JP2003138393A - Method of manufacturing metal parts and metal parts - Google Patents

Method of manufacturing metal parts and metal parts

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博之 藤田
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哲彦 飯塚
Kuniyuki Kadoshima
邦之 角嶋
Makoto Mita
信 三田
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method of manufacturing metal parts which can simultaneously form a plurality of micropores of a uniform pore diameter and a high aspect ratio. SOLUTION: The method of manufacturing the metal parts by electroforming a metallic material on the forming surface of a mold is furnished with a mold forming process step of depositing a resist film on the forming surface of the mold and depositing a conductive film for electroforming on this resist film, an electroforming process step of depositing a metallic material on the conductive film for electroforming by energizing the conductive film for electroforming by charging the mold into a metallic bath and a peeling process step of forming the metal parts by removing the resist film thereby peeling the metallic material from the mold.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、金属部品の製造方
法及びその金属部品に関するものであり、特に、高アス
ペクト比で微小径な孔を有する金属部品の製造方法に関
するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method of manufacturing a metal part and a metal part thereof, and more particularly to a method of manufacturing a metal part having a high aspect ratio and small holes.

【0002】[0002]

【従来の技術】一般に、紡糸用ノズル、インクジェット
ノズル等の各種噴射ノズルは、金属材料等の基材に、孔
径が数十μm程度で高アスペクト比の貫通孔が1ないし
複数設けられて構成されており、これらの孔から紡糸用
原料やインク等を噴射できるようになっている。また、
半導体形成用のフォトマスク等の各種光学部品にも同様
に、基材に高アスペクト比の孔が1ないし複数設けられ
て構成されており、この孔を通して各種の放射光や電子
線等を照射できるようになっている。ここで、アスペク
ト比とは、孔の深さ(孔の長さ)寸法を孔径で除した値
であり、高アスペクト比の孔とは、深さ(長さ)が深く
(長く)て孔径が小さい形状の孔を意味する。
2. Description of the Related Art In general, various injection nozzles such as spinning nozzles and ink jet nozzles are constructed by providing a base material such as a metal material with one or a plurality of through holes having a hole diameter of several tens of μm and a high aspect ratio. The spinning raw material, ink, and the like can be jetted from these holes. Also,
Similarly, various optical parts such as photomasks for forming semiconductors are also constructed by providing one or a plurality of holes having a high aspect ratio in the base material, and various kinds of radiant light and electron beams can be irradiated through these holes. It is like this. Here, the aspect ratio is a value obtained by dividing the depth of the hole (the length of the hole) by the hole diameter, and the hole having a high aspect ratio has a deep (long) depth (long) and a small hole diameter. It means a small shaped hole.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】上記の孔の形成には、
例えば、フォトファブリケーション技術を利用したエッ
チング法が採用されている。しかしこの方法では、基材
となる金属材料自体の密度の微妙なばらつきによって、
エッチング速度に分布が生じ、孔同士の間で孔径のばら
つきが発生するという課題があった。
Problems to be Solved by the Invention To form the above holes,
For example, an etching method using a photofabrication technique is adopted. However, in this method, due to subtle variations in the density of the metallic material that is the base material,
There is a problem in that the etching rate has a distribution and the hole diameters vary among the holes.

【0004】また、他の方法として、ドリル加工法、放
電加工法、レーザー加工法、電子ビーム照射加工法等も
提案されている。しかし、これらの方法では、通常、1
つの加工工程で1つの孔を形成するので、複数の孔を形
成するには加工工程を複数回繰り返す必要があり、工程
が煩雑になるとともに、孔の相対位置のズレ等が生じる
おそれもあった。また、これらの方法では、目的とする
高アスペクト比の微細孔の形成が困難であるという問題
もあった。
Further, as other methods, a drilling method, an electric discharge machining method, a laser machining method, an electron beam irradiation machining method and the like have been proposed. However, these methods usually
Since one hole is formed in one processing step, the processing step needs to be repeated a plurality of times to form a plurality of holes, which complicates the process and may cause displacement of the relative positions of the holes. . Further, these methods also have a problem in that it is difficult to form the desired fine holes having a high aspect ratio.

【0005】そこで最近では、例えば特開平7−890
78号のように、複数の凸部を備えた成形用の型を用意
し、この型を金属浴等に浸漬させた上で型の表面に金属
を電鋳させて金属部品を形成し、この金属部品を型から
剥離することにより、凸部に対応した孔を有する金属部
品の製造方法が提案されている。
Therefore, recently, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-890.
Like No. 78, a molding die having a plurality of convex portions is prepared, and the die is immersed in a metal bath or the like, and then a metal is electroformed on the surface of the die to form a metal part. There has been proposed a method for manufacturing a metal component having a hole corresponding to a convex portion by peeling the metal component from the mold.

【0006】上記の従来法においては、型の凸部をテー
パー形状とすることで金属部品を型から剥離しやすくし
ているが、その反面、凸部のテーパー形状が金属部品の
孔の形状に反映されてしまい、一定な孔径を有する孔の
形成が困難であった。また、型と金属部品が直に接して
いるため、剥離の際に型の表面を損傷させてしまうこと
があり、型の再利用が困難となる場合があった。更に、
型の製造工程が複雑なために型の製造に労力を要すると
いう問題もあった。更にまた、型の凸部の形成に放電加
工法を用いるために、凸部の径を小さくするには限界が
あり、これにより高アスペクト比の微細孔の形成が困難
であるという問題もあった。
In the above conventional method, the convex portion of the mold is formed into a tapered shape so that the metal component can be easily separated from the mold. On the other hand, the tapered shape of the convex portion corresponds to the shape of the hole of the metallic component. It was reflected, and it was difficult to form a hole having a constant diameter. Further, since the mold and the metal component are in direct contact with each other, the surface of the mold may be damaged during the peeling, which may make it difficult to reuse the mold. Furthermore,
There is also a problem that labor is required to manufacture the mold because the mold manufacturing process is complicated. Furthermore, since the electric discharge machining method is used to form the convex portions of the mold, there is a limit to reducing the diameter of the convex portions, which makes it difficult to form fine holes with a high aspect ratio. .

【0007】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
であって、孔径が均一で高アスペクト比の微細孔を同時
に複数形成することが可能な金属部品の製造方法及び金
属部品を提供することを目的とする。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and provides a method of manufacturing a metal component and a metal component capable of simultaneously forming a plurality of fine holes having a uniform diameter and a high aspect ratio. With the goal.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明は以下の構成を採用した。本発明の金属部
品の製造方法は、型の成形面上に金属材を電鋳させるこ
とにより金属部品を製造する方法であり、前記型の成形
面上にレジスト膜を成膜すると共に該レジスト膜上に電
鋳用導電膜を成膜する型形成工程と、前記型を金属浴中
に投入して前記電鋳用導電膜に通電することにより、前
記導電膜上に金属材を析出させる電鋳工程と、前記レジ
スト膜を除去することにより、前記金属材を前記型から
剥離して金属部品とする剥離工程とを具備してなること
を特徴とする。
In order to achieve the above object, the present invention has the following constitutions. The method for producing a metal part of the present invention is a method for producing a metal part by electroforming a metal material on the molding surface of a mold, and forming a resist film on the molding surface of the mold and the resist film. A mold forming step of depositing a conductive film for electroforming thereon, and electroforming for depositing a metal material on the conductive film by introducing the mold into a metal bath and energizing the conductive film for electroforming. And a peeling step of peeling the metal material from the mold to form a metal component by removing the resist film.

【0009】係る金属部品の製造方法によれば、剥離工
程において、型と金属材との間に位置するレジスト膜を
除去することにより、型と金属材とを容易に剥離するこ
とができるので、型の成形面及び金属部品を傷つけるこ
とがない。従って、型の再利用が可能になるとともに、
高品質の金属部品を製造することが可能になる。またレ
ジスト膜上に電鋳用導電膜を成膜するので、電鋳による
金属材の析出を容易に行うことが可能になる。
According to the method for manufacturing a metal component, the mold and the metal material can be easily separated by removing the resist film located between the mold and the metal material in the peeling step. Does not damage the molding surface of the mold or metal parts. Therefore, the mold can be reused,
It becomes possible to manufacture high quality metal parts. Further, since the electroforming conductive film is formed on the resist film, the metal material can be easily deposited by electroforming.

【0010】また、本発明の金属部品の製造方法は、先
に記載の金属部品の製造方法であって、前記型が板状の
基体部と該基体部の一面から突出する複数の柱状の孔成
形部とを具備してなるとともに、前記成形面が少なくと
も前記基体の前記一面と前記複数の孔形成部の側面とに
より構成され、前記型形成工程において、前記レジスト
膜を前記一面及び前記側面の全面に成膜するとともに、
前記電鋳用導電膜を前記一面のみに成膜することを特徴
とする。
The metal part manufacturing method of the present invention is the metal part manufacturing method described above, wherein the mold is a plate-shaped base part and a plurality of columnar holes protruding from one surface of the base part. The molding surface comprises at least the one surface of the base body and the side surfaces of the plurality of hole forming portions, and in the mold forming step, the resist film is formed on the one surface and the side surface. While forming a film on the entire surface,
The electroconductive film for electroforming is formed only on the one surface.

【0011】係る金属部品の製造方法によれば、レジス
ト膜を前記一面及び前記側面の全面に成膜するので、型
と金属材との間にレジスト膜を必ず介在させることがで
き、このレジスト膜を除去することで型と金属材とを容
易に剥離することが可能になる。従って、従来のように
柱状の孔形成部にテーパー面を設ける必要がなく、孔径
が深さ方向(長さ方向)に沿って一定であり、かつ高ア
スペクト比の孔を形成することが可能になる。更に、電
鋳用導電膜を前記一面のみに成膜するので、電鋳工程に
おける金属材の成長方向を、型の一面の鉛直方向にほぼ
一致させることができ、これにより厚さがほぼ一定な板
状の金属部品を形成することが可能になる。
According to the method of manufacturing a metal part, since the resist film is formed on the entire one surface and the side surface, the resist film can be necessarily interposed between the mold and the metal material. By removing the, it becomes possible to easily separate the mold and the metal material. Therefore, unlike the conventional case, it is not necessary to provide a tapered surface in the columnar hole forming portion, and it is possible to form a hole having a constant hole diameter along the depth direction (length direction) and a high aspect ratio. Become. Furthermore, since the electroforming conductive film is formed only on the one surface, the growth direction of the metal material in the electroforming step can be made substantially coincident with the vertical direction of the one surface of the die, which makes the thickness substantially constant. It becomes possible to form a plate-shaped metal part.

【0012】また、本発明の金属部品の製造方法は、先
に記載の金属部品の製造方法であって、前記型の前記複
数の柱状の孔成形部の周囲に柱状の型損傷防止用孔形成
部を形成し、前記型形成工程において、前記レジスト膜
を前記一面及び前記側面の全面に成膜するとともに前記
型損傷防止用孔形成部の側面にも形成し、前記電鋳用導
電膜を前記一面に成膜することを特徴とする。
The method of manufacturing a metal part according to the present invention is the method of manufacturing a metal part described above, wherein a columnar mold damage preventing hole is formed around the plurality of columnar hole forming portions of the mold. A part is formed, and in the mold forming step, the resist film is formed on the entire surface of the one surface and the side surface and also on the side surface of the mold damage preventing hole forming portion, and the electroforming conductive film is formed. It is characterized in that the film is formed on one surface.

【0013】係る金属部品の製造方法によれば、複数の
柱状の孔成形部の周囲に柱状の型損傷防止用孔形成部を
形成することにより、金属材を型から剥離する際に型の
一部が破損した場合でも、破損箇所が型損傷防止用孔形
成部のみに限定されるので、孔形成部が破損するおそれ
がなく、型を繰り返し再利用することができる。
According to the method of manufacturing a metal part, the column-shaped hole-forming portion for preventing damage to the die is formed around the plurality of column-shaped hole forming portions, so that when the metal material is peeled from the die, Even if the part is damaged, the damaged part is limited to the mold damage preventing hole forming part, so that the hole forming part is not likely to be damaged and the mold can be reused repeatedly.

【0014】更に、本発明の金属部品の製造方法は、先
に記載の金属部品の製造方法であって、前記電鋳工程に
おいて、前記電鋳用導電膜上に前記金属材を析出させる
ことにより、前記金属材に前記孔成形部に対応する複数
の孔を形成することを特徴とする。
Further, the method for producing a metal component of the present invention is the method for producing a metal component described above, wherein the metal material is deposited on the electroforming conductive film in the electroforming step. A plurality of holes corresponding to the hole forming portion are formed in the metal material.

【0015】係る金属部品の製造方法によれば、金属材
に前記孔成形部に対応する複数の孔を形成するので、孔
形成部の形状及び形成位置を変えることで、金属材に設
ける孔の孔径、アスペクト比、孔の形成位置等を任意に
変更することが可能になる。
According to the method of manufacturing a metal part, since a plurality of holes corresponding to the hole forming portion are formed in the metal material, the shape and position of the hole forming portion are changed so that the holes formed in the metal material can be formed. It is possible to arbitrarily change the hole diameter, the aspect ratio, the hole forming position, and the like.

【0016】更に、本発明の金属部品の製造方法は、先
に記載の金属部品の製造方法であって、前記柱状の孔成
形部の平面視形状が、略円形状または略十字形状である
ことを特徴とする。係る金属部品の製造方法によれば、
平面視円形、または平面視十字形の孔を形成することが
できる。特に、十字形の孔を備えた金属部品は、紡糸用
のノズルとして好適に用いることができる。
Further, the method for manufacturing a metal part according to the present invention is the above-described method for manufacturing a metal part, wherein the columnar hole-forming portion has a substantially circular shape or a substantially cross shape in plan view. Is characterized by. According to the method for manufacturing the metal component,
A hole having a circular shape in plan view or a cross shape in plan view can be formed. In particular, a metal component having a cross-shaped hole can be suitably used as a spinning nozzle.

