CN111050983A - 制造异种材料接合体的方法 - Google Patents

制造异种材料接合体的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN111050983A
CN111050983A CN201880053592.XA CN201880053592A CN111050983A CN 111050983 A CN111050983 A CN 111050983A CN 201880053592 A CN201880053592 A CN 201880053592A CN 111050983 A CN111050983 A CN 111050983A
Authority
CN
China
Prior art keywords
glass layer
glass
less
resin layer
layer
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201880053592.XA
Other languages
English (en)
Other versions
CN111050983B (zh
Inventor
孙富源
李镇洙
郑镇美
辛富建
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
LG Chem Ltd
Original Assignee
LG Chem Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by LG Chem Ltd filed Critical LG Chem Ltd
Publication of CN111050983A publication Critical patent/CN111050983A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN111050983B publication Critical patent/CN111050983B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C15/00—Surface treatment of glass, not in the form of fibres or filaments, by etching
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C66/00—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/70—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material
    • B29C66/74—Joining plastics material to non-plastics material
    • B29C66/746—Joining plastics material to non-plastics material to inorganic materials not provided for in groups B29C66/742 - B29C66/744
    • B29C66/7465—Glass
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/0006—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring taking account of the properties of the material involved
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/02—Positioning or observing the workpiece, e.g. with respect to the point of impact; Aligning, aiming or focusing the laser beam
    • B23K26/06—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing
    • B23K26/062—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing by direct control of the laser beam
    • B23K26/0622—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing by direct control of the laser beam by shaping pulses
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/02—Positioning or observing the workpiece, e.g. with respect to the point of impact; Aligning, aiming or focusing the laser beam
    • B23K26/06—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing
    • B23K26/062—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing by direct control of the laser beam
    • B23K26/0622—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing by direct control of the laser beam by shaping pulses
    • B23K26/0624—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing by direct control of the laser beam by shaping pulses using ultrashort pulses, i.e. pulses of 1ns or less
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/20—Bonding
    • B23K26/21—Bonding by welding
    • B23K26/24—Seam welding
    • B23K26/244—Overlap seam welding
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/20—Bonding
    • B23K26/32—Bonding taking account of the properties of the material involved
    • B23K26/323—Bonding taking account of the properties of the material involved involving parts made of dissimilar metallic material
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/20—Bonding
    • B23K26/32—Bonding taking account of the properties of the material involved
    • B23K26/324—Bonding taking account of the properties of the material involved involving non-metallic parts
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/36—Removing material
    • B23K26/362—Laser etching
    • B23K26/364—Laser etching for making a groove or trench, e.g. for scribing a break initiation groove
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/36—Removing material
    • B23K26/40—Removing material taking account of the properties of the material involved
    • B23K26/402—Removing material taking account of the properties of the material involved involving non-metallic material, e.g. isolators
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/50—Working by transmitting the laser beam through or within the workpiece
    • B23K26/57—Working by transmitting the laser beam through or within the workpiece the laser beam entering a face of the workpiece from which it is transmitted through the workpiece material to work on a different workpiece face, e.g. for effecting removal, fusion splicing, modifying or reforming
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C65/00—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor
    • B29C65/02—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor by heating, with or without pressure
    • B29C65/14—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor by heating, with or without pressure using wave energy, i.e. electromagnetic radiation, or particle radiation
    • B29C65/16—Laser beams
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C65/00—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor
    • B29C65/02—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor by heating, with or without pressure
    • B29C65/14—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor by heating, with or without pressure using wave energy, i.e. electromagnetic radiation, or particle radiation
    • B29C65/16—Laser beams
    • B29C65/1603—Laser beams characterised by the type of electromagnetic radiation
    • B29C65/1612—Infrared [IR] radiation, e.g. by infrared lasers
    • B29C65/1616—Near infrared radiation [NIR], e.g. by YAG lasers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C65/00—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor
    • B29C65/02—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor by heating, with or without pressure
    • B29C65/14—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor by heating, with or without pressure using wave energy, i.e. electromagnetic radiation, or particle radiation
    • B29C65/16—Laser beams
    • B29C65/1629—Laser beams characterised by the way of heating the interface
    • B29C65/1635—Laser beams characterised by the way of heating the interface at least passing through one of the parts to be joined, i.e. laser transmission welding
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C65/00—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor
    • B29C65/02—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor by heating, with or without pressure
    • B29C65/14—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor by heating, with or without pressure using wave energy, i.e. electromagnetic radiation, or particle radiation
    • B29C65/16—Laser beams
    • B29C65/1629—Laser beams characterised by the way of heating the interface
    • B29C65/1635—Laser beams characterised by the way of heating the interface at least passing through one of the parts to be joined, i.e. laser transmission welding
    • B29C65/1638—Laser beams characterised by the way of heating the interface at least passing through one of the parts to be joined, i.e. laser transmission welding focusing the laser beam on the interface
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C65/00—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor
    • B29C65/02—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor by heating, with or without pressure
    • B29C65/14—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor by heating, with or without pressure using wave energy, i.e. electromagnetic radiation, or particle radiation
    • B29C65/16—Laser beams
    • B29C65/1629—Laser beams characterised by the way of heating the interface
    • B29C65/1654—Laser beams characterised by the way of heating the interface scanning at least one of the parts to be joined
    • B29C65/1661—Laser beams characterised by the way of heating the interface scanning at least one of the parts to be joined scanning repeatedly, e.g. quasi-simultaneous laser welding
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C65/00—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor
    • B29C65/82—Testing the joint
    • B29C65/8207—Testing the joint by mechanical methods
    • B29C65/8215—Tensile tests
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C65/00—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor
    • B29C65/82—Testing the joint
    • B29C65/8253—Testing the joint by the use of waves or particle radiation, e.g. visual examination, scanning electron microscopy, or X-rays
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C66/00—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/01—General aspects dealing with the joint area or with the area to be joined
    • B29C66/02—Preparation of the material, in the area to be joined, prior to joining or welding
    • B29C66/024—Thermal pre-treatments
    • B29C66/0246—Cutting or perforating, e.g. burning away by using a laser or using hot air
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C66/00—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/01—General aspects dealing with the joint area or with the area to be joined
    • B29C66/05—Particular design of joint configurations
    • B29C66/10—Particular design of joint configurations particular design of the joint cross-sections
    • B29C66/11—Joint cross-sections comprising a single joint-segment, i.e. one of the parts to be joined comprising a single joint-segment in the joint cross-section
    • B29C66/112—Single lapped joints
    • B29C66/1122—Single lap to lap joints, i.e. overlap joints
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C66/00—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/01—General aspects dealing with the joint area or with the area to be joined
    • B29C66/05—Particular design of joint configurations
    • B29C66/303—Particular design of joint configurations the joint involving an anchoring effect
    • B29C66/3032—Particular design of joint configurations the joint involving an anchoring effect making use of protrusions or cavities belonging to at least one of the parts to be joined
    • B29C66/30325—Particular design of joint configurations the joint involving an anchoring effect making use of protrusions or cavities belonging to at least one of the parts to be joined making use of cavities belonging to at least one of the parts to be joined
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C66/00—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/40—General aspects of joining substantially flat articles, e.g. plates, sheets or web-like materials; Making flat seams in tubular or hollow articles; Joining single elements to substantially flat surfaces
    • B29C66/41—Joining substantially flat articles ; Making flat seams in tubular or hollow articles
    • B29C66/43—Joining a relatively small portion of the surface of said articles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C66/00—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/70—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material
    • B29C66/71—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material characterised by the composition of the plastics material of the parts to be joined
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C66/00—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/70—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material
    • B29C66/73—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material characterised by the intensive physical properties of the material of the parts to be joined, by the optical properties of the material of the parts to be joined, by the extensive physical properties of the parts to be joined, by the state of the material of the parts to be joined or by the material of the parts to be joined being a thermoplastic or a thermoset
    • B29C66/735—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material characterised by the intensive physical properties of the material of the parts to be joined, by the optical properties of the material of the parts to be joined, by the extensive physical properties of the parts to be joined, by the state of the material of the parts to be joined or by the material of the parts to be joined being a thermoplastic or a thermoset characterised by the extensive physical properties of the parts to be joined
    • B29C66/7352—Thickness, e.g. very thin
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C66/00—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/70—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material
    • B29C66/73—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material characterised by the intensive physical properties of the material of the parts to be joined, by the optical properties of the material of the parts to be joined, by the extensive physical properties of the parts to be joined, by the state of the material of the parts to be joined or by the material of the parts to be joined being a thermoplastic or a thermoset
    • B29C66/739—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material characterised by the intensive physical properties of the material of the parts to be joined, by the optical properties of the material of the parts to be joined, by the extensive physical properties of the parts to be joined, by the state of the material of the parts to be joined or by the material of the parts to be joined being a thermoplastic or a thermoset characterised by the material of the parts to be joined being a thermoplastic or a thermoset
    • B29C66/7392—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material characterised by the intensive physical properties of the material of the parts to be joined, by the optical properties of the material of the parts to be joined, by the extensive physical properties of the parts to be joined, by the state of the material of the parts to be joined or by the material of the parts to be joined being a thermoplastic or a thermoset characterised by the material of the parts to be joined being a thermoplastic or a thermoset characterised by the material of at least one of the parts being a thermoplastic
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C66/00—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/90—Measuring or controlling the joining process
    • B29C66/91—Measuring or controlling the joining process by measuring or controlling the temperature, the heat or the thermal flux
    • B29C66/919—Measuring or controlling the joining process by measuring or controlling the temperature, the heat or the thermal flux characterised by specific temperature, heat or thermal flux values or ranges
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C66/00—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/90—Measuring or controlling the joining process
    • B29C66/93—Measuring or controlling the joining process by measuring or controlling the speed
    • B29C66/939—Measuring or controlling the joining process by measuring or controlling the speed characterised by specific speed values or ranges
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B17/00—Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres
    • B32B17/06—Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres comprising glass as the main or only constituent of a layer, next to another layer of a specific material
    • B32B17/10—Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres comprising glass as the main or only constituent of a layer, next to another layer of a specific material of synthetic resin
    • B32B17/10005—Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres comprising glass as the main or only constituent of a layer, next to another layer of a specific material of synthetic resin laminated safety glass or glazing
    • B32B17/10009—Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres comprising glass as the main or only constituent of a layer, next to another layer of a specific material of synthetic resin laminated safety glass or glazing characterized by the number, the constitution or treatment of glass sheets
    • B32B17/10036—Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres comprising glass as the main or only constituent of a layer, next to another layer of a specific material of synthetic resin laminated safety glass or glazing characterized by the number, the constitution or treatment of glass sheets comprising two outer glass sheets
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B17/00—Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres
    • B32B17/06—Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres comprising glass as the main or only constituent of a layer, next to another layer of a specific material
    • B32B17/10—Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres comprising glass as the main or only constituent of a layer, next to another layer of a specific material of synthetic resin
    • B32B17/10005—Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres comprising glass as the main or only constituent of a layer, next to another layer of a specific material of synthetic resin laminated safety glass or glazing
    • B32B17/10009—Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres comprising glass as the main or only constituent of a layer, next to another layer of a specific material of synthetic resin laminated safety glass or glazing characterized by the number, the constitution or treatment of glass sheets
    • B32B17/10128—Treatment of at least one glass sheet
    • B32B17/10146—Face treatment, e.g. etching, grinding or sand blasting
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B17/00—Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres
    • B32B17/06—Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres comprising glass as the main or only constituent of a layer, next to another layer of a specific material
    • B32B17/10—Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres comprising glass as the main or only constituent of a layer, next to another layer of a specific material of synthetic resin
    • B32B17/10005—Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres comprising glass as the main or only constituent of a layer, next to another layer of a specific material of synthetic resin laminated safety glass or glazing
    • B32B17/1055—Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres comprising glass as the main or only constituent of a layer, next to another layer of a specific material of synthetic resin laminated safety glass or glazing characterized by the resin layer, i.e. interlayer
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B3/00—Layered products comprising a layer with external or internal discontinuities or unevennesses, or a layer of non-planar shape; Layered products comprising a layer having particular features of form
    • B32B3/26—Layered products comprising a layer with external or internal discontinuities or unevennesses, or a layer of non-planar shape; Layered products comprising a layer having particular features of form characterised by a particular shape of the outline of the cross-section of a continuous layer; characterised by a layer with cavities or internal voids ; characterised by an apertured layer
    • B32B3/30—Layered products comprising a layer with external or internal discontinuities or unevennesses, or a layer of non-planar shape; Layered products comprising a layer having particular features of form characterised by a particular shape of the outline of the cross-section of a continuous layer; characterised by a layer with cavities or internal voids ; characterised by an apertured layer characterised by a layer formed with recesses or projections, e.g. hollows, grooves, protuberances, ribs
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B33/00—Severing cooled glass
    • C03B33/07—Cutting armoured, multi-layered, coated or laminated, glass products
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B33/00—Severing cooled glass
    • C03B33/09—Severing cooled glass by thermal shock
    • C03B33/091—Severing cooled glass by thermal shock using at least one focussed radiation beam, e.g. laser beam
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C27/00—Joining pieces of glass to pieces of other inorganic material; Joining glass to glass other than by fusing
    • C03C27/06—Joining glass to glass by processes other than fusing
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K2101/00—Articles made by soldering, welding or cutting
    • B23K2101/18—Sheet panels
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K2103/00—Materials to be soldered, welded or cut
    • B23K2103/18—Dissimilar materials
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K2103/00—Materials to be soldered, welded or cut
    • B23K2103/30—Organic material
    • B23K2103/42—Plastics
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K2103/00—Materials to be soldered, welded or cut
    • B23K2103/50—Inorganic material, e.g. metals, not provided for in B23K2103/02 – B23K2103/26
    • B23K2103/54—Glass
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C65/00—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor
    • B29C65/02—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor by heating, with or without pressure
    • B29C65/14—Joining or sealing of preformed parts, e.g. welding of plastics materials; Apparatus therefor by heating, with or without pressure using wave energy, i.e. electromagnetic radiation, or particle radiation
    • B29C65/16—Laser beams
    • B29C65/1629—Laser beams characterised by the way of heating the interface
    • B29C65/1654—Laser beams characterised by the way of heating the interface scanning at least one of the parts to be joined
    • B29C65/1658—Laser beams characterised by the way of heating the interface scanning at least one of the parts to be joined scanning once, e.g. contour laser welding
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C66/00—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts
    • B29C66/70—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material
    • B29C66/72—General aspects of processes or apparatus for joining preformed parts characterised by the composition, physical properties or the structure of the material of the parts to be joined; Joining with non-plastics material characterised by the structure of the material of the parts to be joined
    • B29C66/721—Fibre-reinforced materials
    • B29C66/7212—Fibre-reinforced materials characterised by the composition of the fibres
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2250/00—Layers arrangement
    • B32B2250/03—3 layers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B2250/00—Layers arrangement
    • B32B2250/40—Symmetrical or sandwich layers, e.g. ABA, ABCBA, ABCCBA

