JPH02266919A - レーザ溶接方法 - Google Patents

レーザ溶接方法

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JPH02266919A
JPH02266919A JP1090028A JP9002889A JPH02266919A JP H02266919 A JPH02266919 A JP H02266919A JP 1090028 A JP1090028 A JP 1090028A JP 9002889 A JP9002889 A JP 9002889A JP H02266919 A JPH02266919 A JP H02266919A
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JP
Japan
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welding
laser beam
package
jig
laser
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JP1090028A
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Shigeki Okamoto
岡本　茂樹
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Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔概要〕 金属材料のレーザ溶接方法に関し、 熱伝導率の高い金属材料の溶接を予熱しないで行うこと
を目的とし、 レーザビームを用い、ステンレスに較べて熱伝導率の高
い金属材料の溶接を行う場合に、該金属材料を保持する
溶接治具を耐熱性の優れたプラスチック材料を用いてレ
ーザ溶接方法を構成する。
（産業上の利用分野〕 本発明は熱伝導率の高い金属材料のレーザ溶接方法に関
する。
現在、電子機器への合成樹脂の用途は増し、パッケージ
ングを始め広い分野に亙って使用されているが、高い放
熱性を必要とする用途に対しては、従来よりガラス端子
を備えた気密封止構造が用いられている。
例えば、衛星通信用の低雑音増幅器として複数の高電子
移動度トランジスタ（略称ＨＥＭＴ）をバ・ンケージソ
グしたものが使用されているが、高い放熱性が必要なこ
とから気密封止構造をとる金属／Ｎ４ツケージが使用さ
れている。
そして、か＼る用途に使用する金属は熱伝導率の高いこ
とが必要である。
（従来の技術〕 電子部品や半導体部品を封止する金属パッケージ用材料
はこれらの部品から発生する熱をパッケージ外に逃がす
ためになるべ（熱伝導率の高い材料を使用することが望
ましく、現在は溶接性や加工性が良好なことからステン
レスが使用されている。
然し、ステンレスの熱伝導率は０．０３５　ｃａｌ／ｃ
−・ｄ＋Ｈとｗ４（Ｃｕ）の熱伝導率である０、９７ｃ
ａｌ／ｃｍ−ｄｅｇやアルミニウム（Ａ１）の０．５７
ｃａｌ／ｃｍ　・ｄｏｇに較べて一桁以上小さい。
そのため、ＣｕやＡｆｌを用いたパッケージの実用化が
要望されていた。
第１図は電子部品ｌを装着したパッケージケース２にパ
ッケージカバー３を当接し、レーザ溶接を行って気密封
止を行う処理法を示すもので、この例の場合は電子部品
１の一方の端子はパッケージケース２のガラス端子４に
接続され、また他方の端子は接地されている。
か−るパッケージケース２とパッケージカバー３を溶接
するには、溶接治具５，６を用いて溶接部を両側から加
圧した状態でレーザ光：Ｒ７からのレーザ光８をレンズ
９で微少なスポットに集光し、照射しながらパッケージ
を移動させるレーザ走査により行われている。
こ−で、溶接治具５，６の構成材としては機械的な強度
が高いことからステンレスや黄銅が使用されている。
さて、パッケージケース２とパッケージカバー３の材質
を従来のステンレスに代えてＡｌやＣｕを使用すると、
熱伝導度が高いために溶接部の溶は込み深さが浅（、そ
のために溶接強度が弱く、また気密封止性が良くないと
云う問題がある。
そこで、溶接入熱が逃げないように予めパッケージケー
ス２とパッケージカバー３を予熱する方法がとられてい
る。
然し、この方法を用いると加熱によって電子部品が損傷
を受け、また予熱のための工数が増すと云う問題があっ
た。
〔発明が解決しようとする課題〕
以上記したように熱伝導率の高い材料を用いてレーザ溶
接を行うと、溶接部の溶は込み深さが浅いために予熱が
必要であり、一方、予熱を行うとパッケージ内の部品が
損傷すると云う問題があり、解決が求められていた。
〔課題を解決するための手段〕
上記の課題はレーザビームを用い、ステンレスに較べて
熱伝導率の高い金属材料の溶接を行う場合に、この金属
材料を保持する溶接治具を耐熱性の優れたプラスチック
材料を用いてレーザ溶接方法を構成することにより解決
することができる。
〔作用〕
発明者は熱伝導率の高い材料をレーザ溶接する際に溶接
部の溶は込み深さが浅く、充分な溶接ができない理由は
