JP2001026895A - 電鋳用母型、その製造方法、電鋳用母型を用いた突起部を有する構造体の製造方法 - Google Patents
電鋳用母型、その製造方法、電鋳用母型を用いた突起部を有する構造体の製造方法Info
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- JP2001026895A JP2001026895A JP11200410A JP20041099A JP2001026895A JP 2001026895 A JP2001026895 A JP 2001026895A JP 11200410 A JP11200410 A JP 11200410A JP 20041099 A JP20041099 A JP 20041099A JP 2001026895 A JP2001026895 A JP 2001026895A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】欠陥及び形状不良等のない、細長い断面の突起
部を有する構造体を効率よく成形することができる方法
を提供する。 【解決手段】導電性材料の第１層10とその上層に形成さ
れた非導電性材料のの第２層20とを備えた複合部材を用
意する工程と、この複合部材の第２層の表面から第１層
と第２層の界面に達する溝部22を設ける工程と、第２層
の表面に導電膜30を形成する工程と、この導電膜の表面
及び前記溝部の内面に剥離皮膜40を設ける工程と、第１
層を電源の負極に連結して電鋳を行い、前記溝部の中と
前記第２層の表面に金属を析出させて構造体80の突起部
80b及び本体80aを形成する工程とを具備した突起部を有
する構造体の製造方法。
部を有する構造体を効率よく成形することができる方法
を提供する。 【解決手段】導電性材料の第１層10とその上層に形成さ
れた非導電性材料のの第２層20とを備えた複合部材を用
意する工程と、この複合部材の第２層の表面から第１層
と第２層の界面に達する溝部22を設ける工程と、第２層
の表面に導電膜30を形成する工程と、この導電膜の表面
及び前記溝部の内面に剥離皮膜40を設ける工程と、第１
層を電源の負極に連結して電鋳を行い、前記溝部の中と
前記第２層の表面に金属を析出させて構造体80の突起部
80b及び本体80aを形成する工程とを具備した突起部を有
する構造体の製造方法。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、電鋳用母型、その
製造方法、電鋳用母型を用いた突起部を有する構造体の
製造方法に係り、特に、細長い断面の突起部を有する構
造体の製造に好適な方法に関する。
製造方法、電鋳用母型を用いた突起部を有する構造体の
製造方法に係り、特に、細長い断面の突起部を有する構
造体の製造に好適な方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、電鋳を利用して突起部を有する構
造体を製造するには、図６に示すように、金属等の導電
性材料で作られている溝部２を有する母型本体１を用意
し、この表面及び溝部に剥離皮膜３を付け、母型本体を
電源の負極に連結して電鋳を行ない、溝部２の中と母型
本体の表面に金属を析出させて、構造体本体と突起部と
を有する構造体を製造している。この従来技術では、細
長い断面の突起部を形成する場合溝部もこれに対応する
形状とする。そして、例えば、母型本体１の溝部２の幅
Ｗが５０μｍ、テーパー角θが４°、高さＨが２００μ
ｍ程度の場合、母型本体１に流れ込む見掛けの電流Ａの
密度を０．２（Ａ／ｄｍ2 ）程度に低減させ、溝部２の
入口における金属の多量な析出を防止し、溝部２の底部
２Ａの近くも金属で埋まるようにして、突起部５を得る
ようにし、突起部５の中央部、先端部に気孔、欠陥等を
発生しないようにしている。
造体を製造するには、図６に示すように、金属等の導電
性材料で作られている溝部２を有する母型本体１を用意
し、この表面及び溝部に剥離皮膜３を付け、母型本体を
電源の負極に連結して電鋳を行ない、溝部２の中と母型
本体の表面に金属を析出させて、構造体本体と突起部と
を有する構造体を製造している。この従来技術では、細
長い断面の突起部を形成する場合溝部もこれに対応する
形状とする。そして、例えば、母型本体１の溝部２の幅
Ｗが５０μｍ、テーパー角θが４°、高さＨが２００μ
ｍ程度の場合、母型本体１に流れ込む見掛けの電流Ａの
