JP2003071630A - 微細孔欠陥の修正方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 微細孔加工品に生じた微細孔欠陥を修正し、
歩留りの向上を図る。 【解決手段】 微細孔加工品に形成されている丸い形状
の貫通孔の中に存在する、深さ及び径の少なくとも一方
が正常孔より小さい微細孔欠陥を修正する際、先端にＲ
が付いたヤスリ部２６Ａを有する軸付ヤスリ２６を用意
し、前記微細孔欠陥に前記軸付ヤスリ２６のヤスリ部２
６Ａを対峙させると共に、該微細孔欠陥の中心と該軸付
ヤスリ２６の軸中心を一致させた後、該軸中心を中心
に、前記軸付ヤスリ２６を回転させながら、前記ヤスリ
部２６Ａが微細孔加工品の研削側面から所定深さに達す
るまで前進させて研削する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明が属する技術分野】本発明は、微細孔欠陥の修正
方法及び装置、特に微細孔加工品の歩留りを向上する際
に適用して好適な微細孔欠陥の修正方法及び装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】金属板へφ１００ミクロン前後の微細孔
を加工する方法には、プレス、ドリル、放電、エッチン
グ等いろいろな方法がある。しかし、パターン化された
多くの微細な丸孔で構成される加工品は、効率やコスト
の面からエッチングにより製造される場合が多い。ま
た、その形状は、エッチング加工であるため、図４
（Ａ）、（Ｂ）に断面を模式的に示すように、表孔径と
裏孔径が等しくなることはなく、意図的に表側の径と裏
側の径を違える場合もある。

【０００３】ここで、設計値に対して許容範囲内の貫通
孔である正常孔の平面方向のイメージを示すと図５
（Ａ）のようであるとする。上記のように、エッチング
により製造される多孔質加工品には、その製造過程にお
いて微細な異物が混入し、付着すると、形成される貫通
孔には、図５（Ｂ）に示す変形１のように、孔径が全体
的に縮小した欠陥や、同図（Ｃ）に示す変形２のよう
に、孔の形状の一部分が変形して小さくなった欠陥が生
じる。図６（Ａ）、（Ｂ）には、前記図４（Ａ）、
（Ｂ）に対応する多孔質加工品の貫通孔について、正常
孔と、これより小さい微細孔欠陥の断面状態を対比させ
て示した。この図では、白い領域が正常孔（斜線領域）
に対する微細孔欠陥のエッチング不足の範囲であること
を示している。

【０００４】微細孔加工品が微細孔で構成されるフィル
ター等である場合、部分的に小さな孔が存在するとその
部分は流体の流れが悪くなり、ゴミなど目詰まりの原因
ともなるため、そのままでは本来求められている役割を
果たせないことになる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来、
製造した微細孔加工品に上記のような貫通孔の微細孔欠
陥が発生したとしても、有効な修正技術が無かったた
め、微細孔加工品自体を廃棄せざるを得ず、結果として
歩留りの低下を避けることができないという問題があっ
た。

【０００６】本発明は、前記従来の問題点を解決するべ
くなされたもので、微細孔加工品の製造工程で発生す
る、深さ及び径の少なくとも一方が正常孔より小さい微
細孔欠陥を修正し、その歩留りを向上することができる
微細孔欠陥の修正方法及び装置を提供することを課題と
する。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、微細孔加工品
に形成されている丸い形状の貫通孔の中に存在する、深
さ及び径の少なくとも一方が正常孔より小さい微細孔欠
陥を修正する際、先端にＲが付いたヤスリ部を有する軸
付ヤスリを用意し、前記微細孔欠陥に前記軸付ヤスリの
ヤスリ部を対峙させると共に、該微細孔欠陥の中心と該
軸付ヤスリの軸中心を一致させた後、該軸中心を中心
に、前記軸付ヤスリを回転させながら、前記ヤスリ部が
微細孔加工品の研削側面から所定深さに達するまで前進
させて研削することにより、前記課題を解決したもので
ある。

