KR20110079697A - Bonded structural body, bonding method and bonding apparatus - Google Patents
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Abstract
본 발명에 의한 접합 구조체는, 제1 접합 부재와, 제2 접합 부재를 구비하고, 상기 제1 접합 부재 및 상기 제2 접합 부재 중 적어도 어느 하나는, 상기 제1 접합 부재와 상기 제2 접합 부재 사이의 접합 계면에 홈부를 구비하며, 상기 홈부의 공간이 감압되어, 상기 제1 접합 부재와 상기 제2 접합 부재가 밀착된 상태에서, 상기 제1 접합 부재와 상기 제2 접합 부재가 접합되어 이루어지는 것을 특징으로 한다. 접합 부재끼리를 혹은 접합 부재와 흡광재를 접합할 때에 용이하게 밀착시킬 수 있다. The joining structure according to the present invention includes a first joining member and a second joining member, and at least one of the first joining member and the second joining member includes the first joining member and the second joining member. The groove part is provided in the bonding interface between them, The space of the said groove part is depressurized, and the said 1st bonding member and the said 2nd bonding member are joined in the state in which the said 1st bonding member and the said 2nd bonding member were in close contact. It is characterized by. When joining together or joining a joining member and a light absorber, it can contact easily.
Description
본 발명은, 접합 구조체, 접합 방법 및 접합 장치에 관한 것으로, 구체적으로는 복수의 부재를 서로 밀착시켜 접합하는 접합 구조체, 접합 방법 및 접합 장치에 관한 것이다.TECHNICAL FIELD This invention relates to a joining structure, a joining method, and a joining apparatus. Specifically, It is related with the joining structure, the joining method, and the joining apparatus which adhere | attach a plurality of members.
복수의 부재를 접합하는 방법으로서, 프릿 혹은 납 등을 이용하는 방법이 있다. 예컨대, PDP(Plasma Display Panel), SED(Surface-conduction Electron-emitter Display), FED(Field Emission Display), 유기 EL 디스플레이(Organic Electroluminescence Display) 등의 발광 패널은, 프레임을 통해 2장의 유리가 접합된 구조를 갖는 경우가 있다. 이들의 접합에는 전술한 방법이 많이 이용되고 있다. As a method of joining a plurality of members, there is a method using frit or lead. For example, a light emitting panel such as a plasma display panel (PDP), a surface-conduction electron-emitter display (SED), a field emission display (FED), an organic electroluminescence display (Organic EL display), and the like, is formed by bonding two pieces of glass through a frame. It may have a structure. The above-mentioned method is used a lot in these joining.
또한, 복수의 부재를 접합하는 다른 방법으로서, 레이저광 조사에 의한 접합 방법이 있다. 이 접합 방법은, 조사한 레이저광 에너지를 접합 계면에서 흡수함으로써 접합 부재가 가열 용융되고, 다시 응고함으로써 접합을 하는 방법이다. 예컨대, 수지 필름을 접합하는 경우에 있어서, 레이저광의 흡수성을 보다 높이기 위해서 접합 계면에 광흡수 물질을 끼워 넣는 방법이 있다(일본 특허 공개 제2002-67164호 공보). 또한 이것과 마찬가지로, 흡광재를 접합 계면에 도포 또는 첨부 또는 성막하여, 유리 등의 무기 물질을 접합하는 방법이 있다(일본 특허 공개 제2003-170290호 공보).As another method for joining a plurality of members, there is a joining method by laser light irradiation. This joining method is a method in which the joining member is heated and melted by absorbing the irradiated laser light energy at the joining interface and then joined by solidifying again. For example, in the case of bonding a resin film, there is a method of embedding a light absorbing material in the bonding interface in order to further increase the absorbency of laser light (Japanese Patent Laid-Open No. 2002-67164). Moreover, similarly to this, there exists a method of apply | coating or attaching or film-forming a light absorber to a joining interface, and joining inorganic materials, such as glass (Japanese Unexamined-Japanese-Patent No. 2003-170290).
이러한 레이저광의 조사에 의한 접합 방법은, 흡광재 등의 발열에 의해 접합 부재를 융해시키는 접합 방법이기 때문에, 그 흡광재의 발열을 접합 부재에 효율적으로 열전도할 필요가 있다. 이를 위해서는, 접합 부재끼리 혹은 접합 부재와 흡광재를 접합할 때에 밀착 고정시키는 것이 중요하다. 이것은, 접합 부재끼리 혹은 접합 부재와 흡광재의 밀착이 약한 상태에서는, 이들의 계면에 존재하는 간극에 의해 열 전달이 저하되기 때문이다. 그 결과로서 필요한 접합 강도를 얻지 못할 우려가 있다.Since the joining method by irradiation of the laser beam is a joining method in which the joining member is melted by heat generation such as a light absorber, it is necessary to efficiently conduct heat generation of the light absorbing member to the joining member. For this purpose, it is important to fix the bonding members in close contact when bonding the bonding members and the light absorber. This is because heat transfer is lowered by the gap which exists in these interfaces in the state in which the bonding members or the adhesion of the bonding member and the light absorber are weak. As a result, there is a fear that the required bonding strength cannot be obtained.
접합 부재끼리 혹은 접합 부재와 흡광재를 밀착시키는 방법으로서는, 기계적인 기구(압박 기구)를 이용하여 접합 부재에 누름압을 거는 방법이 있다. 그러나, 압박 기구에 의해 접합 부재가 손상될 것이 우려된다거나, 접합 부재에 누름압을 균일하게 걸기 위한 특별한 압박 기구가 필요하게 된다고 하는 문제가 있다.As a method of bringing the joining members or the joining member and the light absorbing material into close contact with each other, there is a method of applying a pressing pressure to the joining member using a mechanical mechanism (pressing mechanism). However, there is a problem that the bonding member may be damaged by the pressing mechanism, or a special pressing mechanism for uniformly applying the pressing pressure to the bonding member is required.
본 발명은, 이러한 과제 인식에 기초하여 이루어진 것으로, 접합 부재끼리 혹은 접합 부재와 흡광재를 접합할 때에 용이하게 밀착시킬 수 있는 접합 구조체, 접합 방법 및 접합 장치를 제공한다.This invention is made | formed based on such subject recognition, and provides the joining structure, the joining method, and the joining apparatus which can be easily brought together when joining joining members or joining member and a light absorber.
본 발명의 한 양태에 따르면, 제1 접합 부재와, 제2 접합 부재를 구비하고, 상기 제1 접합 부재 및 상기 제2 접합 부재 중 적어도 어느 하나는, 상기 제1 접합 부재와 상기 제2 접합 부재 사이의 접합 계면에 홈부를 갖고, 상기 홈부의 공간이 감압되어, 상기 제1 접합 부재와 상기 제2 접합 부재가 밀착된 상태에서, 상기 제1 접합 부재와 상기 제2 접합 부재가 접합되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 접합 구조체가 제공된다. According to one aspect of the present invention, there is provided a first joining member and a second joining member, and at least one of the first joining member and the second joining member includes the first joining member and the second joining member. The first joining member and the second joining member are joined to each other in a state in which a groove part is provided at a joining interface therebetween, and the space of the groove part is depressurized and the first joining member and the second joining member are in close contact with each other. Characterized by the bonding structure is provided.
또한, 본 발명의 다른 한 양태에 따르면, 제1 접합 부재 및 제2 접합 부재 중 적어도 어느 하나에 있어서, 상기 제1 접합 부재와 상기 제2 접합 부재 사이의 접합 계면에 홈부를 형성하고, 상기 홈부의 공간을 감압하여, 상기 제1 접합 부재와 상기 제2 접합 부재를 밀착시킨 상태에서, 상기 제1 접합 부재와 상기 제2 접합 부재를 접합하는 것을 특징으로 하는 접합 방법이 제공된다.In addition, according to another aspect of the present invention, in at least one of the first bonding member and the second bonding member, a groove is formed at the bonding interface between the first bonding member and the second bonding member, and the groove is formed. A joining method is provided, wherein the first joining member and the second joining member are joined in a state where the negative space is reduced in pressure and the first joining member and the second joining member are brought into close contact with each other.
또한, 본 발명의 다른 한 양태에 따르면, 가열원을 제1 접합 부재와 제2 접합 부재로 향해 방출하는 에너지 조사 수단과,According to another aspect of the present invention, there is provided an energy irradiation means for discharging a heating source toward a first joining member and a second joining member;
상기 제1 및 제2 접합 부재와 상기 에너지 조사 수단의 상대 위치를 결정하는 위치 결정 수단과,Positioning means for determining a relative position of said first and second bonding members and said energy irradiation means;
상기 제1 접합 부재 및 상기 제2 접합 부재 중 적어도 어느 하나에 있어서, 상기 제1 접합 부재와 상기 제2 접합 부재 사이의 접합 계면에 형성된 홈부(주: 홈부가 제1 접합 부재 및 제2 접합 부재 중 적어도 어느 하나의 접합 계면에 형성되어 있음을 의미함)의 공간을 감압하여, 상기 제1 접합 부재와 상기 제2 접합 부재를 밀착시킬 수 있는 감압 수단과,In at least one of the said 1st bonding member and the said 2nd bonding member, the groove part formed in the bonding interface between the said 1st bonding member and the said 2nd bonding member (Note: A groove part is a 1st bonding member and a 2nd bonding member). Pressure-reducing means capable of depressurizing the space of the at least one of the bonding interfaces, and allowing the first bonding member and the second bonding member to be in close contact with each other;
상기 제1 접합 부재와 상기 제2 접합 부재 사이의 접합 계면에 상기 가열원을 방출함으로써, 상기 제1 접합 부재와 상기 제2 접합 부재를 접합하도록, 상기 위치 결정 수단을 제어하는 제어부를 구비한 것을 특징으로 하는 접합 장치가 제공된다.It is provided with the control part which controls the said positioning means so that the said 1st bonding member and the said 2nd bonding member may be joined by releasing the said heating source to the bonding interface between the said 1st bonding member and the said 2nd bonding member. Characterized by a bonding device is provided.
본 발명에 따르면, 접합 부재끼리 혹은 접합 부재와 흡광재를 접합할 때에 용이하게 밀착시킬 수 있는 접합 구조체, 접합 방법 및 접합 장치가 제공된다.According to the present invention, there is provided a joining structure, a joining method, and a joining device, which can be easily brought into contact with each other when joining the joining members or the joining member and the light absorber.
도 1은 본 발명의 제1 실시형태에 따른 접합 구조체를 예시하는 모식도이다.
도 2는 홈부의 변형예에 따른 접합 부재를 예시하는 모식도이다.
도 3은 스테이지에 놓인 접합 구조체를 전방에서 바라본 단면모식도이다.
도 4는 스테이지에 놓인 접합 구조체를 전방에서 확대하여 바라본 단면모식도이다.
도 5는 스테이지에 놓인 접합 구조체의 변형예를 전방에서 확대하여 바라본 단면모식도이다.
도 6은 본 실시형태에 따른 접합 방법을 예시하는 모식도이다.
도 7은 본 발명의 제2 실시형태에 따른 접합 구조체를 예시하는 모식도이다.
도 8은 스테이지에 놓인 접합 구조체를 전방에서 바라본 단면모식도이다.
도 9는 스테이지에 놓인 접합 구조체를 전방에서 확대하여 바라본 단면모식도이다.
도 10은 스테이지에 놓인 접합 구조체의 변형예를 전방에서 확대하여 바라본 단면모식도이다.
도 11은 접합 부재(104)를 확대하여 바라본 확대모식도이다.
도 12는 접합 부재(104) 전체를 위쪽에서 바라본 모식도이며, 도 7에 나타낸 화살 표시 A 방향에서 바라본 모식도에 상당한다.
도 13은 접합 부재(104)의 변형예를 확대하여 바라본 확대모식도이다.
도 14는 본 실시형태에 따른 접합 방법을 예시하는 모식도이며, 도 7에 나타낸 B-B 단면도에 상당한다.
도 15는 본 실시형태에 따른 접합 방법을 예시하는 모식도이며, 도 7에 나타낸 B-B 단면도에 상당한다.
도 16은 도 13에 나타낸 변형예의 접합 부재의 접합 방법을 예시하는 모식도이며, 도 7에 나타낸 B-B 단면도에 상당한다.
도 17은 본 실시형태의 변형예에 따른 접합 구조체가 스테이지에 놓인 상태를 전방에서 확대하여 바라본 단면모식도이다.
도 18은 본 실시형태의 다른 변형예에 따른 접합 구조체가 스테이지에 놓인 상태를 전방에서 확대하여 바라본 단면모식도이다.
도 19는 레이저광의 조사 방법을 설명하기 위한 모식도이다.
도 20은 레이저광의 다른 조사 방법을 설명하기 위한 모식도이다.
도 21은 본 실시형태의 변형예에 따른 접합 방법을 예시하는 모식도이다.
도 22는 스테이지에 놓인 접합 구조체를 전방에서 확대하여 바라본 단면모식도이다.
도 23은 본 실시형태에 따른 접합 장치의 구성을 예시하는 블럭도이다.
도 24는 본 실시형태의 변형예에 따른 접합 장치의 구성을 예시하는 블럭도이다.1 is a schematic diagram illustrating a bonded structure according to a first embodiment of the present invention.
2 is a schematic diagram illustrating a joining member according to a modification of the groove portion.
3 is a schematic cross-sectional view of the bonded structure placed on the stage viewed from the front.
Figure 4 is a schematic cross-sectional view of the bonded structure placed on the stage in an enlarged view from the front.
5 is a schematic cross-sectional view of a modified example of the bonded structure placed on the stage, enlarged from the front.
6 is a schematic diagram illustrating the bonding method according to the present embodiment.
It is a schematic diagram which illustrates the bonding structure which concerns on 2nd Embodiment of this invention.
8 is a schematic cross-sectional view of the bonded structure placed on the stage from the front.
9 is a schematic cross-sectional view of the bonded structure placed on the stage, seen from an enlarged front.
10 is a schematic cross-sectional view of a modified example of the bonded structure placed on the stage, seen from an enlarged front.
11 is an enlarged schematic view of the
FIG. 12: is a schematic diagram which looked at the
13 is an enlarged schematic view in which a modified example of the
FIG. 14: is a schematic diagram which illustrates the joining method which concerns on this embodiment, and is corresponded to the BB cross section shown in FIG.
FIG. 15: is a schematic diagram which illustrates the bonding method which concerns on this embodiment, and is corresponded to the BB cross section shown in FIG.
FIG. 16: is a schematic diagram which illustrates the joining method of the bonding member of the modification shown in FIG. 13, and is corresponded to BB sectional drawing shown in FIG.
17 is a schematic cross-sectional view of the bonded structure according to a modification of the present embodiment, in an enlarged manner, as viewed from the front.
FIG. 18 is a schematic cross-sectional view of the bonded structure according to another modification of the present embodiment, in an enlarged manner, viewed from the front. FIG.
It is a schematic diagram for demonstrating the laser beam irradiation method.
