(57)【要約】【課題】ワークに対して照射するビーム出力を適切に変化させながら連続溶接を行うことが可能なビーム溶接装置を提供する。【解決手段】ビーム溶接装置は、ワークに対してレーザビームや電子ビームなどのビームを照射することによって、ワークが封止されるように溶接を行う。具体的には、ビーム溶接装置は、ビーム出射手段によってビームを出射し、照射位置変更手段によって、ビームの照射位置をワーク内で移動させてワークを連続溶接させる。更に、ビーム溶接装置は、ビーム出力変更手段によって、１つのワークに対する溶接時にビーム出力を変化させる。これにより、ワークの角等に深い溶接跡や穴が開いてしまうことを防止しつつ、１つのワークを均等に封止することが可能となる。また、ワークに発生し得るリークを効果的に防止することができる。【選択図】図４
2007313544.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワークに対してビームを照射することによって、前記ワークが封止されるように溶接を行うビーム溶接装置であって、
ビームを出射するビーム出射手段と、
前記ビーム出射部から出射されたビームの照射位置を前記ワーク内で移動させることによって、当該ワークを連続溶接させる照射位置変更手段と、
１つのワークに対する溶接時に、前記ビーム出射手段が出射するビームにおけるビーム出力を変化させるビーム出力変更手段と、を備えることを特徴とするビーム溶接装置。
【請求項２】
前記ビーム出力変更手段は、１つのワークに対する溶接時に、前記ビーム出力を段階的に低減させていくことを特徴とする請求項１に記載のビーム溶接装置。
【請求項３】
前記ビーム出力変更手段は、１つのワークに対する溶接時に、前記ビーム出力を連続的に低減させていくことを特徴とする請求項１に記載のビーム溶接装置。
【請求項４】
前記ビーム出力変更手段は、前記ビームが前記ワークにおける角付近の領域を通過する際に、前記ビーム出力を大きく低減させることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載のビーム溶接装置。
【請求項５】
前記ビーム出力変更手段は、前記ワークに対する溶接開始時には、前記ビーム出力を徐々に上昇させ、前記ワークに対する溶接終了時には、前記ビーム出力を徐々に低減させることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載のビーム溶接装置。
【請求項６】
前記ビーム出力変更手段は、前記ワークにおける溶接開始位置と溶接終了位置との間以外の場所に位置し、且つ前記ワークの辺上に位置する所定箇所を前記ビームが通過する際に、前記ビーム出力を大きく低減させ、前記ビームが前記所定箇所を通過した後は、当該所定箇所を通過前のビーム出力と同一或いは低いビーム出力に上昇させることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載のビーム溶接装置。
【請求項７】
前記ビーム出力変更手段は、溶接時に前記ワーク内で発生したガスを前記所定箇所から抜き取るために、当該所定箇所を前記ビームが通過する際に、前記ビーム出力を大きく低減させることを特徴とする請求項６に記載のビーム溶接装置。
【請求項８】
前記所定箇所から前記ガスが抜き取られた後に、前記ワークが気密封止されるように前記所定箇所を再度溶接する手段を更に備えることを特徴とする請求項７に記載のビーム溶接装置。
【請求項９】
前記照射位置変更手段は、１つのワークにおいて溶接開始時に前記ビームが照射される箇所と溶接終了時に前記ビームが照射される箇所とが、当該ワークの辺上で重なり合うように、前記ビームの照射位置を移動させることを特徴とする請求項１乃至８のいずれかに記載のビーム溶接装置。
【請求項１０】
ワークに対してビームを照射することによって、前記ワークが封止されるように溶接を行うビーム溶接方法であって、
ビームを出射させるビーム出射工程と、
前記ビームの照射位置を前記ワーク内で移動させることによって、当該ワークを連続溶接させる照射位置変更工程と、
