CN114514338A - 金属加工部件及其制造方法、具备该金属加工部件的部件搭载模块 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种通过除了研磨以外的方法对蚀刻处理后的金属加工品的角部进行处理的方法。包括：在露出金属板100的侧面160的状态下在表面120以及背面140上形成保护层的步骤；从形成有保护层200的金属板100中切出制造对象的部件的前体300的步骤；在保护层200没有脱落的状态下对前体300进行蚀刻的步骤；对蚀刻后的前体300，通过电处理或化学处理将表面120与侧面160的角部以及背面140与侧面160的角部进行倒角的步骤；使得保护层200自倒角后的前体300脱落的步骤。

Description

金属加工部件及其制造方法、具备该金属加工部件的部件搭 载模块

技术领域

本发明涉及一种金属加工部件、具备该金属加工部件的部件搭载模块、以及该金属加工部件的制造方法，特别涉及一种与精密设备等相关的金属加工部件、具备该金属加工部件的部件搭载模块、以及该金属加工部件的制造方法。

背景技术

在专利文献1中，公开了一种在金属部件的至少表面被加热的情况下，以1～30kg/cm的线压依次压接的方式，将在耐腐蚀性膜上设置粘接剂层而成的掩片接合于金属部件以在金属部件的非处理部分形成被覆膜，之后将其用腐蚀液进行蚀刻处理以除去非被覆部分的表面的金属加工品的制造方法。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平5-239670号公报

发明内容

发明要解决的技术问题

然而，在专利文献1中公开的发明中，蚀刻处理后的金属加工品，其角部会变锋利，其结果是角部会损伤周围部件，最糟糕的情况下会切断周围部件等。

另一方面，即使想要通过研磨等对蚀刻处理后的金属加工品的角部进行倒角处理，但是微细的金属加工品很多，因此存在难以进行倒角处理的情况，在某些情况下倒角处理实际上是不可能的。

因此，本发明要解决的技术问题是，如何通过除了研磨以外的方法对蚀刻处理后的金属加工品的角部进行处理。

解决技术问题的方法

为了解决上述技术问题，本发明的金属加工部件，

在表面与侧面的角部以及在背面与侧面的角部的位置，具有没有加工痕迹的斜面。

所述侧面以及所述斜面的表面粗糙度，不同于所述表面以及所述背面的表面粗糙度。所述侧面的截面可以呈凸状。

另外，本发明的部件搭载模块，具备上述金属加工部件。

进一步，本发明的金属加工部件的制造方法，包括：

在露出金属板的侧面的状态下在表面以及背面上形成保护层的步骤；

从形成有所述保护层的金属板中切出制造对象的部件的前体的步骤；

在所述保护层没有脱落的状态下对所述切出的前体进行蚀刻的步骤；

对所述蚀刻后的前体，通过电处理或化学处理将所述表面与所述侧面的角部以及所述背面与所述侧面的角部进行倒角的步骤；

使得所述保护层自所述倒角后的前体脱落的步骤。

具体实施方式

以下，参照附图，说明本发明的实施方式。

图1是本发明的实施方式的金属加工部件的示意性的制造工程图。

如图1A所示，首先，准备由金属加工部件的母材形成的基板100(步骤S1)。基板100，为了便于说明，将图1A的上侧的面称为表面120，将下侧的面称为背面140，并将前后左右的面称为侧面160。

基板100，只要是与成为制造对象的金属加工部件对应的尺寸即可。基板100，如果是用于将金属加工部件搭载于精密设备的部件搭载模块的小型基板，则可以准备例如厚度为25μm～300μm左右的基板。随着想要由1枚基板100制造的金属加工部件的个数增多，可以增大基板100的长度以及宽度。

基板100，例如能够使用铜制品、铁制品、铝制品，或者它们的合金制品(例如不锈钢制品)等，不限于此。另外，关于采用何种金属，根据其用途等决定即可。

示出一例，例如，在想要制造用于半导体晶圆检查等的接触针的情况下，能够由铜制造基板100。另外，在想要制造扬声器的网状的金属板、具有网状部分的整流板的情况下，能够由不锈钢制造基板100。进一步，在想要制造散热器的情况下，能够由铝制造基板100。

如图1B所示，接着，在步骤S1中准备的基板100的表面120以及背面140上形成保护层200(步骤S2)。此时，在基板100的侧面160，没有形成保护层200。保护层200，优选由在进行下文所述的步骤S4的蚀刻时不会被该蚀刻溶液溶解的原材料形成。

当然，保护层200，不以绝对不会被蚀刻溶液溶解为条件，只要满足在蚀刻结束时基板100的表面120以及背面140不会露出的条件即可，也能够使用略微会溶解的原材料。

需要说明的是，为了在蚀刻结束时基板100的表面120以及背面140不会露出，例如可列举保护层200采用相对较厚的层，或者相对缩短蚀刻时间。

在本实施方式中，如果要制造例如100μm的厚度的铜制造的薄型部件，则准备厚度100μm的铜制造的基板100，对于其表面120以及背面140各面，例如使用可用作光刻胶材料并且主要成分为乙基溶纤剂的有机材料，分别形成厚度为3μm～100μm左右、优选5μm～20μm左右的保护层200。

保护层200的形成方法，没有特别限定，能够使用粘合剂将片状的保护层200分别接合在基板100的表面120以及背面140上，也能够在基板100的表面120以及背面140上涂覆液状或糊状的有机材料并进行干燥，还能够将遮盖住侧面160的状态的基板100含浸在液状或糊状的有机材料中。

如图1C所示，接着，对于在表面120以及背面140上均形成有保护层200的基板100，进行与制造对象的部件相应的切出加工，由此制造多个金属加工部件的前体300(步骤S3)。

金属加工部件自身的形状，不是本发明的本质，因此本文中示意性地假设制造多个蛇状的金属加工部件，并示出进行切出加工的示例。

如图1D所示，将从基板100切出加工得到蛇状的前体300分别投入例如装有食人鱼溶液(piranha solution)等蚀刻溶液的液槽500中，在该蚀刻溶液中含浸由此进行蚀刻(步骤S4)。

食人鱼溶液，通常是在离子交换水中混合浓硫酸和过氧化氢以及根据需要添加的少量添加剂而成。与离子交换水相对的硫酸和过氧化氢的混合量没有限定，作为一例，相对于离子交换水，能够分别混合5重量％的浓硫酸(原液)、6重量％的30％过氧化氢、和1～2重量％的少量的添加剂。

蚀刻时间，可根据蚀刻溶液的浓度、作为处理对象的前体300的厚度、其侧面160的腐蚀对象量等适当地决定，例如在制造100μm的厚度的铜制造的薄型部件的情况下，在使用按照上述一例的条件混合的蚀刻溶液的情况下，可以选用约3分钟的蚀刻时间。

另外，例如在由铁制造或不锈钢制造金属加工部件的情况下，在步骤S4中使用的蚀刻溶液，可以使用在离子交换水中混合氯化铁和盐酸和根据需要的少量的添加剂而成的蚀刻溶液，作为一例，在离子交换水中能够分别混合与47波美的氯化铁(原液)相比为15重量％～25重量％(例如20重量％)的35％盐酸、和1～2重量％的少量的添加剂。

另外，例如，在由铝制造金属加工部件的情况下，步骤S4中使用的蚀刻溶液，能够使用磷酸单质溶液或者在磷酸中添加硫酸液的溶液。

如图1E所示，接着，与步骤S4相同地，在装有比蚀刻溶液更高浓度的其他蚀刻溶液的液槽600内的某个阳极板720上，放置各个前体300，在该蚀刻溶液中含浸前体300。

并且，阳极板720通过连接线710连接于直流电源装置700，另外，在直流电源装置700上通过连接线730还连接有阴极电极740。阴极电极740，被放入液槽600的蚀刻溶液中。

在该状态下开启直流电源装置700，在例如1V～10V左右的施加电压下，对前体300进行电解抛光处理(步骤S5)。

此处重要的是，需满足相较于步骤S4中的蚀刻产生的前体300的腐蚀量，步骤S5中的电解抛光产生的前体300的研磨量较少的条件。为此目的，可列举使得步骤S4中的蚀刻溶液的浓度相较于步骤S5中的蚀刻溶液的浓度更高，或者使得步骤S4中的含浸时间相较于步骤S5中的含浸时间更长，或者选用前述两者的组合。

在本实施方式中，步骤S5中的蚀刻溶液选用按照浓硫酸(原液)：30％过氧化氢：所需的添加剂：水以重量％比计为约1～2：1～2：1～2：3～7的比例制造的溶液，并且前体300的含浸时间为1分钟～10分钟。

当然，步骤S5中的蚀刻溶液以及含浸时间的条件，系不仅需要蚀刻处理还必须进行电解抛光处理的情况下的条件，步骤S5的处理可以仅仅进行蚀刻处理，也可以仅仅进行电解抛光处理。

在仅仅进行蚀刻处理的情况下，例如能够相应地提高蚀刻溶液的浓度或者延长含浸时间。具体地，示出一例，如果含浸时间保持上述条件不变，那么能够使用按照浓硫酸：30％过氧化氢：所需的添加剂：离子交换水以重量％比计为约1：1：1：7的比例制造的蚀刻溶液。另一方面，如果蚀刻溶液保持上述条件不变，则含浸时间能够选用例如1分钟～10分钟。

另一方面，在仅仅进行电解抛光处理的情况下，典型地不使用蚀刻溶液而使用电解液，在这种情况下，能够相应地提高含浸时间或增大施加电压。具体地，示出一例，在电解液使用含有5重量％～15重量％的硫酸的离子交换水，施加电压的电压值保持上述条件不变的情况下，含浸时间能够选用例如30秒～5分钟，在含浸时间保持上述条件不变的情况下，施加电压的电压值能够选用例如1V～10V。

