JP2009028922A - Joining method, joint article, droplet ejection head and droplet ejection device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、接合方法、接合体、液滴吐出ヘッドおよび液滴吐出装置に関するものである。 The present invention relates to a bonding method, a bonded body, a droplet discharge head, and a droplet discharge device.
2つの部材(基材)同士を接合(接着)する際には、従来、エポキシ系接着剤、ウレタン系接着剤、シリコーン系接着剤等の接着剤を用いて行う方法が多く用いられている。
接着剤は、部材の材質によらず、接着性を示すことができる。このため、種々の材料で構成された部材同士を、様々な組み合わせで接着することができる。
例えば、インクジェットプリンタが備える液滴吐出ヘッド(インクジェット式記録ヘッド)は、樹脂材料、金属材料、シリコン系材料等の異種材料で構成された部品同士を、接着剤を用いて接着することにより組み立てられている。
このように接着剤を用いて部材同士を接着する際には、液状またはペースト状の接着剤を接着面に塗布し、塗布された接着剤を介して部材同士を貼り合わせる。その後、熱または光の作用により接着剤を硬化させることにより、部材同士を接着する。
When joining (adhering) two members (base materials), conventionally, a method of using an adhesive such as an epoxy adhesive, a urethane adhesive, or a silicone adhesive is often used.
The adhesive can exhibit adhesiveness regardless of the material of the member. For this reason, members composed of various materials can be bonded in various combinations.
For example, a droplet discharge head (inkjet recording head) provided in an inkjet printer is assembled by bonding parts made of different materials such as a resin material, a metal material, and a silicon material using an adhesive. ing.
When the members are bonded together using the adhesive as described above, a liquid or paste adhesive is applied to the bonding surface, and the members are bonded together via the applied adhesive. Thereafter, the adhesive is cured by the action of heat or light to bond the members together.
ところが、このような接着剤では、以下のような問題がある。
・接着強度が低い
・寸法精度が低い
・硬化時間が長いため、接着に長時間を要する
また、多くの場合、接着強度を高めるためにプライマーを用いる必要があり、そのためのコストと手間が接着工程の高コスト化・複雑化を招いている。
However, such an adhesive has the following problems.
・ Low bonding strength ・ Low dimensional accuracy ・ Long curing time, so it takes a long time to bond In addition, in many cases, it is necessary to use a primer to increase the bonding strength. Cost and complexity.
一方、接着剤を用いない接合方法として、固体接合による方法がある。
固体接合は、接着剤等の中間層が介在することなく、部材同士を直接接合する方法である(例えば、特許文献1参照)。
このような固体接合によれば、接着剤のような中間層を用いないので、寸法精度の高い接合体を得ることができる。
On the other hand, there is a solid bonding method as a bonding method that does not use an adhesive.
Solid bonding is a method of directly bonding members without an intermediate layer such as an adhesive (see, for example, Patent Document 1).
According to such solid bonding, since an intermediate layer such as an adhesive is not used, a bonded body with high dimensional accuracy can be obtained.
しかしながら、固体接合には、以下のような問題がある。
・接合される部材の材質に制約がある
・接合プロセスにおいて高温(例えば、700〜800℃程度)での熱処理を伴う
・接合プロセスにおける雰囲気が減圧雰囲気に限られる
・一部の領域を選択的に接合することができないので、接合界面に、部材間の熱膨張率差に伴う大きな応力が発生し、接合体の剥離等を招く
このような問題を受け、接合に供される部材の材質によらず、部材同士を、高い寸法精度で強固に、かつ低温下で効率よく接合する方法が求められている。
However, solid bonding has the following problems.
-There are restrictions on the materials of the members to be joined-In the joining process, heat treatment is performed at a high temperature (for example, about 700 to 800 ° C)-The atmosphere in the joining process is limited to a reduced-pressure atmosphere-Select some areas selectively Since it cannot be joined, a large stress is generated at the joining interface due to the difference in the coefficient of thermal expansion between the members, leading to peeling of the joined body. Depending on the material of the member used for joining, However, there is a need for a method for joining members firmly with high dimensional accuracy and efficiently at low temperatures.
本発明の目的は、2つの被着体同士を、一部の領域において選択的に、高い寸法精度で強固に、かつ低温で効率よく接合可能な接合方法、2つの被着体同士を一部の領域において選択的に、高い寸法精度で強固に接合してなる接合体、かかる接合体を備えた信頼性の高い液滴吐出ヘッド、およびかかる液滴吐出ヘッドを備えた液滴吐出装置を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a bonding method capable of bonding two adherends selectively in a partial area, with high dimensional accuracy, and efficiently at low temperature, and part of the two adherends. A bonded body that is selectively bonded in a high-precision region with high dimensional accuracy, a highly reliable droplet discharge head including the bonded body, and a droplet discharge apparatus including the droplet discharge head There is to do.
このような目的は、下記の本発明により達成される。
本発明の接合方法は、基材上にプラズマ重合膜を備える第1の被着体と、第2の被着体とを用意する被着体準備工程と、
前記第1の被着体の前記プラズマ重合膜と前記第2の被着体とが密着するように、前記第1の被着体と前記第2の被着体とを重ね合わせて、仮接合体を得る積層工程と、
前記プラズマ重合膜のうち、一部の所定領域に対してエネルギーを付与することにより、前記所定領域において前記プラズマ重合膜と第2の被着体とを接合して、接合体を得るエネルギー付与工程とを有することを特徴とする。
Such an object is achieved by the present invention described below.
The bonding method of the present invention includes an adherend preparation step of preparing a first adherend including a plasma polymerized film on a substrate, and a second adherend;
The first adherend and the second adherend are overlapped and temporarily bonded so that the plasma polymerized film of the first adherend and the second adherend are in close contact with each other. A laminating process for obtaining a body;
In the plasma polymerized film, energy is applied to a part of a predetermined region, thereby joining the plasma polymerized film and the second adherend in the predetermined region to obtain an joined body. It is characterized by having.
これにより、プラズマ重合膜に接着性が発現し、2つの被着体同士を、一部の領域において選択的に、高い寸法精度で強固に、かつ低温で効率よく接合することができる。また、仮接合体の状態では、プラズマ重合膜と第2の被着体との間は接合されていないので、第1の被着体と第2の被着体とをずらし、これらの相対的な位置を容易に微調整することができる。 Thereby, adhesiveness develops in the plasma polymerized film, and the two adherends can be selectively bonded to each other in a certain region, firmly with high dimensional accuracy, and efficiently at a low temperature. Further, since the plasma polymerized film and the second adherend are not joined in the temporarily joined state, the first adherend and the second adherend are shifted, and the relative relationship between them is determined. The position can be easily fine-tuned.
本発明の接合方法は、基材と、該基材上の一部の所定領域に設けられたプラズマ重合膜とを備える第1の被着体と、第2の被着体とを用意する被着体準備工程と、
前記第1の被着体の前記プラズマ重合膜と前記第2の被着体とが密着するように、前記第1の被着体と前記第2の被着体とを重ね合わせて、仮接合体を得る積層工程と、
前記プラズマ重合膜にエネルギーを付与することにより、前記所定領域において前記プラズマ重合膜と前記第2の被着体とを接合して、接合体を得るエネルギー付与工程とを有することを特徴とする。
In the bonding method of the present invention, a first adherend comprising a substrate and a plasma polymerized film provided in a predetermined region on the substrate, and a second adherend are prepared. Kimono preparation process,
The first adherend and the second adherend are overlapped and temporarily bonded so that the plasma polymerized film of the first adherend and the second adherend are in close contact with each other. A laminating process for obtaining a body;
An energy applying step of joining the plasma polymerized film and the second adherend in the predetermined region by applying energy to the plasma polymerized film to obtain a joined body.
これにより、プラズマ重合膜に接着性が発現し、2つの被着体同士を、一部の領域において選択的に、高い寸法精度で強固に、かつ低温で効率よく接合することができる。また、仮接合体の状態では、プラズマ重合膜と第2の被着体との間は接合されていないので、第1の被着体と第2の被着体とをずらし、これらの相対的な位置を容易に微調整することができる。 Thereby, adhesiveness develops in the plasma polymerized film, and the two adherends can be selectively bonded to each other in a certain region, firmly with high dimensional accuracy, and efficiently at a low temperature. Further, since the plasma polymerized film and the second adherend are not joined in the temporarily joined state, the first adherend and the second adherend are shifted, and the relative relationship between them is determined. The position can be easily fine-tuned.
本発明の接合方法では、前記第2の被着体の前記プラズマ重合膜と密着する面には、水酸基が存在しており、
前記積層工程において、前記プラズマ重合膜と、前記第2の被着体の前記水酸基が存在する面とが密着するように、前記第1の被着体と前記第2の被着体とを重ね合わせることが好ましい。
これにより、プラズマ重合膜に存在する水酸基と、第2の被着体に存在する水酸基との間に水素結合に基づく引力が発生し、プラズマ重合膜と第2の被着体との間が強固に接合される。
In the bonding method of the present invention, a hydroxyl group is present on the surface of the second adherend that is in close contact with the plasma polymerization film,
In the laminating step, the first adherend and the second adherend are overlapped so that the plasma polymerized film and the surface of the second adherend on which the hydroxyl group exists are in close contact with each other. It is preferable to match.
As a result, an attractive force based on a hydrogen bond is generated between the hydroxyl group present in the plasma polymerized film and the hydroxyl group present in the second adherend, and the gap between the plasma polymerized film and the second adherend is strong. To be joined.
本発明の接合方法では、前記第2の被着体の前記プラズマ重合膜と密着する面は、酸化膜で覆われており、
前記積層工程において、前記プラズマ重合膜と、前記第2の被着体の前記酸化膜で覆われた面とが密着するように、前記第1の被着体と前記第2の被着体とを重ね合わせることが好ましい。
酸化膜の表面には水酸基が結合しているので、この水酸基とプラズマ重合膜に存在する水酸基とが、水素結合によって互いに引き合い、プラズマ重合膜と第2の被着体との間が強固に接合される。
In the bonding method of the present invention, the surface of the second adherend that is in close contact with the plasma polymerization film is covered with an oxide film,
In the laminating step, the first adherend and the second adherend are adhered so that the plasma polymerized film and the surface of the second adherend covered with the oxide film are in close contact with each other. Are preferably overlapped.
Since the hydroxyl group is bonded to the surface of the oxide film, the hydroxyl group and the hydroxyl group present in the plasma polymerized film attract each other by hydrogen bonding, and the plasma polymerized film and the second adherend are firmly bonded. Is done.
本発明の接合方法では、前記第2の被着体は、基材上にプラズマ重合膜を備えるものであり、
前記積層工程において、前記第1の被着体の前記プラズマ重合膜と、前記第2の被着体の前記プラズマ重合膜とが密着するように、これらを重ね合わせるとともに、
前記エネルギー付与工程において、少なくとも前記第1の被着体の前記プラズマ重合膜と前記第2の被着体の前記プラズマ重合膜とが重なり合った部分に、エネルギーを付与することが好ましい。
In the bonding method of the present invention, the second adherend is provided with a plasma polymerization film on a substrate,
In the laminating step, the plasma polymerized film of the first adherend and the plasma polymerized film of the second adherend are superposed so that they are in close contact with each other,
In the energy applying step, it is preferable to apply energy to at least a portion where the plasma polymerized film of the first adherend and the plasma polymerized film of the second adherend overlap each other.
これにより、接合体における接合強度の向上を図ることができる。また、第2の被着体が備える基材が、プラズマ重合膜との密着性が低く、接合体の接合強度を低下させてしまうような材料で構成された基材であっても、基材にあらかじめプラズマ重合膜を形成するようにしたことにより、第1の被着体と第2の被着体とをより強固に接合することができる。 Thereby, the joint strength in the joined body can be improved. Moreover, even if the base material provided in the second adherend is a base material made of a material that has low adhesion to the plasma polymerized film and lowers the joint strength of the joined body, Since the plasma polymerized film is formed in advance, the first adherend and the second adherend can be bonded more firmly.
本発明の接合方法では、前記第2の被着体は、基材と、該基材上の一部の所定領域に設けられたプラズマ重合膜とを備えるものであることが好ましい。
これにより、2つの被着体同士を、一部の領域において確実に接合することができる。
本発明の接合方法では、前記第1の被着体の前記プラズマ重合膜および前記第2の被着体の前記プラズマ重合膜は、同種の材料で構成されていることが好ましい。
これにより、第1の被着体が備えるプラズマ重合膜と、第2の被着体が備えるプラズマ重合膜との親和性が向上し、これらを強固に接合することができる。
In the bonding method of the present invention, it is preferable that the second adherend includes a base material and a plasma polymerized film provided in a predetermined region on the base material.
Thereby, two adherends can be reliably joined in a partial region.
In the bonding method of the present invention, it is preferable that the plasma polymerized film of the first adherend and the plasma polymerized film of the second adherend are made of the same material.
Thereby, the affinity of the plasma polymerization film | membrane with which a 1st to-be-adhered body is equipped and the plasma polymerization film with which a 2nd to-be-adhered body is equipped improves, and these can be joined firmly.
本発明の接合方法では、前記プラズマ重合膜は、ポリオルガノシロキサンまたは有機金属ポリマーを主材料として構成されていることが好ましい。
これにより、第1の被着体と第2の被着体とをより強固に接合することができる。また、ポリオルガノシロキサンは、プラズマ重合膜の接着性の制御を容易に行うことができる。また、有機金属ポリマーは、エネルギーが付与されることにより優れた導電性を発現し、配線等に適用可能な接合体を得ることができる。
In the bonding method of the present invention, the plasma polymerized film is preferably composed of polyorganosiloxane or organometallic polymer as a main material.
Thereby, a 1st to-be-adhered body and a 2nd to-be-adhered body can be joined more firmly. Further, polyorganosiloxane can easily control the adhesion of the plasma polymerized film. In addition, the organometallic polymer exhibits excellent conductivity when energy is imparted thereto, and a joined body applicable to wiring or the like can be obtained.
本発明の接合方法では、前記ポリオルガノシロキサンは、オクタメチルトリシロキサンの重合物を主成分とするものであることが好ましい。
これにより、接着性に特に優れたプラズマ重合膜が得られる。また、オクタメチルトリシロキサンを主成分とする原料は、常温で液状をなし、適度な粘性を有するため、取り扱いが容易であるという利点もある。
本発明の接合方法では、前記有機金属ポリマーは、トリメチルガリウムまたはトリメチルアルミニウムの重合物を主成分とするものであることが好ましい。
これにより、第1の被着体と第2の被着体とを特に強固に接合するとともに、エネルギーが付与されることにより、プラズマ重合膜に特に高い導電性を付与することができる。
In the bonding method of the present invention, it is preferable that the polyorganosiloxane is mainly composed of a polymer of octamethyltrisiloxane.
Thereby, a plasma polymerization film having particularly excellent adhesiveness can be obtained. In addition, the raw material mainly composed of octamethyltrisiloxane is advantageous in that it is easy to handle because it is liquid at room temperature and has an appropriate viscosity.
In the bonding method of the present invention, it is preferable that the organometallic polymer is mainly composed of a polymer of trimethylgallium or trimethylaluminum.
Thereby, the first adherend and the second adherend are particularly strongly bonded, and energy is imparted to the plasma polymerized film, so that particularly high conductivity can be imparted.
本発明の接合方法では、前記プラズマ重合膜の平均厚さは、1〜1000nmであることが好ましい。
これにより、接合体の寸法精度が著しく低下するのを防止しつつ、2つの被着体同士をより強固に接合することができる。また、これにより、プラズマ重合膜にある程度の形状追従性が確保されるので、基材の接合面に存在する凹凸を吸収して、プラズマ重合膜の表面に生じる凹凸の高さを緩和することができる。その結果、接合体の接合強度のさらなる向上を図ることができる。
In the bonding method of the present invention, the average thickness of the plasma polymerized film is preferably 1 to 1000 nm.
Thereby, the two adherends can be more firmly bonded to each other while preventing the dimensional accuracy of the bonded body from significantly decreasing. This also ensures a certain degree of shape following in the plasma polymerized film, so that the unevenness present on the bonding surface of the base material can be absorbed to reduce the height of the irregularities generated on the surface of the plasma polymerized film. it can. As a result, the joint strength of the joined body can be further improved.
本発明の接合方法では、前記エネルギー付与工程における前記エネルギーの付与は、前記仮接合体を加熱する方法、および、前記仮接合体に圧力を付与する方法のうちの少なくとも1つの方法により行われることが好ましい。
これにより、プラズマ重合膜に対して比較的簡単に効率よくエネルギーを付与することができる。
In the bonding method of the present invention, the application of the energy in the energy application step is performed by at least one of a method of heating the temporary bonded body and a method of applying pressure to the temporary bonded body. Is preferred.
Thereby, energy can be imparted to the plasma polymerization film relatively easily and efficiently.
本発明の接合方法では、前記加熱温度は、25〜100℃であることが好ましい。
これにより、基材が熱によって変質・劣化するのを確実に防止しつつ、プラズマ重合膜を確実に活性化し、プラズマ重合膜に接着性を発現させることができる。
本発明の接合方法では、前記圧縮力は、0.2〜10MPaであることが好ましい。
これにより、基材に損傷等を生じさせることなく、単に仮接合体を圧縮するのみで、プラズマ重合膜を確実に活性化し、プラズマ重合膜に接着性を発現させることができる。
In the bonding method of the present invention, the heating temperature is preferably 25 to 100 ° C.
Thereby, the plasma polymerized film can be reliably activated and adhesiveness can be expressed in the plasma polymerized film while reliably preventing the base material from being altered or deteriorated by heat.
In the joining method of the present invention, the compressive force is preferably 0.2 to 10 MPa.
Thus, the plasma polymerized film can be reliably activated and the plasma polymerized film can exhibit adhesiveness by simply compressing the temporary joined body without causing damage to the substrate.
本発明の接合方法では、前記第1の被着体が備える基材および前記第2の被着体が備える基材のうちの少なくとも一方は、エネルギー線の透過性を有しており、
前記エネルギー付与工程における前記エネルギーの付与は、前記仮接合体の前記透過性を有する基材側から、前記エネルギー線を照射する方法により行われることが好ましい。
これにより、プラズマ重合膜を効率よく活性化させることができる。また、短時間で大きなエネルギーを付与することができる。したがって、プラズマ重合膜中の分子構造を必要以上に切断しないので、プラズマ重合膜の特性が低下してしまうのを避けることができる。
In the bonding method of the present invention, at least one of the base material provided in the first adherend and the base material provided in the second adherend has energy ray permeability,
The application of the energy in the energy application step is preferably performed by a method of irradiating the energy beam from the side of the base material having the permeability of the temporary joined body.
Thereby, a plasma polymerization film | membrane can be activated efficiently. In addition, large energy can be applied in a short time. Accordingly, since the molecular structure in the plasma polymerized film is not cut more than necessary, it can be avoided that the characteristics of the plasma polymerized film deteriorate.
本発明の接合方法では、前記第1の被着体が備える基材および前記第2の被着体が備える基材のうちの少なくとも一方は、透光性を有しており、
前記エネルギー付与工程における前記エネルギーの付与は、前記仮接合体の前記透光性を有する基材側から、紫外線を照射する方法により行われることが好ましい。
これにより、簡単な設備を用いて、プラズマ重合膜の広い範囲をムラなく、より短時間に活性化させることができる。
In the bonding method of the present invention, at least one of the base material provided in the first adherend and the base material provided in the second adherend has translucency,
The energy application in the energy application step is preferably performed by a method of irradiating ultraviolet rays from the translucent substrate side of the temporary joined body.
Thereby, it is possible to activate a wide range of the plasma polymerized film without unevenness in a shorter time using simple equipment.
本発明の接合方法では、前記紫外線の波長は、150〜300nmであることが好ましい。
これにより、プラズマ重合膜の特性が著しく低下するのを防止しつつ、プラズマ重合膜を活性化させることができる。
本発明の接合方法では、前記エネルギー線の照射は、大気雰囲気中で行われることが好ましい。
これにより、雰囲気を制御することに手間やコストをかける必要がなくなり、エネルギーの付与をより簡単に行うことができる。
In the bonding method of the present invention, the wavelength of the ultraviolet light is preferably 150 to 300 nm.
Thereby, it is possible to activate the plasma polymerized film while preventing the characteristics of the plasma polymerized film from significantly deteriorating.
In the bonding method of the present invention, it is preferable that the energy beam irradiation is performed in an air atmosphere.
Thereby, it is not necessary to spend time and cost to control the atmosphere, and energy can be applied more easily.
本発明の接合方法では、前記エネルギー付与工程の後、前記接合体に加熱する工程を有することが好ましい。
これにより、プラズマ重合膜と第2の被着体との界面において、水酸基の脱水縮合がより進行する。その結果、接合体における接合強度をより高めることができる。
本発明の接合方法では、前記加熱温度は、25〜100℃であることが好ましい。
これにより、接合体が熱によって変質・劣化するのを確実に防止しつつ、接合体の接合強度を確実に高めることができる。
In the joining method of this invention, it is preferable to have the process of heating the said joined body after the said energy provision process.
Thereby, dehydration condensation of the hydroxyl group further proceeds at the interface between the plasma polymerized film and the second adherend. As a result, the bonding strength in the bonded body can be further increased.
In the bonding method of the present invention, the heating temperature is preferably 25 to 100 ° C.
Accordingly, it is possible to reliably increase the bonding strength of the bonded body while reliably preventing the bonded body from being deteriorated and deteriorated by heat.
本発明の接合方法では、前記エネルギー付与工程の後、前記接合体を加圧する工程を有することが好ましい。
これにより、プラズマ重合膜と第2の被着体とがより近接し、脱水縮合が促進される。その結果、接合体における接合強度をより高めることができる。
本発明の接合方法では、前記接合体を加圧する際の圧力は、0.2〜10MPaであることが好ましい。
これにより、基材に損傷等を生じさせることなく、接合体の接合強度を確実に高めることができる。
In the joining method of this invention, it is preferable to have the process of pressurizing the said joined body after the said energy provision process.
As a result, the plasma polymerization film and the second adherend are brought closer to each other, and dehydration condensation is promoted. As a result, the bonding strength in the bonded body can be further increased.
In the bonding method of the present invention, it is preferable that the pressure applied to the bonded body is 0.2 to 10 MPa.
Thereby, the joining strength of the joined body can be reliably increased without causing damage to the substrate.
本発明の接合方法では、前記第1の被着体は、あらかじめ、前記基材上に前記プラズマ重合膜との密着性を高める表面処理を施した後、該表面処理を施した領域に前記プラズマ重合膜を形成してなるものであることが好ましい。
これにより、基材の接合面が清浄化および活性化され、接合面に対してプラズマ重合膜が化学的に作用し易くなる。その結果、接合面上にプラズマ重合膜を形成したとき、接合面とプラズマ重合膜との接合強度を高めることができる。
In the bonding method of the present invention, the first adherend is previously subjected to a surface treatment for improving adhesion to the plasma polymerized film on the base material, and then the plasma is applied to the region subjected to the surface treatment. It is preferable to form a polymerized film.
Thereby, the joint surface of the base material is cleaned and activated, and the plasma polymerized film easily acts chemically on the joint surface. As a result, when a plasma polymerization film is formed on the bonding surface, the bonding strength between the bonding surface and the plasma polymerization film can be increased.
本発明の接合方法では、前記表面処理は、プラズマ処理であることが好ましい。
これにより、基材の接合面を、より清浄化および活性化することができる。その結果、接合面とプラズマ重合膜との接合強度を特に高めることができる。
本発明の接合方法では、前記第1の被着体が備える基材および前記第2の被着体が備える基材は、それぞれ剛性が異なっていることが好ましい。
これにより、2つの被着体同士をより強固に接合することができる。
In the bonding method of the present invention, the surface treatment is preferably a plasma treatment.
Thereby, the joint surface of a base material can be cleaned and activated more. As a result, the bonding strength between the bonding surface and the plasma polymerization film can be particularly increased.
In the bonding method of the present invention, it is preferable that the base material provided in the first adherend and the base material provided in the second adherend have different rigidity.
Thereby, two adherends can be joined more firmly.
本発明の接合体は、2つの基材が、本発明の接合方法により接合されたことを特徴とする。
これにより、2つの被着体同士を一部の領域において選択的に、高い寸法精度で強固に接合してなる接合体が得られる。
本発明の接合体では、前記2つの基材間の接合強度は5MPa以上であることが好ましい。
これにより、剥離を十分に防止し得る接合体が得られる。
本発明の液滴吐出ヘッドは、本発明の接合体を有することを特徴とする。
これにより、信頼性の高い液滴吐出ヘッドが得られる。
本発明の液滴吐出装置は、本発明の液滴吐出ヘッドを備えることを特徴とする。
これにより、信頼性の高い液滴吐出装置が得られる。
The joined body of the present invention is characterized in that two substrates are joined by the joining method of the present invention.
As a result, a bonded body is obtained in which the two adherends are selectively bonded to each other in a certain region and firmly with high dimensional accuracy.
In the joined body of the present invention, the joining strength between the two base materials is preferably 5 MPa or more.
Thereby, the joined body which can fully prevent peeling is obtained.
The droplet discharge head of the present invention is characterized by having the joined body of the present invention.
Thereby, a highly reliable droplet discharge head can be obtained.
The liquid droplet ejection apparatus of the present invention includes the liquid droplet ejection head of the present invention.
Thereby, a highly reliable droplet discharge device can be obtained.
以下、本発明の接合方法、接合体、液滴吐出ヘッドおよび液滴吐出装置を、添付図面に示す好適実施形態に基づいて詳細に説明する。
<接合方法>
本発明の接合方法は、2つの基材(第1の基材21および第2の基材22)を、プラズマ重合膜3を介して、一部の領域において部分的に接合する方法である。すなわち、かかる方法によれば、2つの基材21、22を、互いに向かい合う面の一部の領域において、位置選択的に、高い寸法精度で強固に、かつ低温で効率よく接合することができる。これにより、接合体1が得られる。
ここでは、本発明の接合方法を説明するのに先立って、まず、前述のプラズマ重合膜を形成するのに用いられるプラズマ重合装置について説明する。
Hereinafter, a bonding method, a bonded body, a droplet discharge head, and a droplet discharge device according to the present invention will be described in detail based on preferred embodiments shown in the accompanying drawings.
<Join method>
The bonding method of the present invention is a method in which two substrates (
Here, prior to describing the bonding method of the present invention, first, a plasma polymerization apparatus used to form the above-described plasma polymerization film will be described.
図1は、本発明の接合方法に用いられるプラズマ重合装置を模式的に示す縦断面図である。なお、以下の説明では、図1中の上側を「上」、下側を「下」と言う。
図1に示すプラズマ重合装置100は、チャンバー101と、第1の基材21を支持する第1の電極130と、第2の電極140と、各電極130、140間に高周波電圧を印加する電源回路180と、チャンバー101内にガスを供給するガス供給部190と、チャンバー101内のガスを排気する排気ポンプ170とを備えている。これらの各部のうち、第1の電極130および第2の電極140がチャンバー101内に設けられている。以下、各部について詳細に説明する。
FIG. 1 is a longitudinal sectional view schematically showing a plasma polymerization apparatus used in the bonding method of the present invention. In the following description, the upper side in FIG. 1 is referred to as “upper” and the lower side is referred to as “lower”.
A
チャンバー101は、内部の気密を保持し得る容器であり、内部を減圧(真空)状態にして使用されるため、内部と外部との圧力差に耐え得る耐圧性能を有するものとされる。
図1に示すチャンバー101は、軸線が水平方向に沿って配置されたほぼ円筒形をなすチャンバー本体と、チャンバー本体の左側開口部を封止する円形の側壁と、右側開口部を封止する円形の側壁とで構成されている。
The
A
チャンバー101の上方には供給口103が、下方には排気口104が、それぞれ設けられている。そして、供給口103にはガス供給部190が接続され、排気口104には排気ポンプ170が接続されている。
なお、本実施形態では、チャンバー101は、導電性の高い金属材料で構成されており、接地線102を介して電気的に接地されている。
A
In this embodiment, the
第1の電極130は、板状をなしており、第1の基材21を支持している。
この第1の電極130は、チャンバー101の側壁の内壁面に、鉛直方向に沿って設けられており、これにより、第1の電極130は、チャンバー101を介して電気的に接地されている。なお、第1の電極130は、図1に示すように、チャンバー本体と同心状に設けられている。
The
The
第1の電極130の第1の基材21を支持する面には、静電チャック(吸着機構)139が設けられている。
この静電チャック139により、図1に示すように、第1の基材21を鉛直方向に沿って支持することができる。また、第1の基材21に多少の反りがあっても、静電チャック139に吸着させることにより、その反りを矯正した状態で第1の基材21をプラズマ処理に供することができる。
An electrostatic chuck (suction mechanism) 139 is provided on the surface of the
As shown in FIG. 1, the
第2の電極140は、第1の基材21を介して、第1の電極130と対向して設けられている。なお、第2の電極140は、チャンバー101の側壁の内壁面から離間した(絶縁された)状態で設けられている。
この第2の電極140には、配線184を介して高周波電源182が接続されている。また、配線184の途中には、マッチングボックス(整合器)183が設けられている。これらの配線184、高周波電源182およびマッチングボックス183により、電源回路180が構成されている。
The
A high
このような電源回路180によれば、第1の電極130は接地されているので、第1の電極130と第2の電極140との間に高周波電圧が印加される。これにより、第1の電極130と第2の電極140との間隙には、高い周波数で向きが反転する電界が誘起される。
ガス供給部190は、チャンバー101内に所定のガスを供給するものである。
According to such a
The
図1に示すガス供給部190は、液状の膜材料(原料液)を貯留する貯液部191と、液状の膜材料を気化してガス状に変化させる気化装置192と、キャリアガスを貯留するガスボンベ193とを有している。また、これらの各部とチャンバー101の供給口103とが、それぞれ配管194で接続されており、ガス状の膜材料(原料ガス)とキャリアガスとの混合ガスを、供給口103からチャンバー101内に供給するように構成されている。
A
貯液部191に貯留される液状の膜材料は、プラズマ重合装置100により、重合して第1の基材21の表面に重合膜を形成する原材料となるものである。
このような液状の膜材料は、気化装置192により気化され、ガス状の膜材料(原料ガス)となってチャンバー101内に供給される。なお、原料ガスについては、後に詳述する。
The liquid film material stored in the
Such a liquid film material is vaporized by the
ガスボンベ193に貯留されるキャリアガスは、電界の作用により放電し、およびこの放電を維持するために導入するガスである。このようなキャリアガスとしては、例えば、Arガス、Heガス等が挙げられる。
また、チャンバー101内の供給口103の近傍には、拡散板195が設けられている。
拡散板195は、チャンバー101内に供給される混合ガスの拡散を促進する機能を有する。これにより、混合ガスは、チャンバー101内に、ほぼ均一の濃度で分散することができる。
The carrier gas stored in the
A
The
排気ポンプ170は、チャンバー101内を排気するものであり、例えば、油回転ポンプ、ターボ分子ポンプ等で構成される。このようにチャンバー101内を排気して減圧することにより、ガスを容易にプラズマ化することができる。また、大気雰囲気との接触による第1の基材21の汚染・酸化等を防止するとともに、プラズマ処理による反応生成物をチャンバー101内から効果的に除去することができる。
また、排気口104には、チャンバー101内の圧力を調整する圧力制御機構171が設けられている。これにより、チャンバー101内の圧力が、ガス供給部190の動作状況に応じて、適宜設定される。
The
The
≪第1実施形態≫
次に、本発明の接合方法の第1実施形態について、上記のプラズマ重合装置100を用いた場合を例に説明する。
図2および図3は、本発明の接合方法の第1実施形態を説明するための図(縦断面図)である。なお、以下の説明では、図2および図3中の上側を「上」、下側を「下」と言う。
<< First Embodiment >>
Next, the first embodiment of the bonding method of the present invention will be described by taking the case of using the
2 and 3 are views (longitudinal sectional views) for explaining the first embodiment of the joining method of the present invention. In the following description, the upper side in FIGS. 2 and 3 is referred to as “upper” and the lower side is referred to as “lower”.
本実施形態にかかる接合方法は、第1の基材21と、第2の基材22(第2の被着体42)とを用意し、第1の基材21の接合面23上に、プラズマ重合膜3を形成し、第1の被着体41を作製する被着体準備工程と、プラズマ重合膜3と第2の被着体42とが密着するように、これらを重ね合わせて、仮接合体5を得る積層工程と、仮接合体5のうち、少なくとも一部の所定領域に対して選択的にエネルギーを付与して、接合体を得るエネルギー付与工程とを有する。以下、各工程について順次説明する。
The joining method according to the present embodiment prepares the
[1]まず、第1の基材21と第2の基材22とを用意する。なお、図2(a)〜(c)では、2つの基材21、22のうちの1つを省略して示している。
このような第1の基材21および第2の基材22の各構成材料は、それぞれ特に限定されないが、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−プロピレン共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体(EVA)等のポリオレフィン、環状ポリオレフィン、変性ポリオレフィン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリスチレン、ポリアミド、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリカーボネート、ポリ−(4−メチルペンテン−1)、アイオノマー、アクリル系樹脂、ポリメチルメタクリレート、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重合体(ABS樹脂)、アクリロニトリル−スチレン共重合体(AS樹脂)、ブタジエン−スチレン共重合体、ポリオキシメチレン、ポリビニルアルコール(PVA)、エチレン−ビニルアルコール共重合体(EVOH)、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエチレンナフタレート、ポリブチレンテレフタレート(PBT)、ポリシクロヘキサンテレフタレート(PCT)等のポリエステル、ポリエーテル、ポリエーテルケトン(PEK)、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)、ポリエーテルイミド、ポリアセタール(POM)、ポリフェニレンオキシド、変性ポリフェニレンオキシド、ポリサルフォン、ポリエーテルサルフォン、ポリフェニレンサルファイド、ポリアリレート、芳香族ポリエステル(液晶ポリマー)、ポリテトラフルオロエチレン、ポリフッ化ビニリデン、その他フッ素系樹脂、スチレン系、ポリオレフィン系、ポリ塩化ビニル系、ポリウレタン系、ポリエステル系、ポリアミド系、ポリブタジエン系、トランスポリイソプレン系、フッ素ゴム系、塩素化ポリエチレン系等の各種熱可塑性エラストマー、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、ユリア樹脂、メラミン樹脂、アラミド系樹脂、不飽和ポリエステル、シリコーン樹脂、ポリウレタン等、またはこれらを主とする共重合体、ブレンド体、ポリマーアロイ等の樹脂系材料、Fe、Ni、Co、Cr、Mn、Zn、Pt、Au、Ag、Cu、Pd、Al、W、Ti、Ta、V、Mo、Nb、Zr、Pr、Nd、Smのような金属、またはこれらの金属を含む合金、炭素鋼、ステンレス鋼、酸化インジウムスズ(ITO)、フッ素ドープ酸化スズ(FTO)、ガリウムヒ素(GaAs)、ガリウムリン(GaP)のような金属系材料、単結晶シリコン、多結晶シリコン、非晶質シリコンのようなシリコン系材料、ケイ酸ガラス(石英ガラス)、ケイ酸アルカリガラス、ソーダ石灰ガラス、カリ石灰ガラス、鉛(アルカリ)ガラス、バリウムガラス、ホウケイ酸ガラスのようなガラス系材料、アルミナ、ジルコニア、フェライト、窒化ケイ素、窒化アルミニウム、窒化ホウ素、窒化チタン、炭化ケイ素、炭化ホウ素、炭化チタン、炭化タングステンのようなセラミックス系材料、グラファイトのような炭素系材料、またはこれらの各材料の1種または2種以上を組み合わせた複合材料等が挙げられる。
[1] First, a
The constituent materials of the
また、第1の基材21および第2の基材22は、それぞれ、その表面に、Niめっきのようなめっき処理、クロメート処理のような不働態化処理、または窒化処理等を施したものであってもよい。
なお、第1の基材21の構成材料と第2の基材22の構成材料とは、それぞれ同じでも、異なっていてもよい。
In addition, the
The constituent material of the
また、第1の基材21の熱膨張率と第2の基材22の熱膨張率は、ほぼ等しいのが好ましい。これらの熱膨張率がほぼ等しければ、第1の基材21と第2の基材22とを接合した際に、その接合界面に熱膨張に伴う応力が発生し難くなる。その結果、最終的に得られる接合体1において、剥離を確実に防止することができる。
なお、後に詳述するが、第1の基材21の熱膨張率と第2の基材22の熱膨張率が互いに異なる場合でも、後述する工程において、第1の基材21と第2の基材22とを接合する際の条件を最適化することにより、これらを高い寸法精度で強固に接合することができる。
Moreover, it is preferable that the thermal expansion coefficient of the
In addition, although it explains in full detail later, even when the thermal expansion coefficient of the
また、2つの基材21、22は、互いに剛性が異なるのが好ましい。これにより、2つの基材21、22をより強固に接合することができる。
また、2つの基材21、22のうち、少なくとも一方の構成材料は、樹脂材料であるのが好ましい。樹脂材料は、その柔軟性により、2つの基材21、22を接合した際に、その接合界面に発生する応力(例えば、熱膨張に伴う応力等)を緩和することができる。このため、接合界面が破壊し難くなり、結果的に、接合強度の高い接合体1を得ることができる。
また、各基材21、22の形状は、それぞれ、プラズマ重合膜3を支持する面を有するような形状であればよく、例えば、板状(層状)、塊状(ブロック状)、棒状等とされる。
Moreover, it is preferable that the two
Moreover, it is preferable that at least one constituent material of the two
Moreover, the shape of each
なお、本実施形態では、図2(a)に示すように、各基材21、22がそれぞれ板状をなしている。これにより、各基材21、22は撓み易くなり、2つの基材21、22を重ね合わせたときに、互いに形状に沿って十分に変形し得るものとなる。このため、2つの基材21、22を重ね合わせたときの密着性が高くなり、最終的に得られる接合体1における接合強度が高くなる。
また、各基材21、22が撓むことによって、接合界面に生じる応力を、ある程度緩和する作用が期待できる。
この場合、各基材21、22の平均厚さは、特に限定されないが、0.01〜10mm程度であるのが好ましく、0.1〜3mm程度であるのがより好ましい。
In the present embodiment, as shown in FIG. 2A, each of the
In addition, it is expected that the
In this case, the average thickness of each of the
次に、必要に応じて、第1の基材21の接合面23にプラズマ重合膜3との密着性を高める表面処理を施す。これにより、接合面23を清浄化および活性化され、接合面23に対してプラズマ重合膜3が化学的に作用し易くなる。その結果、後述する工程において、接合面23上にプラズマ重合膜3を形成したとき、接合面23とプラズマ重合膜3との接合強度を高めることができる。
Next, a surface treatment for improving the adhesion with the
この表面処理としては、特に限定されないが、例えば、スパッタリング処理、ブラスト処理のような物理的表面処理、酸素プラズマ、窒素プラズマ等を用いたプラズマ処理、コロナ放電処理、エッチング処理、電子線照射処理、紫外線照射処理、オゾン暴露処理のような化学的表面処理、または、これらを組み合わせた処理等が挙げられる。
なお、表面処理を施す第1の基材21が、樹脂材料(高分子材料)で構成されている場合には、特に、コロナ放電処理、窒素プラズマ処理等が好適に用いられる。
This surface treatment is not particularly limited, for example, physical treatment such as sputtering treatment, blast treatment, plasma treatment using oxygen plasma, nitrogen plasma, corona discharge treatment, etching treatment, electron beam irradiation treatment, Examples thereof include a chemical surface treatment such as ultraviolet irradiation treatment, ozone exposure treatment, or a combination thereof.
In addition, when the
また、表面処理として、特にプラズマ処理を行うことにより、接合面23を、より清浄化および活性化することができる。その結果、接合面23とプラズマ重合膜3との接合強度を特に高めることができる。
また、第1の基材21の構成材料によっては、上記のような表面処理を施さなくても、プラズマ重合膜3との接合強度が十分に高くなるものがある。このような効果が得られる第1の基材21の構成材料としては、例えば、前述したような各種金属系材料、各種シリコン系材料、各種ガラス系材料等を主材料とするものが挙げられる。
In addition, the
In addition, depending on the constituent material of the
このような材料で構成された第1の基材21は、その表面が酸化膜で覆われており、この酸化膜の表面には、水酸基が結合している。したがって、このような酸化膜で覆われた第1の基材21を用いることにより、上記のような表面処理を施さなくても、第1の基材21の接合面23とプラズマ重合膜3との接合強度を高めることができる。
なお、この場合、第1の基材21の全体が上記のような材料で構成されていなくてもよく、少なくとも接合面23付近が上記のような材料で構成されていればよい。
The surface of the
In this case, the entire
また、表面処理に代えて、第1の基材21の接合面23に、あらかじめ、中間層を形成しておいてもよい。
この中間層は、いかなる機能を有するものであってもよく、例えば、プラズマ重合膜3との密着性を高める機能、クッション性(緩衝機能)、応力集中を緩和する機能等を有するものが好ましい。このような中間層を介して第1の基材21とプラズマ重合膜3とを接合することになり、信頼性の高い接合体1を得ることができる。
Instead of the surface treatment, an intermediate layer may be formed in advance on the
This intermediate layer may have any function, and for example, a layer having a function of improving adhesion to the plasma polymerized
かかる中間層の構成材料としては、例えば、アルミニウム、チタンのような金属系材料、金属酸化物、シリコン酸化物のような酸化物系材料、金属窒化物、シリコン窒化物のような窒化物系材料、グラファイト、ダイヤモンドライクカーボンのような炭素系材料、シランカップリング剤、チオール系化合物、金属アルコキシド、金属−ハロゲン化合物のような自己組織化膜材料、樹脂系接着剤、樹脂フィルム、樹脂コーティング材、各種ゴム材料、各種エラストマーのような樹脂系材料等が挙げられ、これらのうちの1種または2種以上を組み合わせて用いることができる。
また、これらの各材料で構成された中間層の中でも、酸化物系材料で構成された中間層によれば、第1の基材21とプラズマ重合膜3との間の接合強度を特に高めることができる。
Examples of the constituent material of the intermediate layer include metal materials such as aluminum and titanium, metal oxides, oxide materials such as silicon oxide, metal nitrides, and nitride materials such as silicon nitride. Carbon materials such as graphite and diamond-like carbon, silane coupling agents, thiol compounds, metal alkoxides, self-assembled film materials such as metal-halogen compounds, resin adhesives, resin films, resin coating materials, Various rubber materials, resin materials such as various elastomers, and the like can be used, and one or more of these can be used in combination.
Further, among the intermediate layers formed of these materials, the intermediate layer formed of the oxide-based material particularly increases the bonding strength between the
一方、第1の基材21と同様、第2の基材22の接合面24(後述する工程において、プラズマ重合膜3と密着する面)にも、必要に応じて、あらかじめプラズマ重合膜3との密着性を高める表面処理を施してもよい。これにより、接合面24を清浄化および活性化する。その結果、後述する工程において、接合面24とプラズマ重合膜3とを密着させ、これらを接合したとき、接合面24とプラズマ重合膜3との接合強度を高めることができる。
この表面処理としては、特に限定されないが、前述の第1の基材21の接合面23に対する表面処理と同様の処理を用いることができる。
On the other hand, the plasma polymerized
Although it does not specifically limit as this surface treatment, The process similar to the surface treatment with respect to the
また、第1の基材21の場合と同様に、第2の基材22の構成材料によっては、上記のような表面処理を施さなくても、プラズマ重合膜3との密着性が十分に高くなるものがある。このような効果が得られる第2の基材22の構成材料としては、例えば、前述したような各種金属系材料、各種シリコン系材料、各種ガラス系材料等を主材料とするものが挙げられる。
Similarly to the case of the
すなわち、このような材料で構成された第2の基材22は、その表面が酸化膜で覆われており、この酸化膜の表面には、水酸基が結合している。したがって、このような酸化膜で覆われた第2の基材22を用いることにより、上記のような表面処理を施さなくても、第2の基材22の接合面24とプラズマ重合膜3との接合強度を高めることができる。
なお、この場合、第2の基材22の全体が上記のような材料で構成されていなくてもよく、少なくとも接合面24付近が上記のような材料で構成されていればよい。
That is, the surface of the
In this case, the entire
また、第2の基材22の接合面24に、以下の基や物質を有する場合には、上記のような表面処理を施さなくても、第2の基材22の接合面24とプラズマ重合膜3との接合強度を十分に高くすることができる。
このような基や物質としては、例えば、水酸基、チオール基、カルボキシル基、アミノ基、ニトロ基、イミダゾール基のような官能基、ラジカル、開環分子、2重結合、3重結合のような不飽和結合、F、Cl、Br、Iのようなハロゲン、過酸化物からなる群から選択される少なくとも1つの基や物質、または、これらの基が脱離してなる終端化されていない結合手(未結合手、ダングリングボンド)が挙げられる。
Further, when the
Examples of such groups and substances include functional groups such as hydroxyl groups, thiol groups, carboxyl groups, amino groups, nitro groups, and imidazole groups, radicals, ring-opened molecules, double bonds, and triple bonds. At least one group or substance selected from the group consisting of saturated bonds, halogens such as F, Cl, Br and I, and peroxides, or unterminated bonds formed by elimination of these groups ( (Unbonded hand, dangling bond).
また、このような基や物質を有するように、接合面24に対して上述したような各種表面処理を適宜選択して行うことにより、プラズマ重合膜3に対して強固に接合可能な第2の基材22が得られる。
このうち、第2の基材22の接合面24には、水酸基が存在しているのが好ましい。このような接合面24には、水酸基が露出したプラズマ重合膜3との間に、水素結合に基づく大きな引力が生じる。これにより、第1の被着体41と第2の被着体42とを特に強固に接合することができる。
Moreover, the second surface capable of being strongly bonded to the plasma polymerized
Among these, it is preferable that the
また、表面処理に代えて、第2の基材22の接合面24に、あらかじめ、中間層を形成しておいてもよい。
この中間層は、いかなる機能を有するものであってもよく、例えば、前記第1の基材21の場合と同様に、プラズマ重合膜3との密着性を高める機能、クッション性(緩衝機能)、応力集中を緩和する機能等を有するものが好ましい。このような中間層を介して、第2の基材22とプラズマ重合膜3とを接合することにより、信頼性の高い接合体1を得ることができる。
かかる中間層の構成材料には、例えば、前記第1の基材21の接合面23に形成する中間層の構成材料と同様の材料を用いることができる。
なお、上記のような表面処理および中間層の形成は、必要に応じて行えばよく、特に高い接合強度を必要としない場合には、省略することができる。
Further, instead of the surface treatment, an intermediate layer may be formed in advance on the
This intermediate layer may have any function. For example, as in the case of the
As the constituent material of the intermediate layer, for example, the same material as the constituent material of the intermediate layer formed on the
The surface treatment and the formation of the intermediate layer as described above may be performed as necessary, and can be omitted when a high bonding strength is not particularly required.
また、第2の基材22の構成材料によっては、後述するエネルギー付与工程において仮接合体5にエネルギーを付与することにより、第2の基材22の接合面24に対して、前述した表面処理による作用・効果と同様の作用・効果をもたらすことが期待できる。この場合には、表面処理および中間層の形成を省略しても、十分に高い接合強度を得ることができる。
In addition, depending on the constituent material of the
[2]次に、図2(a)〜(c)に示すように、第1の基材21の接合面23に、プラズマ重合膜3を形成する(被着体準備工程)。
かかるプラズマ重合膜3は、強電界中に、原料ガスとキャリアガスとの混合ガスを供給することにより、原料ガス中の分子を重合して得ることができる。
具体的には、まず、チャンバー101内に第1の基材21を収納して封止状態とした後、排気ポンプ170の作動により、チャンバー101内を減圧状態とする。
[2] Next, as shown in FIGS. 2A to 2C, the plasma polymerized
The plasma polymerized
Specifically, first, the
次に、ガス供給部190を作動させ、チャンバー101内に原料ガスとキャリアガスの混合ガスを供給する。供給された混合ガスは、チャンバー101内に充填される(図2(a)参照)。
混合ガス中における原料ガスの占める割合(混合比)は、原料ガスやキャリアガスの種類や目的とする成膜速度等によって若干異なるが、例えば、混合ガス中の原料ガスの割合を20〜70%程度に設定するのが好ましく、30〜60%程度に設定するのがより好ましい。これにより、重合膜の形成(成膜)の条件の最適化を図ることができる。
また、供給するガスの流量は、ガスの種類や目的とする成膜速度、膜厚等によって適宜決定され、特に限定されるものではないが、通常は、原料ガスおよびキャリアガスの流量を、それぞれ、1〜100ccm程度に設定するのが好ましく、10〜60ccm程度に設定するのがより好ましい。
Next, the
The ratio (mixing ratio) of the raw material gas in the mixed gas is slightly different depending on the kind of the raw material gas and the carrier gas, the target film forming speed, and the like. For example, the proportion of the raw material gas in the mixed gas is 20 to 70%. It is preferable to set it to a degree, and it is more preferable to set it to about 30 to 60%. As a result, it is possible to optimize the conditions for formation (film formation) of the polymer film.
Further, the flow rate of the gas to be supplied is appropriately determined depending on the type of gas, the target film formation rate, the film thickness, etc., and is not particularly limited, but usually the flow rates of the source gas and the carrier gas are respectively , Preferably about 1 to 100 ccm, more preferably about 10 to 60 ccm.
次いで、電源回路180を作動させ、一対の電極130、140間に高周波電圧を印加する。これにより、一対の電極130、140間に存在するガスの分子が電離し、プラズマが発生する。このプラズマのエネルギーにより原料ガス中の分子が重合し、図2(b)に示すように、重合物が第1の基材21上に付着・堆積する。これにより、第1の基材21上にプラズマ重合膜3が形成される(図2(c)参照)。
Next, the
原料ガスとしては、例えば、メチルシロキサン、オクタメチルトリシロキサン、デカメチルテトラシロキサン、デカメチルシクロペンタシロキサン、オクタメチルシクロテトラシロキサン、メチルフェニルシロキサンのようなオルガノシロキサン、トリメチルガリウム、トリエチルガリウム、トリメチルアルミニウム、トリエチルアルミニウム、トリイソブチルアルミニウム、トリメチルインジウム、トリエチルインジウム、トリメチル亜鉛、トリエチル亜鉛のような有機金属系化合物、各種炭化水素系化合物、各種フッ素系化合物等が挙げられる。 Examples of the source gas include methylsiloxane, octamethyltrisiloxane, decamethyltetrasiloxane, decamethylcyclopentasiloxane, octamethylcyclotetrasiloxane, organosiloxane such as methylphenylsiloxane, trimethylgallium, triethylgallium, trimethylaluminum, Examples thereof include organometallic compounds such as triethylaluminum, triisobutylaluminum, trimethylindium, triethylindium, trimethylzinc, and triethylzinc, various hydrocarbon compounds, and various fluorine compounds.
このような原料ガスを用いて得られるプラズマ重合膜3は、これらの原料が重合してなるもの(重合物)、すなわち、ポリオルガノシロキサン、有機金属ポリマー、炭化水素系ポリマー、フッ素系ポリマー等で構成されることとなる。
これらの中でも、プラズマ重合膜3は、特に、ポリオルガノシロキサンまたは有機金属ポリマーを主材料として構成されているのが好ましい。これにより、プラズマ重合膜3は、第1の基材21と第2の基材22とをより強固に接合することができる。
また、このうち、ポリオルガノシロキサンは、通常、撥水性(非接着性)を示すが、エネルギーを付与されることにより、容易に有機基を脱離させることができ、親水性に変化し、接着性が発現する。
The plasma polymerized
Among these, the plasma polymerized
Of these, polyorganosiloxane usually exhibits water repellency (non-adhesiveness), but when given energy, it can easily desorb organic groups, changes to hydrophilicity, and adheres. Sex is expressed.
すなわち、撥水性を示すポリオルガノシロキサンで構成されたプラズマ重合膜3は、後述する工程において、第2の基材22と接触させても、プラズマ重合膜3の表面にある有機基によって接着が阻害されることとなり、極めて接着し難い。一方、親水性を示すポリオルガノシロキサンで構成されたプラズマ重合膜3は、第2の基材22に接触させると、両者の接着が可能になる。すなわち、撥水性と親水性の制御を容易に行えるという利点は、接着性の制御を容易に行えるという利点に繋がる。
したがって、かかるプラズマ重合膜3は、エネルギーを付与されることによって、比較的簡単に、かつ均一に接着性を示すものの、エネルギーを付与されないときには、非接着性を示し、意図しない接着を防止し得るものとなる。
That is, even when the plasma polymerized
Therefore, the plasma polymerized
また、ポリオルガノシロキサンは、比較的柔軟性に富んでいるので、例えば、第1の基材21と第2の基材22との各構成材料が互いに異なる場合でも、各基材21、22間に生じる熱膨張に伴う応力を緩和することができる。これにより、最終的に得られる接合体1において、剥離を確実に防止することができる。
さらに、ポリオルガノシロキサンは、耐薬品性に優れているため、薬品類等に長期にわたって曝されるような部材の接合に際して効果的に用いることができる。具体的には、例えば、樹脂材料を浸食し易い有機系インクが用いられる工業用インクジェットプリンタの液滴吐出ヘッドを製造する際に、ポリオルガノシロキサンを主材料とするプラズマ重合膜3を用いることにより、その耐久性を向上させることができる。
In addition, since polyorganosiloxane is relatively flexible, for example, even when the constituent materials of the
Furthermore, since polyorganosiloxane is excellent in chemical resistance, it can be effectively used for joining members that are exposed to chemicals for a long time. Specifically, for example, when manufacturing a droplet discharge head of an industrial inkjet printer in which an organic ink that easily erodes a resin material is used, by using the plasma polymerized
このようなポリオルガノシロキサンは、シロキサン(Si−O)結合を含みランダムな原子構造を有するものである。このような構造を有することにより、ポリオルガノシロキサンは変形し難い強固な膜となる。このため、プラズマ重合膜3は特に優れた接着性を示すとともに、プラズマ重合膜3自体が寸法精度の高いものとなる。このため、最終的に、接合強度に優れ、かつ寸法精度の高い接合体1が得られる。
Such a polyorganosiloxane has a random atomic structure including a siloxane (Si—O) bond. By having such a structure, the polyorganosiloxane becomes a strong film that is hardly deformed. For this reason, the plasma polymerized
なお、このようなポリオルガノシロキサンの結晶化度は、特に限定されないが、45%以下であるのが好ましく、40%以下であるのがより好ましい。これにより、ポリオルガノシロキサンは、十分にランダムな原子構造を含むものとなる。このため、上述したポリオルガノシロキサンが示す特性が顕在化し、プラズマ重合膜3の寸法精度および接着性がより優れたものとなる。
The crystallinity of such a polyorganosiloxane is not particularly limited, but is preferably 45% or less, and more preferably 40% or less. As a result, the polyorganosiloxane contains a sufficiently random atomic structure. For this reason, the characteristic which the polyorganosiloxane mentioned above becomes obvious, and the dimensional accuracy and adhesiveness of the
また、プラズマ重合膜3がポリオルガノシロキサンで構成されている場合、プラズマ重合膜3を構成する全原子からH原子を除いた原子のうち、Si原子の含有率とO原子の含有率との合計が、10〜90原子%程度であるのが好ましく、20〜80原子%程度であるのがより好ましい。Si原子とO原子とが、前記範囲の含有率で含まれていれば、プラズマ重合膜3は、Si原子とO原子とが強固なネットワークを形成し、プラズマ重合膜3自体が強固なものとなる。また、かかるプラズマ重合膜3は、第1の基材21および第2の基材22に対して、特に高い接合強度を示すものとなる。
また、プラズマ重合膜3中のSi原子とO原子の存在比は、3:7〜7:3程度であるのが好ましく、4:6〜6:4程度であるのがより好ましい。Si原子とO原子の存在比を前記範囲内になるよう設定することにより、プラズマ重合膜3の安定性が高くなり、各被着体41、42をより強固に接合することができるようになる。
Further, when the plasma polymerized
The abundance ratio of Si atoms and O atoms in the plasma polymerized
また、ポリオルガノシロキサンの中でも、特に、オクタメチルトリシロキサンの重合物を主成分とするものが好ましい。オクタメチルトリシロキサンの重合物を主成分とするプラズマ重合膜は、接着性に特に優れることから、本発明の接合方法において、特に好適に用いられるものである。また、オクタメチルトリシロキサンを主成分とする原料は、常温で液状をなし、適度な粘度を有するため、取り扱いが容易であるという利点もある。 Further, among polyorganosiloxanes, those mainly composed of a polymer of octamethyltrisiloxane are preferred. A plasma polymerized film containing a polymer of octamethyltrisiloxane as a main component is particularly excellent in adhesiveness, and is particularly preferably used in the bonding method of the present invention. Moreover, since the raw material which has octamethyltrisiloxane as a main component is liquid at normal temperature and has an appropriate viscosity, there is an advantage that it is easy to handle.