【0017】また、本発明の金属部品の製造方法は、先
に記載の金属部品の製造方法であって、前記レジスト膜
を電着法により形成することを特徴とする。
A method of manufacturing a metal part according to the present invention is the method of manufacturing a metal part described above, characterized in that the resist film is formed by an electrodeposition method.

【0018】係る金属部品の製造方法によれば、レジス
ト膜を電着法により成膜するので、型の成形面が複雑な
形状であってもレジスト膜の膜厚を均一にすることがで
き、型の成形面に忠実に対応する金属部品を形成するこ
とが可能になる。
According to the method for manufacturing a metal part, since the resist film is formed by the electrodeposition method, the film thickness of the resist film can be made uniform even if the molding surface of the mold has a complicated shape. It becomes possible to form a metal part that faithfully corresponds to the molding surface of the mold.

【0019】更に、本発明の金属部品の製造方法は、先
に記載の金属部品の製造方法であって、前記型形成工程
において、前記成形面上に導電性下地膜を成膜した後に
前記レジスト膜を成膜することを特徴とする。
Furthermore, the method for manufacturing a metal part of the present invention is the method for manufacturing a metal part described above, wherein in the mold forming step, the resist is formed after forming a conductive underlayer film on the molding surface. A feature is that a film is formed.

【0020】係る金属部品の製造方法によれば、電着法
でレジスト膜を形成する前に予め導電性下地膜を成膜す
るので、型が高抵抗材料から構成される場合でも、型の
成型面にレジスト膜を容易に成膜することが可能にあ
る。尚、導電性下地膜は、型の比抵抗値が例えば20Ω
・cm以上、好ましくは15Ω・cm以上、更に好まし
くは10Ω・cm以上のときに成膜するとよい。
According to the method for manufacturing a metal part, since the conductive underlayer film is formed in advance before the resist film is formed by the electrodeposition method, even if the mold is made of a high resistance material, the mold is molded. It is possible to easily form a resist film on the surface. The conductive base film has a mold specific resistance value of, for example, 20Ω.
-Cm or more, preferably 15 Ω-cm or more, more preferably 10 Ω-cm or more.

【0021】また、本発明の金属部品の製造方法は、先
に記載の金属部品の製造方法であって、前記レジスト膜
をスプレー法により成膜することを特徴とする。
Further, a method for manufacturing a metal part of the present invention is the method for manufacturing a metal part described above, characterized in that the resist film is formed by a spray method.

【0022】係る金属部品の製造方法によれば、レジス
ト膜をスプレー法により成膜するので、型の成形面が複
雑な形状であってもレジスト膜の膜厚を均一にすること
ができ、型の成形面に忠実に対応する金属部品を形成す
ることが可能になる。
According to the method for manufacturing a metal part, since the resist film is formed by the spray method, the film thickness of the resist film can be made uniform even if the molding surface of the mold has a complicated shape. It is possible to form a metal part that faithfully corresponds to the molding surface of.

【0023】また、本発明の金属部品の製造方法は、先
に記載の金属部品の製造方法であって、前記レジスト膜
の成膜後に前記型を流水洗浄することを特徴とする。係
る金属部品の製造方法によれば、前記レジスト膜の成膜
後に前記型を流水洗浄するので、未硬化の余分なレジス
ト液を除去することができ、孔形成部の形状を精密に反
映した金属部品を得ることができる。
The method for manufacturing a metal part of the present invention is the method for manufacturing a metal part described above, characterized in that the mold is washed with running water after the resist film is formed. According to the method for manufacturing a metal part, since the mold is washed with running water after forming the resist film, excess uncured resist solution can be removed, and a metal that accurately reflects the shape of the hole forming portion can be removed. You can get the parts.

【0024】更にまた、本発明の金属部品の製造方法
は、先に記載の金属部品の製造方法であって、前記剥離
工程において、前記レジスト膜を可溶な溶媒中に前記型
及び前記金属材を投入することにより、前記溶媒により
前記レジスト膜を溶解除去することを特徴とする。
Furthermore, the method for producing a metal part of the present invention is the method for producing a metal part as described above, wherein in the stripping step, the resist film is placed in a solvent in which the resist film is soluble. Is added to dissolve and remove the resist film with the solvent.

【0025】係る金属部品の製造方法によれば、溶媒中
に前記型及び前記金属材ごと投入してレジスト膜を溶解
除去するので、レジスト膜の除去を容易に行うことが可
能になる。
According to the method of manufacturing a metal part, since the resist film is dissolved and removed by putting the mold and the metal material together in a solvent, the resist film can be easily removed.

【0026】更にまた、本発明の金属部品の製造方法
は、先に記載の金属部品の製造方法であって、前記溶媒
が、アセトン、キシレン、過酸化水素−アンモニア混合
液のうちから選択されるいずれか一種であることを特徴
とする。係る金属部品の製造方法によれば、上記の溶媒
を用いることで、レジスト膜の溶解を迅速に行うことが
できる。特に、過酸化水素−アンモニア混合液が最も迅
速にレジスト膜を溶解できる。
Furthermore, the method for producing a metal part of the present invention is the method for producing a metal part described above, wherein the solvent is selected from acetone, xylene and a hydrogen peroxide-ammonia mixed solution. It is characterized by being one of them. According to the method for manufacturing a metal part, the resist film can be rapidly dissolved by using the above solvent. In particular, a hydrogen peroxide-ammonia mixed solution can dissolve the resist film most quickly.

【0027】また、本発明の金属部品の製造方法は、先
に記載の金属部品の製造方法であって、前記電鋳工程に
おいて、前記金属材の厚さを前記孔形成部の高さ以下と
することにより、前記孔形成部の側面に成膜するレジス
ト膜を前記孔形成部の上面側に露出させ、該露出部から
前記溶媒をしみこませることを特徴とする。係る金属部
品の製造方法によれば、孔形成部の側面に成膜するレジ
スト膜を上面側に露出させるので、前記の溶媒を素早く
レジスト膜にしみこませることができ、レジスト膜の溶
解をより迅速に行うことができる。
The method for manufacturing a metal part according to the present invention is the method for manufacturing a metal part described above, wherein the thickness of the metal material is equal to or less than the height of the hole forming portion in the electroforming step. By doing so, the resist film formed on the side surface of the hole forming portion is exposed on the upper surface side of the hole forming portion, and the solvent is permeated from the exposed portion. According to the method for manufacturing a metal component, since the resist film formed on the side surface of the hole forming portion is exposed on the upper surface side, the solvent can be quickly impregnated into the resist film, and the resist film can be dissolved more quickly. Can be done.

【0028】次に、本発明の金属部品は、型の成形面上
に金属材を電鋳させて得られる金属部品であり、板状の
基体部と該基体部の一面から突出する複数の柱状の孔成
形部とを具備してなる型の成形面上に、レジスト膜を成
膜させると共に該レジスト膜上に電鋳用導電膜を成膜さ
せ、更に前記型を金属浴中に投入させるとともに前記電
鋳用導電膜に通電させて前記電鋳用導電膜上に金属材を
析出させ、更に前記レジスト膜を除去して前記金属材を
前記型から剥離させることによって形成された、前記孔
成形部に対応する複数の孔を具備してなることを特徴と
する。
Next, the metal part of the present invention is a metal part obtained by electroforming a metal material on the molding surface of a mold, and includes a plate-shaped base part and a plurality of columnar parts protruding from one surface of the base part. Forming a resist film on the molding surface of the mold including the hole forming part, and forming an electroforming conductive film on the resist film, and further introducing the mold into a metal bath. The hole forming formed by energizing the electroforming conductive film to deposit a metal material on the electroforming conductive film, further removing the resist film and peeling the metal material from the mold. It is characterized by comprising a plurality of holes corresponding to the parts.

【0029】係る金属部品によれば、型と金属材との間
に位置するレジスト膜を除去することにより、金属材を
型から剥離して得られるので、金属部品を傷つけること
がない。また、レジスト膜を除去することで型と金属材
とを容易に剥離することが可能なので、従来のように孔
形成部にテーパー面を設ける必要がなく、金属部品に設
けられた孔の孔径を深さ方向(長さ方向)に沿って一定
とし、かつアスペクト比を高くすることが可能になる。
According to such a metal part, the metal part can be obtained by peeling the metal material from the mold by removing the resist film located between the mold and the metal material, so that the metal part is not damaged. Further, since the mold and the metal material can be easily separated by removing the resist film, it is not necessary to provide a tapered surface in the hole forming portion as in the conventional case, and the hole diameter of the hole provided in the metal component can be reduced. It becomes possible to make it constant along the depth direction (length direction) and to increase the aspect ratio.

【0030】[0030]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。本発明の金属部品の製造方法は、
型の成形面上にレジスト膜を成膜すると共にこのレジス
ト膜上に電鋳用導電膜を成膜する型形成工程と、型を金
属浴中に投入して電鋳用導電膜に通電することにより、
該導電膜上に金属材を析出させる電鋳工程と、レジスト
膜を除去して金属材を型から剥離して金属部品とする剥
離工程とから構成されている。上記の各工程を、図面を
参照して説明する。図1〜図10は、金属部品の製造方
法の各工程図である。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. The manufacturing method of the metal component of the present invention,
A mold forming step of forming a resist film on the molding surface of the mold and forming a conductive film for electroforming on the resist film, and putting the mold in a metal bath to energize the conductive film for electroforming. Due to
It comprises an electroforming step of depositing a metal material on the conductive film, and a peeling step of removing the resist film and peeling the metal material from the mold to form a metal part. Each of the above steps will be described with reference to the drawings. 1 to 10 are process diagrams of a method for manufacturing a metal component.

【0031】まず型形成工程において、図1に示すよう
に、板状の基材1の上面に、遮蔽膜2…をパターニング
する。パターニングは、例えば、Al、Cu、W等の薄
膜を上面1aの全面にスパッタ法等により形成し、マス
ク層形成、先に形成した薄膜のエッチング、マスク層除
去といった手段により行う。また、遮蔽膜2…としてS
iO2膜やレジスト膜等をパターニングしたものを用い
ても良い。各遮蔽膜2…の形状は、例えば平面視略円形
が好ましい。また、基材1の材質としては、シリコン、
金属、プラスチック、レジスト材料等を用いることがで
きる。特にシリコンとしては、P、B等をドープさせて
抵抗率を例えば0.331〜0.46Ω・cm程度にし
たものが、後述する導電性下地膜の形成を省略できる点
で好ましい。尚、シリコンの抵抗率は、前記の範囲に限
るものではなく、0.46Ω・cmより大きいものや、
0.331Ω・cmより小さいものでも良い。シリコン
の抵抗率は、後述するように導電性下地膜の形成をする
か否かの判断基準となる。
First, in the mold forming step, as shown in FIG. 1, the shielding films 2 are patterned on the upper surface of the plate-shaped substrate 1. The patterning is performed, for example, by forming a thin film of Al, Cu, W or the like on the entire upper surface 1a by a sputtering method or the like, and forming a mask layer, etching the thin film previously formed, or removing the mask layer. Further, as the shielding film 2 ...
iO 2 film or a resist film or the like may be used as patterning the. The shape of each shielding film 2 ... Is preferably, for example, substantially circular in a plan view. The material of the base material 1 is silicon,
Metals, plastics, resist materials, etc. can be used. In particular, as silicon, it is preferable to use P, B or the like doped to have a resistivity of, for example, about 0.331 to 0.46 Ω · cm, because the formation of a conductive base film described later can be omitted. Incidentally, the resistivity of silicon is not limited to the above range, and one having a resistivity larger than 0.46 Ω · cm,
It may be smaller than 0.331 Ω · cm. The resistivity of silicon serves as a criterion for determining whether or not a conductive underlayer film is formed as described later.

【0032】次に、図2に示すように、遮蔽膜2…の形
成領域以外の部分に対して異方性エッチングを行う。エ
ッチングは例えば、エッチングガスとしてCF4及びO2
を用いる高周波誘導結合プラズマ-反応性イオンエッチ
ング法(ICP-RIE法)により行うことが好ましい。上記の
エッチングガスの組合せによれば、遮蔽膜2…をエッチ
ングすることなく、遮蔽膜2の形成領域以外の部分に露
出する基材1に対して異方性エッチングを行うことがで
きる。また、他のエッチングの手段として、平行平板を
電極とする反応性イオンエッチングを用いることができ
る。これらのエッチング手段によれば、図2中矢印で示
すように、エッチング粒子を遮蔽膜2上面の垂直方向か
ら入射させることができ、サイドエッチング等が起きる
ことがなく、異方性エッチングを行うことができる。
Next, as shown in FIG. 2, anisotropic etching is performed on a portion other than the region where the shielding films 2 ... Are formed. Etching is performed by using, for example, CF 4 and O 2 as etching gases.
It is preferable to use a high-frequency inductively coupled plasma-reactive ion etching method (ICP-RIE method). According to the combination of the above etching gases, anisotropic etching can be performed on the base material 1 exposed in a portion other than the region where the shielding film 2 is formed, without etching the shielding film 2. Further, as another etching means, reactive ion etching using parallel plates as electrodes can be used. According to these etching means, as shown by the arrow in FIG. 2, the etching particles can be made incident from the direction perpendicular to the upper surface of the shielding film 2, side etching or the like does not occur, and anisotropic etching can be performed. You can

【0033】エッチングの結果、遮蔽膜2…の形成領域
以外の基材1がエッチングされ、図2に示すような複数
の円柱状(柱状)の孔形成部1a…が形成される。各孔
形成部1a…同士の間隔、配置、形状は、遮光膜2…の
形成位置及びパターン形状に対応したものとなる。ま
た、孔形成部1a…の高さは、最終的に得られる金属部
品の厚さ寸法より大きくすることが好ましく、例えば1
0〜200μm程度の高さにすることが好ましい。尚、
金属部品に穴を設ける場合には、孔形成部1a…の高さ
を、金属部品の厚さ寸法より小さくすることが好まし
い。孔形成部1a…の高さは、エッチング時間を調整す
ることで制御することができる。
As a result of the etching, the base material 1 other than the region where the shielding films 2 are formed is etched to form a plurality of columnar (columnar) hole forming portions 1a as shown in FIG. The intervals, arrangements, and shapes of the hole forming portions 1a ... Correspond to the formation position and the pattern shape of the light shielding film 2. Further, the height of the hole forming portions 1a is preferably larger than the thickness dimension of the finally obtained metal component, for example, 1
The height is preferably about 0 to 200 μm. still,
When forming a hole in the metal component, it is preferable that the height of the hole forming portions 1a is smaller than the thickness dimension of the metal component. The height of the hole forming portions 1a ... Can be controlled by adjusting the etching time.

【0034】次に、図3に示すように、酸処理、あるい
は溶剤に浸積する等して遮蔽膜2…を除去する。このよ
うにして、略板状の基体部1bと、この基体部1bの一
面1cから同一方向(一面1cの垂直方向)に突出する
複数の孔形成部1a…を具備してなる図3及び図11に
示すような型11が得られる。孔形成部1a…は、異方
性エッチングにより形成されるため、その側面1dは、
従来の様なテーパー面ではなく、基体部1b上面1cに
対する垂直面になっている。この基体部1bの上面1c
と孔形成部1aの側面1dにより、型11の成形面11
aが構成される。このように、型の形成を、従来のよう
な放電加工法ではなく、エッチング法により形成するの
で、従来より微細な孔形成部1a…を備えた型11を得
ることができる。
Next, as shown in FIG. 3, the shielding films 2 ... Are removed by acid treatment or immersion in a solvent. 3 and FIG. 3 each including a substantially plate-shaped base portion 1b and a plurality of hole forming portions 1a ... Which project from the one surface 1c of the base portion 1b in the same direction (perpendicular to the one surface 1c). A mold 11 as shown in 11 is obtained. Since the hole forming portions 1a ... Are formed by anisotropic etching, the side surface 1d is
It is not a conventional tapered surface but a vertical surface to the upper surface 1c of the base portion 1b. The upper surface 1c of the base portion 1b
With the side surface 1d of the hole forming portion 1a, the molding surface 11 of the mold 11 is formed.
a is constructed. In this way, the mold is formed by the etching method instead of the conventional electric discharge machining method, so that it is possible to obtain the mold 11 having the finer hole forming portions 1a ...

【0035】次に図4に示すように、少なくとも基体部
1bの一面1cと孔形成部1aの側面1d(成形面11
a)に、導電性下地膜3を成膜する。尚、図4の場合
は、導電性下地膜3が孔形成部1aの上面1eにも成膜
される。導電性下地膜3としては、Cr膜とCu膜の積
層膜が好ましく、Cr膜とAg膜の積層膜でも良い。導
電性下地膜3は図4に示すように、スパッタ蒸着法、真
空蒸着法等の手段により成膜することが好ましく、特に
蒸着粒子の入射方向が不均一となる条件で行うことが、
孔形成部1a…の側面1dに導電性下地膜3を均一に成
膜できるため好ましい。また導電性下地膜3の膜厚は、
0.1〜1μmの範囲とすることが好ましい。膜厚が
0.1μm未満だと側面1dへの導電性の付与が不十分
となるので好ましくなく、膜厚が1μmを越えると孔形
成部1aの直径が大きくなるので好ましくない。
Next, as shown in FIG. 4, at least one surface 1c of the base portion 1b and the side surface 1d (forming surface 11) of the hole forming portion 1a.
In a), the conductive base film 3 is formed. In the case of FIG. 4, the conductive base film 3 is also formed on the upper surface 1e of the hole forming portion 1a. As the conductive base film 3, a laminated film of a Cr film and a Cu film is preferable, and a laminated film of a Cr film and an Ag film may be used. As shown in FIG. 4, the conductive base film 3 is preferably formed by a method such as a sputter vapor deposition method or a vacuum vapor deposition method. Particularly, it is performed under the condition that the incident directions of vapor deposition particles are non-uniform.
The conductive base film 3 can be uniformly formed on the side surfaces 1d of the hole forming portions 1a ... The thickness of the conductive base film 3 is
It is preferably in the range of 0.1 to 1 μm. If the film thickness is less than 0.1 μm, it is not preferable because the conductivity is not sufficiently imparted to the side surface 1d, and if the film thickness exceeds 1 μm, the diameter of the hole forming portion 1a becomes large, which is not preferable.

【0036】導電性下地膜3は後述するように、レジス
ト膜を電着法により成膜する際に、成形面11aに導電
性を付与してレジスト膜の成長を促進させるものであ
る。従って、型11自体に導電性がある場合には、導電
性下地膜3の形成は不要である。導電性下地膜3の形成
を行うか否かは、型11自体の抵抗率を判断基準にする
ことができ、例えば型11(基材1)がシリコンからな
る場合に導電性下地膜3の成膜が必要になるのは、型1
1の抵抗率が10Ω・cm以上、より好ましくは12.
5Ω・cm以上、更に好ましくは15Ω・cm以上、最
も好ましくは20Ω・cm以上の場合である。これ以外
の場合は、導電性下地膜3の形成は必要ない。
As will be described later, the conductive underlayer film 3 imparts conductivity to the molding surface 11a when the resist film is formed by the electrodeposition method to promote the growth of the resist film. Therefore, if the mold 11 itself has conductivity, it is not necessary to form the conductive base film 3. Whether or not the conductive base film 3 is formed can be determined based on the resistivity of the mold 11 itself. For example, when the mold 11 (base material 1) is made of silicon, the conductive base film 3 is formed. Membrane is required for type 1
The resistivity of 1 is 10 Ω · cm or more, more preferably 12.
The case is 5 Ω · cm or more, more preferably 15 Ω · cm or more, and most preferably 20 Ω · cm or more. In other cases, it is not necessary to form the conductive base film 3.

【0037】次に、図5に示すように、導電性下地膜3
上に、レジスト膜4を形成する。レジスト膜4として
は、例えば、ポジ型あるいはネガ型のレジスト膜を用い
ることが好ましい。またレジスト膜4の膜厚としては、
3〜5μmの範囲が好ましい。膜厚が2μm未満だと、
レジスト膜4を均一な膜厚で成膜できないので好ましく
なく、膜厚が7μmを越えると、精密に孔形成部1aの
形状を転写できないので好ましくない。
Next, as shown in FIG. 5, the conductive base film 3 is formed.
A resist film 4 is formed on top. As the resist film 4, for example, a positive type or negative type resist film is preferably used. Further, as the film thickness of the resist film 4,
The range of 3 to 5 μm is preferable. If the film thickness is less than 2 μm,
It is not preferable because the resist film 4 cannot be formed with a uniform film thickness, and if the film thickness exceeds 7 μm, the shape of the hole forming portion 1a cannot be precisely transferred, which is not preferable.

【0038】レジスト膜4の形成には、電着法、スプレ
ー法、CVD蒸着法等の手段を用いることができ、これ
らの成膜手段を用いることで、凹凸が激しい型11の成
形面11aの全面に、レジスト膜4を均一な膜厚で成膜
することができる。次に電着法によるレジスト膜4の成
膜方法を説明する。図12には、電着法によりレジスト
膜4を形成する際に用いる電着装置を示す。この電着装
置30は、電着レジスト溶液31が満たされた電着漕3
2と、白金、ステンレス等からなる陰極電極33と、型
11の成形面11aを陰極電極33側に向けて型11を
保持する絶縁性支持体34と、型11の導電性下地膜3
に接続された陽極端子35と、陰極電極33及び陽極端
子35に接続された直流電源36とを主体として構成さ
れている。導電性下地膜3は、陽極端子35を介して直
流電源36の陽極に接続されており、陰極電極33に対
応する陽極電極として機能するように構成されている。
For forming the resist film 4, means such as electrodeposition, spraying, and CVD vapor deposition can be used. By using these film forming means, the molding surface 11a of the mold 11 having severe irregularities can be formed. The resist film 4 can be formed with a uniform film thickness on the entire surface. Next, a method of forming the resist film 4 by the electrodeposition method will be described. FIG. 12 shows an electrodeposition apparatus used when forming the resist film 4 by the electrodeposition method. This electrodeposition apparatus 30 is composed of an electrodeposition bath 3 filled with an electrodeposition resist solution 31.
2, a cathode electrode 33 made of platinum, stainless steel or the like, an insulating support 34 for holding the mold 11 with the molding surface 11a of the mold 11 facing the cathode electrode 33 side, and a conductive base film 3 for the mold 11.
The main component is an anode terminal 35 connected to the cathode electrode 33 and a DC power source 36 connected to the cathode electrode 33 and the anode terminal 35. The conductive base film 3 is connected to the anode of the DC power supply 36 via the anode terminal 35, and is configured to function as an anode electrode corresponding to the cathode electrode 33.

【0039】電着レジスト溶液としては、例えば、
(A)重合体1kgあたりカルボキシル基を0.5〜1
0当量含有し且つ場合により、さらにヒドロキシフエニ
ル基を1当量以上含有していてもよい重合体、(B)1
分子中に少なくとも2個以上のビニルエーテル基を含有
する化合物、(C)可視光線照射により酸を発生する化
合物、及び(D)増感色素を含む組成物を塩基性化合物
で中和し、水性媒体中に溶解又は分散してなるものを例
示できる。
As the electrodeposition resist solution, for example,
(A) 0.5 to 1 carboxyl group per 1 kg of polymer
A polymer containing 0 equivalent and optionally 1 equivalent or more of a hydroxyphenyl group, (B) 1
A composition containing at least two vinyl ether groups in the molecule, (C) a compound that generates an acid upon irradiation with visible light, and (D) a composition containing a sensitizing dye are neutralized with a basic compound to form an aqueous medium. Examples thereof include those dissolved or dispersed therein.

【0040】上記の重合体(A)としては、例えば、カ
ルボキシル基を含有する重合性不飽和単量体の単独重合
体;該カルボキシル基含有単量体と他の共重合可能な単
量体との共重合体;分子鎖中又は分子末端にカルボキシ
ル基を有するポリエステル系、ポリウレタン系、ポリア
ミド系などの樹脂等が挙げられる。また、カルボキシル
基とヒドロキシフェニル基の両者を含有する重合体とし
ては、例えば、p−ヒドロキシスチレンのようなヒドロ
キシスチレンと、カルボキシル基を含有する重合性不飽
和単量体との共重合体;ヒドロキシスチレン及び該カル
ボキシル基含有単量体と他の共重合可能な単量体との共
重合体等が挙げられる。
The above-mentioned polymer (A) is, for example, a homopolymer of a polymerizable unsaturated monomer containing a carboxyl group; the carboxyl group-containing monomer and another copolymerizable monomer. The copolymers thereof include polyester-based, polyurethane-based and polyamide-based resins having a carboxyl group in the molecular chain or at the molecular end. Examples of the polymer containing both a carboxyl group and a hydroxyphenyl group include a copolymer of hydroxystyrene such as p-hydroxystyrene and a polymerizable unsaturated monomer containing a carboxyl group; hydroxy. Examples thereof include a copolymer of styrene and the carboxyl group-containing monomer and another copolymerizable monomer.

【0041】また、上記の化合物(B)としては、1分
子中に、式 −R′−O−CH=CH2[ここで、R′は
エチレン、プロピレン、ブチレンなどの炭素数1〜6の
直鎖状もしくは分岐鎖状のアルキレン基を表わす]で示
されるビニルエーテル基を少なくとも2個、好ましくは
2〜4個含有する低分子量又は高分子量の化合物であ
り、例えば、ビスフエノールA、ビスフエノールF、ビ
スフエノールS、フエノール樹脂などのポリフエノール
化合物や、エチレングリコール、プロピレングリコー
ル、トリメチロールプロパン、トリメチロールエタン、
ペンタエリスリトールなどのポリオール類とクロロエチ
ルビニルエーテルなどのハロゲン化アルキルビニルエー
テルとの縮合物;トリレンジイソシアネート、キシリレ
ンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネー
ト、イソホロンジイソシアネートなどのポリイソシアネ
ート化合物とヒドロキシエチルビニルエーテルのような
ヒドロキシアルキルビニルエーテルとの反応物等が挙げ
られる。
The above compound (B) has the formula: --R '-O--CHCH 2 [wherein R'is one having 1 to 6 carbon atoms such as ethylene, propylene, butylene, etc.]. A linear or branched alkylene group], which is a low molecular weight or high molecular weight compound containing at least 2, preferably 2 to 4 vinyl ether groups represented by, for example, bisphenol A and bisphenol F. , Polyphenol compounds such as bisphenol S, phenol resin, ethylene glycol, propylene glycol, trimethylolpropane, trimethylolethane,
Condensates of polyols such as pentaerythritol and halogenated alkyl vinyl ethers such as chloroethyl vinyl ether; polyisocyanate compounds such as tolylene diisocyanate, xylylene diisocyanate, hexamethylene diisocyanate and isophorone diisocyanate, and hydroxyalkyl vinyl ethers such as hydroxyethyl vinyl ether. And the like.

【0042】更に上記の化合物(C)としては、可視光
線の照射により分解して、前記重合体(A)或いは重合
体(A′)及び/又は(A″)と化合物(B)との間で
形成される架橋構造を切断するのに十分な強度の酸を発
生する光酸発生化合物であり、ナフタルイミジスルホネ
ート化合物を挙げることができる。更にまた上記の増感
色素(D)は、400〜700nmの波長領域の光(可
視光)を吸収することにより励起され、前記した重合体
(A)又は重合体(A′)、(A″)、化合物(B)及
び/又は光酸発生化合物(C)と相互作用性を有する化
合物であり、シアニン系色素、メロシアニン系色素及び
クマリン系色素を挙げることができる。
Further, the above-mentioned compound (C) is decomposed by irradiation with visible light to give a compound (B) between the polymer (A) or the polymer (A ') and / or (A ") and the compound (B). The photoacid generator is a photoacid generator that generates an acid having a sufficient strength to cleave the cross-linked structure formed in 1. and the sensitizing dye (D) may be 400 or more. Excited by absorbing light (visible light) in the wavelength region of ˜700 nm, the above-mentioned polymer (A) or polymer (A ′), (A ″), compound (B) and / or photoacid-generating compound It is a compound having an interaction property with (C), and examples thereof include a cyanine dye, a merocyanine dye, and a coumarin dye.

【0043】上記の電着レジスト溶液は、上記の重合体
(A)、化合物(B)、光酸発生化合物(C)及び増感
色素(D)の4成分を必須成分として含有し、そして該
重合体(A)中のカルボキシル基を塩基性化合物で中和
し、水性媒体中に溶解又は分散したものであり、該組成
物中のこれら成分の配合割合は、該組成物の用途等に応
じて広い範囲にわたつて変えることができるが、化合物
(B)は、重合体(A)100重量部に対して一般に
0.1〜150重量部、特に10〜100重量部、さら
に特に3〜80重量部の範囲内で使用することが好し
く、また、光酸発生化合物(C)は、重合体(A)と化
合物(B)の合計量100重量部に対して一般に0.1
〜40重量部、特に0.2〜20重量部、さらに特に0.
5〜15重量部の範囲内で用いるのが適当である。さら
に、増感色素(D)は、重合体(A)と化合物(B)の
合計量100重量部に対して一般に0.1〜10重量
部、好ましくは0.5〜5重量部、より好ましくは0.5
〜3重量部の範囲内で使用することができる。そして上
記の電着レジスト溶液は、上記の各成分(A)〜(D)
を、そのまま又は必要に応じて溶剤中で混合し、ついで
塩基性化合物で中和し、水性媒体中に溶解又は分散する
ことにより調製することができる。その際に使用しうる
溶剤は、該組成物の各成分を溶解することができ、常温
で水に10重量%以上溶解するものが好ましく、例え
ば、アセトン、メチルエチルケトン等のケトン類;メタ
ノール、エタノール、プロパノール等の炭素数1〜10
の脂肪族アルコール類;エチレングリコール、プロピレ
ングリコール等のグリコール類;これらのグリコール類
とメタノール、エタノール、ブタノール等のモノもしく
はジエーテル又は当該モノエーテルのエステル類等のグ
リコールエーテル類;ジオキサン、テトラヒドロフラン
等の環状エーテル類等を挙げることができる。これらの
溶剤は必要に応じて単独又は2種類以上を混合して用い
ることができる。これらの溶剤は通常、各成分(A)〜
(D)の合計量100重量部に対して60重量部以下、
特に40重量部以下で使用することが好ましい。
The above electrodeposition resist solution contains four components of the above polymer (A), compound (B), photoacid generating compound (C) and sensitizing dye (D) as essential components, and The carboxyl group in the polymer (A) is neutralized with a basic compound and dissolved or dispersed in an aqueous medium. The mixing ratio of these components in the composition depends on the use of the composition and the like. The amount of the compound (B) is generally 0.1 to 150 parts by weight, particularly 10 to 100 parts by weight, and particularly 3 to 80 parts by weight, relative to 100 parts by weight of the polymer (A). It is preferable to use the photoacid generating compound (C) in an amount of 0.1 parts by weight, and the photoacid generating compound (C) is generally 0.1 per 100 parts by weight of the total amount of the polymer (A) and the compound (B).
.About.40 parts by weight, especially 0.2 to 20 parts by weight, more particularly 0.1.
It is suitable to use within the range of 5 to 15 parts by weight. Further, the sensitizing dye (D) is generally 0.1 to 10 parts by weight, preferably 0.5 to 5 parts by weight, more preferably 100 parts by weight of the total amount of the polymer (A) and the compound (B). Is 0.5
It can be used within the range of 3 parts by weight. The above-mentioned electrodeposition resist solution contains the above-mentioned components (A) to (D).
Can be prepared as it is or by mixing it in a solvent as the case requires, then neutralizing with a basic compound, and dissolving or dispersing it in an aqueous medium. The solvent that can be used at that time is preferably one that can dissolve each component of the composition, and dissolves in water at 10% by weight or more at room temperature. For example, ketones such as acetone and methyl ethyl ketone; methanol, ethanol, 1-10 carbon atoms such as propanol
Aliphatic alcohols; glycols such as ethylene glycol and propylene glycol; glycol ethers such as mono- or diethers such as methanol, ethanol, butanol or esters of the monoether; cyclics such as dioxane and tetrahydrofuran Ethers and the like can be mentioned. These solvents may be used alone or in combination of two or more, if necessary. These solvents are usually each component (A) ~
60 parts by weight or less based on 100 parts by weight of the total amount of (D),
It is particularly preferable to use 40 parts by weight or less.

【0044】電着法によるレジスト膜4の形成は、例え
ば、以下に述べるようにして行なうことができる。ま
ず、上記の電着レジスト溶液31に、型11の導電性下
地膜3を陽極として浸漬させ、陰極電極33との間に直
流電源36を繋ぎ、導電性下地膜3に対して通電を行
う。通電は一定電圧を印加する定電圧法、一定電流密度
を印加する定電流法又はそれらを組み合わせた様式の通
電方式で行なうことができる。また、通電初期に徐々に
電圧ないしは電流密度を上昇させて所定値にいたらしめ
る方法を組み合わせてもよい。定電圧法の場合は、通
常、5〜250Vの電圧を10秒から5分印加すること
により、定電流法の場合は、通常、5〜100mA/d
2の電流密度で5秒から5分印加することにより所定
の膜厚のレジスト膜4を成膜せしめることができる。
The resist film 4 can be formed by the electrodeposition method, for example, as described below. First, the electroconductive underlayer film 3 of the mold 11 is immersed in the electrodeposition resist solution 31 as an anode, a DC power supply 36 is connected between the electrode layer 33 and the cathode electrode 33, and the electroconductive underlayer film 3 is energized. The energization can be performed by a constant voltage method of applying a constant voltage, a constant current method of applying a constant current density, or an energization method of a combination of these methods. Also, a method of gradually increasing the voltage or current density at the initial stage of energization to bring it to a predetermined value may be combined. In the case of the constant voltage method, a voltage of 5 to 250 V is usually applied for 10 seconds to 5 minutes, and in the case of the constant current method, usually 5 to 100 mA / d.
By applying the current density of m 2 for 5 seconds to 5 minutes, the resist film 4 having a predetermined film thickness can be formed.

【0045】このようにしてレジスト膜4を電着法によ
り成膜すると、型11の成形面11aが複雑な形状であ
っても成形面11aの全面にレジスト膜を均一な膜厚で
成膜することができ、型11の成形面11aに忠実に対
応する金属部品12を形成することが可能になる。ま
た、電着法でレジスト膜4を形成する前に予め導電性下
地膜3を成膜するので、型11が高抵抗な材料から構成
される場合でも、型11の成型面11aにレジスト膜4
を容易に成膜することができる。
When the resist film 4 is formed by the electrodeposition method in this way, even if the molding surface 11a of the mold 11 has a complicated shape, the resist film is formed on the entire molding surface 11a to have a uniform film thickness. It is possible to form the metal part 12 that faithfully corresponds to the molding surface 11a of the mold 11. Further, since the conductive underlayer film 3 is formed in advance before the resist film 4 is formed by the electrodeposition method, the resist film 4 is formed on the molding surface 11a of the mold 11 even when the mold 11 is made of a material having high resistance.
Can be easily formed into a film.

【0046】形成されたレジスト膜4は、例えば65℃
以下、好ましくは約60〜65℃の温度で約1〜約30
分間加熱して架橋硬化させることが好ましい。
The formed resist film 4 is, for example, 65 ° C.
Below, preferably about 1 to about 30 at a temperature of about 60 to 65 ° C.
It is preferable to heat for a minute to crosslink and cure.

【0047】また上述したように、レジスト膜4をスプ
レー法により成膜してもよい。図13には、スプレー法
によりレジスト膜を形成する工程の斜視図を示す。図1
3において、符号41は霧状のレジスト液を型11の成
形面11a上に噴射するスプレーヘッドである。このス
プレーヘッド41は、図示略の駆動手段に接続されてい
て、型11と所定の間隔を開けて図示X方向またはY方
向に自在に移動できるように構成されている。図14に
はスプレーヘッド41の先端の拡大断面図を示す。スプ
レーヘッド41の先端は、噴霧孔42を有するエアーキ
ャップ43と、エアーキャップ43の内側に収納された
先端が先細りの管状のノズルシート44と、ノズルシー
ト44の内側に挿入されたニードル弁45とから構成さ
れている。エアーキャップ43の内径がノズルシート4
4の外径より大とされていて、エアーキャップ43とノ
ズルシート44との隙間がガス流路46とされている。
また、ノズルシート44の内径がニードル弁45の外径
より大とされていて、ノズルシート44とニードル弁4
5との隙間がレジスト液流路47とされている。また、
ニードル弁45はノズルシート44のノズル44a内に
挿入され、ニードル弁45を上下させることによりノズ
ル44aを開閉できるように構成されている。
As described above, the resist film 4 may be formed by the spray method. FIG. 13 shows a perspective view of a step of forming a resist film by a spray method. Figure 1
In FIG. 3, reference numeral 41 is a spray head that sprays the atomized resist liquid onto the molding surface 11 a of the mold 11. The spray head 41 is connected to a drive means (not shown) and is configured to be freely movable in the X direction or the Y direction in the drawing with a predetermined gap from the mold 11. FIG. 14 shows an enlarged sectional view of the tip of the spray head 41. The tip of the spray head 41 includes an air cap 43 having a spray hole 42, a tubular nozzle sheet 44 having a tapered tip housed inside the air cap 43, and a needle valve 45 inserted inside the nozzle sheet 44. It consists of The inner diameter of the air cap 43 is the nozzle sheet 4
The diameter is larger than the outer diameter of No. 4, and the gap between the air cap 43 and the nozzle sheet 44 serves as a gas flow path 46.
Further, the inner diameter of the nozzle seat 44 is set to be larger than the outer diameter of the needle valve 45, and the nozzle seat 44 and the needle valve 4 are
A gap between the resist liquid flow path 47 and the resist liquid flow path 5 is formed. Also,
The needle valve 45 is inserted into the nozzle 44a of the nozzle seat 44, and the needle valve 45 is moved up and down to open and close the nozzle 44a.

【0048】霧状のレジスト液を噴霧させるには、ニー
ドル弁45によりノズル44aを閉じた状態で、レジス
ト液流路47にレジスト液を加圧供給するとともに、空
気またはアルゴン、窒素等の不活性ガスをガス流路46
に加圧供給する。この状態でニードル弁45を上げてノ
ズル44aを開くと、ノズルシート44の外側から加圧
供給された空気等によるベンチュリー効果によって、レ
ジスト液がノズル44aから引き出され、レジスト液と
空気等が混合されて霧状となり、この霧状のレジスト液
が噴射口42から噴霧される。この霧状のレジスト液が
型11の成形面11a上に噴霧されてレジスト液の溶剤
が蒸発することにより、均一な膜厚のレジスト膜4が成
膜される。尚、ここで用いるレジスト液は、公知のポジ
型またはネガ型のフォトレジストをアセトン等の溶剤に
溶解させたものでよい。このように、レジスト膜4をス
プレー法により成膜すれば、たとえ型11の成形面11
aが複雑な形状であっても、霧状のレジスト液が成形面
11aの隅々まで回り込んでレジスト膜4の膜厚を均一
にすることができ、型11の成形面11aに忠実に対応
する金属部品12を形成することができる。
To spray the mist-like resist solution, while the nozzle 44a is closed by the needle valve 45, the resist solution is pressurized and supplied to the resist solution flow passage 47, and the inert gas such as air or argon or nitrogen is used. Gas flow path 46
Supply under pressure. When the needle valve 45 is raised and the nozzle 44a is opened in this state, the resist solution is drawn out from the nozzle 44a by the Venturi effect by the air and the like supplied from the outside of the nozzle sheet 44, and the resist solution and the air and the like are mixed. As a result, the atomized resist liquid is sprayed from the jet port 42. The atomized resist solution is sprayed onto the molding surface 11a of the mold 11 to evaporate the solvent of the resist solution, whereby the resist film 4 having a uniform film thickness is formed. The resist solution used here may be a known positive or negative photoresist dissolved in a solvent such as acetone. Thus, if the resist film 4 is formed by the spray method, even if the molding surface 11 of the mold 11 is formed.
Even if a has a complicated shape, the mist-like resist solution can flow into every corner of the molding surface 11a to make the film thickness of the resist film 4 uniform, and faithfully correspond to the molding surface 11a of the mold 11. The metal part 12 can be formed.

【0049】次に図6に示すように、基体部1bの一面
1cにあるレジスト膜4上に、電鋳用導電膜5(5a)
を成膜する。尚、図6の場合は、電鋳用導電膜5(5
b)が孔形成部1aの上面1eにあるレジスト膜4にも
成膜される。ただし、上面1e上の電鋳用導電膜5b
と、基体部上面1c上に形成される電鋳用導電膜5aと
は、相互に連続しないことが好ましい。電鋳用導電膜5
aは後述するように、金属材を析出させる電鋳工程にお
いて負極電極として機能する。
Next, as shown in FIG. 6, the electroforming conductive film 5 (5a) is formed on the resist film 4 on the one surface 1c of the base portion 1b.
To form a film. In the case of FIG. 6, the electroforming conductive film 5 (5
b) is also formed on the resist film 4 on the upper surface 1e of the hole forming portion 1a. However, the electroforming conductive film 5b on the upper surface 1e
It is preferable that the electroforming conductive film 5a formed on the upper surface 1c of the base portion is not continuous with each other. Conductive film 5 for electroforming
As will be described later, a functions as a negative electrode in the electroforming step of depositing a metal material.

