JP2009160722A - Micro coil and its manufacturing method - Google Patents

Micro coil and its manufacturing method Download PDF

Info

Publication number
JP2009160722A
JP2009160722A JP2008025716A JP2008025716A JP2009160722A JP 2009160722 A JP2009160722 A JP 2009160722A JP 2008025716 A JP2008025716 A JP 2008025716A JP 2008025716 A JP2008025716 A JP 2008025716A JP 2009160722 A JP2009160722 A JP 2009160722A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
microcoil
etching
micropipe
resist
spiral
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2008025716A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP5268135B2 (en
Inventor
Toshiyuki Horiuchi
敏行 堀内
Masahiro Katayama
雅博 片山
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tokyo Denki University
Original Assignee
Tokyo Denki University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tokyo Denki University filed Critical Tokyo Denki University
Priority to JP2008025716A priority Critical patent/JP5268135B2/en
Publication of JP2009160722A publication Critical patent/JP2009160722A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP5268135B2 publication Critical patent/JP5268135B2/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a straight metallic micro coil without burrs the outer diameter of which is 100 μm or less, and which satisfies length/outer diameter = aspect ratio 30 or more. <P>SOLUTION: A resist is applied to an outer surface of a metallic micro pipe, and exposure beam is applied to spirally scanning and exposing. At this time, the inclination and height of the micro pipe is adjusted in advance to expose so that the exposure beam spot is applied by a constant shape and size all the time, and a spiral space pattern with uniform line width is formed. When etching the micro pipe using the resist as a masking material, etching is rinsed during process, and then etching is continued. An etching speed is thereby averaged and predicted, and "burrs" are removed by performing etching up to the proper timing. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

この発明は、コイル外径が100μm以下で、コイル部分の長さがコイル外径の20倍以上の金属製で真直なマイクロコイルおよびマイクロコイルの製作方法に関するものである。  The present invention relates to a metal-made straight microcoil having a coil outer diameter of 100 μm or less and a coil portion length of 20 times or more of the coil outer diameter, and a method of manufacturing the microcoil.

金属製のマイクロコイルは、弾性にすぐれる、所望のばね定数を得易い、繰り返し変形に対して耐久性が高い、などの理由から、コイルスプリングとして様々なマイクロ機構構成要素として使用されている。  Metal microcoils are used as various micromechanism components as coil springs because they are excellent in elasticity, easily obtain a desired spring constant, and have high durability against repeated deformation.

また、金属が電気の良導体なので、超小型のインダクタンス要素部品やマイクロ電磁コイルの構成要素としても使用できる。  Further, since the metal is a good electrical conductor, it can be used as a component of an ultra-small inductance element part or a micro electromagnetic coil.

これまで、コイル外径の小さい実用的な金属製のマイクロコイルを作るには、細くて軟らかいエナメル線などのコイルの素線を心棒に巻きつけて製作していた。  In the past, in order to produce a practical metal microcoil with a small coil outer diameter, a coil wire such as a thin and soft enamel wire was wound around a mandrel.

このように素線を巻きつけてマイクロコイルを作ると、コイルの素線に曲げ応力やねじり応力がかかるため、マイクロコイルの外径を小さくするにはコイルの素線径を小さくすることが必要であった。  When a microcoil is made by winding a wire in this way, bending stress or torsional stress is applied to the coil wire, so it is necessary to reduce the coil wire diameter to reduce the outer diameter of the microcoil. Met.

すなわち、コイルの素線径がマイクロコイルの外径に対して太すぎると、曲げ応力やねじり応力によってコイル素線が切れてしまった。  That is, when the coil wire diameter is too thick with respect to the outer diameter of the microcoil, the coil wire is cut by bending stress or torsional stress.

しかし、コイルの素線径が小さいと、コイルスプリングとして利用する場合には、ばね定数が小さいコイルスプリングしか得られない。  However, when the wire diameter of the coil is small, only a coil spring having a small spring constant can be obtained when used as a coil spring.

また、コイルの素線を心棒に均一な力で均一な間隔で巻きつけることは難しいため、長いコイルを作ると不規則に曲がってしまい、真直に連なる長いコイルを作ることができなかった。  In addition, since it is difficult to wind the coil wire around the mandrel with a uniform force at a uniform interval, when a long coil is formed, the coil is bent irregularly and a long continuous coil cannot be formed.

さらに、コイルの素線の断面形状を矩形や台形などの平らな辺を持つ形状とすると、該平らな辺を丸みのある心棒にぴったりくっつけてねじれないように均一に巻きつけることは困難であった。  Furthermore, when the cross-sectional shape of the coil wire is a shape having a flat side such as a rectangle or trapezoid, it is difficult to wind the flat side evenly so that it does not twist by tightly attaching it to a round mandrel. It was.

一方、コイルの素線を心棒に巻きつけて製作する方法では、座巻きを設けてもコイル端面を精確にコイルの軸に垂直にすることは難しかった。  On the other hand, in the method of manufacturing by winding the coil wire around the mandrel, it is difficult to accurately make the coil end face perpendicular to the coil axis even if the end winding is provided.

また、コイルの素線を心棒に巻きつけて製作する方法では、コイル端部やコイルの途中に円筒部を設けて保持し易くしたり、真直性を高めたりすることができなかった。  Further, in the method of manufacturing by winding a coil wire around a mandrel, it has been difficult to provide a cylindrical portion in the coil end portion or in the middle of the coil for easy holding, or to improve straightness.

さらに、また、コイルの素線を心棒に巻きつけて製作する方法では、コイル端部に円筒部を設けることができないので、該円筒部に段差やテーパを付け、コイル端に別の部品を精確にはめ込んだり、精確に位置決めしたりすることもできなかった。  Further, in the method of manufacturing by winding the coil wire around the mandrel, a cylindrical portion cannot be provided at the end of the coil. Therefore, a step or taper is provided on the cylindrical portion, and another part is accurately attached to the end of the coil. It was not possible to fit or position accurately.

また、また、コイルの素線を心棒に巻きつけて製作する方法では、コイルに圧縮変形を加えた時の軸直角方向への曲がりや迫り出しを防ぐため、巻き方向を途中で適宜反対にしたコイルを作ることもできなかった。  Also, in the method of manufacturing by winding the coil wire around the mandrel, the winding direction is appropriately reversed halfway in order to prevent bending or squeezing in the direction perpendicular to the axis when compressive deformation is applied to the coil. I couldn't even make a coil.

これに対し、非特許文献1には、銅パイプ上にレジストを塗布し、レーザ走査リソグラフィによって螺線スペースパターンを形成し、残ったレジスト膜をマスキング材として、前記の銅パイプをウェットエッチングし、マイクロコイルを製作する方法が開示されている。  On the other hand, Non-Patent Document 1 applies a resist on a copper pipe, forms a spiral space pattern by laser scanning lithography, uses the remaining resist film as a masking material, and wet-etches the copper pipe, A method of making a microcoil is disclosed.

図14は、非特許文献1に開示されたマイクロコイルの製作方法を模式化して示した図である。  FIG. 14 is a diagram schematically showing a method of manufacturing a microcoil disclosed in Non-Patent Document 1.

この従来のマイクロコイルの製作方法では、(a)に示すように金属性のマイクロパイプ1上にレジスト2を塗布し、次に、(b)に示すようにレーザ5からの露光ビーム6のスポットを前記マイクロパイプ1上の露光開始点4におき、Xステージ10による矢印27に示す直進運動とX軸まわりのX回転ステージ20による矢印28に示す回転運動により該マイクロパイプ1に螺線運動を与え、レジスト2を螺線状に感光させる。  In this conventional method of manufacturing a microcoil, a resist 2 is applied onto a metallic micropipe 1 as shown in FIG. 6A, and then a spot of an exposure beam 6 from a laser 5 as shown in FIG. Is placed at the exposure start point 4 on the micropipe 1, and the micropipe 1 is spirally moved by the linear movement indicated by the arrow 27 by the X stage 10 and the rotational movement indicated by the arrow 28 by the X rotary stage 20 around the X axis. Then, the resist 2 is exposed in a spiral shape.

露光ビーム6を整形するためピンホール19を置いており、レンズ14により露光ビーム6を絞っている。  A pinhole 19 is placed to shape the exposure beam 6, and the exposure beam 6 is narrowed by the lens 14.

11はY軸方向の位置を調整するYステージ、12はZ軸方向の位置を調整するZステージ、22はZ軸まわりの方位回転ステージであり、これらにより、該マイクロパイプ1に螺線運動を与える時、露光ビーム6のスポットが該マイクロパイプ1の頂上の稜線に沿って走査されるように予め機械的に調整しておく。  11 is a Y stage that adjusts the position in the Y-axis direction, 12 is a Z stage that adjusts the position in the Z-axis direction, and 22 is an azimuth rotating stage around the Z-axis. At the time of application, the spot of the exposure beam 6 is mechanically adjusted in advance so that the spot is scanned along the top edge of the micropipe 1.

以上の説明において、X、Y、Zは図14中に示した方向である。  In the above description, X, Y, and Z are directions shown in FIG.

(c)以降は以下の工程における配置姿勢に合わせて、前記マイクロパイプ1を、軸を鉛直にして描いてあり、31が図(b)に示した走査露光による感光部である。  From (c) onward, the micropipe 1 is drawn with the axis vertical in accordance with the arrangement posture in the following steps, and 31 is a photosensitive portion by scanning exposure shown in FIG.

走査露光後、(d)に示すように現像液32に浸漬すると、たとえば、ポジ型のレジスト2を使用すると、感光部が螺線状に溶けて螺線スペースパターン34が得られる。33は現像液32の容器である。  After scanning exposure, when immersed in the developer 32 as shown in (d), for example, when the positive resist 2 is used, the photosensitive portion melts in a spiral shape and a spiral space pattern 34 is obtained. Reference numeral 33 denotes a container for the developer 32.

(e)は現像後のリンス工程を示しており、現像リンス液35に浸漬して現像液32を除去し、現像を停止させる。36は現像リンス液35の容器である。  (E) shows a rinsing step after development, which is immersed in the development rinsing solution 35 to remove the developer 32 and stop development. Reference numeral 36 denotes a container for the developing rinse solution 35.

次に、(f)に示すようにリンス液35から出した螺線スペースパターン34を形成したマイクロパイプ1を、(g)に示すように、エッチング液37に浸漬し、レジスト2をマスキング材として、前記のマイクロパイプ1をウェットエッチングする。38はエッチング液37の容器である。  Next, as shown in (f), the micropipe 1 in which the spiral space pattern 34 formed from the rinsing solution 35 is formed is immersed in the etching solution 37 as shown in (g), and the resist 2 is used as a masking material. The micro pipe 1 is wet etched. Reference numeral 38 denotes a container for the etching solution 37.

(h)はエッチング後のリンス工程を示しており、エッチングリンス液39に浸漬してエッチング液37を除去し、エッチングを停止させる。40はエッチングリンス液39の容器である。  (H) shows a rinsing step after etching, which is immersed in an etching rinsing solution 39 to remove the etching solution 37 and stop the etching. Reference numeral 40 denotes a container for the etching rinse liquid 39.

マイクロパイプ1は螺線状にエッチングされ、(g)、(h)に示すようにマイクロコイル42が製作できる。  The micropipe 1 is etched into a spiral shape, and a microcoil 42 can be manufactured as shown in (g) and (h).

(a)のレジスト塗布、(b)の露光、(d)、(e)の現像、リンスの工程を経て所望のレジストパターンを形成する技術がリソグラフィ技術である。  A technique for forming a desired resist pattern through the steps of (a) resist coating, (b) exposure, (d) and (e) development, and rinsing is a lithography technique.

(i)はエッチングが完了してリンスした後、マイクロコイル42をレジスト2がついたままエッチングリンス液39から取り出した状態を示している。  (I) shows a state where the microcoil 42 is taken out from the etching rinse liquid 39 with the resist 2 attached after the etching is completed and rinsed.

次に、レジスト2を除去するため、(j)に示すように、レジスト2の付いたマイクロコイル42を、レジスト2を溶かす溶剤または剥離液中に漬け、レジスト2を除去する。  Next, in order to remove the resist 2, as shown in (j), the microcoil 42 attached with the resist 2 is immersed in a solvent or a stripping solution that dissolves the resist 2, and the resist 2 is removed.

酸素プラズマなど、レジスト2をドライエッチングできる装置に入れ、レジスト2を除去してもよい。  The resist 2 may be removed by placing it in an apparatus that can dry-etch the resist 2 such as oxygen plasma.

レジスト2を除去すると、(k)に示すように、マイクロコイル42が得られる。  When the resist 2 is removed, the microcoil 42 is obtained as shown in (k).

この非特許文献1に開示されたマイクロコイルの製作方法によれば、コイル素線が曲げやねじりの外力を受けることなくパイプから作り出されるため、曲がったりすることがなく真直ぐなコイルとなる。  According to the microcoil manufacturing method disclosed in Non-Patent Document 1, since the coil wire is produced from the pipe without receiving an external force of bending or twisting, it becomes a straight coil without being bent.

そして、エッチング後に残る部分の幅を調節すれば、コイル外径によらずにコイル素線の幅を太くも細くもできる。  If the width of the portion remaining after etching is adjusted, the width of the coil wire can be increased or decreased regardless of the outer diameter of the coil.

したがって、コイル外径および内径によらずに、容易に異なるばね定数のマイクロコイルを製作することができる。
Yoshihisa Kaneko,Kohei Hashimoto,Toshiyuki Horiuchi:Fabrication of micro−coils using laser scan lithographyon copper pipes,MICROELECTRONIC ENGINEERING,Vol.83(2006)pp.1249−1252.
Therefore, it is possible to easily manufacture microcoils having different spring constants regardless of the outer diameter and inner diameter of the coil.
Yoshihisa Kaneko, Kohei Hashimoto, Toshiyuki Horiuchi: Fabrication of micro-coils using laser scanning ribbon piper, MICROELECTRONIC GRONELGRON TECHN 83 (2006) pp. 1249-1252.

しかし、図14により説明した非特許文献1に開示された従来の方法においては、該非特許文献1に示されているように、コイル外径100μmに対し、コイル長さはわずか数巻きしか取れなかった。すなわち、コイル長さ/コイル直径=アスペクト比の上限は高々5〜6程度であった。  However, in the conventional method disclosed in Non-Patent Document 1 described with reference to FIG. 14, as shown in Non-Patent Document 1, only a few turns of the coil length can be taken with respect to the coil outer diameter of 100 μm. It was. That is, the upper limit of coil length / coil diameter = aspect ratio was about 5 to 6 at most.

