(57)【要約】【課題】製造作業者の負担を低減しつつ、通常よりも製品の品質を向上させることができるドライブユニット製造方法及びドライブユニットを提供すること。【解決手段】このドライブユニット製造方法は、少なくとも銅を含み、音声と電気信号との間を変換するボイスコイルを形成する導線Ｌを、該ボイスコイルが配置された基板１１に形成され、上記電気信号を伝達するランド１２上に配置する導線配置ステップＳ０１と、上記導線Ｌと上記ランド１２とを抵抗間接溶接法により接続する溶接ステップＳ１０と、を有する。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも銅を含み、音声と電気信号との間を変換するボイスコイルを形成する導線を、該ボイスコイルが配置された基板に形成され前記電気信号を伝達するランド上に配置する導線配置ステップと、
前記導線と前記ランドとを抵抗間接溶接法により接続する溶接ステップと、
を有する、ドライブユニット製造方法。
【請求項２】
前記溶接ステップは、
前記ランド上に配置された前記導線上に発熱体を配置する発熱体配置ステップと、
１対の電極を有する溶接ヘッドにより前記発熱体を前記導線及び前記ランドの方向に押圧する押圧ステップと、
押圧している前記溶接ヘッドに第１電力を供給することにより前記発熱体に前記第１電流を供給して発熱させ、前記導線及び前記ランドを予備加熱する予備加熱ステップと、
押圧している前記溶接ヘッドに第２電力を供給することにより前記発熱体に前記第２電流を供給して発熱させ、前記導線及び前記ランドを本加熱する本加熱ステップと、
を有する、請求項１に記載のドライブユニット製造方法。
【請求項３】
前記押圧ステップにおける押圧力は、０．１Ｎ以上、３．０Ｎ以下である、請求項２に記載のドライブユニット製造方法。
【請求項４】
前記本加熱ステップで前記第２電力を印加する時間は、１０ｍｓｅｃ超過、１０００ｍｓｅｃ未満である、請求項２に記載のドライブユニット製造方法。
【請求項５】
前記本加熱ステップで前記溶接ヘッドに供給される前記第２電力は、１０Ｗ以上、６０Ｗ以下である、請求項２に記載のドライブユニット製造方法。
【請求項６】
前記本加熱ステップでは、前記第２電力を不連続なパルス状に供給する、請求項２に記載のドライブユニット製造方法。
【請求項７】
前記予備加熱ステップと、前記本加熱ステップとの間には、前記溶接ヘッドに電力を供給しない加熱中止ステップを有する、請求項２に記載のドライブユニット製造方法。
【請求項８】
前記導線の径は、７０μｍ以下である、請求項１に記載のドライブユニット製造方法。
【請求項９】
音声と電気信号との間を変換するボイスコイルが配置された基板に形成され、前記電気信号を伝達するランドと、
少なくとも銅を含んで前記ボイスコイルを形成し、前記ランドに接続される導線と、
を有し、
前記導線と前記ランドとが抵抗間接溶接法により接続された、ドライブユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ドライブユニット製造方法及びドライブユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、様々な場面で音楽などの音声を楽しむ要望が増えており、それに応えるべく、様々な音声再生装置などが開発されている。ユーザは、この音声再生装置を携帯して、自らが好む場所で、好む時に、音声を聴くことが可能である。この音声再生装置等が携帯される機会が増えるにつれて、音声再生装置等の携帯性が重要になっており、携帯性を高めるために、様々な機器がますます小型化されている。
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−３５８２９７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
このような機器の小型化は、プリント基板等に微細な回路を形成することを可能にした技術の進歩に拠るところが大きい。しかしながら、例えば、スピーカやマイクなどの放音部分に相当するドライブユニットは、内部構造的には微細なボイスコイルと磁石等が配置された構造を有するため、このボイスコイルは、プリント基板にプリントで一体に形成することは難しい。従って、ボイスコイル自身を、プリント基板に接続する必要がある。
【０００５】
このようなボイスコイルと基板等との接続は、上記特許文献１に記載されているように、はんだ付け等で行われることが多く、作業員が手作業で行うことが多い。しかし、ボイスコイルを形成する導線の径は、スピーカやマイクの小型化に伴い、極めて小さくなっているため、特に経験の浅い作業員に対してははんだ付けの最適条件は非常に厳しくなる。よって、はんだ付け作業が可能なのは、高い熟練度を有する作業員に限定されてしまうことも多い。このように手作業ではんだ付けを行うことは、作業員の負担も大きく、信頼性を向上させるには個々の作業員を熟練させるための多大な労力がかかり、また、ヒューマンエラー等を考慮する必要があり品質を一定に保つことが難しい。
【０００６】
そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、製造作業者の負担を低減しつつ、通常よりも製品の品質を向上させることが可能な、新規かつ改良されたドライブユニット製造方法及びドライブユニットを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、少なくとも銅を含み、音声と電気信号との間を変換するボイスコイルを形成する導線を、該ボイスコイルが配置された基板に形成され上記電気信号を伝達するランド上に配置する導線配置ステップと、上記導線と上記ランドとを抵抗間接溶接法により接続する溶接ステップと、を有する、ドライブユニット製造方法が提供される。
【０００８】
この構成によれば、ボイスコイルの導線を、抵抗間接溶接法を用いて、基板のランドに接続することができる。従って、作業者が手ではんだ付けを行う場合と比べて、容易且つ正確な接続を行うことが可能である。
【０００９】
また、上記溶接ステップは、上記ランド上に配置された上記導線上に発熱体を配置する発熱体配置ステップと、１対の電極を有する溶接ヘッドにより上記発熱体を上記導線及び上記ランドの方向に押圧する押圧ステップと、押圧している上記溶接ヘッドに第１電力を供給することにより上記発熱体に上記第１電流を供給して発熱させ、上記導線及び上記ランドを予備加熱する予備加熱ステップと、押圧している上記溶接ヘッドに第２電力を供給することにより上記発熱体に上記第１電流を供給して発熱させ、上記導線及び上記ランドを本加熱する本加熱ステップと、を有してもよい。
【００１０】
また、上記押圧ステップにおける押圧力は、０．１Ｎ以上、３．０Ｎ以下であってもよい。
【００１１】
また、上記本加熱ステップで上記第２電力を印加する時間は、１０ｍｓｅｃ以上、１０００ｍｓｅｃ以下であってもよい。
【００１２】
また、上記本加熱ステップで上記溶接ヘッドに供給される上記第２電力は、１０Ｗ以上、６０Ｗ以下であってもよい。
【００１３】
また、上記本加熱ステップでは、上記第２電力を不連続なパルス状に供給してもよい。
【００１４】
また、上記予備加熱ステップと、上記本加熱ステップとの間には、上記溶接ヘッドに電力を供給しない加熱中止ステップを有してもよい。
【００１５】
また、上記導線の径は、７０μｍ以下であってもよい。
【００１６】
また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、音声と電気信号との間を変換するボイスコイルが配置された基板に形成され、上記電気信号を伝達するランドと、少なくとも銅を含んで上記ボイスコイルを形成し、上記ランドに接続される導線と、を有し、上記導線と上記ランドとが抵抗間接溶接法により接続された、ドライブユニットが提供される。
【発明の効果】
【００１７】
以上説明したように本発明によれば、製造作業者の負担を低減しつつ、通常よりも製品の品質を向上させることできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
【００１９】
本発明の各実施形態に係るドライブユニット製造方法によれば、音声を出力するヘッドホンやスピーカに備えられるドライブユニットや、音声を入力するマイクロホンに備えられるドライブユニットを製造することができる。これらのドライブユニットは、ヘッドホンやスピーカでもマイクロホンでも、磁石とボイスコイル等を用いたほぼ共通の構成（構造）ユニットとして使用されている。そこで、ヘッドホンのドライブユニットを製造する場合を例に挙げて、本発明の各実施形態に係るドライブユニット製造方法について説明する。しかし、本発明の各実施形態に係るドライブユニット製造方法がスピーカやマイクロホンの場合も同様に適用できることは言うまでもない。また、以下の説明において、「ヘッドホン」には「イヤホン」（図１参照）を広義に含むもの（概念）として記載するものとする。
【００２０】
また、本発明の各実施形態に係るドライブユニット製造方法により製造されたドライブユニットは、ボイスコイルが、はんだ付けではなく、抵抗間接溶接法により基板に接続される。この抵抗間接溶接法については、後述のドライブユニット製造方法において説明する。また、このヘッドホン製造方法について説明する前に、ヘッドホンのドライブユニット、ドライブユニット製造装置について説明する。つまり、本発明の各実施形態に係るドライブユニット製造方法等の理解が容易になるように、以下では、次の順序で説明する。
【００２１】
＜第１実施形態＞
［１．ヘッドホンのドライブユニット］
［２．ドライブユニット製造装置］
［３．ドライブユニット製造方法］
［４．第１実施形態による効果の例］
【００２２】
＜第１実施形態＞
［１．ヘッドホンのドライブユニット］
まず、図１〜図４を参照しつつ、本発明の第１実施形態に係るドライブユニットについて説明する。図１は、本実施形態に係るヘッドホンの概要構成について説明する説明図である。図２は、本実施形態に係るドライブユニットについて説明する説明図である。図３は、本実施形態に係る導線について説明する説明図である。図４は、本実施形態に係るドライブユニットにおいて導線とランドとの溶接状態について説明する説明図である。
【００２３】
図１には、インナーイヤー型のヘッドホン１の構成を示している。このようなインナーイヤー型のヘッドホン１は、ユーザの耳に装着されたり、耳の中に挿入されるため、小型に形成される。本実施形態に係るドライブユニット１０は、このように小型なヘッドホン１に適用される場合に特に作用効果等を発揮するため、ここでは、このインナーイヤー型のヘッドホン１を例示している。つまり、インナーイヤー型のヘッドホン１の内部には、信号線２に接続され、ハウジング３に収容されるドライブユニット１０が備えられる。図１では、このドライブユニット１０が判りやすいように、ドライブユニット１０がハウジング３から離脱した状態を示している。ただし、本実施形態に係るドライブユニット１０の適用先は、マイクロホンやスピーカにも適用可能であることと同様に、このインナーイヤー型のヘッドホン１に限定されるものではなく、アウターイヤー型等の様々なヘッドホンであってもよいことは言うまでもない。
【００２４】
図２に示すように、ドライブユニット１０は、大きく分けて、基板１１と、ランド１２と、カバー１３と、を有する。
【００２５】
基板１１は、電気信号を音声に変換するＭＤＤ（Ｍａｇｎｅｔｉｃ  Ｄｅｖｉｃｅ  Ｄｒｉｖｅｒ）が実装されるためのプリント基板である。図２に示すように、この基板１１の裏面（ｘ軸の負の方向の面）には、ランド１２が形成される。一方、この基板１１の表面（ｘ軸の正の方向の面、図示せず）又は表面方向には、ボイスコイルと、振動板と、磁石とが配置される（図示せず）。ボイスコイルは、振動板の中心付近に巻回して接続され、振動板の端部は、基板１１又はカバー１３等に固定される。そして、磁石は、ボイスコイルが発する磁界に対して、引力又は斥力が生じる磁界を発生させるように配置される。結果、ボイスコイルに電気信号が流されることにより、ボイスコイルには、磁気的な相互作用により磁石との間で引力又は斥力が生じる。そして、この引力又は斥力が、振動板を振動させて、振動板からは音声が出力されることになる。つまり、ボイスコイルは、電気信号を音声に変換する役割を振動板を通じて担うことになる。なお、ボイスコイルを形成している巻線である導線Ｌは、基板１１の裏面に引き出されて、ランド１２に固定される。
【００２６】
導線Ｌは、上述の通り、ボイスコイルを形成している巻線が、基板１１の裏面にまで引き出されたものである。つまり、図２に示す導線Ｌは、ボイスコイルの入出力端子であるとも言える。この導線Ｌは、少なくとも銅を含み電気信号を伝達する特性を有する。この導線Ｌの材質は、少なくとも銅を含めば特に限定されるものではないが、例えば、銅線、ＣＣＡＷ線（銅クラッドアルミ線）などが挙げられる。なお、ＣＣＡＷ線は、導電性に優れて軽量であり、かつ、音声の電気信号の伝達性能に優れているため、導線Ｌは、ＣＣＡＷ線であることが望ましい。以下では、導線ＬがＣＣＡＷ線である場合について説明する。
【００２７】
ＣＣＡＷ線である導線Ｌは、図３に示すような断面形状を有する。つまり、導線Ｌは、コアＬ１と、コア皮膜Ｌ２と、絶縁皮膜Ｌ３とを有する。コアＬ１は、例えば、アルミ・アルミ合金等で形成され、導線Ｌ自身を軽量化すると共に電気信号を伝達する。コア皮膜Ｌ２は、例えば、銅・銅合金等で形成され、コアＬ１を保護しつつ導電性及び接触性を高める。そして、絶縁皮膜Ｌ３は、例えば、エナメル・ポリウレタン等で形成され、コアＬ１とコア皮膜Ｌ２を絶縁しつつ、保護する。このようなＣＣＡＷ線である導線Ｌは、コアＬ１がアルミなどの軽量な金属で形成されるため、全体重量を軽量に抑えることができ、ひいては、ボイスコイルの重量を低減して、高音質化することができる。このような高音質化を可能にするには、導線Ｌの直径は、７０μｍ以下であればよく、更には５０μｍ以下であることが望ましいことが本発明の発明者らによって実験的に確かめられている。
【００２８】
ランド１２は、基板１１の裏面に形成され、例えば、銅を含有する金属材料で形成される。このランド１２は、例えば、プリント法や蒸着法などにより基板１１に形成されることが望ましい。ランド１２には、上述の通り、ボイスコイルの導線Ｌが接続される。一方、ランド１２の他端には、例えば、信号線２が接続される。従って、導線Ｌにより形成されるボイスコイル（図示せず）と信号線２とは、ランド１２を介して接続される。このような構成により、信号線２を強固に固定することが可能で、かつ、信号線２の振動等が導線Ｌに伝達されるのを防ぐことができる。なお、ランド１２と導線Ｌ又は信号線２との接続は、後述するように抵抗間接溶接法により行われるが、この溶接が良好に行われるように、ランド１２の表面に予めはんだコーティングを施しておくことが望ましい。
【００２９】
ランド１２とボイスコイルの導線Ｌとの接続状態を撮影した写真を、図４に示す。
導線Ｌは、ランド１２上に配置され、このランド１２上に溶接接続される。この際、本実施形態に係るドライブユニット１０では、導線Ｌは、図４に示すように、溶接部位Ａにおいてランド１２に抵抗間接溶接法により溶接される。なお、本発明以前の通常の技術にかかるドライブユニット１０では、この導線Ｌとランド１２との接続は、作業員の手作業によるはんだ付けにより行われていた。音質を向上させ、かつ、ドライブユニット１０を小型化するために、上記ＣＣＡＷ線などの非常に細い導線Ｌを使用する場合、この導線Ｌとランド１２との接続は、非常に微細な作業となり、手作業ではんだ付けするには高度な熟練が必要となる。これに対して、本実施形態に係るドライブユニット１０は、抵抗間接溶接法により両者が接続されるので、作業員の労力は低減され、かつ、誤作業などを低減して高品質を保つことが可能である。この抵抗間接溶接法については、ドライブユニット製造方法等において説明する。
【００３０】
カバー１３は、基板１１等が固定されて、それらをハウジング３と共に収容する。このカバー１３の表面（ｘ軸正の方向の面、図示せず。）には、多数の孔が形成されることが望ましく、その孔を介して、音声が出力されることになる。
【００３１】
［２．ドライブユニット製造装置］
次に、図５を参照しつつ、本発明の第１実施形態に係るドライブユニット製造装置の構成について説明する。図５は、本実施形態に係るドライブユニット製造装置の構成について説明する説明図である。なお、このドライブユニット製造装置（以下単に「製造装置」ともいう。）が印加する電圧や圧力等の諸条件については、後述の製造方法において説明する。
【００３２】
製造装置１００は、図５に示すように、リール１１０と、溶接ヘッド１２０と、制御装置１３０とを有する。
【００３３】
リール１１０は、発熱体Ｈが巻き付けられており、その発熱体Ｈを所定の速さで送り出す。発熱体Ｈは、例えば、コパール材（Ｋｏｖａｒ）などの抵抗発熱部材で、例えば、０．５，１．０，１．５ｍｍ程度の幅のリボン状に形成される。なお、コパール材は、例えば、Ｆｅを５３％、Ｎｉを２９％、Ｃｏを１７％、Ｃｒを０．２％含有する。リール１１０は、溶接部位Ａ、つまり、基板１１のランド１２上に配置された導線Ｌ上に、この発熱体Ｈを覆い被せ、かつ、その発熱体Ｈをリール１１０の回転方向に順次送りだして移動させる。なお、この発熱体Ｈは、溶接すべき導線Ｌ及びランド１２を加熱すると共に、その加熱や押圧による断線などの不具合から導線Ｌを保護する役割を担うこともできる。また、この発熱体Ｈは、下記の加熱時に溶融される導線Ｌの絶縁皮膜Ｌ３等による汚れを取り除く。その汚れを取り除くなどのために、発熱体Ｈは、リール１１０により適切な速さで移動させられることが望ましい。
【００３４】
溶接ヘッド１２０は、１対の電極１２１，１２２を有し、両電極１２１，１２２の先端部により、発熱体Ｈを導線Ｌ及びランド１２の方向に押圧する。そして、両電極１２１，１２２間に電圧が印加されることにより、発熱体Ｈに電力を供給して発熱させる。従って、この溶接ヘッド１２０は、導電性を有し耐熱性及び耐圧性に優れる材質、例えば、モリブデンなどで形成されることが望ましい。
【００３５】
溶接ヘッド１２０の先端は、上述の通り、導線Ｌ方向に発熱体Ｈを押圧し、かつ、発熱体Ｈへの電力供給を行う。そこで、この先端は、ある程度の接触面積を確保しつつ、圧力が逃げない程度に細い面積で形成されることが望ましい。この先端部の面積としては、例えば、０．５×０．７ｍｍ程度が望ましい。
【００３６】
制御装置１３０は、上記のリール１１０と、溶接ヘッド１２０の圧力及び電力となどを制御するために、押圧力制御部１３１と、電力制御部１３２と、発熱体制御部１３３と、を有する。
【００３７】
押圧力制御部１３１は、別途の押圧装置（図示せず）を介して、発熱体Ｈに対する溶接ヘッド１２０の押圧力を制御する。
【００３８】
電力制御部１３２は、溶接ヘッド１２０の１対の電極１２１，１２２に接続され、その電極１２１，１２２への供給電力を制御する。
【００３９】
発熱体制御部１３３は、リール１１０に接続され、リボン状の発熱体Ｈの送り量（移動速さ、巻取り量等ともいう。）を制御する。
【００４０】
本実施形態において、押圧力制御部１３１が加えさせる荷重の大きさ（押圧力）、電力制御部１３２が供給する電力の大きさとその時間的変化、及び、発熱体制御部１３３が送らせる発熱体Ｈの速さ等については、以下の製造方法において説明する。
【００４１】
［３．ドライブユニット製造方法］
次に、図６〜図１０を参照しつつ、上記のドライブユニット製造装置１００の動作、つまり、本実施形態に係るドライブユニット製造方法について説明する。図６は、本実施形態に係るドライブユニット製造装置の動作について説明する説明図である。図７〜図１０は、本実施形態に係るドライブユニット製造装置の動作について説明する説明図である。
【００４２】
この際、ドライブユニット製造装置の動作の諸条件について説明するために、適宜、図１１Ａ〜１３Ｂを参照する。図１１Ａ〜図１１Ｈは、本実施形態に係るドライブユニット製造装置の押圧動作について説明する説明図である。図１２Ａ〜図１３Ｂは、本実施形態に係るドライブユニット製造装置の本加熱動作について説明する説明図である。
【００４３】
裏面にランド１２が形成された基板１１の表面に、ボイスコイル・磁石・振動板等（図示せず）を配置して、カバー１３と基板１１とが固定された状態で、図６に示すように、ステップＳ０１が処理される。ステップＳ０１は、導線配置ステップの一例であり、このステップＳ０１では、基板１１のランド１２上に、導線Ｌが配置される。そして、ステップＳ１０に進む。
【００４４】
ステップＳ１０は、溶接ステップの一例であり、このステップＳ１０では、導線Ｌとランド１２とを抵抗間接溶接法により接続する。ステップＳ１０の処理後は、このドライブユニット製造装置１００は、動作を終了する。このステップＳ１０についてより詳細に説明すると、ステップＳ１０では、以下で説明するステップＳ１１〜ステップＳ１９が処理される。
【００４５】
ステップＳ０１の後に処理されるステップＳ１１（発熱体配置ステップの一例）では、図７に示すように、発熱体制御部１３３及びリール１１０等により、基板１１のランド１２上に配置された導線Ｌ上に、発熱体Ｈが配置される。そして、ステップＳ１３に進む。
【００４６】
ステップＳ１３（押圧ステップの一例）では、図８に示すように、押圧力制御部１３１及び溶接ヘッド１２０等により、発熱体Ｈが、導線Ｌ及びランド１２の方向に押圧される。なお、ここで加えられる押圧力（荷重の大きさ）Ｆは、溶接ヘッド１２０が常時発熱体Ｈに接触してその発熱体Ｈを押圧している微量なテンションとは異なり、押圧力制御部１３１により制御された適切な値に設定される。この溶接ヘッド１２０により加えられる押圧力Ｆは、０．１Ｎ以上、３．０Ｎ以下に設定される。上述の通り、ドライブユニット１０のボイスコイルに使用される導線Ｌとしては、音質等を向上させるために、径が７０μｍ以下のものか、より望ましくは径が５０μｍ以下のものが使用される。このように細い導線Ｌを使用する場合、押圧力Ｆが０．１Ｎ未満であると、導線Ｌとランド１２との溶接が適切に行われず、接続不良が発生する恐れがある。一方、押圧力Ｆが３．０Ｎ超過であると、導線Ｌが断線する恐れがある。なお、接触面積等の厳密な値を測定することが難しいため、この押圧力Ｆを圧力で換算することは難しいが、この押圧力Ｆ（０．１Ｎ以上、０．３Ｎ以下）は、圧力換算で言うと、おおよそ０．２８×１０６Ｎ／ｍ２以上、８．６×１０６Ｎ／ｍ２以下に設定されることが望ましい。また、上記範囲内（０．１Ｎ以上、０．３Ｎ以下）において、押圧力Ｆは、特に、例えば、径が５０μｍの導線Ｌに対しては約０．１Ｎ程度、径が７０μｍの導線Ｌに対しては約３．０Ｎ程度に設定されることが望ましい。しかし、導線Ｌの径と押圧力Ｆとの関係は、この例に限定されるものではない。このステップＳ１３の処理後は、ステップＳ１５に進む。
【００４７】
ステップＳ１５（予備加熱ステップの一例）では、図９及び図１０に示すように、溶接ヘッド１２０が発熱体Ｈを押圧した状態で、電力制御部１３２等により、その溶接ヘッド１２０に第１電力Ｐ１が供給される。すると、溶接ヘッド１２０の両電極１２１，１２２により、発熱体Ｈに第１電力Ｐ１が供給され、その第１電力Ｐ１によりジュール熱Ｑ［Ｊ］（＝Ｐ１×ｔ（ｔは時間））が発生して、発熱体Ｈは発熱する。その結果、発熱体Ｈが発熱している部位（溶接部位Ａ）近傍の導線Ｌ及びランド１２が予備加熱される。この予備加熱を行う期間を予備加熱期間といもいい、この予備加熱期間の長さ（予備加熱時間ともいう。）は、０ｍｓｅｃ以上、１０００ｍｓｅｃ以下に設定される。そして、予備加熱時に供給される第１電力Ｐ１は、例えば、４０Ｗ以下に設定されことが望ましい。このような予備加熱を行うことにより、導線Ｌの絶縁皮膜Ｌ３を融解させて、後段の本加熱（ステップＳ１９）時の溶接不良を防止することができる。なお、第１電力Ｐ１が４０Ｗ超過である場合には、予備加熱の発熱により、導線Ｌの導体部（例えば、コアＬ１とコア皮膜Ｌ２）が溶融してしまう恐れがある。また、この第１電力Ｐ１の下限は特に限定するものではないが、十分に導線Ｌ及びランド１２を予備加熱できる程度に発熱できる電力値に設定されることが望ましい。このステップＳ１５の処理後は、ステップＳ１７に進む。
【００４８】
ステップＳ１７（加熱中止ステップの一例）では、図８及び図１０に示すように、溶接ヘッド１２０が発熱体Ｈを押圧した状態で、電力制御部１３２等により、溶接ヘッド１２０への電力供給が中断されて、溶接部位Ａ近傍の導線Ｌ及びランド１２等の加熱が中止される。この加熱中止が行われる期間を加熱中止期間ともいい、この加熱中止期間の長さ（加熱中止時間ともいう）は、０ｍｓｅｃ以上、１０００ｍｓｅｃ以下に設定される。一般的に溶接ヘッド１２０への電力供給と、加熱したい導線Ｌ及びランド１２の温度上昇とには、時間差が生じる。また、ここで行う加熱は、微小な局所加熱である。従って、導線Ｌ及びランド１２の温度上昇を制御することは、一般的には難しいが、このような加熱中止期間が設けられることにより、急加熱されることを防止して、ピーク温度のバラツキを小さくすることが可能である。このステップＳ１７の処理後は、ステップＳ１９に進む。
【００４９】
ステップＳ１９（本加熱ステップの一例）では、図９及び図１０に示すように、溶接ヘッド１２０が発熱体Ｈを押圧した状態で、電力制御部１３２等により、溶接ヘッド１２０に第２電力Ｐ２が供給される。すると、溶接ヘッド１２０の両電極１２１，１２２により、発熱体Ｈに第２電力Ｐ２が供給され、その第２電力Ｐ２によりジュール熱Ｑ［Ｊ］（＝Ｐ２×ｔ（ｔは時間））が発生して、発熱体Ｈは再度発熱する。その結果、発熱体Ｈが発熱している部位（溶接部位Ａ）近傍の導線Ｌ及びランド１２が本加熱される。この本加熱により導線Ｌはランド１２に溶接接続される。つまり、本加熱時の熱量により、導線Ｌのコア皮膜Ｌ２の銅の成分とランド１２の銅の成分（場合によってははんだコーティングを含む）が溶融し、両者が押圧される力により融合して接合されることになる。この本加熱を行う期間を本加熱期間といもいい、この本加熱期間の長さ（本加熱時間ともいう。）は、１０ｍｓｅｃ超過、１０００ｍｓｅｃ未満に設定される。そして、本加熱時に供給される第２電力Ｐ２は、１０Ｗ以上、６０Ｗ以下に設定される。この本加熱時間が１０ｍｓｅｃ以下であると、溶接が適切に行われずに溶接不良が発生して、導線Ｌとランド１２との接続状態を良好に保つことが難しくなる恐れがある。このことは、第２電力Ｐ２が１０Ｗ未満であっても同様である。本加熱時間が１０００ｍｓｅｃ以上であると、導線Ｌが溶融しすぎ、コアＬ１が露出したり、導線Ｌが断線してしまう恐れがある。このことは、第２電力Ｐ２が６０Ｗ超過であっても同様である。なお、本加熱時間と、第２電力Ｐ２の大きさには、相関関係があり、第２電力Ｐ２が比較的大きい場合には本加熱時間を比較的短く設定することが望ましく、第２電力Ｐ２が比較的小さい場合には本加熱時間を比較的長く設定することが望ましい。しかし、いずれにしろ、本加熱時間と第２電力Ｐ２の大きさとが、上記範囲を逸脱すると、溶接不良が発生したり、断線するなどの不具合が発生する恐れがある。そこで、本実施形態に係るドライブユニット１０の製造装置１００は、両者を上記範囲内に設定することにより、ドライブユニット１０における導線Ｌとランド１２との接続状態を良好に保つことを可能にしている。上記の第２電力Ｐ２は、より一層導線Ｌとランド１２との接続状態を良好に保つためには、更に、２０Ｗ以上、３０Ｗ以下に設定されることが望ましい。更に、第２電力Ｐ２をこの範囲に設定することにより、導線Ｌの温度がコアＬ１（例えばアルミ）の溶融温度に達してしまうのを防ぐことが可能である。
【００５０】
なお、この本加熱を行う際に、電力制御部１３２等は、第２電力Ｐ２の供給を、図１０に示すように、不連続なパルス状に行うことも可能である。このような不連続なパルス上の本加熱を行うことにより、本加熱時に発熱体Ｈが発熱する発熱量を適切に制御することができ、導線Ｌとランド１２との溶接による接続状態を、より適切かつ容易に制御することが可能となる。この場合、１の第２電力Ｐ２を供給する期間（加熱ＯＮ）の長さは、１ｍｓｅｃ以上、１０００ｍｓｅｃ以下に設定することが望ましい。そして、第２電力Ｐ２を供給する期間同士の間における第２電力を供給しない期間（加熱ＯＦＦ）の長さは、０ｍｓｅｃ以上、１０００ｍｓｅｃ以下に設定することが望ましい。１の加熱ＯＮの長さを１ｍｓｅｃ未満に設定すると、時間ｔが短いために発熱体Ｈでの発熱量Ｑ（＝Ｐ２×ｔ）が低く過ぎて、導線Ｌとランド１２との溶接不良が発生する恐れがある。一方、１の加熱ＯＮの長さを１０００ｍｓｅｃ超過に設定すると、かえって発熱量Ｑが高くなり過ぎて、導線Ｌが断線するなどの不具合が発生する恐れがある。また、加熱ＯＦＦの長さを１０００ｍｓｅｃ超過に設定すると、一の加熱ＯＮ時と後続の加熱ＯＮ時との間の期間が長くなり過ぎて、導線Ｌとランド１２との溶接不良が発生する恐れがある。そこで、本実施形態に係るドライブユニット１０の製造装置１００は、パルス上の第２電力Ｐ２を上記のサイクルで供給することにより、ドライブユニット１０における導線Ｌとランド１２との接続状態をより適切に制御することを可能にしている。この際、上記加熱中止期間と同様に、加熱ＯＦＦの期間を設けることにより、急加熱されることを防止して、ピーク温度のバラツキを小さくすることが可能である。
【００５１】
（押圧力について）
ここで、図１１Ａ〜図１１Ｈを参照しつつ、上記ステップＳ１３（押圧ステップの一例）における押圧力について説明する。この押圧力は、上述の通り、０．１Ｎ以上、３．０Ｎ以下に設定される。これに対する実験例を図１１Ａ〜図１１Ｈに示している。
【００５２】
まず、銅で形成したランド１２上に、ＣＣＡＷ線で形成され直径が５０μｍの導線Ｌを配置した。そして、溶接ヘッド１２０の先端と同様な形状を有する図１１Ａに示すようなジグ１２３を用意し、このジグ１２３により発熱体Ｈを押圧した。この際、ジグ１２３に加える荷重を変化させて、導線Ｌのつぶれ度合を測定した。ジグ１２３の先端は、溶接ヘッド１２０の先端と同程度の曲率半径Ｒ（＝０．１［ｍｍ］）に設定した。なお、実際には例えばコパール材で形成され厚みが０．０２ｍｍの発熱体Ｈが、溶接ヘッド１２０と導線Ｌとの間に配置される。しかしながら、図８に示すように、押圧時に発熱体Ｈは溶接ヘッド１２０の先端に対して巻き付くように接触する。その結果、実際の押圧時には、ジグ１２３の曲率半径Ｒと同程度の曲率半径で、導線Ｌが発熱体Ｈを介して押圧されることになる。よって、本実験例では、溶接ヘッド１２０の代わりにジグ１２３を使用して、測定を行った。
【００５３】
このような押圧（加圧）を行った結果を、図１１Ｂ〜図１１Ｈに示す。
図１１Ｂは、押圧力Ｆを０．１Ｎとした場合、図１１Ｃは、押圧力Ｆを０．５Ｎとした場合、図１１Ｄは、押圧力Ｆを０．９Ｎとした場合、図１１Ｅは、押圧力Ｆを１．５Ｎとした場合をそれぞれ示している。そして、図１１Ｆは、押圧力Ｆを２．０Ｎとした場合、図１１Ｇは、押圧力Ｆを２．５Ｎとした場合、図１１Ｈは、押圧力Ｆを３．０Ｎとした場合をそれぞれ示している。
【００５４】
図１１Ｂに示すように、押圧力Ｆが０．１Ｎである場合、導線Ｌの押圧部位Ｂにおける変形は、比較的狭い範囲及び浅い深さに限られているが、後段の予備加熱及び本加熱等による溶接を行うには十分な力で導線Ｌとランド１２とが密着されていることが確認できる。しかし、押圧力Ｆが０．１Ｎ未満である場合、導線Ｌをランド１２に固定しておくことすら困難であり、導線Ｌとランド１２とを溶接することは困難である。
【００５５】
一方、図１１Ｈに示すように、押圧力Ｆが３．０Ｎである場合、導線Ｌの押圧部位Ｂにおける変形は、比較的広い範囲及び深い深さにまで及んでいる。しかし、この押圧力Ｆでは、導線Ｌが断線することはなく、後段の予備加熱及び本加熱等による溶接を行ったとしても、導線ＬのコアＬ１のアルミが溶け出ることはなく、適切な溶接を行うことが可能である。これに対して、押圧力Ｆが３．０Ｎ超過である場合、導線Ｌが断線したり、導線ＬのコアＬ１のアルミが溶け出るなどの不具合が発生する可能性が高まってしまう。
【００５６】
当然、図１１Ｃ〜図１１Ｇに示すように、押圧力Ｆが０．１Ｎと３．０Ｎとの間であれば、良好な押圧力により導線Ｌがランド１２に押圧されて、溶接を適切に行うことができることは言うまでもない。
【００５７】
（本加熱期間の長さについて）
また、図１２Ａ〜１３Ｂを参照しつつ、上記ステップＳ１９（本加熱ステップの一例）における本加熱期間の長さについて説明する。この本加熱期間の長さは、上述の通り、１０ｍｓｅｃ超過、１０００ｍｓｅｃ未満に設定される。これに対する実験例を図１２Ａ〜図１３Ｂに示している。
【００５８】
まず、銅で形成したランド１２上に、ＣＣＡＷ線で形成され直径が５０μｍの導線Ｌを配置した。この導線Ｌ上に、上記の成分で形成されたコパール材で形成され厚みが０．０２ｍｍの発熱体Ｈを配置した。そして、先端の面積が０．５×０．７ｍｍ程度の溶接ヘッド１２０により、発熱体Ｈを１．０Ｎの押圧力で押圧した。その後、２０Ｗの第１電力Ｐ１を１５ｍｓｅｃの間供給して予備加熱を行った後、５ｍｓｅｃの間加熱を中止した。そして、１５Ｗの第２電力Ｐ２を、１０ｍｓｅｃ一度に供給した場合のランド１２と導線Ｌとの溶接状態を図１２Ａ及び図１２Ｂに示し、１０００ｍｓｅｃ一度に供給した場合のランド１２と導線Ｌとの溶接状態を図１３Ａ及び図１３Ｂに示した。なお、図１２Ａ及び図１３Ａは、溶接部位Ａを示した写真であり、図１２Ｂ及び図１３Ｂは、その溶接部位ＡのＣ−Ｃ線又はＤ−Ｄ線における断面写真である。
【００５９】
図１２Ａ及び図１２Ｂに示すように、本加熱時間を１０ｍｓｅｃとした場合、ランド１２と導線Ｌとの接合状態が不十分で、溶接不良が発生している。一方、本加熱時間を１０ｍｓｅｃ超過とした場合、溶接不良が発生する確率が大幅に減少した。そこで、本実施形態に係る製造装置１００は、本加熱時間を１０ｍｓｅｃ超過に設定することにより、このような溶接不良が発生する確率を大幅に減少させることができる。
【００６０】
一方、図１３Ａ及び図１３Ｂに示すように、本加熱時間を１０００ｍｓｅｃとした場合、導線Ｌが潰れ過ぎてしまい、導線Ｌが断線したり、コアＬ１のアルミが露出したり、経時変化により両者の接続が不良になるなどの不具合が発生する恐れがある。一方、本加熱時間を１０００ｍｓｅｃ未満とした場合、上記のような導線Ｌの不具合が発生する確率は大幅に減少した。そこで、本実施形態に係る製造装置１００は、本加熱時間を１０００ｍｓｅｃ未満に設定することにより、このような不具合が発生する確率を大幅に減少させることができる。
【００６１】
なお、本加熱時間が１０ｍｓｅｃ超過、１０００ｍｓｅｃ未満の場合の実験例は、図示していない。しかし、このような範囲内であれば、上記のような溶接不良が起きず、かつ、導線Ｌの不具合が発生する確率が大幅に低減することは、図１３Ａ及び図１３Ｂに示した実験例が上記不具合が発生する本加熱時間の範囲の端部であることからも明らかである。
【００６２】
（押圧力と本加熱時間との関係について）
ここで説明した押圧力と、本加熱時間とには、以下のような関係がある。
つまり、押圧力が比較的大きければ、本加熱時間は比較的短くて済み、押圧力が比較的小さければ、本加熱時間は比較的長くなる。押圧力及び本加熱時間は、上記範囲内であれば、このような関係で決定されることが望ましい。ただし、押圧力は、主として導線Ｌの断線等の不具合の発生と関連し、本加熱時間は、導線Ｌとランド１２との接合度合と関連する。そこで、本実施形態に係る製造装置１００は、両者のパラメータを上記範囲内で適切に維持することにより、導線Ｌの断線等の不具合を防ぎつつ、導線Ｌとランド１２との良好な接合状態を実現している。なお、この際、第２電力Ｐ２の大きさは、重要ではあるが、上記の１０Ｗ以上、６０Ｗ以下であればよい。そして、第２電力Ｐ２と本加熱時間との間には、第２電力Ｐ２を大きくすれば、本加熱時間は比較的短くて済むという傾向も存在する。
【００６３】
［４．第１実施形態による効果の例］
以上、本発明の第１実施形態に係るドライブユニット製造方法及びそのドライブユニット製造方法で製造されたドライブユニットを有するヘッドホンについて説明した。このようなドライブユニット製造方法によれば、ボイスコイルの導線Ｌと基板１１のランド１２との接続を、抵抗間接溶接法により適切に行うことができる。従って、例えば、手作業のはんだ付けを行う場合に比べて、作業者に高い作業スキルを要求せずに済むだけでなく、作業者のスキル不足や誤作業等を考慮することなく、常に高い品質のドライブユニット１０を製造することが可能である。従って、手作業によりはんだ付けを行う場合に発生していた不具合、例えば、トンネルはんだ・断線・はんだボール等の不具合が発生する可能性を低減することができ、ドライブユニット１０自身の信頼性を向上させることができる。このように信頼性が高く、かつ、手作業に比べて遙かに作業効率が高いため、ドライブユニット１０の製造効率を高めることも可能である。なお、はんだ付けによる作業効率を向上させ難い理由の１つに、溶接時に使用するヘッドの汚れ（樹脂の溶けかすによる黒色化）等が発生することが挙げられる。これに対して仮に自動はんだ付け装置を使用したとしても、このような汚れを除去するために、ヘッドを交換したり調整する必要があり、製造費用が増加し、大した効率化も図れない場合が多い。これに対して、本実施形態に係る抵抗間接溶接法を用いるドライブユニット製造方法によれば、溶接ヘッド１２０が、安価な発熱体Ｈを介して溶接部位Ａに当接するため、容易かつ低コストで溶接ヘッド１２０が汚染されることを防止することができる。また、仮にレーザを使用したはんだ付けを行ったとしても、はんだ自体の品質の不均一により吸収率にバラツキが生じ、安定したはんだ付けを行うことが難しい。そして、品質が均一なはんだは入手するのが困難であるばかりか非常に高価である。従って、かりに自動はんだ付け装置等を使用したとしても、上記のような本実施形態にかかるドライブユニット製造装置や方法のように、効率化を実現しつつ、容易かつ低コストで、導線Ｌをランド１２に接続することは困難である。
【００６４】
また、このような抵抗間接溶接法によれば、はんだ付けに比べて、導線Ｌをより強固にランド１２に固定することが可能である。従って、導線Ｌの引張り強度を向上させて断線等の不良を低減することも可能である。また、はんだ付けに使用されるはんだは、電気抵抗が少なくなく、また、環境にも負荷を与えかねない物質である。本実施形態に係るドライブユニット製造方法は、このようなはんだを使用せずに、抵抗間接溶接法を使用して、導線Ｌとランド１２とを固定することができる。よって、接続部位における電気抵抗ロスを低減して、ドライブユニット１０の音質を向上させることができるだけでなく、製造における環境に対する負荷をも低減することが可能である。
【００６５】
なお、ドライブユニット１０の音質を向上させるためには、直径が７０μｍ以下（より好ましくは５０μｍ以下）と非常に細いＣＣＡＷ線をボイスコイルの導線Ｌとして使用することが望ましい。このように細い導線Ｌをランド１２に接続する作業は、非常に難しく、品質を維持することは困難である。従って、手作業によるはんだ付けでは製品品質を管理し難い場合が多い。これに対して、本実施形態に係るドライブユニット製造方法では、抵抗間接溶接法を使用して、このように細い導線Ｌとランド１２とを、容易に、かつ、確実に溶接接続することを可能にしている。なお、関連技術にかかる通常の抵抗間接溶接法は、このように細い対象を接続するには適しておらず、非常に細い導線Ｌをランド１２に接続する際に使用できるものではない。仮にこの通常の抵抗間接溶接法を使用したとしても、例えば、導線Ｌの断線、導線Ｌの損傷によるコアＬ１の流出、接続不良等の不具合が発生する。このような不具合は、コアＬ１が露出して腐食したり、ランド１２が酸化したり、経時変化により導線Ｌとランド１２とが断線するなど、ドライブユニット１０の製品品質を著しく悪化させる恐れがある。しかしながら、本実施形態に係るドライブユニット製造方法では、上記のような条件等を設定することで初めて、抵抗間接溶接法による、ドライブユニット１０内のボイスコイルの導線Ｌと基板１１のランド１２との接続を可能にしている。その結果、本実施形態に係るドライブユニット製造方法は、作業性・品質・信頼性・製造効率等を向上させることを可能にしている。
【００６６】
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる例に限定されないことは言うまでもない。本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１】本発明の第１実施形態に係るヘッドホンの概要構成について説明する説明図である。
【図２】同実施形態に係るドライブユニットについて説明する説明図である。
【図３】同実施形態に係る導線について説明する説明図である。
【図４】同実施形態に係るドライブユニットにおいて導線とランドとの溶接状態について説明する説明図である。
【図５】同実施形態に係るドライブユニット製造装置の構成について説明する説明図である。
【図６】同実施形態に係るドライブユニット製造装置の動作について説明する説明図である。
【図７】同実施形態に係るドライブユニット製造装置の動作について説明する説明図である。
【図８】同実施形態に係るドライブユニット製造装置の動作について説明する説明図である。
【図９】同実施形態に係るドライブユニット製造装置の動作について説明する説明図である。
【図１０】同実施形態に係るドライブユニット製造装置の動作について説明する説明図である。
【図１１Ａ】同実施形態に係るドライブユニット製造装置の押圧動作について説明する説明図である。
【図１１Ｂ】同実施形態に係るドライブユニット製造装置の押圧動作について説明する説明図である。
【図１１Ｃ】同実施形態に係るドライブユニット製造装置の押圧動作について説明する説明図である。
【図１１Ｄ】同実施形態に係るドライブユニット製造装置の押圧動作について説明する説明図である。
【図１１Ｅ】同実施形態に係るドライブユニット製造装置の押圧動作について説明する説明図である。
【図１１Ｆ】同実施形態に係るドライブユニット製造装置の押圧動作について説明する説明図である。
【図１１Ｇ】同実施形態に係るドライブユニット製造装置の押圧動作について説明する説明図である。
【図１１Ｈ】同実施形態に係るドライブユニット製造装置の押圧動作について説明する説明図である。
【図１２Ａ】同実施形態に係るドライブユニット製造装置の本加熱動作について説明する説明図である。
【図１２Ｂ】同実施形態に係るドライブユニット製造装置の本加熱動作について説明する説明図である。
【図１３Ａ】同実施形態に係るドライブユニット製造装置の本加熱動作について説明する説明図である。
【図１３Ｂ】同実施形態に係るドライブユニット製造装置の本加熱動作について説明する説明図である。
【符号の説明】
【００６８】
１      ヘッドホン
２      信号線
３      ハウジング
１０    ドライブユニット
１１    基板
１２    ランド
１３    カバー
Ａ      溶接部位
Ｂ      押圧部位
Ｌ      導線
Ｌ１    コア
Ｌ２    コア皮膜
Ｌ３    絶縁皮膜
Ｈ      発熱体
１００  製造装置
１１０  リール
１２０  溶接ヘッド
１２１，１２２  電極
１２３  ジグ
１３０  制御装置
１３１  押圧力制御部
１３２  電力制御部
１３３  発熱体制御部
Ｐ１    第１電力
Ｐ２    第２電力
【図１】
2010087623.tif 000003
【図２】
2010087623.tif 000004
【図３】
2010087623.tif 000005
【図５】
2010087623.tif 000006
【図６】
2010087623.tif 000007
【図７】
2010087623.tif 000008
【図８】
2010087623.tif 000009
【図９】
2010087623.tif 000010
【図１０】
2010087623.tif 000011
【図４】
2010087623.tif 000012
【図１１Ａ】
2010087623.tif 000013
【図１１Ｂ】
2010087623.tif 000014
【図１１Ｃ】
2010087623.tif 000015
【図１１Ｄ】
2010087623.tif 000016
【図１１Ｅ】
2010087623.tif 000017
【図１１Ｆ】
2010087623.tif 000018
【図１１Ｇ】
2010087623.tif 000019
【図１１Ｈ】
2010087623.tif 000020
【図１２Ａ】
2010087623.tif 000021
【図１２Ｂ】
2010087623.tif 000022
【図１３Ａ】
2010087623.tif 000023
【図１３Ｂ】
2010087623.tif 000024