JP2003071631A - 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正常孔より貫通径のみが小さい
微細孔欠陥を修正する際、針状のヤスリ部２６Ａを有す
る針状ヤスリ２６を用意し、前記微細孔欠陥に前記針状
ヤスリ２６のヤスリ部２６Ａの先端を対峙させると共
に、該微細孔欠陥の中心と該針状ヤスリ２６の軸中心を
一致させた後、該軸中心を中心に、前記針状ヤスリ２６
を回転させながら、前記ヤスリ部２６Ａにおける正常孔
の貫通径に等しい目標径部が前記微細孔欠陥の貫通部に
一致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】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。

【０００３】

【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５
（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。

【０００４】上記のように、エッチングにより製造され
る多孔質の微細孔加工品には、その一部分にエッチング
不足等により、設計値に対して許容範囲内の貫通孔であ
る正常孔より小さい微細孔欠陥が生じることがある。こ
の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、部分的に小さな欠陥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】このような微細孔加工品に生じる微細孔欠
陥には、その特徴のイメージを、図６（Ａ）の平面図、
同図（Ｂ）の断面図に示すように、エッチングにより抉
られたエッチング部の深さも表裏孔径も、この図に相当
する図７に示す正常孔と実質的に同一であるが、貫通部
側の金属が除去し切れずに僅かに突起として残り、その
ために貫通径が小さくなっているものがある。正常孔よ
り小さな微細孔欠陥の中でも上記のような貫通径のみが
小さい欠陥を修正する場合、本来貫通部であるべき位置
に残っている突起のみを正確に除去する必要がある。

【０００６】

【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。

【０００７】仮に、オペレータが欠陥孔をルーペで覗き
ながら、例えば針を使って手作業で修正するとすれば、
手の僅かな震えによっても正確な修正はできないため、
高度な技能が必要とされることから、目標とする形状に
修正することは極めて困難であり、しかも貫通径が小さ
い程、前記図６に相当する図８に示すようにバリが発生
し易くなるため更に困難である。

【０００８】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
貫通径のみ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。

【０００９】

【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正常
孔より貫通径のみが小さい微細孔欠陥を修正する際、針
状のヤスリ部を有する針状ヤスリを用意し、前記微細孔
欠陥に前記針状ヤスリのヤスリ部の先端を対峙させると
共に、該微細孔欠陥の中心と該針状ヤスリの軸中心を一
致させた後、該軸中心を中心に、前記針状ヤスリを回転
させながら、前記ヤスリ部における正常孔の貫通径に等
しい目標径部が前記微細孔欠陥の貫通部に一致するまで
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。

【００１０】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、針状のヤスリ部を有する
針状ヤスリを保持し、該ヤスリ部の先端を前記顕微鏡に
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針状ヤスリを、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
前記針状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。

【００１１】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貫通径のみが正常孔より小さい微
細孔欠陥に、針状ヤスリが先端に有する針状のヤスリ部
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、該針状ヤスリをその軸中心
を中心に回転させながら、前記ヤスリ部における正常孔
の貫通径に等しい目標径部が前記微細孔欠陥の貫通部に
一致するまで前進（上昇）させるようにしたので、該微
細孔欠陥の貫通径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。

【００１２】

【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。

【００１３】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。

【００１４】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。

【００１５】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。

【００１６】又、前記ステージ１８の下方には、先端に
針状のヤスリ部（後述する）を有する針状ヤスリ２６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に保持された針状ヤスリ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
る前記針状ヤスリ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２
２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。

【００１７】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、開口部１４Ａ、１６
Ａが貫通形成されている。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開口部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、これら開口部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。

【００１８】図２は、前記針状ヤスリ２６の一部分を拡
大して示した正面図であり、該針状ヤスリ２６の先端部
分には、針状のヤスリ部２６Ａが形成されている。この
針状ヤスリ２６は、そのヤスリ部２６Ａが、９０μｍ以
下の径の先端部から５〜１０度の傾斜角で径が漸増する
略円錐形状の傾斜面を有しており、軸部の径は１５０μ
ｍ以上１ｍｍ未満で形成されている。又、このヤスリ部
２６Ａは、粒度の小さいダイヤモンド等の砥粒をニッケ
ル等の金属で電着させて形成されている。そして、修正
に際しては、傾斜面の途中に設計上の貫通径と実質的に
同一の目標径部がある針状ヤスリを使用する。

【００１９】次に、本実施形態の作用を説明する。

【００２０】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６に示したような
貫通径のみ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。

【００２１】まず、微細孔加工品を、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１８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２２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、該マークの中心を針状ヤスリ２６側の面とは
反対側の上面の孔の中心位置に合わせる。

【００２２】この操作により、前記図２に示したような
針状ヤスリ２６が有する針状のヤスリ部２６Ａの先端を
前記微細孔欠陥に対峙させると共に、該微細孔欠陥の中
心と該針状ヤスリ２６の軸中心とを正確に一致させるこ
とができる。

【００２３】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針状ヤスリ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における正常孔の貫通径に等し
い目標径部が前記微細孔欠陥の貫通部に一致するまで、
前記昇降機構３２により上昇させて研削する。

【００２４】微細孔欠陥の修正は、上記のように針状ヤ
スリ２６を回転させながら、基準位置から予め設定した
距離だけ上昇させた後下降させ、初期位置に戻すことに
より可能となる。この上昇量は、目標の貫通径に合わせ
て決める。即ち、正常孔の貫通径は製品の規格により定
まっているため、図３に微細孔欠陥における目標の孔径
（貫通径）と針状ヤスリ２６の目標径部２６Ｂとの関係
を斜視図で示すように、上昇量もヤスリ部２６Ａの径を
考慮すれば自ずと決定することができる。又、修正中
は、顕微鏡２２で針状ヤスリ２６とは反対側の孔部から
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。

【００２５】又、図４（Ａ）に修正前、同図（Ｂ）に修
正後の微細孔欠陥の断面状態と針状ヤスリ２６との関係
をそれぞれ示したように、該ヤスリを回転させながら少
しずつ上昇させるため、前記図８に示したようなバリが
発生することを防止できる。更に、修正中には、便宜上
修正後の同図（Ｂ）に示したように、研削屑が発生する
が、この研削屑は前記ブロア３４を欠陥孔に向けながら
修正することにより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。

【００２６】以上詳述した本実施形態によれば、前記図
６（Ａ）、（Ｂ）にイメージを示したような貫通径のみ
が小さい微細孔欠陥を、オペレータが特別な技能を持た
なくとも確実に前記図７に示した状態に修正することが
できる。又、針状ヤスリ２６を固定し、位置決めを簡単
にできるようになったので、作業効率を向上することが
でき、しかも修正に伴なうバリの発生を防止できる。

【００２７】又、これまでは微細孔欠陥を有する微細孔
加工品は全て廃棄処分にしてきたが、本実施形態によれ
ば、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、歩留
りを向上することができる。

【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、一方の面側の
みから修正する場合を示したが、これに限定さず、反対
の面側から修正するようにしてもよいことは言うまでも
ない。

【００３０】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。

【００３１】

【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針状ヤスリの特徴を示
す拡大部分正面図

【図３】修正対象の微細孔欠陥と針状ヤスリの特徴のイ
メージを示す拡大部分斜視図

【図４】微細孔欠陥の修正前と修正後の特徴のイメージ
を示す説明図

【図５】正常孔の特徴を模式的に示す拡大部分断面図

【図６】微細孔欠陥の特徴を示す説明図

【図７】正常孔又は微細孔欠陥の修正後の状態を示す説
明図

【図８】修正により発生したバリを示す説明図

【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…針状ヤスリ 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 Ｆターム(参考） 3C050 CA00

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】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正常孔より貫通径のみが小さい微
   細孔欠陥を修正する際、 針状のヤスリ部を有する針状ヤスリを用意し、 前記微細孔欠陥に前記針状ヤスリのヤスリ部の先端を対
   峙させると共に、該微細孔欠陥の中心と該針状ヤスリの
   軸中心を一致させた後、 該軸中心を中心に、前記針状ヤスリを回転させながら、
   前記ヤスリ部における正常孔の貫通径に等しい目標径部
   が前記微細孔欠陥の貫通部に一致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】前記ヤスリ部が、９０μｍ以下の先端部か
   ら５〜１０度の傾斜角で径が漸増する傾斜面を有してい
   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、針状のヤスリ部を
   有する針状ヤスリを保持し、該ヤスリ部の先端を前記顕
   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針状ヤスリを、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、
   回転する前記針状ヤスリを上昇させる昇降手段と、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】前記ヤスリ部が、９０μｍ以下の先端部か
   ら５〜１０度の傾斜角で径が漸増する傾斜面を有してい
   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。
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。