コイル長さを長くできない一つの理由は、レーザ走査リソグラフィによって螺線スペースパターンを形成し、残ったレジスト膜をマスキング材として、前記のマイクロパイプ1をウェットエッチングする際に、エッチングの終点判定が難しいためと、エッチング液からマイクロコイル42を引き上げるタイミングの余裕度が少ないためであった。  One reason why the coil length cannot be increased is that it is difficult to determine the end point of etching when the micropipe 1 is wet-etched by forming a spiral space pattern by laser scanning lithography and using the remaining resist film as a masking material. This is because the margin of timing for pulling up the microcoil 42 from the etching solution is small.

エッチング対象が微細な品物であるため、エッチング中にマイクロコイル化状態を目視観察することは不可能である。  Since the object to be etched is a fine product, it is impossible to visually observe the microcoiled state during etching.

仮に顕微鏡などで拡大観察できるようにしたとしても、出来上がって行くコイルのすべての部分をエッチング中にチェックすることは不可能であるため、エッチングの終点判定が難しい。  Even if it is possible to perform magnified observation with a microscope or the like, it is impossible to check all portions of the completed coil during etching, so it is difficult to determine the end point of etching.

コイル長さを長くできない二つ目の理由は、リソグラフィで形成したレジストスペースパターンの線幅にばらつきがあり、マイクロコイル化のためのエッチングを行なうと、でき上がるコイル素線の幅がばらついていたためである。  The second reason why the coil length cannot be increased is that there is variation in the line width of the resist space pattern formed by lithography, and when the etching for microcoiling was performed, the width of the resulting coil wire varied. is there.

螺線パターンのピッチを一定とする時、レジストスペースパターンの線幅がほかの場所より広い場所があると、エッチングされる幅が広くなり、隣接する両側のコイル素線幅が狭くなる。  When the pitch of the spiral pattern is constant, if there is a place where the line width of the resist space pattern is wider than other places, the width to be etched is widened, and the widths of adjacent coil elements are narrowed.

コイル線幅が狭くなる場所においてマイクロコイルが切れないようにするためには、短めのエッチング時間でエッチングを止めざるを得ない。  In order to prevent the microcoil from being cut in a place where the coil wire width becomes narrow, it is necessary to stop the etching with a shorter etching time.

しかし、短めのエッチング時間でエッチングを止めると、レジストスペースパターンの線幅が狭くてエッチングの遅い部分で、コイル素線に、図14に示すようなエッチング残りに起因する「ばり」70、具体例で示せば、図15に示す「ばり」70a〜70fが残ってしまった。  However, if the etching is stopped with a shorter etching time, the “bar” 70 caused by the etching residue as shown in FIG. In FIG. 15, “burrs” 70a to 70f shown in FIG. 15 remain.

このように、従来の技術によれば、部分的な短い範囲でマイクロコイルに近い形状はできるが、長い範囲にわたって均一な線幅を持ち、かつ「ばり」がない実用的なマイクロコイルを得ることはできなかった。  As described above, according to the conventional technology, a shape close to that of a microcoil can be obtained in a short partial range, but a practical microcoil having a uniform line width over a long range and having no “flash” can be obtained. I couldn't.

長いコイルを作るには、その長さの間で、リソグラフィで形成する螺線レジストスペースパターンの線幅を均一にすることが必要であり、螺線レジストスペースパターンの線幅を均一にしないと、でき上がるマイクロコイルの素線の幅を均一にできず、エッチング液からマイクロコイルを引き上げるタイミングの余裕度を十分に取ることができない。  In order to make a long coil, it is necessary to make the line width of the spiral resist space pattern formed by lithography uniform between the lengths, and if the line width of the spiral resist space pattern is not uniform, The widths of the resulting microcoil strands cannot be made uniform, and a sufficient margin of timing for lifting the microcoil from the etching solution cannot be taken.

また、エッチング液の状態のばらつき、たとえば、温度、湿度、気圧、現像液のロット、製造日からの放置年月、開封してからの放置年月、使用する現像液の量などによってエッチング速度がわずか異なるため、マイクロパイプ1がマイクロコイル42になるまで長時間連続してエッチング液に浸漬すると、見掛け上同じ条件で同じ時間エッチングしてもエッチング量がばらつき、同じ素線太さのマイクロコイルを得ることが困難であった。  In addition, the etching rate may vary depending on variations in the state of the etching solution, such as temperature, humidity, atmospheric pressure, developer lot, leaving date from the manufacturing date, leaving time after opening, amount of developing solution used, etc. Because it is slightly different, if the micropipe 1 is continuously immersed in the etching solution for a long time until it becomes the microcoil 42, the etching amount varies even if etching is performed for the same time under the same apparent conditions, and the microcoil having the same wire thickness can be obtained. It was difficult to get.

螺線レジストスペースパターンの線幅を均一にし、かつ、エッチング量を適切に制御しないと、所望の均一な素線幅を有してコイル長さ/コイル直径=アスペクト比が大きい実用的なマイクロコイルを得ることができない。  Practical microcoil having a desired uniform wire width and a large coil length / coil diameter = aspect ratio unless the line width of the spiral resist space pattern is made uniform and the etching amount is not appropriately controlled Can't get.

非特許文献1に記載されたマイクロコイルの巻数は高々数巻きであり、アスペクト比は高々5〜6である上、コイル素線幅がばらつき、かつ、素線の一部に図15に示した「ばり」70a〜70fが残っていた。  The number of turns of the microcoil described in Non-Patent Document 1 is at most several turns, the aspect ratio is at most 5-6, the coil wire width varies, and a part of the wire is shown in FIG. “Burr” 70a to 70f remained.

「ばり」70は、図15で70a〜70fに示したように、非特許文献1に記載されたすべてのマイクロコイルの写真において顕著に生じており、非特許文献1に記載された従来技術では回避できなかったことが明白である。  As shown in FIGS. 15A to 70F in FIG. 15, the “flash” 70 is remarkably generated in the photographs of all the microcoils described in Non-Patent Document 1, and in the conventional technique described in Non-Patent Document 1. It is clear that it could not be avoided.

請求項1に示す本発明のマイクロコイルの製作方法は、外径が100μm以下の金属性のマイクロパイプの外表面にレジストを付するレジスト塗布工程と、該レジスト膜上の露光予定位置またはその近傍の少なくとも2箇所以上の点に露光ビームスポットを該レジストが感光しない光強度で当て、いずれの箇所に露光ビームスポットが来た場合とも該露光ビームスポットの位置、形状、大きさが所期の位置、形状、大きさに対し許容できる誤差範囲内に収まるように前記マイクロパイプと露光ビームとの相対傾斜角および/または前記マイクロパイプの露光ビーム照射方向の位置を調整する露光ビーム調整工程と、該露光ビームスポットを該レジストが感光する光強度にして該レジストを単数箇所または複数個所において螺線状に前記マイクロパイプの外径の20倍以上の長さ区間に亘って露光する露光工程と、前記螺線状の露光により螺線状に感光した該レジストを有する前記マイクロパイプを現像液に浸漬および/または流浸させて該レジストの螺線スペースパターンを形成する現像工程と、前記工程を経て形成した該レジストの螺線スペースパターンを有する前記マイクロパイプをエッチング液に浸漬および/または流浸して前記レジストをエッチングマスクとして前記螺線スペースパターンの底部として露出した前記マイクロパイプを螺線状にエッチングし、該エッチングが完了する前に少なくとも1回、該マイクロパイプを該エッチング液から一旦取り出してリンス液に浸漬および/または流浸して前記エッチング液を洗浄除去するリンスを行い、該リンス液を除去したのち再び該マイクロパイプを該エッチング液に浸漬および/または流浸して前記レジストをエッチングマスクとして前記螺線スペースパターンの底部として露出した前記マイクロパイプを螺線状にさらにエッチングし、前記マイクロパイプがマイクロコイルとなるまで前記エッチングと前記リンスとを適宜繰り返すエッチング工程、とを含み、コイル化部分の長さを外径で除した値が20以上のマイクロコイルを製作することを特徴とする。  According to a first aspect of the present invention, there is provided a microcoil manufacturing method comprising: a resist coating step for attaching a resist to an outer surface of a metallic micropipe having an outer diameter of 100 μm or less; and an exposure planned position on or near the resist film. The exposure beam spot is applied to at least two points of the resist with a light intensity that the resist does not sensitize, and the position, shape, and size of the exposure beam spot are the desired positions regardless of where the exposure beam spot comes. An exposure beam adjusting step of adjusting a relative inclination angle of the micropipe and the exposure beam and / or a position of the micropipe in the exposure beam irradiation direction so as to be within an allowable error range with respect to the shape and size; The exposure beam spot is set to a light intensity that the resist is exposed to, and the resist is spirally formed at a single place or a plurality of places. An exposure process in which exposure is performed over a length section of 20 times or more the outer diameter of the pipe, and the micropipe having the resist that is spirally exposed by the spiral exposure is immersed and / or flowed in a developer. A developing step of immersing the resist to form a spiral space pattern of the resist, and etching the resist by immersing and / or immersing the micropipes having the spiral space pattern of the resist formed through the step in an etching solution. Etch the micropipes exposed as the bottom of the spiral space pattern as a mask into a spiral shape, and once remove the micropipes from the etchant and immerse them in a rinse solution at least once before the etching is completed. Rinse to remove the etching solution by immersing and / or immersing, and removing the rinse solution Then, the micropipe is dipped and / or dipped again in the etching solution, and the micropipe exposed as the bottom of the spiral space pattern is further etched into a spiral shape using the resist as an etching mask. A microcoil having a value obtained by dividing the length of the coiled portion by the outer diameter is 20 or more, including an etching step of appropriately repeating the etching and the rinsing until a coil is formed.

請求項2に示す本発明のマイクロコイルの製作方法は、請求項1に示したマイクロコイル製作方法のエッチング工程を、該エッチングが完了する前に少なくとも1回、該レジストの螺線スペースパターンを有するマイクロパイプを該エッチング液から一旦取り出し、リンス液に浸漬および/または流浸して前記エッチング液を洗浄除去するリンスを行い、該リンス液を除去する工程の後、取り出したマイクロパイプの螺線溝の幅および/または深さを測定して追加するエッチングの必要時間を予測する工程を設け、エッチングの必要時間を予測した上でさらにエッチングするエッチング工程とすることを特徴とする。  According to a second aspect of the present invention, there is provided a microcoil manufacturing method according to the present invention, wherein the microcoil manufacturing method according to the first aspect has the resist spiral space pattern at least once before the etching is completed. The micropipe is once taken out from the etching solution, rinsed to remove the etching solution by immersing and / or immersing in the rinsing solution, and after the step of removing the rinsing solution, the spiral groove of the removed micropipe is removed. It is characterized by providing a step of predicting the time required for the etching to be added by measuring the width and / or depth, and further performing the etching after predicting the time required for the etching.

請求項3に示す本発明のマイクロコイルの製作方法は、請求項1および請求項2に示したマイクロコイル製作方法において、レジストを螺線状露光する露光工程と引き続く現像工程で、複数の螺線スペースパターンを形成するのに加えて、該マイクロパイプを周回するスペースパターンを形成し、該レジストをマスキング材として該マイクロパイプをエッチングする工程で、該マイクロパイプを周回するスペースパターン部のエッチングにより該マイクロパイプを切断し、複数のマイクロコイルを得ることを特徴とする。  According to a third aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a microcoil according to the present invention, wherein the microcoil manufacturing method according to the first and second aspects includes a plurality of spirals in an exposure step of exposing the resist in a spiral manner and a subsequent development step. In addition to forming a space pattern, forming a space pattern that circulates around the micropipes, and etching the micropipes using the resist as a masking material, etching the space pattern portions around the micropipes. The micropipe is cut to obtain a plurality of microcoils.

請求項4に示す本発明のマイクロコイルは、外径が100μm以下の金属マイクロパイプを、一箇所のみ連続的に螺線状にエッチングしてコイル化したマイクロコイルにおいて、該コイル化部分の長さを外径で除した値が20以上であることを特徴とする。  The microcoil of the present invention according to claim 4 is a microcoil in which a metal micropipe having an outer diameter of 100 μm or less is continuously spirally etched at only one place to form a coil. The value obtained by dividing by the outer diameter is 20 or more.

請求項5に示す本発明のマイクロコイルは、外径が100μm以下の金属マイクロパイプを、複数の箇所において螺線状にエッチングしてコイル化したマイクロコイルにおいて、該コイル化した部分の合計長さを外径で除した値が20以上であることを特徴とする。  The microcoil of the present invention according to claim 5 is a microcoil in which a metal micropipe having an outer diameter of 100 μm or less is spirally etched at a plurality of locations to form a coil, and the total length of the coiled portion The value obtained by dividing by the outer diameter is 20 or more.

請求項6に示す本発明のマイクロコイルは、請求項4およびに請求項5示したマイクロコイルにおいて、コイル化部分を2条以上の多条螺線としたことを特徴とする  The microcoil of the present invention shown in claim 6 is characterized in that in the microcoil shown in claim 4 and claim 5, the coiled portion is formed of two or more multi-threads.

請求項7に示す本発明のマイクロコイルは、請求項5に示したマイクロコイルにおいて、前記複数の箇所の螺線状にエッチングしてコイル化した部分の螺線の巻き方向が約半々に逆方向であることを特徴とする。  A microcoil according to a seventh aspect of the present invention is the microcoil according to the fifth aspect of the present invention, wherein the winding direction of the spiral portion of the plurality of portions etched into a spiral shape is reversed by about half. It is characterized by being.

請求項8に示す本発明のマイクロコイルは、請求項4乃至7のマイクロコイルにおいて、前記金属パイプの両端ともコイル化部分となしたことを特徴とする。  The microcoil of the present invention according to an eighth aspect is the microcoil according to the fourth to seventh aspects, wherein both ends of the metal pipe are coiled portions.

請求項9に示す本発明のマイクロコイルは、請求項4乃至7のマイクロコイルにおいて、前記金属マイクロパイプの片端または両端をコイル化せずに残したことを特徴とする  A microcoil according to a ninth aspect of the present invention is the microcoil according to the fourth to seventh aspects, wherein one end or both ends of the metal micropipes are left without being coiled.

請求項10に示す本発明のマイクロコイルは、請求項9のマイクロコイルにおいて、片端または両端のコイル化せすに残した前記金属マイクロパイプ部の片端または両端の外径側および/または内径側に、段差加工またはテーパ加工を施したことを特徴とする。  The microcoil of the present invention as shown in claim 10 is the microcoil according to claim 9, wherein the metal micropipe part left at one end or both ends is left on the outer diameter side and / or inner diameter side. The method is characterized in that step processing or taper processing is performed.

請求項11に示す本発明のマイクロコイルは、請求項9乃至10のマイクロコイルにおいて、片端または両端のコイル化せずに残した前記金属マイクロパイプ部に貫通穴を設けたことを特徴とする。  According to an eleventh aspect of the present invention, in the microcoil according to the ninth to tenth aspects, a through hole is provided in the metal micropipe portion left without being coiled at one or both ends.

本発明のマイクロコイルの製作方法によれば、従来よりも露光ビームのスポットの大きさや形状を精度良く一定に保て、かつ、従来よりも露光ビームのスポットの位置を精度良く原材料とする金属マイクロパイプ上の所定の位置に置いて、該金属パイプの外表面に付したレジストを露光できるので、リソグラフィで形成する螺線レジストスペースパターンの線幅を均一にできる。  According to the manufacturing method of the microcoil of the present invention, the size and shape of the spot of the exposure beam can be kept constant with higher accuracy than before, and the position of the spot of the exposure beam with higher accuracy than that of the conventional method can be used. Since the resist attached to the outer surface of the metal pipe can be exposed at a predetermined position on the pipe, the line width of the spiral resist space pattern formed by lithography can be made uniform.

また、本発明のマイクロコイルの製作方法によれば、金属パイプを螺線状にエッチングしてコイルを製作する際に、適切なエッチングの終点を従来よりも遥かに精度良く推測できるため、コイル素線幅の精度が良く、「ばり」がなく、素線の断面形状が略長方形で均一なマイクロコイルを再現性良く製作することができる。  In addition, according to the method of manufacturing a microcoil of the present invention, when a coil is manufactured by etching a metal pipe into a spiral shape, an appropriate etching end point can be estimated with much higher accuracy than in the prior art. It is possible to manufacture a microcoil with good line width accuracy, no “burrs”, and a uniform microcoil with a substantially rectangular cross-sectional shape.

さらに、本発明のマイクロコイルの製作方法によれば、リソグラフィで形成する螺線レジストスペースパターンの線幅を均一にでき、エッチングの精度も上がることから、コイル素線の幅が従来のマイクロコイルよりも均一であり、原材料とする金属マイクロパイプの真直度に対応する真直度を有し、コイル長さ/コイル直径=アスペクト比が従来よりも格段に大きいマイクロコイルを製作することができる。  Furthermore, according to the method of manufacturing a microcoil of the present invention, the line width of the spiral resist space pattern formed by lithography can be made uniform and the etching accuracy can be improved. Therefore, it is possible to manufacture a microcoil having a straightness corresponding to the straightness of a metal micropipe used as a raw material and having a coil length / coil diameter = aspect ratio that is significantly larger than that of the prior art.

一方、本発明のマイクロコイルの製作方法によれば、パイプの任意の部分に任意の長さ範囲だけマイクロコイルを作ることができ、全長すべてがコイルであるマイクロコイルのほか、両端にパイプ部を残したマイクロコイルや、片端にパイプ部を残したマイクロコイルも容易に製作することができる。  On the other hand, according to the method for producing a microcoil of the present invention, a microcoil can be made in an arbitrary length range in an arbitrary part of a pipe. The remaining microcoil and the microcoil with the pipe portion left at one end can be easily manufactured.

本発明のマイクロコイルは、コイル素線の幅が均一であり、真直で、「ばり」もないため、従来のマイクロコイルよりも、同じマイクロコイルを多数製作した時のばね定数のばらつきが小さく、局所的に弱い場所がないので、応力集中が起こりにくく、繰り返し変形に対する耐久性が高い。  The microcoil of the present invention has a uniform coil wire width, is straight, and has no “burr”. Therefore, the variation in the spring constant when a large number of the same microcoil is manufactured is smaller than that of the conventional microcoil, Since there are no locally weak places, stress concentration is unlikely to occur, and durability against repeated deformation is high.

また、コイル素線の幅が均一であることから、同じ内外径の金属パイプからコイル素線の幅を従来よりも広い範囲に変えてマイクロコイルを製作でき、かつ、アスペクト比が従来よりも格段に大きいマイクロコイルを製作することができることから、同じ内外径に対して得られるマイクロコイルのばね定数や変形範囲を従来よりも格段に広い範囲に取ることができるようになる。  In addition, since the width of the coil wire is uniform, it is possible to manufacture a microcoil from a metal pipe having the same inner and outer diameter by changing the width of the coil wire to a wider range than before, and the aspect ratio is much higher than before. Therefore, the spring constant and deformation range of the microcoil obtained with respect to the same inner and outer diameter can be set in a much wider range than before.

マイクロコイルをスプリングとして用いる場合には、ばね定数を精確に予測して製作できることが必要であるが、本発明のマイクロコイル製作方法によれば、素線の幅が高精度に制御され、均一であるため、ねらい通りのばね性を有するマイクロスプリングを得ることができる。  When using a microcoil as a spring, it is necessary to accurately predict and manufacture the spring constant. However, according to the microcoil manufacturing method of the present invention, the width of the strand is controlled with high accuracy and is uniform. Therefore, it is possible to obtain a microspring having a desired spring property.

また、マイクロコイルが均質であるため、マイクロコイルを圧縮荷重に対するスプリングとして用いる場合に、弱い所で局所的に大きく変形することがなく、マイクロコイルは歪んでも曲がることなく真直を保ったまま縮む。  Further, since the microcoil is homogeneous, when the microcoil is used as a spring against a compressive load, the microcoil does not deform greatly locally at a weak place, and the microcoil shrinks while keeping straight without being bent.

さらに、超小型のインダクタンス要素部品やマイクロ電磁コイルの構成要素として使用する場合にも、同じマイクロコイルを多数製作した時のインダクタンスや抵抗値などの電気特性のばらつきが小さくなり、必要な電気特性を持ったマイクロコイルが得られる。  Furthermore, even when used as a component of ultra-small inductance components or micro electromagnetic coils, the variation in electrical characteristics such as inductance and resistance when many of the same microcoils are manufactured is reduced, and the required electrical characteristics are reduced. A microcoil with it is obtained.

また、コイル素線の幅が均一であるためピッチを従来よりも小さくでき、アスペクト比が従来よりも格段に大きく取れるため、マイクロコイルの巻数を従来よりも増すことができ、小外径でインダクタンスの大きいマイクロコイルを得ることができる。  Also, since the coil wire width is uniform, the pitch can be made smaller than before, and the aspect ratio can be made much larger than before, so the number of turns of the microcoil can be increased more than before, and the inductance can be reduced with a small outer diameter. A large microcoil can be obtained.

そして、「ばり」がないため、マイクロコイルに通電した時に、「ばり」の箇所で放電や短絡が起こることがなくなり、溶断したりすることがなくなる。  Since there is no “burr”, when the microcoil is energized, no discharge or short circuit occurs at the “burr” position, and no fusing occurs.

一方、本発明のマイクロコイルは、金属マイクロパイプ1から製作するため、コイル化以前に金属マイクロパイプ1の両端を切削、研削などにより平行に切り揃えておき、それらの金属マイクロパイプ1の両端がマイクロコイルの両端となるようにすれば、マイクロコイルの両端を平行にでき、圧縮コイルばねとして使用する場合に軸直角方向の迫り出しや曲がりを生じにくくできる利点がある。  On the other hand, since the microcoil of the present invention is manufactured from the metal micropipes 1, both ends of the metal micropipes 1 are cut in parallel by cutting, grinding, etc. before coiling, and both ends of the metal micropipes 1 are aligned. If both ends of the microcoil are used, both ends of the microcoil can be made parallel, and when used as a compression coil spring, there is an advantage that it is difficult to cause the protrusion or bending in the direction perpendicular to the axis.

また、自由長さが最初に用意する金属マイクロパイプ1の長さとなるので、任意のマイクロコイルの長さを容易に精度良く設定できる利点がある。  Further, since the free length is the length of the metal micropipe 1 prepared first, there is an advantage that the length of an arbitrary microcoil can be easily set with high accuracy.

マイクロパイプ1を周回するスペースパターンを形成し、レジスト2をマスキング材として該マイクロパイプ1をエッチングする工程で、該マイクロパイプ1を周回するスペースパターン部のエッチングにより該マイクロパイプ1を切断することによっても、任意のマイクロコイルの長さを容易に精度良く設定できる。  By forming a space pattern that goes around the micropipe 1 and etching the micropipe 1 using the resist 2 as a masking material, the micropipe 1 is cut by etching the space pattern portion that goes around the micropipe 1. In addition, the length of an arbitrary microcoil can be easily set with high accuracy.

さらに、マイクロコイルの両端または片端にパイプ部を残すと、該パイプ部を把持部として利用したり、該マイクロコイルを圧縮コイルばねとして円筒状のガイド内に挿入して用いる場合に案内や先導部として利用したりすることができる。  Further, if the pipe part is left at both ends or one end of the microcoil, the guide or leading part is used when the pipe part is used as a gripping part or when the microcoil is inserted into a cylindrical guide as a compression coil spring. Or can be used as

また、本発明によれば、マイクロパイプの複数の箇所をマイクロコイル化してマイクロコイルとすることが容易にでき、コイル部がパイプ部で直線状に接続されたマイクロコイルを得ることができる。  In addition, according to the present invention, it is possible to easily form a microcoil by forming a plurality of locations of the micropipe into a microcoil, and it is possible to obtain a microcoil in which the coil portion is linearly connected at the pipe portion.

このようにマイクロパイプの複数の箇所をマイクロコイル化したマイクロコイルは、同じばね定数のマイクロコイルを得るのにコイル部分を分割して各箇所のマイクロコイル部分を短くできるため、製作時に破断しにくくなり、かつ、圧縮コイルばねとして使用する場合に挫屈や曲がりや挫折が起こりにくくなる。  In this way, a microcoil in which a plurality of locations on a micropipe are made into a microcoil can be divided into coil portions to shorten the microcoil portion at each location in order to obtain a microcoil having the same spring constant. In addition, when used as a compression coil spring, buckling, bending, and folding are less likely to occur.

また、マイクロパイプの複数の箇所をマイクロコイル化する際に、巻きの方向をほぼ半々に反対方向に変えると、コイル部のねじり応力によるマイクロコイルの曲がりが逆向きに生じて打ち消し合うため、マイクロコイルは挫屈や曲がりがさらに起きにくくなる。  Also, when microcoiling a plurality of locations on a micropipe, if the winding direction is changed almost in half, the microcoil bending due to the torsional stress of the coil part will occur in the opposite direction and cancel each other. Coils are less prone to buckling and bending.

なお、本発明によれば、マイクロパイプのマイクロコイル化しない部分の端の内径側および/または外径側に段差やテーパなど任意の加工を施したマイクロコイルを得ることもできる。  In addition, according to this invention, the microcoil which gave arbitrary processes, such as a level | step difference and a taper, to the inner diameter side and / or outer diameter side of the edge of the part which does not turn into a microcoil of a micropipe can also be obtained.

このように、マイクロコイル化しない部分の端の内径側および/または外径側に段差やテーパなどを付けると、マイクロコイルと軸心および軸方向の位置を合わせた状態でほかの部品、たとえば、探針の針先などを取り付けることができる。  In this way, when a step or taper is provided on the inner diameter side and / or outer diameter side of the end of the portion that is not made into a microcoil, other parts such as, for example, a state in which the position of the microcoil and the axial center and the axial direction are aligned, for example, A tip of a probe can be attached.

さらに、本発明によれば、マイクロパイプのマイクロコイル化しない部分に貫通穴を設けたマイクロコイルを得ることもでき、マイクロコイルを引張ばねとして使用する場合に、糸やワイヤなどの牽引索を付けやすくできる。  Furthermore, according to the present invention, it is possible to obtain a microcoil having a through hole in a portion of the micropipe that is not formed into a microcoil. When the microcoil is used as a tension spring, a tow rope such as a thread or a wire is attached. Easy to do.

発明の実施するための最良の形態BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION

図1は、本発明のマイクロコイルの製作方法を示す説明図である。  FIG. 1 is an explanatory view showing a method of manufacturing a microcoil according to the present invention.

マイクロコイルの外径が実際には人間の髪の毛程度であるため大きく拡大して描いてあり、ほかの構成要素は逆に縮小して描いてある。  Since the outer diameter of the microcoil is actually about the same as that of human hair, the microcoil is drawn greatly enlarged, and the other components are drawn reduced.

まず、(a)に示すように、金属製のマイクロパイプ1の表面の一部または全部にレジストなどのレジスト2を付着させる。  First, as shown in (a), a resist 2 such as a resist is attached to part or all of the surface of the metal micropipe 1.

レジスト2を付着させるには、金属製のマイクロパイプ1を鉛直に懸架してレジスト2の液中に浸漬し、所定の速度で引き上げるなどすればよい。  In order to attach the resist 2, the metal micropipe 1 may be suspended vertically and immersed in the resist 2 solution and pulled up at a predetermined speed.

マイクロパイプ1を鉛直に懸架してレジスト2の液中に浸漬し、所定の速度で引き上げる動作は相対的でよく、マイクロパイプ1を固定してレジスト2の液を上下動させてもよい。  The operation of suspending the micropipe 1 vertically and immersing it in the solution of the resist 2 and pulling it up at a predetermined speed may be relative. The micropipe 1 may be fixed and the solution of the resist 2 may be moved up and down.

また、レジスト2の塗布膜厚を均一化するため、相対的引き上げ動作中または動作後にマイクロパイプ1に適宜回転を加えたり、引き上げ中に相対的引き上げ速度を適宜変化させたりしてもよい。  In order to make the coating film thickness of the resist 2 uniform, the micropipe 1 may be appropriately rotated during or after the relative pulling operation, or the relative pulling speed may be appropriately changed during the pulling operation.

噴霧や霧状雰囲気中への放置などの方法によってマイクロパイプ1にレジスト2を塗布してもよい。  The resist 2 may be applied to the micropipe 1 by a method such as spraying or leaving in a foggy atmosphere.

次に、該マイクロパイプ1を(b)に示すように露光装置のチャック3に取り付け、露光開始点4またはその近傍に、露光光線としてたとえばレーザ5からの露光ビーム6のスポットを前記レジスト2が感光しない弱い強度で当て、該露光ビーム6のスポットの形状や大きさをカメラ7で観察して該露光ビーム6のスポットの像8をテレビモニタ9に写し、該露光ビームスポットの位置が前記マイクロパイプ1の頂上に当たるように、また、該露光ビームのスポットの像8が所期の形状、大きさとなるように、該露光装置のXステージ10、Yステージ11、Zステージ12を動かしてチャック3の位置を調整する。  Next, the micropipe 1 is attached to the chuck 3 of the exposure apparatus as shown in FIG. 5B, and the resist 2 places a spot of an exposure beam 6 from, for example, a laser 5 as an exposure light beam at or near the exposure start point 4. The exposure beam 6 is applied with a weak intensity, and the shape and size of the spot of the exposure beam 6 is observed with a camera 7, and an image 8 of the spot of the exposure beam 6 is copied to a television monitor 9. The chuck 3 is moved by moving the X stage 10, Y stage 11, and Z stage 12 of the exposure apparatus so that it hits the top of the pipe 1 and the spot image 8 of the exposure beam has the desired shape and size. Adjust the position.

X、Y、Zは図中に示した通りの方向であり、13はビームスプリッター、14は露光ビーム6を絞るためのレンズ、15は前記露光ビーム6のマイクロパイプ1の表面からの反射光、16はカメラ7とテレビモニタ9を接続するケーブルである。  X, Y, Z are directions as shown in the figure, 13 is a beam splitter, 14 is a lens for focusing the exposure beam 6, 15 is a reflected light from the surface of the micropipe 1 of the exposure beam 6, A cable 16 connects the camera 7 and the television monitor 9.

レーザ5からの露光ビーム6のスポットを前記レジスト2が感光しない弱い強度で当てるにはレーザ5の出力を弱くしてもよいが、一般にレーザは出力を変えると該出力が安定するまでに時間を要するため、レーザの出力光強度を露光する光強度に安定に一定に保ったままマイクロパイプ1上に適切な強度で照射されるように弱めるための減光フィルター17を着脱できるようにしておくと都合がよく、露光ビーム6の通過、遮光を切り替えるシャッター18を設ければなお都合がよい。  In order to irradiate the spot of the exposure beam 6 from the laser 5 with a weak intensity that the resist 2 does not sensitize, the output of the laser 5 may be weakened. However, in general, when the laser changes its output, it takes time until the output becomes stable. Therefore, it is possible to attach and detach the neutral density filter 17 for weakening the micropipe 1 so as to irradiate the micropipe 1 with an appropriate intensity while keeping the output light intensity of the laser stably constant. It is convenient to provide a shutter 18 for switching between passing and blocking of the exposure beam 6.

減光フィルター17やシャッター18の設置位置は任意でよい。  The installation positions of the neutral density filter 17 and the shutter 18 may be arbitrary.

また、露光ビーム6を小さな円形、矩形など露光に都合のよい形状・大きさのスポットにして該マイクロパイプ1上の露光開始点4に当てるため、ピンホール19でレーザ5からの露光ビーム6を整形し、該ピンホール19の射出口の像が、該マイクロパイプ1上の露光開始点4に形成されるようにすることが好ましい。  Further, in order to make the exposure beam 6 a spot having a shape and size convenient for exposure, such as a small circle or rectangle, and hit the exposure start point 4 on the micropipe 1, the exposure beam 6 from the laser 5 is irradiated by the pinhole 19. It is preferable to shape the image so that an image of the exit of the pinhole 19 is formed at the exposure start point 4 on the micropipe 1.

露光ビーム6を得るための光源としては、例示したレーザ5が手軽であるが、必ずしもレーザとする必要はなく、ピンホール19で露光ビーム6を整形し、レンズ14によって該ピンホール19の射出口の像が、該マイクロパイプ1上4に形成されるようにすれば、ランプ光源など、レジスト2を感光させることができる任意の光源でよい。  As the light source for obtaining the exposure beam 6, the illustrated laser 5 is simple, but it is not always necessary to use a laser. The exposure beam 6 is shaped by the pinhole 19, and the exit hole of the pinhole 19 is formed by the lens 14. If the above image is formed on the micropipe 1, an arbitrary light source capable of exposing the resist 2 such as a lamp light source may be used.

20はマイクロパイプ1を軸まわりすなわち大略X軸回りに回転させるX回転ステージ、21はマイクロパイプ1をX軸回り、Y軸回り、Z方向に微動させてX軸回り、Y軸回りの回転角とZ方向の位置を調整するための傾斜・高さ調整ステージ、22はマイクロパイプ1のZ軸回り角度を調整する方位回転ステージである。  Reference numeral 20 denotes an X rotation stage that rotates the micropipe 1 around the axis, that is, approximately the X axis. Reference numeral 21 denotes a rotation angle around the X axis and the Y axis by slightly moving the micropipe 1 around the X axis, the Y axis, and the Z direction. An inclination / height adjustment stage 22 for adjusting the position in the Z direction, and an azimuth rotation stage 22 for adjusting the angle around the Z axis of the micropipe 1.

テレビモニタ9上で露光ビームスポットの像8を観察する際、テレビモニタ9上に該露光ビームスポットが当たっている付近のマイクロパイプ1も鮮明に見えた方が好ましいため、前記レジスト2が感光しない波長の光または前記レジスト2が感光しない弱い光を出す照明光源23を別に設け、露光開始点4またはその近傍の適当な範囲にレジスト2が感光しない照明光を当てればさらによい。  When observing the image 8 of the exposure beam spot on the television monitor 9, it is preferable that the micropipe 1 near the exposure beam spot hits the television monitor 9, so that the resist 2 is not exposed. It is further preferable to separately provide an illumination light source 23 that emits light of a wavelength or weak light that the resist 2 does not sensitize, and irradiates the illumination light that the resist 2 does not sensitize to the exposure start point 4 or an appropriate range in the vicinity thereof.

24は、前記の照明光源23からの光線25を前記の露光ビーム6の光路に重ねるためのビームスプリッターである。  A beam splitter 24 superimposes the light beam 25 from the illumination light source 23 on the optical path of the exposure beam 6.

なお、露光ビーム6のスポットの位置とマイクロパイプ1との位置合わせは相対的なものであるので、マイクロパイプ1を静止させたまま露光ビーム6のスポットの位置を動かして調整する構成としてもよい。  Since the position of the spot of the exposure beam 6 and the position of the micropipe 1 are relative, the position of the spot of the exposure beam 6 may be adjusted by moving the spot of the exposure beam 6 while the micropipe 1 is stationary. .

次に、(c)に示すように、露光終了点26またはその近傍に露光ビーム6のスポットを当て、カメラ7で観察してのスポットの像8をテレビモニタ9に写し、該露光ビームスポットの位置が前記マイクロパイプ1の頂上に当たるように、また、該露光ビームスポットの像8が所期の形状、大きさとなるように、露光装置の傾斜・高さ調整ステージ21と方位回転ステージ22を動かしてマイクロパイプ1の位置を調整する。  Next, as shown in (c), the spot of the exposure beam 6 is applied to the exposure end point 26 or the vicinity thereof, and an image 8 of the spot observed by the camera 7 is transferred to the television monitor 9, and the exposure beam spot The tilt / height adjustment stage 21 and the azimuth rotation stage 22 of the exposure apparatus are moved so that the position hits the top of the micropipe 1 and the image 8 of the exposure beam spot has the desired shape and size. To adjust the position of the micropipe 1.

Z軸方向の位置の調整はZステージ12を用いてもよく、傾斜・高さ調整ステージ21とZステージ12を併用してもよい。  For adjustment of the position in the Z-axis direction, the Z stage 12 may be used, or the tilt / height adjustment stage 21 and the Z stage 12 may be used in combination.

(b)に示した露光開始点4またはその近傍における露光ビーム6のスポットの位置、形状、大きさの調整と、(c)に示した露光終了点26またはその近傍における露光ビーム6のスポットの位置、形状、大きさの調整は、両方の位置で該露光ビーム6のスポットが前記マイクロパイプ1の頂上に当たり、該スポットが所期の形状、大きさとなるまで適宜繰り返す。  Adjustment of the position, shape and size of the spot of the exposure beam 6 at or near the exposure start point 4 shown in (b), and adjustment of the spot of the exposure beam 6 at or near the exposure end point 26 shown in (c). The adjustment of the position, shape, and size is repeated as appropriate until the spot of the exposure beam 6 hits the top of the micropipe 1 at both positions and the spot has the desired shape and size.

露光開始点4またはその近傍および露光終了点26またはその近傍のみならず、任意の単数または複数の中間点においても、該露光ビーム6のスポットが前記マイクロパイプ1の頂上に当たり、所期の形状、大きさとなるように確認すればなお良い。  In addition to the exposure start point 4 or the vicinity thereof and the exposure end point 26 or the vicinity thereof, the spot of the exposure beam 6 hits the top of the micropipe 1 not only at one or a plurality of intermediate points, but the desired shape, It is even better if it is confirmed to be the size.

また、少なくとも露光開始点4またはその近傍および露光終了点26またはその近傍において該露光ビーム6のスポットが前記マイクロパイプ1の頂上に当たり、所期の形状、大きさとなるようにした後、以下の工程で露光ビーム6のスポットを動かす経路でマイクロパイプ1を動かし、全露光経路上で該露光ビーム6のスポットが前記マイクロパイプ1の頂上に当たり、所期の形状、大きさとなることを確認すればさらに良い。  Further, after the spot of the exposure beam 6 hits the top of the micropipe 1 at or near the exposure start point 4 or the vicinity thereof and at the exposure end point 26 or the vicinity thereof, the following steps are performed. If the micropipe 1 is moved along the path for moving the spot of the exposure beam 6 and the spot of the exposure beam 6 hits the top of the micropipe 1 over the entire exposure path, it is confirmed that the desired shape and size are obtained. good.

なお、図1においては、露光ビーム6を上から下に向けて前記マイクロパイプ1に当てるようにしたため、露光ビーム6のスポットが該マイクロパイプ1の頂上に当たるようにしたが、露光ビーム6は水平方向から当ててもよい。  In FIG. 1, since the exposure beam 6 is applied to the micropipe 1 from the top to the bottom, the spot of the exposure beam 6 is applied to the top of the micropipe 1, but the exposure beam 6 is horizontal. You may guess from the direction.

該マイクロパイプ1を設置する向きは任意でよく、たとえば、軸を鉛直にして保持し、露光ビーム6を水平方向から当てるように構成してもよいことは明らかである。  It is obvious that the micropipe 1 may be installed in any direction, and for example, the micropipe 1 may be configured so that the axis is held vertically and the exposure beam 6 is applied from the horizontal direction.

次に、露光ビーム6のスポットを前記マイクロパイプ1の露光開始点4におき、前記の減光フィルター17をはずしたり、レーザ5の出力を高めたりすることにより、露光ビーム6のスポットがレジスト2を感光させるのに必要な光強度で当たるようにし、Xステージ10とX軸まわりの回転ステージ20により該マイクロパイプ1に矢印27で示すX軸方向の直線運動と矢印28で示すX軸まわりの回転運動の組み合わせによる螺線運動を与え、(d)に示すように、レジスト2を螺線状に感光させる。  Next, the spot of the exposure beam 6 is placed at the exposure start point 4 of the micropipe 1, and the spot of the exposure beam 6 is changed to the resist 2 by removing the neutral density filter 17 or increasing the output of the laser 5. The micropipe 1 is linearly moved in the X-axis direction indicated by the arrow 27 and the X-axis indicated by the arrow 28 around the X-axis by the X stage 10 and the rotary stage 20 around the X-axis. A spiral motion is given by a combination of rotational motions, and the resist 2 is exposed in a spiral shape as shown in FIG.

レジスト2を螺線状に感光させる際、2条の螺線状に感光させたり、分離された複数の位置を螺線状に感光させたり、分離された複数の位置に感光させる時に一部の螺線の巻きの方向を逆にするなどしてもよい。  When the resist 2 is exposed in a spiral shape, a part of the resist 2 is exposed in a spiral shape, a plurality of separated positions are exposed in a spiral shape, or a plurality of separated positions are exposed. The direction of winding of the spiral may be reversed.

また、螺線状に感光させる片端または両端をでき上がるマイクロコイルの端となしたい場合や前記マイクロパイプ1を任意の位置でエッチング時に切断したい場合には、該マイクロパイプ1の表面を周回して連なるようにレジスト2を感光させスペースパターンを形成する。  Further, when one end or both ends exposed in a spiral form are to be the ends of the microcoil that is completed, or when the micropipe 1 is to be cut at an arbitrary position during etching, the surface of the micropipe 1 is circulated and connected. Thus, the resist 2 is exposed to form a space pattern.

前記マイクロパイプ1のマイクロコイル化しないパイプ部にエッチング時に貫通穴を設けたい場合には、レジスト2を螺線状に感光させるのに加えて、任意形状の穴状に感光させておく。  When it is desired to provide a through hole in the pipe portion of the micropipe 1 that is not formed into a microcoil during etching, the resist 2 is exposed in a spiral shape in addition to being exposed in a spiral shape.

先に示したように、露光ビーム6の光路を開閉するシャッター18を設けておけば、露光の開始と終了および/または途中での露光の一時中止と再開を該シャッター18の開閉により制御することができる。  As described above, if the shutter 18 for opening and closing the optical path of the exposure beam 6 is provided, the start and end of exposure and / or the temporary stop and restart of exposure in the middle can be controlled by opening and closing the shutter 18. Can do.

非特許文献1に記載された従来のマイクロコイル製作方法では、図1(b)、(c)に示した上記の露光ビーム調整工程を取らないで、図14(b)の露光工程に入るため、螺線状の走査露光中、レジスト2上の露光ビーム6のスポットの形状、大きさ、位置が変動し、螺線状に均一に感光させることができなかった。  In the conventional microcoil manufacturing method described in Non-Patent Document 1, the exposure beam adjustment process shown in FIGS. 1B and 1C is not performed and the exposure process shown in FIG. 14B is entered. During the spiral scanning exposure, the shape, size and position of the spot of the exposure beam 6 on the resist 2 fluctuated, and it was impossible to uniformly expose the spiral.

それに対し、上記のように、本発明によれば、上記の露光ビーム調整工程を取るため、螺線状の走査露光中、露光ビーム6のスポットがレジスト2上に所期の形状、大きさで均一に前記マイクロパイプ1上に当たるため、レジスト2は目標とする線幅に螺線状に均一に感光される。  On the other hand, as described above, according to the present invention, since the exposure beam adjustment step is performed, the spot of the exposure beam 6 is formed on the resist 2 in the desired shape and size during the spiral scanning exposure. The resist 2 is uniformly exposed in the form of a spiral to the target line width because it hits the micropipe 1 uniformly.

(e)以降は以下の工程における配置姿勢に合わせて、前記マイクロパイプ1を、軸を鉛直にして描いてあり、31が図1(d)に示した走査露光による感光部である。  From (e) onward, the micropipe 1 is drawn with the axis vertical in accordance with the arrangement posture in the following steps, and 31 is a photosensitive portion by scanning exposure shown in FIG.