【０００８】本発明は、又、微細孔欠陥の修正装置にお
いて、丸い形状の貫通孔が形成されている微細孔加工品
を保持するカセットと、該カセットを保持された微細孔
加工品の面に平行な水平方向に微小送りする機構を有す
るステージと、該ステージの上方から前記微細孔加工品
に形成されている貫通孔を水平方向の所定位置で観察す
る顕微鏡と、該顕微鏡による観察位置に光を照射する照
明と、前記ステージの下方で、先端にＲが付いたヤスリ
部を有する軸付ヤスリを保持し、該ヤスリ部を前記顕微
鏡による観察位置にある貫通孔に対峙させるスピンドル
と、該スピンドルに保持された軸付ヤスリを、その軸中
心と前記貫通孔の中心とを一致させる位置に配設され、
該軸中心を中心に回転駆動するアクチュエータと、回転
する前記軸付ヤスリを上昇させる昇降手段と、を備えた
構成とすることにより、同様に前記課題を解決したもの
である。

【０００９】即ち、本発明においては、丸い形状の貫通
孔の一部に生じている、深さ及び径の少なくとも一方が
正常孔より小さい微細孔欠陥に、軸付ヤスリが有する先
端にＲが付いたヤスリ部を対峙させると共に、その軸中
心を微細孔欠陥（貫通孔）の中心に一致させた後、該軸
付ヤスリをその軸中心を中心に回転させながら、微細孔
加工品の研削側面から所定深さまで前進（上昇）させる
ようにしたので、該微細孔欠陥を所定の設計寸法まで拡
大させ、修正することができ、結果として歩留りを向上
することが可能となる。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、本発明の
実施の形態について詳細に説明する。

【００１１】図１は、本発明に係る一実施形態の微細孔
欠陥の修正装置の全体を示す概略側面図である。

【００１２】本実施形態の修正装置は、台座１０に立設
された支柱１２に支持されたフレーム１４を有し、この
フレーム１４には、丸い形状の貫通孔が形成されている
微細孔加工品（明示せず）を保持するカセット１６と、
該カセット１６を保持された微細孔加工品の面に平行な
水平方向に微小送りする機構を有する精密ステージ１８
とが載設されている。この機構としては、ＸＹそれぞれ
の方向に送るためのボールねじを挙げることができる。

【００１３】又、前記フレーム１４には、上方に延びて
いるアーム部２０が固定され、その先端部には、上記ス
テージ１８の上方から前記微細孔加工品に形成されてい
る貫通孔を水平方向の所定位置で観察する顕微鏡２２
と、該顕微鏡２２による観察位置に光を光ファイバーを
通して照射する照明２４とが取付けられている。

【００１４】又、前記ステージ１８の下方には、先端に
Ｒが付いたヤスリ部（後述する）を有する軸付ヤスリ２
６を保持し、該ヤスリ部を前記顕微鏡２２による観察位
置にある貫通孔に対峙させるスピンドル２８と、該スピ
ンドル２８に保持された軸付ヤスリ２６を、その軸中心
と前記貫通孔の中心とを一致させる位置に配設され、該
軸中心を中心に回転駆動するアクチュエータ３０と、回
転する前記軸付ヤスリ２６を上昇（前進）させるボール
ねじからなる昇降機構（手段）３２とを備えている。
又、修正時に発生する研削屑を除去するために、前記顕
微鏡２２による観察位置に空気を吹付けるブロア３４が
付設されている。

【００１５】本実施形態では、前記顕微鏡２２の真下に
位置する前記フレーム１４、カセット１６には、それぞ
れ上下方向の破線で示したように、貫通部１４Ａ、１６
Ａが形成されている。特にカセット１６には、２枚の板
材で構成され、両者の同じ位置にこの貫通部１６Ａが複
数個形成されている。そして、このカセット１６で微細
孔加工品を保持する際には、これら貫通部１６Ａのいず
れかの内側に、発生している微細孔欠陥が入るように、
該微細孔加工品を上記一対の板材により上下方向から挟
み込んで保持するようになっている。

【００１６】図２は、前記軸付ヤスリ２６の一部分を拡
大して示した正面図であり、該軸付ヤスリ２６の先端部
分には、先端にＲが付いた球面を有するヤスリ部２６Ａ
が付設されている。この軸付ヤスリ２６は、そのヤスリ
部２６Ａの球面のＲが、正常孔の設計寸法に実質的に合
った値のものを選択して使用され、具体的なＲの寸法と
しては、Ｒ＝３０〜１００μｍを挙げることができ、ヤ
スリ部２６Ａの長さＬとしては、Ｌ＝５０〜１５０μｍ
を挙げることができる。

【００１７】次に、本実施形態の作用を説明する。

【００１８】微細孔加工品に形成されている丸い形状の
貫通孔の中に存在する、例えば前記図５（Ｂ）、（Ｃ）
に示したような、深さ及び径の少なくとも一方が正常孔
より小さい微細孔欠陥を修正する際、以下のように行
う。

【００１９】まず、微細孔加工品を、欠陥部が生じてい
る研削する側の面（以下、研削側面ともいう）が下にな
るように、前記カセット１６に挟み込んでセットし、そ
れを前記精密ステージ１８に取付けた後、該ステージ１
８が有する、前述したＸ方向、Ｙ方向それぞれの微小送
り機構を操作し、修正対象の微細孔欠陥が前記顕微鏡２
２の真下に来るように位置決めする。この顕微鏡２２の
中心には十字マークが描かれており、該マークの中心を
研削側面（図では下面）とは反対側（上面）の孔の中心
位置に合わせる。

【００２０】この操作により、前記図２に示したような
軸付ヤスリ２６が有する先端にＲが付いたヤスリ部２６
Ａを前記微細孔欠陥に対峙させると共に、該微細孔欠陥
の中心と該軸付ヤスリ２６の軸中心とを正確に一致させ
ることができる。

【００２１】その後、前記アクチュエータ３０を駆動さ
せスピンドル２８に支持されている上記軸付ヤスリ２６
を、その軸中心を中心に偏心無く回転（自転）させなが
ら、前記ヤスリ部２６Ａが微細孔加工品の研削側面から
所定深さに達するまで、前記昇降機構３２により上昇さ
せて研削する。

【００２２】微細孔欠陥の修正は、上記のように軸付ヤ
スリ２６を回転させながら、基準位置から予め設定した
距離だけ上昇させることにより可能となる。即ち、正常
孔のエッチング深さは製品の規格により定まっているた
め、上昇量もこれに倣って決定することができる。又、
修正中は、顕微鏡２２で欠陥（研削側面）とは反対側
（図では上面）の孔部から貫通孔の形状、位置を確認す
ることができるため、精度良く修正を行うことが可能と
なる。更に、研削屑は前記ブロア３４で除去することが
できるため、常に正確な貫通孔の形状を把握することが
できる。

【００２３】又、この修正に際しては、微細孔加工品に
形成されている貫通孔の径やエッチング深さ形状は製品
の種類によって異なるため、修正具であるヤスリのＲ形
状は製品毎に異なるものを用意する必要がある。又、同
一製品においても中心部と外周部の孔径が若干異なる微
細孔加工品もあるため、この場合も同様に孔径にあった
形状のヤスリを使用する必要がある。

【００２４】以上詳述した本実施形態によれば、前記図
５（Ｂ）、（Ｃ）に示したような微細孔欠陥を確実に修
正することができる。

【００２５】即ち、エッチング技術による微細孔加工品
の製造工程において、金属板に異物が付着する等によ
り、図３の断面図に示すような形状の微細孔欠陥が発生
したとする。この例は、前記図４（Ｂ）に示した正常孔
に欠陥が生じているものに相当し、便宜上エッチング面
を直線で模式的に示してあるが、図中上方に位置する表
面孔の白い領域部分がエッチング不足で正常孔に対して
変形している微細孔欠陥であり、裏面孔は設計値通りに
空いている。

【００２６】このように、通常は、製造工程等の特徴か
ら、一方の面に形成されている孔部（ここでは表面孔）
が設計値通りに空いていない場合の微細孔欠陥がほとん
どである。そのため、この図３に示した微細孔欠陥が生
じている微細孔加工品は、表面孔がある方を研削側面と
して下に向けて前記図１の装置の前記カセット１６にセ
ットし、前記軸付ヤスリ２６を回転しながら上昇させて
白い領域で示した不要部を削り取ることにより、該欠陥
を修正することができる。

【００２７】従って、本実施形態によれば、表面孔が変
形している微細孔欠陥を確実に修正することが可能とな
り、微細孔加工品自体を廃棄することが避けられるた
め、これにより歩留りを向上することが可能となる。

【００２８】以上、本発明について具体的に説明した
が、本発明は、前記実施形態に示したものに限られるも
のでなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能で
ある。

【００２９】例えば、前記実施形態では、一方の側の面
のみが研削側面であるとして修正する場合を示したが、
これに限定されない。通常の微細孔加工品では、前記図
３等に示したように、一方の面側が大きくエッチングさ
れることが多いため、こちら側に欠陥部が生じ易いが、
必要があれば反対の面側を修正するようにしてもよいこ
とは言うまでもない。又、本発明に係る修正方法は、前
記実施形態に示した修正装置を使用するものに限らず、
同様の機能を有するものであれば任意の装置を使用して
もよい。

【００３０】

【発明の効果】以上説明したとおり、本発明によれば、
微細孔加工品の製造工程で発生する微細孔欠陥を修正
し、その歩留りを向上することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る一実施形態の修正装置の全体構成
を示す概略側面図

【図２】本実施形態に適用される軸付ヤスリの特徴を示
す拡大部分正面図

【図３】本実施形態による修正対象の微細孔欠陥の特徴
を示す拡大部分断面図

【図４】正常孔の特徴を模式的に示す拡大部分断面図

【図５】照明方向から見た正常孔と微細孔欠陥の特徴の
イメージを対比して示す説明図

【図６】正常孔と微細孔欠陥とを対比して示す拡大部分
断面図

【符号の説明】

１０…台座 １２…支柱 １４…フレーム １６…カセット １８…精密ステージ ２０…アーム部 ２２…顕微鏡 ２４…照明 ２６…軸付ヤスリ ２６Ａ…ヤスリ部 ２８…スピンドル ３０…アクチュエータ ３２…昇降機構 ３４…ブロア

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 牛草 昌人 東京都新宿区市谷加賀町一丁目１番１号 大日本印刷株式会社内

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】微細孔加工品微細孔加工品に形成されてい
   る丸い形状の貫通孔の中に存在する、深さ及び径の少な
   くとも一方が正常孔より小さい微細孔欠陥を修正する
   際、 先端にＲが付いたヤスリ部を有する軸付ヤスリを用意
   し、 前記微細孔欠陥に前記軸付ヤスリのヤスリ部を対峙させ
   ると共に、該微細孔欠陥の中心と該軸付ヤスリの軸中心
   を一致させた後、 該軸中心を中心に、前記軸付ヤスリを回転させながら、
   前記ヤスリ部が微細孔加工品微細孔加工品の研削側面か
   ら所定深さに達するまで前進させて研削することを特徴
   とする微細孔欠陥の修正方法。
2. 【請求項２】前記ヤスリ部のＲが、３０〜１００μｍで
   あることを特徴とする請求項１に記載の微細孔欠陥の修
   正方法。
3. 【請求項３】丸い形状の貫通孔が形成されている微細孔
   加工品を保持するカセットと、該カセットを保持された
   微細孔加工品の面に平行な水平方向に微小送りする機構
   を有するステージと、該ステージの上方から前記微細孔
   加工品に形成されている貫通孔を水平方向の所定位置で
   観察する顕微鏡と、該顕微鏡による観察位置に光を照射
   する照明と、前記ステージの下方で、先端にＲが付いた
   ヤスリ部を有する軸付ヤスリを保持し、該ヤスリ部を前
   記顕微鏡による観察位置にある貫通孔に対峙させるスピ
   ンドルと、該スピンドルに保持された軸付ヤスリを、そ
   の軸中心と前記貫通孔の中心とを一致させる位置に配設
   され、該軸中心を中心に回転駆動するアクチュエータ
   と、回転する前記軸付ヤスリを上昇させた後に下降させ
   る昇降手段と、を備えていることを特徴とする微細孔欠
   陥の修正装置。
4. 【請求項４】前記ヤスリ部のＲが、３０〜１００μｍで
   あることを特徴とする請求項３に記載の微細孔欠陥の修
   正装置。
5. 【請求項５】前記顕微鏡による観察位置に空気を吹付け
   るブロアが付設されていることを特徴とする請求項３に
   記載の微細孔欠陥の修正装置。