JP2005300976A - Joining method of optical parts - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、接合材または光学部品時体の溶融後の硬化または接合材の硬化を図って光学部品を接合する光学部品の接合方法に関し、特に、精密製都合が要求されるDVDでの読み書き装置などに用いられる光学部品の接合に好適な光学部品の接合方法に関するものである。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method for joining optical components in which a bonding material or an optical component is melted after being melted or a bonding material is cured to join the optical component, and in particular, a read / write device for a DVD requiring precision manufacturing convenience. The present invention relates to a method for joining optical components suitable for joining optical components used in, for example.
従来、光ピックアップの受光素子が固着されているプリント基板が設置されるハウジングの設置部分に、プリント基板よりも少許小幅の広い凹部を形成し、この凹部内にアライメントしたプリント基板の両端と対向する側面に上方から切り込んだ接着溝内にUV接着剤を流し込み、この接着溝からプリント基板側に表面張力にて対称形にて飛び出すUV接着剤部分をプリント基板の対向し合う端部と接触させた状態として、UV照射によりUV接着剤を硬化させることで、プリント基板の裏側に回り込んでUV照射が行き届かずに硬化が遅れプリント基板を位置ずれさせるようなことを防止する技術が既に知られている(例えば、特許文献1参照。)。 Conventionally, a recessed portion having a width smaller than that of the printed circuit board is formed in the installation portion of the housing on which the printed circuit board to which the light receiving element of the optical pickup is fixed is disposed, and faces both ends of the printed circuit board aligned in the recessed portion. The UV adhesive was poured into the adhesive groove cut from the upper side into the side surface, and the UV adhesive portion protruding from the adhesive groove to the printed circuit board side in a symmetrical manner by the surface tension was brought into contact with the opposite ends of the printed circuit board. As a state, a technique for preventing UV adhesive from being cured by UV irradiation to prevent the UV substrate from reaching the back side of the printed circuit board and causing delayed curing without causing UV irradiation to reach the position is already known. (For example, refer to Patent Document 1).
一方、2つの光学部品を1つの円筒体内の前後に嵌め合せて位置決めし、筒内の高反射膜を施した外面からレーザ光、特にNd:YAGレーザ光を照射して円筒体と前記2つの光学部品とをスポット溶接し、スポット溶接部分の周辺域では高反射面によるレーザ光の反射によって、スポット溶接ごとにレーザエネルギ強度が変動しても、レーザ光が周辺領域へ与える熱影響を安定して少なくできることにより、光学素子の位置決め精度に影響しないようにした技術も知られている(例えば、特許文献2参照。)。
しかし、特許文献1に記載の技術では、UV接着剤硬化のためのUV照射による露光時間が数分と長くなお生産性が低い。また、UV接着剤の塗布量が左右で異なると、硬化速度、ボリューム変化に差が生じてプリント基板の位置をずらせてしまうので、数十ミクロンオーダの位置精度が得難く、高精度製品では歩留まりが低下する。従って、製品コストが上昇する。
However, in the technique described in
一方、特許文献2に記載のものでは、レーザ光の照射出力が大きく光学部品にダメージを与えやすく、光学部品の種類によっては採用できないし、採用すると勢い歩留まりが低下する。また、光学部品の材質の組み合わせによっては接合できない。
On the other hand, in the thing of
本発明の目的は、レーザ光の照射による、接合材または光学部品の溶融後の硬化または接合材の硬化を伴い、多くの材料の組合せで光学部品を数十秒程度の短い時間でダメージなく歩留まり高く接合することを満足して、しかも、必要に応じ数十ミクロンオーダの位置精度が安定して確保でき、生産性の向上、製品コストの低減が図れる光学部品の接合方法を提供することにある。 The object of the present invention is to cure the bonding material or optical component after melting or curing of the bonding material by laser light irradiation. With a combination of many materials, the optical component can be obtained without damage in a short time of about several tens of seconds. To provide a method for joining optical components that can satisfy high joining, and can stably secure positional accuracy on the order of several tens of microns as needed, improving productivity and reducing product cost. .
本発明の光学部品の接合方法は、母材とそれに接合する接合物との接合境界部に供与した接合材をレーザ光の照射により硬化または溶融させた後の硬化を図って接合物どうしを接合するのに、接合材が硬化する段階で接合物を母材に対して位置ずれさせる位置ずれ作用力の接合箇所ごとまたはおよび接合箇所間での抑制、あるいはバランス度によるアライメント位置の保持またはおよびアライメントを伴い硬化を終えて接合させることを第1の特徴としている。 The optical component bonding method of the present invention is a method in which the bonding materials are bonded to each other by curing or melting the bonding material provided to the bonding boundary between the base material and the bonding material bonded thereto by laser light irradiation. In order to achieve this, when the bonding material hardens, the displacement force that shifts the position of the bonded material relative to the base material is suppressed at each bonding point or between bonding points, or the alignment position is maintained or aligned by the degree of balance. The first feature is that the curing is completed and the bonding is performed.
このような構成では、母材とそれに接合する接合物との接合境界部に供与した接合材をレーザ光の照射により硬化または溶融させた後の硬化を図って接合物どうしを接合するが、接合材が硬化する段階で接合物を母材に対して位置ずれさせる位置ずれ作用力を、接合箇所ごとまたはおよび接合箇所間での抑制、あるいはバランス度によって、接合物のアライメント位置を保持し、またはおよび、アライメントを伴い硬化を終えて接合させるので、接合材の硬化の際に接合物に位置ずれ作用力を及ぼすあらゆる条件での接合が、数十ミクロンオーダといった高い位置精度をも必要に応じ確保して行うことができる。また、接合は接合材のレーザ光の照射による硬化または溶融後の硬化によるもので、ろう材や接着剤を含めた接合材の採用により接合し合える光学部品の材料の種類の組み合わせが多いし、レーザ光の照射出力は数W級程度と高くなくてよい上に接合時間が数十秒程度の短い時間にて接合できる。 In such a configuration, the bonding materials supplied to the bonding boundary between the base material and the bonded material to be bonded to the bonding material are cured or melted by irradiation with laser light to be cured, and the bonded materials are bonded to each other. Holds the alignment position of the joint by controlling or shifting the position displacement acting force that causes the joint to be displaced relative to the base material at the stage where the material is cured, or between the joints, or the degree of balance, or In addition, since curing is completed with alignment and bonding is performed, bonding under any condition that exerts a displacement force on the bonded material when the bonding material is cured ensures high positional accuracy on the order of several tens of microns as necessary. Can be done. In addition, bonding is by curing of the bonding material by laser light irradiation or curing after melting, and there are many combinations of materials types of optical parts that can be bonded together by adopting a bonding material including brazing material and adhesive, The laser beam irradiation output need not be as high as several W class, and can be joined in a short time of several tens of seconds.
位置ずれ作用力は、接合物外まわりの相対向する接合箇所間での、接合材硬化中における接合物の位置情報に基づいたレーザ光の照射出力またはおよび照射タイミングのフィードバック制御によりバランス度を調整することができる。 The displacement force adjusts the balance by feedback control of the irradiation output of the laser beam or the irradiation timing based on the position information of the bonded material between the bonded portions around the outer surface of the bonded material during the bonding material curing. be able to.
また、位置ずれ作用力の接合箇所間でのバランス度の調整は、一旦硬化した接合材を再溶融させて行うこともできる。 Moreover, the adjustment of the balance degree between the joining locations of the position displacement acting force can be performed by remelting the once-cured joining material.
また、位置ずれ作用力の接合箇所間でのバランス度の調整は、特定の母材と接合物との適正な接合結果から得たレーザ光照射条件を、以降の接合時に再現することにより行うこともできる。 In addition, adjustment of the degree of balance between the locations where the displacement force is applied should be performed by reproducing the laser beam irradiation conditions obtained from the appropriate bonding result between the specific base material and the bonded object during subsequent bonding. You can also.
1つの具体例として、ろう材を接合材として、接合物外まわりで相対向する接合箇所での、母材との間の接合境界部に供与して直接にレーザ光を照射し、溶融して接合境界部各部の母材および接合物双方へ濡れ跨ったろう材が同時に硬化しフィレットを形成するようにレーザ光照射のタイミングまたはおよびレーザ光パワーを調整し、ろう材の硬化時に接合物を母材に対して位置ずれさせる作用力を接合箇所間でバランスさせてアライメント位置を保持して接合させる。 As one specific example, a brazing material is used as a bonding material, and it is supplied to a bonding boundary portion between the bonding material and the base material at the bonding portions facing each other around the outer periphery of the bonded material, and directly irradiated with a laser beam, melted and bonded. Adjust the timing of laser beam irradiation or the laser beam power so that the brazing material that wets and straddles both the base material and the joint at each boundary part forms a fillet at the same time. On the other hand, the acting force for shifting the position is balanced between the joining points, and the joining is performed while maintaining the alignment position.
別の具体例として、ろう材を接合材として、母材の接合物が当接される接合面に1つ以上形成した軸線まわりに対称な形状の凹部内中心部に供与し、このろう材を母材とこれに押し付ける接合物との間でアライメントを伴い押圧しながら、外部から前記軸線上でレーザ光を照射し、溶融したろう材が母材の凹部と接合物との双方に前記軸線を中心に濡れ跨った後、硬化させることにより、ろう材の硬化時に接合物を母材に対して位置ずれさせる作用力を接合箇所単位に前記軸線まわりでバランスさせてアライメント位置を保持して接合させる。 As another specific example, a brazing material is used as a bonding material, and the brazing material is provided to a central portion in a recess having a symmetrical shape about an axis formed on one or more joint surfaces on which a base material joint is abutted. While pressing with alignment between the base material and the joint pressed against the base material, a laser beam is irradiated from the outside on the axis, and the molten brazing material applies the axis to both the concave portion of the base material and the joint. After wetting over the center and curing, the acting force that shifts the position of the joint relative to the base material when the brazing material is cured is balanced around the axis in the unit of the joint, and the alignment position is maintained and joined. .
他の具体例として、ろう材を接合材として、母材の接合物との間の接合代を残す凹部を有した接合面を含む表面または接合物の接合面を含む表面の成膜層に形成しておき、母材の接合面に接合物の接合面をアライメントを伴い加圧しながら外部から前記軸線上でレーザ光を照射し、溶融した接合材を母材および接合物間から接合物外まわりと凹部内まわりに押しやり、そこでの接合境界部の母材および接合物双方に濡れ跨らせた後、硬化させることにより、アライメント位置を保持して接合させる。 As another specific example, a brazing material is used as a bonding material, and formed on a surface including a bonding surface having a concave portion that leaves a bonding margin between the bonding material of the base material or a film forming layer on the surface including the bonding surface of the bonding material A laser beam is irradiated from the outside on the axis while pressing the joint surface of the base material with alignment to the base material joint surface, and the molten joint material is connected between the base material and the joint around the joint outer periphery. It pushes around the inside of the concave portion, wets and straddles both the base material and the joined product at the joining boundary portion, and then hardens, thereby maintaining the alignment position and joining.
今1つの具体例として、ろう材を接合材として、母材に対しろう材フィルム箔を挟んで接合物をアライメントを伴い加圧しながら、接合物外まわりの母材と接合物との接合境界部から臨出しているろう材フィルム箔外周部に直接レーザ光を照射し、溶融して接合物まわりの接合境界部各部の母材および接合物双方へ濡れ跨ったろう材が同時に硬化しフィレットを形成するようにレーザ光照射の照射出力またはおよび照射タイミングを制御することにより、アライメント位置を保持して接合させる。 As another specific example, while joining the brazing material film foil to the base material with the brazing material film foil and pressurizing the joint with alignment, the joint boundary portion between the base material and the joint around the outside of the joint is used. Directly irradiate the outer periphery of the exposed brazing filler metal film foil with laser light and melt it so that the brazing material wets and straddles both the base metal and the joint at each joint boundary around the joint to form a fillet. By controlling the irradiation output or irradiation timing of laser beam irradiation, the alignment position is held and bonded.
さらに別の具体例として、ろう材を接合材として、接合物の母材との接合部に1つ以上形成した軸線まわりに対称な形状の貫通穴内に供与して直接レーザ光を照射し、ろう材を溶融させて前記接合部下方に隙間を持って対向する母材との間に融け跨らせた後に硬化させることにより、ろう材の硬化時に接合物を母材に対して位置ずれさせる作用力を貫通穴ごとに前記軸線まわりでバランスさせてアライメント位置を保持して接合させる。 As yet another specific example, a brazing material is used as a bonding material, and the laser beam is irradiated directly by supplying it into a through-hole having a symmetrical shape around the axis formed at one or more joints with the base material of the joint. The effect of shifting the position of the joint with respect to the base material when the brazing material is cured by melting the material and melting the material between the base material and the opposing base material with a gap below the joint. The force is balanced around the axis line for each through-hole, and the alignment position is maintained and joined.
この場合、接合物の母材への接合後、接合物の位置が寄っている側と反対の側の端縁と母材とに補助ろう材を跨らせて供与し、直接レーザ光を照射して溶融させた後硬化させることにより、ろう材の硬化時に接合物を母材に対して位置ずれさせる作用力を前記位置が寄っている側と反対の向きに働かせてアライメントすることができる。 In this case, after joining the joined material to the base material, the auxiliary brazing material is provided across the edge and the base material on the opposite side to the side where the joined material is close, and directly irradiated with laser light. Then, after being melted and cured, alignment can be performed by applying an acting force that shifts the position of the bonded member relative to the base material when the brazing material is cured in a direction opposite to the side on which the position is offset.
さらに他の具体例としては、母材と接合物の接合部とを軸線まわりに対称な横断面を有した筒状の接合部材を介し当てがい、この接合部材内に接合材として供与したろう材を接合部材の外部からのレーザ光照射により溶融させてから硬化させることにより、ろう材の硬化時に接合物を母材に対して位置ずれさせる作用力を接合部材内ごとに前記軸線まわりでバランスさせてアライメント位置を保持して接合させることができる。 As still another specific example, a brazing material provided as a joining material in which a base material and a joined portion of a joined product are applied via a cylindrical joining member having a symmetrical cross section around an axis. Is melted by laser light irradiation from the outside of the joining member and then cured, so that the acting force for shifting the position of the joined member relative to the base material when the brazing material is cured is balanced around the axis for each inside of the joining member. Thus, the alignment position can be held and bonded.
さらに今1つの具体例としては、母材の接合部両側に設けた溝に跨って接合物の相対向する接合部を当てがい、ろう材を接合材として接合物の接合部の端面と母材との間の前記溝間にできる接合境界部に供与して直接レーザ光を照射し、溶融したろう材の過剰分の前記溝内への落ち込みを伴い、硬化させることにより、ろう材の硬化時に接合物を母材に対して位置ずれさせる作用力を接合部間にてバランスさせてアライメント位置を保持して接合させる。 Furthermore, as another specific example, the opposite joints of the joint are applied across the grooves provided on both sides of the joint of the base material, and the end surface of the joint of the joint and the base material using the brazing material as the joint material. When the brazing filler metal is cured, it is irradiated with a laser beam directly to the joining boundary portion formed between the grooves between the first and second grooves. The working force for shifting the position of the joint relative to the base material is balanced between the joints, and the joint is held while maintaining the alignment position.
また、別の具体例として、ろう材を接合材として、母材の接合面を含む表面または接合部の背面側に軸線まわりに対称な凹部を形成した接合物の接合面を含む表面の成膜層として形成しておき、母材の接合面に接合物の接合面をアライメントを伴い加圧しながら凹部から前記軸線上でレーザ光を照射し、母材および接合物間のろう材を前記凹部形状に相似な軸線まわりの範囲を溶融させた後、硬化させることにより、ろう材の硬化時に接合物を母材に対して位置ずれさせる作用力を前記軸線まわりでバランスさせてアライメント位置を保持して接合させる。 Further, as another specific example, film formation on the surface including the bonding surface of the bonding material in which the brazing material is used as the bonding material and the surface including the bonding surface of the base material or the concave portion symmetrical about the axis is formed on the back side of the bonding portion. A laser beam is irradiated on the axis from the recess while pressurizing the joint surface of the joint to the joint surface of the base material with alignment, and the brazing material between the base material and the joint is formed into the concave shape. By melting the range around the axis similar to, and then curing it, the acting force that shifts the position of the joint relative to the base material when the brazing material is cured is balanced around the axis to maintain the alignment position. Join.
また、他の具体例として、ろう材を接合材として、母材の接合面を含む表面または接合部内に軸線まわりに対称な環状の空洞を形成した接合物の接合面を含む表面の成膜層として形成しておき、母材の接合面に接合物の接合面をアライメントを伴い押圧しながら外部から前記軸線上でレーザ光を照射し、母材および接合物間のろう材を前記環状の空間が囲う中央部形状に相似な軸線まわりの範囲を溶融させた後、硬化させることにより、ろう材の硬化時に接合物を母材に対して位置ずれさせる作用力を前記軸線まわりでバランスさせてアライメント位置を保持して接合させる。 As another specific example, a film-forming layer on the surface including a bonding surface of a bonded material in which a brazing material is used as a bonding material and a surface including the bonding surface of the base material or a circular cavity symmetrical about the axis is formed in the bonding portion. And forming a brazing material between the base material and the joint by irradiating laser light on the axis from outside while pressing the joint surface of the joint to the joint surface of the base material with alignment. After melting the range around the axis that resembles the shape of the central part enclosed by the mold, it hardens and balances the acting force that shifts the position of the joint relative to the base material when the brazing material is cured. Hold the position and join.
また、今1つの具体例として、母材にアライメントして当てがった接合物をその外まわりの相対向する2つ以上の仮接合箇所に接着剤を供与してレーザ光または紫外線の照射により硬化させて仮固定しておき、接合物外まわりの相対向する別の接合箇所にろう剤を接合材として供与し、直接レーザ光を照射することにより、溶融して母材および接合物双方に濡れ跨ったろう材を硬化させることにより、ろう材の硬化時に接合物を母材に対し位置ずれさせる位置ずれ作用力を接着剤による前記仮固定力によって抑え、アライメント位置を保持して本固定し、接合を終える。 Also, as another specific example, an adhesive is provided to two or more temporary joints facing each other around the joint that is aligned with the base material and cured by irradiation with laser light or ultraviolet rays. Temporarily fix it, donate the brazing material as a bonding material to the opposite joints around the outside of the joint, and irradiate it directly with laser light to melt and wet both the base material and the joint. By curing the brazing material, the displacement force that causes the bonded product to be displaced with respect to the base material when the brazing material is cured is suppressed by the temporary fixing force by the adhesive, and the alignment position is maintained and the main fixing is performed. Finish.
さらに、また別の具体例として、接合物の外まわりでの相対向する接合個所での母材との接合境界部に、熱により高速硬化する高速硬化性接着剤を接合材として供与し、接合物を母材上に保持してアライメントした後、高速硬化性接着剤に直接にレーザ光を照射して高速硬化させることにより、高速硬化性接着剤の硬化時の接合物に対する位置ずれ作用力を抑えてアライメント位置を保持し接合させる。 Furthermore, as another specific example, a fast-curing adhesive that cures at high speed by heat is provided as a joining material to the joining boundary portion with the base material at opposite joining points on the outer periphery of the joining material, After holding the material on the base material and aligning it, the high-speed curable adhesive is directly irradiated with laser light to be cured at high speed, thereby suppressing the displacement force of the high-speed curable adhesive on the joint during curing. Hold the alignment position.
さらに、また他の具体例として、母材の対向部とそれらに外まわりの相対向する接合箇所を対向させた接合物との間に熱により高速硬化する高速硬化性接着剤を接合材として供与し、接合物を母材上に橋渡し状態に保持してアライメントした後、高速硬化性接着剤に直接にレーザ光を照射して高速硬化させることにより、高速硬化性接着剤の硬化時の接合物に対する位置ずれ作用力を抑えてアライメント位置を保持し接合させる。 Furthermore, as another specific example, a high-speed curable adhesive that cures at high speed by heat is provided as a bonding material between a facing portion of the base material and a bonded material in which the opposite joint portions on the outer periphery face each other. , After holding and aligning the bonded material on the base material in a bridging state, the high-speed curable adhesive is directly irradiated with laser light to be cured at high speed, so that the fast-curing adhesive is cured. The alignment position is held and bonded while suppressing the displacement force.
本発明の光学部品の接合方法は、また、ろう材を接合材として、母材と接合物との一方の接合部に設けた凸部の端面にメッキした成膜層として設けておき、母材および接合部間に前記凸部によってできる隙間を通じ凸部に対してレーザ光を照射しろう材を溶融させた後、硬化させることにより接合させることを第2の特徴としている。 The optical component bonding method of the present invention is also provided by using a brazing material as a bonding material, and providing as a film-forming layer plated on the end surface of the convex portion provided at one bonding portion between the base material and the bonded material. The second feature is that the brazing material is melted by irradiating the convex portions with laser light through the gap formed by the convex portions between the joint portions, and then the brazing material is cured.
このような構成では、外部からのレーザ光の照射ではレーザ光やそれによる熱が届き難い材質またはおよび寸法の光学部品どうしの接合境界部の内側域で接合したい場合に、レーザ光の照射を及ばせて、接合材のレーザ光の照射による硬化または溶融後の硬化による接合が行える。また、ろう材や接着剤を含めた接合材の採用により接合し合える光学部品の材料の種類の組み合わせが多いし、レーザ光の照射出力は数W級程度と高くなくてよい上に接合時間が数十秒程度の短い時間にて接合できるので、光学部品にダメージを与えにくい。しかも、前記接合を接合物の母材に対するアライメントを伴い加圧などして行うことにより接合材の硬化の際に接合物に及ぼす位置ずれ作用力を抑えて、数十ミクロンオーダといった高い位置精度をも必要に応じ確保して接合することができる。 In such a configuration, the laser beam irradiation is extended when it is desired to bond in the inner region of the bonding boundary between the optical components having the materials and dimensions that are difficult to receive the laser beam and the heat caused by the laser beam irradiation from the outside. Thus, the bonding can be performed by curing by irradiation with laser light or by curing after melting. In addition, there are many combinations of optical component materials that can be joined together by the use of a joining material including a brazing material and an adhesive, and the laser beam irradiation output does not have to be as high as a few W class and the joining time is also high. Since it can be joined in a short time of several tens of seconds, it is difficult to damage optical components. In addition, by performing the above-mentioned joining by applying pressure with alignment with the base material of the joined material, the positional displacement acting force exerted on the joined material during curing of the joined material is suppressed, and high positional accuracy of the order of several tens of microns is achieved. Can also be secured and secured as required.
この場合、第1の母材と接合物との間の複数の凸部の端面に、融点が高低異なる2種類のろう材を個別に成膜しておき、融点の高いろう材のレーザ光の照射による溶融後の硬化により接合して接合物モジュールとし、この接合物モジュールと第2の母材とをそれらの一方の接合部に設けた凸部に成膜しておいた低融点のろう材のレーザ光の照射による溶融後の硬化により接合を行うようにすることができる。 In this case, two types of brazing materials having different melting points are individually formed on the end surfaces of the plurality of convex portions between the first base material and the bonded article, and the laser beam of the brazing material having a high melting point is used. A low melting point brazing material in which the joint module and the second base material are formed on a convex portion provided at one of the joints by joining by melting after irradiation and curing. It is possible to perform bonding by curing after melting by irradiation of the laser beam.
本発明の光学部品の接合方法は、また、樹脂製の母材に樹脂製の接合物を当接またはおよび嵌め合せて母材および接合物の接合境界部にレーザ光を照射して樹脂部を溶融させた後、接合物をアライメントを伴い保持して硬化させることにより接合させることを第3の特徴としている。 The optical component joining method according to the present invention also includes a step of contacting or fitting a resin joint to a resin base material and irradiating a laser beam to a joint boundary between the base material and the joint to form a resin portion. The third feature is that the bonded product is bonded by being held and cured after being melted.
このような構成では、レーザ光を樹脂製の母材および接合物の接合境界部に直接レーザ光を照射して樹脂部の溶融、硬化を図り接合するので、レーザ光の照射出力は数W級程度と高くなくてよい上に接合時間が数十秒程度の短い時間にて接合でき、光学部品にダメージを与えにくいし、アライメントによる高い位置精度を確保できる。もっとも、溶融を図る側の一方に特定して均質なレーザ照射を図って接合させることもできる。 In such a configuration, the laser beam is directly irradiated to the bonding boundary portion of the resin base material and the bonded article to melt and cure the resin portion, and the laser beam irradiation output is several W class. In addition, the bonding time can be as short as several tens of seconds, the optical component is hardly damaged, and high positional accuracy can be ensured by alignment. However, it is also possible to perform bonding with a specific laser irradiation specified on one side of melting.
本発明の光学部品の接合方法は、また、一方が樹脂製で他方がガラス製の母材および接合物どうしを当接またはおよび嵌め合せて母材および接合物の接合境界部にレーザ光を照射して樹脂部を溶融させた後、接合物をアライメントを伴い保持して硬化させることにより接合させることを第4の特徴としている。 The optical component joining method according to the present invention also irradiates a laser beam to the joining boundary portion of the base material and the joined material by contacting or fitting the base material and the joined material, one of which is made of resin and the other of which is made of glass. Then, after the resin portion is melted, the fourth feature is to join the bonded product by holding and curing the bonded product with alignment.
このような構成では、一方が樹脂製で他方がガラス製の母材および接合物の組合せであっても、それらの接合境界部に直接レーザ光を照射して樹脂部の溶融、硬化を図り接合するので、レーザ光の照射出力は数W級程度と高くなくてよい上に接合時間が数十秒程度の短い時間にて接合でき、光学部品にダメージを与えにくく、アライメントによる高い位置精度を確保できる。 In such a configuration, even if one is a combination of a base material made of resin and the other is a glass base material and a joined product, the joining boundary portion is directly irradiated with laser light to melt and cure the resin portion. Therefore, the laser beam irradiation output need not be as high as several watts, and it can be joined in a short time of several tens of seconds, making it difficult to damage optical components and ensuring high positional accuracy through alignment. it can.
接合物のアライメントは、高剛性チャックによって行うのが好適であり、数十ミクロンオーダの位置決めは二重のマイクロメータ構造によって調節される。 The alignment of the joint is preferably performed by a high-rigidity chuck, and positioning on the order of several tens of microns is adjusted by a double micrometer structure.
母材は断熱部材によって支持面から離して支持面側への熱の逃げを防止してレーザ光の照射を行うのが好適である。 It is preferable that the base material is separated from the support surface by a heat insulating member to prevent the heat from escaping to the support surface side and is irradiated with laser light.
レーザ光は2mm2以下のスポットサイズに集光させて照射する、さらなる構成では、必要最小限の微量接合材にて接合するのに好適であり、レーザ光が母材および接合物にダメージを与えるのを防止することができる。 The laser beam is focused and irradiated to a spot size of 2 mm 2 or less. The further configuration is suitable for bonding with a minimum amount of a small amount of bonding material, and the laser beam damages the base material and the bonded material. Can be prevented.
ろう材を接合材として、亜鉛ダイキャスト部材の接合部を含む表面にメッキしておき、この接合部にメタライズガラス、またはメタライズ樹脂よりなる接合物を加圧しながら、外部からレーザ光を照射して接合部のろう材を溶融させて後硬化させることにより接合させられる。 A brazing material is used as a bonding material, the surface including the bonded portion of the zinc die cast member is plated, and a laser beam is irradiated from the outside while pressurizing a bonded material made of metallized glass or metalized resin to the bonded portion. Bonding is performed by melting and brazing the brazing material at the joint.
鉛フリー半田で接合可能な亜鉛やアルミニウムを始めとする金属製のダイキャスト部材に、ガラス、セラミック、樹脂をはじめとする非金属よりなる接合物との間に熱により高速硬化する高速硬化性接着剤を接合材として供与し、外部からレーザ光を照射して硬化させることにより接合させられる。 Fast-curing adhesive that cures at high speed with heat between die-cast metal members such as zinc and aluminum that can be joined with lead-free solder, and non-metal joints such as glass, ceramic, and resin Bonding can be performed by supplying an agent as a bonding material and irradiating and curing with laser light from the outside.
鉛フリー半田で接合可能な亜鉛やアルミニウムを始めとする金属製のダイキャスト部材と、接合面を含む表面に鉛フリー半田をメッキした亜鉛ダイキャスト部材との間に熱により高速硬化する高速硬化性接着剤を接合材として供与し、外部からレーザ光を照射して硬化させることにより接合させられる。 High-speed curability that cures at high speed by heat between metal die-cast members such as zinc and aluminum that can be joined with lead-free solder and zinc die-cast members with lead-free solder plated on the surface including the joint surface Bonding is performed by supplying an adhesive as a bonding material and irradiating and curing the laser beam from the outside.
鉛フリー半田で接合可能な亜鉛やアルミニウムを始めとする金属製のダイキャスト部材と、接合面を含む表面に鉛フリー半田をメッキした金属材料よりなる接合物との間に熱により高速硬化する高速硬化性接着剤を接合材として供与し、それに外部からレーザ光を照射して硬化させることにより接合させられる。 High speed heat curing between a die-cast member made of metal such as zinc and aluminum that can be joined with lead-free solder and a joint made of a metal material plated with lead-free solder on the surface including the joint surface Bonding is performed by supplying a curable adhesive as a bonding material and irradiating it with a laser beam from the outside to be cured.
鉛フリー半田で接合困難なマグネットやステンレス鋼などの金属よりなる母材と、亜鉛ダイカスト部材よりなる接合物との間に熱により高速硬化する高速硬化性接着剤を接合材として供与し、それに外部からレーザ光を照射して硬化させることにより接合させられる。 A fast-curing adhesive that cures quickly by heat is provided between the base material made of metal such as magnet or stainless steel, which is difficult to join with lead-free solder, and the joined product made of zinc die-casting material. Are bonded by being irradiated with laser light and cured.
鉛フリー半田で接合困難なマグネットやステンレス鋼などの金属よりなる母材と、ガラス、樹脂を始めとする非金属よりなる接合物との間に熱により高速硬化する高速硬化性接着剤を接合材として供与し、それに外部からレーザ光を照射して硬化させることにより接合させられる。 A fast-curing adhesive that hardens at high speed by heat between a base material made of a metal such as a magnet or stainless steel, which is difficult to join with lead-free solder, and a non-metal joined material such as glass or resin. And is bonded by irradiating a laser beam from the outside to be cured.
鉛フリー半田で接合困難なマグネットやステンレス鋼などの金属よりなる母材と、鉛フリー半田で接合困難なマグネットやステンレス鋼を始めとする金属よりなる接合物との間に熱により高速硬化する高速硬化性接着剤を接合材として供与し、それに外部からレーザ光を照射して硬化させることにより接合させられる。 High-speed heat curing between a base material made of a metal such as a magnet or stainless steel, which is difficult to join with lead-free solder, and a joint made of metal, such as a magnet or stainless steel, which is difficult to join with lead-free solder Bonding is performed by supplying a curable adhesive as a bonding material and irradiating it with a laser beam from the outside to be cured.
少なくとも一方が亜鉛ダイキャストよりなる母材および接合物をろう材を接合材として接合するのに、ろう材が溶融しフィレットを形成する部分に亜鉛ダイキャスト用のフラックスを被覆しておくのが接合性を高める上で好適である。 When joining a base material and a joined product, at least one of which is made of zinc die-cast, using a brazing material as a joining material, the part where the brazing material melts and forms a fillet is coated with a zinc die-casting flux. It is suitable for enhancing the properties.
フラックスの上にはさらにフラックスを前記接合によっても露出させず洗浄フリーとするコートを施しておくのがよい。 It is preferable to apply a coating on the flux so that the flux is not exposed by the bonding and is free of washing.
レーザ光の照射スポットは接合部の形態に見合う形状とすることにより、接合部に対するレーザ光の照射に過不足が生じるのを防止できる。 By setting the laser beam irradiation spot to a shape that matches the shape of the bonding portion, it is possible to prevent the laser beam from being excessively or insufficiently irradiated to the bonding portion.
レーザ光の照射スポットの出力分布をほぼ均等にすることにより、レーザ光の照射域内での昇温、降温にむらが生じるのを防止することができる。 By making the output distribution of the laser light irradiation spot substantially uniform, it is possible to prevent unevenness in temperature rise and temperature drop within the laser light irradiation region.
接合物の外まわりの相対向する一方の接合を優先して行い、その後接合物の位置ずれを判定し、他方の接合を前記判定した位置ずれが減少ないしは解消するようにレーザ光の照射出力またはおよび照射タイミングを制御して行うと、接合材の硬化時に接合物を位置ずれさせる位置ずれ作用力を利用して容易かつ確実にアライメントすることができる。 Priority is given to one of the opposing joints around the outside of the joint, and then the misalignment of the joint is determined, and the laser beam irradiation output or so that the determined misalignment is reduced or eliminated in the other joint When the irradiation timing is controlled, alignment can be performed easily and reliably by utilizing a displacement force that causes the bonded object to be displaced when the bonding material is cured.
この場合、他方の接合は、接合を終えている一方の接合材を軟化させてから行うのが先の接合が後の接合時のアライメントを邪魔しないようにすることができる。 In this case, the other joining is performed after the one joining material that has been joined is softened so that the previous joining does not interfere with the alignment during the subsequent joining.
接合物に搭載した光源の発光位置によってその位置を判定し、アライメントすると、アライメントのための接合物の位置が容易かつ確実にモニタできる。 When the position is determined and aligned based on the light emission position of the light source mounted on the bonded object, the position of the bonded object for alignment can be monitored easily and reliably.
レーザ光照射によるバランスを採りながらレーザ光の照射出力を徐々に下げてろう材を硬化させていく、さらなる構成では、接合材の硬化時に接合物を位置ずれさせる位置ずれ作用力を利用して容易かつ確実にアライメントすることができる。 The brazing material is cured by gradually lowering the laser beam irradiation output while maintaining a balance by irradiating the laser beam. In a further configuration, it is easy to use the displacement force that moves the joint when the bonding material is cured. And it can align reliably.
レーザ光は、LDレーザ光である、さらなる構成では、低コストで必要なW級出力が得られる上、電流制御によって照射出力を応答性よくきめ細かに制御することができ、照射出力をフィードバック制御するのに好適である。 The laser beam is an LD laser beam. In a further configuration, the necessary class W output can be obtained at low cost, and the irradiation output can be finely controlled with high response by current control, and the irradiation output is feedback controlled. It is suitable for.
本発明のそれ以上の目的と特徴は、以下の詳細な説明および図面の記載によって明らかになる。また、本発明の各特徴は、それ単独で、あるいは可能な限り種々な組み合わせで複合して採用することができる。 Further objects and features of the present invention will become apparent from the following detailed description and drawings. Further, each feature of the present invention can be employed alone or in combination in various combinations as much as possible.
本発明にかかる光学部品の接合方法の、第1の特徴によれば、接合材の硬化の際に接合物に位置ずれ作用力を及ぼすあらゆる条件での接合が、レーザ光の照射により数十ミクロンオーダといった高い位置精度をも必要に応じ確保して行える上、接合し合える光学部品の材料の種類の組み合わせが多いし、低出力にて数十秒程度の短い時間にて接合できるので、光学部品にダメージを与えにくく、生産性および歩留まり共に向上し製品コストが高精度なものでも低減する。 According to the first feature of the optical component bonding method according to the present invention, bonding under any condition that exerts a displacement force on the bonded material when the bonding material is cured can be performed by irradiating a laser beam to several tens of microns. High positional accuracy such as orders can be ensured as necessary, and there are many combinations of optical component materials that can be joined together, and it can be joined in a short time of several tens of seconds at low output. It is difficult to damage products, and both productivity and yield are improved, and even product costs with high accuracy are reduced.
本発明に係る光学部品の接合方法の、第2の特徴によれば、外部からのレーザ光の照射ではレーザ光やそれによる熱が届き難い材質またはおよび寸法の光学部品どうしの接合境界部の内側域での接合に好適で、接合し合える光学部品の材料の種類の組み合わせが多い。また、低出力で数十秒程度の短い時間にて接合でき、光学部品にダメージを与えにくく、生産性および歩留まり共に向上し製品コストが低減する。しかも、接合をアライメントを伴い行うことにより数十ミクロンオーダといった高い位置精度をも必要に応じ確保して接合することができる。 According to the second feature of the optical component bonding method according to the present invention, the inside of the bonding boundary portion between optical components of a material or size that is difficult to receive laser light or heat due to external laser light irradiation. There are many combinations of the types of materials of optical components that are suitable for joining in a region and can be joined together. In addition, it can be bonded in a short time of about several tens of seconds with a low output, and it is difficult to damage the optical components, improving both productivity and yield, and reducing the product cost. Moreover, by performing the bonding with alignment, it is possible to bond with a high positional accuracy of the order of several tens of microns as necessary.
本発明に係る光学部品の接合方法の、第3の特徴によれば、レーザ光にて樹脂製の母材および接合物をその接合境界部に照射して、低出力で数十秒程度の短い時間にて接合でき、光学部品にダメージを与えにくく、生産性および歩留まり共に向上し、アライメントによる高い位置精度を確保して製品コストが低減する。 According to the third feature of the optical component joining method according to the present invention, the joining boundary portion is irradiated with a resin base material and a joint with a laser beam, and the output is short and the output is as short as several tens of seconds. It can be joined in time, hardly damages optical components, improves both productivity and yield, secures high positional accuracy by alignment, and reduces product cost.
本発明に係る光学部品の接合方法の、第4の特徴によれば、レーザ光により一方が樹脂製で他方がガラス製の母材および接合物の組合せでも、それらの接合境界部に直接照射して、低出力で数十秒程度の短い時間にて接合でき、光学部品にダメージを与えにくく、生産性および歩留まり共に向上し、アライメントによる高い位置精度を確保して製品コストが低減する。 According to the fourth feature of the optical component joining method according to the present invention, the joining boundary portion is directly irradiated by a laser beam even when a combination of a base material made of a resin and a glass made of the other is made of a laser. Therefore, it can be bonded in a short time of several tens of seconds with a low output, hardly damages optical components, improves both productivity and yield, secures high positional accuracy by alignment, and reduces product cost.
本発明では、また、ろう材を接合材としてレーザ光により、亜鉛ダイキャスト部材とメタライズガラス、またはメタライズ樹脂よりなる接合物とを接合させられる。 In the present invention, a zinc die-cast member and a joint made of metallized glass or metallized resin can be bonded by laser light using a brazing material as a bonding material.
また、高速硬化性接着剤を接合材としてレーザ光を照射により、鉛フリー半田で接合可能な亜鉛やアルミニウムを始めとする金属製のダイキャスト部材とガラス、セラミック、樹脂をはじめとする非金属よりなる接合物とを接合させられる。 From die-cast members made of metals such as zinc and aluminum that can be joined with lead-free solder and non-metals such as glass, ceramics, and resins by irradiating with laser light using a fast-curing adhesive as the bonding material To be joined.
また、高速硬化性接着剤を接合材としてレーザ光により、鉛フリー半田で接合可能な亜鉛やアルミニウムを始めとする金属製のダイキャスト部材と、接合面を含む表面に鉛フリー半田をメッキした亜鉛ダイキャスト部材とを接合させられる。 Also, a die-cast member made of metal such as zinc and aluminum that can be joined with lead-free solder by laser light using a fast-curing adhesive as the joining material, and zinc with lead-free solder plated on the surface including the joining surface A die-cast member can be joined.
また、高速硬化性接着剤を接合材としてレーザ光により、鉛フリー半田で接合可能な亜鉛やアルミニウムを始めとする金属製のダイキャスト部材と、接合面を含む表面に鉛フリー半田をメッキした金属材料よりなる接合物とを接合させられる。 Also, metal die-cast members such as zinc and aluminum that can be joined with lead-free solder by laser light using a fast-curing adhesive as the joining material, and metal with lead-free solder plated on the surface including the joining surface It is possible to join a joined material made of a material.
また、高速硬化性接着剤を接合材としてレーザ光により、鉛フリー半田で接合困難なマグネットやステンレス鋼などの金属よりなる母材と、亜鉛ダイカスト部材よりなる接合物とを接合させられる。 Further, a base material made of a metal such as a magnet or stainless steel, which is difficult to be joined with lead-free solder, and a joined product made of a zinc die-cast member can be joined by laser light using a fast-curing adhesive as a joining material.
また、高速硬化性接着剤を接合材としてレーザ光により、鉛フリー半田で接合困難なマグネットやステンレス鋼などの金属よりなる母材と、ガラス、樹脂を始めとする非金属よりなる接合物とを接合させられる。 In addition, by using laser light with a fast-curing adhesive as a bonding material, a base material made of a metal such as a magnet or stainless steel, which is difficult to bond with lead-free solder, and a bonded material made of non-metal such as glass or resin. Be joined.
また、高速硬化性接着剤を接合材としてレーザ光により、鉛フリー半田で接合困難なマグネットやステンレス鋼などの金属よりなる母材と、鉛フリー半田で接合困難なマグネットやステンレス鋼を始めとする金属よりなる接合物とを接合させられる。 In addition, a base material made of a metal such as a magnet or stainless steel that is difficult to join with a lead-free solder and a magnet or stainless steel that is difficult to join with a lead-free solder, as well as a magnet that is difficult to join with a lead-free solder. It can be joined to a metal joint.
本発明の実施の形態について、幾つかの例と共に図を参照しながら詳細に説明し、本発明の理解に供する。 Embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings together with some examples to help understanding of the present invention.
本発明の実施の形態に係る光学部品の接合方法は、図1(a)に示す例を参照して母材1とそれに接合する接合物2との接合境界部に供与した接合材3をレーザ光L1、L2の照射により硬化または溶融させた後の硬化を図ってそれらを接合するのに、接合材3が硬化する段階で接合物2を母材1に対して位置ずれさせる位置ずれ作用力Fの接合箇所ごとまたはおよび接合箇所間での抑制、あるいはバランス度によるアライメント位置の保持またはおよびアライメントを伴い硬化を終えて接合させる。
The optical component bonding method according to the embodiment of the present invention uses a laser as the
図1(a)に示す例では接合材3は接合物2の外まわりの相対向する接合部2a、2bにおける、母材1との接合境界部4の隅部に供与してあり、レーザ光L1、L2の照射により溶融させられて母材1および接合物2の双方に濡れ跨り、硬化する際のボリューム変化、つまり収縮によってフィレット3aを形成する。このフィレット3aを形成する硬化段階で接合材3に図1(a)に示すような応力τが発生する。接合材3は母材1および接合物2がろう接可能な、例えば同種、異種の金属材料どうしであれば、鉛フリーのろう材、クリーム半田を用いるのが好適であり、それには融点が139℃程度と低いSnBi139c、58がUV接着剤に比して高温にならず応力τが小さいために位置ずれ作用力Fを抑えられるし、早期溶融や早期硬化が図れるので、接合物2が位置ずれしにくく、1秒以下での早期接合ができる。接合材3の塗布量は接合に必要な強度を確保する必要最小限に設定するのが好適であり、精密光学部品では5Kgf程度以上が望まれる。また、接合材3の全域に図1(d)に示すような均質な出力のレーザ光L1、L2を照射すると、フラックスの残渣によるクリーム半田の飛散を防止することができ好適である。よりよくは、レーザ光L1、L2は2mm2以下のスポットサイズに集光させて照射するようにし、必要最小限の微量接合材にて接合するのに好適となるし、レーザ光L1、L2が母材1および接合物2にダメージを与えるのを防止することができる。また、母材1および接合物2の保護のためにはレーザ光L1、L2は照射対象である接合材3の受光域の形状、形態に適合した例えば長方形のスポット形状にて照射するのが好適である。
In the example shown in FIG. 1 (a), the
ここで、接合物2は接合部2aの側が接合部2bの側よりもボリュームが大きく、熱容量が大きい。このため、各接合部2a、2bの側の接合材3の量およびレーザ光L1、L2の照射出力および照射タイミングが同じであると、接合部2aの側の接合材3は接合部2bの側の接合材3よりも遅く溶融して遅く硬化する傾向を示す。このとき先に硬化する側の位置ずれ作用力F1が接合物2を引っ張って位置ずれさせ母材1上に固定してしまい、後で硬化する接合材3の位置ずれ作用力F2によっては前記位置ずれを矯正できない。ここに、図1(a)に示すような位置ずれ作用力F1による接合物2の位置ずれが生じる。
Here, the joined
このような位置ずれ作用力F1、F2の、接合箇所ごとまたはおよび接合箇所間での抑制、あるいはバランス度によって、接合物2のアライメント位置を保持し、またはおよび、アライメントを伴い接合材3の硬化を終えて接合させることにより、接合材3の硬化の際に接合物2に位置ずれ作用力Fを及ぼすあらゆる条件での接合が位置ずれなく行える。接合部2a、2bが図1(a)に示すようにX−X方向に対向していればバランス度の調整はX−X方向になるが、これに直交するY−Y方向にも対向していればこのY−Y方向にも調節することになる。もっとも、奇数の接合箇所間であっても接合物2の位置がずれないよう必要な方向にバランス度調節すればよい。
The alignment position of the bonded
接合物の機械的なアライメントは高剛性チャックを用いた二重マイクロメータ構造の位置決め機構によって図2(a)に示すような加圧アライメントピン13を介し数十ミクロンオーダといった高い位置精度をも必要に応じ確保して行い、それを保持して接合を終えることができる。図2(a)に示す例では接合物2上にLDなどの光源14が搭載されていることを利用して母材1上の接合物2の位置をCCDカメラ5により撮像してモニタしながらアライメントできるようにしている。また、別に、図1(a)(b)に示すCCDカメラ5により接合状態を撮像してモニタ5aにより観察しながら、例えば各接合部2a、2bでの接合材3が同時に硬化してフィレット3aを形成するようにレーザ光L1、L2の図1(c)に示すような照射出力や照射タイミングを操作パネル6などからの操作によってマイクロコンピュータ7を通じレーザ光源11、12を駆動制御することにより、位置ずれ作用力Fをバランスさせていて、機械的な位置決めや拘束力なしに接合物2を母材1上へアライメントして搭載した位置を保持して接合させられる。図1(c)の例では照射タイミングだけを調整しており操作が簡単である。また、別に、接合物2の位置の変化をモニタしながら位置ずれ作用力F1、F2のバランス度合を調整して接合物2を、アライメントを伴い母材1に接合をさせることもできる。接合は接合材3のレーザ光L1、L2の照射による硬化または溶融後の硬化によるもので、ろう材や接着剤を含めた接合材3の採用により接合し合える光学部品の材料の種類の組み合わせが多いし、レーザ光L1、L2の照射出力は数W級程度と高くなくてよい上に接合時間が数十秒程度の短い時間にて接合できる。そこで、レーザ光源11、12としてレーザダイオードLDを用いると、低コストで必要なW級出力が得られる上、電流制御によって照射出力を応答性よくきめ細かに制御することができ、照射出力をフィードバック制御するのに好適である。
The mechanical alignment of the joint requires high positional accuracy of the order of several tens of microns through the
これらの、レーザ光L1、L2の照射出力や照射タイミングの調整につき、特定の接合物2に対して一旦得た適正な照射条件は、同種の接合物2を接合対象とする限り変化しないので、それを図1(b)に示すような記憶手段8などに記憶し、それを以降の接合時に再現すれば自動調整することができる。それには、接合プログラム9により記憶している照射条件を利用するようにプログラムしておけばよい。
Since the appropriate irradiation conditions once obtained for the
図2(a)に示す例では接合材3としてろう材フィルム箔を用いて母材1と接合物2との間に挟み込み、前記位置決め力を利用して加圧しながら、接合物2の外まわりに臨出した接合材3の外周2箇所、または4箇所にレーザ光L1、L2・・を照射して溶融させた後、図2(b)に示すように硬化させて接合している。この場合、接合物2の接合面に凹部2cを設けて、レーザ光L1、L2による熱が接合材3の前記臨出部に集中しやすく、また溶融した接合材3を接合物2の外まわりと凹部2cの内まわりとに押しやって、母材1に密接させやすくしている。ろう材フィルム箔の厚みは例えば10〜50μm程度が好適である。
In the example shown in FIG. 2 (a), a brazing material film foil is used as the
図3に示す例は、レーザ光L1、L2の図3(b)(c)に実線で示すような均等照射による接合材3の溶融、硬化では図3(a)に実線で示すような位置ずれ量がSとなる接合物2に対し、図3(a)に実線で示すような位置ずれ状態を検出しながら、その時々の位置ずれ量に基づきレーザ光L1、L2の照射出力を図3(b)(c)に破線で示すようにフィードバック制御したところ、図3(a)に破線で示すように接合材3の硬化終了時点で位置ずれ量Sがほぼ0になった。本発明者等の経験ではレーザ光L1、L2の照射出力を最初最大にしておいて、レーザ光L1、L2の照射出力を徐々に下げていく開始タイミングt1、t2と下げ度合を調整することで好結果が得られることを知見した。一旦得られた好適な照射条件は再現でき、これをプログラム化すれば以降はフィードバック制御に変わるプログラム制御ができる。
In the example shown in FIG. 3, the positions of the laser beams L <b> 1 and L <b> 2 as shown by the solid line in FIG. 3A in the melting and curing of the
なお、位置ずれ作用力Fの接合箇所間でのバランス度の調整は、一旦硬化した接合材3を再溶融させて行うこともできる。
In addition, adjustment of the balance degree between the joining locations of the position displacement acting force F can be performed by remelting the once-cured joining
図4に示す例では、母材1にアライメントして当てがった接合物2を、その外まわりの図4(a)に示す相対向する2つ以上の仮接合箇所2dに接着剤21を供与してレーザ光または紫外線の照射により硬化させて仮固定しておき、図4(a)(b)に示すように接合物2の外まわりの相対向する接合部2a、2bにおける前記途は別の本接合箇所での接合境界部4に接合材3を供与し、直接レーザ光L1、L2を照射することにより、溶融して母材1および接合物2双方に濡れ跨った接合材3を硬化させるようにしている。このようにすることで、位置ずれ作用力Fを接着剤21による前記仮固定力によって抑え、アライメント位置を保持して本固定し、接合を終えられる。
In the example shown in FIG. 4, the
なお、母材1は図4(b)に示すようにポーラスなセラミックなどからなる耐熱性のある断熱部材22によって支持面23から離して支持面23側への熱の逃げを防止している。これにより、レーザ光L1、L2の照射による加熱効率がよくなり、その分だけレーザL1、L2の照射出力を低減して省エネが図れるし、位置ずれ作用力Fを小さく抑えられる。また、母材1や接合物2に与えるダメージも少なくなる。
As shown in FIG. 4B, the
図5に示す例は、前記ろう材を接合材3として、母材1の接合物2が当接される接合面に1つ以上形成した図5(c)に示すような軸線31まわりに対称な形状の凹部32内中心部に供与し、この接合材3を母材1とこれに図5(a)に示すように押し付ける接合物2との間で直交するXY2方向のアライメントを伴い押圧部材33で押圧しながら、図5(b)(c)に示すように外部から前記軸線31上でレーザ光L1、L2を照射し、溶融した接合材3が母材1の凹部32と接合物2との双方に前記軸線31を中心に図5(d)に示すように濡れ跨った後、軸線31まわりで同時に硬化してフィレット3aを形成させるようにしている。これにより、接合物2が母材1に当接した時点で押圧を解除しても、接合材3の硬化時に接合物2を母材1に対して位置ずれさせる作用力Fを接合箇所単位に前記軸線31まわりでバランスさせてアライメント位置を保持して接合させられる。その位置精度はサブミクロン単位と高いし、母材1や接合物2に大きな加圧力が長い時間働いて損傷などのダメージを与えたり、疲労させたりするようなことを防止できる。前記のような凹部32は球面とするのが好適であるが、平面形状は角型でもよい。接合物2は接合材3である前記クリーム半田との濡れ性のよい例えば金属などが好適であるが、ガラスや樹脂部材であっても表面にメタライジングを施したものであれば好適な対象となる。また、接合は数mS〜数十mSと極く短いスポット接合となるので、YAGレーザの低出力レーザ光を利用することもでき、接合部まわりへの熱影響にも問題がない。この例の場合は特にレーザ光L1、L2の高集光を図るのが好適である。なお、押圧部材33は接合物2の接合に関係のない部分の放熱を促進させて接合物2の熱的安全を図るのに共用できる。また、レーザ光L1、L2は外部からの照射となるが、熱伝達によって透過しなくても接合させられる。透過するほど接合効率は高い。
In the example shown in FIG. 5, the brazing material is used as the
図6に示す例では、前記クリーム半田を接合材3として、金属製の母材1の接合物2との間の図6(a)に示すような接合代Aを残す凹部41を有した接合面を含む表面(または接合物2の接合面を含む表面であってもよい)の成膜層に形成しておき、母材1の接合面に接合物2の接合面を図6(a)に示すように直交するXY2方向のアライメントを伴い加圧しながら外部からレーザ光L1、L2を照射し、溶融した接合材3を接合物2の図6(b)の破線位置から実線位置への成膜層厚分の沈み込みを伴い、母材1および接合物2間の部分から接合物2の外まわりと凹部41の内まわりに図6(b)に示すように押しやり、そこでの接合境界部4の母材1および接合物2双方に濡れ跨らせた後、フィレット3aを形成して硬化させるようにしてあり、アライメント位置を保持して接合させられる。本例は接合物2の外周全域での接合に好適であり、その場合のレーザ光L1、L2・・の照射はライン照射となる。接合物2が樹脂やガラスである場合はメタライジングしておけば好適な対象物となる。また、接合物2が金属である場合を含めて金メッキやニッケルメッキしておけば接合性が向上し、その場合の鉛フリークリーム半田としてはCuSnを用いるのが好適である。また、凹部41および接合物2が軸線31まわりに対象な形状であると、フィレット3aの形成による位置ずれ作用力Fをどの方向にもバランスさせられる。また、母材1の接合面を基準とした水平アライメントに対して超精密な位置精度が確保できる。それには、母材1の接合面を研磨面としておくのが好適である。
In the example shown in FIG. 6, the cream solder is used as the
図7に示す例では、前記クリーム半田を接合材3として、接合物2の母材1との接合部2a、2bに1つ以上形成した図7(b)に示す軸線31まわりに対称な図7(a)(b)(c)(d)に示すような形状の貫通穴51内に供与して直接レーザ光L1、L2を照射し、接合材3を溶融させて前記接合部2a、2b下方に図7(b)に示す隙間52を持って対向する母材1との間に図7(c)に示すように融け跨らせた後に硬化させるようにしており、接合材3のフィレット3aを形成する硬化時に接合物2を母材1に対して位置ずれさせる図7(d)に示すようなあらゆる方向の作用力F1〜F4を貫通穴51ごとに前記軸線31まわりでバランスさせてアライメント位置を保持して接合させられる。本例では、接合物2を高剛性チャック53などにて母材1から離してアライメントするので、XYZの3方向に位置調節したアライメント位置を保つように接合することができるし、X軸まわり、Y軸まわり、Z軸まわりの角θX、θY、θZもアライメントすることができる。
In the example shown in FIG. 7, the cream solder is used as the
この場合、接合物2の母材1への接合後、図8(a)に示すように接合物2の位置が寄っている接合部2b側と反対の接合部2a側の端縁2eと母材1とに補助接合材3cを図8(a)に示すように跨らせて供与し、直接レーザ光L3を照射して溶融させた後硬化させることにより、補助接合材3cの図8(b)に示すようなフィレット3aを形成する硬化時に接合物2を母材1に対して位置ずれさせる作用力F5を前記位置が寄っている側と反対の向きに働かせてアライメントすることができる。それには、先に硬化している接合材3はレーザ照射などによって軟化させておくのが好適である。本例では必要なら接合物2の母材1に対するZ方向位置もアライメントすることができる。また、角度のアライメントもできる。
In this case, after joining the joined
図9に示す例では、母材1と接合物2の接合部2a、2bとを図9(a)(b)に示すような軸線31まわりに対称な横断面を有した筒状の接合部材55を介し当てがい、この接合部材55内に接合材3として供与した前記クリーム半田など接合部材55の外部からの図9(a)に示すようなレーザ光照射により溶融させてから硬化させるようにしてある。これにより、接合材3の硬化時に接合物2を母材1に対して位置ずれさせる作用力Fを接合部材55内ごとに前記軸線31まわりでバランスさせてアライメント位置を保持して接合させることができる。
In the example shown in FIG. 9, a cylindrical joining member having a symmetrical cross section around an
図10に示す例は、母材1の接合部1a、1bの両側に設けた溝61に図10(b)(c)に示すように跨って接合物2の相対向する接合部2a、2bを当てがい、前記クリーム半田を接合材3として接合物2の接合部2a、2bの端面と母材1との間の前記溝61間にできる接合境界部に供与して直接レーザ光L1、L2を照射し、溶融した接合材3の過剰分の前記溝61内への落ち込みを伴い、同じ長さa=bにてフィレット3aを形成するように硬化させることにより、接合材3の硬化時に接合物2を母材1に対して位置ずれさせる作用力を接合部2a、2b間にてバランスさせてアライメント位置を保持して接合させられる。
In the example shown in FIG. 10, the joining
図11に示す例では、前記クリーム半田を接合材3として、母材1の接合面を含む表面または接合部2a、2bの背面側に図11(a)〜(c)に示すような軸線31まわりに対称な例えば直径dの凹部65を形成した接合物2の接合面を含む表面の成膜層として形成しておき、母材1の接合面に接合物2の接合面をアライメントを伴い加圧しながら、図11(a)(c)に示すように凹部65から前記軸線31上でレーザ光L1、L2を照射し、母材1および接合物2間の接合材3を前記凹部65の形状に相似な軸線31まわりの図11(c)に黒塗りして示す範囲を溶融させた後、硬化させるようにしてあり、これにより、接合材3の硬化時に接合物2を母材1に対して位置ずれさせる作用力Fを接合箇所ごとに前記軸線31まわりでバランスさせてアライメント位置を保持して接合させられる。レーザ光L1、L2の照射スポットの径d0は凹部65の直径dに等しいかそれよりも若干小さくするのがよい。
In the example illustrated in FIG. 11, the cream solder is used as the
図12に示す例は、前記クリーム半田を接合材3として、母材1の接合面を含む表面または接合部2a、2b内に図11(a)(b)(c)に示すような軸線31まわりに対称な環状の空洞71を形成した接合物2の接合面を含む表面の成膜層として形成しておき、母材1の接合面に接合物2の接合面をアライメントを伴い押圧しながら外部から前記軸線31上でレーザ光L1、L2を図12(a)(c)に示すように照射し、母材1および接合物2間の接合材3を前記環状の空洞71が囲う中央部形状に相似な軸線31まわりの図12(c)に黒塗りして示す範囲を溶融させた後、硬化させるようにしてあり、これにより、接合材3の硬化時に接合物2を母材1に対して位置ずれさせる作用力Fを接合箇所ごとに前記軸線31まわりでバランスさせてアライメント位置を保持して接合させる。
In the example shown in FIG. 12, the cream solder is used as the
図13に示す例は、接合物2の外まわりでの相対向する接合個所での母材1との接合境界部に、レーザ光の照射またはおよび熱により高速硬化する高速硬化性接着剤30を接合材として供与し、接合物2を母材1上に保持してアライメントした後、高速硬化性接着剤30に直接にレーザ光L1、L2を照射して高速硬化させるようにしてあり、これにより高速硬化性接着剤30の硬化時の接合物2に対する位置ずれ作用力を、高速硬化性接着剤30のボリューム変化が少なく、かつ高速硬化することにより抑えてアライメント位置を保持し接合させられる。これにはエポキシ系接着剤を用いるのが好適であり、レーザ光L1、L2を直接または透明または半透明なガラス、樹脂、ないしはメタライジングした透光性光学部品を介して高速硬化性接着剤30に照射できる場合は、透明な接着剤母材にレーザ光L1、L2の吸収性の高いもの、例えば20%以上金属粒子などを混合させたものが好適である。具体的にはNi、Snなどの金属粒子がよく、Agは好ましくない。このような高速硬化性接着剤30を用いると数W級のレーザ光L1、L2によって10秒〜20秒程度で硬化し、硬化に数分かかるUV接着剤に比して格段に高速となる。また、高速硬化性接着剤30はそれ自体の熱伝導性も高いので、レーザ光L1、L2の照射が直接及ばない部分での硬化も死角なく高速化する。本例では接合物2のアライメントはXYZの3方向に行えるし、それぞれの方向X軸、Y軸、Z軸のまわりの角度θX、θY、θZのアライメントもできるので、図7、図8の例を含め、LD(半導体レーザ)を搭載してそれの位置調節を行ういわゆる煽り部材の煽りベースに対する接合に適用して好適である。
In the example shown in FIG. 13, a fast-curing
図13に示す例では、特に、母材1の対向部1c、1dとそれらに外まわりの相対向する接合箇所を対向させた接合物2との間に高速硬化性接着剤30を接合材として供与し、接合物2を母材1上に橋渡し状態に保持して接合するようにしてあり、前記あらゆる方向にアライメントするのにより好適である。
In the example shown in FIG. 13, in particular, a fast-curing
なお、以上の各場合において、接合物2の外まわりの相対向する一方の接合を優先して行い、その後接合物2の位置ずれを判定し、他方の接合を前記判定した位置ずれが減少ないしは解消するようにレーザ光Lの照射出力またはおよび照射タイミングを制御して行うと、接合材3の硬化時に接合物2を位置ずれさせる位置ずれ作用力を利用して容易かつ確実にアライメントすることができる。この場合、他方の接合は、接合を終えている一方の接合材を軟化させてから行うのが先の接合が後の接合時のアライメントを邪魔しないようにすることができる。
In each of the above cases, priority is given to one of the opposing joints around the outer periphery of the joint 2, and then the misalignment of the joint 2 is determined, and the determined misalignment of the other joint is reduced or eliminated. When the irradiation output or the irradiation timing of the laser beam L is controlled as described above, alignment can be performed easily and reliably using a displacement force that causes the bonded
図14に示す例のように前記のような煽り部材を母材1として、LDモジュールを接合物2として接合するのに、それらのボリュームが大きく、それらの接合境界部4が位置調節のためにほぼ球面形態にされた内側に位置して、外部からのレーザ光L1・・の照射ではレーザ光L1・・やそれによる熱が届き難い関係になる。それを本例では、鉛フリーなろう材であるSnCuやSnBiよりなる半田を接合材3として、母材1と接合物2との一方、具体例では母材1の接合部に設けた図14(a)(b)(c)に示すような凸部75の端面に図14(b)(c)に示すようなメッキした成膜層として設けておき、母材1および接合物2間に前記凸部75によってできる図14(c)に示すような隙間76を通じ凸部75のそれぞれに対して図14(a)(c)に示すようにレーザ光L1〜L3を照射し接合材3を溶融させた後、硬化させることにより接合を行うようにしている。
As in the example shown in FIG. 14, when the above-described twisting member is used as the
これにより、レーザ光L1〜L3の照射を及ばせて、接合材3のレーザ光L1・・の照射による硬化または溶融後の硬化による接合が行える。また、ろう材や接着剤を含めた接合材3の採用により接合し合える光学部品の材料の種類の組み合わせが多いし、レーザ光L1・・の照射出力は数W級程度と高くなくてよい上に接合時間が数十秒程度の短い時間にて接合できるので、光学部品にダメージを与えにくい。しかも、前記接合を接合物2の母材1に対する凸部75による支持状態でのアライメントを伴い加圧などして行うことにより接合材3の硬化の際に接合物2に及ぼす位置ずれ作用力Fを抑えて、数十ミクロンオーダといった高い位置精度をも必要に応じ確保して接合することができる。
As a result, the laser beams L1 to L3 can be irradiated, and the
なお、本例では接合物2の母材1に対するアライメントのために、母材1の凸部75による接合物2の支持をその外まわりに図14(a)(b)に示すような遊び77を設けて支持するようにしてある。また、接合境界部4にはN2などの不活性ガスを例えば2方向からブローして酸化を防止している。また、凸部75へのレーザ光L1〜L3の照射は、図14(c)に示すように凸部75の高さ方向のほぼ中間高さ位置での幅l、厚さBの帯状光として照射するのが、光学部品にダメージなく効率良くかつ確実に接合するのに好適である。
In this example, for alignment with the
ところで、Snを接合材とした3点での接合強度は1.3kgf前後と小さく、5kgf程度の結合強度を得るのが困難である。そこで、前記3点での接合をSnを接合材3として行うのに併せ、図14(a)に示す他の凸部78にもSnよりも低融点のSnBiを接合材3としてメッキしておき、Snによる接合と同時に、この接合における余熱にて凸部78と接合物2との間も結合できるようにする。これにより、レーザ光L1、L2の届かない部分をも利用して接合面積を増大することができ、接合強度は合計して5kgf程度が容易に得られる。
By the way, the bonding strength at three points using Sn as a bonding material is as small as about 1.3 kgf, and it is difficult to obtain a bonding strength of about 5 kgf. Therefore, in addition to performing the bonding at the three points as the
この場合、さらに、第1の母材1と接合物2との間の複数の凸部75、78の端面に、融点が高低異なる2種類のろう材を接合材3として個別に成膜しておき、融点の高い接合材3のレーザ光L1〜L3の照射による溶融後の硬化により接合して図14(b)に示すような接合物モジュール101とし、この接合物モジュール101と煽り部材である第1の母材1を煽り調節できるように支持する煽りベースとしての第2の母材102とをそれらの一方に設けた凸部79に前記低融点のろう材であるSnBiを接合材3として成膜しておき、その凸部79による双方間の隙間81を利用したレーザ光L4、L5の照射による溶融後の硬化により接合を行うようにする。これにより、前記第1の母材1と接合物2との間の凸部78部での接合を行った接合材3が余熱で軟化、溶融することがあっても、凸部75部での接合を行った接合材3が軟化、溶融することはなく、接合状態が確保されたままになる。しかも、第2の母材102と接合物モジュール101との接合が終了するとき、凸部78部での接合材3も再度硬化するので、前記確保した5kgf程度の接合強度は保証される。
In this case, two types of brazing materials having different melting points are individually formed as
図15に示す例では、樹脂製の鏡筒である母材1に樹脂製のレンズである接合物2を当接またはおよび嵌め合せて母材1および接合物2の接合境界部4にレーザ光Lを照射して樹脂部を溶融させた後、高剛性チャック53などによりアライメントを伴い保持して硬化させることにより接合させるようにしている。これにより、レーザ光Lを樹脂製の母材1および接合物2の接合境界部4に直接照射して樹脂部の溶融、硬化を図り接合するので、レーザ光Lの照射出力は数W級程度と高くなくてよい上に接合時間が数十秒程度の短い時間にて接合でき、光学部品にダメージを与えにくいし、アライメントによる高い位置精度を確保できる。図示する例では特に、接合物2を溶融対象に特定してそのほぼ全域に均質なレーザ光Lを照射して母材1との接合を実現しており、硬化は全体が同時に終えるように徐々に行うのが好適である。
In the example shown in FIG. 15, a laser beam is applied to the
図16に示す例では、一方が樹脂製で他方がガラス製の母材1および接合物2どうしを当接またはおよび嵌め合せて母材1および接合物2の接合境界部4に図16(a)に示すようにレーザ光L1、L2・・を照射して樹脂部を溶融させた後、高剛性チャック53などにより接合物2をアライメントを伴い保持して硬化させることにより接合させるようにしている。この場合、母材1および接合物2の嵌めあいが四角形どうしであればレーザ光L1、L2・・の照射はライン照射となり、相対向する2辺どうしを接合するだけでもよいし、4辺共接合することもできる。また、図16(b)に示すように母材1および接合物2が四角形と円形との嵌め合いであるような場合は、接合境界部4が接合物2の外周4箇所となり、レーザL1、L2の照射はスポットとなり、相対向する2箇所を接合するか、4箇所を接合することになる。いずれの場合でも接合物2の光軸に対する振れ精度が求められる方向にアライメントすればよい。XY2方向で行えば双方の光軸合わせに好適である。これにより、一方が樹脂製で他方がガラス製の母材1および接合物2の組合せであっても、それらの接合境界部4に直接レーザ光L1、L2・・を照射して樹脂部の溶融、硬化を図り接合するので、レーザ光L1、L2・・の照射出力は数W級程度と高くなくてよい上に接合時間が数十秒程度の短い時間にて接合でき、光学部品にダメージを与えにくく、アライメントによる高い位置精度を確保できる。
In the example shown in FIG. 16, the
図17、図18に示す例は、前記ろう材SnBi58を接合材3として、亜鉛ダイキャスト部材を母材1としてその接合部を含む表面にメッキしておき、この接合部にメタライズガラス、またはメタライズ樹脂よりなる接合物2を加圧しながら、外部からレーザ光Lを照射して接合部の接合材3を溶融させて後硬化させることにより接合させるようにしている。メタライズ材料としては、Znメッキおよび鉛フリークリーム半田、Feスパッタ膜、Auスパッタ膜、Niスパッタ膜などがあり、いずれもレーザ光Lを通す程度のものとすると、接合材3にレーザ光Lが届くのでその溶融操作に有利である。なお、この接合において必要に応じ接合物2を母材1に対してアライメントを伴い加圧して位置保持し、高い位置精度を確保できるのは勿論である。なお、メタライズ樹脂は前記接合材3の融点139℃に対して耐熱性を必要としている。ここで、レーザ光Lは接合物2の表面に施されるコート波長に対し反射率が小さく、かつ波長の均質なLDレーザ光Lを用いるのが接合材3の溶融に好適である。
In the example shown in FIGS. 17 and 18, the brazing material SnBi58 is used as the
図19に示す例は、前記高速硬化性接着剤30を接合材として、亜鉛ダイキャスト部材よりなる母材1の接合部の表面に塗布しておき、この接合部にガラス(例えば、BK7)、または樹脂よりなる接合物2を加圧しながら、外部からレーザ光Lを照射して接合部の接合材3を硬化させることにより接合させるようにしている。この場合も、レーザ光Lは接合物2の表面に施されるコート波長に対し反射率が小さく、かつ波長の均質なLDレーザ光Lを用いるのが接合材3の溶融に好適である。
In the example shown in FIG. 19, the fast-curing
図20に示す例は、鉛フリー半田で接合可能な亜鉛やアルミニウムを始めとする金属製のダイキャスト部材の母材1と、接合面を含む表面に前記鉛フリー半田を接合材3としてメッキした金属材料よりなる接合物2とを加圧してレーザ光L1、L2を接合部2a、2bの外部から照射し、接合材3の溶融と、フィレット3aを形成しての同時硬化によって互いを接合させている。接合材3のメッキは母材1の側に設けておくこともできる。この場合も、接合物2のアライメントを伴い位置保持すれば高い位置精度が確保できる。ここで、接合材3が溶融しフィレット3aを形成する部分に亜鉛ダイキャスト用のフラックス111を被覆しておくのが接合性を高める上で好適である。さらに、フラックス111の上にはさらにフラックス111を前記接合によっても露出させず洗浄フリーとするコート112を施しておくのがよい。
In the example shown in FIG. 20, the
図21に示す例は、鉛フリー半田で接合可能な亜鉛やアルミニウムを始めとする金属製のダイキャスト部材の母材1と、ガラス、セラミック、樹脂をはじめとする非金属よりなる接合物2の接合部2a、2bとの間に前記鉛フリーなろう材フィルム箔を接合材3として設け、外部からレーザ光L1、L2を照射して溶融させた後、フィレット3aを形成して同時に硬化させることにより接合させている。この場合も、接合物2のアライメントを伴い位置保持すれば高い位置精度が確保できる。
In the example shown in FIG. 21, a
図22(a)に示す例は、ブルーレーザよりなる母材91に対してブルーレーザ用のPBSである接合物92をアライメント固着している。この場合の接合物92は波長400nmのUV光が透過しにくく、波長810〜980nmのLDレーザ光Lが透過しやすいことから、前記高速硬化性接着剤30を接合材としてレーザ光Lにより硬化させて互いを接合している。ここで、接合物92のアライメントを伴い位置保持すれば母材91に対する高い位置精度が確保できる。もっとも、この場合も図22(b)に示すように前記鉛フリーなクリーム半田を接合材3として用い、接合物92の相対向する2箇所を接合部92a、92bとしてレーザ光L1、L2を照射して溶融、硬化させて接合させるのに、各接合部92a、92bにてフィレット3aを形成して同時に硬化するか、その際の位置ずれ作用力Fを抑制、またはバランスさせてアライメント位置を保持するようにもできる。
In the example shown in FIG. 22A, a
なお、特に図示しないが、上記と関連する部材には同一の符号を付して説明すると、前記のような鉛フリー半田で接合可能な亜鉛やアルミニウムを始めとする金属製のダイキャスト部材よりなる母材1と、接合面を含む表面に鉛フリー半田をメッキした亜鉛ダイキャスト部材よりなる接合物2との間に前記高速硬化性接着剤30を接合材として供与し、外部からレーザ光Lを照射して硬化させることにより接合させられる。この場合、レーザ光Lは高速硬化性接着剤30に照射することはできず、熱伝導による硬化となるが、既述したように熱伝導性がよく光速に硬化する。
Although not shown in the drawings, the members related to the above are described with the same reference numerals, and are made of metal die-cast members such as zinc and aluminum that can be joined by lead-free solder as described above. The high-speed
また、鉛フリー半田で接合可能な亜鉛やアルミニウムを始めとする金属製のダイキャスト部材よりなる母材1と、接合面を含む表面に鉛フリー半田をメッキした金属材料よりなる接合物2との間に前記高速硬化性接着剤30を接合材として供与し、それに外部からレーザ光Lを照射して硬化させることにより接合させられる。
Moreover, the
また、鉛フリー半田で接合困難なマグネットやステンレス鋼などの金属よりなる母材1と、亜鉛ダイカスト部材よりなる接合物2との間に前記高速硬化性接着剤30を接合材として供与し、それに外部からレーザ光Lを照射して硬化させることにより接合させられる。
In addition, the fast-curing
また、鉛フリー半田で接合困難なマグネットやステンレス鋼などの金属よりなる母材1と、ガラス、樹脂を始めとする非金属よりなる接合物との間に前記高速硬化性接着剤30を接合材として供与し、それに外部からレーザ光を照射して硬化させることにより接合させられる。
Further, the fast-curing
また、鉛フリー半田で接合困難なマグネットやステンレス鋼などの金属よりなる母材1と、鉛フリー半田で接合困難なマグネットやステンレス鋼を始めとする金属よりなる接合物2との間に前記高速硬化性接着剤30を接合材として供与し、それに外部からレーザ光Lを照射して硬化させることにより接合させられる。
In addition, the high speed is provided between the
本発明は金属またはおよび樹脂よりなる光学部品の接合に実用でき、レーザ光の照射により有利な接合ができる。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be practically used for joining optical parts made of metal or resin, and can be advantageously joined by irradiation with laser light.
1、91、102 母材
2、92、101 接合物
2a、2b 接合部
3 接合材
3a フィレット
3c 補助接合材
4 接合境界部
5 CCDカメラ
5a モニタ
6 操作パネル
7 マイクロコンピュータ
8 記憶手段
9 プログラム
11、12 半導体レーザ(レーザ光源)
21 接着剤
22 断熱部材
23 支持面
30 高速硬化性接着剤
31 軸線
32 凹部
33 押圧部材
41 凹部
51 貫通穴
52 隙間
53 高剛性チャック
55 接合部材
61 溝
65 凹部
71 空洞
75、78、79 凸部
76 隙間
101 接合物モジュール
L レーザ光
F 位置ずれ作用力
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21 Adhesive 22
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