次に、(f)に示すように、前記の螺線状に露光したレジスト2を付したマイクロパイプ1を現像液32に浸漬する。33は現像液32の容器である。  Next, as shown in (f), the micropipe 1 with the resist 2 exposed in a spiral shape is immersed in the developer 32. Reference numeral 33 denotes a container for the developer 32.

静止した現像液32に浸漬するのに代えて、現像液32を流した状態で前記の螺線状に露光したレジスト2を付したマイクロパイプ1を浸したり、前記の螺線状に露光したレジスト2を付したマイクロパイプ1に現像液32を流しかけたりしてもよい。  Instead of immersing in the stationary developer 32, the micropipe 1 with the resist 2 exposed in the spiral shape is immersed in the state where the developer 32 is flowed, or the resist exposed in the spiral shape is immersed. Alternatively, the developing solution 32 may be poured over the micropipe 1 labeled 2.

すなわち前記の螺線状に露光したレジスト2を付したマイクロパイプ1を現像液32に流浸してもよい。  That is, the micropipe 1 with the resist 2 exposed in a spiral shape may be immersed in the developer 32.

たとえば、レジスト2としてポジ型のレジストを使用すると、現像により感光部が螺線状に溶けて螺線スペースパターン34が得られる。  For example, when a positive type resist is used as the resist 2, the photosensitive portion is melted into a spiral shape by development, and a spiral space pattern 34 is obtained.

現像を終えるには、感光部が螺線状に溶けて螺線スペースパターン34が形成された前記マイクロパイプ1を、(g)に示すように、現像リンス液35に浸漬する。  In order to finish the development, the micropipe 1 in which the photosensitive portion is melted in a spiral shape and the spiral space pattern 34 is formed is immersed in a development rinse solution 35 as shown in FIG.

36は現像リンス液35の容器である。現像リンス液35に浸漬する代わりに流浸してもよいことは言うまでもない。  Reference numeral 36 denotes a container for the developing rinse solution 35. Needless to say, it may be immersed instead of being immersed in the developing rinse solution 35.

(h)は螺線スペースパターン34が形成された前記マイクロパイプ1を現像リンス液35から取り出した状態を示しており、次に、該螺線スペースパターン34を形成したマイクロパイプ1を、(i)に示すように、エッチング液37に浸漬する。  (H) shows a state in which the micropipe 1 in which the spiral space pattern 34 is formed is taken out from the developing rinse solution 35. Next, the micropipe 1 in which the spiral space pattern 34 is formed is (i) As shown in FIG.

38はエッチング液37の容器である。浸漬する代わりに流浸してもよいことは言うまでもない。  Reference numeral 38 denotes a container for the etching solution 37. Needless to say, it may be immersed instead of immersed.

従来、ここで、マイクロパイプ1がマイクロコイルになるまでエッチング液37に浸漬していた。  Heretofore, here, the micropipe 1 was immersed in the etching solution 37 until it became a microcoil.

しかし、エッチング液37の状態のばらつき、たとえば、温度、気圧、現像液のロット、製造日からの放置年月、開封してからの放置年月、使用する液量などによってエッチング速度がわずか異なり、マイクロパイプ1がマイクロコイルになるまで連続してエッチングすると、見掛け上同じ条件で同じ時間エッチングしてもエッチング量がばらつき、マイクロコイルがエッチングされ過ぎて切れたり、エッチング不足で「ばり」がひどく残ったりしていた。  However, the etching rate varies slightly depending on variations in the state of the etching solution 37, for example, temperature, atmospheric pressure, lot of the developing solution, leaving time from the manufacturing date, leaving time after opening, the amount of liquid used, If the micropipe 1 is continuously etched until it becomes a microcoil, even if it is etched for the same time under the same apparent conditions, the etching amount varies, and the microcoil is overetched or cut, or the “flash” remains severely due to insufficient etching. I was doing.

そのため、本発明においては、見掛け上同じ条件で同じ時間エッチングした時のエッチング量のばらつきの影響を低減するため、マイクロパイプ1がマイクロコイルになる前にエッチング途中のマイクロパイプ41をエッチング液37から出し、(j)に示すように、エッチングリンス液39に浸漬する。  Therefore, in the present invention, in order to reduce the influence of variation in the etching amount when etching is performed for the same time under the same conditions as apparent, the micropipe 41 in the middle of etching is removed from the etching solution 37 before the micropipe 1 becomes a microcoil. As shown in (j), it is immersed in an etching rinse solution 39.

40はエッチング液リンス液39の容器である。浸漬する代わりに流浸してもよいことは言うまでもない。  Reference numeral 40 denotes a container for the etchant rinse solution 39. Needless to say, it may be immersed instead of immersed.

(k)はエッチング途中のマイクロパイプ41を現像リンス液39から取り出した状態を示している。  (K) shows a state in which the micropipe 41 in the middle of etching is taken out from the development rinse 39.

エッチング途中のマイクロパイプ41は、エッチング液37に入れる前の螺線スペースパターン34の隙間寸法、すなわち、螺線スペースパターン34の線幅bよりも広がって幅Bにエッチングされる。すなわちアンダーカットされる。  The micropipe 41 in the middle of etching is etched to a width B that is wider than the gap dimension of the spiral space pattern 34 before being put into the etching solution 37, that is, the line width b of the spiral space pattern 34. That is, it is undercut.

エッチング途中のマイクロパイプ41に形成されるエッチング溝の表面における溝幅Bから、最初の螺線スペースパターン34の線幅bを減じたエッチング幅Wは、W=B−bとなる。  The etching width W obtained by subtracting the line width b of the first spiral space pattern 34 from the groove width B on the surface of the etching groove formed in the micropipe 41 during the etching is W = B−b.

本発明においては、マイクロパイプ1がマイクロコイルになる前に、エッチング途中のマイクロパイプ41をエッチング液37から出してリンスした後、図1(k)に示すように、エッチング途中のマイクロパイプ41に形成されるエッチング溝の溝幅Bと螺線スペースパターン34の線幅bを測定し、前記の式W=B−bより、エッチング幅W求め、単位エッチング時間当たりのエッチング幅を計算する。  In the present invention, before the micropipe 1 becomes a microcoil, the micropipe 41 in the middle of etching is removed from the etching solution 37 and rinsed, and then, as shown in FIG. The groove width B of the formed etching groove and the line width b of the spiral space pattern 34 are measured, the etching width W is obtained from the above formula W = B−b, and the etching width per unit etching time is calculated.

マイクロパイプ1がマイクロコイルになる前に、エッチング途中のマイクロパイプ41をエッチング液37から出してリンスし、エッチング幅Wを求める工程は一回に限らず、複数回繰り返せばなお良い。  Before the micropipe 1 becomes a microcoil, the process of taking out the micropipe 41 in the middle of etching from the etching solution 37 and rinsing it to obtain the etching width W is not limited to once, and it is better to repeat the process multiple times.

図9は、エッチング幅Wを求める工程を複数回繰り返した時の、合計エッチング時間とエッチング幅Wとの関係の例である。  FIG. 9 is an example of the relationship between the total etching time and the etching width W when the step of obtaining the etching width W is repeated a plurality of times.

外径100μm、内径40μmの銅製マイクロパイプ1に膜厚約3μmのポジ型レジストPMER P−AR900でスペース線幅約20μm、ピッチ100μmの螺線スペースパターンを形成した後、45〜50℃の塩化第二鉄水溶液に浸漬して50sのエッチングを行ない40s純水でリンスする工程を3回繰り返した時のデータであり、エッチング溝の溝幅Bと螺線スペースパターン34の線幅bは走査型電子顕微鏡により拡大観察して測定した。  After forming a spiral space pattern having a space line width of about 20 μm and a pitch of 100 μm on a copper micropipe 1 having an outer diameter of 100 μm and an inner diameter of 40 μm with a positive resist PMER P-AR900 having a film thickness of about 3 μm, a 45 ° C. to 50 ° C. It is data when the process of immersing in a ferric aqueous solution, etching for 50 s and rinsing with 40 s pure water was repeated three times. The groove width B of the etching groove and the line width b of the spiral space pattern 34 are scanning electron. Measured by magnifying with a microscope.

図9に示すように、合計エッチング時間に対してエッチング幅Wは線形に変化することから、所望のエッチング幅Wを得るにはあとどのくらいエッチングすればよいかが精確に予測できる。  As shown in FIG. 9, since the etching width W changes linearly with respect to the total etching time, it is possible to accurately predict how much more etching is required to obtain the desired etching width W.

なお、エッチングはほぼ等方的に進むので、W/2からエッチング深さも予測することができる。  Since etching proceeds substantially isotropically, the etching depth can also be predicted from W / 2.

触針式段差計やレーザ変位計などにより、エッチング深さを直接測定して以後必要なエッチング時間を判断してもよい。  The etching depth may be directly measured by a stylus type step gauge, a laser displacement meter, or the like to determine the necessary etching time thereafter.

また、このようにエッチングを時間分割して行なうと、最後のエッチングにおけるエッチング幅Wの誤差だけができ上がるマイクロコイルのスペースやマイクロコイルの素線幅の誤差に効くので、マイクロコイルのスペースや素線幅の精度を上げることができる。  In addition, when etching is performed in such a manner as to be divided in time, only the error of the etching width W in the last etching is generated, and this is effective for the error of the microcoil space and the wire width of the microcoil. The accuracy of the width can be increased.

さらに、エッチングを時間分割して行なうことにより、エッチングのばらつきが平均化されるので、場合によっては、溝幅Bを測定しなくても再現性よくマイクロコイルを所期のスペース幅、素線幅に仕上げることができる。  Furthermore, since the etching variation is averaged by performing the etching in time division, in some cases, the microcoil can be formed with the desired space width and wire width with good reproducibility without measuring the groove width B. Can be finished.

たとえば、エッチングを時間分割する回数を増やせば、溝幅Bを測定しなくても再現性よくマイクロコイルを所期のスペース幅、素線幅に仕上げることができる。  For example, if the number of times of etching is increased, the microcoil can be finished to the desired space width and wire width with good reproducibility without measuring the groove width B.

また、エッチングを時間分割して3回以上行なう場合には、マイクロコイルが完成する直前のみに図1(k)に示す溝幅Bの測定を行えば効率的である。  Further, when etching is performed three or more times by time division, it is efficient to measure the groove width B shown in FIG. 1 (k) only immediately before the completion of the microcoil.

図1に戻り、前記のように、エッチング途中のマイクロパイプ41から以後必要なエッチング時間を予測したならば、該時間のエッチングを追加し、(l)に示すように、エッチング途中のマイクロパイプ41が完全にマイクロコイル化するまで、エッチング液37に浸漬する。浸漬する代わりに流浸してもよい。  Returning to FIG. 1, if the necessary etching time is predicted from the micropipe 41 in the middle of etching as described above, the etching for that time is added, and the micropipe 41 in the middle of etching is added as shown in FIG. Is immersed in the etching solution 37 until it is completely microcoiled. Dipping may be used instead of dipping.

(l)において、42はエッチングが完了して完全にマイクロコイル化したマイクロパイプ、すなわち本発明のマイクロコイルを示しており、エッチングを終了するには、(m)に示すように、エッチングリンス液39に浸漬する。この場合も、浸漬する代わりに流浸してもよい。  In (l), reference numeral 42 denotes a micropipe that has been completely microcoiled after etching, that is, the microcoil of the present invention. To end the etching, as shown in FIG. Immerse in 39. Also in this case, it may be immersed instead of immersed.

(l)、(m)において、43は本発明のマイクロコイルの断面を示しており、本発明によれば、内径側のエッチング残りに起因する「ばり」70が発生せず、おおむね矩形または台形形状となる。  In (l) and (m), reference numeral 43 denotes a cross section of the microcoil of the present invention. According to the present invention, the “burr” 70 caused by the etching residue on the inner diameter side does not occur and is generally rectangular or trapezoidal. It becomes a shape.

(n)はエッチングが完了してリンスした後、本発明のマイクロコイル42をレジスト2がついたままエッチングリンス液39から取り出した状態を示している。  (N) shows a state where the microcoil 42 of the present invention is taken out from the etching rinse liquid 39 with the resist 2 attached after the etching is completed and rinsed.

次に、レジスト2を除去するため、(o)に示すように、レジスト2の付いたマイクロコイル42を、レジスト2を溶かす溶剤または剥離液中に漬け、レジスト2を除去する。  Next, in order to remove the resist 2, as shown in (o), the microcoil 42 with the resist 2 is dipped in a solvent or stripping solution that dissolves the resist 2 to remove the resist 2.

酸素プラズマなど、レジスト2をドライエッチングできる装置に入れ、レジスト2を除去してもよい。  The resist 2 may be removed by placing it in an apparatus that can dry-etch the resist 2 such as oxygen plasma.

レジスト2を除去すると、(p)に示すように、最終的に本発明のマイクロコイル42が得られる。  When the resist 2 is removed, the microcoil 42 of the present invention is finally obtained as shown in (p).

本発明で製作できるマイクロコイル42は、リソグラフィにより螺線スペースパターン34を均一に形成し、エッチングを時間分割して適切な時間だけ行なうため、図14に示した従来の方法で製作した場合に生じていた「ばり」70が生じない。  The microcoil 42 that can be manufactured according to the present invention is formed when the spiral space pattern 34 is uniformly formed by lithography, and etching is performed in a time-divided manner for an appropriate time. Therefore, the microcoil 42 can be manufactured by the conventional method shown in FIG. The “burr” 70 is not generated.

図2は本発明のマイクロコイルの製作方法の別の代表的な実施形態であり、1本のマイクロパイプ1から複数のマイクロコイル42を製作する場合に便利なレジスト2のスペースパターンを示している。  FIG. 2 shows another typical embodiment of the method of manufacturing the microcoil according to the present invention, and shows a space pattern of the resist 2 that is convenient when a plurality of microcoils 42 are manufactured from one micropipe 1. .

図2(a)は、図1の(h)に相当する状態のレジスト2のスペースパターンを示しており、45、46がマイクロコイル化する部分の螺線スペースパターン、47、48はマイクロパイプ1を周回するスペースパターンである。  FIG. 2A shows a space pattern of the resist 2 in a state corresponding to FIG. 1H, where 45 and 46 are spiral space patterns of portions to be microcoiled, and 47 and 48 are micropipes 1. It is a space pattern that goes around.

このようにパターンを形成すると、エッチングにより、前記マイクロパイプ1を周回するスペースパターン47、48の所でマイクロパイプ1がマイクロコイル50、51とマイクロパイプの残部分52とに分断され、2つのマイクロコイル50、51が同時に得られる。  When the pattern is formed in this manner, the micropipe 1 is divided into the microcoils 50 and 51 and the remaining part 52 of the micropipe at the space patterns 47 and 48 that circulate around the micropipe 1 by etching. Coils 50 and 51 are obtained simultaneously.