密度を０．２（Ａ／ｄｍ2 ）程度に低減させ、溝部２の
入口における金属の多量な析出を防止し、溝部２の底部
２Ａの近くも金属で埋まるようにして、突起部５を得る
ようにし、突起部５の中央部、先端部に気孔、欠陥等を
発生しないようにしている。
【０００３】（従来技術の問題点）しかし、母型本体１
に流れ込む電流Ａの密度が低いと作業時間は非常に長く
なり、製品の生産能率の低減、製品の価格の高騰等を余
儀なくされている。
に流れ込む電流Ａの密度が低いと作業時間は非常に長く
なり、製品の生産能率の低減、製品の価格の高騰等を余
儀なくされている。
【０００４】更に、溝部２の幅Ｗが５０μｍ、高さＨが
３００μｍ程度になると突起部５の中央部に気孔を、ま
た突起部５の先端部の形状不良を発生し、非常に細長い
断面の突起部５、また細緻な突起部５を有する構造物の
製造は困難なものとなっている。
３００μｍ程度になると突起部５の中央部に気孔を、ま
た突起部５の先端部の形状不良を発生し、非常に細長い
断面の突起部５、また細緻な突起部５を有する構造物の
製造は困難なものとなっている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、以上の様な
従来の突起部を有する構造体の製造方法の不都合を解消
すべく成されたものであり、本発明の目的は細長い断面
の突起部を有する構造体の製造方法において突起部の形
状精度に優れ、安価な構造体および構造体の容易な製造
方法を提供することにある。
従来の突起部を有する構造体の製造方法の不都合を解消
すべく成されたものであり、本発明の目的は細長い断面
の突起部を有する構造体の製造方法において突起部の形
状精度に優れ、安価な構造体および構造体の容易な製造
方法を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】すなわち本発明は (1) 導電性材料の第１層と、その上層に形成され、第
１層との界面に達する溝部を形成した非導電性材料の第
２層と、この第２層の表面に形成された導電膜と、この
導電膜の表面及び前記溝部の内面に形成された剥離皮膜
とを備えた母型。
１層との界面に達する溝部を形成した非導電性材料の第
２層と、この第２層の表面に形成された導電膜と、この
導電膜の表面及び前記溝部の内面に形成された剥離皮膜
とを備えた母型。
【０００７】(2) 導電性材料の第１層とその上層に形
成された非導電性材料の第２層とを備えた複合部材を用
意する工程と、この複合部材の第２層の表面から第１層
と第２層の界面に達する溝部を形成する工程と、第２層
の表面に導電膜を形成する工程と、この導電膜の表面及
び前記溝部の内面に剥離皮膜を形成する工程とを備えた
母型の製造方法。
成された非導電性材料の第２層とを備えた複合部材を用
意する工程と、この複合部材の第２層の表面から第１層
と第２層の界面に達する溝部を形成する工程と、第２層
の表面に導電膜を形成する工程と、この導電膜の表面及
び前記溝部の内面に剥離皮膜を形成する工程とを備えた
母型の製造方法。
【０００８】(3) 請求項１の母型を用いて突起部を有
する構造体を製造するに際し、第１層を電源の負極に連
結して電鋳を行い、前記溝部の中と前記第２層の表面に
金属を析出させて、構造体の突起部及び本体を形成する
ことを特徴とする突起部を有する構造体の製造方法。
する構造体を製造するに際し、第１層を電源の負極に連
結して電鋳を行い、前記溝部の中と前記第２層の表面に
金属を析出させて、構造体の突起部及び本体を形成する
ことを特徴とする突起部を有する構造体の製造方法。
【０００９】(4) 導電性材料の第１層とその上層に形
成された非導電性材料の第２層とを備えた複合部材を用
意する工程と、この複合部材の第２層の表面から第１層
と第２層の界面に達する溝部を形成する工程と、第２層
の表面に導電膜を形成する工程と、この導電膜の表面及
び前記溝部の内面に剥離皮膜を設ける工程と、第１層を
電源の負極に連結して電鋳を行い、前記溝部の中と前記
第２層の表面に金属を析出させて、構造体の突起部及び
本体を形成する工程とを具備したことを特徴とする突起
部を有する構造体の製造方法である。
成された非導電性材料の第２層とを備えた複合部材を用
意する工程と、この複合部材の第２層の表面から第１層
と第２層の界面に達する溝部を形成する工程と、第２層
の表面に導電膜を形成する工程と、この導電膜の表面及
び前記溝部の内面に剥離皮膜を設ける工程と、第１層を
