JP2003066299A

JP2003066299A - 精密部材の固着方法および精密部材保持構造

Info

Publication number: JP2003066299A
Application number: JP2001253946A
Authority: JP
Inventors: Yasuhiro Tanaka; 康裕田中
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2001-08-24
Filing date: 2001-08-24
Publication date: 2003-03-05

Abstract

(57)【要約】【課題】レンズ等の精密部材を保持部材に接着・固定
する接着剤の熱歪によるミクロンオーダの位置ずれを防
ぐ。【解決手段】レンズ等の光学部材や光学センサの電子
部材等の精密部材１を接着剤３によって保持部材２に接
着・固定するに際して、接着剤３として、被着体との接
着界面に温度変化によって生じる内部応力を熱膨張係数
の差に基づいて算出したときの値が１０ＭＰａであっ
て、しかも接着硬化後の接着剤硬化物の硬化収縮率が
１．０％以下であるアクリル系等の弾性接着剤を選択し
て用いる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、レンズやプリズム
等の光学部材、および各種センサの電子部材等の精密部
材をホルダ等に接着・保持させる構造に関し、特に、前
記光学部材や電子部材が環境温度の変化によって位置ず
れを起さないように、ホルダ等に高精度で安定保持させ
るための精密部材の固着方法および精密部材保持構造に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般にレンズやプリズム等の光学部材、
および各種センサの電子部材等の精密部材は、ホルダや
固定保持枠等の保持部材に接着剤を介して固定される
が、この接着剤としては、従来、生産性向上のために、
短時間で硬化するアクリル系やエポキシ系の紫外線硬化
型接着剤が多用されている。

【０００３】上記の接着剤を用いて光学部材や電子部材
をミクロン単位の高精度でホルダ等に固定する手法とし
て開示されているものに、特開平９−０２９９７１号公
報に記載された方法がある。これは、接着樹脂層中また
は被着体と接着樹脂層との界面に、粒径ｄ₁が、０．０
１≦ｄ₁≦１．０μｍである微粒子を備えた構成によ
り、接着剤層の厚みを制御することで、高精度接着を行
なう手法である。

【０００４】また、特開平１０−０９０５７６号公報に
は、光学部材をホルダの一面に接着固定する光学部材の
固定構造において、ホルダの表面に複数の溝を形成し、
これらの溝によって画成された光学部材よりも小さい部
分のみに光学部材を接着固定する方法が開示されてい
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、製品の
小型化・高性能化に伴ない、接着に対する要求特性も、
単なる接着固定から、温度環境の変化を受けても接着部
が経時的にミクロン単位で寸法変化を起こさない高精度
な安定・保持構造が要求されており、従来のアクリル系
やエポキシ系に代表される紫外線硬化型接着剤による接
合や固定では、紫外線照射等による硬化後の前記接着剤
の硬化物特性に起因する収縮により、数ミクロン単位で
位置ずれが発生し、光学部材や電子部材の本来有する精
密な性能を損なう可能性がある。

【０００６】また、光学部材や電子部材等の精密部材を
接着剤によりミクロン単位で高精度に固定するための従
来技術は、前記特開平９−０２９９７１号公報に記載の
ように、接着剤層の厚みを制御することで、高精度接着
を行なうものである。しかしながら、この方法では、あ
る程度均一に接着剤中に微粒子が分散していることが前
提条件となり、低粘度の接着剤の場合は、微粒子が沈降
せずに長期間安定可能か否か不明であり、加えて、粒径
よりも接着剤層が厚い場合には、接着剤硬化物の熱履歴
により接着部の働きが影響される可能性がある。

【０００７】また、前記特開平１０−０９０５７６号公
報に開示されるような、ホルダの一面に複数の溝が形成
され、これらの溝によって画成された光学部材よりも小
さい部分のみに光学部材を接着固定する手法では、部材
の表面に複数の溝を形成しなくてはならないからコスト
アップを避けることができず、加えて、被着体形状が制
限される等の不都合もある。

【０００８】本発明は上記従来の技術の有する未解決の
課題に鑑みてなされたものであり、光学部材や電子部材
等の精密部材をホルダ等の保持部材に接着・固定するた
めの接着剤として、被着体界面に発生する内部応力が小
さくて、しかも、温度環境変化によって接着剤硬化物が
収縮を起こさない接着剤を選択することによって、組み
立てた精密部材が温度環境変化の影響を受けずにサブミ
クロン単位の精度を維持できる精密部材の固着方法およ
び精密部材保持構造を提供することを目的とするもので
ある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の精密部材の固着方法は、精密部材を支持す
る保持部材と前記精密部材を接着剤によって固定する精
密部材の固着方法であって、前記接着剤が、温度変化に
よって被着体との接着界面に生じる内部応力を熱膨張係
数の差に基づいて算出したときの値が１０ＭＰａ以下で
あり、かつ接着硬化後の接着剤硬化物の状態における温
度変化による硬化収縮率が１．０％以下の接着剤である
ことを特徴とする。

【００１０】接着剤が、アクリル系接着剤、シリコーン
系接着剤、フッ素系接着剤およびこれらの変性系接着剤
のうちの少なくとも１つを含むとよい。

【００１１】接着剤が、接着剤硬化物の状態における弾
性率が１０００ＭＰａ以下の弾性接着剤であるとよい。

【００１２】接着剤が、光照射によって硬化する光硬化
型接着剤であるとよい。

【００１３】接着剤が、高周波電磁波加熱によって硬化
する高周波加熱硬化型接着剤であってもよい。

【００１４】接着前の精密部材を表面処理剤によって処
理するとよい。

【００１５】表面処理剤として、シランカップリング剤
またはチタン系カップリング剤を用いるとよい。

【００１６】接着剤がフィラーを含有するとよい。

【００１７】フィラーとして、有機物フィラーまたは無
機物フィラーを用いるとよい。

【００１８】精密部材が光学部材であるとよい。

【００１９】精密部材が、光学センサの電子部材であっ
てもよい。

【００２０】本発明の精密部材保持構造は、上記精密部
材の固着方法によって接着・固定された精密部材と保持
部材を有することを特徴とする。

【００２１】

【作用】接着剤と被着体である精密部材の熱膨張係数の
差によって生じる内部応力を、１０ＭＰａ以下に低減で
きる接着剤であって、しかも、精密部材を接着後の接着
剤硬化物の状態における温度変化による硬化収縮率が
１．０％以下である接着剤を選択することで、環境温度
の変化に伴なう精密部材のミクロン単位の位置ずれを防
ぐ。

【００２２】精密部材であるレンズ等の光学部材や、各
種センサの電子部材等の精密な性能が温度環境の変化に
よって劣化するのを回避して、カメラ、センサ等精密機
器の耐久性と性能向上に貢献できる。

【００２３】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を図面に基づ
いて説明する。

【００２４】図１は一実施の形態による精密部材保持構
造を示すもので、これは、レンズ等の光学部材または光
学センサの電子部材等の精密部材１を保持部材２に高精
度で接着するための接着剤３として、接着・固定後の温
度環境変化により、被着体である精密部材１と接着剤３
の熱膨張係数差により生じる接着界面の内部応力を所定
値以下に低減することができ、しかも、接着剤３を硬化
させたのちの接着剤硬化物の熱履歴として、温度環境変
化による硬化収縮が小さい接着剤を選択して用いるもの
である。