如图1F所示，最后，使得保护层200从各电解抛光的前体300脱落(步骤S6)。脱落的方法没有特别限定，例如可以在保护层200会被腐蚀，但是前体300自身不会被腐蚀的溶液中含浸。如此，完成本实施方式的金属加工部件400。

图2是，在步骤S4的实施后未经由步骤S5而实施步骤S6的情况下得到的金属加工部件400的侧面160附近的放大照片。图3是，在步骤S4的实施后实施步骤S5的情况下得到的前体300的侧面160的放大照片。图4是，在步骤S4的实施后实施步骤S5，之后实施步骤S6的情况下的金属加工部件400的侧面160的放大照片。

首先，如图2所示，在没有实施步骤S5的情况下，侧面160呈凹状。换言之，表面120与侧面160的角部、背面140与侧面160的角部都很锋利。因此，存在若角部接触周围的部件，则会损伤周围部件、产生切削屑的情况。

如图3所示，若在基板100(前体300)的表面120以及背面140形成有保护层200的状态下进行电解抛光，则虽然整个侧面160会被腐蚀，但是角部的腐蚀量尤其多，结果被倒角。在侧面160，可确认中央部有约10μm的腐蚀，角部有约其2倍的约20μm的腐蚀。

侧面160的角部比中央部更容易被腐蚀的理由仍未确定，可以考虑如下理由：在电解抛光时，由腐蚀部分不断产生作为反应生成物的气泡，这些气泡存在于两个保护层200上，由此容易稳定地聚集在侧面160的中央部附近，因此，中央部难以接触蚀刻溶液，而另一方面角部容易接触蚀刻溶液，因此角部的腐蚀量增多，结果是角部被倒角。

如图4所示，金属加工部件400，其表面120与侧面160的角部、以及背面140与侧面160的角部均被倒角，形成斜面180。因此，着眼于侧面160，由于斜面180的存在，其截面呈凸状。需要说明的是，在斜面180上，没有进行研磨等因此难以留下加工痕迹。

另外，侧面160以及斜面180，被蚀刻以及电解抛光，因此通常相较于表面120以及背面140，相对而言表面粗糙度较大。当然也存在如下情况：通过使用相对而言低浓度的蚀刻溶液进行相对较长时间的含浸，可抑制侧面160以及斜面180的表面粗糙度增大，反而，相较于表面120以及背面140相对而言表面粗糙度较低。无论如何，侧面160以及斜面180的表面粗糙度不同于表面120以及背面140的表面粗糙度。

以上说明的金属加工部件400，能够作为接触针用于半导体晶圆检查装置等，能够作为金属板用于扬声器等，能够用作具有网状部分的整流板，还能够用于散热器。

附图说明

图1A是本发明的实施方式的金属加工部件的示意性的制造工程图。

图1B是本发明的实施方式的金属加工部件的示意性的制造工程图。

图1C是本发明的实施方式的金属加工部件的示意性的制造工程图。

图1D是本发明的实施方式的金属加工部件的示意性的制造工程图。

图1E是本发明的实施方式的金属加工部件的示意性的制造工程图。

图1F是本发明的实施方式的金属加工部件的示意性的制造工程图。

图2是，在步骤S4的实施后不经过步骤S5而实施步骤S6的情况下得到的金属加工部件400的侧面160附近的放大照片。

图3是，在步骤S4的实施后实施步骤S5的情况下的得到的前体300的侧面160的放大照片。

图4是，在步骤S4的实施后实施步骤S5，之后实施步骤S6的情况下的金属加工部件400的侧面160的放大照片。

附图标记说明

100…基板

120…表面

140…背面

160…侧面

180…斜面

200…保护层

300…前体

500…液槽

600…液槽

700…直流电源装置

710…连接线

720…阳极板

730…连接线

740…阴极电极

Claims (5)

1.一种金属加工部件，其中，在表面与侧面的角部以及在背面与侧面的角部的位置，具有没有加工痕迹的斜面。

2.如权利要求1所述的金属加工部件，其中，所述侧面以及所述斜面的表面粗糙度，不同于所述表面以及所述背面的表面粗糙度。

3.如权利要求1所述的金属加工部件，其中，所述侧面的截面呈凸状。

4.一种部件搭载模块，其具有如权利要求1所述的金属加工部件。

5.一种金属加工部件的制造方法，包括：在露出金属板的侧面的状态下在表面以及背面上形成保护层的步骤；

从形成有所述保护层的金属板中切出制造对象的部件的前体的步骤；

在所述保护层没有脱落的状态下对切出的所述前体进行蚀刻的步骤；

对所述蚀刻后的前体，通过电处理或化学处理将所述表面与所述侧面的角部以及所述背面与所述侧面的角部进行倒角的步骤；

使得所述保护层自所述倒角后的前体脱落的步骤。

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