(57)【要約】【課題】接合する部材に過度の損傷を与えず、安定した接合が可能なレーザ接合構造体、レーザ接合方法及びレーザ加工装置を提供する。【解決手段】第１の接合部材と、第２の接合部材と、の間に挟まれた吸光材の端部にレーザ光を照射し、溶融した前記吸光材を前記端部からその外側に噴出させ固化させて、前記第１の接合部材と、前記第２の接合部材と、を接合することを特徴とする接合方法が提供される。【選択図】図２
2009248097.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の接合部材と、第２の接合部材と、の間に挟まれた吸光材の端部にレーザ光を照射し、溶融した前記吸光材を前記端部からその外側に噴出させ固化させて、前記第１の接合部材と、前記第２の接合部材と、を接合することを特徴とする接合方法。
【請求項２】
前記吸光材は、第１の吸光材と、第２の吸光材と、を有し、
前記第１の吸光材および前記第２の吸光材の少なくともいずれかの端部であって、前記第１の吸光材と前記第２の吸光材とに挟まれた領域に隣接した端部に前記レーザ光を照射することを特徴とする請求項１記載の接合方法。
【請求項３】
前記レーザ光の照射領域内に前記吸光材の端辺を含むように、前記レーザ光を照射することを特徴とする請求項１または２に記載の接合方法。
【請求項４】
前記溶融した吸光材が噴出した部分に対しても、前記噴出した後に前記レーザ光をさらに照射することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の接合方法。
【請求項５】
前記溶融した吸光材が噴出する部分であって、前記第１の接合部材及び前記第２の接合部材の少なくともいずれかの接合面に、表面を粗くする表面加工を施すことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の接合方法。
【請求項６】
前記溶融した吸光材が噴出する部分であって、前記第１の接合部材及び前記第２の接合部材の少なくともいずれかの接合面に、前記吸光材の付着強度が高くなる被覆層を形成することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の接合方法。
【請求項７】
レーザ光を出力するレーザ発振器と、
前記レーザ光を集光して被照射体に向けて照射するレーザ照射光学系と、
前記被照射体と、前記レーザ照射光学系と、の位置関係を制御するコントロールステージと、
予め設定された被照射体の位置情報に基づいて、第１の接合部材と第２の接合部材との間に挟持された吸収材の端部に前記レーザ光を照射するように、前記コントロールステージを制御する制御部と、
を備えたことを特徴とするレーザ加工装置。
【請求項８】
照射部の画像を取得する画像認識光学系をさらに備え、
前記コントロールステージは、前記被照射体と、前記レーザ照射光学系と、前記画像認識光学系と、の位置関係を制御し、
前記制御部は、前記画像認識光学系により取得された前記画像に基づいて、前記端部に前記レーザ光を照射するように、前記コントロールステージを制御することを特徴とする請求項７記載のレーザ加工装置。
【請求項９】
前記吸光材は、第１の吸光材と、第２の吸光材と、を有し、
前記制御部は、前記第１の吸光材および前記第２の吸光材の少なくともいずれかの端部であって、前記第１の吸光材と前記第２の吸光材とに挟まれた領域に隣接した端部に前記レーザ光を照射するように前記コントロールステージを制御することを特徴とする請求項７または８に記載のレーザ加工装置。
【請求項１０】
前記被照射体を固定する固定機構をさらに備え、
前記固定機構は、
前記被照射体を載置する載置台と、
前記レーザ光を通過させる開口部が設けられた固定部と、
を有し、
前記固定部は、前記レーザ光の一部を遮蔽し、前記遮蔽されずに前記開口部を通過したレーザ光のみを前記端部に照射させることを特徴とする請求項７〜９のいずれか１つに記載のレーザ加工装置。
【請求項１１】
前記制御部は、前記レーザ光の照射領域内に前記吸光材の端辺を含むように、前記コントロールステージを制御することを特徴とする請求項７〜１０のいずれか１つに記載のレーザ加工装置。
【請求項１２】
前記制御部は、前記溶融した吸光材が噴出した部分に対しても、前記噴出した後に前記レーザ光を照射するように制御することを特徴とする請求項７〜１１のいずれか１つに記載のレーザ加工装置。
【請求項１３】
少なくともいずれかがレーザ光に対する透過性を有する第１および第２の接合部材と、
前記第１の接合部材と前記第２の接合部材との間に挟まれた第１および第２の吸光材と、
を備え、
前記第１の吸光材及び前記第２の吸光材の少なくともいずれかの端部であって前記第１の吸光材と前記第２の吸光材とに挟まれた領域に隣接した端部に前記レーザ光が照射され溶融した前記吸光材が前記端部から前記領域に噴出し固化して、その上下の前記第１の接合部材と前記第２の接合部材とを接合してなることを特徴とする接合構造体。
【請求項１４】
前記吸光材は、前記レーザ光を吸収して加熱溶融される吸光体と、前記レーザ光に対する吸収率が前記吸光体よりも低い接着剤と、の複合材からなることを特徴とする請求項１３記載の接合構造体。
【請求項１５】
熱伝導率が前記吸光体および前記接着剤よりも低い断熱材、又は融点が前記吸光体および前記接着剤よりも高い高融点材をさらに有し、
前記断熱材又は前記高融点材は、前記吸光体の周囲に配置されてなることを特徴とする請求項１４記載の接合構造体。
【請求項１６】
前記吸光体は前記端部に配置されてなることを特徴とする請求項１４または１５に記載の接合構造体。
【請求項１７】
前記第１の接合部材及び前記第２の接合部材の少なくともいずれかは、前記溶融した吸光材が噴出する部分の接合面に、表面を粗くする表面加工が施されてなることを特徴とする請求項１３〜１６のいずれか１つに記載の接合構造体。
【請求項１８】
前記第１の接合部材及び前記第２の接合部材の少なくともいずれかは、前記溶融した吸光材が噴出する部分の接合面に、前記吸光材の付着強度が高くなる被覆層が形成されてなることを特徴とする請求項１３〜１６のいずれか１つに記載の接合構造体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レーザ接合構造体、レーザ接合方法及びレーザ加工装置に関し、具体的には複数の部材の接合部分にレーザ光を照射して各部材を互いに接合するレーザ接合構造体、レーザ接合方法レーザ加工装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ふたつの部材を接合する方法として、レーザ光の照射による接合方法がある。例えば、ＰＤＰ（Plasma Display Panel）、ＳＥＤ（Surface-conduction Electron-emitter Display）、ＦＥＤ（Field Emission Display）などの発光パネルは、一般的に２枚のガラスが接合された構造を有する。ガラスを接合する方法の１つとして、吸光材をガラスの接合面に塗布、添付または成膜し、その吸光材にレーザ光を照射するレーザ融着がある（特許文献１）。特許文献１に記載された接合方法およびその装置は、２枚の接合部材（ガラス）の接合面に吸光材を介在させ、その吸光材がレーザ光のエネルギーを吸収し発熱することにより、接合部材であるガラスが溶融して接合するものである。
【０００３】
しかしながら、特許文献１に記載された装置により接合部材を接合する場合、接合部材であるガラスを溶融するので、接合部分に歪みやクラックなどが生ずる場合がある。接合部材に歪みがあると、接合面に応力が発生しやすいため、十分な接着強度が得られずに剥離するおそれがある。また、接合部材（ガラス）を溶融させると、熱の影響による接合部材の損傷が懸念される。
