JP2002001665A - 高精度ブラスト加工方法 - Google Patents
高精度ブラスト加工方法Info
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- JP2002001665A JP2002001665A JP2000187842A JP2000187842A JP2002001665A JP 2002001665 A JP2002001665 A JP 2002001665A JP 2000187842 A JP2000187842 A JP 2000187842A JP 2000187842 A JP2000187842 A JP 2000187842A JP 2002001665 A JP2002001665 A JP 2002001665A
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- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
- Y02P70/10—Greenhouse gas [GHG] capture, material saving, heat recovery or other energy efficient measures, e.g. motor control, characterised by manufacturing processes, e.g. for rolling metal or metal working
Abstract
(57)【要約】
【課題】 シリコン、セラミックス、ガラス等の硬脆材
料の微細加工を高精度で効率よく行うための高精度ブラ
スト加工方法を提供する。 【解決手段】 粒径が所定の範囲内にある原砥粒を噴射
してブラスト加工を行ったのち、使用済砥粒を回収し、
この回収した使用済砥粒から、損耗により破砕生成され
た微粉を除去し、この微粉が除去された回収砥粒に前記
した原砥粒より大きい粒径を有する追加砥粒を添加、混
合して、研掃効率を原砥粒の噴射初期の研掃効率と同等
に回復させた混合砥粒によりブラスト加工する。
料の微細加工を高精度で効率よく行うための高精度ブラ
スト加工方法を提供する。 【解決手段】 粒径が所定の範囲内にある原砥粒を噴射
してブラスト加工を行ったのち、使用済砥粒を回収し、
この回収した使用済砥粒から、損耗により破砕生成され
た微粉を除去し、この微粉が除去された回収砥粒に前記
した原砥粒より大きい粒径を有する追加砥粒を添加、混
合して、研掃効率を原砥粒の噴射初期の研掃効率と同等
に回復させた混合砥粒によりブラスト加工する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、半導体、電子部
品、液晶等に使われるシリコン、セラミックス、ガラス
等の硬脆材料の微細加工を高精度で効率よく行うための
高精度ブラスト加工方法に関するものである。
品、液晶等に使われるシリコン、セラミックス、ガラス
等の硬脆材料の微細加工を高精度で効率よく行うための
高精度ブラスト加工方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、半導体、電子部品、液晶等に使わ
れるシリコン、セラミックス、ガラス等の硬脆材料の微
細加工技術として、ドライな加工を施すことのできるブ
ラスト加工が注目されている。このブラスト加工はブラ
スト耐性の高い感光性のウレタン樹脂フィルムを用い、
ラミネート、露光、現像を行うことでマスキングを形成
し、その後砥粒をブラストすることによりマスクのない
部分を選択的に加工し、寸法精度±１０μｍ程度の高精
度な加工を施すことのできるものである。また、微小径
ノズルからの砥粒の直接噴射によりマスキングを形成す
ることなく高精度な微細加工を行うこともできる。
れるシリコン、セラミックス、ガラス等の硬脆材料の微
細加工技術として、ドライな加工を施すことのできるブ
ラスト加工が注目されている。このブラスト加工はブラ
スト耐性の高い感光性のウレタン樹脂フィルムを用い、
ラミネート、露光、現像を行うことでマスキングを形成
し、その後砥粒をブラストすることによりマスクのない
部分を選択的に加工し、寸法精度±１０μｍ程度の高精
度な加工を施すことのできるものである。また、微小径
ノズルからの砥粒の直接噴射によりマスキングを形成す
ることなく高精度な微細加工を行うこともできる。
【０００３】このようなブラスト加工には粒径３〜５０
μｍのアルミナやＳｉＣ等の硬質で微細な砥粒が噴射材
として使用されているが、これらの砥粒は比較的大きな
ブロックを所定粒径にまで粉砕して製造されるためにシ
ャープエッジを有しており、このような砥粒を噴射して
ブラスト加工を行うと砥粒の角が欠けて微粉が破砕発生
して、砥粒が丸くなったり微細になったりして徐々に研
掃効率が低下し加工精度および加工速度の低下を招くも
のであった。従って、このような研掃効率が低下した砥
粒をそのまま使用すると、所望の寸法、形状に微細加工
することができないために製品歩留りの低下を招いた
り、或いは新品砥粒を使用せねばならないために製造コ
ストの大幅な上昇を招くという問題があった。
μｍのアルミナやＳｉＣ等の硬質で微細な砥粒が噴射材
として使用されているが、これらの砥粒は比較的大きな
ブロックを所定粒径にまで粉砕して製造されるためにシ
ャープエッジを有しており、このような砥粒を噴射して
ブラスト加工を行うと砥粒の角が欠けて微粉が破砕発生
して、砥粒が丸くなったり微細になったりして徐々に研
掃効率が低下し加工精度および加工速度の低下を招くも
のであった。従って、このような研掃効率が低下した砥
粒をそのまま使用すると、所望の寸法、形状に微細加工
することができないために製品歩留りの低下を招いた
り、或いは新品砥粒を使用せねばならないために製造コ
ストの大幅な上昇を招くという問題があった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明が解決しようと
するところは上記した従来の問題点を解決し、半導体、
電子部品、液晶等に使われるシリコン、セラミックス、
ガラス等の硬脆材料の微細加工を高精度で効率よく行え
るようにした高精度ブラスト加工方法を提供することに
ある。
するところは上記した従来の問題点を解決し、半導体、
電子部品、液晶等に使われるシリコン、セラミックス、
ガラス等の硬脆材料の微細加工を高精度で効率よく行え
るようにした高精度ブラスト加工方法を提供することに
ある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めになされた本発明は、粒径が所定の範囲内にある原砥
粒を噴射してブラスト加工を行ったのち、使用済砥粒を
回収し、この回収した使用済砥粒から、損耗により破砕
生成された微粉を除去し、この微粉が除去された回収砥
粒に前記した原砥粒より大きい粒径を有する追加砥粒を
添加、混合して、研掃効率を原砥粒の噴射初期の研掃効
率と同等に回復させた混合砥粒によりブラスト加工する
ことを特徴とする高精度ブラスト加工方法を基本構成と
する。そして、この発明において、一定の処理時間間隔
をおいて追加砥粒の添加、混合を繰り返して高精度ブラ
スト加工を繰り返し行う高精度ブラスト加工方法を請求
項２の発明とし、前記した各発明においては、追加砥粒
の添加量を砥粒全体の１〜２０％とするのが望ましく、
これを請求項３の発明とする。
めになされた本発明は、粒径が所定の範囲内にある原砥
粒を噴射してブラスト加工を行ったのち、使用済砥粒を
回収し、この回収した使用済砥粒から、損耗により破砕
生成された微粉を除去し、この微粉が除去された回収砥
粒に前記した原砥粒より大きい粒径を有する追加砥粒を
添加、混合して、研掃効率を原砥粒の噴射初期の研掃効
率と同等に回復させた混合砥粒によりブラスト加工する
ことを特徴とする高精度ブラスト加工方法を基本構成と
する。そして、この発明において、一定の処理時間間隔
をおいて追加砥粒の添加、混合を繰り返して高精度ブラ
スト加工を繰り返し行う高精度ブラスト加工方法を請求
項２の発明とし、前記した各発明においては、追加砥粒
の添加量を砥粒全体の１〜２０％とするのが望ましく、
これを請求項３の発明とする。
【０００６】本発明の高精度ブラスト加工方法は、粒径
が所定の範囲内にある原砥粒を噴射してブラスト加工を
行ったのち、使用済砥粒を回収し、その中からブラスト
加工時の損耗により破砕生成された微粉を除去し、この
微粉が除去された回収砥粒に除去した微粉の重量損失に
相当する分を原砥粒よりも大きい粒径を有する追加砥粒
を添加、混合することにより、研掃効率を原砥粒の噴射
初期の研掃効率にまで回復させることができ、このよう
な研掃効率を有する砥粒を噴射することにより高精度な
微細加工を繰り返し行うことができる。
が所定の範囲内にある原砥粒を噴射してブラスト加工を
行ったのち、使用済砥粒を回収し、その中からブラスト
加工時の損耗により破砕生成された微粉を除去し、この
微粉が除去された回収砥粒に除去した微粉の重量損失に
相当する分を原砥粒よりも大きい粒径を有する追加砥粒
を添加、混合することにより、研掃効率を原砥粒の噴射
初期の研掃効率にまで回復させることができ、このよう
な研掃効率を有する砥粒を噴射することにより高精度な
微細加工を繰り返し行うことができる。
【０００７】
【発明の実施の形態】以下、本発明の高精度ブラスト加
工方法について具体的に説明する。図１は本発明を実施
するための工程フローを示す図であって、粒径が３〜５
０μｍと所定の範囲内にある原砥粒を用いて最初のブラ
スト加工を行う。この最初のブラスト加工を行ったの
ち、使用済砥粒をサイクロンにて回収し、回収砥粒から
集塵機により破砕生成された微粉を分離除去してこの微
粉は廃却し、残された微粉が除去された回収砥粒として
回収する。そして、この回収砥粒に原砥粒よりも大きい
粒径を有する追加砥粒を、除去した微粉の重量損失分だ
け添加、混合して再生砥粒とし、これを用いて再びブラ
スト加工を行うものである。
工方法について具体的に説明する。図１は本発明を実施
するための工程フローを示す図であって、粒径が３〜５
０μｍと所定の範囲内にある原砥粒を用いて最初のブラ
スト加工を行う。この最初のブラスト加工を行ったの
ち、使用済砥粒をサイクロンにて回収し、回収砥粒から
集塵機により破砕生成された微粉を分離除去してこの微
粉は廃却し、残された微粉が除去された回収砥粒として
回収する。そして、この回収砥粒に原砥粒よりも大きい
粒径を有する追加砥粒を、除去した微粉の重量損失分だ
け添加、混合して再生砥粒とし、これを用いて再びブラ
スト加工を行うものである。
【０００８】微粉が除去された回収砥粒は角が取れて丸
みを帯びるとともに幾分小さくなっていてその研掃効率
はやや低下しているので、これに原砥粒と同じ粒径の砥
粒を添加しても原砥粒と同等の研掃効率にまで回復させ
ることは困難である。図２はこれを図示したものであっ
て、従来例においては加工回数の繰り返しによって研掃
効率は大きく漸減しているが、除去された微粉の重量損
失分だけ原砥粒と同じ粒径を有する追加砥粒を添加した
比較例においては、従来例よりも研掃効率の低下を小さ
く抑えることができるが、初期の効率の１００％にまで
回復させることはできていない。
みを帯びるとともに幾分小さくなっていてその研掃効率
はやや低下しているので、これに原砥粒と同じ粒径の砥
粒を添加しても原砥粒と同等の研掃効率にまで回復させ
ることは困難である。図２はこれを図示したものであっ
て、従来例においては加工回数の繰り返しによって研掃
効率は大きく漸減しているが、除去された微粉の重量損
失分だけ原砥粒と同じ粒径を有する追加砥粒を添加した
比較例においては、従来例よりも研掃効率の低下を小さ
く抑えることができるが、初期の効率の１００％にまで
回復させることはできていない。
【０００９】そこで、本発明においては原砥粒よりも大
きい粒径を有する追加砥粒を回収砥粒に添加し、均一に
混合して再生砥粒を得る。この追加砥粒の添加、混合は
回収砥粒と追加砥粒とを均一に混合するためにバッチ処
理にて行うのが望ましい。これによって、図３に示すよ
うに、原砥粒よりも粒径の大きい追加砥粒を添加した実
施例においては、研掃効率を元の１００％にまで繰り返
し回復させることができ、加工精度の低下を招くことな
く高効率で微細なブラスト加工を繰り返し行うことがで
きる。
きい粒径を有する追加砥粒を回収砥粒に添加し、均一に
混合して再生砥粒を得る。この追加砥粒の添加、混合は
回収砥粒と追加砥粒とを均一に混合するためにバッチ処
理にて行うのが望ましい。これによって、図３に示すよ
うに、原砥粒よりも粒径の大きい追加砥粒を添加した実
施例においては、研掃効率を元の１００％にまで繰り返
し回復させることができ、加工精度の低下を招くことな
く高効率で微細なブラスト加工を繰り返し行うことがで
きる。
【００１０】なお、追加砥粒の添加量は１〜２０％とす
るのが望ましい。その理由は、追加砥粒の添加量が１％
未満では研掃効率を十分回復させることはできず、一
方、２０％を超えると原砥粒とは異なる粒径の追加砥粒
の占める割合が高くなって研掃効率に変化を生じ、加工
精度の変化、特に加工品位（チッピングの増大、表面粗
さの悪化）の低下を招き、ブラスト加工の処理時間の調
整等を必要とする。従って、追加砥粒の添加量は１〜２
０％とするのが望ましい。
るのが望ましい。その理由は、追加砥粒の添加量が１％
未満では研掃効率を十分回復させることはできず、一
方、２０％を超えると原砥粒とは異なる粒径の追加砥粒
の占める割合が高くなって研掃効率に変化を生じ、加工
精度の変化、特に加工品位（チッピングの増大、表面粗
さの悪化）の低下を招き、ブラスト加工の処理時間の調
整等を必要とする。従って、追加砥粒の添加量は１〜２
０％とするのが望ましい。
【００１１】
【実施例】４０ｍｍ角、厚み０．３ｍｍの電子部品用の
アルミナ基板に、１ｍｍ角、深さ０．２８ｍｍの止まり
孔１００個を、粒径３０μｍのＳｉＣ製の原砥粒を用い
て噴射圧力０．３ＭＰａにてブラスト加工した場合に
は、処理時間２５分で０．２８±０．０１ｍｍの高精度
なブラスト加工を行うことができた。このブラスト加工
を１０回繰り返した場合には、１０回目の加工に要した
時間は３５分にまで低下した。
アルミナ基板に、１ｍｍ角、深さ０．２８ｍｍの止まり
孔１００個を、粒径３０μｍのＳｉＣ製の原砥粒を用い
て噴射圧力０．３ＭＰａにてブラスト加工した場合に
は、処理時間２５分で０．２８±０．０１ｍｍの高精度
なブラスト加工を行うことができた。このブラスト加工
を１０回繰り返した場合には、１０回目の加工に要した
時間は３５分にまで低下した。
【００１２】このブラスト加工を行うたびに使用済砥粒
から破砕生成した５％の微粉を除去して、この除去分を
４０μｍの粒径の追加砥粒を添加して均一に混合し、再
生砥粒とし、続いて、この再生砥粒を用いてブラスト加
工を行ったところ、再び処理時間２５分で０．２８±
０．０１ｍｍの高精度なブラスト加工を行うことができ
た。 また、さらに５回のブラスト加工を行ったのちの
再生砥粒から５％の微粉を除去し、４０μｍの追加砥粒
を添加し均一に混合して再再生砥粒となし、この再再生
砥粒を用いてブラスト加工を行ったところ、処理時間２
５分で同じく０．２８±０．０１ｍｍの高精度なブラス
ト加工を行うことができた。
から破砕生成した５％の微粉を除去して、この除去分を
４０μｍの粒径の追加砥粒を添加して均一に混合し、再
生砥粒とし、続いて、この再生砥粒を用いてブラスト加
工を行ったところ、再び処理時間２５分で０．２８±
０．０１ｍｍの高精度なブラスト加工を行うことができ
た。 また、さらに５回のブラスト加工を行ったのちの
再生砥粒から５％の微粉を除去し、４０μｍの追加砥粒
を添加し均一に混合して再再生砥粒となし、この再再生
砥粒を用いてブラスト加工を行ったところ、処理時間２
５分で同じく０．２８±０．０１ｍｍの高精度なブラス
ト加工を行うことができた。
【００１３】図４はソーダ石灰ガラスに粒径４２μｍの
原砥粒を噴射してブラスト加工を行った時の繰り返しの
加工回数とブラスト加工量の関係を示したものである。
比較例は５回までは追加砥粒を添加することなくそのま
ま繰り返し使用し，６回目で微粉を除去しその目減り分
だけ５０μｍの追加砥粒を添加、混合した再生砥粒とし
たものであるが、ブラスト加工量が初期の２５０μｍか
ら５回目では８０μｍにまで大きく低下している。ま
た、６回目の再生砥粒においても元のブラスト加工量に
までは回復していない。
原砥粒を噴射してブラスト加工を行った時の繰り返しの
加工回数とブラスト加工量の関係を示したものである。
比較例は５回までは追加砥粒を添加することなくそのま
ま繰り返し使用し，６回目で微粉を除去しその目減り分
だけ５０μｍの追加砥粒を添加、混合した再生砥粒とし
たものであるが、ブラスト加工量が初期の２５０μｍか
ら５回目では８０μｍにまで大きく低下している。ま
た、６回目の再生砥粒においても元のブラスト加工量に
までは回復していない。
【００１４】これに対してブラスト加工のたびに微粉を
除去しその目減り分だけ５０μｍの追加砥粒を添加、混
合した再生砥粒を用いた実施例においては、加工回数が
増えてもブラスト加工量を初期の２５０μｍ程度に維持
することができている。図５はその時の砥粒の粒径の変
化を示したものであって、比較例においては、初期４２
μｍの粒径が５回目では３０μｍ以下にまで小さくなっ
ており、６回目の再生砥粒においても元の粒径にまでは
回復していない。これに対して実施例においては、ほぼ
初期の粒径を維持することができていて、これにより初
期の高い研掃効率を維持することができる。
除去しその目減り分だけ５０μｍの追加砥粒を添加、混
合した再生砥粒を用いた実施例においては、加工回数が
増えてもブラスト加工量を初期の２５０μｍ程度に維持
することができている。図５はその時の砥粒の粒径の変
化を示したものであって、比較例においては、初期４２
μｍの粒径が５回目では３０μｍ以下にまで小さくなっ
ており、６回目の再生砥粒においても元の粒径にまでは
回復していない。これに対して実施例においては、ほぼ
初期の粒径を維持することができていて、これにより初
期の高い研掃効率を維持することができる。
【００１５】
【発明の効果】以上に説明したように、本発明の高精度
ブラスト加工方法は、粒径が所定の範囲内にある原砥粒
を噴射してブラスト加工を行ったのち、使用済砥粒を回
収し、この回収した使用済砥粒から、損耗により破砕生
成された微粉を除去し、この微粉が除去された回収砥粒
に前記した原砥粒より大きい粒径を有する追加砥粒を添
加、混合して、研掃効率を原砥粒の噴射初期の研掃効率
と同等に回復させた混合砥粒によりブラスト加工するよ
うにしたので、連続的にブラスト加工を行なっても、研
掃効率を原砥粒の噴射初期の研掃効率にまで回復させる
ことができ、このような研掃効率を有する砥粒を噴射す
ることにより高精度で微細なブラスト加工を効率よく繰
り返し行うことができ、これによって製品歩留りを高く
維持する効果がもたらせらてコストの低減を図ることが
できる。従って本発明は工業的価値大なものである。
ブラスト加工方法は、粒径が所定の範囲内にある原砥粒
を噴射してブラスト加工を行ったのち、使用済砥粒を回
収し、この回収した使用済砥粒から、損耗により破砕生
成された微粉を除去し、この微粉が除去された回収砥粒
に前記した原砥粒より大きい粒径を有する追加砥粒を添
加、混合して、研掃効率を原砥粒の噴射初期の研掃効率
と同等に回復させた混合砥粒によりブラスト加工するよ
うにしたので、連続的にブラスト加工を行なっても、研
掃効率を原砥粒の噴射初期の研掃効率にまで回復させる
ことができ、このような研掃効率を有する砥粒を噴射す
ることにより高精度で微細なブラスト加工を効率よく繰
り返し行うことができ、これによって製品歩留りを高く
維持する効果がもたらせらてコストの低減を図ることが
できる。従って本発明は工業的価値大なものである。
【図１】本発明を実施するための工程フローを示す図で
ある。
ある。
【図２】従来例と比較例における研掃効率の変化を示す
図である。
図である。
【図３】実施例の研掃効率を従来例と比較して示す図で
ある。
ある。
【図４】比較例と実施例におけるブラスト加工量の変化
を示す図である。
を示す図である。
【図５】比較例と実施例における砥粒の粒径変化を示す
図である。
図である。
Claims (3)
- 【請求項１】 粒径が所定の範囲内にある原砥粒を噴射
してブラスト加工を行ったのち、使用済砥粒を回収し、
この回収した使用済砥粒から、損耗により破砕生成され
た微粉を除去し、この微粉が除去された回収砥粒に前記
した原砥粒より大きい粒径を有する追加砥粒を添加、混
合して、研掃効率を原砥粒の噴射初期の研掃効率と同等
に回復させた混合砥粒によりブラスト加工することを特
徴とする高精度ブラスト加工方法。 - 【請求項２】 一定の処理時間間隔をおいて追加砥粒の
添加、混合を繰り返すことを特徴とする請求項１記載の
高精度ブラスト加工方法。 - 【請求項３】 追加砥粒の添加量が、１〜２０％（質量
％、以下同じ）であることを特徴とする請求項１または
２記載の高精度ブラスト加工方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000187842A JP2002001665A (ja) | 2000-06-22 | 2000-06-22 | 高精度ブラスト加工方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000187842A JP2002001665A (ja) | 2000-06-22 | 2000-06-22 | 高精度ブラスト加工方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002001665A true JP2002001665A (ja) | 2002-01-08 |
Family
ID=18687742
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000187842A Pending JP2002001665A (ja) | 2000-06-22 | 2000-06-22 | 高精度ブラスト加工方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002001665A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004330381A (ja) * | 2003-05-09 | 2004-11-25 | Bridgestone Corp | ブラスト処理方法およびブラスト処理装置 |
| KR20120094847A (ko) * | 2011-02-11 | 2012-08-27 | 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 | 발광 장치 및 이의 제작 방법 |
| CN102848324A (zh) * | 2011-06-29 | 2013-01-02 | 宝山钢铁股份有限公司 | 一种后混合射流用磨料循环系统及方法 |
-
2000
- 2000-06-22 JP JP2000187842A patent/JP2002001665A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004330381A (ja) * | 2003-05-09 | 2004-11-25 | Bridgestone Corp | ブラスト処理方法およびブラスト処理装置 |
| KR20120094847A (ko) * | 2011-02-11 | 2012-08-27 | 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 | 발광 장치 및 이의 제작 방법 |
| CN102848324A (zh) * | 2011-06-29 | 2013-01-02 | 宝山钢铁股份有限公司 | 一种后混合射流用磨料循环系统及方法 |
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