【0050】電鋳用導電膜5としては、Cu膜またはA
g膜が好ましい。電鋳用導電膜5は図6に示すように、
スパッタ蒸着法、真空蒸着法等の手段により成膜するこ
とが好ましい。特に、蒸着粒子が一面1cに対して垂直
方向から入射させることが、電鋳用導電膜5を一面1c
上にのみ成膜させ、孔形成部1aの側面1dへの成膜を
防止できる点で好ましい。電鋳用導電膜5が側面1dに
成膜されると、後述する電鋳工程において、金属材が一
面1cに加えて側面1dからも析出し、形成する金属材
の厚さが不均一になるおそれがあるので好ましくない。
また、孔形成部1aの側面1dに電鋳用導電膜5が成膜
されることにより、孔形成部上面1e及び基体部一面1
c上の電鋳用導電膜5が連続すると、後述する電鋳工程
において、孔形成部上面1eに金属材が析出してしまう
ので好ましくない。
As the electroforming conductive film 5, a Cu film or A
g-membranes are preferred. The electroforming conductive film 5 is, as shown in FIG.
It is preferable to form the film by a method such as a sputter deposition method or a vacuum deposition method. In particular, when the vapor deposition particles are made incident on the one surface 1c in a direction perpendicular to the one surface 1c, the electroforming conductive film 5 is formed on the one surface 1c.
It is preferable to form a film only on the upper side and prevent film formation on the side surface 1d of the hole forming portion 1a. When the electroforming conductive film 5 is formed on the side surface 1d, a metal material is deposited on the side surface 1d in addition to the one surface 1c in the electroforming step described later, and the thickness of the metal material to be formed becomes uneven. There is a risk of this being undesirable.
Further, by forming the electroforming conductive film 5 on the side surface 1d of the hole forming portion 1a, the hole forming portion upper surface 1e and the base portion whole surface 1 are formed.
If the electroforming conductive film 5 on c is continuous, a metal material will be deposited on the upper surface 1e of the hole forming portion in the electroforming step described later, which is not preferable.

【0051】また電鋳用導電膜5の膜厚は、0.05〜
0.1μmの範囲とすることが好ましい。膜厚が0.0
5μm未満だと電鋳時に断線するおそれがあるので好ま
しくなく、膜厚が0.1μmを越えると、孔形成部1a
の側面1dにも導電膜が形成されるおそれがあるので好
ましくない。
The electroconductive film 5 for electroforming has a thickness of 0.05 to
The range is preferably 0.1 μm. Film thickness 0.0
If the thickness is less than 5 μm, the wire may be broken during electroforming, which is not preferable. If the thickness exceeds 0.1 μm, the hole forming portion 1a may be formed.
It is not preferable because a conductive film may be formed on the side surface 1d.

【0052】次に、図7に示すように、電鋳工程におい
て、電鋳用導電膜5上に金属材12を析出させる。金属
材12の材質としては、例えば、Ni、Cu、Cr、N
i-Cr合金、Ni-Fe合金、Ni-W合金等を例示で
きる。金属材12の厚さとしては、孔形成部1aの高さ
より小さいことが好ましく、具体的には5〜195μm
の範囲が好ましい。金属材12の厚さが5μm未満だ
と、金属材12の強度が極端に低下し、後述する剥離工
程にて金属部品が破損してしまうおそれがあるので好ま
しくなく、厚さが195μmを越えると、孔形成部1a
を越えて金属材12が形成されてしまい、孔形成部1a
に対応する孔の内部形状がいびつな形状になるおそれが
あるので好ましくない。
Next, as shown in FIG. 7, in the electroforming step, the metal material 12 is deposited on the electroforming conductive film 5. Examples of the material of the metal material 12 include Ni, Cu, Cr, N
Examples thereof include i-Cr alloy, Ni-Fe alloy, and Ni-W alloy. The thickness of the metal material 12 is preferably smaller than the height of the hole forming portion 1a, specifically, 5 to 195 μm.
Is preferred. If the thickness of the metal material 12 is less than 5 μm, the strength of the metal material 12 is extremely reduced and the metal parts may be damaged in the peeling step described later, which is not preferable, and if the thickness exceeds 195 μm. , Hole forming part 1a
Since the metal material 12 is formed beyond the hole, the hole forming portion 1a
It is not preferable because the inner shape of the hole corresponding to (3) may become distorted.

【0053】金属材12の形成には電鋳法を用いること
ができ、この手段を用いることで均一な厚さの金属材1
2を形成することができる。図15には、電鋳法により
金属材12を形成する際に用いる電鋳装置を示す。この
電鋳装置50は、金属浴液51が満たされた電鋳漕52
と、デポライズドニッケル、カーボナイズドニッケル等
からなる陽極電極53と、型11の一面1c側を陽極電
極53側に向けて保持する絶縁性支持体54と、型11
の電鋳用導電膜5aに接続された陰極端子55と、陽極
電極53及び陰極端子55に接続された直流電源56と
を主体として構成されている。電鋳用導電膜5aは、陰
極端子55を介して直流電源56の陰極に接続されてお
り、陽極電極53に対応する陰極電極として機能するよ
うに構成されている。尚、孔形成部1aの上面1e上に
成膜された導電性下地膜5bは、一面1c上の導電性下
地膜5aと電気的に絶縁されているので、陰極電極とし
ては機能しない。
The metal material 12 can be formed by an electroforming method. By using this means, the metal material 1 having a uniform thickness can be obtained.
2 can be formed. FIG. 15 shows an electroforming apparatus used when the metal material 12 is formed by the electroforming method. This electroforming apparatus 50 includes an electroforming tank 52 filled with a metal bath solution 51.
An anode electrode 53 made of depolized nickel, carbonized nickel, or the like; an insulating support 54 that holds one surface 1c of the mold 11 toward the anode electrode 53 side;
The main components are a cathode terminal 55 connected to the electroforming conductive film 5a, and a DC power source 56 connected to the anode electrode 53 and the cathode terminal 55. The electroforming conductive film 5 a is connected to the cathode of the DC power supply 56 via the cathode terminal 55 and is configured to function as a cathode electrode corresponding to the anode electrode 53. The conductive underlayer film 5b formed on the upper surface 1e of the hole forming portion 1a does not function as a cathode electrode because it is electrically insulated from the conductive underlayer film 5a on the one surface 1c.

【0054】金属浴液としては、例えばNiの金属材を
析出させる場合、スルファミン酸ニッケル、塩化ニッケ
ル及びホウ酸の混合水溶液(pH3.5〜4.5、液温
60〜70℃)を用いることができ、またNi-Co合
金の金属材を析出させる場合、スルファミン酸ニッケ
ル、スルファミン酸コバルト、塩化ニッケル及びホウ酸
の混合水溶液(pH3.5〜4.5、液温40〜60
℃)を用いることができ、更にNi-Fe合金の金属材
を析出させる場合、スルファミン酸ニッケル、スルファ
ミン酸第一鉄、酢酸ナトリウム及び塩化ニッケルの混合
水溶液(pH2.5〜3.5、液温25〜35℃)を用
いることができる。電鋳条件としては、例えば、電流密
度10〜500A/m2、通電時間30〜90分の範囲
とすることができる。特に電鋳条件を2段階とし、電鋳
開始直後の電流密度を10〜20A/m2とし、通電時
間を30〜90分とすることが好ましく、更にある程度
電解が進んだ段階で、電流密度を200〜500A/m
2とし、通電時間を30〜90分とすることが好まし
い。電鋳開始直後の条件を上記の範囲とすることによ
り、電鋳用導電膜5に印加する電流量を制限して電鋳用
導電膜5の破損を防止することができ、また次の条件を
上記の範囲とすることで金属材12の析出時間を短縮す
ることができる。
As the metal bath solution, for depositing a Ni metal material, for example, a mixed aqueous solution of nickel sulfamate, nickel chloride and boric acid (pH 3.5 to 4.5, liquid temperature 60 to 70 ° C.) is used. In addition, when depositing a metal material of Ni-Co alloy, a mixed aqueous solution of nickel sulfamate, cobalt sulfamate, nickel chloride and boric acid (pH 3.5 to 4.5, liquid temperature 40 to 60)
C.), and when further depositing a metal material of Ni-Fe alloy, nickel sulfamate, ferrous sulfamate, sodium acetate and nickel chloride mixed aqueous solution (pH 2.5 to 3.5, liquid temperature 25 to 35 ° C.) can be used. The electroforming conditions may be, for example, a current density of 10 to 500 A / m 2 and an energization time of 30 to 90 minutes. In particular, it is preferable that the electroforming conditions are two stages, the current density immediately after the start of electroforming is 10 to 20 A / m 2 , and the energization time is 30 to 90 minutes. 200-500A / m
2 and the energization time is preferably 30 to 90 minutes. By setting the condition immediately after the start of electroforming within the above range, the amount of current applied to the electroforming conductive film 5 can be limited to prevent damage to the electroforming conductive film 5, and the following condition With the above range, the deposition time of the metal material 12 can be shortened.

【0055】上記の条件で電鋳を行うことにより、金属
材12が、電鋳用導電膜5aから上面1cの垂直方向に
向けて徐々に成長する。金属材12が、孔形成部1a…
の形成領域を除いて上面1cの垂直方向に向けて成長す
ることにより、金属材12には孔形成部1a…に対応す
る孔12a…が形成される。形成される孔12a…の内
径は、孔形成部1aの外径に、導電性下地膜3及びレジ
スト膜4の膜厚の2倍の値を加えたものにほぼ等しくな
る。尚、孔形成部1aの上面1e上に成膜された導電性
下地膜5bは、一面1c上の導電性下地膜5aと電気的
に絶縁されているので、この導電性下地膜5bに金属材
が析出することがない。また、孔形成部1aの側面1d
ではレジスト膜4のみが露出しているので、金属材12
とレジスト膜4とが接触した状態になる。
By performing electroforming under the above conditions, the metal material 12 gradually grows from the electroforming conductive film 5a in the direction perpendicular to the upper surface 1c. The metal material 12 is the hole forming portion 1a ...
The holes 12a ... Corresponding to the hole forming portions 1a ... Are formed in the metal material 12 by growing in the direction perpendicular to the upper surface 1c except for the formation region. The inner diameters of the holes 12a formed are approximately equal to the outer diameter of the hole forming portion 1a plus twice the film thickness of the conductive base film 3 and the resist film 4. Since the conductive base film 5b formed on the upper surface 1e of the hole forming portion 1a is electrically insulated from the conductive base film 5a on the one surface 1c, a metal material is used for the conductive base film 5b. Does not precipitate. In addition, the side surface 1d of the hole forming portion 1a
Since only the resist film 4 is exposed, the metal material 12
And the resist film 4 are in contact with each other.

【0056】このとき、図7に示すように、金属材12
の厚さを孔形成部1a…の高さとほぼ同等かそれ以下と
することが好ましい。これにより、孔形成部1a…の側
面dに成膜されているレジスト膜4が、孔形成部1bの
上面1e側で露出することになる。このように、レジス
ト膜4の露出部4aを形成することで、後述の剥離工程
において溶媒がレジスト膜4に浸透しやすくなる。
At this time, as shown in FIG.
It is preferable that the thickness of the holes is approximately equal to or less than the height of the hole forming portions 1a. As a result, the resist film 4 formed on the side surface d of the hole forming portion 1a ... Is exposed on the upper surface 1e side of the hole forming portion 1b. By forming the exposed portion 4a of the resist film 4 in this way, the solvent easily penetrates into the resist film 4 in the peeling step described later.

【0057】次に、剥離工程では、図8に示すように、
レジスト膜4を溶解除去して金属材12を型11から剥
離させる。レジスト膜4を溶解する溶剤としては、レジ
スト膜4のみを溶解し、型11及び金属材12を溶解し
ないものが好ましく、例えば、アセトン、キシレン、過
酸化水素−アンモニア混合液等を用いることができる。
特に、過酸化水素−アンモニア混合液は、レジスト膜4
に対する浸透性が高いので、短時間でレジスト膜4を溶
解することができる。具体的に金属材12を型11から
剥離するには、例えば前記の溶剤を満たした容器に金属
材12を型11ごと投入し、数分から数時間浸積してレ
ジスト膜4を溶解させることで、型11から金属材12
を容易に剥離できる。溶剤は、図7に示したレジスト膜
4の露出部4aからレジスト膜4内に浸透し、やがてレ
ジスト膜4全体に溶剤が行き渡ってレジスト膜4が溶解
される。尚、過酸化水素−アンモニア混合液を用いる場
合は、室温以上45℃以下の範囲で加熱することでレジ
スト膜4の溶解をより早めることができる。ただし加熱
温度が45℃を超えると、混合液の突沸が起きる可能性
があるので好ましくない。更に、過酸化水素−アンモニ
ア混合液を用いた場合、電鋳用導電膜5aも同時に溶解
除去される。
Next, in the peeling step, as shown in FIG.
The resist film 4 is dissolved and removed, and the metal material 12 is peeled from the mold 11. The solvent that dissolves the resist film 4 is preferably one that dissolves only the resist film 4 but not the mold 11 and the metal material 12. For example, acetone, xylene, a hydrogen peroxide-ammonia mixed solution, or the like can be used. .
Particularly, the hydrogen peroxide-ammonia mixed solution is used as the resist film 4.
Therefore, the resist film 4 can be dissolved in a short time. To remove the metal material 12 from the mold 11 specifically, for example, the metal material 12 is put together with the mold 11 in a container filled with the solvent, and the resist film 4 is dissolved by immersing the metal material 12 for several minutes to several hours. , Mold 11 to metal material 12
Can be easily peeled off. The solvent penetrates into the resist film 4 from the exposed portion 4a of the resist film 4 shown in FIG. 7, and eventually the solvent spreads over the entire resist film 4 and the resist film 4 is dissolved. When the hydrogen peroxide-ammonia mixed solution is used, the dissolution of the resist film 4 can be accelerated by heating in the range of room temperature or higher and 45 ° C. or lower. However, if the heating temperature exceeds 45 ° C., bumping of the mixed liquid may occur, which is not preferable. Furthermore, when a hydrogen peroxide-ammonia mixed solution is used, the electroforming conductive film 5a is also dissolved and removed at the same time.

【0058】尚、レジスト膜4が溶解除去されること
で、剥離後の金属材12には基体部1bの上面1cに成
膜した電鋳用導電膜5aが付着し、一方、型11には導
電性下地膜3が付着した状態になる。また孔形成部1a
の上面1eに成膜された電鋳用導電膜5bは、レジスト
膜4の除去により型11から剥離される。また、型11
に付着したままの導電性下地膜3は、酸処理等の手段に
より型11から除去される。型11は洗浄等を行った
後、型形成工程に回送され、繰り返し金属部品の製造に
使用される。
The resist film 4 is dissolved and removed, so that the electroformed conductive film 5a formed on the upper surface 1c of the base portion 1b adheres to the metal material 12 after peeling, while the mold 11 is formed. The conductive base film 3 is attached. Further, the hole forming portion 1a
The electroforming conductive film 5b formed on the upper surface 1e of the is removed from the mold 11 by removing the resist film 4. Also, the mold 11
The conductive underlying film 3 still attached to the mold 11 is removed from the mold 11 by means such as acid treatment. After the mold 11 is washed and the like, it is transferred to the mold forming step and repeatedly used for manufacturing metal parts.

【0059】そして、図9に示すように、アセトン等で
剥離した場合には電鋳用導電膜5aが一部に付着した金
属材12が得られ、この電鋳用導電膜5aを、過酸化水
素−アンモニア混合液等で溶解除去することにより、図
10及び図16に示す所望の金属部品13が得られる。
このように、型11と金属材12との間に位置するレジ
スト膜4を除去することにより、金属材12を型11か
ら容易に剥離することができ、金属材12を傷つけるこ
とがない。また、レジスト膜4を除去することで型11
と金属材12とを容易に剥離することができ、従来のよ
うに孔形成部にテーパー面を設ける必要がなく、金属部
品13に設けられた孔12aの孔径を深さ方向(長さ方
向)に沿って一定とすることができ、アスペクト比を高
くすることができる。
Then, as shown in FIG. 9, when peeled off with acetone or the like, a metal material 12 having a part of the electroforming conductive film 5a attached thereto is obtained. The desired metal component 13 shown in FIGS. 10 and 16 is obtained by dissolving and removing with a hydrogen-ammonia mixed solution or the like.
As described above, by removing the resist film 4 located between the mold 11 and the metal material 12, the metal material 12 can be easily peeled from the mold 11, and the metal material 12 is not damaged. Further, by removing the resist film 4, the mold 11
The metal material 12 can be easily separated from each other, and it is not necessary to provide a tapered surface in the hole forming portion as in the conventional case, and the hole diameter of the hole 12a provided in the metal component 13 can be changed in the depth direction (length direction). Can be made constant along with, and the aspect ratio can be increased.

【0060】得られた金属部品13には、例えば、孔径
15〜45μm、長さ20〜50μm、アスペクト比
0.91〜3.3の微細な孔12aが多数設けられてい
る。孔12aの内部形状は、孔形成部1aに対応した形
状であり、孔の長さ方向に沿って孔径が変化することが
なく、高いアスペクト比を示すものである。
The obtained metal part 13 is provided with a large number of fine holes 12a having a hole diameter of 15 to 45 μm, a length of 20 to 50 μm and an aspect ratio of 0.91 to 3.3, for example. The internal shape of the hole 12a is a shape corresponding to the hole forming portion 1a, and the hole diameter does not change along the length direction of the hole, and exhibits a high aspect ratio.

【0061】上記の金属部品の製造方法によれば、剥離
工程において、型11と金属材12との間に位置するレ
ジスト膜4を除去することにより、型11と金属材12
とを容易に剥離することができるので、型11の成形面
11a及び金属部品13を傷つけることがない。従っ
て、型11の再利用が可能になるとともに、高品質の金
属部品13を製造することができる。またレジスト膜4
上に電鋳用導電膜5を成膜するので、電鋳による金属材
の析出を容易に行うことができる。
According to the above-described method of manufacturing a metal part, the mold 11 and the metal material 12 are removed by removing the resist film 4 located between the mold 11 and the metal material 12 in the peeling step.
Since the and can be easily peeled off, the molding surface 11a of the mold 11 and the metal component 13 are not damaged. Therefore, the mold 11 can be reused and a high quality metal part 13 can be manufactured. In addition, the resist film 4
Since the electroconductive film 5 for electroforming is formed thereon, the metal material can be easily deposited by electroforming.

【0062】また、上記の金属部品の製造方法によれ
ば、レジスト膜4を成形面11aの全面に成膜するの
で、型11と金属材12との間にレジスト膜4を必ず介
在させることができ、このレジスト膜4を除去すること
で型11と金属材12とを容易に剥離できる。従って、
従来のように柱状の孔形成部にテーパー面を設ける必要
がなく、孔径が深さ方向(長さ方向)に沿って一定であ
り、かつ高アスペクト比の孔を形成することができる。
更に、電鋳用導電膜5を一面1cのみに成膜するので、
電鋳工程における金属材12の成長方向を、型11の一
面1cの鉛直方向にほぼ一致させることができ、これに
より厚さがほぼ一定な板状の金属部品13を形成するこ
とができる。
Further, according to the above-described method of manufacturing a metal part, the resist film 4 is formed on the entire molding surface 11a, so that the resist film 4 can be always interposed between the mold 11 and the metal material 12. Therefore, the mold 11 and the metal material 12 can be easily separated by removing the resist film 4. Therefore,
Unlike the conventional case, it is not necessary to provide a tapered surface in the columnar hole forming portion, and it is possible to form a hole having a constant hole diameter along the depth direction (length direction) and a high aspect ratio.
Further, since the electroforming conductive film 5 is formed only on the one surface 1c,
The growth direction of the metal material 12 in the electroforming step can be made substantially coincident with the vertical direction of the one surface 1c of the mold 11, whereby the plate-shaped metal part 13 having a substantially constant thickness can be formed.

【0063】また上記の金属部品によれば、型11と金
属材12との間に位置するレジスト膜4を除去すること
により金属材12を型11から剥離して得られるので、
金属部品13を傷つけることがない。また、レジスト膜
4を除去することで型11と金属材12とを容易に剥離
することが可能なので、従来のように孔形成部にテーパ
ー面を設ける必要がなく、金属部品13に設けられた孔
12aの孔径を深さ方向(長さ方向)に沿って一定と
し、かつアスペクト比を高くすることができる。
Further, according to the above metal part, the metal material 12 is obtained by peeling the metal material 12 from the mold 11 by removing the resist film 4 located between the mold 11 and the metal material 12.
The metal part 13 is not damaged. Further, since the mold 11 and the metal material 12 can be easily separated by removing the resist film 4, it is not necessary to provide a tapered surface in the hole forming portion as in the conventional case, and the metal part 13 is provided. The hole diameter of the hole 12a can be made constant along the depth direction (length direction), and the aspect ratio can be increased.

【0064】また、前記の型11に代えて、複数の柱状
の孔成形部の周囲に柱状の型損傷防止用孔形成部を配置
してなる型を用いることもできる。この別の例の型を図
17に示す。図17に示す型21は、略板状の基体部1
bと、この基体部1bの一面1cから同一方向(一面1
cの垂直方向)に突出する複数の孔形成部1a…と、孔
形成部1a…の周囲に形成された型損傷防止用孔形成部
61a…とを具備して構成されている。孔形成部1a
は、縦横4列ずつの計16本が形成されている。型損傷
防止用孔形成部61aは、略四角柱状のもので、孔形成
部1aの列に合わせて孔形成部1aを取り囲むように形
成されている。図17では、孔形成部1aを型損傷防止
用孔形成部61aが一重で囲んでいるが、本発明はこれ
に限らず、二重、三重で取り囲むようにしても良い。
Further, instead of the mold 11, it is also possible to use a mold in which a columnar mold damage preventing hole forming portion is arranged around a plurality of columnar hole forming portions. The mold of this another example is shown in FIG. The mold 21 shown in FIG. 17 has a substantially plate-shaped base portion 1
b and one surface 1c of the base portion 1b in the same direction (one surface 1
.. projecting in the vertical direction (c) and a plurality of hole forming portions 1a ... Formed around the hole forming portions 1a. Hole forming part 1a
Are formed in 16 rows and 4 columns each. The mold-damage prevention hole forming portion 61a has a substantially rectangular column shape and is formed so as to surround the hole forming portion 1a in line with the row of the hole forming portions 1a. In FIG. 17, the hole forming portion 1a is surrounded by the mold damage preventing hole forming portion 61a in a single layer, but the present invention is not limited to this, and may be surrounded in double or triple.

【0065】図18〜図21には、図17に示した型2
1を型を用いて金属部品を製造する工程図を示す。図1
8には、型21に対して、導電性下地膜3、レジスト膜
4並びに電鋳用導電膜5を形成し、更に電鋳用導電膜5
上に金属材62を析出させた状態を示している。これら
の導電性下地膜3、レジスト膜4並びに電鋳用導電膜5
は、図4〜図6において説明した場合と同様な方法、同
様な膜厚にて成膜される。尚、導電性下地膜3は、基体
部1bの一面1cと孔形成部1aの側面1d及び上面1
eに成膜され、更に型損傷防止用孔形成部61aの側面
61d及び上面61eにも成膜される。また、レジスト
膜4は、導電性下地膜3の全面に成膜される。更に、電
鋳用導電膜5(5a)は、基体部1bの一面1cにある
レジスト膜4上に成膜される。また、電鋳用導電膜5
(5b)が孔形成部1aの上面1e及び型損傷防止用孔
形成部61aの上面61e上にも成膜される。尚、上面
1e、61e上の電鋳用導電膜5bと、基体部上面1c
上に形成される電鋳用導電膜5aとは、相互に連続しな
いことが好ましい。そして、図7の場合と同様にして、
電鋳用導電膜5上に金属材22を析出させる。
18 to 21 show the mold 2 shown in FIG.
1 is a process drawing of manufacturing a metal part using a mold. Figure 1
In FIG. 8, a conductive base film 3, a resist film 4, and an electroforming conductive film 5 are formed on the mold 21, and the electroforming conductive film 5 is further formed.
The state where the metal material 62 is deposited on the upper side is shown. These conductive base film 3, resist film 4, and electroconductive film 5 for electroforming
Is formed with the same method and film thickness as those described with reference to FIGS. The conductive base film 3 includes one surface 1c of the base portion 1b and side surfaces 1d and top surface 1 of the hole forming portion 1a.
e, and is also formed on the side surface 61d and the upper surface 61e of the mold damage preventing hole forming portion 61a. The resist film 4 is formed on the entire surface of the conductive base film 3. Further, the electroforming conductive film 5 (5a) is formed on the resist film 4 on the one surface 1c of the base portion 1b. In addition, the electroconductive film 5 for electroforming
(5b) is also formed on the upper surface 1e of the hole forming portion 1a and the upper surface 61e of the mold damage preventing hole forming portion 61a. The conductive film 5b for electroforming on the upper surfaces 1e and 61e and the upper surface 1c of the base portion.
It is preferable that the electroformed conductive film 5a formed above is not continuous with each other. Then, as in the case of FIG. 7,
The metal material 22 is deposited on the electroforming conductive film 5.

【0066】次に、図19に示すように、レジスト膜4
を溶解除去して金属材22を型21から剥離する。レジ
スト膜4を溶解する溶剤としては、図8の場合と同様
に、アセトン、キシレン、過酸化水素−アンモニア混合
液等を用いることができ、特に、過酸化水素−アンモニ
ア混合液がレジスト膜4に対する浸透性が高い点で好ま
しい。金属材22を型21から剥離するには、前記の溶
剤を満たした容器に金属材22を型21ごと投入し、数
分間から数時間浸積してレジスト膜4を溶解させる。こ
のようにして型21から金属材22を容易に剥離でき
る。
Next, as shown in FIG. 19, the resist film 4
Is removed by dissolution and the metal material 22 is peeled off from the mold 21. As the solvent that dissolves the resist film 4, acetone, xylene, a hydrogen peroxide-ammonia mixed solution or the like can be used as in the case of FIG. It is preferable because it has high permeability. In order to peel the metal material 22 from the mold 21, the metal material 22 is put into the container filled with the solvent together with the mold 21 and is immersed for several minutes to several hours to dissolve the resist film 4. In this way, the metal material 22 can be easily peeled off from the mold 21.

