具体实施方式

实施方式1.

说明本实施方式的接触件。图1示出本实施方式的接触件6的超声波接合前的示意图的例子。

如图1所示，接触件6具备接点1和底座2。

接点1的材质例如设为以Ag为主成分并包含W和C。底座2的材质例如设为以Cu为主成分并包含Sn、Zn、Cr、Fe、W和C。

在接点1的表面，形成有从接点1的表面起的深度比宽度更长的槽部1a。在图1中，示出在槽部1a的宽度方向上相互空出间隔来形成多个槽部1a的情形。形成有槽部1a的接点1的表面是作为接点1和底座2接合的面的接合面5。

在本实施方式中，用wa表示作为槽部1a的宽度方向的x方向上的接点1的长度，用ta表示作为槽部1a的深度方向的y方向上的接点1的长度，用ha表示作为与槽部1a的深度方向和槽部1a的宽度方向垂直的方向的槽部1a的进深方向即z方向上的接点1的长度。另外，用t表示槽部1a的深度。用w表示槽部1a的宽度方向上的槽部1a彼此的间隔。用wb表示x方向上的底座2的长度，用tb表示y方向上的底座2的长度，用hb表示z方向上的底座2的长度。

使用图2和图3说明使用超声波接合器的本实施方式的接触件6的制造工序。

图2是示出使用超声波接合器的本实施方式的接触件6的制造工序的流程图的例子。图3是与在图2中示出的接触件6的制造工序对应的示意图的例子。当完成了图2的制造工序时，制造出在图1中示出的接触件6。

在制造工序中使用的超声波接合器具有载置台3和超声波喇叭4。载置台3和超声波喇叭4例如包括SUS材料。另外，载置台3和超声波喇叭4也可以涂敷包含碳、DLC(DiamondLike Coating，类金刚石涂层)、Ti、W、Mo的高熔点材料，以便在超声波接合时不因金属扩散反应而与接触件6粘合。

在图2的步骤S101中，如图3的a所示，在接点1的表面形成从接点1的表面起的深度比宽度更长的槽部1a。

在图2的步骤S102中，如图3的b所示，在超声波接合器的载置台3之上，放置底座2并固定。

在图2的步骤S103中，如图3的c所示，在超声波接合器的载置台3上的底座2之上，以底座2和形成有槽部1a的接点1的表面接触的方式放置接点1。

在图2的步骤S104中，如图3的d所示，使超声波接合器的超声波喇叭4接触到接点1之上。

在图2的步骤S105中，如图3的e所示，从超声波喇叭4以任意的载荷和任意的时间施加超声波能量，将接点1和底座2接合。图3的e的箭头Y示出使超声波喇叭4动作的情形。通过使超声波喇叭4接触并动作，在接点1和底座2之间形成接合面5。

在图2的步骤S106中，如图3的f所示，抬起超声波喇叭4，将经由接合面5接合了接点1和底座2的接触件6从超声波接合器的载置台3取出从而完成。

接下来，说明超声波接合后的槽部1a。

图4仅示出从图1的z方向看的超声波接合后的T-T剖面图之中的一个槽部1a。图5是从图1的x方向看的超声波接合后的S-S剖面图。

在图4和图5中表示的作为接点1的表面侧的t1部分由于接点1的塑性流动而利用在接点1的材质中包含的金属成分的材料无缝隙地填埋。另一方面，关于与表面侧相比更内部的t2部分，混合有在接点1和底座2的材质中包含的金属成分的材料与氧化物7。

也就是说，超声波接合后的槽部1a包括：用在接点1的材质中包含的金属成分的材料填埋的t1部分；以及混合了在接点1和底座2的材质中包含的金属成分的材料与氧化物7的t2部分。

在t2部分中存在的氧化物7是由如下物质生成的：超声波接合前的接点1和底座2的自然氧化膜；以及由于超声波接合时的摩擦热而形成在接合面5之上，由于因超声波能量引起的细微滑动，接合面5塑性流动而被排斥的氧化膜。

为了测量与在超声波接合之前形成的槽部1a对应的接合强度，改变槽部1a的数目、深度t以及槽部1a彼此的间隔w，进行了模式1～20的实验。

在以模式1～20的实验中，在超声波接合之前在接点1中形成的槽部1a的形状是在槽部1a的深度方向上为直线状的缝隙形状。另外，槽部1a的进深方向上的长度与作为槽部1a的进深方向的z方向上的接点1的长度ha相等。

在以模式1～20的实验中，接点1设为x方向的长度wa是10mm，y方向的长度ta是1mm，z方向的长度ha是5mm。底座2设为x方向的长度wb是15mm，y方向的长度tb是5mm，z方向的长度hb是10mm。

另外，槽部1a的宽度例如是10μm左右。

接合强度是将接点1和底座2进行超声波接合后，在接点1的侧面按压带测力传感器的负荷检测器的工具来测量的。断裂后，将接合强度(N)除以接合面5的面积，计算出每单位面积的接合强度(MPa)。

在以模式1～20的实验中，接合面5的面积是wa×ha＝5mm×10mm＝50mm²。

另外，接点1和底座2的接合是在大气中进行的。另外，使用的超声波接合器在以模式1～20的实验中例如是频率50KHz以上且200KHz以下。接合时间能够根据频率和输出而任意地改变。

在本实施方式中，接合面5的表面粗糙度Ra是5μm≤Ra<20μm。表面粗糙度Ra是指在JIS B 0601-2001(ISO 4287-1997)中做出标准的表面粗糙度的指标，意味着算术平均粗糙度。

接合强度的好坏的判断基准是50MPa。如果测量的接合强度是小于50MPa的值，则判断为不足够的强度，如果是50MPa以上，则判断为具有足够的强度。判断基准50MPa是在以往进行的用钎料接合的情况下的平均接合强度。

进一步地，如果接合强度是70MPa以上，则判断为具有优秀的接合强度。作为优秀的接合强度的判断基准的70MPa是通过进行了模式1～20的实验求出的值。

图6是在变更超声波接合前的槽部1a的深度t以及槽部1a彼此的间隔w的各个模式中，示出超声波接合后的接点1与底座2的接合强度的测量结果的表格。在图6的表格中，在接合强度小于好坏的判断基准50MPa的情况下表示为×，如果是50MPa以上且小于70MPa，则表示为〇，如果是优秀的接合强度的判断基准70MPa以上，则表示为◎。

图7示出基于图6所示的表格将纵轴设为接合强度(MPa)并将横轴设为ta/t表示的图表的图。图7的范围A示出表示作为优秀的接合强度的70MPa以上的ta/t的范围。图7的边界B示出优秀的接合强度的判断基准。

另外，为了比较，将槽部1a的条数为0即没有槽部1a的情况下的结果作为比较例1，在图6的表格中示出。没有槽部1a的情况下的接合强度成为31MPa，低于好坏判断基准50MPa。

对于各个模式，为了便于理解，一边参照图6的表格，一边使用图8～图14进行说明。

首先，使用图8和图9说明模式1～5。

图8是设为如在图1中示出的接触件的示意图那样在超声波接合前形成有模式1～5的槽部1a，从图1的z的箭头方向看的超声波接合后的T-T剖面图。图9是设为如在图1中示出的接触件的示意图那样在超声波接合前形成有模式1～5的槽部1a，从图1的x的箭头方向看的超声波接合后的S-S剖面图。在后述的模式的实验结果的说明中，也同样地使用剖面图进行说明。

在模式1～5中，在超声波接合前，w＝1.7mm，wa/w＝5.9。ta/t在模式1下是21.3，在模式2下是20.0，在模式3下是12.5，在模式4下是8.5，在模式5下是8.0。

依次描述模式1～5的接合强度的测量结果。

模式1～5均是50MPa以上且小于70MPa，具有足够的强度。

认为虽然50MPa以上且小于70MPa，但不是70MPa以上的原因是，与其他模式相比，槽部1a的数目多，未由氧化物7填埋槽部1a，形成一部分空间，因此与底座2的未接合部分P增加。

使用图10～图12说明模式6～10。

图10是从图1的z的箭头方向看的超声波接合后的T-T剖面图。

关于模式6～10，在超声波接合前，w＝2.0mm，wa/w＝5.0。设ta/t在模式6下为21.3，在模式7下为20.0，在模式8下为12.5，在模式9下为8.5，在模式10下为8.0。

依次描述模式6～10的接合强度的测量结果。

在模式7～9下，接合强度是70MPa以上，是高强度。认为其原因是，槽部1a的内部由氧化物7填埋，因此在接合面5未残留氧化物7。

在模式6中，接合强度是50MPa以上且小于70MPa，虽然是足够的强度，但不是70MPa以上。图11是模式6的情况下的从图1的x的箭头方向看的超声波接合后的S-S剖面图。

认为如果在超声波接合前形成的槽部1a的深度t过小，则在超声波接合后氧化物7填充在槽部1a内，进一步地，其以上的氧化物7残留在接合面5之上，因此接合强度不是70MPa以上，虽然是50MPa以上但是小于70MPa。

在模式10下，接合强度是50MPa以上且小于70MPa，是足够的强度。图12是在模式10的情况下的从图1的x的箭头方向看的超声波接合后的S-S剖面图。

认为与其他模式相比，如果在超声波接合前形成的槽部1a的深度t过大，则在超声波接合后未由氧化物7将槽部1a内填埋，形成一部分空间，因此与底座2的未接合部分P增加，因此接合强度不是70MPa以上，成为50MPa以上且小于70MPa。

接下来，使用图13和图14说明模式11～15。

图13是从图1的z的箭头方向看的超声波接合后的T-T剖面图。

关于模式11～15，在超声波接合前，w＝4.5mm，wa/w＝2.2。设ta/t在模式11下为21.3，在模式12下为20.0，在模式13下为12.5，在模式14下为8.5，在模式15下为8.0。

依次描述模式11～15的接合强度的测量结果。

在模式12～14下是70MPa以上的优秀的接合强度。

在模式11下是50MPa以上且小于70MPa，是足够的接合强度。图14是在模式11的情况下的从图1的x的箭头方向看的超声波接合后的S-S剖面图。

认为与其他模式相比，如果在超声波接合前形成的槽部1a的深度t过小，则氧化物7填充到槽部1a内，进一步地，其以上的氧化物7残留在接合面5之上，因此接合强度成为50MPa以上且小于70MPa。

在模式15下是50MPa以上且小于70MPa。认为与其他模式相比，如果在超声波接合前形成的槽部1a的深度t过大，则未由氧化物7将槽部1a内填埋，形成一部分空间，因此与底座2的未接合部分增加，因此接合强度成为50MPa以上且小于70MPa。

接下来，使用图15和图16说明模式16～20。

图15是从图1的z的箭头方向看的超声波接合后的T-T剖面图。图16是从图1的x的箭头方向看的超声波接合后的S-S剖面图。

关于模式16～20，在超声波接合前，设w＝5.0mm，wa/w＝2.0。设ta/t在模式16下为21.3，在模式17下为20.0，在模式18下为12.5，在模式19下为8.5，在模式20下为8.0。

依次描述模式16～20的接合强度的测量结果。

在模式16～20中均是50MPa以上且小于70MPa，是足够的强度。认为其原因是，与其他模式相比，如果槽部1a的数目变少，则在接合面5的表面存在被充填到槽部1a内的部分以上的量的氧化物7，因此未被填充到槽部1a内的部分的氧化物7残留在接合面5之上。

根据上述的模式1～20的实验得到的结果是，为了使接合强度成为50MPa以上，在超声波接合前形成的槽部1a的深度t为ta/20≤t<ta/8，形成多个的槽部1a的间隔w为wa/5≤w<wa/2是优选的。另外，在超声波接合后，由于塑性流动，由作为接点1的材质的金属成分的材料填埋的t1部分是0.1×t≤t1<0.5×t。

在超声波接合后，接点1的表面侧的槽部1a的t1部分由于塑性流动而由接点1的材质中包含的金属成分的材料填埋，在接合面5之上形成的氧化膜作为氧化物7被包含在与接点1的表面侧相比更内部的槽部1a的t2部分，由此高效率地被排斥。

因此，本实施方式的接触件6在接合面5之上不残留氧化膜，接合强度提高。

另外，在接点1和底座2接合时，能够削减在具有凹部的接点的情况下需要的直到接点的凹部的底面与底座接触为止抵上超声波喇叭4的时间，因此能够高效率地制造。

在本实施方式中，在以模式1～20的实验中，将在超声波接合前的接点1中形成的槽部1a设为缝隙形状。缝隙形状的槽部1a在接点1上容易制造，而且由于缝隙形状在超声波接合前的槽部1a的深度方向上是直线状，因此在槽部1a内容易取入氧化物7。因此，槽部1a优选为缝隙形状，但没有被限定。槽部1a沿着预先确定的模式形成即可，能够任意地变更。例如，图17和图18示出超声波接合后的槽部1a的其他例子的形状。

例如，图17是从图1的x方向看的超声波接合后的S-S剖面图，图18是从z方向看的超声波接合后的T-T剖面图。如图17所示，超声波接合前的槽部1a也可以不是直线状，而是在槽部1a的宽度方向上弯曲。如图18所示，作为超声波接合前的槽部1a的进深方向的z方向上的长度也可以按照小于槽部1a的进深方向上的接点1的长度来形成。

另外，图19示出装载了本实施方式的接触件6的断续器的示意图的例子。在图19中示出的断续器设置有在闭状态时与接点1接触的接触台8以及驱动与接点1接合的底座2的驱动控制装置9。另外，也可以在接触台8之上接合有接点1。

另外，根据接触台8和接点1的平行度以及平坦度，在断续器中流过的电流集中的范围产生变化。其结果，根据电流集中的范围，对接点1施加的发热量和冲击量产生变化。因此，超声波接合前的槽部1a的深度t可以根据与在断续器动作时和接点1接触的接触台8的接触面任意地变更。

关于使用本实施方式的接触件6的断续器，由于是在超声波接合前在接点1的表面形成的槽部1a内取入氧化物7从而提高了接点1和底座2的接合强度的接触件6，因此成为更稳定的断续器。