１つのワークに対する溶接時に、前記ビームのビーム出力を変化させるビーム出力変更工程と、を備えることを特徴とするビーム溶接方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ワークに対してレーザビームや電子ビームなどを照射することによって溶接を行うビーム溶接装置、及びビーム溶接方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、水晶素子や半導体素子などの電子部品のパッケージ封止において、リッド（蓋）に対してレーザビームを照射することによって、リッドとパッケージとを溶接（レーザ溶接）することが行われている。例えば、特許文献１及び２には、パルス型のレーザビーム（パルスレーザ）を用いて、ワークの溶接を行うレーザ溶接装置が記載されている。
【０００３】
【特許文献１】特開平９−１２２９５６号公報
【特許文献２】特開平１１−２４５０６６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記した特許文献１及び２に記載された技術では、レーザビームを照射する位置を１パルスごとに移動させながら断続的に溶接を行っていたため、溶接幅が太く、小型の電子部品の溶接には適さない場合があった。そのため、１パルス周期でワークの溶接が終了するように、すなわち、１パルスを照射している間にワークのリッド外周を１周するように照射位置を移動させて溶接することで、溶接幅を細くすることができものと考えられる。しかしながら、この方法では、常時均一なビーム出力では溶接方向が変わるリッドの角付近の溶接が強いため、溶接痕が大きくなったり、溶接が深くなったり、穴が開くような場合があった。更に、溶接初めと終わりでは、溶接状態（強さ）が異なり、リークが発生してしまう場合もあった。
【０００５】
本発明が解決しようとする課題は上記のようなものが例として挙げられる。本発明は、ワークに対して照射するビーム出力を適切に変化させながら連続溶接を行うことが可能なビーム溶接装置及びビーム溶接方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１に記載の発明は、ワークに対してビームを照射することによって、前記ワークが封止されるように溶接を行うビーム溶接装置は、ビームを出射するビーム出射手段と、前記ビーム出射部から出射されたビームの照射位置を前記ワーク内で移動させることによって、当該ワークを連続溶接させる照射位置変更手段と、１つのワークに対する溶接時に、前記ビーム出射手段が出射するビームにおけるビーム出力を変化させるビーム出力変更手段と、を備える。
【０００７】
請求項１０に記載の発明は、ワークに対してビームを照射することによって、前記ワークが封止されるように溶接を行うビーム溶接方法は、ビームを出射させるビーム出射工程と、前記ビームの照射位置を前記ワーク内で移動させることによって、当該ワークを連続溶接させる照射位置変更工程と、１つのワークに対する溶接時に、前記ビームのビーム出力を変化させるビーム出力変更工程と、を備える。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
本発明の好適な実施形態では、ワークに対してビームを照射することによって、前記ワークが封止されるように溶接を行うビーム溶接装置は、ビームを出射するビーム出射手段と、前記ビーム出射部から出射されたビームの照射位置を前記ワーク内で移動させることによって、当該ワークを連続溶接させる照射位置変更手段と、１つのワークに対する溶接時に、前記ビーム出射手段が出射するビームにおけるビーム出力を変化させるビーム出力変更手段と、を備える。
【０００９】
上記のビーム溶接装置は、ワークに対してレーザビームや電子ビームなどのビームを照射することによって、ワークが封止されるように溶接を行う。具体的には、ビーム溶接装置は、ビーム出射手段によってビームを出射し、照射位置変更手段によって、ビームの照射位置をワーク内で移動させてワークを連続溶接させる。即ち、ビーム溶接装置は、パルスレーザなどによってパルスごとに断続的に溶接を行うのではなく、ワークを連続溶接する。更に、ビーム溶接装置は、ビーム出力変更手段によって、１つのワークに対する溶接時にビーム出力を変化させる。これにより、ワークの角等に深い溶接跡や穴が開いてしまうことを防止しつつ、１つのワークを効果的に均等に封止することが可能となる。また、ワークに発生し得るリークを防止することができる。
【００１０】
上記のビーム溶接装置の一態様では、前記ビーム出力変更手段は、１つのワークに対する溶接時に、前記ビーム出力を段階的に低減させていく。この態様では、ビーム出力変更手段は、ワークに対する溶接の進行に従って、ビーム出力を断続的に低減させていく。これにより、溶接中にワークに徐々に熱が溜まったり、ワーク上で大きな温度分布が生じてしまったりすることを抑制し、均等な溶接を行うことが可能となる。
【００１１】
上記のビーム溶接装置の他の一態様では、前記ビーム出力変更手段は、１つのワークに対する溶接時に、前記ビーム出力を連続的に低減させていく。この態様では、ビーム出力変更手段は、ワークに対する溶接の進行に従って、ビーム出力を徐々に連続的に低減させていく。これにより、更に効果的に、均等にワークを溶接することが可能となる。
【００１２】
上記のビーム溶接装置の他の一態様では、前記ビーム出力変更手段は、前記ビームが前記ワークにおける角付近の領域を通過する際に、前記ビーム出力を大きく低減させる。これにより、ワークの角付近の溶接が強くなったり、角付近に熱が溜まったりすることによって、深い溶接跡や穴が開いてしまうといった不具合の発生を適切に抑制することができる。また、ワークの角付近とその他の部分との間における溶接のばらつきを抑制することができる。
【００１３】
上記のビーム溶接装置の他の一態様では、前記ビーム出力変更手段は、前記ワークに対する溶接開始時には、前記ビーム出力を徐々に上昇させ、前記ワークに対する溶接終了時には、前記ビーム出力を徐々に低減させる。
【００１４】
この態様では、ビーム出力変更手段は、溶接開始時にビーム出力を急激に上昇させることなく、徐々に上昇させていく。また、ビーム出力変更手段は、溶接終了時にビーム出力を急激に低減させることなく、徐々に低減させていく。これにより、溶接開始位置と溶接終了位置との継目における溶接跡の乱れを軽減し、他の溶接部分との差を抑制することが可能となる。
【００１５】
上記のビーム溶接装置の他の一態様では、前記ビーム出力変更手段は、前記ワークにおける溶接開始位置と溶接終了位置との間以外の場所に位置し、且つ前記ワークの辺上に位置する所定箇所を前記ビームが通過する際に、前記ビーム出力を大きく低減させ、前記ビームが前記所定箇所の通過した後は、当該所定箇所を通過前のビーム出力と同一或いは低いビーム出力に上昇させる。また、前記ビーム出力変更手段は、溶接時に前記ワーク内で発生したガスを前記所定箇所から抜き取るために、当該所定箇所を前記ビームが通過する際に、前記ビーム出力を大きく低減させる。
【００１６】
この態様では、ビーム出力変更手段は、ワークにおける溶接開始位置と溶接終了位置との間（この場合、狭い方の間を意味するものとする）以外の、角からある程度離れたワークの辺上に位置する所定箇所に、未溶接箇所を形成する。即ち、溶接が安定している箇所に未溶接箇所を設ける。このように未溶接箇所を形成するのは、溶接時に発生したワーク内部のガスを抜き取るためである。このように溶接が安定している箇所にガス抜きする穴を設けているため、穴の大きさを概ね均等にすることができる。
【００１７】
好適には、上記のビーム溶接装置は、前記所定箇所から前記ガスが抜き取られた後に、前記ワークが気密封止されるように前記所定箇所を再度溶接する手段を更に備える。前述したように未溶接箇所を形成することによって、ガス抜きする穴の大きさを均等にすることができるため、容易に穴埋め溶接を行うことができ、リ−クを確実に防止することが可能となる。また、ガス抜きする穴の大きさを均等にすることができるため、穴埋め溶接する長さを最低限の長さで済ませることが可能となると共に、穴埋め溶接の際に発生するガスも最低限に抑えることが可能となる。
【００１８】
上記のビーム溶接装置の他の一態様では、前記照射位置変更手段は、１つのワークにおいて溶接開始時に前記ビームが照射される箇所と溶接終了時に前記ビームが照射される箇所とが、当該ワークの辺上で重なり合うように、前記ビームの照射位置を移動させる。これにより、溶接の継目で生じ得るリークを確実に防止することができる。
【００１９】
本発明の他の実施形態では、ワークに対してビームを照射することによって、前記ワークが封止されるように溶接を行うビーム溶接方法は、ビームを出射させるビーム出射工程と、前記ビームの照射位置を前記ワーク内で移動させることによって、当該ワークを連続溶接させる照射位置変更工程と、１つのワークに対する溶接時に、前記ビームのビーム出力を変化させるビーム出力変更工程と、を備える。上記したビーム溶接方法によっても、ワークの角付近等に深い溶接跡や穴が開いてしまうことを防止しつつ、１つのワークを効果的に均等に封止することが可能となる。
【実施例】
【００２０】
以下、図面を参照して本発明の好適な実施例について説明する。
【００２１】
［レーザ溶接装置の構成］
まず、本実施例に係るレーザ溶接装置の構成について説明する。
【００２２】
図１は、本実施例に係るレーザ溶接装置１００の概略構成を示す図である。レーザ溶接装置１００は、主に、レーザビーム出射装置３５と、ガルバノヘッド３６と、トレイ２０を備える。レーザ溶接装置１００は、トレイ２０上に載置された複数のワーク１０に対して溶接を行う装置である。なお、図１中の白抜き矢印は、レーザビームの進行する方向を示している。
【００２３】
ここで、ワークの具体的な構成について、図２を用いて説明する。図２は、ワーク１０を拡大して示した図である。
【００２４】
具体的には、図２（ａ）は、ワーク１０の上面図を示し、図２（ｂ）はワークの側面図を示し、図２（ｃ）は図２（ａ）中の切断線Ａ１−Ａ２に沿った断面図を示している。ワーク１０は、板状のリッド１０ａと、箱状のパッケージ１０ｂと、電子部品１０ｃと、を備える電子部品１０ｃは、水晶素子や半導体素子などの素子や圧電体などを有しており、パッケージ１０ｂ内に収納される。前述したレーザ溶接装置１００は、少なくともリッド１０ａに対してレーザビームを照射する。これにより、リッド１０ａが溶融してパッケージ１０ｂに対して溶接されることにより、ワーク１０が封止される。
【００２５】
図１に戻って、レーザ溶接装置１００について説明を行う。レーザビーム出射装置３５は、所定のパルス周期（即ち周期的に）で、レーザビームＬＢ１を出射し、このレーザビームＬＢ１をガルバノヘッド３６に対して照射する。詳しくは、レーザビーム出射装置３５は、パルス型のレーザビームを発振する発振器や、レーザビームの波形や出力（レーザ出力）を制御可能な制御装置などを備えている。よって、レーザビーム出射装置３５からは、制御装置によって制御された後のレーザビームＬＢ１が出射される。
【００２６】
ガルバノヘッド３６は、レーザビームＬＢ１を受光し、当該レーザビームＬＢ１を照射する位置を移動させるレーザスキャナとして機能する。具体的には、ガルバノヘッド３６は、トレイ２０上のワーク１０を画像計測するカメラや、画像計測結果に基づいて照射する位置を補正（位置補正）する位置補正機構や、レーザビームを走査する走査機構や、レーザビームを反射するミラーや、レーザビームを集光する集光レンズなどを備える。ガルバノヘッド３６から出射されたレーザビームＬＢ２がワーク１０に対して照射されることにより、ワーク１０の溶接が行われる。このように、レーザビーム出射装置３５はレーザビーム出射手段及びビーム出力変更手段として機能し、ガルバノヘッド３６は照射位置変更手段として機能する。
【００２７】
［レーザ溶接方法］
以下で、本発明の実施例に係るレーザ溶接方法について説明する。本実施例では、１パルス周期に１つのワーク１０に対する溶接が終了するように、レーザビームＬＢ２の照射位置をワーク１０内で移動させる。即ち、１パルス周期にレーザビームＬＢ２を走査させることによって連続溶接を行う。
【００２８】
更に、本実施例では、１つのワークに対する溶接時に、ワーク１０に対して照射するレーザビームＬＢ２のレーザ出力を変化させる。こうするのは、主に、ワーク１０の角付近等に深い溶接跡や穴が開いてしまうことを防止しつつ、１つのワーク１０を均等に封止するためである。
【００２９】
（第１実施例）
ここで、本発明の第１実施例に係るレーザ溶接方法について説明する。
【００３０】
第１実施例では、レーザビーム出射装置３５が、１つのワーク１０に対する溶接時に、ワーク１０に対する溶接の進行に従って、レーザ出力を段階的に（断続的に）低減させる。また、レーザビーム出射装置３５は、レーザビームＬＢ２がワーク１０における角付近の領域を通過する際にレーザ出力を大きく低減させる。更に、レーザビーム出射装置３５は、溶接開始時にレーザ出力を徐々に上昇させ、溶接終了時にレーザ出力を徐々に低減させる。
【００３１】
図３は、第１実施例においてレーザビームＬＢ２の照射位置を移動させる方向などを、具体的に説明するための図である。なお、図３は、ワーク１０の上面図を示している。
【００３２】
ハッチング領域７０は、溶接を行うべき領域、即ち溶接時にレーザビームＬＢ２を照射すべき領域を示している（以下、この領域を「溶接領域」とも呼ぶ）。この場合、ワーク１０の溶接は、リッド１０ａの外周付近にレーザビームＬＢ２を照射することによって行う。第１実施例では、１パルス周期の間に、１つのワーク１０に対する溶接が終了するようにレーザビームＬＢ２を照射する位置を移動させる。詳しくは、１パルス周期の間に、矢印７１で示すように照射位置を移動させる。具体的には、ガルバノヘッド３６が、１パルス周期の間に照射位置がリッド１０ａの外周付近（溶接領域７０に対応する）を一周するように、レーザビームＬＢ２の照射位置を移動させることによって連続溶接を行う。
【００３３】
より詳しくは、第１実施例では、位置ＡからレーザビームＬＢ２の照射を開始し、ワーク１０の角に位置する位置Ｂ、位置Ｃ、位置Ｄ、位置Ｅを順に通過するようにレーザビームＬＢ２の照射位置を移動させ、位置ＦでレーザビームＬＢ２の照射を終了する。つまり、ワーク１０の辺上の位置から溶接を開始し、ワーク１０の辺上の位置でレーザビームＬＢ２の溶接を終了する。更に、第１実施例では、溶接開始時にレーザビームＬＢ２が照射される箇所と溶接終了時にレーザビームが照射される箇所とが重なり合うように溶接を行っている。これにより、溶接の開始位置である位置Ａと溶接の終了位置である位置Ｆとの間の領域７２に、溶接の継目（溶接が重なり合う部分）が形成される。この場合、溶接の継目には、ある程度の幅を持たせてある。
【００３４】
なお、本明細書では、「ワークの辺上」とは、ワーク１０の溶接領域において、ワーク１０の角からある程度離れた部分を意味するものとする。
【００３５】
図４は、図３に示すようにレーザビームＬＢ２の照射位置を移動させたときに、レーザ出力を変化させる手順を説明するための図である。図４は、横軸に時間を示し、縦軸にレーザ出力を示している。なお、レーザビームＬＢ２の照射位置はガルバノヘッド３６によって移動されるが、ガルバノヘッド３６は、照射位置を概ね一定速度で移動させるものとする。
【００３６】
まず、時刻ｔ１０で、ワーク１０に対する溶接を開始する。この場合、ガルバノヘッド３６は、位置ＡにレーザビームＬＢ２を照射する。この後、ガルバノヘッド３６が照射位置を位置Ａから位置Ｂの方向に向かって移動させると共に、レーザビーム出射装置３５は、レーザ出力を徐々に上昇させていく。言い換えると、レーザビーム出射装置３５は、溶接開始時に、急激にレーザ出力を上昇させない。そして、レーザ出力がレーザ出力Ｌ１０にまで上昇した際に（時刻ｔ１０ａ）、レーザビーム出射装置３５はレーザ出力を固定する。言い換えると、レーザビーム出射装置３５は、レーザビームＬＢ２の照射位置が領域７２を通過し終える時刻ｔ１０ａにおいて、レーザ出力の上昇を終了し、レーザ出力Ｌ１０に維持する。
【００３７】
この後、照射位置がワーク１０の角に位置する位置Ｂ付近に差し掛かるため（時刻ｔ１１ａ）、レーザビーム出射装置３５は、レーザ出力を大きく低減させる。そして、概ね時刻ｔ１１においてレーザビームＬＢ２が位置Ｂを通過するため、レーザビーム出射装置３５は、この時刻ｔ１１の経過後にレーザ出力を上昇させ始める。この場合、レーザビーム出射装置３５は、位置Ｂを通過するまでに設定していたレーザ出力Ｌ１０よりも低いレーザ出力Ｌ１１になるまで、レーザ出力を上昇させる。そして、レーザビーム出射装置３５は、レーザ出力がレーザ出力Ｌ１１にまで達する時刻ｔ１１ｂにおいて、レーザ出力を固定する。
【００３８】
この後も同様に、ワーク１０の角付近に位置する位置Ｃ、Ｄ、Ｅ付近を照射位置が通過し始める際に（時刻ｔ１２、ｔ１３、ｔ１４付近を参照）、レーザビーム出射装置３５は、レーザ出力を大きく低減させる。そして、レーザビーム出射装置３５は、位置Ｃ、Ｄ、Ｅを通過し終えた後に、これらの位置の通過前に設定していたレーザ出力よりも低いレーザ出力に設定する。具体的には、位置Ｃを通過後はレーザ出力Ｌ１１からレーザ出力Ｌ１２へ低減させ、位置Ｄを通過後はレーザ出力Ｌ１２からレーザ出力Ｌ１３へ低減させ、位置Ｅを通過後はレーザ出力Ｌ１３からレーザ出力Ｌ１４へ低減させる。このように、レーザビーム出射装置３５は、ワーク１０に対する溶接の進行に従って、レーザビームＬＢ２の照射位置がワーク１０の角付近を通過し終えるごとに、レーザ出力を段階的に低減させていく。
【００３９】
そして、レーザビーム出射装置３５は、照射位置が位置Ｅ（ワーク１０において最後に通過する角に対応する）を通過してからある程度の距離を移動した際に（時刻ｔ１４ａ）、レーザ出力を徐々に低減させる。具体的には、レーザビーム出射装置３５は、レーザビームＬＢ２の照射位置が領域７２に差し掛かる時刻ｔ１４ａにおいて、レーザ出力を低減し始める。そして、レーザビーム出射装置３５は、照射位置が位置Ｆに達した際に、ワーク１０に対する溶接を終了する（時刻ｔ１５）。このように、レーザビーム出射装置３５は、急激にレーザ出力を低減させないで、徐々にレーザ出力を低減させることによって溶接を終了する。
【００４０】
以上のように、第１実施例に係るレーザ溶接方法では、１つのワーク１０に対する溶接時に、レーザ出力を段階的に低減させて溶接を行う。これにより、ワーク１０に徐々に熱が溜まったり、ワーク１０上で大きな温度分布が生じてしまったりすることを抑制し、均等な溶接を行うことができる。したがって、溶接後のワーク１０におけるリークを防止することができる。また、第１実施例では、レーザビームＬＢ２がワーク１０における角付近の領域を通過する際にレーザ出力を大きく低減させる。これにより、ワーク１０の角付近の溶接が強くなったり、角付近に熱が溜まったりすることによって、深い溶接跡や穴が開いてしまうといった不具合の発生を適切に抑制することができる。また、ワーク１０の角付近とその他の部分との間における溶接のばらつきを抑制することができる。
【００４１】
更に、第１実施例に係るレーザ溶接方法では、溶接開始時にレーザ出力を徐々に上昇させ、溶接終了時にレーザ出力を徐々に低減させる。これにより、溶接の継目における溶接跡の乱れを軽減し、他の溶接部分との差を抑制することができる。また、溶接の継目をワーク１０の辺上に形成しているため、溶接の継目で生じ得るリークを確実に防止することができる。
【００４２】
（第２実施例）
次に、本発明の第２実施例に係るレーザ溶接方法ついて説明する。第２実施例では、前述した第１実施例のようにレーザ出力を段階的に低減させる代わりに、レーザ出力を徐々に低減させていく。言い換えると、第１実施例ではレーザ出力を断続的に低減させていたのに対して、第２実施例ではレーザ出力を連続的に低減させていく。
【００４３】
図５は、第２実施例に係るレーザ溶接方法を説明するための図である。具体的には、図５は、上記した図３に示すようにレーザビームＬＢ２の照射位置を移動させたときに（即ち、照射位置が位置Ａ→Ｂ→Ｃ→Ｄ→Ｅ→Ｆへと順に通過していくように溶接を行ったとき）、レーザ出力を変化させる手順を示している。なお、図５は、横軸に時間を示し、縦軸にレーザ出力を示している。
【００４４】
まず、時刻ｔ２０で、ワーク１０における位置ＡにレーザビームＬＢ２を照射させることによって溶接を開始する。この後、ガルバノヘッド３６は、照射位置を位置Ａから位置Ｂの方向に向かって移動させる。この場合、レーザビーム出射装置３５は、レーザビームＬＢ２の照射位置が領域７２（図３参照）を通過し終えるまで、レーザ出力を徐々に上昇させ、領域７２を通過し終えた際にレーザ出力の上昇を終了する（時刻ｔ２０ａ）。その後、レーザビーム出射装置３５は、レーザ出力をレーザ出力Ｌ２０から連続的に低減させていく。
【００４５】
この後、照射位置がワーク１０の角に位置する位置Ｂ付近に差し掛かるため（時刻ｔ２１ａ）、レーザビーム出射装置３５は、レーザ出力を大きく低減させる。そして、概ね時刻ｔ２１においてレーザビームＬＢ２が位置Ｂを通過するため、レーザビーム出射装置３５は、この時刻ｔ２１の経過後にレーザ出力を上昇させる。この場合、レーザビーム出射装置３５は、レーザ出力を大きく低減させる直前に設定していたレーザ出力Ｌ２０ａよりも低いレーザ出力Ｌ２１になるまで、レーザ出力を上昇させる。そして、レーザビーム出射装置３５は、レーザ出力がレーザ出力Ｌ２１にまで上昇する時刻ｔ２１ｂにおいて、再び、レーザ出力を連続的に徐々に低減させていく。
【００４６】
この後も同様に、レーザビーム出射装置３５は、ワーク１０の角付近以外の場所を照射位置が通過している際に、レーザ出力を連続的に低減させていく。一方、レーザビーム出射装置３５は、ワーク１０の角付近に位置する位置Ｃ、Ｄ、Ｅ付近を照射位置が通過し始める際に（時刻ｔ２２、ｔ２３、ｔ２４付近を参照）、レーザ出力を大きく低減させる。この場合、レーザビーム出射装置３５は、位置Ｃ、Ｄ、Ｅを通過し終えた後に、これらの位置の通過前に設定していたレーザ出力よりも低いレーザ出力に設定する。そして、レーザビーム出射装置３５は、位置Ｅを通過してからある程度の距離を移動した際に（時刻ｔ２４ａ）、レーザ出力を徐々に低減させ、照射位置が位置Ｆに達した際にワーク１０に対する溶接を終了する（時刻ｔ２５）。
【００４７】
以上のように、第２実施例に係るレーザ溶接方法においては、レーザビーム出射装置３５は、ワーク１０に対する溶接の進行に従って、レーザ出力を連続的に低減させていく。これによっても、ワーク１０の角付近等に深い溶接跡や穴が開いてしまうことを防止しつつ、１つのワーク１０を効果的に均等に封止することが可能となる。
【００４８】
（第３実施例）
次に、本発明の第３実施例に係るレーザ溶接方法について説明する。第３実施例では、ワーク１０における溶接領域に溶接が弱い箇所（以下、「未溶接箇所」又は「ガス抜きする穴」と呼ぶ。）を形成して、リッド１０ａの一部とパッケージ１０ｂとが完全に溶接しないようにする点で、前述した第１実施例及び第２実施例とは異なる。より詳しくは、第３実施例では、ワーク１０における溶接開始位置と溶接終了位置との間（この場合、狭い方の間を意味するものとする）以外の、ワーク１０の辺上に位置する所定箇所に、未溶接箇所を形成する。このように未溶接箇所を形成するのは、溶接時に発生したワーク１０内部のガスを抜き取るためである。なお、１つのワーク１０に対する上記した一連の作業が終了してからある程度の時間が経過したときに、未溶接箇所に対して再度レーザビームＬＢ２を照射することによって、ワーク１０を完全に封止する。
【００４９】
図６は、第３実施例に係るレーザ溶接方法を説明するための図である。図６は、ワーク１０の上面図を示している。なお、図６においては、上記の図３に示した構成要素や矢印や領域などと同一の意味を示すものに対しては、同一の符号を付し、その説明を省略する。
【００５０】
図６に示す例においても、第１実施例等と同様に、１パルス周期に１つのワーク１０に対する溶接が終了するように、照射位置が位置Ａ→Ｂ→Ｃ→Ｄ→Ｅ→Ｆへと順に通過するように移動させることによって、ワーク１０の連続溶接を行う。しかしながら、第３実施例では、ワーク１０の辺上における所定箇所に未溶接箇所を形成する点で第１実施例等と異なる。
【００５１】
具体的には、溶接開始位置及び溶接終了位置を含む辺（位置Ｂと位置Ｅによって構成される辺）とは異なる位置Ｃと位置Ｄによって構成される辺上に、所定箇所７５を設けている。この場合、レーザビーム出射装置３５は、照射位置が所定箇所７５に差し掛かる際にレーザ出力を大きく低減させ、照射位置が所定箇所７５を通過し終えた際に、所定箇所７５を通過前のレーザ出力と同一或いは低いレーザ出力に設定する。これにより、ワーク１０の所定箇所７５に未溶接箇所が形成される。
【００５２】
図７は、図６に示すようにレーザビームＬＢ２の照射位置を移動させたときに、レーザ出力を変化させる手順を説明するための図である。図７は、横軸に時間を示し、縦軸にレーザ出力を示している。
【００５３】
この例においては、レーザビーム出射装置３５は、前述した第１実施例と同様に（図４参照）、ワーク１０に対する溶接の進行に従って、レーザビームＬＢ２の照射位置がワーク１０の角付近を通過し終えるごとにレーザ出力を段階的に低減させている。また、レーザビーム出射装置３５は、照射位置がワーク１０の角付近の領域を通過する際に、レーザ出力を大きく低減させている点で第１実施例と同様である。しかしながら、第３実施例においては、レーザビーム出射装置３５は、位置Ｃと位置Ｄとの間の辺に設けられた所定箇所７５（図６参照）を照射位置が通過する際に、レーザ出力を大きく低減させている点で第１実施例とは異なる。
【００５４】
具体的には、レーザビーム出射装置３５は、照射位置が所定箇所７５に差し掛かる際に（時刻ｔ４０ａ）、レーザ出力を低減し始める。そして、時刻ｔ４０において、レーザビーム出射装置３５は、レーザ出力を低減させることを終了して、レーザ出力を上昇し始める。その後、照射位置が所定箇所７５を通過し終える時刻ｔ４０ｂにおいて、照射位置が所定箇所７５を通過する前のレーザ出力Ｌ３０にまで上昇する。この際に、レーザビーム出射装置３５は、レーザ出力を上昇させることを停止して、レーザ出力をレーザ出力Ｌ３０に固定する。
【００５５】
そして、前述した方法と同様の方法によって残りの溶接を実行することによって、ワーク１０に対する溶接を終了する（時刻ｔ３５）。その後、上記した作業が終了してからある程度の時間が経過した時刻ｔ４５において、レーザビーム出射装置３５は、未溶接箇所（所定箇所７５）に対して再度レーザビームＬＢ２を照射することによって、ワーク１０を完全に封止する。
【００５６】
以上のように、第３実施例に係るレーザ溶接方法においては、溶接開始点と溶接終了点との間以外の場所、具体的には溶接開始時及び溶接終了時に照射される辺とは異なる辺上に、レーザ出力を低減することによってガス抜きする穴（未溶接箇所）を設ける。したがって、第３実施例によれば、溶接が安定している箇所にガス抜きする穴を設けているため、穴の大きさを概ね均等にすることができる。そのため、容易に穴埋め溶接を行うことができるので、リ−クを確実に防止することが可能となる。また、ガス抜きする穴の大きさを均等にすることができるため、穴埋め溶接する長さを最低限の長さで済ませることが可能となると共に、穴埋め溶接の際に発生するガスも最低限に抑えることが可能となる。
【００５７】
なお、上記では、第１実施例で示したように段階的にレーザ出力を低減している最中に、未溶接箇所を形成する実施例を示したが、第２実施例に示したように連続的にレーザ出力を低減している最中に、未溶接箇所を形成することも可能である。
【００５８】
［変形例］
本発明は、レーザビームを用いて溶接を行う装置（レーザ溶接装置）に対する適用に限定はされない。本発明は、電子ビームを用いて溶接を行う装置に対しても適用することができる。また、本発明は、パルス発振タイプのレーザ溶接装置に対する適用に限定はされず、連続波（ＣＷ（Continuous Wave））を発振するタイプのレーザ溶接装置に対しても適用することができる。
【００５９】
更に、上記ではリッド１０ａのみにレーザビームＬＢ２を照射して溶接を行う実施例について示したが、他の例では、リッド１０ａとパッケージ１０ｂの両方に対して同時にレーザビームＬＢ２を照射することによって溶接を行うことも可能である。具体的には、レーザビームＬＢ２によるビームスポットをリッド１０ａとパッケージ１０ｂの両方に形成させることによって溶接を行うことができる。
【００６０】
以上のように、本実施例に係るレーザ溶接装置は、ワークに対してレーザビームを照射することによって、ワークが封止されるように溶接を行い、ビームを出射するレーザビーム出射装置と、レーザビーム出射装置から出射されたレーザビームを受光し、レーザビームの照射位置をワーク内で移動させることによって、当該ワークを連続溶接させるガルバノヘッドと、１つのワークに対する溶接時に、レーザビーム出射装置が出射するレーザビームにおけるレーザ出力を変化させるレーザビーム出射装置と、を備える。これにより、ワークの角等に深い溶接跡や穴が開いてしまうことを防止しつつ、１つのワークを効果的に均等に封止することが可能となる。そのため、ワークに発生し得るリークを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】本発明の実施例に係るレーザ溶接装置の概略構成を示す図である。
【図２】ワークの具体的な構成を示す図である。
【図３】第１実施例においてレーザビームの照射位置を移動させる方向などを具体的に説明するための図である。
【図４】第１実施例においてレーザ出力を変化させる手順を説明するための図である。
【図５】第２実施例においてレーザ出力を変化させる手順を説明するための図である。
【図６】第３実施例に係るレーザ溶接方法を説明するための図である。
【図７】第３実施例においてレーザ出力を変化させる手順を説明するための図である。
【符号の説明】
【００６２】
１０  ワーク
１０ａ  リッド
１０ｂ  パッケージ
２０  トレイ
３５  レーザビーム出射装置
３６  ガルバノヘッド
１００  レーザ溶接装置
ＬＢ１、ＬＢ２  レーザビーム
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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