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JP2008142739A - Ultrasonic bonding apparatus and its control method, and ultrasonic bonding bonding inspection apparatus and its bonding inspection method - Google Patents

Ultrasonic bonding apparatus and its control method, and ultrasonic bonding bonding inspection apparatus and its bonding inspection method Download PDF

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JP2008142739A
JP2008142739A JP2006332342A JP2006332342A JP2008142739A JP 2008142739 A JP2008142739 A JP 2008142739A JP 2006332342 A JP2006332342 A JP 2006332342A JP 2006332342 A JP2006332342 A JP 2006332342A JP 2008142739 A JP2008142739 A JP 2008142739A
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Japan
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horn
bonding
anvil
ultrasonic
resistance
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Application number
JP2006332342A
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Japanese (ja)
Inventor
Takeshi Enokida
剛 榎田
Shinichi Watanabe
晋一 渡辺
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Nissan Motor Co Ltd
Original Assignee
Nissan Motor Co Ltd
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Publication date
Application filed by Nissan Motor Co Ltd filed Critical Nissan Motor Co Ltd
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Abstract

【課題】代用特性でなく、製品の接触抵抗を直接測定でき、この接触抵抗に基づいて短時間で精度高く接合状態を判定し、その判定結果を振動制御部へフィードバックすることができる超音波接合装置を提供する。
【解決手段】超音波振動を与えるホーン30とアンビル20との間に2枚の被接合材を挟んで加圧し、被接合材の接触面に平行に超音波振動を加えて固相接合する超音波接合装置1であって、振動制御部70と接合検査部80とを有する制御装置60を備え、接合検査部80は、ホーン30とアンビル20間に電圧を印加する電圧印加部82と、ホーン30とアンビル20間の印加電圧を測定する電圧計83と、ホーン30とアンビル20間に流れる電流を測定する電流計84と、電圧計83および電流計84の各測定値から接触抵抗を算出して接合状態を判定する電気抵抗測定回路81と、を備えている。
【選択図】図1
Ultrasonic bonding capable of directly measuring the contact resistance of a product, not a substitute characteristic, and accurately determining a bonding state in a short time based on the contact resistance and feeding back the determination result to a vibration control unit Providing equipment.
An ultrasonic device that pressurizes two pieces of material to be bonded between a horn 30 and an anvil 20 that apply ultrasonic vibrations, and applies ultrasonic vibration parallel to the contact surface of the materials to be bonded for solid phase bonding. The sonic bonding apparatus 1 includes a control device 60 having a vibration control unit 70 and a bonding inspection unit 80. The bonding inspection unit 80 includes a voltage applying unit 82 for applying a voltage between the horn 30 and the anvil 20, and a horn. The contact resistance is calculated from the measured values of the voltmeter 83 that measures the applied voltage between the horn 30 and the anvil 20, the ammeter 84 that measures the current flowing between the horn 30 and the anvil 20, and the voltmeter 83 and the ammeter 84. And an electric resistance measurement circuit 81 for determining the joining state.
[Selection] Figure 1

Description

本発明は、2枚の被接合材の接合面を重ね合わせ、加圧しながら超音波振動を与えることにより固相接合する超音波接合装置およびその制御方法、並びに超音波接合の接合検査装置およびその接合検査方法に関する。   The present invention relates to an ultrasonic bonding apparatus and a control method thereof for superimposing a bonding surface of two materials to be bonded and applying ultrasonic vibration while applying pressure, and a bonding inspection apparatus for ultrasonic bonding and the same The present invention relates to a bonding inspection method.

超音波接合装置は、支持部材としてのアンビルと、超音波振動を与えるホーンとの間に2枚の金属板を挟んで加圧し、2枚の金属板の接触面に平行に超音波振動を与え、振動による摩擦熱で界面間の酸化物等を破壊して新生面を出すことにより接合を行う装置である。たとえば、特許文献1には、高周波振動の振幅を接合状態の代用特性として用いて、接合面の面性状等によらずに精度良く接合状態を検知しうる技術が開示されている。   The ultrasonic bonding apparatus pressurizes two metal plates sandwiched between an anvil as a support member and a horn that applies ultrasonic vibrations, and applies ultrasonic vibrations parallel to the contact surfaces of the two metal plates. This is a device that performs bonding by destroying oxides between the interfaces with frictional heat caused by vibrations to produce a new surface. For example, Patent Document 1 discloses a technique that can detect a bonding state with high accuracy regardless of the surface properties of the bonding surface using the amplitude of high-frequency vibration as a substitute characteristic of the bonding state.

この超音波接合装置による接合状態は固相接合となり、溶融による脆い金属間化合物の生成が少ないため、特に異種金属間の接合に適している。たとえば、リチウムイオン二次電池の電極タブを接合する場合には、負極タブの材質はアルミニウム(Al)、正極タブの材質は銅(Cu)であり、異種金属の接合となる。   The bonding state by this ultrasonic bonding apparatus is solid-phase bonding, and since there is little generation of brittle intermetallic compounds by melting, it is particularly suitable for bonding between different metals. For example, when joining electrode tabs of a lithium ion secondary battery, the material of the negative electrode tab is aluminum (Al), and the material of the positive electrode tab is copper (Cu), which is a joining of dissimilar metals.

電極タブの接合においては、荷重印加時に破断しないように、一定以上の接合部強度を保つ必要がある。その接合強度の検査方法としては、次の3つの方法を単独または組合せて行っている。第1は、生産と同条件にてテストピースに接合を行い、引張試験にて接合強度を測定する方法である。第2は、超音波接合時に振動子に印加した電力(電圧×電流)を測定する方法であり、電力の積分値(エネルギー)が予め決めた一定値以上であれば、強度良と判断する。第3は、超音波接合時に振動子に印加した電力(電圧×電流)を測定する方法であり、電力の最大値(ピークパワー)が予め決めた一定値以上であれば、強度良と判断する。   In joining the electrode tabs, it is necessary to maintain a joint strength of a certain level or more so as not to break when a load is applied. As the method for inspecting the bonding strength, the following three methods are used alone or in combination. The first is a method of joining a test piece under the same conditions as production and measuring the joining strength by a tensile test. The second is a method of measuring the power (voltage × current) applied to the vibrator during ultrasonic bonding. If the integral value (energy) of the power is equal to or greater than a predetermined value, it is determined that the strength is good. The third is a method of measuring the power (voltage × current) applied to the vibrator during ultrasonic bonding. If the maximum value of power (peak power) is equal to or greater than a predetermined value, it is determined that the strength is good. .

