特開 2022-146324 スリーブ式電極およびスリーブ式電極を用いた接合方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022146324

(43)【公開日】2022-10-05

(54)【発明の名称】スリーブ式電極およびスリーブ式電極を用いた接合方法

(51)【国際特許分類】

   B23K 3/04 20060101AFI20220928BHJP

【ＦＩ】

B23K3/04 B

【審査請求】未請求

【請求項の数】8

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021047226

(22)【出願日】2021-03-22

(71)【出願人】

【識別番号】000166948

【氏名又は名称】シチズンファインデバイス株式会社

(71)【出願人】

【識別番号】000001960

【氏名又は名称】シチズン時計株式会社

(72)【発明者】

【氏名】小須田 桂一

(72)【発明者】

【氏名】乙部 鉄太郎

(57)【要約】

【課題】従来の金属接合技術で可能な平面度や平行度を維持し、より高精度で接合強度を上げることが可能な接合技術が求められている。
【解決手段】上部電極と下部電極とで被接合材を挟持し、接合を行う接合装置の電極であって、前記上部電極は、上側から順に上部第一電極と上部第二電極と上部第三電極が平面を介して配置され、該上部第三電極の外側に上部スリーブ電極が配置され、前記下部電極は、下側から順に平面を介して下部第一電極と下部第二電極と下部第三電極が配置され、該下部第三電極の外側に下部スリーブ電極が配置されていることを特徴とするスリーブ式電極。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

上部電極と下部電極とで被接合材を挟持し、接合を行う接合装置の電極であって、
前記上部電極は、上側から順に上部第一電極と上部第二電極と上部第三電極が平面を介して配置され、該上部第三電極の外側に上部スリーブ電極が配置され、
前記下部電極は、下側から順に平面を介して下部第一電極と下部第二電極と下部第三電極が配置され、該下部第三電極の外側に下部スリーブ電極が配置されていることを特徴とするスリーブ式電極。

【請求項2】

前記上部第三電極および前記下部第三電極は、被接合領域に合わせた形状であることを特徴とする請求項１記載のスリーブ式電極。

【請求項3】

前記上部スリーブ電極および前記下部スリーブ電極は、高熱伝導性材料であることを特徴とする請求項１、または２記載のスリーブ式電極。

【請求項4】

前記上部スリーブ電極および前記下部スリーブ電極は、前記被接合材と当接する面に、絶縁性の薄膜が形成されていることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載のスリーブ式電極。

【請求項5】

前記上部スリーブ電極および前記下部スリーブ電極は、前記被接合材と当接する面に、薄い絶縁シートが嵌合されていることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載のスリーブ式電極。

【請求項6】

前記上部第一電極および前記下部第一電極の材質は、ＣｕまたはＣｕ合金であり、前記上部第二電極および前記下部第二電極の材質は、カーボンまたはカーボン合金であり、前記上部第三電極および前記下部第三電極の材質は、ＷまたはＷ合金であることを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載のスリーブ式電極。

【請求項7】

請求項１から６記載のスリーブ式電極を用いた接合方法であって、
前記上部スリーブ電極、および／または、前記下部スリーブ電極を被接合材に当接させた後、または同時に、前記上部第三電極と前記下部第三電極とを被接合材に当接させる工程と、
前記上部第一電極と前記上部第二電極と前記上部第三電極とを備える上部電極と、前記下部第一電極と前記下部第二電極と前記下部第三電極とを備える下部電極とを、通電させ、抵抗発熱により前記被接合材を抵抗溶接させる工程と、
前記上部第三電極と前記下部第三電極とを、被接合材から離間させた後に、前記上部スリーブ電極、および／または、前記下部スリーブ電極を被接合材から離間させる工程とを有することを特徴とするスリーブ式電極を用いた接合方法。

【請求項8】

請求項１から６記載のスリーブ式電極を用いた接合方法であって、
前記上部スリーブ電極、および／または、前記下部スリーブ電極を被接合材に当接させた後、または同時に、前記上部第三電極と前記下部第三電極とを被接合材に当接させる工程と、
前記上部第一電極と前記上部第二電極と前記上部第三電極とを備える上部電極と、前記下部第一電極と前記下部第二電極と前記下部第三電極とを備える下部電極とを、通電させ、前記上部電極、および／または、前記下部電極の抵抗発熱を用いて、前記被接合材の接合面間に形成したロウ材を溶融させて前記被接合材をロウ接させる工程と、
前記上部第三電極と前記下部第三電極とを、被接合材から離間させた後に、前記上部スリーブ電極、および／または、前記下部スリーブ電極を被接合材から離間させる工程とを有することを特徴とするスリーブ式電極を用いた接合方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明はスリーブ式電極およびスリーブ式電極を用いた接合方法に関するものである。

【背景技術】

【0002】

金属接合技術は、いろいろな方式があり、科学技術の進歩により大きく発展してきている。その中で、材質的な接合では、材料そのものを溶融させる溶融接合や、界面だけを溶融させる界面接合に大別される。

【0003】

溶融接合も界面接合も、何らかの電極を用いて実施するのがほとんどである。界面接合の中で、拡散接合に分類される方式でパルス通電加熱を用いたものがある。

【0004】

特許文献１には、パルス通電接合装置において、上下１対の電極の間に、カーボン部材を配置し、その間に被接合部材を挟んでパルス通電接合を行う内容が示されている。

【0005】

また、特許文献２では、抵抗溶接装置の筒状の電極において、内側の電極と外側の電極がそれぞれ同芯状に設置された構成になっている。
ピン状またはナット状の被溶接物を平板状の被溶接物にインダイレクト方式で溶接する内容が記載されている。ピン状またはナット状の被溶接物の周辺部の各溶接点と溶接電極との条件が異なってしまう関係で、平板状の被溶接物に流れる電流量がピンまたはナット状の被溶接物の周囲の各部分においてアンバランスとなるため、２本の溶接電極１、２を同芯状に配置し、筒状の外側溶接電極１内に筒状の内側溶接電極２を装設し、外側溶接電極１の内側に電気絶縁体を配置して、外径を小さくしても外側溶接電極１と内側溶接電極２の絶縁性が保たれるような抵抗溶接装置が示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特開２００７－４４７２１号公報

【特許文献2】特許第４１７５５６２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

近年、金属接合技術は、いろいろな分野へ適用されてきており、高精度で接合強度を上げることが求められている。

【0008】

接合面の接合強度を上げるために、接合面を加圧することが行われているが、接合時の加熱で被接合部材が熱膨張して、加圧力が自然と高くなる現象が生じることがあり、初期の加圧力を高くし過ぎると被接合部材がつぶれてしまい、下げ過ぎると熱膨張は抑えられるが、被接合部材と電極との間に僅かなすき間が生じ、被接合部材の平面度や平行度が低くなるという課題がある。

【0009】

また、被接合部材が比較的薄い板材の場合、電極部で加熱される範囲とその周辺部分の温度差により、被接合部材が変形してしまうという問題があり、良い対応策を取り入れることが接合を採用するうえで重要な課題となっている。

【課題を解決するための手段】

【0010】

上部電極と下部電極とで被接合材を挟持し、接合を行う接合装置の電極であって、上部電極は、上側から順に上部第一電極と上部第二電極と上部第三電極が平面を介して配置され、上部第三電極の外側に上部スリーブ電極が配置され、下部電極は、下側から順に平面を介して下部第一電極と下部第二電極と下部第三電極が配置され、下部第三電極の外側に下部スリーブ電極が配置されているスリーブ式電極とする。

【0011】

上部第三電極および下部第三電極は、被接合領域に合わせた形状であるスリーブ式電極とする。

【0012】

上部スリーブ電極および下部スリーブ電極は、高熱伝導性材料であるスリーブ式電極とする。

【0013】

上部スリーブ電極および下部スリーブ電極は、被接合材と当接する面に、絶縁性の薄膜が形成されているスリーブ式電極とする。

【0014】

上部スリーブ電極および下部スリーブ電極は、被接合材と当接する面に、薄い絶縁シートが嵌合されているスリーブ式電極とする。

【0015】

上部第一電極および下部第一電極の材質は、ＣｕまたはＣｕ合金であり、上部第二電極および下部第二電極の材質は、カーボンまたはカーボン合金であり、上部第三電極および下部第三電極の材質は、ＷまたはＷ合金であるスリーブ式電極とする。

【0016】

上部スリーブ電極、および／または、下部スリーブ電極を被接合材に当接させた後、または同時に、上部第三電極と下部第三電極とを被接合材に当接させる工程と、上部第一電極と上部第二電極と上部第三電極とを備える上部電極と、下部第一電極と下部第二電極と下部第三電極とを備える下部電極とを、通電させ、抵抗発熱により被接合材を抵抗溶接させる工程と、上部第三電極と下部第三電極とを、被接合材から離間させた後に、上部スリーブ電極、および／または、下部スリーブ電極を被接合材から離間させる工程とを有することを特徴とするスリーブ式電極を用いた接合方法とする。

【0017】

上部スリーブ電極、および／または、下部スリーブ電極を被接合材に当接させた後、または同時に、上部第三電極と下部第三電極とを被接合材に当接させる工程と、上部第一電極と上部第二電極と上部第三電極とを備える上部電極と、下部第一電極と下部第二電極と下部第三電極とを備える下部電極とを、通電させ、上部電極、および／または、下部電極の抵抗発熱を用いて、被接合材の接合面間に形成したロウ材を溶融させて被接合材をロウ接させる工程と、上部第三電極と下部第三電極とを、被接合材から離間させた後に、上部スリーブ電極、および／または、下部スリーブ電極を被接合材から離間させる工程とを有することを特徴とするスリーブ式電極を用いた接合方法とする。

【発明の効果】

【0018】

本発明によれば、被接合部材の平面度や平行度を満たしながら高精度で接合強度も高い接合を得ることができる。
また、被接合部材が比較的薄い板材の場合であっても、被接合部材の変形を抑えて接合することができる。

【図面の簡単な説明】

【0019】

【図1】本発明による接合装置のスリーブ式電極の接合前の断面図（Ａ）、接合時の断面図（Ｂ）、接合後の断面図（Ｃ）

【図2】本発明による別の接合装置のスリーブ式電極の接合前の断面図（Ａ）、接合時の断面図（Ｂ）、接合後の断面図（Ｃ）、接合前の斜視図（Ｄ）、接合時の斜視図（Ｅ）

【発明を実施するための形態】

【0020】

本発明におけるスリーブ式電極を、以下に説明する。図１は本発明による接合装置のスリーブ式電極の接合前の断面図（Ａ）と接合時の断面図（Ｂ）と接合後の断面図（Ｃ）である。

【0021】

図１に示すように、接合装置（不図示）の電極部分は、上部電極１と下部電極２に分かれている。上部電極１は、中央に位置する電極を上から上部第一電極１０、上部第二電極１１、上部第三電極１２と配置されている。それぞれが円柱形状であり、上下の面を介して位置が決まっている。中央部の上部第一電極１０、上部第二電極１１、上部第三電極１２の外側には、円筒形状の上部スリーブ電極１３がほぼ同芯状に配置されている。中央に位置する上部第一電極１０の材質はＣｕ（Ｃｕ合金でもよい）、上部第二電極１１の材質はカーボン（カーボン合金でもよい）、上部第三電極１２の材質はＷ（Ｗ合金でもよい）であり、その外側にある上部スリーブ電極１３の材質は高熱伝導性材のＣｕ（Ｃｕ合金でもよい）でできている。上部スリーブ電極１３の接合面側には絶縁処理であるセラミック薄膜ＡＤ法による薄膜１３ａが施されている。代わりにセラミックスの溶射やコールドスプレー法を用いてもよい。また代わりに薄いセラミックスのシート（不図示）を耐熱性接着処理で取り付けてもよい。これは、接合時に中央部の電極を流れた電流と上部スリーブ電極１３が被接合部材３１と当接したときにショートしないためである。上部第一電極１０、上部第二電極１１、上部第三電極１２とその外側の上部スリーブ電極１３の間に、同じく円筒形状の上部絶縁部材１４がほぼ同芯状に配置されている。この上部絶縁部材１４の材質はアルミナ（他のセラミックス材でもよい）でできている。これは、接合時に中央部の電極のみに電流を流し、上部スリーブ電極１３には電流を流さないよう上部絶縁部材１４で遮断している。

【0022】

同様に、下部電極２は、中央に位置する電極を下から下部第一電極２０、下部第二電極２１、下部第三電極２２と配置されている。それぞれが円柱形状であり、上下の面を介して位置が決まっている。中央部の下部第一電極２０、下部第二電極２１、下部第三電極２２の外側には、円筒形状の下部スリーブ電極２３がほぼ同芯状に配置されている。中央に位置する下部第一電極２０の材質はＣｕ（Ｃｕ合金でもよい）、下部第二電極２１の材質はカーボン（カーボン合金でもよい）、下部第三電極２２の材質はＷ（Ｗ合金でもよい）であり、その外側にある下部スリーブ電極２３の材質は高熱伝導性材のＣｕ（Ｃｕ合金でもよい）でできている。下部スリーブ電極２３の接合面側には絶縁処理であるセラミック薄膜ＡＤ法による薄膜２３ａが施されている。代わりにセラミックスの溶射やコールドスプレー法を用いてもよい。また代わりに薄いセラミックスのシート（不図示）を耐熱性接着処理で取り付けてもよい。これは、接合時に中央部の電極を流れた電流と下部スリーブ電極２３が被接合部材３０と当接したときにショートしないためである。下部第一電極２０、下部第二電極２１、下部第三電極２２とその外側の下部スリーブ電極２３の間に、同じく円筒形状の下部絶縁部材２４がほぼ同芯状に配置されている。この下部絶縁部材２４の材質はアルミナ（他のセラミックス材でもよい）でできている。これは、接合時に中央部の電極のみに電流を流し、下部スリーブ電極２３には電流を流さないよう下部絶縁部材２４で遮断している。

【0023】

次に接合動作について説明する。最初に接合前の状態を説明する。図１（Ａ）に示すように、上部電極１は、接合装置（不図示）の最上部電極待機点の位置にて停止している。下部電極２の中央部電極である下部第一電極２０、下部第二電極２１、下部第三電極２２は基準の位置に固定されている。上部電極１と下部電極２との間に、被接合部材３０，３１が配置され、下部第三電極２２の上面２２ａは被接合部材３０に当接している。この時、下部スリーブ電極２３も被接合部材３０に当接する。被接合部材３１の接合面側には、予めＮｉとＰの成分のロウ材３１ａが適当な厚さでめっき処理されている。

【0024】

次に接合を開始するため、接合装置（不図示）を可動させて上部電極１を接合する位置まで下降させて、図１（Ｂ）に示すような上部電極１と下部電極２で被接合部材３０，３１を挟み込んだ状態になる。この時、上部第三電極１２の接合面側の面１２ａと被接合部材３１が当接される。このタイミングで、上部電極１の上部第一電極１０、上部第二電極１１、上部第三電極１２と被接合部材３１、被接合部材３０、下部電極２の下部第三電極２２、下部第二電極２１、下部第一電極２０へ所定の電流数千アンペアを流す。同時に、被接合部材３１と当接されている上部第三電極１２を含む上部電極１によって適当な圧力をかけて押し付ける。

【0025】

この一連の動作では、電流を流す時間、保持する時間、冷却時間を所定の条件で管理するように設定されている。電流が流れることによって、各電極が抵抗発熱する。上部第二電極１１、下部第二電極２１はそれぞれカーボンで造られており、抵抗が高く容易に発熱する。その熱が上部第三電極１２、下部第三電極２２に伝わり、被接合部材３１、被接合部材３０を介してロウ材３１ａに伝わり、このロウ材３１ａがその熱で溶融することによって、被接合部材３０とロウ接接合できる。

【0026】

接合動作で、上部電極１を下降させて被接合部材３１に上部第三電極１２を当接させるとき、上部スリーブ電極１３も被接合部材３１に当接し、材質Ｃｕ（Ｃｕ合金でもよい）の高熱伝導性の作用により接合時に伝わる熱をできるだけ速やかに逃がすことで、被接合部材３１が熱による変形を生じ難くすることができる。この時、上部スリーブ電極１３の接合面側に施されている絶縁処理である薄膜１３ａにより接合時の電流とショートすることなく被接合部材３１に当接でき、更に薄膜であるため高熱伝導性の作用も保たれて、被接合部材３１の熱による変形を抑える効果が大きくなる。また被接合部材３１の熱による変形を上部スリーブ電極１３によって強制的に抑え込む効果も持っている。また、上部スリーブ電極１３を上部第三電極１２より先に被接合部材３１に当接させることも可能であり、より被接合部材３１、３０の平面度や平行度を向上させることができる。

【0027】

下部電極２も上部電極１と同じ構造であるため、同様な作用となる。下部スリーブ電極２３を被接合部材３０に当接させていることで、材質Ｃｕ（Ｃｕ合金でもよい）の高熱伝導性の作用により接合時に伝わる熱をできるだけ速やかに逃がすことで、被接合部材３０が熱による変形を生じ難くすることができる。この時、下部スリーブ電極２３の接合面側に施されている絶縁処理である薄膜２３ａにより接合時の電流とショートすることなく被接合部材３０に当接でき、更に薄膜であるため高熱伝導性の作用も保たれて、被接合部材３０の熱による変形を抑える効果が大きくなる。また被接合部材３０の熱による変形を下部スリーブ電極２３によって強制的に抑え込む効果も持っている。また、下部スリーブ電極２３を下部第三電極２２より先に被接合部材３０に当接させることも可能であり、被接合部材３０、３１の平面度や平行度を向上させることができる。

【0028】

接合の終わりは、上部電極１の上部第一電極１０、上部第二電極１１、上部第三電極１２と被接合部材３１、被接合部材３０、下部電極２の下部第三電極２２、下部第二電極２１、下部第一電極２０へ流した電流を止めることによって、抵抗発熱が解消され冷却される。このあと適宜冷却時間を保持したあと、上部スリーブ電極１３を被接合部材３１に当接させたまま、上部第一電極１０、上部第二電極１１、上部第三電極１２が被接合部材３１から離間させる。この時、下部第一電極２０、下部第二電極２１、下部第三電極２２も被接合部材から離間させることもできる。この時、中央部の上部第三電極１２が被接合部材３１から離間した後も、上部スリーブ電極１３が被接合部材３１を当接して抑え込んでいる時間を確保して、より冷却効果を上げることもできる。また、同様に下部スリーブ電極２３が被接合部材３０を当接して抑え込んでいる時間を確保して、より冷却効果を上げることもできる。この結果、平面度や平行度を満たす高精度な接合が得られ、接合強度にも良い影響を与えることができる。このあと、上部スリーブ電極１３も被接合部材３１から離間させ、図１（Ａ）に示す接合前の位置に戻り、接合の１サイクルが終了する。

【0029】

図２は本発明による別の接合装置のスリーブ式電極の接合前の断面図（Ａ）と接合時の断面図（Ｂ）と接合後の断面図（Ｃ）、接合前の斜視図（Ｄ）と接合時の斜視図（Ｅ）である。

【0030】

図２に示すように、接合装置（不図示）の電極部分は、上部電極４０と下部電極４１に分かれている。上部電極４０は、中央に位置する電極を上から上部第一電極５０、上部第二電極５１、上部第三電極５２と配置されている。それぞれが円柱形状であり、上下の面を介して位置が決まっている。中央部の上部第一電極５０、上部第二電極５１、上部第三電極５２の外側には、円筒形状の上部スリーブ電極５３がほぼ同芯状に配置されている。被接合部材７１に当接する先端の押さえ部５３ｂは被接合部材７０の材料形状に合わせた長方形になっていて、熱による変形を効率的に抑える効果をもたらしている。中央に位置する上部第一電極５０の材質はＣｕ（Ｃｕ合金でもよい）、上部第二電極５１の材質はカーボン（カーボン合金でもよい）、上部第三電極５２の材質はＷ（Ｗ合金でもよい）であり、その外側にある上部スリーブ電極５３の材質は高熱伝導性材のＣｕ（Ｃｕ合金でもよい）でできている。上部スリーブ電極５３の接合面側には絶縁処理であるセラミック薄膜ＡＤ法による薄膜５３ａが施されている。代わりにセラミックスの溶射やコールドスプレー法を用いてもよい。また代わりに薄いセラミックスのシート（不図示）を耐熱性接着処理で取り付けてもよい。これは、接合時に中央部の電極を流れた電流と上部スリーブ電極５３が被接合部材７１と当接したときにショートしないためである。上部第一電極５０、上部第二電極５１、上部第三電極５２とその外側の上部スリーブ電極５３の間に、同じく円筒形状の上部絶縁部材５４がほぼ同芯状に配置されている。この上部絶縁部材５４の材質はアルミナ（他のセラミックス材でもよい）でできている。これは、接合時に中央部の電極のみに電流を流し、上部スリーブ電極５３には電流を流さないよう上部絶縁部材５４で遮断している。

【0031】

同様に、下部電極４１は、中央に位置する電極を下から下部第一電極６０、下部第二電極６１、下部第三電極６２と配置されている。それぞれが円柱形状であり、上下の面を介して位置が決まっている。中央部の下部第一電極６０、下部第二電極６１、下部第三電極６２の外側には、円筒形状の下部スリーブ電極６３がほぼ同芯状に配置されている。被接合部材７０に当接する先端の押さえ部６３ｂは被接合部材７０の材料形状に合わせた長方形になっていて、熱による変形を効率的に抑える効果をもたらしている。中央に位置する下部第一電極６０の材質はＣｕ（Ｃｕ合金でもよい）、下部第二電極６１の材質はカーボン（カーボン合金でもよい）、下部第三電極６２の材質はＷ（Ｗ合金でもよい）であり、その外側にある下部スリーブ電極６３の材質は高熱伝導性材のＣｕ（Ｃｕ合金でもよい）でできている。下部スリーブ電極６３の接合面側には絶縁処理であるセラミック薄膜ＡＤ法による薄膜６３ａが施されている。代わりにセラミックスの溶射やコールドスプレー法を用いてもよい。また代わりに薄いセラミックスのシート（不図示）を耐熱性接着処理で取り付けてもよい。これは、接合時に中央部の電極を流れた電流と下部スリーブ電極６３が被接合部材７０と当接したときにショートしないためである。下部第一電極６０、下部第二電極６１、下部第三電極６２とその外側の下部スリーブ電極６３の間に、同じく円筒形状の下部絶縁部材６４がほぼ同芯状に配置されている。この下部絶縁部材６４の材質はアルミナ（他のセラミックス材でもよい）でできている。これは、接合時に中央部の電極のみに電流を流し、下部スリーブ電極６３には電流を流さないよう下部絶縁部材６４で遮断している。

【0032】

次に接合動作について説明する。最初に接合前の状態を説明する。図２（Ａ）、図２（Ｄ）に示すように、上部電極４０は、接合装置（不図示）の最上部電極待機点の位置にて停止している。下部電極４１の中央部電極である下部第一電極６０、下部第二電極６１、下部第三電極６２、および下部スリーブ電極６３は基準の位置に固定されている。上部電極４０と下部電極４１との間に、被接合部材７０，７１が配置され、下部第三電極６２の上面６２ａと被接合部材７０が当接する。この時、下部スリーブ電極６３も被接合部材７０に当接する。被接合部材７０は、その上に接合するもう１種の被接合部材７１が重なって設置されている。被接合部材７１の接合面側には、予めＮｉとＰの成分のロウ材７１ａが適当な厚さでめっき処理されている。

【0033】

次に接合を開始するため、接合装置（不図示）を可動させて上部電極４０を接合する位置まで下降させて、図２（Ｂ）、図２（Ｅ）に示すような上部電極４０と下部電極４１で被接合部材７０，７１を挟み込んだ状態になる。この時、上部第三電極５２の接合面側の面５２ａと被接合部材７１が当接される。このタイミングで、上部電極４０の上部第一電極５０、上部第二電極５１、上部第三電極５２と被接合部材７１、被接合部材７０、下部電極４１の下部第三電極６２、下部第二電極６１、下部第一電極６０へ所定の電流数千アンペアを流す。同時に被接合部材７１と当接されている上部第三電極５２を含む上部電極４０によって適当な加圧力をかけて押し付ける。

【0034】

この一連の動作では、電流を流す時間、保持する時間、冷却時間を所定の条件で管理するように設定されている。電流が流れることによって、各電極が抵抗発熱する。上部第二電極５１、下部第二電極６１はそれぞれカーボンで造られており、抵抗が高く容易に発熱する。その熱が上部第三電極５２、下部第三電極６２に伝わり、被接合部材７１、被接合部材７０を介してロウ材７１ａに伝わり、このロウ材７１ａがその熱で溶融することによって、被接合材７０とロウ接接合できる。

【0035】

接合動作で、上部電極４０を下降させて被接合部材７１に上部第三電極５２を当接させるとき、上部スリーブ電極５３も被接合部材７１に当接し、材質Ｃｕ（Ｃｕ合金でもよい）の高熱伝導性の作用により接合時に伝わる熱をできるだけ速やかに逃がすことで、被接合部材７１が熱による変形を生じ難くすることができる。この時、上部スリーブ電極５３の接合面側に施されている絶縁処理である薄膜５３ａにより接合時の電流とショートすることなく被接合部材７１に当接でき、更に薄膜であるため高熱伝導性の作用も保たれて、被接合部材７１の熱による変形を抑える効果が大きくなる。また、上部スリーブ電極５３の被接合部材７１に当接する先端の押さえ部５３ｂは被接合部材７１の材料形状に合わせた長方形になっており、被接合部材７１の熱による変形を上部スリーブ電極５３の押さえ部５３ｂによって全体を強制的に抑え込む効果も持っている。また、上部スリーブ電極５３を上部第三電極５２より先に被接合部材７１に当接させることも可能であり、より被接合部材７１、７０の平面度や平行度を向上させることができる。

【0036】

下部電極４１も上部電極４０と同じ構造であるため、同様な作用となる。下部スリーブ電極６３を被接合部材７０に当接させていることで、材質Ｃｕ（Ｃｕ合金でもよい）の高熱伝導性の作用により接合時に伝わる熱をできるだけ速やかに逃がすことで、被接合部材７０が熱による変形を生じ難くすることができる。この時、下部スリーブ電極６３の接合面側に施されている絶縁処理である薄膜６３ａにより接合時の電流とショートすることなく被接合部材７０に当接でき、更に薄膜であるため高熱伝導性の作用も保たれて、被接合部材７０の熱による変形を抑える効果が大きくなる。また、下部スリーブ電極６３の被接合部材７０に当接する先端の押さえ部６３ｂは被接合部材７０の材料形状に合わせた長方形になっており、被接合部材７０の熱による変形を下部スリーブ電極６３の押さえ部６３ｂによって全体を強制的に抑え込む効果も持っている。また、下部スリーブ電極６３を下部第三電極６２より先に被接合部材７０に当接させることも可能であり、被接合部材７０、７１の平面度や平行度を向上させることができる。

【0037】

接合の終わりは、上部電極４０の上部第一電極５０、上部第二電極５１、上部第三電極５２と被接合部材７１、被接合部材７０、下部電極４１の下部第三電極６２、下部第二電極６１、下部第一電極６０へ流した電流を止めることによって、抵抗発熱が解消され冷却される。このあと適宜冷却時間を保持したあと、図２（Ｃ）に示すように、上部スリーブ電極５３を被接合部材７１に当接させたまま、上部第一電極５０、上部第二電極５１、上部第三電極５２が被接合部材７１から離間させる。この時、下部第一電極６０、下部第二電極６１、下部第三電極６２も被接合部材から離間させることもできる。この時、中央部の上部第三電極５２が被接合部材７１から離間した後も、上部スリーブ電極５３の押さえ部５３ｂが被接合部材７１を当接して抑え込んでいる時間を確保して、より冷却効果を上げることもできる。また、同様に下部スリーブ電極６３の押さえ部６３ｂが被接合部材７０を当接して抑え込んでいる時間を確保して、より冷却効果を上げることもできる。この結果、平面度や平行度を満たす高精度な接合が得られ、接合強度にも良い影響を与えることができる。このあと、上部スリーブ電極５３も被接合部材７１から離間させ、図２（Ａ）、図２（Ｄ）に示す接合前の位置に戻り、接合の１サイクルが終了する。

【符号の説明】

【0038】

１ 上部電極
２ 下部電極
１０ 上部第一電極
１１ 上部第二電極
１２ 上部第三電極
１２ａ 接合面側の面
１３ 上部スリーブ電極
１３ａ 薄膜
１４ 上部絶縁部材
２０ 下部第一電極
２１ 下部第二電極
２２ 下部第三電極
２２ａ 接合面側の面
２３ 下部スリーブ電極
２３ａ 薄膜
２４ 下部絶縁部材
３０ 被接合部材
３１ 被接合部材
３１ａ ロウ材
４０ 上部電極
４１ 下部電極
５０ 上部第一電極
５１ 上部第二電極
５２ 上部第三電極
５２ａ 接合面側の面
５３ 上部スリーブ電極
５３ａ 薄膜
５３ｂ 押さえ部
５４ 上部絶縁部材
６０ 下部第一電極
６１ 下部第二電極
６２ 下部第三電極
６２ａ 接合面側の面
６３ 下部スリーブ電極
６３ａ 薄膜
６３ｂ 押さえ部
６４ 下部絶縁部材
７０ 被接合部材
７１ 被接合部材
７１ａ ロウ材

【図1】

【図2】