[发明专利]用于连接透明第一衬底和不透明第二衬底的焊接方法及其应用

说明书

本发明涉及一种用于连接透明的、含氧化铝的第一衬底(10)和不透明的、尤其包括铝或由铝组成的第二衬底(12)的焊接方法，包括将第一衬底(10)贴靠到第二衬底(12)上的步骤和借助激光射束(18，24)照射第一和第二衬底(10，12)之间的接触面(34)以焊接第一和第二衬底(10，12)的步骤。本发明还涉及所述焊接方法的应用，用于将透明的、含氧化铝的盘(10)固定在电子器具的和/或光学器具的壳体(12)上。

技术领域

本发明涉及一种用于连接透明的、含氧化铝的第一衬底和不透明的、尤其包括铝或由铝组成的第二衬底的焊接方法。此外，本发明涉及这种焊接方法的应用，用于将透明、含氧化铝的盘固定在电子器具或光学器具的壳体、尤其是由铝组成的壳体上。

背景技术

已知多种产品，其壳体由透明和非透明材料构造。典型的例子是电子器具或医疗技术和光学领域的器具。为了保证正常的运行和正常的功能，对这种器具的要求可能是，所使用的不同材料液密地和/或气密地相互连接。

由于铝与其它金属相比相对小的重量，对上述产品中的壳体构件广泛使用铝。也已知的是，在产品的壳体中置入含氧化铝的盘作为透明材料，例如刚玉、尤其是也被称作蓝宝石玻璃的合成刚玉。这些盘的特点在于高硬度和相应的高抗划强度，这对于许多应用可能是有利的。

为了接合这些材料主要使用粘接方法，其中，相互待连接的表面借助粘接剂材料锁合地相互连接。

然而，这样产生的粘接剂连接通常在例如由热应力或变化的空气湿度等环境影响作用下发生保持力降低。接合方法中粘接剂的处理也很费事，因为例如由粘接剂引起对于待连接材料和接合设备的高污染风险。然而恰好在光学构件中使用时不希望透明衬底的光学活性区域被污染并且因此必须在费事的后续加工步骤中再去除污染。

此外已知用于连接这种材料的钎焊方法，其中，钎料被加热并且以液态施加到材料的待连接表面上。在此，钎料通常具有低于待连接材料的熔化温度的温度。在将待连接的材料定位并且钎料固化后，产生材料锁合的连接。

发明内容

由已知的现有技术出发，本发明的任务在于，提供一种用于连接透明的、含氧化铝的第一衬底与不透明的、尤其由铝组成的第二衬底的改善的接合方法。此外，应该说明这种接合方法的使用。

这通过具有权利要求1的特征的焊接方法被解决。有利的扩展方案由从属权利要求、说明书以及附图得知。

相应地，提出了一种用于连接透明的、含氧化铝的第一衬底和不透明的、尤其包括铝或由铝组成的第二衬底的焊接方法。该焊接方法包括将第一衬底贴靠到第二衬底上的步骤和通过激光射束照射第一和第二衬底之间的接触面以将第一衬底与第二衬底焊接的步骤。

通过借助激光射束照射第一和第二衬底之间的接触面，在提出的方法中进行能量带入，因此在接触面上进行第一和/或第二衬底的有针对性的局部熔化，并且在以这种方式熔化的材料凝固之后因此进行这些材料的焊接。更准确地说，在熔化材料的固化过程之后，第一和/或第二衬底在接触面的区域中形成材料锁合的连接。

第一和第二衬底之间通过焊接形成的连接可以是化学属性和/或机械属性。

与由现有技术已知的接合方法相比，可以阻止为了产生材料锁合连接和/或化学连接而必须将例如呈粘接剂或钎料形式的附加材料引入到待连接的部件之间。以这种方式可以简化用于连接或接合第一和第二衬底的方法，因为可以取消例如呈未固化的粘接剂或液态的钎料形式的接合剂半工具的搬运和施加。此外，可以更简单并且更精确地实施将第一衬底贴靠到第二衬底上并从而将待连接部件相对定位的方法步骤。因此，也可以避免由接合剂引起的待连接部件污染。

这尤其在接合所述衬底-也就是说透明的、含氧化铝的第一衬底和不透明的、尤其包括铝或由铝组成的第二衬底时是有利的，由此最终可以将透明的硬构件与不透明的金属构件焊接。在此，透明的第一衬底的光学品质和完美性不受损害或基本不受损害。尤其可以避免由粘接剂残留物引起的透明衬底污染。