JP2014069217A - Joint method, joint body and vibration actuator - Google Patents

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智志 刈谷
Kunihiro Kuwano
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a joint method capable of a metallic bond with low surface accuracy.SOLUTION: The joint method of the present invention is a joint method comprising a step of metal-plating a surface of first members 10, 110A and 110B and a step of joining the metal-plated first members 10, 110A and 110B and second members 20, 120A and 120B by the metallic bond. In the joint method, flatness of a joint surface of the second members 20, 120A and 120B is a PV value or less of a joint surface of the metal-plated first members 10, 110A and 110B.

Description

本発明は、接合方法、接合体及び振動アクチュエータに関するものである。   The present invention relates to a joining method, a joined body, and a vibration actuator.

従来、半導体のパッケージングでは真空接合が行われている。しかし、真空接合法により金属同士を接合するためには、接合面の面精度(面粗さ,PV値)を数10nm以下にする必要がある(特許文献1参照)。   Conventionally, vacuum bonding is performed in semiconductor packaging. However, in order to join metals together by a vacuum joining method, the surface accuracy (surface roughness, PV value) of the joint surface must be several tens of nm or less (see Patent Document 1).

特開2004−327718号公報JP 2004-327718 A

しかし、接合面の面精度を数10nm以下にするのは容易ではなく、製造コストもかかる。
本発明の課題は、低い面精度で金属結合が可能な接合方法、該接合方法で接合された接合体、及び該接合体を備える振動アクチュエータを提供することである。
However, it is not easy to reduce the surface accuracy of the joint surface to several tens of nm or less, and the manufacturing cost is also high.
An object of the present invention is to provide a joining method capable of metal bonding with low surface accuracy, a joined body joined by the joining method, and a vibration actuator including the joined body.

本発明は、以下のような解決手段により前記課題を解決する。なお、理解を容易にするために、本発明の実施形態に対応する符号を付して説明するが、これに限定されるものではない。   The present invention solves the above problems by the following means. In addition, in order to make an understanding easy, although the code | symbol corresponding to embodiment of this invention is attached | subjected and demonstrated, it is not limited to this.

請求項1に記載の発明は、第1部材の表面を金属メッキする工程と、金属メッキされた前記第1部材と第2部材とを金属結合により接合する工程と、を備える接合方法であって、前記第2部材の接合面の平面度が、前記金属メッキされた第1部材の接合面のPV値以下である接合方法である。
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の接合方法であって、前記金属結合による接合は、表面活性化法による接合であること、を特徴とする接合方法である。
請求項3に記載の発明は、請求項1または2に記載の接合方法であって、前記金属結合による接合は、真空接合であること、を特徴とする接合方法である。
請求項4に記載の発明は、請求項1から3のいずれか1項に記載の接合方法であって、前記金属結合による接合は、常温接合であること、を特徴とする接合方法である。
請求項5に記載の発明は、請求項1から4のいずれか1項に記載の接合方法であって、前記第1部材の接合面のPV値は、該接合面に存在する最大粒子の粒径であること、を特徴とする接合方法である。
請求項6に記載の発明は、請求項1から5のいずれか1項に記載の接合方法であって、前記金属メッキは、銅メッキであること、を特徴とする接合方法である。
請求項7に記載の発明は、表面が金属メッキされた第1部材と、前記第1部材の表面に対する接合面の平面度が、前記第1部材の前記接合面のPV値以下である第2部材とを備え、前記第1部材と前記第2部材とが金属結合されている接合体である。
請求項8に記載の発明は、表面が金属メッキされた第1部材に対して、電気機械変換素子を金属結合して製造された駆動体と、前記駆動体に加圧接触され、前記電気機械変換素子の振動により、前記駆動体に対して相対移動する相対移動部材と、を備える振動波モータであって、前記電気機械変換素子の接合面の平面度が、前記電気機械変換素子の接合面のP−V値以下である振動アクチュエータである。
なお、符号を付して説明した構成は、適宜改良してもよく、また、少なくとも一部を他の構成物に代替してもよい。
Invention of Claim 1 is a joining method provided with the process of metal-plating the surface of a 1st member, and the process of joining the said 1st member and 2nd member by which metal plating was carried out by metal bonding, In the joining method, the flatness of the joining surface of the second member is equal to or less than the PV value of the joining surface of the metal-plated first member.
Invention of Claim 2 is a joining method of Claim 1, Comprising: The joining by the said metal bond is joining by the surface activation method, It is a joining method characterized by the above-mentioned.
A third aspect of the present invention is the joining method according to the first or second aspect, wherein the joining by metal bonding is vacuum joining.
The invention according to claim 4 is the joining method according to any one of claims 1 to 3, wherein the joining by the metal bond is a room temperature joining.
Invention of Claim 5 is the joining method of any one of Claim 1 to 4, Comprising: PV value of the joint surface of a said 1st member is the particle | grains of the largest particle which exists in this joint surface It is a joining method characterized by having a diameter.
A sixth aspect of the present invention is the joining method according to any one of the first to fifth aspects, wherein the metal plating is copper plating.
According to a seventh aspect of the present invention, the first member whose surface is metal-plated, and the flatness of the joint surface with respect to the surface of the first member are equal to or less than the PV value of the joint surface of the first member. A joined body in which the first member and the second member are metal-bonded.
According to an eighth aspect of the present invention, there is provided a driving member manufactured by metal-bonding an electromechanical transducer to a first member whose surface is metal-plated, a pressure contact with the driving member, and the electric machine. A vibration member having a relative movement member that moves relative to the driving body by vibration of the conversion element, wherein the flatness of the bonding surface of the electromechanical conversion element is equal to the bonding surface of the electromechanical conversion element. It is a vibration actuator which is below the PV value.
Note that the configuration described with reference numerals may be modified as appropriate, and at least a part of the configuration may be replaced with another component.

本発明によれば、低い面精度で金属結合が可能な接合方法、該接合方法で接合された接合体、及び該接合体を備える振動アクチュエータを提供することができる。   According to the present invention, it is possible to provide a bonding method capable of metal bonding with low surface accuracy, a bonded body bonded by the bonding method, and a vibration actuator including the bonded body.

本発明の第1実施形態の接合方法を示す図であり、(A)は第1部材を表面と垂直な方向に切断した模式図、(B)は第1接合面と第2接合面とを軽く当接させた状態を示した図、(C)は第1接合面と第2接合面の接合体を示す図である。It is a figure which shows the joining method of 1st Embodiment of this invention, (A) is the schematic diagram which cut | disconnected the 1st member in the direction perpendicular | vertical to the surface, (B) is the 1st joining surface and the 2nd joining surface. The figure which showed the state made to contact lightly, (C) is a figure which shows the conjugate | zygote of a 1st joining surface and a 2nd joining surface. 接合体の製造方法を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the manufacturing method of a conjugate | zygote. 第1の例における、第1接合面を上面から撮影した電子顕微鏡写真である。It is the electron micrograph which image | photographed the 1st joint surface in a 1st example from the upper surface. 第2の例における、第1部材の接合面を示す写真であり、(A)は、第1接合面と表面と垂直な方向に切断した模式図、(B)は、第1接合面を上面から撮影した撮影した電子顕微鏡写真である。It is a photograph which shows the joint surface of the 1st member in a 2nd example, (A) is the schematic diagram cut | disconnected in the direction perpendicular | vertical to the 1st joint surface and the surface, (B) is an upper surface of the 1st joint surface. It is the electron micrograph which was image | photographed from. 第3の例における、第1部材の接合面を示す写真であり、(A)は、第1接合面と表面と垂直な方向に切断した模式図、(B)は、第1接合面を上面から撮影した撮影した電子顕微鏡写真である。It is a photograph which shows the joint surface of the 1st member in a 3rd example, (A) is the schematic diagram cut | disconnected in the direction perpendicular | vertical to a 1st joint surface and a surface, (B) is a 1st joint surface on an upper surface. It is the electron micrograph which was image | photographed from. 縦軸が電解メッキの厚さ、横軸が第1接合面の幅方向の位置を示した図である。The vertical axis represents the thickness of the electrolytic plating, and the horizontal axis represents the position in the width direction of the first joint surface. 振動アクチュエータの正面図である。It is a front view of a vibration actuator. 振動アクチュエータを備えるレンズ鏡筒およびそのレンズ鏡筒が装着されたカメラの概念図である。It is a conceptual diagram of a lens barrel provided with a vibration actuator and a camera equipped with the lens barrel.

(第1実施形態)
図1は本発明の第1実施形態の接合方法を説明する図である。接合方法については後述するが、図1(C)は本実施形態の接合方法で接合された接合体1を示す図である。図1(C)に示すように、接合体1は、表面に金属メッキ11が施されて接合面(第1接合面12)が形成された第1部材10と、第2部材20の接合面(第2接合面22)とが常温真空接合されたものである。
(First embodiment)
FIG. 1 is a view for explaining a joining method according to the first embodiment of the present invention. Although the joining method will be described later, FIG. 1C is a diagram showing the joined body 1 joined by the joining method of the present embodiment. As shown in FIG. 1 (C), the joined body 1 has a first member 10 having a metal plating 11 applied to the surface thereof to form a joined surface (first joined surface 12), and a joined surface of the second member 20. (Second bonding surface 22) and vacuum bonded at room temperature.

第1部材10は、薄板部材であって、金属メッキ11がなされている。金属メッキ11の材料は銅(Cu)、金(Au)または錫(Sn)等であり、無光沢メッキである。
一方、第2部材20は、母材が金属であって第2接合面22が母材の金属表面でもよく、また母材が金属以外のものであって表面に金属メッキが施されたものでもよく、また母材が金属であってさらに表面に金属メッキが施されたものでもよい。
そして、本実施形態において、第2接合面22は第1接合面12(メッキが施された後の表面)よりも、ビッカース硬さHvの値が大きい(硬い)。
The first member 10 is a thin plate member and is provided with a metal plating 11. The material of the metal plating 11 is copper (Cu), gold (Au), tin (Sn) or the like, and is matte plating.
On the other hand, the second member 20 may be a metal whose base material is a metal and the second joining surface 22 may be a metal surface of the base material, or whose base material is other than a metal and whose surface is subjected to metal plating. It is also possible that the base material is a metal and the surface is further plated with metal.
In the present embodiment, the second joint surface 22 has a Vickers hardness Hv greater (hard) than the first joint surface 12 (surface after plating).

また、第1部材10の第1接合面12と第2部材20の第2接合面22とは、常温真空接合により接合されている。常温真空接合としては、表面活性化常温真空接合(SAB、Suface−activated Room−temperature Bonding)が用いられている。   Moreover, the 1st joining surface 12 of the 1st member 10 and the 2nd joining surface 22 of the 2nd member 20 are joined by normal temperature vacuum bonding. As the room-temperature vacuum bonding, surface activated room-temperature vacuum bonding (SAB) is used.

図2は接合体1の製造方法を示すフローチャートである。
まず、第1部材10を洗浄して第1接合面12より塵埃を除去する(塵埃除去、ステップS1)。
次に、第1部材10を金属メッキ槽に入れ、第1接合面12を金属メッキする(メッキ処理、ステップS2)。本実施形態において金属メッキ11の材料は、銅(Cu)であり、第1接合面12には、Cu無光沢メッキが施される。また、Cu無光沢メッキには、無電解メッキを用いる。その理由は、電解メッキと比べて無電解メッキは、メッキされた表面のエッジが殆ど平坦で平面度を維持しやすいからである。
FIG. 2 is a flowchart showing a method for manufacturing the joined body 1.
First, the first member 10 is washed to remove dust from the first joint surface 12 (dust removal, step S1).
Next, the 1st member 10 is put into a metal plating tank, and the 1st joint surface 12 is metal-plated (plating process, step S2). In this embodiment, the material of the metal plating 11 is copper (Cu), and the first mating surface 12 is subjected to Cu matte plating. Moreover, electroless plating is used for Cu matte plating. The reason is that, compared with electrolytic plating, electroless plating has an almost flat edge on the plated surface and is easy to maintain flatness.

金属メッキ11の厚みは、0.1μm〜10μmが好ましい。そして、金属メッキ11が行われた第1接合面12のPV(Peak−Valley)値は、第2接合面22の平面度hより大きい(第1接合面は第2接合面より平坦)。すなわち、第2接合面22の平面度h≦第1接合面12の金属メッキ11のPV値、である。
ここで、第2部材20の平面度は、レーザ光斜入射干渉計の平面度測定装置により計測する。
また、PV値は、電子顕微鏡で撮影した第1接合面の写真より、以下のように定義する。ここで、第1接合面の状態は、一様ではなく、種々の写真(第1の例〜第3の例)が撮影されるが、写真に応じて以下のように扱う。
The thickness of the metal plating 11 is preferably 0.1 μm to 10 μm. The PV (Peak-Valley) value of the first joint surface 12 on which the metal plating 11 is performed is larger than the flatness h of the second joint surface 22 (the first joint surface is flatter than the second joint surface). That is, the flatness h of the second bonding surface 22 ≦ the PV value of the metal plating 11 of the first bonding surface 12.
Here, the flatness of the second member 20 is measured by a flatness measuring device of a laser beam oblique incidence interferometer.
Moreover, PV value is defined as follows from the photograph of the 1st joint surface image | photographed with the electron microscope. Here, the state of the first joint surface is not uniform, and various photographs (first to third examples) are taken, but are handled as follows according to the photographs.

(第1の例)
図3は、第1部材10の表面に金属メッキ11が堆積した第1の例における、第1接合面12を上面から撮影した電子顕微鏡写真である。また、上述の図1(A)は第1部材10を表面と垂直な方向に切断した断面模式図である。
図3の写真に示すように、第1部材10の表面には、Cu無光沢メッキにより、粒状にCuが堆積され、第1接合面12を上面から見ると複数の粒子が観察される。
(First example)
FIG. 3 is an electron micrograph of the first joint surface 12 taken from the upper surface in the first example in which the metal plating 11 is deposited on the surface of the first member 10. FIG. 1A is a schematic cross-sectional view of the first member 10 cut in a direction perpendicular to the surface.
As shown in the photograph of FIG. 3, Cu is deposited in a granular form on the surface of the first member 10 by Cu matte plating, and a plurality of particles are observed when the first bonding surface 12 is viewed from above.

このような場合、本実施形態においてPV値は以下のように定義する。
まず、図3の写真より、当該写真に存在する粒子の最大径を測定する。なお、写真上において粒子が円形でない場合は、写真上に存在する粒子の最大幅を最大径とする。そして、この最大径分の高低差が金属メッキ11の厚さ方向にもあるとして、この最大径を、第1接合面12におけるPV値とする。
なお、Cu無光沢メッキの粒子の粒径は、一般に数μmオーダである。そして、粒径及び高さ方向ともに0.1μm以上が好ましい。0.1μmより小さくなると精度を出すのが容易ではなく製造コストがかかるからである。
In such a case, the PV value is defined as follows in the present embodiment.
First, from the photograph in FIG. 3, the maximum diameter of the particles present in the photograph is measured. If the particles are not circular on the photograph, the maximum width of the particles present on the photograph is the maximum diameter. Then, assuming that there is a height difference corresponding to the maximum diameter also in the thickness direction of the metal plating 11, this maximum diameter is set as a PV value in the first joint surface 12.
The particle size of the Cu matte plating particles is generally on the order of several μm. And 0.1 micrometers or more are preferable in both a particle size and a height direction. This is because if it is smaller than 0.1 μm, it is not easy to obtain accuracy and manufacturing cost is increased.

また、金属メッキ11をされた表面は、酸化されていないことが好ましい。このため、金属メッキ11の表面を化学的な接合面酸化膜除去処理を行う(酸化膜除去、ステップS3)。なお、この酸化膜除去工程は、接合直前が好ましい。   Moreover, it is preferable that the surface plated with the metal plating 11 is not oxidized. For this reason, the surface of the metal plating 11 is subjected to a chemical bonding surface oxide film removal process (oxide film removal, step S3). This oxide film removing step is preferably performed immediately before bonding.

そして、第1部材10と第2部材20とを、真空下、常温で接合する(接合、ステップS4)。このとき、常温真空接合は、接合面と垂直な方向に圧力Fが加えられた状態で行われる。   Then, the first member 10 and the second member 20 are bonded at room temperature under vacuum (bonding, step S4). At this time, the room temperature vacuum bonding is performed in a state where the pressure F is applied in a direction perpendicular to the bonding surface.

従来、接合面の面精度において、常温真空接合時に求められる面精度は数10nmであり、それ以上の場合(面精度が悪い場合)、接合は困難となる。しかし、本実施形態によると、第1接合面12のPV値が約数μmであるにもかかわらず、真空接合で金属が密着し、良好な密着性を有することができる。   Conventionally, the surface accuracy required for room temperature vacuum bonding is several tens of nm in terms of surface accuracy of the bonding surface, and if it is more than that (when surface accuracy is poor), bonding becomes difficult. However, according to this embodiment, although the PV value of the first bonding surface 12 is about several μm, the metal adheres by vacuum bonding, and good adhesion can be obtained.

その理由は以下のように考えられる。本実施形態によると、第2接合面22は、第1接合面12より硬い(第1部材10の表面に堆積されたCuメッキ11は、第2部材20の第2接合面22より軟らかい)。
図1(B)は、第1接合面12と第2接合面22とを軽く当接させた状態を示した図である。ここで、第2接合面22は、図1(B)に示すように、完全に平面ではなく、平面度h=1μmである。
一方、第1接合面12も、完全に平面ではなく、PV値は1μmである。したがって、図1(B)に示すように第1接合面12と第2接合面22とを軽く当接させると(圧力Fを加える前)、接合界面に空隙Sができる。
The reason is considered as follows. According to the present embodiment, the second bonding surface 22 is harder than the first bonding surface 12 (the Cu plating 11 deposited on the surface of the first member 10 is softer than the second bonding surface 22 of the second member 20).
FIG. 1B is a view showing a state in which the first joint surface 12 and the second joint surface 22 are lightly brought into contact with each other. Here, as shown in FIG. 1B, the second bonding surface 22 is not completely flat but has a flatness h = 1 μm.
On the other hand, the first bonding surface 12 is not completely flat, and the PV value is 1 μm. Therefore, as shown in FIG. 1B, when the first joint surface 12 and the second joint surface 22 are lightly brought into contact (before the pressure F is applied), a void S is formed at the joint interface.

この状態で第1接合面12と第2接合面22との間に、互いに近づく方向に圧力Fを加えていくと(図3(C))、第1接合面12よりやわらかいCuメッキ11により生成された粒子が潰れて空隙Sを埋めていく。
本実施形態によると、第2部材20の平面度h≦第1部材10の金属メッキ11のPV値であるので、全ての粒子がつぶれる前に空隙が埋まり(図3(C))、接合面同士が完了にフィットし、密着するからである。
In this state, when pressure F is applied between the first joint surface 12 and the second joint surface 22 in a direction approaching each other (FIG. 3C), it is generated by the Cu plating 11 that is softer than the first joint surface 12. The formed particles are crushed to fill the voids S.
According to the present embodiment, since the flatness h of the second member 20 is equal to or less than the PV value of the metal plating 11 of the first member 10, the gap is filled before all the particles are crushed (FIG. 3C), This is because each other fits in and completes.

逆に、第2部材20の平面度h>第1部材10の金属メッキ11のPV値であると、全ての粒子がつぶれても空隙が完全に埋まらず、密着度が低下すると考えられる。   Conversely, if the flatness h of the second member 20> the PV value of the metal plating 11 of the first member 10, it is considered that even if all the particles are crushed, the gap is not completely filled and the degree of adhesion is lowered.

(第2の例)
図4は第2の例における、第1部材10の接合面12を示す写真であり、(A)は、第1接合面12と表面と垂直な方向に切断した模式図であり、(B)は、第1接合面12を上面から撮影した撮影した電子顕微鏡写真である。
図示するように第1部材10の表面上には、Cuの大きな塊11Aが形成され、その上に第1の例のような粒子11Bが堆積されている。
(Second example)
FIG. 4 is a photograph showing the joining surface 12 of the first member 10 in the second example, and FIG. 4A is a schematic view cut in a direction perpendicular to the first joining surface 12 and the surface. These are the electron micrographs which photoed the 1st joined surface 12 from the upper surface.
As illustrated, a large lump 11A of Cu is formed on the surface of the first member 10, and particles 11B as in the first example are deposited thereon.

この場合も、PV値は、第1の例と同様に、まず、写真より、当該写真に存在する粒子の最大径を測定する。なお、写真上において粒子が円形でない場合は、その粒子の写真上での最大幅を最大径とする。そして、この最大径分の高低差がメッキの厚さ方向にもあるとして、この最大径を、第1接合面におけるPV値とする。
ただし、この場合、粒子は大きな塊11Aの上に堆積されている。この塊11Aの表面の面精度PV0が大きいと、上述の第1の例と異なり、粒子11Bが表面のうねりを相殺するのに消費され、空間を全て埋めることが出来ない可能性がある。したがって。このような場合は、塊11Aにより形成されるうねりが、1/10程度であることが好ましい。
Also in this case, as in the first example, the PV value is first determined from the photograph by measuring the maximum diameter of the particles present in the photograph. When the particle is not circular on the photograph, the maximum width of the particle on the photograph is the maximum diameter. Then, assuming that there is a height difference corresponding to this maximum diameter also in the thickness direction of the plating, this maximum diameter is defined as the PV value at the first joint surface.
In this case, however, the particles are deposited on the large mass 11A. When the surface accuracy PV0 of the surface of the lump 11A is large, unlike the above-described first example, the particles 11B are consumed to cancel out the surface waviness, and there is a possibility that the entire space cannot be filled. Therefore. In such a case, the swell formed by the mass 11A is preferably about 1/10.

(第3の例)
第3の例における、第1部材10の接合面を示す写真であり、(A)は、第1接合面12と表面と垂直な方向に切断した模式図であり、(B)は、第1接合面12を上面から撮影した撮影した電子顕微鏡写真である。
第3の例は、第1接合面12に、粒状ではなく全体的にCuが堆積して隆起が形成されている。この場合も第1の例と同様に、上面から見たときの隆起物の最大径を測定し、それを、この接合面におけるPV値とする。
(Third example)
It is a photograph which shows the joint surface of the 1st member 10 in the 3rd example, (A) is a mimetic diagram cut in the direction perpendicular to the 1st joint surface 12 and the surface, and (B) is the 1st It is the electron microscope photograph which image | photographed the joint surface 12 from the upper surface.
In the third example, the first bonding surface 12 is not granular but Cu is deposited on the whole to form ridges. In this case as well, as in the first example, the maximum diameter of the raised object when viewed from the upper surface is measured, and this is taken as the PV value at this joint surface.

(変形形態)
本実施形態では、上述のように無電解メッキを用いたが、これに限定されず、電解メッキを用いてもよい。図6は縦軸が電解メッキの厚さ、横軸が第1接合面12の幅方向の位置を示した図である。
図示するように、電解メッキの場合、第1接合面12のエッジ部において、電解メッキ厚くなっている。すなわち、エッジが盛り上がっている。エッジが盛り上がったまま、第2接合面22と接合すると、空隙Sが大きくなって真空接合が困難となる。
この場合、母材である第1部材10を予め面取りし、エッジ部の盛り上がりを相殺することにより、真空接合が可能となる。
(Deformation)
In the present embodiment, electroless plating is used as described above, but the present invention is not limited to this, and electrolytic plating may be used. In FIG. 6, the vertical axis represents the thickness of the electrolytic plating, and the horizontal axis represents the position of the first bonding surface 12 in the width direction.
As shown in the figure, in the case of electrolytic plating, the electrolytic plating is thicker at the edge portion of the first joint surface 12. That is, the edge is raised. If it joins with the 2nd joining surface 22 with the edge rising, the space | gap S will become large and vacuum joining will become difficult.
In this case, the first member 10 as the base material is chamfered in advance to cancel the rising of the edge portion, thereby enabling vacuum bonding.

(第2実施形態)
第2実施形態においては、本発明の接合方法を、振動アクチュエータに用いられる部材間の接合に用いた場合について説明する。
図7は、振動アクチュエータ100の正面図である。図8は、振動アクチュエータ100を備えるレンズ鏡筒300およびそのレンズ鏡筒300が装着されたカメラ200の概念図である。
図1に示すように、本実施形態の振動アクチュエータ100は、ベース部材150と、ベース部材150上に載置されたロータ160と、を備えている。
(Second Embodiment)
In 2nd Embodiment, the case where the joining method of this invention is used for joining between the members used for a vibration actuator is demonstrated.
FIG. 7 is a front view of the vibration actuator 100. FIG. 8 is a conceptual diagram of a lens barrel 300 including the vibration actuator 100 and a camera 200 to which the lens barrel 300 is attached.
As shown in FIG. 1, the vibration actuator 100 of this embodiment includes a base member 150 and a rotor 160 placed on the base member 150.

ベース部材150は、中空円筒状に形成され、後述する駆動機構101(接合体)を収容する保持凹部170が、周方向に6カ所設けられている。
ロータ160は、ベース部材150に対して回転自在であって、その外周面には、回転力を出力するための歯車125が形成されている。ロータ160は、駆動機構101によって支持されている。
The base member 150 is formed in a hollow cylindrical shape, and is provided with six holding recesses 170 in the circumferential direction for accommodating a drive mechanism 101 (joined body) described later.
The rotor 160 is rotatable with respect to the base member 150, and a gear 125 for outputting a rotational force is formed on the outer peripheral surface thereof. The rotor 160 is supported by the drive mechanism 101.

駆動機構101は、保持凹部170にそれぞれ保持されている。
1つの駆動機構101は、ロータ160を持ち上げるためのリフタ(第1部材)110Aと、ロータ160を回転方向に移動するスライダ(第1部材)110Bと、リフタ110Aとベース部材150との間に配置されたリフト圧電体120A(第2部材)と、リフタ110Aとスライダ110Bとの間に配置されたスライド圧電体120B(第2部材)とを備えている。
The drive mechanisms 101 are respectively held in the holding recesses 170.
One drive mechanism 101 is disposed between a lifter (first member) 110A for lifting the rotor 160, a slider (first member) 110B that moves the rotor 160 in the rotational direction, and the lifter 110A and the base member 150. The lift piezoelectric body 120A (second member) is provided, and the slide piezoelectric body 120B (second member) disposed between the lifter 110A and the slider 110B.

リフタ110Aは、ベース部材150における保持凹部170に収容されている。
リフト圧電体120Aとスライド圧電体120Bとは、例えばチタン酸ジルコン酸鉛(PZT)によって製造された矩形の板材であって、圧電効果を有している。
リフト圧電体120Aは、リフタ110Aの外面と、保持凹部170の内壁面との間に、それぞれ配置されている。
スライダ110Bは、スライド圧電体120Bを介してリフタ110Aの上面に配設されている。
The lifter 110 </ b> A is accommodated in the holding recess 170 in the base member 150.
The lift piezoelectric body 120A and the slide piezoelectric body 120B are rectangular plate materials made of lead zirconate titanate (PZT), for example, and have a piezoelectric effect.
The lift piezoelectric body 120 </ b> A is disposed between the outer surface of the lifter 110 </ b> A and the inner wall surface of the holding recess 170.
The slider 110B is disposed on the upper surface of the lifter 110A via the slide piezoelectric body 120B.

リフト圧電体120Aと、スライド圧電体120Bとには、図示しない制御装置によって制御される駆動回路からそれぞれ駆動電圧が印加される。この駆動電圧によってリフト圧電体120Aが振動してリフタ110Aを昇降駆動すると共に、スライド圧電体120Bが振動してスライダ110Bを周方向Rに駆動する。   A drive voltage is applied to the lift piezoelectric body 120A and the slide piezoelectric body 120B from a drive circuit controlled by a control device (not shown). The lift piezoelectric body 120A vibrates by this driving voltage to drive the lifter 110A up and down, and the slide piezoelectric body 120B vibrates to drive the slider 110B in the circumferential direction R.

6個の駆動機構101における、一つおきの駆動機構101は同一グループとして同位相で、一つおきの他方のグループとは異なる位相で作動する。これにより、同一グループの駆動機構101ごとに、ロータ160を周方向Rにおいて交互に支持し、ベース部材150に対して相対的に駆動させ、ロータ160は周方向Rに連続して回転駆動する。   In the six drive mechanisms 101, every other drive mechanism 101 operates in the same phase as the same group and in a different phase from the other groups. As a result, for each drive mechanism 101 in the same group, the rotor 160 is alternately supported in the circumferential direction R and driven relative to the base member 150, and the rotor 160 is continuously rotated in the circumferential direction R.

図8は、振動アクチュエータ100を備えるレンズ鏡筒300が装着されたカメラ200の概念図である。振動アクチュエータ100は、そのロータ160の歯車125が、カム筒302の外周に形成された歯車に噛合して配設され、カム筒302を回転駆動する。これにより、カメラ200のフォーカス動作時においてフォーカシングレンズ301を駆動する。   FIG. 8 is a conceptual diagram of the camera 200 to which the lens barrel 300 including the vibration actuator 100 is attached. In the vibration actuator 100, the gear 125 of the rotor 160 is disposed in mesh with a gear formed on the outer periphery of the cam cylinder 302, and rotates the cam cylinder 302. Thereby, the focusing lens 301 is driven during the focusing operation of the camera 200.

第2実施形態おいて、リフタ110Aとリフト圧電体120Aとは、第1実施形態と同様に表面活性化常温真空接合により接合されており、図2のフローチャートに基づいて行われる。
すなわち、まず、リフタ110Aを洗浄して塵埃を除去する(S1)。
In the second embodiment, the lifter 110A and the lift piezoelectric body 120A are bonded by surface activated room temperature vacuum bonding as in the first embodiment, and are performed based on the flowchart of FIG.
That is, first, the lifter 110A is washed to remove dust (S1).

次に、リフタ110Aを金属メッキ槽に入れてリフタ110Aのリフト圧電体120Aが接合される接合面に金属メッキをする(S2)。
この際、第1実施形態と同様に、リフト圧電体の平面度≦リフタ110Aの金属メッキのPV値である。
Next, the lifter 110A is placed in a metal plating tank, and metal plating is performed on the joint surface to which the lift piezoelectric body 120A of the lifter 110A is joined (S2).
At this time, as in the first embodiment, the flatness of the lift piezoelectric body ≦ the PV value of the metal plating of the lifter 110A.

一方、リフト圧電体120Aも洗浄して塵埃を除去し、リフト圧電体120Aの接合面をスパッタリングして表面の酸化膜を除去する表面活性化処理をする(S3)。   On the other hand, the lift piezoelectric body 120A is also cleaned to remove dust, and a surface activation process is performed to remove the oxide film on the surface by sputtering the joint surface of the lift piezoelectric body 120A (S3).

次に、リフタ110Aとリフト圧電体120Aとにおいて、金属メッキされた部分と表面活性化処理をされた部分とを接合する(S4)。   Next, in the lifter 110A and the lift piezoelectric body 120A, the metal plated portion and the surface activated portion are joined (S4).

なお、上記にリフタ110Aとリフト圧電体120Aの接合について説明したが、リフタ110Aとスライド圧電体120Bとの間の接合、及びスライダ110Bとスライド圧電体120Bとの間の接合も同様にSABで行う。   In addition, although the joining of the lifter 110A and the lift piezoelectric body 120A has been described above, the joining between the lifter 110A and the sliding piezoelectric body 120B and the joining between the slider 110B and the sliding piezoelectric body 120B are similarly performed by SAB. .

以上、本実施形態によると、以下の効果を有する。
(1)従来、接合面の面精度において、常温真空接合時に求められる面精度は数10nmであり、それ以上の場合(面精度が悪い場合)、接合は困難となる。本実施形態によると、第1接合面12のPV値が約数μmであるにもかかわらず、真空接合で金属が密着し、良好な密着性を有することができる。
As described above, this embodiment has the following effects.
(1) Conventionally, in the surface accuracy of the bonding surface, the surface accuracy required at room temperature vacuum bonding is several tens of nm, and if it is more than that (when the surface accuracy is poor), bonding becomes difficult. According to this embodiment, although the PV value of the first bonding surface 12 is about several μm, the metal adheres by vacuum bonding, and good adhesion can be obtained.

(2)第2実施形態によると、第1部材であるリフタ110A及びスライダ110Bと第2部材であるリフト圧電体120A及びスライド圧電体120Bとの接合に、振動の伝達を阻害する接着剤を用いない。したがって第2実施形態の振動アクチュエータ100は、駆動電圧に対する振動発生効率が良好である。 (2) According to the second embodiment, an adhesive that inhibits transmission of vibration is used for joining the lifter 110A and the slider 110B, which are the first members, and the lift piezoelectric body 120A and the slide piezoelectric body 120B, which are the second members. Not in. Therefore, the vibration actuator 100 of the second embodiment has good vibration generation efficiency with respect to the drive voltage.

(3)また、このような駆動機構(接合体)101を振動アクチュエータ100に用いることにより駆動効率が向上し、このような振動アクチュエータ100は、始動、停止の動作を速やかに行うことができる。したがって、レンズ鏡筒300等に用いた場合、動作性の応答性が良好となる。 (3) Further, by using such a drive mechanism (joined body) 101 for the vibration actuator 100, drive efficiency is improved, and such a vibration actuator 100 can quickly start and stop. Therefore, when used in the lens barrel 300 or the like, the responsiveness of the operability is good.

(4)接合体1,101の製造工程において、接着剤の塗布、固定治具による接着状態の保持、接着剤を固化させるための加熱硬化、固定治具の取り外し等の製造工程が不必要になり、生産性を高めることができる。また、接着材の塗布量(塗布厚み)、接着剤の温度、硬化温度、硬化時間等の管理が不必要になり、製造管理が容易になる。 (4) In the manufacturing process of the joined bodies 1 and 101, there is no need for manufacturing processes such as application of an adhesive, holding an adhesive state with a fixing jig, heat curing for solidifying the adhesive, and removal of the fixing jig. Thus, productivity can be increased. In addition, management of the application amount (application thickness) of the adhesive, the temperature of the adhesive, the curing temperature, the curing time, and the like becomes unnecessary, and manufacturing management becomes easy.

(5)接合体1,101は常温で接合されるので、第1部材10,110A,110B及び第2部材20,120A,120Bに熱変形が生じることがない。このため、接合を損なうことがない。 (5) Since the joined bodies 1 and 101 are joined at room temperature, the first member 10, 110A, 110B and the second member 20, 120A, 120B are not thermally deformed. For this reason, joining is not impaired.

1:接合体、10:第1部材、11:メッキ、12:第1接合面、20:第2部材、22:第2接合面、100:振動アクチュエータ、101:駆動機構(接合体)、110A:リフタ(第1部材)、110B:スライダ(第1部材)、120A:リフト圧電体(第2部材)、120B:スライド圧電体(第2部材)、200:カメラ、300:レンズ鏡筒   1: joined body, 10: first member, 11: plating, 12: first joining surface, 20: second member, 22: second joining surface, 100: vibration actuator, 101: drive mechanism (joined body), 110A : Lifter (first member), 110B: Slider (first member), 120A: Lift piezoelectric body (second member), 120B: Slide piezoelectric body (second member), 200: Camera, 300: Lens barrel

Claims (8)

第1部材の表面を金属メッキする工程と、
金属メッキされた前記第1部材と第2部材とを金属結合により接合する工程と、を備える接合方法であって、
前記第2部材の接合面の平面度が、前記金属メッキされた第1部材の接合面のPV値以下である接合方法。
A step of metal plating the surface of the first member;
A step of joining the first member and the second member plated with metal by metal bonding,
The bonding method, wherein the flatness of the bonding surface of the second member is equal to or less than the PV value of the bonding surface of the metal-plated first member.
請求項1に記載の接合方法であって、
前記金属結合による接合は、表面活性化法による接合であること、
を特徴とする接合方法。
The joining method according to claim 1,
The bonding by the metal bond is a bonding by a surface activation method,
The joining method characterized by this.
請求項1または2に記載の接合方法であって、
前記金属結合による接合は、真空接合であること、
を特徴とする接合方法。
The joining method according to claim 1 or 2,
The bonding by the metal bond is a vacuum bonding,
The joining method characterized by this.
請求項1から3のいずれか1項に記載の接合方法であって、
前記金属結合による接合は、常温接合であること、
を特徴とする接合方法。
The joining method according to any one of claims 1 to 3,
The joining by the metal bond is a room temperature joining,
The joining method characterized by this.
請求項1から4のいずれか1項に記載の接合方法であって、
前記第1部材の接合面のPV値は、該接合面に存在する最大粒子の粒径であること、
を特徴とする接合方法。
The joining method according to any one of claims 1 to 4,
The PV value of the joint surface of the first member is the particle size of the largest particles present on the joint surface;
The joining method characterized by this.
請求項1から5のいずれか1項に記載の接合方法であって、
前記金属メッキは、銅メッキであること、
を特徴とする接合方法。
A joining method according to any one of claims 1 to 5,
The metal plating is copper plating;
The joining method characterized by this.
表面が金属メッキされた第1部材と、
前記第1部材の表面に対する接合面の平面度が、前記第1部材の前記接合面のPV値以下である第2部材とを備え、
前記第1部材と前記第2部材とが金属結合されている接合体。
A first member having a metal-plated surface;
The flatness of the joint surface with respect to the surface of the first member includes a second member that is equal to or less than the PV value of the joint surface of the first member,
A joined body in which the first member and the second member are metal-bonded.
表面が金属メッキされた第1部材に対して、電気機械変換素子を金属結合して製造された駆動体と、
前記駆動体に加圧接触され、前記電気機械変換素子の振動により、前記駆動体に対して相対移動する相対移動部材と、を備える振動波モータであって、
前記電気機械変換素子の接合面の平面度が、前記電気機械変換素子の接合面のP−V値以下である振動アクチュエータ。
A driving body manufactured by metal-bonding an electromechanical conversion element to the first member whose surface is metal-plated;
A vibration wave motor comprising a relative movement member that is in pressure contact with the drive body and moves relative to the drive body by vibration of the electromechanical transducer,
A vibration actuator in which the flatness of the joint surface of the electromechanical transducer is not more than the PV value of the joint surface of the electromechanical transducer.
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