電源の負極に連結して電鋳を行い、前記溝部の中と前記
第２層の表面に金属を析出させて、構造体の突起部及び
本体を形成する工程とを具備したことを特徴とする突起
部を有する構造体の製造方法である。
【００１０】従来は、溝部の側面も導電膜で形成されて
いるので、側面から金属が析出するが、本発明によれ
ば、側面は非導電性材料で形成されているので、溝部底
面、すなわち第１層の表面より金属が順次、析出する。
このため、欠陥および形状不良等がない突起部及び構造
体の本体を能率良く成形することができる。
いるので、側面から金属が析出するが、本発明によれ
ば、側面は非導電性材料で形成されているので、溝部底
面、すなわち第１層の表面より金属が順次、析出する。
このため、欠陥および形状不良等がない突起部及び構造
体の本体を能率良く成形することができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】母型は図２に示すように、導電性
材料の第１層１０の上層に非導電性材料の第２層２０を
形成している。第２層は、第１層との界面に達する溝部
２２を形成し、このため、この溝部２２の底面に導電性
材料の第１層の表面が露出している。ている。この第２
層の表面には、導電膜３０が形成され、この導電膜の表
面及び前記溝部２２の内面に剥離皮膜４０が形成されて
いる。
材料の第１層１０の上層に非導電性材料の第２層２０を
形成している。第２層は、第１層との界面に達する溝部
２２を形成し、このため、この溝部２２の底面に導電性
材料の第１層の表面が露出している。ている。この第２
層の表面には、導電膜３０が形成され、この導電膜の表
面及び前記溝部２２の内面に剥離皮膜４０が形成されて
いる。
【００１２】導電性材料、非導電性材料、導電膜、剥離
被膜は従来公知の材料、例えば導電性材料は低熱膨張ニ
ッケル鋼、黄銅、一般構造用鋼など、非導電性材料はフ
ォトリソ用レジスト、ラッカー系塗料、アクリル系塗料
など、導電膜は銀、ニッケル、銅等の厚さ０．５μｍ程
度の薄膜など、剥離被膜はクロム酸塩、硫化物、酸化物
などが利用できる。
被膜は従来公知の材料、例えば導電性材料は低熱膨張ニ
ッケル鋼、黄銅、一般構造用鋼など、非導電性材料はフ
ォトリソ用レジスト、ラッカー系塗料、アクリル系塗料
など、導電膜は銀、ニッケル、銅等の厚さ０．５μｍ程
度の薄膜など、剥離被膜はクロム酸塩、硫化物、酸化物
などが利用できる。
【００１３】この母型は、図１に示すようにして製造さ
れる。導電性材料の第１層１０と非導電性材料の第２層
２０とからなる複合部材を用意し、この部材の第２層側
表面２０ａより紫外線レーザ等の細い光線を照射し、第
２層２０を部分的に昇華させて、第１層と第２層との界
面に達する（第１層の表面を露出させる）溝部２２を設
ける。次で、図２に示すように、第２層の表面２０ａ側
に真空蒸着等を施して導電膜３０を設けた後、硫化ナト
リウム溶液等に浸して表面２０ａおよび溝部２２に剥離
皮膜４０を設け、電鋳に利用する母型５０を製造する。
れる。導電性材料の第１層１０と非導電性材料の第２層
２０とからなる複合部材を用意し、この部材の第２層側
表面２０ａより紫外線レーザ等の細い光線を照射し、第
２層２０を部分的に昇華させて、第１層と第２層との界
面に達する（第１層の表面を露出させる）溝部２２を設
ける。次で、図２に示すように、第２層の表面２０ａ側
に真空蒸着等を施して導電膜３０を設けた後、硫化ナト
リウム溶液等に浸して表面２０ａおよび溝部２２に剥離
皮膜４０を設け、電鋳に利用する母型５０を製造する。
【００１４】そして、この母型を利用して、図３（Ａ）
〜（Ｄ）に示すように、突起部及び本体を有する構造体
を製造する。まず、（Ａ）に示すように、母型５０を電
鋳浴６０の中に入れ、溝部２２の中も電鋳浴６０で満た
し、第１層１０を電源の負極に連結し、表面２０ａより
離れた位置に正極（図示せず）を設ける。すると正極と
第１層１０との間に電界が発生し、金属イオンが矢印の
ように移動し第１層表面１０ａより、順次、金属７０が
析出する。ここでは、溝部側面が非導電性材料からなる
ので、側面からは析出せず底面から析出する。ついで、
（Ｂ）〜（Ｃ）に示すように、金属７０の析出が進み、
金属７０の端部７０ａが作られ、導電膜３０と金属７０
とが接合すると、導電膜３０を電流が流れるようにな
り、金属イオンの流れは一様なものとなる。この結果、
（Ｄ）に示すように、表面３０ａの上には一様な厚さの
金属層を形成するので、この金属層を本体８０ａとし、
端部を突起部８０ｂとする構造体８０が形成される。突
起部の形状、ピッチ等は特に限定されるものではない
が、本発明は、図４に示す幅Ｗが２０〜５００μｍ、高
さＨが１０〜５００μｍ、角度θが２゜〜１０゜、ピッ
チＰが１００〜２０００μｍの突起部を有するものに対
して特に有効である。また、電鋳時の電流密度は２〜５
Ａ／ｄｍ２程度とすることができる。
〜（Ｄ）に示すように、突起部及び本体を有する構造体
を製造する。まず、（Ａ）に示すように、母型５０を電
鋳浴６０の中に入れ、溝部２２の中も電鋳浴６０で満た
し、第１層１０を電源の負極に連結し、表面２０ａより
離れた位置に正極（図示せず）を設ける。すると正極と
第１層１０との間に電界が発生し、金属イオンが矢印の
ように移動し第１層表面１０ａより、順次、金属７０が
析出する。ここでは、溝部側面が非導電性材料からなる
ので、側面からは析出せず底面から析出する。ついで、
（Ｂ）〜（Ｃ）に示すように、金属７０の析出が進み、
金属７０の端部７０ａが作られ、導電膜３０と金属７０
とが接合すると、導電膜３０を電流が流れるようにな
り、金属イオンの流れは一様なものとなる。この結果、
（Ｄ）に示すように、表面３０ａの上には一様な厚さの
金属層を形成するので、この金属層を本体８０ａとし、
端部を突起部８０ｂとする構造体８０が形成される。突
起部の形状、ピッチ等は特に限定されるものではない
が、本発明は、図４に示す幅Ｗが２０〜５００μｍ、高
さＨが１０〜５００μｍ、角度θが２゜〜１０゜、ピッ
チＰが１００〜２０００μｍの突起部を有するものに対
して特に有効である。また、電鋳時の電流密度は２〜５
Ａ／ｄｍ２程度とすることができる。
【００１５】この構造体８０は、図４に示すように、本
体８０ａの表面にバックアッププレート９０を取り付
け、母型から引剥がされ、構造体８０とバックアッププ
レート９０からなる金型100が得られる。
体８０ａの表面にバックアッププレート９０を取り付
け、母型から引剥がされ、構造体８０とバックアッププ
レート９０からなる金型100が得られる。
【００１６】金型100は、例えば図５に示すようなゴム
層112とベースシート114からなる成形シート110の製造
に利用されるもので、成形シート110は、溝部116の中に
粘土状セラミックスを埋めたあと、硬化させ、平板状の
ガラス板の表面に押し付け、ガラス板の表面にセラミッ
クスの精細な突起部を有する表示装置の部品等の製造に
利用される。
層112とベースシート114からなる成形シート110の製造
に利用されるもので、成形シート110は、溝部116の中に
粘土状セラミックスを埋めたあと、硬化させ、平板状の
ガラス板の表面に押し付け、ガラス板の表面にセラミッ
クスの精細な突起部を有する表示装置の部品等の製造に
利用される。
【００１７】
【実施例】図４の金型における構造体の材料をニッケル
にし、θが５°、Ｗが５０μｍ、Ｈが１ｍｍ、Ｐが１．
５ｍｍ、の寸法を有する突起部３２だけの成形は約８時
間であり、突起部８０ｂの断面には気孔はなく、外形の
形状欠陥は皆無となっている。
にし、θが５°、Ｗが５０μｍ、Ｈが１ｍｍ、Ｐが１．
５ｍｍ、の寸法を有する突起部３２だけの成形は約８時
間であり、突起部８０ｂの断面には気孔はなく、外形の
形状欠陥は皆無となっている。
【００１８】
【発明の効果】本発明によれば、細緻で断面が細長い突
起を有する構造体が容易にかつ能率的に製造でき、構造
体を利用して作られる金型、電子部品等の特性の向上と
価格の低減等に貢献するものである。
起を有する構造体が容易にかつ能率的に製造でき、構造
体を利用して作られる金型、電子部品等の特性の向上と
価格の低減等に貢献するものである。
【図１】本発明の母型の製造方法を示す説明図。
【図２】本発明に係る母型の拡大断面図。
【図３】(A)〜(D)は、図１の母型を用いて突起部を有す
る構造体を製造する方法の説明図。
る構造体を製造する方法の説明図。
【図４】突起部を有する構造体を利用した金型の断面
図。
図。
【図５】図４の金型を用いて作成された細緻な溝部を有
する成形シートの断面図。
する成形シートの断面図。
【図６】従来の母型を用いて突起部を有する構造体を製
造する方法の説明図。
造する方法の説明図。
10...導電性材料の第１層、20...非導電性材料の第２
層、20a...複合部材の第２層側表面、22...溝部、30...
導電膜、40...剥離皮膜、50...母型、60...電鋳浴、7
0...金属、70a...金属の端部、80...構造体、80a...本
体、80b...突起部、90...バックアッププレート、10
0...金型、112...ゴム層、114...ベースシート、116...
溝部
層、20a...複合部材の第２層側表面、22...溝部、30...
導電膜、40...剥離皮膜、50...母型、60...電鋳浴、7
0...金属、70a...金属の端部、80...構造体、80a...本
体、80b...突起部、90...バックアッププレート、10
0...金型、112...ゴム層、114...ベースシート、116...
溝部
Claims (4)
- 【請求項１】 導電性材料の第１層と、その上層に形成
され、第１層との界面に達する溝部を形成した非導電性
材料の第２層と、この第２層の表面に形成された導電膜
と、この導電膜の表面及び前記溝部の内面に形成された
剥離皮膜とを備えた母型。 - 【請求項２】 導電性材料の第１層とその上層に形成さ
れた非導電性材料の第２層とを備えた複合部材を用意す
る工程と、この複合部材の第２層の表面から第１層と第
２層の界面に達する溝部を形成する工程と、第２層の表
面に導電膜を形成する工程と、この導電膜の表面及び前
記溝部の内面に剥離皮膜を形成する工程とを備えた母型
の製造方法。 - 【請求項３】 請求項１の母型を用いて突起部を有する
構造体を製造するに際し、第１層を電源の負極に連結し
て電鋳を行い、前記溝部の中と前記第２層の表面に金属
を析出させて、構造体の突起部及び本体を形成すること
を特徴とする突起部を有する構造体の製造方法。 - 【請求項４】 導電性材料の第１層とその上層に形成さ
れた非導電性材料の第２層とを備えた複合部材を用意す
る工程と、この複合部材の第２層の表面から第１層と第
２層の界面に達する溝部を形成する工程と、第２層の表
面に導電膜を形成する工程と、この導電膜の表面及び前
記溝部の内面に剥離皮膜を設ける工程と、第１層を電源
の負極に連結して電鋳を行い、前記溝部の中と前記第２
層の表面に金属を析出させて、構造体の突起部及び本体
を形成する工程とを具備したことを特徴とする突起部を
有する構造体の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11200410A JP2001026895A (ja) | 1999-07-14 | 1999-07-14 | 電鋳用母型、その製造方法、電鋳用母型を用いた突起部を有する構造体の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11200410A JP2001026895A (ja) | 1999-07-14 | 1999-07-14 | 電鋳用母型、その製造方法、電鋳用母型を用いた突起部を有する構造体の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001026895A true JP2001026895A (ja) | 2001-01-30 |
Family
ID=16423863
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11200410A Pending JP2001026895A (ja) | 1999-07-14 | 1999-07-14 | 電鋳用母型、その製造方法、電鋳用母型を用いた突起部を有する構造体の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001026895A (ja) |
-
1999
- 1999-07-14 JP JP11200410A patent/JP2001026895A/ja active Pending
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