一方、有機金属ポリマーは、エネルギーが付与されることにより、優れた導電性を発現するとともに、2つの基材21、22をより強固に接合することができる。したがって、有機金属ポリマーで構成されたプラズマ重合膜3は、後述するエネルギー付与工程を経ることにより、剥離等を確実に防止し得る信頼性の高い配線等として用いることが可能な接合体1を構成し得るものとなる。
また、有機金属ポリマーの中でも、特に、トリメチルガリウムまたはトリメチルアルミニウムの重合物を主成分とするものが好ましい。これらの成分は、有機金属ポリマーの中でも、2つの基材21、22を特に強固に接合するとともに、エネルギーが付与されることにより、プラズマ重合膜に特に高い導電性を付与することができる。
On the other hand, the organometallic polymer exhibits excellent electrical conductivity when applied with energy, and can more firmly bond the two
Further, among the organometallic polymers, those mainly composed of a polymer of trimethylgallium or trimethylaluminum are preferable. Among these organometallic polymers, these components can particularly strongly bond the two
プラズマ重合の際、一対の電極130、140間に印加する高周波の周波数は、特に限定されないが、1kHz〜100MHz程度であるのが好ましく、10〜60MHz程度であるのがより好ましい。
また、高周波の出力密度は、特に限定されないが、0.01〜10W/cm2程度であるのが好ましく、0.1〜1W/cm2程度であるのがより好ましい。
また、成膜時のチャンバー101内の圧力は、133.3×10−5〜1333Pa(1×10−5〜10Torr)程度であるのが好ましく、133.3×10−4〜133.3Pa(1×10−4〜1Torr)程度であるのがより好ましい。
In the plasma polymerization, the frequency of the high frequency applied between the pair of
Further, the power density of the high frequency is not particularly limited, and is preferably about 0.01 to 10 / cm 2, more preferably about 0.1 to 1 W / cm 2.
Further, the pressure in the
原料ガス流量は、0.5〜200sccm程度であるのが好ましく、1〜100sccm程度であるのがより好ましい。一方、キャリアガス流量は、5〜750sccm程度であるのが好ましく、10〜500sccm程度であるのがより好ましい。
処理時間は、1〜10分程度であるのが好ましく、4〜7分程度であるのがより好ましい。
また、第1の基材21の温度は、25℃以上であるのが好ましく、25〜100℃程度であるのがより好ましい。
このような条件を適宜設定することにより、緻密なプラズマ重合膜3をムラなく形成することができる。
The raw material gas flow rate is preferably about 0.5 to 200 sccm, and more preferably about 1 to 100 sccm. On the other hand, the carrier gas flow rate is preferably about 5 to 750 sccm, and more preferably about 10 to 500 sccm.
The treatment time is preferably about 1 to 10 minutes, more preferably about 4 to 7 minutes.
Moreover, it is preferable that the temperature of the
By appropriately setting such conditions, the dense plasma polymerized
なお、本実施形態では、プラズマ重合装置を用いて、第1の基材21上にプラズマ重合膜3を形成する手順について説明しているが、プラズマ重合膜3を備えた第1の基材21(第1の被着体41)をあらかじめ用意しておき、その被着体を用いるようにしてもよい。
また、プラズマ重合膜3の平均厚さは、1〜1000nm程度であるのが好ましく、2〜800nm程度であるのがより好ましい。プラズマ重合膜3の平均厚さを前記範囲内とすることにより、第1の基材21と第2の基材22とを接合した接合体1の寸法精度が著しく低下するのを防止しつつ、第1の基材21と第2の基材22とをより強固に接合することができる。
In the present embodiment, the procedure for forming the
Moreover, it is preferable that the average thickness of the plasma polymerization film |
すなわち、プラズマ重合膜3の平均厚さが前記下限値を下回った場合は、十分な接合強度が得られないおそれがある。一方、プラズマ重合膜3の平均厚さが前記上限値を上回った場合は、接合体の寸法精度が著しく低下するおそれがある。
さらに、プラズマ重合膜3の平均厚さが前記範囲内であれば、プラズマ重合膜3にある程度の形状追従性が確保される。このため、例えば、第1の基材21の接合面23(プラズマ重合膜3に隣接する面)に凹凸が存在している場合でも、その凹凸の高さにもよるが、凹凸の形状に追従するようにプラズマ重合膜3を被着させることができる。その結果、プラズマ重合膜3は、凹凸を吸収して、その表面に生じる凹凸の高さを緩和することができる。
なお、上記のような形状追従性の程度は、プラズマ重合膜3の厚さが厚いほど顕著になる。したがって、形状追従性を十分に確保するためには、プラズマ重合膜3の厚さをできるだけ厚くすればよい。
That is, when the average thickness of the plasma polymerized
Furthermore, if the average thickness of the plasma polymerized
In addition, the degree of the shape followability as described above becomes more prominent as the thickness of the
[3]次に、プラズマ重合膜3の表面31と第2の基材22の接合面24とが密着するように、2つの被着体41、42を重ね合わせる(図2(d)参照)。これにより、図3(e)に示す仮接合体5を得る(積層工程)。
なお、この仮接合体5の状態では、第1の被着体41と第2の被着体42との間は接合されていない。このため、第1の被着体41と第2の被着体42とをずらし、これらの相対的な位置を調整することができる。このようにすれば、2つの被着体41、42を重ね合わせた後、これらの位置を容易に微調整することができるので、位置の調整の作業性が向上し、最終的に得られる接合体1の面方向における寸法精度を高めることができる。
特に、プラズマ重合膜3がポリオルガノシロキサンを主材料として構成されている場合、プラズマ重合膜3の表面31は、前述したように、十分な非接着性を示すことから、2つの被着体41、42は、その位置を自在に調整することができる。このため、2つの被着体41、42の位置を特に容易に微調整することができる。
[3] Next, the two adherends 41 and 42 are overlapped so that the
In addition, in the state of this temporary joined
In particular, when the plasma polymerized
また、図3(e)に示す仮接合体5を得るにあたっては、プラズマ重合膜3の表面31の全面が第2の基材22の接合面24によって覆われるように2つの被着体41、42を重ね合わせているが、これらの相対的な位置は、互いにずれていてもよい。すなわち、プラズマ重合膜3の表面31の一部が露出するように、第1の被着体41と第2の被着体42とを重ね合わせるようにしてもよい。
Further, in obtaining the temporary bonded
[4]次に、図3(e)に示すように、得られた仮接合体5中のプラズマ重合膜3のうち、一部の所定領域310に対して選択的にエネルギーを付与する。これにより、仮接合体5において、プラズマ重合膜3の分子結合の一部が切断され、活性化される(エネルギー付与工程)。
なお、この「活性化」とは、プラズマ重合膜3の表面31付近および内部の分子結合が切断されて、終端化されていない結合手(未結合手またはダングリングボンド)が生じた状態や、その切断された結合手に水酸基が結合した状態、または、これらの状態が混在した状態のことを言う。
[4] Next, as shown in FIG. 3 (e), energy is selectively applied to some
The “activation” means a state in which molecular bonds in the vicinity of and inside the
仮接合体にエネルギーが付与されると、プラズマ重合膜3の表面31付近および内部の分子結合が切断され、プラズマ重合膜3中から原子団(脱離基)が脱離する。これにより、この脱離基が結合していた結合手は、終端化されていない結合手(未結合手)となる。
また、周囲の雰囲気中に水分が含まれている場合、この水分が未結合手に作用することにより、未結合手が水酸基で終端化される。
When energy is applied to the temporary bonded body, the molecular bonds in the vicinity of and inside the
Further, when moisture is contained in the surrounding atmosphere, the moisture acts on the dangling bonds, so that the dangling hands are terminated with a hydroxyl group.
ここで、脱離基としては、例えば、H原子、B原子、C原子、N原子、O原子、P原子、S原子およびハロゲン系原子、またはこれらの各原子を含む原子団からなる群から選択される少なくとも1種で構成されたものが好ましく用いられる。かかる脱離基は、エネルギーの付与による結合/脱離の選択性に比較的優れている。このため、このような脱離基は、プラズマ重合膜3に発現する接着性を高度に制御し得るものである。
なお、離脱基の具体例としては、例えば、メチル基、エチル基のようなアルキル基、ビニル基、アリル基のようなアルケニル基、アルデヒド基、ケトン基、カルボキシル基、アミノ基、アミド基、ニトロ基、ハロゲン化アルキル基、メルカプト基、スルホン酸基、シアノ基、イソシアネート基等が挙げられる。
Here, the leaving group is, for example, selected from the group consisting of an H atom, a B atom, a C atom, an N atom, an O atom, a P atom, an S atom and a halogen atom, or an atomic group containing each of these atoms. Those composed of at least one selected from the above are preferably used. Such a leaving group is relatively excellent in bond / elimination selectivity by energy application. For this reason, such a leaving group can highly control the adhesiveness developed in the plasma polymerized
Specific examples of leaving groups include, for example, alkyl groups such as methyl and ethyl groups, alkenyl groups such as vinyl and allyl groups, aldehyde groups, ketone groups, carboxyl groups, amino groups, amide groups, nitro groups, and the like. Group, halogenated alkyl group, mercapto group, sulfonic acid group, cyano group, isocyanate group and the like.
これらの各基の中でも、脱離基は、特にアルキル基であるのが好ましい。アルキル基は化学的な安定性が高いため、アルキル基を含むプラズマ重合膜3は、耐候性および耐薬品性に優れたものとなる。
例えば、プラズマ重合膜3がポリオルガノシロキサンを主材料として構成されている場合、主にメチル基等のアルキル基が脱離基として振る舞う。
以上のような現象に基づいて、プラズマ重合膜3の一部の所定領域310が活性化され、プラズマ重合膜3に接着性が発現する。そして、この接着性により、プラズマ重合膜3と第2の基材22とが前記所定領域310において部分的に接合される(図3(f)参照)。これにより、図3(f)に示す接合体1が得られる。
Among these groups, the leaving group is particularly preferably an alkyl group. Since the alkyl group has high chemical stability, the plasma polymerized
For example, when the plasma polymerized
Based on the above phenomenon, a
プラズマ重合膜3の一部の所定領域310にエネルギーを付与する方法としては、プラズマ重合膜3を活性化し得る方法であれば、いかなる方法であってもよいが、(I)仮接合体5の一部にエネルギー線を照射する方法、(II)仮接合体5の一部を加熱する方法、(III)仮接合体5の一部に圧縮力(物理的エネルギー)を付与する方法等が挙げられる。これらの方法は、プラズマ重合膜3に対して比較的簡単に効率よくエネルギーを付与することができるので、エネルギー付与方法として好適である。
As a method for applying energy to a
以下、(I)、(II)、(III)の各方法について詳述する。
(I)仮接合体5の一部の所定領域310にエネルギー線を照射する場合、エネルギー線としては、例えば、紫外線、レーザー光のような光、X線、γ線のような電磁波、またはこれらのエネルギー線を組み合わせたものが挙げられる。エネルギー線を照射する方法によれば、短時間で大きなエネルギーを付与することができる。したがって、プラズマ重合膜3中の分子構造を必要以上に切断しないので、プラズマ重合膜3の特性が低下してしまうのを避けることができる。
Hereinafter, each method of (I), (II), and (III) is explained in full detail.
(I) In the case of irradiating a part of the
なお、プラズマ重合膜3のうち、一部の所定領域310に対してエネルギー線を照射する場合、レーザー光、電子線のような指向性の高いエネルギー線であれば、目的の方向に向けて照射することにより、所定領域310に対してエネルギー線を選択的にかつ簡単に照射することができる。
また、指向性の低いエネルギー線であっても、プラズマ重合膜3のうち、所定領域310以外の領域を覆うようにして照射すれば、所定領域310に対してエネルギー線を選択的に照射することができる。
In addition, when irradiating an energy beam to a part of the
Further, even if the energy beam has a low directivity, the energy beam can be selectively irradiated to the
具体的には、例えば、図3(e)に示すように、プラズマ重合膜3の紫外線を照射すべき所定領域310の形状に対応する形状をなす窓部61を有するマスク6を設け、このマスク6を介して紫外線を照射するようにすればよい。このようにすれば、プラズマ重合膜3のうち、図3(e)に示す所定領域310に対して紫外線を選択的に照射することができる。
なお、このようにエネルギー線をプラズマ重合膜3に照射するためには、仮接合体5中の2つの基材21、22のうちの少なくとも一方が、このエネルギー線を透過させなければならない。
Specifically, for example, as shown in FIG. 3 (e), a
In order to irradiate the
かかる観点から、仮接合体5にエネルギー線を照射してプラズマ重合膜3を活性化する場合、2つの基材21、22のうちの少なくとも一方は、エネルギー線に対する透過性を有するものとされる。
例えば、エネルギー線として、紫外線やレーザー光のような光を用いる場合、2つの基材21、22の少なくとも一方は、透光性を有する材料、具体的には、透明なガラス系材料、樹脂系材料で構成されたものを用いればよい。
From this point of view, when activating the plasma polymerized
For example, when light such as ultraviolet rays or laser light is used as the energy ray, at least one of the two
また、エネルギー線として、X線、γ線のような電磁波を用いる場合、2つの基材21、22の少なくとも一方は、シリコン系材料、ガラス系材料、樹脂系材料のような軽元素材料で構成されたものを用いればよい。
なお、仮接合体5にエネルギー線を照射する場合、エネルギー線に対する透過性を有する第1の基材21または第2の基材22側から、エネルギー線を照射するのは言うまでもない。
When electromagnetic waves such as X-rays and γ-rays are used as energy rays, at least one of the two
In addition, when irradiating the energy beam to the temporary joined
また、これらの各エネルギー線の中でも、特に、図3(e)に示すように、波長150〜300nm程度の紫外線を用いるのが好ましい。かかる紫外線によれば、付与されるエネルギー密度が最適化されるため、プラズマ重合膜3の特性が著しく低下するのを防止しつつ、広い範囲をムラなく、より短時間に処理することができる。このため、プラズマ重合膜3の活性化をより効率よく行うことができる。また、紫外線には、UVランプ等の簡単な設備で発生させることができるという利点もある。
なお、紫外線の波長は、より好ましくは、160〜200nm程度とされる。
Among these energy rays, it is particularly preferable to use ultraviolet rays having a wavelength of about 150 to 300 nm, as shown in FIG. According to such ultraviolet rays, since the applied energy density is optimized, a wide range can be processed in a shorter time without unevenness while preventing the characteristics of the plasma polymerized
The wavelength of ultraviolet light is more preferably about 160 to 200 nm.
また、UVランプを用いる場合、その出力は、プラズマ重合膜3の面積に応じて異なるが、1mW/cm2〜1W/cm2程度であるのが好ましく、5mW/cm2〜50mW/cm2程度であるのがより好ましい。なお、この場合、UVランプとプラズマ重合膜3との離間距離は、3〜3000mm程度とするのが好ましく、10〜1000mm程度とするのがより好ましい。
In the case of using the UV lamp, the output may vary depending on the area of the
また、紫外線を照射する時間は、プラズマ重合膜3の分子結合を切断し得る程度の時間であればよく、特に限定されないが、0.5〜30分程度であるのが好ましく、1〜10分程度であるのがより好ましい。
また、紫外線は、時間的に連続して照射されてもよいが、間欠的(パルス状)に照射されてもよい。
一方、レーザー光としては、例えば、エキシマレーザー(フェムト秒レーザー)、Nd−YAGレーザー、Arレーザー、CO2レーザー、He−Neレーザー等が挙げられる。
The time for irradiating with ultraviolet rays is not particularly limited as long as the molecular bond of the plasma polymerized
Moreover, although an ultraviolet-ray may be irradiated continuously in time, you may irradiate intermittently (pulse form).
On the other hand, examples of the laser light include an excimer laser (femtosecond laser), an Nd-YAG laser, an Ar laser, a CO 2 laser, and a He—Ne laser.
このように、エネルギー線を照射する方法によれば、プラズマ重合膜3に対して選択的にエネルギーを付与することが容易に行えるため、例えば、エネルギーの付与による各基材21、22の変質・劣化を防止することができる。
また、エネルギー線を照射する方法によれば、短時間で大きなエネルギーを付与することができるので、エネルギーの付与をより効率よく行うことができる。
さらに、エネルギー線を照射する方法によれば、付与するエネルギーの大きさを、精度よく簡単に調整することができる。これにより、プラズマ重合膜3に発現する接着性の程度を容易に制御することができる。
As described above, according to the method of irradiating energy rays, it is possible to easily apply energy selectively to the
In addition, according to the method of irradiating energy rays, a large amount of energy can be applied in a short time, so that energy can be applied more efficiently.
Furthermore, according to the method of irradiating energy rays, the magnitude of energy to be applied can be adjusted easily and accurately. Thereby, the degree of adhesiveness developed in the plasma polymerized
すなわち、付与するエネルギーを大きくすることにより、プラズマ重合膜3に発現する接着性をより高めることができる。一方、付与するエネルギーを小さくすることにより、プラズマ重合膜3に発現する接着性を抑えることができる。これにより、最終的に得られる接合体1の接合強度を調整することができる。
なお、付与するエネルギーの大きさを調整するためには、例えば、エネルギー線の種類、エネルギー線の出力、エネルギー線の照射時間等の条件を調整すればよい。
That is, by increasing the energy to be applied, the adhesiveness expressed in the plasma polymerized
In addition, in order to adjust the magnitude | size of the energy to provide, what is necessary is just to adjust conditions, such as the kind of energy beam, the output of an energy beam, the irradiation time of an energy beam.
また、このようなエネルギー線は、プラズマ重合膜3の表面31にエネルギーが集中するように、その焦点を合わせるようにして照射されるのが好ましい。このようにすれば、プラズマ重合膜3の表面31付近の分子結合を選択的に切断することができる。これにより、エネルギー線がプラズマ重合膜3中の分子構造を必要以上に切断するのを、より確実に防止することができる。その結果、プラズマ重合膜3の特性が著しく低下してしまうのを、より確実に避けることができる。
Moreover, it is preferable to irradiate such energy rays so that the energy is concentrated on the
(II)仮接合体5の一部の所定領域310を加熱する場合(図示せず)、加熱温度を25〜100℃程度に設定するのが好ましく、50〜100℃程度に設定するのがより好ましい。かかる範囲の温度で加熱すれば、各基材21、22が熱によって変質・劣化するのを確実に防止しつつ、プラズマ重合膜3を確実に活性化させることができる。なお、加熱温度が前記上限値を上回った場合、熱が所定領域310以外の領域に伝達され、所定領域310のみを選択的に活性化することができなくなるおそれがある。
(II) When heating a
また、加熱時間は、プラズマ重合膜3の分子結合を切断し得る程度の時間であればよく、具体的には、加熱温度が前記範囲内であれば、1〜30分程度であるのが好ましい。
また、仮接合体5は、いかなる方法で加熱されてもよいが、例えば、ヒータを用いる方法、赤外線を照射する方法、火炎に接触させる方法等の各種加熱方法で加熱することができる。
The heating time may be a time that can break the molecular bond of the plasma polymerized
The temporary joined
なお、赤外線を照射する方法を用いる場合には、仮接合体5中の2つの基材21、22のうちの少なくとも一方が、シリコン系材料のような光吸収性(赤外線吸収性)を有する材料で構成されているのが好ましい。このような材料で構成された第1の基材21または第2の基材22は、赤外線を吸収することにより効率よく発熱する。これにより、プラズマ重合膜3を効率よく加熱することができる。
In addition, when using the method of irradiating infrared rays, the material in which at least one of the two
また、ヒータを用いる方法または火炎に接触させる方法を用いる場合には、2つの基材21、22のうちの少なくとも一方が、金属系材料のような熱伝導性に優れた材料で構成されているのが好ましい。これにより、このような材料で構成された第1の基材21または第2の基材22を介して、ヒータまたは火炎の熱エネルギーをプラズマ重合膜3に対して効率よく伝えることができる。その結果、プラズマ重合膜3を効率よく加熱することができる。
Moreover, when using the method using a heater or the method of making it contact with a flame, at least one of the two
なお、2つの基材21、22の熱膨張率がほぼ等しい場合には、上記のような条件で仮接合体5を加熱するのが好ましいが、2つの基材21、22の熱膨張率が互いに異なっている場合には、できるだけ低温下で接合を行うのが好ましい。接合を低温下で行うことにより、接合界面に発生する熱応力のさらなる低減を図ることができる。
具体的には、2つの基材21、22の熱膨張率差にもよるが、25〜50℃程度の温度で接合を行うのが好ましく、25〜40℃程度の温度で接合を行うのがより好ましい。このような温度範囲であれば、2つの基材21、22の熱膨張率差がある程度大きくても、接合界面に発生する熱応力を十分に低減することができる。その結果、接合体1における反りや剥離等の発生を確実に防止することができる。
この場合、2つの基材21、22の熱膨張係数の差が、5×10−5/K以上あるような場合には、上記のようにして、できるだけ低温下で接合を行うことが強く推奨される。
In addition, when the thermal expansion coefficient of the two
Specifically, although it depends on the difference in thermal expansion coefficient between the two
In this case, when the difference in thermal expansion coefficient between the two
(III)仮接合体5の一部の所定領域310に圧縮力を付与する場合(図示せず)、仮接合体5の第1の基材21と第2の基材22とが互いに近づく方向に、0.2〜10MPa程度の圧力で圧縮するのが好ましく、1〜5MPa程度の圧力で圧縮するのがより好ましい。これにより、単に仮接合体5を圧縮するのみで、プラズマ重合膜3に対して適度なエネルギーを簡単に付与することができる。その結果、プラズマ重合膜3を確実に活性化させることができる。
(III) When compressive force is applied to a part of the
なお、圧縮力が前記上限値を上回っても構わないが、各基材21、22の構成材料によっては、各基材21、22に損傷等が生じるおそれがある。また、圧縮力が前記上限値を上回った場合、所定領域310以外の領域も接合されるおそれがある。
また、圧縮力を付与する時間は、圧縮力の大きさに応じて適宜変更すればよい。具体的には、圧縮力の大きさが大きいほど、圧縮力を付与する時間を短くすることができる。
In addition, although compression force may exceed the said upper limit, depending on the constituent material of each
Moreover, what is necessary is just to change suitably the time which provides compression force according to the magnitude | size of compression force. Specifically, the time for applying the compressive force can be shortened as the compressive force increases.
以上のような(I)、(II)、(III)の各方法により、プラズマ重合膜3にエネルギーを付与することができる。
なお、プラズマ重合膜3に対するエネルギーの付与は、いかなる雰囲気中で行うようにしてもよく、具体的には、大気、酸素のような酸化性ガス雰囲気、水素のような還元性ガス雰囲気、窒素、アルゴンのような不活性ガス雰囲気、またはこれらの雰囲気を減圧した減圧(真空)雰囲気等が挙げられるが、特に大気雰囲気中で行うのが好ましい。これにより、雰囲気を制御することに手間やコストをかける必要がなくなり、エネルギーの付与をより簡単に行うことができる。
Energy can be imparted to the plasma polymerized
The application of energy to the
また、プラズマ重合膜3が有機金属ポリマーで構成されている場合には、プラズマ重合膜3にエネルギーが付与されると、プラズマ重合膜3中から有機成分が除去され、導電性成分が支配的となる。その結果、エネルギーが付与された(活性化処理を経た)プラズマ重合膜3に導電性が発現する。
なお、有機金属ポリマーの種類によっては、エネルギーを付与しなくても、導電性を有するものもある。このような有機金属ポリマーは、前記工程[2]のようにして成膜された直後から、導電性を有している。
Further, when the plasma polymerized
Depending on the type of the organometallic polymer, some may have conductivity even if energy is not applied. Such an organometallic polymer has conductivity immediately after being formed as in step [2].
以上のようにしてエネルギーが付与されると、プラズマ重合膜3に接着性が発現するが、この接着性の発現は、以下のようなメカニズムに基づくものであると推測される。
例えば、仮接合体5にエネルギーが付与されると、プラズマ重合膜3が活性化される。また、場合によっては、第2の基材22の接合面24も同様に活性化される。この活性化により、例えば、表面31と接合面24にそれぞれ水酸基が露出する場合を例に説明すると、表面31に露出した水酸基と接合面24に露出した水酸基とが、水素結合によって互いに引き合い、水酸基同士の間に引力が発生する。この引力によって、プラズマ重合膜3と第2の基材22とが接合され、接合体1が得られる。
また、この水素結合によって互いに引き合う水酸基同士は、温度条件等によって、脱水縮合を伴って表面から切断される。その結果、プラズマ重合膜3と第2の基材22の接触界面では、水酸基が結合していた結合手同士が再結合する。これにより、プラズマ重合膜3と第2の基材22とがより強固に接合され、接合強度の高い接合体1が得られる。
When energy is applied as described above, adhesiveness is expressed in the plasma polymerized
For example, when energy is applied to the temporary bonded
Further, the hydroxyl groups attracting each other by the hydrogen bond are cleaved from the surface with dehydration condensation depending on the temperature condition or the like. As a result, at the contact interface between the plasma polymerized
このようにして得られた接合体1では、従来の接合方法で用いられていた接着剤のように、主にアンカー効果のような物理的結合に基づく接着ではなく、共有結合のように短時間で生じる強固な化学的結合に基づいて、2つの被着体41、42が接合されている。このため、接合体1は、短時間で形成することができ、かつ、極めて剥離し難く、接合ムラ等も生じ難いものとなる。
The bonded
また、本発明の接合方法によれば、従来の固体接合のように、高温(例えば、700℃以上)での熱処理を必要としないことから、耐熱性の低い材料で構成された基材をも、接合に供することができる。
また、プラズマ重合膜3を介して2つの基材21、22同士を接合しているため、従来の固体接合のような、基材の材質における制約がないという利点もある。
Further, according to the bonding method of the present invention, unlike the conventional solid bonding, a heat treatment at a high temperature (for example, 700 ° C. or higher) is not required. Can be used for joining.
Moreover, since the two
以上のことから、本発明によれば、各基材21、22の構成材料の選択の幅を広げることができる。
さらに、従来の固体接合では、接合層を介した接合ではないため、2つの基材の間で熱膨張率の大きな差がある場合、これらを接合したときに、その差に基づく大きな応力が接合界面に集中し、剥離等の不具合が生じるおそれがあったが、本発明によれば、プラズマ重合膜3を介することによって応力の集中が緩和され、接合体1における剥離を確実に防止することができる。
From the above, according to the present invention, the range of selection of the constituent materials of the
Furthermore, since conventional solid bonding is not bonding via a bonding layer, when there is a large difference in the coefficient of thermal expansion between two substrates, when these are bonded, a large stress based on the difference is bonded. Concentration at the interface may cause problems such as peeling, but according to the present invention, stress concentration is mitigated through the plasma polymerized
また、本実施形態によれば、第1の基材21と第2の基材22とを接合する際に、これらの接合面(互いに対向する面)全体を接合するのではなく、一部の領域(所定領域310)のみを選択的に接合する。この接合の際、プラズマ重合膜3にエネルギーを付与する領域を制御することのみで、接合される領域を簡単に選択することができる。これにより、例えば、第1の基材21と第2の基材22との接合部の面積や形状を制御することができるので、接合体1の接合強度を容易に調整することができる。その結果、例えば、接合部を容易に分離可能な接合体1が得られる。
Moreover, according to this embodiment, when joining the
また、第1の基材21と第2の基材22との接合部の面積や形状を制御することにより、接合部に生じる応力の局所集中を緩和することができる。これにより、例えば、第1の基材21と第2の基材22との間で熱膨張率差が大きい場合でも、各基材21、22を確実に接合することができる。
さらに、本発明の接合方法によれば、第1の基材21が備えるプラズマ重合膜3の表面31のうち、接合される所定領域310以外の領域では、プラズマ重合膜3と第2の基材22との間にわずかな隙間が生じる。この隙間を活かすため、所定領域310の形状を適宜調整することにより、第1の基材21と第2の基材22との間に、閉空間や流路を形成したりすることができる。
Further, by controlling the area and shape of the joint portion between the
Furthermore, according to the bonding method of the present invention, in the region other than the
また、プラズマ重合膜3は、流動性を有しない固体状のものとなる。このため、プラズマ重合膜3を接合層として用いることにより、従来の流動性を有する液状または粘液状の接着剤に比べて、接合層(プラズマ重合膜3)の厚さや形状がほとんど変化しない。これにより、プラズマ重合膜3を用いて得られた接合体1の寸法精度は、従来に比べて格段に高いものとなる。さらに、接着剤の硬化に要する時間が不要になるため、短時間で強固な接合が可能となる。
Moreover, the plasma polymerization film |
また、本実施形態では、2つの被着体41、42のうち、第1の被着体41はプラズマ重合膜3を有しているものの、第2の被着体42はプラズマ重合膜を有していない。したがって、プラズマ重合膜3を作製する際に、第1の基材21は比較的長時間にわたってプラズマに曝されるが、第2の基材22はプラズマに曝されることがない。このため、たとえ第2の基材22がプラズマに対する耐久性が低い材料で構成されていたとしても、第2の基材22が変質・劣化するおそれがない。したがって、第2の基材22の構成材料は、プラズマに対する耐久性を考慮することなく、幅広い材料から選択することができるという利点もある。
Further, in the present embodiment, of the two adherends 41 and 42, the
このようにして得られた接合体1は、第1の基材21と第2の基材22との間の接合強度が5MPa(50kgf/cm2)以上であるのが好ましく、10MPa(100kgf/cm2)以上であるのがより好ましい。このような接合強度を有する接合体1は、その剥離を十分に防止し得るものとなる。そして、後述のように、接合体1を用いて液滴吐出ヘッドを構成した場合、耐久性に優れた液滴吐出ヘッドが得られる。また、本発明の接合方法によれば、第1の基材21と第2の基材22とが上記のような大きな接合強度で接合された接合体1を効率よく作製することができる。
The joined
また、プラズマ重合膜3が有機金属ポリマーで構成されている場合には、このプラズマ重合膜3にエネルギーを付与することにより、導電性が発現する。このようにして導電性が発現したプラズマ重合膜3の抵抗率は、構成材料の組成に応じて若干異なるものの、1×10−3Ω・cm以下であるのが好ましく、1×10−4Ω・cm以下であるのがより好ましい。エネルギー付与工程を経て導電性が発現したプラズマ重合膜3の抵抗率が、このように十分に低ければ、かかるプラズマ重合膜は、損失の少ない配線として十分に利用することができる。
Further, when the
なお、接合体1を得た後、この接合体1に対して、必要に応じて、以下の3つの工程([5A]、[5B]および[5C])のうちの少なくとも1つの工程を行うようにしてもよい。これにより、接合体1の接合強度のさらなる向上を図ることができる。また、プラズマ重合膜3が有機金属ポリマーで構成されている場合には、以下の3つの工程を行うことにより、プラズマ重合膜3に発現する導電性のさらなる向上を図ることができる。
After obtaining the joined
[5A]図3(g)に示すように、得られた接合体1の所定領域310を各基材21、22が互いに近づく方向に選択的に加圧する。
これにより、プラズマ重合膜3と第2の基材22とがより近接する。その結果、例えば、前記工程[4]における脱水縮合が促進される。その結果、接合体1の所定領域310における接合強度をより高めることができる。
このとき、接合体1を加圧する際の圧力は、接合体1が損傷を受けない程度の圧力で、できるだけ高い方が好ましい。これにより、この圧力に比例して接合体1における接合強度を高めることができる。
[5A] As shown in FIG. 3G, the
Thereby, the plasma polymerization film |
At this time, the pressure at the time of pressurizing the bonded
なお、この圧力は、各基材21、22の構成材料や厚さ、接合装置等の条件に応じて、適宜調整すればよい。具体的には、各基材21、22の構成材料や厚さ等に応じて若干異なるものの、0.2〜10MPa程度であるのが好ましく、1〜5MPa程度であるのがより好ましい。これにより、接合体1の接合強度を確実に高めることができる。なお、この圧力が前記上限値を上回っても構わないが、各基材21、22の構成材料によっては、各基材21、22に損傷等が生じるおそれがある。なお、圧縮力が前記上限値を上回った場合、所定領域310以外の領域も接合されるおそれがある。
また、加圧する時間は、特に限定されないが、10秒〜30分程度であるのが好ましい。なお、加圧する時間は、加圧する際の圧力に応じて適宜変更すればよい。具体的には、圧縮力の大きさが大きいほど、圧縮力を付与する時間を短くすることができる。
In addition, what is necessary is just to adjust this pressure suitably according to conditions, such as a constituent material and thickness of each
The time for pressurization is not particularly limited, but is preferably about 10 seconds to 30 minutes. In addition, what is necessary is just to change suitably the time to pressurize according to the pressure at the time of pressurizing. Specifically, the time for applying the compressive force can be shortened as the compressive force increases.
[5B]図3(g)に示すように、得られた接合体1の所定領域310を選択的に加熱する。
これにより、例えば、プラズマ重合膜3と第2の基材22との界面において、水酸基の脱水縮合がより進行する。その結果、接合体1の所定領域310における接合強度をより高めることができる。
このとき、接合体1を加熱する際の温度は、室温より高く、接合体1の耐熱温度未満であれば、特に限定されないが、好ましくは25〜100℃程度とされ、より好ましくは50〜100℃程度とされる。かかる範囲の温度で加熱すれば、接合体1が熱によって変質・劣化するのを確実に防止しつつ、接合体1の接合強度を確実に高めることができる。
[5B] As shown in FIG. 3G, the
Thereby, for example, dehydration condensation of hydroxyl groups further proceeds at the interface between the plasma polymerized
At this time, the temperature at the time of heating the bonded
また、加熱時間は、特に限定されないが、1〜30分程度であるのが好ましい。
また、前記工程[5A]、[5B]の双方を行う場合、これらを同時に行うのが好ましい。すなわち、図3(g)に示すように、接合体1を加圧しつつ、加熱するのが好ましい。これにより、加圧による効果と、加熱による効果とが相乗的に発揮され、接合体1の接合強度を特に高めることができる。
The heating time is not particularly limited, but is preferably about 1 to 30 minutes.
Moreover, when performing both said process [5A] and [5B], it is preferable to perform these simultaneously. That is, as shown in FIG. 3G, it is preferable to heat the bonded
[5C]得られた接合体1の所定領域310に紫外線(またはその他のエネルギー線)を選択的に照射する(図示せず)。
これにより、プラズマ重合膜3と第2の基材22との間に、より多くの化学結合が形成され、接合体1の所定領域310の接合強度を特に高めることができる。
このとき照射される紫外線の条件は、前記工程[4]に示した紫外線の条件と同等にすればよい。また、本工程[5C]を行う場合、2つの基材21、22のうちの少なくとも一方が透光性を有していることが必要である。そして、透光性を有する基材側から、紫外線を照射することにより、プラズマ重合膜3に対して確実に紫外線を照射することができる。
[5C] The
Thereby, more chemical bonds are formed between the plasma polymerized
The conditions of the ultraviolet rays irradiated at this time may be equivalent to the conditions of the ultraviolet rays shown in the step [4]. Moreover, when performing this process [5C], it is required that at least one of the two
以上のような工程を行うことにより、接合体1の接合強度のさらなる向上を図ることができる。
なお、これらの各工程[5A]、[5B]および[5C]は、それぞれ、前記工程[4]の終了後、時間的に連続して行うようにしてもよく、時間をおいてから行うようにしてもよい。
By performing the steps as described above, the bonding strength of the bonded
Each of these steps [5A], [5B] and [5C] may be performed continuously in time after the completion of the step [4], or after a certain time. It may be.
≪第2実施形態≫
次に、本発明の接合方法の第2実施形態について説明する。
図4および図5は、本発明の接合方法の第2実施形態を説明するための図(縦断面図)である。なお、以下の説明では、図4および図5中の上側を「上」、下側を「下」と言う。
<< Second Embodiment >>
Next, a second embodiment of the joining method of the present invention will be described.
4 and 5 are views (longitudinal sectional views) for explaining a second embodiment of the joining method of the present invention. In the following description, the upper side in FIGS. 4 and 5 is referred to as “upper” and the lower side is referred to as “lower”.
以下、接合方法の第2実施形態について説明するが、前記第1実施形態にかかる接合方法との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を省略する。
本実施形態にかかる接合方法では、第1の基材21上にプラズマ重合膜301を備える第1の被着体41と、第2の基材22上にプラズマ重合膜302を備える第2の被着体42とを接合するようにした以外は、前記第1実施形態と同様である。
Hereinafter, although 2nd Embodiment of the joining method is described, it demonstrates centering around difference with the joining method concerning the said 1st Embodiment, and the description is abbreviate | omitted about the same matter.
In the bonding method according to the present embodiment, a
すなわち、本実施形態にかかる接合方法は、第1の基材21上にプラズマ重合膜301を形成し、第1の被着体41を作製するとともに、第2の基材22上にプラズマ重合膜302を形成し、第2の被着体42を作製する被着体準備工程と、プラズマ重合膜301とプラズマ重合膜302とが密着するように、これらを重ね合わせて、仮接合体5を得る積層工程と、仮接合体5のうち、一部の所定領域310に対して選択的にエネルギーを付与して、接合体を得るエネルギー付与工程とを有する。以下、各工程について順次説明する。
That is, in the bonding method according to the present embodiment, the plasma polymerized
[1]まず、前記第1実施形態と同様にして、図4(a)〜(c)に示すように、第1の基材21上に、プラズマ重合膜301を形成する。また、それと同様に、第2の基材22上に、プラズマ重合膜302を形成する。これにより、第1の被着体41と第2の被着体42とを得る(被着体準備工程)。
この場合、プラズマ重合膜301の構成材料と、プラズマ重合膜302の構成材料とは、互いに異なる材料であってもよいが、好ましくは同種の材料とされる。これにより、プラズマ重合膜301とプラズマ重合膜302との親和性が向上する。その結果、後述する工程を経ることにより、プラズマ重合膜301とプラズマ重合膜302との間を強固に接合することができる。
[1] First, as in the first embodiment, as shown in FIGS. 4A to 4C, a
In this case, the constituent material of the plasma polymerized
[2]次に、図4(d)に示すように、各プラズマ重合膜301、302同士が密着するように、2つの被着体41、42を重ね合わせる。これにより、仮接合体5を得る(積層工程)。
なお、この仮接合体5の状態では、第1の被着体41と第2の被着体42との間は接合されていない。このため、前記第1実施形態と同様に、第1の被着体41と第2の被着体42とをずらし、これらの相対的な位置を調整することができる。
[2] Next, as shown in FIG. 4D, the two adherends 41 and 42 are overlapped so that the
In addition, in the state of this temporary joined
[3]次に、得られた仮接合体5中の各プラズマ重合膜301、302のうち、一部の所定領域310に対して選択的にエネルギーを付与する。これにより、仮接合体5において、プラズマ重合膜3の分子結合の一部が切断され、活性化される(エネルギー付与工程)。
具体的には、前記第1実施形態と同様に、図5(e)に示すように、マスク6を介して、所定領域310に紫外線を選択的に照射することにより、エネルギーを付与する。
[3] Next, energy is selectively applied to some of the
Specifically, as in the first embodiment, as shown in FIG. 5E, energy is applied by selectively irradiating the
以上のようにしてエネルギーが付与されると、各プラズマ重合膜301、302の所定領域310に接着性が発現するが、この接着性の発現は、以下のような2つのメカニズム(i)、(ii)の双方または一方に基づくものであると推測される。
(i)ここでは、一例として、エネルギーの付与により、各プラズマ重合膜301、302に水酸基が生じる場合を例に説明する。重なり合った状態の各プラズマ重合膜301、302にそれぞれ水酸基が生じると、これらの水酸基は、水素結合によって互いに引き合い、水酸基同士の間に引力が発生する。この引力によって、2つの被着体41、42が接合されると推察される。
また、この水素結合によって互いに引き合う水酸基同士は、温度条件等によって、脱水縮合を伴って各プラズマ重合膜301、302から切断される。その結果、各プラズマ重合膜301、302同士の間では、水酸基が結合していた結合手同士が結合する。これにより、所定領域310において、各プラズマ重合膜301、302同士が接合し、1層のプラズマ重合膜になると推察される。その結果、第1の被着体41と第2の被着体42とがより強固に接合される。
When energy is applied as described above, adhesiveness develops in the
(I) Here, as an example, a case where a hydroxyl group is generated in each of the plasma polymerized
Further, the hydroxyl groups attracted to each other by this hydrogen bond are cut from the respective plasma polymerized
(ii)仮接合体5中のプラズマ重合膜301、302にエネルギーを付与すると、各プラズマ重合膜301、302の表面303、304や内部に未結合手(ダングリングボンド)が生じる。そして、重なり合った各プラズマ重合膜301、302にそれぞれ未結合手が生じると、隣接した未結合手同士が再結合する。この再結合は、互いに重なり合う(絡み合う)ように複雑に生じることから、接合界面にはネットワーク状の結合が形成される。これにより、所定領域310において、各プラズマ重合膜301、302を構成するそれぞれの母材同士が直接接合して、1層のプラズマ重合膜になると推察される。その結果、2つの被着体41、42が接合されると推察される。
(Ii) When energy is applied to the plasma polymerized
以上のような(i)または(ii)のメカニズムにより、図5(f)に示すような接合体1が得られる。
本実施形態にかかる接合方法では、前記第1実施形態にかかる接合方法と同様の作用・効果が得られる。
また、本実施形態では、各基材21、22にそれぞれ各プラズマ重合膜301、302を形成し、これらの各プラズマ重合膜301、302同士を接合するようにしたので、前記第1実施形態と比べて接合体1における接合強度の向上を図ることができる。
By the mechanism (i) or (ii) as described above, the joined
In the joining method according to the present embodiment, the same actions and effects as the joining method according to the first embodiment can be obtained.
In the present embodiment, the
また、前記第1実施形態と比較した場合、本実施形態では、第2の基材22上にあらかじめプラズマ重合膜302を形成するようにしたので、第2の基材22の構成材料によって接合体1の接合強度が影響を受け難くなる。このため、例えば、前記第1実施形態にかかる接合方法では、プラズマ重合膜302との密着性が低く、接合体1の接合強度を低下させてしまうような材料で構成された第2の基材22を用いる場合であっても、本実施形態にかかる接合方法によれば、第1の基材21と第2の基材22とをより強固に接合することができる。
なお、接合体1を得た後、この接合体1に対して、必要に応じて、前記第1実施形態における3つの工程([5A]、[5B]および[5C])のうちの少なくとも1つの工程を行うようにしてもよい。
Further, when compared with the first embodiment, in this embodiment, the plasma polymerized
After obtaining the joined
例えば、図5(g)に示すように、接合体1を加圧しつつ、加熱することにより、接合体1の各基材21、22同士がより近接する。これにより、各プラズマ重合膜301、302の界面における水酸基の脱水縮合や未結合手同士の再結合が促進される。そして、各プラズマ重合膜301、302は、所定領域310において、ほぼ完全に一体化して1層のプラズマ重合膜となる。その結果、接合体1の接合強度のさらなる向上を図ることができる。
For example, as illustrated in FIG. 5G, the
また、図6には、本実施形態にかかる接合体の他の構成例を示す。
この例では、図6(a)に示すように、仮接合体5の所定領域310に対して選択的に紫外線を照射する。
この所定領域310は、複数の四角形の領域が、所定の間隔で分布するように設定されたパターンである。
そして、このパターンに対応する形状をなす窓部61を有するマスク6を用いて、仮接合体5の所定領域310に対して選択的に紫外線を照射する。
FIG. 6 shows another configuration example of the joined body according to the present embodiment.
In this example, as shown in FIG. 6A, the
The
Then, using the
このようにして紫外線を照射すると、仮接合体5の所定領域310に位置する各プラズマ重合膜301、302において部分的に接着性が発現する。
その結果、図6(b)に示すように、所定領域310において各プラズマ重合膜301、302が部分的に接合されてなる接合体1が得られる。
このような接合体1では、所定領域310の面積や形状を適宜制御することにより、例えば、接合体1の接合強度を調整したり、接合部(所定領域310)に生じる応力の局所集中を緩和したりすることができる。
When the ultraviolet rays are irradiated in this way, adhesiveness is partially developed in each of the
As a result, as shown in FIG. 6B, the joined
In such a bonded
≪第3実施形態≫
次に、本発明の接合方法の第3実施形態について説明する。
図7および図8は、本発明の接合方法の第3実施形態を説明するための図(縦断面図)である。なお、以下の説明では、図7および図8中の上側を「上」、下側を「下」と言う。
<< Third Embodiment >>
Next, a third embodiment of the joining method of the present invention will be described.
7 and 8 are views (longitudinal sectional views) for explaining a third embodiment of the joining method of the present invention. In the following description, the upper side in FIGS. 7 and 8 is referred to as “upper” and the lower side is referred to as “lower”.
以下、接合方法の第3実施形態について説明するが、前記第1実施形態および前記第2実施形態にかかる接合方法との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を省略する。
本実施形態にかかる接合方法では、第1の基材21の接合面23のうち、一部の所定領域310のみに選択的にプラズマ重合膜3aを形成して、第1の基材21とプラズマ重合膜3aとを備える第1の被着体41を作製し、この第1の被着体41と第2の被着体42とを接合するようにした以外は、前記第1実施形態と同様である。
Hereinafter, the third embodiment of the bonding method will be described. However, the difference from the bonding method according to the first embodiment and the second embodiment will be mainly described, and description of similar matters will be omitted. .
In the bonding method according to the present embodiment, the plasma polymerized
すなわち、本実施形態にかかる接合方法は、第1の基材21と、第2の基材22(第2の被着体42)とを用意し、第1の基材21の接合面23の一部の所定領域310にプラズマ重合膜3aを形成し、第1の被着体41を作製する被着体準備工程と、プラズマ重合膜3aと第2の被着体42とが密着するように、これらを重ね合わせて、仮接合体5を得る積層工程と、仮接合体5にエネルギーを付与して、接合体を得るエネルギー付与工程とを有する。以下、各工程について順次説明する。
That is, in the bonding method according to the present embodiment, the
[1]まず、第1の基材21および第2の基材22(第2の被着体42)を用意する。なお、この各基材21、22は、それぞれ、前記第1実施形態と同様の構成とされる。
次に、図7(a)に示すように、第1の基材21の接合面23の上方に、所定領域310の形状に対応する形状をなす窓部61を有するマスク6を設ける。
次に、マスク6を介して、第1の基材21の接合面23にプラズマ重合膜3aを成膜する。プラズマ重合法によって生成される重合物は、第1の基材21の接合面23上に堆積するが、このとき重合物がマスク6の窓部61を通過することにより、所定領域310にのみ重合物が堆積する。その結果、第1の基材21の接合面23の一部の所定領域310にプラズマ重合膜3aが形成される(図7(b)参照)。これにより、第1の基材21と、第1の基材21の接合面23の一部の所定領域310に設けられたプラズマ重合膜3aとを備える第1の被着体41が作製される(被着体準備工程)。
なお、図7(a)では、マスク6と第1の基材21とが離れているが、第1の基材21の接合面23に接するようにマスク6を設けるようにしてもよい。
[2]次に、図7(c)に示すように、プラズマ重合膜3aと第2の基材22(第2の被着体42)の接合面24とが密着するように、2つの被着体41、42を重ね合わせる。これにより、図8(d)に示す仮接合体5を得る(積層工程)。
[1] First, the
Next, as shown in FIG. 7A, a
Next, a
In FIG. 7A, the
[2] Next, as shown in FIG. 7 (c), the two polymerized
[3]次に、得られた仮接合体5中のプラズマ重合膜3aに対してエネルギーを付与する。これにより、仮接合体5において、プラズマ重合膜3aの分子結合の一部が切断され、活性化される(エネルギー付与工程)。
具体的には、図8(e)に示すように、紫外線を照射することにより、エネルギーを付与する。その結果、プラズマ重合膜3aに接着性が発現する。そして、この接着性により、プラズマ重合膜3aと第2の基材22とが所定領域310において部分的に接合される。これにより、接合体1が得られる。
なお、本工程でエネルギーを付与する際には、プラズマ重合膜3aに選択的にエネルギーを付与してもよいが、仮接合体5の全体にエネルギーを付与するようにしてもよい。
また、仮接合体5に付与するエネルギーは、いかなる方法で付与されてもよいが、例えば、前記第1実施形態で挙げたような方法で付与される。
[3] Next, energy is applied to the
Specifically, as shown in FIG. 8E, energy is applied by irradiating ultraviolet rays. As a result, adhesiveness develops in the
When energy is applied in this step, energy may be selectively applied to the
Further, the energy applied to the temporary joined
本実施形態にかかる接合方法では、前記第1実施形態および前記第2実施形態にかかる接合方法と同様の作用・効果が得られる。
また、第1の基材21と第2の基材22との間には、所定領域310以外の領域に、プラズマ重合膜3aの厚さに相当する離間距離(高さ)の間隙3cが形成される(図8(f)参照)。したがって、所定領域310の形状やプラズマ重合膜3aの厚さを適宜調整することにより、第1の基材21と第2の基材22との間に、所望の形状の閉空間や流路等を容易に形成することができる。
なお、接合体1を得た後、この接合体1に対して、必要に応じて、前記第1実施形態における3つの工程([5A]、[5B]および[5C])のうちの少なくとも1つの工程を行うようにしてもよい。これにより、接合体1の接合強度のさらなる向上を図ることができる。
In the joining method according to the present embodiment, the same operations and effects as those of the joining method according to the first embodiment and the second embodiment can be obtained.
Further, a
After obtaining the joined
≪第4実施形態≫
次に、本発明の接合方法の第4実施形態について説明する。
図9および図10は、本発明の接合方法の第4実施形態を説明するための図(縦断面図)である。なお、以下の説明では、図9および図10中の上側を「上」、下側を「下」と言う。
<< Fourth Embodiment >>
Next, a fourth embodiment of the joining method of the present invention will be described.
9 and 10 are views (longitudinal sectional views) for explaining a fourth embodiment of the joining method of the present invention. In the following description, the upper side in FIGS. 9 and 10 is referred to as “upper” and the lower side is referred to as “lower”.
以下、接合方法の第4実施形態について説明するが、前記第1実施形態ないし前記第3実施形態にかかる接合方法との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を省略する。
本実施形態にかかる接合方法では、各基材21、22の接合面23、24のうち、それぞれ一部の各所定領域310a、310bのみに選択的にプラズマ重合膜3a、3bを形成することにより、各被着体41、42を作製し、この第1の被着体41と第2の被着体42とを接合するようにした以外は、前記第1実施形態と同様である。
Hereinafter, the fourth embodiment of the bonding method will be described. However, the difference from the bonding method according to the first to third embodiments will be mainly described, and description of similar matters will be omitted. .
In the bonding method according to the present embodiment, the
すなわち、本実施形態にかかる接合方法は、第1の基材21の接合面23の所定領域310aにプラズマ重合膜3aを形成し、第1の被着体41を作製するとともに、第2の基材22の接合面24の所定領域310bにプラズマ重合膜3bを形成し、第2の被着体42を作製する被着体準備工程と、各プラズマ重合膜3a、3b同士が密着するように、第1の被着体41と第2の被着体42とを重ね合わせて、仮接合体5を得る積層工程と、仮接合体5にエネルギーを付与して、接合体を得るエネルギー付与工程とを有する。以下、各工程について順次説明する。
That is, in the bonding method according to the present embodiment, the plasma polymerized
[1]まず、図9(a)に示すように、各基材21、22の上方に、各所定領域310a、310bの形状に対応する形状をなす窓部61を有するマスク6をそれぞれ設ける。
次に、マスク6を介して、各基材21、22の接合面23、24に、それぞれ各プラズマ重合膜3a、3bを成膜する。プラズマ重合法によって生成された重合物は、各基材21、22の接合面23、24上に堆積するが、このとき重合物がマスク6の窓部61を通過することにより、それぞれの所定領域310a、310bにのみ重合物が堆積する。その結果、各基材21、22の接合面23、24の一部の各所定領域310a、310bに、各プラズマ重合膜3a、3bがそれぞれ形成される(図9(b)参照)。これにより、第1の基材21と、第1の基材21の接合面23の一部の所定領域310aに設けられたプラズマ重合膜3aとを備える第1の被着体41と、第2の基材22と、第2の基材22の接合面24の一部の所定領域310bに設けられたプラズマ重合膜3bとを備える第2の被着体42とが作製される(被着体準備工程)。
なお、図9(a)では、マスク6と第1の基材21および第2の基材22とが離れているが、第1の基材21の接合面23および第2の基材22の接合面24にそれぞれ接するようにマスク6を設けるようにしてもよい。
[2]次に、図9(c)に示すように、プラズマ重合膜3aとプラズマ重合膜3bとが密着するように、第1の被着体41と第2の被着体42とを重ね合わせる。これにより、図10(d)に示す仮接合体5を得る(積層工程)。
[1] First, as shown in FIG. 9A, a
Next, the
In FIG. 9A, the
[2] Next, as shown in FIG. 9C, the
[3]次に、得られた仮接合体5中の各プラズマ重合膜3a、3bに対してエネルギーを付与する。これにより、仮接合体5において、各プラズマ重合膜3a、3bの分子結合の一部が切断され、活性化される(エネルギー付与工程)。
具体的には、図10(e)に示すように、紫外線を照射することにより、エネルギーを付与する。その結果、各プラズマ重合膜3a、3bに接着性が発現する。そして、この接着性により、プラズマ重合膜3aとプラズマ重合膜3bとが接合される。これにより、接合体1が得られる。
[3] Next, energy is applied to each of the plasma polymerized
Specifically, as shown in FIG. 10E, energy is applied by irradiating ultraviolet rays. As a result, adhesiveness develops in each plasma polymerized
本実施形態にかかる接合方法では、前記第1実施形態ないし前記第3実施形態にかかる接合方法と同様の作用・効果が得られる。
また、第1の基材21と第2の基材22との間には、所定領域310aおよび所定領域310b以外の領域に、プラズマ重合膜3aの厚さとプラズマ重合膜3bの厚さの合計に相当する離間距離(高さ)の間隙3cが形成される(図10(f)参照)。したがって、各所定領域310a、310bの形状や各プラズマ重合膜3a、3bの厚さを適宜調整することにより、第1の基材21と第2の基材22との間に、所望の形状の閉空間や流路等を容易に形成することができる。
In the joining method according to the present embodiment, the same operations and effects as the joining methods according to the first to third embodiments can be obtained.
In addition, between the
なお、接合体1を得た後、この接合体1に対して、必要に応じて、前記第1実施形態における3つの工程([5A]、[5B]および[5C])のうちの少なくとも1つの工程を行うようにしてもよい。これにより、接合体1の接合強度のさらなる向上を図ることができる。
また、プラズマ重合膜3aの形状(所定領域310aの平面視形状)と、プラズマ重合膜3bの形状(所定領域310bの平面視形状)は、本実施形態のように同じであってもよいが、互いに異なっていてもよい。
After obtaining the joined
Further, the shape of the plasma polymerized
以上のような前記各実施形態にかかる接合方法は、種々の複数の部材同士を接合するのに用いることができる。
このような接合に供される部材としては、例えば、トランジスタ、ダイオード、メモリのような半導体素子、水晶発振子のような圧電素子、反射鏡、光学レンズ、回折格子、光学フィルターのような光学素子、太陽電池のような光学変換素子、半導体基板とそれに搭載される半導体素子、絶縁性基板と配線または電極、インクジェット式記録ヘッド、マイクロリアクタ、マイクロミラーのようなMEMS(Micro Electro Mechanical Systems)部品、圧力センサ、加速度センサのようなセンサ部品、半導体素子や電子部品のパッケージ部品、磁気記録媒体、光磁気記録媒体、光記録媒体のような記録媒体、液晶表示素子、有機EL素子、電気泳動表示素子のような表示素子用部品、燃料電池用部品等が挙げられる。
The joining method according to each of the embodiments as described above can be used to join various members.
Examples of members used for such bonding include semiconductor elements such as transistors, diodes, and memories, piezoelectric elements such as crystal oscillators, optical elements such as reflectors, optical lenses, diffraction gratings, and optical filters. , Optical conversion elements such as solar cells, semiconductor substrates and semiconductor elements mounted on them, insulating substrates and wiring or electrodes, inkjet recording heads, microreactors, microelectromechanical systems (MEMS) components such as micromirrors, pressure Sensor parts such as sensors, acceleration sensors, package parts for semiconductor elements and electronic parts, magnetic recording media, magneto-optical recording media, recording media such as optical recording media, liquid crystal display elements, organic EL elements, electrophoretic display elements Such display element parts, fuel cell parts, and the like.
<液滴吐出ヘッド>
ここでは、本発明の接合体をインクジェット式記録ヘッド(液滴吐出ヘッド)に適用した場合の実施形態について説明する。
図11は、本発明の接合体を適用して得られたインクジェット式記録ヘッド(液滴吐出ヘッド)を示す分解斜視図、図12は、図11に示すインクジェット式記録ヘッドの主要部の構成を示す断面図、図13は、図11に示すインクジェット式記録ヘッドを備えるインクジェットプリンタの実施形態を示す概略図である。なお、図11は、通常使用される状態とは、上下逆に示されている。
図11に示すインクジェット式記録ヘッド(本発明の液滴吐出ヘッド)10は、図13に示すようなインクジェットプリンタ(本発明の液滴吐出装置)9に搭載されている。
<Droplet ejection head>
Here, an embodiment in which the joined body of the present invention is applied to an ink jet recording head (droplet ejection head) will be described.
FIG. 11 is an exploded perspective view showing an ink jet recording head (droplet discharge head) obtained by applying the joined body of the present invention, and FIG. 12 shows the configuration of the main part of the ink jet recording head shown in FIG. FIG. 13 is a schematic view showing an embodiment of an ink jet printer including the ink jet recording head shown in FIG. In addition, FIG. 11 is shown upside down from the state normally used.
An ink jet recording head (droplet discharge head of the present invention) 10 shown in FIG. 11 is mounted on an ink jet printer (droplet discharge apparatus of the present invention) 9 as shown in FIG.
図13に示すインクジェットプリンタ9は、装置本体92を備えており、上部後方に記録用紙Pを設置するトレイ921と、下部前方に記録用紙Pを排出する排紙口922と、上部面に操作パネル97とが設けられている。
操作パネル97は、例えば、液晶ディスプレイ、有機ELディスプレイ、LEDランプ等で構成され、エラーメッセージ等を表示する表示部(図示せず)と、各種スイッチ等で構成される操作部(図示せず)とを備えている。
また、装置本体92の内部には、主に、往復動するヘッドユニット93を備える印刷装置(印刷手段)94と、記録用紙Pを1枚ずつ印刷装置94に送り込む給紙装置(給紙手段)95と、印刷装置94および給紙装置95を制御する制御部(制御手段)96とを有している。
An
The
Further, inside the apparatus
制御部96の制御により、給紙装置95は、記録用紙Pを一枚ずつ間欠送りする。この記録用紙Pは、ヘッドユニット93の下部近傍を通過する。このとき、ヘッドユニット93が記録用紙Pの送り方向とほぼ直交する方向に往復移動して、記録用紙Pへの印刷が行なわれる。すなわち、ヘッドユニット93の往復動と記録用紙Pの間欠送りとが、印刷における主走査および副走査となって、インクジェット方式の印刷が行なわれる。
Under the control of the
印刷装置94は、ヘッドユニット93と、ヘッドユニット93の駆動源となるキャリッジモータ941と、キャリッジモータ941の回転を受けて、ヘッドユニット93を往復動させる往復動機構942とを備えている。
ヘッドユニット93は、その下部に、多数のノズル孔111を備えるインクジェット式記録ヘッド10(以下、単に「ヘッド10」と言う。)と、ヘッド10にインクを供給するインクカートリッジ931と、ヘッド10およびインクカートリッジ931を搭載したキャリッジ932とを有している。
なお、インクカートリッジ931として、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラック(黒)の4色のインクを充填したものを用いることにより、フルカラー印刷が可能となる。
The
The
往復動機構942は、その両端をフレーム(図示せず)に支持されたキャリッジガイド軸943と、キャリッジガイド軸943と平行に延在するタイミングベルト944とを有している。
キャリッジ932は、キャリッジガイド軸943に往復動自在に支持されるとともに、タイミングベルト944の一部に固定されている。
キャリッジモータ941の作動により、プーリを介してタイミングベルト944を正逆走行させると、キャリッジガイド軸943に案内されて、ヘッドユニット93が往復動する。そして、この往復動の際に、ヘッド10から適宜インクが吐出され、記録用紙Pへの印刷が行われる。
The
The
When the
給紙装置95は、その駆動源となる給紙モータ951と、給紙モータ951の作動により回転する給紙ローラ952とを有している。
給紙ローラ952は、記録用紙Pの送り経路(記録用紙P)を挟んで上下に対向する従動ローラ952aと駆動ローラ952bとで構成され、駆動ローラ952bは給紙モータ951に連結されている。これにより、給紙ローラ952は、トレイ921に設置した多数枚の記録用紙Pを、印刷装置94に向かって1枚ずつ送り込めるようになっている。なお、トレイ921に代えて、記録用紙Pを収容する給紙カセットを着脱自在に装着し得るような構成であってもよい。
The
The
制御部96は、例えばパーソナルコンピュータやディジタルカメラ等のホストコンピュータから入力された印刷データに基づいて、印刷装置94や給紙装置95等を制御することにより印刷を行うものである。
制御部96は、いずれも図示しないが、主に、各部を制御する制御プログラム等を記憶するメモリ、圧電素子(振動源)14を駆動して、インクの吐出タイミングを制御する圧電素子駆動回路、印刷装置94(キャリッジモータ941)を駆動する駆動回路、給紙装置95(給紙モータ951)を駆動する駆動回路、および、ホストコンピュータからの印刷データを入手する通信回路と、これらに電気的に接続され、各部での各種制御を行うCPUとを備えている。
また、CPUには、例えば、インクカートリッジ931のインク残量、ヘッドユニット93の位置等を検出可能な各種センサ等が、それぞれ電気的に接続されている。
The
Although not shown, the
Further, for example, various sensors that can detect the remaining ink amount of the
制御部96は、通信回路を介して、印刷データを入手してメモリに格納する。CPUは、この印刷データを処理して、この処理データおよび各種センサからの入力データに基づいて、各駆動回路に駆動信号を出力する。この駆動信号により圧電素子14、印刷装置94および給紙装置95は、それぞれ作動する。これにより、記録用紙Pに印刷が行われる。
The
以下、ヘッド10(本発明の液滴吐出ヘッド)について、図11および図12を参照しつつ詳述する。
ヘッド10は、ノズル板11と、インク室基板12と、振動板13と、振動板13に接合された圧電素子(振動源)14とを備えるヘッド本体17と、このヘッド本体17を収納する基体16とを有している。なお、このヘッド10は、オンデマンド形のピエゾジェット式ヘッドを構成する。
Hereinafter, the head 10 (the droplet discharge head of the present invention) will be described in detail with reference to FIGS. 11 and 12.
The
ノズル板11は、例えば、SiO2、SiN、石英ガラスのようなシリコン系材料、Al、Fe、Ni、Cuまたはこれらを含む合金のような金属系材料、アルミナ、酸化鉄のような酸化物系材料、カーボンブラック、グラファイトのような炭素系材料等で構成されている。
このノズル板11には、インク滴を吐出するための多数のノズル孔111が形成されている。これらのノズル孔111間のピッチは、印刷精度に応じて適宜設定される。
The
A number of nozzle holes 111 for discharging ink droplets are formed in the
ノズル板11には、インク室基板12が固着(固定)されている。
このインク室基板12は、ノズル板11、側壁(隔壁)122および後述する振動板13により、複数のインク室(キャビティ、圧力室)121と、インクカートリッジ931から供給されるインクを貯留するリザーバ室123と、リザーバ室123から各インク室121に、それぞれインクを供給する供給口124とが区画形成されている。
An
The
各インク室121は、それぞれ短冊状(直方体状)に形成され、各ノズル孔111に対応して配設されている。各インク室121は、後述する振動板13の振動により容積可変であり、この容積変化により、インクを吐出するよう構成されている。
インク室基板12を得るための母材としては、例えば、シリコン単結晶基板、各種ガラス基板、各種樹脂基板等を用いることができる。これらの基板は、いずれも汎用的な基板であるので、これらの基板を用いることにより、ヘッド10の製造コストを低減することができる。
Each
As a base material for obtaining the
一方、インク室基板12のノズル板11と反対側には、振動板13が接合され、さらに振動板13のインク室基板12と反対側には、複数の圧電素子14が設けられている。
また、振動板13の所定位置には、振動板13の厚さ方向に貫通して連通孔131が形成されている。この連通孔131を介して、前述したインクカートリッジ931からリザーバ室123に、インクが供給可能となっている。
On the other hand, a
A
各圧電素子14は、それぞれ、下部電極142と上部電極141との間に圧電体層143を介挿してなり、各インク室121のほぼ中央部に対応して配設されている。各圧電素子14は、圧電素子駆動回路に電気的に接続され、圧電素子駆動回路の信号に基づいて作動(振動、変形)するよう構成されている。
各圧電素子14は、それぞれ、振動源として機能し、振動板13は、圧電素子14の振動により振動し、インク室121の内部圧力を瞬間的に高めるよう機能する。
基体16は、例えば各種樹脂材料、各種金属材料等で構成されており、この基体16にノズル板11が固定、支持されている。すなわち、基体16が備える凹部161に、ヘッド本体17を収納した状態で、凹部161の外周部に形成された段差162によりノズル板11の縁部を支持する。
Each
Each
The
以上のような、ノズル板11とインク室基板12との接合、インク室基板12と振動板13との接合、およびノズル板11と基体16との接合のうち、少なくとも1箇所に本発明の接合方法が用いられている。
換言すれば、ノズル板11とインク室基板12との接合体、インク室基板12と振動板13との接合体、およびノズル板11と基体16との接合体のうち、少なくとも1箇所に本発明の接合体が適用されている。
Among the above-described bonding between the
In other words, the present invention is provided in at least one place among the joined body of the
このようなヘッド10は、上記の接合界面にプラズマ重合膜が介挿されて接合されている。このため、接合界面の接合強度および耐薬品性が高くなっており、これにより、各インク室121に貯留されたインクに対する耐久性および液密性が高くなっている。その結果、ヘッド10は、信頼性の高いものとなる。
また、非常に低温で信頼性の高い接合ができるため、線膨張係数の異なる材料でも大面積のヘッドができる点でも有利である。
Such a
In addition, since highly reliable bonding can be performed at a very low temperature, it is advantageous in that a large-area head can be formed even with materials having different linear expansion coefficients.
このようなヘッド10は、圧電素子駆動回路を介して所定の吐出信号が入力されていない状態、すなわち、圧電素子14の下部電極142と上部電極141との間に電圧が印加されていない状態では、圧電体層143に変形が生じない。このため、振動板13にも変形が生じず、インク室121には容積変化が生じない。したがって、ノズル孔111からインク滴は吐出されない。
Such a
一方、圧電素子駆動回路を介して所定の吐出信号が入力された状態、すなわち、圧電素子14の下部電極142と上部電極141との間に一定電圧が印加された状態では、圧電体層143に変形が生じる。これにより、振動板13が大きくたわみ、インク室121の容積変化が生じる。このとき、インク室121内の圧力が瞬間的に高まり、ノズル孔111からインク滴が吐出される。
On the other hand, in a state where a predetermined ejection signal is input via the piezoelectric element driving circuit, that is, in a state where a constant voltage is applied between the
1回のインクの吐出が終了すると、圧電素子駆動回路は、下部電極142と上部電極141との間への電圧の印加を停止する。これにより、圧電素子14は、ほぼ元の形状に戻り、インク室121の容積が増大する。なお、このとき、インクには、インクカートリッジ931からノズル孔111へ向かう圧力(正方向への圧力)が作用している。このため、空気がノズル孔111からインク室121へ入り込むことが防止され、インクの吐出量に見合った量のインクがインクカートリッジ931(リザーバ室123)からインク室121へ供給される。
When the ejection of one ink is completed, the piezoelectric element driving circuit stops applying the voltage between the
このようにして、ヘッド10において、印刷させたい位置の圧電素子14に、圧電素子駆動回路を介して吐出信号を順次入力することにより、任意の(所望の)文字や図形等を印刷することができる。
なお、ヘッド10は、圧電素子14の代わりに電気熱変換素子を有していてもよい。つまり、ヘッド10は、電気熱変換素子による材料の熱膨張を利用してインクを吐出する構成(いわゆる、「バブルジェット方式」(「バブルジェット」は登録商標))のものであってもよい。
In this manner, in the
The
かかる構成のヘッド10において、ノズル板11には、撥液性を付与することを目的に形成された被膜114が設けられている。これにより、ノズル孔111からインク滴が吐出される際に、このノズル孔111の周辺にインク滴が残存するのを確実に防止することができる。その結果、ノズル孔111から吐出されたインク滴を目的とする領域に確実に着弾させることができる。
In the
以上、本発明の接合方法、接合体、液滴吐出ヘッドおよび液滴吐出装置を、図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明はこれらに限定されるものではない。
例えば、本発明の接合方法では、必要に応じて、1以上の任意の目的の工程を追加してもよい。
また、前記実施形態では、2つの被着体(第1の被着体および第2の被着体)を接合する方法について説明したが、3つ以上の被着体を接合する場合に、本発明の接合方法を適用してもよい。
As described above, the bonding method, the bonded body, the droplet discharge head, and the droplet discharge apparatus of the present invention have been described based on the illustrated embodiments, but the present invention is not limited thereto.
For example, in the bonding method of the present invention, one or more optional steps may be added as necessary.
Moreover, although the said embodiment demonstrated the method to join two to-be-adhered bodies (a 1st to-be-adhered body and a 2nd to-be-adhered body), when joining three or more to-be-adhered bodies, this You may apply the joining method of invention.
次に、本発明の具体的実施例について説明する。
1.接合体の製造
(実施例1)
まず、第1の基材として、縦20mm×横20mm×平均厚さ1mmの単結晶シリコン基板を用意し、第2の基材として、縦20mm×横20mm×平均厚さ1mmのガラス基板を用意した。
Next, specific examples of the present invention will be described.
1. Manufacture of joined body (Example 1)
First, a single crystal silicon substrate having a length of 20 mm × width of 20 mm × an average thickness of 1 mm is prepared as the first base material, and a glass substrate of length 20 mm × width 20 mm × average thickness of 1 mm is prepared as the second base material. did.
次いで、シリコン基板とガラス基板の双方を、図1に示すプラズマ重合装置100のチャンバー101内に収納し、酸素プラズマによる表面処理を行った。
次に、シリコン基板とガラス基板の表面処理を行った各面に、それぞれ平均厚さ200nmのプラズマ重合膜を成膜した。これにより、第1の被着体および第2の被着体を得た。なお、成膜条件は以下に示す通りである。
Next, both the silicon substrate and the glass substrate were accommodated in the
Next, a plasma polymerization film having an average thickness of 200 nm was formed on each surface of the silicon substrate and the glass substrate subjected to surface treatment. As a result, a first adherend and a second adherend were obtained. The film forming conditions are as shown below.
<成膜条件>
・原料ガスの組成 :オクタメチルトリシロキサン
・原料ガスの流量 :50sccm
・キャリアガスの組成:アルゴン
・キャリアガスの流量:100sccm
・高周波電力の出力 :100W
・チャンバー内圧力 :1Pa(低真空)
・処理時間 :15分
・基板温度 :20℃
<Film formation conditions>
-Source gas composition: Octamethyltrisiloxane-Source gas flow rate: 50 sccm
Carrier gas composition: Argon Carrier gas flow rate: 100 sccm
・ High frequency power output: 100W
-Chamber pressure: 1 Pa (low vacuum)
・ Processing time: 15 minutes ・ Substrate temperature: 20 ° C.
続いて、得られた各プラズマ重合膜同士が密着するように、第1の被着体と第2の被着体とを重ね合わせた。これにより、仮接合体を得た。
次に、得られた仮接合体に以下に示す条件で紫外線を照射した。これにより、仮接合体中の各プラズマ重合膜に接着性を発現させ、接合体を得た。なお、紫外線を照射した領域は、仮接合体の周縁部の幅3mmの枠状の領域とした。
Then, the 1st to-be-adhered body and the 2nd to-be-adhered body were piled up so that each obtained plasma polymerization film might contact | adhere. Thereby, a temporary joined body was obtained.
Next, the obtained temporary joined body was irradiated with ultraviolet rays under the following conditions. Thereby, adhesiveness was expressed in each plasma polymerization film in a temporary joined object, and a joined object was obtained. In addition, the area | region which irradiated the ultraviolet-ray was made into the frame-shaped area | region of width 3mm of the peripheral part of a temporary joining body.
<紫外線照射条件>
・雰囲気ガスの組成 :大気(空気)
・雰囲気ガスの温度 :20℃
・雰囲気ガスの圧力 :大気圧(100kPa)
・紫外線の波長 :172nm
・紫外線の照射時間 :5分
次に、得られた接合体を3MPaで加圧しつつ、80℃で加熱し、15分間維持した。これにより、接合体の接合強度の向上を図った。
<Ultraviolet irradiation conditions>
-Atmospheric gas composition: Air (air)
・ Atmospheric gas temperature: 20 ℃
・ Atmospheric gas pressure: Atmospheric pressure (100 kPa)
UV wavelength: 172 nm
-Ultraviolet irradiation time: 5 minutes Next, the obtained joined body was heated at 80 ° C while being pressurized at 3 MPa, and maintained for 15 minutes. Thereby, the joint strength of the joined body was improved.
(実施例2)
加熱の温度を80℃から25℃に変更した以外は、前記実施例1と同様にして接合体を得た。
(実施例3)
第2の基材の構成材料を表1に示す材料に変更するとともに、紫外線を照射する方法に代えて、以下に示す条件で仮接合体を加熱するようにした以外は、前記実施例1と同様にして接合体を得た。なお、加熱した領域は、仮接合体の周縁部の幅3mmの枠状の領域とした。
<加熱条件>
・熱源 :ヒータ
・加熱温度 :80℃
・加熱時間 :5分
・加熱雰囲気:大気(空気)
(Example 2)
A joined body was obtained in the same manner as in Example 1 except that the heating temperature was changed from 80 ° C to 25 ° C.
(Example 3)
While changing the constituent material of a 2nd base material to the material shown in Table 1, it replaced with the method of irradiating an ultraviolet-ray, and it was made to heat the temporary joining body on the conditions shown below, and said Example 1 and A joined body was obtained in the same manner. In addition, the heated area | region was made into the frame-shaped area | region of width 3mm of the peripheral part of a temporary joining body.
<Heating conditions>
・ Heat source: Heater ・ Heating temperature: 80 ℃
・ Heating time: 5 minutes ・ Heating atmosphere: air (air)
(実施例4)
まず、第1の基材として、縦20mm×横20mm×平均厚さ1mmの単結晶シリコン基板を用意し、第2の基材として、縦20mm×横20mm×平均厚さ1mmのステンレス鋼基板を用意した。
次いで、シリコン基板を、図1に示すプラズマ重合装置100のチャンバー101内に収納し、酸素プラズマによる表面処理を行った。
Example 4
First, a single crystal silicon substrate having a length of 20 mm × width of 20 mm × average thickness of 1 mm is prepared as a first base material, and a stainless steel substrate of length 20 mm × width 20 mm × average thickness of 1 mm is prepared as a second base material. Prepared.
Next, the silicon substrate was accommodated in the
次に、表面処理を行った面に、平均厚さ200nmのプラズマ重合膜を成膜した。これにより、第1の被着体を得た。なお、成膜条件は、前記実施例1と同様である。
一方、ガラス基板(第2の被着体)の片面に、酸素プラズマによる表面処理を行った。
続いて、プラズマ重合膜と、ガラス基板の酸素プラズマ処理を行った面とが密着するように、第1の被着体と第2の被着体とを重ね合わせた。これにより、仮接合体を得た。
Next, a plasma polymerization film having an average thickness of 200 nm was formed on the surface subjected to the surface treatment. As a result, a first adherend was obtained. The film forming conditions are the same as in Example 1.
On the other hand, one surface of the glass substrate (second adherend) was subjected to surface treatment with oxygen plasma.
Subsequently, the first adherend and the second adherend were overlapped so that the plasma polymerized film and the surface of the glass substrate subjected to the oxygen plasma treatment were in close contact with each other. Thereby, a temporary joined body was obtained.
次に、以下に示す条件で得られた仮接合体を加熱した。これにより、仮接合体中のプラズマ重合膜に接着性を発現させ、接合体を得た。なお、加熱した領域は、仮接合体の周縁部の幅3mmの枠状の領域とした。
<加熱条件>
・熱源 :ヒータ
・加熱温度 :80℃
・加熱時間 :5分
・加熱雰囲気:大気(空気)
Next, the temporary joined body obtained on the conditions shown below was heated. Thereby, adhesiveness was expressed in the plasma polymerization film in the temporary joined body, and the joined body was obtained. In addition, the heated area | region was made into the frame-shaped area | region of width 3mm of the peripheral part of a temporary joining body.
<Heating conditions>
・ Heat source: Heater ・ Heating temperature: 80 ℃
・ Heating time: 5 minutes ・ Heating atmosphere: air (air)
(実施例5)
加熱の温度を80℃から25℃に変更した以外は、前記実施例4と同様にして接合体を得た。
(実施例6)
第2の基材の構成材料を、表1に示す材料に変更した以外は、前記実施例4と同様にして接合体を得た。
(Example 5)
A joined body was obtained in the same manner as in Example 4 except that the heating temperature was changed from 80 ° C to 25 ° C.
(Example 6)
A joined body was obtained in the same manner as in Example 4 except that the constituent material of the second base material was changed to the material shown in Table 1.
(実施例7〜9)
第1の基材の構成材料および第2の基材の構成材料を、それぞれ表1に示す材料に変更した以外は、前記実施例1と同様にして接合体を得た。
(実施例10)
第1の基材の構成材料を、表1に示す材料に変更した以外は、前記実施例4と同様にして接合体を得た。
(Examples 7 to 9)
A joined body was obtained in the same manner as in Example 1 except that the constituent material of the first base material and the constituent material of the second base material were changed to the materials shown in Table 1, respectively.
(Example 10)
A joined body was obtained in the same manner as in Example 4 except that the constituent material of the first base material was changed to the material shown in Table 1.
(実施例11〜12)
第1の基材の構成材料および第2の基材の構成材料を、それぞれ表1に示す材料に変更した以外は、前記実施例1と同様にして接合体を得た。
(実施例13)
第1の基材の構成材料および第2の基材の構成材料を、表1に示す材料に変更した以外は、前記実施例4と同様にして接合体を得た。
(実施例14〜16)
原料ガスを表1に示す組成のガスに変更し、プラズマ重合膜の組成を変更した以外は、それぞれ前記実施例1、3、4と同様にして接合体を得た。
(Examples 11 to 12)
A joined body was obtained in the same manner as in Example 1 except that the constituent material of the first base material and the constituent material of the second base material were changed to the materials shown in Table 1, respectively.
(Example 13)
A joined body was obtained in the same manner as in Example 4 except that the constituent material of the first base material and the constituent material of the second base material were changed to the materials shown in Table 1.
(Examples 14 to 16)
A joined body was obtained in the same manner as in Examples 1, 3, and 4 except that the raw material gas was changed to the gas having the composition shown in Table 1 and the composition of the plasma polymerized film was changed.
(比較例1〜3)
各基材間をエポキシ系接着剤で接着した以外は、それぞれ前記実施例1、3、4と同様にして接合体を得た。
(参考例1)
紫外線を照射する領域を変更し、仮接合体の全体に紫外線を照射した以外は、前記実施例1と同様にして接合体を得た。
(参考例2〜3)
加熱する領域を変更し、仮接合体の全体を加熱するようにした以外は、前記実施例3、4と同様にして接合体を得た。
(Comparative Examples 1-3)
A joined body was obtained in the same manner as in Examples 1, 3 and 4 except that the substrates were bonded with an epoxy adhesive.
(Reference Example 1)
A joined body was obtained in the same manner as in Example 1 except that the region irradiated with ultraviolet rays was changed and the entire temporary joined body was irradiated with ultraviolet rays.
(Reference Examples 2-3)
A joined body was obtained in the same manner as in Examples 3 and 4 except that the region to be heated was changed and the entire temporary joined body was heated.
2.接合体の評価
2.1 接合強度(割裂強度)の評価
各実施例、各比較例および各参考例で得られた接合体について、それぞれ接合強度を測定した。
その結果、各実施例で得られた接合体の接合強度は、いずれも各参考例で得られた接合体の接合強度より小さかった。このことから、接合する領域を、接合面の一部とするか、または全部とするかを選択することによって、すなわち接合部の面積を変えることによって、接合強度を調整可能であることが明らかとなった。
また、各実施例で得られた接合体の接合強度は、いずれも各比較例で得られた接合体の接合強度より大きかった。
2. 2. Evaluation of Bonded Body 2.1 Evaluation of Bonding Strength (Split Strength) The bonding strength was measured for each of the bonded bodies obtained in each Example, each Comparative Example, and each Reference Example.
As a result, the joint strength of the joined body obtained in each example was lower than the joint strength of the joined body obtained in each reference example. From this, it is clear that the joining strength can be adjusted by selecting whether the joining region is part or all of the joining surface, that is, by changing the area of the joining part. became.
Moreover, the joint strength of the joined body obtained in each Example was larger than the joint strength of the joined body obtained in each Comparative Example.
2.2 寸法精度の評価
各実施例、各比較例および各参考例で得られた接合体について、それぞれ厚さ方向の寸法精度を測定した。
寸法精度の測定は、正方形の接合体の各角部の厚さを測定し、4箇所の厚さの最大値と最小値の差を算出することにより行った。そして、この差を以下の基準にしたがって評価した。
<寸法精度の評価基準>
○:10μm未満
×:10μm以上
2.2 Evaluation of dimensional accuracy The dimensional accuracy in the thickness direction was measured for each of the joined bodies obtained in each Example, each Comparative Example, and each Reference Example.
The measurement of the dimensional accuracy was performed by measuring the thickness of each corner of the square joined body and calculating the difference between the maximum value and the minimum value of the thicknesses at the four locations. This difference was evaluated according to the following criteria.
<Evaluation criteria for dimensional accuracy>
○: Less than 10 μm ×: 10 μm or more
2.3 耐薬品性の評価
各実施例、各比較例および各参考例で得られた接合体を、80℃に維持したインクジェットプリンタ用インク(エプソン社製、HQ4)に、以下の条件で3週間浸漬した。その後、各基材を引き剥がし、接合界面にインクが浸入していないかを確認した。そして、その結果を以下の基準にしたがって評価した。
2.3 Evaluation of chemical resistance The joined bodies obtained in each Example, each Comparative Example and each Reference Example were applied to an ink for inkjet printer (HQ4, manufactured by Epson Corporation) maintained at 80 ° C. under the following conditions. Soaked for a week. Thereafter, each base material was peeled off, and it was confirmed whether or not ink entered the bonding interface. The results were evaluated according to the following criteria.
<耐薬品性の評価基準>
◎:全く浸入していない
○:角部にわずかに浸入している
△:縁部に沿って浸入している
×:内側に浸入している
<Evaluation criteria for chemical resistance>
◎: Not penetrated at all ○: Slightly penetrated into the corner △: Infiltrated along the edge ×: Intruded inside
2.4 形状変化の評価
各実施例、各比較例および各参考例で得られた接合体について、それぞれの接合体の接合前後における形状変化を測定した。
具体的には、接合体の反り量を、接合前後で測定し、以下の基準にしたがって評価した。
2.4 Evaluation of Shape Change About the joined body obtained in each Example, each comparative example, and each reference example, the shape change before and after joining of each joined body was measured.
Specifically, the warpage amount of the joined body was measured before and after joining and evaluated according to the following criteria.
<反り量の評価基準>
◎:接合前後で反り量がほとんど変化しなかった
○:接合前後で反り量がわずかに変化した
△:接合前後で反り量がやや大きく変化した
×:接合前後で反り量が大きく変化した
以上、2.2〜2.4の評価結果を表1に示す。
<Evaluation criteria for warpage>
◎: The amount of warpage hardly changed before and after joining. ○: The amount of warpage slightly changed before and after joining. △: The amount of warpage slightly changed before and after joining. Table 1 shows the evaluation results of 2.2 to 2.4.
表1から明らかなように、各実施例で得られた接合体は、寸法精度および耐薬品性のいずれの項目においても、各比較例で得られた接合体に比べて優れた特性を示した。
また、各実施例で得られた接合体は、各参考例で得られた接合体よりも反り量の変化が小さかった。
また、実施例5では、実施例4に比べて加熱温度を低く設定したことにより、得られた接合体の反り量の変化を抑えることができた。
以上のことから、各実施例で得られた接合体は、接合強度、寸法精度、耐薬品性および反り量の変化のいずれの項目においても、優れた特性を示すことが明らかとなった。
As is apparent from Table 1, the joined bodies obtained in each Example exhibited superior characteristics compared to the joined bodies obtained in each Comparative Example in both items of dimensional accuracy and chemical resistance. .
Moreover, the joined body obtained in each example had a smaller change in warpage than the joined body obtained in each reference example.
Moreover, in Example 5, since the heating temperature was set lower than that in Example 4, it was possible to suppress a change in the amount of warpage of the obtained joined body.
From the above, it has been clarified that the joined bodies obtained in the respective examples exhibit excellent characteristics in any of the items of joining strength, dimensional accuracy, chemical resistance and warpage amount.
1……接合体 21……第1の基材 22……第2の基材 23、24……接合面 3、301、302、3a、3b……プラズマ重合膜 31、303、304……表面 310、310a、310b……所定領域 3c……間隙 41……第1の被着体 42……第2の被着体 5……仮接合体 6……マスク 61……窓部 100……プラズマ重合装置 101……チャンバー 102……接地線 103……供給口 104……排気口 130……第1の電極 139……静電チャック 140……第2の電極 170……ポンプ 171……圧力制御機構 180……電源回路 182……高周波電源 183……マッチングボックス 184……配線 190……ガス供給部 191……貯液部 192……気化装置 193……ガスボンベ 194……配管 195……拡散板 10……インクジェット式記録ヘッド 11……ノズル板 111……ノズル孔 114……被膜 12……インク室基板 121……インク室 122……側壁 123……リザーバ室 124……供給口 13……振動板 131……連通孔 14……圧電素子 141……上部電極 142……下部電極 143……圧電体層 16……基体 161……凹部 162……段差 17……ヘッド本体 9……インクジェットプリンタ 92……装置本体 921……トレイ 922……排紙口 93……ヘッドユニット 931……インクカートリッジ 932……キャリッジ 94……印刷装置 941……キャリッジモータ 942……往復動機構 943……キャリッジガイド軸 944……タイミングベルト 95……給紙装置 951……給紙モータ 952……給紙ローラ 952a……従動ローラ 952b……駆動ローラ 96……制御部 97……操作パネル P……記録用紙
DESCRIPTION OF
Claims (29)
前記第1の被着体の前記プラズマ重合膜と前記第2の被着体とが密着するように、前記第1の被着体と前記第2の被着体とを重ね合わせて、仮接合体を得る積層工程と、
前記プラズマ重合膜のうち、一部の所定領域に対してエネルギーを付与することにより、前記所定領域において前記プラズマ重合膜と第2の被着体とを接合して、接合体を得るエネルギー付与工程とを有することを特徴とする接合方法。 An adherend preparation step of preparing a first adherend comprising a plasma polymerized film on a substrate and a second adherend;
The first adherend and the second adherend are overlapped and temporarily bonded so that the plasma polymerized film of the first adherend and the second adherend are in close contact with each other. A laminating process for obtaining a body;
In the plasma polymerized film, by applying energy to a predetermined region, the plasma polymerized film and the second adherend are joined in the predetermined region to obtain an joined body. And a bonding method characterized by comprising:
前記第1の被着体の前記プラズマ重合膜と前記第2の被着体とが密着するように、前記第1の被着体と前記第2の被着体とを重ね合わせて、仮接合体を得る積層工程と、
前記プラズマ重合膜にエネルギーを付与することにより、前記所定領域において前記プラズマ重合膜と前記第2の被着体とを接合して、接合体を得るエネルギー付与工程とを有することを特徴とする接合方法。 An adherend preparation step of preparing a first adherend comprising a substrate and a plasma polymerized film provided in a predetermined region on the substrate; and a second adherend;
The first adherend and the second adherend are overlapped and temporarily bonded so that the plasma polymerized film of the first adherend and the second adherend are in close contact with each other. A laminating process for obtaining a body;
An energy applying step of joining the plasma polymerized film and the second adherend in the predetermined region by applying energy to the plasma polymerized film to obtain a joined body. Method.
前記積層工程において、前記プラズマ重合膜と、前記第2の被着体の前記水酸基が存在する面とが密着するように、前記第1の被着体と前記第2の被着体とを重ね合わせる請求項1または2に記載の接合方法。 A hydroxyl group is present on the surface of the second adherend that is in close contact with the plasma polymerization film,
In the laminating step, the first adherend and the second adherend are overlapped so that the plasma polymerized film and the surface of the second adherend on which the hydroxyl group exists are in close contact with each other. The joining method according to claim 1 or 2, which is combined.
前記積層工程において、前記プラズマ重合膜と、前記第2の被着体の前記酸化膜で覆われた面とが密着するように、前記第1の被着体と前記第2の被着体とを重ね合わせる請求項1ないし3のいずれかに記載の接合方法。 The surface of the second adherend that is in close contact with the plasma polymerization film is covered with an oxide film,
In the laminating step, the first adherend and the second adherend are adhered so that the plasma polymerized film and the surface of the second adherend covered with the oxide film are in close contact with each other. The joining method according to any one of claims 1 to 3, wherein the two are superposed.
前記積層工程において、前記第1の被着体の前記プラズマ重合膜と、前記第2の被着体の前記プラズマ重合膜とが密着するように、これらを重ね合わせるとともに、
前記エネルギー付与工程において、少なくとも前記第1の被着体の前記プラズマ重合膜と前記第2の被着体の前記プラズマ重合膜とが重なり合った部分に、エネルギーを付与する請求項1ないし4のいずれかに記載の接合方法。 The second adherend is provided with a plasma polymerized film on a substrate,
In the laminating step, the plasma polymerized film of the first adherend and the plasma polymerized film of the second adherend are superposed so that they are in close contact with each other,
5. The energy is applied to at least a portion where the plasma polymerized film of the first adherend and the plasma polymerized film of the second adherend overlap each other in the energy applying step. The joining method according to the above.
前記エネルギー付与工程における前記エネルギーの付与は、前記仮接合体の前記透過性を有する基材側から、前記エネルギー線を照射する方法により行われる請求項1ないし14のいずれかに記載の接合方法。 At least one of the base material provided in the first adherend and the base material provided in the second adherend has energy ray permeability,
The joining method according to any one of claims 1 to 14, wherein the application of the energy in the energy applying step is performed by a method of irradiating the energy beam from the side of the permeable base material of the temporary joined body.
前記エネルギー付与工程における前記エネルギーの付与は、前記仮接合体の前記透光性を有する基材側から、紫外線を照射する方法により行われる請求項1ないし15のいずれかに記載の接合方法。 At least one of the base material provided in the first adherend and the base material provided in the second adherend has translucency,
The bonding method according to claim 1, wherein the energy application in the energy application process is performed by a method of irradiating ultraviolet rays from the translucent substrate side of the temporary bonded body.
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