【０００４】
一方、２枚の接合部材の接合面にエラストマーからなる接着用シートを挟み、その接着用シートを溶融させることによって接合部材を接合させる方法がある（特許文献２）。特許文献２に記載された接合方法は、２枚の接合部材に挟まれた状態の接着シートが、レーザ光のエネルギーを吸収することによって加熱溶融され、加熱溶融された接着シートが再度固化することによって接合するものである。
【０００５】
しかしながら、吸光材（接着シート）がレーザ光の照射部分に対して十分に大きく、接合部材が密着している場合には、吸光材が加熱溶融されたことによって発生するガスの逃げ道がない。そのため、ガスの圧力は、接合部材を剥離させる方向に応力を与える。  
【特許文献１】特開２００３−１７０２９０号公報
【特許文献２】特開２００８−７５８４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、かかる課題の認識に基づいてなされたものであり、接合する部材に過度の損傷を与えず、安定した接合が可能なレーザ接合構造体、レーザ接合方法及びレーザ加工装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一態様によれば、第１の接合部材と、第２の接合部材と、の間に挟まれた吸光材の端部にレーザ光を照射し、溶融した前記吸光材を前記端部からその外側に噴出させ固化させて、前記第１の接合部材と、前記第２の接合部材と、を接合することを特徴とする接合方法が提供される。
【０００８】
また、本発明の他の一態様によれば、レーザ光を出力するレーザ発振器と、前記レーザ光を集光して被照射体に向けて照射するレーザ照射光学系と、前記被照射体と、前記レーザ照射光学系と、の位置関係を制御するコントロールステージと、予め設定された被照射体の位置情報に基づいて、第１の接合部材と第２の接合部材との間に挟持された吸収材の端部に前記レーザ光を照射するように、前記コントロールステージを制御する制御部と、を備えたことを特徴とするレーザ加工装置が提供される。
【０００９】
また、本発明の他の一態様によれば、少なくともいずれかがレーザ光に対する透過性を有する第１および第２の接合部材と、前記第１の接合部材と前記第２の接合部材との間に挟まれた第１および第２の吸光材と、を備え、前記第１の吸光材及び前記第２の吸光材の少なくともいずれかの端部であって前記第１の吸光材と前記第２の吸光材とに挟まれた領域に隣接した端部に前記レーザ光が照射され溶融した前記吸光材が前記端部から前記領域に噴出し固化して、その上下の前記第１の接合部材と前記第２の接合部材とを接合してなることを特徴とする接合構造体が提供される。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、接合する部材に過度の損傷を与えず、安定した接合が可能なレーザ接合構造体、レーザ接合方法及びレーザ加工装置が提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しつつ説明する。なお、各図面中、同様の構成要素には同一の符号を付して詳細な説明は適宜省略する。  
図１は、本発明の第１の実施の形態にかかる接合構造体および接合方法を例示する模式図である。なお、図１（ａ）は、本実施形態にかかる接合構造体の分解模式図であり、図１（ｂ）は、本実施形態にかかる接合構造体にレーザ光を照射中の模式図である。
【００１２】
本実施形態の接合方法では、まず、図１（ａ）に表したように、レーザ光２００に対して透過性を有する接合部材１００ａ（第１の接合部材）と、接合部材１００ａと同じ又は異なる材料の接合部材１００ｂ（第２の接合部材）と、の間に、吸光材１０２を挟む。続いて、図１（ｂ）に表したように、接合部材１００ａと接合部材１００ｂとの間に挟まれた状態の吸光材１０２に、接合部材１００ａを透過させたレーザ光２００を照射する。このとき、後に詳述するように、吸光材１０２の端部の近傍にレーザ光２００を照射する。吸光材１０２は、接合部材１００ａと接合部材１００ｂとの間に挟まれた状態でレーザ光２００の照射を受け、そのレーザ光２００のエネルギーを吸収して加熱溶融される。加熱溶融された吸光材は、端部から外側に向けて噴出する。そして、噴出した吸光材が再度固化し、接合部材１００ａ、１００ｂの間においてアンカー効果が生ずることによって、接合部材１００ａと接合部材１００ｂとが接合される。
【００１３】
ここで、レーザ光に対する透過性とは、加熱源としてのレーザ光をほとんど反射も吸収もせずに透過させるか、あるいはレーザ光を一部吸収したり反射したりしても溶融することなく残りのレーザ光を透過し、吸光材まで到達させ得る性質をいう。接合部材１００ａの材料としては、レーザ光２００に対して前述した透過性を有する材料であれば特に限定されず、例えばガラスや樹脂、半導体などが挙げられる。
【００１４】
一方、接合部材１００ｂは、接合部材１００ａと同じ材料でも異なる材料でもよく、前述した透過性を有する材料でもよいし、それ以外の材料であってもよい。つまり、レーザ光２００に対して吸収性を有する材料であってもよい。ここで、レーザ光に対する吸収性とは、加熱源としてのレーザ光を一部透過したり反射したりしても残りのレーザ光を吸収し、これにより加熱され得る性質をいう。このような吸収性を有する材料としては、例えば金属やセラミックスや樹脂などが挙げられる。
【００１５】
吸光材１０２は、レーザ光２００を吸収して溶融する金属箔、金属膜、または金属粉などが好ましい。吸光材１０２としては、具体的には例えば、アルミニウム、アルミニウム合金、銅、銅合金などが挙げられる。
【００１６】
レーザ光２００としては、接合部材１００ａがガラスなどの場合には、例えばＹＡＧレーザを用いることができる。また、レーザ光２００は、パルスレーザとすることができる。これにより、接合部材１００ａ、１００ｂに対する熱の影響を少なくすることができる。
【００１７】
図２は、溶融した吸光材が噴出した状態を例示する模式図である。なお、図２（ａ）は、接合部材の上面から眺めた模式図であり、図２（ｂ）は、接合部材の側面から眺めた模式図である。  
図２（ａ）および図２（ｂ）に表したように、吸光材１０２の端部にレーザ光２００を照射すると、吸光材の外側の接合部材１００ａと接合部材１００ｂとの間の隙間に、溶融した吸光材１０２ａが噴出する。このとき、レーザ光２００の照射領域（スポット）内には、リボン状の吸光材１０２の端辺が含まれている必要はない。吸光材の端部が溶融することにより端辺が開口し、その開口した部分から溶融した吸光材１０２ａが外側に向かって一定方向に噴出すればよい。したがって本願明細書において、吸光材の端部とは、吸光材の端辺を必ずしも含むものではない。但し、溶融した吸光材１０２ａをより確実に噴出させるためには、レーザ光２００の照射領域（スポット）内に吸光材１０２の端辺が含まれていることがより好ましい。この噴出距離は、レーザ光２００のパワーや照射時間、吸光材１０２の材料、接合部材１００ａと接合部材１００ｂとの隙間などにより変化する。そして、このように噴出した吸光材１０２ａが固化するとその上下の接合部材１００ａ、１００ｂとの間にアンカー効果が生じ、これら接合部材１００ａ、１００ｂが接合される。
【００１８】
本実施形態によれば、上下の接合部材１００ａ、１００ｂを溶融することなく接合することができるので、熱的なストレスや歪みあるいはクラックなどが生ずることを抑制できる。  