マイクロパイプ1を分断する箇所および分断する数はもちろん任意でよい。  Of course, the location where the micropipe 1 is divided and the number of divisions are arbitrary.

図3は本発明のマイクロコイルの代表的な実施形態の模式図であり、(a)は全長をマイクロコイル化した実施形態、(b)は一端をマイクロコイル化した実施形態、(c)は両端にパイプ部を残した実施形態であり、53がマイクロコイル化部分、54、55がパイプ部である。  FIG. 3 is a schematic view of a typical embodiment of the microcoil of the present invention, in which (a) is an embodiment in which the entire length is made into a microcoil, (b) is an embodiment in which one end is made into a microcoil, and (c) is an embodiment. In this embodiment, pipe portions are left at both ends, 53 is a microcoiled portion, and 54 and 55 are pipe portions.

(c)に示した両端にパイプ部を残したマイクロコイルは、図1に示した本発明のマイクロコイルの製作方法により製作できる。  The microcoil in which the pipe portions are left at both ends shown in (c) can be manufactured by the microcoil manufacturing method of the present invention shown in FIG.

また、レジスト2で螺線スペースパターン34を形成する際、螺線スペースパターンの片端または両端で、マイクロパイプ1の表面を周回して連なるようにスペースパターンを形成しておけば、図1(i)および(l)の工程でマイクロパイプ1が周回エッチングされ、(b)または(a)に示すようなマイクロコイルとすることができる。  Further, when forming the spiral space pattern 34 with the resist 2, if the space pattern is formed so as to circulate around the surface of the micropipe 1 at one or both ends of the spiral space pattern, FIG. ) And (l), the micropipe 1 is circularly etched to form a microcoil as shown in (b) or (a).

このように、本発明によれば、マイクロパイプ1を任意の部分に任意の長さ範囲だけコイル化したマイクロコイルを作ることができる。  Thus, according to the present invention, it is possible to make a microcoil in which the micropipe 1 is coiled in an arbitrary length range at an arbitrary portion.

(b)において、両端に残したパイプ部54、55は左右対称であるかのように図を描いたが、マイクロコイル化する部分の長さは任意であり、左右対称でも左右対称でなくてもよい。  In (b), the pipe portions 54 and 55 left at both ends are drawn as if they are left-right symmetric, but the length of the microcoiled portion is arbitrary, and both left-right symmetric and left-right symmetric Also good.

図4は本発明の別のマイクロコイルの実施形態の模式図であり、コイル部53を53aと53bの2条としたマイクロコイルである。  FIG. 4 is a schematic diagram of another embodiment of the microcoil according to the present invention, which is a microcoil in which the coil portion 53 has two strips 53a and 53b.

このようにコイル部を2条のコイルとすると、外径寸法が同じで、同じリードを持つ通常の1条のマイクロコイルの2倍のばね定数のコイルを得ることができる。  In this way, when the coil portion is a double coil, it is possible to obtain a coil having a spring constant that is twice that of a normal single microcoil having the same outer diameter and the same lead.

コイル部を3条以上の多条コイルとしてもよい。  A coil part is good also as a multi-strip | triple coil of 3 or more.

なお、図4ではマイクロコイルの両側にパイプ部54、55を残した図3(c)に対応する実施形態の模式図のみを示したが、図3(a)または(b)に対応するように、マイクロコイルの片端または両端にパイプ部54、55がほとんど残らないようにしてもよいことは言うまでもない。  FIG. 4 shows only a schematic view of the embodiment corresponding to FIG. 3C in which the pipe portions 54 and 55 are left on both sides of the microcoil. However, it corresponds to FIG. 3A or 3B. Needless to say, the pipe portions 54 and 55 may hardly remain at one or both ends of the microcoil.

図5は本発明の別のマイクロコイルの実施形態の模式図であり、マイクロパイプ1の複数の箇所をマイクロコイル化したマイクロコイルを示している。  FIG. 5 is a schematic diagram of another embodiment of the microcoil according to the present invention, and shows a microcoil in which a plurality of portions of the micropipe 1 are formed into a microcoil.

56、57がマイクロコイル化部分、58、59がパイプ部である。  56 and 57 are microcoiled portions, and 58 and 59 are pipe portions.

このようにマイクロパイプ1の複数の箇所をマイクロコイル化したマイクロコイルとすると、同じばね定数のマイクロコイルを得るのに各箇所のマイクロコイル部分を短くできるため、製作時に破断しにくくなり、かつ、圧縮コイルばねとして使用する場合に挫屈や曲がりや挫折が起こりにくくなる。  In this way, if a microcoil in which a plurality of portions of the micropipe 1 are formed into a microcoil, the microcoil portion of each portion can be shortened to obtain a microcoil having the same spring constant, and therefore, it is difficult to break during manufacture, When used as a compression coil spring, buckling, bending and folding are less likely to occur.

なお、図5において、両端に残したパイプ部58、59は左右対称であるかのように図を描いたが、複数の箇所におけるマイクロコイル化する部分の長さおよび箇所は任意であり、マイクロコイル化する箇所の数も任意である。  In FIG. 5, the pipe portions 58 and 59 left at both ends are drawn as if they are bilaterally symmetric, but the length and location of the microcoiled portions in a plurality of locations are arbitrary, and the micro The number of places to be coiled is also arbitrary.

必ずしも、両端にパイプ部58、59を残す必要はなく、マイクロコイル化する複数の箇所にマイクロパイプ1の片端または両端が含まれてもよく、マイクロパイプ1を周回するスペースパターンを形成してマイクロコイル化した部分が片端または両端に来るようにしてもよい。  It is not always necessary to leave the pipe portions 58 and 59 at both ends, and one end or both ends of the micropipe 1 may be included in a plurality of locations where the microcoil is formed, and a micropattern is formed by forming a space pattern around the micropipe 1. The coiled portion may come to one end or both ends.

図6は本発明のさらに別のマイクロコイルの実施形態の模式図であり、マイクロパイプ1の複数の箇所56、57をマイクロコイル化したマイクロコイルにおいて、巻きの方向を変えたマイクロコイルを示している。  FIG. 6 is a schematic view of still another microcoil embodiment of the present invention, showing a microcoil in which a plurality of portions 56 and 57 of the micropipe 1 are formed into a microcoil, and the winding direction is changed. Yes.

このように、マイクロパイプ1の複数の箇所56、57をマイクロコイル化し、巻きの方向をほぼ半々に変えると、各箇所56、57のマイクロコイル部分を短くできるため、製作時に破断しにくくなり、かつ、圧縮コイルばねとして使用する場合に挫屈や曲がりや挫折が起こりにくくできるのに加えて、コイル部のねじり応力によるマイクロコイルの曲がりが逆向きに生じて打ち消し合うため、マイクロコイルは挫屈や曲がりがさらに起きにくくなる。  In this way, if the plurality of locations 56 and 57 of the micropipe 1 are made into a microcoil and the direction of winding is changed almost in half, the microcoil portion of each location 56 and 57 can be shortened, so that it is difficult to break during production, In addition, when used as a compression coil spring, bending, bending, and folding are less likely to occur, and micro coil bending due to torsional stress in the coil part occurs in the opposite direction and cancels out. And bending is less likely to occur.

なお、図6では、マイクロコイル化した部分56、57を巻きの向きを反対にして2箇所設けたが、4箇所にして2箇所ずつ反対巻きにしたり、任意に巻きを反対にして巻きの向き毎の巻数の和が同じになるようにしたりしても良い。  In FIG. 6, the microcoiled portions 56 and 57 are provided in two places with the winding direction opposite to each other. However, the four windings are provided with two windings in the opposite direction, or the winding direction is arbitrarily reversed. It is also possible to make the sum of the number of turns of each turn the same.

図7は本発明のさらに別のマイクロコイルの実施形態の模式図であり、マイクロパイプ1のマイクロコイル化しない部分の端の内径側および/または外径側に段差やテーパなど任意の加工を施したマイクロコイルである。  FIG. 7 is a schematic diagram of still another microcoil embodiment of the present invention, in which an arbitrary process such as a step or a taper is applied to the inner diameter side and / or outer diameter side of the end of the micropipe 1 where the microcoil is not formed. Microcoil.

図7において、60がマイクロコイル化部分、61、62がパイプ部分であり、(a)の63がマイクロコイル化しない部分の端の内径側に設けた段差、(b)の64がマイクロコイル化しない部分の端の外径側に設けた段差であり、(c)の65がマイクロコイル化しない部分の端の外径側に設けたテーパである。  In FIG. 7, 60 is a microcoiled portion, 61 and 62 are pipe portions, (a) 63 is a step provided on the inner diameter side of the end of the non-microcoiled portion, and (b) 64 is a microcoiled portion. A step provided on the outer diameter side of the end of the portion not to be processed, and 65 in (c) is a taper provided on the outer diameter side of the end of the portion not to be microcoiled.

マイクロコイル化しない部分の端の内径側および/または外径側に、予め切削加工、研削加工、研磨加工、塑性加工など任意の方法により段差やテーパなどを付けた上でマイクロパイプ1をコイル化すれば、本実施形態のマイクロコイルが得られる。  The micropipe 1 is coiled after adding a step or taper to the inner diameter side and / or outer diameter side of the end of the non-microcoiled portion in advance by any method such as cutting, grinding, polishing, or plastic processing. Then, the microcoil of this embodiment is obtained.

このように、マイクロコイル化しない部分の端の内径側および/または外径側に段差やテーパなどを付けると、マイクロコイルと軸心および軸方向の位置を合わせた状態でほかの部品、たとえば、探針の針先などを取り付けることができる。  In this way, when a step or taper is provided on the inner diameter side and / or outer diameter side of the end of the portion that is not made into a microcoil, other parts such as, for example, a state in which the position of the microcoil and the axial center and the axial direction are aligned, for example, A tip of a probe can be attached.

なお、マイクロコイル化しない部分の端の内径側および/または外径側に段差やテーパを付けるに当たり、図では片側のみに付けたが、必要に応じて両端に付けてもよいことは言うまでもない。  In addition, in order to attach a level | step difference or a taper to the inner diameter side and / or outer diameter side of the edge of the part which is not made into a microcoil, although it attached to only one side in the figure, it cannot be overemphasized that it may attach to both ends as needed.

また、図3(b)に示したような片端のみにパイプ部を残した本発明のマイクロコイルにおいて、該マイクロコイル化しないパイプ部分の端の内径側および/または外径側に段差やテーパを付けてもよいことは言うまでもない。  Further, in the microcoil of the present invention in which the pipe portion is left only at one end as shown in FIG. 3B, a step or taper is provided on the inner diameter side and / or outer diameter side of the end of the pipe portion that is not formed into the microcoil. Needless to say, it may be attached.

図8は本発明のさらに別のマイクロコイルの実施形態の模式図であり、マイクロパイプ1のマイクロコイル化しない部分66に貫通穴67を設けたマイクロコイルである。  FIG. 8 is a schematic view of still another microcoil embodiment of the present invention, which is a microcoil in which a through hole 67 is provided in a non-microcoiled portion 66 of the micropipe 1.

このような形状にすると、本発明のマイクロコイルを引張ばねとして使用する場合に、糸やワイヤなどの牽引索を付けやすくできる。  With such a shape, when the microcoil of the present invention is used as a tension spring, it is possible to easily attach a tow rope such as a thread or a wire.

マイクロコイルの外径や内径が小さいと、マイクロコイルに糸やワイヤなどの牽引索を付けるのに苦労するが、本発明のマイクロコイルの製作方法によれば、螺線スペースパターンを形成する工程で、該貫通穴67を開けたい位置に該貫通穴67の形状のレジスト2の穴パターンを形成しておけば、マイクロパイプ1をエッチングしてマイクロコイル化する工程で該レジスト2の穴パターン部を同時にエッチングして該貫通穴を作ることができる。68はマイクロコイル化部分である。  If the outer diameter or inner diameter of the microcoil is small, it will be difficult to attach a pulling rope such as a thread or wire to the microcoil. However, according to the microcoil manufacturing method of the present invention, in the process of forming the spiral space pattern, If the hole pattern of the resist 2 having the shape of the through hole 67 is formed at a position where the through hole 67 is to be formed, the hole pattern portion of the resist 2 is formed in the process of forming the microcoil by etching the micropipe 1. The through hole can be made by etching at the same time. Reference numeral 68 denotes a microcoiled portion.

該貫通穴67の形状や大きさは任意であり、必ずしも円形でなくともよく、個数も任意である。該貫通穴67をパイプ部66と69の両方に設けてもよい。  The shape and size of the through-hole 67 are arbitrary, not necessarily circular, and the number is also arbitrary. The through hole 67 may be provided in both the pipe portions 66 and 69.

なお、図1から図8において、マイクロコイル化した部分をわずか数巻きずつしか描いていないが、これは模式図として描いたためであり、マイクロコイルの外径、内径、長さも模式図として描いてある。  1 to 8, only a few turns of the microcoiled portion are drawn, but this is because it is drawn as a schematic diagram, and the outer diameter, inner diameter, and length of the microcoil are also drawn as a schematic diagram. is there.

図10は、図1に示した本発明のマイクロコイル製作方法により、レーザ5として波長473nmの青色固体レーザを用い、(b)に示したように露光開始点4またはその近傍において露光ビーム6のスポットの調整を行い、(c)に示したように露光終了点26またはその近傍において露光ビーム6のスポットの調整を行って、両方の位置で該露光ビーム6のスポットが前記マイクロパイプ1の頂上に当たり、所期の形状、大きさとなるようにして形成した螺線スペースパターンの線幅の測定例である。  FIG. 10 shows a method of manufacturing the microcoil according to the present invention shown in FIG. 1, wherein a blue solid laser having a wavelength of 473 nm is used as the laser 5 and the exposure beam 6 is irradiated at or near the exposure start point 4 as shown in FIG. The spot is adjusted, and the spot of the exposure beam 6 is adjusted at or near the exposure end point 26 as shown in (c), and the spot of the exposure beam 6 is at the top of the micropipe 1 at both positions. This is an example of measuring the line width of a spiral space pattern formed so as to have the expected shape and size.

外径100μm、内径40μmの銅製マイクロパイプ1に膜厚約5μmのポジ型レジストPMER P−AR900で形成したピッチ100μmの螺線スペースパターン34は、スペース線幅約11.5μmで均一に形成できた。  A spiral space pattern 34 with a pitch of 100 μm formed of a positive resist PMER P-AR900 having a film thickness of about 5 μm on a copper micropipe 1 having an outer diameter of 100 μm and an inner diameter of 40 μm could be uniformly formed with a space line width of about 11.5 μm. .

また、図11は、外径80μm、内径30μmの銅製マイクロパイプ1に膜厚約3μmのポジ型レジストPMER P−AR900で形成したピッチ100μmの螺線スペースパターン16を用い、45〜50℃の塩化第二鉄水溶液に浸漬して50sのエッチングを行ない40s純水でリンスする工程を3回繰り返して得た長さ5mmのマイクロコイルの顕微鏡写真である。  Further, FIG. 11 shows a case of using a spiral space pattern 16 having a pitch of 100 μm formed of a positive resist PMER P-AR900 having a film thickness of about 3 μm on a copper micropipe 1 having an outer diameter of 80 μm and an inner diameter of 30 μm. It is the microscope picture of a 5 mm long microcoil obtained by repeating the process of immersing in ferric aqueous solution, performing etching for 50 s, and rinsing with 40 s pure water three times.

マイクロコイルは真直であり、外径80μmに対して長さ5mmなので、コイル長さ/コイル直径=アスペクト比は60以上である。  Since the microcoil is straight and has a length of 5 mm with respect to an outer diameter of 80 μm, the coil length / coil diameter = aspect ratio is 60 or more.

図12は、図10に示したマイクロコイルの素線線幅の測定結果であり、素線線幅のばらつきは、全長の間で±10%以下である。本発明によれば、マイクロコイルが均一な素線線幅で製作できることが分かる。  FIG. 12 shows the measurement results of the strand wire width of the microcoil shown in FIG. 10, and the variation in the strand wire width is ± 10% or less over the entire length. According to the present invention, it can be seen that the microcoil can be manufactured with a uniform wire width.

図13は、本発明のマイクロコイルを部分拡大した顕微鏡写真である。マイクロコイルの素線が精度よく加工されており、本発明の適切なエッチングを行なうと、従来問題であった図15に示したような「ばり」70が出ないようにでき、マイクロコイルの素線側面は滑らかになることが分かる。  FIG. 13 is a micrograph of a partially enlarged microcoil according to the present invention. The strands of the microcoil are processed with high accuracy, and if the appropriate etching of the present invention is performed, the “burr” 70 as shown in FIG. It can be seen that the side of the line is smooth.

また、別の実施例として、外径100μm、内径40μmの銅製マイクロパイプ1に膜厚約5μmのポジ型レジストPMER P−AR900を付して形成したピッチ85μmの螺線スペースパターン34を用い、45〜50℃の塩化第二鉄水溶液に浸漬して50sのエッチングを行ない40s純水でリンスする工程を3回繰り返して長さ5mmのマイクロコイルを得た。  As another embodiment, a spiral space pattern 34 having a pitch of 85 μm formed by attaching a positive resist PMER P-AR900 having a film thickness of about 5 μm to a copper micropipe 1 having an outer diameter of 100 μm and an inner diameter of 40 μm is used. The process of immersing in a ferric chloride aqueous solution at -50 ° C., etching for 50 s and rinsing with 40 s pure water was repeated three times to obtain a microcoil having a length of 5 mm.

図14に示した従来のマイクロコイル製作方法によると、同じ銅製マイクロパイプ1からマイクロコイルを製作する場合に、螺線スペースパターン34のピッチは100μmが限界であり、それより小さくすると、エッチング時にマイクロコイルができ上がる前にどこかで切れてしまった。  According to the conventional microcoil manufacturing method shown in FIG. 14, when the microcoil is manufactured from the same copper micropipes 1, the pitch of the spiral space pattern 34 is limited to 100 μm, and if the pitch is smaller than that, the microcoil is etched during etching. Before the coil was completed, it was cut somewhere.

そして、従来のマイクロコイル製作方法によると、同じ銅製マイクロパイプ1からマイクロコイルを製作する場合に、ピッチを100μmとして、「ばり」70が残る状態でも、コイル化できる長さは高々数巻きであり、コイル長さ/コイル直径=アスペクト比は高々5〜6が限界であったのに対し、本発明により、前記のように、ピッチ85μmでも、長さ5mmのマイクロコイルを製作することができ、外径100μmに対して長さ5mmなので、コイル長さ/コイル直径=アスペクト比は50とできた。  According to the conventional microcoil manufacturing method, when a microcoil is manufactured from the same copper micropipe 1, the pitch can be 100 μm, and even if the “flash” 70 remains, the length that can be coiled is at most several turns. The coil length / coil diameter = aspect ratio is limited to 5-6 at most, but according to the present invention, as described above, a microcoil having a length of 5 mm can be manufactured even at a pitch of 85 μm. Since the length was 5 mm with respect to the outer diameter of 100 μm, the coil length / coil diameter = the aspect ratio was 50.

以上に説明したように、本発明のマイクロコイルの製作方法によれば、コイルの素線幅が均一であり、コイル長さ/コイル直径=アスペクト比が従来よりもはるかに大きい20以上取れる。  As described above, according to the method for manufacturing a microcoil of the present invention, the wire width of the coil is uniform and the coil length / coil diameter = the aspect ratio can be 20 or more, which is much larger than the conventional one.

また、従来よりも外内径比や肉厚値の厚いマイクロコイルを製作でき、コイル長さ/コイル直径=アスペクト比を20以上としても、実施例から明らかなように、(100−40)/2=30μmという厚い肉厚を取れる。  Further, even when a microcoil having a thicker outer diameter ratio and a thicker value than the conventional one can be manufactured and the coil length / coil diameter = the aspect ratio is 20 or more, as is clear from the examples, (100-40) / 2 = 30 μm thick.

コイルばねは、長さを長くすると柔らかくなり、肉厚を厚くすると硬くなる。したがって、本発明のマイクロコイルは、アスペクト比を大きく取れることから同じ外径、内径に対して長さを長くでき、かつ、肉厚を厚くできるので、柔らかくも硬くもでき、ばねとして用いる場合に、従来よりも格段に広い範囲のばね定数やばねの変位ストロークを得ることができる。  The coil spring becomes soft when the length is increased, and becomes hard when the thickness is increased. Therefore, since the microcoil of the present invention can have a large aspect ratio, the length can be increased with respect to the same outer diameter and inner diameter, and the wall thickness can be increased, so that the microcoil can be soft or hard and used as a spring. Thus, a much wider range of spring constants and spring displacement strokes than in the prior art can be obtained.

また、ばね定数や変位ストロークの個間のばらつきが小さいため、多数の同じ特性のマイクロコイルを必要とする用途に対応できる。  In addition, since variations among spring constants and displacement strokes are small, it can be used for applications that require a large number of microcoils having the same characteristics.

たとえば、集積回路検査用のプローブ探針においては、円筒状のガイド内にマイクロコイルを配置し、該マイクロコイルによって探針を電極に押し当てるようにして、該マイクロコイルのばね定数と変位によって押し付け力を決めている。  For example, in a probe probe for inspecting an integrated circuit, a microcoil is arranged in a cylindrical guide, and the probe is pressed against an electrode by the microcoil, and is pressed by the spring constant and displacement of the microcoil. The power is determined.

プローブ探針はマトリックス状に多数並べて用いるので、ばねの特性が揃ってばらつき少ないことが必要であり、本発明のマイクロコイルを用いれば非常に有効である。  Since a large number of probe probes are used side by side in a matrix, it is necessary that the characteristics of the springs are uniform and there is little variation, and it is very effective if the microcoil of the present invention is used.

一方、エッチングにより形成されたマイクロコイルの素線側面は「ばり」がなくて滑らかであるため、インダクタンス要素部品やマイクロ電磁コイルの構成要素として使用する場合に、放電や短絡が起こりにくい。  On the other hand, the wire side surface of the microcoil formed by etching has no “burrs” and is smooth, and therefore, when used as a component of an inductance element component or a micro electromagnetic coil, a discharge or a short circuit hardly occurs.

また、従来よりも高精細で小ピッチとでき、素線幅を小さくでき、コイル長さ/コイル直径=アスペクト比を大きく取れるため、巻数が大きいコイルが製作でき、外径が小さい割にインダクタンスの大きいマイクロコイルを得ることができる。  In addition, since the pitch can be made higher and finer than before, the wire width can be reduced, and the coil length / coil diameter = aspect ratio can be increased, so that a coil with a large number of turns can be manufactured and the inductance can be reduced for a small outer diameter. Large microcoils can be obtained.

本発明のマイクロコイルの製作方法Manufacturing method of microcoil of the present invention 本発明の別のマイクロコイル製作方法の説明図Explanatory drawing of another microcoil manufacturing method of this invention 本発明のマイクロコイルの代表的な実施形態の模式図Schematic diagram of a typical embodiment of a microcoil of the present invention 本発明の別のマイクロコイルの実施形態の模式図Schematic of another microcoil embodiment of the present invention 本発明のさらに別のマイクロコイルの実施形態の模式図Schematic of yet another microcoil embodiment of the present invention. 本発明のさらに別のマイクロコイルの実施形態の模式図Schematic of yet another microcoil embodiment of the present invention. 本発明のさらに別のマイクロコイルの実施形態の模式図Schematic of yet another microcoil embodiment of the present invention. 本発明のさらに別のマイクロコイルの実施形態の模式図Schematic of yet another microcoil embodiment of the present invention. 本発明による合計エッチング時間とエッチング幅Wとの関係の例Example of relationship between total etching time and etching width W according to the present invention 本発明により形成した螺線スペースパターンの線幅の測定例Measurement example of line width of spiral space pattern formed according to the present invention 本発明のマイクロコイルの顕微鏡写真Micrograph of the microcoil of the present invention 本発明のマイクロコイルの素線線幅の測定結果Measurement result of the wire width of the microcoil of the present invention 本発明の「ばり」のないマイクロコイルを部分拡大した顕微鏡写真Micrograph of a partially enlarged microcoil having no “burr” of the present invention 非特許文献1に開示された従来のマイクロコイル製作方法の説明図Explanatory drawing of the conventional microcoil manufacturing method disclosed by the nonpatent literature 1. 従来のマイクロコイル製作方法により生じた「ばり」"Burr" caused by the conventional microcoil manufacturing method

符号の説明Explanation of symbols

1:マイクロパイプ
2:レジスト
3:チャック
4:露光開始点
5:レーザ
6:露光ビーム
7:カメラ
8:露光ビームのスポットの像
9:テレビモニタ
10:Xステージ
11:Yステージ
12:Zステージ
13:ビームスプリッター
14:レンズ
17:減光フィルター
18:シャッター
19:ピンホール
20:X回転ステージ
21:傾斜・高さ調整ステージ
22:方位回転ステージ
23:照明光源
24:ビームスプリッター
26:露光終了点
31:露光による感光部
32:現像液
34:螺線スペースパターン
35:現像リンス液
37:エッチング液
39:エッチングリンス液
41:エッチング途中のマイクロパイプ
42:マイクロコイル
45:螺線スペースパターン
46:螺線スペースパターン
47:マイクロパイプを周回するスペースパターン
48:マイクロパイプを周回するスペースパターン
50:マイクロコイル
51:マイクロコイル
53:マイクロコイル化部分
54:パイプ部
55:パイプ部
56:マイクロコイル化部分
57:マイクロコイル化部分
58:パイプ部
59:パイプ部
60:マイクロコイル化部分
61:パイプ部分
62:パイプ部分
63:マイクロコイル化しない部分の端の内径側に設けた段差
64:マイクロコイル化しない部分の端の外径側に設けた段差
65:マイクロコイル化しない部分の端の外径側に設けたテーパ
67:貫通穴
70:ばり
1: Micropipe 2: Resist 3: Chuck 4: Exposure start point 5: Laser 6: Exposure beam 7: Camera 8: Spot image of exposure beam 9: Television monitor 10: X stage 11: Y stage 12: Z stage 13 : Beam splitter 14: Lens 17: Neutral filter 18: Shutter 19: Pinhole 20: X rotation stage 21: Tilt / height adjustment stage 22: Direction rotation stage 23: Illumination light source 24: Beam splitter 26: Exposure end point 31 : Photosensitive part 32 by exposure: Developer 34: Spiral space pattern 35: Development rinse 37: Etching liquid 39: Etching rinse 41: Micropipe 42 in the middle of etching 42: Microcoil 45: Spiral space pattern 46: Spiral Space pattern 47: Space putter around the micropipe 48: Space pattern around the micropipe 50: Microcoil 51: Microcoil 53: Microcoiled part 54: Pipe part 55: Pipe part 56: Microcoiled part 57: Microcoiled part 58: Pipe part 59: Pipe Portion 60: Microcoiled portion 61: Pipe portion 62: Pipe portion 63: Step provided on the inner diameter side of the portion not to be microcoiled 64: Step 65 provided on the outer diameter side of the end of the portion not to be microcoiled: Taper 67 provided on the outer diameter side of the end of the non-coiled portion: through hole 70: flash

Claims (11)