【００２５】接着剤３としてはアクリル系、エポキシ
系、シリコーン系、フッ素系あるいはその変性系の弾性
接着剤を用いる。

【００２６】温度環境変化により、被着体である精密部
材１と接着剤３の接着界面に作用する内部応力の値は１
０ＭＰａ以下であるのが望ましい。

【００２７】ここで示す内部応力とは、接着剤と被着体
の界面に作用する応力であり、両者の熱膨張係数の差に
基づいて以下の式（１）によって算出される。

【００２８】Ｐ＝Ｅ∫Δα・ｔ・ｄｔ≒ＥΔα（ｔ₂−ｔ₁）・・・（１）ここで、Ｐ：内部応力Ｅ：接着剤の弾性率 Δα：熱膨張係数の差ｔ₂：硬化温度または接着剤のガラス転移点ｔ₁：下限温度

【００２９】また、接着・硬化後の接着剤硬化物の温度
環境変化による硬化収縮率は１．０％以内であるのが望
ましい。

【００３０】さらに、接着剤硬化物の弾性率が１０００
ＭＰａ以内の弾性接着剤であるのが望ましい。

【００３１】接着剤は、紫外線域、あるいは可視光域の
光源ランプにより硬化する光硬化型接着剤であり、接着
剤の硬化方法は紫外線照射等によるのが望ましい。

【００３２】接着剤が、高周波電磁波により内部発熱し
て硬化する高周波加熱硬化型接着剤であってもよい。

【００３３】上記の接着剤の接着力は、他のエポキシ系
接着剤やアクリル系接着剤等の構造用接着剤と比べて接
着力が弱いため、レンズやプリズム等の被着体に対し
て、ある種の接着助剤的な表面処理が必要不可欠であ
る。これは、プライマーと呼ばれる表面処理剤であり、
主としてシラン系カップリング剤やチタン系カップリン
グ剤が用いられ、希釈剤としてヘキサンやトルエン等の
有機溶剤が主に用いられる。

【００３４】シラン系カップリング剤としては、トリメ
トキシシラン、トリエトキシシラン、トリプロポキシシ
ラン、トリイソプロポキシシラン、トリブトキシシラ
ン、トリオクチロキシシラン、メチルジメトキシシラ
ン、エチルジメトキシシラン、メチルジエトキシシラ
ン、エチルジエトキシシラン、メチルジオクチロキシシ
ラン、ジメチルメトキシシラン、ジメチルオクチロキシ
シラン等が挙げられる。

【００３５】チタン系カップリング剤としては、テトラ
メトキシチタネート、テトラエトキシチタネート、テト
ラプロポキシチタネート、テトラブトキシチタネート、
テトラ（２，２−ジアリルオキシメチル−１−ブチル）
ビス（ジトリデシル）ホスファイトチタネート、テトラ
オクチルビス（ジトリデシルホスファイト）チタネー
ト、イソプロピルトリイソステアロイルチタネート、イ
ソプロピルトリデシルベンゼンスルホニルチタネート、
イソプロピルトリオクタイノルチタネート、ジクミルフ
ェニルオキシアセテートチタネート等が挙げられる。

【００３６】これらのカップリング剤を主成分としたプ
ライマーを被着体表面に塗布、乾燥させることにより、
接着剤に対し、優れた接着性をもった被膜を形成する。
カップリング剤を希釈する溶媒として、メチルアルコー
ル、エチルアルコール、プロパノール、ブタノール、イ
ソプロピルアルコール（ＩＰＡ）、アセトン、トルエ
ン、キシレン、メチルエチルケトン（ＭＥＫ）、デカリ
ン、テトラリン等が挙げられる。

