JP2554994B2 - エネルギービーム接合方法 - Google Patents
エネルギービーム接合方法Info
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- JP2554994B2 JP2554994B2 JP6309593A JP30959394A JP2554994B2 JP 2554994 B2 JP2554994 B2 JP 2554994B2 JP 6309593 A JP6309593 A JP 6309593A JP 30959394 A JP30959394 A JP 30959394A JP 2554994 B2 JP2554994 B2 JP 2554994B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はレーザ光や電子ビーム等
のエネルギービームを用い接点材料の如き金属片相互を
接合するエネルギービーム接合方法に関する。
のエネルギービームを用い接点材料の如き金属片相互を
接合するエネルギービーム接合方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】レーザを用いた接合方法としてはレーザ
を用いたはんだ付やレーザろう付等があるが、前者の一
従来例として、例えば特開昭60─182194号公報に示され
る技術が存在する。この従来技術は、気体により基材を
押圧し、基材とはんだとの接触を確保し、熱の伝達を安
定させてはんだ付するというものである。また、後者の
レーザを用いたレーザろう付の従来例として、入熱を均
一化し、接合の信頼性を上げる手段としては特開昭61─
226167号公報に記載の技術がある。この従来技術によれ
ば、凹面状の反射鏡を用いてろう付部上下面より集光し
てろう付するというものである。
を用いたはんだ付やレーザろう付等があるが、前者の一
従来例として、例えば特開昭60─182194号公報に示され
る技術が存在する。この従来技術は、気体により基材を
押圧し、基材とはんだとの接触を確保し、熱の伝達を安
定させてはんだ付するというものである。また、後者の
レーザを用いたレーザろう付の従来例として、入熱を均
一化し、接合の信頼性を上げる手段としては特開昭61─
226167号公報に記載の技術がある。この従来技術によれ
ば、凹面状の反射鏡を用いてろう付部上下面より集光し
てろう付するというものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述し
た従来のはんだ付やろう付手段によると、気体による押
圧力のコントロールが煩雑で押圧力自体にも限界があっ
たり、接合用治具以外に反射鏡を用いなければならず、
かつその調整管理も煩雑であるという課題があった。
た従来のはんだ付やろう付手段によると、気体による押
圧力のコントロールが煩雑で押圧力自体にも限界があっ
たり、接合用治具以外に反射鏡を用いなければならず、
かつその調整管理も煩雑であるという課題があった。
【０００４】本発明は上記のことに鑑み提案されたもの
で、その目的とするところは、金属片相互を容易、かつ
確実に接合できるエネルギービーム接合方法を提供する
ことにある。
で、その目的とするところは、金属片相互を容易、かつ
確実に接合できるエネルギービーム接合方法を提供する
ことにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明では、（１）接合
する金属片の間に、ろう材，はんだ材を設け、一方の金
属片の周囲を治具により押圧し、かつ接合する部分であ
って金属片のレーザ光照射部分または金属片に設けた透
光板にカーボンのような光吸収層を設け、この光吸収層
を介して前記金属片の上方からレーザ光を照射し前記各
金属片を接合するようにし、上記目的を達成している。
する金属片の間に、ろう材，はんだ材を設け、一方の金
属片の周囲を治具により押圧し、かつ接合する部分であ
って金属片のレーザ光照射部分または金属片に設けた透
光板にカーボンのような光吸収層を設け、この光吸収層
を介して前記金属片の上方からレーザ光を照射し前記各
金属片を接合するようにし、上記目的を達成している。
【０００６】（２）接合する金属片の間に、ろう材，は
んだ材を設け、一方の金属片側に筒状治具を設け、この
筒状治具の中空部内で接合する部分であってレーザ光照
射部分または金属片に設けた透光板にカーボンのような
光吸収層を設け、この光吸収層を介し前記一方の金属片
にレーザ光を照射し、かつ前記筒状治具の内壁面に前記
レーザ光を反射させて前記各金属片を接合する接合する
ようにし、上記目的を達成している。
んだ材を設け、一方の金属片側に筒状治具を設け、この
筒状治具の中空部内で接合する部分であってレーザ光照
射部分または金属片に設けた透光板にカーボンのような
光吸収層を設け、この光吸収層を介し前記一方の金属片
にレーザ光を照射し、かつ前記筒状治具の内壁面に前記
レーザ光を反射させて前記各金属片を接合する接合する
ようにし、上記目的を達成している。
【０００７】
【作用】本発明では、上記（１），（２）のように構成
し、エネルギービームによりろう付，はんだ付を行う場
合、治具を用いて一方の金属片の周囲を押圧するように
し、安定した押圧力が得られ、かつ特別の反射鏡の如き
部材を用いることなく、極めて簡単な構成によって金属
片相互を接合できるようにしている。
し、エネルギービームによりろう付，はんだ付を行う場
合、治具を用いて一方の金属片の周囲を押圧するように
し、安定した押圧力が得られ、かつ特別の反射鏡の如き
部材を用いることなく、極めて簡単な構成によって金属
片相互を接合できるようにしている。
【０００８】この場合、治具の押圧により各金属片とろ
う材やはんだ材との接触が機械的に確保され、熱伝達が
安定し接合の信頼性を向上させている。また、ろう材，
はんだ材がレーザエネルギーの熱により溶融する際、こ
れと同時に押圧力により広げられ、ぬれ現象だけでは得
られない高速ろう付，はんだ付を可能としている。
う材やはんだ材との接触が機械的に確保され、熱伝達が
安定し接合の信頼性を向上させている。また、ろう材，
はんだ材がレーザエネルギーの熱により溶融する際、こ
れと同時に押圧力により広げられ、ぬれ現象だけでは得
られない高速ろう付，はんだ付を可能としている。
【０００９】なお、レーザ光照射部分に光吸収層を設け
たり、押圧する治具として光吸収層を有する透光板を付
設し、この透光板の上部に押圧力が加えられる治具を設
けており、レーザ光のエネルギーを光吸収層を介し効率
良く金属片に伝えるように構成されている。
たり、押圧する治具として光吸収層を有する透光板を付
設し、この透光板の上部に押圧力が加えられる治具を設
けており、レーザ光のエネルギーを光吸収層を介し効率
良く金属片に伝えるように構成されている。
【００１０】また、筒状治具の内壁面にレーザ光で反射
させるようにし、レーザ光の均一な照射をなすようにす
る。
させるようにし、レーザ光の均一な照射をなすようにす
る。
【００１１】さらに、筒状治具の内壁面でレーザ光を反
射させる構成となっているが、押圧することに限定され
るものでない。
射させる構成となっているが、押圧することに限定され
るものでない。
【００１２】また、筒状治具の内壁面でレーザ光を反射
させることに加え、レーザ光照射部分に光吸収層を設
け、より効率良くレーザエネルギーを金属片に伝えるよ
うにしている。
させることに加え、レーザ光照射部分に光吸収層を設
け、より効率良くレーザエネルギーを金属片に伝えるよ
うにしている。
【００１３】なお、筒状治具は、使用するレーザ波長に
合わせ、よく反射する材料を用いることが必要であり、
例えばＹＡＧレーザ・CO2 レーザの場合はCu,Al,Ag,Au
系材料、もしくはそれによるコーティング材料が挙げら
れる。
合わせ、よく反射する材料を用いることが必要であり、
例えばＹＡＧレーザ・CO2 レーザの場合はCu,Al,Ag,Au
系材料、もしくはそれによるコーティング材料が挙げら
れる。
【００１４】
【実施例】図１（ａ），（ｂ）は本発明の第１実施例を
示すもので、図中１は図示の状態において上側に配置さ
れた一方の金属片であり、この下方にはろう材，はんだ
材２を介し他方の金属片３が配置され、これらは治具４
の上に設けられている。また、一方の金属片１上の例え
ば４ヶ所に第１〜第４の押圧用の治具５ａ〜５ｄが設け
られている。この実施例では、上側に位置する一方の金
属片１の周囲を上側に配置された治具５ａ〜５ｄにより
押圧しつつ治具５ａ〜５ｄの間に照射したレーザ光Ａの
エネルギーにより接合する複数の金属片１，３の間のろ
う材，はんだ材２を溶融させることによって各属片１，
３相互を接合するようにしている。
示すもので、図中１は図示の状態において上側に配置さ
れた一方の金属片であり、この下方にはろう材，はんだ
材２を介し他方の金属片３が配置され、これらは治具４
の上に設けられている。また、一方の金属片１上の例え
ば４ヶ所に第１〜第４の押圧用の治具５ａ〜５ｄが設け
られている。この実施例では、上側に位置する一方の金
属片１の周囲を上側に配置された治具５ａ〜５ｄにより
押圧しつつ治具５ａ〜５ｄの間に照射したレーザ光Ａの
エネルギーにより接合する複数の金属片１，３の間のろ
う材，はんだ材２を溶融させることによって各属片１，
３相互を接合するようにしている。
【００１５】さらに、レーザ光Ａの照射部分ａに光吸収
層６を設け、この光吸収層６を介して一方の金属片１に
レーザ光Ａを照射するするので、よりレーザ光Ａのエネ
ルギーを接合部に伝えることができ、熱伝達が安定し、
速やかに、かつ確実に接合することができることに特徴
を有している。
層６を設け、この光吸収層６を介して一方の金属片１に
レーザ光Ａを照射するするので、よりレーザ光Ａのエネ
ルギーを接合部に伝えることができ、熱伝達が安定し、
速やかに、かつ確実に接合することができることに特徴
を有している。
【００１６】図２（ａ），（ｂ）は本発明の第２実施例
を示すもので、この実施例では一方の金属片１の上部に
透光板７を設け、この透光板７のレーザ光照射部分ａに
例えばカーボンのような光吸収層６ａを設け、この部分
にレーザ光Ａを照射し、各金属片１，３相互を接合する
ようにしたものである。その他の構成は第１実施例と同
様である。
を示すもので、この実施例では一方の金属片１の上部に
透光板７を設け、この透光板７のレーザ光照射部分ａに
例えばカーボンのような光吸収層６ａを設け、この部分
にレーザ光Ａを照射し、各金属片１，３相互を接合する
ようにしたものである。その他の構成は第１実施例と同
様である。
【００１７】図３（ａ）〜（ｅ）は本発明の第３実施例
を示す。この実施例では一方の金属片１の上部に筒状治
具８を設け、この筒状治具８内にレーザ光Ａを照射し、
筒状治具８の内壁面にレーザ光Ａを反射させて各金属片
１，３相互を接合するようにしている。この場合、筒状
治具８は一方の金属片１側に対し必ずしも押圧すること
を要しない。なお押圧しても良いことは勿論である。ま
た、この筒状治具８を一方の金属片１側と離間して配置
しても良いことは勿論である。しかして、通常、単に一
方の金属片１上にレーザ光Ａを照射した場合は、（ｃ）
に示す如きレーザ光Ａの強度分布となるが、このような
筒状治具８を用いると（ｄ）に示すような強度分布とな
り、レーザ光照射部分に均一に近くレーザ光Ａを集めて
照射することができる。
を示す。この実施例では一方の金属片１の上部に筒状治
具８を設け、この筒状治具８内にレーザ光Ａを照射し、
筒状治具８の内壁面にレーザ光Ａを反射させて各金属片
１，３相互を接合するようにしている。この場合、筒状
治具８は一方の金属片１側に対し必ずしも押圧すること
を要しない。なお押圧しても良いことは勿論である。ま
た、この筒状治具８を一方の金属片１側と離間して配置
しても良いことは勿論である。しかして、通常、単に一
方の金属片１上にレーザ光Ａを照射した場合は、（ｃ）
に示す如きレーザ光Ａの強度分布となるが、このような
筒状治具８を用いると（ｄ）に示すような強度分布とな
り、レーザ光照射部分に均一に近くレーザ光Ａを集めて
照射することができる。
【００１８】なお、図３（ｅ）図に示すように、筒状治
具８の内壁面をテーパ状としても良く、この場合、テー
パ角は水平方向に対しほぼ60°と設定し、かつテーパ下
穴φ２mm、スポット径φ５mm、レーザパワー約20Ｊ／
ｐ．４msで設定すると上記（ｄ）図に示すように、テー
パ下穴内のレーザ強度分布をほぼ均一にすることが可能
になった。
具８の内壁面をテーパ状としても良く、この場合、テー
パ角は水平方向に対しほぼ60°と設定し、かつテーパ下
穴φ２mm、スポット径φ５mm、レーザパワー約20Ｊ／
ｐ．４msで設定すると上記（ｄ）図に示すように、テー
パ下穴内のレーザ強度分布をほぼ均一にすることが可能
になった。
【００１９】図４はろう材，はんだ材を用いた実施例１
〜３において、金属片の片側または両側に貫通穴１４を
１〜複数個設けることで溶融したろう材，はんだ材中に
生じるボイドを逃がすことができることを示すものであ
る。。
〜３において、金属片の片側または両側に貫通穴１４を
１〜複数個設けることで溶融したろう材，はんだ材中に
生じるボイドを逃がすことができることを示すものであ
る。。
【００２０】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、 （１）接合する金属片の間に、ろう材，はんだ材を設
け、一方の金属片の周囲を治具により押圧し、かつ接合
する部分であって金属片のレーザ光照射部分または金属
片に設けた透光板にカーボンのような光吸収層を設け、
この光吸収層を介して前記金属片の上方からレーザ光を
照射し前記各金属片を接合する、
け、一方の金属片の周囲を治具により押圧し、かつ接合
する部分であって金属片のレーザ光照射部分または金属
片に設けた透光板にカーボンのような光吸収層を設け、
この光吸収層を介して前記金属片の上方からレーザ光を
照射し前記各金属片を接合する、
【００２１】（２）接合する金属片の間に、ろう材，は
んだ材を設け、一方の金属片の周囲を筒状治具により押
圧し、かつ接合する部分であって金属片のレーザ光照射
部分または金属片に設けた透光板にカーボンのような光
吸収層を設け、この光吸収層を介して前記金属片の上方
からレーザ光を前記筒状治具の中空部内に照射し、この
レーザ光を内壁面で反射させて前記各金属片を接合す
る、構成とし、
んだ材を設け、一方の金属片の周囲を筒状治具により押
圧し、かつ接合する部分であって金属片のレーザ光照射
部分または金属片に設けた透光板にカーボンのような光
吸収層を設け、この光吸収層を介して前記金属片の上方
からレーザ光を前記筒状治具の中空部内に照射し、この
レーザ光を内壁面で反射させて前記各金属片を接合す
る、構成とし、
【００２２】ろう材，はんだ材を金属片間に設け、かつ
一方の金属片を押圧する構成としたものにおいては各金
属片相互の機械的接触が確保され、かつ熱伝達が安定し
接合の信頼性を向上させることができる。また、光吸収
層を設けたり、筒状治具の内壁面にレーザ光を反射させ
るようにしたもの等は、入熱およびその熱伝達が安定
し、接合の信頼性の高いエネルギービーム光によるろう
付，はんだ付を行うことができる。
一方の金属片を押圧する構成としたものにおいては各金
属片相互の機械的接触が確保され、かつ熱伝達が安定し
接合の信頼性を向上させることができる。また、光吸収
層を設けたり、筒状治具の内壁面にレーザ光を反射させ
るようにしたもの等は、入熱およびその熱伝達が安定
し、接合の信頼性の高いエネルギービーム光によるろう
付，はんだ付を行うことができる。
【００２３】
【図１】図１（ａ），（ｂ）は本発明の第１実施例で、
（ａ）は部分断面平面図、（ｂ）は接合作業の側断面図
である。
（ａ）は部分断面平面図、（ｂ）は接合作業の側断面図
である。
【図２】図２（ａ），（ｂ）は同上の第２実施例であ
る。
る。
【図３】図３（ａ）〜（ｅ）は本発明の第３実施例で、
（ａ）は部分断面平面図、（ｂ）は側断面図、（ｃ）は
通常のレーザ光のスポット状態の説明図、（ｄ）は
（ｅ）図示構成のスポット状態の説明図、（ｅ）は筒状
治具の内壁面をテーパとした場合の側断面図である。
（ａ）は部分断面平面図、（ｂ）は側断面図、（ｃ）は
通常のレーザ光のスポット状態の説明図、（ｄ）は
（ｅ）図示構成のスポット状態の説明図、（ｅ）は筒状
治具の内壁面をテーパとした場合の側断面図である。
【図４】図４は本発明の第１〜第３実施例におけるボイ
ド処理の説明図である。
ド処理の説明図である。
１， １ａ，３ 金属片 ２ ろう材，はんだ材 ４ 治具 ５ａ〜５ｄ 治具 ６，６ａ，ｂ 光吸収層 ７ 透光板 ８ 筒状治具 １４ 貫通穴 Ａ レーザ光 ａ レーザ光照射部分
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 吉田 徳雄 大阪府門真市大字門真1048番地 松下電 工株式会社内 (56)参考文献 特開 昭62−137174（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−2693（ＪＰ，Ａ)
Claims (2)
- 【請求項１】 接合する金属片の間に、ろう材，はんだ
材を設け、一方の金属片の周囲を治具により押圧し、か
つ接合する部分であって金属片のレーザ光照射部分また
は金属片に設けた透光板にカーボンのような光吸収層を
設け、この光吸収層を介して前記金属片の上方からレー
ザ光を照射し前記各金属片を接合することを特徴とした
エネルギービーム接合方法。 - 【請求項２】 接合する金属片の間に、ろう材，はんだ
材を設け、一方の金属片側に筒状治具を設け、この筒状
治具の中空部内で接合する部分であってレーザ光照射部
分または金属片に設けた透光板にカーボンのような光吸
収層を設け、この光吸収層を介し前記一方の金属片にレ
ーザ光を照射し、かつ前記筒状治具の内壁面に前記レー
ザ光を反射させて前記各金属片を接合することを特徴と
したエネルギービーム接合方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6309593A JP2554994B2 (ja) | 1994-11-17 | 1994-11-17 | エネルギービーム接合方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6309593A JP2554994B2 (ja) | 1994-11-17 | 1994-11-17 | エネルギービーム接合方法 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3048846A Division JP2520052B2 (ja) | 1990-04-19 | 1991-01-23 | エネルギ―ビ―ム接合方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07171674A JPH07171674A (ja) | 1995-07-11 |
| JP2554994B2 true JP2554994B2 (ja) | 1996-11-20 |
Family
ID=17994905
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6309593A Expired - Lifetime JP2554994B2 (ja) | 1994-11-17 | 1994-11-17 | エネルギービーム接合方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2554994B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010000523A (ja) * | 2008-06-20 | 2010-01-07 | Sharp Corp | 接合装置 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5009122B2 (ja) * | 2007-10-24 | 2012-08-22 | Ｎｅｃトーキン株式会社 | チップ型固体電解コンデンサおよびその製造方法 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS622693A (ja) * | 1985-06-28 | 1987-01-08 | 沖電気工業株式会社 | 微細ピツチｆｐｃのレ−ザによる半田付方法 |
| JPS62137174A (ja) * | 1985-12-10 | 1987-06-20 | Fujitsu Ltd | レ−ザはんだ付け方法 |
-
1994
- 1994-11-17 JP JP6309593A patent/JP2554994B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010000523A (ja) * | 2008-06-20 | 2010-01-07 | Sharp Corp | 接合装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07171674A (ja) | 1995-07-11 |
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