外径が100μm以下の金属性のマイクロパイプの外表面にレジストを付するレジスト塗布工程と、該レジスト膜上の露光予定位置またはその近傍の少なくとも2箇所以上の点に露光ビームスポットを該レジストが感光しない光強度で当て、いずれの箇所に露光ビームスポットが来た場合とも該露光ビームスポットの位置、形状、大きさが所期の位置、形状、大きさに対し許容できる誤差範囲内に収まるように前記マイクロパイプと露光ビームとの相対傾斜角および/または前記マイクロパイプの露光ビーム照射方向の位置を調整する露光ビーム調整工程と、該露光ビームスポットを該レジストが感光する光強度にして該レジストを単数箇所または複数個所において螺線状に前記マイクロパイプの外径の20倍以上の長さ区間に亘って露光する露光工程と、前記螺線状の露光により螺線状に感光した該レジストを有する前記マイクロパイプを現像液に浸漬および/または流浸させて該レジストの螺線スペースパターンを形成する現像工程と、前記工程を経て形成した該レジストの螺線スペースパターンを有する前記マイクロパイプをエッチング液に浸漬および/または流浸して前記レジストをエッチングマスクとして前記螺線スペースパターンの底部として露出した前記マイクロパイプを螺線状にエッチングし、該エッチングが完了する前に少なくとも1回、該マイクロパイプを該エッチング液から一旦取り出してリンス液に浸漬および/または流浸して前記エッチング液を洗浄除去するリンスを行い、該リンス液を除去したのち再び該マイクロパイプを該エッチング液に浸漬および/または流浸して前記レジストをエッチングマスクとして前記螺線スペースパターンの底部として露出した前記マイクロパイプを螺線状にさらにエッチングし、前記マイクロパイプがマイクロコイルとなるまで前記エッチングと前記リンスとを適宜繰り返すエッチング工程、とを含み、コイル化部分の長さを外径で除した値が20以上のマイクロコイルを製作することを特徴とするマイクロコイルの製作方法  A resist coating step for applying a resist to the outer surface of a metallic micropipe having an outer diameter of 100 μm or less, and an exposure beam spot on at least two or more points on or near the planned exposure position on the resist film. When the exposure beam spot comes in any position, the exposure beam spot position, shape, and size should be within an allowable error range for the intended position, shape, and size. Adjusting the relative tilt angle between the micropipe and the exposure beam and / or adjusting the position of the micropipe in the exposure beam irradiation direction, and adjusting the exposure beam spot to a light intensity at which the resist is exposed. Is exposed in a spiral manner at a single location or at multiple locations over a length section that is 20 times or more the outer diameter of the micropipe. An exposure step; and a development step of forming a spiral space pattern of the resist by immersing and / or infiltrating the micropipes having the resist that is spirally exposed by the spiral exposure in a developer. The micropipes having the spiral space pattern of the resist formed through the steps are immersed and / or immersed in an etching solution, and the micropipes exposed as the bottom of the spiral space pattern are screwed using the resist as an etching mask. Etching into a linear shape, and at least once before the etching is completed, the micropipe is once taken out of the etching solution and immersed in and / or poured into a rinsing solution to perform washing to remove the etching solution, After removing the rinsing liquid, the micropipe is again immersed in the etching liquid and The micropipes exposed as the bottom of the spiral space pattern using the resist as an etching mask by immersion are further etched into a spiral shape, and the etching and the rinse are appropriately performed until the micropipes become microcoils. A method of manufacturing a microcoil comprising: a step of repeatedly etching; and a microcoil having a value obtained by dividing the length of the coiled portion by the outer diameter is 20 or more 請求項1に示したマイクロコイル製作方法のエッチング工程を、該エッチングが完了する前に少なくとも1回、該レジストの螺線スペースパターンを有するマイクロパイプを該エッチング液から一旦取り出し、リンス液に浸漬および/または流浸して前記エッチング液を洗浄除去するリンスを行い、該リンス液を除去する工程の後、取り出したマイクロパイプの螺線溝の幅および/または深さを測定して追加するエッチングの必要時間を予測する工程を設け、エッチングの必要時間を予測した上でさらにエッチングするエッチング工程とすることを特徴とするマイクロコイルの製作方法  The etching step of the microcoil manufacturing method according to claim 1 is carried out at least once before the etching is completed, and the micropipe having the spiral space pattern of the resist is once taken out from the etching solution, immersed in a rinsing solution, and After the step of rinsing to remove the etching solution by immersing the substrate and removing the rinse solution, it is necessary to perform additional etching by measuring the width and / or depth of the spiral groove of the extracted micropipe. A method for producing a microcoil, characterized in that a process for predicting time is provided, and an etching process for further etching is performed after predicting the time required for etching. 請求項1および請求項2に示したマイクロコイル製作方法において、レジストを螺線状露光する露光工程と引き続く現像工程で、複数の螺線スペースパターンを形成するのに加えて、該マイクロパイプを周回するスペースパターンを形成し、該レジストをマスキング材として該マイクロパイプをエッチングする工程で、該マイクロパイプを周回するスペースパターン部のエッチングにより該マイクロパイプを切断し、複数のマイクロコイルを得ることを特徴とするマイクロコイルの製作方法  3. The microcoil manufacturing method according to claim 1 or 2, wherein, in addition to forming a plurality of spiral space patterns in an exposure step of exposing the resist in a spiral manner and a subsequent developing step, the micropipes are circulated. Forming a space pattern, and etching the micropipes using the resist as a masking material, and cutting the micropipes by etching the space pattern portions around the micropipes to obtain a plurality of microcoils. Micro coil manufacturing method 外径が100μm以下の金属マイクロパイプを、一箇所のみ螺線状にエッチングしてコイル化したマイクロコイルにおいて、該コイル化部分の長さを外径で除した値が20以上であることを特徴とするマイクロコイル  A microcoil obtained by etching a metal micropipe having an outer diameter of 100 μm or less into a spiral by only one portion being spirally etched, and the value obtained by dividing the length of the coiled portion by the outer diameter is 20 or more. Micro coil 外径が100μm以下の金属マイクロパイプを、複数の箇所において螺線状にエッチングしてコイル化したマイクロコイルにおいて、該コイル化した部分の合計長さを外径で除した値が20以上であることを特徴とするマイクロコイル  In a microcoil obtained by etching a metal micropipe having an outer diameter of 100 μm or less in a spiral shape at a plurality of locations into a coil, a value obtained by dividing the total length of the coiled portion by the outer diameter is 20 or more. Micro coil characterized by 請求項4およびに請求項5示したマイクロコイルにおいて、コイル化部分を2条以上の多条螺線としたことを特徴とするマイクロコイル  6. A microcoil according to claim 4 and claim 5, wherein the coiled portion is a multi-threaded spiral having two or more threads. 請求項5に示したマイクロコイルにおいて、前記複数の箇所の螺線状にエッチングしてコイル化した部分の螺線の巻き方向が約半々に逆方向であることを特徴とするマイクロコイル  6. The microcoil according to claim 5, wherein the winding direction of the spiral portion of the plurality of portions etched into a spiral shape is reversed by about half. 請求項4乃至7のマイクロコイルにおいて、前記金属パイプの両端ともコイル化部分となしたことを特徴とするマイクロコイル  8. The microcoil according to claim 4, wherein both ends of the metal pipe are coiled portions. 請求項4乃至7のマイクロコイルにおいて、前記金属マイクロパイプの片端または両端をコイル化せずにマイクロパイプ部となしたことを特徴とするマイクロコイル  8. The microcoil according to claim 4, wherein one end or both ends of the metal micropipes are formed into micropipes without being coiled. 請求項9のマイクロコイルにおいて、片端または両端のコイル化せずに残した前記金属マイクロパイプ部の片端または両端の外径側および/または内径側に、段差加工またはテーパ加工を施したことを特徴とするマイクロコイル  10. The microcoil according to claim 9, wherein a step process or a taper process is performed on an outer diameter side and / or an inner diameter side of one end or both ends of the metal micropipe portion left without being coiled at one end or both ends. Micro coil 請求項9乃至10のマイクロコイルにおいて、片端または両端のコイル化せずに残した前記金属マイクロパイプ部に貫通穴を設けたことを特徴とするマイクロコイル  11. The microcoil according to claim 9, wherein a through hole is provided in the metal micropipe portion left without being coiled at one end or both ends.
JP2008025716A 2008-01-09 2008-01-09 Micro coil manufacturing method Expired - Fee Related JP5268135B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008025716A JP5268135B2 (en) 2008-01-09 2008-01-09 Micro coil manufacturing method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008025716A JP5268135B2 (en) 2008-01-09 2008-01-09 Micro coil manufacturing method

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2009160722A true JP2009160722A (en) 2009-07-23
JP5268135B2 JP5268135B2 (en) 2013-08-21

Family

ID=40963911

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2008025716A Expired - Fee Related JP5268135B2 (en) 2008-01-09 2008-01-09 Micro coil manufacturing method

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5268135B2 (en)

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4572303B1 (en) * 2010-02-12 2010-11-04 株式会社ルス・コム Method for manufacturing contact for electric current inspection jig, contact for electric current inspection jig manufactured thereby, and electric current inspection jig including the same
WO2011115082A1 (en) * 2010-03-15 2011-09-22 日本電産リード株式会社 Connection terminal and connection jig
WO2012014905A1 (en) * 2010-07-30 2012-02-02 日本電産リード株式会社 Contact and method for manufacturing contact
JP2012047748A (en) * 2010-07-30 2012-03-08 Nidec-Read Corp Connection terminal and manufacturing method of connection terminal
WO2012176289A1 (en) * 2011-06-22 2012-12-27 株式会社メイコー Spiral probe and manufacturing method for same
WO2014129515A1 (en) * 2013-02-25 2014-08-28 国立大学法人東京農工大学 Ultrasonic actuator, actuator drive system, stent, and stent drive system
US9069012B2 (en) 2011-09-05 2015-06-30 Nidec-Read Corporation Connection terminal and connection jig
JP2015141200A (en) * 2014-01-28 2015-08-03 旺▲夕▼科技股▲分▼有限公司 Spring probe and production method of the same
WO2017010838A1 (en) * 2015-07-16 2017-01-19 김형우 Spring structure having multiple coil-shaped unit springs and method for manufacturing same
JP2020006427A (en) * 2018-07-12 2020-01-16 東亜工業株式会社 Press mold for processing motor vehicle body component and workpiece pressing pin unit

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04262132A (en) * 1991-02-15 1992-09-17 Sony Corp Manufacture of micro-machine
JPH0649670A (en) * 1992-08-04 1994-02-22 Canon Inc Production of spiral member
JP2004345009A (en) * 2003-05-21 2004-12-09 Japan Science & Technology Agency Micro three-dimensional structure manipulator
WO2006130743A1 (en) * 2005-05-31 2006-12-07 Boston Scientific Limited Electrolytically detachable implantable devices

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04262132A (en) * 1991-02-15 1992-09-17 Sony Corp Manufacture of micro-machine
JPH0649670A (en) * 1992-08-04 1994-02-22 Canon Inc Production of spiral member
JP2004345009A (en) * 2003-05-21 2004-12-09 Japan Science & Technology Agency Micro three-dimensional structure manipulator
WO2006130743A1 (en) * 2005-05-31 2006-12-07 Boston Scientific Limited Electrolytically detachable implantable devices

Cited By (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102753980A (en) * 2010-02-12 2012-10-24 陆士康股份有限公司 Manufacturing method for contact for current inspection jig, contact for current inspection jig manufactured using said method, and current inspection jig provided with said contact
WO2011099371A1 (en) 2010-02-12 2011-08-18 株式会社ルス・コム Manufacturing method for contact for current inspection jig, contact for current inspection jig manufactured using said method, and current inspection jig provided with said contact
JP2011164028A (en) * 2010-02-12 2011-08-25 Luzcom:Kk Method of manufacturing contact for energization test fixture, contact for the energization test fixture manufactured with the same, and energization test fixture provided with the same
US9109294B2 (en) 2010-02-12 2015-08-18 Nidec-Read Corporation Manufacturing method for contact for current inspection jig, contact for current inspection jig manufactured using said method, and current inspection jig provided with said contact
JP4572303B1 (en) * 2010-02-12 2010-11-04 株式会社ルス・コム Method for manufacturing contact for electric current inspection jig, contact for electric current inspection jig manufactured thereby, and electric current inspection jig including the same
JP2013007750A (en) * 2010-03-15 2013-01-10 Nidec-Read Corp Connection terminal and connection jig
WO2011115082A1 (en) * 2010-03-15 2011-09-22 日本電産リード株式会社 Connection terminal and connection jig
JP5903888B2 (en) * 2010-03-15 2016-04-13 日本電産リード株式会社 Connection terminal and inspection jig
JP2012047748A (en) * 2010-07-30 2012-03-08 Nidec-Read Corp Connection terminal and manufacturing method of connection terminal
WO2012014905A1 (en) * 2010-07-30 2012-02-02 日本電産リード株式会社 Contact and method for manufacturing contact
WO2012176289A1 (en) * 2011-06-22 2012-12-27 株式会社メイコー Spiral probe and manufacturing method for same
US9069012B2 (en) 2011-09-05 2015-06-30 Nidec-Read Corporation Connection terminal and connection jig
TWI513114B (en) * 2011-09-05 2015-12-11 Nidec Read Corp Connection terminal and manufacturing method thereof
WO2014129515A1 (en) * 2013-02-25 2014-08-28 国立大学法人東京農工大学 Ultrasonic actuator, actuator drive system, stent, and stent drive system
JPWO2014129515A1 (en) * 2013-02-25 2017-02-02 国立大学法人東京農工大学 Ultrasonic actuator, actuator drive system, stent, stent drive system
JP2015141200A (en) * 2014-01-28 2015-08-03 旺▲夕▼科技股▲分▼有限公司 Spring probe and production method of the same
WO2017010838A1 (en) * 2015-07-16 2017-01-19 김형우 Spring structure having multiple coil-shaped unit springs and method for manufacturing same
JP2020006427A (en) * 2018-07-12 2020-01-16 東亜工業株式会社 Press mold for processing motor vehicle body component and workpiece pressing pin unit

Also Published As

Publication number Publication date
JP5268135B2 (en) 2013-08-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5268135B2 (en) Micro coil manufacturing method
JP4572303B1 (en) Method for manufacturing contact for electric current inspection jig, contact for electric current inspection jig manufactured thereby, and electric current inspection jig including the same
JP5043621B2 (en) Anisotropic conductive member and manufacturing method thereof
US6019784A (en) Process for making electroformed stents
US5951881A (en) Fabrication of small-scale cylindrical articles
JP2011162854A (en) Microstructure manufacturing method and radiation absorption grating
KR102350158B1 (en) Conductive member, contact pin and device using copper-silver alloy
KR101032323B1 (en) Method for Manafacturing of Nano or Micro-mini Spring
WO1997044692A2 (en) Fabrication of small-scale coils and bands as photomasks on optical fibers for generation of in-fiber gratings, electromagnets as micro-nmr coils, microtransformers, and intra-vascular stents
Horiuchi et al. Fabrication of precise copper micro-coils using electrolytic etching
Uchiyama et al. Novel MEMS-based fabrication technology of micro solenoid-type inductor
JPH04262132A (en) Manufacture of micro-machine
JP3909773B2 (en) Wire rod residual stress measuring method and wire rod residual stress measuring device
Horiuchi et al. Laser lithography using a half-vacuum support guide for fabricating micro-coils
JP4003164B2 (en) Manufacturing method of shape memory alloy pipe type actuator
TWI706577B (en) Method for manufacturing long-period fiber grating
US20100159396A1 (en) Method for production of a medical marker
Horiuchi et al. Arbitrary Patterning onto Inner Surfaces of Small-Diameter Pipes Using Laser Scan Lithography
JP2004061121A (en) Standard sample for surface analysis and its manufacturing method
Horiuchi et al. Laser scan lithography onto fine pipes and wires with sub-100-μm diameters
JP3162850B2 (en) Hook for winding and method of manufacturing the hook
JP2024041428A (en) Etching equipment
KR20230018900A (en) The manufacturing method of the upright diamond conditioner using plating process
JP4295595B2 (en) Coil manufacturing method and M-type electromagnet
TW202132626A (en) Electroforming process

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20101224

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20121114

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20121120

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20130118

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20130423

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20130502

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees