(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
接点の表面に、前記接点の表面からの深さが、幅よりも長い溝部を形成するステップと、
台座を超音波接合機のステージに置くステップと、
前記ステージ上の前記台座の上に、前記台座と前記溝部が形成された前記表面とが接触するように前記接点を置くステップと、
前記超音波接合機の有する超音波ホーンを前記接点に接触させるステップと、
前記超音波ホーンから超音波エネルギーを加えて、前記接点と前記台座とを接合するステップと、
を備えた接触子の製造方法。
【請求項２】
前記溝部の幅の長さは、５μｍ〜１５μｍであるとする
ことを特徴とする請求項１に記載の接触子の製造方法。
【請求項３】
前記接点の表面に、前記溝部の幅方向に互いに間隔を空けて複数の前記溝部を形成する
ことを特徴とする請求項１または２に記載の接触子の製造方法。
【請求項４】
前記溝部の深さをｔ、前記溝部の深さ方向における前記接点の長さをｔａとすると、ｔａ／２０≦ｔ＜ｔａ／８であって、
前記溝部の幅方向における前記接点の長さをｗａ、前記溝部同士の間隔をｗとすると、ｗａ／５≦ｗ＜ｗａ／２である
ことを特徴とする請求項３に記載の接触子の製造方法。
【請求項５】
前記台座の材質は、Ｃｕを主成分として、Ｗ及びＣを含む
ことを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の接触子の製造方法。
【請求項６】
前記接点の表面の表面粗さをＲａとすると、５μｍ≦Ｒａ＜２０μｍである
ことを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の接触子の製造方法。
【請求項７】
前記溝部の形状は、スリット形状である
ことを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の接触子の製造方法。
【請求項８】
前記溝部の深さ方向及び前記溝部の幅方向と垂直の方向である前記溝部の奥行方向の長さは、前記溝部の奥行方向における前記接点の長さと等しい
ことを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載の接触子の製造方法。
【請求項９】
前記溝部の奥行方向の長さは、前記溝部の奥行方向における前記接点の長さ未満である
ことを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載の接触子の製造方法。
【請求項１０】
台座と前記台座に超音波接合された接点とを備える接触子において、
前記接点の前記台座側の表面には溝部が形成され、前記溝部は、前記表面側に前記接点の材料で埋まっている部分、及び、前記表面側よりも内部に前記接点及び前記台座の材料と酸化物とが混合している部分で構成されている
ことを特徴とする接触子。
【請求項１１】
前記溝部の深さをｔ、前記溝部の前記材料で埋まっている部分をｔ１とすると、０．１×ｔ≦ｔ１＜０．５×ｔである
ことを特徴とする請求項１０に記載の接触子。
【請求項１２】
請求項１０に記載の接触子と、
閉状態時に前記接点に接触する接触台と、
前記接触子を開閉するように前記台座を駆動させる駆動制御装置と、
を備えた開閉器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、台座と接点とを備える接触子の製造方法及び接触子に関する。
【背景技術】
【０００２】
遮断器及び開閉器を含む接触器は、可動接触子及び固定接触子である接触子を備え、接触子は、接点と、接点が接合される台座とを備える。
