JP2009248097A - Laser joining structure, laser joining method, and laser beam machining apparatus - Google Patents

Laser joining structure, laser joining method, and laser beam machining apparatus Download PDF

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Hashio Suzuki
端生 鈴木
Yasutomo Fujimori
康朝 藤森
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a laser joining structure, a laser joining method, and a laser beam machining apparatus by which stable joining is made possible without excessively damaging the members to be joined. <P>SOLUTION: The joining method includes: irradiating the end part of a light absorbing material held between a first joining member and a second joining member with a laser beam; jetting the fused light absorbing material from the end to the outside of it and solidifying the light absorbing material; and joining the first joining member to the second joining member. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、レーザ接合構造体、レーザ接合方法及びレーザ加工装置に関し、具体的には複数の部材の接合部分にレーザ光を照射して各部材を互いに接合するレーザ接合構造体、レーザ接合方法レーザ加工装置に関する。   The present invention relates to a laser bonding structure, a laser bonding method, and a laser processing apparatus, and more specifically, a laser bonding structure and a laser bonding method laser for irradiating laser beams onto a bonding portion of a plurality of members to bond the members to each other. It relates to a processing apparatus.

ふたつの部材を接合する方法として、レーザ光の照射による接合方法がある。例えば、PDP(Plasma Display Panel)、SED(Surface-conduction Electron-emitter Display)、FED(Field Emission Display)などの発光パネルは、一般的に2枚のガラスが接合された構造を有する。ガラスを接合する方法の1つとして、吸光材をガラスの接合面に塗布、添付または成膜し、その吸光材にレーザ光を照射するレーザ融着がある(特許文献1)。特許文献1に記載された接合方法およびその装置は、2枚の接合部材(ガラス)の接合面に吸光材を介在させ、その吸光材がレーザ光のエネルギーを吸収し発熱することにより、接合部材であるガラスが溶融して接合するものである。   As a method of joining two members, there is a joining method by laser light irradiation. For example, a light emitting panel such as a plasma display panel (PDP), a surface-conduction electron-emitter display (SED), or a field emission display (FED) generally has a structure in which two glasses are joined. As one method for bonding glass, there is laser fusion in which a light-absorbing material is applied to, attached to or formed on a glass bonding surface, and laser light is irradiated to the light-absorbing material (Patent Document 1). The joining method and the device described in Patent Document 1 have a light absorbing material interposed between the joining surfaces of two joining members (glass), and the light absorbing material absorbs the energy of the laser beam and generates heat. That is, the glass is melted and joined.

しかしながら、特許文献1に記載された装置により接合部材を接合する場合、接合部材であるガラスを溶融するので、接合部分に歪みやクラックなどが生ずる場合がある。接合部材に歪みがあると、接合面に応力が発生しやすいため、十分な接着強度が得られずに剥離するおそれがある。また、接合部材(ガラス)を溶融させると、熱の影響による接合部材の損傷が懸念される。   However, when the joining member is joined by the apparatus described in Patent Document 1, since the glass that is the joining member is melted, distortion or cracks may occur in the joined portion. When the joining member is distorted, stress is likely to be generated on the joining surface, and there is a possibility that sufficient adhesive strength cannot be obtained and peeling occurs. Further, when the joining member (glass) is melted, there is a concern about damage to the joining member due to the influence of heat.

一方、2枚の接合部材の接合面にエラストマーからなる接着用シートを挟み、その接着用シートを溶融させることによって接合部材を接合させる方法がある(特許文献2)。特許文献2に記載された接合方法は、2枚の接合部材に挟まれた状態の接着シートが、レーザ光のエネルギーを吸収することによって加熱溶融され、加熱溶融された接着シートが再度固化することによって接合するものである。   On the other hand, there is a method in which a bonding member made of an elastomer is sandwiched between the bonding surfaces of two bonding members, and the bonding member is bonded by melting the bonding sheet (Patent Document 2). In the joining method described in Patent Document 2, the adhesive sheet sandwiched between two joining members is heated and melted by absorbing the energy of laser light, and the heated and melted adhesive sheet is solidified again. It joins by.

しかしながら、吸光材(接着シート)がレーザ光の照射部分に対して十分に大きく、接合部材が密着している場合には、吸光材が加熱溶融されたことによって発生するガスの逃げ道がない。そのため、ガスの圧力は、接合部材を剥離させる方向に応力を与える。
特開2003−170290号公報 特開2008−7584号公報
However, when the light-absorbing material (adhesive sheet) is sufficiently large with respect to the irradiated portion of the laser light and the bonding member is in close contact, there is no escape route for gas generated by heating and melting the light-absorbing material. Therefore, the gas pressure gives a stress in the direction in which the bonding member is peeled off.
JP 2003-170290 A JP 2008-7584 A

本発明は、かかる課題の認識に基づいてなされたものであり、接合する部材に過度の損傷を与えず、安定した接合が可能なレーザ接合構造体、レーザ接合方法及びレーザ加工装置を提供する。   The present invention has been made based on recognition of such problems, and provides a laser bonding structure, a laser bonding method, and a laser processing apparatus capable of stable bonding without causing excessive damage to members to be bonded.

本発明の一態様によれば、第1の接合部材と、第2の接合部材と、の間に挟まれた吸光材の端部にレーザ光を照射し、溶融した前記吸光材を前記端部からその外側に噴出させ固化させて、前記第1の接合部材と、前記第2の接合部材と、を接合することを特徴とする接合方法が提供される。   According to one aspect of the present invention, the end of the light absorbing material sandwiched between the first joining member and the second joining member is irradiated with laser light, and the melted light absorbing material is used as the end. Then, the first joining member and the second joining member are joined to each other by being ejected to the outside and solidified.

また、本発明の他の一態様によれば、レーザ光を出力するレーザ発振器と、前記レーザ光を集光して被照射体に向けて照射するレーザ照射光学系と、前記被照射体と、前記レーザ照射光学系と、の位置関係を制御するコントロールステージと、予め設定された被照射体の位置情報に基づいて、第1の接合部材と第2の接合部材との間に挟持された吸収材の端部に前記レーザ光を照射するように、前記コントロールステージを制御する制御部と、を備えたことを特徴とするレーザ加工装置が提供される。   According to another aspect of the present invention, a laser oscillator that outputs laser light, a laser irradiation optical system that focuses the laser light and irradiates the irradiated body, the irradiated body, Absorption sandwiched between the first joining member and the second joining member based on a control stage for controlling the positional relationship between the laser irradiation optical system and preset position information of the irradiated object. There is provided a laser processing apparatus comprising: a control unit that controls the control stage so that an end portion of the material is irradiated with the laser beam.

また、本発明の他の一態様によれば、少なくともいずれかがレーザ光に対する透過性を有する第1および第2の接合部材と、前記第1の接合部材と前記第2の接合部材との間に挟まれた第1および第2の吸光材と、を備え、前記第1の吸光材及び前記第2の吸光材の少なくともいずれかの端部であって前記第1の吸光材と前記第2の吸光材とに挟まれた領域に隣接した端部に前記レーザ光が照射され溶融した前記吸光材が前記端部から前記領域に噴出し固化して、その上下の前記第1の接合部材と前記第2の接合部材とを接合してなることを特徴とする接合構造体が提供される。   According to another aspect of the present invention, at least one of the first and second bonding members that is transparent to laser light, and between the first bonding member and the second bonding member. First and second light-absorbing materials sandwiched between the first light-absorbing material and the second light-absorbing material, and the first light-absorbing material and the second light-absorbing material. The end portion adjacent to the region sandwiched between the light absorbers is irradiated with the laser beam and melted, the light absorber is ejected from the end portions into the region and solidified, and the first joining members above and below There is provided a joint structure formed by joining the second joint member.

本発明によれば、接合する部材に過度の損傷を与えず、安定した接合が可能なレーザ接合構造体、レーザ接合方法及びレーザ加工装置が提供される。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the laser joining structure body, laser joining method, and laser processing apparatus which can perform the stable joining without giving an excessive damage to the member to join are provided.

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しつつ説明する。なお、各図面中、同様の構成要素には同一の符号を付して詳細な説明は適宜省略する。
図1は、本発明の第1の実施の形態にかかる接合構造体および接合方法を例示する模式図である。なお、図1(a)は、本実施形態にかかる接合構造体の分解模式図であり、図1(b)は、本実施形態にかかる接合構造体にレーザ光を照射中の模式図である。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In addition, in each drawing, the same code | symbol is attached | subjected to the same component and detailed description is abbreviate | omitted suitably.
FIG. 1 is a schematic view illustrating a bonding structure and a bonding method according to the first embodiment of the invention. 1A is an exploded schematic view of the bonding structure according to the present embodiment, and FIG. 1B is a schematic view during irradiation of the bonding structure according to the present embodiment with laser light. .

本実施形態の接合方法では、まず、図1(a)に表したように、レーザ光200に対して透過性を有する接合部材100a(第1の接合部材)と、接合部材100aと同じ又は異なる材料の接合部材100b(第2の接合部材)と、の間に、吸光材102を挟む。続いて、図1(b)に表したように、接合部材100aと接合部材100bとの間に挟まれた状態の吸光材102に、接合部材100aを透過させたレーザ光200を照射する。このとき、後に詳述するように、吸光材102の端部の近傍にレーザ光200を照射する。吸光材102は、接合部材100aと接合部材100bとの間に挟まれた状態でレーザ光200の照射を受け、そのレーザ光200のエネルギーを吸収して加熱溶融される。加熱溶融された吸光材は、端部から外側に向けて噴出する。そして、噴出した吸光材が再度固化し、接合部材100a、100bの間においてアンカー効果が生ずることによって、接合部材100aと接合部材100bとが接合される。   In the joining method of the present embodiment, first, as shown in FIG. 1A, the joining member 100a (first joining member) having transparency to the laser beam 200 is the same as or different from the joining member 100a. The light absorbing material 102 is sandwiched between the material joining member 100b (second joining member). Subsequently, as illustrated in FIG. 1B, the light absorbing material 102 sandwiched between the bonding member 100 a and the bonding member 100 b is irradiated with the laser light 200 transmitted through the bonding member 100 a. At this time, as will be described in detail later, the laser beam 200 is irradiated in the vicinity of the end of the light absorbing material 102. The light absorbing material 102 is irradiated with the laser beam 200 while being sandwiched between the bonding member 100a and the bonding member 100b, absorbs the energy of the laser beam 200, and is heated and melted. The light-absorbing material melted by heating is ejected from the end toward the outside. Then, the ejected light absorbing material is solidified again, and an anchor effect is generated between the joining members 100a and 100b, thereby joining the joining member 100a and the joining member 100b.

ここで、レーザ光に対する透過性とは、加熱源としてのレーザ光をほとんど反射も吸収もせずに透過させるか、あるいはレーザ光を一部吸収したり反射したりしても溶融することなく残りのレーザ光を透過し、吸光材まで到達させ得る性質をいう。接合部材100aの材料としては、レーザ光200に対して前述した透過性を有する材料であれば特に限定されず、例えばガラスや樹脂、半導体などが挙げられる。   Here, the transparency to the laser beam means that the laser beam as a heating source is transmitted with almost no reflection or absorption, or the remaining laser beam is not melted even if the laser beam is partially absorbed or reflected. It refers to the property of transmitting laser light and reaching the light absorbing material. The material of the bonding member 100a is not particularly limited as long as it is a material having the above-described transparency with respect to the laser light 200, and examples thereof include glass, resin, and semiconductor.

一方、接合部材100bは、接合部材100aと同じ材料でも異なる材料でもよく、前述した透過性を有する材料でもよいし、それ以外の材料であってもよい。つまり、レーザ光200に対して吸収性を有する材料であってもよい。ここで、レーザ光に対する吸収性とは、加熱源としてのレーザ光を一部透過したり反射したりしても残りのレーザ光を吸収し、これにより加熱され得る性質をいう。このような吸収性を有する材料としては、例えば金属やセラミックスや樹脂などが挙げられる。   On the other hand, the joining member 100b may be the same material as the joining member 100a or a different material, may be a material having the permeability described above, or may be a material other than that. That is, a material that absorbs the laser light 200 may be used. Here, the absorptivity with respect to the laser beam refers to a property that even if a part of the laser beam as a heating source is transmitted or reflected, the remaining laser beam is absorbed and heated. Examples of such an absorptive material include metals, ceramics, and resins.

吸光材102は、レーザ光200を吸収して溶融する金属箔、金属膜、または金属粉などが好ましい。吸光材102としては、具体的には例えば、アルミニウム、アルミニウム合金、銅、銅合金などが挙げられる。   The light absorbing material 102 is preferably a metal foil, a metal film, or a metal powder that absorbs and melts the laser beam 200. Specific examples of the light absorbing material 102 include aluminum, an aluminum alloy, copper, and a copper alloy.

レーザ光200としては、接合部材100aがガラスなどの場合には、例えばYAGレーザを用いることができる。また、レーザ光200は、パルスレーザとすることができる。これにより、接合部材100a、100bに対する熱の影響を少なくすることができる。   As the laser beam 200, when the joining member 100a is glass or the like, for example, a YAG laser can be used. The laser beam 200 can be a pulse laser. Thereby, the influence of the heat with respect to joining member 100a, 100b can be decreased.

図2は、溶融した吸光材が噴出した状態を例示する模式図である。なお、図2(a)は、接合部材の上面から眺めた模式図であり、図2(b)は、接合部材の側面から眺めた模式図である。
図2(a)および図2(b)に表したように、吸光材102の端部にレーザ光200を照射すると、吸光材の外側の接合部材100aと接合部材100bとの間の隙間に、溶融した吸光材102aが噴出する。このとき、レーザ光200の照射領域(スポット)内には、リボン状の吸光材102の端辺が含まれている必要はない。吸光材の端部が溶融することにより端辺が開口し、その開口した部分から溶融した吸光材102aが外側に向かって一定方向に噴出すればよい。したがって本願明細書において、吸光材の端部とは、吸光材の端辺を必ずしも含むものではない。但し、溶融した吸光材102aをより確実に噴出させるためには、レーザ光200の照射領域(スポット)内に吸光材102の端辺が含まれていることがより好ましい。この噴出距離は、レーザ光200のパワーや照射時間、吸光材102の材料、接合部材100aと接合部材100bとの隙間などにより変化する。そして、このように噴出した吸光材102aが固化するとその上下の接合部材100a、100bとの間にアンカー効果が生じ、これら接合部材100a、100bが接合される。
FIG. 2 is a schematic view illustrating a state where the melted light absorbing material is ejected. 2A is a schematic diagram viewed from the top surface of the joining member, and FIG. 2B is a schematic diagram viewed from the side surface of the joining member.
As shown in FIG. 2A and FIG. 2B, when the end portion of the light absorbing material 102 is irradiated with the laser light 200, the gap between the bonding member 100a and the bonding member 100b outside the light absorbing material is The melted light absorbing material 102a is ejected. At this time, the irradiation side (spot) of the laser beam 200 does not need to include the edge of the ribbon-shaped light absorber 102. The end of the light absorbing material is melted to open an end, and the melted light absorbing material 102a may be ejected from the opened portion in a certain direction toward the outside. Therefore, in the present specification, the end portion of the light absorbing material does not necessarily include the end side of the light absorbing material. However, in order to more reliably eject the melted light absorbing material 102a, it is more preferable that the end of the light absorbing material 102 is included in the irradiation region (spot) of the laser light 200. This ejection distance varies depending on the power of the laser beam 200, the irradiation time, the material of the light absorber 102, the gap between the joining member 100a and the joining member 100b, and the like. And if the light-absorbing material 102a ejected in this way solidifies, an anchor effect will arise between the upper and lower joining members 100a and 100b, and these joining members 100a and 100b will be joined.

本実施形態によれば、上下の接合部材100a、100bを溶融することなく接合することができるので、熱的なストレスや歪みあるいはクラックなどが生ずることを抑制できる。
また、溶融した吸光材102aが噴出して上下の接合部材100a、100bが接合される部分は、レーザ光200の照射部分とは異なるので、接合部分において上下の接合部材100a、100bの過度の加熱も抑制できる。その結果として、接合部分において、上下の接合部材100a、100bに過度の熱ストレスがかかるおそれもない。
According to this embodiment, since the upper and lower joining members 100a and 100b can be joined without melting, it is possible to suppress the occurrence of thermal stress, distortion, cracks, or the like.
Further, the portion where the melted light absorbing material 102a is ejected and the upper and lower joining members 100a and 100b are joined is different from the irradiated portion of the laser beam 200, and therefore the upper and lower joining members 100a and 100b are excessively heated at the joining portion. Can also be suppressed. As a result, there is no possibility that excessive thermal stress is applied to the upper and lower bonding members 100a and 100b in the bonded portion.

また、本実施形態によれば、レーザ光の照射により溶融した吸光材102aはその端部から外側に噴出するので、吸光材102の内部に空洞などが生ずることがない。吸光材102の内部にレーザ光を照射して溶融させた場合、吸光材102の内部に空洞が生ずることがある。吸光材102の内部に空洞が生ずると、レーザ光の照射により発生したガスなどが閉じ込められる。空洞に閉じ込められたガスは、その圧力により上下の接合部材100a、100bを剥離させるおそれがある。またさらに、接合部材100a、100bの間の空間を真空に維持する必要がある場合に、吸光材102の内部に空洞が形成されると、その空洞からガスがリークして真空を維持することが困難となる場合がある。   Further, according to the present embodiment, since the light absorbing material 102a melted by the irradiation of the laser light is ejected from the end portion to the outside, a cavity or the like is not generated inside the light absorbing material 102. When the inside of the light absorbing material 102 is melted by irradiating laser light, a cavity may be formed inside the light absorbing material 102. When a cavity is generated in the light absorbing material 102, gas generated by laser light irradiation is confined. The gas confined in the cavity may cause the upper and lower bonding members 100a and 100b to peel off due to the pressure. Furthermore, when it is necessary to maintain the space between the joining members 100a and 100b in a vacuum, if a cavity is formed inside the light absorbing material 102, the gas leaks from the cavity to maintain the vacuum. It can be difficult.

これに対して、本実施形態によれば、吸光材102の端部から溶融した吸光材102aを外側に噴出させることにより、吸光材102の内部に空洞が生ずることを防止できる。その結果として、ガスの閉じ込めによる接合部分の剥離や、真空の破壊などを防止できる。   On the other hand, according to the present embodiment, it is possible to prevent a cavity from being generated inside the light absorbing material 102 by ejecting the light absorbing material 102 a melted from the end of the light absorbing material 102 to the outside. As a result, it is possible to prevent separation of the joint portion due to gas confinement, breakage of vacuum, and the like.

図3は、本発明者が行った実験の一例を説明するための模式図である。
また、図4は、本発明者が行った実験の結果を例示する写真である。なお、図4(a)は、接合部材の上面から眺めた写真であり、図4(b)は接合部材の上面から眺めて拡大した拡大写真である。
FIG. 3 is a schematic diagram for explaining an example of an experiment conducted by the inventor.
FIG. 4 is a photograph illustrating the results of an experiment conducted by the inventor. 4A is a photograph viewed from the upper surface of the joining member, and FIG. 4B is an enlarged photograph viewed from the upper surface of the joining member.

図3に表したように、まず、接合部材(ガラス)100aと接合部材(ガラス)100bとの間にリボン状の吸光材(アルミニウム)102を挟む。続いて、固定機構(クランプ)302を用いて、吸光材102を挟んだ状態の接合部材100aと接合部材100bとをステージ300aに固定する。さらに、固定機構302を用いて固定したステージ300aと、吸光材102を挟んだ状態の接合部材100a、100bと、をステージ300bに載置する。この状態で、接合部材100aの上面から、吸光材102の端部にパルスレーザからなるレーザ光200を照射した。   As shown in FIG. 3, first, a ribbon-shaped light absorbing material (aluminum) 102 is sandwiched between the joining member (glass) 100 a and the joining member (glass) 100 b. Subsequently, the fixing member (clamp) 302 is used to fix the bonding member 100a and the bonding member 100b with the light-absorbing material 102 sandwiched therebetween to the stage 300a. Furthermore, the stage 300a fixed using the fixing mechanism 302 and the joining members 100a and 100b with the light-absorbing material 102 interposed therebetween are placed on the stage 300b. In this state, the laser beam 200 made of a pulsed laser was applied to the end of the light absorbing material 102 from the upper surface of the bonding member 100a.

その結果、図4(a)および図4(b)に表したように、溶融した吸光材102aはレーザ光が照射された端部からその外側に向かって噴出した。一方、レーザ光が照射されていない吸光材102には、変化は認められなかった。溶融した吸光材102aの噴出距離あるいは噴出範囲は、レーザ光200のパワーや照射時間、接合部材100aと接合部材100bとの隙間などにより変化する。なお、本検討に使用したリボン状の吸光材(アルミニウム)102の幅は約2ミリメートル程度である。また、レーザ光200のスポット径は、約0.7ミリメートル程度である。   As a result, as shown in FIG. 4A and FIG. 4B, the melted light-absorbing material 102a was ejected from the end irradiated with the laser beam toward the outside. On the other hand, no change was observed in the light absorbing material 102 not irradiated with the laser beam. The ejection distance or ejection range of the melted light absorbing material 102a varies depending on the power of the laser beam 200, the irradiation time, the gap between the joining member 100a and the joining member 100b, and the like. The width of the ribbon-shaped light absorbing material (aluminum) 102 used in this study is about 2 millimeters. Further, the spot diameter of the laser beam 200 is about 0.7 millimeters.

このように、溶融した吸光材102aをレーザ光が照射された端部からその外側に向かって噴出させることにより、接合部に熱的なストレスや損傷がなく、吸光材102aの内部のガスの閉じ込めも抑制した接合構造体を実現できる。   In this way, the melted light absorbing material 102a is ejected from the end irradiated with the laser beam toward the outside thereof, so that there is no thermal stress or damage at the joint, and the gas inside the light absorbing material 102a is confined. In addition, it is possible to realize a bonded structure that suppresses the above.

以下、本実施形態にかかる接合構造体および接合方法の具体例について、図面を参照しつつ説明する。
図5は、本実施形態にかかる接合構造体および接合方法の具体例を例示する模式図である。
本具体例の接合方法では、図5に表したように、リボン状の吸光材102の一方の端部に、レーザ光200を所定の間隔で照射する。これにより、溶融した吸光材102aは、一方の端部からその外側に向かって噴出する。レーザ光200の照射位置の間隔や、レーザ光200のパワー、照射時間などを適宜設定することにより、噴出した吸光材102aを互いに接続させることが可能である。すなわち、上下の接合部材100a、100bの接合部を連続的に延在させることができる。
Hereinafter, specific examples of the bonded structure and the bonding method according to the present embodiment will be described with reference to the drawings.
FIG. 5 is a schematic view illustrating a specific example of the bonded structure and the bonding method according to this embodiment.
In the joining method of this specific example, as shown in FIG. 5, the laser light 200 is irradiated to one end of the ribbon-shaped light-absorbing material 102 at a predetermined interval. Thereby, the melt | dissolved light absorption material 102a is ejected toward the outer side from one edge part. By appropriately setting the interval between the irradiation positions of the laser light 200, the power of the laser light 200, the irradiation time, and the like, it is possible to connect the ejected light absorbing materials 102a to each other. That is, the joint part of the upper and lower joining members 100a and 100b can be continuously extended.

これにより、より大きな接合強度を得ることができる。また、接続部を連続的に形成することにより、上下の接続部材100a、100bの間を真空に維持することも可能となる。   Thereby, greater bonding strength can be obtained. Moreover, it becomes possible to maintain a vacuum between the upper and lower connection members 100a and 100b by forming the connection part continuously.

図6は、本実施形態にかかる接合構造体および接合方法の他の具体例を例示する模式図である。
本具体例の接合構造体には、溶融した吸光材102aが噴出する側の接合部材100aおよび接合部材100bの少なくともいずれかの接合面に、表面を粗くする表面加工が施されている。または、溶融した吸光材102aが噴出する側の接合部材100aおよび接合部材100bの少なくともいずれかの接合面に、吸光材102の付着強度が高くなる被覆層が施されている。これにより、溶融した吸光材102aと、接合部材100a、100bと、の間におけるアンカー効果が高くなり、より大きな接合強度を得ることができる。なお、これら表面加工や被覆層は、接合部材100a、100bの接合部の付近のみに設けてもよく、全体に設けてもよい。
FIG. 6 is a schematic view illustrating another specific example of the bonding structure and the bonding method according to this embodiment.
In the bonded structure of this specific example, surface processing is performed to roughen the bonding surface of at least one of the bonding member 100a and the bonding member 100b on the side from which the melted light absorbing material 102a is ejected. Alternatively, a coating layer that increases the adhesion strength of the light-absorbing material 102 is applied to at least one of the joining surfaces of the joining member 100a and the joining member 100b on the side from which the melted light-absorbing material 102a is ejected. Thereby, the anchor effect between the melt | dissolved light absorption material 102a and the joining members 100a and 100b becomes high, and a bigger joining strength can be obtained. These surface treatments and coating layers may be provided only in the vicinity of the joints of the joining members 100a and 100b, or may be provided throughout.

本具体例によれば、接合部材100a、100bを剥離する方向の応力が生じた場合にも、接合部材100aと接合部材100bとが剥離することをより確実に防止することができる。さらに、図5に関して前述した効果と同様の効果を得ることもできる。   According to this specific example, even when stress occurs in the direction in which the bonding members 100a and 100b are peeled off, the bonding member 100a and the bonding member 100b can be more reliably prevented from peeling off. Furthermore, the same effects as those described above with reference to FIG. 5 can be obtained.

図7は、本実施形態にかかる接合構造体および接合方法のさらに他の具体例を例示する模式図である。なお、図7(a)は、補助レーザ光を照射する具体例を例示する模式図であり、図7(b)は、レーザ光のスポット径をより大きくした具体例を例示する模式図である。
前述したように、本実施形態の接合方法では、溶融した吸光材102aは、吸光材102の端部からその外側に向かって噴出する。このとき、溶融した吸光材102aが噴出した部分の接合部材100aおよび接合部材100bは、レーザ光200が照射されていないため、吸光材102が存在する部分またはレーザ光200が照射されている部分に比べて、発熱がより少ない。
FIG. 7 is a schematic view illustrating still another specific example of the bonded structure and the bonding method according to this embodiment. FIG. 7A is a schematic diagram illustrating a specific example of irradiating auxiliary laser light, and FIG. 7B is a schematic diagram illustrating a specific example in which the spot diameter of the laser light is made larger. .
As described above, in the joining method of the present embodiment, the melted light absorbing material 102a is ejected from the end portion of the light absorbing material 102 toward the outside thereof. At this time, the joining member 100a and the joining member 100b at the portion where the melted light absorbing material 102a is ejected are not irradiated with the laser light 200, and therefore, the portion where the light absorbing material 102 exists or the portion irradiated with the laser light 200 is irradiated. Compared with less heat generation.

これに対して、本具体例の接合方法では、図7(a)に表したように、接合を補助するための補助レーザ光202を吸光材102aが噴出した部分に照射する。または、図7(b)に表したように、レーザ光200および補助レーザ光202よりも大きなスポット径を有するレーザ光204を、吸光材102の端部と、溶融した吸光材102aが噴出した部分と、に照射する。   On the other hand, in the joining method of this specific example, as shown in FIG. 7A, the auxiliary laser beam 202 for assisting the joining is irradiated to the portion where the light absorbing material 102a is ejected. Alternatively, as illustrated in FIG. 7B, a laser beam 204 having a spot diameter larger than that of the laser beam 200 and the auxiliary laser beam 202 is irradiated with an end portion of the light absorbing material 102 and a portion where the melted light absorbing material 102 a is ejected. And irradiate.

これにより、溶融した吸光材102aは、噴出した部分において、補助レーザ光202またはレーザ光204の照射により加熱される。その熱は、上下の接合部材100aおよび接合部材100bに伝わり、これら接合部材100a、100bを加熱する。接合部材100a、100bが適度に加熱されることにより、溶融した吸光材102aと、接合部材100a、100bと、の接合強度(アンカー効果の影響)はより大きくなる。したがって、接合部材100aと接合部材100bとが剥離することをより確実に防止することができる。さらに、図5に関して前述した効果と同様の効果を得ることもできる。   Thereby, the melted light absorbing material 102 a is heated by the irradiation of the auxiliary laser beam 202 or the laser beam 204 in the ejected portion. The heat is transmitted to the upper and lower joining members 100a and 100b, and heats these joining members 100a and 100b. When the joining members 100a and 100b are appropriately heated, the joining strength (influence of the anchor effect) between the melted light absorbing material 102a and the joining members 100a and 100b is further increased. Therefore, it can prevent more reliably that the joining member 100a and the joining member 100b peel. Furthermore, the same effects as those described above with reference to FIG. 5 can be obtained.

図8は、本実施形態にかかる接合構造体および接合方法のさらに他の具体例を例示する模式図である。
本具体例においては、リボン状の吸光材102の両端においてそれぞれ所定の間隔でレーザ光200が照射され、溶融した吸光材102aがそれぞれ外側に噴出して、その上下の接合部材100a、100bを接合している。接合部材102を挟んでその両側に接合部を形成することにより、より大きな接合強度を得ることが可能となる。
FIG. 8 is a schematic view illustrating still another specific example of the bonded structure and the bonding method according to this embodiment.
In this specific example, laser light 200 is irradiated at both ends of the ribbon-shaped light absorbing material 102 at predetermined intervals, and the melted light absorbing material 102a is ejected to the outside to join the upper and lower joining members 100a and 100b. is doing. By forming joints on both sides of the joining member 102, it is possible to obtain a greater joining strength.

図9は、本実施形態にかかる接合構造体および接合方法のさらに他の具体例を例示する模式図である。なお、図9(a)は、本具体例にかかる接合構造体を斜め上方から眺めた斜視模式図であり、図9(b)は、本具体例の吸光材の噴出状態を例示する模式図である。   FIG. 9 is a schematic view illustrating still another specific example of the bonding structure and the bonding method according to the present embodiment. FIG. 9A is a schematic perspective view of the joint structure according to this example viewed obliquely from above, and FIG. 9B is a schematic view illustrating the ejection state of the light absorbing material of this example. It is.

本具体例においては、リボン状の吸光材ではなく、円形状の吸光材110が接合部材100aと接合部材100bとの間に挟まれている。つまり、吸光材110はリボン状の吸光材102のようには連続した形状を有しておらず、隣接する吸光材と所定の間隔で配置されている。この円形状の吸光材110の円周上の端部にそれぞれ所定の間隔でレーザ光200が照射され、溶融した吸光材110aがそれぞれ外側に噴出して、上下の接合部材100a、100bを接合している。   In this specific example, not a ribbon-shaped light-absorbing material, but a circular light-absorbing material 110 is sandwiched between the joining member 100a and the joining member 100b. That is, the light-absorbing material 110 does not have a continuous shape like the ribbon-shaped light-absorbing material 102, and is disposed at a predetermined interval from the adjacent light-absorbing material. Laser light 200 is applied to the circumferential ends of the circular light-absorbing material 110 at predetermined intervals, and the melted light-absorbing material 110a is ejected to the outside to join the upper and lower joining members 100a and 100b. ing.

これにより、溶融した吸光材110aが略放射状に噴出し、より広い面積に亘って上下の接合部材100a、100bが接合されるため、より大きな接合強度を得ることができる。なお、吸光材110の形状は円形状だけに限定されず、矩形状であってもよい。   Thereby, the melted light absorbing material 110a is ejected substantially radially, and the upper and lower joining members 100a and 100b are joined over a larger area, so that a higher joining strength can be obtained. The shape of the light absorbing material 110 is not limited to a circular shape, and may be a rectangular shape.

また、溶融した吸光材110a同士が連続的に結合することにより、結果として隣接する吸光材110同士が連続的に結合すれば、接合部材100a、100bの間の空間の真空性を確保することが可能である。つまり、吸光材110がリボン状の吸光材102のようには連続した形状を有していなくとも、吸光材110の配置等を適宜設定することにより、接合部材100a、100bの間の空間の真空性を確保することが可能である。   Moreover, if the melt | dissolved light absorption material 110a couple | bonds continuously, as a result, if the adjacent light absorption material 110 couple | bonds continuously, the vacuum property of the space between joining member 100a, 100b is ensured. Is possible. That is, even if the light-absorbing material 110 does not have a continuous shape like the ribbon-shaped light-absorbing material 102, the vacuum of the space between the joining members 100a and 100b can be set by appropriately setting the arrangement of the light-absorbing material 110 and the like. It is possible to ensure the sex.

図10は、本実施形態にかかる接合構造体および接合方法のさらに他の具体例を例示する模式図である。なお、図10(a)は、中空円形状の吸光材の噴出状態を例示する模式図であり、図10(b)は、中空矩形状の吸光材の噴出状態を例示する模式図である。   FIG. 10 is a schematic view illustrating still another specific example of the bonded structure and the bonding method according to this embodiment. FIG. 10A is a schematic diagram illustrating the ejection state of a hollow circular light-absorbing material, and FIG. 10B is a schematic diagram illustrating the ejection state of a hollow rectangular light-absorbing material.

本具体例の吸光材は、図9に表した具体例と同様に、リボン状ではない。図10(a)に表した吸光材112は、中空円形状を有しており、図10(b)に表した吸光材114は、中空矩形状を有している。本具体例においては、中空円形状の吸光材112および中空矩形状の吸光材114の内側の端部にそれぞれ所定の間隔でレーザ光200が照射され、溶融した吸光材112a、114aがそれぞれ内側に噴出して、その上下の接合部材100a、100bを接合している。   The light-absorbing material of this example is not in the form of a ribbon, as in the example shown in FIG. The light absorbing material 112 shown in FIG. 10A has a hollow circular shape, and the light absorbing material 114 shown in FIG. 10B has a hollow rectangular shape. In this specific example, the inner ends of the hollow circular light-absorbing material 112 and the hollow rectangular light-absorbing material 114 are respectively irradiated with the laser beam 200 at predetermined intervals, and the melted light-absorbing materials 112a and 114a are respectively inward. The upper and lower joining members 100a and 100b are joined by jetting.

これによれば、後に詳述するように、吸光材112、114の近傍に電子素子や光学素子などが設けられている場合にも、それらの素子が汚染されたり、損傷を受けたり、短絡したりすることを防止できる。なお、図9に関して前述したように、溶融した吸光材112a同士および吸光材114a同士が連続的に結合することにより、結果として隣接する吸光材112同士および吸光材114同士が連続的に結合すれば、接合部材100a、100bの間の空間の真空性を確保することが可能である。   According to this, as will be described in detail later, even when an electronic element or an optical element is provided in the vicinity of the light absorbers 112 and 114, these elements are contaminated, damaged, or short-circuited. Can be prevented. As described above with reference to FIG. 9, if the melted light absorbers 112 a and the light absorbers 114 a are continuously bonded, as a result, the adjacent light absorbers 112 and 114 are continuously bonded. It is possible to ensure the vacuum property of the space between the joining members 100a and 100b.

図11は、本実施形態にかかる接合構造体および接合方法のさらに他の具体例を例示する模式図である。
図11に表したリボン状の吸光材122は、レーザ光のエネルギーを吸収して加熱溶融される吸光体118と、レーザ光に対する吸収率が吸光体118よりも低い接着剤120と、の複合材となっている。吸光体118は、吸光材122の端部にそれぞれ所定の間隔で配置されている。図11に表した具体例においては、リボン状の吸光材122の両端近傍にそれぞれレーザ光200を照射することで、溶融した吸光体118aが外側に噴出して、その上下の接合部材100a、100bを接合している。
FIG. 11 is a schematic view illustrating still another specific example of the bonded structure and the bonding method according to the present embodiment.
The ribbon-shaped light absorber 122 shown in FIG. 11 is a composite material of a light absorber 118 that absorbs the energy of laser light and is heated and melted, and an adhesive 120 that has an absorption rate lower than that of the light absorber 118. It has become. The light absorbers 118 are arranged at predetermined intervals at the ends of the light absorber 122. In the specific example shown in FIG. 11, by irradiating the laser light 200 near both ends of the ribbon-shaped light absorbing material 122, the melted light absorber 118a is ejected to the outside, and the upper and lower joining members 100a, 100b thereof. Are joined.

これにより、吸光体118の噴出方向や噴出量をより的確に決定することができる。また、吸光材122の略全体にレーザ光200を照射しても、吸光体118は吸光体122の端部のみにそれぞれ配置されているため、溶融した吸光体118aは外側に噴出することができる。   Thereby, the ejection direction and the ejection amount of the light absorber 118 can be determined more accurately. Further, even when the laser light 200 is irradiated on substantially the entire light absorbing material 122, since the light absorber 118 is disposed only at the end of the light absorber 122, the melted light absorber 118a can be ejected to the outside. .

なお、吸光体118は、吸光材122の略全体に亘って分散して配置されていてもよい。これによれば、リボン状の吸光材122の両端近傍にそれぞれレーザ光200を照射することで、溶融した吸光体118aが外側に噴出して、その上下の接合部材100a、100bを接合できる。   The light absorber 118 may be disposed so as to be distributed over substantially the entire light absorber 122. According to this, by irradiating the vicinity of both ends of the ribbon-shaped light absorber 122 with the laser light 200, the melted light absorber 118a is ejected to the outside, and the upper and lower joining members 100a and 100b can be joined.

これにより、吸光体118の配置や容量を適宜設定することで、噴出方向や噴出量をおおよそ決定することができる。また、接着剤120の部分にレーザ光200を照射しても、その接着剤120が溶融して外側に噴出することはないため、レーザ光200の照射位置を厳密に制御しなくともよい。   Thereby, the ejection direction and the ejection amount can be roughly determined by appropriately setting the arrangement and capacity of the light absorber 118. Further, even if the portion of the adhesive 120 is irradiated with the laser beam 200, the adhesive 120 is not melted and ejected to the outside, so that the irradiation position of the laser beam 200 may not be strictly controlled.

図12は、本実施形態にかかる接合構造体および接合方法のさらに他の具体例を例示する模式図である。なお、図12(a)は、吸光体が中央部に積層された具体例の断面を例示する断面模式図であり、図12(b)は、吸光体が下方部に積層された具体例の断面を例示する断面模式図であり、図12(c)は、吸光体成分が分散された具体例の断面を例示する断面模式図である。   FIG. 12 is a schematic view illustrating still another specific example of the bonded structure and the bonding method according to the present embodiment. FIG. 12A is a schematic cross-sectional view illustrating a cross-section of a specific example in which the light absorber is stacked in the central portion, and FIG. 12B is a specific example in which the light absorber is stacked in the lower portion. FIG. 12C is a cross-sectional schematic view illustrating a cross-section, and FIG. 12C is a schematic cross-sectional view illustrating a cross-section of a specific example in which the light absorber component is dispersed.

図12(a)に表した吸光材124は、接着剤120と、吸光体118と、接着剤120と、がこの順に積層された複合材となっている。吸光体118は、前述のように、レーザ光のエネルギーを吸収して加熱溶融する性質を有する。一方、接着剤120は、前述のように、レーザ光に対する吸収率が吸光体118よりも低い性質を有する。   The light absorbing material 124 shown in FIG. 12A is a composite material in which an adhesive 120, a light absorber 118, and an adhesive 120 are laminated in this order. As described above, the light absorber 118 has the property of absorbing the energy of the laser light and heating and melting it. On the other hand, the adhesive 120 has a property that the absorptance with respect to laser light is lower than that of the light absorber 118 as described above.

一方、図12(b)に表した吸光材126においては、吸光体118が下層部に配置され、接着剤120が上層部に配置されている。
さらに、図12(c)に表した吸光材128においては、吸光体成分130が接着剤120の中に分散配合されている。
On the other hand, in the light absorbing material 126 shown in FIG. 12B, the light absorber 118 is disposed in the lower layer portion, and the adhesive 120 is disposed in the upper layer portion.
Further, in the light absorbing material 128 shown in FIG. 12C, the light absorber component 130 is dispersed and blended in the adhesive 120.

このように、吸光材はリボン状の全てがレーザ光に対して高い吸収率を有するものでなくともよい。レーザ光に対する吸収率が低い接着剤が含まれていてもよい。これによれば、より接着性の良い材質を使用することができる。また、図11に表した具体例と同様に、吸光体118の噴出方向や噴出量をより的確に決定することができる。   Thus, the light absorbing material does not have to have a high absorptivity with respect to the laser beam as a whole. An adhesive having a low absorption rate for laser light may be included. According to this, a material with better adhesiveness can be used. Further, similarly to the specific example shown in FIG. 11, the ejection direction and the ejection amount of the light absorber 118 can be determined more accurately.

図13は、本実施形態にかかる接合構造体および接合方法のさらに他の具体例を例示する模式図である。なお、図13は(a)、吸光材を上方から眺めた平面模式図であり、図13(b)は、吸光材を側方から眺めた断面模式図である。   FIG. 13 is a schematic view illustrating still another specific example of the bonded structure and the bonding method according to the present embodiment. 13A is a schematic plan view of the light absorbing material viewed from above, and FIG. 13B is a schematic cross-sectional view of the light absorbing material viewed from the side.

図13に表した吸光材132は、左端辺に吸光体118が配置され、それ以外の部分に接着剤120が配置された複合材となっている。また、吸光材132を側方から眺めた場合には、図13(b)に表したように、上下方向に対して中央部に吸光体118が配置されている。   The light-absorbing material 132 shown in FIG. 13 is a composite material in which the light-absorbing body 118 is disposed on the left end side and the adhesive 120 is disposed on the other portion. When the light absorbing material 132 is viewed from the side, as shown in FIG. 13B, the light absorber 118 is disposed at the center with respect to the vertical direction.

これによれば、レーザ光200の照射位置を厳密に制御しなくとも、吸光体118が吸光材132の左端辺に配置されているため、溶融した吸光材の噴出方向を左側方に決定することができる。なお、吸光体118は、左端辺に限定されず、右端辺に配置されていてもよい。   According to this, even if the irradiation position of the laser beam 200 is not strictly controlled, the light absorber 118 is arranged at the left end side of the light absorber 132, and therefore the ejection direction of the melted light absorber is determined to the left side. Can do. The light absorber 118 is not limited to the left end side, and may be disposed on the right end side.

図14は、本実施形態にかかる接合構造体および接合方法のさらに他の具体例を例示する模式図である。なお、図14(a)は、吸光材を上方から眺めた平面模式図であり、図14(b)は、吸光材を側方から眺めた断面模式図である。   FIG. 14 is a schematic view illustrating still another specific example of the bonded structure and the bonding method according to the present embodiment. 14A is a schematic plan view of the light absorbing material as viewed from above, and FIG. 14B is a schematic cross-sectional view of the light absorbing material as viewed from the side.

図14に表した吸光材134は、端辺を含まないような左側方寄りに吸光体118が配置され、それ以外の部分に接着剤120が配置された複合材となっている。また、吸光材134を側方から眺めた場合には、図13(b)と同様に、上下方向に対して中央部に吸光体118が配置されている。   The light-absorbing material 134 shown in FIG. 14 is a composite material in which the light-absorbing body 118 is arranged on the left side so as not to include the end side, and the adhesive 120 is arranged in the other part. Further, when the light absorbing material 134 is viewed from the side, the light absorber 118 is disposed at the central portion with respect to the vertical direction as in FIG. 13B.

これによれば、吸光体118がレーザ光200のエネルギーを吸収して加熱溶融し、吸光体118の左側方部の接着剤120の端辺が開口する。その開口した部分から溶融した吸光体118が左側方に向かって噴出することができる。このように、端辺を含まないような左側方寄りに吸光体118が配置された場合であっても、溶融した吸光材の噴出方向を決定することができる。なお、吸光体118は、端辺を含まないような右側方よりに配置されていてもよい。   According to this, the light absorber 118 absorbs the energy of the laser light 200 and heats and melts, and the end of the adhesive 120 on the left side of the light absorber 118 opens. The melted absorber 118 can be ejected toward the left side from the opened portion. As described above, even when the light absorber 118 is arranged on the left side so as not to include the end side, the ejection direction of the melted light absorber can be determined. The light absorber 118 may be arranged from the right side so as not to include the end side.

図15は、本実施形態にかかる接合構造体および接合方法のさらに他の具体例を例示する模式図である。
図15に表した吸光材136は、吸光体118と、接着剤120と、熱伝導率が吸光体118および接着剤120よりも低い断熱材138と、の複合材となっている。また、吸光体118は、図11に表した具体例と同様に、吸光材136の端部にそれぞれ所定の間隔で配置されている。断熱材138は、端部に配置された吸光体118を取り囲むように、吸光体118の周囲に配置されている。
FIG. 15 is a schematic view illustrating still another specific example of the bonding structure and the bonding method according to this embodiment.
The light-absorbing material 136 shown in FIG. 15 is a composite material of the light-absorbing material 118, the adhesive 120, and the heat insulating material 138 whose thermal conductivity is lower than that of the light-absorbing material 118 and the adhesive 120. In addition, the light absorbers 118 are arranged at predetermined intervals at the ends of the light absorber 136, as in the specific example shown in FIG. The heat insulating material 138 is disposed around the light absorber 118 so as to surround the light absorber 118 disposed at the end.

吸光体118にレーザ光200を照射すると、吸光体118はレーザ光200のエネルギーを吸収して加熱溶融するが、ここで発生した熱は、断熱材138を通過し難い。すなわち、断熱材138は、熱が吸光体118の周囲に拡散することを防止でき、さらに溶融した吸光体118aが吸光材136の長手方向あるいは内側に拡散することを防止できる。したがって、溶融した吸光体118aはより確実に外側に向かって噴出することができる。   When the light absorber 118 is irradiated with the laser light 200, the light absorber 118 absorbs the energy of the laser light 200 and is heated and melted. However, the heat generated here hardly passes through the heat insulating material 138. That is, the heat insulating material 138 can prevent heat from diffusing around the light absorber 118, and can further prevent the melted light absorber 118 a from diffusing in the longitudinal direction or inside of the light absorber 136. Therefore, the melted absorber 118a can be more reliably ejected outward.

なお、断熱材138は、融点が吸光体118および接着剤120よりも高い材質からなっていてもよい。これによれば、吸光体118がレーザ光200のエネルギーを吸収して加熱溶融しても、高融点材138は融点がより高いため溶融することはない。そのため、溶融した吸光体118aの噴出方向を吸光材136の外側に決定することができる。   The heat insulating material 138 may be made of a material having a melting point higher than that of the light absorber 118 and the adhesive 120. According to this, even if the light absorber 118 absorbs the energy of the laser beam 200 and is heated and melted, the high melting point material 138 does not melt because the melting point is higher. Therefore, the ejection direction of the melted light absorber 118a can be determined outside the light absorber 136.

次に、本発明の第2の実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。
図16は、本発明の第2の実施の形態にかかる接合構造体および接合方法を例示する模式図である。なお、図16(a)は、本実施形態にかかる接合構造体の分解模式図であり、図16(b)は、本実施形態にかかる接合構造体にレーザ光を照射中の模式図である。
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 16 is a schematic view illustrating a bonding structure and a bonding method according to the second embodiment of the invention. 16A is an exploded schematic view of the bonded structure according to the present embodiment, and FIG. 16B is a schematic view during irradiation of the bonded structure according to the present embodiment with laser light. .

本実施形態の接合方法では、2本のリボン状の吸光材104(第1の吸光材)および吸光材106(第2の吸光材)を、接合部材100aと接合部材100bとの間に挟む。続いて、接合部材100aと接合部材100bとの間に挟まれた状態の吸光材104、106の少なくともいずれかにレーザ光200を照射する。このとき、後に詳述するように、レーザ光200の照射位置は、吸光材104と吸光材106とに挟まれた領域108の側の吸光材104、106の少なくともいずれかの端部である。   In the joining method of the present embodiment, two ribbon-shaped light absorbing materials 104 (first light absorbing material) and light absorbing material 106 (second light absorbing material) are sandwiched between the joining member 100a and the joining member 100b. Subsequently, at least one of the light absorbing materials 104 and 106 in a state of being sandwiched between the bonding member 100a and the bonding member 100b is irradiated with the laser beam 200. At this time, as will be described in detail later, the irradiation position of the laser beam 200 is at least one end of the light absorbing materials 104 and 106 on the side of the region 108 sandwiched between the light absorbing material 104 and the light absorbing material 106.

その他の接合方法および接合構造体については、図1に関して前述した接合方法および接合構造体と同様である。また、接合部材100a、100b、吸光材104、106、およびレーザ光200についても、図1に関して前述した接合部材100a、100b、吸光材102、およびレーザ光200と同様である。   Other bonding methods and bonding structures are the same as the bonding method and bonding structure described above with reference to FIG. Further, the bonding members 100a and 100b, the light absorbers 104 and 106, and the laser beam 200 are the same as the bonding members 100a and 100b, the light absorber 102, and the laser beam 200 described above with reference to FIG.

図17は、溶融した吸光材が噴出した状態を例示する模式図である。なお、図17(a)は、接合部材の上面から眺めた模式図であり、図17(b)は、接合部材の側面から眺めた模式図である。
前述したように、吸光材の端部にレーザ光を照射すると、吸光材の外側の接合部材100aと接合部材100bとの間の隙間に、溶融した吸光材が噴出する。そこで、図17(a)および図17(b)に表したように、吸光材104と吸光材106とに挟まれた領域108の側の吸光材104、106の端部にレーザ光200を照射すると、溶融した吸光材104a、106aは吸光材104と吸光材106とに挟まれた領域108に向かって噴出する。ここで前述したように、レーザ光200の照射領域(スポット)内には、吸光材104と吸光材106とに挟まれた領域108の側の吸光材104、106の端辺が含まれている必要はない。つまり、吸光材の端部が溶融することにより端辺が開口し、その開口した部分から溶融した吸光材104a、106aが領域108に向かって一定方向に噴出すればよい。
FIG. 17 is a schematic view illustrating a state where the melted light absorbing material is ejected. FIG. 17A is a schematic diagram viewed from the top surface of the joining member, and FIG. 17B is a schematic diagram viewed from the side surface of the joining member.
As described above, when the end of the light absorbing material is irradiated with laser light, the melted light absorbing material is ejected into the gap between the joining member 100a and the joining member 100b outside the light absorbing material. Therefore, as shown in FIG. 17A and FIG. 17B, the laser beam 200 is irradiated to the end portions of the light absorbing materials 104 and 106 on the side of the region 108 sandwiched between the light absorbing material 104 and the light absorbing material 106. Then, the melted light absorbers 104 a and 106 a are ejected toward a region 108 sandwiched between the light absorber 104 and the light absorber 106. As described above, the irradiation region (spot) of the laser beam 200 includes the end sides of the light absorbing materials 104 and 106 on the side of the region 108 sandwiched between the light absorbing material 104 and the light absorbing material 106. There is no need. In other words, the end of the light absorbing material is melted to open the end, and the melted light absorbing material 104a, 106a is ejected from the opened portion toward the region 108 in a certain direction.

このとき、吸光材104から噴出した吸光材104aは、吸光材104に対向する吸光材106に堰き止められる。一方、吸光材106から噴出した吸光材106aも、吸光材106に対向する吸光材104に堰き止められる。   At this time, the light absorbing material 104 a ejected from the light absorbing material 104 is blocked by the light absorbing material 106 facing the light absorbing material 104. On the other hand, the light absorbing material 106 a ejected from the light absorbing material 106 is also dammed up by the light absorbing material 104 facing the light absorbing material 106.

すなわち、溶融した吸光材104a、106aは、吸光材104と吸光材106とに挟まれた領域108よりも外側に噴出することはなく、領域108を満たすように広がっていく。つまり、溶融した吸光材104a、106aの噴出する範囲を所定の範囲に制限できる。そのため、例えば、吸光材104、106の近傍に、電子素子や光学素子などが設けられた場合にも、噴出した吸光材104a、106aがこれら素子に接触して汚染したり、損傷を与えたり、短絡を生じさせることを防止できる。そして、領域108に広がった吸光材104a、106aが再度固化し、接合部材と吸光材との間においてアンカー効果が生ずることによって、接合部材100aと接合部材100bとが接合される。   That is, the melted light-absorbing materials 104a and 106a do not spout outside the region 108 sandwiched between the light-absorbing material 104 and the light-absorbing material 106, and spread to fill the region 108. That is, the range in which the melted light absorbers 104a and 106a are ejected can be limited to a predetermined range. Therefore, for example, even when an electronic element or an optical element is provided in the vicinity of the light absorbers 104 and 106, the ejected light absorbers 104a and 106a come into contact with these elements to be contaminated or damaged, A short circuit can be prevented from occurring. Then, the light absorbing materials 104a and 106a spread in the region 108 are solidified again, and an anchor effect is generated between the bonding member and the light absorbing material, whereby the bonding member 100a and the bonding member 100b are bonded.

なお、吸光材104と吸光材106と間の距離、吸光材104、106の厚さおよび幅などは、溶融した吸光材104a、106aが領域108を満たすように設定することが好ましい。
また、図16および図17に表した接合方法では2本の吸光材を配置したが、これだけに限定されず、3本以上の吸光材を配置してもよい。この場合であっても、それぞれの吸光材に挟まれた領域に隣接した吸光材の端部にレーザ光200を照射することで、噴出した吸光材は対向する吸光材に堰き止められる。これにより、電子素子や光学素子などに損傷を与えたり、短絡を生じさせることを防止できる。さらに、3本以上の吸光材を配置することで接合面積が広くなるため、より大きな接合強度を得ることができる。これは、以下の具体例に関しても同様である。
Note that the distance between the light absorbing material 104 and the light absorbing material 106, the thickness and width of the light absorbing materials 104 and 106, and the like are preferably set so that the melted light absorbing materials 104a and 106a fill the region 108.
Further, in the joining method shown in FIGS. 16 and 17, two light absorbing materials are arranged. However, the present invention is not limited to this, and three or more light absorbing materials may be arranged. Even in this case, the emitted light absorbing material is blocked by the opposite light absorbing material by irradiating the end portion of the light absorbing material adjacent to the region sandwiched between the respective light absorbing materials with the laser light 200. Thereby, it can prevent that an electronic element, an optical element, etc. are damaged, or a short circuit is produced. Furthermore, since the bonding area is increased by arranging three or more light absorbing materials, a larger bonding strength can be obtained. The same applies to the following specific examples.

以下、本実施形態にかかる接合方法および接合構造体の具体例について、図面を参照しつつ説明する。
図18は、本実施形態にかかる接合構造体および接合方法の具体例を例示する模式図である。
本具体例の接合方法では、図18に表したように、吸光材104と吸光材106とに挟まれた領域108の側の吸光材104、106の端部に、レーザ光200を千鳥状に照射する。これにより、溶融した吸光材104a、106aは、吸光材104と吸光材106とに挟まれた領域108を埋めるように広がっていく。
Hereinafter, specific examples of the bonding method and the bonded structure according to the present embodiment will be described with reference to the drawings.
FIG. 18 is a schematic view illustrating a specific example of the bonded structure and the bonding method according to this embodiment.
In the joining method of this specific example, as shown in FIG. 18, the laser beams 200 are staggered at the ends of the light absorbing materials 104 and 106 on the side of the region 108 sandwiched between the light absorbing material 104 and the light absorbing material 106. Irradiate. Thereby, the melted light absorbing materials 104a and 106a spread so as to fill the region 108 sandwiched between the light absorbing material 104 and the light absorbing material 106.

また、前述したように、吸光材104から噴出した吸光材104aは、吸光材104に対向する吸光材106に堰き止められる。そのため、接合部の近傍に設けれた電子素子や光学素子などが汚染されたり、損傷を受けたり、短絡したりすることを防止できる。   Further, as described above, the light absorbing material 104 a ejected from the light absorbing material 104 is blocked by the light absorbing material 106 facing the light absorbing material 104. Therefore, it is possible to prevent the electronic element or the optical element provided in the vicinity of the joint from being contaminated, damaged, or short-circuited.

なお、隣接するレーザ光200同士の照射位置の距離は、溶融した吸光材104a、106aが領域108を満たすように設定することが好ましい。また、本具体例の接合方法では、接合部材100a、100bを溶融させて接合するわけではなく、吸光材102を溶融させて接合するため、吸光材102を溶融できる熱量を与えればよい。そのため、レーザ光200が接合部材100a、100bに与える熱による損傷は少ない。   Note that the distance between the irradiation positions of the adjacent laser beams 200 is preferably set so that the melted light absorbers 104 a and 106 a fill the region 108. Further, in the joining method of this specific example, the joining members 100a and 100b are not melted and joined, but the light absorbing material 102 is melted and joined. Therefore, there is little damage by the heat which the laser beam 200 gives to the joining members 100a and 100b.

レーザ光200を照射する順序は、特に限定されるわけではない。例えば、吸光材104と吸光材106とに交互に照射して、いわゆる稲妻形(ジグザグ形)となるような順序でレーザ光200を照射してもよい。また例えば、まず吸光材104の端部のみに照射して、その後に吸光材106の端部のみに照射してもよい。   The order of irradiating the laser beam 200 is not particularly limited. For example, the light-absorbing material 104 and the light-absorbing material 106 may be alternately irradiated, and the laser light 200 may be irradiated in an order that results in a so-called lightning (zigzag) shape. Alternatively, for example, only the end of the light absorbing material 104 may be irradiated first, and then only the end of the light absorbing material 106 may be irradiated.

図19は、本実施形態にかかる接合構造体および接合方法の他の具体例を例示する模式図である。
本具体例の接合方法では、吸光材104と吸光材106と間の距離をより小さくしている。つまり、吸光材104と吸光材106とに挟まれた領域108の面積は、図18に表した面積よりも小さい。
FIG. 19 is a schematic view illustrating another specific example of the bonding structure and the bonding method according to this embodiment.
In the bonding method of this specific example, the distance between the light absorbing material 104 and the light absorbing material 106 is made smaller. That is, the area of the region 108 sandwiched between the light absorbing material 104 and the light absorbing material 106 is smaller than the area shown in FIG.

そのため、レーザ光200を照射する箇所を図18に表した具体例より少なくしても、溶融した吸光材104a、106aは、十分に領域108を満たすことができる。これにより、接合時間をより短縮することができ、接合動作の効率化を図ることができる。また、レーザ光200を照射する箇所を少なくすることができるため、レーザ加工装置の省電力化を図ることもできる。さらに、図18に関して前述した効果と同様の効果を得ることもできる。   Therefore, even if the number of places to which the laser beam 200 is irradiated is smaller than the specific example shown in FIG. 18, the melted light absorbers 104a and 106a can sufficiently fill the region 108. Thereby, joining time can be shortened more and efficiency of joining operation can be aimed at. In addition, since the number of locations to which the laser beam 200 is irradiated can be reduced, the power saving of the laser processing apparatus can be achieved. Furthermore, the same effects as those described above with reference to FIG. 18 can be obtained.

図20は、本実施形態にかかる接合構造体および接合方法のさらに他の具体例を例示する模式図である。
本具体例の接合方法では、図20に表したように、吸光材104と吸光材106とに挟まれた領域108の側の吸光材106の端部のみに、レーザ光200を一列に照射する。これにより、図18に表した具体例と同様に、溶融した吸光材106aは、吸光材104と吸光材106とに挟まれた領域108を埋めるように広がっていく。
FIG. 20 is a schematic view illustrating still another specific example of the bonding structure and the bonding method according to this embodiment.
In the joining method of this specific example, as shown in FIG. 20, the laser beam 200 is irradiated in a row only on the end of the light absorbing material 106 on the side of the region 108 sandwiched between the light absorbing material 104 and the light absorbing material 106. . Accordingly, similarly to the specific example shown in FIG. 18, the melted light absorbing material 106 a spreads so as to fill the region 108 sandwiched between the light absorbing material 104 and the light absorbing material 106.

噴出した吸光材106aは、対向する吸光材104に堰き止められる。これにより、接合部分を所定の範囲に制限できる。また、図18に表した具体例のようには、レーザ光200を千鳥状に照射しないため、接合時間をより短縮することができる。   The jetted light absorbing material 106a is dammed up by the light absorbing material 104 that faces the light absorbing material 106a. Thereby, a junction part can be restrict | limited to a predetermined range. Further, as in the specific example shown in FIG. 18, the laser beam 200 is not irradiated in a staggered manner, so that the bonding time can be further shortened.

なお、本具体例の接合方法においては、吸光材104と吸光材106とに挟まれた領域108の側の吸光材104の端部のみに、レーザ光200を一列に照射してもよい。これによれば、吸光材106から噴出した吸光材106aは、吸光材106に対向する吸光材104に堰き止められるため、同様の効果を得ることができる。   In the bonding method of this specific example, the laser beam 200 may be irradiated in a line only to the end of the light absorbing material 104 on the side of the region 108 sandwiched between the light absorbing material 104 and the light absorbing material 106. According to this, since the light absorbing material 106a ejected from the light absorbing material 106 is blocked by the light absorbing material 104 facing the light absorbing material 106, the same effect can be obtained.

図21は、本実施形態にかかる接合構造体および接合方法のさらに他の具体例を例示する模式図である。
本具体例の接合方法では、図19に表した具体例と同様に、吸光材104と吸光材106と間の距離をより小さくしている。これに伴い、吸光材104と吸光材106とに挟まれた領域108の面積は、図20に表した面積よりも小さい。
FIG. 21 is a schematic view illustrating still another specific example of the bonding structure and the bonding method according to this embodiment.
In the bonding method of this specific example, the distance between the light absorbing material 104 and the light absorbing material 106 is made smaller as in the specific example shown in FIG. Accordingly, the area of the region 108 sandwiched between the light absorbing material 104 and the light absorbing material 106 is smaller than the area shown in FIG.

そのため、レーザ光200を照射する箇所を図20に表した具体例より少なくしても、溶融した吸光材104a、106aは、十分に領域108を満たすことができ、接合時間を短縮することができる。   Therefore, even if the number of locations to which the laser beam 200 is irradiated is smaller than that in the specific example shown in FIG. 20, the melted light absorbers 104a and 106a can sufficiently fill the region 108, and the bonding time can be shortened. .

なお、本具体例においても、吸光材104と吸光材106とに挟まれた領域108の側の吸光材104の端部のみに、レーザ光200を一列に照射してもよい。これによれば、吸光材106から噴出した吸光材106aは、吸光材106に対向する吸光材104に堰き止められるため、同様の効果を得ることができる。   Also in this specific example, the laser beam 200 may be irradiated in a line only to the end of the light absorbing material 104 on the side of the region 108 sandwiched between the light absorbing material 104 and the light absorbing material 106. According to this, since the light absorbing material 106a ejected from the light absorbing material 106 is blocked by the light absorbing material 104 facing the light absorbing material 106, the same effect can be obtained.

図22は、本実施形態にかかる接合構造体および接合方法のさらに他の具体例を例示する模式図である。
本具体例の接合構造体には、図6に表した具体例と同様に、溶融した吸光材104a、106aが噴出する側、すなわち吸光材104と吸光材106とに挟まれた領域108の接合部材100aおよび接合部材100bの少なくともいずれかの接合面に、表面を粗くする表面加工が施されている。または、吸光材104と吸光材106とに挟まれた領域108の接合部材100aおよび接合部材100bの少なくともいずれかの接合面に、吸光材102が接合しやすくなる被覆層が施されている。これにより、溶融した吸光材104a、106aと、接合部材100a、100bと、の間におけるアンカー効果の影響が大きくなるため、より大きな接合強度を得ることができる。
FIG. 22 is a schematic view illustrating still another specific example of the bonding structure and the bonding method according to this embodiment.
In the joint structure of this specific example, similarly to the specific example shown in FIG. 6, the side from which the melted light absorbing materials 104 a and 106 a are ejected, that is, the region 108 sandwiched between the light absorbing material 104 and the light absorbing material 106 is joined. Surface treatment for roughening the surface is performed on at least one of the joining surfaces of the member 100a and the joining member 100b. Alternatively, a coating layer that facilitates the bonding of the light absorbing material 102 is applied to at least one of the bonding surfaces of the bonding member 100a and the bonding member 100b in the region 108 sandwiched between the light absorbing material 104 and the light absorbing material 106. Thereby, since the influence of the anchor effect between the melted light-absorbing materials 104a and 106a and the joining members 100a and 100b is increased, a larger joining strength can be obtained.

したがって、接合部材100a、100bを剥離する方向の応力が生じた場合にも、接合部材100aと接合部材100bとが剥離することをより確実に防止することができる。さらに、図18に関して前述した効果と同様の効果を得ることもできる。   Therefore, even when a stress in a direction in which the bonding members 100a and 100b are peeled off, the bonding member 100a and the bonding member 100b can be more reliably prevented from peeling. Furthermore, the same effects as those described above with reference to FIG. 18 can be obtained.

図23は、本実施形態にかかる接合構造体および接合方法のさらに他の具体例を例示する模式図である。
本具体例の接合方法では、レーザ光200を千鳥状ではなく、図23に表したように、対向する位置に照射する。このようにレーザ光200を照射すると、溶融した吸光材104a、106aはそれぞれ対向する方向に噴出し、吸光材104と吸光材106とに挟まれた領域108において略融合する。そのため、吸光材104と吸光材106との間の距離を大きくしても、すなわち領域108の面積を大きくしても、溶融した吸光材104a、106aは領域108を満たすように広がる。これにより、接合面積が広くなるため、より大きな接合強度を得ることができる。
FIG. 23 is a schematic view illustrating still another specific example of the bonding structure and the bonding method according to this embodiment.
In the bonding method of this specific example, the laser beam 200 is irradiated not on the staggered pattern but on the opposed positions as shown in FIG. When the laser beam 200 is irradiated in this way, the melted light absorbing materials 104a and 106a are ejected in opposite directions, and are substantially fused in a region 108 sandwiched between the light absorbing material 104 and the light absorbing material 106. Therefore, even if the distance between the light absorbing material 104 and the light absorbing material 106 is increased, that is, the area of the region 108 is increased, the melted light absorbing materials 104 a and 106 a spread so as to fill the region 108. Thereby, since a joining area becomes large, larger joining strength can be obtained.

なお、本具体例の接合方法では、対向する照射位置に同時にレーザ光200を照射することができる。すなわち、図示しない焦点レンズを多焦点レンズ等にすることにより、対向する2箇所の照射位置に同時にレーザ光200を照射することができる。これにより、接合時間をより短縮することができ、接合動作の効率化を図ることができる。   In the bonding method of this specific example, the laser beam 200 can be simultaneously irradiated to the opposite irradiation positions. In other words, by using a multifocal lens or the like as a focal lens (not shown), it is possible to simultaneously irradiate two opposite irradiation positions with the laser beam 200. Thereby, joining time can be shortened more and efficiency of joining operation can be aimed at.

図24は、本実施形態にかかる接合構造体および接合方法のさらに他の具体例を例示する模式図である。
本具体例では、図24に表したように、レーザ光200よりも大きなスポット径を有するレーザ光205を、吸光材104、106の対向する位置の端部に同時に照射することができる。これにより、溶融した吸光材104a、106aはそれぞれ対向する方向に噴出し、領域108において略融合する。そのため、図23に関して前述した効果と同様の効果を得ることができる。さらに、吸光材104a、106aが略融合する領域108に対してもレーザ光205が照射されているため、この領域の接合部材100a、100bは適度に加熱される。これにより、溶融した吸光材104a、106aと、接合部材100a、100bと、のアンカー効果の影響は大きくなり、より大きな接合強度を得ることができる。
FIG. 24 is a schematic view illustrating still another specific example of the bonded structure and the bonding method according to this embodiment.
In this specific example, as shown in FIG. 24, the laser beam 205 having a spot diameter larger than that of the laser beam 200 can be simultaneously irradiated to the end portions of the light-absorbing materials 104 and 106 facing each other. As a result, the melted light absorbers 104a and 106a are ejected in opposite directions and are substantially fused in the region 108. Therefore, the same effect as that described above with reference to FIG. 23 can be obtained. Further, since the laser beam 205 is also irradiated to the region 108 where the light absorbing materials 104a and 106a are substantially fused, the joining members 100a and 100b in this region are appropriately heated. Thereby, the influence of the anchor effect of the melt | dissolved light absorption material 104a, 106a and joining member 100a, 100b becomes large, and larger joining strength can be obtained.

図25は、本実施形態にかかる接合構造体および接合方法のさらに他の具体例を例示する模式図である。なお、図25(a)は、補助レーザ光を照射する具体例を例示する模式図であり、図25(b)は、レーザ光のスポット径をより大きくした具体例を例示する模式図である。
前述したように、本実施形態の接合方法では、溶融した吸光材104a、106aは、吸光材104と吸光材106とに挟まれた領域108を満たすように広がっていく。このとき、吸光材104と吸光材106とに挟まれた領域108は、レーザ光200が照射されていないため、温度は低い。
FIG. 25 is a schematic view illustrating still another specific example of the bonded structure and the bonding method according to this embodiment. FIG. 25A is a schematic diagram illustrating a specific example of irradiation with auxiliary laser light, and FIG. 25B is a schematic diagram illustrating a specific example in which the spot diameter of the laser light is made larger. .
As described above, in the bonding method of the present embodiment, the melted light absorbing materials 104 a and 106 a spread so as to fill the region 108 sandwiched between the light absorbing material 104 and the light absorbing material 106. At this time, since the region 108 sandwiched between the light absorbing material 104 and the light absorbing material 106 is not irradiated with the laser beam 200, the temperature is low.

これに対して、本具体例の接合方法では、図25(a)に表したように、接合を補助するための補助レーザ光206を領域108に照射する。または、図25(b)に表したように、レーザ光200および補助レーザ光206よりも大きなスポット径を有するレーザ光208を、吸光材104と吸光材106とに挟まれた領域108の側の吸光材104、106の端部と、領域108と、に照射する。   On the other hand, in the bonding method of this specific example, as shown in FIG. 25A, the auxiliary laser light 206 for assisting the bonding is irradiated to the region 108. Alternatively, as illustrated in FIG. 25B, the laser beam 208 having a spot diameter larger than that of the laser beam 200 and the auxiliary laser beam 206 is irradiated on the region 108 side sandwiched between the absorber 104 and the absorber 106. Irradiate the end portions of the light absorbing materials 104 and 106 and the region 108.

これにより、溶融した吸光材104a、106aが噴出した部分において加熱され、その熱によってその接合部材100aおよび接合部材100bも加熱される。その結果として、溶融した吸光材104a、106aと、接合部材100a、100bと、の接合強度(アンカー効果の影響)はより大きくなる。したがって、接合部材100aと接合部材100bとが剥離することをより確実に防止することができる。さらに、図18に関して前述した効果と同様の効果を得ることもできる。   As a result, the melted light absorbers 104a and 106a are heated at the ejected portion, and the joining member 100a and the joining member 100b are also heated by the heat. As a result, the bonding strength (influence of the anchor effect) between the melted light absorbing materials 104a and 106a and the bonding members 100a and 100b becomes larger. Therefore, it can prevent more reliably that the joining member 100a and the joining member 100b peel. Furthermore, the same effects as those described above with reference to FIG. 18 can be obtained.

次に、本発明の実施の形態にかかるレーザ加工装置について、図面を参照しつつ説明する。
図26は、本発明の実施の形態にかかるレーザ加工装置を例示する模式図である。
図26に表したレーザ加工装置は、レーザ光を集光し所定位置に照射するレーザ照射光学系230と、被照射体の画像を取得するためのレンズやカメラなどの光学要素を有する画像認識光学系220と、レーザ光を発振するレーザ発振器260と、レーザ発振器260から発振されたレーザ光をレーザ照射光学系230へ伝送する光ファイバ(伝送部)240と、レーザ照射光学系230および画像認識光学系220の位置を3軸方向に調整することができる3軸コントロールステージ250と、接合部材100a、100bを固定する固定機構310と、を備えている。
Next, a laser processing apparatus according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 26 is a schematic view illustrating the laser processing apparatus according to the embodiment of the invention.
The laser processing apparatus shown in FIG. 26 has an image recognition optical system having a laser irradiation optical system 230 that condenses laser light and irradiates a predetermined position, and an optical element such as a lens and a camera for acquiring an image of the irradiated object. System 220, laser oscillator 260 that oscillates laser light, optical fiber (transmission unit) 240 that transmits the laser light oscillated from laser oscillator 260 to laser irradiation optical system 230, laser irradiation optical system 230, and image recognition optics A triaxial control stage 250 that can adjust the position of the system 220 in the triaxial direction, and a fixing mechanism 310 that fixes the joining members 100a and 100b are provided.

レーザ発振器260で発振されたレーザ光200は、光ファイバ240およびレーザ照射光学系230の内部に設けられた図示しないレンズを通して、接合部材100aと接合部材100bとの接合面に集光され照射される。このとき、画像認識光学系220に内蔵されたカメラにより、レーザ光200の照射位置の画像を取得できる。なお、レーザ光200のレーザスポットの位置や、被照射体の撮像位置は、レーザ照射光学系230および画像認識光学系220を支持している3軸コントロールステージ250によって制御される。   The laser beam 200 oscillated by the laser oscillator 260 is condensed and irradiated on the bonding surface between the bonding member 100a and the bonding member 100b through an optical fiber 240 and a lens (not shown) provided in the laser irradiation optical system 230. . At this time, an image of the irradiation position of the laser beam 200 can be acquired by a camera built in the image recognition optical system 220. The position of the laser spot of the laser beam 200 and the imaging position of the irradiated object are controlled by the three-axis control stage 250 that supports the laser irradiation optical system 230 and the image recognition optical system 220.

なお、接合部材100a、100bを載置する図示しないステージを3軸方向に調整することによって、レーザ光200の照射位置を制御することも可能である。また、必要に応じてレーザ発振器260から出力されたレーザ光を複数に分岐させた光ファイバや光学系により伝送し、複数の接合を同時に行うこともできる。   Note that the irradiation position of the laser beam 200 can be controlled by adjusting a stage (not shown) on which the joining members 100a and 100b are mounted in three axial directions. Further, if necessary, the laser light output from the laser oscillator 260 can be transmitted by an optical fiber or an optical system branched into a plurality of parts, and a plurality of joints can be performed simultaneously.

図27は、本発明の実施の形態にかかるレーザ加工装置の構成を例示するブロック図である。
図27に表したレーザ加工装置は、励起ランプ260aを有するレーザ発振器260と、レーザ発振器260に任意の大きさの駆動電力を印加するスイッチング電源270と、スイッチング電源270によりレーザ発振器260に印加される駆動電力を制御する制御用マイコン280と、を備えている。制御用マイコン280は、通信路285を介して制御用コンピュータ290に接続されている。制御用コンピュータ290は、使用者からの指示によりレーザ光200のパルス形状やパルス幅などを設定変更させるよう、スイッチング電源270を制御することができる。また、画像認識光学系220に設けられたカメラにより撮像された画像データは、制御用コンピュータ290に出力され、画像解析される。そして、その結果に基づいて、制御用コンピュータ290は、レーザ光200の照射位置が所定の位置となるように、3軸コントロールステージ250を制御する。なお、3軸コントロールステージ250を制御する代わりに、被照射体(接合部材100a、100b)を載置したステージを3軸方向に調整してもよい。
ここで、制御用マイコン280および制御用コンピュータ290により、制御用コンピュータ(制御部)が構成されている。
FIG. 27 is a block diagram illustrating the configuration of the laser processing apparatus according to the embodiment of the invention.
The laser processing apparatus shown in FIG. 27 is applied to the laser oscillator 260 by a laser oscillator 260 having an excitation lamp 260a, a switching power supply 270 that applies a driving power of an arbitrary magnitude to the laser oscillator 260, and the switching power supply 270. And a control microcomputer 280 for controlling drive power. The control microcomputer 280 is connected to the control computer 290 via the communication path 285. The control computer 290 can control the switching power supply 270 so as to change the setting of the pulse shape, pulse width, and the like of the laser light 200 according to an instruction from the user. In addition, image data captured by a camera provided in the image recognition optical system 220 is output to the control computer 290 and subjected to image analysis. Based on the result, the control computer 290 controls the three-axis control stage 250 so that the irradiation position of the laser beam 200 is a predetermined position. Instead of controlling the triaxial control stage 250, the stage on which the irradiated bodies (joining members 100a and 100b) are placed may be adjusted in the triaxial direction.
Here, the control microcomputer (control unit) is configured by the control microcomputer 280 and the control computer 290.

すなわち、図27に表したレーザ加工装置において、レーザ発振器260から出射されるレーザ光のパルス形状は、スイッチング電源270により印加される駆動電力の波形に応じて制御される。制御用マイコン280および制御用コンピュータ290による制御の下で、スイッチング電源270によりレーザ発振器260に印加される駆動電力の波形が変更されることにより、レーザ発振器260から所定のピーク出力およびエネルギー密度を持つレーザ光(パルスレーザ)200が出射されるようになっている。   That is, in the laser processing apparatus shown in FIG. 27, the pulse shape of the laser light emitted from the laser oscillator 260 is controlled according to the waveform of the driving power applied by the switching power supply 270. Under the control of the control microcomputer 280 and the control computer 290, the waveform of the driving power applied to the laser oscillator 260 by the switching power supply 270 is changed, so that the laser oscillator 260 has a predetermined peak output and energy density. Laser light (pulse laser) 200 is emitted.

本実施形態にかかるレーザ加工装置は、図26および図27に表した構成を有することにより、図1〜図25に関して前述したレーザ接合方法を実行することができる。すなわち、制御用コンピュータ290は、画像認識光学系220に内蔵されたカメラにより取得した画像を解析し、吸光材102、104、106の位置を判定する。そして、予め定められた接合パラメータに基づいて、吸光材102、104、106の端部に所定の間隔でレーザ光200が照射されるように、3軸コントロールステージ250と、制御用マイコン280と、を制御する。   The laser processing apparatus according to the present embodiment can execute the laser bonding method described above with reference to FIGS. That is, the control computer 290 analyzes the image acquired by the camera built in the image recognition optical system 220 and determines the positions of the light-absorbing materials 102, 104, and 106. Then, based on the predetermined joining parameters, the triaxial control stage 250, the control microcomputer 280, and the laser light 200 are irradiated at predetermined intervals to the ends of the light absorbing materials 102, 104, 106, To control.

例えば、図17に関して前述した方法によりレーザ接合をするようにプログラムされている場合には、画像認識光学系220に内蔵されたカメラが取得した画像に基づいて、制御用コンピュータ290は、吸光材104、106の位置を検出し、それらの端部の所定の位置にレーザ光200が照射されるように、3軸コントロールステージ250と、制御用マイコン280と、を制御する。このようにして、被照射体の移動と、レーザ光200の照射と、を繰り返すことにより、図17に関して前述したレーザ接合構造を自動的に形成することが可能となる。   For example, when programmed to perform laser bonding by the method described above with reference to FIG. 17, the control computer 290 uses the light absorbing material 104 based on an image acquired by a camera incorporated in the image recognition optical system 220. , 106 are detected, and the three-axis control stage 250 and the control microcomputer 280 are controlled so that the laser beam 200 is irradiated to predetermined positions at the end portions thereof. In this way, by repeating the movement of the irradiated object and the irradiation of the laser beam 200, the laser junction structure described above with reference to FIG. 17 can be automatically formed.

また、吸光材102aが噴出した部分に補助レーザ光202を適宜照射したり、レーザ光200および補助レーザ光202よりも大きなスポット径を有するレーザ光204を適宜照射したり、吸光材104と吸光材106とに挟まれた領域108に補助レーザ光202を適宜照射したり、レーザ光200および補助レーザ光206よりも大きなスポット径を有するレーザ光208を適宜照射することができる。   Further, the portion where the light absorbing material 102a is ejected is appropriately irradiated with the auxiliary laser light 202, the laser light 200 and the laser light 204 having a spot diameter larger than the auxiliary laser light 202 are appropriately irradiated, the light absorbing material 104 and the light absorbing material. The auxiliary laser beam 202 can be appropriately irradiated onto the region 108 sandwiched between the laser beam 106 and the laser beam 208 having a larger spot diameter than the laser beam 200 and the auxiliary laser beam 206 can be appropriately irradiated.

なお、本実施形態にかかるレーザ加工装置においては、予め設定された吸光材の位置情報に基づいて、制御用コンピュータ290は、吸光材の端部にレーザ光200が照射されるように、3軸コントロールステージ250と、制御用マイコン280と、を制御してもよい。これによれば、画像認識光学系220を必要としないため、レーザ加工装置を簡略化できる。   In the laser processing apparatus according to the present embodiment, based on the preset position information of the light absorbing material, the control computer 290 has three axes so that the end of the light absorbing material is irradiated with the laser beam 200. The control stage 250 and the control microcomputer 280 may be controlled. According to this, since the image recognition optical system 220 is not required, the laser processing apparatus can be simplified.

図28は、本実施形態のレーザ加工装置が備える固定機構310を説明するための模式図である。なお、図28(a)は、固定機構310を斜め上方から眺めた斜視模式図であり、図28(b)は、固定機構310の固定位置を上方から眺めた上面模式図である。   FIG. 28 is a schematic diagram for explaining a fixing mechanism 310 provided in the laser processing apparatus of the present embodiment. FIG. 28A is a schematic perspective view of the fixing mechanism 310 viewed obliquely from above, and FIG. 28B is a schematic top view of the fixing position of the fixing mechanism 310 viewed from above.

固定機構310は、接合部材100a、100bを載置する載置台312と、接合部材100a、100bを固定する固定部314と、を有している。固定部314は、軸318により載置台312に対して回動自在に軸支されている。また、接合部材100a、100bを固定した状態の固定部314の上面には、図28(a)に表したように、レーザ200が通過する開口部316が設けられている。これにより、接合部材100a、100bを固定したままの状態で、固定部314の上方から接合面にレーザ光200を照射することができる。なお、図28(a)は固定機構310の一方側を表しているが、この固定機構310は他方側にも同様の固定部314を有することができる。   The fixing mechanism 310 includes a mounting table 312 on which the joining members 100a and 100b are placed, and a fixing portion 314 that fixes the joining members 100a and 100b. The fixed portion 314 is pivotally supported by the shaft 318 with respect to the mounting table 312. Further, as shown in FIG. 28A, an opening 316 through which the laser 200 passes is provided on the upper surface of the fixing portion 314 in a state where the joining members 100a and 100b are fixed. Accordingly, the laser beam 200 can be irradiated onto the bonding surface from above the fixing portion 314 while the bonding members 100a and 100b are fixed. FIG. 28A shows one side of the fixing mechanism 310, but this fixing mechanism 310 can have the same fixing portion 314 on the other side.

このとき、開口部316の大きさ、あるいは吸光材104、106の配置を適宜設定することにより、固定部314はレーザ光200の照射範囲を限定することができる。つまり、図28(b)に表したように、固定部314はレーザ光200の一部を遮蔽し、開口部316を通過したレーザ光200の照射範囲を吸光材104、106の端部に限定することができる。ここで、固定機構310を上方から眺めたとき、レーザ光200を照射させるべき吸光材104、106の端部近傍が開口部316から見えるように、開口部316の大きさ、あるいは吸光材104、106の配置を設定する必要がある。   At this time, the fixing unit 314 can limit the irradiation range of the laser light 200 by appropriately setting the size of the opening 316 or the arrangement of the light absorbers 104 and 106. That is, as shown in FIG. 28B, the fixing portion 314 shields a part of the laser beam 200 and limits the irradiation range of the laser beam 200 that has passed through the opening 316 to the end portions of the light absorbers 104 and 106. can do. Here, when the fixing mechanism 310 is viewed from above, the size of the opening 316 or the light absorbing material 104, so that the vicinity of the ends of the light absorbing materials 104 and 106 to be irradiated with the laser light 200 can be seen from the opening 316. It is necessary to set the arrangement of 106.

これにより、吸光材104、106の端部にレーザ光200をより的確に照射できるため、より簡略的な画像処理システムや位置調整システムでレーザ光200の照射位置を限定することができる。また、レーザ光200のスポット径、焦点位置、出力制御などもより簡略的に設定することができる。   Thereby, since the laser beam 200 can be more accurately irradiated to the end portions of the light absorbers 104 and 106, the irradiation position of the laser beam 200 can be limited by a simpler image processing system or position adjustment system. Further, the spot diameter, focus position, output control, etc. of the laser beam 200 can be set more simply.

図29は、固定機構の上方から照射するレーザ光の変形例を例示する模式図である。なお、図29は、図28(b)と同様に、固定機構310の固定位置を上方から眺めた上面模式図である。
本変形例では、図24に関して前述した具体例と同様に、レーザ光200よりも大きなスポット径を有するレーザ209を吸光材104と吸光材106とに略同時に照射することができる。この場合にも、図28(b)に関して前述したように、固定部314がレーザ光209の一部を遮蔽するため、レーザ光209の照射範囲を吸光材104、106の端部に限定することができる。
FIG. 29 is a schematic view illustrating a modification of laser light emitted from above the fixing mechanism. Note that FIG. 29 is a schematic top view of the fixing position of the fixing mechanism 310 as viewed from above, as in FIG.
In the present modification, similarly to the specific example described above with reference to FIG. 24, the light absorbing material 104 and the light absorbing material 106 can be irradiated almost simultaneously with the laser 209 having a spot diameter larger than that of the laser light 200. Also in this case, as described above with reference to FIG. 28B, the fixing portion 314 shields a part of the laser light 209, so that the irradiation range of the laser light 209 is limited to the end portions of the light absorbers 104 and 106. Can do.

これにより、図28(b)に関して前述した効果と同様の効果を得ることができる。また、吸光材104と吸光材106との対向した端部が噴出するため、図24に関して前述したように、吸光材104と吸光材106との間の間隔を広くする、すなわち吸光材104と吸光材106とに挟まれた領域108を広くすることができる。そのため、接合面積が大きくなり、接合強度をより高めることができる。   Thereby, the same effect as the effect mentioned above regarding FIG.28 (b) can be acquired. Further, since the opposite end portions of the light absorbing material 104 and the light absorbing material 106 are ejected, as described above with reference to FIG. 24, the interval between the light absorbing material 104 and the light absorbing material 106 is widened, that is, the light absorbing material 104 and the light absorbing material 106. The region 108 sandwiched between the materials 106 can be widened. Therefore, the bonding area is increased and the bonding strength can be further increased.

以上説明したように、本発明の実施の形態によれば、吸光材102の端部の所定位置に、レーザ光200を照射することができる。これにより、接合部材100aおよび接合部材100bに過度の熱ストレスを与えることなく、また、吸光材102の内部に空洞を形成することもなく、接合部材100a、100bを接合することができる。また、本発明の実施の形態によれば、吸光材104と吸光材106とに挟まれた領域108の側の吸光材104、106の少なくともいずれかの端部にレーザ光200を照射することができる。これにより、吸光材の噴出を抑えることができ、接合領域を規定しつつ、接合部材100a、100bを接合することができる。   As described above, according to the embodiment of the present invention, it is possible to irradiate the laser beam 200 to a predetermined position at the end of the light absorbing material 102. Thereby, the joining members 100a and 100b can be joined without applying excessive thermal stress to the joining member 100a and the joining member 100b and without forming a cavity inside the light absorbing material 102. In addition, according to the embodiment of the present invention, the laser beam 200 can be irradiated to at least one end of the light absorbers 104 and 106 on the side of the region 108 sandwiched between the light absorber 104 and the light absorber 106. it can. Thereby, ejection of the light absorbing material can be suppressed, and the joining members 100a and 100b can be joined while defining the joining region.

以上、本発明の実施の形態について説明した。しかし、本発明はこれらの記述に限定されるものではない。前述の実施の形態に関して、当業者が適宜設計変更を加えたものも、本発明の特徴を備えている限り、本発明の範囲に包含される。例えば、レーザ加工装置や接合構造体などが備える各要素の形状、寸法、材質、配置などは、例示したものに限定されるわけではなく適宜変更することができる。
また、リボン状の吸光材の形状、寸法などや、レーザ光のスポット径などは、例示したものに限定されるわけではなく適宜変更することができる。
さらに、前述した各具体例あるいはそれらが備える各要素は、技術的に可能な限りにおいて組み合わせることができ、これらを組み合わせたものも本発明の特徴を含む限り本発明の範囲に包含される。
The embodiment of the present invention has been described above. However, the present invention is not limited to these descriptions. As long as the features of the present invention are provided, those skilled in the art appropriately modified the design of the above-described embodiments are also included in the scope of the present invention. For example, the shape, dimensions, material, arrangement, and the like of each element included in the laser processing apparatus, the bonding structure, and the like are not limited to those illustrated, and can be changed as appropriate.
Further, the shape and size of the ribbon-shaped light-absorbing material, the spot diameter of the laser beam, and the like are not limited to those illustrated, and can be appropriately changed.
Furthermore, the specific examples described above or the elements included in them can be combined as long as technically possible, and combinations thereof are also included in the scope of the present invention as long as they include the features of the present invention.

本発明の第1の実施の形態にかかる接合構造体および接合方法を例示する模式図である。It is a schematic diagram which illustrates the joining structure and joining method concerning a 1st embodiment of the present invention. 溶融した吸光材が噴出した状態を例示する模式図である。It is a schematic diagram which illustrates the state which the molten light-absorbing material ejected. 本発明者が行った事前検討の方法について説明するための模式図である。It is a schematic diagram for demonstrating the method of prior examination which this inventor performed. 本発明者が行った事前検討の結果を例示する写真図である。It is a photograph figure which illustrates the result of prior examination which this inventor performed. 第1実施形態にかかる接合構造体および接合方法の具体例を例示する模式図である。It is a schematic diagram which illustrates the specific example of the joining structure body and joining method concerning 1st Embodiment. 第1実施形態にかかる接合構造体および接合方法の他の具体例を例示する模式図である。It is a schematic diagram which illustrates the other specific example of the joining structure body and joining method concerning 1st Embodiment. 第1実施形態にかかる接合構造体および接合方法のさらに他の具体例を例示する模式図である。FIG. 6 is a schematic view illustrating still another specific example of the bonded structure and the bonding method according to the first embodiment. 第1実施形態にかかる接合構造体および接合方法のさらに他の具体例を例示する模式図である。FIG. 6 is a schematic view illustrating still another specific example of the bonded structure and the bonding method according to the first embodiment. 第1実施形態にかかる接合構造体および接合方法のさらに他の具体例を例示する模式図である。FIG. 6 is a schematic view illustrating still another specific example of the bonded structure and the bonding method according to the first embodiment. 第1実施形態にかかる接合構造体および接合方法のさらに他の具体例を例示する模式図である。FIG. 6 is a schematic view illustrating still another specific example of the bonded structure and the bonding method according to the first embodiment. 第1実施形態にかかる接合構造体および接合方法のさらに他の具体例を例示する模式図である。FIG. 6 is a schematic view illustrating still another specific example of the bonded structure and the bonding method according to the first embodiment. 第1実施形態にかかる接合構造体および接合方法のさらに他の具体例を例示する模式図である。FIG. 6 is a schematic view illustrating still another specific example of the bonded structure and the bonding method according to the first embodiment. 第1実施形態にかかる接合構造体および接合方法のさらに他の具体例を例示する模式図である。FIG. 6 is a schematic view illustrating still another specific example of the bonded structure and the bonding method according to the first embodiment. 第1実施形態にかかる接合構造体および接合方法のさらに他の具体例を例示する模式図である。FIG. 6 is a schematic view illustrating still another specific example of the bonded structure and the bonding method according to the first embodiment. 第1実施形態にかかる接合構造体および接合方法のさらに他の具体例を例示する模式図である。FIG. 6 is a schematic view illustrating still another specific example of the bonded structure and the bonding method according to the first embodiment. 本発明の第2の実施の形態にかかる接合構造体および接合方法を例示する模式図である。It is a schematic diagram which illustrates the joining structure body and joining method concerning the 2nd Embodiment of this invention. 溶融した吸光材が噴出した状態を例示する模式図である。It is a schematic diagram which illustrates the state which the molten light-absorbing material ejected. 第2実施形態にかかる接合構造体および接合方法の具体例を例示する模式図である。It is a schematic diagram which illustrates the specific example of the joining structure body and joining method concerning 2nd Embodiment. 第2実施形態にかかる接合構造体および接合方法の他の具体例を例示する模式図である。It is a schematic diagram which illustrates the other specific example of the joining structure body and joining method concerning 2nd Embodiment. 第2実施形態にかかる接合構造体および接合方法のさらに他の具体例を例示する模式図である。FIG. 10 is a schematic view illustrating still another specific example of the bonded structure and the bonding method according to the second embodiment. 第2実施形態にかかる接合構造体および接合方法のさらに他の具体例を例示する模式図である。FIG. 10 is a schematic view illustrating still another specific example of the bonded structure and the bonding method according to the second embodiment. 第2実施形態にかかる接合構造体および接合方法のさらに他の具体例を例示する模式図である。FIG. 10 is a schematic view illustrating still another specific example of the bonded structure and the bonding method according to the second embodiment. 第2実施形態にかかる接合構造体および接合方法のさらに他の具体例を例示する模式図である。FIG. 10 is a schematic view illustrating still another specific example of the bonded structure and the bonding method according to the second embodiment. 第2実施形態にかかる接合構造体および接合方法のさらに他の具体例を例示する模式図である。FIG. 10 is a schematic view illustrating still another specific example of the bonded structure and the bonding method according to the second embodiment. 第2実施形態にかかる接合構造体および接合方法のさらに他の具体例を例示する模式図である。FIG. 10 is a schematic view illustrating still another specific example of the bonded structure and the bonding method according to the second embodiment. 本発明の実施の形態にかかるレーザ加工装置を例示する模式図である。It is a schematic diagram which illustrates the laser processing apparatus concerning embodiment of this invention. 本発明の実施の形態にかかるレーザ加工装置の構成を例示するブロック図である。It is a block diagram which illustrates the composition of the laser processing device concerning an embodiment of the invention. 本発明の実施の形態にかかるレーザ加工装置が備える固定機構を説明するための模式図である。It is a schematic diagram for demonstrating the fixing mechanism with which the laser processing apparatus concerning embodiment of this invention is provided. 固定機構の上方から照射するレーザ光の変形例を例示する模式図である。It is a schematic diagram which illustrates the modification of the laser beam irradiated from the upper direction of a fixing mechanism.

符号の説明Explanation of symbols

100a、100b 接合部材、 102、102a、104、104a、106、106a 吸光材、 108 領域、 110、110a、112、112a、114、114a 吸光材、 118、118a 吸光体、 120 接着剤、 122、124、126、128、132、134、136 吸光材、 130 吸光体成分、 138 断熱材(高融点材)、 200 レーザ光、 202 補助レーザ光、 204、205 レーザ光、 206 補助レーザ光、 208、209 レーザ光、 220 画像認識光学系、 230 レーザ照射光学系、 240 光ファイバ、 250 3軸コントロールステージ、 260 レーザ発振器、 260a 励起ランプ、 270 スイッチング電源、 280 制御用マイコン、 285 通信路、 290 制御用コンピュータ、 300a、300b ステージ、 302 固定機構、 310 固定機構、 312 載置台、 314 固定部、 316 開口部、 318 軸   100a, 100b Joining member, 102, 102a, 104, 104a, 106, 106a Absorber, 108 region, 110, 110a, 112, 112a, 114, 114a Absorber, 118, 118a Absorber, 120 Adhesive, 122, 124 126, 128, 132, 134, 136 Absorber, 130 Absorber component, 138 Insulating material (high melting point material), 200 laser beam, 202 Auxiliary laser beam, 204, 205 Laser beam, 206 Auxiliary laser beam, 208, 209 Laser light, 220 image recognition optical system, 230 laser irradiation optical system, 240 optical fiber, 250 3-axis control stage, 260 laser oscillator, 260a excitation lamp, 270 switching power supply, 280 microcomputer for control, 285 communication path, 290 control controller Computer, 300a, 300b stage, 302 fixing mechanism, 310 fixing mechanism, 312 mounting table, 314 fixing unit, 316 opening, 318 axis

Claims (18)

第1の接合部材と、第2の接合部材と、の間に挟まれた吸光材の端部にレーザ光を照射し、溶融した前記吸光材を前記端部からその外側に噴出させ固化させて、前記第1の接合部材と、前記第2の接合部材と、を接合することを特徴とする接合方法。   Laser light is irradiated to the end of the light absorbing material sandwiched between the first bonding member and the second bonding member, and the melted light absorbing material is ejected from the end to the outside to be solidified. A joining method comprising joining the first joining member and the second joining member. 前記吸光材は、第1の吸光材と、第2の吸光材と、を有し、
前記第1の吸光材および前記第2の吸光材の少なくともいずれかの端部であって、前記第1の吸光材と前記第2の吸光材とに挟まれた領域に隣接した端部に前記レーザ光を照射することを特徴とする請求項1記載の接合方法。
The light absorbing material includes a first light absorbing material and a second light absorbing material,
At least one of the first light-absorbing material and the second light-absorbing material, and the end adjacent to the region sandwiched between the first light-absorbing material and the second light-absorbing material The bonding method according to claim 1, wherein laser light is irradiated.
前記レーザ光の照射領域内に前記吸光材の端辺を含むように、前記レーザ光を照射することを特徴とする請求項1または2に記載の接合方法。   The bonding method according to claim 1, wherein the laser light is irradiated so that an edge of the light absorbing material is included in an irradiation region of the laser light. 前記溶融した吸光材が噴出した部分に対しても、前記噴出した後に前記レーザ光をさらに照射することを特徴とする請求項1〜3のいずれか1つに記載の接合方法。   The joining method according to any one of claims 1 to 3, wherein the laser light is further irradiated to the portion where the melted light-absorbing material is ejected after the ejection. 前記溶融した吸光材が噴出する部分であって、前記第1の接合部材及び前記第2の接合部材の少なくともいずれかの接合面に、表面を粗くする表面加工を施すことを特徴とする請求項1〜3のいずれか1つに記載の接合方法。   The surface treatment for roughening the surface is performed on at least one of the joining surfaces of the first joining member and the second joining member, where the melted light absorbing material is ejected. The joining method according to any one of 1 to 3. 前記溶融した吸光材が噴出する部分であって、前記第1の接合部材及び前記第2の接合部材の少なくともいずれかの接合面に、前記吸光材の付着強度が高くなる被覆層を形成することを特徴とする請求項1〜3のいずれか1つに記載の接合方法。   Forming a coating layer on the joining surface of at least one of the first joining member and the second joining member to increase the adhesion strength of the light absorbing material. The joining method according to any one of claims 1 to 3. レーザ光を出力するレーザ発振器と、
前記レーザ光を集光して被照射体に向けて照射するレーザ照射光学系と、
前記被照射体と、前記レーザ照射光学系と、の位置関係を制御するコントロールステージと、
予め設定された被照射体の位置情報に基づいて、第1の接合部材と第2の接合部材との間に挟持された吸収材の端部に前記レーザ光を照射するように、前記コントロールステージを制御する制御部と、
を備えたことを特徴とするレーザ加工装置。
A laser oscillator that outputs laser light;
A laser irradiation optical system that condenses the laser light and irradiates the irradiated object;
A control stage for controlling the positional relationship between the irradiated object and the laser irradiation optical system;
The control stage is configured to irradiate the end portion of the absorber sandwiched between the first joining member and the second joining member based on the preset position information of the irradiated body so as to irradiate the laser beam. A control unit for controlling
A laser processing apparatus comprising:
照射部の画像を取得する画像認識光学系をさらに備え、
前記コントロールステージは、前記被照射体と、前記レーザ照射光学系と、前記画像認識光学系と、の位置関係を制御し、
前記制御部は、前記画像認識光学系により取得された前記画像に基づいて、前記端部に前記レーザ光を照射するように、前記コントロールステージを制御することを特徴とする請求項7記載のレーザ加工装置。
An image recognition optical system for acquiring an image of the irradiation unit;
The control stage controls the positional relationship between the irradiated object, the laser irradiation optical system, and the image recognition optical system,
8. The laser according to claim 7, wherein the control unit controls the control stage so as to irradiate the end portion with the laser beam based on the image acquired by the image recognition optical system. Processing equipment.
前記吸光材は、第1の吸光材と、第2の吸光材と、を有し、
前記制御部は、前記第1の吸光材および前記第2の吸光材の少なくともいずれかの端部であって、前記第1の吸光材と前記第2の吸光材とに挟まれた領域に隣接した端部に前記レーザ光を照射するように前記コントロールステージを制御することを特徴とする請求項7または8に記載のレーザ加工装置。
The light absorbing material includes a first light absorbing material and a second light absorbing material,
The control unit is at least one end of the first light-absorbing material and the second light-absorbing material, and is adjacent to a region sandwiched between the first light-absorbing material and the second light-absorbing material The laser processing apparatus according to claim 7, wherein the control stage is controlled to irradiate the laser beam to the end portion.
前記被照射体を固定する固定機構をさらに備え、
前記固定機構は、
前記被照射体を載置する載置台と、
前記レーザ光を通過させる開口部が設けられた固定部と、
を有し、
前記固定部は、前記レーザ光の一部を遮蔽し、前記遮蔽されずに前記開口部を通過したレーザ光のみを前記端部に照射させることを特徴とする請求項7〜9のいずれか1つに記載のレーザ加工装置。
A fixing mechanism for fixing the irradiated object;
The fixing mechanism is
A mounting table for mounting the irradiated object;
A fixing portion provided with an opening through which the laser beam passes;
Have
The said fixing | fixed part shields a part of said laser beam, and irradiates only the laser beam which passed through the said opening part without the said shielding, The any one of Claims 7-9 characterized by the above-mentioned. The laser processing apparatus as described in one.
前記制御部は、前記レーザ光の照射領域内に前記吸光材の端辺を含むように、前記コントロールステージを制御することを特徴とする請求項7〜10のいずれか1つに記載のレーザ加工装置。   The laser processing according to any one of claims 7 to 10, wherein the control unit controls the control stage so that an end side of the light absorbing material is included in an irradiation region of the laser light. apparatus. 前記制御部は、前記溶融した吸光材が噴出した部分に対しても、前記噴出した後に前記レーザ光を照射するように制御することを特徴とする請求項7〜11のいずれか1つに記載のレーザ加工装置。   The said control part is controlled to irradiate the said laser beam after the said jetting also about the part which the said melt | dissolved light absorbing material jetted, The any one of Claims 7-11 characterized by the above-mentioned. Laser processing equipment. 少なくともいずれかがレーザ光に対する透過性を有する第1および第2の接合部材と、
前記第1の接合部材と前記第2の接合部材との間に挟まれた第1および第2の吸光材と、
を備え、
前記第1の吸光材及び前記第2の吸光材の少なくともいずれかの端部であって前記第1の吸光材と前記第2の吸光材とに挟まれた領域に隣接した端部に前記レーザ光が照射され溶融した前記吸光材が前記端部から前記領域に噴出し固化して、その上下の前記第1の接合部材と前記第2の接合部材とを接合してなることを特徴とする接合構造体。
At least one of the first and second joining members having transparency to laser light;
First and second light absorbers sandwiched between the first joining member and the second joining member;
With
The laser at an end of at least one of the first light absorbing material and the second light absorbing material and adjacent to a region sandwiched between the first light absorbing material and the second light absorbing material. The light-absorbing material that has been irradiated with light and melted is ejected and solidified from the end portion to the region, and the upper and lower first joining members and the second joining member are joined. Bonding structure.
前記吸光材は、前記レーザ光を吸収して加熱溶融される吸光体と、前記レーザ光に対する吸収率が前記吸光体よりも低い接着剤と、の複合材からなることを特徴とする請求項13記載の接合構造体。   14. The light-absorbing material comprises a composite material of a light-absorbing material that absorbs the laser light and is heated and melted, and an adhesive that has a lower absorptance with respect to the laser light than the light-absorbing material. The joint structure according to the description. 熱伝導率が前記吸光体および前記接着剤よりも低い断熱材、又は融点が前記吸光体および前記接着剤よりも高い高融点材をさらに有し、
前記断熱材又は前記高融点材は、前記吸光体の周囲に配置されてなることを特徴とする請求項14記載の接合構造体。
A heat insulating material whose thermal conductivity is lower than that of the light absorber and the adhesive, or a high melting point material whose melting point is higher than that of the light absorber and the adhesive;
The bonded structure according to claim 14, wherein the heat insulating material or the high melting point material is arranged around the light absorber.
前記吸光体は前記端部に配置されてなることを特徴とする請求項14または15に記載の接合構造体。   The bonded structure according to claim 14 or 15, wherein the light absorber is disposed at the end. 前記第1の接合部材及び前記第2の接合部材の少なくともいずれかは、前記溶融した吸光材が噴出する部分の接合面に、表面を粗くする表面加工が施されてなることを特徴とする請求項13〜16のいずれか1つに記載の接合構造体。   At least one of the first joining member and the second joining member is formed by subjecting a joining surface of a portion from which the melted light-absorbing material is ejected to surface roughening. Item 18. The bonded structure according to any one of Items 13 to 16. 前記第1の接合部材及び前記第2の接合部材の少なくともいずれかは、前記溶融した吸光材が噴出する部分の接合面に、前記吸光材の付着強度が高くなる被覆層が形成されてなることを特徴とする請求項13〜16のいずれか1つに記載の接合構造体。   At least one of the first bonding member and the second bonding member is formed by forming a coating layer on the bonding surface of the portion from which the melted light absorbing material is ejected to increase the adhesion strength of the light absorbing material. The bonded structure according to any one of claims 13 to 16, wherein
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WO2016111291A1 (en) * 2015-01-09 2016-07-14 オムロン株式会社 Method for producing bonded structure, and bonded structure

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