また、電極タブの接合は、電極として電流通路という機能を果たすため、電気抵抗を一定以下に保つ必要がある。その電気抵抗の検査方法としては、次の2つの方法がある。第1は、生産と同条件にてテストピースに接合を行い、電圧を印加して電流を測定し、これらより電気抵抗値を測定する方法である。第2は、製品に測定プローブを接続し、電圧を印加して電流を測定し、これらにより電気抵抗値を測定する方法である。
特開平6−99289号公報
In addition, the bonding of the electrode tab functions as a current path as an electrode, and thus it is necessary to keep the electric resistance below a certain level. There are the following two methods for inspecting the electrical resistance. The first is a method in which a test piece is joined under the same conditions as production, a current is applied by applying a voltage, and an electric resistance value is measured therefrom. The second is a method in which a measurement probe is connected to a product, a current is applied by applying a voltage, and an electric resistance value is measured by these.
JP-A-6-99289

ところで、従来の超音波接合における接合強度の検査方法において、第1の方法は破壊検査であるため、生産時の製品を検査することができないという問題があった。また、第2および第3の方法は代用特性による判定であるため、判定精度に劣り、誤判定の可能性があるという問題があった。   By the way, in the conventional inspection method of the bonding strength in ultrasonic bonding, the first method is a destructive inspection, so that there is a problem that a product at the time of production cannot be inspected. In addition, since the second and third methods are determinations based on substitute characteristics, there is a problem that determination accuracy is inferior and erroneous determination may occur.

一方、電気抵抗の検査方法において、第1の方法はテストピースを対象とするため、生産時の製品を検査することができないという問題があった。また、第2の方法は測定プローブの接続が必要であるため、検査に時間がかかり、大量生産時に全数検査を行えないという問題があった。   On the other hand, in the method for inspecting electrical resistance, the first method is directed to test pieces, so that there is a problem that a product at the time of production cannot be inspected. In addition, since the second method requires connection of a measurement probe, it takes time to inspect, and there is a problem that it is not possible to perform 100% inspection at the time of mass production.

本発明は、上記の事情に鑑みて創案されたものであり、代用特性でなく、製品の電気抵抗を直接測定でき、この電気抵抗に基づいて短時間で精度高く接合状態を判定し、その判定結果を振動制御部へフィードバックすることができる超音波接合装置およびその制御方法、並びに超音波接合の接合検査装置およびその接合検査方法を提供することを目的とする。   The present invention was devised in view of the above circumstances, and it is possible to directly measure the electrical resistance of a product, not a substitute characteristic, and to determine the bonding state with high accuracy in a short time based on this electrical resistance, and the determination It is an object of the present invention to provide an ultrasonic bonding apparatus capable of feeding back a result to a vibration control unit and a control method thereof, and an ultrasonic bonding bonding inspection apparatus and a bonding inspection method thereof.

上記目的を達成するための本発明に係る超音波接合装置は、超音波振動を与えるホーンとアンビルとの間に2枚の被接合材を挟んで加圧し、これらの被接合材の接触面に平行に超音波振動を加えて固相接合する超音波接合装置において、振動制御部と接合検査部とを有する制御装置を備え、前記接合検査部は、前記ホーンとアンビル間に電圧を印加する電圧印加部と、前記ホーンとアンビル間の印加電圧を測定する電圧計と、前記ホーンとアンビル間に流れる電流を測定する電流計と、前記電圧計および電流計の各測定値から接触抵抗を算出して接合状態を判定する電気抵抗測定回路と、を備えていることを特徴とする。   In order to achieve the above object, an ultrasonic bonding apparatus according to the present invention pressurizes two bonded materials between a horn and an anvil that provide ultrasonic vibrations, and contacts the contact surfaces of these bonded materials. In an ultrasonic bonding apparatus that applies solid-state bonding by applying ultrasonic vibration in parallel, the ultrasonic bonding apparatus includes a control device having a vibration control unit and a bonding inspection unit, and the bonding inspection unit applies a voltage between the horn and the anvil. The contact resistance is calculated from the measured values of the application unit, the voltmeter for measuring the applied voltage between the horn and the anvil, the ammeter for measuring the current flowing between the horn and the anvil, and the measured values of the voltmeter and the ammeter. And an electric resistance measuring circuit for determining the joining state.

以上のような本発明に係る超音波接合装置によれば、制御装置に電圧印加部、電圧計、電流計、および電気抵抗測定回路を備えた接合検査部を有するので、代用特性でなく、製品の電気抵抗を直接測定することができ、この電気抵抗に基づいて短時間で接合状態を精度高く判定することができる。したがって、この判定結果を振動制御部へフィードバックして接合条件を修正することにより、良好な接合状態を得ることができる。   According to the ultrasonic bonding apparatus according to the present invention as described above, since the control apparatus includes the bonding inspection unit including the voltage application unit, the voltmeter, the ammeter, and the electric resistance measurement circuit, the product is not a substitute characteristic, but a product. The electrical resistance can be directly measured, and the joining state can be determined with high accuracy in a short time based on the electrical resistance. Therefore, a good joining state can be obtained by feeding back the determination result to the vibration control unit and correcting the joining conditions.

以下に、本発明を実施するための最良の形態を図面に基づいて詳細に説明する。   The best mode for carrying out the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.

まず、本発明に係る超音波接合装置、および超音波接合の接合検査装置について説明する。   First, an ultrasonic bonding apparatus according to the present invention and a bonding inspection apparatus for ultrasonic bonding will be described.

図1は超音波接合装置の全体構成を示すブロック図である。図2はホーンへの電圧印加部の正極取付け部位を示す模式図である。図3(a)は超音波接合装置における被接合材を挟んだ状態での抵抗測定状況を示す概念図、図3(b)は基本抵抗の測定状況を示す概念図である。   FIG. 1 is a block diagram showing the overall configuration of the ultrasonic bonding apparatus. FIG. 2 is a schematic diagram showing a positive electrode mounting portion of a voltage application unit to the horn. FIG. 3A is a conceptual diagram showing a state of resistance measurement in a state where a material to be joined is sandwiched in the ultrasonic bonding apparatus, and FIG. 3B is a conceptual diagram showing a state of measurement of basic resistance.

図1から図3を参照して、超音波接合装置1は装置本体10と、これに備えられた制御装置60とからなっている。装置本体10は、2枚の被接合材(板状部材)51、52を挟持するアンビル20とホーン30と呼ばれる接合工具を備えている。たとえば、リチウムイオン二次電池の電極タブを接合する場合、負極タブの材質はアルミニウム(Al)、正極タブの材質は銅(Cu)であり、異種金属の接合となる。   With reference to FIGS. 1 to 3, the ultrasonic bonding apparatus 1 includes an apparatus main body 10 and a control device 60 provided therein. The apparatus main body 10 includes an anvil 20 that sandwiches two members to be joined (plate-like members) 51 and 52 and a joining tool called a horn 30. For example, when joining electrode tabs of a lithium ion secondary battery, the material of the negative electrode tab is aluminum (Al) and the material of the positive electrode tab is copper (Cu), which is a joining of different metals.

アンビル20は、接合する2枚の板状部材(たとえば、負極タブと正極タブ)51、52を載置する台座(支持部材)であって、その挟持面には複数の突起22が形成されている。   The anvil 20 is a pedestal (support member) on which two plate-like members (for example, a negative electrode tab and a positive electrode tab) 51 and 52 to be joined are placed, and a plurality of protrusions 22 are formed on the holding surface. Yes.

ホーン30は、アンビル20に対する相対的な位置を適宜調整可能であり、ホーン本体33の延出端側にホーンチップ31が突設されている。このホーンチップ31には、たとえば、圧電振動子等の振動子41により発振された超音波振動がブースター42を介して伝達され、その挟持面にも複数の突起32が形成されている。   The horn 30 can adjust the relative position with respect to the anvil 20 as appropriate, and a horn tip 31 is projected from the extended end side of the horn body 33. For example, ultrasonic vibration oscillated by a vibrator 41 such as a piezoelectric vibrator is transmitted to the horn chip 31 via a booster 42, and a plurality of protrusions 32 are formed on the holding surface.

また、ホーン30には、これを挟持方向の後方(上方)から押圧する不図示の加圧手段が備えられている。すなわち、超音波接合時には、加圧手段によりホーン30がアンビル20に載置された板状部材51、52を一定の圧力で加圧しながら、振動子41がブースター42を介してホーン30に超音波振動を発生させる。   Further, the horn 30 is provided with a pressing means (not shown) that presses the horn 30 from behind (upward) in the clamping direction. That is, at the time of ultrasonic bonding, the transducer 41 ultrasonically applies to the horn 30 via the booster 42 while pressurizing the plate-like members 51 and 52 on which the horn 30 is placed on the anvil 20 by a pressurizing means. Generate vibration.

さらに、ホーン30の節部(ノード)34には、該節部34を上方から支持する不図示の補強部材(ノーダルサポート)が備えられている。この節部34には、電圧印加部82の正極が取り付けられている。一方、電圧印加部82の負極はアンビル20の適宜部位に取り付けられる。   Further, the node (node) 34 of the horn 30 is provided with a reinforcing member (nodal support) (not shown) that supports the node 34 from above. A positive electrode of the voltage application unit 82 is attached to the node 34. On the other hand, the negative electrode of the voltage application unit 82 is attached to an appropriate part of the anvil 20.

すなわち、超音波接合装置1は、ホーン30による超音波振動で2枚の板状部材51、52に往復直線運動を生じさせ、板状部材51、52の接触面が擦り合わされることにより、部材表面の酸化皮膜等の不純物を除去して新生な金属面を露出させて接触させるとともに、その際に発生する摩擦熱により板状部材51、52を固相接合するものである。   That is, the ultrasonic bonding apparatus 1 causes the two plate-like members 51 and 52 to reciprocate linearly by ultrasonic vibration by the horn 30, and the contact surfaces of the plate-like members 51 and 52 are rubbed together. Impurities such as an oxide film on the surface are removed to expose and contact a new metal surface, and the plate-like members 51 and 52 are solid-phase bonded by frictional heat generated at that time.

制御装置60には、記憶した接合条件に基づいて振動子41の振動状態を制御する振動制御部70と、記憶した抵抗値に基づいてホーン30への電圧印加を制御する接合検査部(接合検査装置)80と、が備えられている。   The control device 60 includes a vibration control unit 70 that controls the vibration state of the vibrator 41 based on the stored bonding conditions, and a bonding inspection unit (bonding inspection) that controls voltage application to the horn 30 based on the stored resistance value. Device) 80.

振動制御部70には、発振制御回路71、パワーモジュール72、および電力モニタ73が備えられている。発振制御回路71には初期接合条件が入力され、発振制御回路71は、記憶した接合条件に基づいて、パワーモジュール72に電流・電圧値を指示する。パワーモジュール72は、発振制御回路71から指示された電流・電圧値で振動子41を振動させ、振動子41の作動電力は電力モニタ73によりモニタリングされて、発振制御回路71へとフィードバックされる。   The vibration control unit 70 includes an oscillation control circuit 71, a power module 72, and a power monitor 73. An initial joining condition is input to the oscillation control circuit 71, and the oscillation control circuit 71 instructs the power module 72 on a current / voltage value based on the stored joining condition. The power module 72 vibrates the vibrator 41 with the current / voltage value instructed from the oscillation control circuit 71, and the operating power of the vibrator 41 is monitored by the power monitor 73 and fed back to the oscillation control circuit 71.

接合検査部(接合検査装置)80には、電気抵抗測定回路81、電圧印加部82、電圧計83、電流計84、および表示装置85が備えられている。電気抵抗測定回路81には初期抵抗値が入力される。電気抵抗測定回路81は、記憶した抵抗値に基づいて電圧印加部82へ印加電圧を指示する。また、電気抵抗測定回路81は、電圧計83および電流計84の各測定値から接触抵抗を算出して接合状態を判定する。電圧印加部82は、電気抵抗測定回路81の指示に基づいて、アンビル20およびホーン30に電圧を印加する。電圧計82は、アンビル20およびホーン30に印加された電圧を測定し、その測定値を電気抵抗測定回路81へとフィードバックする。電流計83は、アンビル20およびホーン30に流れる電流を測定し、その測定値を電気抵抗測定回路81へとフィードバックする。そして、表示装置84はCRTや液晶表示装置等の画像表示装置であり、後述するフローに基づいて抵抗基準値に基づく良(OK)/不良(NG)の判定結果が表示される(図7参照)。   The bonding inspection unit (bonding inspection device) 80 includes an electrical resistance measurement circuit 81, a voltage application unit 82, a voltmeter 83, an ammeter 84, and a display device 85. An initial resistance value is input to the electrical resistance measurement circuit 81. The electrical resistance measurement circuit 81 instructs the applied voltage to the voltage application unit 82 based on the stored resistance value. In addition, the electrical resistance measurement circuit 81 calculates the contact resistance from the measured values of the voltmeter 83 and the ammeter 84 to determine the joining state. The voltage application unit 82 applies a voltage to the anvil 20 and the horn 30 based on an instruction from the electrical resistance measurement circuit 81. The voltmeter 82 measures the voltage applied to the anvil 20 and the horn 30 and feeds back the measured value to the electric resistance measurement circuit 81. The ammeter 83 measures the current flowing through the anvil 20 and the horn 30 and feeds back the measured value to the electric resistance measurement circuit 81. The display device 84 is an image display device such as a CRT or a liquid crystal display device, and displays a determination result of good (OK) / defective (NG) based on a resistance reference value based on a flow described later (see FIG. 7). ).

なお、電気抵抗の測定プローブは、ホーン30およびアンビル20に埋め込む構造としてもよいし、別体として取り外し可能に設けてもよい。特に、測定プローブをホーン30およびアンビル20に埋め込む構造を採用すれば、工具交換時に、電圧印加線を工具(ホーン30およびアンビル20)に取り付ける作業が不要になる。   The electrical resistance measurement probe may be embedded in the horn 30 and the anvil 20 or may be detachable as a separate body. In particular, if a structure in which the measurement probe is embedded in the horn 30 and the anvil 20 is employed, the work of attaching the voltage application line to the tool (the horn 30 and the anvil 20) is not required when changing the tool.

発振制御回路71と電気抵抗測定回路81とは電気的に接続され、発振制御回路71から電気抵抗測定回路81へ接合シーケンス情報を発信し、電気抵抗測定回路81から発振制御回路71へ接合条件の修正指示を発信する。ここで、「接合シーケンス情報」とは、接合が現在どの状態にあるかの情報であり、アイドル、ホーン下降、スクイズ、発振中、ホールド、およびホーン上昇の各状態が挙げられる。   The oscillation control circuit 71 and the electrical resistance measurement circuit 81 are electrically connected to transmit the junction sequence information from the oscillation control circuit 71 to the electrical resistance measurement circuit 81, and the connection condition of the electrical resistance measurement circuit 81 to the oscillation control circuit 71 is determined. Send correction instructions. Here, the “joining sequence information” is information indicating which state the joint is currently in, and includes idle, horn lowering, squeeze, oscillating, hold, and horn rising states.

以上のように構成された超音波接合装置1によれば、制御装置60に電圧印加部82、電圧計83、電流計84、および電気抵抗測定回路81を備えた接合検査部80を有するので、代用特性でなく、製品の電気抵抗(接合抵抗)を直接測定でき、この接合抵抗に基づいて短時間で接合状態を精度高く判定することができる。したがって、接合検査部(接合検査装置)80の判定結果を振動制御部へフィードバックして接合条件を修正することにより、良好な接合状態を得ることができる。   According to the ultrasonic bonding apparatus 1 configured as described above, the control apparatus 60 includes the bonding inspection unit 80 including the voltage application unit 82, the voltmeter 83, the ammeter 84, and the electric resistance measurement circuit 81. The electrical resistance (joining resistance) of the product can be directly measured instead of the substitute characteristics, and the joining state can be determined with high accuracy in a short time based on the joining resistance. Therefore, a favorable bonding state can be obtained by correcting the bonding condition by feeding back the determination result of the bonding inspection unit (bonding inspection apparatus) 80 to the vibration control unit.

次に、本発明に係る超音波接合装置の制御方法および超音波接合の接合検査方法について説明する。   Next, a control method for an ultrasonic bonding apparatus and a bonding inspection method for ultrasonic bonding according to the present invention will be described.

図4(a)は被接合材を挟んだ状態での抵抗測定の計算方法を示す概念図、(b)は基本抵抗の計算方法を示す概念図である。図5は面粗度と接触抵抗と超音波接合との関係を示す説明図である。図6は超音波接合装置の動作状態を示すタイムチャートである。図7は超音波接合装置の制御方法を示すフローチャートである。図8は図7における抵抗測定のフローチャートである。   FIG. 4A is a conceptual diagram showing a calculation method of resistance measurement in a state where a material to be joined is sandwiched, and FIG. 4B is a conceptual diagram showing a calculation method of basic resistance. FIG. 5 is an explanatory diagram showing the relationship between surface roughness, contact resistance, and ultrasonic bonding. FIG. 6 is a time chart showing an operation state of the ultrasonic bonding apparatus. FIG. 7 is a flowchart showing a control method of the ultrasonic bonding apparatus. FIG. 8 is a flowchart of resistance measurement in FIG.

まず、図4を参照して、本発明に係る超音波接合装置の制御方法および超音波接合の接合検査方法の前提概念として、被接合材を挟んだ状態での抵抗測定および基本抵抗の測定について説明する。   First, referring to FIG. 4, as a premise concept of the ultrasonic bonding apparatus control method and ultrasonic bonding inspection method according to the present invention, resistance measurement and basic resistance measurement with a material to be bonded interposed therebetween. explain.

図4(b)のように、電圧印加部82の正極をホーン30へ、負極をアンビル20へ接続し、予め被接合材を挟まない状態でホーン30とアンビル20間に圧力を加え、電圧を印加して電圧・電流値を測定する。測定抵抗=印加電圧÷測定電流により抵抗値を算出し、これを基本抵抗とする。この基本抵抗は、ホーン導体抵抗Aと工具接触抵抗Bとアンビル導体抵抗Cとの和である。   As shown in FIG. 4B, the positive electrode of the voltage application unit 82 is connected to the horn 30 and the negative electrode is connected to the anvil 20, and pressure is applied between the horn 30 and the anvil 20 in a state where no material to be bonded is sandwiched in advance. Apply voltage and current values. The resistance value is calculated by measuring resistance = applied voltage ÷ measured current, and this is used as the basic resistance. This basic resistance is the sum of the horn conductor resistance A, the tool contact resistance B, and the anvil conductor resistance C.

一方、図4(a)のように、測定抵抗は生産時に測定する抵抗であり、ホーン30とアンビル20との間に被接合材51、52を挟んだ状態で測定され、接合抵抗と基本抵抗とを加算して求められる。また、接合抵抗は、上板導体抵抗Xと材料接触抵抗Yと下板導体抵抗Zとの和である。すなわち、接合抵抗=測定抵抗−基本抵抗で算出される。   On the other hand, as shown in FIG. 4A, the measurement resistance is a resistance measured during production, and is measured in a state where the materials 51 and 52 are sandwiched between the horn 30 and the anvil 20, and the junction resistance and the basic resistance are measured. It is obtained by adding. The junction resistance is the sum of the upper plate conductor resistance X, the material contact resistance Y, and the lower plate conductor resistance Z. That is, junction resistance = measured resistance−basic resistance.

また、図5を参照して、本発明に係る超音波接合装置の制御方法および超音波接合の接合検査方法の前提概念として、抵抗上限および抵抗下限について説明する。   Moreover, with reference to FIG. 5, an upper limit of resistance and a lower limit of resistance will be described as a premise concept of the method for controlling the ultrasonic bonding apparatus and the ultrasonic bonding inspection method according to the present invention.

予め面粗度の異なる三種類の被接合材を用意して、接触抵抗を測定する(図4参照)。被接合材の面粗度が大きい場合には部材表面が凸凹で接触面積が小さくなるため、接合前の部材間の接触抵抗が大きくなり、その結果、超音波接合は弱くなり、接合時間は遅くなる。したがって、生産時の接合条件で接合を行った場合には、接合低下・接合抵抗増加が発生する。   Three kinds of materials to be joined having different surface roughness are prepared in advance, and the contact resistance is measured (see FIG. 4). When the surface roughness of the material to be joined is large, the surface of the member is uneven and the contact area is small, so that the contact resistance between the members before joining increases, resulting in weak ultrasonic joining and slow joining time. Become. Therefore, when bonding is performed under the bonding conditions at the time of production, the bonding lowers and the bonding resistance increases.

一方、被接合材の面粗度が小さい場合には部材表面が滑らかで接触面積が大きくなるため、接合前の部材間の接触抵抗が小さくなり、その結果、超音波接合は強くなり、接合時間は速くなる。したがって、生産時の接合条件で接合を行った場合には、凝着、亀裂が発生する。ここで、「凝着」とは、接合条件が強く、被接合材料が工具に接着してしまう状態をいい、「亀裂」とは、接合条件が強く、被接合材料に穴が開く状態をいう。   On the other hand, when the surface roughness of the material to be joined is small, the surface of the member is smooth and the contact area is large, so that the contact resistance between the members before joining is reduced, and as a result, ultrasonic joining is strengthened and the joining time is increased. Will be faster. Therefore, when joining is performed under the joining conditions at the time of production, adhesion and cracking occur. Here, “adhesion” means a state where the joining conditions are strong and the material to be joined adheres to the tool, and “crack” means a state where the joining conditions are strong and a hole is opened in the material to be joined. .

面粗度が中程度である通常の被接合材の場合には、接触抵抗および超音波接合も中程度になる。したがって、生産時の接合条件で接合を行った場合には、接合強度低下・接合抵抗増加が発生しない。   In the case of a normal material to be joined having a medium surface roughness, the contact resistance and ultrasonic bonding are also medium. Therefore, when joining is performed under the joining conditions at the time of production, the joining strength does not decrease and the joining resistance does not increase.

これらの考察から、面粗度が大と中との境界となる接触抵抗値を図7のフローチャートにおける抵抗上限とする。また面粗度が中と小との境界となる接触抵抗値を図7のフローチャートにおける抵抗下限とする。   From these considerations, the contact resistance value at which the surface roughness becomes the boundary between large and medium is defined as the upper limit of resistance in the flowchart of FIG. Further, a contact resistance value at which the surface roughness is a boundary between medium and small is defined as a lower resistance limit in the flowchart of FIG.

図6を参照して、超音波接合装置1の動作タイムチャートを説明する。   With reference to FIG. 6, the operation | movement time chart of the ultrasonic bonding apparatus 1 is demonstrated.

超音波接合装置1の接合シーケンスは、1)アイドル、2)ホーン下降、3)スクイズ、4)発振、5)ホールド、6)ホーン上昇の各工程によって構成される。アイドル工程では、ホーン30は原位置(初期位置)に待機している。接合開始によりホーン下降工程となり、ホーン30が原位置から下降端まで下降する。スクイズ工程では、超音波発振前にホーン30とアンビル20とで被接合材を加圧している。発振工程では、振動子41の振動がブースター42を介してホーン30に伝達され、ホーン30が被接合材の接触面と平行に往復振動している。ホールド工程では、超音波発振終了後にホーン30とアンビル20とで被接合材を加圧している。接合終了によりホーン上昇工程となり、ホーン30が下降端から原位置まで上昇する。そして、再びアイドル工程へと移行する。   The joining sequence of the ultrasonic joining apparatus 1 includes the following steps: 1) idle, 2) horn descending, 3) squeeze, 4) oscillation, 5) hold, and 6) horn ascending. In the idle process, the horn 30 stands by at the original position (initial position). The horn descending process is started by the start of joining, and the horn 30 descends from the original position to the descending end. In the squeeze process, the material to be joined is pressurized by the horn 30 and the anvil 20 before the ultrasonic oscillation. In the oscillation process, the vibration of the vibrator 41 is transmitted to the horn 30 through the booster 42, and the horn 30 reciprocates in parallel with the contact surface of the material to be joined. In the holding step, the material to be joined is pressurized by the horn 30 and the anvil 20 after the end of the ultrasonic oscillation. When the joining is completed, a horn raising process is performed, and the horn 30 is raised from the descending end to the original position. And it transfers to an idle process again.

図7を参照して、超音波接合装置1の制御方法は、まず、超音波接合装置1の接合シーケンスが「スクイズ」工程にあるか否かを判断する(ステップ1;以下、「S1」のように表記する。)。   Referring to FIG. 7, in the control method of ultrasonic bonding apparatus 1, first, it is determined whether or not the bonding sequence of ultrasonic bonding apparatus 1 is in the “squeeze” process (step 1; hereinafter “S1”). Notation.)

ステップ1において、「スクイズ」工程にあると判断されると、接合検査部(接合検査装置)80の電気抵抗測定回路81が抵抗測定を行う(S2)。   If it is determined in step 1 that the process is in the “squeeze” process, the electrical resistance measurement circuit 81 of the bonding inspection unit (bonding inspection apparatus) 80 performs resistance measurement (S2).

図8を参照して、抵抗測定(S2)を開始すると、電気抵抗測定回路81が電圧印加部82にアンビル20とホーン30間への電圧印加を指示する(S21)。次に、電流計83に電流測定が指示され、その測定値が電気抵抗測定回路81に入力される(S22)。さらに、電気抵抗測定回路81は、印加電圧を測定電流(電流測定値)で割って測定抵抗を算出する(S23)。そして、電気抵抗測定回路81が電圧印加部82にアンビル20とホーン30間への電圧印加の終了を指示する(S24)。さらに、電気抵抗測定回路81が電流計83に電流測定の終了を指示して(S25)、抵抗測定を終了し、図7のステップ3へと移行する。   Referring to FIG. 8, when resistance measurement (S2) is started, electrical resistance measurement circuit 81 instructs voltage application unit 82 to apply a voltage between anvil 20 and horn 30 (S21). Next, the ammeter 83 is instructed to measure current, and the measured value is input to the electric resistance measuring circuit 81 (S22). Furthermore, the electrical resistance measurement circuit 81 calculates the measurement resistance by dividing the applied voltage by the measurement current (current measurement value) (S23). Then, the electrical resistance measurement circuit 81 instructs the voltage application unit 82 to end the voltage application between the anvil 20 and the horn 30 (S24). Further, the electric resistance measurement circuit 81 instructs the ammeter 83 to end the current measurement (S25), ends the resistance measurement, and proceeds to step 3 in FIG.

そして、図8のフローで得られた測定抵抗から基本抵抗を差し引いて接触抵抗を求める(S3)。ここで、基本抵抗は図4(b)の計算方法で求められる。   Then, the basic resistance is subtracted from the measured resistance obtained in the flow of FIG. 8 to obtain the contact resistance (S3). Here, the basic resistance is obtained by the calculation method of FIG.

次に、ステップ3で求めた接触抵抗が電気抵抗測定回路81に記憶した抵抗下限より小さいか(接触抵抗<抵抗下限)否かを判断する(S4)。   Next, it is determined whether or not the contact resistance obtained in step 3 is smaller than the lower resistance limit stored in the electric resistance measurement circuit 81 (contact resistance <resistance lower limit) (S4).

ステップ4において、接触抵抗が抵抗下限以上である場合(接触抵抗≧抵抗下限)には、接触抵抗が抵抗上限を超えるか(接触抵抗>抵抗上限)否かを判断する(S5)。一方、接触抵抗が抵抗下限未満である場合(接触抵抗<抵抗下限)には、振動子41の振幅低下を指示(たとえば、振幅を予め決めた生産条件から10%下げる指示)するか、または/および振動子41の発振時間の短縮を指示した後(S6)、ステップ8へと移行する。   In step 4, when the contact resistance is equal to or higher than the lower limit of resistance (contact resistance ≧ resistance lower limit), it is determined whether or not the contact resistance exceeds the upper limit of resistance (contact resistance> upper limit of resistance) (S5). On the other hand, when the contact resistance is less than the lower limit of resistance (contact resistance <lower limit of resistance), an instruction to reduce the amplitude of the vibrator 41 (for example, an instruction to lower the amplitude by 10% from a predetermined production condition) or / After instructing to shorten the oscillation time of the vibrator 41 (S6), the process proceeds to step 8.

ステップ5において、接触抵抗が抵抗上限以下である場合(接触抵抗≦抵抗上限)には、ステップ8へと移行する。一方、接触抵抗が抵抗上限を超える場合(接触抵抗>抵抗上限)には、振動子41に振幅増加を指示(たとえば、振幅を予め決めた生産条件から10%上げる指示)するか、または/および発振時間の延長を指示した後(S7)、ステップ8へと移行する。   In step 5, when the contact resistance is equal to or lower than the upper limit of resistance (contact resistance ≦ upper limit of resistance), the process proceeds to step 8. On the other hand, if the contact resistance exceeds the upper resistance limit (contact resistance> resistance upper limit), the vibrator 41 is instructed to increase the amplitude (for example, an instruction to increase the amplitude by 10% from a predetermined production condition), and / or After instructing to extend the oscillation time (S7), the process proceeds to step 8.

このように本発明に係る超音波接合装置1の制御方法は、スクイズ工程中にホーン30とアンビル20間に電圧を印加し、ホーン30とアンビル20間に印加された電圧の測定値と、ホーン30とアンビル20間に流れた電流の測定値と、から接触抵抗を算出している。そして、接触抵抗が抵抗下限未満である場合(接触抵抗<抵抗下限)には、振動子41の振幅低下を指示するか、または/およびホーン30の発振時間の短縮を指示し(S6)、接触抵抗が抵抗下限以上である場合(接触抵抗≧抵抗下限)には、振動子41の振幅増加を指示するか、または/および発振時間延長を指示して(S7)、電気抵抗測定回路81から発振制御回路71へ接合条件の修正指示を発信してフィードバック制御する。すなわち、接合検査部(接合検査装置)80の判定結果を振動制御部へフィードバックして接合条件を修正するので、初期状態の接触抵抗が小さく、超音波接合の進捗が速い場合、過接合(凝着・亀裂)を抑制することができ、また初期状態の接触抵抗が大きく、超音波接合の進捗が遅い場合、接合不足(強度不足、電気抵抗過大)を抑制することができる。   As described above, the method for controlling the ultrasonic bonding apparatus 1 according to the present invention applies the voltage between the horn 30 and the anvil 20 during the squeeze process, and the measured value of the voltage applied between the horn 30 and the anvil 20, The contact resistance is calculated from the measured value of the current flowing between 30 and the anvil 20. If the contact resistance is less than the lower limit of resistance (contact resistance <lower limit of resistance), an instruction to decrease the amplitude of the vibrator 41 or / and an instruction to shorten the oscillation time of the horn 30 are given (S6). When the resistance is equal to or higher than the lower limit of resistance (contact resistance ≧ resistance lower limit), an instruction to increase the amplitude of the vibrator 41 and / or an instruction to extend the oscillation time is issued (S7), and the electric resistance measurement circuit 81 oscillates. An instruction to correct the joining condition is transmitted to the control circuit 71 to perform feedback control. That is, the determination result of the bonding inspection unit (bonding inspection device) 80 is fed back to the vibration control unit to correct the bonding condition. Therefore, when the initial contact resistance is small and the progress of ultrasonic bonding is fast, overbonding (adhesion) Adhesion and crack) can be suppressed, and when the contact resistance in the initial state is large and the progress of ultrasonic bonding is slow, insufficient bonding (insufficient strength, excessive electric resistance) can be suppressed.

以下のステップ8からステップ13までは、本発明に係る超音波接合装置1の制御方法として実施されるが、本発明に係る超音波接合の接合検査方法として単独で実施することもできる。   The following steps 8 to 13 are carried out as a method for controlling the ultrasonic bonding apparatus 1 according to the present invention, but can also be carried out independently as a bonding inspection method for ultrasonic bonding according to the present invention.

ステップ8では、超音波接合装置1の接合シーケンスが「ホールド」工程にあるか否かを判断する。ステップ13において、「ホールド」工程であると判断されると、図8のフローのS21〜S25に従って、抵抗測定を行う(S9)。そして、得られた測定抵抗から基本抵抗を差し引いて接触抵抗を求める(S10)。ここで、基本抵抗は図4(b)の計算方法で求められる。   In step 8, it is determined whether or not the joining sequence of the ultrasonic joining apparatus 1 is in the “hold” process. If it is determined in step 13 that the process is a “hold” process, resistance measurement is performed according to S21 to S25 in the flow of FIG. 8 (S9). Then, the contact resistance is obtained by subtracting the basic resistance from the obtained measurement resistance (S10). Here, the basic resistance is obtained by the calculation method of FIG.

次に、接合抵抗が電気抵抗測定回路81に記憶した抵抗基準値以下(接合抵抗≦抵抗基準値)であるか否かを判断する(S11)。   Next, it is determined whether or not the junction resistance is equal to or less than the resistance reference value stored in the electrical resistance measurement circuit 81 (junction resistance ≦ resistance reference value) (S11).

ステップ11において、接合抵抗が抵抗基準値以下である場合(接合抵抗≦抵抗基準値)には表示装置84に良(OK)判定を表示装置85に出力し(S12)、接合抵抗が抵抗基準値を超える場合(接合抵抗>抵抗基準値)には不良(NG)判定を表示装置85に出力する(S13)。   In step 11, when the junction resistance is equal to or less than the resistance reference value (junction resistance ≦ resistance reference value), a good (OK) determination is output to the display device 85 (S12), and the junction resistance is the resistance reference value. Is exceeded (junction resistance> resistance reference value), a failure (NG) determination is output to the display device 85 (S13).

このように本発明に係る超音波接合装置1の制御方法および超音波接合の接合検査方法は、超音波発振終了後の加圧状態である「ホールド」工程中に、ホーン30とアンビル20間に電圧印加し、ホーン30とアンビル20間に印加された電圧の測定値と、ホーン30とアンビル20間に流れた電流の測定値と、から接触抵抗を算出し、接触抵抗が抵抗基準値以下である場合(接合抵抗≦抵抗基準値)にはOK判定し、抵抗基準値を超える場合(接合抵抗>抵抗基準値)にはNG判定する接合検査を行うので、製品の接合抵抗を直接測定できる。また、超音波接合装置1の接合シーケンス中に短時間で検査が行えるので、生産中に製品の接合抵抗の全数検査が行える。さらに、代用特性でなく、製品の接合抵抗を直接測定するため、判定精度がよい。   As described above, the control method of the ultrasonic bonding apparatus 1 and the ultrasonic bonding inspection method according to the present invention are performed between the horn 30 and the anvil 20 during the “hold” process, which is a pressurized state after the ultrasonic oscillation is finished. The contact resistance is calculated from the measured value of the voltage applied between the horn 30 and the anvil 20 and the measured value of the current flowing between the horn 30 and the anvil 20, and the contact resistance is less than the resistance reference value. In some cases (junction resistance ≦ resistance reference value), an OK determination is made, and when the resistance reference value is exceeded (junction resistance> resistance reference value), an NG determination is performed. In addition, since inspection can be performed in a short time during the bonding sequence of the ultrasonic bonding apparatus 1, it is possible to perform 100% inspection of the bonding resistance of products during production. Furthermore, since the junction resistance of the product is directly measured instead of the substitute characteristics, the determination accuracy is good.

超音波接合装置の全体構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the whole structure of an ultrasonic bonding apparatus. ホーンへの電圧印加部の正極取付け部位を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the positive electrode attachment site | part of the voltage application part to a horn. (a)は超音波接合装置における被接合材を挟んだ状態での抵抗測定状況を示す概念図、(b)は基本抵抗の測定状況を示す概念図である。(A) is a conceptual diagram which shows the resistance measurement condition in the state which pinched | joined the to-be-joined material in an ultrasonic bonding apparatus, (b) is a conceptual diagram which shows the measurement condition of basic resistance. (a)は被接合材を挟んだ状態での抵抗測定の計算方法を示す概念図、(b)は基本抵抗の計算方法を示す概念図である。(A) is a conceptual diagram which shows the calculation method of resistance measurement in the state which pinched | interposed the to-be-joined material, (b) is a conceptual diagram which shows the calculation method of basic resistance. 面粗度と接触抵抗と超音波接合との関係を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the relationship between surface roughness, contact resistance, and ultrasonic bonding. 超音波接合装置の動作状態を示すタイムチャートである。It is a time chart which shows the operation state of an ultrasonic bonding apparatus. 超音波接合装置の制御方法を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the control method of an ultrasonic bonding apparatus. 図7における抵抗測定のフローチャートである。It is a flowchart of resistance measurement in FIG.

符号の説明Explanation of symbols

1 超音波接合装置、
10 装置本体、
20 アンビル、
30 ホーン、
31 接合チップ、
34 節部、
51、52 被接合材、
60 制御装置、
70 振動制御部、
80 接合検査部、
81 電気抵抗測定回路、
82 電圧印加部、
83 電圧計、
84 電流計。
1 ultrasonic bonding equipment,
10 device body,
20 Anvil,
30 horns,
31 Bonding tip,
34 sections,
51, 52 Joined material,
60 controller,
70 Vibration control unit,
80 Bonding inspection section,
81 electric resistance measurement circuit,
82 voltage application section,
83 Voltmeter,
84 Ammeter.

Claims (11)

超音波振動を与えるホーンとアンビルとの間に2枚の被接合材を挟んで加圧し、これらの被接合材の接触面に平行に超音波振動を加えて固相接合する超音波接合装置において、
振動制御部と接合検査部とを有する制御装置を備え、
前記接合検査部は、
前記ホーンとアンビル間に電圧を印加する電圧印加部と、
前記ホーンとアンビル間の印加電圧を測定する電圧計と、
前記ホーンとアンビル間に流れる電流を測定する電流計と、
前記電圧計および電流計の各測定値から接触抵抗を算出して接合状態を判定する電気抵抗測定回路と、
を備えていることを特徴とする超音波接合装置。
In an ultrasonic bonding apparatus that pressurizes two bonded materials between a horn and anvil that apply ultrasonic vibration, and applies ultrasonic vibration parallel to the contact surfaces of these bonded materials to perform solid-phase bonding. ,
A control device having a vibration control unit and a joint inspection unit;
The joint inspection unit is
A voltage application unit for applying a voltage between the horn and the anvil;
A voltmeter for measuring an applied voltage between the horn and the anvil;
An ammeter for measuring the current flowing between the horn and the anvil;
An electrical resistance measurement circuit for calculating a contact resistance from each measurement value of the voltmeter and the ammeter and determining a bonding state;
An ultrasonic bonding apparatus comprising:
前記接合検査部の判定結果に基づいて接合条件を修正すべく、前記電気抵抗測定回路が前記振動制御部の発振制御回路に電気的に接続されていることを特徴とする請求項1に記載の超音波接合装置。   The electrical resistance measurement circuit is electrically connected to an oscillation control circuit of the vibration control unit so as to correct a bonding condition based on a determination result of the bonding inspection unit. Ultrasonic bonding device. 前記電圧印加部の正極が前記ホーンの節部に接続されていることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の超音波接合装置。   The ultrasonic bonding apparatus according to claim 1, wherein a positive electrode of the voltage application unit is connected to a node of the horn. 前記ホーンとアンビルに、測定プローブが埋め込まれていることを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の超音波接合装置。   The ultrasonic bonding apparatus according to any one of claims 1 to 3, wherein a measurement probe is embedded in the horn and the anvil. 超音波振動を与えるホーンとアンビルとの間に2枚の被接合材を挟んで加圧し、これらの被接合材の接触面に平行に超音波振動を加えて固相接合する超音波接合装置の制御方法において、
超音波発振前の加圧状態であるスクイズ工程中に、前記ホーンとアンビル間に電圧を印加し、
前記ホーンとアンビル間に印加された電圧の測定値と、前記ホーンとアンビル間に流れた電流の測定値と、から接触抵抗を算出し、
接触抵抗が抵抗下限より小さい場合には、前記ホーンの振幅低下、または/および発振時間の短縮を指示し、
接触抵抗が抵抗下限より大きい場合には、前記ホーンの振幅増加、または/および発振時間延長を指示して、フィードバック制御することを特徴とする超音波接合装置の制御方法。
An ultrasonic bonding apparatus that pressurizes two pieces of material to be bonded between a horn and an anvil that give ultrasonic vibrations, and applies ultrasonic vibration in parallel to the contact surface of these materials to be bonded to a solid phase. In the control method,
During the squeeze process, which is a pressurized state before ultrasonic oscillation, a voltage is applied between the horn and the anvil,
From the measured value of the voltage applied between the horn and the anvil, and the measured value of the current flowing between the horn and the anvil, the contact resistance is calculated,
If the contact resistance is less than the lower limit of resistance, the horn amplitude is reduced or / and the oscillation time is shortened.
When the contact resistance is larger than the lower limit of resistance, the control method of the ultrasonic bonding apparatus is characterized by performing feedback control by instructing an increase in amplitude of the horn or / and extending an oscillation time.
超音波発振終了後の加圧状態であるホールド工程中に、前記ホーンとアンビル間に電圧を印加し、
前記ホーンとアンビル間に印加された電圧の測定値と、前記ホーンとアンビル間に流れた電流の測定値と、から接触抵抗を算出し、
接触抵抗が抵抗基準値以下である場合には良と判定し、抵抗基準値を超える場合には不良と判定する接合検査を行うことを特徴とする請求項5に記載の超音波接合装置の制御方法。
During the hold process, which is a pressurized state after the end of ultrasonic oscillation, a voltage is applied between the horn and the anvil,
From the measured value of the voltage applied between the horn and the anvil, and the measured value of the current flowing between the horn and the anvil, the contact resistance is calculated,
6. The ultrasonic bonding apparatus control according to claim 5, wherein a bonding inspection is performed in which it is determined that the contact resistance is equal to or less than a resistance reference value, and is determined to be defective if the contact resistance exceeds the resistance reference value. Method.
超音波振動を与えるホーンとアンビルとの間に2枚の被接合材を挟んで加圧し、これらの被接合材の接触面に平行に超音波振動を加えて固相接合する超音波接合の接合検査装置であって、
前記ホーンとアンビル間に電圧を印加する電圧印加部と、
前記ホーンとアンビル間の印加電圧を測定する電圧計と、
前記ホーンとアンビル間に流れる電流を測定する電流計と、
前記電圧計および電流計の各測定値から接触抵抗を算出して接合状態を判定する電気抵抗測定回路と、
を備えていることを特徴とする超音波接合の接合検査装置。
Bonding of ultrasonic bonding that pressurizes two bonded materials between a horn and anvil that apply ultrasonic vibration, and applies ultrasonic vibration parallel to the contact surface of these bonded materials to perform solid phase bonding An inspection device,
A voltage application unit for applying a voltage between the horn and the anvil;
A voltmeter for measuring an applied voltage between the horn and the anvil;
An ammeter for measuring the current flowing between the horn and the anvil;
An electrical resistance measurement circuit for calculating a contact resistance from each measurement value of the voltmeter and the ammeter and determining a bonding state;
A bonding inspection apparatus for ultrasonic bonding, comprising:
前記電圧印加部の正極が前記ホーンの節部に接続されていることを特徴とする請求項7に記載の超音波接合の接合検査装置。   The bonding inspection apparatus for ultrasonic bonding according to claim 7, wherein a positive electrode of the voltage application unit is connected to a node of the horn. 前記ホーンとアンビルに、測定プローブが埋め込まれていることを特徴とする請求項7または請求項8に記載の超音波接合の接合検査装置。   The ultrasonic wave bonding inspection apparatus according to claim 7, wherein a measurement probe is embedded in the horn and the anvil. 超音波接合装置の制御装置内に備えられていることを特徴とする請求項7から請求項9のいずれか1項に記載の超音波接合の接合検査装置。   The ultrasonic inspection apparatus for ultrasonic bonding according to any one of claims 7 to 9, wherein the ultrasonic inspection apparatus is provided in a control device of the ultrasonic bonding apparatus. 超音波振動を与えるホーンとアンビルとの間に2枚の被接合材を挟んで加圧し、これらの被接合材の接触面に平行に超音波振動を加えて固相接合する超音波接合の接合検査方法において、
超音波発振終了後の加圧状態であるホールド工程中に、前記ホーンとアンビル間に電圧を印加し、
前記ホーンとアンビル間に印加された電圧の測定値と、前記ホーンとアンビル間に流れた電流の測定値と、から接触抵抗を算出し、
接触抵抗が抵抗基準値以下である場合には良と判定し、抵抗基準値を超える場合には不良と判定することを特徴とする超音波接合の接合検査方法。
Bonding of ultrasonic bonding that pressurizes two bonded materials between a horn and anvil that apply ultrasonic vibration, and applies ultrasonic vibration parallel to the contact surface of these bonded materials to perform solid phase bonding In the inspection method,
During the hold process, which is a pressurized state after the end of ultrasonic oscillation, a voltage is applied between the horn and the anvil,
From the measured value of the voltage applied between the horn and the anvil, and the measured value of the current flowing between the horn and the anvil, the contact resistance is calculated,
A bonding inspection method for ultrasonic bonding, wherein when the contact resistance is equal to or less than a resistance reference value, it is determined to be good, and when it exceeds the resistance reference value, it is determined to be defective.
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