【0067】尚、レジスト膜4が溶解除去されること
で、剥離後の金属材22には基体部1bの上面1cに成
膜した電鋳用導電膜5aが付着し、一方、型21には導
電性下地膜3が付着した状態になる。尚、過酸化水素−
アンモニア混合液を用いた場合、電鋳用導電膜5aも同
時に溶解除去される。また孔形成部1aの上面1e及び
型損傷防止用孔形成部61aの上面61eに成膜された
電鋳用導電膜5bは、レジスト膜4の除去により型21
から剥離される。また、型21に付着したままの導電性
下地膜3は、酸処理等の手段により型21から除去され
る。型21は洗浄等を行った後、型形成工程に回送さ
れ、繰り返し金属部品の製造に使用される。
The resist film 4 is dissolved and removed, so that the electroformed conductive film 5a formed on the upper surface 1c of the base portion 1b adheres to the metal material 22 after the peeling, while the mold 21 is formed. The conductive base film 3 is attached. In addition, hydrogen peroxide
When an ammonia mixed solution is used, the electroforming conductive film 5a is also dissolved and removed at the same time. The electroforming conductive film 5b formed on the upper surface 1e of the hole forming portion 1a and the upper surface 61e of the mold damage preventing hole forming portion 61a has the mold 21 formed by removing the resist film 4.
Stripped from. Further, the conductive base film 3 still attached to the mold 21 is removed from the mold 21 by means such as acid treatment. After the mold 21 is washed and the like, it is transferred to the mold forming step and repeatedly used for manufacturing metal parts.

【0068】そして、図20に示すように、剥離により
金属材22が得られる。この場合の金属材22には、孔
形成部1aに対応する孔22aと、型損傷防止用孔形成
部61aに対応する型損傷防止用孔62aが形成され
る。尚、金属材22の剥離の際には、金属材22の周辺
部分並びにこの周辺部分に対応する型21の型損傷防止
用孔形成部61aが非常に破損しやすい。このため図2
0に示すように、型損傷防止用孔62a内面には破損に
より生じた損傷部62bが生じる場合がある。そこで、
図20の一点鎖線に沿って金属材22を切断する。これ
により、図21に示すように、損傷部62bが取り除か
れ、孔22aのみを有する金属部品23が得られる。
Then, as shown in FIG. 20, the metal material 22 is obtained by peeling. In this case, the metal material 22 is formed with a hole 22a corresponding to the hole forming portion 1a and a mold damage preventing hole 62a corresponding to the mold damage preventing hole forming portion 61a. When the metal material 22 is peeled off, the peripheral portion of the metal material 22 and the die damage preventing hole forming portion 61a of the die 21 corresponding to the peripheral portion are very easily damaged. For this reason,
As shown in FIG. 0, a damaged portion 62b caused by breakage may occur on the inner surface of the die damage prevention hole 62a. Therefore,
The metal material 22 is cut along the alternate long and short dash line in FIG. As a result, as shown in FIG. 21, the damaged portion 62b is removed, and the metal component 23 having only the hole 22a is obtained.

【0069】この金属部品の製造方法によれば、柱状の
孔成形部1aの周囲に柱状の型損傷防止用孔形成部61
aを形成することにより、金属材22を型21から剥離
する際に型21の一部が破損した場合でも、破損箇所が
型損傷防止用孔形成部61a及び型損傷防止用孔62a
に限定されるので、孔形成部1a及び孔22aが破損す
るおそれがなく、型21の繰り返し再利用が可能になる
とともに、破損個所のない金属部品23を得ることがで
きる。
According to this method of manufacturing a metal part, the column-shaped hole damage preventing portion 61 is formed around the column-shaped hole forming portion 1a.
By forming a, even if a part of the mold 21 is damaged when the metal material 22 is peeled from the mold 21, the damaged portion is the damage forming hole forming portion 61a and the mold damage preventing hole 62a.
Since the hole forming portion 1a and the hole 22a are not damaged, the mold 21 can be repeatedly reused, and the metal part 23 having no damaged portion can be obtained.

【0070】また、孔形成部として、図22に示すよう
な平面視略十字形状の孔形成部71aを利用することも
できる。この孔形成部71aを備えた型により形成され
た金属部品には、平面視略十字形状の孔が設けられる。
このような金属部品は、例えば、紡糸用のノズルとして
好適に使用できる。また、図22に示す形状の孔形成部
71aを用いて金属部品を製造する際には、レジスト膜
の成膜後に前記型を流水洗浄することが好ましい。これ
により、未硬化の余分なレジスト液を除去することがで
き、孔形成部71aの複雑な形状を精密に反映した金属
部品を得ることができる。
Further, as the hole forming portion, a hole forming portion 71a having a substantially cross shape in plan view as shown in FIG. 22 may be used. The metal component formed by the mold including the hole forming portion 71a is provided with a substantially cross-shaped hole in plan view.
Such a metal component can be suitably used, for example, as a nozzle for spinning. Further, when the metal part is manufactured using the hole forming part 71a having the shape shown in FIG. 22, it is preferable to wash the mold with running water after forming the resist film. As a result, excess uncured resist liquid can be removed, and a metal component that accurately reflects the complex shape of the hole forming portion 71a can be obtained.

【0071】[0071]

【実施例】(実施例1)まず、シリコンウェハーをICP-
RIE法によりエッチング加工することで、直径20μ
m、高さ80μmの円柱状の孔形成部を備えた型を製作
した。すなわち、シリコンウェハー(ホウ素をドープし
て抵抗率を10〜20Ω・cmに調整したもの)の上
に、直径20μmの円形のアルミニウム薄膜からなるマ
スクを形成し、反応ガスをCF4及びO2とするICP-RIE
法で80μmの深さまでエッチングすることにより、図
11に示すような型を製作した。つぎに,型の成形面上
に、真空蒸着法を用いてCr及びCuの積層膜からなる
導電性下地膜を0.1μm(Cr:0.005μm、Cu:
0.095μm)の厚さで成膜した。つぎに、電着レジ
スト液に型を浸漬し、電流密度4A/m2、液温23℃
の条件下で20秒間電着を行い、膜厚2μmのレジスト
膜を成膜した。更に、レジスト膜上に、膜厚0.1μm
のCu膜からなる電鋳用導電膜を真空蒸着法により成膜
した。
[Example] (Example 1) First, a silicon wafer is subjected to ICP-
20μ in diameter by etching by RIE method
A mold having a cylindrical hole forming portion having a height of 80 m and a height of 80 m was manufactured. That is, a mask made of a circular aluminum thin film having a diameter of 20 μm was formed on a silicon wafer (having a resistivity adjusted to 10 to 20 Ω · cm by doping with boron), and a reaction gas was changed to CF 4 and O 2 . ICP-RIE
By etching to a depth of 80 μm, a mold as shown in FIG. 11 was produced. Next, a conductive base film made of a laminated film of Cr and Cu was formed on the molding surface of the mold by a vacuum deposition method to a thickness of 0.1 μm (Cr: 0.005 μm, Cu:
A film having a thickness of 0.095 μm) was formed. Next, the mold is immersed in the electrodeposition resist solution, the current density is 4 A / m 2 , and the solution temperature is 23 ° C.
Under these conditions, electrodeposition was performed for 20 seconds to form a resist film having a film thickness of 2 μm. Furthermore, a film thickness of 0.1 μm is formed on the resist film.
The electroconductive film for electroforming comprising the Cu film was formed by the vacuum evaporation method.

【0072】つぎに,型をスルファミン酸ニッケル浴
(スルファミン酸ニッケル:600g/L、塩化ニッケ
ル:15g/L、ホウ酸:30g/L)に浸漬し,電鋳
用導電膜上に電流密度500A/m2、pH4.0、浴
温55℃の条件下で110分間の通電を行い、型上に厚
さ20μmの金属材を形成した。最後に、金属材がつい
たままの状態で、型をアセトンに浸漬してレジスト膜を
除去することにより、型と金属材とを剥離した。その結
果、何ら傷等を付けることなく、図16に示すような金
属部品を剥離できた。得られた金属部品は厚さ20μm
であり、孔の径は22μmであり、アスペクト比は0.
91であった。また、型の成形面及び金属部品の剥離面
をFE‐SEMで観察したところ,傷は一切認められなかっ
た。
Next, the mold was immersed in a nickel sulfamate bath (nickel sulfamate: 600 g / L, nickel chloride: 15 g / L, boric acid: 30 g / L), and a current density of 500 A / A metal material having a thickness of 20 μm was formed on the mold by conducting electricity for 110 minutes under the conditions of m 2 , pH 4.0, and bath temperature of 55 ° C. Finally, with the metal material still attached, the mold was immersed in acetone to remove the resist film, whereby the mold and the metal material were separated. As a result, the metal part as shown in FIG. 16 could be peeled off without any damage. The obtained metal part has a thickness of 20 μm
The hole diameter is 22 μm, and the aspect ratio is 0.
It was 91. Moreover, when the molding surface of the mold and the peeling surface of the metal part were observed by FE-SEM, no scratches were observed.

【0073】(実施例2)抵抗率が0.331〜0.4
60Ω・cmのシリコンウエハーで型を形成すると共
に、導電性下地膜を成膜せず、型の形成面に対して電流
密度6.7A/m2、浴温23℃の条件下で15秒間電着
を行うことによりレジスト層を形成したこと以外は、上
記実施例1と同様にして金属部品を形成した。得られた
金属部品は、厚さ50μmであり、孔の径は15μmで
あり、アスペクト比は3.3であった。また型の成形面
及び金属部品の剥離面には傷が認められなかった。
Example 2 Resistivity is 0.331 to 0.4
A mold is formed on a silicon wafer of 60 Ω · cm, and a conductive underlayer is not formed. The surface of the mold is charged with a current density of 6.7 A / m 2 and a bath temperature of 23 ° C. for 15 seconds. A metal part was formed in the same manner as in Example 1 except that the resist layer was formed by performing deposition. The obtained metal part had a thickness of 50 μm, a hole diameter of 15 μm, and an aspect ratio of 3.3. No scratch was observed on the molding surface of the mold and the peeling surface of the metal part.

【0074】(実施例3)実験例1と同様にして、シリ
コンウェハーをICP-RIE法によりエッチング加工するこ
とで、直径20μm及び高さ60μmと、直径40μm
及び高さ60μmの2組の円柱状の孔形成部をそれぞれ
144本備えた型を製作した。孔形成部は、各直径を4
本ずつを一組とし、6×6列の同一形状の36組を行列
状に配置した。そして、この型を用いること以外は実験
例1と同様にして、厚さ56μmの金属部品を得た。2
組の孔形成部の直径の平均値、並びに、各組の孔形成部
に対応する孔の内径を調査した。結果を下記に示す。
(Example 3) In the same manner as in Experimental Example 1, a silicon wafer was etched by the ICP-RIE method to obtain a diameter of 20 µm and a height of 60 µm, and a diameter of 40 µm.
And a mold provided with 144 pairs of columnar hole forming portions each having a height of 60 μm. The hole forming part has a diameter of 4
One set of each book was set, and 36 sets of 6 × 6 rows having the same shape were arranged in a matrix. Then, a metal part having a thickness of 56 μm was obtained in the same manner as in Experimental Example 1 except that this mold was used. Two
The average value of the diameters of the hole forming portions of the set and the inner diameter of the holes corresponding to the hole forming portions of each set were investigated. The results are shown below.

【0075】尚、本実施例では、過酸化水素−アンモニ
ア混合液(1:1)をレジスト膜の溶解に用いたとこ
ろ、45℃で8時間の浸積により、金属部品を容易に剥
がすことができた。
In this example, when a hydrogen peroxide-ammonia mixed solution (1: 1) was used to dissolve the resist film, the metal parts could be easily peeled off by immersion at 45 ° C. for 8 hours. did it.

【0076】その結果、設計値で直径20μmの孔形成
部は、実際の直径が実測値平均で19.8μm、真円度
0.9μmであり、これに対応する金属部品の孔は直径
20.9μm、真円度1.2μmであった。また、設計
値で直径40μmの孔形成部は、実際の直径が実測値平
均で39.6μm、真円度1.2μmであり、これに対
応する金属部品の孔は直径40.3μm、真円度0.8
μmであった。従って、いずれの大きさの孔形成部にお
いても、真円度は1.5μm以下となり、極めて高精度
な平面視円形の孔を形成することができる。
As a result, in the hole forming portion having a diameter of 20 μm by design value, the actual diameter is 19.8 μm on average in the measured value and the roundness is 0.9 μm, and the corresponding hole of the metal part has a diameter of 20. The roundness was 9 μm and the roundness was 1.2 μm. Further, the hole forming portion having a diameter of 40 μm as a design value has an actual diameter of 39.6 μm on the average of measured values and a roundness of 1.2 μm, and the corresponding hole of the metal part has a diameter of 40.3 μm and a perfect circle Degree 0.8
was μm. Therefore, the roundness becomes 1.5 μm or less in any size of the hole forming portion, and it is possible to form a hole having a circular shape in plan view with extremely high accuracy.

【0077】[0077]

【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明の
金属部品の製造方法によれば、剥離工程において、型と
金属材との間に位置するレジスト膜を除去することによ
り、型と金属材とを容易に剥離することができるので、
型の成形面及び金属部品を傷つけることがない。従っ
て、型の再利用が可能になるとともに、高品質の金属部
品を製造することができる。またレジスト膜上に電鋳用
導電膜を成膜するので、電鋳による金属材の析出を容易
に行うことができる。
As described above in detail, according to the method for manufacturing a metal part of the present invention, the resist film located between the mold and the metal material is removed in the peeling step, so that the mold Since it can be easily peeled off from metal materials,
Does not damage the molding surface of the mold or metal parts. Therefore, the mold can be reused and high quality metal parts can be manufactured. Further, since the electroforming conductive film is formed on the resist film, the metal material can be easily deposited by electroforming.

【0078】また本発明の金属部品によれば、型と金属
材との間に位置するレジスト膜を除去することにより、
金属材を型から剥離して得られるので、金属部品の表面
を傷つけることがない。また、レジスト膜を除去するこ
とで型と金属材とを容易に剥離することが可能なので、
従来のように孔形成部にテーパー面を設ける必要がな
く、金属部品に設けられた孔の孔径を深さ方向(長さ方
向)に沿って一定とし、かつアスペクト比を高くするこ
とができる。
Further, according to the metal part of the present invention, by removing the resist film located between the mold and the metal material,
Since it is obtained by peeling the metal material from the mold, the surface of the metal component is not damaged. Further, by removing the resist film, the mold and the metal material can be easily separated,
Unlike the conventional case, it is not necessary to provide a tapered surface in the hole forming portion, and the hole diameter of the hole provided in the metal component can be made constant along the depth direction (length direction) and the aspect ratio can be increased.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】 本発明の実施形態である金属部品の製造方
法を説明するための工程図である。
FIG. 1 is a process chart for explaining a method for manufacturing a metal component that is an embodiment of the present invention.

【図2】 本発明の実施形態である金属部品の製造方
法を説明するための工程図である。
FIG. 2 is a process chart for explaining a method for manufacturing a metal component that is an embodiment of the present invention.

【図3】 本発明の実施形態である金属部品の製造方
法を説明するための工程図である。
FIG. 3 is a process chart for explaining the method for manufacturing the metal component according to the embodiment of the present invention.

【図4】 本発明の実施形態である金属部品の製造方
法を説明するための工程図である。
FIG. 4 is a process chart for explaining the method for manufacturing the metal component according to the embodiment of the present invention.

【図5】 本発明の実施形態である金属部品の製造方
法を説明するための工程図である。
FIG. 5 is a process drawing for explaining the manufacturing method of the metal component according to the embodiment of the present invention.

【図6】 本発明の実施形態である金属部品の製造方
法を説明するための工程図である。
FIG. 6 is a process drawing for explaining the manufacturing method of the metal component according to the embodiment of the present invention.

【図7】 本発明の実施形態である金属部品の製造方
法を説明するための工程図である。
FIG. 7 is a process chart for explaining the method for manufacturing the metal component according to the embodiment of the present invention.

【図8】 本発明の実施形態である金属部品の製造方
法を説明するための工程図である。
FIG. 8 is a process drawing for explaining the manufacturing method of the metal component according to the embodiment of the present invention.

【図9】 本発明の実施形態である金属部品の製造方
法を説明するための工程図である。
FIG. 9 is a process drawing for explaining the manufacturing method of the metal component according to the embodiment of the present invention.

【図10】 本発明の実施形態である金属部品の製造
方法を説明するための工程図である。
FIG. 10 is a process drawing for explaining the manufacturing method of the metal component according to the embodiment of the present invention.

【図11】 本発明の実施形態である金属部品の製造
方法に用いる型の斜視図である。
FIG. 11 is a perspective view of a mold used in the method for manufacturing the metal component according to the embodiment of the present invention.

【図12】 電着法により型にレジスト膜を成膜させ
る際に用いる電着装置を示す模式図である。
FIG. 12 is a schematic diagram showing an electrodeposition apparatus used when forming a resist film on a mold by an electrodeposition method.

【図13】 スプレー法により型にレジスト膜を成膜
させる工程を示す斜視図である。
FIG. 13 is a perspective view showing a step of forming a resist film on a mold by a spray method.

【図14】 スプレー法により型にレジスト膜を成膜
させる際に用いるスプレーヘッドの先端の断面模式図で
ある。
FIG. 14 is a schematic cross-sectional view of the tip of a spray head used when forming a resist film on a mold by a spray method.

【図15】 本発明の実施形態である金属部品の製造
方法における電鋳工程を示す模式図である。
FIG. 15 is a schematic view showing an electroforming step in the method for manufacturing a metal component according to the embodiment of the present invention.

【図16】 本発明の実施形態である金属部品の製造
方法により得られた金属部品を示す斜視図である。
FIG. 16 is a perspective view showing a metal part obtained by the method for manufacturing a metal part according to the embodiment of the present invention.

【図17】 本発明の実施形態である金属部品の製造
方法で使用する型の別の例を示す斜視図である。
FIG. 17 is a perspective view showing another example of a mold used in the method for manufacturing a metal component according to the embodiment of the present invention.

【図18】 図17に示す型を用いた金属部品の製造
方法を説明する工程図である。
FIG. 18 is a process drawing for explaining the manufacturing method of the metal component using the mold shown in FIG.

【図19】 図17に示す型を用いた金属部品の製造
方法を説明する工程図である。
FIG. 19 is a process drawing for explaining the manufacturing method of the metal component using the mold shown in FIG.

【図20】 図17に示す型を用いた金属部品の製造
方法を説明する工程図である。
FIG. 20 is a process drawing for explaining the manufacturing method of the metal part using the mold shown in FIG.

【図21】 図17に示す型を用いた金属部品の製造
方法を説明する工程図である。
FIG. 21 is a process drawing for explaining the manufacturing method of the metal component using the mold shown in FIG.

【図22】 平面視十字形状の孔形成部を示す斜視
図。
FIG. 22 is a perspective view showing a hole forming portion having a cross shape in plan view.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1a 孔形成部 1b 基体部 1c 一面(基体部の一面) 1d 側面(孔形成部の側面) 1e 上面(孔形成部の上面) 2 遮蔽膜 3 導電性下地膜 4 レジスト膜 5 電鋳用導電膜 11 型 11a 成形面 12 金属材 12a 孔 13 金属部品 1a Hole forming part 1b Base part 1c One side (one side of the base) 1d Side surface (side surface of hole forming part) 1e Upper surface (upper surface of hole forming part) 2 Shielding film 3 Conductive base film 4 Resist film 5 Conductive film for electroforming Type 11 11a molding surface 12 metal materials 12a hole 13 Metal parts

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 平林 康男 神奈川県海老名市下今泉705の1 神奈川 県産業技術総合研究所内 (72)発明者 藤田 博之 東京都豊島区千川1−9−14 (72)発明者 飯塚 哲彦 東京都世田谷区船橋5−27−8 カーサオ ギカ202号室 (72)発明者 角嶋 邦之 東京都目黒区駒場4−6−1 東京大学生 産技術研究所内 (72)発明者 三田 信 東京都目黒区駒場4−6−1 東京大学生 産技術研究所内   ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page    (72) Inventor Yasuo Hirabayashi             Kanagawa Prefecture Ebina City Shimoimazumi 705 1 Kanagawa             Prefectural AIST (72) Inventor Hiroyuki Fujita             1-9-14 Senkawa, Toshima-ku, Tokyo (72) Inventor Tetsuhiko Iizuka             5-27-8 Funabashi, Setagaya-ku, Tokyo Casao             Gika Room 202 (72) Inventor Kuniyuki Kakushima             4-6-1 Komaba, Meguro-ku, Tokyo University of Tokyo students             AIST (72) Inventor Shin Mita             4-6-1 Komaba, Meguro-ku, Tokyo University of Tokyo students             AIST

Claims (13)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 型の成形面上に金属材を電鋳させるこ
とにより金属部品を製造する方法であり、 前記型の成形面上にレジスト膜を成膜すると共に該レジ
スト膜上に電鋳用導電膜を成膜する型形成工程と、 前記型を金属浴中に投入して前記電鋳用導電膜に通電す
ることにより、前記導電膜上に金属材を析出させる電鋳
工程と、 前記レジスト膜を除去することにより、前記金属材を前
記型から剥離して金属部品とする剥離工程とを具備して
なることを特徴とする金属部品の製造方法。
1. A method for producing a metal component by electroforming a metal material on a molding surface of a mold, wherein a resist film is formed on the molding surface of the mold and electroforming is performed on the resist film. A mold forming step of forming a conductive film; an electroforming step of depositing a metal material on the conductive film by introducing the mold into a metal bath and energizing the electroforming conductive film; A method of manufacturing a metal part, comprising a step of removing the metal material from the mold to form a metal part by removing the film.
【請求項2】 前記型が板状の基体部と該基体部の一
面から突出する複数の柱状の孔成形部とを具備してなる
とともに、前記成形面が少なくとも前記基体の前記一面
と前記複数の孔形成部の側面とにより構成され、 前記型形成工程において、前記レジスト膜を前記一面及
び前記側面の全面に成膜するとともに、前記電鋳用導電
膜を前記一面のみに成膜することを特徴とする請求項1
に記載の金属部品の製造方法。
2. The mold comprises a plate-shaped base part and a plurality of columnar hole forming parts protruding from one surface of the base part, wherein the forming surface is at least the one surface of the base and the plurality of holes. And a side surface of the hole forming part, and in the mold forming step, the resist film is formed on the entire one surface and the side surface, and the electroforming conductive film is formed only on the one surface. Claim 1 characterized by
A method for manufacturing a metal part according to.
【請求項3】 前記型の前記複数の柱状の孔成形部の
周囲に柱状の型損傷防止用孔形成部を形成し、前記型形
成工程において、前記レジスト膜を前記一面及び前記側
面の全面に成膜するとともに前記型損傷防止用孔形成部
の側面にも形成し、前記電鋳用導電膜を前記一面に成膜
することを特徴とする請求項2に記載の金属部品の製造
方法。
3. A columnar mold damage preventing hole forming portion is formed around the plurality of columnar hole forming portions of the mold, and the resist film is formed on the entire one surface and the side surface in the mold forming step. The method for producing a metal part according to claim 2, wherein the film is formed on the side surface of the die damage preventing hole forming portion, and the electroforming conductive film is formed on the one surface.
【請求項4】 前記電鋳工程において、前記電鋳用導
電膜上に前記金属材を析出させることにより、前記金属
材に前記孔成形部に対応する複数の孔を形成することを
特徴とする請求項2または請求項3に記載の金属部品の
製造方法。
4. In the electroforming step, a plurality of holes corresponding to the hole forming part are formed in the metal material by depositing the metal material on the electroforming conductive film. The method for manufacturing the metal component according to claim 2 or 3.
【請求項5】 前記柱状の孔成形部の平面視形状が、
略円形状または略十字形状であることを特徴とする請求
項2ないし請求項4のいずれかに記載の金属部品の製造
方法。
5. The plan view shape of the columnar hole forming part is
The method for manufacturing a metal component according to any one of claims 2 to 4, wherein the method has a substantially circular shape or a substantially cross shape.
【請求項6】 前記レジスト膜を電着法により形成す
ることを特徴とする請求項1ないし請求項5のいずれか
に記載の金属部品の製造方法。
6. The method of manufacturing a metal component according to claim 1, wherein the resist film is formed by an electrodeposition method.
【請求項7】 前記型形成工程において、前記成形面
上に導電性下地膜を成膜した後に前記レジスト膜を成膜
することを特徴とする請求項6に記載の金属部品の製造
方法。
7. The method of manufacturing a metal part according to claim 6, wherein, in the mold forming step, the resist film is formed after forming a conductive underlayer film on the molding surface.
【請求項8】 前記レジスト膜をスプレー法により成
膜することを特徴とする請求項1ないし請求項4のいず
れかに記載の金属部品の製造方法。
8. The method of manufacturing a metal component according to claim 1, wherein the resist film is formed by a spray method.
【請求項9】 前記レジスト膜の成膜後に前記型を流
水洗浄することを特徴とする請求項1ないし請求項8の
いずれかに記載の金属部品の製造方法。
9. The method of manufacturing a metal part according to claim 1, wherein the mold is washed with running water after the resist film is formed.
【請求項10】 前記剥離工程において、前記レジス
ト膜を可溶な溶媒中に前記型及び前記金属材を投入する
ことにより、前記溶媒により前記レジスト膜を溶解除去
することを特徴とする請求項1ないし請求項9のいずれ
かに記載の金属部品の製造方法。
10. The stripping step, wherein the resist film is dissolved and removed by the solvent by introducing the mold and the metal material into a solvent in which the resist film is soluble. 10. A method of manufacturing a metal component according to claim 9.
【請求項11】 前記溶媒が、アセトン、キシレン、
過酸化水素−アンモニア混合液のうちから選択されるい
ずれか一種であることを特徴とする請求項10に記載の
金属部品の製造方法。
11. The solvent is acetone, xylene,
The method for producing a metal component according to claim 10, wherein the metal component is any one selected from a hydrogen peroxide-ammonia mixed solution.
【請求項12】 前記電鋳工程において、前記金属材
の厚さを前記孔形成部の高さ以下とすることにより、前
記孔形成部の側面に成膜するレジスト膜を前記孔形成部
の上面側に露出させ、該露出部から前記溶媒をしみこま
せることを特徴とする請求項2ないし請求項11のいず
れかに記載の金属部品の製造方法。
12. In the electroforming step, a resist film formed on the side surface of the hole forming portion is formed on the upper surface of the hole forming portion by setting the thickness of the metal material to be less than or equal to the height of the hole forming portion. The method for manufacturing a metal part according to claim 2, wherein the metal part is exposed to the side, and the solvent is impregnated from the exposed part.
【請求項13】 型の成形面上に金属材を電鋳させて
得られる金属部品であり、 板状の基体部と該基体部の一面から突出する複数の柱状
の孔成形部とを具備してなる型の成形面上に、レジスト
膜を成膜させると共に該レジスト膜上に電鋳用導電膜を
成膜させ、更に前記型を金属浴中に投入させるとともに
前記電鋳用導電膜に通電させて前記電鋳用導電膜上に金
属材を析出させ、更に前記レジスト膜を除去して前記金
属材を前記型から剥離させることによって形成された、
前記孔成形部に対応する複数の孔を具備してなることを
特徴とする金属部品。
13. A metal part obtained by electroforming a metal material on a molding surface of a mold, comprising a plate-shaped base portion and a plurality of columnar hole-formed portions protruding from one surface of the base portion. A resist film is formed on the molding surface of the mold, and a conductive film for electroforming is formed on the resist film. Then, the mold is placed in a metal bath and the conductive film for electroforming is energized. Then, a metal material is deposited on the electroforming conductive film, and the resist film is further removed to form the metal material from the mold.
A metal part comprising a plurality of holes corresponding to the hole forming part.
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