It is a schematic diagram for demonstrating the other irradiation method of a laser beam.
21 is a schematic diagram illustrating a joining method according to a modification of the present embodiment.
22 is a schematic cross-sectional view of the bonded structure placed on the stage, seen from an enlarged front.
23 is a block diagram illustrating the configuration of a bonding apparatus according to the present embodiment.
24 is a block diagram illustrating the configuration of a bonding apparatus according to a modification of the present embodiment.
이하, 본 발명의 실시형태에 관해서 도면을 참조하면서 설명한다. 또한, 각 도면 중, 같은 구성 요소에는 동일한 부호를 붙여 상세한 설명은 적절하게 생략한다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, embodiment of this invention is described, referring drawings. In addition, in each figure, the same code | symbol is attached | subjected to the same component, and detailed description is abbreviate | omitted suitably.
도 1은 본 발명의 제1 실시형태에 따른 접합 구조체를 예시하는 모식도이다.1 is a schematic diagram illustrating a bonded structure according to a first embodiment of the present invention.
한편, 도 1의 (a)는 본 실시형태에 따른 접합 구조체를 분해하여 바라본 분해모식도이고, 도 1의 (b)는 본 실시형태에 따른 접합 구조체를 조립한 상태를 나타내는 조립모식도이다.1 (a) is an exploded schematic view in which the bonded structure according to the present embodiment is disassembled and viewed, and FIG. 1 (b) is an assembled schematic diagram showing a state in which the bonded structure according to the present embodiment is assembled.
또한, 도 2는 홈부의 변형예에 따른 접합 부재를 예시하는 모식도이다.2 is a schematic diagram which illustrates the joining member which concerns on the modification of a groove part.
한편, 도 2의 (a)는 본 변형예에 따른 접합 부재 전체를 비스듬히 바라본 사시모식도이며, 도 2의 (b)∼(d)는 본 변형예에 따른 홈부의 단면 형상을 예시하는 단면모식도이다.On the other hand, Fig. 2 (a) is a perspective schematic view obliquely looking at the entire bonding member according to the present modification, Fig. 2 (b) to (d) is a cross-sectional schematic diagram illustrating the cross-sectional shape of the groove portion according to the present modification. .
도 1에 나타낸 접합 구조체는, 접합 부재(101a)(제1 접합 부재)와, 접합 부재(101b)(제2 접합 부재)를 구비하고 있다. 접합 부재(101a)에서의 접합 부재(101b)와의 접합 계면에는, 홈부(108a)가 환상으로 형성되어 있다. 단, 홈부(108a)의 형상은, 도 1에 도시한 것과 같은 환상에만 한정되지 않고, 위치나 형상 등에 따라서 적절하게 변경할 수 있다. 즉, 홈부는, 도 2의 (a)에 나타낸 변형예와 같이, 복수의 홈부(108h)가 이격되어 형성되더라도 좋다. 그리고, 이 홈부(108h)의 단면 형상은, 도 2의 (b)에 나타낸 바와 같이 대략 직사각형이라도 좋고, 도 2의 (c)에 나타낸 바와 같이 대략 원호형이라도 좋고, 도 2의 (d)에 나타낸 바와 같이 대략 삼각형상이라도 좋다. 또한, 홈부(108h)의 개구 형상은 도 2의 (a)에 나타낸 것과 같은 대략 원형상에만 한정되지 않고, 예컨대 대략 직사각형상이어도 된다.The bonding structure shown in FIG. 1 is provided with the
접합 부재(101a)와 접합 부재(101b)는, 이후에 상세히 기술하는 바와 같이, 레이저광이나 전기나 가스 등에 의한 접합 방법에 의해 서로 접합되어 있다. 이하, 도 3∼도 6과 관련한 접합 구조체 및 접합 방법에 관해 보다 구체적으로 설명한다.The joining
도 3은 스테이지에 놓인 접합 구조체를 전방에서 바라본 단면모식도이다.3 is a schematic cross-sectional view of the bonded structure placed on the stage viewed from the front.
또한, 도 4는 스테이지에 놓인 접합 구조체를 전방에서 확대하여 바라본 단면모식도이다.4 is a schematic cross-sectional view of the bonded structure placed on the stage in an enlarged view from the front.
또한, 도 5는 스테이지에 놓인 접합 구조체의 변형예를 전방에서 확대하여 바라본 단면모식도이다.5 is the cross-sectional schematic diagram which looked at the modified example of the bonding structure put on the stage and expanded from the front.
한편, 도 3∼도 5는 도 1에 나타낸 D-D 단면도에 상당한다.3 to 5 correspond to the D-D cross-sectional view shown in FIG. 1.
전술한 바와 같이, 접합 부재(101a)에 있어서의 접합 부재(101b)와의 접합 계면에는 홈부(108a)가 형성되어 있다. 이 때문에, 접합 부재(101a)와 접합 부재(101b)의 사이에는 홈부(108a)에 의한 공간이 존재한다. 또한, 접합 부재(101a)에는 배기로를 형성하는 배기 구멍(112a)이 형성되어 있다.As mentioned above, the
접합 부재(101a, 101b)를 얹어 놓는 스테이지(204)에는 배기로를 형성하는 배기 구멍(214)이 형성되어 있다. 이 배기 구멍(214)의 형상은, 구멍에만 한정되지 않고, 홈을 갖고 있더라도 좋다. 스테이지(204)는 배기 구멍(214)을 통하여 펌프(206)에 연결되어 있다. 펌프(206)는, 연결된 공간 안의 기체를 흡인함으로써, 그 공간을 감압할 수 있다. 이 때문에, 펌프(206)는 배기 구멍(214)과 배기 구멍(112a)을 통해, 접합 부재(101a)와 접합 부재(101b) 사이의 공간[홈부(108a)에 의한 공간]을 감압할 수 있다.In the
접합 부재(101a)와 접합 부재(101b) 사이의 공간이 감압되면, 그 공간과 외부의 공간 사이에는 압력차(기압차)가 생긴다. 즉, 접합 부재(101a)와 접합 부재(101b) 사이의 공간의 압력은 외부 공간의 압력보다도 낮게 된다. 이 때문에, 접합 부재(101a)와 접합 부재(101b)를 용이하게 밀착시킬 수 있다.When the space between the joining
한편, 도 5의 (a)에 나타낸 변형예와 같이, 접합 부재(101c)(제1 접합 부재)에는 배기 구멍(112c)만이 형성되고, 접합 부재(101d)(제2 접합 부재)에서의 접합 부재(101c)와의 접합 계면에 홈부(108d)가 형성되더라도 좋다. 이에 따르면, 접합 부재(101c)에는 배기 구멍(112c)만이 형성되기 때문에, 접합 부재(101c)의 강도(강성)를 보다 크게 유지할 수 있다. 이 때문에, 접합 부재(101c)를 반입하거나 설치할 때에, 접합 부재(101c)가 변형되는 것을 더 방지할 수 있다.On the other hand, as in the modification shown in Fig. 5A, only the
혹은, 도 5의 (b)에 나타낸 변형예와 같이, 접합 부재(101e)(제1 접합 부재)에는 홈부(108e) 및 배기 구멍(112e)이 형성되고, 또한 접합 부재(101e)와 접합 부재(101b)(제2 접합 부재)의 사이에는 공간(150)이 존재하더라도 좋다. 이에 따르면, 접합 부재(101e)와 접합 부재(101b)로 둘러싸인 공간(150)을 밀봉 공간으로 할 수 있으며, 예컨대 PDP, SED, FED, 유기 EL 디스플레이 등의 발광 패널에 적용할 수 있다.Alternatively, the
혹은, 도 5의 (c)에 나타낸 변형예와 같이, 도 5의 (b)에 나타낸 변형예에 있어서, 접합 부재(101f)(제1 접합 부재)에는 배기 구멍(112f)만이 형성되고, 접합 부재(101g)(제2 접합 부재)에서의 접합 부재(101f)와의 접합 계면에 홈부(108g)가 형성되더라도 좋다. 이에 따르면, 접합 부재(101f)의 강도를 보다 크게 유지하면서, 접합 부재(101f)와 접합 부재(101g)로 둘러싸인 공간(150)을 밀봉 공간으로 할 수 있다. 이 때문에, 도 5의 (b)에 관해서 전술한 바와 같이, 예컨대 발광 패널에 적용할 수 있다.Alternatively, as in the modification shown in FIG. 5C, in the modification shown in FIG. 5B, only the
이상과 같이, 도 5의 (a)∼(c)에 나타낸 바와 같은 변형예에 있어서도, 제1 접합 부재와 제2 접합 부재 사이의 공간의 압력은 외부 공간의 압력보다도 낮게 된다. 이 때문에, 제1 접합 부재와 제2 접합 부재를 용이하게 밀착시킬 수 있다.As described above, even in the modification as shown in FIGS. 5A to 5C, the pressure in the space between the first joining member and the second joining member is lower than the pressure in the external space. For this reason, a 1st bonding member and a 2nd bonding member can be easily stuck.
도 6은 본 실시형태에 따른 접합 방법을 예시하는 모식도이다. 6 is a schematic diagram illustrating the bonding method according to the present embodiment.
한편, 도 6의 (a)는 접합 계면에 레이저광을 직접 조사하는 접합 방법을 예시하는 모식도이며, 도 6의 (b)는 접합 부재를 통해 접합 계면에 레이저광을 조사하는 접합 방법을 예시하는 모식도이다. 또한, 도 6의 (a) 및 (b)는 도 1에 나타낸 D-D 단면도에 상당한다.6A is a schematic diagram illustrating a bonding method of directly irradiating a laser light to a bonding interface, and FIG. 6B illustrates a bonding method of irradiating a laser light to a bonding interface through a bonding member. It is a schematic diagram. 6A and 6B correspond to the sectional view taken along the line D-D shown in FIG. 1.
우선, 접합 부재(101a)와 접합 부재(101b)를 스테이지(204)에 얹어 놓고, 이어서, 펌프(206)를 작동시킨다. 그러면, 도 3∼도 5와 관련하여 전술한 바와 같이, 접합 부재(101a)와 접합 부재(101b)는 서로 밀착한다. 이 상태에서, 도 6의 (a)에 나타낸 바와 같이, 접합 부재(101a)와 접합 부재(101b) 사이의 접합 계면에 레이저광(120)을 직접 조사한다.First, the joining
레이저광(120)을 접합 계면에 조사하면, 접합 부재(101a, 101b)는 레이저광(120)을 흡수하여 발열한다. 그리고, 이 발열에 의해, 접합 부재(101a)와 접합 부재(101b) 중 적어도 어느 하나가 융해하여 고화됨으로써 접합부가 형성된다. 그 결과, 이 접합부에 있어서 접합 부재(101a)와 접합 부재(101b)가 접합된다. 이어서, 접합 부재(101a)와 접합 부재(101b)를 예컨대 전체 둘레에 걸쳐 접합하는 경우에는, 이 접합 부재(101a, 101b)에 대략 병행하여 레이저광학계를 적절하게 이동시킴으로써, 접합 부재(101a)와 접합 부재(101b)를 전체 둘레에 걸쳐 접합할 수 있다.When the
한편, 레이저광(120)의 조사 방향에 대해서는, 도 6의 (a)에 예시한 방향에 한정되지 않고, 도 6의 (b)에 나타낸 바와 같이, 예컨대 접합 부재(101b)의 상면에 대하여 대략 수직인 방향에서 접합 부재(101b)를 통해 조사하더라도 좋다. 이 경우에는, 접합 부재(101b)는, 레이저광에 대하여 투과성을 지닐 필요가 있다. 여기서는, 레이저광에 대한 투과성이란, 가열원으로서의 레이저광을 거의 반사도 흡수도 하지 않고서 투과시키거나, 혹은 레이저광을 일부 흡수하거나 반사하거나 하여도 용융(융해)되지 않으면서 나머지 레이저광을 투과시켜, 접합 계면까지 도달시킬 수 있는 성질을 말한다. 또한, 접합 부재(101a)와 접합 부재(101b)를 접합하는 방법은, 도 6에 나타낸 접합 방법과 같은 레이저광에 의한 접합 방법에 한정되지 않고, 전기나 가스 등에 의한 접합 방법이라도 좋다.On the other hand, the irradiation direction of the
이상 설명한 바와 같이, 접합 부재끼리를 밀착시켜 접합함으로써, 접합 계면에 존재하는 간극에 의해 열 전달이 저하되는 것을 방지할 수 있고, 그 결과 접합 부재 사이에 있어서 보다 큰 접합 강도를 얻을 수 있다. 또한, 예컨대 진공 챔버나 접합 부재끼리를 기계적으로 압박하는 기구 등의 특별한 장치를 이용하는 일 없이 접합 부재끼리를 용이하게 밀착시킬 수 있기 때문에, 접합 장치를 간소화할 수 있다.As described above, by bonding the joining members in close contact with each other, the heat transfer can be prevented from being lowered due to the gap present in the joining interface, and as a result, a larger joining strength can be obtained between the joining members. In addition, since the joining members can be easily brought into close contact with each other without using a special apparatus such as a vacuum chamber or a mechanism for mechanically pressing the joining members, the joining apparatus can be simplified.
외부보다도 감압된 상태(진공 상태)에서는, 그 진공의 단열 효과에 의해서, 열은 주변부로 확산되기 어렵게 된다. 여기서, 접합 부재(101a)와 접합 부재(101b) 사이의 홈부(108a)에 의한 공간은, 외부보다도 감압된 상태로 되어 있기 때문에, 접합 부재(101a, 101b)에서 발열한 열은 주변부로 확산되기 어렵게 된다. 이 때문에, 접합 부재(101a) 및 접합 부재(101b) 중 적어도 어느 하나는 보다 확실하게 융해된다. 그 결과, 접합 부재 사이에 있어서 보다 큰 접합 강도를 얻을 수 있다. 또한, 과대한 열 입력을 행할 필요가 없기 때문에, 열의 영향에 의해 접합 부재(101a, 101b)에 미치는 손상을 억제할 수 있다.In the state (vacuum state) reduced in pressure from the outside, heat becomes difficult to diffuse to the periphery part by the heat insulation effect of the vacuum. Here, since the space by the
도 1∼도 6에 나타낸 접합 구조체 및 접합 방법에 대해서는, 제1 접합 부재와 제2 접합 부재를 서로 직접 접촉시켜 접합하는 경우를 예로 들어 설명했지만, 레이저광 에너지를 흡수하여 발열하는 흡광재를 제1 접합 부재와 제2 접합 부재의 사이에 끼워 두고 접합하더라도 좋다. 이 경우에는, 흡광재가 레이저광을 흡수하여 발열하고, 이 발열에 의해, 제1 접합 부재와 제2 접합 부재와 흡광재 중 적어도 어느 하나가 융해하여 고화됨으로써, 제1 접합 부재와 제2 접합 부재가 흡광재를 통해 접합된다. 이하, 도 7∼도 23과 관련하여, 복수의 접합 부재를 흡광재를 통해 접합하는 경우를 예로 들어 도면을 참조하면서 설명한다.Although the case where the 1st bonding member and the 2nd bonding member were directly contacted and joined was demonstrated about the bonded structure and joining method shown in FIGS. 1-6, the absorbing material which absorbs laser beam energy and generate | occur | produces heat is demonstrated as an example. You may sandwich and join between 1st bonding member and a 2nd bonding member. In this case, the light absorbing material absorbs the laser light and generates heat, and at least one of the first bonding member, the second bonding member, and the light absorbing material melts and solidifies by the heat generation, whereby the first bonding member and the second bonding member are solidified. Is bonded through the light absorber. Hereinafter, with reference to FIGS. 7-23, the case where the some joining member is joined through a light absorber is taken as an example, and it demonstrates, referring drawings.
도 7은 본 발명의 제2 실시형태에 따른 접합 구조체를 예시하는 모식도이다.It is a schematic diagram which illustrates the bonding structure which concerns on 2nd Embodiment of this invention.
한편, 도 7의 (a)는 본 실시형태에 따른 접합 구조체를 분해하여 바라본 분해모식도이며, 도 7의 (b)는 본 실시형태에 따른 접합 구조체를 조립한 상태를 나타내는 조립모식도이다.7A is an exploded schematic view in which the bonded structure according to the present embodiment is disassembled and viewed, and FIG. 7B is an assembled schematic diagram showing a state in which the bonded structure according to the present embodiment is assembled.
도 7에 나타낸 접합 구조체는, 접합 부재(102a)(제1 접합 부재)와, 레이저광에 대하여 투과성을 갖는 재료로 이루어지는 접합 부재(102b)(제3 접합 부재)와, 레이저광에 대하여 투과성을 갖는 재료로 이루어지며, 접합 부재(102a)와 접합 부재(102b)의 사이에 끼여 있는 접합 부재(104)(제2 접합 부재)를 구비하고 있다. 이하에서는, 레이저광에 대한 투과성이란, 가열원으로서의 레이저광을 거의 반사도 흡수도 하지 않고서 투과시키거나, 혹은 레이저광을 일부 흡수하거나 반사하거나 하여도 용융(융해)되지 않으면서 나머지 레이저광을 투과시켜, 흡광재까지 도달시킬 수 있는 성질을 말한다.The bonding structure shown in FIG. 7 has a
접합 부재(102a)는, 레이저광에 대하여 투과성을 갖는 재료로 이루어지더라도 좋고, 레이저광에 대하여 비투과성을 갖는 재료로 이루어지더라도 좋다. 레이저광에 대하여 비투과성을 갖는 부재로서는, 예컨대 그 부재에 배선이 패터닝되어 있거나, 전자 소자나 광학 소자 등이 마련되어 있는 부재 등을 들 수 있다. 또한, 접합 부재(104)는 환상을 갖고 있지만, 이것에만 한정되지 않고, 접합 부재(102a, 102b)와 마찬가지로 판형이라도 좋다.The
접합 부재(102a, 102b)와 접합 부재(104)는 이후에 상세히 기술하는 바와 같이, 레이저광의 조사에 의해 각각 접합되고 있다. 그리고, 접합 부재(104)가 환상을 갖는 경우에는, 접합 부재(102a, 102b)와 접합 부재(104)에 의해 둘러싸인 밀봉 공간이 형성된다. 이러한 접합 구조체로서는, 예컨대 PDP, SED, FED, 유기 EL 디스플레이 등의 발광 패널을 들 수 있다. 이하, 발광 패널에 예시되는 바와 같이, 환상(프레임형)의 접합 부재를 통해 복수의 접합 부재를 접합하는 경우를 예로 들어 설명한다.The
도 8은 스테이지에 놓인 접합 구조체를 전방에서 바라본 단면모식도이다.8 is a schematic cross-sectional view of the bonded structure placed on the stage from the front.
또한, 도 9는 스테이지에 놓인 접합 구조체를 전방에서 확대하여 바라본 단면모식도이다.9 is the cross-sectional schematic diagram which looked at the bonding structure put on the stage and expanded from the front.
또한, 도 10은 스테이지에 놓인 접합 구조체의 변형예를 전방에서 확대하여 바라본 단면모식도이다.10 is a schematic cross-sectional view of a modified example of the bonded structure placed on the stage, enlarged from the front.
한편, 도 8∼도 10은 도 7에 나타낸 B-B 단면도에 상당한다.8 to 10 correspond to the sectional view taken along line B-B in FIG.
접합 부재(104)에서의 접합 부재(102a)와의 접합 계면에는 홈부(108a)가 환상의 접합 부재(104)에 마찬가지로 환상으로 형성되어 있다. 또한, 접합 부재(104)에서의 접합 부재(102b)와의 접합 계면에는 홈부(108b)가 환상의 접합 부재(104)에 마찬가지로 환상으로 형성되어 있다. 이 때문에, 접합 부재(102a)와 접합 부재(104)의 사이에는 홈부(108a)에 의한 공간이 존재한다. 또한, 접합 부재(102b)와 접합 부재(104)의 사이에는 홈부(108b)에 의한 공간이 존재한다. 또한, 접합 부재(104)에는 홈부(108a)와 홈부(108b)를 연통하는 관통 구멍(114)이 형성되어 있다.In the joining interface with the joining
접합 부재(102a)에는 배기로를 형성하는 배기 구멍(112)이 형성되어 있다. 또한, 접합 부재(102a, 102b, 104)를 얹어 놓는 스테이지(204)에는 배기로를 형성하는 배기 구멍(214)이 형성되어 있다. 이 배기 구멍(214)의 형상은, 구멍에만 한정되지 않고, 홈을 갖고 있더라도 좋다. 배기 구멍(112, 214)의 형성 위치는 관통 구멍(114)의 형성 위치에 대응할 필요는 없으며, 형성 수도 관통 구멍(114)의 형성 수에 대응할 필요는 없다. 예컨대, 배기 구멍(112)이나 배기 구멍(214)은 1곳에만 형성되고, 관통 구멍(114)은 2곳 이상의 복수 부위에 형성되더라도 좋다.An
도 9에 나타낸 바와 같이, 접합 부재(102a)와 접합 부재(104)의 사이에는, 레이저광 에너지를 흡수하여 발열하는 흡광재(106a, 106c)(제1 흡광재)가 설치되어 있다. 한편, 접합 부재(102b)와 접합 부재(104)의 사이에는, 마찬가지로 레이저광 에너지를 흡수하여 발열하는 흡광재(106b, 106d)(제2 흡광재)가 설치되어 있다.As shown in FIG. 9, between the
스테이지(204)는 배기 구멍(214)을 통하여 펌프(206)에 연결되어 있다. 펌프(206)는, 연결된 공간 안의 기체를 흡인함으로써, 그 공간을 감압할 수 있다. 이 때문에, 펌프(206)는 배기 구멍(214)과 배기 구멍(112)을 통해, 접합 부재(102a)와 접합 부재(104) 사이의 공간[홈부(108a)에 의한 공간]을 감압할 수 있다. 또한, 접합 부재(104)에는 홈부(108a)와 홈부(108b)를 연통하는 관통 구멍(114)이 형성되어 있기 때문에, 펌프(206)는 접합 부재(102b)와 접합 부재(104) 사이의 공간[홈부(108b)에 의한 공간]도 감압할 수 있다.The
접합 부재(102a)와 접합 부재(104) 사이의 공간 및 접합 부재(102b)와 접합 부재(104) 사이의 공간이 감압되면, 이들 공간과 외부 공간 사이에는 압력차(기압차)가 생긴다. 즉, 접합 부재(102a)와 접합 부재(104) 사이의 공간 및 접합 부재(102b)와 접합 부재(104) 사이 공간의 압력은 외부 공간의 압력보다도 낮게 된다. 이 때문에, 접합 부재(102a)와 접합 부재(104)를 용이하게 밀착시킬 수 있다. 또한, 접합 부재(102b)와 접합 부재(104)를 용이하게 밀착시킬 수 있다.When the space between the joining
이와 같이 접합 부재끼리를 밀착시킴으로써, 접합 계면에 존재하는 간극에 의해 열 전달이 저하되는 것을 방지할 수 있다. 그 결과, 접합 부재 사이에 있어서 보다 큰 접합 강도를 얻을 수 있다. 또한, 예컨대 진공 챔버나 접합 부재끼리를 기계적으로 압박하는 기구 등의 특별한 장치를 이용하는 일 없이 접합 부재끼리를 용이하게 밀착시킬 수 있기 때문에, 접합 장치를 간소화할 수 있다. 또한, 접합 부재(102a)와 접합 부재(102b)와 접합 부재(104)로 둘러싸인 공간(150)을 감압하지 않고서도, 접합 부분을 용이하게 밀착시킬 수 있다. In this way, the bonding members can be brought into close contact with each other, whereby the heat transfer can be prevented from being lowered due to the gap present at the bonding interface. As a result, larger bonding strength can be obtained between the joining members. In addition, since the joining members can be easily brought into close contact with each other without using a special apparatus such as a vacuum chamber or a mechanism for mechanically pressing the joining members, the joining apparatus can be simplified. In addition, the joining portion can be easily brought into close contact with each other without reducing the
외부보다도 감압된 상태에서는, 진공의 단열 효과에 의해서, 열은 주변부로 확산되기 어렵게 된다. 여기서, 접합 부재(102a)와 접합 부재(104) 사이의 공간 및 접합 부재(102b)와 접합 부재(104) 사이의 공간은, 외부보다도 감압된 상태로 되어 있기 때문에, 흡광재(106a, 106b, 106c, 106d)에서 발열한 열은 주변부로 확산되기 어렵게 된다. 이 때문에, 흡광재(106a, 106b, 106c, 106d)에서 발열한 열은 접합 부재(102a, 102b, 104)에 각각 효율적으로 전해진다. 그리고, 접합 부재(102a, 102b, 104) 및 흡광재(106a, 106b, 106c, 106d) 중 적어도 어느 하나는 보다 확실하게 융해된다. 그 결과, 접합 부재 사이에 있어서 보다 큰 접합 강도를 얻을 수 있다. 또한, 과대한 열 입력을 행할 필요가 없기 때문에, 열의 영향에 의해서 접합 부재(102a, 102b, 104)에 미치는 손상을 억제할 수 있다.In a state where pressure is reduced more than the outside, heat becomes less likely to diffuse to the peripheral portion due to the vacuum heat insulating effect. Here, the space between the joining
레이저광의 조사에 의한 접합 방법에 있어서는, 그 레이저광 조사부의 둘레 전부가 진공 상태인 경우에, 진공의 단열 효과는 보다 커진다. 이 때문에, 홈부의 공간을 감압함으로써 접합 부분을 밀착시켜 접합하는 경우에는, 예컨대 도 10에 나타낸 변형예와 같이, 조사부의 주위가 홈부인 경우에 단열 효과는 보다 커진다.In the joining method by irradiation of a laser beam, when the whole circumference | surroundings of the laser beam irradiation part are in a vacuum state, the heat insulation effect of vacuum becomes larger. For this reason, in the case where the bonding portion is brought into close contact with each other by reducing the space of the groove portion, as in the modified example shown in FIG. 10, when the circumference of the irradiation portion is the groove portion, the heat insulating effect is greater.
도 10에 나타낸 변형예에 있어서는, 펌프(206)를 작동시킴으로써, 배기 구멍(274, 274a, 274b)과 배기 구멍(142a, 142b)을 통해, 홈부(138a, 138c)에 의한 공간을 감압할 수 있다. 또한, 접합 부재(134)에는, 홈부(138a)와 홈부(138b)를 연통하는 관통 구멍(144a)과, 홈부(138c)와 홈부(138d)를 연통하는 관통 구멍(144b)이 형성되기 때문에, 홈부(138b, 138d)에 의한 공간도 감압할 수 있다. 이 때문에, 흡광재(136a, 136b)가 설치된 접합 계면(레이저광의 조사부)의 둘레는 전부 감압된 공간으로 된다. 따라서, 예컨대 도 10에 나타낸 변형예와 같이 조사부의 주위가 홈부인 경우에는, 진공의 단열 효과는 보다 커져, 레이저광 조사부에서 발생한 열은 주변부로 확산되기가 한층 더 어려워진다.In the modification shown in FIG. 10, by operating the
한편, 도 8 및 도 9에 나타낸 접합 구조체에서는, 접합 부재(104)에만 홈부(108a, 108b)가 형성되고 있지만, 이것에만 한정되지 않고, 접합 부재(102a) 혹은 접합 부재(102b)에 홈부가 형성되더라도 좋다. 이 경우에도, 접합 부재(102a)와 접합 부재(104)의 사이 및 접합 부재(102b)와 접합 부재(104)의 사이에 공간을 생기게 할 수 있다. 즉, 접합 부재(102a)와 접합 부재(104)의 사이 및 접합 부재(102b)와 접합 부재(104)의 사이에, 감압 가능한 공간이 존재하면 좋다. 단, 홈부의 가공 공정을 고려하면, 접합 부재(104)에만 홈부(108a, 108b)를 형성하는 편이 공정을 간략화할 수 있기 때문에 보다 바람직하다.On the other hand, in the joining structure shown in FIG. 8 and FIG. 9, although the
도 11은 접합 부재(104)를 확대하여 바라본 확대모식도이다. 11 is an enlarged schematic view of the
한편, 도 11의 (a)는 접합 부재(104)를 위쪽에서 확대하여 바라본 평면모식도이며, 도 7에 나타낸 화살 표시 A의 방향에서 바라본 모식도에 상당한다. 도 11의 (b)는 접합 부재(104)를 전방에서 확대하여 바라본 단면모식도이며, 도 11의 (a)에 나타낸 C-C 단면도에 상당한다. On the other hand, Fig. 11 (a) is a plan view schematically showing the joining
또한, 도 12는 접합 부재(104) 전체를 위쪽에서 바라본 모식도이며, 도 7에 나타낸 화살 표시 A의 방향에서 바라본 모식도에 상당한다.12 is the schematic diagram which looked at the
또한, 도 13은 접합 부재(104)의 변형예를 확대하여 바라본 확대모식도이다.13 is the enlarged schematic diagram which expanded and looked at the modification of the
한편, 도 13의 (a)는 본 변형예의 접합 부재를 위쪽에서 확대하여 바라본 평면모식도이며, 도 7에 나타낸 화살 표시 A의 방향에서 바라본 모식도에 상당한다. 도 13의 (b)는 본 변형예의 접합 부재를 전방에서 확대하여 바라본 단면모식도이며, 도 13의 (a)에 나타낸 C-C 단면도에 상당한다.FIG. 13A is a plan view schematically illustrating an enlarged view of the joining member according to the present modification, and corresponds to a schematic view seen from the direction of arrow A shown in FIG. 7. FIG. 13 (b) is a schematic cross-sectional view of the bonding member of the present modified example viewed from the front, and corresponds to the cross-sectional view taken along the line C-C shown in FIG.
접합 부재(104)의 상면[접합 부재(102b)와의 접합 계면] 및 하면[접합 부재(102a)와의 접합 계면]에는, 전술한 바와 같이, 홈부(108b, 108a)가 환상의 접합 부재(104)에 마찬가지로 환상으로 각각 형성되어 있다. 또한, 도 11의 (a) 및 도 12에 나타낸 바와 같이, 홈부(108a)와 홈부(108b)를 연통하는 관통 구멍(114)이 소정 간격으로 형성되어 있다.On the upper surface (bonding interface with the joining
접합 부재(104)의 상면에는 흡광재(106b, 106d)가 미리 형성되어 있고, 하면에는 흡광재(106a, 106c)가 미리 형성되어 있다. 그리고, 접합 부재(104)를 그 상면 혹은 하면에 대하여 수직으로 본 경우에, 흡광재(106a)와 흡광재(106b)는 서로 겹치지 않도록 형성되어 있다. 이와 마찬가지로, 흡광재(106c)와 흡광재(106d)는 서로 겹치지 않도록 형성되어 있다.
또한, 흡광재(106a)와 흡광재(106b)와 흡광재(106c)와 흡광재(106d)는, 도 12에 나타낸 바와 같이, 환상의 접합 부재(104)에 마찬가지로 환상으로 형성되어 있다. 그리고, 접합 부재(104)를 그 상면 혹은 하면에 대하여 수직인 방향에서 본 경우에, 흡광재(106a)와 흡광재(106b)는, 환상으로 연장되는 전부에 있어서 서로 겹치지 않도록 형성되어 있다. 이와 마찬가지로, 흡광재(106c)와 흡광재(106d)는, 환상으로 연장되는 전부에 있어서 서로 겹치지 않도록 형성된다. In addition, as shown in FIG. 12, the
한편, 도 11 및 도 12에 나타낸 접합 부재(104)에 있어서는, 접합 부재(104)의 내측(개구측)에 배치된 흡광재(106a, 106c)가 하면에 미리 형성되고, 접합 부재(104)의 외측에 배치된 흡광재(106b, 106d)가 상면에 미리 형성된 경우를 예시하고 있지만, 이것에만 한정되지 않고, 흡광재(106a, 106c)는 상면에 미리 형성되고, 흡광재(106b, 106d)는 하면에 미리 형성되더라도 좋다.On the other hand, in the
또한, 도 11 및 도 12에 나타낸 접합 부재(104)에 있어서는, 상면에 2개의 흡광재(106b, 106d)가 미리 형성되고, 하면에 2개의 흡광재(106a, 106c)가 미리 형성되고 있지만, 도 13에 나타낸 변형예와 같이, 상면에 하나의 흡광재(106d)만이 미리 형성되고, 하면에 하나의 흡광재(106a)만이 미리 형성되더라도 좋다. 이 경우라도, 접합 부재(102a)와 접합 부재(104)를 밀착시키고, 또한 접합 부재(102b)와 접합 부재(104)를 밀착시킨 상태에서 접합 부재끼리를 접합할 수 있다. 이것은, 이하 후술하는 실시형태 및 변형예에 관해서도 마찬가지이다.In addition, in the
흡광재(106a, 106b, 106c, 106d)의 재질은, 금속, 세라믹, 유색 도료, 혹은 이들의 조합 등이 바람직하며, 그 형태는, 박, 막, 가루, 리본 혹은 판인 것이 바람직하다. 또한, 흡광재(106a, 106b, 106c, 106d)는 도 11 및 도 12에 나타낸 바와 같이, 미리 접합 부재(104)에 형성되어 있지 않더라도 좋다. 단, 접합 부재 사이에 설치할 때의 핸들링이나 설치 위치의 위치 맞춤 등을 고려하면, 접합 부재(104)나 접합 부재(102a, 102b)에 미리 형성되어 있는 것이 보다 바람직하다. 흡광재(106a, 106b, 106c, 106d)의 형성 방법은, 증착, 스퍼터, 접착, 도포, 혹은 전사(轉寫) 등의 기술을 사용할 수 있다.The material of the
도 14∼도 15는 본 실시형태에 따른 접합 방법을 예시하는 모식도이며, 도 7에 나타낸 B-B 단면도에 상당한다.14-15 is a schematic diagram which illustrates the joining method which concerns on this embodiment, and is corresponded to the B-B cross section shown in FIG.
또한, 도 16은 도 13에 나타낸 변형예의 접합 부재의 접합 방법을 예시하는 모식도이며, 도 7에 나타낸 B-B 단면도에 상당한다.16 is a schematic diagram which illustrates the joining method of the joining member of the modification shown in FIG. 13, and is corresponded to B-B sectional drawing shown in FIG.
우선, 접합 부재(102a)를 스테이지(204)에 얹어 놓는다[도 14의 (a)]. 이어서, 미리 상면에 흡광재(106b, 106d)가 형성되고, 미리 하면에 흡광재(106a, 106c)가 형성된 접합 부재(104)를 접합 부재(102a)에 접촉시킨다[도 14의 (a)]. 이어서, 접합 부재(102b)를 접합 부재(104)에 접촉시킨다[도 14의 (a)].First, the
이와 같이 하여, 흡광재(106a, 106c)가 접합 부재(102a)와 접합 부재(104)의 사이에 끼여 있고, 흡광재(106b, 106d)가 접합 부재(102b)와 접합 부재(104)의 사이에 끼여 있는 상태에서, 접합 부재(102a, 102b, 104)는 스테이지(204) 상에 놓인다[도 14의 (b)].In this manner, the
이어서, 펌프(206)를 작동시킨다. 그러면, 펌프(206)는, 도 15의 (a)에 나타낸 화살표와 같이, 배기 구멍(214)과 배기 구멍(112)의 공간 안의 기체를 흡인한다. 그 결과, 펌프(206)와, 접합 부재(102a)와 접합 부재(104) 사이의 공간[홈부(108a)에 의한 공간]은 배기 구멍(214, 112)을 통해 연통하고 있기 때문에, 홈부(108a) 에 의한 공간은 감압된다. 또한, 접합 부재(102b)와 접합 부재(104) 사이의 공간[홈부(108b)에 의한 공간]과, 홈부(108a)에 의한 공간은 관통 구멍(114)을 통해 연통하고 있기 때문에, 홈부(108b)에 의한 공간도 감압된다.The
홈부(108a, 108b)에 의한 공간이 감압되면, 전술한 바와 같이, 이들 공간과 외부 공간 사이에는 압력차(기압차)가 생긴다. 이 때문에, 접합 부재(102a)와 접합 부재(104) 및 접합 부재(102b)와 접합 부재(104)는 서로 밀착한다. 이 때, 스테이지(204)가 레이저광에 대하여 비투과성을 갖는 경우나, 접합 부재(102a)에 예컨대 배선이 패터닝되어 있거나, 전자 소자나 광학 소자 등이 마련되어 있는 경우에는, 스테이지(204) 및 접합 부재(102a)를 통해 흡광재(106a, 106c)에 레이저광을 조사할 수 없다.When the space by the
그래서, 본 실시형태에 따른 접합 방법에 있어서는, 도 15의 (b)에 나타낸 바와 같이, 접합 부재(102a, 102b, 104)가 서로 밀착한 상태에서, 접합 부재(102b) 측에서만 레이저광(120a, 120b, 120c, 120d)을 흡광재(106a, 106b, 106c, 106d)에 각각 조사할 수 있다[도 15의 (b)]. 도 11 및 도 12에 관해서 전술한 바와 같이, 접합 부재(104)를 그 상면 혹은 하면에 대하여 수직인 방향에서 본 경우에, 흡광재(106a)와 흡광재(106b)는 서로 겹치지 않도록 형성되어 있기 때문에, 레이저광(120a)은 흡광재(106a)에 도달할 수 있다. 이와 마찬가지로, 레이저광(120c)은 흡광재(106c)에 도달할 수 있다.Thus, in the bonding method according to the present embodiment, as shown in FIG. 15B, the
한편, 도 13에 나타낸 변형예의 접합 부재(124)와 같이, 접합 부재(102a)와의 접합 계면에 있어서 하나의 흡광재(106a)만이 설치되고, 접합 부재(102b)와의 접합 계면에 있어서 하나의 흡광재(106d)만이 설치된 경우라도, 도 16에 나타낸 바와 같이, 접합 부재(102b) 측에서만 레이저광(120a, 120d)을 흡광재(106a, 106d)에 각각 조사할 수 있다. 접합 부재(124)를 그 상면 혹은 하면에 대하여 수직인 방향에서 본 경우에, 흡광재(106a)와 흡광재(106d)는 서로 겹치지 않도록 형성되어 있기 때문에, 레이저광(120a)은 흡광재(106a)에 도달할 수 있다.On the other hand, like the joining
흡광재(106a, 106c)는 레이저광(120a, 120c)을 각각 흡수하여 발열한다. 그리고, 이 발열에 의해, 접합 부재(102a)와 접합 부재(104)와 흡광재(106a, 106c) 중 적어도 어느 하나가 융해하여 고화됨으로써 흡광재(106a)에 의한 접합부(제1 접합부)와, 흡광재(106c)에 의한 접합부가 형성되어, 이들 접합부에 있어서 접합 부재(102a)와 접합 부재(104)가 접합된다. 또한, 흡광재(106b, 106d)는 레이저광(120b, 120d)을 각각 흡수하여 발열한다. 그리고, 이 발열에 의해, 접합 부재(102b)와 접합 부재(104)와 흡광재(106b, 106d) 중 적어도 어느 하나가 융해하여 고화됨으로써 흡광재(106b)에 의한 접합부(제2 접합부)와, 흡광재(106d)에 의한 접합부가 형성되어, 이들 접합부에 있어서 접합 부재(102b)와 접합 부재(104)가 접합된다.The
이어서, 접합 부재(102a, 102b, 104)에 대략 병행하여 레이저광학계를 적절하게 이동시킴으로써, 둘레 형상으로 형성된 흡광재(106a, 106b, 106c, 106d)의 전체 둘레에 걸쳐 레이저광(120a, 120b, 120c, 120d)을 각각 조사할 수 있다. 그 결과, 접합 부재(102a)와 접합 부재(104)를 전체 둘레에 걸쳐 접합할 수 있고, 접합 부재(102b)와 접합 부재(104)를 전체 둘레에 걸쳐 접합할 수 있다. 한편, 레이저광(120a, 120b, 120c, 120d)은, 각각 다른 레이저광학계로부터 조사되더라도 좋고, 복수 초점을 가능하게 하는 광학계로부터 통합하여 조사되더라도 좋다. 또한, 하나의 레이저광학계로부터 조사된 레이저광을 스플리터 등에 의해 복수로 분리한 것이라도 좋다. 또한, 도 6의 (a)에 나타낸 바와 같이, 접합 부재(102b)를 통하지 않고서, 흡광재에 레이저광을 직접 조사하더라도 좋다.Subsequently, the laser optical system is appropriately moved in parallel with the
이와 같이, 본 실시형태에 따른 접합 방법에 의하면, 접합 부재(102a, 102b, 104)를 서로 밀착시킨 상태에서, 레이저광의 조사에 의한 접합을 할 수 있다. 이 때문에, 접합 계면에 존재하는 간극에 의해 열 전달이 저하되는 것을 방지할 수 있어, 접합 부재(102a, 102b, 104)의 사이에 있어서 보다 큰 접합 강도를 얻을 수 있다. 그 결과, 접합의 신뢰성을 향상시킬 수 있다. 또한, 스테이지(204)나 한쪽의 최외층의 접합 부재[접합 부재(102a)]가 레이저광에 대하여 비투과성을 갖고 있더라도, 레이저광에 대하여 투과성을 갖는 다른 쪽의 최외층의 접합 부재[접합 부재(102b)] 측에서만 레이저광을 조사하여 접합 부재끼리를 접합할 수 있다. 이 때문에, 접합 시간을 단축할 수 있어, 접합 작업의 효율을 향상시킬 수 있다. 또한, 도 8 및 도 9에 대해서 전술한 효과와 동일한 효과를 얻을 수 있다.Thus, according to the bonding method which concerns on this embodiment, the bonding by irradiation of a laser beam can be performed in the state in which the
도 17은 본 실시형태의 변형예에 따른 접합 구조체가 스테이지에 놓인 상태를 전방에서 확대하여 바라본 단면모식도이다. 한편, 도 17은 도 9와 마찬가지로, 도 7에 나타낸 B-B 단면도에 상당한다.17 is a schematic cross-sectional view of the bonded structure according to a modification of the present embodiment, in an enlarged manner, as viewed from the front. In addition, FIG. 17 corresponds to the sectional view B-B shown in FIG. 7 similarly to FIG.
본 변형예의 접합 부재(154)에서의 접합 부재(152a)와의 접합 계면에는, 홈부(158a, 158c, 158e)가 환상의 접합 부재(154)에 마찬가지로 환상으로 형성되어 있다. 또한, 접합 부재(154)에서의 접합 부재(102b)와의 접합 계면에는, 홈부(158b, 158d)가 환상의 접합 부재(154)에 마찬가지로 환상으로 형성되어 있다.In the bonding interface with the
이 때문에, 접합 부재(152a)와 접합 부재(154)의 사이에는 홈부(158a, 158c, 158e)에 의한 공간이 존재한다. 또한, 접합 부재(102b)와 접합 부재(154) 사이에는 홈부(158b, 158d)에 의한 공간이 존재한다. 한편, 홈부(158a, 158b, 158c, 158d, 158e)는, 도 17에 나타낸 바와 같이 곡면을 갖고 있지만, 도 9에 나타낸 접합 부재(104)와 마찬가지로 평면을 갖고 있더라도 좋다. 또한, 접합 부재(154)에는, 홈부(158a)와 홈부(158b)를 연통하는 관통 구멍(164a)과, 홈부(158d)와 홈부(158e)를 연통하는 관통 구멍(164b)이 형성되어 있다.For this reason, the space by the
접합 부재(152a)에는 배기로를 형성하는 배기 구멍(162a, 162b, 162c)이 각각 형성되어 있다. 또한, 접합 부재(152a, 102b, 154)를 얹어 놓는 스테이지(254)에는 배기로를 형성하는 배기 구멍(264a, 264b, 264c)이 각각 형성되어 있다. 그리고, 배기 구멍(264a, 264b, 264c)은, 펌프(206)(도 8 참조)에 연통되는 도중에, 배기 구멍(264)으로서 결합되어 있다.In the joining
도 17에 나타낸 바와 같이, 접합 부재(152a)와 접합 부재(154)의 사이에는, 레이저광 에너지를 흡수하여 발열하는 흡광재(156a, 156c, 156e, 156g)가 설치되어 있다. 한편, 접합 부재(102b)와 접합 부재(154) 사이에는, 마찬가지로 레이저광 에너지를 흡수하여 발열하는 흡광재(156b, 156d, 156f)가 설치되어 있다. 그 밖의 구조에 대해서는, 도 8 및 도 9에 나타낸 접합 구조체의 구조와 마찬가지다. As shown in FIG. 17, between the
본 변형예에 따르면, 펌프(206)를 작동시킴으로써, 접합 부재(152a)와 접합 부재(154) 사이의 공간[홈부(158a, 158c, 158e)에 의한 공간]을 감압할 수 있다. 또한, 접합 부재(154)에는 관통 구멍(164a, 164b)이 형성되기 때문에, 이 관통 구멍(164a, 164b)을 통해 접합 부재(102b)와 접합 부재(154) 사이의 공간[홈부(158b, 158d)에 의한 공간]도 감압할 수 있다.According to this modification, by operating the
이와 같이 하여, 이들 공간과 외부 공간의 사이에 압력차가 생기기 때문에, 접합 부재(152a)와 접합 부재(154)를 용이하게 밀착시킬 수 있다. 또한, 접합 부재(102b)와 접합 부재(154)를 용이하게 밀착시킬 수 있다. 이 때, 홈부(158a, 158b, 158c, 158d, 158e)는, 접합 부재(154)의 상면 혹은 하면에서 좌우 측방으로 광범위하게 형성되기 때문에, 본 변형예에서는 접합 부재(152a, 102b, 154)끼리를 보다 넓은 범위에 걸쳐 밀착시킬 수 있다.In this way, since a pressure difference arises between these spaces and the external space, the joining
접합 부재끼리를 보다 넓은 범위에 걸쳐 밀착시킴으로써, 접합 계면에 존재하는 간극을 보다 작게 할 수 있다. 이 때문에, 이 간극에 의해 열 전달이 저하되는 것을 방지할 수 있다. 그 결과, 접합 부재 사이에 있어서 보다 큰 접합 강도를 얻을 수 있어, 접합의 신뢰성을 향상시킬 수 있다. 또한, 흡광재(156d)의 근방에는 홈부(158b, 158d)가 배치되고, 흡광재(156c)의 근방에는 홈부(158a, 158c)가 배치되며, 흡광재(156e)의 근방에는 홈부(158c, 158e)가 배치되어 있기 때문에, 도 10에 대해서 전술한 바와 같이, 이들 조사부에서는 진공의 단열 효과는 보다 커진다. 여기서, 「근방」이란, 홈부에서의 진공의 단열 효과에 의해, 흡광재의 주변부로의 열 확산을 억제할 수 있을 정도로 가까운 것을 말한다. 그 밖의 효과에 관해서도, 도 8 및 도 9에 대해서 전술한 효과와 동일한 효과를 얻을 수 있다.By bringing the joining members into close contact with each other over a wider range, the gap existing at the joining interface can be made smaller. For this reason, it can prevent that heat transfer falls by this clearance gap. As a result, larger joint strength can be obtained between joining members, and the reliability of joining can be improved. In addition,
한편, 흡광재(156a, 156b, 156c, 156d, 156e, 156f, 156g)는, 도 17에 나타낸 바와 같이, 접합 부재(154)를 그 상면 혹은 하면에 대하여 수직으로 본 경우에 서로 겹치지 않도록 형성되어 있다. 이 때문에, 도 15에 관해서 전술한 바와 같이, 예컨대 스테이지(254) 및 접합 부재(152a)가 레이저광에 대하여 비투과성을 갖고 있더라도, 레이저광에 대하여 투과성을 갖는 접합 부재(102b) 측에서만 레이저광을 조사하여 접합 부재끼리를 접합할 수 있다.On the other hand, the
도 18은 본 실시형태의 다른 변형예에 따른 접합 구조체가 스테이지에 놓인 상태를 전방에서 확대하여 바라본 단면모식도이다. 한편, 도 18은 도 9와 마찬가지로 도 7에 나타낸 B-B 단면도에 상당한다.FIG. 18 is a schematic cross-sectional view of the bonded structure according to another modification of the present embodiment, in an enlarged manner, viewed from the front. FIG. 18 corresponds to the sectional view B-B shown in FIG. 7 similarly to FIG.
본 변형예의 접합 부재(174)에서의 접합 부재(102a)와의 접합 계면에는, 홈부(178a)가 환상의 접합 부재(174)에 마찬가지로 환상으로 형성되어 있다. 이에 비하여, 접합 부재(174)에서의 접합 부재(102b)와의 접합 계면에는, 도 9에 나타낸 접합 부재(104)와 같이 홈부가 형성되어 있지는 않다. 그리고, 접합 부재(174)의 상면에 접촉된 접합 부재(172b)에서의 접합 부재(174)와의 접합 계면에는 홈부(178b)가 형성되어 있다. 이 홈부(178b)는, 환상의 접합 부재(174)에 마찬가지로 환상으로 형성되어 있다. 그 밖의 구조는 도 8 및 도 9에 나타낸 접합 구조체의 구조와 마찬가지다.In the joining interface with the joining
본 변형예에 따르면, 환상의 접합 부재(174)에는 홈부(178a)만이 형성되어 있기 때문에, 접합 부재(174)의 강도(강성)를 보다 크게 유지할 수 있다. 이 때문에, 접합 부재(174)를 반입하거나 설치할 때에, 접합 부재(174)가 변형되는 것을 보다 더 방지할 수 있다. 한편, 접합 부재(172b)에는 홈부(178b)가 형성되지만, 접합 부재(172b)는 판형을 갖고 있기 때문에, 그 강도(강성)가 크게 저하될 우려는 적다.According to this modification, since only the
접합 부재(172b)와 접합 부재(174)의 사이에는, 접합 부재(172b)에 형성된 홈부(178b)에 의한 공간이 존재한다. 또한, 접합 부재(102a)와 접합 부재(174)의 사이에는 홈부(178a)에 의한 공간이 존재한다. 그리고, 접합 부재(174)에는 홈부(178a)와 상면을 연통하는 관통 구멍(184)이 형성되어 있다.Between the joining
이 때문에, 본 변형예에 있어서도, 펌프(206)를 작동시킴으로써, 접합 부재(102a)와 접합 부재(174) 사이의 공간[홈부(178a)에 의한 공간]을 감압할 수 있다. 또한, 접합 부재(174)에는 관통 구멍(184)이 형성되어 있기 때문에, 이 관통 구멍(184)을 통해 접합 부재(172b)와 접합 부재(174) 사이의 공간[홈부(178b)에 의한 공간]도 감압할 수 있다. 그리고, 전술한 작용에 의해, 접합 부재(102a)와 접합 부재(174)를 용이하게 밀착시킬 수 있다. 또한, 접합 부재(172b)와 접합 부재(174)를 용이하게 밀착시킬 수 있다. 이 상태에서, 레이저광에 대하여 투과성을 갖는 접합 부재(172b) 측에서만 레이저광을 조사함으로써, 접합 부재끼리를 접합할 수 있다.For this reason, also in this modification, by operating the
한편, 도 17 및 도 18에 나타낸 변형예에서는, 접합 계면에 복수의 흡광재가 설치되고 있지만, 도 13에 관해서 전술한 바와 같이, 각 접합 계면에 각각 하나의 흡광재만이 설치되더라도 좋다. 이 경우라도, 접합 부재끼리를 밀착시키고, 레이저광에 대하여 투과성을 갖는 접합 부재 측에서만 레이저광을 조사함으로써, 접합 부재끼리를 접합할 수 있다.On the other hand, in the modified example shown in FIG. 17 and FIG. 18, although the some light absorbing material is provided in the bonding interface, as mentioned above regarding FIG. 13, only one light absorbing material may be provided in each bonding interface, respectively. Even in this case, the joining members can be joined by bringing the joining members into close contact and irradiating the laser light only on the joining member side having transparency to the laser beam.
이어서, 레이저광의 조사 방법에 관해서 도면을 참조하면서 설명한다.Next, the irradiation method of a laser beam is demonstrated, referring drawings.
도 19는 레이저광의 조사 방법을 설명하기 위한 모식도이다.It is a schematic diagram for demonstrating the laser beam irradiation method.
한편, 도 19의 (a)는 접합 구조체를 위쪽에서 확대하여 바라본 평면모식도이며, 도 7에 나타낸 화살 표시 A의 방향에서 바라본 모식도에 상당한다. 도 19의 (b)는 접합 구조체를 전방에서 확대하여 바라본 측면모식도이며, 도 7에 나타낸 B-B 단면도에 상당한다.On the other hand, Fig.19 (a) is the plan schematic diagram which looked at the bonding structure enlarged from the top, and is corresponded to the schematic diagram seen from the direction of arrow A shown in FIG. FIG. 19B is a side view schematically illustrating the bonded structure in an enlarged manner from the front, and corresponds to the cross-sectional view taken along line B-B in FIG. 7.
레이저광의 조사 방법의 하나로서는, 도 15의 (b)에 나타낸 바와 같이, 흡광재(106a, 106b, 106c, 106d)에 각각 대응하는 레이저광학계로부터 조사하는 방법을 들 수 있다. 이에 비하여, 본 조사 방법에서는, 하나의 레이저광학계로부터 출력된 레이저광(120a)을 흡광재(106a)와 흡광재(106b)에 조사한다. 또한, 다른 하나의 레이저광학계로부터 출력된 레이저광(120b)을 흡광재(106c)와 흡광재(106d)에 조사한다.As one method of irradiating a laser beam, as shown to FIG. 15 (b), the method of irradiating from the laser optical system corresponding to the
레이저광(120a)의 초점 위치는, 도 19에 나타낸 바와 같이, 흡광재(106a)와 흡광재(106b)의 상하 방향의 대략 중간점이며, 레이저광(120b)의 초점 위치는, 흡광재(106c)와 흡광재(106d)의 상하 방향의 대략 중간점이다. 이것은, 접합 부재(104)의 상면과 하면과의 대략 중간점에 대략 일치하고 있다. 이와 같이, 흡광재(106a, 106b, 106c, 106d)의 형성 위치(설치 위치)에 레이저광(120a, 120b)의 초점 위치가 없더라도, 흡광재(106a, 106b, 106c, 106d)가 레이저광(120a, 120b)을 흡수하여 가열 혹은 용해하기에 족한 에너지가 있으면 된다.As shown in FIG. 19, the focal position of the
그리고, 레이저광(120a)의 초점 위치를 흡광재(106a)와 흡광재(106b)의 상하 방향의 대략 중간점에 설정함으로써, 흡광재(106a)와 흡광재(106b)에서의 레이저광(120a)의 조사 에너지를 대략 균일하게 할 수 있다. 이것과 마찬가지로, 레이저광(120b)의 초점 위치를 흡광재(106c)와 흡광재(106d)의 상하 방향의 대략 중간점에 설정함으로써, 흡광재(106c)와 흡광재(106d)에 있어서 레이저광(120b)의 조사 에너지를 대략 균일하게 할 수 있다.And the
이어서, 레이저광(120a, 120b)을 흡광재(106a, 106b)와 흡광재(106c, 106d)에 각각 대략 동시에 조사하면서, 도 19의 (a)에 나타낸 화살표와 같이, 접합 부재(102a, 102b, 104)에 대략 병행하여 레이저광학계를 적절하게 이동시킴으로써, 환상으로 형성된 흡광재(106a, 106b, 106c, 106d)의 전체 둘레에 걸쳐 레이저광(120a, 120b)을 조사할 수 있다. 그 결과, 접합 부재(102a)와 접합 부재(104)를 전체 둘레에 걸쳐 접합할 수 있고, 접합 부재(102b)와 접합 부재(104)를 전체 둘레에 걸쳐 접합할 수 있다.Subsequently, the
이에 따라, 4곳의 접합부를 접합하는 경우라도 2개의 레이저광학계에 의해 접합할 수 있다. 이 때문에, 레이저광학계의 설치수를 저감할 수 있어, 접합 장치를 간소화할 수 있다. 또한, 흡광재(106a, 106b, 106c, 106d) 각각에 대하여 대략 균일한 에너지의 레이저광(120a, 120b)을 조사할 수 있기 때문에, 각각의 접합부에 있어서 대략 동일한 접합 강도를 얻을 수 있다. 이 때문에, 접합 조건의 제어는 보다 용이하게 된다. 또한, 흡광재(106a, 106b, 106c, 106d)에 대략 동시에 레이저광을 조사해 발열시켜 접합할 수 있으므로, 각각 개별적으로 조사해 발열시켜 접합하는 것보다도 접합부에 생기는 접합 부재의 왜곡의 영향을 억제할 수 있다. 이 때문에, 접합 부재 사이에 있어서 보다 큰 접합 강도를 얻을 수 있다. 그 결과, 접합의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.Thereby, even when joining four junction parts, it can join by two laser optical systems. For this reason, the number of installations of a laser optical system can be reduced and a bonding apparatus can be simplified. In addition, since the
한편, 흡광재(106a, 106b)는, 접합 부재(104)를 그 상면[접합 부재(102b)와의 접합 계면] 혹은 하면[접합 부재(102a)와의 접합 계면]에 대하여 수직으로 본 경우에, 흡광재(106a)(제1 흡광재)의 한 쪽의 단부와, 흡광재(106b)(제2 흡광재)의 한 쪽의 단부가 대략 합치하도록 형성되더라도 좋다. 즉, 흡광재(106a, 106b)는, 접합 부재(104)를 그 상면 혹은 하면에 대하여 수직으로 본 경우에, 서로 전혀 겹치지 않도록 형성되어 있지 않더라도 좋다.On the other hand, the
이 경우에는, 흡광재(106a)의 한 쪽의 단부와 흡광재(106b)의 한 쪽의 단부가 대략 합치한 부분에, 도 19의 (a) 및 (b)에 나타낸 바와 같이 하나의 레이저광학계로부터 출력된 레이저광(120a)을 흡광재(106a)와 흡광재(106b)에 조사할 수 있다. 그리고, 접합 부재(102a, 102b, 104)에 대략 병행하여 레이저광학계를 적절하게 이동시킴으로써, 환상으로 형성된 흡광재(106a, 106b)의 전체 둘레에 걸쳐 레이저광(120a)을 조사할 수 있다. 그 결과, 흡광재(106a)에서의 접합부(제1 접합부)의 내주단 및 외주단 중 어느 한쪽과 흡광재(106b)에서의 접합부(제2 접합부)의 내주단 및 외주단 중 다른 쪽은 평면에서 보아 대략 일치한다. 이것은, 흡광재(106c)에서의 접합부 및 흡광재(106d)에서의 접합부에서도 마찬가지이다.In this case, one laser optical system is shown in Figs. 19A and 19B at a portion where one end of the
또한, 하나의 레이저광학계로부터 출력된 레이저광(120a)을 대략 동시에 조사할 수 있을 정도로, 흡광재(106a)의 한쪽의 단부와 흡광재(106b)의 한쪽의 단부는 중복되어 있더라도 좋다. 이 경우라도, 접합 부재(104)를 그 상면 혹은 하면에 대하여 수직으로 본 경우에, 흡광재(106a)와 흡광재(106b)의 경계 부분에, 하나의 레이저광학계로부터 출력된 레이저광(120a)을 조사할 수 있다. 그 결과, 흡광재(106a)에서의 접합부의 내주단 및 외주단 중 어느 한쪽과 흡광재(106b)에서의 접합부의 내주단 및 외주단 중 다른 쪽은 평면에서 보아 대략 일치한다. 이것은, 흡광재(106c, 106d)에 있어서도 마찬가지이다.In addition, one end portion of the
도 20은 레이저광의 다른 조사 방법을 설명하기 위한 모식도이다.It is a schematic diagram for demonstrating the other irradiation method of a laser beam.
한편, 도 20의 (a)는 접합 구조체를 위쪽에서 확대하여 바라본 평면모식도이며, 도 7에 나타낸 화살 표시 A의 방향에서 바라본 모식도에 상당한다. 도 20의 (b)는 접합 구조체를 전방에서 확대하여 바라본 측면모식도이며, 도 7에 나타낸 B-B 단면도에 상당한다.On the other hand, FIG. 20A is a plan view schematically illustrating the bonded structure enlarged from above, and corresponds to the schematic view seen from the direction of arrow A shown in FIG. 7. FIG. 20B is a side schematic view of the bonded structure, seen from an enlarged front, and corresponds to the cross-sectional view B-B shown in FIG. 7.
여기서는, 3개의 판형의 접합 부재(102a, 102b, 102c)를 접합하는 경우를 생각한다. 접합 부재(102a)와 접합 부재(102b) 사이에는 환상의 접합 부재(104a)가 끼여 있고, 접합 부재(102b)와 접합 부재(102c) 사이에는 환상의 접합 부재(104b)가 끼여 있다.Here, the case where three plate-shaped joining
그래서, 본 조사 방법에서는, 하나의 레이저광학계로부터 출력된 레이저광(120a)을 흡광재(106a)와 흡광재(106b)에 조사한다. 또한, 다른 하나의 레이저광학계로부터 출력된 레이저광(120b)을 흡광재(106c)와 흡광재(106d)에 조사한다. 또한, 다른 하나의 레이저광학계로부터 출력된 레이저광(120c)을 흡광재(106e)와 흡광재(106f)에 조사한다. 또한, 다른 하나의 레이저광학계로부터 출력된 레이저광(120d)을 흡광재(106g)와 흡광재(106h)에 조사한다.Therefore, in this irradiation method, the
레이저광(120a)의 초점 위치는, 도 20에 나타낸 바와 같이, 흡광재(106a)와 흡광재(106b)의 상하 방향의 대략 중간점이며, 레이저광(120b)의 초점 위치는, 흡광재(106c)와 흡광재(106d)의 상하 방향의 대략 중간점이다. 또한, 레이저광(120c)의 초점 위치는 흡광재(106e)와 흡광재(106f)의 상하 방향의 대략 중간점이며, 레이저광(120d)의 초점 위치는 흡광재(106g)와 흡광재(106h)의 상하 방향의 대략 중간점이다. 이들 초점 위치는, 접합 부재(104a, 104b)의 각각의 상면과 하면의 상하 방향의 대략 중간점에 각각 대략 일치하고 있다.As shown in FIG. 20, the focal position of the
이에 따르면, 도 19에 관해서 전술한 바와 같이, 흡광재(106a)와 흡광재(106b)에서의 레이저광(120a)의 조사 에너지와, 흡광재(106c)와 흡광재(106d)에서의 레이저광(120b)의 조사 에너지와, 흡광재(106e)와 흡광재(106f)에서의 레이저광(120c)의 조사 에너지와, 흡광재(106g)와 흡광재(106h)에 있어서의 레이저광(120d)의 조사 에너지를 대략 균일하게 할 수 있다.According to this, as described above with respect to FIG. 19, the irradiation energy of the
이어서, 도 20의 (a)에 나타낸 화살표와 같이, 접합 부재(102a, 102b, 102c, 102d, 104a, 104b)에 대략 병행하여 레이저광학계를 적절하게 이동시킴으로써, 환상으로 형성된 흡광재(106a, 106b, 106c, 106d, 106e, 106f, 106g, 106h)의 전체 둘레에 걸쳐 레이저광(120a, 120b, 120c, 120d)을 조사할 수 있다. 그 결과, 접합 부재끼리를 전체 둘레에 걸쳐 접합할 수 있다.Subsequently, as shown by the arrow shown in FIG. 20 (a), the
이에 따라, 3개의 판형의 접합 부재를 접합하는 경우라도, 한 쪽에서만 레이저광을 조사함으로써, 2개의 환상의 접합 부재를 통해 접합 부재끼리를 접합할 수 있다. 또한, 도 20의 (b)에 나타낸 바와 같이, 8곳의 접합부를 접합하는 경우라도 4개의 레이저광학계에 의해 접합할 수 있다. 이 때문에, 레이저광학계의 설치수를 저감할 수 있어, 접합 장치를 간소화할 수 있다.Thereby, even when joining three plate-shaped joining members, the joining members can be joined together through two annular joining members by irradiating a laser beam only from one side. In addition, as shown in Fig. 20B, even in the case of joining eight joint parts, the joining can be performed by four laser optical systems. For this reason, the number of installations of a laser optical system can be reduced and a bonding apparatus can be simplified.
더욱이, 도 20의 (a)에 나타낸 바와 같이, 레이저광(120a)과 레이저광(120c)을 진행 방향으로 약간 앞뒤에서 조사하고, 레이저광(120b)과 레이저광(120d)을 진행 방향으로 약간 앞뒤에서 조사함으로써, 진행 방향에 대하여 보다 광범위하게 레이저광을 조사할 수 있다. 또한, 그 밖의 효과에 대해서도, 도 19에 관해서 전술한 효과와 동일한 효과를 얻을 수 있다.Furthermore, as shown in Fig. 20A, the
또한, 본 조사 방법에 있어서도, 도 19에 관해서 전술한 바와 같이, 흡광재(106a, 106b)는, 접합 부재(104)를 그 상면[접합 부재(102b)와의 접합 계면] 혹은 하면[접합 부재(102a)와의 접합 계면]에 대하여 수직으로 본 경우에, 흡광재(106a)(제1 흡광재)의 한쪽의 단부와 흡광재(106b)(제2 흡광재)의 한쪽의 단부가 대략 합치하도록 형성되어 있더라도 좋다. 또한, 하나의 레이저광학계로부터 출력된 레이저광(120a)을 대략 동시에 조사할 수 있을 정도로, 흡광재(106a)의 한쪽의 단부와 흡광재(106b)의 한쪽의 단부가 중복되어 있더라도 좋다. 이것은, 흡광재(106c, 106d, 106e, 106f, 106g, 106h)에 있어서도 마찬가지이다.Also in the present irradiation method, as described above with respect to FIG. 19, the
한편, 도 19 및 도 20에 관해서 전술한 레이저광의 조사 방법에 있어서는, 레이저광의 초점 위치를 흡광재의 상하 방향의 대략 중간점에 설정했지만, 이것에만 한정되지 않는다. 예컨대, 복수 초점을 가능하게 하는 광학계로부터 조사된 레이저광을 흡광재(106a)와 흡광재(106b)에 각각 조사할 수 있다. 즉, 하나의 광학계로부터 조사된 다른 초점을 갖는 레이저광을 흡광재(106a)와 흡광재(106b)에 각각 조사할 수 있다.On the other hand, in the laser beam irradiation method described above with reference to FIGS. 19 and 20, the focal position of the laser beam is set at approximately an intermediate point in the vertical direction of the light absorbing material, but is not limited thereto. For example, the laser light irradiated from the optical system which enables plural focal points can be irradiated to the
또한 이러한 경우에는, 그 하나의 광학계를 대략 중심축 둘레로 회전시킴으로써, 다른 초점을 갖는 2개의 레이저광 사이의 거리(피치)를 용이하게 변경할 수 있다. 이 때문에, 흡광재(106a) 및 흡광재(106b)의 폭이나 크기 또는 이들의 설치 위치에 대하여 유연하게 대응할 수 있다.In this case, the distance (pitch) between two laser beams having different focal points can be easily changed by rotating the optical system about one central axis. For this reason, it can respond flexibly with respect to the width | variety, the magnitude | size, or these installation positions of the
이 경우에 있어서도, 레이저광학계의 설치수를 저감할 수 있기 때문에, 접합 장치를 간소화할 수 있다. 또한, 각각의 흡광재에 대하여 대략 균일한 에너지의 레이저광을 조사할 수 있기 때문에, 각각의 접합부에 있어서 대략 같은 접합 강도를 얻을 수 있다.Also in this case, since the number of installations of the laser optical system can be reduced, the bonding apparatus can be simplified. In addition, since the laser beam of substantially uniform energy can be irradiated to each light absorbing material, about the same bonding strength can be obtained in each joining part.
도 21은 본 실시형태의 변형예에 따른 접합 방법을 예시하는 모식도이다.21 is a schematic diagram illustrating a joining method according to a modification of the present embodiment.
또한, 도 22는 스테이지에 놓인 접합 구조체를 전방에서 확대하여 바라본 단면모식도이다.22 is the cross-sectional schematic diagram which looked at the bonding structure put on the stage and expanded from the front.
한편, 도 21 및 도 22는 도 7에 나타낸 B-B 단면도에 상당한다.21 and 22 correspond to B-B sectional drawing shown in FIG.
본 변형예에 따른 접합 방법에서는, 챔버(200)를 사용하여 접합 부재끼리를 밀착시키면서, 레이저광을 조사함으로써 접합한다. 도 21에 나타낸 챔버(200)는, 레이저광(120a, 120b)을 투과시킬 수 있는 레이저 입사창(202)과, 접합 부재(172a, 102b, 194)를 배치하여 3축 방향으로 위치 조정할 수 있는 스테이지(234)와, 챔버(200)의 내부를 개방하거나 폐쇄할 수 있는 밸브(208)를 갖고 있다.In the bonding method which concerns on this modification, it bonds by irradiating a laser beam, keeping the bonding members in close contact using the
또한, 도 22에 나타낸 바와 같이, 접합 부재(194)에 있어서 접합 부재(172a)와 접합 부재(102b)의 접합 계면에는, 홈부(198a, 198b)가 환상의 접합 부재(194)에 마찬가지로 환상으로 각각 형성된다. 한편, 도 9에 나타낸 접합 부재(104)와 같이, 홈부(198a)와 홈부(198b)를 연통하는 관통 구멍이 형성되어 있지는 않다. 또한, 접합 부재(172a)에는 배기로를 형성하는 배기 구멍은 형성되지 않고, 스테이지(234)에도 배기로를 형성하는 배기 구멍은 형성되어 있지 않다.As shown in FIG. 22, in the joining
그래서 우선, 챔버(200)의 내부에 접합 부재(172a, 102b, 194)를 적절하게 반입한다. 이어서, 챔버(200) 내부를 감압하여 밸브(208)를 폐쇄하고, 이 상태 그대로 접합 부재(172a)와 접합 부재(194)와 접합 부재(102b)를 이 순서로 중첩한다. 이에 따라, 접합 부재(102a)와 접합 부재(102b)와 접합 부재(104)로 둘러싸인 공간(150)과, 접합 부재(172a)와 접합 부재(194) 사이의 공간[홈부(198a)에 의한 공간]과, 접합 부재(102b)와 접합 부재(194) 사이의 공간[홈부(198b)에 의한 공간]은 감압된 대략 밀폐 공간으로 된다. 그리고 다시 밸브(208)를 개방하여 챔버(200) 내부의 압력을 상승시킨다.Therefore, first, the joining
그러면, 접합 부재(172a)와 접합 부재(102b)와 접합 부재(194)로 둘러싸인 공간(150)의 내부 압력과 외부 압력 사이에 있어서 압력차가 생긴다. 또한, 홈부(198a, 198b)에 의한 공간의 내부 압력과 외부 압력 사이에 있어서 압력차가 생긴다.Then, a pressure difference arises between the internal pressure and the external pressure of the
이 때, 챔버(200) 내부의 압력을 대기압까지 상승시킬 필요는 없다. 공간(150)의 내부 압력과 외부 압력의 사이 및 홈부(198a, 198b)에 의한 공간의 내부 압력과 외부 압력의 사이 중 적어도 어느 하나에 있어서, 접합 부재끼리를 밀착시킬 수 있는 압력차가 생길 정도로, 챔버(200)의 내부 압력을 상승시키면 된다. 이에 따르면, 챔버(200)의 내부를 어느 정도의 감압 상태로 유지함으로써, 도 8∼도 10에 대해서 전술한 진공의 단열 효과에 의해, 접합 부재(172a, 102b, 194)의 표면에서 챔버(200)의 내부로 열이 확산되는 것을 억제할 수 있다.At this time, it is not necessary to raise the pressure inside the
이와 같이 하여, 접합 부재(172a, 102b, 194)는 서로 밀착한다. 이 상태에서, 도 15의 (b), 도 19, 혹은 도 20에 관해서 전술한 레이저광의 조사 방법에 의해, 흡광재(106a, 106b, 106c, 106d)에 대하여 대략 동시에 접합 부재(102b) 측에서만 레이저광(120a, 120b)을 각각 조사한다.In this way, the joining
이에 따르면, 홈부(198a)와 홈부(198b)를 연통하는 관통 구멍을 접합 부재(194)에 형성하는 일 없이 접합 부재끼리를 밀착시킬 수 있다. 또한, 접합 부재(172a)나 스테이지(234)에 배기로를 형성하는 배기 구멍을 형성하는 일 없이, 접합 부재끼리를 밀착시킬 수 있다. 이 때문에, 접합 부재(194)에 관통 구멍을 가공하는 공정을 생략할 수 있고, 접합 부재(172a)나 스테이지(234)에 배기 구멍을 가공하는 공정을 생략할 수 있다. 즉, 접합 작업의 효율을 향상시킬 수 있다. 또한, 접합 부재(172a, 194) 및 스테이지(234)의 형상을 간소화할 수 있다.According to this, the joining members can be brought into close contact with each other without forming a through hole in the joining
이와 같이 접합 부재끼리를 밀착시킴으로써, 접합 계면에 존재하는 간극에 의해 열 전달이 저하되는 것을 방지할 수 있다. 그 결과, 접합 부재 사이에 있어서 보다 큰 접합 강도를 얻을 수 있어, 접합의 신뢰성을 향상시킬 수 있다. 또한, 전술한 바와 같이, 챔버(200)의 내부를 어느 정도의 감압 상태로 유지함으로써, 진공의 단열 효과에 의해, 열은 주변부로 확산되기 어렵게 되기 때문에, 흡광재(106a, 106b, 106c, 106d)에서 발열한 열은 접합 부재(172a, 102b, 194)에 각각 효율적으로 전해진다. 그 결과, 접합 부재 사이에 있어서 보다 큰 접합 강도를 얻을 수 있다. 또한, 과대한 열 입력을 행할 필요가 없기 때문에, 열의 영향에 의해서 접합 부재(172a, 102b, 194)에 미치는 손상을 억제할 수 있다.In this way, the bonding members can be brought into close contact with each other, whereby the heat transfer can be prevented from being lowered due to the gap present at the bonding interface. As a result, larger joint strength can be obtained between joining members, and the reliability of joining can be improved. In addition, as described above, since the inside of the
도 23은 본 실시형태에 따른 접합 장치의 구성을 예시하는 블럭도이다. 본 실시형태에 따른 접합 장치는, 가열원으로서의 레이저광을 집광하여 소정 위치에 각각 조사하는 렌즈 등의 광학 요소를 갖는 광학계(222a, 222b)(에너지 조사 수단)와, 레이저광을 출력하는 레이저 발진기(224a, 224b)와, 레이저 발진기(224a, 224b)에 임의의 크기의 구동 전력을 인가하는 전원(226a, 226b)과, 광학계(222a, 222b)의 위치를 3축 방향으로 각각 조정할 수 있는 광학계 구동부(228a, 228b)(위치 결정 수단)와, 스테이지의 위치를 3축 방향으로 조정할 수 있는 스테이지 구동부(210)(위치 결정 수단)와, 전원(226a, 226b)에 의해 레이저 발진기(224a, 224b)에 인가되는 구동 전력을 제어하는 제어부(230)를 구비하고 있다.23 is a block diagram illustrating the configuration of a bonding apparatus according to the present embodiment. The bonding apparatus according to the present embodiment includes
또한, 전술한 것과 같은 접합 계면에 형성된 홈부를 감압하여 접합 부재를 밀착시키는 방법에 따라, 챔버(200)나 펌프(206)를 적절하게 구비하고 있다. 한편, 도 23에 나타낸 접합 장치는 2개의 광학계(222a, 222b)를 구비하고 있지만, 이것에만 한정되지 않고, 접합부의 부위 수에 따라서 3개 이상의 복수의 광학계를 구비하더라도 좋다. 한편, 하나의 광학계만을 구비하고 있더라도 좋다. 이 경우에는, 전원, 레이저 발진기 및 광학계 구동부를 각각 하나씩 구비하고 있으면 된다.Moreover, the
제어부(230)는, 사용자로부터의 지시에 의해 레이저광(120a, 120b)의 펄스 형상이나 펄스 폭 등을 설정 변경시키도록 전원(226a, 226b)을 제어할 수 있다. 즉, 레이저 발진기(224a, 224b)로부터 출력되는 레이저광(120a, 120b)의 펄스 형상은, 전원(226a, 226b)에 의해 인가되는 구동 전력의 파형에 따라서 제어된다. 제어부(230)에 의한 제어 하에서, 전원(226a, 226b)에 의해 레이저 발진기(224a, 224b)에 인가되는 구동 전력의 파형이 변경됨으로써, 레이저 발진기(224a, 224b)로부터 소정의 피크 출력 및 에너지 밀도를 갖는 레이저광(120a, 120b)이 출력되도록 되어 있다.The
또한, 제어부(230)는 광학계 구동부(228a, 228b)의 동작을 제어할 수 있다. 즉, 제어부(230)는, 미리 설정해 놓은 접합 부재의 위치 정보에 기초하여, 레이저광(120a, 120b)이 소정 위치에 조사되도록 광학계 구동부(228a, 228b)를 제어할 수 있다. 또한, 제어부(230)는 스테이지 구동부(210)의 동작을 제어할 수도 있다. 즉, 레이저광(120a, 120b)의 조사 위치는, 제어부(230)가 스테이지 구동부(210)를 통해 스테이지의 위치를 제어함으로써, 3축 방향으로 조정되더라도 좋다. 이에 따르면, 광학계 구동부(228a, 228b)(위치 결정 수단) 및 스테이지 구동부(210)(위치 결정 수단) 중 적어도 어느 하나는, 접합 부재와 광학계(222a, 222b)(에너지 조사 수단)의 상대 위치를 결정할 수 있다.In addition, the
한편, 도 23에 나타낸 접합 장치는, 접합 부재의 화상을 취득하기 위한 도시하지 않은 카메라 등의 광학 요소를 더 구비하더라도 좋다. 이에 따르면, 카메라에 의해 촬영된 화상 데이터는, 제어부(230)에 출력되어, 화상 해석된다. 그리고, 그 결과에 기초하여, 제어부(230)는, 레이저광(120a, 120b)이 소정 위치에 조사되도록 광학계 구동부(228a, 228b)를 제어할 수 있다. 이와 같이 함으로써, 보다 단시간에 보다 정확하게 소정 위치에 레이저광(120a, 120b)을 조사할 수 있다.In addition, the bonding apparatus shown in FIG. 23 may further be provided with optical elements, such as a camera which is not shown in figure in order to acquire the image of a bonding member. According to this, the image data photographed by the camera is output to the
도 24는 본 실시형태의 변형예에 따른 접합 장치의 구성을 예시하는 블럭도이다.24 is a block diagram illustrating the configuration of a bonding apparatus according to a modification of the present embodiment.
본 변형예에 따른 접합 장치에서는, 가열원으로서 레이저광이 아니라, 전기 혹은 가스 등이 이용된다. 즉, 복수의 접합 부재의 접합 방법에 있어서의 가열원은 레이저광에만 한정되지 않는다.In the bonding apparatus according to the present modification, electricity or gas is used as the heating source instead of the laser light. That is, the heating source in the joining method of a some bonding member is not limited only to a laser beam.
그래서, 본 변형예에 따른 접합 장치는, 가열원으로서의 전기나 가스 등을 방출하는 방출계(245)(에너지 조사 수단)를 구비하고 있다. 또한, 방출계(245)에 임의의 크기의 구동 전력을 인가하는 전원(241)과, 방출계(245)의 위치를 3축 방향으로 각각 조정할 수 있는 방출계 구동부(247)(위치 결정 수단)와, 스테이지의 위치를 3축 방향으로 조정할 수 있는 스테이지 구동부(210)(위치 결정 수단)와, 전원(241)에 의해 방출계(245)에 인가되는 구동 전력을 제어하는 제어부(230)를 구비하고 있다. 또한, 전술한 것과 같은 접합 계면에 형성된 홈부를 감압하여 접합 부재를 밀착시키는 방법에 따라, 챔버(200)나 펌프(206)를 적절하게 구비하고 있다.Therefore, the bonding apparatus which concerns on this modification is equipped with the emission system 245 (energy irradiation means) which discharge | releases electricity, gas, etc. as a heating source. In addition, the
제어부(230)는, 사용자로부터의 지시에 의해 전기나 가스 등의 가열원(249)의 출력을 설정 변경시키도록, 전원(241)을 제어할 수 있다. 즉, 방출계(245)로부터 방출되는 가열원(249)은, 전원(241)에 의해 인가되는 구동 전력에 따라서 제어된다.The
또한, 제어부(230)는 방출계 구동부(247)의 동작을 제어할 수 있다. 즉, 제어부(230)는, 미리 설정해 놓은 접합 부재의 위치 정보에 기초하여, 가열원(249)이 소정 위치에 방출되도록 방출계 구동부(247)를 제어할 수 있다. 또한, 제어부(230)는 스테이지 구동부(210)의 동작을 제어할 수도 있다. 즉, 가열원(249)의 방출 위치는, 제어부(230)가 스테이지 구동부(210)를 통해 스테이지의 위치를 제어함으로써, 3축 방향으로 조정되더라도 좋다. 이에 따르면, 방출계 구동부(247)(위치 결정 수단) 및 스테이지 구동부(210)(위치 결정 수단) 중 적어도 어느 하나는, 접합 부재와 방출계(245)(에너지 조사 수단)의 상대 위치를 결정할 수 있다. 한편, 도 23에 관해서 전술한 바와 같이, 본 변형예의 접합 장치는, 접합 부재의 화상을 취득하기 위한 도시하지 않은 카메라 등의 광학 요소를 더 구비하더라도 좋다.In addition, the
도 24에 나타낸 접합 장치에 따르면, 가열원으로서의 전기나 가스 등을 소정 위치에 방출함으로써, 복수의 접합 부재 중 적어도 어느 하나가 융해하여 고화됨으로써 접합부가 형성된다. 그 결과, 그 접합부에 있어서 복수의 접합 부재끼리가 접합된다. 또한, 본 변형예의 접합 장치는, 레이저광을 이용한 접합 장치와 마찬가지로, 열을 이용하여 접합하기 때문에, 전술한 진공의 단열 효과를 얻을 수 있다.According to the bonding apparatus shown in FIG. 24, by releasing electricity, gas, etc. as a heating source to a predetermined position, at least one of the some joining members melts and solidifies, and a joining part is formed. As a result, a plurality of joining members are joined at the joining portion. In addition, since the bonding apparatus of this modification is bonded using heat similarly to the bonding apparatus using a laser beam, the above-mentioned vacuum insulation effect can be obtained.
즉, 챔버(200)의 내부를 어느 정도의 감압 상태로 유지함으로써, 진공의 단열 효과에 의해서, 열은 주변부로 확산되기 어렵게 되기 때문에, 전기 혹은 가스 등에 의한 열은 접합 부재에 효율적으로 전해진다. 그 결과, 접합 부재 사이에 있어서 보다 큰 접합 강도를 얻을 수 있다. 또한, 과대한 열 입력을 행할 필요가 없기 때문에, 열의 영향이 접합 부재에 미치는 손상을 억제할 수 있다.That is, by keeping the inside of the
이상 설명한 바와 같이, 본 실시형태에 따르면, 접합 부재(102a)와 접합 부재(104) 사이의 공간[홈부(108a)에 의한 공간] 및 접합 부재(102b)와 접합 부재(104) 사이의 공간[홈부(108b)에 의한 공간]을 펌프(206)를 이용하여 감압할 수 있다. 이 때문에, 접합 부재끼리 혹은 접합 부재와 흡광재를 접합할 때에 용이하게 밀착시킬 수 있다. 이에 따르면, 접합 계면에 존재하는 간극에 의해 열 전달이 저하되는 것을 방지할 수 있다. 그 결과, 접합 부재 사이에 있어서 보다 큰 접합 강도를 얻을 수 있어, 접합의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.As described above, according to the present embodiment, the space between the joining
또한, 챔버(200)를 이용함으로써, 접합 부재나 스테이지에 관통 구멍이나 배기 구멍을 형성하는 일 없이, 접합 부재(102a)와 접합 부재(102b)와 접합 부재(104)로 둘러싸인 공간(150)이나 홈부(198a, 198b)에 의한 공간을 감압할 수 있다. 이 때문에, 접합 부재끼리 혹은 접합 부재와 흡광재를 접합할 때에 용이하게 밀착시킬 수 있다. 이에 의해서도, 전술한 효과를 얻을 수 있다.In addition, by using the
게다가, 접합 부재(104, 124, 154, 174, 194)를 그 상면 혹은 하면에 대하여 수직으로 본 경우에, 흡광재끼리가 서로 겹치지 않도록 형성되어 있다. 이 때문에, 한쪽의 최외층의 부재가 레이저광에 대하여 비투과성을 갖고 있더라도, 레이저광에 대하여 투과성을 갖는 다른 쪽의 최외층의 부재 측에서만 레이저광을 조사하여 부재끼리를 접합할 수 있다.In addition, when the
이상, 본 발명의 실시형태에 관해서 설명했다. 그러나, 본 발명은 이들 기술에 한정되는 것은 아니다. 전술한 실시형태에 대해서, 당업자가 적절하게 설계 변경을 가한 것도, 본 발명의 특징을 갖고 있는 한, 본 발명의 범위에 포함된다. 예컨대, 접합 장치 등이 구비하는 각 요소의 형상, 치수, 재질, 배치 등이나 흡광재의 설치 형태 등은 예시한 것에 한정되는 것은 아니며 적절하게 변경할 수 있다. In the above, embodiment of this invention was described. However, the present invention is not limited to these techniques. The design changes appropriately made by those skilled in the art to the above-described embodiments are included in the scope of the present invention as long as they have the features of the present invention. For example, the shape, dimension, material, arrangement | positioning, etc. of the each element with a bonding apparatus etc., the installation form of a light absorber, etc. are not limited to what was illustrated, and can be changed suitably.
또한, 피가공물의 재료나 형상도, 예시한 것에 한정되는 것은 아니며 적절하게 변경할 수 있다. 피가공물은, PDP, SED, FED, 유기 EL 디스플레이 등의 발광 패널에만 한정되지 않고, 예컨대 태양전지 패널이나 이차전지 등이라도 좋다. 그리고, 레이저광에 대하여 투과성을 갖는 재료로서는, 예컨대 발광 패널이나 태양전지 패널에 사용되는 유리 등을 들 수 있다. 한편, 레이저광에 대하여 비투과성을 갖는 재료로서는, 예컨대 이차전지에 사용되는 캔 등의 금속이나 수조 등의 수지를 들 수 있다.In addition, the material and shape of a to-be-processed object are not limited to what was illustrated, and can be changed suitably. The workpiece is not limited to light emitting panels such as PDPs, SEDs, FEDs, organic EL displays, and the like, and may be, for example, solar cells or secondary batteries. And as a material which has transparency to a laser beam, the glass etc. which are used for a light emitting panel, a solar cell panel, etc. are mentioned, for example. On the other hand, as a material which is non-transmissive with respect to a laser beam, metal, such as a can used for a secondary battery, resin, such as a water tank, is mentioned, for example.
또한, 전술한 바와 같이, 판형의 접합 부재(102a)와 접합 부재(102b)에 끼여 있는 접합 부재(104) 등은 환상에 한정되지 않고, 판형을 갖고 있더라도 좋다.In addition, as mentioned above, the joining
또한, 전술한 각 실시형태가 구비하는 각 요소는, 기술적으로 가능한 범위에서 조합할 수 있으며, 이들을 조합시킨 것도 본 발명의 특징을 포함하는 한 본 발명의 범위에 포함된다.In addition, each element with which each embodiment mentioned above can be combined in the technically possible range, and combining these elements is also included in the scope of the present invention, as long as it contains the characteristics of this invention.
본 발명에 따르면, 접합 부재끼리 혹은 접합 부재와 흡광재를 접합할 때에 용이하게 밀착시킬 수 있는 접합 구조체, 접합 방법 및 접합 장치가 제공된다.According to the present invention, there is provided a joining structure, a joining method, and a joining device, which can be easily brought into contact with each other when joining the joining members or the joining member and the light absorber.
101a, 101b, 101c, 101d, 101e, 101f, 101g : 접합 부재
102a, 102b, 102c, 104, 104a, 104b : 접합 부재
106a, 106b, 106c, 106d, 106e, 106f, 106g, 106h : 흡광재
108a, 108b, 108d, 108e, 108g : 홈부
112, 112a, 112c, 112e, 112f : 배기 구멍
114 : 관통 구멍
120, 120a, 120b, 120c, 120d : 레이저광
124, 132a, 134 : 접합 부재
136a, 136b : 흡광재
138a, 138b, 138c, 138d : 홈부
142a, 142b : 배기 구멍
144a, 144b : 관통 구멍
150 : 공간
152a, 154 : 접합 부재
156a, 156b, 156c, 156d, 156e, 156f, 156g : 흡광재
158a, 158b, 158c, 158d, 158e : 홈부
162a, 162b, 162c : 배기 구멍
164a, 164b : 관통 구멍
172a, 172b, 174 : 접합 부재
178a, 178b : 홈부
184 : 관통 구멍
194 : 접합 부재,
198a, 198b : 홈부
200 : 챔버
202 : 레이저 입사창
204 : 스테이지
206 : 펌프
208 : 밸브
210 : 스테이지 구동부
214 : 배기 구멍
222a, 222b : 광학계
224a, 224b : 레이저 발진기
226a, 226b : 전원
228a, 228b : 광학계 구동부
230 : 제어부
234, 254 : 스테이지
241 : 전원
245 : 방출계,
247 : 방출계 구동부
249 : 가열원
264, 264a, 264b, 264c, 274, 274a, 274b, 274c : 배기 구멍
284 : 스테이지101a, 101b, 101c, 101d, 101e, 101f, 101g: joining member
102a, 102b, 102c, 104, 104a, 104b: joining member
106a, 106b, 106c, 106d, 106e, 106f, 106g, 106h: Light absorbing material
108a, 108b, 108d, 108e, 108g: groove portion
112, 112a, 112c, 112e, 112f: exhaust holes
114: through hole
120, 120a, 120b, 120c, 120d: laser light
124, 132a, 134: joining member
136a, 136b: light absorbing material
138a, 138b, 138c, 138d: groove
142a, 142b: exhaust hole
144a, 144b: through hole
150: space
152a, 154: joining member
156a, 156b, 156c, 156d, 156e, 156f, 156g: Light absorbing material
158a, 158b, 158c, 158d, 158e: groove portion
162a, 162b, 162c: exhaust hole
164a, 164b: through hole
172a, 172b, 174: joining member
178a, 178b: groove
184: through hole
194: joining member,
198a, 198b: groove
200: chamber
202: laser entrance window
204: stage
206: Pump
208: Valve
210: stage driving unit
214: exhaust hole
222a, 222b: optical system
224a, 224b: Laser Oscillator
226a, 226b: power
228a, 228b: optical system driver
230: control unit
234, 254: stage
241: power
245: emission meter,
247: emission meter drive unit
249: heating source
264, 264a, 264b, 264c, 274, 274a, 274b, 274c: exhaust hole
284 stage
Claims (23)
제2 접합 부재를 구비하고,
상기 제1 접합 부재 및 상기 제2 접합 부재 중 적어도 어느 하나는, 상기 제1 접합 부재와 상기 제2 접합 부재 사이의 접합 계면에 홈부를 구비하며,
상기 홈부의 공간이 감압되어, 상기 제1 접합 부재와 상기 제2 접합 부재가 밀착된 상태에서, 상기 제1 접합 부재와 상기 제2 접합 부재가 접합되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 접합 구조체.The first joining member,
And a second joining member,
At least one of the said 1st bonding member and the said 2nd bonding member is equipped with the groove part in the bonding interface between the said 1st bonding member and the said 2nd bonding member,
The joining structure, wherein the first joining member and the second joining member are joined in a state where the space of the groove is reduced in pressure, and the first joining member and the second joining member are in close contact with each other.
상기 홈부의 공간이, 상기 배기 구멍을 통해 감압되어, 상기 제1 접합 부재와 상기 제2 접합 부재가 밀착된 상태에서, 상기 제1 접합 부재와 상기 제2 접합 부재가 접합되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 접합 구조체.The said 1st joining member is equipped with the exhaust hole which forms an exhaust path,
The first joining member and the second joining member are joined to each other in a state where the space of the groove portion is reduced in pressure through the exhaust hole, and the first joining member and the second joining member are in close contact with each other. Junction structure.
상기 흡광재에 레이저광을 조사함으로써, 상기 제1 접합 부재와 상기 제2 접합 부재가 접합되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 접합 구조체.The light absorbing material according to claim 3, further comprising a light absorbing material provided at the bonding interface,
The said 1st bonding member and the said 2nd bonding member are joined by irradiating a laser beam to the said light absorber, The bonding structure characterized by the above-mentioned.
상기 제2 접합 부재 및 상기 제3 접합 부재 중 적어도 어느 하나는, 상기 제2 접합 부재와 상기 제3 접합 부재 사이의 접합 계면에 홈부를 구비하며,
상기 제2 접합 부재는, 상기 제1 접합 부재와 상기 제3 접합 부재의 사이에 끼여 있고, 상기 제1 접합 부재와 상기 제2 접합 부재 사이의 접합 계면에서의 홈부와, 상기 제2 접합 부재와 상기 제3 접합 부재 사이에서의 홈부를 연통하는 관통 구멍을 더 구비하며,
상기 제1 접합 부재와 상기 제2 접합 부재의 사이에서의 홈부의 공간 및 상기 제2 접합 부재와 상기 제3 접합 부재의 사이에서의 홈부의 공간이, 상기 배기 구멍 및 상기 관통 구멍을 통해 감압되어, 상기 제1 접합 부재와 상기 제2 접합 부재가 밀착된 상태와, 상기 제2 접합 부재와 상기 제3 접합 부재가 밀착된 상태에서, 상기 제1 접합 부재와 상기 제2 접합 부재가 접합되고, 상기 제2 접합 부재와 상기 제3 접합 부재가 접합되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 접합 구조체.The method of claim 2, further comprising a third joining member,
At least one of the said 2nd bonding member and the said 3rd bonding member is equipped with the groove part in the bonding interface between the said 2nd bonding member and the said 3rd bonding member,
The second joining member is sandwiched between the first joining member and the third joining member, the groove portion at the joining interface between the first joining member and the second joining member, and the second joining member; Further provided with a through hole for communicating the groove between the third bonding member,
The space of the groove portion between the first bonding member and the second bonding member and the space of the groove portion between the second bonding member and the third bonding member are decompressed through the exhaust hole and the through hole. And the first joining member and the second joining member are joined in a state where the first joining member and the second joining member are in close contact with each other, and the second joining member and the third joining member are in contact with each other. The joining structure, wherein the second joining member and the third joining member are joined to each other.
상기 홈부의 공간을 감압하여, 상기 제1 접합 부재와 상기 제2 접합 부재를 밀착시킨 상태에서, 상기 제1 접합 부재와 상기 제2 접합 부재를 접합하는 것을 특징으로 하는 접합 방법.In at least one of a 1st bonding member and a 2nd bonding member, a groove part is formed in the bonding interface between the said 1st bonding member and the said 2nd bonding member,
A joining method, characterized in that the first joining member and the second joining member are joined in a state where the space of the groove is reduced in pressure and the first joining member and the second joining member are brought into close contact with each other.
상기 홈부의 공간을, 상기 배기 구멍을 통해 감압하여, 상기 제1 접합 부재와 상기 제2 접합 부재를 밀착시킨 상태에서, 상기 제1 접합 부재와 상기 제2 접합 부재를 접합하는 것을 특징으로 하는 접합 방법.The method of claim 8, wherein an exhaust hole for forming an exhaust path in the first joining member is formed,
The space | interval of the said groove part is decompressed through the said exhaust hole, and the said 1st bonding member and the said 2nd bonding member are joined in the state which contact | connected the said 1st bonding member and the said 2nd bonding member, The joining characterized by the above-mentioned. Way.
상기 제1 접합 부재와 상기 제3 접합 부재의 사이에 상기 제2 접합 부재를 끼워 두며,
상기 제1 접합 부재와 상기 제2 접합 부재의 사이에서의 홈부와, 상기 제2 접합 부재와 상기 제3 접합 부재 사이에서의 홈부를 연통하는 관통 구멍을 상기 제2 접합 부재에 더 형성하고,
상기 제1 접합 부재와 상기 제2 접합 부재의 사이에서의 홈부의 공간 및 상기 제2 접합 부재와 상기 제3 접합 부재의 사이에서의 홈부의 공간을, 상기 배기 구멍 및 상기 관통 구멍을 통해 감압하여, 상기 제1 접합 부재와 상기 제2 접합 부재를 밀착시키고, 상기 제2 접합 부재와 상기 제3 접합 부재를 밀착시킨 상태에서, 상기 제1 접합 부재와 상기 제2 접합 부재를 접합하고, 상기 제2 접합 부재와 상기 제3 접합 부재를 접합하는 것을 특징으로 하는 접합 방법.The grooved portion according to claim 9, wherein at least one of the second bonding member and the third bonding member includes a groove portion at a bonding interface between the second bonding member and the third bonding member,
The second joining member is sandwiched between the first joining member and the third joining member,
A through hole communicating with the groove portion between the first bonding member and the second bonding member and the groove portion between the second bonding member and the third bonding member is further formed in the second bonding member,
The space of the groove portion between the first bonding member and the second bonding member and the space of the groove portion between the second bonding member and the third bonding member are decompressed through the exhaust hole and the through hole. And the first joining member and the second joining member are joined to each other in a state where the first joining member and the second joining member are brought into close contact with each other, and the second joining member and the third joining member are brought into close contact with each other. 2 A joining method and the said 3rd joining member are joined, The joining method characterized by the above-mentioned.
상기 제2 접합 부재에서의 상기 제3 접합 부재와의 접합 계면에, 상기 제1 접합 부재와의 접합 계면 혹은 상기 제3 접합 부재와의 접합 계면에 대하여 수직인 방향에서 봤을 때에, 상기 제1 흡광재와 겹치지 않는 부분을 갖는 제2 흡광재를 형성하며,
제1 접합 부재를 상기 제1 흡광재에 접촉시키고,
제3 접합 부재를 상기 제2 흡광재에 접촉시키며,
상기 제3 접합 부재 측에서 레이저광을 상기 제1 및 제2 흡광재에 각각 조사함으로써,
상기 제1 접합 부재와 상기 제2 접합 부재와 상기 제1 흡광재 중 적어도 어느 하나를 융해시키고 고화시켜 제1 접합부를 형성하여, 상기 제1 접합 부재와 상기 제2 접합 부재를 접합하고,
상기 제2 접합 부재와 상기 제3 접합 부재와 상기 제2 흡광재 중 적어도 어느 하나를 융해시키고 고화시켜 제2 접합부를 형성하여, 상기 제2 접합 부재와 상기 제3 접합 부재를 접합하는 것을 특징으로 하는 접합 방법.The method according to claim 16, wherein a first light absorbing material is formed at the bonding interface with the first bonding member in the second bonding member,
The first light absorption when viewed in a direction perpendicular to the bonding interface with the first bonding member or the bonding interface with the third bonding member in the bonding interface with the third bonding member in the second bonding member. Forming a second light absorber having a portion which does not overlap with the ash,
A first bonding member is brought into contact with the first light absorber,
Contacting the third bonding member to the second light absorber,
By irradiating the laser light to the first and the second light absorbing material on the third bonding member side,
At least one of the first bonding member, the second bonding member, and the first light absorbing material is melted and solidified to form a first bonding portion, and the first bonding member and the second bonding member are bonded together;
At least one of the second joining member, the third joining member, and the second light absorbing material is melted and solidified to form a second joining portion, and the second joining member and the third joining member are joined. Splicing method.
상기 제1 및 제2 접합 부재와 상기 에너지 조사 수단의 상대 위치를 결정하는 위치 결정 수단과,
상기 제1 접합 부재 및 상기 제2 접합 부재 중 적어도 어느 하나에 있어서, 상기 제1 접합 부재와 상기 제2 접합 부재 사이의 접합 계면에 형성된 홈부의 공간을 감압하여, 상기 제1 접합 부재와 상기 제2 접합 부재를 밀착시킬 수 있는 감압 수단과,
상기 제1 접합 부재와 상기 제2 접합 부재 사이의 접합 계면에 상기 가열원을 방출함으로써, 상기 제1 접합 부재와 상기 제2 접합 부재를 접합하도록, 상기 위치 결정 수단을 제어하는 제어부
를 구비하는 것을 특징으로 하는 접합 장치.Energy irradiation means for discharging the heating source toward the first bonding member and the second bonding member;
Positioning means for determining a relative position of said first and second bonding members and said energy irradiation means;
In at least one of the said 1st bonding member and the said 2nd bonding member, the space of the groove part formed in the bonding interface between the said 1st bonding member and the said 2nd bonding member is decompressed, and the said 1st bonding member and the said 1st bonding member are made. Decompression means capable of bringing the two joining members into close contact,
The control part which controls the said positioning means so that the said 1st bonding member and the said 2nd bonding member may be joined by releasing the said heating source to the bonding interface between the said 1st bonding member and the said 2nd bonding member.
Bonding device comprising a.
상기 스테이지는, 상기 홈부에 연통하는 배기 구멍을 구비하며, 상기 배기 구멍을 통해, 상기 홈부의 공간 안의 기체를 흡인함으로써, 상기 공간을 감압할 수 있는 것을 특징으로 하는 접합 장치.20. The apparatus of claim 19, further comprising a stage for disposing the first and second joining members,
The said stage is equipped with the exhaust hole which communicates with the said groove part, The bonding apparatus characterized by the above-mentioned that can depress | reduce the space by attracting the gas in the space of the said groove part through the said exhaust hole.
상기 제2 접합 부재에 있어서 상기 제1 접합 부재와의 접합 계면에 형성된 제1 흡광재와,
상기 제2 접합 부재에 있어서, 레이저광에 대하여 투과성을 갖는 재료로 이루어지는 제3 접합 부재와의 접합 계면에, 상기 제1 접합 부재와의 접합 계면 혹은 상기 제3 접합 부재와의 접합 계면에 대하여 수직인 방향에서 보았을 때에, 상기 제1 흡광재와 겹치지 않는 부분을 갖도록 형성된 제2 흡광재에,
상기 제3 접합 부재 측에서 레이저광을 조사함으로써, 상기 제1 접합 부재와 상기 제2 접합 부재를 접합하고, 상기 제2 접합 부재와 상기 제3 접합 부재를 접합하도록, 상기 위치 결정 수단을 제어하며,
상기 레이저광의 초점 위치는, 상기 제1 흡광재와 상기 제2 흡광재의 상하 방향에서의 대략 중간점에 설정된 것을 특징으로 하는 접합 장치.The method of claim 20, wherein the control unit,
A first light absorbing material formed at the bonding interface with the first bonding member in the second bonding member;
In the second bonding member, perpendicular to the bonding interface with the first bonding member or the bonding interface with the third bonding member, to the bonding interface with the third bonding member made of a material having transparency to the laser beam. When viewed from the phosphorus direction, in the second light absorber formed to have a portion which does not overlap with the first light absorber,
By irradiating a laser beam from the third bonding member side, the positioning means is controlled to bond the first bonding member and the second bonding member and to bond the second bonding member and the third bonding member. ,
The focal position of the laser beam is set at approximately an intermediate point in the vertical direction of the first light absorbing material and the second light absorbing material.
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