従来、台座と接点とを接合する方法として、ロウ材を用いたロウ付け法が用いられていた。近年では、超音波接合法が用いられている。超音波接合法は、金属板からなる台座の上面のあらかじめ定めた位置に接点を重ね合わせて超音波ホーンを当てることで、超音波の振動により接点と台座との接合面を覆っている酸化膜を除去し、接点と台座とを仮固定する方法である。例えば、Ａｇを主成分とした接点とＣｕを主成分とした台座との接合に超音波接合法を用いると、接点と台座との接合面を覆っている酸化膜が超音波の振動によって除去され、金属拡散反応によってＡｇとＣｕの合金属が形成されて接合される。また、超音波接合する台座と接点において、台座との接合面側に凹部が形成された接点について開示されていた（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平３−１５６８１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、このように接点に凹部が形成されていると、凹部の底面と凹部の上面では台座に接触するタイミングが異なる。凹部の上面は、凹部の底面よりも先に台座に接触することから、超音波の振動による超音波エネルギーが集中して酸化膜が除去されやすい。一方で、凹部の底面は、超音波エネルギーが十分に伝わらないため、凹部の上面が軟化して凹部の底面が台座と接触するまで超音波ホーンを当てる必要があった。凹部の底面が台座と接触するまで超音波ホーンを当てている間、凹部の上面の摩擦熱が凹部の底面に伝わることで凹部の底面は酸化されて酸化膜が形成され、接点と台座との接合面に酸化膜が介在し、接合強度の低下又は不着状態につながっていた。【０００５】
本開示は、上述のような課題を解決するためになされたもので、接点と台座との接合面に酸化膜が介在するのを抑制し、接点及び台座の接合性が向上した接触子を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示の接触子の製造方法は、接点の表面に、接点の表面からの深さが、幅よりも長い溝部を形成するステップと、台座を超音波接合機のステージに置くステップと、ステージ上の台座の上に、台座と溝部が形成された表面とが接触するように接点を置くステップと、超音波接合機の有する超音波ホーンを接点に接触させるステップと、超音波ホーンから超音波エネルギーを加えて、接点と台座とを接合するステップと、を備えたことを特徴とする。【０００７】
本開示の接触子は、台座と台座に超音波接合された接点とを備える接触子
において、接点の台座側の表面には溝部が形成され、溝部は、表面側に接点及び台座
のうち少なくとも一方の材料で埋まっている部分、及び、表面側よりも内部
に材料と酸化物とが混合している部分で構成されていることを特徴とする。
【０００８】
本開示の開閉器は、台座と台座に超音波接合された接点とを備える接触子
において、接点の台座側の表面には溝部が形成され、溝部は、表面側に接点及び台座
のうち少なくとも一方の材料で埋まっている部分、及び、表面側よりも内部
に材料と酸化物とが混合している部分で構成されている接触子と、閉状態時
に接点に接触する接触台と、接触子を開閉するように台座を駆動させる駆動
制御装置と、を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本開示の接触子の製造方法によれば、接点の表面に、接点の表面からの深さが幅よりも長い溝部を形成することで、台座と接点との接合強度を向上させ、効率的に接触子を製造することができる。【００１０】
本開示の接触子によれば、接点の表面には溝部が形成され、接点の表面側に接点の材料部分で埋まっている部分と、表面側よりも内部に接点及び台座の材料と酸化物とが混合している部分で構成されていることで、台座と接点との接合強度が向上されたものとなることができる。【００１１】