【００３７】また、接着剤中にフィラーを充填するとよ
い。接着剤中に含有させるフィラーとしては、無機系フ
ィラーと有機系フィラーに大別することができる。

【００３８】まず、無機系フィラーとしては、シリカ、
アルミナ、酸化亜鉛、酸化チタン、酸化カルシウム、酸
化マグネシウム、酸化鉄、酸化スズ、酸化アンチモン、
フェライト類等の酸化物系、水酸化カルシウム、水酸化
マグネシウム、水酸化アルミニウム、塩基性炭酸マグネ
シウム等の水酸化物系、炭酸カルシウム、炭酸マグネシ
ウム、炭酸亜鉛、炭酸バリウム、ドーソナイト、ハイド
ロタルサイト等の炭酸塩系、硫酸カルシウム、硫酸バリ
ウム、石膏繊維等の硫酸塩系、ケイ酸カルシウム、タル
ク、クレー、マイカ、モンモリロナイト、ベントナイ
ト、活性白土、セピオライト、イモゴライト、セリサリ
ト、ガラス繊維、ガラスビーズ、シリカ系バルン等のケ
イ酸塩系、窒化アルミニウム、窒化ホウ素、窒化ケイ素
等の窒化物系、カーボンブラック、グラファイト、炭素
繊維、炭素バルン、木炭粉末等の炭素系等が挙げられ
る。

【００３９】また、有機系フィラーとしては、ポリテト
ラフルオロエチレン粉、木粉、パルプ、ゴム粉、アラミ
ドなどの各種繊維等が挙げられる。

【００４０】これらの接着剤を、レンズ、プリズム等の
光学部材、あるいは光学センサ素子等の電子部材の固定
に用いる。

【００４１】上記の接着剤を用いた光学部材や電子部材
等の精密部材の接着接合部の固定精度は、温度環境変化
による位置ずれがほとんどなく、良好な光学・電子性能
を長期間にわたり維持できる。

【００４２】すなわち、精密部材と保持部材の接合に、
接着硬化後の被着体界面に発生する内部応力が小さく
て、しかも、温度環境変化によって接着剤硬化物が収縮
を起こさない接着剤を用いることによって、組み立てた
光学部材や電子部材等の精密部材の接着部が温度環境変
化を受けることなく、サブミクロン単位の位置精度を維
持する精密部材保持構造を実現できる。

【００４３】（実施例１）図１において、精密部材１と
して石英ガラス基板（光学部材）、保持部材２としてポ
リサルフォン製（ＰＰＳ）のセルを使用する。石英ガラ
ス基板の線膨張係数は熱機械分析法（ＴＭＡ：Thermal
mechanical analysis ）の結果、０．０５×１０^-5（／
℃）、ポリサルフォン基板の線膨張係数は８．９２×１
０^-5（／℃）である。

【００４４】また、接着剤３は弾性接着剤であり、末尾
の表１に示すように、接着硬化後の硬化収縮率は０．５
８％、弾性率は１．３１ＭＰａ、線膨張係数は３．６６
×１０^-4（／℃）、ガラス転移点は−５０．５℃のシリ
コーン系紫外線硬化型接着剤を用いた。

【００４５】なお、末尾の表２は、被着体との接着界面
に作用する内部応力の数値、表３は、温度環境変化によ
る接着剤硬化物の寸法変化、表４は、ポリサルフォン製
セルとこれに接着した石英ガラス基板からなる光学部品
の寸法変化を示す。

【００４６】まず、被着体である石英ガラス基板とポリ
サルフォン製セルを接着した場合、環境温度変化によ
り、接着界面に作用する内部応力は前述のように式
（１）によって算出される。

【００４７】式（１）の下限温度ｔ₁については、製品
の耐久条件に従い−２０℃とし、さらに各数値を代入す
ることにより石英ガラス基板およびポリサルフォン製セ
ルとの接着界面に作用する内部応力を算出した。その結
果、表２に示すように接着界面に作用する内部応力はマ
イナスの数値となり、ほとんど接着界面に応力は発生し
ない。

【００４８】さらに、接着剤を標準硬化条件で硬化させ
た接着剤硬化物の温度環境変化による寸法変化（熱履
歴）について、ＴＭＡ装置を用いて測定を行なった。Ｔ
ＭＡ装置の測定条件は、製品の耐久条件である下限温度
−２０℃、上限温度は６０℃、昇温速度は１℃／ｍｉｎ
とし、３サイクル行なった。