また、溶融した吸光材１０２ａが噴出して上下の接合部材１００ａ、１００ｂが接合される部分は、レーザ光２００の照射部分とは異なるので、接合部分において上下の接合部材１００ａ、１００ｂの過度の加熱も抑制できる。その結果として、接合部分において、上下の接合部材１００ａ、１００ｂに過度の熱ストレスがかかるおそれもない。
【００１９】
また、本実施形態によれば、レーザ光の照射により溶融した吸光材１０２ａはその端部から外側に噴出するので、吸光材１０２の内部に空洞などが生ずることがない。吸光材１０２の内部にレーザ光を照射して溶融させた場合、吸光材１０２の内部に空洞が生ずることがある。吸光材１０２の内部に空洞が生ずると、レーザ光の照射により発生したガスなどが閉じ込められる。空洞に閉じ込められたガスは、その圧力により上下の接合部材１００ａ、１００ｂを剥離させるおそれがある。またさらに、接合部材１００ａ、１００ｂの間の空間を真空に維持する必要がある場合に、吸光材１０２の内部に空洞が形成されると、その空洞からガスがリークして真空を維持することが困難となる場合がある。
【００２０】
これに対して、本実施形態によれば、吸光材１０２の端部から溶融した吸光材１０２ａを外側に噴出させることにより、吸光材１０２の内部に空洞が生ずることを防止できる。その結果として、ガスの閉じ込めによる接合部分の剥離や、真空の破壊などを防止できる。
【００２１】
図３は、本発明者が行った実験の一例を説明するための模式図である。  
また、図４は、本発明者が行った実験の結果を例示する写真である。なお、図４（ａ）は、接合部材の上面から眺めた写真であり、図４（ｂ）は接合部材の上面から眺めて拡大した拡大写真である。
【００２２】
図３に表したように、まず、接合部材（ガラス）１００ａと接合部材（ガラス）１００ｂとの間にリボン状の吸光材（アルミニウム）１０２を挟む。続いて、固定機構（クランプ）３０２を用いて、吸光材１０２を挟んだ状態の接合部材１００ａと接合部材１００ｂとをステージ３００ａに固定する。さらに、固定機構３０２を用いて固定したステージ３００ａと、吸光材１０２を挟んだ状態の接合部材１００ａ、１００ｂと、をステージ３００ｂに載置する。この状態で、接合部材１００ａの上面から、吸光材１０２の端部にパルスレーザからなるレーザ光２００を照射した。
【００２３】
その結果、図４（ａ）および図４（ｂ）に表したように、溶融した吸光材１０２ａはレーザ光が照射された端部からその外側に向かって噴出した。一方、レーザ光が照射されていない吸光材１０２には、変化は認められなかった。溶融した吸光材１０２ａの噴出距離あるいは噴出範囲は、レーザ光２００のパワーや照射時間、接合部材１００ａと接合部材１００ｂとの隙間などにより変化する。なお、本検討に使用したリボン状の吸光材（アルミニウム）１０２の幅は約２ミリメートル程度である。また、レーザ光２００のスポット径は、約０．７ミリメートル程度である。
【００２４】
このように、溶融した吸光材１０２ａをレーザ光が照射された端部からその外側に向かって噴出させることにより、接合部に熱的なストレスや損傷がなく、吸光材１０２ａの内部のガスの閉じ込めも抑制した接合構造体を実現できる。
【００２５】
以下、本実施形態にかかる接合構造体および接合方法の具体例について、図面を参照しつつ説明する。  
図５は、本実施形態にかかる接合構造体および接合方法の具体例を例示する模式図である。  
本具体例の接合方法では、図５に表したように、リボン状の吸光材１０２の一方の端部に、レーザ光２００を所定の間隔で照射する。これにより、溶融した吸光材１０２ａは、一方の端部からその外側に向かって噴出する。レーザ光２００の照射位置の間隔や、レーザ光２００のパワー、照射時間などを適宜設定することにより、噴出した吸光材１０２ａを互いに接続させることが可能である。すなわち、上下の接合部材１００ａ、１００ｂの接合部を連続的に延在させることができる。
【００２６】
これにより、より大きな接合強度を得ることができる。また、接続部を連続的に形成することにより、上下の接続部材１００ａ、１００ｂの間を真空に維持することも可能となる。
【００２７】
図６は、本実施形態にかかる接合構造体および接合方法の他の具体例を例示する模式図である。  
本具体例の接合構造体には、溶融した吸光材１０２ａが噴出する側の接合部材１００ａおよび接合部材１００ｂの少なくともいずれかの接合面に、表面を粗くする表面加工が施されている。または、溶融した吸光材１０２ａが噴出する側の接合部材１００ａおよび接合部材１００ｂの少なくともいずれかの接合面に、吸光材１０２の付着強度が高くなる被覆層が施されている。これにより、溶融した吸光材１０２ａと、接合部材１００ａ、１００ｂと、の間におけるアンカー効果が高くなり、より大きな接合強度を得ることができる。なお、これら表面加工や被覆層は、接合部材１００ａ、１００ｂの接合部の付近のみに設けてもよく、全体に設けてもよい。
【００２８】
本具体例によれば、接合部材１００ａ、１００ｂを剥離する方向の応力が生じた場合にも、接合部材１００ａと接合部材１００ｂとが剥離することをより確実に防止することができる。さらに、図５に関して前述した効果と同様の効果を得ることもできる。
【００２９】
図７は、本実施形態にかかる接合構造体および接合方法のさらに他の具体例を例示する模式図である。なお、図７（ａ）は、補助レーザ光を照射する具体例を例示する模式図であり、図７（ｂ）は、レーザ光のスポット径をより大きくした具体例を例示する模式図である。  
前述したように、本実施形態の接合方法では、溶融した吸光材１０２ａは、吸光材１０２の端部からその外側に向かって噴出する。このとき、溶融した吸光材１０２ａが噴出した部分の接合部材１００ａおよび接合部材１００ｂは、レーザ光２００が照射されていないため、吸光材１０２が存在する部分またはレーザ光２００が照射されている部分に比べて、発熱がより少ない。
【００３０】
これに対して、本具体例の接合方法では、図７（ａ）に表したように、接合を補助するための補助レーザ光２０２を吸光材１０２ａが噴出した部分に照射する。または、図７（ｂ）に表したように、レーザ光２００および補助レーザ光２０２よりも大きなスポット径を有するレーザ光２０４を、吸光材１０２の端部と、溶融した吸光材１０２ａが噴出した部分と、に照射する。
【００３１】
これにより、溶融した吸光材１０２ａは、噴出した部分において、補助レーザ光２０２またはレーザ光２０４の照射により加熱される。その熱は、上下の接合部材１００ａおよび接合部材１００ｂに伝わり、これら接合部材１００ａ、１００ｂを加熱する。接合部材１００ａ、１００ｂが適度に加熱されることにより、溶融した吸光材１０２ａと、接合部材１００ａ、１００ｂと、の接合強度（アンカー効果の影響）はより大きくなる。したがって、接合部材１００ａと接合部材１００ｂとが剥離することをより確実に防止することができる。さらに、図５に関して前述した効果と同様の効果を得ることもできる。
【００３２】
図８は、本実施形態にかかる接合構造体および接合方法のさらに他の具体例を例示する模式図である。  
本具体例においては、リボン状の吸光材１０２の両端においてそれぞれ所定の間隔でレーザ光２００が照射され、溶融した吸光材１０２ａがそれぞれ外側に噴出して、その上下の接合部材１００ａ、１００ｂを接合している。接合部材１０２を挟んでその両側に接合部を形成することにより、より大きな接合強度を得ることが可能となる。
【００３３】
図９は、本実施形態にかかる接合構造体および接合方法のさらに他の具体例を例示する模式図である。なお、図９（ａ）は、本具体例にかかる接合構造体を斜め上方から眺めた斜視模式図であり、図９（ｂ）は、本具体例の吸光材の噴出状態を例示する模式図である。
【００３４】
