(57)【要約】【課題】好適な機械的信頼性を有する、被覆つき銅製ワイヤと銅製端子を熱かしめ接合した接合部構造を提供する。【解決手段】本発明の接合部構造は、加熱により溶融する被覆を施された棒状の銅製ワイヤ１と、錫めっきが施され、銅製ワイヤ１の周囲に巻かれるようにして熱かしめされる板状の銅製端子２とを備え、銅製ワイヤ１および銅製端子２の接合部の界面の錫組成比が、この界面に対して垂直方向の距離で積分した積分値で、０．２５〜４．９５原子パーセント・マイクロメートルである。【選択図】          図２
2010140672.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
加熱により溶融する被覆を施された棒状の第１の接合部材と、
錫めっきが施され、前記第１の接合部材の周囲に巻かれるようにして熱かしめされる板状の第２の接合部材とを備え、
前記第１の接合部材および前記第２の接合部材の接合部の界面の錫組成比が、当該界面に対して垂直方向の距離で積分した積分値で、０．２５〜４．９５原子パーセント・マイクロメートルである
ことを特徴とした接合部構造。
【請求項２】
前記第１の接合部材は、樹脂絶縁体により被覆された銅製ワイヤであり、
前記第２の接合部材は、前記銅製ワイヤに周囲を囲むようにかしめられる帯状の銅製端子である
ことを特徴とした請求項１に記載の接合部構造。
【請求項３】
前記樹脂絶縁体が、ポリイミド及びポリウレタンのいずれかである
ことを特徴とした請求項２に記載の接合部構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、良好な機械的品質が要求される接合部構造に関するものであり、特に樹脂絶縁体により被覆された銅製ワイヤと、この銅製ワイヤの周囲を囲むように配置された帯状の銅製端子とを熱かしめ接合した接合部の構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
モータやスピーカなどの結線工程や端子接合工程において、樹脂絶縁体により被覆された銅製ワイヤと、この銅製ワイヤの周囲を囲むように配置された帯状の銅製端子とを熱かしめして接合する接合部構造が使用されている。この熱かしめ接合には、ヒュージングといわれる工法が用いられる。被覆つき銅製ワイヤは、その表面が絶縁被覆されているために通常の抵抗溶接では溶接できない。そのため、銅製ワイヤの周囲に銅製端子を巻くようにかしめた上で、銅製端子を一対の電極で挟み込み、電極間に第１の電流、第２の電流を流して、加熱しながら加圧する。これにより、銅製ワイヤの被覆が溶けて芯線が剥き出しになり、銅製ワイヤと銅製端子とが直接接合される。このようなヒュージング工法においては、被覆除去作業が不要であり、ネジや接着剤などを使わないので、低コスト、高生産効率の接合方法として使用されている。
【０００３】
従来、ヒュージング接合部の信頼性を確保するために、構造上、製造プロセス上の研究がなされてきた。たとえば、複数のワイヤをより線とし、複数のフックで接続する構成が特許文献１に提案されている。また端子の形状を切り欠き形状とし、端子やワイヤのつぶれ量が安定するような構造が、特許文献２に提案されている。
【０００４】
【特許文献１】特開平５−３８５８３号公報
【特許文献２】特開２０００−３４８７８５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来このような構造上の工夫は見られるものの、熱かしめ後の接合界面としてどのような状態が機械的、電気的に望ましく、信頼性が高いかに関する規定がなかった。先行技術の構造をもちいて接合を行ったとしても、接合界面の状態をコントロールしなければ、かならずしも信頼性が高い接合状態を得ることができない。
【０００６】
本発明は前記の課題を鑑みてなされたものであり、好適な機械的信頼性を有する、被覆つき銅製ワイヤと銅製端子を熱かしめ接合した接合部構造を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の接合部構造は、加熱により溶融する被覆を施された棒状の第１の接合部材と、錫めっきが施され、第１の接合部材の周囲に巻かれるようにして熱かしめされる板状の第２の接合部材とを備え、第１の接合部材および第２の接合部材の接合部の界面の錫組成比が、この界面に対して垂直方向の距離で積分した積分値で、０．２５〜４．９５原子パーセント・マイクロメートルであることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
この発明に係る接合部構造によれば、機械的、電気的に好適で、信頼性が高い接合部構造とすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明にかかる接合部構造の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
［実施の形態］
【００１０】
図１は、本発明にかかる接合部構造の実施の形態を示す銅製ワイヤに巻かれてかしめられる銅製端子の様子を示す斜視図である。本実施の形態の接合部構造１００は、加熱により溶融する被覆１ｂが施された長尺棒状の銅製ワイヤ（第１の接合部材）１と、錫めっきが施され銅製ワイヤ１に熱かしめされる長尺細長板状の銅製端子（第２の接合部材）２とを有している。銅製端子２は、端部をＵ字状に折り曲げられて銅製ワイヤ１の周囲を囲むようにして巻かれて銅製ワイヤ１にかしめられる。このような構造によって接合される銅製ワイヤ１と銅製端子２とから成る接合部構造１００は、モータやスピーカなどの結線部や端子接合部に用いられる。
【００１１】
図２は、銅製端子２が銅製ワイヤ１の周囲に巻かれてかしめられる手順を示す図１の矢印Ａ方向から見た模式図である。図３は、接合部構造１００が加圧されるとともに電圧が印加され第１の電流が流れる様子を示す模式図である。図４は、接合部構造１００にさらに加圧されて銅製端子２が銅製ワイヤ１にかしめられるとともに電圧が印加され第２の電流が流れる様子を示す模式図である。銅製ワイヤ１は、銅製のワイヤ芯線１ａが、ポリイミド或いはポリウレタンなどの樹脂絶縁体により被覆されて構成されている。一方、銅製端子２は、帯状の芯材に錫めっきが施されて構成されている。このような構成の接合部構造１００においては、銅製ワイヤ１は、その表面が被覆１ｂにより絶縁されているために通常の抵抗溶接では溶接することができない。そのため、背景技術にて述べたように銅製ワイヤ１と銅製端子２とを熱かしめするヒュージングといわれる工法が使用される。この工法においては、図２に示すように、銅製ワイヤ１に銅製端子２をかしめた後、加熱しながら加圧する。
【００１２】
上記工法は２工程に分かれる。まず、最初の工程については、図３に示すように、銅製ワイヤ１に銅製端子２をかしめた接合部構造１００を、２つの電極３０，３０で挟み込み、両電極３０，３０間に電源２０からの電圧を印加する。このとき、まず、図３中矢印Ｂで示すように所望の電流（第１の電流）が流れる。すると、この第１の電流によるジュール熱で銅製ワイヤ１の被覆１ｂが溶融する。これにより、被覆１ｂが除去されて、ワイヤ芯線１ａが剥き出しになり、ワイヤ芯線１ａと銅製端子２とが直接接触する。
【００１３】
次の工程については、図４に示すように、銅製ワイヤ１の被覆１ｂが除去された接合部構造１００に対して、２つの電極３０，３０で両側部からさらに押圧する。この加圧により、銅製ワイヤ１及び銅製端子２がつぶれ、銅製ワイヤ１と銅製端子２とが密着する。このとき、銅製ワイヤ１と銅製端子２との間に図４中矢印Ｃで示すように所望の電流（第２の電流）が流れる。すると、この第２の電流によるジュール熱で銅製ワイヤ１と銅製端子２との接合界面の拡散が促進する。
【００１４】
そして、本実施の形態の接合部構造１００は、熱かしめ接合後の銅製ワイヤ１と銅製端子２の界面の錫組成比が、界面の垂直方向の距離で積分した積分値で、０．２５〜４．９５原子パーセント・マイクロメートルである。この特徴により、本実施の形態の接合部構造１００は、好適な機械的信頼性を有する。
【００１５】
たとえば、モータのリード線や、コイル巻線に用いる銅製ワイヤ１の場合、直径は０．２〜２．０ミリメートル程度であり、銅製端子２の板厚は０．４〜３．０ミリメートル程度である。また、主に銅製端子２の防錆を目的にめっきされた錫の膜厚は１〜５マイクロメートル程度である。
【００１６】
銅製ワイヤ１及び銅製端子２の寸法や、被覆材料の融点、熱伝導係数などの違いによって、上記のような所望の界面状態（界面組成）を得るためには、接合時の通電加熱量を電流値や通電時間で調整する必要がある。これらのパラメータ値はそれぞれのプロセスで最適化される必要がある。しかしながら、重要な点は、接合後に接合界面の組成がどのように仕上がっているかであり、上記所望の錫組成比が得られておれば、部材の寸法や被覆材料の種類、及び通電加熱のための接合条件は特に実施の形態に限定されるものではない。      
【００１７】
以下に具体的な実施例に基づき比較例も交えてその構成及び効果に関して説明する。
【実施例１】
【００１８】
図５は、実施例１の接合部構造の接合部断面の電子顕微鏡写真の図である。図５において、銅製ワイヤ１は接合前には樹脂絶縁体の被覆が施されていたが、接合後は被覆が溶融、気化され、銅製端子２と銅製ワイヤ１の接合界面Ｄは金属同士が直接接合していることが分かる。
【００１９】
図５における接合界面Ｄの組成を以下のようにして計測した。サンプル１０１の断面を包埋研磨、及び導電処理(金スパッタ)し、サブミクロンオーダの微小領域を計測できるオージェ電子分光分析法（ＡＥＳ:ＡｕｇｅｒＥｌｅｃｔｒｏｎＳｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ）で主成分の銅および錫の組成線分析を行った。なお、この組成線分析は、図５に破線で四角く囲う領域（界面の長手方向中央部位置）Ｅを計測箇所とし、矢印Ｆで示す計測方向（界面を垂直に横切る方向）により行った。計測箇所は、銅製ワイヤ１の長径中心から決定した。
【００２０】
図６は、実施例１の接合界面の錫の組成を示す図である。図６において、縦軸は錫の組成比（単位：原子パーセント）を示し、横軸は界面を横切る方向の距離（単位：μｍ）を示す。本実施例においては、図６に示される、界面の中央部位置の錫の組成比（組成分布）Ｇに着目した。ＡＥＳ計測装置はＵＬＶＡＣ-ＰＨＩ製ＳＭＡＲＴ-２００を用い、ＡＥＳの計測条件は一次入射電子１５ｋＶ−１０ｎＡ、エッチングレート約６ｎｍ/分で実施した。
【００２１】
図６に示す錫の組成分布Ｇを、界面を横切る方向の距離で積分した量（積分値）Ｈを求め、これを積分組成値と定義し、接合界面における錫の残存量の指標とした。図６の組成の積分値Ｈは３．５３（単位：原子パーセント・μｍ、以下同じ）であった。
【００２２】
本実施例のサンプル１０１は、実施の形態の図１及び図２で示す手順により、以下のような材料及び接合プロセスによって作製した。まず、表面に錫めっき（厚さ約３μｍ）が施された銅を母材とする銅製端子（板厚１ｍｍ）２をＵ字型に曲げ、その内側に、銅をワイヤ芯線１ａとするエナメルの被覆つき銅製ワイヤ（直径φ１．２ｍｍ）１を配置した。そして、この銅製ワイヤ１の外面より、成形用のジグ（図示せず）で機械的にかしめて予備成形した。
【００２３】
次に、実施の形態の図３及び図４に示したように銅製端子２の外面部両側から、通電用電極３０（タングステン製）を約３５０Ｎの力で押し当てるとともに、図７のプロファイルで第１の電流Ｉ１及び第２の電流Ｉ２を通電し、銅製ワイヤ１のつぶれ量が初期の直径の約６０％（１．２ｍｍ×０．６＝０．７２ｍｍ）になるように電極を位置制御しながら加圧した。通電終了後、通電用電極３０による加圧を保持したまま、通電用電極３０を水冷しながら十分低い温度（Ｃｕ-Ｓｎの共晶温度２２７℃以下）まで冷却した。通電終了後からの冷却時間は５００ｍｓであった。
【００２４】
サンプル１０１の引張試験は、以下のように行った。銅製ワイヤ１と銅製端子２で成るサンプル１０１を図９のように配置し、サンプル下端部をワイヤ下部把持用チャック２０２に固定し、上端部を固定治具２０４に係合させ、固定治具２０４を上方に移動するように付勢して、サンプル１０１に引張荷重を与えた。引張試験装置は島津製作所製オートグラフＤＣＳ-２５Ｔを用い、引張速度は２０ｍｍ／分で実施した。以上の方法により、サンプル１０１の接合部構造が破断するまで荷重を与え、図１０に示すような振動劣化前の荷重-変位特性（初期の応力−変位特性）４１を得た。ここで、荷重の最大値を引張強度４０と定義した。
【００２５】
次に、振動劣化前の引張試験を実施したサンプル１０１と同等のサンプルに後述の方法で振動負荷を与え、その後、引張試験を行って、荷重-変位特性（振動劣化後の応力−変位特性）４２を得た。本実施例のサンプルでは、振動劣化前後で荷重-変位特性に大きな変化はなく、また当然のことながら、振動負荷を与えている最中での接合界面Ｄ（図８）や端子根元部Ｊ（図８）の銅製ワイヤ１の破断もなかった。このようなことから、製品が市場に出て振動、衝撃の外乱を受けた場合においても、出荷時と同等の良好な接合品質が得られていることが予想される。
【００２６】
錫めっき厚さのばらつき（１〜５μｍ）を加味してｎ＝２４の繰り返しを実施した場合でも、錫組成積分値の範囲は２．６４ないし４．９５であった。これらのいずれのサンプルも前記代表サンプルと同様の機械的品質が得られた。
【００２７】
［比較例１］
以下、比較例との対照により実施例１の効果を説明する。一般的に、導体の銅製ワイヤ１と銅製端子２とを接合する場合には、初期強度を得るために、界面が錫と銅、あるいは銅と銅の金属結合となるような状態が好ましい。たとえば、特許文献３（特開平１１−１７６５５２）では、銅製端子２のめっき材の錫と銅製ワイヤ１の銅が通電下での加熱拡散より金属的に結合しており、強度の低下を防ぐ構造としている。
【００２８】
しかしこのような過剰に通電加熱を行い、銅製ワイヤ１を過剰につぶしてしまうような接合部構造は、市場で振動、衝撃の外乱をうけたときに、特に端子根元部Ｊ（図８）で破断しやすくなってしまい、信頼性が著しく低下することがわかった。
【００２９】
本比較例１の接合部構造をもつ製品が市場に出て、外部から振動・衝撃を受ける状態を模擬するために、図１１のように、サンプル１０１の銅製端子２にばね定数ｋ、質量ｍのイナーシャを取り付け、サンプル１０１の下端を加振器２０６に固定し、外部から矢印Ｌのように加振して、振動負荷を与える。加振条件は、加振加速度８Ｇ、加振時間５分、加振周波数はサンプル１０１とイナーシャからなる系の固有値と一致させた。
【００３０】
図１２は、比較例１の接合部構造の接合部断面の電子顕微鏡写真の図である。図１３は、比較例１の接合界面の錫の組成を示す図である。図１２に示すような接合部構造１０８においては、接合界面の強固な金属接合を得るために、銅製ワイヤ１は初期の直径の５０％以下にまで押しつぶされており、端子根元部Ｊ（図８）のワイヤ径もそれにともなって細くなっている。図１３に示されるように、本比較例１の構造を示す組成では、錫が接合部から機械的に押し出されたり、拡散したりして、まったく検出されない（錫組成積分値０．００）。このような接合部構造１０８においては、上記実施例１と同様な振動負荷を与えている最中に端子根元部Ｊ（図８）で銅製ワイヤ１が破断した。破断は完全な不良品であるのでサンプルの引張試験は省略した。
【００３１】
錫めっき厚さのばらつき（１〜５μｍ）を加味してｎ＝２４の繰り返しを実施した場合でも、錫組成積分値の範囲は０．００ないし０．１０であった。これらのいずれのサンプルも前記代表サンプルと同様、振動負荷を与えている最中に端子根元部Ｊ（図８）で破断した。このように、好適な接合状態とは、初期の強度が大きいだけでなく、振動・衝撃の外乱による影響を加味したものでなければならない。また逆に、通電加熱が不十分であり、また熱かしめが不十分で接合強度が十分に得られていない場合は、市場で振動、衝撃の外乱をうけたときに、特に接合界面Ｄ（図８）で破断しやすくなってしまい、信頼性が著しく低下することがわかった。
【００３２】
［比較例２］
図１４は、比較例２の接合部構造の接合部断面の電子顕微鏡写真の図である。図１５は、比較例２の接合界面の錫の組成を示す図である。図１４に示すような接合部構造１０９においては、通電加熱量が不足しており、銅製ワイヤ１は初期の直径の７０％程度しかつぶれていない。図１５に示されるように、本比較例２の構造を示す組成では、錫組成積分値が、比較的多く検出されている（錫組成積分値９．２５）。このような接合部構造１０９においては、上記実施例１と同様の振動負荷を与えている最中に接合界面Ｄ（図８）で破断した。破断は完全な不良品であるのでサンプルの引張試験は省略した。
【００３３】
錫めっき厚さのばらつき（１〜５μｍ）を加味してｎ＝２４の繰り返しを実施した場合でも、錫組成積分値の範囲は６．４８ないし１１．１であった。これらのいずれのサンプルも前記代表サンプルと同様、振動負荷を与えている最中に接合界面Ｄ（図８）で破断した。
【００３４】
なお、上記特許文献３では、信頼性の評価として熱サイクル試験を実施しているが、端子とワイヤの母材（いずれも銅）が同一の場合には、接合界面には線膨張係数の差異による機械的な負荷はかからないため、接合部そのものの機械強度の評価として適していない。
【００３５】
さらに、上記特許文献３では、信頼性の指標として接合部の電気抵抗を測定しているが、電気的導通は、界面がただ接触している場合でも得られるため、判別の感度、精度が低く信頼性の指標としては不適切である。ワイヤの被覆が完全に溶けており、金属同士が機械的強度をもって接合されていれば、十分低い電気抵抗で電気的導通は得られているので、電気抵抗に変わる指標として、機械的強度での評価を実施した。すなわち、比較例１，２のように完全な破断をともなわないサンプルについては、振動劣化前と振動劣化後のサンプルについて引張試験を行うことにより、振動劣化前後の強度低下の有無をみることで優劣を評価したのである。
【００３６】
接合時の通電加熱量と錫の量の関係、通電加熱量と接合部の機械的な品質の関係は以下のように考えることができる。接合部の通電加熱による入熱量が不足した状態では、接合界面に絶縁被覆が残るため接合面積が十分でなかったり、接合界面での金属同士の相互拡散が不十分であったりして、接合界面の接合強度が十分に得られない。
【００３７】
通電過熱による入熱量の増加によって、１）十分に絶縁被覆が除去され、２）接合界面の錫の物理的な除去や拡散が促進され、界面中心位置の錫含有量が減少するとともに、３）ワイヤのつぶれが促進されることで導通接触面積が増大、接合界面の銅の相互拡散が促進する。これらは入熱量の増加にともない、接合界面での機械強度を向上させる要因となる。
【００３８】
しかし、通電過熱による入熱量が上限を超えると、１）界面中心位置の錫はほぼ完全に除去され、２）同時にワイヤのつぶれが過剰となり端子根元部が細くなったり、３）ワイヤの溶融・再結晶成長促進による粒径増大や加工硬化が促進したりする。これらは端子根元部の疲労強度を低下させる要因となる。言い換えれば、接合界面中心の錫含有量と、接合部の機械的な品質は、通電加熱による入熱量という共通原因によって相関づけることができる。
【００３９】
以上のように、初期に端子にめっきされていた錫が、接合後にどの程度残っているかによって、接合部への通電加熱量の程度を知ることができ、ひいては接合部の機械的な品質を錫の残存量で規定することができることがわかった。
【実施例２】
【００４０】
図１６は、実施例２の接合界面の錫の組成を示す図である。図１６に示す組成の組成積分値は１．８０であった。本実施例は、以下の接合プロセスによって実現された。本実施例の接合部構造は、実施例１と同様の構成を成すものにおいて、通電用電極の加圧力を約４６０Ｎとし、図１７のプロファイルで通電し、銅製ワイヤのつぶれ量が初期の直径の約６０％（０．７２ｍｍ）になるように電極を位置制御しながら加圧した。通電終了後、電極の加圧を保持したまま、電極を水冷しながら銅製端子が十分低い温度となるまで冷却した。その他の構成は実施例１と同様である。
【００４１】
本実施例における、振動劣化前後のサンプルの荷重-変位特性は図１８のとおりであり、振動劣化前後の引張強度に大きな変化はなかった。振動劣化中の破断もなかった。錫めっき厚さにばらつき（１〜５μｍ）が存在する場合において、上記と同じ条件で２４サンプル（ｎ＝２４個の範囲）を分析した。その結果、錫組成積分値の範囲は１．２５〜２．３５であった。そしていずれのサンプルにおいても、前記代表サンプルと同様の機械的品質を得ることができた。
【実施例３】
【００４２】
図１９は、実施例３の接合界面の錫の組成を示す図である。図１９に示す組成の組成積分値は１．７２であった。本実施例は、以下の接合プロセスによって実現された。本実施例の接合部構造は、実施例１と同様の構成を成すものにおいて、通電用電極の加圧力を約３５０Ｎとし、図２０のプロファイルで通電し、銅製ワイヤのつぶれ量が初期の直径の約６０％になるように電極を位置制御しながら加圧した。通電終了後、電極の加圧を保持したまま、電極を水冷しながら銅製端子が十分低い温度となるまで冷却した。その他の構成は実施例１と同様である。
【００４３】
本実施例における、振動劣化前後のサンプルの荷重-変位特性は図２１のとおりであり、振動劣化前後の引張強度に大きな変化はなかった。振動劣化中の破断もなかった。錫めっき厚さにばらつき（１〜５μｍ）が存在する場合において、上記と同じ条件で２４サンプル（ｎ＝２４個の範囲）を分析した。その結果、錫組成積分値の範囲は１．５４〜２．３２であった。そしていずれのサンプルにおいても、前記代表サンプルと同様の機械的品質を得ることができた。
【実施例４】
【００４４】
図２２は、実施例４の接合界面の錫の組成を示す図である。図２２に示す組成の組成積分値は０．４８であった。本実施例は、以下の接合プロセスによって実現された。本実施例の接合部構造は、実施例１と同様の構成を成すものにおいて、銅製ワイヤの直径をφ１．５ｍｍとしたものである。通電用電極の加圧力を約３５０Ｎとし、図２３のプロファイルで通電し、銅製ワイヤのつぶれ量が初期の直径の約５５％になるように電極を位置制御しながら加圧した。通電終了後、電極の加圧を保持したまま、電極を水冷しながら銅製端子が十分低い温度となるまで冷却した。その他の構成は実施例１と同様である。
【００４５】
本実施例における、振動劣化前後のサンプルの荷重-変位特性は図２４のとおりであり、振動劣化前後の引張強度に大きな変化はなかった。振動劣化中の破断もなかった。錫めっき厚さにばらつき（１〜５μｍ）が存在する場合において、上記と同じ条件で２４サンプル（ｎ＝２４個の範囲）を分析した。その結果、錫組成積分値の範囲は０．２５〜０．６２であった。そしていずれのサンプルにおいても、前記代表サンプルと同様の機械的品質を得ることができた。
【実施例５】
【００４６】
図２５は、実施例５の接合界面の錫の組成を示す図である。図２５に示す組成の組成積分値は０．５７であった。本実施例は、以下の接合プロセスによって実現された。本実施例の接合部構造は、実施例１と同様の構成を成すものにおいて、銅製ワイヤの直径をφ１．０ｍｍとしたものである。通電用電極の加圧力を約３５０Ｎとし、図２６のプロファイルで通電し、銅製ワイヤのつぶれ量が初期の直径の約６５％になるように電極を位置制御しながら加圧した。通電終了後、電極の加圧を保持したまま、電極を水冷しながら銅製端子が十分低い温度となるまで冷却した。その他の構成は実施例１と同様である。
【００４７】
本実施例における、振動劣化前後のサンプルの荷重-変位特性は図２７のとおりであり、振動劣化前後の引張強度に大きな変化はなかった。振動劣化中の破断もなかった。錫めっき厚さにばらつき（１〜５μｍ）が存在する場合において、上記と同じ条件で２４サンプル（ｎ＝２４個の範囲）を分析した。その結果、錫組成積分値の範囲は０．４５〜０．８６であった。そしていずれのサンプルにおいても、前記代表サンプルと同様の機械的品質を得ることができた。
【００４８】
【表１】
2010140672.tif 000003
【００４９】
表１は、上記実施例１〜５および、比較例１、２における接合部の組成分布から積分組成値をまとめて比較したものである。表１によれば、好適な接合状態を有する錫の積分組成値の範囲は、下限（実施例４の下限０．２５）と上限（実施例１の上限４．９５）を有するものであることが分かった。そして、錫の積分組成値が下限を下回った場合は、振動劣化中の端子根元部ワイヤの破断を生じやすくなり、錫の積分組成値が上限を超えた場合は、振動劣化中の接合界面の破断が生じやすくなることがわかった。
【産業上の利用可能性】
【００５０】
本発明の接合部構造は、良好な機械的品質が要求される接合部構造に適用されて好適なものであり、特に被覆つき銅製ワイヤと銅製端子とを熱かしめ接合した接合部構造に適用されて最適なものである。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】本発明にかかる接合部構造の実施の形態を示す銅製ワイヤに巻かれてかしめられる銅製端子の様子を示す斜視図である。
【図２】銅製端子が銅製ワイヤの周囲に巻かれてかしめられる手順を示す図１の矢印Ａ方向から見た模式図である。
【図３】接合部構造が加圧されるとともに電圧が印加され第１の電流が流れる様子を示す模式図である。
【図４】接合部構造にさらに加圧されて銅製端子が銅製ワイヤにかしめられるとともに電圧が印加され第２の電流が流れる様子を示す模式図である。
【図５】実施例１の接合部構造の接合部断面の電子顕微鏡写真の図である。
【図６】実施例１の接合界面の錫の組成を示す図である。
【図７】実施例１における通電プロファイルを示す図である。
【図８】接合部構造の接合界面と端子根元部の位置を示す図である。
【図９】引張試験のセットアップした状態を示す図である。
【図１０】実施例１の接合界面の錫の組成を示す図である。
【図１１】振動劣化装置による振動負荷を与える様子を示す模式図である。
【図１２】比較例１の接合部構造の接合部断面の電子顕微鏡写真の図である。
【図１３】比較例１の接合界面の錫の組成を示す図である。
【図１４】比較例２の接合部構造の接合部断面の電子顕微鏡写真の図である。
【図１５】比較例２の接合界面の錫の組成を示す図である。
【図１６】実施例２の接合界面の錫の組成を示す図である。
【図１７】実施例２における通電プロファイルを示す図である。
【図１８】実施例２における接合部の応力-変位特性（初期、振動劣化後）を示す図である。
【図１９】実施例３の接合界面の錫の組成を示す図である。
【図２０】実施例３における通電プロファイルを示す図である。
【図２１】実施例３における接合部の応力-変位特性（初期、振動劣化後）を示す図である。
【図２２】実施例４の接合界面の錫の組成を示す図である。
【図２３】実施例４における通電プロファイルを示す図である。
【図２４】実施例４における接合部の応力-変位特性（初期、振動劣化後）を示す図である。
【図２５】実施例５の接合界面の錫の組成を示す図である。
【図２６】実施例５における通電プロファイルを示す図である。
【図２７】実施例５における接合部の応力-変位特性（初期、振動劣化後）を示す図である。
【符号の説明】
【００５２】
１  銅製ワイヤ（第１の接合部材）
１ａ  ワイヤ芯線
１ｂ  被覆（絶縁体）
２  銅製端子（第２の接合部材）
２０  電源
３０  通電用電極
４０  引張強度
４１  初期の応力-変位特性
４２  振動劣化後の応力-変位特性
１００  接合部構造（実施の形態１）
１０１  サンプル
１０８  接合部構造（比較例１）
１０９  接合部構造（比較例２）
２０２  ワイヤ下部把持用チャック
２０４  固定治具
２０６  加振器
Ｉ１  第１の電流
Ｉ２  第２の電流
【図１】
2010140672.tif 000004
【図２】
2010140672.tif 000005
【図３】
2010140672.tif 000006
【図６】
2010140672.tif 000007
【図７】
2010140672.tif 000008
【図８】
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【図９】
2010140672.tif 000010
【図１０】
2010140672.tif 000011
【図１３】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図４】
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【図５】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１４】
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