材料の熱伝導率が高（、放熱量が多いことも原因である
が、溶接治具５，６を通っての放熱量も大きいことに気
付き、溶接治具５゜６を高分子化合物からなるプラスチ
ック成形体で形成して放熱を遮断することにより好結果
を得ることができた。
なお、溶接治具５，６を形成するプラスチック材料の必
要条件は、 ■　耐熱性が優れていること、 ■　レーザ光の吸収が極めて低いこと、である。
すなわち、第１図において、レーザ光８の走査によりパ
ッケージケース２とパッケージカバー３の接合部は溶融
し全体の温度が上がるので、４００°Ｃ程度までの耐熱
性をもつプラスチック材料が必要で、これに適するもの
としてポリ四弗化エチレン（商品名テフロン）やポリエ
ーテルエーテルケトン（略称ＰＩ！Ｉ！Ｋ）などがある
。
また、レーザ光を走査する際に、場合によってはレーザ
光が溶接位置よりはみ出して溶接治具５または６を照射
する場合もあるが、これらの材料はレーザ光に透明であ
り、殆ど吸収しないために溶けることはない。
〔実施例］ 第１図において、純Ｃｕを用いてパッケージケース２と
パッケージカバー３を形成し、また溶接治具５，６をＰ
ＥＥＫを用いて形成した。
ニーで、パッケージ用ガスとしてはアルゴン（＾ｒ）を
ガス圧力１．５Ｋｇ／ｃ−一ガス流量３０１７分の条件
で使用した。
また溶接に使用したレーザはＮｄ−ＷＡＧレーザであり
、溶接条件はパルス幅２−３．焦点外し量０−０平均出
力３００　Ｗ、パルスレー）３０　ｐｐｓ＋溶接速度１
５０　＋ｕｉ１分、レンズ焦点距［１１００−の条件で
行った。
その結果、溶接部は１×１０”Ｉ　＠　ａ　を−・ｃｃ
／ｓ以下の高い気密性を得ることができた。
【図面の簡単な説明】
第１図はレーザ溶接法を説明する断面図である。 図において、 ｌは電子部品、　　　　　　２はパッケージケース、３
はパッケージカバー　　５，６は溶接治具、８はレーザ
光、 である。 〔発明の効果〕 本発明によれば、ＣｕやＡ１のように熱伝導率の高い金
属材料を電子部品のパッケージ材料として使用する場合
に、予熱を行わないで溶接できるため、部品に何らの損
傷を与えることなく気密封止を行うことができる。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. レーザビームを用い、ステンレスに較べて熱伝導性の優
    れた金属材料の溶接を行う場合に、該金属材料を保持す
    る溶接治具を耐熱性の優れたプラスチック材料を用いて
    構成することを特徴とするレーザ溶接方法。
JP1090028A 1989-04-10 1989-04-10 レーザ溶接方法 Pending JPH02266919A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10261642A1 (de) * 2002-12-27 2004-07-15 Laserquipment Ag Verfahren und Vorrichtung zum Verschweißen thermoplastischer Kunststoff-Formteile, insbesondere zum Konturschweißen dreidimensionaler Formteile
CN100376379C (zh) * 2004-12-17 2008-03-26 株式会社小糸制作所 光熔敷装置和光熔敷方法
US11541609B2 (en) 2018-07-03 2023-01-03 Dukane Ias, Llc System and method for simultaneous welding of plastic bags using a carrier film
US11548235B2 (en) * 2018-07-03 2023-01-10 Dukane Ias, Llc Laser welding system and method using machined clamping tool

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10261642A1 (de) * 2002-12-27 2004-07-15 Laserquipment Ag Verfahren und Vorrichtung zum Verschweißen thermoplastischer Kunststoff-Formteile, insbesondere zum Konturschweißen dreidimensionaler Formteile
CN100376379C (zh) * 2004-12-17 2008-03-26 株式会社小糸制作所 光熔敷装置和光熔敷方法
US11541609B2 (en) 2018-07-03 2023-01-03 Dukane Ias, Llc System and method for simultaneous welding of plastic bags using a carrier film
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