【００４９】その結果、表３に示すように本実施例によ
る接着剤硬化物の熱履歴は、１サイクル目で０．１３％
程度収縮を起こすが、２サイクル目以降はほとんど寸法
変化が無かった。

【００５０】次に、接着剤の具体的な塗布方法について
説明する。

【００５１】図２の（ａ）に示すように、接着剤を塗布
する前に、石英ガラス基板とポリサルフォン製セルの洗
浄に有機溶剤４を用いた。有機溶剤４としては、イソプ
ロピルアルコール（ＩＰＡ）を用いた。具体的には、石
英ガラス基板とポリサルフォン製セルをＩＰＡで満たし
た超音波洗浄容器５中にそれぞれ入れ、石英ガラス基板
とポリサルフォン製セルの表面の洗浄を約５分間行なっ
た。

【００５２】次に洗浄、および乾燥を行なった石英ガラ
ス基板とポリサルフォン製セルを次の接着工程によって
接着する。

【００５３】図２の（ｂ）に示すように、紫外線硬化型
シリコーン系接着剤を精密天秤により正確に１０ｇ計
る。次に、この接着剤をディスペンサー用シリンジ６に
注入し、注入後、ポリサルフォン製セルの表面に、約１
ｍｍ程度の厚みに塗布する。接着剤を塗布した後、ポリ
サルフォン製セルを石英ガラス基板に貼り合わせ、スポ
ット式の紫外線照射装置（ＥＸ２５０Ｔ、スリーボンド
製）を用い、接着面に標準硬化条件である３，０００ｍ
Ｊ／ｃｍ²を照射し、前記接着剤が完全に硬化するま
で、放置する。

【００５４】ここで、接着剤が完全に硬化する時間と
は、熱重量分析法（ＴＧＡ）を用い、接着剤の重量変化
が全くなくなるまでの時間とした。

【００５５】次に、接着剤で固定後の石英ガラス基板と
ポリサルフォン製セルからなる光学部品を製品に組み込
んだ後、環境耐久試験の一つである温度環境変化による
前記光学部品の寸法変化について、ＴＭＡ装置により測
定を行なった。

【００５６】その結果、末尾の表４に示すように温度衝
撃試験の１サイクル目で０．２０％収縮し、２サイクル
目以降はほとんど変化なかった。

【００５７】接着剤層の厚みは、本実施例では約１００
ミクロン程度であるから、実質０．２ミクロン程度の寸
法変化で抑えられていることが明らかとなった。

【００５８】以上の結果から、接着剤として以下の２つ
の条件、（１）被着体と接着剤の接着界面に作用する内部応力
の値が１０ＭＰａ以内であること（２）接着剤硬化物の温度環境変化による硬化収縮率
が１．０％以内であることを満足する接着剤を選定する
ことにより、光学部材や電子部材等の精密部材について
サブミクロンオーダーの位置精度をもつ高精度な安定・
保持を実現する精密部材保持構造を得られることがわか
った。

【００５９】（比較例１）本比較例では、接着剤硬化物
が温度環境変化により約２．５％収縮する接着剤を用い
た。実施例１と同様に、平板状の石英ガラスとポリサル
フォン製のセルを弾性接着剤によって接着接合する。

【００６０】弾性接着剤については、末尾の表１に示す
ように硬化収縮率は５．７０％、弾性率は５６３ＭＰ
ａ、線膨張係数は３．１８×１０^-5（／℃）、ガラス転
移点は２１．４℃のアクリル系紫外線硬化型接着剤を用
いた。

【００６１】まず、被着体である石英ガラス基板とポリ
サルフォン製セルを弾性接着剤により接着した場合、環
境温度変化により、接着界面に作用する内部応力は式
（１）によって算出される。

【００６２】式（１）の下限温度については、製品の耐
久条件に従い−２０℃とし、さらに各数値を式（１）に
代入する事により石英ガラス基板およびポリサルフォン
製セルとの接着剤界面に作用する内部応力を算出した。
その結果、末尾の表２に示すように、石英ガラス基板と
の接着界面に作用する内部応力値は０．７２ＭＰａであ
り、また、ポリサルフォン製セルとの接着界面に作用す
る内部応力は１．３３ＭＰａであり、何れも１０ＭＰａ
以下であった。

【００６３】また、接着剤を標準硬化条件で硬化させた
接着剤硬化物の温度環境変化による寸法変化（熱履歴）
について、ＴＭＡ装置を用いて測定を行なった。ＴＭＡ
装置の測定条件は、製品の耐久条件である下限温度−２
０℃、上限温度は６０℃、昇温速度は１℃／ｍｉｎと
し、３サイクル行なった。

【００６４】その結果、末尾の表３に示すように、接着
剤硬化物の熱履歴は、１サイクル目で２．５％程度収縮
を起こすが、２サイクル目以降はほとんど寸法変化が観
察されなかった。

【００６５】次に、接着剤の具体的な塗布方法について
説明する。

【００６６】接着剤を塗布する前に、石英ガラス基板と
ポリサルフォン製セルの洗浄に有機溶剤を用いた。有機
溶剤としては、イソプロピルアルコール（ＩＰＡ）を用
いた。具体的には、石英ガラス基板とポリサルフォン製
セルをＩＰＡで満たした超音波洗浄容器中にそれぞれ入
れ、石英ガラス基板とポリサルフォン製セルの表面の洗
浄を約５分間行なった。

【００６７】次に洗浄、および乾燥を行なった石英ガラ
ス基板とポリサルフォン製セルを次の接着工程によって
接着する。

【００６８】紫外線硬化型アクリル系接着剤を精密天秤
により正確に１０ｇ計る。次に、この接着剤をディスペ
ンサー用シリンジに注入し、注入後、ポリサルフォン製
セルの表面に、約１ｍｍ程度の厚みに塗布する。接着剤
を塗布した後、ポリサルフォン製セルを石英ガラス基板
に貼り合わせ、スポット式の紫外線照射装置（ＥＸ２５
０Ｔ、スリーボンド製）を用い、接着面に標準硬化条件
である３，０００ｍＪ／ｃｍ²を照射し、前記接着剤が
完全に硬化するまで、放置する。

【００６９】ここで、接着剤が完全に硬化する時間と
は、熱重量分析法（ＴＧＡ）を用い、接着剤の重量変化
が全くなくなるまでの時間とした。

【００７０】次に、接着剤で固定後の石英ガラス基板と
ポリサルフォン製セルからなる光学部品を製品に組み込
んだ後、環境耐久試験の一つである温度環境変化による
前記光学部品の寸法変化について、ＴＭＡ装置により測
定を行なった。

【００７１】その結果、末尾の表４に示すように温度衝
撃試験の１サイクル目で２．７％収縮し、２サイクル目
以降はほとんど変化なかった。

【００７２】接着剤層の厚みは、本比較例では実施例１
と同様に約１００ミクロン程度であるから、実質２．７
ミクロン程度の寸法変化を起こしていることが確認され
た。これは、本比較例で用いた接着剤硬化物が温度環境
変化により収縮を起こし、寸法変化を生じたものと考え
られる。

【００７３】（比較例２）本比較例では、被着体と接着
剤の界面に作用する内部応力が１０ＭＰａ以上である弾
性接着剤を用いた。

【００７４】実施例１と同様に、平板状の石英ガラスと
ポリサルフォン製のセルを弾性接着剤によって接着接合
する。

【００７５】弾性接着剤については、末尾の表１に示す
ように硬化収縮率は２．４５％、弾性率は４１００ＭＰ
ａ、線膨張係数は５．３８×１０^-5（／℃）、ガラス転
移点は５２．４℃のエポキシ系紫外線硬化型接着剤を用
いた。