本開示の開閉器によれば、接点の表面には溝部が形成され、接点の表面側に接点の材料部分で埋まっている部分と、表面側よりも内部に接点及び台座の材料と酸化物とが混合している部分で構成されていることで、台座と接点との接合強度が向上された、より安定したものとなることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】実施の形態１を示す接点と台座とで構成される接触子の超音波接合前の概略図の例。
【図２】実施の形態１を示す接点と台座とで構成される接触子の製造工程のフローチャートの例。
【図３】図２で示した接触子の製造工程に対応した概略図の例。
【図４】図１のｚ方向から見た超音波接合後のＴ―Ｔ断面図のうち一つの溝部のみ示した図。
【図５】図１のｘ方向から見た超音波接合後のＳ―Ｓ断面図。
【図６】溝部の長さ及び溝部同士の距離を変更した各パターンにおいて、超音波接合後の接点と台座との接合強度の測定結果を示した表。
【図７】図６に示した表に基づいて、縦軸を接合強度（ＭＰａ）、横軸をｔａ／ｔとして表したグラフの図。
【図８】パターン１〜５の場合での、図１のｚの矢印方向から見た超音波接合後のＴ―Ｔ断面図。
【図９】パターン１〜５の場合での、図１のｘの矢印方向から見た超音波接合後のＳ−Ｓ断面図。
【図１０】パターン６〜１０の場合での、図１のｚの矢印方向から見た超音波接合後のＴ―Ｔ断面図。
【図１１】パターン６の場合での、図１のｘの矢印方向から見た超音波接合後のＳ―Ｓ断面図。
【図１２】パターン１０の場合での、図１のｘの矢印方向から見た超音波接合後のＳ―Ｓ断面図。
【図１３】パターン１１〜１５の場合での、図１のｚの矢印方向から見た超音波接合後のＴ―Ｔ断面図。
【図１４】パターン１５の場合での、図１のｘの矢印方向から見た超音波接合後のＳ―Ｓ断面図。
【図１５】パターン１６〜２０の場合での、図１のｘの矢印方向から見た超音波接合後のＴ―Ｔ断面図。
【図１６】パターン１６〜２０の場合での、図１のｚの矢印方向から見た超音波接合後のＳ―Ｓ断面図。
【図１７】パターン１〜２０の溝部の形状とは別の例の、図１のｚの矢印方向から見たＴ―Ｔ断面図。
【図１８】パターン１〜２０の溝部の形状とはもう一つ別の例の、図１のｘの矢印方向から見た超音波接合後のＳ―Ｓ断面図。
【図１９】本実施の形態に係る接触子を搭載した開閉器の例の概略図。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
実施の形態１．
本実施の形態に係る接触子について説明する。図１は、本実施の形態に係る接触子６の超音波接合前の概略図の例を示している。
図１で示すように、接触子６は、接点１及び台座２を備える。
接点１の材質は、例えば、Ａｇを主成分とし、Ｗ及びＣを含んでいるものとする。台座２の材質は、例えば、Ｃｕを主成分とし、Ｓｎ、Ｚｎ、Ｃｒ、Ｆｅ、Ｗ及びＣを含んでいるものとする。
接点１の表面には、接点１の表面からの深さが幅よりも長い溝部１ａが形成されている。図１では、溝部１ａの幅方向に互いに間隔を空けて複数の溝部１ａが形成されている様子を示している。溝部１ａが形成されている接点１の表面は、接点１と台座２とが接合されている面である接合面５である。
【００１４】
本実施の形態では、溝部１ａの幅方向であるｘ方向の接点１の長さをｗａ、溝部１ａの深さ方向であるｙ方向の接点１の長さをｔａ、溝部１ａの深さ方向及び溝部１ａの幅方向と垂直の方向である溝部１ａの奥行方向であるｚ方向の接点１の長さをｈａで表す。また、溝部１ａの深さをｔで表す。溝部１ａの幅方向の溝部１ａ同士の間隔をｗで表す。ｘ方向の台座２の長さをｗｂ、ｙ方向の台座２の長さをｔｂ、ｚ方向の台座２の長さをｈｂで表す。
【００１５】
図２及び図３を用いて、超音波接合機を用いた、本実施の形態に係る接触子６の製造工程について説明する。
図２は、超音波接合機を用いた、本実施の形態に係る接触子６の製造工程を示したフローチャート図の例である。図３は、図２で示した接触子６の製造工程に対応した概略図の例である。図２の製造工程を完了すると、図１で示した接触子６が製造されることになる。
