JP2005298638A - 部品接合方法及び部品接合装置 - Google Patents
部品接合方法及び部品接合装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2005298638A JP2005298638A JP2004115446A JP2004115446A JP2005298638A JP 2005298638 A JP2005298638 A JP 2005298638A JP 2004115446 A JP2004115446 A JP 2004115446A JP 2004115446 A JP2004115446 A JP 2004115446A JP 2005298638 A JP2005298638 A JP 2005298638A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- adhesive layer
- adhesive
- scanning
- irradiated
- irradiation
- 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
Links
Images
Landscapes
- Adhesives Or Adhesive Processes (AREA)
- Manufacture Of Macromolecular Shaped Articles (AREA)
Abstract
【解決手段】エネルギー線硬化特性をもつ接着剤にエネルギー線を一部に照射し、当該照射部を走査して接着層全体を硬化させる。接着層全体を硬化させることで、照射部周囲に未硬化部が存在する状態を維持しながら部分的に順次硬化させ、接着剤の硬化収縮分(硬化収縮による体積減少分)が、照射部周囲の流動性のある未硬化接着剤から補充されるので、硬化収縮によって接着剤内部に応力(引っ張り応力)が生じることが抑制される。したがって、接着剤の硬化収縮による接着物の初期ずれが低減されるとともに、接着層内残留応力が自然に徐々に解放されるにつれて生じる接着物の位置ずれ(経時ずれ)が著しく低減される。
【選択図】 図2
Description
加熱硬化型の場合は、オーブン等で熱を加える工程が必要であるため、工程の高速化の妨げになることや、部品によっては熱を許容できないものも存在するために、光学部品の接着には利用性が悪く、また、嫌気硬化型は硬化プロセスの特徴から制限された接着構造にする必要があるために光学部品の接着には利用性が悪い。
また、エネルギー線硬化型接着剤による場合は、熱的影響がほとんど無く、接着構造についての特別な制限がないことなどから光硬化型が用いられるが、光学部品をはじめとした接着の高速化が必要な部品接合においては殊に紫外線(UV)硬化型が多用されている。
従来の技術においては、この初期ずれと経時変化(経時ずれ)の課題に対して、大別して次の4つの方法で対処している。
上記課題を解決するために講じた手段1は、エネルギー線硬化特性をもつ接着剤によって被接着物に接着物を接着する部品接合方法を前提として、
上記エネルギー線を接着層の一部に照射し、当該照射部を走査して接着層全体を硬化させることである。
〔作用〕
紫外線等のエネルギー線を接着層の一部に照射し、当該照射部を走査して接着層全体を硬化させることで、照射部周囲に未硬化部が存在する状態を維持しながら部分的に順次硬化させ、接着剤の硬化収縮分(硬化収縮による体積減少分)が、照射部周囲の流動性のある未硬化接着剤から補充されるので、硬化収縮によって接着剤内部に応力(引っ張り応力)が生じることが抑制される。したがって、接着剤の硬化収縮による接着物の初期ずれが低減されるとともに、接着層内残留応力が自然に徐々に解放されるにつれて生じる接着物の位置ずれ(経時ずれ)が著しく低減される。
実施態様1は、上記解決手段1の部品接合方法について、上記接着層中央部に最初にエネルギー線を照射し、その接着層硬化部の外周近傍から順次硬化するように照射部を平面走査することで接着層全体を硬化させることである。
〔作用〕
接着層中央部に最初にエネルギー線を照射し、その接着層硬化部の外周近傍から順次連続硬化するように照射部を平面走査することで、硬化が接着層中央部から外周部に向かって順次進むので、硬化収縮分がその硬化部周囲の未硬化接着剤から補充される。
なお、上記平面走査による硬化部周囲の未硬化部分については、上記硬化分の収縮分をその流動性によって補充できる程度のものであればよいから、これは極めて微小でよい。したがって、この未硬化部分のその後の硬化に伴う応力、残留応力は極めて微小であり、これによる位置ずれ(初期ずれ、経時ずれ)は極めて微小である。
実施態様2は、上記解決手段1の部品接合方法について、上記エネルギー線を集光してその焦点を接着層内部に最初に合わせて照射し、その接着層硬化部の外周近傍から順次硬化させるように照射部を三次元走査することで接着層全体を硬化させることである。
〔作用〕
エネルギー線を集光し、その焦点を接着層内部に最初に合わせて照射し、その接着層硬化部の外周近傍から順次連続硬化するように照射部を三次元走査することにより、接着層が厚い場合でも、硬化部周囲の未硬化接着剤から硬化収縮分が順次補充され、また、接着層内部から外面側に向かって硬化が順次進むので、硬化収縮分の周囲の未硬化接着剤からの補充作用が、接着剤全体への照射完了まで持続される。
実施態様3は、上記エネルギー線を複数の方向から照射してその照射部を重ね合わせ、照射の重なり部を三次元で走査することで接着層全体を硬化させることである。
〔作用〕
エネルギー線を複数の方向から照射してその照射部を重ね合わせ、照射の重なり部を三次元で走査することで、エネルギー密度の高い部分を接着層内部に容易に形成することができ、このエネルギー密度の高い部分でエネルギー線照射による硬化が促進される。そして、照射の重なり部を三次元で走査することで、硬化部が三次元で走査されるから、その硬化収縮分の周囲の未硬化接着剤からの補充作用が、接着剤全体への照射が完了するまで持続される。
実施態様4は、上記解決手段1乃至実施態様3の部品接合方法について、そのエネルギー線の照射部を接着層外周に向かって走査するとき、その走査間隔を開けて間欠照射して未硬化部が接着層外周までつながるように残し、その後、未硬化部分にエネルギー線を照射して接着層全体を硬化させることである。
〔作用〕
接着層外周に向かって照射部を走査するとき、走査間隔を開けて間欠照射して未硬化部が接着層外周までつながるように残し、その後未硬化部分にエネルギー線を照射して接着層全体を硬化させることで、接着剤の硬化収縮に遅れがある場合でも照射部の近くに流動可能な未硬化部分が残るから、硬化収縮分が周囲の未硬化接着剤から補充される。
未硬化部が接着層外周まで繋がっているので、未硬化部が硬化収縮するときその内部に応力が生じることが可及的に抑制される。
実施態様5は、上記解決手段1乃至実施態様4の部品接合方法について、照射部を接着層外周に向かって走査するとき、その走査間隔を開けて放射状に走査することで、未硬化部が接着層外周までつながるように残し、その後、未硬化部分にエネルギー線を照射して接着層全体を硬化させることである。
〔作用〕
接着層外周に向かって照射部を走査するとき、走査間隔を開けて放射状に走査することで未硬化部が接着層外周までつながるように残し、その後、未硬化部分にエネルギー線を照射して接着層全体を硬化させることで、接着剤の硬化収縮に反応の遅れがある場合でも照射部の周囲に未硬化部分が残るから、硬化収縮分が周囲の未硬化接着剤から補充される。
実施態様6は、上記解決手段1乃至実施態様5の部品接合方法について、その光エネルギー線の照射部を接着層中央部から外周に向かって走査するとき、高速で間欠照射して未硬化部を分散させ、その後、未硬化部分にエネルギー線を照射して接着層全体を硬化させることである。
〔作用〕
接着層中央部から外周に向かって照射部を走査するとき、高速で間欠照射して未硬化部を分散させ、その後、未硬化部分にエネルギー線を照射して接着層全体を硬化することにより、接着剤の硬化収縮に反応の遅れがある場合でも照射部の周囲に未硬化部分が分散しているので、硬化収縮分が周囲の未硬化接着剤から補充される。
実施態様7は、上記解決手段1乃至実施態様6の部品接合方法について、複数の照射部を走査して接着層を硬化させるとき、接着物中心に対して対称となる位置を同時に照射走査することによって、接着層全体を硬化させることである。
〔作用〕
複数の照射部を走査して接着層を硬化する場合、接着物中心に対して対称となる位置を同時に照射走査して接着層全体を硬化させることで、硬化収縮による内部応力が抑制される他、硬化収縮力が相殺され、接着物中心にして全体としてバランス(均衡)するので、硬化収縮力による接着物のずれが著しく低減される。
実施態様8は、上記解決手段1乃至実施態様7の部品接合方法について、その接着剤と接着物及び/又被接着物が接する部分以外の接着剤にエネルギー線を最初に照射し、接着剤と接着物及び/又被接着物が接する部分の接着剤を硬化させることである。
〔作用〕
接着剤と接着物及び/又被接着物が接する部分以外の接着剤にエネルギー線を最初に照射し、接着剤と接着物及び/又被接着物が接する部分の接着剤を硬化させることで、硬化収縮による内部応力が抑制される他、接着剤の硬化収縮力が未硬化層で吸収されて接着物と被接着物間に作用することなしに接着層の大部分が硬化させられるので、接着物の初期ずれが低減される。
実施態様9は、解決手段1乃至実施態様8の部品接合方法について、接着物と被接着物が直接接している場合、接着剤と被接着物と接着剤との交線から先にエネルギー線を照射して硬化させ、その後、接着層中央部から外周に向かって照射部を走査することである。
〔作用〕
接着物と被接着物が直接接している場合、接着剤と被接着物と接着剤の交線部分から先にエネルギー線を照射して硬化させ、その後、接着層中央部から外周に向かって照射部を走査することにより、接着剤と被接着物と接着剤の交線部分で接着物が仮固定され、このように仮固定された状態で他の部分の硬化が進む。そしてまた、硬化収縮分がその周囲の未硬化接着剤から補充されながら順次硬化される。
したがって、硬化当初の部品の位置ずれが回避され、また、硬化後の接着物の経時ずれも低減される。
実施態様10は、解決手段1乃至実施態様9の部品接合方法について、エネルギー線の走査の後に接着層全体にエネルギー線を均一照射して、接着剤を完全硬化させることである。
〔作用〕
エネルギー線の走査の後に接着層全体にエネルギー線を均一照射して、接着剤を完全硬化させることで、エネルギー線の走査漏れによる未硬化部分が残存することはなく、したがって、残存した未硬化接着剤の接着後の硬化反応による接着物の経時ずれが著しく抑制される。
なお、上記の接着層全体に対するエネルギー線の均一照射は、走査による一次的照射がなされた後残された未硬化部分を硬化させるために行う二次的照射であり、この二次的照射により硬化される接着層の体積は一次的照射による硬化体積に比べ少ないので、それに伴う内部応力、残留応力は小さく、したがって、これによる初期ずれ、経時ずれは極めて微小である。
上記課題解決のために講じた手段2は、エネルギー線硬化特性をもつ接着剤によって被接着物に接着物を接着する部品接合装置を前提として、
上記接着層の一部にエネルギー線を照射する照射手段と、その照射部を走査する走査手段を備えていることである。
〔作用〕
接着層の一部にエネルギー線を照射する照射手段と、照射部を走査する走査手段を備え、照射手段によるエネルギー線を接着層に局部的に照射して接着硬化させ、この照射部を上記走査手段で走査する。これにより局部的に接着硬化が促進され、この接着硬化範囲が順次に拡大されて接着層全体に及ぼされる。このようにして、解決手段1の部品接合方法を実行することができる。
この実施態様1は、解決手段2の部品接合装置について、そのエネルギー線を接着層内部に集光して照射する集光照射手段と、照射部を三次元走査する三次元走査手段を備えていることである。
〔作用〕
エネルギー線を接着層内部に集光して照射する集光照射手段と、照射部を三次元走査する三次元走査手段を備えていることにより、集光照射手段によって集光照射された位置において接着層の接着硬化作用を進行させ、三次元走査手段によって、集光照射される位置を接着層内において三次元的に走査する。これにより、接着硬化範囲が接着層の内部において順次三次元方向に拡大されて接着層全体に及ぼされる。このようにして、解決手段1の実施態様2の部品接合方法を容易に実行することができる。
この実施態様2は、上記実施態様1の部品接合装置について、そのエネルギー線を複数の方向から交差させるように照射する照射手段と、各エネルギー線を走査する複数の走査手段を備え、照射の重なり部を三次元走査する操作手段を備えていることである。
〔作用〕
エネルギー線を複数の方向から照射する複数の照射手段と、各照射手段を三次元走査する複数の走査手段を備え、複数のエネルギー線を重ね合わせるように走査することで、解決手段1の実施態様3の部品接合方法を容易に実行することができる。
この実施態様3は、解決手段2乃至上記実施態様2の部品接合装置について、エネルギー線の照射を高速でON、OFFする遮光手段及びその制御手段を備えていることである。
〔作用〕
エネルギー線の照射をON、OFFする遮光手段を備えることで、走査途中で接着層外周までつながるように未硬化部を残し、接着剤の硬化収縮に遅れが有る場合でも、照射部の近くに流動可能な未硬化部分を残すことができる。これにより、解決手段1の実施態様4の部品接合方法を実行することができる。
この実施態様4は、解決手段1乃至上記実施態様3の部品接合装置について、その接着層位置、被接着物位置、接着物位置を認識する認識手段を備え、接着層位置、被接着物位置、接着物位置に応じた最適走査パターンを選択する選択手段を備えていることである。
〔作用〕
接着層位置、被接着物位置、接着物位置を認識する認識手段を備え、接着剤の塗布範囲、塗布形状のばらつきに関わらず、最適な走査パターンを設定できる。
実施態様5は、解決手段5乃至上記実施態様4の部品接合装置について、そのエネルギー線照射部を走査して後、接着層全体にエネルギー線を照射する照射手段を備えていることである。
〔作用〕
エネルギー線照射部を接着層に走査して後、接着層全体にエネルギー線を照射する照射手段を備えているので、エネルギー線の走査漏れによる未硬化部分の残留がなくなり、未硬化接着剤の接着後の反応による接着物の経時ずれの発生をより一層防止することができる。
(1)請求項1に係る発明
エネルギー線を接着層の一部に照射し当該照射部を走査して、接着層全体を硬化させることで、接着剤の硬化収縮による体積不足分が照射部周囲の未硬化接着剤から補充されるので、硬化時の接着層内応力を緩和して硬化収縮による接着物の当初の位置ずれを低減することができる。また、硬化時の接着層内応力の緩和により接着層内残留応力が低減され、残留応力の経時変化に伴う接着物のその後の経時ずれを防止することができる。
接着層中央部に最初にエネルギー線を照射しその接着層硬化部の外周近傍から順次硬化させるように照射部を平面走査することで、接着層中央部から外方に向かって硬化が順次進み、硬化収縮による体積不足分がその周囲(平面視における周囲)の未硬化接着剤から補充される。エネルギー線の照射部の走査が平面走査であるから、その走査制御が極めて単純であり、接着層が薄くて平面的な部品接合に特に適している。
エネルギー線を集光した焦点を接着層内部に最初に合わせて照射し、その接着層硬化部の外周近傍から順次硬化させるように照射部を三次元走査することで、接着層内部から硬化が三次元的に順次進められ、硬化収縮分がその硬化部周囲(空間的な周囲)の未硬化接着剤から補充されるので、接着層が厚い充填接着(図5の接着形態)や肉盛り接着(図6の接着形態)の場合でも、深さ方向の接着剤内の応力発生が緩和され、接着層内残留応力が低減される。
エネルギー線を複数の方向から照射し、その照射部を重ね合わせ、照射の重なり部を三次元で走査することで容易にエネルギー密度の高い部分を接着層内部に作ることができる。したがって、接着層内部が部分的、集中的に硬化され、この集中照射部分が三次元的に走査されるので、請求項1に係る発明の効果を一層顕著に実現することができる。
接着層外周に向かって照射部を走査する際に、走査間隔を開けて間欠照射して未硬化部が接着層外周までつながるように残し、その後未硬化部分にエネルギー線を照射して接着層全体を硬化させることで、接着剤の硬化収縮に遅れが有る場合でも照射部の近くに流動可能な未硬化部分を必ず残しながら順次硬化させることができ、これにより、請求項1乃至請求項4に係る発明の効果を一層顕著に実現することができる。
接着層外周に向かって照射部を走査する際に、走査間隔を開けて放射状に走査することで、未硬化部が接着層外周までつながるように残し、その後未硬化部分にエネルギー線を照射して接着層全体を硬化させることにより、接着剤の硬化収縮に反応の遅れが有る場合でも照射部の周囲に未硬化部分を必ず残しながら順次硬化させることができ、これにより、請求項1乃至請求項5に係る発明の効果を一層顕著に実現することができる。
接着層中央部から外周に向かって照射部を走査するとき、高速で間欠照射して未硬化部を分散させ、その後未硬化部分にもエネルギー線を照射して接着層全体を硬化させることにより、接着剤の硬化収縮に反応の遅れが有る場合についても、上記間欠照射部の周囲に未硬化部分を残しながら順次硬化させることができ、これにより、請求項1乃至請求項6に係る発明の効果を一層顕著に実現することができる。
複数の照射部を走査して接着層を硬化させる場合、接着物中心に対して対称となる位置を同時に照射走査することで、中心対称の位置で同時に硬化が進行し、収縮力が互いに反対方向に作用して、硬化収縮が中心対称で均衡する。したがって、請求項1乃至請求項7に係る発明の効果を一層顕著に実現することができ、硬化収縮による接着物の位置ずれが一層顕著に低減される。
接着剤と接着物及び/又被接着物が接する部分以外の接着剤にエネルギー線を最初に照射し、接着剤と接着物及び/又被接着物が接する部分の接着剤を硬化させることで、接着剤と接着物及び/又被接着物が接する部分が最後まで未硬化層として残るので、接着剤の硬化収縮力がこの未硬化層で接着物及び/又被接着物に対して遮断されて接着物と被接着物間に作用しないままで接着層の大部分が硬化することになる。したがって、請求項1乃至請求項8に係る発明の効果を一層顕著に実現することができ、硬化収縮による接着物のずれが一層顕著に低減される。
接着物と被接着物が直接接している場合、接着剤と被接着物と接着剤の交線から先にエネルギー線を走査して硬化させ、その後接着層中央部から外周に向かって照射部を走査することにより、照射工程の初期において接着剤と被接着物と接着剤の交線部分の少ない硬化量により接着物が仮固定される。このように仮固定された状態で接着層全体についての硬化が順次進行するので、請求項1乃至請求項9に係る発明の効果を一層顕著に実現することができ、接着当初の上記位置ずれが一層確実に低減される。
エネルギー線の走査の後に接着層全体にエネルギー線を均一照射して、接着剤を完全硬化させることで、エネルギー線の走査漏れによる未硬化部分の残留がなくなる。したがって、請求項1乃至請求項10に係る発明の効果を一層顕著に実現することができ、未硬化接着剤の接着後の硬化反応の進行に伴う接着物の経時ずれの発生を一層顕著に低減することができる。
接着層の一部にエネルギー線を照射する照射手段と、照射部を走査する走査手段を部品接合装置に備えることによって、請求項1に係る発明の部品接合方法を容易に実施することができる。
エネルギー線を接着層内部に集光して照射する集光照射手段と、照射部を三次元走査する三次元走査手段を部品接合装置に備えることによって、請求項3に係る発明の部品接合方法を容易に実施することができ、これにより、接着層の厚さが厚い場合でも、接着剤の硬化収縮による接着物の位置ずれを効果的に低減し、硬化時の接着層内部の応力を緩和し、硬化後の接着物の経時ずれを著しく低減することができる。
エネルギー線を複数の方向から交差させるように照射する複数の照射手段と、各照射手段を三次元走査する複数の走査手段を部品接合装置に備えることによって、請求項4に係る発明の部品接合方法を容易に実施することができる。
エネルギー線の照射を高速でON・OFFする遮光手段を部品接合装置に備えることによって、簡単容易に請求項5に係る発明の部品接合方法を容易に実施することができる。
接着層位置、被接着物位置、接着物位置を認識する認識手段を備えることにより、接着剤の塗布範囲、塗布形状がばらついても、請求項1乃至請求項11に係る発明の部品接合方法を実施するのに適切な走査パターンを設定して、その部品接合方法を適切に実施することができる。
エネルギー線を接着層全体に一斉に照射する照射手段を部品接合装置に備えることによって、エネルギー線照射部を接着層に走査して後、引き続いてエネルギー線を接着層全体に一斉に照射することができるから、請求項11に係る発明の接合方法を簡単容易に実施することができる。
エネルギー線が接着層の一部に照射され、当該照射部が走査されて接着層全体が順次硬化され、硬化収縮分が回りの未硬化接着剤から補充されつつ順次硬化して接着層全体で接着された接合部品であるから、接着当初の位置ずれが極めて小さく、残留応力の経時変化にともなう経時ずれがほとんどなくて、極めて高い位置精度が長期間変わらない。したがって、接合位置精度の狂いによって部品品質が低下することがない。
接着層外周に向かって照射部を走査する際に、走査間隔を開けて間欠照射して未硬化部が接着層外周までつながるように残し、その後、未硬化部分にエネルギー線を照射して接着層全体が硬化され、硬化収縮分が回りの未硬化接着剤から補充されつつ順次硬化して接着層全体で接着された接合部品であるから、硬化収縮に遅れが有る接着剤によるものであっても、接着当初の位置ずれが極めて小さく、残留応力の経時変化にともなう経時ずれがほとんどなくて、極めて高い位置精度が長期間変わらず、したがって、接合位置精度の狂いによる部品品質の低下はない。
UV硬化型接着剤で接着して上記情報記録装置の光ピックアップを製作する場合にこの発明を適用した例等の実施例を説明する。
実施例の接合装置は、被接着物把持手段12で把持された被接着物(実施例1では上記ハウジング)1と、接着物把持手段13で把持された接着物(実施例1では上記光学プリズム)2と、それの被接着物に対する位置を、接着物位置認識手段9で光学的に認識し、被接着物上の接着目標位置に位置調整する接着物調整手段11と、位置調整前または後に被接着物と接着物の接合面にエネルギー線硬化型接着剤を塗布する塗布手段(図示略)を有している。なお、図1は接着物、被接着物の位置調整、エネルギー線硬化型接着剤の塗布(接着層3の厚さは、上記と同様の20〜30μm)が終わった状態を示している。
この状態で、UV硬化型接着剤に紫外線(UV)を照射して接着剤を硬化させて被接着物1と接着物2を接合する。
走査中における照射は通常の連続照射であるが、コンピュータで遮光手段10をON・OFF制御して走査線上に未硬化層を残しながら走査してもよい。
なお、上記遮光手段10は電磁駆動によるシャッターであるが、回転式シャッターや液晶シャッター等の遮光手段を用いることができる。制御が容易、遮光時間の変更が容易等の利点があることから、実施例1は電磁駆動によるシャッターを用いている。
照射ヘッド71aに集光レンズ、集光ミラー等で構成した集光手段を設け、これをXYステージ72に支持させている。また、照射ヘッド71aはZ軸(縦軸)方向に移動するものであり、接着層に対する焦点位置(照射位置)5を上下方向に走査させることができる。これにより、XYZ方向に走査させることができる。
最初に紫外線の焦点位置5を接着層内部位置に合わせて当該内部位置を照射し、接着層硬化部の外周近傍から順次硬化させるように照射部を三次元走査する。これにより、硬化部の外周近傍に常に未硬化部が存在する状態を保ちながら、順次硬化させる。
三次元走査する方法としては、集光手段を備えた照射ヘッド71aで紫外線を接着層に照射し、焦点をXYZαβステージでXYZαβ方向(4aは主走査方向、4bは副走査方向)に走査するようにすることもできる(図5)。これによれば、XYZ方向での走査に加えてαβ方向にも走査する(αβ方向への光軸の回転)ことによって、XYZ方向への走査では当てられない部分(例えば隅)がある場合でも、この部分にも確実に照射光を当てることができる。
盛り肉接着(角部に盛られた接着剤による接着)など、不均一な接着層による場合は、例えば、照射手段6−1〜6−8によってX方向とZ方向との複数の方向から紫外線を照射してその照射部を重ね合わせ、照射の重なり部を三次元で走査する。すなわち、縦方向の照射手段によって接着剤3aを局部的に照射しつつ走査手段によって水平面内においてXY方向に走査し、横方向の照射手段によって微小厚さの水平平面光で接着剤3aの全幅に照射しつつ走査手段によってこれをZ方向(垂直方向)に走査することで、両照射光が交差する部分が、接着剤内部で三次元的に走査されるようにしている。
ところで、紫外線が照射されてからの粘度上昇に対して硬化収縮が発生するまでの遅れが大きい接着剤の場合、照射部の周囲にエネルギー線が照射されるまでに充分硬化収縮が発生しておらず、周りの接着層の流動性が低下してから硬化収縮が発生し内部応力が蓄積してしまうという問題がある。このような場合には、紫外線の照射をON・OFFする遮光手段10を設け(図1参照)、接着層外周に向かって照射部を走査する際に、走査間隔を開けて間欠照射して未硬化部が接着層外周までつながるように残す(図7(a))ことによって、接着剤の反応に遅れがあり硬化収縮の発生が遅い場合でも走査速度を遅くせずに、エネルギー線照射部の近くに未硬化部分を介在させることができる。そして、未硬化部が接着層外周までつながるように配置することで、未硬化部分が隔離されず、硬化収縮分への未硬化部分からの補充がスムーズに行われる。走査間隔を開けて放射状に走査することで、未硬化部が接着層外周までつながるように残すことにより同じ効果が得られる(図7(b))。また、遮光手段を高速でON、OFFさせて間欠照射して未硬化部を分散させる(図7(c))ようにすることで、同様の結果が得られる。
複数の照射部を走査して接着層を硬化させる場合、接着物中心に対して対称となる位置を同時に照射走査する。このようにすると、接着物に矢印方向の硬化収縮力が働いても、その硬化収縮力はその方向が反対方向で、互いに相殺されてバランスするので、硬化収縮による接着物の初期ずれが低減される。
なお、接着物中心に対して対称で、同時に照射される照射部分の対は、一つでなければならない理由はなく、2組、3組を同時に照射するようにすることもできる。
図9−1の例は被接着物1と一辺が20mm×厚さ5mm程度の四角な接着物2との間の幅2〜3mmの隙間に接着剤3aを厚さ3〜5mmで充填する充填接着である。接着剤3aと接着物2及び/又被接着物1が接する部分以外の接着剤3aにエネルギー線を最初に走査して照射し、これによって接着剤3aと接着物2及び/又被接着物1が接する部分の接着剤を最後に硬化させる(硬化部分4c参照)ことで、接着剤の硬化収縮による収縮力が、接着剤硬化の最終段階まで未硬化部分(流動層)によって吸収されて、接着物2あるいは被接着物1に作用することが回避されるので、初期ずれが低減される。
また、図9−2の例は、被接着物1と一辺が20mm×厚さ5mmの四角な接着物2との間の角部に高さ3〜5mmに肉盛りされた接着剤3aによる肉盛り接着である。このように、接着物2と被接着物1が直接接している接着形態では、接着物2、被接着物1と接着剤3aの交線から先に紫外線線を走査し、その部分を硬化させる(硬化部分4c参照)ことで、この交線における当初接着で接着物が被接着物に仮止めされるから、この仮止め固定作用により初期ずれが一層低減される。
例えば、図1の接着形態では、接着剤のエッジを検出し、その囲まれる領域の重心位置を求め、その重心位置に紫外線の照射、予め決めておいた走査ピッチに基づき順次走査を行い、走査が接着剤のエッジで囲まれた領域を完全に越えたときに照射及び走査を終了するようにすればよい。
なお、この均一照射は、走査による一次的照射がなされた後残された未硬化部分を硬化させるために行う二次的照射であり、この二次的照射により硬化される接着層の体積は一次的照射による硬化体積に比べて少ないので、これに伴う内部応力、残留応力は小さく、その位置ずれ、経時ずれへの影響は微小である。
2:接着物
3:接着層
3a:接着剤
4:走査パターン
4a:主走査方向
4b:副走査方向
4c:硬化部分
4d:未硬化部分
5:紫外線(エネルギー線)照射位置
6:紫外線照射手段
7:紫外線走査手段
9:接着剤位置,接着物位置認識手段
10:紫外線遮光手段
11:接着物調整手段
12:被接着物把持手段
13:接着物把持手段
71,71a:照射ヘッド
72:XYステージ
Claims (20)
- エネルギー線を接着層の一部に照射し、当該照射部を走査して接着層全体を順次硬化させることを特徴とする部品接合方法。
- 請求項1の部品接合方法において、接着層中央部に最初にエネルギー線を照射し、その接着層硬化部の外周近傍から順次硬化するように照射部を平面走査することを特徴とする部品接合方法。
- 請求項1の部品接合方法において、エネルギー線を集光してその焦点を接着層内部に最初に合わせて照射し、その接着層硬化部の外周近傍から順次硬化するように照射部を三次元走査することで接着層全体を硬化させることを特徴とする部品接合方法。
- 請求項1の部品接合方法において、エネルギー線を複数の方向から照射してその照射部を重ね合わせ、照射の重なり部を三次元で走査することで接着層全体を硬化させることを特徴とする部品接合方法。
- 請求項1乃至請求項4の部品接合方法において、接着層外周に向かって照射部を走査するとき、走査間隔を開けて間欠照射して未硬化部が接着層外周までつながるように残し、その後、未硬化部分にエネルギー線を照射して接着層全体を硬化させることを特徴とする部品接合方法。
- 請求項1乃至請求項5の部品接合方法において、接着層外周に向かって照射部を走査するとき、走査間隔を開けて放射状に走査することで、未硬化部が接着層外周までつながるように残し、その後、未硬化部分にエネルギー線を照射して接着層全体を硬化させることを特徴とする部品接合方法。
- 請求項1乃至請求項6の部品接合方法において、接着層中央部から外周に向かって照射部を走査するとき、照射を高速で間欠照射して未硬化部を分散させ、その後、未硬化部分にエネルギー線を照射して接着層全体を硬化させることを特徴とする部品接合方法。
- 請求項1乃至請求項7の部品接合方法において、複数の照射部を走査して接着層を硬化させるとき、接着物中心に対して対称となる位置を同時に照射走査することによって、接着層全体を硬化させることを特徴とする部品接合方法。
- 請求項1乃至請求項8の部品接合方法において、接着剤と接着物及び/又被接着物が接する部分以外の接着剤にエネルギー線を最初に照射し、接着剤と接着物及び/又被接着物が接する部分の接着剤を硬化させることを特徴とする部品接合方法。
- 請求項1乃至請求項9の部品接合方法において、接着物と被接着物が直接接している場合、接着剤と被接着物と接着剤の交線から先にエネルギー線を照射して硬化させ、その後、接着層中央部から外周に向かって照射部を走査することを特徴とする部品接合方法。
- 請求項1乃至請求項10の部品接合方法において、エネルギー線の走査の後に接着層全体にエネルギー線を均一照射して、接着剤を完全硬化させることを特徴とする部品接合方法。
- 接着層の一部にエネルギー線を照射する照射手段と、照射部を走査する走査手段を備えていることを特徴とする部品接合装置。
- 請求項12の部品接合装置において、エネルギー線を接着層内部に集光して照射する集光照射手段と、照射部を三次元走査する三次元走査手段を備えていることを特徴とする部品接合装置。
- 請求項13の部品接合装置において、エネルギー線を複数の方向から交差させるように照射する照射手段と、各エネルギー線を走査する複数の走査手段を備え、当該走査手段によって上記照射の重なり部を三次元走査することを特徴とする部品接合装置。
- 請求項12乃至請求項14の部品接合装置において、エネルギー線の照射を高速でON・OFFする遮光手段を備えていることを特徴とする部品接合装置。
- 請求項12乃至請求項15の部品接合装置において、接着層位置、被接着物位置、接着物位置を認識する認識手段を備え、接着層位置、被接着物位置、接着物位置に応じた最適走査パターンを選択する選択手段を備えていることを特徴とする部品接合装置。
- 請求項12乃至請求項16の部品接合装置において、エネルギー線照射部を走査して後、接着層全体にエネルギー線を照射する照射手段を備えていることを特徴とする部品接合装置。
- エネルギー線硬化特性をもつ接着剤を用いて、被接着物に接着物を接着した接合部品において、
エネルギー線を接着層の一部に照射し、その照射部を走査して順次接着層を硬化させる走査パターンによって硬化させた接着層を有することを特徴とする接合部品。 - 請求項18の接合部品において、上記接着層内部から外周に向かって順次エネルギー線が走査されている走査パターンによって硬化させた接着層を有することを特徴とする接合部品。
- 請求項18又は請求項19の接合部品において、走査間隔を開けて間欠照射して未硬化部が接着層外周までつながるように残し、その後未硬化部分にエネルギー線を照射して接着層全体を硬化させた接着層を有することを特徴とする接合部品。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004115446A JP4822386B2 (ja) | 2004-04-09 | 2004-04-09 | 部品接合方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004115446A JP4822386B2 (ja) | 2004-04-09 | 2004-04-09 | 部品接合方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2005298638A true JP2005298638A (ja) | 2005-10-27 |
JP4822386B2 JP4822386B2 (ja) | 2011-11-24 |
Family
ID=35330576
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2004115446A Expired - Fee Related JP4822386B2 (ja) | 2004-04-09 | 2004-04-09 | 部品接合方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4822386B2 (ja) |
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007283552A (ja) * | 2006-04-13 | 2007-11-01 | Fuji Xerox Co Ltd | 構造体の製造方法及び構造体、並びに液滴吐出装置 |
JP2009001627A (ja) * | 2007-06-20 | 2009-01-08 | Mazda Motor Corp | ワークの接合方法 |
JP2009242465A (ja) * | 2008-03-28 | 2009-10-22 | Mazda Motor Corp | 接合組立品の製造方法および接合組立品の製造装置 |
JP2010013582A (ja) * | 2008-07-04 | 2010-01-21 | Mazda Motor Corp | 接合組立品の製造方法および接合組立品の製造装置 |
JP2010013581A (ja) * | 2008-07-04 | 2010-01-21 | Mazda Motor Corp | 接合組立品の製造方法および接合組立品の製造装置 |
JP2012241190A (ja) * | 2011-05-18 | 2012-12-10 | Tpk Touch Solutions (Xiamen) Inc | 透明多層板を積層する装置、および、その液状接着剤があふれ出ることを防止する方法 |
JP2016078264A (ja) * | 2014-10-10 | 2016-05-16 | デンカ株式会社 | 接合体及びその製造方法 |
WO2021006145A1 (ja) | 2019-07-05 | 2021-01-14 | オムロン株式会社 | 接合品の製造方法及び接合品 |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS61103906A (ja) * | 1984-10-27 | 1986-05-22 | Kamemizu Kagaku Kogyo Kk | レ−ザ−光照射による導電性樹脂の硬化方法 |
JPH08157778A (ja) * | 1994-12-09 | 1996-06-18 | Ushio Inc | 液晶パネルの貼り合わせ方法および装置 |
JPH08210911A (ja) * | 1995-02-02 | 1996-08-20 | Canon Inc | 紫外線強度分布測定方法及びその装置及び光学部品の取付方法及びプリズムの固定方法 |
JPH0996822A (ja) * | 1995-09-29 | 1997-04-08 | Toshiba Corp | 基板接合装置 |
JPH11260517A (ja) * | 1998-03-10 | 1999-09-24 | Hitachi Chem Co Ltd | 微細電極の接続方法及びこれに用いる電極接続用接着剤及びこれを用いた微細電極の接続構造 |
JP2000109560A (ja) * | 1998-08-04 | 2000-04-18 | Jsr Corp | 光硬化性組成物および硬化膜 |
JP2004004349A (ja) * | 2002-05-31 | 2004-01-08 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 光実装基板、光デバイス、光デバイスの製造方法 |
-
2004
- 2004-04-09 JP JP2004115446A patent/JP4822386B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS61103906A (ja) * | 1984-10-27 | 1986-05-22 | Kamemizu Kagaku Kogyo Kk | レ−ザ−光照射による導電性樹脂の硬化方法 |
JPH08157778A (ja) * | 1994-12-09 | 1996-06-18 | Ushio Inc | 液晶パネルの貼り合わせ方法および装置 |
JPH08210911A (ja) * | 1995-02-02 | 1996-08-20 | Canon Inc | 紫外線強度分布測定方法及びその装置及び光学部品の取付方法及びプリズムの固定方法 |
JPH0996822A (ja) * | 1995-09-29 | 1997-04-08 | Toshiba Corp | 基板接合装置 |
JPH11260517A (ja) * | 1998-03-10 | 1999-09-24 | Hitachi Chem Co Ltd | 微細電極の接続方法及びこれに用いる電極接続用接着剤及びこれを用いた微細電極の接続構造 |
JP2000109560A (ja) * | 1998-08-04 | 2000-04-18 | Jsr Corp | 光硬化性組成物および硬化膜 |
JP2004004349A (ja) * | 2002-05-31 | 2004-01-08 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 光実装基板、光デバイス、光デバイスの製造方法 |
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007283552A (ja) * | 2006-04-13 | 2007-11-01 | Fuji Xerox Co Ltd | 構造体の製造方法及び構造体、並びに液滴吐出装置 |
JP2009001627A (ja) * | 2007-06-20 | 2009-01-08 | Mazda Motor Corp | ワークの接合方法 |
JP2009242465A (ja) * | 2008-03-28 | 2009-10-22 | Mazda Motor Corp | 接合組立品の製造方法および接合組立品の製造装置 |
JP2010013582A (ja) * | 2008-07-04 | 2010-01-21 | Mazda Motor Corp | 接合組立品の製造方法および接合組立品の製造装置 |
JP2010013581A (ja) * | 2008-07-04 | 2010-01-21 | Mazda Motor Corp | 接合組立品の製造方法および接合組立品の製造装置 |
JP2012241190A (ja) * | 2011-05-18 | 2012-12-10 | Tpk Touch Solutions (Xiamen) Inc | 透明多層板を積層する装置、および、その液状接着剤があふれ出ることを防止する方法 |
JP2016078264A (ja) * | 2014-10-10 | 2016-05-16 | デンカ株式会社 | 接合体及びその製造方法 |
WO2021006145A1 (ja) | 2019-07-05 | 2021-01-14 | オムロン株式会社 | 接合品の製造方法及び接合品 |
KR20220002443A (ko) | 2019-07-05 | 2022-01-06 | 오므론 가부시키가이샤 | 접합품의 제조 방법 및 접합품 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP4822386B2 (ja) | 2011-11-24 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6932676B2 (ja) | 転写方法およびこれを用いた画像表示装置の製造方法ならびに転写装置 | |
JP4822386B2 (ja) | 部品接合方法 | |
WO2019221285A1 (ja) | ワーク分離装置及びワーク分離方法 | |
CN104299945A (zh) | 固态成像设备及其制造方法 | |
JP2019184854A (ja) | 撮像装置、電子機器、および撮像装置の製造方法 | |
JP2009025345A (ja) | 液晶部品の製造方法 | |
JPH0857967A (ja) | 3次元造形方法 | |
WO2014119646A1 (ja) | 積層レンズアレイ、積層レンズアレイ用絞り部材、並びに関連する装置及び方法 | |
TW200823504A (en) | Light tunnel structure and manufacturing method thereof | |
JP2007219337A (ja) | 光学部品の接着固定方法およびレーザ光源装置 | |
JP2004115545A (ja) | 位置制御型接着接合方法及びその装置 | |
JP2010243566A (ja) | 接着固定方法及び光学素子の固定方法 | |
JP4593100B2 (ja) | 接合構造を有する物品、その接合方法 | |
TW201901788A (zh) | 加工對象物切斷方法 | |
JP2009246040A (ja) | レーザ光源装置 | |
JP2004323666A (ja) | 接合方法、接合装置及び該接合装置を用いた部品接合装置 | |
JP2011130315A (ja) | 撮像装置、車載撮像装置および撮像装置の製造方法 | |
JP2013120299A (ja) | マイクロレンズアレイの製造方法 | |
JP6650396B2 (ja) | 光デバイスの製造方法及び光デバイス | |
JP2006224193A (ja) | 電子装置及び電子装置の製造方法 | |
JP2004009528A (ja) | 光書き込みヘッドの接合組立方法及び光書き込みヘッド | |
JP4278141B2 (ja) | 接着方法及び装置 | |
JP5486705B1 (ja) | 部材貼り合わせ装置 | |
JP5484432B2 (ja) | 光学部品の固定方法 | |
JP4546719B2 (ja) | 位置制御型接着接合方法およびその装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20070202 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20100525 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20100527 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20100722 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20110310 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20110509 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20110902 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20110902 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140916 Year of fee payment: 3 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |