JP7250407B2 - WORK PRESSING JIG FOR LASER WELDING AND PRODUCTION METHOD THEREOF - Google Patents

WORK PRESSING JIG FOR LASER WELDING AND PRODUCTION METHOD THEREOF Download PDF

Info

Publication number
JP7250407B2
JP7250407B2 JP2019109948A JP2019109948A JP7250407B2 JP 7250407 B2 JP7250407 B2 JP 7250407B2 JP 2019109948 A JP2019109948 A JP 2019109948A JP 2019109948 A JP2019109948 A JP 2019109948A JP 7250407 B2 JP7250407 B2 JP 7250407B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
welding
work
holding jig
space
plate
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2019109948A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2020093301A (en
Inventor
貴仁 児島
宏二 平永
彰文 前川
明夫 林
Original Assignee
林 美子
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 林 美子 filed Critical 林 美子
Publication of JP2020093301A publication Critical patent/JP2020093301A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP7250407B2 publication Critical patent/JP7250407B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Description

本発明は、レーザー溶接時の被加工物(ワーク)の押さえ冶具およびその作製方法に関する。 BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a jig for holding a workpiece (work) during laser welding and a method for manufacturing the same.

レーザー溶接は、発振器で発生したレーザー光を、光路を通じて伝送し集光レンズで適切なサイズへ集光して、レーザー光が製品の接合部位に照射されて製品を溶融接合するものである。レーザー光は絞りも可能なためエネルギー密度が高く、制御しやすく微小な溶接や精密な溶接も可能であるので、レーザー溶接は種々の製品加工(接合)に用いられている。しかし、溶接部位における被溶接加工製品のゆがみが大きいと溶接部位に隙間が生じて溶接品質が悪くなるという問題がある。そこで溶接部位の隙間を生じさせないように種々の溶接用押さえ冶具が提案されている。また、溶接品質を向上させるために種々の工夫がなされている。たとえば、被溶接加工製品(ワーク)の溶接部位を加圧拘束するクランプ冶具にレーザー光を通す穴を設けて、その穴にシールドガス(Ar、He)を導入して溶接品質を向上させるというものが提案されている。(特許文献1) In laser welding, a laser beam generated by an oscillator is transmitted through an optical path, condensed into an appropriate size by a condenser lens, and the laser beam is irradiated to the joining part of the product to melt and join the product. Since laser light can be narrowed, it has a high energy density, is easy to control, and can be used for fine welding and precise welding. Therefore, laser welding is used for various product processing (joining). However, if the distortion of the product to be welded at the welded portion is large, there is a problem that a gap is generated at the welded portion and the welding quality deteriorates. Therefore, various welding holding jigs have been proposed so as not to create gaps between welded parts. Also, various measures have been taken to improve welding quality. For example, a clamp jig that pressurizes and constrains the welded part of the product to be welded (work) is provided with a hole through which the laser beam passes, and a shielding gas (Ar, He) is introduced into the hole to improve the welding quality. is proposed. (Patent document 1)

特開2006-7237JP 2006-7237

上記提案されている方法は、クランプ冶具に単純に穴をあけたものでその穴が外気へ通じているため、その穴にシールドガスを導入してもシールドガスが穴を通して逃げてしまう。また、シールドガスがHeの場合は、Heは空気より軽いので容易に外気へ拡散してしまい、その穴にHeが滞留しないとい問題がある。シールドガスがArの場合は、1気圧以上の圧力をかけると穴からArガスが逃げてしまい、1気圧以上の圧力をかけられず、レーザー溶接時の溶接品質を余り向上できないという問題もある。さらに、溶接部位が閉曲線となる場所は被溶接加工製品(ワーク)では多数存在するので、穴を連続させながら閉曲線で形成することは困難であるから、所々に穴の不連続部分を作製せざるを得ない。しかし、その穴の不連続部分ではレーザー光を通せないので、その穴を動かすか、または別のクランプ冶具を用いるかして不連続部分にレーザー光を通すしかなく、作業効率が非常に悪くなるとい課題やその不連続部分での合わせ誤差が大きくなるという課題もある。 In the method proposed above, a hole is simply made in the clamping jig and the hole communicates with the outside air. Therefore, even if the shielding gas is introduced into the hole, the shielding gas escapes through the hole. Further, when the shielding gas is He, since He is lighter than air, it easily diffuses into the outside air, and there is a problem that He does not stay in the holes. When the shielding gas is Ar, if a pressure of 1 atmosphere or more is applied, the Ar gas escapes from the hole, and a pressure of 1 atmosphere or more cannot be applied, so there is also the problem that the welding quality during laser welding cannot be improved much. Furthermore, since there are many places where the welding part becomes a closed curve in the product to be welded (work), it is difficult to form a closed curve while continuing the hole. do not get However, since the laser beam cannot pass through the discontinuous portion of the hole, the laser beam must be passed through the discontinuous portion by moving the hole or using another clamping jig, which greatly reduces work efficiency. There is also a problem that the alignment error becomes large at the discontinuous portion.

本発明は、上記課題を解決するために、レーザー光を透過する透明材料を含むワーク押さえ冶具を用いてワークを抑えてワークの溶接部位にレーザー光を照射させるものである。具体的には以下の特徴を有する。
(1)本発明は、透明板を有するレーザー溶接用ワーク押さえ冶具であって、前記透明板を通してワークの溶接部位にレーザー光を照射してレーザー溶接するレーザー溶接用ワーク押さえ冶具であり、前記溶接部位から前記透明板までの領域は空間(以下、溶接空間という)となっており、前記レーザー光は前記溶接空間を通って前記溶接部位に照射され、前記透明板は石英板または石英ガラス板であることを特徴とする。
(2)本発明は、(1)に加えて、前記透明板の一部で前記ワークの一部を押さえ、前記透明板の前記ワークを押さえる部分において、前記透明板にワーク押さえ部材が付着配置されており、前記押さえ部材は柔軟性部材であることを特徴とする。
In order to solve the above-described problems, the present invention uses a workpiece holding jig containing a transparent material that transmits laser light to hold down the workpiece and irradiate the laser beam onto the welded portion of the workpiece. Specifically, it has the following features.
(1) The present invention is a work holding jig for laser welding, which has a transparent plate, and performs laser welding by irradiating a laser beam to a welding portion of a work through the transparent plate, wherein the welding is performed. A space (hereinafter referred to as a welding space) is formed between the site and the transparent plate, and the laser beam passes through the welding space to irradiate the welding site, and the transparent plate is a quartz plate or a quartz glass plate. characterized by being
(2) In the present invention, in addition to (1), a portion of the transparent plate presses a portion of the work, and a work pressing member is attached to the transparent plate at a portion of the transparent plate that presses the work. and the pressing member is a flexible member.

(3)本発明は、(1)および(2)に加えて、 前記透明板は前記溶接部位に面する領域で溝部を有し、レーザー光は前記透明板の溝部を通って溶接部位を照射することを特徴とし、前記溝部が溶接空間であり、または、前記透明板に板材が付着しており、レーザー光を照射する部分において前記板材が除去されて貫通溝が形成されており、前記貫通溝が溶接空間となり、前記板材は、金属、合金、プラスチック、またはセラミックスであることを特徴とする。
(4)本発明は、(1)~(3)に加えて、前記透明板は前記溶接空間の部分以外にワーク形状に適合したモールド型を有しており、前記ワークはレーザー溶接時に前記モールド型で抑えられていることを特徴とし、前記モールド材は、プラスチック、金属、またはセラミックスであり、前記モールド型の下面に柔軟性部材または金属部材が配置されていることを特徴とする。
(3) In the present invention, in addition to (1) and (2), the transparent plate has a groove in a region facing the welding site, and the laser beam passes through the groove of the transparent plate to irradiate the welding site. The groove is a welding space, or a plate material is attached to the transparent plate, and a through groove is formed by removing the plate material in a portion to be irradiated with the laser light, and the through groove The groove serves as a welding space, and the plate material is metal, alloy, plastic, or ceramics.
(4) In the present invention, in addition to (1) to (3), the transparent plate has a mold conforming to the shape of the work other than the portion of the welding space, and the work is laser-welded with the mold. It is characterized in that it is held down by a mold, the mold material is plastic, metal, or ceramics, and a flexible member or metal member is arranged on the lower surface of the mold.

(5)本発明は、(1)~(4)に加えて、前記溶接空間の側面に前記溶接空間側面を保護する防護材料が配置されており、前記防護材料は、耐熱材料および/または高強度材料であり、前記防護材料は、金属または合金であることを特徴とする。
(6)本発明は、(1)~(5)に加えて、前記溶接部位の一部は閉曲線となり、前記閉曲線の溶接部位の周辺を溶接空間が取り囲み、レーザー光は連続照射により前記閉曲線の溶接部位全体を溶接可能であり、前記溶接空間にシールドガスを流す機構または前記溶接空間を1気圧未満の低圧にする機構または前記溶接空間を1気圧を越える高圧にする機構が備わることを特徴とする。
(7)本発明は、(1)~(6)に加えて、レーザー光が照射する側の前記レーザー溶接用ワーク押さえ冶具(上側溶接用ワーク押さえ冶具)の溶接空間(第1の溶接空間)と反対側にも溶接空間(第2の溶接空間)を有するレーザー溶接用ワーク押さえ冶具(下側溶接用ワーク押さえ(拘束)冶具)を有し、上側溶接用ワーク押さえ冶具は上側ワークを押さえる冶具であり、下側溶接用ワーク押さえ冶具は下側ワークを押さえる(拘束する)冶具であり、前記下側溶接用ワーク押さえ冶具において、前記第2の溶接空間を構成するワーク下板と対面する板材はレーザー光が透過しない材料であることを特徴とする。
(8)本発明は、(1)~(7)に加えて、前記第2の溶接空間を1気圧未満の低圧にする機構または前記第2の溶接空間を1気圧を越える高圧にする機構が備わり、前記レーザー溶接用ワーク押さえ冶具を用いて、レーザー照射時に、レーザー照射側の溶接空間(第1の溶接空間)を低圧にするとともに反対側の溶接空間(第2の溶接空間)を高圧にして、レーザー照射することを特徴とする。
(5) In the present invention, in addition to (1) to (4), a protective material is disposed on the side surface of the welding space to protect the side surface of the welding space, and the protective material is a heat-resistant material and/or a high A strength material, wherein said protective material is a metal or an alloy.
(6) In the present invention, in addition to (1) to (5), a part of the welded portion is a closed curve, a welding space surrounds the welded portion of the closed curve, and the laser beam is continuously irradiated to the closed curve. It is characterized by being able to weld the entire welding part and having a mechanism for flowing a shield gas into the welding space, a mechanism for reducing the pressure of the welding space to less than 1 atmosphere, or a mechanism for increasing the pressure of the welding space to more than 1 atmosphere. do.
(7) In addition to (1) to (6), the present invention provides a welding space (first welding space) of the laser welding work holding jig (upper welding work holding jig) on the side irradiated with laser light. Also has a laser welding work holding jig (lower welding work holding (restraining) jig) having a welding space (second welding space) on the opposite side, and the upper welding work holding jig is a jig that holds the upper work and the lower welding work holding jig is a jig for holding (constraining) the lower work, and in the lower welding work holding jig, a plate facing the work lower plate constituting the second welding space is characterized by being a material that does not transmit laser light.
(8) In the present invention, in addition to (1) to (7), a mechanism for setting the second welding space to a low pressure of less than 1 atmosphere or a mechanism to set the second welding space to a high pressure exceeding 1 atmosphere. When the laser irradiation work holding jig is used, the welding space on the laser irradiation side (first welding space) is set to a low pressure and the welding space on the opposite side (second welding space) is set to a high pressure. and laser irradiation.

本発明のレーザー溶接用ワーク押さえ冶具は、透明板とワークの溶接部位周辺の溶接空間を有し、照射されるレーザー光は透明板を通して溶接空間を通ってワークの溶接部位に照射されてワークを溶接するものである。従って、溶接空間内の気密性が保持されるので、シールドガスを入れてもシールドガスの消費が少なくランニングコストを低減できる。また、ワーク形状に適合した型をプラスチック等の種々の材料で簡単に精密に作製できるので、ワークの固定が確実に行われ、ワークの溶接部位の接触度合を改善でき、因って、溶接品質を飛躍的に向上できる。溶接空間を閉曲線(一筆書き曲線)にすることも容易に実現できるので、レーザー光をその閉曲線に沿って連続して照射することができるとともに、レーザー照射の繰り返し接続照射をする必要もないので、レーザー照射効率が飛躍的に向上でき、レーザー溶接費用を低減できる。溶接空間の側面には高耐熱性で高強度の材料を配置できるので、溶接時に発熱する熱や飛散物等による影響を小さくすることもでき、ワーク押さえ冶具の繰り返し使用等の長寿命化を実現できる。 The workpiece holding jig for laser welding of the present invention has a transparent plate and a welding space around the welding part of the workpiece, and the irradiated laser light passes through the transparent plate and the welding space to irradiate the welding part of the workpiece, thereby removing the workpiece. It is to be welded. Therefore, since the airtightness in the welding space is maintained, even if the shielding gas is supplied, the consumption of the shielding gas is small, and the running cost can be reduced. In addition, since a mold suitable for the shape of the work can be easily and precisely manufactured from various materials such as plastic, the work can be securely fixed, and the degree of contact between the welded portions of the work can be improved, thereby improving the welding quality. can be dramatically improved. Since the welding space can be easily made into a closed curve (single-stroke curve), laser light can be continuously irradiated along the closed curve, and there is no need for repeated connection irradiation of laser irradiation. Laser irradiation efficiency can be dramatically improved, and laser welding costs can be reduced. High-strength materials with high heat resistance can be placed on the side of the welding space, so it is possible to reduce the effects of the heat generated during welding and scattering, etc., and realize a long life such as repeated use of the work holding jig. can.

図1は、レーザー溶接用の被加工物(ワーク)の一例を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing an example of a workpiece (work) for laser welding. 図2は、本発明の第1の実施形態を示す図であり、透明部材を通してレーザーを照射して溶接する状態を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing the first embodiment of the present invention, showing a state of welding by irradiating a laser through a transparent member. 図3は、本発明の第2の実施形態を示す図であり、凸状部分にワーク押さえ部材を配置した図である。FIG. 3 is a diagram showing a second embodiment of the present invention, in which a workpiece pressing member is arranged on the convex portion. 図4は、本発明の第3の実施形態を示す図であり、ワークの凸状部分全体を被うワーク押さえ部材を使用した図である。FIG. 4 is a view showing a third embodiment of the present invention, using a work pressing member that covers the entire convex portion of the work. 図5は、本発明の第4の実施形態を示す図であり、ワークに適合した型を用いた基本形を表す実施形態である。FIG. 5 is a diagram showing a fourth embodiment of the present invention, which is an embodiment representing a basic shape using a mold adapted to the work. 図6は、図5に示す型の作製方法を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing a method of manufacturing the mold shown in FIG. 図7は、本発明のモールド型の別の作製方法を示す図である。FIG. 7 is a diagram showing another method of manufacturing the mold of the present invention. 図8は、本発明の感光性樹脂を使用しない別の実施形態を示す図である。FIG. 8 is a diagram showing another embodiment that does not use the photosensitive resin of the present invention. 図9は、本発明の第5の実施形態を示す図であり、透明板そのものに溶接空間(溝)を形成する図である。FIG. 9 is a diagram showing a fifth embodiment of the present invention, in which welding spaces (grooves) are formed in the transparent plate itself. 図10は、本発明の第6の実施形態を示す図であり、透明部材に付着した板材に溶接空間を形成する方法を示す図である。FIG. 10 is a diagram showing a sixth embodiment of the present invention, showing a method of forming a welding space in a plate attached to a transparent member. 図11は、本発明の第7の実施形態を示す図であり、溶接空間に面するモールド型の側面に耐熱性材料を備える図である。Figure 11 shows a seventh embodiment of the invention, with a heat resistant material on the side of the mold facing the welding space. 図12は、図11に示すモールド材(型)の側面に防護壁を形成配置する方法を示す図である。12A and 12B are diagrams showing a method of forming and arranging a protective wall on the side surface of the molding material (mold) shown in FIG. 11. FIG. 図13は、本発明の第8の実施形態を示す図であり、モールド材において溶接空間の側面だけでなく底面(または上面)にも防護材(防護壁)が形成されている状態を示す図である。FIG. 13 is a diagram showing an eighth embodiment of the present invention, showing a state in which protective materials (protective walls) are formed not only on the sides of the welding space but also on the bottom (or top) of the welding space in the molding material. is. 図14は、本発明の第9の実施形態を示す図であり、溶接空間の側面に予め防護壁を作製した後にモールド材を作製する方法を示す図である。FIG. 14 is a diagram showing a ninth embodiment of the present invention, and is a diagram showing a method of producing a molding material after prefabricating a protective wall on the side of a welding space. 図15は、上述した図14(a)に示す構造でワーク押さえ冶具を作製したときのワークを抑えてレーザー照射をした状態を示す図である。FIG. 15 is a diagram showing a state in which the workpiece is held down and laser irradiation is performed when the workpiece holding jig is manufactured with the structure shown in FIG. 14(a) described above. 図16は、シールドガスを溶接空間に流す状態を示す図である。FIG. 16 is a diagram showing a state in which the shielding gas is caused to flow into the welding space. 図17は、溶接空間を設けた透明板材をワーク押さえに用いた本発明の第10の実施形態を示す図である。FIG. 17 is a diagram showing a tenth embodiment of the present invention, in which a transparent plate member provided with a welding space is used as a workpiece retainer.

図1は、レーザー溶接用の被加工物(以下、ワークと言う)の一例を示す図である。図1(a)はワークの平面図、図1(b)はワークの立面図である。ワーク10はワーク上板11とワーク下板12から構成され、ワーク上板11およびワーク下板12は、椀を伏せたような形状で内側が中空になった凸状体または凹状体13を複数並べた板状体で同形状であり、ワーク10はこれらのワーク上板11およびワーク板12のそれぞれの平坦部を合わせ作製したもので、中空状空間15(15-1、2、3、4)の閉空間を複数有するものである。中空状空間15(15-1、2、3、4)を気密にするために、これらの周囲14(14-1、2、3、4)を溶接する。尚、ワーク(ワーク上板、ワーク下板)材料、(特にレーザー溶接でワーク上板11とワーク下板12における溶接部14)の材料は、レーザー溶接可能な材料である。たとえば、ステンレス系材料、鉄系材料、その他各種金属材料であり、セラミック等でも良い。 FIG. 1 is a diagram showing an example of a workpiece for laser welding (hereinafter referred to as work). FIG. 1(a) is a plan view of the work, and FIG. 1(b) is an elevation view of the work. The workpiece 10 is composed of a workpiece upper plate 11 and a workpiece lower plate 12. The workpiece upper plate 11 and the workpiece lower plate 12 have a plurality of convex or concave bodies 13 which are shaped like an upside down bowl and hollow inside. The work 10 is made by combining the flat portions of the upper work plate 11 and the work plate 12, and the hollow spaces 15 (15-1, 2, 3, 4 ) has a plurality of closed spaces. In order to make the hollow space 15 (15-1, 2, 3, 4) airtight, these perimeters 14 (14-1, 2, 3, 4) are welded. In addition, the material of the work (work upper plate, work lower plate), (in particular, the material of the welded portion 14 between the work upper plate 11 and the work lower plate 12 by laser welding) is a material that can be laser welded. For example, it may be a stainless steel material, an iron material, other various metal materials, or ceramics or the like.

本発明は、このような凸状または凹状の部分を有するワークにおける溶接部14(14-1、2、3、4)を確実に溶接するための手段を提供する。図2は、本発明の第1の実施形態であり、透明部材を通してレーザーを透過照射して溶接する状態を示す図である。溶接時には上下のワーク板(ワーク上板11、ワーク下板12)が位置ずれすることなく溶接部位(溶接点)14(14-A、B、C)で確実に接触(接面)していること(溶接点でワーク同士の隙間がない状態であること)が必要であるが、ワークの反りや厚みのばらつき等によりワーク上板11とワーク下板12の接触が不十分な場合や位置ずれが生ずる場合がある。あるいは、溶接時の熱等によってワークの反りが発生することもある。 The present invention provides means for reliably welding welds 14 (14-1, 2, 3, 4) in workpieces having such convex or concave portions. FIG. 2 is a first embodiment of the present invention, and is a diagram showing a state in which a laser is transmitted through a transparent member and welded. At the time of welding, the upper and lower work plates (work upper plate 11, work lower plate 12) are securely in contact (tangent surfaces) at the welding portions (welding points) 14 (14-A, B, C) without positional deviation. (there should be no gaps between the workpieces at the welding point), but if the contact between the workpiece upper plate 11 and the workpiece lower plate 12 is insufficient due to warpage of the workpiece or variations in thickness, etc., or if there is a misalignment may occur. Alternatively, the workpiece may warp due to heat during welding or the like.

そこで、図2に示す実施形態では、両面が(略)平坦で透明な透明板材21をレーザー照射側からワーク10の上方(ワーク上板11)から押し当てて、ワーク上板11とワーク下板12を溶接部位14(14-A、B、C)で確実に接触させる。ワーク10の下方(ワーク下板12)側も両面が(略)平坦な板材22で同様にワーク10の下方(ワーク下板12)から押し当てる。(尚、どちらかを固定して他方を押し当てていくということでも同様である。)すなわち、ワーク上板11は上に凸状部分13を有しているので、上方から透明板材21を押さえる(または拘束する)ことによって、溶接部位14(14-A、B、C)でワーク上板11も押さえられ、同様にワーク下板12は下方に凸状部分13を有しているので、下方から板材22を押さえることによって、溶接部位14(14-A、B、C)でワーク下板12も押さえられ、両方の結果として、ワーク上板11とワーク下板12が溶接部位14(14-A、B、C)で確実に接触できる。尚、ワーク10の下方(ワーク下板12)側からはレーザーを照射しないので、押さえ板材(または押さえ部材または拘束部材とも言う)22は透明でなくとも良い。あるいは、押さえ板材22の代わりに固定台でも良い。 Therefore, in the embodiment shown in FIG. 2, a transparent plate member 21 whose both surfaces are (substantially) flat and transparent is pressed against the work 10 from above (the work upper plate 11) from the laser irradiation side to form the work upper plate 11 and the work lower plate. 12 are securely brought into contact at weld sites 14 (14-A, B, C). The lower side of the work 10 (work lower plate 12) is similarly pressed from below the work 10 (work lower plate 12) by a plate member 22 having (substantially) flat surfaces. (It is also the same as fixing one of them and pressing the other.) That is, since the work top plate 11 has a convex portion 13 on the top, the transparent plate material 21 is pressed from above. By (or constraining), the workpiece upper plate 11 is also held down at the welding sites 14 (14-A, B, C), and similarly, the workpiece lower plate 12 has a downward convex portion 13, so that the downward By holding the plate material 22 from the welding part 14 (14-A, B, C), the workpiece lower plate 12 is also held, and as a result of both, the workpiece upper plate 11 and the workpiece lower plate 12 are held at the welding part 14 (14- A, B, and C) can be reliably contacted. Since the laser is not irradiated from the lower side of the work 10 (work lower plate 12), the pressing plate member (also referred to as pressing member or restraining member) 22 does not have to be transparent. Alternatively, instead of the holding plate member 22, a fixed base may be used.

確実に接触した状態で透明板材21の外側上方からレーザー光17が透明板材21を通して溶接部位14(14-A、B、C)に照射され、ワーク上板11とワーク下板12は溶接部位14(14-A、B、C)で溶接接合される。ここで、透明板材21はレーザー光を透過するとともに、レーザー光によって損傷等しない材料が望ましい。たとえば、YAGレーザーを使用する場合は、透明板材21はたとえば石英、石英ガラス、ホウケイ酸ガラス等の耐熱ガラス、コランダム(以下、石英ガラス等と言う)が良い。炭酸ガス(CO2)レーザーの場合は、透明部材はたとえばジンクセレン(ZnSe)が良い。 A laser beam 17 is irradiated from above the outside of the transparent plate member 21 through the transparent plate member 21 to the welded portions 14 (14-A, B, and C) in a state in which they are firmly in contact with each other. They are welded together at (14-A, B, C). Here, the transparent plate material 21 is desirably made of a material that transmits the laser light and is not damaged by the laser light. For example, when a YAG laser is used, the transparent plate 21 is preferably made of heat-resistant glass such as quartz, quartz glass, borosilicate glass, or corundum (hereinafter referred to as quartz glass or the like). In the case of a carbon dioxide (CO2) laser, the transparent member is preferably zinc selenide (ZnSe), for example.

図2では平坦な板材22を使用したが、板材でなくても平坦な台であっても良い。あるいは、透明板材21でワーク10を押さえて、溶接部位14(14-A、B、C)におけるワーク上板11とワーク下板12が確実に接触してレーザー溶接が効率よく行うことができれば必ずしも平たんでなくても良い。たとえば、ワーク下板12の凸状部分13だけに当たるような部材でワーク下板12を抑えることができるようなものでも良い。 Although the flat plate member 22 is used in FIG. 2, a flat base may be used instead of the plate member. Alternatively, if the workpiece 10 can be held down by the transparent plate material 21 and the workpiece upper plate 11 and the workpiece lower plate 12 at the welded portions 14 (14-A, B, C) are reliably brought into contact with each other, laser welding can be performed efficiently. It doesn't have to be flat. For example, it may be possible to hold down the work lower plate 12 with a member that contacts only the projecting portion 13 of the work lower plate 12 .

透明板材21は使用するレーザー光に対して透過率の高い材料であるが、可視光に対しても透明であることが望ましい。肉眼でもワーク(ワーク上板11とワーク下板12)の位置合わせ状態が分かるので、位置ずれしないようにワーク(ワーク上板11とワーク下板12)の位置状態を調整できる。たとえば、石英ガラス等やジンクセレン(ZnSe)は可視光に対しても透過率が高い。ワーク下板12も、肉眼等で下方から見てワーク(ワーク上板11とワーク下板12)の位置合わせ状態が分かるように、可視光に対して透明な材料が望ましい。たとえば、石英ガラス等やガラスである。 The transparent plate material 21 is made of a material having a high transmittance to the laser beam used, and is preferably transparent to visible light as well. Since the positional state of the works (work upper plate 11 and work lower plate 12) can be seen with the naked eye, the positions of the works (work upper plate 11 and work lower plate 12) can be adjusted so as not to be misaligned. For example, quartz glass and zinc selenide (ZnSe) have a high transmittance even to visible light. The work lower plate 12 is also desirably made of a material transparent to visible light so that the aligned state of the work (work upper plate 11 and work lower plate 12) can be seen from below with the naked eye. For example, quartz glass or the like or glass.

ワーク上板11とワーク押さえ用の透明板材21との間の空間(溶接部空間という)26に空気や酸素が存在すると、レーザー溶接時にワーク10の溶接部位14およびその周辺が酸化して、溶接部位が劣化したりして溶接部の寿命が短くなる。そこで、溶接部空間26に窒素(N2)、アルゴン(Ar)、ヘリウム(He)等の不活性ガス等のシールドガス(アシストガスとも言う)を入れて溶接時の酸化等を防止できる。ワーク10の凸状部分13の高さが小さければ、溶接部空間26の容積も少なくなるので、シールドガス量も少なくて済み溶接時のランニングコストの増加も小さい。さらに、ワーク押さえ用の透明板材21の周囲(全体)にシール部材23を配置することによって、シールドガスを透明板材21およびワーク10の領域のみにシールドガスを閉じ込めておけるので、さらにシールドガス量を少なくできる。 If air or oxygen is present in the space 26 between the workpiece upper plate 11 and the transparent plate material 21 for holding the workpiece (referred to as a weld space), the welded portion 14 of the workpiece 10 and its surroundings are oxidized during laser welding, resulting in welding failure. The part deteriorates and the service life of the welded part is shortened. Therefore, a shielding gas (also referred to as an assist gas) such as an inert gas such as nitrogen (N2), argon (Ar), helium (He), or the like can be introduced into the welding space 26 to prevent oxidation during welding. If the height of the projecting portion 13 of the workpiece 10 is small, the volume of the welding space 26 is also small, so the amount of shielding gas is small and the increase in running cost during welding is small. Furthermore, by arranging the sealing member 23 around (entirely) the transparent plate member 21 for holding the workpiece, the shield gas can be confined only in the area of the transparent plate member 21 and the workpiece 10, so that the amount of shield gas can be further reduced. can be less.

シール部材23の高さは、ワーク上板11の平坦部から凸状部分13の最上部までの高さより少し高く形成しておく。また、シール部材の材料を弾力性ある構造または材料で形成する。弾力性ある構造としてはたとえば伸縮可能なピストン構造などであり、弾力性ある材料としてはたとえばゴム状部材である。これらの弾力性あるシール部材23は、透明板材21をワーク10へ近づけたときに、ワーク上板11の周囲に接触し、その後に透明板材21がワーク上板11の凸状部13に接触してワーク上板11を押し付ける。このときシール部材23がさらにワーク上板11の周辺を押し付けるので、透明板21とワーク上板11との間の溶接空間26の気密性が高まる。この後、シール部材23またはワーク上板11または透明板21の一部に形成したシールドガス導入孔より真空ポンプ等を使い溶接空間26の空気または酸素を抜いて、その後でガスボンベ等を使ってシールドガスを入れることによって、シールドガスで溶接空間26を充填させることができる。あるいは、ガスボンベ等だけでシールドガスを入れて、溶接空間26に最初存在した空気等を押し出しても良い。尚、板材22にもその周囲にシール部材24を配置して、同様に板材22とワーク下板12との間の溶接空間27をシールドガスで充満させて、レーザー溶接時における溶接空間27側の溶接部位14やその周辺の酸化等を防止することができる。尚、シールドガスは溶接時に出るスパッター(たとえば、ワーク金属の飛散物)や金属蒸気等から透明板等を守る効果もある。特に溶接空間26や27のシールドガス圧力を高めておけば、酸化防止効果や透明板等保護効果をさらに高めることができる。
特にシールドガス圧が1気圧を越える高圧にしておくことにより、溶接空間26や27において、ワーク上板11や12をシールドガスの圧力で押し付けることができるので、ワーク上板11と12の接触等を確実に行なうことができ、溶接部位14(A、B、C)の溶接品質を向上することができる。尚、このとき、透明板21や板材22も高圧で押されるが、それ以上の力で透明板21を上方からまたは板材22を下方から押したり、あるいは抑えたりすることにより、透明板21や板材22がワーク上板11や12を押し付けることができるから、透明板21側や板材22側ががワーク上板11や12から離れることはない。尚、レーザー照射側の溶接空間26およびそれと反対側の溶接空間27を同時に高圧にして上側と下側からワーク上板11や12を押す以外に、片方だけを高圧にしておいても良いが、このときは、高圧になっていない方を上方または下方から押すか抑えるかして、一方側へ押されないようにする必要もある。さらに、他方側を1気圧未満(1気圧~真空)の低圧にし、他方側を高圧にしても良い。たとえば、レーザー照射側の溶接空間26を低圧にして他方側の溶接空間27を高圧にしておくことにより、ワーク押さえ冶具(上側)とワーク上板11との密着性を高めるとともに、ワーク下板12とワーク上板11との密着性も高めることができるから、溶接部位の品質が向上する。
The height of the seal member 23 is slightly higher than the height from the flat portion of the work top plate 11 to the top of the convex portion 13 . In addition, the material of the sealing member is made of a resilient structure or material. An elastic structure is, for example, an extendable piston structure, and an elastic material is, for example, a rubber-like member. These elastic sealing members 23 contact the periphery of the work upper plate 11 when the transparent plate member 21 is brought closer to the work 10, and then the transparent plate member 21 contacts the convex portion 13 of the work upper plate 11. to press the workpiece upper plate 11. At this time, since the seal member 23 further presses the periphery of the work upper plate 11, the airtightness of the welding space 26 between the transparent plate 21 and the work upper plate 11 is enhanced. After that, the air or oxygen in the welding space 26 is removed by using a vacuum pump or the like from a shield gas introduction hole formed in the sealing member 23, the work upper plate 11, or a part of the transparent plate 21, and then the shielding is performed using a gas cylinder or the like. The entry of gas allows shielding gas to fill the weld space 26 . Alternatively, the shielding gas may be introduced only with a gas cylinder or the like to push out the air or the like that initially existed in the welding space 26 . A seal member 24 is also arranged around the plate member 22, and the welding space 27 between the plate member 22 and the workpiece lower plate 12 is similarly filled with a shielding gas so that the welding space 27 side during laser welding is sealed. Oxidation or the like of the welded portion 14 and its surroundings can be prevented. The shield gas also has the effect of protecting the transparent plate and the like from spatter (for example, scattering of work metal) and metal vapor generated during welding. In particular, if the shielding gas pressure in the welding spaces 26 and 27 is increased, the effect of preventing oxidation and the effect of protecting the transparent plate can be further enhanced.
In particular, by setting the shield gas pressure to a high pressure exceeding 1 atm, the workpiece upper plates 11 and 12 can be pressed against the welding space 26 and 27 by the pressure of the shield gas. can be reliably performed, and the welding quality of the welded portions 14 (A, B, C) can be improved. At this time, the transparent plate 21 and the plate material 22 are also pressed with a high pressure. Since 22 can press the work upper plates 11 and 12, the transparent plate 21 side and the plate material 22 side will not separate from the work upper plates 11 and 12.例文帳に追加In addition, the welding space 26 on the laser irradiation side and the welding space 27 on the opposite side may be set to high pressure at the same time to press the workpiece upper plates 11 and 12 from the upper and lower sides. At this time, it is also necessary to push or hold the side that is not in high pressure from above or below so that it is not pushed to one side. Furthermore, the other side may be under a low pressure of less than 1 atm (1 atm to vacuum) and the other side may be at a high pressure. For example, by keeping the welding space 26 on the laser irradiation side at a low pressure and the welding space 27 on the other side at a high pressure, the adhesion between the work holding jig (upper side) and the work upper plate 11 is improved, and the work lower plate 12 and the work upper plate 11, the quality of the welded portion is improved.

図3は、本発明の第2の実施形態を示す図であり、本実施形態では凸状部分に押さえ部材を配置している。凸状部分13の高さはばらつきがあり、また高さの異なる凸状部分が存在する場合がある。透明板材21は高さ方向に柔軟に変形する材料ではないので、複数の凸状部分13の全部が透明板材12に接触して押されず、隙間が存在する場合がある。そのような透明板材12に押されない凸状部分13の近くに存在する溶接部位14の接触は不十分になるので、確実な溶接が行われないこともある。そこで、図3に示すように凸状部分13に接触する部分に対応する透明板材21の部分に押さえ部材31を配置する。押さえ部材31の材料は、高さ方向に変形(伸縮)可能なゴムや弾性プラスチック等の柔軟性材料または高さ方向に伸縮可能な構造を有する部材(たとえば、ピストン、バネ)である。この押さえ部材31は高さ方向に伸縮可能なので、透明板材21をワーク上板13に押し付けていくと、透明部材に配置した押さえ部材31はワーク上板11の凸状部分13に接触してワーク上板11を押し付ける。ワーク上板11の複数の凸状部分13の高さばらつきがある場合や異なる高さの凸状部分13があっても、押さえ部材31が伸縮するので、殆ど全部のワーク上板11の複数の凸状部分13に当たり押し付けて、溶接部位14における接触を確実にすることができる。ワーク下板12側に関しても押さえ部材32を板材22に配置しておけば、ワーク下板12も下方から押さえることができる。この押し付けた状態で、透明板21の上方からレーザー光17を透明板21を通して溶接部位14に照射して溶接する。これによって、ばらつきが少なく確実な溶接を実現できる。図3に示す実施形態においても、透明板材21にシール部材23を配置してワーク上板11の周囲を押さえて気密空間26を実現できる。同様に板材22にシール部材24を配置してワーク下板12の周囲を押さえて気密空間27を実現できる。 FIG. 3 is a diagram showing a second embodiment of the present invention, in which a pressing member is arranged on the convex portion. The height of the convex portion 13 varies, and there may be convex portions with different heights. Since the transparent plate member 21 is not a material that is flexibly deformable in the height direction, all of the plurality of convex portions 13 are not pressed against the transparent plate member 12, and gaps may exist. Since the contact of the welding portion 14 existing near the convex portion 13 that is not pushed by the transparent plate material 12 becomes insufficient, reliable welding may not be performed. Therefore, as shown in FIG. 3, a pressing member 31 is arranged on the portion of the transparent plate member 21 corresponding to the portion in contact with the convex portion 13 . The material of the pressing member 31 is a flexible material such as rubber or elastic plastic that is deformable (expandable) in the height direction, or a member having a structure that is expandable in the height direction (for example, a piston or a spring). Since this pressing member 31 is expandable in the height direction, when the transparent plate member 21 is pressed against the work upper plate 13, the pressing member 31 arranged on the transparent member comes into contact with the projecting portion 13 of the work upper plate 11, thereby moving the work. The upper plate 11 is pressed. Even if the heights of the plurality of projecting portions 13 of the work upper plate 11 are uneven, or even if there are projecting portions 13 of different heights, the pressing member 31 expands and contracts. It can press against convex portion 13 to ensure contact at weld site 14 . As for the work lower plate 12 side, if the pressing member 32 is arranged on the plate member 22, the work lower plate 12 can also be pressed from below. In this pressed state, a laser beam 17 is irradiated from above the transparent plate 21 through the transparent plate 21 to the welded portion 14 for welding. As a result, reliable welding can be achieved with little variation. In the embodiment shown in FIG. 3 as well, a sealing member 23 is placed on the transparent plate member 21 to press the periphery of the work upper plate 11 to realize an airtight space 26 . Similarly, an airtight space 27 can be realized by arranging a seal member 24 on the plate member 22 to press the periphery of the work lower plate 12 .

押さえ部材31、32は、たとえばシート(たとえば紙)にワークの凸状部分13に対応する部分に張り付けた押さえ部材31、32の表面に接着剤等を付着させて、そのシートを透明板21または板材22に張り付けた後にシートを取り外すと透明板21または板材22のワークの凸状部分13に対応する部分に押さえ部材31、32が付着して、いわゆる転写によって、形成することができる。シール部材23、24についても同様にして透明板21または板材22に形成することができる。凸状部分の高さが伸縮部材の伸縮限界より小さい場合で、かつ伸縮部材で気密性を確保できるときは、シール部材と押さえ部材を同一材料で同じ高さの部材でシートに一緒に搭載できて、同時に1度に透明板21または板材22に張り付けることができる。あるいは、2次元移動可能なディスペンサー装置を用いて透明板21または板材22に直接形成(直描)することもできる。 The holding members 31 and 32 are formed by applying an adhesive or the like to the surfaces of the holding members 31 and 32, which are attached to the portions corresponding to the projecting portions 13 of the work, for example, on a sheet (for example, paper). When the sheet is removed after being attached to the plate member 22, the pressing members 31 and 32 are attached to the transparent plate 21 or the plate member 22 at the portions corresponding to the projecting portions 13 of the work, and can be formed by so-called transfer. The sealing members 23 and 24 can also be formed on the transparent plate 21 or the plate member 22 in the same manner. If the height of the convex portion is smaller than the expansion limit of the elastic member, and if airtightness can be ensured by the elastic member, the sealing member and the pressing member can be mounted together on the seat using the same material and the same height. can be applied to the transparent plate 21 or the plate member 22 at the same time. Alternatively, it is also possible to directly form (directly draw) on the transparent plate 21 or the plate member 22 using a two-dimensionally movable dispenser device.

図4は、本発明の第3の実施形態を示す図であり、本実施形態ではワークの凸状部分全体を被う押さえ部材を使用している。図4において、ワーク上板11の凸状部分13のほぼ全体を覆うように押さえ部材35が透明板材21に配置している。また、ワーク下板12の凸状部分13のほぼ全体を覆うように押さえ部材36が透明板材22に配置している。従って、ワーク10の凸状部分13が全体的に抑えられるので、図2および図3に示す場合(図3はワーク10の凸状部分13の一部(特に最も高さが高い部分)に押さえ部材31、32に配置)よりも、ワーク10が確実に抑えられているので、溶接部位14における接触がより確実になる。押さえ部材35、36の部材の伸縮性が高い材料であるか、またはワーク10の凸状部分13の高さが小さい場合に有用である。シール部材23、24については、図2および図3と同様に、ワーク10の周囲に接触して気密(溶接)空間26、27を形成するように透明板材21および板材22の周囲に配置できる。この場合、押さえ部材の高さとシール部材の高さは同一にできるので、同一材料にすることも可能である。尚、周囲の気密(溶接)空間26、27が押さえ部材35、37によって分離する場合は、ワーク10の押さえに余り影響がない部分に周囲の気密(溶接)空間同士を接続する通路を設けて、周囲の気密(溶接)空間26、27からすべての気密(溶接)空間26、27へシールドガスを入れることができるようにする。溶接空間26、27は狭くなるが、溶接空間に入れるシールドガスの量を低減できる。溶接空間の大きさはワークのサイズ、レーザー光の条件等により適宜選択すれば良い。たとえば、小型部品(ワーク)では、たとえば、溶接空間の大きさは深さ(高さ)0.1mm~10mm、幅1mm~20mmである。大型部品(ワーク)であれば、それ以上の大きさにすることもできる。透明板材の厚みは、レーザー光の種類や条件、透明板材の種類にもより適宜選択すれば良いが、たとえば0.05mm~10mmである。透明板材自体に溝(溶接空間)を形成する場合は、これ以上の厚みでも良い。押さえ部材35、36の部材はワーク10の凸状部分13の形状に適合した形状であっても良い。この場合は、押さえ部材35、36の材質は伸縮性が高い材料でなくても良い。たとえば、金属材料でも良い。しかしこの場合でも押さえ部材35、36の表面に伸縮性の高い材料や弾性材料(たとえば、ゴムや弾性プラスチック等)を付着させておけば、凸状部分13の高さバラツキにも対応できる。 FIG. 4 is a diagram showing a third embodiment of the present invention, in which a pressing member that covers the entire convex portion of the workpiece is used. In FIG. 4, a pressing member 35 is arranged on the transparent plate member 21 so as to cover substantially the entire convex portion 13 of the work upper plate 11 . A pressing member 36 is arranged on the transparent plate member 22 so as to cover substantially the entire convex portion 13 of the work lower plate 12 . Therefore, since the projecting portion 13 of the workpiece 10 is held down as a whole, in the case shown in FIGS. Since the workpiece 10 is held down more securely than the members 31 and 32), the contact at the welded portion 14 becomes more reliable. This is useful when the pressing members 35 and 36 are made of a highly elastic material, or when the height of the projecting portion 13 of the work 10 is small. 2 and 3, seal members 23 and 24 can be arranged around transparent plate member 21 and plate member 22 so as to form airtight (welding) spaces 26 and 27 in contact with the periphery of workpiece 10. As shown in FIG. In this case, since the height of the pressing member and the height of the sealing member can be the same, they can be made of the same material. When the surrounding airtight (welding) spaces 26 and 27 are separated by the pressing members 35 and 37, a passage connecting the surrounding airtight (welding) spaces is provided in a portion that does not affect the pressing of the workpiece 10 so much. , allowing shielding gas to enter all the gastight (welding) spaces 26,27 from the surrounding gastight (welding) spaces 26,27. Although the welding spaces 26 and 27 are narrowed, the amount of shielding gas put into the welding spaces can be reduced. The size of the welding space may be appropriately selected according to the size of the workpiece, conditions of the laser beam, and the like. For example, in small parts (work), the size of the welding space is 0.1 mm to 10 mm in depth (height) and 1 mm to 20 mm in width. If it is a large component (work), it can be made larger than that. The thickness of the transparent plate material may be appropriately selected depending on the type and conditions of the laser beam and the type of the transparent plate material. If grooves (welding spaces) are formed in the transparent plate material itself, the thickness may be greater than this. The members of the pressing members 35 and 36 may have a shape conforming to the shape of the projecting portion 13 of the work 10 . In this case, the material of the pressing members 35 and 36 does not have to be highly stretchable. For example, a metal material may be used. However, even in this case, if a highly stretchable material or elastic material (for example, rubber or elastic plastic) is applied to the surfaces of the pressing members 35 and 36, variations in the height of the convex portion 13 can be dealt with.

図5は、本発明の第4の実施形態を示す図であり、ワークに適合した型を用いた基本形を表す実施形態である。図5(a)は、ワークに適合した金型を個別に分離して示した図である。型41は、ワーク上板11に適合した型であり、型41(41-3、41-4)はシール部材、型41(41-1、41-2)はワーク上板11の凸状部分13に適合する。型42は、ワーク下板12に適合した型であり、型42(42-3、42-4)はシール部材、型42(41-2、42-2)はワーク下板12の凸状部分13に適合する。これらの上方に透明板材21、これらの下方に板材22を分離して示している。図5(b)は、上記の型を透明板材21および板材22に付着した状態を示している。すなわち、透明板材21に型41(41-1~4)を付着させる。透明板材21に付着した型41(41-1~4)は、ワーク上板11に適合し、透明板材21に付着した型41(41-1~4)をワーク上板11の上方から押さえることができる。また、板材22に型42(42-1~4)を付着させる。板材22に付着した型42(42-1~4)は、ワーク下板12に適合し、板材22に付着した型42(42-1~4)をワーク下板12の下方から押さえることができる。図5(c)は、ワーク10(ワーク上板11およびワーク下板12)を合わせた状態で上下から透明板材21に付着した型41(41-1~4)および板材22に付着した型42(42-1~4)によって押さえて、レーザー17を溶接部位14に照射した状態を示す。溶接空間26および27が存在し、溶接部位14の周囲は型41、42によって押さえられているので、ワーク上板11とワーク下板12の溶接部位14における接触は確実に行われている。その結果、レーザー17は透明板材21を通して溶接部位14に照射されて、ワーク上板11とワーク下板12の溶接部位14における接合も確実に行われる。型材は、種々の材料を採用することができる。たとえば、鉄系材料、銅系材料、アルミニウム系材料、スズ系材料、各種ハンダ材料等の金属材料、各種樹脂(天然樹脂、合成樹脂)、各種セラミックスが挙げられる。 FIG. 5 is a diagram showing a fourth embodiment of the present invention, which is an embodiment representing a basic shape using a mold adapted to the work. FIG. 5(a) is a diagram showing individual molds that are suitable for workpieces, separated from each other. The mold 41 is a mold suitable for the work upper plate 11, the mold 41 (41-3, 41-4) is a sealing member, and the mold 41 (41-1, 41-2) is a convex portion of the work upper plate 11. 13. The mold 42 is a mold suitable for the work lower plate 12, the molds 42 (42-3, 42-4) are sealing members, and the molds 42 (41-2, 42-2) are the projecting portions of the work lower plate 12. 13. A transparent plate member 21 is shown above them, and a plate member 22 is shown below them. FIG. 5(b) shows a state in which the molds are attached to the transparent plate member 21 and the plate member 22. As shown in FIG. That is, the molds 41 (41-1 to 41-4) are attached to the transparent plate member 21. As shown in FIG. The molds 41 (41-1 to 4) attached to the transparent plate material 21 are adapted to the work upper plate 11, and the molds 41 (41-1 to 4) attached to the transparent plate material 21 are pressed from above the work upper plate 11. can be done. Also, the molds 42 (42-1 to 42-4) are attached to the plate member 22. As shown in FIG. The molds 42 (42-1 to 4) attached to the plate material 22 are adapted to the work lower plate 12, and the molds 42 (42-1 to 4) attached to the plate material 22 can be pressed from below the work lower plate 12. . FIG. 5(c) shows the molds 41 (41-1 to 41-4) attached to the transparent plate member 21 and the molds 42 attached to the plate member 22 from above and below while the work 10 (the upper work plate 11 and the lower work plate 12) are put together. (42-1 to 42-4) show a state in which the laser 17 is applied to the welded portion 14 while being pressed. Since the welding spaces 26 and 27 exist and the periphery of the welded portion 14 is pressed by the molds 41 and 42, contact between the work upper plate 11 and the work lower plate 12 at the welded portion 14 is ensured. As a result, the laser beam 17 is irradiated onto the welded portion 14 through the transparent plate member 21, and the workpiece upper plate 11 and the workpiece lower plate 12 are securely joined at the welded portion 14 as well. Various materials can be used for the mold material. Examples thereof include iron-based materials, copper-based materials, aluminum-based materials, tin-based materials, metal materials such as various solder materials, various resins (natural resins, synthetic resins), and various ceramics.

図6は、図5に示す型の作製方法を示す図である。図6(a)は型枠を示す図である。型枠(上側)50は、図5に示す(上)型41を作製するための型枠であり、上枠板51、下枠板52、溶接空間枠板53から構成される。上枠板51と下枠板52と溶接空間枠板53との間に型枠空間55が形成されている。上枠板51の型枠空間55側の面は透明板21の下側面に対応してくるので、平坦面である。下枠板52には凸状部分52Cがあり、この凸状部分52Cはワーク上板11の凸状部分13に対応する。溶接空間枠板53は溶接空間26に対応する。上枠板51は透明板材21と同じ形状で良いし(または、そのものでも良い)、また下枠板52はワーク上板11と同じ形状で良い(または、そのものでも良い)。型枠(下側)についても同様に作製できる。 FIG. 6 is a diagram showing a method of manufacturing the mold shown in FIG. FIG. 6(a) is a diagram showing a mold. The formwork (upper side) 50 is a formwork for producing the (upper) form 41 shown in FIG. A mold space 55 is formed between the upper frame plate 51 , the lower frame plate 52 and the welding space frame plate 53 . The surface of the upper frame plate 51 on the formwork space 55 side corresponds to the lower surface of the transparent plate 21, so that it is a flat surface. The lower frame plate 52 has a convex portion 52C, which corresponds to the convex portion 13 of the upper work plate 11. As shown in FIG. A welding space frame plate 53 corresponds to the welding space 26 . The upper frame plate 51 may have the same shape as the transparent plate member 21 (or may be the same shape), and the lower frame plate 52 may have the same shape as the work upper plate 11 (or the same shape may be used). The formwork (lower side) can also be produced in the same manner.

次に図6(b)に示すように、型枠(上側)50の型枠空間55に型材料(モールド材)を注入し、モールド型56を形成する。型枠空間55同士(55-1、2、3,4)を接続する接続孔を設けることができれば、一部の型枠空間55(たとえば、55-3や55-4)の外側からモールド材(液状または溶融状)を注入し、接続孔を通して他の型枠空間55(たとえば、55-1や55-2)へモールド材を流し込む。図1に示すように、型枠空間55(凸状部分13を含む部分)を溶接空間53(溶接部位14)が取り囲んでいるような場合は、接続孔を設けることができないので(モールドを流し込んだときに接続孔にもモールド部材が入るから)、たとえば、上枠板51にモールド材注入孔54を設けて、型枠空間55へモールド材を注入する。尚、下枠板52にモールド材注入孔54を設けても良い。また、型枠空間55内にモールド材を注入したときに気体部分が残留してモールド材のない部分ができないように、気体抜き孔を上枠板51や下枠板52に設けても良い。ただし、作製する型はワーク10を確実に押さえることができて、溶接空間が確実に形成されれば、型自体の完成度は必要ない。型枠空間55にモールド材を注入した後、モールド材の温度を下げたりして液状のモールド材を固化すれば、型枠に対応したモールドができる。モールド材は、一般的にはエポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、その他各種のプラスチック(合成)樹脂を指すが、ここではこれら以外に、石膏やろう、セメント、粘土等の各種セラミックス、銅系材料、鉄系材料、アルミニウム系材料、スズ系材料、鉛系材料等の各種金属材料や各種合金など型を作製できる材料である。型枠50の材料は、液状化したモールド材の温度状態で固体状態で変形しない材料である。たとえば、各種金属、各種セラミックス、各種プラスチックである。 Next, as shown in FIG. 6B, a mold material (molding material) is injected into the mold space 55 of the mold (upper side) 50 to form a mold 56 . If it is possible to provide connection holes that connect the formwork spaces 55 (55-1, 2, 3, 4), the mold material can be removed from the outside of some of the formwork spaces 55 (for example, 55-3 and 55-4). (liquid or molten) is injected into the other mold space 55 (for example, 55-1 or 55-2) through the connection hole. As shown in FIG. 1, in the case where the mold space 55 (the portion including the convex portion 13) is surrounded by the welding space 53 (the welding portion 14), connection holes cannot be provided. For example, a molding material injection hole 54 is provided in the upper frame plate 51 to inject the molding material into the mold space 55 . A molding material injection hole 54 may be provided in the lower frame plate 52 . Also, a gas vent hole may be provided in the upper frame plate 51 or the lower frame plate 52 so that when the mold material is injected into the mold space 55, the gas portion remains and no portion is formed without the mold material. However, if the mold to be manufactured can reliably hold down the workpiece 10 and the welding space is reliably formed, the mold itself does not need to be perfect. After injecting the mold material into the mold space 55, the temperature of the mold material is lowered to solidify the liquid mold material, thereby forming a mold corresponding to the mold. Mold materials generally refer to epoxy resins, polyimide resins, and various other plastic (synthetic) resins, but here, in addition to these, various ceramics such as gypsum, wax, cement, and clay, copper-based materials, iron-based materials, etc. Various metal materials such as aluminum-based materials, tin-based materials, lead-based materials, and various alloys are materials from which molds can be made. The material of the mold 50 is a material that does not deform in a solid state at the temperature of the liquefied molding material. For example, various metals, various ceramics, and various plastics.

次に図6(c)に示すように、上枠板51および溶接空間枠板53を取り外す。型枠を組み立てるときに、溶接空間枠板53を上枠板51にたとえば接着剤等を用いたり、ネジ等による機械的結合で付着しておけば、上枠板51をモールド材から引き離せば溶接空間枠板53も取り外すことができる。モールド材56が分離しなければ、下枠板52も外すこともできる。上枠板51および溶接空間枠板53を取り外すと図6(c)に示すように、下枠板52にモールド材56が付着している状態のものができる。これを透明板21の下面に付着する。モールド材56の上面に接着層58を付着させて透明板21の下面に付着する。接着層58は、接着シートを貼り付けることもできるし、ディスペンサーやディッピングやスキージ法や刷毛塗り等で塗布できる。接着層を熱処理等で固化すれば、モールド材56が透明板21に強固に付着する。尚、図6(b)に示したモールド材注入孔54を配置してモールド材を注入した場合、モールド材注入孔54の入り口の一部を楔状に狭くしておけば、モールド材注入孔54における突起は発生せず、モールド材56側に凹部として形成されるので、モールド材56の上面平坦度が保持される。従って、平坦な透明板材21(の下面)が平坦なモールド材56(の上面)に平坦性を保ちながら接着できる。仮にモールド材56(の上面)にモールド材注入孔54における突起が発生する場合は、研磨機(たとえば、バックグラインダーやCMP(化学的研磨)装置を用いてモールド材56(の上面)を平坦にすれば良い。 Next, as shown in FIG. 6(c), the upper frame plate 51 and the welding space frame plate 53 are removed. When assembling the formwork, if the welding space frame plate 53 is attached to the upper frame plate 51, for example, by using an adhesive agent or the like or by mechanically connecting with screws or the like, the upper frame plate 51 can be separated from the molding material. The weld space frame plate 53 can also be removed. If the molding material 56 does not separate, the lower frame plate 52 can also be removed. When the upper frame plate 51 and the welding space frame plate 53 are removed, the mold material 56 adheres to the lower frame plate 52 as shown in FIG. 6(c). This is adhered to the lower surface of the transparent plate 21 . An adhesive layer 58 is attached to the upper surface of the molding material 56 and attached to the lower surface of the transparent plate 21 . The adhesive layer 58 can be applied by attaching an adhesive sheet, or by a dispenser, dipping, squeegee method, brush coating, or the like. When the adhesive layer is solidified by heat treatment or the like, the molding material 56 is firmly adhered to the transparent plate 21 . When the mold material is injected through the molding material injection hole 54 shown in FIG. No protrusions are formed in the mold material 56 side, and the upper surface of the mold material 56 is kept flat. Therefore, the (lower surface of) the flat transparent plate material 21 can be adhered to (the upper surface of) the flat mold material 56 while maintaining flatness. If projections are formed on (the upper surface of) the molding material 56 at the molding material injection hole 54, the (upper surface of) the molding material 56 should be flattened using a polishing machine (for example, a back grinder or a CMP (chemical polishing) apparatus). do it.

次に図6(d)に示すように、下枠板52を取り外せば、透明板21に(モールド)型56が付着したもの(透明板モールド型)が完成する。これは図5(b)に示す上型(透明板21に付着した型41)と同じである。同様にして、図5(b)に示す下型(板材22に付着した型42)も作製できる。また、溶接空間枠板53を取り外したときに確実に孔(溶接空間となる)が形成されていることが重要である。モールド材が下枠板52と溶接空間枠板53との間に入ったときには、下枠板52を取り外した後で、洗浄や除去液等を用いてそのモールド材を除去する。尚、上枠板51として透明板21を用いて、図6(b)の後で、上枠板51(透明板21)は外さずに下枠板52および溶接空間枠板53を取り外すこともできる。この場合は予め溶接空間枠板53を下枠板52に付着させておく。このようにすれば、上枠板51を外してさらに透明板21を付着させる工程をなくすことができる。透明板21にモールド材注入孔54を形成することは問題ないし、そのままモールド材注入孔54を透明板21に残しておいても特に問題はない。 Next, as shown in FIG. 6(d), the lower frame plate 52 is removed to complete the transparent plate 21 with the (mold) mold 56 attached thereto (transparent plate mold). This is the same as the upper mold (the mold 41 attached to the transparent plate 21) shown in FIG. 5(b). Similarly, the lower mold (the mold 42 attached to the plate member 22) shown in FIG. 5(b) can also be produced. Moreover, it is important that the hole (which becomes the welding space) is surely formed when the welding space frame plate 53 is removed. When the mold material enters between the lower frame plate 52 and the welding space frame plate 53, the mold material is removed by washing or using a removing liquid or the like after the lower frame plate 52 is removed. It is also possible to use the transparent plate 21 as the upper frame plate 51 and remove the lower frame plate 52 and the welding space frame plate 53 without removing the upper frame plate 51 (transparent plate 21) after FIG. 6(b). can. In this case, the welding space frame plate 53 is attached to the lower frame plate 52 in advance. By doing so, the step of removing the upper frame plate 51 and further attaching the transparent plate 21 can be eliminated. There is no problem in forming the molding material injection hole 54 in the transparent plate 21, and there is no particular problem in leaving the molding material injection hole 54 in the transparent plate 21 as it is.

図7は、本発明の実施形態を示す図で、モールド型の別の作製方法を示す図である。図7(a)に示すように、下枠板61上に感光性樹脂膜62を塗布する。感光性樹脂膜62は、たとえば感光性ポリイミドや各種フォトレジストである。塗布は、たとえばスピンコート法、ディップ法、スキージ法等各種のコート法である。下枠板61には凸状部分61Cがあるので、この凸状部分61Cを被ってかつ感光性樹脂膜62の表面(上面)をできるだけ平坦にする。従って、凸状部分61Cの高さにもよるが、少なくとも凸状部分61Cの高さよりも厚い厚塗りとなる。感光性樹脂膜62の液状粘度を高くして厚塗りができる。またコートした後で前熱処理(プリベーク)を行い(たとえば、100℃以下)、その後でコートを繰り返して厚くすることもできる。凸状部分61Cの高さが1~10mm、またはそれ以上でも感光性樹脂膜62を略平坦にコートして、かつ凸状部分61Cを被うことが可能である。 FIG. 7 is a diagram showing an embodiment of the present invention, and is a diagram showing another method of manufacturing a mold. As shown in FIG. 7A, a photosensitive resin film 62 is applied onto the lower frame plate 61 . The photosensitive resin film 62 is, for example, photosensitive polyimide or various photoresists. The application is carried out by various coating methods such as spin coating, dipping, and squeegeeing. Since the lower frame plate 61 has a convex portion 61C, the surface (upper surface) of the photosensitive resin film 62 covering the convex portion 61C is flattened as much as possible. Therefore, depending on the height of the convex portion 61C, the thick coating is at least thicker than the height of the convex portion 61C. Thick coating can be performed by increasing the liquid viscosity of the photosensitive resin film 62 . Also, after coating, pre-heat treatment (pre-baking) may be performed (for example, at 100° C. or lower), and then coating may be repeated to increase the thickness. Even if the height of the convex portion 61C is 1 to 10 mm or more, it is possible to coat the photosensitive resin film 62 substantially flat and cover the convex portion 61C.

次に、感光性樹脂膜62がポジ型である場合、図7(b)に示すように、フォトマスクを用いて溶接空間となる部分64に光を当てる。感光性樹脂膜62がネガ型である場合、フォトマスクを用いて溶接空間となる部分64以外の部分に光を当てる。その後現像液に浸漬するか現像液を感光性樹脂膜62にスプレーする(かける)かすれば、図7(c)に示すように、溶接空間となる部分64の感光性樹脂膜が溶解して溶接空間64が形成される。この後、図7(d)に示すように、透明板材21を付着させる。ここで、感光性樹脂膜62が凸状部分61Cによって凹凸があり平坦でない場合には、透明板材21を押し付けて平坦にすることができる。感光性樹脂膜62はまだプリベーク状態であるから、接着剤を用いなくてもその後の熱処理によって透明板材21と密着(付着)する。もちろん、感光性樹脂膜62上に接着層を形成してから透明板材21を付着させても良い。透明板材21を感光性樹脂膜62に押し付けながら適当な熱処理(後熱処理またはポストベーク)をして感光性樹脂膜62を硬化させる。たとえば、感光性ポリイミド膜の場合の熱処理は、150℃~200℃および300℃~450℃である。その後、下枠板61を取り外して、図7(e)に示すように透明板21にモールド型62が付着したワーク押え(上側)65を作製することができる。下枠板61は後熱処理前に取り外しても良い。後熱処理中に溶接空間64部分の透明板21に感光性樹脂膜62の熱処理によるアウトガスによる膜ができて曇りを生じた場合は、図7(e)の後で、ウエットエッチングやドライエッチングでその曇りを除去することができる。ワーク押え(下側)についても同様に作製できる。 Next, when the photosensitive resin film 62 is of a positive type, as shown in FIG. 7(b), a photomask is used to irradiate a portion 64 that will become the welding space. If the photosensitive resin film 62 is of the negative type, a photomask is used to irradiate the portion other than the portion 64 that will be the welding space. After that, if the photosensitive resin film 62 is immersed in the developer or sprayed with the developer, the photosensitive resin film in the portion 64 that becomes the welding space is dissolved and the welding is performed, as shown in FIG. 7(c). A space 64 is formed. After that, as shown in FIG. 7(d), a transparent plate member 21 is attached. Here, if the photosensitive resin film 62 is uneven due to the convex portion 61C and is not flat, it can be flattened by pressing the transparent plate material 21 thereon. Since the photosensitive resin film 62 is still in a pre-baked state, it adheres (adheres) to the transparent plate member 21 by subsequent heat treatment without using an adhesive. Of course, the transparent plate member 21 may be attached after forming an adhesive layer on the photosensitive resin film 62 . The photosensitive resin film 62 is hardened by appropriate heat treatment (post-heat treatment or post-baking) while pressing the transparent plate material 21 against the photosensitive resin film 62 . For example, heat treatments for photosensitive polyimide films are 150.degree. C.-200.degree. C. and 300.degree. C.-450.degree. After that, the lower frame plate 61 is removed, and a workpiece holder (upper side) 65 having the mold 62 attached to the transparent plate 21 can be produced as shown in FIG. 7(e). The lower frame plate 61 may be removed before the post heat treatment. If a film is formed on the transparent plate 21 in the welding space 64 portion during the post-heat treatment due to outgassing due to the heat treatment of the photosensitive resin film 62 and fogging occurs, wet etching or dry etching is performed after FIG. 7(e). Haze can be removed. The workpiece retainer (lower side) can also be manufactured in the same manner.

図8は、本発明の感光性樹脂を使用しない別の実施形態を示す図である。図7(a)の状態は同じであり、図8(a)に示すように下枠板71上に樹脂液を塗布して樹脂層72を形成する。樹脂層72の厚さに応じて、樹脂液の種類やその粘度等を選択して塗布条件を適宜最適化する。上枠板73に溶接空間枠板74が付着している。溶接空間枠板74は溶接空間の形状に適合したものである。樹脂層72が液状で柔らかい状態の間に溶接空間枠板74が付着した上枠板73を、溶接空間枠板74が溶接空間となる部分に合うように樹脂層72を塗布した下枠板71に押し付ける。(図8(b))溶接空間枠板74の下端が下枠板71に接触して、溶接空間枠板74と下枠板71の間に樹脂液が存在しないようにすることが望ましい。また、樹脂層72と枠板71、73、74の間に隙間がない状態にすることと枠板73で樹脂層72を押し付けて樹脂層72の圧力をある程度高めることが重要である。この状態で熱処理により樹脂層72を固化させた後、上枠板73および溶接空間枠板74を引き抜くと、図8(c)に示すように、溶接空間75が形成された樹脂層(の固化層)72を作製できる。この後の工程は図7に示す工程と同様である。また、ワーク押え(下側)についても同様な方法で作製できる。尚、上記方法はインプリント法の一種である。 FIG. 8 is a diagram showing another embodiment that does not use the photosensitive resin of the present invention. The state of FIG. 7(a) is the same. As shown in FIG. 8(a), a resin liquid is applied onto the lower frame plate 71 to form a resin layer 72. Next, as shown in FIG. Depending on the thickness of the resin layer 72, the type and viscosity of the resin liquid are selected to optimize the application conditions. A welding space frame plate 74 is attached to the upper frame plate 73 . The welding space frame plate 74 conforms to the shape of the welding space. The upper frame plate 73 to which the welding space frame plate 74 is attached while the resin layer 72 is in a liquid and soft state is coated with the resin layer 72 so that the welding space frame plate 74 fits in the welding space. press against. ( FIG. 8( b )) It is desirable that the lower end of the welding space frame plate 74 contacts the lower frame plate 71 so that no resin liquid exists between the welding space frame plate 74 and the lower frame plate 71 . In addition, it is important that there is no gap between the resin layer 72 and the frame plates 71, 73, and 74, and that the frame plate 73 presses the resin layer 72 to increase the pressure of the resin layer 72 to some extent. After solidifying the resin layer 72 by heat treatment in this state, when the upper frame plate 73 and the welding space frame plate 74 are pulled out, as shown in FIG. layer) 72 can be made. The subsequent steps are the same as the steps shown in FIG. Also, the workpiece retainer (lower side) can be manufactured in a similar manner. The above method is a kind of imprint method.

図9は、本発明の第5の実施形態を示す図であり、透明板そのものに溶接空間(溝と呼んでも良い)を形成するものである。図9(a)は、ワーク上板81とワーク下板82を合わせたワークの上下から透明体材83および板材85で押さえた状態を示す図である。溶接部位86に透明板材83の上方からレーザー光87を照射して溶接部位86でワーク上板81とワーク下板82を溶接する。溶接部位86の上部を透明板材83で直接押さえる(接触する)と、溶接時の熱や発生ガスや発生粒子等が直接透明板材83に伝達し、透明板材83を損傷させたりして透明板材83にダメージを与える。また溶接そのものにも悪影響を与え十分な溶接が行われない。そこで、図9(a)に示すように、溶接部位86の上下に空間(溶接空間84、88)を作り、溶接時に発生する熱等を逃がすようにする。特にこれらの空間にシールドガスを入れることによって、溶接によるワークの酸化等を防止できる。また、この溶接空間84、88にガス流動ラインを接続してガス流を生じさせることによって、発生する熱を効果的に逃がしたり、発生する粒子等を除去することができ、安定した溶接を効率的に行なうことができる。 FIG. 9 is a diagram showing a fifth embodiment of the present invention, in which welding spaces (which may be called grooves) are formed in the transparent plate itself. FIG. 9(a) is a diagram showing a state in which the work in which the work upper plate 81 and the work lower plate 82 are combined is pressed by the transparent body member 83 and the plate member 85 from above and below. A welding portion 86 is irradiated with a laser beam 87 from above the transparent plate member 83 to weld the workpiece upper plate 81 and the workpiece lower plate 82 at the welding portion 86 . When the transparent plate member 83 directly presses (contacts) the upper portion of the welded portion 86 , heat, generated gas, generated particles, etc. during welding are transmitted directly to the transparent plate member 83 , and damage the transparent plate member 83 . inflict damage on Also, the welding itself is adversely affected, and sufficient welding cannot be performed. Therefore, as shown in FIG. 9(a), spaces (welding spaces 84, 88) are formed above and below the welded portion 86 so as to allow the heat generated during welding to escape. In particular, by introducing a shielding gas into these spaces, it is possible to prevent oxidation of the work due to welding. In addition, by connecting gas flow lines to the welding spaces 84 and 88 to generate a gas flow, it is possible to effectively release the generated heat and remove the generated particles, etc., so that stable welding can be performed efficiently. can be done systematically.

図9(b)は、透明板材83に溶接空間84を作製する方法を示す図である。透明板材83上にたとえばフォトリソグラフ法でレジストパターン89を形成し、溶接空間84を形成すべき部分の窓開けを行なう。これをドライエッチングやウエットエッチング等を用いて、透明板材83をエッチングして溶接空間(溝と呼んでも良い)84を形成する。透明板材が石英ガラス等(SiO2)である場合は、ウエットエッチングであればフッ酸系エッチング液やKOH等のアルカリエッチングを用いることができる。ドライエッチングであればCF4ガス等の炭化フッ素系ガスを用いてエッチングすることができる。時間エッチングで透明板材83の適当な深さまでエッチングできる。透明板材83は一部がエッチングされず残っているので、たとえば図1に示すように溶接部位が閉曲線であっても透明板材が分離することはなく、閉曲線の溶接空間も作製できる。あるいは、高圧ジェット水を用いて透明部材83の深さ方向の一部切断により透明部材83に溶接空間84を形成でき、このときはフォトリソ法を用いる必要もない。 FIG. 9(b) is a diagram showing a method of forming a welding space 84 in a transparent plate material 83. FIG. A resist pattern 89 is formed on transparent plate material 83 by, for example, photolithography, and a window is opened at a portion where welding space 84 is to be formed. By using dry etching, wet etching, or the like, the transparent plate material 83 is etched to form a welding space (which may be called a groove) 84 . If the transparent plate is made of quartz glass (SiO2) or the like, a hydrofluoric acid-based etchant or alkali etching such as KOH can be used for wet etching. Dry etching can be performed using a fluorocarbon gas such as CF4 gas. By time etching, the transparent plate material 83 can be etched to an appropriate depth. Since a part of the transparent plate material 83 remains without being etched, for example, even if the welded portion is a closed curve as shown in FIG. Alternatively, the welding space 84 can be formed in the transparent member 83 by partially cutting the transparent member 83 in the depth direction using high-pressure jet water, in which case the photolithography method is not required.

図10は、本発明の第6の実施形態であり、透明部材に付着した板材に溶接空間を形成する別の実施形態を示す図である。図10(a)に示すように、透明板材91に板材92を付着させる。この付着は接着剤を用いても良いし、たとえば融着法を用いて接着しても良い。この板材92は、たとえばアルミニウム系材料や銅系材料や鉄系材料等の金属や合金、シリコン等の半導体、または各種セラミック、ガラス、プラスチック等である。透明板材91は、たとえば石英ガラス等である。板材92上にフォトリソ法でレジストパターン93を形成し、溶接空間を形成する部分の窓開け94を行なう。次に図10(b)に示すように、フォトレジストパターン93を用いて、板材92をエッチングして板材92をエッチングし、溶接空間95を形成する。板材92が、たとえばアルミニウムや鉄であれば、塩酸や硫酸等の溶液でエッチングできる。しかもこの溶液では石英ガラス等はエッチングされないので、深さ方向のアルミニウムや鉄を完全にエッチングでき、しかも石英ガラス等板91をそのまま残すこともできる。たとえば、厚さ0.1mm~1mmの石英ガラス等に厚さ5mmのアルミニウム板を貼り付ければ、深さ(高さと言っても良い)5mmの溶接空間94を形成できる。他の材料に関しても石英ガラス等とエッチング選択比が大きいエッチング液やドライエッチングガスが存在するので、板材92の材料に合わせてエッチング液やエッチングガスを適宜選択して溶接空間95(の下(または底)面)に石英ガラス等板91のみを残すことができ、この石英ガラス等板91を通してレーザー光を溶接部位(図9を参照)に照射できる。 FIG. 10 is a sixth embodiment of the present invention, and is a diagram showing another embodiment in which a welding space is formed in a plate attached to a transparent member. As shown in FIG. 10A, a plate member 92 is attached to a transparent plate member 91 . This attachment may be performed using an adhesive, or may be adhered using, for example, a fusion method. The plate material 92 is, for example, a metal or alloy such as an aluminum-based material, a copper-based material, or an iron-based material, a semiconductor such as silicon, or various ceramics, glass, plastic, or the like. The transparent plate material 91 is, for example, quartz glass or the like. A resist pattern 93 is formed on a plate material 92 by photolithography, and a window 94 is formed in a portion for forming a welding space. Next, as shown in FIG. 10B, a photoresist pattern 93 is used to etch the plate material 92 to form a welding space 95. Next, as shown in FIG. If the plate material 92 is aluminum or iron, for example, it can be etched with a solution such as hydrochloric acid or sulfuric acid. Moreover, since this solution does not etch quartz glass or the like, it is possible to completely etch aluminum or iron in the depth direction, and it is also possible to leave the quartz glass plate 91 as it is. For example, if a 5 mm thick aluminum plate is attached to a 0.1 mm to 1 mm thick quartz glass or the like, a welding space 94 with a depth (or height) of 5 mm can be formed. As for other materials, there are etching solutions and dry etching gases that have a high etching selectivity with respect to quartz glass and the like. Only the quartz glass plate 91 can be left on the bottom (surface), and the laser beam can be irradiated to the welding portion (see FIG. 9) through this quartz glass plate 91 .

板材92を深さ方向に全部エッチング除去しても、板材92は石英ガラス等板91に付着しているので、この溝部(溶接空間)95が閉曲線になっていても(たとえば、図1では、溶接部位14が閉曲線となっている)、板材92が溶接部位の両側に残っているので、ワーク板の押さえは確実に行われるとともに、レーザー照射が閉曲線となった溶接部位に連続して中断することなく、一筆書きのように)照射可能である。しかも板材92の厚みを適宜選択でき、それによる溶接空間95の深さ(高さ)もコントロールできるので、レーザー光照射により発生する熱やガスや粒子等による影響を石英ガラス等板81に与えないようにすることができる。さらに、板材92の材料を適宜選択すれば、レーザー照射による熱の影響や粒子等がスパッターされて溶接空間95における板材92の側面に与える影響も緩和できる。たとえば、板材92がアルミニウムであれば耐熱温度は約500℃で、銅であれば約800℃まで、鉄なら約1200℃まで耐えられる。(尚、石英ガラス等板81の中でも石英や石英ガラスは少なくとも約1000℃~1700℃までは耐えることができる。)この結果この石英ガラス等板材81と板材82からなる押さえ冶具は繰り返し使用が可能となり、ランニング費用の低減も可能である。尚、図9の説明で記載した高圧ジェット水を用いて板材92を切断して石英ガラス等板91を切断しない条件で板材92を完全に除去して溶接空間95を形成することもでき、このときはフォトリソ法を用いる必要もない。 Even if the plate material 92 is completely removed by etching in the depth direction, the plate material 92 adheres to the plate 91 such as quartz glass. The welded portion 14 is a closed curve), and since the plate material 92 remains on both sides of the welded portion, the work plate is reliably held down, and the laser irradiation is continuously interrupted at the welded portion where the closed curve is formed. can be irradiated like a unicursal drawing). Moreover, since the thickness of the plate material 92 can be appropriately selected and the depth (height) of the welding space 95 can be controlled accordingly, the plate 81 such as quartz glass is not affected by heat, gas, particles, etc. generated by laser beam irradiation. can be made Furthermore, if the material of the plate member 92 is appropriately selected, the influence of heat due to laser irradiation and the effect of spattered particles on the side surface of the plate member 92 in the welding space 95 can be reduced. For example, if the plate material 92 is aluminum, the heat resistance temperature is about 500°C, if it is copper, it can withstand about 800°C, and if it is iron, it can withstand about 1200°C. (Furthermore, among the plates 81 such as quartz glass, quartz and quartz glass can withstand at least about 1000° C. to 1700° C.) As a result, the holding jig composed of the plate materials 81 and 82 such as quartz glass can be used repeatedly. As a result, it is possible to reduce running costs. The plate material 92 may be cut using the high-pressure jet water described in the explanation of FIG. Sometimes there is no need to use photolithography.

図11は、本発明の別の実施形態(第7の実施形態)を示す図であり、溶接空間に面するモールド型の側面に耐熱性材料を備えるものである。すなわち、(ワーク上板11とワーク下板12を合わせた)ワーク10を上方からワーク押さえ冶具107で、下方からワーク押さえ冶具(下側)108で押さえて固定する。ワーク押さえ冶具107はワーク上板11の凸状部分等に適合したモールド型101が付着した透明板材21であり、ワーク10の溶接部位106の領域およびその周辺領域は溶接空間102になっている。同様に、ワーク押さえ冶具108はワーク下板12の凸状部分等に適合したモールド型105が付着した板材22であり、ワーク10の溶接部位106の領域およびその周辺領域は溶接空間103になっている。レーザー109が透明板材21を通して溶接空間102を通過してワーク10の溶接部位に照射される。このとき、熱やガスや飛散物(粒子)が発生する(矢印で示す)。溶接空間にはシールドガスが充填されており、シールドガス流れが存在するので、これらの熱等はシールドガス流れに乘ってワーク押さえ冶具の外側に排出されるが、一部は溶接空間102に面したモールド材(型)101の側面に衝突したり伝達したり漂流したりしてモールド材101の側面が劣化する可能性がある。特にモールド材がプラスチック等である場合には劣化する可能性が大きい。そこで、モールド材101の側面に防護材(防護壁とも言う)104を形成配置する。この防護材104は、耐熱性があり強度がある材料が望ましい。たとえば、銅、鉛、スズ、鉄、ニッケル等、または各種合金等の金属であり、またはシリコン酸化膜等の絶縁膜であり、またはシリコン膜等の半導体膜である。ワーク押さえ冶具108側の溶接空間103はレーザー光は通らないが、溶接時の熱等は発生するので、溶接空間103におけるモールド材105の側面に防護材104を形成配置するのが望ましい。尚、下側のワーク押さえ冶具は、溶接時に特に問題が発生しなければ、溶接空間を設けずに、ワーク下板12のワーク部位106に直接接触して押さえる冶具でも良い。この場合、ワーク下板12のワーク部位106に接触する部分の材料は、溶接時の熱は伝達するので、その伝達した熱に耐えるような上記したような材料が望ましい。 FIG. 11 shows another embodiment (seventh embodiment) of the invention, in which the side of the mold facing the welding space is provided with a heat-resistant material. That is, the workpiece 10 (combining the workpiece upper plate 11 and the workpiece lower plate 12) is pressed and fixed by a workpiece pressing jig 107 from above and by a workpiece pressing jig (lower side) 108 from below. A work holding jig 107 is a transparent plate member 21 to which a mold 101 that fits the projecting portion of the upper plate 11 of the work is attached. Similarly, the work holding jig 108 is a plate material 22 to which a mold 105 that fits the projecting portion of the work lower plate 12 is attached, and the area of the welding portion 106 of the work 10 and its peripheral area become the welding space 103. there is A laser beam 109 passes through the welding space 102 through the transparent plate member 21 and irradiates the welding portion of the workpiece 10 . At this time, heat, gas, and scattered matter (particles) are generated (indicated by arrows). Since the welding space is filled with shielding gas and there is a shielding gas flow, the heat is discharged outside the work holding jig along with the shielding gas flow. There is a possibility that the side surface of the molding material (mold) 101 may be degraded by colliding with, transmitting, or drifting against the side surface of the molding material (mold) 101 . In particular, when the molding material is plastic or the like, there is a high possibility of deterioration. Therefore, a protective member (also referred to as a protective wall) 104 is formed and arranged on the side surface of the molding material 101 . The protective material 104 is desirably made of a material having heat resistance and strength. For example, it is a metal such as copper, lead, tin, iron, nickel, or various alloys, an insulating film such as a silicon oxide film, or a semiconductor film such as a silicon film. Laser light does not pass through the welding space 103 on the workpiece holding jig 108 side, but heat is generated during welding. The lower work holding jig may be a jig that directly contacts and holds down the work portion 106 of the work lower plate 12 without providing a welding space if no particular problem occurs during welding. In this case, the material of the portion of the lower work plate 12 that contacts the work portion 106 is desirably the above-described material that can withstand the transmitted heat, since the heat during welding is transmitted.

図12は、図11に示すモールド材(型)101、105の側面に防護壁104を形成配置する方法を示す図である。図12(a)は、たとえば図6(b)の次の図を示す。すなわち、上枠板51および溶接空間枠板53を取り外した後に溶接空間102を取り巻くモールド材(型)101の側面に所定厚みの金属膜等111を形成する。ここで、図12は図6と同じ部位は図6の符号も合わせて記している場合がある。金属膜を含む導電体膜または絶縁膜または半導体膜(以下、金属膜等と言う)111はスパッター、蒸着、イオンプレーティング等のPVD(物理的気相成長)法やCVD法(化学的気相成長)等により形成するので、モールド材(型)101の側面だけでなく、溶接空間102の底面(下枠板52が露出した所)およびモールド材(型)101の上面にも積層する。金属膜としては、アルミニウム、銅、ニッケル、金、チタニウム、タングステン、モリブデン、鉄、その他の金属、またはその他各種合金膜等である。導電体膜はたとえばシリサイド(Siと金属との化合物)である。絶縁膜は、シリコン酸化膜、シリコン窒化膜、シリコン酸窒化膜、セラミックス、その他各種絶縁膜である。半導体膜はたとえばシリコンである。 12A and 12B are diagrams showing a method of forming and arranging protective walls 104 on the side surfaces of molding materials (molds) 101 and 105 shown in FIG. FIG. 12(a) shows, for example, the next view of FIG. 6(b). That is, after the upper frame plate 51 and the welding space frame plate 53 are removed, a metal film or the like 111 having a predetermined thickness is formed on the side surface of the mold material (mold) 101 surrounding the welding space 102 . Here, in FIG. 12, parts that are the same as those in FIG. A conductor film including a metal film, an insulating film, or a semiconductor film (hereinafter referred to as a metal film or the like) 111 is formed by a PVD (physical vapor deposition) method such as sputtering, vapor deposition, or ion plating, or a CVD method (chemical vapor deposition). Therefore, it is laminated not only on the side surface of the molding material (mold) 101 but also on the bottom surface of the welding space 102 (where the lower frame plate 52 is exposed) and the top surface of the molding material (mold) 101 . Metal films include aluminum, copper, nickel, gold, titanium, tungsten, molybdenum, iron, other metals, and other various alloy films. The conductor film is, for example, silicide (compound of Si and metal). The insulating film is a silicon oxide film, a silicon nitride film, a silicon oxynitride film, ceramics, or various other insulating films. The semiconductor film is for example silicon.

この後、モールド材(型)101の上面に接着剤等114をフォトリソ法、スキージ法、ディップ法、ロール法、あるいはディスペンス法等により形成して透明板材21を付着させて、熱処理等を行ない透明板材21にモールド材(型)101を固定する。尚、その他の接着法、たとえば融着法を用いて固定しても良い。(図12(b))透明板材21に前述した溝が形成されている場合は、この溝部が溶接空間102と合うように位置合わせをする。次に上枠板52をモールド材(型)101から取り外すと、底面側の上枠板52上に積層した金属膜等111もなくなるので、図12(c)に示すように、溶接空間102の側面(モールド型(材)の側面)に金属膜等が積層した状態となる。これらの金属膜等は耐熱性や強度があるので、レーザー照射時に発生する熱等からモールド材側面を防護できる。また、金属膜等111が金属膜や導電体膜である場合は、金属膜等111が露出した溶接空間102の側面(モールド型(材)の側面)だけにメッキや選択CVD等で金属メッキ膜を厚く積層することもできるので、さらに丈夫な防護壁にすることができる。 Thereafter, an adhesive or the like 114 is formed on the upper surface of the mold material (mold) 101 by a photolithography method, a squeegee method, a dipping method, a roll method, a dispensing method, or the like, and a transparent plate member 21 is adhered thereon. A molding material (mold) 101 is fixed to the plate material 21 . It should be noted that other adhesion methods, such as fusion bonding, may be used for fixing. (FIG. 12(b)) If the transparent plate member 21 is formed with the above-described grooves, alignment is performed so that the grooves are aligned with the welding space 102 . Next, when the upper frame plate 52 is removed from the molding material (mold) 101, the metal film 111 laminated on the upper frame plate 52 on the bottom side disappears, so that the welding space 102 is formed as shown in FIG. 12(c). A metal film or the like is laminated on the side surface (the side surface of the mold (material)). Since these metal films and the like have heat resistance and strength, they can protect the side surfaces of the molding material from heat generated during laser irradiation. Further, when the metal film or the like 111 is a metal film or a conductive film, only the side surface of the welding space 102 (the side surface of the mold (material)) where the metal film or the like 111 is exposed is plated with a metal plating film by selective CVD or the like. can also be laminated thickly, so it can be made into a stronger protective wall.

図12(d)は、図12(a)に示す構造のものから、モールド材101の上面および溶接空間102の底面に積層した金属膜等111を除去して溶接空間102の側面のみに金属膜等111を残した状態を示す図である。たとえば、図12(a)に示す構造のものを上方から異方性ドライエッチング(たとえば、RIE(反応性イオンエッチング))法を用いることにより、溶接空間102の側面のみに金属膜等111を残すことができる。あるいは、高圧ジェット水で溶接空間102の底面に積層した金属膜等111を除去しても良い。次に、図12(e)に示すように、モールド材101の上面に接着層等116を形成して透明板材21を付着させる。この後、上枠板52を取り外すことによって、溶接空間102の側面のみに金属膜等111を形成したワーク押さえ冶具(上側)ができる。金属膜等111が導電体膜であれば、金属メッキ(たとえば、銅、金、亜鉛、スズ、ニッケル、各種はんだ合金)や選択CVD金属膜(たとえば、タングステン)で厚く形成して、さらに頑丈な防護壁にすることもできる。尚、ワーク押さえ冶具(下側)についても同様に作製できる。 FIG. 12(d) shows the structure shown in FIG. 12(a) by removing the metal film 111 laminated on the upper surface of the molding material 101 and the bottom surface of the welding space 102 and leaving only the side surface of the welding space 102 with the metal film. It is a figure which shows the state which left equality 111. FIG. For example, anisotropic dry etching (for example, RIE (reactive ion etching)) is applied to the structure shown in FIG. be able to. Alternatively, the metal film or the like 111 laminated on the bottom surface of the welding space 102 may be removed by high-pressure jet water. Next, as shown in FIG. 12(e), an adhesive layer 116 or the like is formed on the upper surface of the molding material 101, and the transparent plate material 21 is adhered thereto. After that, by removing the upper frame plate 52, a work holding jig (upper side) having a metal film or the like 111 formed only on the side surface of the welding space 102 is completed. If the metal film or the like 111 is a conductor film, it is formed thicker with metal plating (eg, copper, gold, zinc, tin, nickel, various solder alloys) or selective CVD metal film (eg, tungsten) to make it more robust. It can also be used as a protective wall. A work holding jig (lower side) can also be manufactured in the same manner.

図13は、本発明の第8の実施形態を示す図であり、図11に類似する図であるが、モールド材101、105において溶接空間の側面だけでなく底面(または上面)にも防護材(防護壁)122が形成されている。ワーク押さえ冶具(上)125はワーク上板11を抑えて(押さえて)いるが、ワーク上板11とモールド材101との間には防護材(防護壁)122が介在している。また、ワーク押さえ冶具(下)126はワーク下板12を抑えて(押さえて)いるが、ワーク下板11とモールド材105との間には防護材(防護壁)122が介在している。ワーク押さえ冶具は繰り返し使用するものであるから、モールド材にワーク10が直接接触すると少しずつ摩耗していき、長期の使用でワーク押さえ冶具によるワークの押さえが不十分になり、溶接にも影響を及ぼす。特に、モールド材が摩耗しやすい部材(たとえば、プラスチック)であれば、その摩耗が顕著になる。そこで、図13に示すようにモールド材101、105において溶接空間の側面だけでなく底面(または上面)にも防護材(防護壁)122を形成しておけば、モールド材101、105の寿命を延ばすことができる。防護材(防護壁)122は溶接空間側面と同時に形成できるので、耐熱性および強度がある材料が望ましい。たとえば、銅、鉄、亜鉛、ニッケル、はんだ合金等の金属、あるいはシリコン酸化膜やシリコン窒化膜等やセラミックス等の絶縁膜である。 FIG. 13 is a view showing an eighth embodiment of the present invention, which is similar to FIG. 11, but in mold members 101 and 105, not only the sides of the welding space but also the bottom (or top) side of the welding space is provided with protective material. A (protective wall) 122 is formed. A work holding jig (upper) 125 holds down (holds down) the work upper plate 11 , but a protective material (protective wall) 122 is interposed between the work upper plate 11 and the molding material 101 . A work holding jig (lower) 126 holds down (holds down) the work lower plate 12 , but a protective material (protective wall) 122 is interposed between the work lower plate 11 and the molding material 105 . Since the work holding jig is used repeatedly, if the work 10 comes into direct contact with the molding material, it will wear little by little. influence. In particular, if the molding material is a member that is easily worn (for example, plastic), the wear becomes noticeable. Therefore, as shown in FIG. 13, if a protective material (protective wall) 122 is formed not only on the sides of the welding space but also on the bottom (or top) of the welding space in the molding materials 101 and 105, the life of the molding materials 101 and 105 can be extended. can be extended. Since the protective material (protective wall) 122 can be formed at the same time as the side of the welding space, a material with heat resistance and strength is desirable. Examples include metals such as copper, iron, zinc, nickel, and solder alloys, silicon oxide films, silicon nitride films, and insulating films such as ceramics.

その作製方法は、たとえば、図12と同様の方法で作製できる。図6(b)の工程の後で、上枠板51を取り外さずに、下枠板52を取り外す。その後の工程は図12に示す工程に従えば良く、モールド材101の側面および底面に防護材膜122をスパッター法等で形成し、必要ならメッキ法や選択CVD法で防護材膜を厚く形成する。ここで、メッキ法等で付加する場合、スパッター膜等で形成した膜はシード膜(種膜)となる。この後で、モールド材101の底面側にサポート板材を付着させた後に、上枠板51を取り外す。このとき、溶接空間102の底面に形成した防護材膜は取れる。その後に透明板材21を付着させる。その後でサポート板材を取り外すとワーク押さえ冶具(上側)125が完成する。ここでサポート板材の役割は、図1に示すように、溶接部位14が閉曲線になっている場合は、溶接部位14の周囲が溶接空間となっているので、サポート板材を用いずに上枠板51を取り外すと、溶接空間102に取り囲まれたモールド型が分離してしまう。そこでサポート部材を使用する。同様にして、ワーク押さえ冶具(下側)126についても同じ構造のものを作製できる。 The manufacturing method thereof can be, for example, the same method as in FIG. After the step of FIG. 6B, the lower frame plate 52 is removed without removing the upper frame plate 51. As shown in FIG. The subsequent steps may follow the steps shown in FIG. 12. Protective material films 122 are formed on the side and bottom surfaces of the molding material 101 by sputtering or the like, and if necessary, the protective material film is thickly formed by plating or selective CVD. . Here, when adding by a plating method or the like, a film formed by a sputtering film or the like serves as a seed film (seed film). After that, after attaching a support plate material to the bottom surface of the molding material 101, the upper frame plate 51 is removed. At this time, the protective material film formed on the bottom surface of the welding space 102 is removed. After that, the transparent plate material 21 is attached. After that, the support plate material is removed, and the workpiece holding jig (upper side) 125 is completed. Here, the role of the support plate material is that, as shown in FIG. 1, when the welded portion 14 is a closed curve, the welding space is formed around the welded portion 14, so the upper frame plate can be formed without using the support plate material. Removing 51 separates the mold surrounded by the weld space 102 . Use a support member. Similarly, the workpiece holding jig (lower side) 126 can be manufactured with the same structure.

図14は、本発明の別の実施形態(第9の実施形態)を示す図であり、溶接空間の側面に予め防護壁を作製した後にモールド材を作製する方法を示す図である。図14(a)に示すように、透明板材21の下面に防護壁131を付着させる。この付着は、接着剤を用いても良いし、融着法を用いることもできるし、他の手段も採用可能である。予めシート材に防護壁131のパターンを形成しておき、それを透明板材21に転写しても良い。防護壁131を透明板材21に付着させることによって、溶接空間(となるべき部分)134およびモールド材(型)(となるべき部分)135ができる。また、透明板材21にはモールド材(型)(となるべき部分)135に通ずるように、モールド材を注入する入り口であるモールド注入孔132が形成されている。この注入孔132は、レーザーや高圧ジェット水やエッチング等で作製できる。 FIG. 14 is a diagram showing another embodiment (ninth embodiment) of the present invention, showing a method of producing a molding material after preliminarily producing a protective wall on the side of a welding space. As shown in FIG. 14( a ), a protective wall 131 is attached to the lower surface of the transparent plate member 21 . This attachment may use an adhesive, may use a fusion method, or may employ other means. A pattern of the protection wall 131 may be formed in advance on the sheet material and transferred to the transparent plate material 21 . By adhering the protective wall 131 to the transparent plate material 21, a welding space (a portion to be formed) 134 and a molding material (mold) (a portion to be formed) 135 are formed. Further, the transparent plate 21 is formed with a mold injection hole 132 which is an inlet for injecting the molding material so as to communicate with the molding material (mold) (a portion to be formed) 135 . This injection hole 132 can be made by laser, high-pressure jet water, etching, or the like.

次に図14(b)に示すように、上枠板133を防護壁131の下面に付着させる。この付着法も接着剤や融着法等を用いて行なうことができる。上枠板133の形状は、完成したモールド材(型)形状がワーク上板の形状に適合するような形状である。この結果、モールド材(型)(となるべき部分)135の部分は、透明板材21、防護壁131および上枠板133によって囲まれた閉空間となる。次にモールド材(型)(となるべき部分)135の部分(空間)内にモールド注入孔132を通してモールド材を注入する。モールド材の注入を容易にすること、モールド材中に欠陥(空洞など)が形成されないように、必要なら透明板材21や上枠板133にガス抜き孔または真空引き孔を設けて、モールド材(型)(となるべき部分)135の部分(空間)内のガス抜き等を行なっても良い。モールド材(型)(となるべき部分)135の部分(空間)内にモールド材が充填したら所定の熱処理等を行なって、モールド材(型)135(これも135と付す)を固化させる。 Next, as shown in FIG. 14(b), the upper frame plate 133 is attached to the lower surface of the protection wall 131. Next, as shown in FIG. This attachment method can also be performed using an adhesive, a fusion method, or the like. The shape of the upper frame plate 133 is such that the shape of the completed molding material (mold) matches the shape of the upper plate of the work. As a result, the portion of the molding material (mold) (the portion to be) 135 becomes a closed space surrounded by the transparent plate member 21 , the protective wall 131 and the upper frame plate 133 . Next, the molding material is injected through the mold injection hole 132 into the portion (space) of the molding material (mold) (the portion to be formed) 135 . In order to facilitate the injection of the molding material and to prevent the formation of defects (cavities, etc.) in the molding material, if necessary, the transparent plate member 21 and the upper frame plate 133 are provided with gas vent holes or vacuum holes, and the molding material ( Degassing or the like in the portion (space) of the mold) (portion to become) 135 may be performed. After filling the portion (space) of the molding material (mold) (the portion to become) 135 with the molding material, predetermined heat treatment or the like is performed to solidify the molding material (mold) 135 (also denoted as 135).

溶接空間((となるべき部分)134には何も入れないので、空洞の状態である。この後で、上枠板133を取り外すことによって、ワーク押さえ冶具(上)を作製できる。ワーク押さえ冶具(上)は、透明板材21に溶接空間134とモールド材(型)135が形成されたものであり、溶接空間134とモールド材(型)135の側面には防護材(壁)131が付着している。防護材(壁)131は、これまでに示した材料であるが、予め透明板材21に付着させるので、種々の材料を採用でき、しかも比較的厚くて頑丈な部材とすることができる。たとえば、耐熱鋼や耐熱合金や耐熱金属を使用することもできるたとえばモリブデン鋼、ニッケル基合金、チタン合金、タングステン、モリブデンを挙げることができる。モールド材料としては、これまでに示した材料であり、たとえば各種プラスチックや各種セラミックスや各種金属(合金含む)である。プラスチックとして、たとえばエポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、ポリカーボネト樹脂、PET樹脂、ポリプロピレン樹脂が挙げられる。ワーク押さえ冶具(下)についても同様に作製できる。 Since nothing is put in the welding space ((the part to be) 134, it is in a hollow state. After this, by removing the upper frame plate 133, the work holding jig (upper) can be manufactured. Work holding jig In (upper), a welding space 134 and a molding material (mold) 135 are formed in the transparent plate material 21, and a protective material (wall) 131 is attached to the side of the welding space 134 and the molding material (mold) 135. Although the protective member (wall) 131 is made of the materials described above, since it is attached to the transparent plate member 21 in advance, various materials can be used, and a relatively thick and sturdy member can be used. For example, heat-resistant steel, heat-resistant alloys, and heat-resistant metals can be used, such as molybdenum steel, nickel-based alloys, titanium alloys, tungsten, and molybdenum. , For example, various plastics, various ceramics, and various metals (including alloys).Plastics include, for example, epoxy resin, polyimide resin, polycarbonate resin, PET resin, and polypropylene resin.The same applies to the work holding jig (lower). can be made.

図14(d)は、上記図14(b)および図14(c)とは異なる実施形態を示す図である。図14(d)は、図14(a)の後の工程を示している。すなわち、防護壁131を付着した透明板材21に、上枠板136を取り付ける。この上枠板136は、モールド材(型)(となるべき部分)135だけに取り付ける型材である。この上枠板136の下側形状はワーク上板11の形状に適合している。従って、上枠板136は溶接空間(となるべき部分)134には取り付けられない。上枠板136は、モールド材(型)(となるべき部分)135だけに取り付ける型材であるから、図1から分かるように、溶接空間134が閉曲線となっている場合は、各モールド材(型)(となるべき部分)135は分離しているので、個別にアライメントしながら手動または機械(自動)で、防護壁131の下面に接着剤を介しまたは融着法等を用いて付着させる。あるいは、シート等に上枠板136を貼り付けておき、これを転写しても良い。この結果、モールド材(型)(となるべき部分)135の部分は、透明板材21、防護壁131および上枠板136によって囲まれた閉空間となる。次にモールド材(型)(となるべき部分)136の部分(空間)内にモールド注入孔132を通してモールド材を注入する。モールド材の注入を容易にすること、モールド材中に欠陥(空洞など)が形成されないように、必要なら透明板材21や上枠板136にガス抜き孔または真空引き孔を設けて、モールド材(型)(となるべき部分)135の部分(空間)内のガス抜き等を行なっても良い。モールド材(型)(となるべき部分)135の部分(空間)内にモールド材が充填したら所定の熱処理等を行なって、モールド材(型)135(これも135と付す)を固化させる。これで、ワーク押さえ冶具(上)が完成し、ワーク押さえ冶具(上)は、透明板材21に溶接空間133とモールド材(型)135と上枠板136が形成されたものであり、溶接空間133とモールド材(型)135の側面には防護材(壁)131が付着している。また、ワーク上板11とは上枠板136が接触するので、モールド材(型)135には殆ど影響を与えないので、モールド材(型)135の高寿命化を実現できる。上枠板136の材料として、摩耗せず強度が高く、ある程度耐熱性のある材料が望ましい。たとえば、上記した各種金属、各種樹脂、各種絶縁体、各種セラミックス等であり、ワーク材料に合わせて適宜選択すれば良い。ワーク押さえ冶具(下)に関しても同様にして作製できる。尚、上枠板136が摩耗すれば、取り外して交換することもできる。 FIG. 14(d) is a diagram showing an embodiment different from the above FIGS. 14(b) and 14(c). FIG. 14(d) shows the process after FIG. 14(a). That is, the upper frame plate 136 is attached to the transparent plate member 21 to which the protection wall 131 is attached. The upper frame plate 136 is a mold member that is attached only to the molding material (mold) (the portion to be formed) 135 . The shape of the lower side of the upper frame plate 136 is adapted to the shape of the work upper plate 11 . Therefore, the upper frame plate 136 is not attached to the welding space (the part that should be) 134 . Since the upper frame plate 136 is a mold member that is attached only to the mold material (mold) (the part that should be) 135, as can be seen from FIG. ) (parts to be) 135 are separated, so that they are manually or mechanically (automatically) attached to the lower surface of the protective wall 131 with an adhesive or by using a fusion bonding method or the like while being individually aligned. Alternatively, the upper frame plate 136 may be attached to a sheet or the like and transferred. As a result, the portion of the molding material (mold) (the portion to be) 135 becomes a closed space surrounded by the transparent plate member 21 , the protective wall 131 and the upper frame plate 136 . Next, the mold material is injected through the mold injection hole 132 into the portion (space) of the mold material (mold) (the portion to be formed) 136 . In order to facilitate the injection of the molding material and to prevent the formation of defects (cavities, etc.) in the molding material, if necessary, the transparent plate member 21 and the upper frame plate 136 are provided with gas vent holes or vacuum holes, and the molding material ( Degassing or the like in the portion (space) of the mold) (portion to become) 135 may be performed. After filling the portion (space) of the molding material (mold) (the portion to become) 135 with the molding material, predetermined heat treatment or the like is performed to solidify the molding material (mold) 135 (also denoted as 135). The work holding jig (upper) is now completed, and the work holding jig (upper) is formed by forming a welding space 133, a molding material (mold) 135, and an upper frame plate 136 in the transparent plate member 21. A protective material (wall) 131 is attached to the side surface of 133 and molding material (mold) 135 . In addition, since the upper frame plate 136 is in contact with the work upper plate 11, the mold material (mold) 135 is hardly affected, so that the life of the mold material (mold) 135 can be extended. As a material for the upper frame plate 136, it is desirable to use a material that does not wear out, has high strength, and has a certain degree of heat resistance. For example, various metals, various resins, various insulators, various ceramics, etc. mentioned above may be selected as appropriate according to the work material. A work holding jig (bottom) can be similarly manufactured. If the upper frame plate 136 wears out, it can be removed and replaced.

図14(d)では上枠板を外す必要がないので、工程が簡略する。また、モールド材の耐熱性や強度が不十分でも防護材(壁)131および上枠板136が頑丈(耐熱性があり、変形しない程度の強度がある)であれば、特に問題がないので、材料選定の余裕度が大きいというメリットがある。尚、簡単に分かるように図14(d)に示す場合は、防護材(壁)131および上枠板136が頑丈(耐熱性があり、変形しない程度の強度がある)であれば、特にモールド材を使用する必要がない。従って材料費の低減効果がある。さらには、防護材(壁)131および上枠板136が一体となったものを透明板材21に付着すれば、そのままの状態でも使用でき、ワーク押さえ冶具の作製工程が大幅に低減される。また、図14(a)に示す構造でも、防護材(壁)131の強度が十分であれば、防護壁131の下面をワークにあててワークを抑えることができるので、レーザー光を透明板材21および溶接空間134を通してワークの溶接部位に照射して溶接できる。従って、材料費および工程を大幅に低減できる。防護壁131に囲まれた溶接空間134は閉空間にもすることができるので、シールドガス量も少なくて済みランニングコストも低減できる。すなわち溶接部位周辺の必要な部位のみに防護壁131を形成したワーク押さえ冶具を使えば安価で高品質の溶接が可能となる。尚、ワーク押さえ冶具については、レーザー光が通る冶具(ワーク押さえ冶具(上側))は上述したような冶具が良いが、レーザー光が通らない冶具(ワーク押さえ冶具(下側))は単純にワークの下側を単純に押さえることができるものや、溶接部位の周辺だけに溶接空間を設けたものでも十分である。 Since it is not necessary to remove the upper frame plate in FIG. 14(d), the process is simplified. Even if the heat resistance and strength of the mold material are insufficient, there is no particular problem if the protective material (wall) 131 and the upper frame plate 136 are sturdy (have heat resistance and are strong enough to prevent deformation). There is an advantage that there is a large margin for material selection. As can be easily understood, in the case shown in FIG. 14(d), if the protective material (wall) 131 and the upper frame plate 136 are sturdy (having heat resistance and strength to the extent that they do not deform), the mold No need to use materials. Therefore, there is an effect of reducing the material cost. Furthermore, if the protective member (wall) 131 and the upper frame plate 136 are integrally attached to the transparent plate member 21, it can be used as it is, and the manufacturing process of the work holding jig can be greatly reduced. Also, in the structure shown in FIG. 14(a), if the protective material (wall) 131 has sufficient strength, the lower surface of the protective wall 131 can be brought into contact with the work and the work can be restrained. and through the welding space 134 to irradiate and weld the workpiece to be welded. Therefore, material costs and processes can be greatly reduced. Since the welding space 134 surrounded by the protective wall 131 can also be a closed space, the amount of shielding gas can be reduced and the running cost can be reduced. In other words, if a work holding jig having protective walls 131 formed only in necessary areas around the welding area is used, inexpensive and high-quality welding can be performed. As for the work holding jig, the jig through which the laser beam passes (work holding jig (upper side)) should be the one described above, but the jig through which the laser beam does not pass (work holding jig (lower side)) is simply a work holding jig (lower side). It is sufficient to simply hold down the bottom of the joint, or to provide a welding space only around the welding portion.

図15は、上述した図14(a)に示す構造でワーク押さえ冶具を作製したときのワークを抑えてレーザー照射をした状態を示す図である。ワーク押さえ冶具(上側)139は、透明板材21に防護壁(防護板材と呼んでも良い)131を有し、防護壁131と透明板材21で囲まれた空間は溶接空間134である。ワーク押さえ冶具(上側)139は、ワーク上板11の上面に防護壁131の下面(端面)が当たり、下方に力142を受けてワーク上板11を抑えて固定している。ワーク上板11に凸状部分13があってもその凸状部分13はワーク押さえ冶具(上側)139の(図14では、モールド材があるべき場所の)空間135に入って納まるので、ワーク押さえ冶具(上側)139の押さえには影響を与えない。一方、ワーク押さえ冶具(下側)140は、ワーク下板12の下面に防護壁131の上(下)面が当たり、上方に力142を受けてワーク下板12を抑えて固定している。ワーク下板12に凸状部分13があってもその凸状部分13はワーク押さえ冶具(下側)140の(図14では、モールド材があるべき場所の)空間143に入って納まるので、ワーク押さえ冶具(下側)140の押さえには影響を与えない。全体としてワーク押さえ冶具139および140でワーク10を上下から押さえてワーク10の溶接部位138がワーク上板11とワーク下板12で一致するように、ワーク10を固定している。この結果、ワーク冶具(上側)139の溶接空間134とワーク押さえ冶具(下側)の溶接空間141の位置もほぼ一致する。 FIG. 15 is a diagram showing a state in which the workpiece is held down and laser irradiation is performed when the workpiece holding jig is manufactured with the structure shown in FIG. 14(a) described above. A work holding jig (upper side) 139 has a protective wall (which may also be called a protective plate material) 131 on the transparent plate material 21 , and a space surrounded by the protective wall 131 and the transparent plate material 21 is a welding space 134 . A work holding jig (upper side) 139 presses and fixes the work top plate 11 by receiving a downward force 142 when the bottom face (end face) of the protection wall 131 hits the top face of the work top plate 11 . Even if the work top plate 11 has a projecting portion 13, the projecting portion 13 fits into the space 135 of the work holding jig (upper side) 139 (in FIG. 14, where the molding material should be). The pressing of the jig (upper side) 139 is not affected. On the other hand, in the work holding jig (lower side) 140, the upper (lower) surface of the protection wall 131 hits the lower surface of the work lower plate 12, and receives an upward force 142 to hold down and fix the work lower plate 12. As shown in FIG. Even if there is a projecting portion 13 on the work lower plate 12, the projecting portion 13 fits into the space 143 of the work holding jig (lower side) 140 (in FIG. 14, where the mold material should be). The pressing of the pressing jig (lower side) 140 is not affected. As a whole, the work 10 is held by work holding jigs 139 and 140 from above and below so that the work 10 is fixed such that the welding portion 138 of the work 10 is aligned between the work upper plate 11 and the work lower plate 12 . As a result, the positions of the welding space 134 of the work jig (upper side) 139 and the welding space 141 of the work holding jig (lower side) are also substantially aligned.

ワーク10をワーク押さえ冶具(上側)139およびワーク押さえ冶具(下側)140で上下から抑えた後に、ワーク押さえ冶具(上側)139の上方から透明板21を通過し、その下の溶接空間134を通って溶接部位138に照射し、ワーク上板11とワーク下板12を溶接部位で溶接する。溶接空間134は周囲を透明板材21、防護壁131、ワーク上板で囲まれているので、溶接空間134、141にシールドガス(Ar、He、N2)を流して充満させて、必要なら圧力をかけて流せば接合の品質も高めることができる。防護壁131とワーク上板11との接触で十分な気密性を保持できない場合には、防護壁131の端面(下面)に柔軟部材(たとえば、耐熱プラスチックや耐熱性ゴムや柔軟性のある金属や合金)を配置しておけば、ワーク上板11に凹凸があっても防護壁131の下面(端面)とワーク上板11との密着性が高まり、溶接空間134の気密性を保持できる。従って、シールドガスが溶接空間134から漏れ出ることはなくなる。溶接空間134の容積は全体でも余り大きくはないので、シールドガスを圧力をかけて流したとしても使用する量は少なくて済み、ランニングコストの低減をはかることができる。尚、全体の溶接空間134はすべて接続可能であるから、溶接空間134のうちの1か所からシールドガスを入れて、別の1か所からシールドガスを外側へ出して、シールドガス流れを生じさせることができる。またそれらの入り口と出口を外側で接続し、間に循環ポンプを入れれば、シールドガスを循環させることもできるので、シールドガスの消費をさらに少なくすることができる。尚、ワーク押さえ冶具(下側)140についても同様に作製し、シールドガスも流すこともできる。また。溶接空間の周囲には耐熱性があり強度の高い防護材131が取り囲んでいるので、発生する熱やスパッタ(飛散物、粒子)等の防護にもなる。 After the work 10 is held down by the work holding jig (upper side) 139 and the work holding jig (lower side) 140 from above and below, it passes through the transparent plate 21 from above the work holding jig (upper side) 139, and the welding space 134 below it. The welding area 138 is irradiated through the workpiece upper plate 11 and the workpiece lower plate 12 are welded at the welding area. Since the welding space 134 is surrounded by the transparent plate material 21, the protection wall 131, and the workpiece upper plate, the welding spaces 134 and 141 are filled with shielding gas (Ar, He, N2), and pressure is applied if necessary. The quality of the joint can also be improved by pouring it over. If sufficient airtightness cannot be maintained by the contact between the protection wall 131 and the work upper plate 11, the end surface (lower surface) of the protection wall 131 may be provided with a flexible member (for example, heat-resistant plastic, heat-resistant rubber, flexible metal, or the like). alloy), even if the work upper plate 11 has irregularities, the adhesion between the lower surface (end face) of the protective wall 131 and the work upper plate 11 is enhanced, and the airtightness of the welding space 134 can be maintained. Therefore, shielding gas will not leak out of the welding space 134 . Since the volume of the welding space 134 as a whole is not so large, even if the shielding gas is pressurized, the amount to be used is small, and the running cost can be reduced. It should be noted that since the entire welding space 134 is all connectable, the shielding gas is introduced from one location in the welding space 134 and the shielding gas is released from another location to create a shielding gas flow. can be made Also, if the inlet and outlet are connected on the outside and a circulation pump is inserted between them, the shield gas can be circulated, so that the consumption of the shield gas can be further reduced. Incidentally, the workpiece holding jig (lower side) 140 can also be manufactured in the same manner, and the shield gas can also flow. again. The welding space is surrounded by a heat-resistant and high-strength protective material 131, which also serves as protection against generated heat and spatter (scattered matter, particles).

図16は、シールドガスを溶接空間に流す状態を示す図である。図1を利用しているので図1と同じ部分は同じ符号を付している。既述したように、溶接部位14(14-1、2、3、4)は凸状部分13(13-1、2、3、4)の周囲を取り囲んで閉曲線(一筆書き曲線)となっている。溶接空間156(156-1、2、3、4)は溶接部位14を取り囲んでいる。さらに隣接する溶接空間156同士は、接続空間155を通して互いに接続している。溶接空間156は、側面壁(側壁)、すなわち、内側側壁151(151-1、2、3、4)および外側側壁152(152-1、2、3、4)で囲まれている。内側側壁151(151-1、2、3、4)は溶接部位14(14-1、2、3、4)と同じく閉曲線となっているが、外側側壁152(152-1、2、3、4)は接続空間155につながっている。いずれにしても、溶接空間156および接続空間155は閉空間となっている。溶接空間156の一部は入口153および出口154へつながっており、入口153からシールドガスを導入して、溶接空間156および接続空間155を充填し、出口154から外側へ出ていく。入口153はたとえばシールドガスの入ったガスボンベへ接続して、圧力と流量を調整しながら入口からシールドガスを入れる。出口154側はそのまま外側へ排出するようにしても良いが、バルブや流量計で調節しながら排出量(流量)を制御することもできる。あるいは真空ポンプ等を接続して強制的に排気するようにしても良く、場合によっては溶接空間等を低圧(1気圧以下)にするようにしても良い。溶接空間を低圧(1気圧未満~真空)にすることによって、(大気圧等で)透明板材21が上方から押されるので、内側側壁151および外側側壁152も押されてワーク上板11を押し付ける。下側も同様または類似の構造をしている場合や、台等になっている場合は、下方からもワーク下板12も押し付ける。従って、ワーク150の溶接部位14における接触も確実に行うことができ溶接品質を向上させる。特に溶接部位が溶融して固化するときに皺等の形状不具合が生じる場合があるが、溶接空間の低圧化によりその現象を低減することもできる。溶接空間を低圧にすることによって溶接部位14やその周囲での酸化等を防止することもできる。 FIG. 16 is a diagram showing a state in which the shielding gas is caused to flow into the welding space. Since FIG. 1 is used, the same parts as in FIG. 1 are given the same reference numerals. As described above, the welded portions 14 (14-1, 2, 3, 4) form a closed curve (one-stroke curve) surrounding the convex portion 13 (13-1, 2, 3, 4). there is A weld space 156 (156-1, 2, 3, 4) surrounds the weld site . Adjacent welding spaces 156 are connected to each other through connection spaces 155 . The weld space 156 is surrounded by side walls (side walls), ie inner side walls 151 (151-1, 2, 3, 4) and outer side walls 152 (152-1, 2, 3, 4). The inner side wall 151 (151-1, 2, 3, 4) has a closed curve similar to the welding part 14 (14-1, 2, 3, 4), but the outer side wall 152 (152-1, 2, 3, 4) has a closed curve. 4) is connected to the connection space 155 . In any case, the welding space 156 and the connection space 155 are closed spaces. Part of the welding space 156 is connected to an inlet 153 and an outlet 154 , and the shielding gas is introduced from the inlet 153 to fill the welding space 156 and the connection space 155 and exit from the outlet 154 to the outside. The inlet 153 is connected to, for example, a gas cylinder containing a shielding gas, and the shielding gas is introduced through the inlet while adjusting the pressure and flow rate. The outlet 154 side may be discharged to the outside as it is, but it is also possible to control the discharge amount (flow rate) while adjusting with a valve or a flow meter. Alternatively, a vacuum pump or the like may be connected to forcibly evacuate, and in some cases, the welding space or the like may be made to have a low pressure (1 atm or less). By setting the welding space to a low pressure (less than 1 atm to vacuum), the transparent plate member 21 is pushed from above (at atmospheric pressure, etc.), so the inner side wall 151 and the outer side wall 152 are also pushed to press the workpiece upper plate 11. If the lower side also has the same or similar structure, or if it is a stand or the like, the work lower plate 12 is also pressed from below. Therefore, the work piece 150 can be reliably brought into contact with the welding portion 14, thereby improving the welding quality. In particular, shape defects such as wrinkles may occur when the welded portion melts and solidifies, but this phenomenon can be reduced by lowering the pressure in the welding space. By keeping the welding space at a low pressure, it is also possible to prevent oxidation and the like at and around the welded portion 14 .

あるいは、出口154を入口153へ接続しても良く、間にポンプ等を入れて循環しても良い。さらにその間にフィルター等を入れてシールドガスの飛散物や飛散粒子を除去しても良く、その場合は常に清浄なガスが入口153から溶接空間156へ導入される。シールドガスを循環させることにより、シールドガスの使用量を低減することもでき、ランニングコストを低減することもできる。あるいは、シールドガスを溶接空間156等に閉じ込めておくこともできる。溶接空間156へ入る圧力を高める(1気圧以上にする)と、溶接時に発生する飛散物(粒子、ガス)等が溶接空間156の側壁151および152へ到達する速度を低下し熱の伝達速度も低下できるので、溶接空間156の側壁151および152に及ぼす衝撃や熱を緩和でき側壁151および152を守ることもできる。さらに溶接空間を流れるシールドガス流量の速度を高めると溶接時に発生する飛散物(粒子、ガス)や熱等の移動を流れ方向に変えることができるので、やはり溶接空間156の側壁151および152に及ぼす衝撃や熱を緩和でき側壁151および152を守ることもできる。従って、レーザー溶接時の条件(照射領域、発生熱、照射時間等)によって、シールドガスの温度、圧力、流速、流量等を調節して、側壁に与える影響を最小化することができる。また溶接空間156等の空間をシールドガス導入により高圧にした場合は溶接部位が圧力でワーク板が押し付けられるので、溶接部位の接触も確実になり、溶接部位の溶接品質をさらに向上させることができる。さらに冷却機構を入れてシールドガスを冷却して溶接空間156の温度を低温にすることもでき、溶接空間156の側壁151および152へ伝わる熱を強制的に冷やして溶接空間156の側壁151および152を熱から守ることもできる。図1や図16は溶接部位14が4か所の閉曲線であるが、さらに多い溶接部位がある場合は、適宜入口および出口を増やしても良い。また、図では溶接部位は円形状の閉曲線であるが、当然任意の閉曲線でも良く、あるいは、閉曲線でなくても良いことは当然である。閉曲線でない場合は全体にシールドガスが入ることになるが、その場合は記述したようにワーク周辺を取り囲むようにするか、ワークの入る容器を用いれば良い。あるいは溶接部位を取り囲む閉空間を作製すれば良く、本発明はすべての溶接に適用できる。 Alternatively, the outlet 154 may be connected to the inlet 153, and a pump or the like may be interposed to circulate. Further, a filter or the like may be inserted between them to remove the scattered matter and scattered particles of the shielding gas. By circulating the shielding gas, the amount of shielding gas used can be reduced, and the running cost can also be reduced. Alternatively, the shielding gas can be confined within the weld space 156 or the like. When the pressure entering the welding space 156 is increased (to 1 atmospheric pressure or more), the speed at which spatters (particles, gas) generated during welding reach the side walls 151 and 152 of the welding space 156 is reduced, and the heat transfer speed is also reduced. Since it can be lowered, the impact and heat exerted on the side walls 151 and 152 of the welding space 156 can be mitigated, and the side walls 151 and 152 can be protected. Furthermore, if the flow rate of the shielding gas flowing through the welding space is increased, the movement of spattered materials (particles, gas) and heat generated during welding can be changed in the flow direction. It can absorb impact and heat and protect the side walls 151 and 152 . Therefore, the temperature, pressure, flow velocity, flow rate, etc. of the shielding gas can be adjusted according to the laser welding conditions (irradiation area, generated heat, irradiation time, etc.) to minimize the effect on the side wall. In addition, when a space such as the welding space 156 is set to a high pressure by introducing a shielding gas, the work plate is pressed against the welded portion by the pressure, so that the contact of the welded portion is ensured, and the welding quality of the welded portion can be further improved. . Furthermore, a cooling mechanism may be provided to cool the shielding gas and lower the temperature of the welding space 156, forcing the heat transferred to the side walls 151 and 152 of the welding space 156 to cool down the side walls 151 and 152 of the welding space 156. can also be protected from heat. 1 and 16 are closed curves with four welded portions 14, but if there are more welded portions, the number of inlets and outlets may be increased as appropriate. Also, in the figure, the welded portion is a circular closed curve, but it is of course possible to use any closed curve, or it does not have to be a closed curve. If the curve is not a closed curve, the shielding gas will enter the entire area. Alternatively, a closed space surrounding the welding site may be created, and the present invention is applicable to all welding.

図17は、溶接空間を設けた透明板材をワーク押さえに用いた実施形態(第10の実施形態)を示す図である。溶接空間を設けた透明板材については、既に図9、図10等において説明したが、具体的にワーク全体の抑えとして用いた例が図17である。ワーク押さえ冶具(下側)は、図4に示すものを用いているので、同じ符号を付している。透明板材162に板材163がその境界線164で付着しているが、板材163が透明板材162と同じ材料(たとえば、石英ガラス等)であれば、一体物(1枚の透明板材)と考えて良い。異種材料であれば図10で示した場合と同様である。ワーク下板12は図4で示した場合と同様に凸状部13を有しており、これに合わせたワーク押さえ冶具(下側)となっている。ワーク上板161は平坦であるため、図9、図10で示したワーク押さえ冶具を使用できる。すなわち、溶接部位14の周辺に溶接空間165(既述したように溝と言っても良い)を作製し、溶接空間165のレーザー光167が通る部分は透明板材162となる。レーザー光167は、透明板材162を透過して溶接空間165を通って溶接部位14に照射されてワーク上板161とワーク下板12を溶接する。ワーク上板161に凸状部分168が存在する場合は、その凸状部分168にも凸状部分168が収まるように空間165Aを作製しておけば、ワーク押さえ冶具(上側)のワーク押さえには全く影響を及ぼすことはない。空間165Aは溶接空間165を作製するときに同時に作製できるので工程が増加することもない。これらのワーク押さえ冶具の作製方法は図9および図10で説明した方法で作製できる。尚、ワーク押さえ冶具をワークに押さえる方法は適宜選択すれば良く、たとえばワーク押さえ冶具(上側)とワーク押さえ冶具(下側)をレーザー照射しない部分を用いてクランプすれば良い。本実施形態の場合には、材料の種類や作製工程が少ないこと、材料に耐熱材料や強度等の高い材料を適切に選択できること等により、レーザー溶接全体のコストを大幅に低減できる。また、必要なら溶接空間165の側面に耐熱性・高強度等の所望の特性を有する防護壁を作製することもできる。その作製方法は既述した通りであるが、たとえば、溶接空間形成後溶接空間側にスパッター法等の方法で防護膜を形成して、異方性エッチングをすれば溶接空間側面だけに防護壁を作製できる。 FIG. 17 is a diagram showing an embodiment (tenth embodiment) in which a transparent plate member provided with a welding space is used as a workpiece retainer. The transparent plate member provided with the welding space has already been described with reference to FIGS. 9, 10, etc., but FIG. Since the work holding jig (lower side) uses the one shown in FIG. 4, the same reference numerals are given. A plate member 163 is attached to a transparent plate member 162 at a boundary line 164. If the plate member 163 is made of the same material as the transparent plate member 162 (for example, quartz glass, etc.), it can be considered as an integrated object (one transparent plate member). good. If different materials are used, the case is the same as the case shown in FIG. The work lower plate 12 has a convex portion 13 as in the case shown in FIG. Since the work upper plate 161 is flat, the work holding jig shown in FIGS. 9 and 10 can be used. That is, a welding space 165 (which may be called a groove as described above) is created around the welding portion 14 , and a portion of the welding space 165 through which the laser beam 167 passes becomes a transparent plate material 162 . The laser beam 167 is transmitted through the transparent plate member 162 and radiated to the welding portion 14 through the welding space 165 to weld the workpiece upper plate 161 and the workpiece lower plate 12 . If the work upper plate 161 has a projecting portion 168, if a space 165A is created so that the projecting portion 168 can be accommodated in the projecting portion 168, the work holding jig (upper side) can hold the work. has no effect at all. Since the space 165A can be produced at the same time as the welding space 165 is produced, the number of processes is not increased. These work holding jigs can be manufactured by the method described with reference to FIGS. The method of holding the work holding jig against the work may be appropriately selected. For example, the work holding jig (upper side) and the work holding jig (lower side) may be clamped using portions not irradiated with laser. In the case of this embodiment, the total cost of laser welding can be greatly reduced because of the fewer types of materials and fewer manufacturing processes, and the ability to appropriately select heat-resistant materials and materials with high strength and the like. Moreover, if necessary, a protective wall having desired properties such as heat resistance and high strength can be formed on the side of the welding space 165 . The manufacturing method is as described above. For example, after forming the welding space, a protective film is formed on the welding space side by a method such as a sputtering method, and anisotropic etching is performed to form a protective wall only on the side of the welding space. can be made.

レーザー照射側の溶接空間を低圧にして、反対側の溶接空間を高圧にすることによっても、ワークの固定が確実に行われ、ワークの溶接部位の接触も確実になり溶接の品質も向上する。図11に基づいて説明する。レーザー照射側の溶接空間102を真空引きして低圧(1気圧未満)にすると、ワーク上板11はワーク押さえ冶具(上側)107と密着する。反対側の溶接空間103にシールドガスを入れて1気圧を越える高圧とすると、溶接空間103に面したワーク下板12の部分を下方から押すので、溶接空間部分でワーク上板11とワーク下板12の密着性が増し、レーザー溶接の品質が向上する。尚、溶接空間103が高圧になったときにワーク押さえ冶具(下側)とワーク下板12が離れないように、ワーク押さえ冶具(下側)を下方から押さえるか押すかする必要がある。あるいは、ワーク押さえ冶具(下側)を台座などに載せて、ワーク押さえ冶具(上側)を上方から押しても良い。ここでのシールドガスの役割は、高圧にすることと溶接時に酸化等しないことであるから、前述したAr、He、窒素(N2)を使用することもできる。尚、酸化しにくい部材や酸化しても問題ない部材の場合には、空気や酸素(O2)を使用することもできる。高圧にする場合は、ガス供給側に1気圧を越えるガス圧を有するもの(たとえば、高圧ガスボンベ、液体ガス)を使用する。あるいは、コンプレッサー等を用いて圧力を高めても良い。圧力調整には調整器(レギュレータ)等を用いることもできる。これまで、レーザー照射は片側(上方)からの照射として記載してきたが、両側(上側、下側)からのレーザー照射を行なう場合でも、本発明を適用できる。この場合、下側の板材をレーザー光が透過する透明部材とすれば良い。 By setting the welding space on the laser irradiation side to a low pressure and the welding space on the opposite side to a high pressure, the work is securely fixed, the contact of the welding part of the work is also secured, and the welding quality is improved. Description will be made based on FIG. When the welding space 102 on the laser irradiation side is evacuated to a low pressure (less than 1 atm), the workpiece upper plate 11 is brought into close contact with the workpiece holding jig (upper side) 107 . When a shielding gas is introduced into the welding space 103 on the opposite side to a pressure exceeding 1 atm, the part of the workpiece lower plate 12 facing the welding space 103 is pushed from below, so that the workpiece upper plate 11 and the workpiece lower plate are pressed in the welding space. The adhesion of 12 is increased, and the quality of laser welding is improved. In addition, it is necessary to hold or push the work holding jig (lower side) from below so that the work holding jig (lower side) and the work lower plate 12 do not separate when the welding space 103 becomes high pressure. Alternatively, the work holding jig (lower side) may be placed on a pedestal or the like, and the work holding jig (upper side) may be pushed from above. The role of the shield gas here is to increase the pressure and prevent oxidation during welding, so Ar, He, and nitrogen (N2) described above can also be used. Air or oxygen (O2) can also be used in the case of a member that is difficult to oxidize or a member that does not pose a problem even if oxidized. When the pressure is to be increased, a gas pressure exceeding 1 atm is used on the gas supply side (for example, a high-pressure gas cylinder, liquid gas). Alternatively, the pressure may be increased using a compressor or the like. A regulator or the like can also be used for pressure regulation. So far, laser irradiation has been described as irradiation from one side (upper side), but the present invention can be applied even when laser irradiation is performed from both sides (upper side, lower side). In this case, the lower plate material may be a transparent member through which laser light is transmitted.

以上詳細に説明した様に、本発明のレーザー溶接用のワーク冶具押さえ冶具は、透明板材を通してレーザー光をワーク溶接部位に照射するものであり、溶接部位周辺の確実な押さえ(固定)と溶接空間内に溶接時の飛散物等を防護する防護材を備えている。従って、繰り返し使用しても劣化が小さいので長期間使用可能でランニングコストの低減をはかることができる。尚、本明細書において、明細書のある部分に記載し説明した内容について記載しなかった他の部分においても矛盾なく適用できることに関しては、当該他の部分に当該内容を適用できることは言うまでもない。また、本出願文書で記載した実施例や実施形態等の内容は、他の実施例や実施形態等の内容と組み合わせて使用できることも当然である。さらに、前記実施形態は一例であり、要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施でき、本発明の権利範囲が前記実施形態に限定されないことも言うまでもない。 As described in detail above, the work jig holding jig for laser welding of the present invention irradiates a laser beam to a work welding portion through a transparent plate material, and reliably holds (fixes) the periphery of the welding portion and the welding space. Equipped with a protective material inside to protect against flying objects during welding. Therefore, even if it is used repeatedly, deterioration is small, so that it can be used for a long time and the running cost can be reduced. In this specification, it is needless to say that the contents described and explained in a certain part of the specification can be applied to other parts without contradiction, and the contents can be applied to the other parts. In addition, it is a matter of course that the contents of the examples, embodiments, etc. described in this application document can be used in combination with the contents of other examples, embodiments, etc. Further, the above-described embodiment is merely an example, and can be implemented with various modifications within the scope of the invention, and the scope of rights of the present invention is not limited to the above-described embodiment.

本発明のレーザー溶接用のワーク押さえ冶具は、種々のワーク形状にも対応可能なので、半導体等の小型製品から自動車や船舶等の大型製品にも適用できる。 Since the workpiece holding jig for laser welding of the present invention can be applied to various shapes of workpieces, it can be applied to small products such as semiconductors and large products such as automobiles and ships.

10・・・ワーク、11・・・ワーク上板、12・・・ワーク下板、13・・・凸状部分、
14・・・溶接部位、15・・・中空状空間、21・・・透明板材、22・・・板材、
101・・・モールド型(材)、102・・・溶接空間、103・・・溶接空間、
104・・・防護材(防護壁)、105・・・モールド型(材)、106・・・溶接部位、
107・・・ワーク押さえ冶具(上側)、108・・・ワーク押さえ冶具(下側)、
109・・・レーザー光、21・・・透明板材、22・・・板材、
107・・・ワーク押さえ冶具、108・・・ワーク押さえ冶具、
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10... Work, 11... Work upper plate, 12... Work lower plate, 13... Convex part,
14... Welded portion, 15... Hollow space, 21... Transparent plate material, 22... Plate material,
101... mold (material), 102... welding space, 103... welding space,
104... protective material (protective wall), 105... mold (material), 106... welding part,
107 Work holding jig (upper side), 108 Work holding jig (lower side),
109... laser light, 21... transparent plate material, 22... plate material,
107 Work holding jig, 108 Work holding jig,

Claims (24)

レーザー光が照射する側のレーザー溶接用ワーク押さえ冶具(上側溶接用ワーク押さえ冶具)およびレーザー光が照射する側と反対側のレーザー溶接用ワーク押さえ冶具(下側溶接用ワーク押さえ冶具)を有するレーザー溶接用ワーク押さえ冶具であって、
上側溶接用ワーク押さえ冶具は透明板を有し、前記透明板を通してワークの溶接部位にレーザー光を照射してレーザー溶接し、
前記溶接部位から前記透明板までの領域は空間(第1の溶接空間)となっており、前記レーザー光は第1の溶接空間を通って前記溶接部位に照射され、
下側溶接用ワーク押さえ冶具は、第1の溶接空間と反対側に溶接空間(第2の溶接空間)を有し、
上側溶接用ワーク押さえ冶具は上側ワークを押さえる冶具であり、下側溶接用ワーク押さえ冶具は下側ワークを押さえる冶具であることを特徴とする、レーザー溶接用ワーク押さえ冶具。
A laser that has a laser welding workpiece holding jig on the side irradiated with laser light (upper welding workpiece holding jig) and a laser welding workpiece holding jig on the opposite side of the laser beam irradiation side (lower welding workpiece holding jig) A work holding jig for welding,
The upper welding work holding jig has a transparent plate, and laser welding is performed by irradiating the welding part of the work with a laser beam through the transparent plate,
A space (first welding space) is formed in a region from the welding portion to the transparent plate, and the laser beam passes through the first welding space and is irradiated to the welding portion,
The lower welding work holding jig has a welding space (second welding space) on the side opposite to the first welding space,
A work holding jig for laser welding, wherein the upper welding work holding jig is a jig for holding the upper work, and the lower welding work holding jig is a jig for holding the lower work.
前記下側溶接用ワーク押さえ冶具において、前記第2の溶接空間を構成するワーク下板と対面する板材はレーザー光が透過しない材料であることを特徴とする請求項1に記載のレーザー溶接用ワーク押さえ冶具。
2. The workpiece for laser welding according to claim 1, wherein in the lower welding workpiece holding jig, the plate material facing the lower workpiece plate forming the second welding space is made of a material that does not transmit laser light. holding jig.
前記第2の溶接空間にシールドガスを流す機構が備わることを特徴とする、請求項1または2に記載のレーザー溶接用ワーク押さえ冶具。
3. A work holding jig for laser welding according to claim 1, further comprising a mechanism for flowing a shielding gas into said second welding space.
前記第2の溶接空間を1気圧未満の低圧にする機構が備わることを特徴とする、請求項1~3のいずれかの項に記載のレーザー溶接用ワーク押さえ冶具。
The work holding jig for laser welding according to any one of claims 1 to 3, further comprising a mechanism for reducing the pressure of the second welding space to a pressure of less than 1 atm.
前記第2の溶接空間を1気圧を越える高圧にする機構が備わることを特徴とする、請求項1~3のいずれかの項に記載のレーザー溶接用ワーク押さえ冶具。
4. The work holding jig for laser welding according to any one of claims 1 to 3, further comprising a mechanism for increasing the pressure of said second welding space to a pressure exceeding 1 atm.
前記透明板は石英板または石英ガラス板であることを特徴とする、請求項1~5のいずれかの項に記載のレーザー溶接用ワーク押さえ冶具。
6. The work holding jig for laser welding according to claim 1, wherein said transparent plate is a quartz plate or a quartz glass plate.
前記透明板の一部で前記ワークの一部を押さえることを特徴とする、請求項1~6のいずれかの項に記載のレーザー溶接用ワーク押さえ冶具。
7. The work holding jig for laser welding according to claim 1, wherein a part of the transparent plate holds a part of the work.
前記透明板の前記ワークを押さえる部分において、前記透明板にワーク押さえ部材が付着配置されていることを特徴とする、請求項7に記載のレーザー溶接用ワーク押さえ冶具。
8. The work holding jig for laser welding according to claim 7, wherein a work holding member is attached to said transparent plate at a portion of said transparent plate for holding said work.
前記押さえ部材は柔軟性部材であることを特徴とする、請求項8に記載のレーザー溶接用ワーク押さえ冶具。
9. A work holding jig for laser welding according to claim 8, wherein said holding member is a flexible member.
前記透明板は前記溶接部位に面する領域で溝部を有し、レーザー光は前記透明板の溝部を通って溶接部位を照射することを特徴とする、請求項1~9のいずれかの項に記載のレーザー溶接用ワーク押さえ冶具。
10. The method according to any one of claims 1 to 9, wherein the transparent plate has a groove in a region facing the welding site, and the laser beam passes through the groove of the transparent plate to irradiate the welding site. Work holding jig for laser welding described.
前記溝部が第1の溶接空間であることを特徴とする、請求項10に記載のレーザー溶接用ワーク押さえ冶具。
11. A workpiece holding jig for laser welding according to claim 10, wherein said groove is the first welding space.
前記透明板に板材が付着しており、レーザー光を照射する部分において前記板材が除去されて貫通溝が形成されており、前記貫通溝が第1の溶接空間となることを特徴とする、請求項1~11のいずれかの項に記載のレーザー溶接用ワーク押さえ冶具。
A plate material is attached to the transparent plate, and a through groove is formed by removing the plate material in a portion irradiated with the laser beam, and the through groove becomes the first welding space. Item 12. A workpiece holding jig for laser welding according to any one of Items 1 to 11.
前記板材は、金属、合金、プラスチック、またはセラミックスであることを特徴とする、請求項12に記載のレーザー溶接用ワーク押さえ冶具。
13. The work holding jig for laser welding according to claim 12, wherein the plate material is metal, alloy, plastic, or ceramics.
前記透明板は前記第1の溶接空間の部分以外にワーク形状に適合したモールド型を有しており、前記ワークはレーザー溶接時に前記モールド型で押さえられていることを特徴とする、請求項1~13のいずれかの項に記載のレーザー溶接用ワーク押さえ冶具。
The transparent plate has a mold conforming to the shape of the work other than the portion of the first welding space, and the work is held by the mold during laser welding. 14. A workpiece holding jig for laser welding according to any one of items 1 to 13.
前記モールド材は、プラスチック、金属、またはセラミックスであることを特徴とする、請求項1~14のいずれかの項に記載のレーザー溶接用ワーク押さえ冶具。
A work holding jig for laser welding according to any one of claims 1 to 14, wherein said molding material is plastic, metal or ceramics.
前記モールド型の下面に柔軟性部材または金属部材が配置されていることを特徴とする、請求項14または15に記載のレーザー溶接用ワーク押さえ冶具。
16. A work holding jig for laser welding according to claim 14 or 15, wherein a flexible member or a metal member is arranged on the lower surface of said mold.
前記第1の溶接空間の側面に前記第1の溶接空間側面を保護する防護材料が配置されていることを特徴とする、請求項1~16のいずれかの項に記載のレーザー溶接用ワーク押さえ冶具。
The work retainer for laser welding according to any one of claims 1 to 16, characterized in that a protective material is arranged on the side surface of the first welding space to protect the side surface of the first welding space. Jig.
前記防護材料は、耐熱材料および/または高強度材料であることを特徴とする、請求項17に記載のレーザー溶接用ワーク押さえ冶具。
18. The work holding jig for laser welding according to claim 17, wherein the protective material is a heat-resistant material and/or a high-strength material.
前記防護材料は、金属または合金であることを特徴とする、請求項17または18に記載のレーザー溶接用ワーク押さえ冶具。
19. A work holding jig for laser welding according to claim 17 or 18, wherein said protective material is a metal or an alloy.
前記溶接部位の一部は閉曲線となり、前記閉曲線の溶接部位の周辺を第1の溶接空間が取り囲み、レーザー光は連続照射により前記閉曲線の溶接部位全体を溶接可能であることを特徴とする、請求項1~20のいずれかの項に記載のレーザー溶接用ワーク押さえ冶具。
A part of the welding portion is a closed curve, the periphery of the welding portion of the closed curve is surrounded by a first welding space, and the laser beam can weld the entire welding portion of the closed curve by continuous irradiation. Item 21. A workpiece holding jig for laser welding according to any one of Items 1 to 20.
前記第1の溶接空間にシールドガスを流す機構が備わることを特徴とする、請求項1~20のいずれかの項に記載のレーザー溶接用ワーク押さえ冶具。
The work holding jig for laser welding according to any one of claims 1 to 20, further comprising a mechanism for flowing shielding gas into said first welding space.
前記第1の溶接空間を1気圧未満の低圧にする機構が備わることを特徴とする、請求項1~21のいずれかの項に記載のレーザー溶接用ワーク押さえ冶具。
The work holding jig for laser welding according to any one of claims 1 to 21, characterized by comprising a mechanism for reducing the pressure of said first welding space to a pressure of less than 1 atm.
前記溶接空間を1気圧を越える高圧にする機構が備わることを特徴とする、請求項1~21のいずれかの項に記載のレーザー溶接用ワーク押さえ冶具。
A workpiece holding jig for laser welding according to any one of claims 1 to 21, characterized by comprising a mechanism for increasing the welding space to a pressure exceeding 1 atm.
請求項5に記載のレーザー溶接用ワーク押さえ冶具を用いて、レーザー照射時に、レーザー照射側の溶接空間(第1の溶接空間)を低圧にするとともに反対側の溶接空間(第2の溶接空間)を高圧にして、レーザー照射することを特徴とする、レーザー照射方法。








Using the work holding jig for laser welding according to claim 5, during laser irradiation, the welding space on the laser irradiation side (first welding space) is set to a low pressure and the welding space on the opposite side (second welding space) A laser irradiation method, characterized in that the laser irradiation is performed by setting the to a high pressure.








JP2019109948A 2018-12-05 2019-06-12 WORK PRESSING JIG FOR LASER WELDING AND PRODUCTION METHOD THEREOF Active JP7250407B2 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018227954 2018-12-05
JP2018227954 2018-12-05

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2020093301A JP2020093301A (en) 2020-06-18
JP7250407B2 true JP7250407B2 (en) 2023-04-03

Family

ID=71085386

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2019109948A Active JP7250407B2 (en) 2018-12-05 2019-06-12 WORK PRESSING JIG FOR LASER WELDING AND PRODUCTION METHOD THEREOF

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP7250407B2 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN217142771U (en) * 2022-02-28 2022-08-09 宁德时代新能源科技股份有限公司 Protective device

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001287074A (en) 2000-03-31 2001-10-16 Kubota Corp Welding method under vacuum
JP2001320256A (en) 2000-05-10 2001-11-16 Daishinku Corp Air-tight sealing method for piezoelectric vibrating device
JP2006007237A (en) 2004-06-23 2006-01-12 Nissan Motor Co Ltd Work clamping device for laser beam welding
JP2009107004A (en) 2007-10-31 2009-05-21 Sharp Corp Substrate-wiring welding device, and substrate-wiring welding method

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5049720A (en) * 1990-08-24 1991-09-17 Fmc Corporation Laser welding apparatus with sky window

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001287074A (en) 2000-03-31 2001-10-16 Kubota Corp Welding method under vacuum
JP2001320256A (en) 2000-05-10 2001-11-16 Daishinku Corp Air-tight sealing method for piezoelectric vibrating device
JP2006007237A (en) 2004-06-23 2006-01-12 Nissan Motor Co Ltd Work clamping device for laser beam welding
JP2009107004A (en) 2007-10-31 2009-05-21 Sharp Corp Substrate-wiring welding device, and substrate-wiring welding method

Also Published As

Publication number Publication date
JP2020093301A (en) 2020-06-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2038923B1 (en) Method for fabricating semiconductor chips
US10252374B2 (en) System and method for laser cladding in controlled environment
US6056191A (en) Method and apparatus for forming solder bumps
US7964449B2 (en) Method for manufacturing semiconductor chip and method for processing semiconductor wafer
RU2355541C2 (en) Method of obtaining hollow mechanical component with help of diffused welding and superplastic forming
JP7250407B2 (en) WORK PRESSING JIG FOR LASER WELDING AND PRODUCTION METHOD THEREOF
US20070204462A1 (en) Loudspeaker gasketing
JP2005305954A (en) Method for molding optical element with resin sealing
JP2005305954A5 (en)
TWI536481B (en) Device for filling metal
US9498837B2 (en) Vacuum transition for solder bump mold filling
JP2015013371A (en) Resin sealing method and compression molding apparatus
JP2000164535A (en) Laser working device
JP2008166287A (en) Sealing system and sealing method of glass substrate
JP2007305859A (en) Resin sealing device and manufacturing method of semiconductor device
WO2017154507A1 (en) Metal filling device and metal filling method
KR102074463B1 (en) Cleaning jig for manufacturing apparatus for semiconductor package
JP2002050651A (en) Packaging method
JP5286152B2 (en) Resin molding method and resin molding apparatus
JP7262904B2 (en) Carrier plate removal method
US11897218B2 (en) Cleaning device and method for cleaning vulcanization mold
JPH10291293A (en) Method and apparatus for printing by intaglio, method and apparatus for forming bump or wiring pattern, bump electrode, printed circuit board, method for forming bump, and molding transferring method
JPS6332957A (en) Manufacture of semiconductor device
TWI812469B (en) Manufacturing method of resin molded product, film fixing member, liquid resin expanding mechanism, and resin molding device
US20050151457A1 (en) Method of manufacturing a flat panel display

Legal Events

Date Code Title Description
A711 Notification of change in applicant

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A711

Effective date: 20200210

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821

Effective date: 20200210

A711 Notification of change in applicant

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A711

Effective date: 20210415

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20210609

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20210519

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20210909

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20220729

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20220830

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20221028

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20221226

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20230208

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20230309

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7250407

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150