製造工程で用いる超音波接合機は、ステージ３及び超音波ホーン４を有している。ステージ３及び超音波ホーン４は、例えばＳＵＳ材からなる。また、ステージ３及び超音波ホーン４は、超音波接合時において金属拡散反応によって接触子６と固着しないように、カーボン、ＤＬＣ（Ｄｉａｍｏｎｄ  Ｌｉｋｅ  Ｃｏａｔｉｎｇ）、Ｔｉ、Ｗ、Ｍｏを含む高融点材料をコーティングしても良い。
【００１６】
図２のステップＳ１０１では、図３のａで示すように、接点１の表面に、接点１の表面からの深さが、幅よりも長い溝部１ａを形成する。
図２のステップＳ１０２では、図３のｂで示すように、超音波接合機のステージ３上に台座２を置いて固定する。
図２のステップＳ１０３では、図３のｃで示すように、超音波接合機のステージ３上の台座２上に、台座２と溝部１ａが形成されている接点１の表面とが接触するように接点１を置く。
図２のステップＳ１０４では、図３のｄで示すように、超音波接合機の超音波ホーン４を、接点１上に接触させる。
【００１７】
図２のステップＳ１０５では、図３のｅで示すように、超音波ホーン４から任意の荷重及び任意の時間超音波エネルギーを加えて、接点１と台座２とを接合する。図３のｅの矢印Ｙは、超音波ホーン４を動作させる様子を示している。超音波ホーン４を接触させて動作させることにより、接点１と台座２との間に、接合面５が形成される。
図２のステップＳ１０６では、図３のｆで示すように、超音波ホーン４を持ち上げて、接合面５を介して接点１と台座２とが接合された接触子６を超音波接合機のステージ３から取り出して完了となる。
【００１８】
次に、超音波接合後の溝部１ａについて説明する。
図４は、図１のｚ方向から見た超音波接合後のＴ−Ｔ断面図のうち、一つの溝部１ａのみ示したである。図５は、図１のｘ方向から見た超音波接合後のＳ−Ｓ断面図である。
図４及び図５で表している、接点１の表面側であるｔ１部分は、接点１の塑性流動により、接点１の材質に含まれる金属成分の材料で切れ目なく埋まっている。一方、表面側よりも内部のｔ２部分は、接点１及び台座２の材質に含まれる金属成分の材料と酸化物７とが混合している。
つまり、超音波接合後の溝部１ａは、接点１の材質に含まれる金属成分の材料で埋まっているｔ１部分と、接点１及び台座２の材質に含まれる金属成分の材料及び酸化物７が混合しているｔ２部分で構成されている。
【００１９】
ｔ２部分にある酸化物７は、超音波接合前の接点１及び台座２の自然酸化膜と、超音波接合時の摩擦熱によって接合面５上に形成され、超音波エネルギーによる微細な摺動によって接合面５が塑性流動して排斥された酸化膜とで生成されたものである。
【００２０】
超音波接合前に形成されている溝部１ａに応じた接合強度を測定するため、溝部１ａの数、深さｔ及び溝部１ａ同士の間隔ｗを変化させてパターン１〜２０の実験を行った。
パターン１〜２０での実験では、超音波接合前に接点１に形成されている溝部１ａの形状は、溝部１ａの深さ方向に直線状であるスリット形状である。また、溝部１ａの奥行方向の長さは、溝部１ａの奥行方向であるｚ方向の接点１の長さｈａと等しい。
【００２１】
パターン１〜２０での実験では、接点１は、ｘ方向の長さｗａが１０ｍｍ、ｙ方向の長さｔａが１ｍｍ、ｚ方向の長さｈａが５ｍｍとした。台座２は、ｘ方向の長さｗｂが１５ｍｍ、ｙ方向の長さｔｂが５ｍｍ、ｚ方向の長さｈｂが１０ｍｍとした。
また、溝部１ａの幅は、例えば、１０μｍ程度である。
接合強度は、接点１と台座２とを超音波接合後、接点１の側面にロードセル付きの荷重計のツールを押し当てて測定する。破断後、接合強度（Ｎ）を接合面５の面積で割って単位面積当たりの接合強度（ＭＰａ）を算出する。
パターン１〜２０での実験では、接合面５の面積は、ｗａ×ｈａ=５ｍｍ×１０ｍｍ＝５０ｍｍ２である。
なお、接点１と台座２との接合は、大気中で行っている。また、用いた超音波接合機は、パターン１〜２０での実験では、例えば、周波数５０ＫＨｚ以上２００ＫＨｚ以下のものである。接合時間は、周波数及び出力によって任意に変えることが可能である。
【００２２】
本実施の形態では、接合面５の表面粗さＲａは、５μｍ≦Ｒａ＜２０μｍである。表面粗さＲａとは、ＪＩＳ  Ｂ  ０６０１−２００１（ＩＳＯ  ４２８７−１９９７）に規格されている表面粗さの指標であり、算術平均粗さを意味している。
【００２３】
接合強度の良否の判定基準は、５０ＭＰａである。測定した接合強度が５０ＭＰａ未満の値であれは不十分な強度であり、５０ＭＰａ以上であれば十分な強度を有していると判定する。判定基準の５０ＭＰａは、従来行われていたロウ材で接合した場合の平均接合強度である。
さらに、接合強度が７０ＭＰａ以上であれば、優れた接合強度を有していると判定している。優れた接合強度の判定基準である７０ＭＰａは、パターン１〜２０を行った実験により求められた値である。
【００２４】
図６は、超音波接合前の溝部１ａの深さｔ及び溝部１ａ同士の間隔ｗを変更させた各パターンにおいて、超音波接合後の接点１と台座２との接合強度の測定結果を示した表である。図６の表では、接合強度が、良否の判定基準の５０ＭＰａ未満である場合は×、５０ＭＰａ以上７０ＭＰａ未満であれば〇、優れた接合強度の判定基準の７０ＭＰａ以上であれば◎で表している。
図７は、図６に示した表に基づいて、縦軸を接合強度（ＭＰａ）、横軸をｔａ／ｔとして表したグラフの図を示している。図７の範囲Ａは、優れた接合強度である７０ＭＰａ以上を示すｔａ／ｔの範囲を示している。図７の境界Ｂは、優れた接合強度の判定基準を示している。
なお、比較のために、溝部１ａの本数が０、つまり溝部１ａが無い場合の結果を比較例１として図６の表に示している。溝部１ａが無い場合の接合強度は３１ＭＰａとなり、良否判定基準の５０ＭＰａを下回っていた。
各パターンについて、分かりやすいように図６の表を参照しながら、図８〜図１４を用いて説明する。
【００２５】
まず、パターン１〜５について、図８及び図９を用いて説明する。
図８は、図１で示す接触子の概略図のように超音波接合前にパターン１〜５の溝部１ａが形成されたとして、図１のｚの矢印方向から見た超音波接合後のＴ―Ｔ断面図である。図９は、図１で示す接触子の概略図のように超音波接合前にパターン１〜５の溝部１ａが形成されたとして、図１のｘの矢印方向から見た超音波接合後のＳ−Ｓ断面図である。後述するパターンの実験結果の説明でも、同様に断面図を用いて説明する。
パターン１〜５では、超音波接合前において、ｗ＝１．７ｍｍ、ｗａ/ｗ＝５．９である。ｔａ／ｔは、パターン１では、２１．３、パターン２では、２０．０、パターン３では、１２．５、パターン４では、８．５、パターン５では、８．０である。
【００２６】
パターン１〜５の接合強度の測定結果について順に述べる。
パターン１〜５のいずれも、５０ＭＰａ以上７０ＭＰａ未満であり、十分な強度を有していた。
５０ＭＰａ以上７０ＭＰａ未満ではあるものの、７０ＭＰａ以上ではないのは、他のパターンと比べて溝部１ａの数が多く、酸化物７で溝部１ａが埋まらず、一部空間となることで、台座２との未接合部分Ｐが増えるためと考えられる。
【００２７】
パターン６〜１０について、図１０〜図１２を用いて説明する。
図１０は、図１のｚの矢印方向から見た超音波接合後のＴ―Ｔ断面図である。
パターン６〜１０は、超音波接合前において、ｗ＝２．０ｍｍ、ｗａ/ｗ＝５．０である。ｔａ／ｔは、パターン６では２１．３、パターン７では２０．０、パターン８では１２．５、パターン９では８．５、パターン１０では８．０とする。
パターン６〜１０の接合強度の測定結果について順に述べる。
パターン７〜９では、接合強度は、７０ＭＰａ以上と高い強度であった。溝部１ａの内部が酸化物７で埋まることで、接合面５に酸化物７が残っていないためであると考えられる。
【００２８】
パターン６では、接合強度は、５０ＭＰａ以上７０ＭＰａ未満であり、十分な強度ではあるものの、７０ＭＰａ以上ではなかった。図１１は、パターン６の場合での、図１のｘの矢印方向から見た超音波接合後のＳ−Ｓ断面図である。
超音波接合前に形成されている溝部１ａの深さｔが小さすぎると、超音波接合後において酸化物７が溝部１ａ内に充填され、さらにそれ以上の酸化物７が接合面５上に残っているため、接合強度が７０ＭＰａ以上ではなく、５０ＭＰａ以上であるものの７０ＭＰａ未満になったと考えられる。
パターン１０では、接合強度は、５０ＭＰａ以上７０ＭＰａ未満であり、十分な強度であった。図１２は、パターン１０の場合での、図１のｘの矢印方向から見た超音波接合後のＳ−Ｓ断面図である。
他のパターンと比べて、超音波接合前に形成されている溝部１ａの深さｔが大きすぎると、超音波接合後において酸化物７で溝部１ａ内が埋まらず、一部空間となることで、台座２との未接合部分Ｐが増えるため、接合強度が７０ＭＰａ以上ではなく、５０ＭＰａ以上７０ＭＰａ未満になったと考えられる。
【００２９】
次にパターン１１〜１５について、図１３及び図１４を用いて説明する。
図１３は、図１のｚの矢印方向から見超音波接合後のＴ−Ｔ断面図である。
パターン１１〜１５は、超音波接合前において、ｗ＝４．５ｍｍ、ｗａ/ｗ＝２．２である。ｔａ/ｔは、パターン１１では２１．３、パターン１２では２０．０、パターン１３では１２．５、パターン１４では８．５、パターン１５では８．０とする。
パターン１１〜１５の接合強度の測定結果について順に述べる。
パターン１２〜１４では、７０ＭＰａ以上優れた接合強度であった。
パターン１１では、５０ＭＰａ以上７０ＭＰａ未満と十分な接合強度であった。図１４は、パターン１１の場合での、図１のｘの矢印方向から見た超音波接合後のＳ−Ｓ断面図である。
他のパターンと比べて、超音波接合前に形成されている溝部１ａの深さｔが小さすぎると、酸化物７が溝部１ａ内に充填され、さらにそれ以上の酸化物７が接合面５上に残っているため、接合強度は５０ＭＰａ以上７０ＭＰａ未満となると考えられる。
パターン１５では、５０ＭＰａ以上７０ＭＰａ未満であった。他のパターンと比べて、超音波接合前に形成されている溝部１ａの深さｔが大きすぎると、酸化物７で溝部１ａ内が埋まらず、一部空間となることで、台座２との未接合部分が増えるため、接合強度が５０ＭＰａ以上７０ＭＰａ未満となると考えられる。
【００３０】
次にパターン１６〜２０について、図１５及び図１６を用いて説明する。
図１５は、図１のｚの矢印方向から見た超音波接合後のＴ―Ｔ断面図である。図１６は、図１のｘの矢印方向から見た超音波接合後のＳ−Ｓ断面図である。
パターン１６〜２０は、超音波接合前において、ｗ＝５．０ｍｍとし、ｗａ/ｗ＝２．０である。ｔａ/ｔは、パターン１６では２１．３、パターン１７では２０．０、パターン１８では１２．５、パターン１９では８．５、パターン２０では８．０とする。
パターン１６〜２０の接合強度の測定結果について順に述べる。
パターン１６〜２０ではいずれも、５０ＭＰａ以上７０ＭＰａ未満と十分な強度であった。他のパターンと比べて溝部１ａの数が少なくなると、溝部１ａ内に充填される以上の量の酸化物７が接合面５の表面にあるため、溝部１ａ内に充填されなかった分の酸化物７が接合面５上に残存したためであると考えられる。
【００３１】
上記のパターン１〜２０の実験より、接合強度が５０ＭＰａ以上となるためには、超音波接合前に形成されている溝部１ａの深さｔは、ｔａ／２０≦ｔ＜ｔａ/８であり、複数形成された溝部１ａの間隔ｗは、ｗａ／５≦ｗ＜ｗａ／２が好ましいという結果となった。また、超音波接合後、塑性流動により、接点１の材質である金属成分の材料で埋まっているｔ１部分は、０．１×ｔ≦ｔ１＜０．５×ｔであった。
