electrode tab (work to be joined)
521 to 524: current collector foil (work to be joined)

Claims (6)

포개어진 접합 대상 워크를 적재하는 앤빌과,
상기 접합 대상 워크를 압박하는 면에 형성되어 초음파 접합시에 소성 유동한 워크가 유입되는 홈을 포함하고, 접합 대상 워크를 압박하여 초음파 진동함으로써 접합 대상 워크를 접합하는 호른(horn)을 갖는 초음파 접합 장치.
Anvil to load the superimposed workpiece to overlap,
An ultrasonic bonding including a groove formed on a surface pressing the workpiece to be joined, into which a plastic flow flows during ultrasonic bonding; Device.
제1항에 있어서, 상기 홈은 호른의 주연 근방에 형성되고, 초음파 진동 방향으로 연장되는 것을 특징으로 하는 초음파 접합 장치.The ultrasonic bonding apparatus according to claim 1, wherein the groove is formed near the periphery of the horn and extends in the ultrasonic vibration direction. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 홈은 호른의 주연 근방에 형성되고, 초음파 진동 방향에 직교하는 방향으로 연장되는 것을 특징으로 하는 초음파 접합 장치.The ultrasonic bonding apparatus according to claim 1 or 2, wherein the groove is formed near the periphery of the horn and extends in a direction orthogonal to the ultrasonic vibration direction. 제1항에 있어서, 상기 홈은, 초음파 진동 방향에 직교하는 방향으로 연장되는 대변에 걸쳐 형성되고, 초음파 진동 방향으로 연장되는 중심선을 넘지 않고, 초음파 진동 방향에 대하여 경사 방향으로 연장되는 것을 특징으로 하는 초음파 접합 장치.The method of claim 1, wherein the groove is formed over a stool extending in a direction orthogonal to the ultrasonic vibration direction, and extends in an inclined direction with respect to the ultrasonic vibration direction without crossing a centerline extending in the ultrasonic vibration direction. Ultrasonic bonding device. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 홈의 내측의 영역에는, 요철이 형성되어 있지 않은 것을 특징으로 하는 초음파 접합 장치.The ultrasonic bonding apparatus according to claim 1 or 2, wherein unevenness is not formed in a region inside the groove. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 호른의 접합 대상 워크를 압박하는 면의 베이스 형상은, 진동 방향을 직교하는 단면에서 보았을 때에 원호 형상인 것을 특징으로 하는 초음파 접합 장치.The ultrasonic joining apparatus according to claim 1 or 2, wherein the base shape of the surface pressing the workpiece to be joined to the horn is an arc when viewed from a cross section perpendicular to the vibration direction.
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