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Laser Beam Processing (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)
  • Surface Treatment Of Glass (AREA)

Abstract

本发明涉及一种制造异种材料接合体的方法，所述方法包括：通过照射激光在玻璃层的表面上形成蚀刻线的步骤；和在其上形成有蚀刻线的玻璃层上设置树脂层，然后通过用激光照射接合树脂层和玻璃层的步骤。

Description

制造异种材料接合体的方法
技术领域
本说明书要求于2017年10月12日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请No.10-2017-0132736的优先权和权益，其全部内容通过引用合并在本说明书中。
本发明涉及一种制造异种材料接合体的方法。
背景技术
用于接合具有不同材料性质的异种材料并固定这两种材料的各种研究，特别是用于提高玻璃和塑料材料的接合力的研究在连续地进行。
此外，为了确保用作各种装置的盖部件等的异种材料接合体的耐久性，并且通过简化制造工艺和减少异种材料接合体的制造工艺所花费的时间来容易地大量生产异种材料接合体，制造异种材料接合体的方法的研究正连续地进行。
在这方面，在现有技术中为了接合具有不同性能的异种材料，使用在异种材料之间单独施加粘合剂的方法或在高温下使异种材料中熔点较低的材料熔化以使该材料固定到一侧的嵌件成型法，等等。
然而，通过使用单独的粘合剂制造异种材料接合体的方法需要花费较长的时间来硬化粘合剂，因此存在工艺效率降低的问题，并且异种材料接合体的总厚度增加，因此难以充分确保粘合性。
另外，诸如嵌件成型的单独施加热量的方法具有一侧的材料由于热量而变性的问题。
因此，需要研究一种制造异种材料接合体的方法，以通过相对简单的工艺确保较高的粘合性能，对材料的损伤最小化，并确保经济可行性。
[相关技术文献]
[专利文件]
韩国专利申请公开号10-2015-0064567
发明内容
技术问题
本发明提供了一种制造异种材料接合体的方法。
本发明中要解决的目的不限于上述目的，本领域技术人员从以下描述中将清楚地理解本文中未提及的其它目的。
技术方案
本发明的示例性实施方式提供了一种制造异种材料接合体的方法，其中该方法包括：向玻璃层的表面照射第一激光，以在玻璃层的该表面上形成两条以上的蚀刻线；在形成有蚀刻线的玻璃层上设置树脂层；向设置有树脂层的玻璃层的表面照射第二激光，使得蚀刻线和玻璃层的表面被树脂层填充而使树脂层和玻璃层接合，其中，形成有蚀刻线的玻璃层在1,064nm的波长下的透光率相对于玻璃层在1,064nm的波长下的透光率为40％以上且98％以下，并且所述第二激光沿着从玻璃层到树脂层的方向照射，在与树脂层接触的玻璃层的表面上散焦。
有益效果
根据本发明示例性实施方式的制造异种材料接合体的方法的优点在于，可以提供一种异种材料之间具有优异的接合力的异种材料接合体。
根据本发明示例性实施方式的制造异种材料接合体的方法，可以使在异种材料接合过程中可产生的对每种异种材料的损伤最小化。
根据本发明示例性实施方式的制造异种材料接合体的方法的优点在于，可以通过相对简单的工艺来提供具有不同材料性质的接合材料。
附图说明
图1是示出根据本发明示例性实施方式的制造异种材料接合体的方法的示意图。
图2是根据本发明的示例性实施方式的形成有蚀刻线的玻璃层的表面视图和横截面视图。
图3是示出根据制备例2-1至2-3和制备例3-1至3-3的形成有蚀刻线的每个玻璃层在1,064mm的波长下的相对透光率的图。
图4是示出根据制备例2-4、2-5和2-7以及制备例3-4至3-6的形成有蚀刻线的每个玻璃层在1,064mm的波长下的相对透光率的图。
图5是根据制备例2-4、2-5和2-7以及制备例3-4至3-6的形成有蚀刻线的每个玻璃层的表面和横截面的通过扫描电子显微镜拍摄的图像。
图6是根据对比例1至3的异种材料接合体的横截面的通过扫描电子显微镜拍摄的图像。
图7是根据实施例2和6的异种材料接合体的横截面的通过扫描电子显微镜拍摄的图像。
图8是示出根据本发明示例性实施方式的测量异种材料接合体的接合强度的方法的图。
图9是示出根据实施例1至4和对比例4的异种材料接合体的接合强度的图。
图10是示出根据实施例5至7和对比例5的异种材料接合体的接合强度的图。
图11是用于测量根据对比例1至3的异种材料接合体的接合强度的样品的数码相机图片。
具体实施方式
在本申请的整个说明书中，当一个构件被称为在另一个构件“上”时，这包括该构件与另一个构件接触的情况以及在这两个构件之间存在另一个构件的情况。
在本申请的整个说明书中，当特定部分“包括”特定构件时，术语“包括”将被理解为暗示包括所述构件，但不排除任何其它构件，除非相反地明确描述。
在本申请的整个说明书中使用的术语“
Figure BDA0002386162810000031
(的)操作”或“
Figure BDA0002386162810000032
的操作”不表示“用于
Figure BDA0002386162810000033
的操作”。
本发明人研究了在不施加单独的粘合剂并且不使用诸如嵌件成型的加热方法的情况下接合具有各种材料性质的异种材料的各种方法，最终完成了本发明。
特别地，本发明人发明了一种制造异种材料接合体的方法，通过照射激光在玻璃层的表面上形成一条或多条蚀刻线，在玻璃层上设置树脂层，向设置有树脂层的玻璃层的表面照射激光，特别是规定了照射到设置有树脂层的玻璃层的表面的激光的方向和焦点，使得蚀刻线和玻璃层的表面被树脂层填充以固定树脂层。
在下文中，将更详细地描述本发明。
本发明的示例性实施方式提供了一种制造异种材料接合体的方法，该方法包括：向玻璃层的表面照射第一激光，以在玻璃层的该表面上形成两条以上的蚀刻线；在形成有蚀刻线的玻璃层上提供树脂层；向设置有树脂层的玻璃层侧的表面照射第二激光，使得蚀刻线和玻璃层的表面被树脂层填充而使树脂层和玻璃层接合，其中形成有蚀刻线的玻璃层在1,064nm的波长下的透光率相对于玻璃层在1,064nm的波长下的透光率为40％以上且98％以下，并且所述第二激光沿着从玻璃层至树脂层的方向照射，在与树脂层接触的玻璃层的表面上聚焦。
在下文中，将基于每个操作更详细地描述所述制造方法。
在玻璃层的表面上形成蚀刻线的操作
根据本发明的示例性实施方式，制造异种材料接合体的方法包括将第一激光照射到玻璃层的表面以在玻璃层的该表面上形成两条以上的蚀刻线的操作。
根据本发明的示例性实施方式，所述玻璃层可以包括硼硅酸盐玻璃、铅碱玻璃、铝硅酸盐玻璃、熔融石英玻璃、氧化锗玻璃、硒化锗玻璃、热强化玻璃和离子强化玻璃中的至少一种。
特别地，硼硅酸盐玻璃可以是康宁公司的注册商标PYREX的硼硅酸盐玻璃(包含80％的硅酸和14％的硼酸粉末)，并且热强化玻璃可以是通过加热和加压处理平板玻璃，然后用空气使处理过的平板玻璃骤冷而获得的玻璃。
当玻璃层是钠钙玻璃时，可能存在根据第一激光的照射在玻璃层的表面上严重形成裂纹的问题，并且用钠钙玻璃制造的异种材料接合体可能会有在拉伸过程中玻璃层自身断裂的问题。
然而，为了使由于第一激光的照射而在玻璃层的表面上产生的裂纹最小化，根据本发明的示例性实施方式的玻璃层包括硼硅酸盐玻璃和强化玻璃中的至少一种，从而可以解决由钠钙玻璃制造的异种材料接合体中在拉伸过程中玻璃层自身断裂的问题。
根据本发明的示例性实施方式，可以在玻璃层的表面上形成两条以上的蚀刻线。此外，蚀刻线可以表示根据第一激光的照射而蚀刻的玻璃层的一个区域。
图1是示出根据本发明示例性实施方式的制造异种材料接合体的方法的示意图。特别地，图1的(a)是在玻璃层的表面上形成蚀刻线的操作的示意图。
根据图1的(a)，在玻璃层的表面上形成蚀刻线的操作中，可以通过向玻璃层10的表面照射第一激光100而在玻璃层10的该表面上形成两条以上的蚀刻线11。此外，在图1的(a)中，在与玻璃层10的表面相对应的区域中，用实线表示根据第一激光100的照射而形成的两条以上的蚀刻线11。
此外，根据本发明的示例性实施方式，可以根据具有不同行进方向的两个以上的第一激光的照射来形成两条以上的蚀刻线。
根据本发明的示例性实施方式，两条以上的蚀刻线可以彼此间隔开和/或交叉。特别地，当两个以上的第一激光的行进方向平行时，可以彼此间隔开地形成两条以上的蚀刻线，而当两个以上的第一激光的行进方向不平行时，可以彼此交叉地形成两条以上的蚀刻线。
根据第一激光的照射在玻璃层上形成两条以上的蚀刻线，因此可以提高玻璃层与设置在玻璃层上的树脂层的接合力。此外，当两条以上的蚀刻线交叉时，可以在玻璃层的表面上形成由蚀刻线围绕的网格图案。
根据本发明的示例性实施方式，蚀刻线可以形成规则的网格图案。例如，网格图案可以是圆形、曲线形、三角形、四边形或蜂窝形的图案。在玻璃层的表面上形成上述各种形式的网格图案，从而可以提高与设置在玻璃层上的树脂层的接合力。
图2是根据本发明的示例性实施方式的形成有蚀刻线的玻璃层的表面视图和横截面视图。特别地，图2的(a)是根据本发明的示例性实施方式，形成有蚀刻线的玻璃层的表面视图。根据图2的(a)，当两条以上的蚀刻线11彼此交叉，特别是彼此正交时，可以在玻璃层的表面上形成由蚀刻线围绕的网格图案12。
根据本发明的示例性实施方式，在玻璃层的表面上形成的网格图案和蚀刻线被树脂层填充，从而可以将树脂层和玻璃层接合，这将在下面的接合操作中描述。
根据本发明的示例性实施方式，所述玻璃层的厚度可以为1.5mm以上且10mm以下，或者为2mm以上且10mm以下。当向具有该范围内的厚度的玻璃层照射第一激光时，具有的优点在于，由于第二激光的照射导致的玻璃层的强度降低的幅度较小，并且在通过照射第二激光使玻璃层与树脂层接合的过程中可以提高与树脂层的接合力。
根据本发明的示例性实施方式，蚀刻线从玻璃层的表面的深度可以为10μm以上且300μm以下，10μm以上且260μm以下，30μm以上且300μm以下，或者30μm以上且260μm以下。当蚀刻线从玻璃层的表面的深度在上述范围内时，玻璃层的表面和玻璃层上的蚀刻线可以被树脂层充分填充，从而使异种材料的接合力最大化。特别地，在将蚀刻线从玻璃层的表面的深度调节到上述范围的情况下，可以有效地抑制玻璃层和树脂层不能顺利地接合以及玻璃层断裂由此玻璃层和树脂层之间的接合力降低的问题。
但是，在第一激光的照射条件下，可以适当地调节蚀刻线从玻璃层的表面的深度。
在本说明书中，术语“接合力”可以表示使接合的玻璃层和树脂层分离所需的力。
图2的(b)是根据本发明的示例性实施方式，根据形成有蚀刻线的玻璃层的蚀刻线的横截面视图。根据图2的(b)，根据第一激光的照射，可以在玻璃层10的表面上彼此间隔开地形成两个以上的蚀刻凹部13。
在本说明书中，术语“蚀刻线从玻璃层的表面的深度”可以指从蚀刻凹部13的一侧的末端到玻璃层10的表面的垂直线的长度。
根据本发明的示例性实施方式，两条以上的蚀刻线的间距可以为50μm以上且1200μm以下，50μm以上且1000μm以下，50μm以上且600μm以下，70μm以上且1,200μm以下，70μm以上且1,000μm以下，70μm以上且600μm以下，100μm以上且1,200μm以下，100μm以上且1,000μm以下，或者100μm以上且600μm以下。
在上述范围内，在接合树脂层之后，玻璃层的表面和玻璃层上的蚀刻线可以被树脂层充分填充，因此，树脂层不容易从玻璃层剥离，并可以高度维持树脂层和玻璃层之间的接合力。特别地，通过将两条以上的蚀刻线的间距调整到上述范围，可以抑制第二激光重叠照射而损伤形成在玻璃层上的网格图案的问题，以及第二激光没有被充分照射使得无法充分确保玻璃层与树脂层之间的接合力的问题。
然而，可以根据被照射的第一激光的照射条件，形成有蚀刻线的玻璃层中所含的成分，以及玻璃层的厚度来适当地调整两条以上的蚀刻线的间距。
在本说明书中，术语“蚀刻线的间距”可以表示当在玻璃层的表面上形成蚀刻线时，间隔开的蚀刻线之间非常短的距离。
此外，根据本发明的示例性实施方式，在玻璃层的表面上形成两条以上的蚀刻线之后，可以通过另外照射第一激光在玻璃层的表面上进一步形成两条以上的增强蚀刻线。
根据本发明的示例性实施方式，两条以上的增强蚀刻线的间距可以为10μm以上且100μm以下，10μm以上且50μm以下，30μm以上且100μm以下，或者30μm以上且50μm以下。进一步形成增强蚀刻线，并且将增强蚀刻线的间距调节到上述范围，从而进一步提高玻璃层和树脂层之间的接合力。
根据本发明的示例性实施方式，蚀刻线的宽度可以为20μm以上且100μm以下，20μm以上且80μm以下，30μm以上且100μm以下，或30μm以上且80μm以下。然而，蚀刻线的宽度不限于此，可以根据被照射的第一激光的照射条件而改变，并且可以根据玻璃层中包含的材料和玻璃层的厚度来适当地调节。
当树脂层接合至上述范围内的玻璃层上时，玻璃层的表面和蚀刻线可以被树脂层充分填充，从而使玻璃层与树脂层之间的接合力最大化。
在本说明书中，术语“蚀刻线的宽度”可以表示在玻璃层的表面上形成的一条蚀刻线的粗细或宽度。
根据本发明的示例性实施方式，第一激光可以是皮秒脉冲激光。
在本说明书中，术语“脉冲激光”可以表示具有瞬时振荡和停止的激光。
在本说明书中，术语“脉冲宽度”可以表示振幅为脉冲激光的上升时间与下降时间的一半的时间间隔。
在本说明书中，术语“皮秒激光”可以表示脉冲宽度的单位为10-12秒的激光。
也就是说，在本说明书中，术语“皮秒脉冲激光”是具有瞬时振荡和停止的激光，并且可以指振幅为脉冲激光的上升时间与下降时间的一半的时间间隔的单位为10-12秒的激光。
根据本发明的示例性实施方式，诸如皮秒脉冲激光的超短波激光被照射到玻璃层上，使得由于皮秒脉冲激光的照射而对玻璃层造成的损伤可以最小化，并可以在玻璃层上形成构成规则网格图案的蚀刻线。
根据本发明的示例性实施方式，关于照射到玻璃层的表面上的第一激光，可以将两个以上的第一激光彼此间隔开地照射到玻璃层的表面上。
根据本发明的示例性实施方式，第一激光的照射间隙可以为50μm以上且1200μm以下，50μm以上且1000μm以下，50μm以上且600μm以下，70μm以上且1,200μm以下，70μm以上且1000μm以下，70μm以上且600μm以下，100μm以上且1,200μm以下，100μm以上且1000μm以下，或100μm以上且600μm以下。在上述范围内，可以在玻璃层的表面上形成具有上述间距的蚀刻线。
在本说明书中，术语“激光的照射间隙”可以表示间隔照射的激光之间的最短距离。
根据本发明的示例性实施方式，第一激光的照射次数可以是1次以上且50次以下，或者是1次以上且40次以下。当第一激光的照射次数在上述范围内时，可以使对玻璃层的损伤最小化，并可以在玻璃层上形成构成规则的网格图案的蚀刻线。此外，可以根据玻璃层的厚度和玻璃层的性质适当地调节第一激光的照射次数。
在本说明书中，术语“激光的照射次数”可以指向相同区域重复照射激光的次数。即，第一激光的照射次数可以指第一激光重复照射在玻璃层的表面上形成的一条蚀刻线的次数。
根据本发明的示例性实施方式，第一激光的输出可以是10W以上且50W以下，10W以上且40W以下，30W以上且50W以下，或30W以上且40W以下。当第一激光的输出在上述范围内时，可以使对玻璃层的损伤最小化，使玻璃层和树脂层之间的接合力最大化，并且规则地保持形成在玻璃层上的网格图案。特别地，将第一激光的输出调整到上述范围，从而可以防止随后产生损伤玻璃层表面的风险的问题，由于该问题而需要较长的时间在玻璃层的表面上形成蚀刻线，并且可以防止能够照射第一激光的设备损坏的问题。
根据本发明的示例性实施方式，第一激光的照射速度可以为50mm/s以上且500mm/s以下，50mm/s以上且125mm/s以下，50mm/s以上且100mm/s以下，75mm/s以上且500mm/s以下，75mm/s以上且125mm/s以下，75mm/s以上且100mm/s以下，100mm/s以上且500mm/s以下，100mm/s以上且125mm/s以下，或100mm/s。在上述范围内，可以使对玻璃层的损伤最小化，可以使玻璃层与树脂层之间的接合力最大化，并且可以规则地维持在玻璃层上形成的网格图案。然而，可以根据玻璃层的性能条件适当地调节第一激光的照射速度。
在本说明书中，激光的“照射速度”可以表示通过将被照射的激光从一侧末端到另一侧末端的行进距离除以照射时间而获得的值。
根据本发明的示例性实施方式，第一激光的重复频率可以是100kHz以上且300kHz以下。在上述范围内，可以使对玻璃层的损伤最小化，并且可以规则地保持在玻璃层上形成的网格图案。然而，可以根据玻璃层的性质条件适当地调节第一激光的重复频率。
在本说明书中，术语激光的“重复频率”可以表示每单位时间被照射的激光与被粘物重复碰撞的次数。
根据本发明的示例性实施方式，第一激光的波长可以是200nm以上且600nm以下，200nm以上且400nm以下，200nm以上且360nm以下，300nm以上且600nm以下，300nm以上且400nm以下，300nm以上且360nm以下，330nm以上且600nm以下，330nm以上且400nm以下，或330nm以上且360nm以下。在上述范围内，当在玻璃层上形成蚀刻线时，可以使由于第一激光的照射而对玻璃层造成的损伤最小化。
根据本发明的示例性实施方式，形成有蚀刻线的玻璃层在1,064nm的波长下的透光率相对于玻璃层在1,064nm的波长下的透光率为40％以上且98％以下。
特别地，通过照射第一激光而形成有蚀刻线的玻璃层在1,064nm的波长下的透光率相对于未照射第一激光的玻璃层在1,064nm的波长下的透光率可以为40％以上且98％以下。在上述范围内，当随后照射第二激光时，第二激光被充分透射，使得树脂层和玻璃层可以顺利地接合。
在本说明书中，术语“透光率”可以表示具有特定波长的光透射过被照射体的光量相对于照射到被照射体上的光量的百分比。
在形成有蚀刻线的玻璃层上设置树脂层的操作
根据本发明的示例性实施方式，制造异种材料接合体的方法包括在形成有蚀刻线的玻璃层上设置树脂层的操作。特别地，可以在形成有蚀刻线的玻璃层的一个表面上设置树脂层。
根据本发明的示例性实施方式，所述树脂层可以包括聚丙烯(PP)树脂、聚酰胺(PA)树脂、聚苯醚(PPO)树脂、聚(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯)(聚(ABS))树脂、聚对苯二甲酸丁二酯(PBT)树脂、聚碳酸酯(PC)树脂、聚碳酸酯/丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(PC/ABS)树脂、聚对苯二甲酸乙二酯(PET)树脂、高密度聚乙烯(HDPE)、低密度聚乙烯(LDPE)、聚酰亚胺(PI)树脂、聚苯乙烯(PS)树脂、聚四氟乙烯(PTFE)树脂、及它们的增强物添加剂中的至少一种。然而，树脂层不限于此，并且可以从本领域已知的树脂中适当地选择树脂，只要该树脂在激光的照射条件下熔化并且蚀刻线和玻璃层的表面被树脂填充以固定树脂。
此外，根据本发明的示例性实施方式，所述增强物可以是玻璃纤维、滑石和碳纤维中的至少一种。此外，树脂层可以是包含20％滑石的聚丙烯树脂。
然而，增强物的种类不受限制，并且可以从本领域中已知的增强物中适当地选择增强物，只要可以添加该增强物以提高普通树脂的强度即可。
根据本发明的示例性实施方式，树脂层的厚度可以为0.5mm以上且10mm以下，或者为2mm以上且10mm以下。在上述范围内，玻璃层和树脂层可以充分地接合，并且可以防止树脂层由于第二激光的照射而膨胀的现象。
接合操作
根据本发明的示例性实施方式的制造异种材料接合体的方法包括接合操作，在该接合操作中，将第二激光照射到设置有树脂层的玻璃层的表面上，使得蚀刻线和玻璃层的表面被树脂层填充以将树脂层和玻璃层接合。
在现有技术中，异种材料接合体通过使用将粘合剂施加到树脂层和玻璃层中的至少一个上然后层压树脂层和玻璃层的方法制造，或者使用通过加热树脂层用树脂层填充玻璃层以固定树脂层的方法制造。
然而，上述方法的问题在于，如上所述，异种材料接合体的总厚度过度增加，因此，不能通过使用异种材料接合体来满足各种构件的轻便性和紧密性的趋势，并且还有树脂层因热而损伤的问题。
然而，在根据本发明的示例性实施方式的制造异种材料接合体的方法中，不是在玻璃层与树脂层之间设置单独的粘合剂层，或者为了接合树脂层和玻璃层而将整个树脂层单独熔化，而是通过向设置有树脂层的玻璃层的表面照射激光引起树脂层部分熔化，并且使玻璃层和树脂层接合，从而具有可以使异种材料接合体的总厚度和树脂层的变性最小化的优点。
根据本发明的示例性实施方式，可以将第二激光照射到设置有树脂层的玻璃层侧的表面上。特别地，第二激光可以是当设置树脂层以使其与其上形成有蚀刻线的玻璃层的一个表面接触时照射到玻璃层的表面上的激光。
图1的(b)是根据本发明的示例性实施方式的接合操作的示意图。在图1的(b)中用虚线表示的区域表示其上形成有蚀刻线的玻璃层10的另一侧表面，并且图1(b)表示其上形成有蚀刻线的玻璃层10的一个表面与树脂层20接触的状态。
此外，根据图1的(b)，可以通过在玻璃层10上设置树脂层20并且将第二激光200照射到形成有树脂层的玻璃层上来进行接合操作。
根据本发明的示例性实施方式，在接合操作中，蚀刻线和玻璃层的表面可以根据第二激光的照射被树脂层填充，并且可以接合树脂层，特别地，在玻璃层表面上的蚀刻线和网格图案可以被树脂层填充以接合树脂层。
根据本发明的示例性实施方式，可以沿着从玻璃层到树脂层的方向照射第二激光，并且特别地，可以沿着从玻璃层到树脂层的方向，将第二激光照射到设置有树脂层的玻璃层的表面上。此外，第二激光可以不直接照射到树脂层上。
根据本发明的示例性实施方式，当沿着从玻璃层到树脂层的方向照射第二激光时，与将第二激光直接照射到树脂层上的情况相比，可以减少由于热对树脂层的损伤。此外，第二激光仅照射到用于接合树脂层和玻璃层的必要区域，从而可以改善树脂层和玻璃层之间的接合力并减少由于能量的供给而对树脂层的损伤。
根据本发明的示例性实施方式，可以照射第二激光，在与树脂层接触的玻璃层的表面上聚焦。此外，可以照射第二激光，在与树脂层接触的玻璃层的表面上散焦。
特别地，当第二激光被散焦照射时，可以在不与树脂层接触的玻璃层的另一表面上聚焦地照射第二激光，并且第二激光不能在树脂层上聚焦(散焦)，且被广泛地照射到树脂层上。
根据本发明的示例性实施方式，第二激光可以被照射到玻璃层上并穿透玻璃层。即，第二激光可以被照射到玻璃层上并穿透玻璃层，并且树脂层可以根据第二激光的照射来吸收能量。因此，被吸收的第二激光的能量可以转换成热，并且树脂层被部分熔化以接合形成有蚀刻线的玻璃层。
在上述条件下，第二激光沿上述方向被照射到玻璃层上并穿透玻璃层，从而可以最大程度地减小第二激光直接照射到树脂层等时树脂层受损的问题，同时增加树脂层和玻璃层之间的接合力。
根据本发明的示例性实施方式，第二激光可以是光纤脉冲激光。
在本说明书中，术语“光纤脉冲激光”可以表示本领域中常用的光纤脉冲激光，特别是指在光纤中具有活性介质(例如钇铝柘榴石)的脉冲激光。
根据本发明的示例性实施方式，第二激光的输出可以是5W以上且100W以下，5W以上且60W以下，5W以上且50W以下，30W以上且100W以下，30W以上且60W以下，30W以上且50W以下，40W以上且100W以下，40W以上且60W以下或40W以上且50W以下。在上述范围内，可以使对第二激光穿透的玻璃层和向其照射第二激光的树脂层的损伤最小化，并且同时使玻璃层和树脂层之间的接合力最大化。
根据本发明的示例性实施方式，第二激光的照射速度可以是20mm/s以上且500mm/s以下，20mm/s以上且300mm/s以下，20mm/s以上且200mm/s以下，50mm/s以上且500mm/s以下，50mm/s以上且300mm/s以下，50mm/s以上且200mm/s以下，100mm/s以上且500mm/s以下，100mm/s以上且300mm/s以下，或者100mm/s以上且200mm/s以下。在上述范围内，第二激光可以被照射到玻璃层并充分地穿透玻璃层，并且玻璃层和设置在玻璃层的表面上的蚀刻线被树脂层适当地填充，使得树脂层可以牢固地接合玻璃层。然而，可以根据玻璃层和树脂层的性能适当地调节第二激光的照射速度。
根据本发明的示例性实施方式，第二激光的照射次数可以是1次以上且40次以下，3次以上且40次以下，1次以上且20次以下，或者3次以上且20次以下。在上述范围内，第二激光可以照射到玻璃层并充分地穿透玻璃层，并且玻璃层和设置在玻璃层的表面上的蚀刻线被树脂层适当地填充，使得树脂层可以牢固地接合玻璃层。然而，可以根据玻璃层和树脂层的性能适当地调节第二激光的照射次数。
根据本发明的示例性实施方式，之前已经描述了第二激光的照射次数。
根据本发明的示例性实施方式，第二激光的照射间隙可以为100μm以上且2,000μm以下，100μm以上且1,000μm以下，200μm以上且2,000μm以下，或200μm以上且1,000μm以下。该范围是比第一激光的照射间隙更宽的范围，并且在该范围内，玻璃层和树脂层可以均匀地接合。因此，具有可以使玻璃层与树脂层之间的接合力最大，并且根据第二激光的照射而对玻璃层和树脂层的损伤最小的优点。
根据本发明的示例性实施方式，第二激光的波长可以是800nm以上且1400nm以下，800nm以上且1200nm以下，800nm以上且1100nm以下，900nm以上且1,400nm以下，900nm以上且1,200nm以下，900nm以上且1,100nm以下，1,000nm以上且1,400nm以下，1,000nm以上且1,200nm以下或1,000nm以上且1,100nm以下。第二激光的波长是比第一激光的波长更长的波长，具有可以通过第二激光的照射有效地接合玻璃层和树脂层，并且可以使由于第二激光的照射造成的对玻璃层和树脂层的各自损伤最小化的优点。
根据本发明的示例性实施方式，异种材料接合体的接合力可以为4MPa以上且10MPa以下。
在本说明书中，异种材料接合体的接合力可以是指当异种材料接合体被接合使得接合面积为5mm×5mm，然后以10mm/min的速度拉伸异种材料接合体的两个末端时的最大拉伸载荷。
也就是说，异种材料接合体的接合力可以表示异种材料接合体的最大拉伸强度，特别是指异种材料接合体的接合部分断裂时的最大拉伸载荷为4MPa以上且10MPa以下。该范围可以意味着与玻璃和树脂被接合的普通的异种材料接合体可以实现的范围相比，根据本发明的示例性实施方式的异种材料接合体可以实现明显更大的值的范围。
[附图标记说明]
10：玻璃层
11：蚀刻线
12：网格图案
13：蚀刻凹部
20：树脂层
100：第一激光
200：第二激光
在下文中，将根据实施例详细地描述本发明。然而，根据本发明的实施例可以被修改为其它各种形式，并且不解释为本发明的范围限于以下描述的实施例。提供本说明书的实施例用于向本领域普通技术人员全面地说明本发明。
参考例1
制备厚度为1mm的钠钙玻璃。
制备例1-1
通过使用TRUMPF公司制造的Trimicro 5000以100mm/s的照射速度和0.2mm的照射间隙向厚度为1mm的钠钙玻璃上照射波长为355nm、输出为45W、重复频率为100kHz的皮秒激光20次，在玻璃层的表面上形成蚀刻线。
制备例1-2
除了照射间隙为0.6mm之外，通过与制备例1-1相同的方法在玻璃层的表面上形成蚀刻线。
制备例1-3
除了照射间隙为1.0mm之外，通过与制备例1-1相同的方法在玻璃层的表面上形成蚀刻线。
参考例2
制备厚度为2.2mm的硼硅酸盐玻璃(Pyrex，康宁公司)。
制备例2-1
通过使用TRUMPF公司制造的Trimicro 5000以100mm/s的照射速度和0.2mm的照射间隙向厚度为2.2mm的硼硅酸盐玻璃(Pyrex，康宁公司)照射波长为355nm、输出为45W、重复频率为100kHz的皮秒激光20次，在玻璃层的表面上形成蚀刻线。
制备例2-2
除了照射间隙为0.6mm之外，通过与制备例2-1相同的方法在玻璃层的表面上形成蚀刻线。
制备例2-3
除了照射间隙为1.0mm之外，通过与制备例2-1相同的方法在玻璃层的表面上形成蚀刻线。
制备例2-4
通过使用TRUMPF公司制造的Trimicro 5000以100mm/s的照射速度和0.1mm的照射间隙向厚度为2.2mm的硼硅酸盐玻璃(Pyrex，康宁公司)照射波长为355nm、输出为40W、重复频率为100kHz的皮秒激光10次，在玻璃层的表面上形成蚀刻线。
制备例2-5
除了照射间隙为0.3mm之外，通过与制备例2-4相同的方法在玻璃层的表面上形成蚀刻线。
制备例2-6
除了照射间隙为0.3mm和将照射间隙增强至0.05mm之外，通过与制备例2-4相同的方法在玻璃层的表面上形成蚀刻线。
制备例2-7
除了照射间隙为0.6mm之外，通过与制备例2-4相同的方法在玻璃层的表面上形成蚀刻线。
参考例3
制备厚度为2mm的钢化玻璃(通过加热和加压处理平板玻璃，然后用空气使处理后的平板玻璃骤冷而获得的平板玻璃)。
制备例3-1
通过使用TRUMPF公司制造的Trimicro 5000以100mm/s的照射速度和0.2mm的照射间隙向厚度为2mm的钢化玻璃(通过加热和加压处理平板玻璃然后用空气使处理后的平板玻璃骤冷而获得的平板玻璃)照射输出为45W、波长为355nm、重复频率为100kHz的皮秒激光20次，在玻璃层的表面上形成蚀刻线。
制备例3-2
除了照射间隙为0.6mm之外，通过与制备例3-1相同的方法在玻璃层的表面上形成蚀刻线。
制备例3-3
除了照射间隙为1.0mm之外，通过与制备例3-1相同的方法在玻璃层的表面上形成蚀刻线。
制备例3-4
通过使用TRUMPF公司制造的Trimicro 5000以500mm/s的照射速度和0.1mm的照射间隙向厚度为2mm的钢化玻璃照射波长为355nm、输出为30W、重复频率为100kHz的皮秒激光20次，在玻璃层的表面上形成蚀刻线。
制备例3-5
除了照射间隙为0.3mm之外，通过与制备例3-4相同的方法在玻璃层的表面上形成蚀刻线。
制备例3-6
除了照射间隙为0.6mm之外，通过与制备例3-4相同的方法在玻璃层的表面上形成蚀刻线。
制备例1-1至1-3，制备例2-1至2-7和制备例3-1至3-4的制造条件总结在下表1中。
[表1]
Figure BDA0002386162810000161
Figure BDA0002386162810000171
实施例1
在根据制备例2-4的形成有蚀刻线的玻璃层的表面上设置厚度为1mm的聚丙烯(增强物：20％的滑石)树脂层。
通过在以下表2所示的条件下，沿着从玻璃层至树脂层的方向，在与树脂层接触的玻璃层的表面上聚焦，或者在与树脂层接触的玻璃层的表面上散焦，向设置有树脂层的玻璃层的表面照射第二激光，制造异种材料接合体。
[表2]
分类 第二激光
制造商 SPI
设备名称 SPI-R4
波长(nm) 1064
光斑尺寸(μm) 82(散焦：170)
输出(W) 50
照射速度(mm/s) 100
重复频率(kHz) 100
照射次数 3
照射间隙(mm) 1.0
实施例2
通过与实施例1相同的方法制造异种材料接合体，不同之处在于，在根据制备例2-5的形成有蚀刻线的玻璃层的表面上设置厚度为1mm的聚丙烯(增强物：20％的滑石)树脂层。
实施例3
通过与实施例1相同的方法制造异种材料接合体，不同之处在于，在根据制备例2-6的形成有蚀刻线的玻璃层的表面上设置厚度为1mm的聚丙烯(增强物：20％的滑石)树脂层。
实施例4
通过与实施例1相同的方法制造异种材料接合体，不同之处在于，在根据制备例2-7的形成有蚀刻线的玻璃层的表面上设置厚度为1mm的聚丙烯(增强物：20％的滑石)树脂层。
实施例5
通过与实施例1相同的方法制造异种材料接合体，不同之处在于，在根据制备例3-4的形成有蚀刻线的玻璃层的表面上设置厚度为1mm的聚丙烯(增强物：20％的滑石)树脂层。
实施例6
通过与实施例1相同的方法制造异种材料接合体，不同之处在于，在根据制备例3-5的形成有蚀刻线的玻璃层的表面上设置厚度为1mm的聚丙烯(增强物：20％的滑石)树脂层。
实施例7
通过与实施例1相同的方法制造异种材料接合体，不同之处在于，在根据制备例3-6的形成有蚀刻线的玻璃层的表面上设置厚度为1mm的聚丙烯(增强物：20％的滑石)树脂层。
对比例1
通过与实施例1相同的方法制造异种材料接合体，不同之处在于，在根据制备例1-1的形成有蚀刻线的玻璃层的表面上设置厚度为1mm的聚丙烯(增强物：20％的滑石)树脂层。
对比例2
通过与实施例1相同的方法制造异种材料接合体，不同之处在于，在根据制备例1-2的形成有蚀刻线的玻璃层的表面上设置厚度为1mm的聚丙烯(增强物：20％的滑石)树脂层。
对比例3
通过与实施例1相同的方法制造异种材料接合体，不同之处在于，在根据制备例1-3的形成有蚀刻线的玻璃层的表面上设置厚度为1mm的聚丙烯(增强物：20％的滑石)树脂层。
对比例4
通过使用粘合剂(3M公司)将根据参考例2的玻璃与厚度为1mm的聚丙烯(增强物：20％的滑石)树脂层粘附，制造异种材料接合体。
对比例5
除了使用根据对比例3的玻璃以外，通过与对比例4相同的方法制造异种材料接合体。
下表3总结了根据实施例1至7和对比例1至5的关于异种材料接合体的信息。
[表3]
Figure BDA0002386162810000201
[实验例1－玻璃层的透光率的测量]
使用SHIMADZU公司制造的Solid spec-3700设备，测量参考例2和3在1,064nm的波长下的透光率。
此外，使用SHIMADZU公司制造的Solid spec-3700设备测量制备例2-1至2-5、2-7和3-1至3-6在1,064nm的波长下的透光率。
此外，制备例2-1至2-3在1,064nm的波长下相对于参考例2在1,064nm波长下的透光率的相对透光率，以及制备例3-1至3-3相对于参考例3的玻璃层在1,064nm的波长下的透光率的相对透光率示于图3中。
此外，制备例2-4、2-5和2-7在1,064nm的波长下相对于参考例2在1,064nm的波长下的透光率的相对透光率，以及制备例3-4至3-6在1,064nm的波长下相对于参考例3的玻璃层在1,064nm的波长下的透光率的相对透光率示于图4中。
根据图3和图4，可以看出，当在本发明的示例性实施方式中包括第一激光的照射条件时，照射第一激光后的玻璃层在1,064nm的波长下的透光率相对于未照射第一激光的玻璃层在1,064nm的波长下的透光率为40％以上且98％以下。
在上述范围内，当随后照射第二激光时，第二激光可以充分穿透玻璃层，因此第二激光穿透玻璃层并照射到树脂层上以引起树脂层部分熔化，从而预期树脂层和玻璃层可以顺利地接合。
[实验例2–拍摄的玻璃层的表面和横截面]
通过使用扫描电子显微镜(TM-1000，HITACHI公司)拍摄的制备例2-4、2-5、2-7和3-4至3-6中的每一个的表面和横截面的图像示于图5中。
参照图5中所示的拍摄结果，可以看出，即使增加第一激光的照射间隙，根据参考例2和3的玻璃层的表面和内部也几乎不会受到损伤，因此，当使用制备例制造异种材料接合体时，可以预期能够获得具有光滑接合表面的异种材料接合体。
[实验例3–拍摄的异种材料接合体的横截面]
通过使用扫描电子显微镜拍摄根据实施例2和6以及对比例1至4的异种材料接合体的横截面。
根据对比例1至3的异种材料接合体的横截面的拍摄结果示于图6中。
根据图6，可以看出，与第一激光的照射间隙的增加无关，根据第一激光的照射在玻璃层的表面上产生了裂纹，并且可以核实根据该裂纹在异种材料接合体中产生了缺陷。
也就是说，可以看出，与对比例1至3一样，当使用普通钠钙玻璃而不是根据本发明示例性实施方式的玻璃层时，当根据本发明的示例性实施方式照射第一激光时，在玻璃层中产生裂纹，并且玻璃层没有与树脂层顺利地接合。
在图7中示出了根据实施例2和6的异种材料接合体的横截面的拍摄结果。
参考图7，可以看出，与图6的评价结果不同，在玻璃层的表面上很少产生裂纹，并且可以看出树脂层适当地渗入在玻璃层的表面上形成的蚀刻线中，使得树脂层和玻璃层顺利地接合。
总体上可以看出，在本发明的情况下，如上所述将玻璃层的种类特别指定为硼硅酸盐玻璃或钢化玻璃，与使用钠钙玻璃的对比例相比，可获得平坦的接合部分。
此外，可以预期，根据实施例的异种材料接合体具有高接合力。
[实验例4–异种材料接合体的接合力的测量]
通过使用拉伸测试仪(AGS-X，SHIMADZU公司)测量根据实施例1至6以及对比例4和5的异种材料接合体的接合强度，其中接合部分的面积为5mm×5mm。
在图8中示出了在拉伸测试中使用的测量样品和拉伸测试仪的数码相机图片。
特别地，图8的(a)和(b)为拉伸测试仪的数码相机图片及其放大图，(c)是测试中使用的样品的数码相机图片。
参照图8的(c)，可以看出，异种材料接合体的两个末端被分别固定，参照图8的(b)，可以看出，异种材料接合体的两个末端都固定在拉伸测试仪上并用于拉伸试验。
使用拉伸测试仪将根据实施例1至6以及对比例4和5的异种材料接合体以10mm/min的速度拉伸，将此时的最大拉伸载荷表示为接合强度，该接合强度示于图9和图10中。
此外，在图11中示出了用于测量根据对比例1至3的异种材料接合体的接合强度的样品的数码相机图片。
可以看出，实施例1和2的接合强度高于对比例4，并且实施例5和6的接合强度高于对比例5。
根据图9和图10，在对比例4中，使用单独的粘合剂而不通过照射第一激光在玻璃层上形成蚀刻线来接合树脂层，尽管对比例4的接合强度比实施例3和4的接合强度高，但是存在的问题在于，还需要单独的使粘合剂硬化的工艺。此外，可以看出，实施例3和4中的树脂层和玻璃层之间的接合强度得到充分实现。
此外，与对比例4类似，在对比例5中，使用单独的粘合剂而不通过照射第一激光在玻璃层上形成蚀刻线来接合树脂层，尽管对比例5的接合强度高于实施例7，但是存在的问题在于，还需要单独的使粘合剂硬化的工艺。类似地，可以看出，实施例7中的树脂层和玻璃层之间的接合强度得到充分实现。
作为参考，通过与前述方法相同的方法测量根据对比例1至3的异种材料接合体的接合强度，但是如图11所示，在根据对比例1至3的异种材料接合体的情况下，可以看出玻璃层自身而不是玻璃层与树脂层的接合部分断裂。特别地，断裂的玻璃层的两个末端由图11的箭头指示。
总体上可以看出，为了通过相对简单的工艺将玻璃层和树脂层顺利地接合而不损伤玻璃层和树脂层，需要选择根据本发明示例性实施方式的玻璃层的种类，并且通过在根据本发明的示例性实施方式的照射条件下照射第一和第二激光来接合玻璃层和树脂层。

Claims (15)

1.一种制造异种材料接合体的方法，其中，所述方法包括：
向玻璃层的表面照射第一激光，以在所述玻璃层的该表面上形成两条以上的蚀刻线；
在形成有所述蚀刻线的所述玻璃层上设置树脂层；和
向设置有所述树脂层的所述玻璃层的表面照射第二激光，使得所述蚀刻线和所述玻璃层的所述表面被所述树脂层填充，以将所述树脂层和所述玻璃层接合，
其中，形成有所述蚀刻线的所述玻璃层在1,064nm的波长下的透光率相对于所述玻璃层在1,064nm的波长下的透光率是40％以上且98％以下，
所述第二激光沿着从所述玻璃层到所述树脂层的方向照射，在与所述树脂层接触的所述玻璃层的表面上聚焦。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述玻璃层包括硼硅酸盐玻璃、铅碱玻璃、铝硅酸盐玻璃、熔融石英玻璃、氧化锗玻璃、硒化锗玻璃、热强化玻璃和离子强化玻璃中的至少一种。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述玻璃层的厚度为1.5mm以上且10mm以下。
4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述蚀刻线从所述玻璃层的表面的深度为10μm以上且300μm以下。
5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述蚀刻线的间距为50μm以上且1200μm以下。
6.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一激光是皮秒脉冲激光。
7.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一激光的照射间隙为50μm以上且1200μm以下。
8.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一激光的照射次数为1次以上且50次以下。
9.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一激光的输出为10W以上且50W以下。
10.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一激光的照射速度为50mm/s以上且500mm/s以下。
11.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第二激光是光纤脉冲激光。
12.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第二激光的输出为5W以上且100W以下。
13.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第二激光的照射速度为20mm/s以上且500mm/s以下。
14.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第二激光的照射次数为1次以上且40次以下。
15.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第二激光的照射间隙为100μm以上且2,000μm以下。
CN201880053592.XA 2017-10-12 2018-10-12 制造异种材料接合体的方法 Active CN111050983B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR10-2017-0132736 2017-10-12
KR1020170132736A KR20190041306A (ko) 2017-10-12 2017-10-12 이종 소재 접합체의 제조방법
PCT/KR2018/012050 WO2019074327A1 (ko) 2017-10-12 2018-10-12 이종 소재 접합체의 제조방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN111050983A true CN111050983A (zh) 2020-04-21
CN111050983B CN111050983B (zh) 2022-01-04

Family

ID=66100876

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201880053592.XA Active CN111050983B (zh) 2017-10-12 2018-10-12 制造异种材料接合体的方法

Country Status (6)

Country Link
US (1) US20210130227A1 (zh)
EP (1) EP3695932B1 (zh)
JP (1) JP6972475B2 (zh)
KR (2) KR20190041306A (zh)
CN (1) CN111050983B (zh)
WO (1) WO2019074327A1 (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115500079A (zh) * 2021-04-02 2022-12-20 法国圣戈班玻璃厂 用激光源切割层压装配玻璃的方法

Citations (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04137795A (ja) * 1990-09-28 1992-05-12 Nippon Mektron Ltd レーザー半田付け方法とその装置
EP0929001A1 (en) * 1998-01-08 1999-07-14 Xerox Corporation Defocused laser seam stress release in flexible electrostatographic imaging member belts
US5939010A (en) * 1997-09-24 1999-08-17 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Laser machining method
JP2006015405A (ja) * 2004-06-02 2006-01-19 Nagoya Industrial Science Research Inst レーザを用いた部材の接合方法、レーザ光照射による接合加工物及び接合形成認識装置
CN101253036A (zh) * 2005-09-01 2008-08-27 国立大学法人大阪大学 金属-树脂接合方法及金属-树脂复合材料、玻璃-树脂结合方法及玻璃-树脂复合材料以及陶瓷-树脂结合方法及陶瓷-树脂复合材料
CN101553340A (zh) * 2006-09-22 2009-10-07 国立大学法人大阪大学 物质的接合方法、物质接合装置以及接合体及其制造方法
US20090252978A1 (en) * 2005-09-01 2009-10-08 Osaka University Method for metal-resin joining and a metal-resin composite, a method for glass-resin joining and a glass-resin composite, and a method for ceramic-resin joining and a ceramic-resin composite
CN102049618A (zh) * 2009-11-06 2011-05-11 住友电木株式会社 玻璃纤维强化树脂薄膜及其切断方法和玻璃纤维强化树脂板及其制造方法
CN102240849A (zh) * 2010-05-13 2011-11-16 松下电器产业株式会社 接合装置、接合方法、以及电池
AU2012335827A1 (en) * 2011-11-08 2014-05-22 Picosys Incorporated, A Corporation Of The State Of California - Dba Invenios. Room temperature glass-to-glass, glass-to-plastic and glass-to-ceramic/semiconductor bonding
EP2762256A1 (en) * 2013-01-31 2014-08-06 General Electric Company Brazing process and plate assembly
KR101645401B1 (ko) * 2014-08-04 2016-08-03 강기석 투명 유리가 접합되는 수지 성형품, 시계, 액정 표시 장치, 항공기 동체 및 이의 제조 방법
CN205439250U (zh) * 2016-02-26 2016-08-10 北京龙慧珩医疗科技发展有限公司 一种光纤与石英管焊接装置
CN107530822A (zh) * 2014-12-19 2018-01-02 南特中央理工学校 一种用于组装金属材料制成的部件和有机基质复合材料制成的部件的方法，有机基质复合材料制成的相应部件以及组件

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6264528A (ja) * 1985-09-18 1987-03-23 Toyota Motor Corp 合成樹脂材料と異種材料の接合方法
CN100397068C (zh) * 1999-07-05 2008-06-25 诺瓦提斯公司 传感器平台、装有该平台的装置以及使用该平台的方法
JP2008162288A (ja) * 2004-06-02 2008-07-17 Nagoya Industrial Science Research Inst レーザを用いた部材の接合方法
JP2009208374A (ja) * 2008-03-05 2009-09-17 Matsunami Glass Kogyo Kk ガラス材と樹脂材との接合体及びその接合方法
KR101154012B1 (ko) * 2008-03-14 2012-06-15 주식회사 엘티에스 기재의 요홈부에 레이저를 이용하여 칩 본딩하는 방법 및장치
JP2009226643A (ja) * 2008-03-19 2009-10-08 Aisin Seiki Co Ltd 接合方法及び接合体
JP2013111881A (ja) * 2011-11-29 2013-06-10 Polyplastics Co 金属部品の製造方法、及び複合成形体
JP5788836B2 (ja) * 2012-07-13 2015-10-07 ダイセルポリマー株式会社 複合成形体とその製造方法
KR20150064567A (ko) 2013-12-03 2015-06-11 엘지전자 주식회사 금속과 수지의 접합방법
JP6414477B2 (ja) * 2015-02-02 2018-10-31 オムロン株式会社 接合構造体の製造方法
JP6451370B2 (ja) * 2015-02-09 2019-01-16 オムロン株式会社 接合構造体の製造方法
KR102618141B1 (ko) 2015-03-30 2023-12-26 이데미쓰 고산 가부시키가이샤 냉동기 윤활유 및 냉동기용 혼합 조성물
CN110498612A (zh) * 2019-07-24 2019-11-26 大族激光科技产业集团股份有限公司 一种采用红外激光加工渐变磨砂玻璃的加工方法

Patent Citations (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04137795A (ja) * 1990-09-28 1992-05-12 Nippon Mektron Ltd レーザー半田付け方法とその装置
US5939010A (en) * 1997-09-24 1999-08-17 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Laser machining method
EP0929001A1 (en) * 1998-01-08 1999-07-14 Xerox Corporation Defocused laser seam stress release in flexible electrostatographic imaging member belts
JP2006015405A (ja) * 2004-06-02 2006-01-19 Nagoya Industrial Science Research Inst レーザを用いた部材の接合方法、レーザ光照射による接合加工物及び接合形成認識装置
US20090252978A1 (en) * 2005-09-01 2009-10-08 Osaka University Method for metal-resin joining and a metal-resin composite, a method for glass-resin joining and a glass-resin composite, and a method for ceramic-resin joining and a ceramic-resin composite
CN101253036A (zh) * 2005-09-01 2008-08-27 国立大学法人大阪大学 金属-树脂接合方法及金属-树脂复合材料、玻璃-树脂结合方法及玻璃-树脂复合材料以及陶瓷-树脂结合方法及陶瓷-树脂复合材料
CN101553340A (zh) * 2006-09-22 2009-10-07 国立大学法人大阪大学 物质的接合方法、物质接合装置以及接合体及其制造方法
CN102049618A (zh) * 2009-11-06 2011-05-11 住友电木株式会社 玻璃纤维强化树脂薄膜及其切断方法和玻璃纤维强化树脂板及其制造方法
CN102240849A (zh) * 2010-05-13 2011-11-16 松下电器产业株式会社 接合装置、接合方法、以及电池
AU2012335827A1 (en) * 2011-11-08 2014-05-22 Picosys Incorporated, A Corporation Of The State Of California - Dba Invenios. Room temperature glass-to-glass, glass-to-plastic and glass-to-ceramic/semiconductor bonding
EP2762256A1 (en) * 2013-01-31 2014-08-06 General Electric Company Brazing process and plate assembly
KR101645401B1 (ko) * 2014-08-04 2016-08-03 강기석 투명 유리가 접합되는 수지 성형품, 시계, 액정 표시 장치, 항공기 동체 및 이의 제조 방법
CN107530822A (zh) * 2014-12-19 2018-01-02 南特中央理工学校 一种用于组装金属材料制成的部件和有机基质复合材料制成的部件的方法，有机基质复合材料制成的相应部件以及组件
CN205439250U (zh) * 2016-02-26 2016-08-10 北京龙慧珩医疗科技发展有限公司 一种光纤与石英管焊接装置

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
刘娜等: "不同粘接剂和碳纤维桩粘接方式的激光拉曼光谱分析", 《中国医学工程》 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115500079A (zh) * 2021-04-02 2022-12-20 法国圣戈班玻璃厂 用激光源切割层压装配玻璃的方法

Also Published As

Publication number Publication date
EP3695932A4 (en) 2020-11-25
KR20210104005A (ko) 2021-08-24
JP6972475B2 (ja) 2021-11-24
JP2020530428A (ja) 2020-10-22
EP3695932B1 (en) 2023-06-14
KR20190041306A (ko) 2019-04-22
WO2019074327A1 (ko) 2019-04-18
US20210130227A1 (en) 2021-05-06
CN111050983B (zh) 2022-01-04
KR102309105B1 (ko) 2021-10-06
EP3695932A1 (en) 2020-08-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102111948B1 (ko) 이종 소재 접합체 및 이의 제조방법
CN108297443A (zh) 一种提升热塑性复合材料与金属连接强度的方法
CN106449439A (zh) 一种玻璃芯片封装方法
CN108349046A (zh) 通过激光制造塑料-金属接合的方法
WO2016114174A1 (ja) 接合構造体の製造方法および接合構造体
WO2013084758A1 (ja) レーザ接合方法
JP2016124024A (ja) 表層部に多孔構造を有する金属成形体の製造方法
CN102950766B (zh) 一种热塑性塑料的激光透射焊接方法
CN111050983B (zh) 制造异种材料接合体的方法
CN109909610A (zh) 一种硅片和玻璃的焊接方法及焊接系统
JP2008162288A (ja) レーザを用いた部材の接合方法
KR101861567B1 (ko) 레이저광에 의한 유리 기판 융착 방법 및 레이저 가공 장치
JP5481049B2 (ja) レーザを用いた部材の接合方法
JP2015030625A (ja) レーザ光によるガラス基板融着方法及びレーザ加工装置
CN112351879B (zh) 不同材料的接合体的制备方法和不同材料的接合体
JP2017124556A (ja) 接合方法
JP2005104132A (ja) フッ素樹脂材間の接合方法
CN108145311B (zh) 一种激光焊接方法及焊接产品
JP2017164986A (ja) レーザ接合方法
JP6207306B2 (ja) レーザ光によるガラス基板融着方法及びレーザ加工装置
JP2018122567A (ja) 樹脂成型品の接合方法
JPS6274631A (ja) 合成樹脂材料の接合方法
WO2023063271A1 (ja) 金属部材及び金属樹脂接合体並びにそれらの製造方法
WO2018216804A1 (ja) 樹脂成形品の接合方法
WO2023278239A1 (en) Glass substrate joining method

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant