專利名稱：將導(dǎo)線聯(lián)至端子的方法及其裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及通過點(diǎn)焊將端子與導(dǎo)線相聯(lián)的方法和包括一對(duì)用來執(zhí)行點(diǎn)焊的電極的裝置。
參照?qǐng)D6A和6B描述傳統(tǒng)點(diǎn)焊方法的實(shí)例。
如圖6A所示，在此方法中，通過使用其頂端為平的上下電極7和5，將端子的片狀導(dǎo)線聯(lián)接部分3a放在下電極5上，將導(dǎo)線的裸露的芯部1a放在導(dǎo)線聯(lián)接部分3a上。在導(dǎo)線聯(lián)接部分3a與裸露的芯部1a彼此搭接的部分則夾持在上下電極7和5之間，且在加壓的情況下使電流通過該部分，這樣，如圖6B所示，裸露的芯部1a和導(dǎo)線聯(lián)接部分3a彼此焊到一起。但在此方法中，裸露的芯部3a受到上下電極7和5的擠壓，與其原形狀相比已大大地變形了，且會(huì)被熔入焊件中，因而聯(lián)接部分10的總強(qiáng)度有可能降低。
因而提供了一種如圖7A和7B所示的另一種傳統(tǒng)聯(lián)接方法(見JP-A-6-218552)。在此方法中，其導(dǎo)線聯(lián)接部分13a彎成U形的端子13如圖7A所示那樣使用。此外，與U形導(dǎo)線聯(lián)接部分13a相對(duì)應(yīng)，分別在上下電極15和17的頂面上形成半圓的凹入部分15a和半圓的凸出部分17a。裸露的芯部1a放在U形導(dǎo)線聯(lián)接部分13a中，夾持在半圓凹入和凸出部分15a和17a之間。在加壓情況下通入電流，從而如圖7B所示獲得一個(gè)聯(lián)接起來的部分10B，其結(jié)構(gòu)是使受擠壓和形變后的裸露芯部1a與U形導(dǎo)線聯(lián)接部分13a的內(nèi)表面焊接起來。
后一情況的焊接過程如圖8A-8E所示，如圖8A所示，端子的U形導(dǎo)線聯(lián)接部分13a放在下電極15的凹入部分15a中，導(dǎo)線的裸露芯部1a放在其上。此狀態(tài)下，如圖8B所示，上電極17向下移動(dòng)并與裸露的芯部1a接觸，此時(shí)使電極15和17之間流過電流，上電極17進(jìn)一步下移以對(duì)其加壓。結(jié)果，如圖8C和8D所示，裸露部分1a在上電極17頂端的半圓凸出部分17a與導(dǎo)線聯(lián)接部分13a的U形內(nèi)表面間受擠壓，這樣1a與13a經(jīng)熱阻作用而焊為一體形成如圖8E所示的聯(lián)接部分10B。
依此方法，由于13a為U形，芯可在一定程度上不被所加的壓力而損毀。但是，它卻不可能完全防止損毀，也不能完全防止裸露的芯部受擠和變形，這樣，聯(lián)接部分的截面降低。因而，難于獲得高拉伸強(qiáng)度。
此外，由于作為端子和導(dǎo)線的主要材料的銅電阻低且導(dǎo)熱性高，因而需較大的焊接能量。特別是在圖7A和7B所示的傳統(tǒng)實(shí)例中，下電極15的頂端面具有與導(dǎo)線聯(lián)接部分13a的彎曲相對(duì)應(yīng)的凹入形狀，因而13a與15的接觸面積較大。這樣，電流通路較寬，電阻較低，從而使發(fā)熱效率低。因此，在端子與導(dǎo)線之間或?qū)Ь€與導(dǎo)線之間的聯(lián)結(jié)牢固程度低。
考慮到上述情況，本發(fā)明的目的在于提供一種使用聯(lián)接電極的端子與導(dǎo)線的聯(lián)接方法，借此使端子與導(dǎo)線高強(qiáng)度地聯(lián)接起來。相應(yīng)地，本發(fā)明的另一目的在于提供一種實(shí)現(xiàn)此方法的電極裝置。
根據(jù)本發(fā)明的第一個(gè)方面，用點(diǎn)焊將具有U形導(dǎo)線聯(lián)接部分的端子與導(dǎo)線相聯(lián)的方法包括以下步驟在一對(duì)電極之一中形成與所述導(dǎo)線的一部分相對(duì)應(yīng)的凹槽；將所述導(dǎo)線疊放在所述U形導(dǎo)線聯(lián)接部的表面上；定位所述端子，使所述端子置于所述成對(duì)電極之間，其中所述導(dǎo)線是容納在所述一個(gè)電極的所述凹槽中的；以及對(duì)所述電極加電流。
該方法還包括將所述成對(duì)電極的另一個(gè)成型為錐形結(jié)構(gòu)的步驟，其中所述電極的末端窄于與其相對(duì)的端，所述末端具有一個(gè)平表面，其上貼靠著所述的導(dǎo)線聯(lián)接部分。此上所述平表面充分大于放置所述導(dǎo)線聯(lián)接部分的地方。
根據(jù)本發(fā)明另一方面的裝置包括一對(duì)聯(lián)接電極，所述電極之一具有一個(gè)形成凹腔的端部，所述電極的另一個(gè)具有一個(gè)支承面，其中在點(diǎn)焊時(shí)，所述端子的所述導(dǎo)線聯(lián)接部分置于所述另一電極的所述支承面上，且所述的一個(gè)電極的所述端部頂靠著所述導(dǎo)線，這樣，所述導(dǎo)線則被容納在所述凹腔中。另一電極是朝向所述支承面成錐的，這樣，所述支承面窄于所述另一電極的相對(duì)的座部。


圖1為透視圖，示出本發(fā)明第一實(shí)施例的方法的實(shí)現(xiàn)；圖2A和2B分別為正和側(cè)視圖，示出本發(fā)明實(shí)施例的方法的實(shí)現(xiàn)；圖3A-3E為正視圖，示出本發(fā)明實(shí)施例的方法的實(shí)現(xiàn)步驟；圖4A和4B為用于比較的正視圖，分別示出本發(fā)明實(shí)施例與傳統(tǒng)實(shí)例中電流的流動(dòng)方式；圖5A和5B為用于比較的剖視圖，分別示出本發(fā)明實(shí)施例與傳統(tǒng)實(shí)例中聯(lián)接部分的截面；圖6A和6B為前視圖，分別示出傳統(tǒng)聯(lián)接方法的進(jìn)行和由此而獲的聯(lián)接部分；圖7A和7B為前視圖，分別示出另一傳統(tǒng)聯(lián)接方法的進(jìn)行和由此而獲的聯(lián)接部分的截面；以及圖8A-8E為正視圖，示出圖7所示傳統(tǒng)方法進(jìn)行的步驟。
圖1為示出本實(shí)施例聯(lián)接方法的進(jìn)行。圖2A和2B為其前和側(cè)視圖。
為了實(shí)現(xiàn)該聯(lián)接方法，需要使用點(diǎn)焊所用的上電極(線端電極)27和下電極(端子端電極)25，其頂端先要進(jìn)行特定的加工。此外，具有彎成U型的導(dǎo)線聯(lián)接部分13a的端子13用作端子。在端子13側(cè)的下電極25成錐形。下電極的頂端具有小到僅能放置端子13的導(dǎo)線聯(lián)接部分13a的平表面25a。此外，在導(dǎo)線1側(cè)的上電極27的上端表面上形成與導(dǎo)線1的裸露部分1a相對(duì)應(yīng)的凹槽27a。
在進(jìn)行聯(lián)接時(shí)，如圖3A所示，端子13的導(dǎo)線聯(lián)接部分13a以13a的內(nèi)表面面向上，而1a放在13a的內(nèi)表面上的方式放在下電極25的平面25a上。如圖3B所示，上電極27對(duì)著交疊的部分向下移動(dòng)，這樣，上電極27的凹槽27a與13a的上表面緊密接觸。在此狀態(tài)下，在電極25和27受壓使電流流過其間時(shí)使上電極27進(jìn)一步向下移動(dòng)。
如圖3C和3D所示，在1a被包在13a中且27a使其保持原形狀而不被壓成片的情況下將1a與13a焊起來。結(jié)果，如圖3E所示獲得具有近似半圓部分的裸芯1a的聯(lián)接部分20。在此情況下，由于下電極25經(jīng)具有最小表面的平面25a與導(dǎo)線聯(lián)接部分13c相接觸，電流流路較窄，且電流流路的電阻增加，從而使加熱效率提高。
這一點(diǎn)將比較著圖7A和7B所示傳統(tǒng)實(shí)例而加以簡(jiǎn)單描述。
圖4A和4B示出彼此不同的圖4A的傳統(tǒng)實(shí)例的電流流動(dòng)方式與圖4B的本實(shí)施例的電流流動(dòng)的方式。在此圖中，由箭頭表示電極間的電流流動(dòng)。在傳統(tǒng)實(shí)例中，13a與下電極15的接觸面如此之大，使流路變寬。因而電流流路中的電阻R較小。另外，在此實(shí)施例中，13a與下電極25間的接觸面如此之小，使流路變窄。因此，電阻R較大。
在點(diǎn)焊情況下，發(fā)熱量由下式表示Q＝12Rt其中I焊接電流(安培)R電阻(歐)t焊接時(shí)間(秒)Q發(fā)熱量(焦耳)
因于本實(shí)施例的電阻R大于上述傳統(tǒng)實(shí)例的電阻R，在同樣的I和同樣的t下，發(fā)熱量Q將大于傳統(tǒng)的，因此在本實(shí)施例中發(fā)熱效率較高。
圖5A和5B分別示出傳統(tǒng)實(shí)例和本實(shí)施例中聯(lián)接部分的剖面。這些圖示意性地示出借助顯微鏡所觀察到的截面的狀態(tài)。根據(jù)肉眼觀察和借助顯微鏡觀察的截面的比較，在傳統(tǒng)實(shí)例(圖5A)中裸芯1a與導(dǎo)線聯(lián)接部分13a之間的界面K中可以見到一個(gè)明顯的底紋部分Ka，其發(fā)熱效率較低，而本實(shí)施例中卻無此底紋，其發(fā)熱效率較高。因此，可以發(fā)現(xiàn)在裸芯1a與13a間存在的界面K在本實(shí)施例中減少了，因而兩者的聯(lián)接牢固程度提高了。
通過對(duì)同樣條件下對(duì)前后兩實(shí)例中聯(lián)接部分機(jī)械強(qiáng)度的測(cè)試，得到如下如果
在這些實(shí)例中，可以確認(rèn)，在本實(shí)施例中的機(jī)械強(qiáng)度增加大于比較例中的情況。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明，在點(diǎn)焊時(shí)，導(dǎo)線被端子的U形導(dǎo)線聯(lián)接部分與導(dǎo)線側(cè)電極的凹槽所包圍。因此，在聯(lián)接部分導(dǎo)線的形變可降低，導(dǎo)線的變形或芯線的損毀可降低。因而可獲得幾乎與穩(wěn)定焊接部分的導(dǎo)線強(qiáng)度相等的拉伸強(qiáng)度。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，在焊接部分的發(fā)熱效率提高，因此可以用較低能量實(shí)現(xiàn)良好焊接，且端子與導(dǎo)線或?qū)Ь€與導(dǎo)線之間的聯(lián)接牢固程度可提高。因而可以提高導(dǎo)線的剝離強(qiáng)度或聯(lián)接部分的電氣特性。
權(quán)利要求
1.一種經(jīng)點(diǎn)焊使具有U形導(dǎo)線聯(lián)接部分的端子與導(dǎo)線聯(lián)接起來的方法，其特征在于包括下列步驟在一對(duì)電極之一中形成與所述導(dǎo)線的一部分相對(duì)應(yīng)的凹槽；將所述導(dǎo)線疊放在所述U形導(dǎo)線聯(lián)接部分的內(nèi)表面上；定位所述端子，使所述端子置于所述成對(duì)電極之間，其中所述導(dǎo)線是容納在所述一個(gè)電極的所述凹槽中的；以及對(duì)所述電極加電流。
2.如權(quán)利要求1的方法，其特征在于還包括將所述成對(duì)電極的另一個(gè)成型為錐形結(jié)構(gòu)的步驟，其中所述電極的末端窄于與其相對(duì)的端，所述末端具有一個(gè)平表面，其上貼靠著所述的導(dǎo)線聯(lián)接部分。
3.如權(quán)利要求2的方法，其特征在于所述平表面充分大于放置所述導(dǎo)線聯(lián)接部分的地方。
4.如權(quán)利要求1的方法，其特征在于步驟是按所陳述的次序執(zhí)行的。
5.一種將導(dǎo)線點(diǎn)焊到具有U形導(dǎo)線聯(lián)接部分的端子上的裝置，其特在于包括一對(duì)聯(lián)接電極，所述電極之一具有一個(gè)形成凹腔的端部，所述電極的另一個(gè)具有一個(gè)支承面，其中在點(diǎn)焊時(shí)，所述端子的所述導(dǎo)線聯(lián)接部分置于所述另一電極的所述支承面上，且所述的一個(gè)電極的所述端部頂靠著所述導(dǎo)線，這樣，所述導(dǎo)線則被容納在所述凹腔中。
6.如權(quán)利要求5的裝置，其特征在于所述另一電極是朝向所述支承面成錐的，這樣，所述支承面窄于所述另一電極的相對(duì)的座部。
7.如權(quán)利要求6的方法，其特征在于所述支承面為平面。
全文摘要
一種將導(dǎo)線點(diǎn)焊到端子上的方法和裝置，其中導(dǎo)線的芯線不受擠壓或損毀，且聯(lián)接部分的拉伸強(qiáng)度已獲提高。在由點(diǎn)焊將端子與導(dǎo)線相聯(lián)的方法中，首先在點(diǎn)焊電極的導(dǎo)線側(cè)電極(27)的頂端上形成與導(dǎo)線部分對(duì)應(yīng)的凹槽(27a)。導(dǎo)線的裸芯(1a)放在端子的導(dǎo)線聯(lián)接部分(13a)的內(nèi)表面上，其一部分加工成U形。在交疊部分夾持在端子側(cè)電極(25)與導(dǎo)線側(cè)電極(27)的凹槽(27a)間時(shí)，在加壓情況下加電流。裝置包括具有凹入部分的導(dǎo)線側(cè)電極和相對(duì)的端子側(cè)電極。
文檔編號(hào)B23K11/00GK1138765SQ9610380
公開日1996年12月25日 申請(qǐng)日期1996年3月27日 優(yōu)先權(quán)日1995年3月27日
發(fā)明者朝倉信幸, 井出哲郎 申請(qǐng)人:矢崎總業(yè)株式會(huì)社