本具体例においては、リボン状の吸光材ではなく、円形状の吸光材１１０が接合部材１００ａと接合部材１００ｂとの間に挟まれている。つまり、吸光材１１０はリボン状の吸光材１０２のようには連続した形状を有しておらず、隣接する吸光材と所定の間隔で配置されている。この円形状の吸光材１１０の円周上の端部にそれぞれ所定の間隔でレーザ光２００が照射され、溶融した吸光材１１０ａがそれぞれ外側に噴出して、上下の接合部材１００ａ、１００ｂを接合している。
【００３５】
これにより、溶融した吸光材１１０ａが略放射状に噴出し、より広い面積に亘って上下の接合部材１００ａ、１００ｂが接合されるため、より大きな接合強度を得ることができる。なお、吸光材１１０の形状は円形状だけに限定されず、矩形状であってもよい。
【００３６】
また、溶融した吸光材１１０ａ同士が連続的に結合することにより、結果として隣接する吸光材１１０同士が連続的に結合すれば、接合部材１００ａ、１００ｂの間の空間の真空性を確保することが可能である。つまり、吸光材１１０がリボン状の吸光材１０２のようには連続した形状を有していなくとも、吸光材１１０の配置等を適宜設定することにより、接合部材１００ａ、１００ｂの間の空間の真空性を確保することが可能である。
【００３７】
図１０は、本実施形態にかかる接合構造体および接合方法のさらに他の具体例を例示する模式図である。なお、図１０（ａ）は、中空円形状の吸光材の噴出状態を例示する模式図であり、図１０（ｂ）は、中空矩形状の吸光材の噴出状態を例示する模式図である。
【００３８】
本具体例の吸光材は、図９に表した具体例と同様に、リボン状ではない。図１０（ａ）に表した吸光材１１２は、中空円形状を有しており、図１０（ｂ）に表した吸光材１１４は、中空矩形状を有している。本具体例においては、中空円形状の吸光材１１２および中空矩形状の吸光材１１４の内側の端部にそれぞれ所定の間隔でレーザ光２００が照射され、溶融した吸光材１１２ａ、１１４ａがそれぞれ内側に噴出して、その上下の接合部材１００ａ、１００ｂを接合している。
【００３９】
これによれば、後に詳述するように、吸光材１１２、１１４の近傍に電子素子や光学素子などが設けられている場合にも、それらの素子が汚染されたり、損傷を受けたり、短絡したりすることを防止できる。なお、図９に関して前述したように、溶融した吸光材１１２ａ同士および吸光材１１４ａ同士が連続的に結合することにより、結果として隣接する吸光材１１２同士および吸光材１１４同士が連続的に結合すれば、接合部材１００ａ、１００ｂの間の空間の真空性を確保することが可能である。
【００４０】
図１１は、本実施形態にかかる接合構造体および接合方法のさらに他の具体例を例示する模式図である。  
図１１に表したリボン状の吸光材１２２は、レーザ光のエネルギーを吸収して加熱溶融される吸光体１１８と、レーザ光に対する吸収率が吸光体１１８よりも低い接着剤１２０と、の複合材となっている。吸光体１１８は、吸光材１２２の端部にそれぞれ所定の間隔で配置されている。図１１に表した具体例においては、リボン状の吸光材１２２の両端近傍にそれぞれレーザ光２００を照射することで、溶融した吸光体１１８ａが外側に噴出して、その上下の接合部材１００ａ、１００ｂを接合している。
【００４１】
これにより、吸光体１１８の噴出方向や噴出量をより的確に決定することができる。また、吸光材１２２の略全体にレーザ光２００を照射しても、吸光体１１８は吸光体１２２の端部のみにそれぞれ配置されているため、溶融した吸光体１１８ａは外側に噴出することができる。
【００４２】
なお、吸光体１１８は、吸光材１２２の略全体に亘って分散して配置されていてもよい。これによれば、リボン状の吸光材１２２の両端近傍にそれぞれレーザ光２００を照射することで、溶融した吸光体１１８ａが外側に噴出して、その上下の接合部材１００ａ、１００ｂを接合できる。
【００４３】
これにより、吸光体１１８の配置や容量を適宜設定することで、噴出方向や噴出量をおおよそ決定することができる。また、接着剤１２０の部分にレーザ光２００を照射しても、その接着剤１２０が溶融して外側に噴出することはないため、レーザ光２００の照射位置を厳密に制御しなくともよい。
【００４４】
図１２は、本実施形態にかかる接合構造体および接合方法のさらに他の具体例を例示する模式図である。なお、図１２（ａ）は、吸光体が中央部に積層された具体例の断面を例示する断面模式図であり、図１２（ｂ）は、吸光体が下方部に積層された具体例の断面を例示する断面模式図であり、図１２（ｃ）は、吸光体成分が分散された具体例の断面を例示する断面模式図である。
【００４５】
図１２（ａ）に表した吸光材１２４は、接着剤１２０と、吸光体１１８と、接着剤１２０と、がこの順に積層された複合材となっている。吸光体１１８は、前述のように、レーザ光のエネルギーを吸収して加熱溶融する性質を有する。一方、接着剤１２０は、前述のように、レーザ光に対する吸収率が吸光体１１８よりも低い性質を有する。
【００４６】
一方、図１２（ｂ）に表した吸光材１２６においては、吸光体１１８が下層部に配置され、接着剤１２０が上層部に配置されている。  
さらに、図１２（ｃ）に表した吸光材１２８においては、吸光体成分１３０が接着剤１２０の中に分散配合されている。
【００４７】
このように、吸光材はリボン状の全てがレーザ光に対して高い吸収率を有するものでなくともよい。レーザ光に対する吸収率が低い接着剤が含まれていてもよい。これによれば、より接着性の良い材質を使用することができる。また、図１１に表した具体例と同様に、吸光体１１８の噴出方向や噴出量をより的確に決定することができる。
【００４８】
図１３は、本実施形態にかかる接合構造体および接合方法のさらに他の具体例を例示する模式図である。なお、図１３は（ａ）、吸光材を上方から眺めた平面模式図であり、図１３（ｂ）は、吸光材を側方から眺めた断面模式図である。
【００４９】
図１３に表した吸光材１３２は、左端辺に吸光体１１８が配置され、それ以外の部分に接着剤１２０が配置された複合材となっている。また、吸光材１３２を側方から眺めた場合には、図１３（ｂ）に表したように、上下方向に対して中央部に吸光体１１８が配置されている。
【００５０】
これによれば、レーザ光２００の照射位置を厳密に制御しなくとも、吸光体１１８が吸光材１３２の左端辺に配置されているため、溶融した吸光材の噴出方向を左側方に決定することができる。なお、吸光体１１８は、左端辺に限定されず、右端辺に配置されていてもよい。
【００５１】
図１４は、本実施形態にかかる接合構造体および接合方法のさらに他の具体例を例示する模式図である。なお、図１４（ａ）は、吸光材を上方から眺めた平面模式図であり、図１４（ｂ）は、吸光材を側方から眺めた断面模式図である。
【００５２】
図１４に表した吸光材１３４は、端辺を含まないような左側方寄りに吸光体１１８が配置され、それ以外の部分に接着剤１２０が配置された複合材となっている。また、吸光材１３４を側方から眺めた場合には、図１３（ｂ）と同様に、上下方向に対して中央部に吸光体１１８が配置されている。
【００５３】
これによれば、吸光体１１８がレーザ光２００のエネルギーを吸収して加熱溶融し、吸光体１１８の左側方部の接着剤１２０の端辺が開口する。その開口した部分から溶融した吸光体１１８が左側方に向かって噴出することができる。このように、端辺を含まないような左側方寄りに吸光体１１８が配置された場合であっても、溶融した吸光材の噴出方向を決定することができる。なお、吸光体１１８は、端辺を含まないような右側方よりに配置されていてもよい。
【００５４】
図１５は、本実施形態にかかる接合構造体および接合方法のさらに他の具体例を例示する模式図である。  
図１５に表した吸光材１３６は、吸光体１１８と、接着剤１２０と、熱伝導率が吸光体１１８および接着剤１２０よりも低い断熱材１３８と、の複合材となっている。また、吸光体１１８は、図１１に表した具体例と同様に、吸光材１３６の端部にそれぞれ所定の間隔で配置されている。断熱材１３８は、端部に配置された吸光体１１８を取り囲むように、吸光体１１８の周囲に配置されている。
【００５５】
吸光体１１８にレーザ光２００を照射すると、吸光体１１８はレーザ光２００のエネルギーを吸収して加熱溶融するが、ここで発生した熱は、断熱材１３８を通過し難い。すなわち、断熱材１３８は、熱が吸光体１１８の周囲に拡散することを防止でき、さらに溶融した吸光体１１８ａが吸光材１３６の長手方向あるいは内側に拡散することを防止できる。したがって、溶融した吸光体１１８ａはより確実に外側に向かって噴出することができる。
【００５６】
なお、断熱材１３８は、融点が吸光体１１８および接着剤１２０よりも高い材質からなっていてもよい。これによれば、吸光体１１８がレーザ光２００のエネルギーを吸収して加熱溶融しても、高融点材１３８は融点がより高いため溶融することはない。そのため、溶融した吸光体１１８ａの噴出方向を吸光材１３６の外側に決定することができる。
【００５７】
次に、本発明の第２の実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。  
図１６は、本発明の第２の実施の形態にかかる接合構造体および接合方法を例示する模式図である。なお、図１６（ａ）は、本実施形態にかかる接合構造体の分解模式図であり、図１６（ｂ）は、本実施形態にかかる接合構造体にレーザ光を照射中の模式図である。
【００５８】
本実施形態の接合方法では、２本のリボン状の吸光材１０４（第１の吸光材）および吸光材１０６（第２の吸光材）を、接合部材１００ａと接合部材１００ｂとの間に挟む。続いて、接合部材１００ａと接合部材１００ｂとの間に挟まれた状態の吸光材１０４、１０６の少なくともいずれかにレーザ光２００を照射する。このとき、後に詳述するように、レーザ光２００の照射位置は、吸光材１０４と吸光材１０６とに挟まれた領域１０８の側の吸光材１０４、１０６の少なくともいずれかの端部である。
【００５９】
その他の接合方法および接合構造体については、図１に関して前述した接合方法および接合構造体と同様である。また、接合部材１００ａ、１００ｂ、吸光材１０４、１０６、およびレーザ光２００についても、図１に関して前述した接合部材１００ａ、１００ｂ、吸光材１０２、およびレーザ光２００と同様である。
【００６０】
図１７は、溶融した吸光材が噴出した状態を例示する模式図である。なお、図１７（ａ）は、接合部材の上面から眺めた模式図であり、図１７（ｂ）は、接合部材の側面から眺めた模式図である。  
前述したように、吸光材の端部にレーザ光を照射すると、吸光材の外側の接合部材１００ａと接合部材１００ｂとの間の隙間に、溶融した吸光材が噴出する。そこで、図１７（ａ）および図１７（ｂ）に表したように、吸光材１０４と吸光材１０６とに挟まれた領域１０８の側の吸光材１０４、１０６の端部にレーザ光２００を照射すると、溶融した吸光材１０４ａ、１０６ａは吸光材１０４と吸光材１０６とに挟まれた領域１０８に向かって噴出する。ここで前述したように、レーザ光２００の照射領域（スポット）内には、吸光材１０４と吸光材１０６とに挟まれた領域１０８の側の吸光材１０４、１０６の端辺が含まれている必要はない。つまり、吸光材の端部が溶融することにより端辺が開口し、その開口した部分から溶融した吸光材１０４ａ、１０６ａが領域１０８に向かって一定方向に噴出すればよい。
【００６１】
このとき、吸光材１０４から噴出した吸光材１０４ａは、吸光材１０４に対向する吸光材１０６に堰き止められる。一方、吸光材１０６から噴出した吸光材１０６ａも、吸光材１０６に対向する吸光材１０４に堰き止められる。
【００６２】
すなわち、溶融した吸光材１０４ａ、１０６ａは、吸光材１０４と吸光材１０６とに挟まれた領域１０８よりも外側に噴出することはなく、領域１０８を満たすように広がっていく。つまり、溶融した吸光材１０４ａ、１０６ａの噴出する範囲を所定の範囲に制限できる。そのため、例えば、吸光材１０４、１０６の近傍に、電子素子や光学素子などが設けられた場合にも、噴出した吸光材１０４ａ、１０６ａがこれら素子に接触して汚染したり、損傷を与えたり、短絡を生じさせることを防止できる。そして、領域１０８に広がった吸光材１０４ａ、１０６ａが再度固化し、接合部材と吸光材との間においてアンカー効果が生ずることによって、接合部材１００ａと接合部材１００ｂとが接合される。
【００６３】
なお、吸光材１０４と吸光材１０６と間の距離、吸光材１０４、１０６の厚さおよび幅などは、溶融した吸光材１０４ａ、１０６ａが領域１０８を満たすように設定することが好ましい。  
また、図１６および図１７に表した接合方法では２本の吸光材を配置したが、これだけに限定されず、３本以上の吸光材を配置してもよい。この場合であっても、それぞれの吸光材に挟まれた領域に隣接した吸光材の端部にレーザ光２００を照射することで、噴出した吸光材は対向する吸光材に堰き止められる。これにより、電子素子や光学素子などに損傷を与えたり、短絡を生じさせることを防止できる。さらに、３本以上の吸光材を配置することで接合面積が広くなるため、より大きな接合強度を得ることができる。これは、以下の具体例に関しても同様である。
【００６４】
以下、本実施形態にかかる接合方法および接合構造体の具体例について、図面を参照しつつ説明する。  
図１８は、本実施形態にかかる接合構造体および接合方法の具体例を例示する模式図である。  
本具体例の接合方法では、図１８に表したように、吸光材１０４と吸光材１０６とに挟まれた領域１０８の側の吸光材１０４、１０６の端部に、レーザ光２００を千鳥状に照射する。これにより、溶融した吸光材１０４ａ、１０６ａは、吸光材１０４と吸光材１０６とに挟まれた領域１０８を埋めるように広がっていく。
【００６５】
また、前述したように、吸光材１０４から噴出した吸光材１０４ａは、吸光材１０４に対向する吸光材１０６に堰き止められる。そのため、接合部の近傍に設けれた電子素子や光学素子などが汚染されたり、損傷を受けたり、短絡したりすることを防止できる。
【００６６】
なお、隣接するレーザ光２００同士の照射位置の距離は、溶融した吸光材１０４ａ、１０６ａが領域１０８を満たすように設定することが好ましい。また、本具体例の接合方法では、接合部材１００ａ、１００ｂを溶融させて接合するわけではなく、吸光材１０２を溶融させて接合するため、吸光材１０２を溶融できる熱量を与えればよい。そのため、レーザ光２００が接合部材１００ａ、１００ｂに与える熱による損傷は少ない。
【００６７】
レーザ光２００を照射する順序は、特に限定されるわけではない。例えば、吸光材１０４と吸光材１０６とに交互に照射して、いわゆる稲妻形（ジグザグ形）となるような順序でレーザ光２００を照射してもよい。また例えば、まず吸光材１０４の端部のみに照射して、その後に吸光材１０６の端部のみに照射してもよい。
【００６８】
図１９は、本実施形態にかかる接合構造体および接合方法の他の具体例を例示する模式図である。  
本具体例の接合方法では、吸光材１０４と吸光材１０６と間の距離をより小さくしている。つまり、吸光材１０４と吸光材１０６とに挟まれた領域１０８の面積は、図１８に表した面積よりも小さい。
【００６９】
そのため、レーザ光２００を照射する箇所を図１８に表した具体例より少なくしても、溶融した吸光材１０４ａ、１０６ａは、十分に領域１０８を満たすことができる。これにより、接合時間をより短縮することができ、接合動作の効率化を図ることができる。また、レーザ光２００を照射する箇所を少なくすることができるため、レーザ加工装置の省電力化を図ることもできる。さらに、図１８に関して前述した効果と同様の効果を得ることもできる。
【００７０】
図２０は、本実施形態にかかる接合構造体および接合方法のさらに他の具体例を例示する模式図である。  
本具体例の接合方法では、図２０に表したように、吸光材１０４と吸光材１０６とに挟まれた領域１０８の側の吸光材１０６の端部のみに、レーザ光２００を一列に照射する。これにより、図１８に表した具体例と同様に、溶融した吸光材１０６ａは、吸光材１０４と吸光材１０６とに挟まれた領域１０８を埋めるように広がっていく。
【００７１】
噴出した吸光材１０６ａは、対向する吸光材１０４に堰き止められる。これにより、接合部分を所定の範囲に制限できる。また、図１８に表した具体例のようには、レーザ光２００を千鳥状に照射しないため、接合時間をより短縮することができる。
【００７２】
なお、本具体例の接合方法においては、吸光材１０４と吸光材１０６とに挟まれた領域１０８の側の吸光材１０４の端部のみに、レーザ光２００を一列に照射してもよい。これによれば、吸光材１０６から噴出した吸光材１０６ａは、吸光材１０６に対向する吸光材１０４に堰き止められるため、同様の効果を得ることができる。
【００７３】
図２１は、本実施形態にかかる接合構造体および接合方法のさらに他の具体例を例示する模式図である。  
本具体例の接合方法では、図１９に表した具体例と同様に、吸光材１０４と吸光材１０６と間の距離をより小さくしている。これに伴い、吸光材１０４と吸光材１０６とに挟まれた領域１０８の面積は、図２０に表した面積よりも小さい。
【００７４】
そのため、レーザ光２００を照射する箇所を図２０に表した具体例より少なくしても、溶融した吸光材１０４ａ、１０６ａは、十分に領域１０８を満たすことができ、接合時間を短縮することができる。
【００７５】
なお、本具体例においても、吸光材１０４と吸光材１０６とに挟まれた領域１０８の側の吸光材１０４の端部のみに、レーザ光２００を一列に照射してもよい。これによれば、吸光材１０６から噴出した吸光材１０６ａは、吸光材１０６に対向する吸光材１０４に堰き止められるため、同様の効果を得ることができる。
【００７６】
図２２は、本実施形態にかかる接合構造体および接合方法のさらに他の具体例を例示する模式図である。  
本具体例の接合構造体には、図６に表した具体例と同様に、溶融した吸光材１０４ａ、１０６ａが噴出する側、すなわち吸光材１０４と吸光材１０６とに挟まれた領域１０８の接合部材１００ａおよび接合部材１００ｂの少なくともいずれかの接合面に、表面を粗くする表面加工が施されている。または、吸光材１０４と吸光材１０６とに挟まれた領域１０８の接合部材１００ａおよび接合部材１００ｂの少なくともいずれかの接合面に、吸光材１０２が接合しやすくなる被覆層が施されている。これにより、溶融した吸光材１０４ａ、１０６ａと、接合部材１００ａ、１００ｂと、の間におけるアンカー効果の影響が大きくなるため、より大きな接合強度を得ることができる。
【００７７】
したがって、接合部材１００ａ、１００ｂを剥離する方向の応力が生じた場合にも、接合部材１００ａと接合部材１００ｂとが剥離することをより確実に防止することができる。さらに、図１８に関して前述した効果と同様の効果を得ることもできる。
【００７８】
図２３は、本実施形態にかかる接合構造体および接合方法のさらに他の具体例を例示する模式図である。  
本具体例の接合方法では、レーザ光２００を千鳥状ではなく、図２３に表したように、対向する位置に照射する。このようにレーザ光２００を照射すると、溶融した吸光材１０４ａ、１０６ａはそれぞれ対向する方向に噴出し、吸光材１０４と吸光材１０６とに挟まれた領域１０８において略融合する。そのため、吸光材１０４と吸光材１０６との間の距離を大きくしても、すなわち領域１０８の面積を大きくしても、溶融した吸光材１０４ａ、１０６ａは領域１０８を満たすように広がる。これにより、接合面積が広くなるため、より大きな接合強度を得ることができる。
【００７９】
なお、本具体例の接合方法では、対向する照射位置に同時にレーザ光２００を照射することができる。すなわち、図示しない焦点レンズを多焦点レンズ等にすることにより、対向する２箇所の照射位置に同時にレーザ光２００を照射することができる。これにより、接合時間をより短縮することができ、接合動作の効率化を図ることができる。
【００８０】
図２４は、本実施形態にかかる接合構造体および接合方法のさらに他の具体例を例示する模式図である。  
本具体例では、図２４に表したように、レーザ光２００よりも大きなスポット径を有するレーザ光２０５を、吸光材１０４、１０６の対向する位置の端部に同時に照射することができる。これにより、溶融した吸光材１０４ａ、１０６ａはそれぞれ対向する方向に噴出し、領域１０８において略融合する。そのため、図２３に関して前述した効果と同様の効果を得ることができる。さらに、吸光材１０４ａ、１０６ａが略融合する領域１０８に対してもレーザ光２０５が照射されているため、この領域の接合部材１００ａ、１００ｂは適度に加熱される。これにより、溶融した吸光材１０４ａ、１０６ａと、接合部材１００ａ、１００ｂと、のアンカー効果の影響は大きくなり、より大きな接合強度を得ることができる。
【００８１】
図２５は、本実施形態にかかる接合構造体および接合方法のさらに他の具体例を例示する模式図である。なお、図２５（ａ）は、補助レーザ光を照射する具体例を例示する模式図であり、図２５（ｂ）は、レーザ光のスポット径をより大きくした具体例を例示する模式図である。  
前述したように、本実施形態の接合方法では、溶融した吸光材１０４ａ、１０６ａは、吸光材１０４と吸光材１０６とに挟まれた領域１０８を満たすように広がっていく。このとき、吸光材１０４と吸光材１０６とに挟まれた領域１０８は、レーザ光２００が照射されていないため、温度は低い。
【００８２】
これに対して、本具体例の接合方法では、図２５（ａ）に表したように、接合を補助するための補助レーザ光２０６を領域１０８に照射する。または、図２５（ｂ）に表したように、レーザ光２００および補助レーザ光２０６よりも大きなスポット径を有するレーザ光２０８を、吸光材１０４と吸光材１０６とに挟まれた領域１０８の側の吸光材１０４、１０６の端部と、領域１０８と、に照射する。
【００８３】
これにより、溶融した吸光材１０４ａ、１０６ａが噴出した部分において加熱され、その熱によってその接合部材１００ａおよび接合部材１００ｂも加熱される。その結果として、溶融した吸光材１０４ａ、１０６ａと、接合部材１００ａ、１００ｂと、の接合強度（アンカー効果の影響）はより大きくなる。したがって、接合部材１００ａと接合部材１００ｂとが剥離することをより確実に防止することができる。さらに、図１８に関して前述した効果と同様の効果を得ることもできる。
【００８４】
次に、本発明の実施の形態にかかるレーザ加工装置について、図面を参照しつつ説明する。  
図２６は、本発明の実施の形態にかかるレーザ加工装置を例示する模式図である。  
図２６に表したレーザ加工装置は、レーザ光を集光し所定位置に照射するレーザ照射光学系２３０と、被照射体の画像を取得するためのレンズやカメラなどの光学要素を有する画像認識光学系２２０と、レーザ光を発振するレーザ発振器２６０と、レーザ発振器２６０から発振されたレーザ光をレーザ照射光学系２３０へ伝送する光ファイバ（伝送部）２４０と、レーザ照射光学系２３０および画像認識光学系２２０の位置を３軸方向に調整することができる３軸コントロールステージ２５０と、接合部材１００ａ、１００ｂを固定する固定機構３１０と、を備えている。
【００８５】
レーザ発振器２６０で発振されたレーザ光２００は、光ファイバ２４０およびレーザ照射光学系２３０の内部に設けられた図示しないレンズを通して、接合部材１００ａと接合部材１００ｂとの接合面に集光され照射される。このとき、画像認識光学系２２０に内蔵されたカメラにより、レーザ光２００の照射位置の画像を取得できる。なお、レーザ光２００のレーザスポットの位置や、被照射体の撮像位置は、レーザ照射光学系２３０および画像認識光学系２２０を支持している３軸コントロールステージ２５０によって制御される。
【００８６】
なお、接合部材１００ａ、１００ｂを載置する図示しないステージを３軸方向に調整することによって、レーザ光２００の照射位置を制御することも可能である。また、必要に応じてレーザ発振器２６０から出力されたレーザ光を複数に分岐させた光ファイバや光学系により伝送し、複数の接合を同時に行うこともできる。
【００８７】
図２７は、本発明の実施の形態にかかるレーザ加工装置の構成を例示するブロック図である。  
図２７に表したレーザ加工装置は、励起ランプ２６０ａを有するレーザ発振器２６０と、レーザ発振器２６０に任意の大きさの駆動電力を印加するスイッチング電源２７０と、スイッチング電源２７０によりレーザ発振器２６０に印加される駆動電力を制御する制御用マイコン２８０と、を備えている。制御用マイコン２８０は、通信路２８５を介して制御用コンピュータ２９０に接続されている。制御用コンピュータ２９０は、使用者からの指示によりレーザ光２００のパルス形状やパルス幅などを設定変更させるよう、スイッチング電源２７０を制御することができる。また、画像認識光学系２２０に設けられたカメラにより撮像された画像データは、制御用コンピュータ２９０に出力され、画像解析される。そして、その結果に基づいて、制御用コンピュータ２９０は、レーザ光２００の照射位置が所定の位置となるように、３軸コントロールステージ２５０を制御する。なお、３軸コントロールステージ２５０を制御する代わりに、被照射体（接合部材１００ａ、１００ｂ）を載置したステージを３軸方向に調整してもよい。  
ここで、制御用マイコン２８０および制御用コンピュータ２９０により、制御用コンピュータ（制御部）が構成されている。
【００８８】
すなわち、図２７に表したレーザ加工装置において、レーザ発振器２６０から出射されるレーザ光のパルス形状は、スイッチング電源２７０により印加される駆動電力の波形に応じて制御される。制御用マイコン２８０および制御用コンピュータ２９０による制御の下で、スイッチング電源２７０によりレーザ発振器２６０に印加される駆動電力の波形が変更されることにより、レーザ発振器２６０から所定のピーク出力およびエネルギー密度を持つレーザ光（パルスレーザ）２００が出射されるようになっている。
【００８９】
本実施形態にかかるレーザ加工装置は、図２６および図２７に表した構成を有することにより、図１〜図２５に関して前述したレーザ接合方法を実行することができる。すなわち、制御用コンピュータ２９０は、画像認識光学系２２０に内蔵されたカメラにより取得した画像を解析し、吸光材１０２、１０４、１０６の位置を判定する。そして、予め定められた接合パラメータに基づいて、吸光材１０２、１０４、１０６の端部に所定の間隔でレーザ光２００が照射されるように、３軸コントロールステージ２５０と、制御用マイコン２８０と、を制御する。
【００９０】
例えば、図１７に関して前述した方法によりレーザ接合をするようにプログラムされている場合には、画像認識光学系２２０に内蔵されたカメラが取得した画像に基づいて、制御用コンピュータ２９０は、吸光材１０４、１０６の位置を検出し、それらの端部の所定の位置にレーザ光２００が照射されるように、３軸コントロールステージ２５０と、制御用マイコン２８０と、を制御する。このようにして、被照射体の移動と、レーザ光２００の照射と、を繰り返すことにより、図１７に関して前述したレーザ接合構造を自動的に形成することが可能となる。
【００９１】
また、吸光材１０２ａが噴出した部分に補助レーザ光２０２を適宜照射したり、レーザ光２００および補助レーザ光２０２よりも大きなスポット径を有するレーザ光２０４を適宜照射したり、吸光材１０４と吸光材１０６とに挟まれた領域１０８に補助レーザ光２０２を適宜照射したり、レーザ光２００および補助レーザ光２０６よりも大きなスポット径を有するレーザ光２０８を適宜照射することができる。
【００９２】
なお、本実施形態にかかるレーザ加工装置においては、予め設定された吸光材の位置情報に基づいて、制御用コンピュータ２９０は、吸光材の端部にレーザ光２００が照射されるように、３軸コントロールステージ２５０と、制御用マイコン２８０と、を制御してもよい。これによれば、画像認識光学系２２０を必要としないため、レーザ加工装置を簡略化できる。
【００９３】
図２８は、本実施形態のレーザ加工装置が備える固定機構３１０を説明するための模式図である。なお、図２８（ａ）は、固定機構３１０を斜め上方から眺めた斜視模式図であり、図２８（ｂ）は、固定機構３１０の固定位置を上方から眺めた上面模式図である。
【００９４】
固定機構３１０は、接合部材１００ａ、１００ｂを載置する載置台３１２と、接合部材１００ａ、１００ｂを固定する固定部３１４と、を有している。固定部３１４は、軸３１８により載置台３１２に対して回動自在に軸支されている。また、接合部材１００ａ、１００ｂを固定した状態の固定部３１４の上面には、図２８（ａ）に表したように、レーザ２００が通過する開口部３１６が設けられている。これにより、接合部材１００ａ、１００ｂを固定したままの状態で、固定部３１４の上方から接合面にレーザ光２００を照射することができる。なお、図２８（ａ）は固定機構３１０の一方側を表しているが、この固定機構３１０は他方側にも同様の固定部３１４を有することができる。
【００９５】
このとき、開口部３１６の大きさ、あるいは吸光材１０４、１０６の配置を適宜設定することにより、固定部３１４はレーザ光２００の照射範囲を限定することができる。つまり、図２８（ｂ）に表したように、固定部３１４はレーザ光２００の一部を遮蔽し、開口部３１６を通過したレーザ光２００の照射範囲を吸光材１０４、１０６の端部に限定することができる。ここで、固定機構３１０を上方から眺めたとき、レーザ光２００を照射させるべき吸光材１０４、１０６の端部近傍が開口部３１６から見えるように、開口部３１６の大きさ、あるいは吸光材１０４、１０６の配置を設定する必要がある。
【００９６】
これにより、吸光材１０４、１０６の端部にレーザ光２００をより的確に照射できるため、より簡略的な画像処理システムや位置調整システムでレーザ光２００の照射位置を限定することができる。また、レーザ光２００のスポット径、焦点位置、出力制御などもより簡略的に設定することができる。
【００９７】
図２９は、固定機構の上方から照射するレーザ光の変形例を例示する模式図である。なお、図２９は、図２８（ｂ）と同様に、固定機構３１０の固定位置を上方から眺めた上面模式図である。  
本変形例では、図２４に関して前述した具体例と同様に、レーザ光２００よりも大きなスポット径を有するレーザ２０９を吸光材１０４と吸光材１０６とに略同時に照射することができる。この場合にも、図２８（ｂ）に関して前述したように、固定部３１４がレーザ光２０９の一部を遮蔽するため、レーザ光２０９の照射範囲を吸光材１０４、１０６の端部に限定することができる。
【００９８】
これにより、図２８（ｂ）に関して前述した効果と同様の効果を得ることができる。また、吸光材１０４と吸光材１０６との対向した端部が噴出するため、図２４に関して前述したように、吸光材１０４と吸光材１０６との間の間隔を広くする、すなわち吸光材１０４と吸光材１０６とに挟まれた領域１０８を広くすることができる。そのため、接合面積が大きくなり、接合強度をより高めることができる。
【００９９】
以上説明したように、本発明の実施の形態によれば、吸光材１０２の端部の所定位置に、レーザ光２００を照射することができる。これにより、接合部材１００ａおよび接合部材１００ｂに過度の熱ストレスを与えることなく、また、吸光材１０２の内部に空洞を形成することもなく、接合部材１００ａ、１００ｂを接合することができる。また、本発明の実施の形態によれば、吸光材１０４と吸光材１０６とに挟まれた領域１０８の側の吸光材１０４、１０６の少なくともいずれかの端部にレーザ光２００を照射することができる。これにより、吸光材の噴出を抑えることができ、接合領域を規定しつつ、接合部材１００ａ、１００ｂを接合することができる。
【０１００】
以上、本発明の実施の形態について説明した。しかし、本発明はこれらの記述に限定されるものではない。前述の実施の形態に関して、当業者が適宜設計変更を加えたものも、本発明の特徴を備えている限り、本発明の範囲に包含される。例えば、レーザ加工装置や接合構造体などが備える各要素の形状、寸法、材質、配置などは、例示したものに限定されるわけではなく適宜変更することができる。  
また、リボン状の吸光材の形状、寸法などや、レーザ光のスポット径などは、例示したものに限定されるわけではなく適宜変更することができる。  
さらに、前述した各具体例あるいはそれらが備える各要素は、技術的に可能な限りにおいて組み合わせることができ、これらを組み合わせたものも本発明の特徴を含む限り本発明の範囲に包含される。
【図面の簡単な説明】
【０１０１】
【図１】本発明の第１の実施の形態にかかる接合構造体および接合方法を例示する模式図である。
【図２】溶融した吸光材が噴出した状態を例示する模式図である。
【図３】本発明者が行った事前検討の方法について説明するための模式図である。
【図４】本発明者が行った事前検討の結果を例示する写真図である。
【図５】第１実施形態にかかる接合構造体および接合方法の具体例を例示する模式図である。
【図６】第１実施形態にかかる接合構造体および接合方法の他の具体例を例示する模式図である。
【図７】第１実施形態にかかる接合構造体および接合方法のさらに他の具体例を例示する模式図である。
【図８】第１実施形態にかかる接合構造体および接合方法のさらに他の具体例を例示する模式図である。
【図９】第１実施形態にかかる接合構造体および接合方法のさらに他の具体例を例示する模式図である。
【図１０】第１実施形態にかかる接合構造体および接合方法のさらに他の具体例を例示する模式図である。
【図１１】第１実施形態にかかる接合構造体および接合方法のさらに他の具体例を例示する模式図である。
【図１２】第１実施形態にかかる接合構造体および接合方法のさらに他の具体例を例示する模式図である。
【図１３】第１実施形態にかかる接合構造体および接合方法のさらに他の具体例を例示する模式図である。
【図１４】第１実施形態にかかる接合構造体および接合方法のさらに他の具体例を例示する模式図である。
【図１５】第１実施形態にかかる接合構造体および接合方法のさらに他の具体例を例示する模式図である。
【図１６】本発明の第２の実施の形態にかかる接合構造体および接合方法を例示する模式図である。
【図１７】溶融した吸光材が噴出した状態を例示する模式図である。
【図１８】第２実施形態にかかる接合構造体および接合方法の具体例を例示する模式図である。
【図１９】第２実施形態にかかる接合構造体および接合方法の他の具体例を例示する模式図である。
【図２０】第２実施形態にかかる接合構造体および接合方法のさらに他の具体例を例示する模式図である。
【図２１】第２実施形態にかかる接合構造体および接合方法のさらに他の具体例を例示する模式図である。
【図２２】第２実施形態にかかる接合構造体および接合方法のさらに他の具体例を例示する模式図である。
【図２３】第２実施形態にかかる接合構造体および接合方法のさらに他の具体例を例示する模式図である。
【図２４】第２実施形態にかかる接合構造体および接合方法のさらに他の具体例を例示する模式図である。
【図２５】第２実施形態にかかる接合構造体および接合方法のさらに他の具体例を例示する模式図である。
【図２６】本発明の実施の形態にかかるレーザ加工装置を例示する模式図である。
【図２７】本発明の実施の形態にかかるレーザ加工装置の構成を例示するブロック図である。
【図２８】本発明の実施の形態にかかるレーザ加工装置が備える固定機構を説明するための模式図である。
【図２９】固定機構の上方から照射するレーザ光の変形例を例示する模式図である。
【符号の説明】
【０１０２】
１００ａ、１００ｂ 接合部材、  １０２、１０２ａ、１０４、１０４ａ、１０６、１０６ａ 吸光材、  １０８ 領域、  １１０、１１０ａ、１１２、１１２ａ、１１４、１１４ａ 吸光材、  １１８、１１８ａ 吸光体、  １２０ 接着剤、  １２２、１２４、１２６、１２８、１３２、１３４、１３６ 吸光材、  １３０ 吸光体成分、  １３８ 断熱材（高融点材）、  ２００ レーザ光、  ２０２ 補助レーザ光、  ２０４、２０５ レーザ光、  ２０６ 補助レーザ光、  ２０８、２０９ レーザ光、  ２２０ 画像認識光学系、  ２３０ レーザ照射光学系、  ２４０ 光ファイバ、  ２５０ ３軸コントロールステージ、  ２６０ レーザ発振器、  ２６０ａ 励起ランプ、  ２７０ スイッチング電源、  ２８０ 制御用マイコン、  ２８５ 通信路、  ２９０ 制御用コンピュータ、  ３００ａ、３００ｂ ステージ、  ３０２ 固定機構、  ３１０ 固定機構、  ３１２ 載置台、  ３１４ 固定部、  ３１６ 開口部、  ３１８ 軸
【図１】
2009248097.tif 000003
【図２】
2009248097.tif 000004
【図３】
2009248097.tif 000005
【図５】
2009248097.tif 000006
【図６】
2009248097.tif 000007
【図７】
2009248097.tif 000008
【図８】
2009248097.tif 000009
【図９】
2009248097.tif 000010
【図１０】
2009248097.tif 000011
【図１１】
2009248097.tif 000012
【図１２】
2009248097.tif 000013
【図１３】
2009248097.tif 000014
【図１４】
2009248097.tif 000015
【図１５】
2009248097.tif 000016
【図１６】
2009248097.tif 000017
【図１７】
2009248097.tif 000018
【図１８】
2009248097.tif 000019
【図１９】
2009248097.tif 000020
【図２０】
2009248097.tif 000021
【図２１】
2009248097.tif 000022
【図２２】
2009248097.tif 000023
【図２３】
2009248097.tif 000024
【図２４】
2009248097.tif 000025
【図２５】
2009248097.tif 000026
【図２６】
2009248097.tif 000027
【図２７】
2009248097.tif 000028
【図２８】
2009248097.tif 000029
【図２９】
2009248097.tif 000030
【図４】
2009248097.tif 000031