[发明专利]激光接合部件及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于在金属板的重合接合中以较少的激光照射能量得到足够的接合强度的激光接合部件及其制造方法。

背景技术

作为现有的激光接合部件及其制造方法，存在如下的方法：在铜板和铜板的重合接合中，在被激光照射的铜板的表面形成镀镍膜，对于该镀膜照射激光从而对于重合的铜板之间进行接合（例如参照专利文献1）。图6是表示记载于专利文献1中的现有的激光接合部件及其制造方法的图。

如图6所示，在复合板材11上配置铜板12。复合板材11由铜和铜－钼烧结体的层叠体形成。在铜板12的表面（上表面）上形成有镀镍膜13。镍的YAG激光吸收率是铜和铜合金的YAG激光吸收率的2.5倍。在对于镀镍膜13照射激光而将铜板12焊接在复合板材11上的情况下，与对于铜板12照射激光而将铜板12焊接在复合板材11上的情况相比，能够以更低的激光功率和能量得到所希望的焊接状态。

另外，图7是表示记载于专利文献2的现有的激光接合部件及其制造方法的图。如图7所示，复合板材22的端面与复合板材23的端面相接触。包层板材22、23均通过高融点材料24与低融点材料25堆叠而构成。在所述端面中，复合板材22的高融点材料24与复合板材23的高融点材料24’相接触，复合板材22的低融点材料25与复合板材23的低融点材料25’相接触。对于高融点材料24、24’的接触部28照射激光来焊接高融点材料24、24’，从而形成焊道部26。接着，同样地对于低融点材料25、25’的接触部29照射激光来焊接低融点材料25、25’，从而形成焊道部27。在该方法中，没有实质上产生高融点材料24和低融点材料25的熔透。因此，复合板材22、23具有的各种特性在利用激光接合所得到的激光接合部件中被保持。（例如参照专利文献2）。

另外，在使第一金属板与第二金属板重合并从第一金属板侧照射激光来接合两金属板的方法中，公知有如下的方法：在第一金属板的一个表面或两个面形成第一镀膜，在第二金属板的一个表面或两个面形成第二镀膜。第一镀膜和第二镀膜的厚度均为数μm。在第一镀膜的激光吸收率高于第二镀膜的激光吸收率时，能够使激光能量进一步变小。另外，在第一镀膜的融点高于第二镀膜的融点时，能防止因激光照射导致的第一镀膜的爆炸。另外，在第二镀膜的融点高于第一镀膜的融点时，能防止因激光照射导致的第二金属板的爆炸（例如参照专利文献3～6）。另外，公知有如下的方法：在具有焊锡覆膜的铜合金的基板上重叠具有焊锡覆膜的铜或铜合金的罩，对于罩照射激光来接合两部件（例如参照专利文献7、8）。

【专利文献1】日本特开2007－165690号公报

【专利文献2】日本专利第3272787号公报

【专利文献3】日本特开2009－226420号公报

【专利文献4】美国专利申请公开第2009／0236321号说明书

【专利文献5】国际公开第1992／000828号小册子

【专利文献6】美国专利第5343014号说明书

【专利文献7】日本特开昭62－068691号公报

【专利文献8】美国专利第4697061号说明书

发明内容

在上述现有技术中，在对于金属板的材料使用铜、对于镀膜的材料使用镍的情况下，利用表面的镀镍膜使激光吸收率上升。但是，铜的热传导性高、镀镍膜薄，因此，热从激光的照射部分逃散到周边，从而激光的照射部分的周边的温度也上升。因此，在现有技术中存在如下的问题：为了使激光的照射部分的温度足够高而进行激光接合，需要很大的能量。

本发明用于解决上述现有的问题，其目的在于提供一种激光接合部件及其制造方法，该激光接合部件以少量的激光能量确保足够的接合强度，并且周边的温度上升小。

为了实现上述目的，本发明提供以下的激光接合部件。

［1］激光接合部件，包括：

金属部件X，其由第一金属材料构成；

金属部件Y，其由所述第一金属材料构成，并配置在金属部件X之上；

表面层，其形成在所述金属部件Y的上表面并由第二金属材料构成，该第二金属材料能与所述第一金属材料合金化，且激光吸收率高于所述第一金属材料、断裂强度高于所述第一金属材料；以及

再凝固部，其通过利用来自所述表面层上方的激光的照射而发生了熔融的所述第一金属材料和所述第二金属材料的合金化，从而自所述表面层的表面形成到所述金属部件X的内部。

［2］如［1］所述的激光接合部件，其中，

所述金属部件Y的厚度为0.1mm以上，