【００３２】
超音波接合後、接点１の表面側の溝部１ａのｔ１部分は、塑性流動によって接点１の材質に含まれる金属成分の材料で埋まり、接合面５上に形成された酸化膜は、酸化物７として、接点１の表面側よりも内部である溝部１ａのｔ２部分に含まれることで効率よく排斥される。
したがって、本実施の形態に係る接触子６は、酸化膜が接合面５上に残存せず、接合強度が向上する。
また、接点１と台座２とが接合する際に、凹部を有する接点の場合に必要である接点の凹部の底面が台座と接触するまで超音波ホーン４を当てる時間を削減できるため、効率的に製造することができる。
【００３３】
本実施の形態において、パターン１〜２０での実験では、超音波接合前の接点１に形成されている溝部１ａは、スリット形状とした。スリット形状の溝部１ａは、接点１上に製造しやすく、また、スリット形状は、超音波接合前の溝部１ａの深さ方向に直線状であるため、溝部１ａ内に酸化物７を取り込みやすい。したがって、溝部１ａは、スリット形状であるのが好ましいが、限定されるものではない。溝部１ａはあらかじめ定めたパターンに沿って形成されていればよく、任意に変更が可能である。例えば、図１７及び図１８は、超音波接合後の溝部１ａの他の例の形状を示している。
例えば、図１７は、図１のｘ方向から見た超音波接合後のＳ−Ｓ断面図であり、図１８は、ｚ方向から見た超音波接合後のＴ−Ｔ断面図である。図１７に示すように、超音波接合前の溝部１ａは、直線状ではなく、溝部１ａの幅方向に曲がっていてもよい。図１８に示すように、超音波接合前の溝部１ａの奥行方向であるｚ方向の長さは、溝部１ａの奥行方向における接点１の長さ未満で形成されていてもよい。
【００３４】
また、図１９は、本実施の形態に係る接触子６を搭載した開閉器の概略図の例を示している。図１９で示す開閉器は、閉状態時に接点１と接触する接触台８と、接点１と接合されている台座２を駆動させる駆動制御装置９が備え付けられている。なお、接触台８上に接点１が接合されていても良い。
【００３５】
また、接触台８と接点１との平行度及び平坦度によって、開閉器に流れる電流が集中する範囲が変わる。その結果、電流が集中する範囲によって、接点１に加わる発熱量及び衝撃量は変わる。したがって、超音波接合前の溝部１ａの深さｔは、開閉器の動作時に接点１と接触する接触台８との接触面に応じて任意に変更すると良い。
本実施の形態に係る接触子６を用いた開閉器は、超音波接合前に接点１の表面に形成された溝部１ａ内に酸化物７を取り込むことで接点１と台座２との接合強度が向上している接触子６であるため、より安定した開閉器となる。
【符号の説明】
【００３６】
１  接点
１ａ  溝部
２  台座
５  接合面
６  接触子
８  接触台
９  駆動制御装置
【要約】
本開示は、台座と接点との接合面に酸化膜が介在せず、接点及び台座の接合性が向上した接触子を提供することを目的とする。
本開示の接触子の製造方法は、接点の表面に、接点の表面からの深さが、幅よりも長い溝部を形成するステップと、台座を超音波接合機のステージに置くステップと、ステージ上の台座の上に、台座と溝部が形成された表面とが接触するように接点を置くステップと、超音波接合機の有する超音波ホーンを接点に接触させるステップと、超音波ホーンから超音波エネルギーを加えて、接点と台座とを接合するステップとを備えたことを特徴とする。【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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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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