【００７６】まず、被着体である石英ガラス基板とポリ
サルフォン製セルを弾性接着剤により接着した場合、環
境温度変化により、接着界面に作用する内部応力は式
（１）によって算出される。

【００７７】式（１）の下限温度については、製品の耐
久条件に従い−２０℃とし、さらに各数値を式（１）に
代入する事により石英ガラス基板およびポリサルフォン
製セルとの接着界面に作用する内部応力を算出した。そ
の結果、末尾の表２に示すように、石英ガラス基板との
接着界面に作用する内部応力値は１５．８２ＭＰａであ
り、また、ポリサルフォン製セルとの接着剤界面に作用
する内部応力は１３．９２ＭＰａであり、何れも１０Ｍ
Ｐａ以上であった。

【００７８】また、接着剤を標準硬化条件で硬化させた
接着剤硬化物の温度環境変化による寸法変化（熱履歴）
について、ＴＭＡ装置を用いて測定を行なった。ＴＭＡ
装置の測定条件は、製品の耐久条件である下限温度−２
０℃、上限温度は６０℃、昇温速度は１℃／ｍｉｎと
し、３サイクル行なった。

【００７９】その結果、末尾の表３に示すように、接着
剤硬化物の熱履歴は、１サイクル目で３．５％程度収縮
を起こすが、２サイクル目以降はほとんど寸法変化が観
察されなかった。

【００８０】次に、接着剤の具体的な塗布方法について
説明する。

【００８１】接着剤を塗布する前に、石英ガラス基板と
ポリサルフォン製セルの洗浄に有機溶剤を用いた。有機
溶剤としては、イソプロピルアルコール（ＩＰＡ）を用
いた。具体的には、石英ガラス基板とポリサルフォン製
セルをＩＰＡで満たした超音波洗浄容器中にそれぞれ入
れ、石英ガラス基板とポリサルフォン製セルの表面の洗
浄を約５分間行なった。

【００８２】次に洗浄、および乾燥を行なった石英ガラ
ス基板とポリサルフォン製セルを次の接着工程によって
接着する。

【００８３】紫外線硬化型エポキシ系接着剤を精密天秤
により正確に１０ｇ計る。次に、この接着剤をディスペ
ンサー用シリンジに注入し、注入後、ポリサルフォン製
セルの表面に、約１ｍｍ程度の厚みに塗布する。接着剤
を塗布した後、ポリサルフォン製セルを石英ガラス基板
に貼り合わせ、スポット式の紫外線照射装置（ＥＸ２５
０Ｔ、スリーボンド製）を用い、接着面に標準硬化条件
である６，０００ｍＪ／ｃｍ²を照射し、前記接着剤が
完全に硬化するまで、放置する。

【００８４】ここで、接着剤が完全に硬化する時間と
は、熱重量分析法（ＴＧＡ）を用い、接着剤の重量変化
が全くなくなるまでの時間とした。

【００８５】次に、接着剤で固定後の石英ガラス基板と
ポリサルフォン製セルからなる光学部品を製品に組み込
んだ後、環境耐久試験の一つである温度環境変化による
前記光学部材の寸法変化について、ＴＭＡ装置により測
定を行なった。

【００８６】その結果、表４に示すように、温度衝撃試
験の１サイクル目で３．７％収縮し、２サイクル目以降
はほとんど変化なかった。

【００８７】接着剤層の厚みは、実施例１と同様に約１
００ミクロン程度であるから、実質３．７ミクロン程度
の寸法変化を起こしていることが確認された。従って、
本比較例で用いた接着剤では、温度環境の変化により接
着界面の内部応力が増大し、しかも接着剤硬化物自体が
収縮して、大きな寸法変化を起こしたものであると考え
られる。

【００８８】

【表１】

【００８９】

【表２】

【００９０】

【表３】

【００９１】

【表４】

【００９２】

【発明の効果】本発明は上述のとおり構成されているの
で、以下に記載するような効果を奏する。

【００９３】光学部材、電子部材等の精密部材の接合
に、接着硬化後の被着体界面に発生する内部応力を低減
し、かつ温度環境変化によっても接着剤硬化物に収縮を
起こさない接着剤を選択して用いることによって、温度
変化による位置ずれのおそれのない極めて高精度な精密
部材保持構造を実現できる。

【００９４】特に、位置固定精度がサブミクロン単位で
要求される精密部材、具体的には電子部材の一つである
カメラのオートフォーカスセンサにおけるセンサと枠と
の接着固定や、光学部材の一つであるレンズと枠との接
着固定において、所望の位置精度と高い安定性を実現で
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】一実施の形態による精密部材保持構造を示す模
式断面図である。

【図２】接着剤を塗布する方法を示すもので、（ａ）は
接着前の洗浄工程を説明する図、（ｂ）は、接着剤を塗
布する装置を説明する図である。

【符号の説明】

１精密部材２保持部材３接着剤

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｃ０９Ｊ 201/00 Ｃ０９Ｊ 201/00 Ｆターム(参考） 2H043 AE02 4J040 DC091 DF001 EC001 EK031 HA026 HA136 HA196 HA206 HA256 HA306 HA326 HA346 HA356 JB02 JB08 KA04 KA42 NA17 NA19 PA04 PA07 PA31 PA32

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】精密部材を支持する保持部材と前記精密
部材を接着剤によって固定する精密部材の固着方法であ
って、前記接着剤が、温度変化によって被着体との接着
界面に生じる内部応力を熱膨張係数の差に基づいて算出
したときの値が１０ＭＰａ以下であり、かつ接着硬化後
の接着剤硬化物の状態における温度変化による硬化収縮
率が１．０％以下の接着剤であることを特徴とする精密
部材の固着方法。
【請求項２】接着剤が、アクリル系接着剤、シリコー
ン系接着剤、フッ素系接着剤およびこれらの変性系接着
剤のうちの少なくとも１つを含むことを特徴とする請求
項１記載の精密部材の固着方法。
【請求項３】接着剤が、接着剤硬化物の状態における
弾性率が１０００ＭＰａ以下の弾性接着剤であることを
特徴とする請求項１または２記載の精密部材の固着方
法。
【請求項４】接着剤が、光照射によって硬化する光硬
化型接着剤であることを特徴とする請求項１ないし３い
ずれか１項記載の精密部材の固着方法。
【請求項５】接着剤が、高周波電磁波加熱によって硬
化する高周波加熱硬化型接着剤であることを特徴とする
請求項１ないし４いずれか１項記載の精密部材の固着方
法。
【請求項６】接着前の精密部材を表面処理剤によって
処理することを特徴とする請求項１ないし５いずれか１
項記載の精密部材の固着方法。
【請求項７】表面処理剤として、シランカップリング
剤またはチタン系カップリング剤を用いることを特徴と
する請求項６記載の精密部材の固着方法。
【請求項８】接着剤がフィラーを含有することを特徴
とする請求項１ないし７いずれか１項記載の精密部材の
固着方法。
【請求項９】フィラーとして、有機物フィラーまたは
無機物フィラーを用いることを特徴とする請求項８記載
の精密部材の固着方法。
【請求項１０】精密部材が光学部材であることを特徴
とする請求項１ないし９いずれか１項記載の精密部材の
固着方法。
【請求項１１】精密部材が、光学センサの電子部材で
あることを特徴とする請求項１ないし９いずれか１項記
載の精密部材の固着方法。
【請求項１２】請求項１ないし１１いずれか１項記載
の精密部材の固着方法によって接着・固定された精密部
材と保持部材を有することを特徴とする精密部材保持構
造。