JP2011089169A - 電鋳体とその製造方法 - Google Patents

電鋳体とその製造方法 Download PDF

Info

Publication number
JP2011089169A
JP2011089169A JP2009243413A JP2009243413A JP2011089169A JP 2011089169 A JP2011089169 A JP 2011089169A JP 2009243413 A JP2009243413 A JP 2009243413A JP 2009243413 A JP2009243413 A JP 2009243413A JP 2011089169 A JP2011089169 A JP 2011089169A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
electroformed
metal layer
electroformed body
pattern
electroforming mold
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
JP2009243413A
Other languages
English (en)
Other versions
JP5700924B2 (ja
Inventor
Matsuo Kishi
松雄 岸
Mie Sato
未英 佐藤
Takashi Niwa
隆 新輪
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.)
Seiko Instruments Inc
Original Assignee
Seiko Instruments Inc
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 Seiko Instruments Inc filed Critical Seiko Instruments Inc
Priority to JP2009243413A priority Critical patent/JP5700924B2/ja
Publication of JP2011089169A publication Critical patent/JP2011089169A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP5700924B2 publication Critical patent/JP5700924B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Electroplating Methods And Accessories (AREA)
  • Moulds For Moulding Plastics Or The Like (AREA)

Abstract

【課題】一表面に任意のパターン形状の凹部を有し、凹部とそれ以外の部分の表面の表面形態が異なる電鋳体の製造方法を提供する。
【解決手段】電鋳体である電鋳歯車101の一表面の一部または全体に電鋳部108とは異なる材料からなる金属層107のうち一表面を表面に露出し、他の部分を電鋳部108に埋め込まれた状態とすることにより、段差なく平坦なパターンを有する電鋳体とする。
【選択図】図1

Description

本発明は、電気めっき法による電鋳体とその製造方法に係り、表面部に凹部のパターンと凹部と凹部以外の表面の表面形態を異とする電鋳体の製造方法に関する。
電鋳法によれば、精密に加工された電鋳型と呼ばれる部材を用いることにより、非常に高い転写性を有する部材を製造することが出来る。特に近年、シリコンプロセスにより感光性材料を用いて電鋳型形状に加工するLIGA(Lithographie Galvanofomung Abformung)法によって電鋳型を製造し、合わせて微小な形状を有する部品や金型を製造することが提案されている(例えば、特許文献1参照。)。このような電鋳型では、微小な部品を高い精度を有する電鋳体を製造することが出来ることから、複雑形状を有する機械式腕時計ムーブ部品等微小な部品への応用がなされている。
近年、機械式腕時計では、装飾性を高めるため時計ケースや文字板等の所謂外装部品だけでなく、ケース内部が見えるように裏蓋や文字板等を透明あるいは開口部を設ける等を行い、内部すなわちムーブメントが外部から見える構造をとるようになっている。
このため、ムーブメントを構成する歯車、受け部品や自動巻き式腕時計に具備されている回転錘等に装飾性を持たせることが望まれている。
同様な観点から、機械式腕時計だけでなく微細部品や精密部品においても装飾性や部品の認識性、視認性を高めるといったことが広く望まれている。
特開平11−15126号公報
本発明は、上記事情に鑑みて成されたものであり、LIGA法により作製される電鋳体の少なくとも一表面の一部に凹部を有し、この凹部が文字、絵模様等任意のデザイン性、装飾性、視認性を有するパターンとして形成され、さらに、この凹部表面と凹部以外の表面の表面形態が異なる電鋳体の製造方法を提供することを目的とする。
本発明は、上記課題を解決するため、以下の手段を採用する。
本発明に係る電鋳体の製造方法は、少なくとも表面に導電性を有する基板の前記表面に、パターンめっきにより金属層を形成する工程と、前記表面に電鋳型を形成する工程と、前記電鋳型の内部に前記金属層と異なる組成を有する電鋳部を形成する工程と、前記基板及び前記電鋳型を除去する工程と、前記金属層を除去する工程と、を備えることを特徴とする。
この電鋳体の製造方法は、フォトレジストを用いたフォトリソグラフィー等による精密なめっきレジスト層形成とめっき法からなるアディティブ法による薄膜微細パターン形成技術による金属層からなる文字、絵柄模様等のパターン形成を行い、次に所望とする電鋳体形状を与える電鋳型を厚膜フォトレジストにより形成し、さらに前記金属膜パターン上とこの電鋳型内に電鋳を行い、この電鋳体を基板から分離し、金属層を除去することにより、一表面に微細パターンの凹部を有する電鋳体を提供することが出来る。
また、この発明に係る電鋳体の製造方法は、基板の導電性を有する表面に、パターンめっきにより金属層を形成する工程と、前記表面に電鋳型を形成する工程と、前記電鋳型の内部の前記表面及び前記金属層の上面に、前記金属層と異なる組成を有する電鋳部を形成する工程と、前記基板及び前記電鋳型を除去する工程と、前記金属層を除去する工程と、を備えることを特徴とする。また、前記表面の表面形態と、前記金属層の前記電鋳部と接する面の表面形態と、が異なることを特徴とする。
この電鋳体の製造方法は、フォトレジストを用いたフォトリソグラフィー等による精密なめっきレジスト層形成とめっき法からなるアディティブ法による薄膜微細パターン形成技術により、基板の表面形態とは異なる表面形態を有する金属層からなる文字、絵柄模様等のパターン形成を行い、次に所望とする電鋳体形状を与える電鋳型を厚膜フォトレジストにより形成し、さらに前記金属膜パターン上とこの電鋳型内に電鋳を行い、この電鋳体を基板から分離し、ついて、前記金属層を除去することにより、一表面に微細パターンの凹部を有し、且つ、凹部表面の形態とそれ以外の表面における表面形態、すなわち表面粗さが異なる電鋳体を提供することが出来る。
このような電鋳体およびその製造方法は、部分的な表面形態の改質を行う代表的な手段であるマスキング後のホーニング等の手段と比べて、マスキング精度が高く、容易かつ均一な表面形態の変更が出来る。
この発明によれば、少なくとも一表面に装飾性、視認性等視覚的に優れた凹凸パターンを有し、微細性、精度に優れた電鋳体を提供できる。
本発明の実施形態に係る電鋳体を示す図である。 本発明の実施形態に係る電鋳体の製造方法を示す説明図である。 本発明の実施形態に係る電鋳体の製造方法を示す説明図である。
本発明に係る実施形態について、図1から図3を参照して説明する。図1(a)は本発明の第1の実施形態の電鋳体である電鋳歯車の一表面を示す図であり、図1(b)は図1(a)におけるA−A’における断面を示す図である。
本実施形態に係る電鋳体である電鋳歯車101は、図1に示すように、軸穴102と歯車の軽量化を図るために設けた歯車開口部103を有する。また、電鋳体である電鋳歯車101の一表面を構成する部分のうち歯先表面部104、開口部縁部105の表面部および文字パターン部106の表面部は鏡面になっている。さらに、凹部107は、梨地状態の表面を有している。また電鋳体は、例えば金、ニッケル、鉄や、またはこれらの合金等で形成することができる。すなわち、歯先表面部104、開口部縁部105の表面および文字パターン部106の表面は、凹部105の表面と表面形態が異なっている。なお、すなわち、歯先表面部104、開口部縁部105の表面および文字パターン部106の表面の表面形態と、凹部105の表面形態とが異なっていればよい。
この電鋳体の製造方法は、図2に示したように少なくとも一表面に導電性を有する基板に任意のパターンを有する金属層を形成する工程と、図3に示した電鋳型を形成する工程と、この電鋳型内に電鋳体を形成し、電鋳体を基板および型から分離し独立させる工程と、金属層を除去する工程と、から構成されている。
金属層を形成する工程では、まず、図2(a)に示すように、表面状態が鏡面の単結晶シリコンウエハからなる基板109上に基板109側からクロム、銅の2層(図示しない)からなる導電層110を形成する。さらに図2(b)に示すように、この基板109の導電層110表面にポジ型フォトレジストを塗布し、露光、現像を順次行うことにより、文字、絵模様等所望とする開口パターンを有する厚み10μmの第1のレジスト層111を形成する。なお、導電層110は、クロム、または銅の単層でもよい。また、第1のレジスト層111は、ネガ型フォトレジストを用いてもよい。
次に、図2(c)に示すように、電気めっき法により、表面状態が梨地状態となる7μmの厚みの銅めっきを第1のレジスト層111の開口部に施すことにより金属層112を形成する。次いで図2(d)に示すように、第1のレジスト層111をアルカリ性水溶液やアセトンのような有機溶剤等の剥離剤で剥離除去する。なお、第1のレジスト層111及び金属層112の厚さは、上記に記載した厚さに限定されるものではなく、金属層112が第1のレジスト層111より厚くなければよい。
図3(a)の電鋳型を形成する工程と電鋳体を形成し、電鋳体を分離する工程では、化学増幅型エポキシ系厚膜フォトレジストを塗布し、露光、加熱による硬化促進後、現像を行うことにより電鋳型113を形成する。この電鋳型113の厚さは、機械式腕時計用歯車では、50μmから1mm程度となる。
次に、図3(b)に示すように電鋳型113の開口部にニッケル電鋳を行い電鋳部114を形成する。また、必要に応じて研磨等により電鋳部114の厚さや表面形態の調整を行う。さらに、図3(c)に示すように、基板109、導電層111および電鋳型113を除去することにより電鋳物115を得る。最後に、図3(d)に示すようにこの電鋳物115からエッチングにより銅からなる金属層112を除去し、電鋳体117を得る。
このようにして作製された電鋳体117は、基板109上の導電層110と接していた部分では鏡面部118となり、金属層112と接していた部分では表面形態が梨地状態である凹部116を有しており、表面の凹凸に加え、両者間の表面形態の違いにより、大きなコントラストが発現されることにより、凹部118として形成されたパターンがより強調された装飾性や視認性に優れた面を有するものとなる。
図2および図3では、金属層112は、電鋳型113開口部の内部にのみ形成されているが、内部だけに規定されるものではなく、金属層112と電鋳型113が重なる部分があってもなんら本実施形態を限定するものではない。
また、本実施形態では金属層112で銅めっき層、また、電鋳部108ではニッケル電鋳を用いたが、これらは限定されるものではなく、めっきとして可能な材料であればいずれも自由に選択できるものである。
なお、本発明の電鋳体は、回転錘、歯車、がんぎ車、アンクル、てんわなどの時計部品を形成することが可能である。また、時計部品に限らず、微細部品や精密部品を形成することができる。
101 電鋳歯車
102 軸穴
103 歯車開口部
104 歯先表面部
105 開口部縁部
106 文字パターン部
107 凹部
108 電鋳部
109 基板
110 導電層
111 第1のレジスト層
112 金属層
113 電鋳型
114 電鋳部
115 電鋳物
116 凹部表面部
117 電鋳体
118 鏡面部

Claims (3)

  1. 凹部を有する電鋳部からなる電鋳体であって、
    前記電鋳部の前記凹部を有する面の表面形態と、前記凹部の底面の表面形態と、が異なっていることを特徴とする電鋳体。
  2. 基板の導電性を有する表面に、パターンめっきにより金属層を形成する工程と、
    前記表面に電鋳型を形成する工程と、
    前記電鋳型の内部の前記表面及び前記金属層の上面に、前記金属層と異なる組成を有する 電鋳部を形成する工程と、
    前記基板及び前記電鋳型を除去する工程と、
    前記金属層を除去する工程と、
    を備えることを特徴とする電鋳体の製造方法。
  3. 前記表面の表面形態と、前記金属層の前記電鋳部と接する面の表面形態と、が異なることを特徴とする請求項2の電鋳体の製造方法。
JP2009243413A 2009-10-22 2009-10-22 電鋳体とその製造方法、および時計部品 Active JP5700924B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009243413A JP5700924B2 (ja) 2009-10-22 2009-10-22 電鋳体とその製造方法、および時計部品

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009243413A JP5700924B2 (ja) 2009-10-22 2009-10-22 電鋳体とその製造方法、および時計部品

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2011089169A true JP2011089169A (ja) 2011-05-06
JP5700924B2 JP5700924B2 (ja) 2015-04-15

Family

ID=44107674

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2009243413A Active JP5700924B2 (ja) 2009-10-22 2009-10-22 電鋳体とその製造方法、および時計部品

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5700924B2 (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014070253A (ja) * 2012-09-28 2014-04-21 Seiko Instruments Inc 機械部品の製造方法、及び機械部品
EP3231898A4 (en) * 2014-12-12 2018-08-22 Citizen Watch Co., Ltd. Method for manufacturing electroformed components

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05106079A (ja) * 1991-10-15 1993-04-27 Citizen Watch Co Ltd 表示体及びその製造方法
JP2002025573A (ja) * 2000-07-10 2002-01-25 Suncall Corp 燃料電池用電極の製造方法
JP2004218002A (ja) * 2003-01-15 2004-08-05 Kenseidou Kagaku Kogyo Kk ベース材からの剥離面を利用した精密金属部品の製造方法
JP2004217995A (ja) * 2003-01-14 2004-08-05 Nikon Corp 電鋳品の製造方法
JP2007516856A (ja) * 2003-12-31 2007-06-28 マイクロファブリカ インク 構造物を電気化学的に成型する際、複数の層の平行度を保ち、および/または、複数の層を所望の厚さにするための、方法および装置
JP2012506954A (ja) * 2008-10-28 2012-03-22 ニヴァロックス−ファー ソシエテ アノニム 異種liga法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05106079A (ja) * 1991-10-15 1993-04-27 Citizen Watch Co Ltd 表示体及びその製造方法
JP2002025573A (ja) * 2000-07-10 2002-01-25 Suncall Corp 燃料電池用電極の製造方法
JP2004217995A (ja) * 2003-01-14 2004-08-05 Nikon Corp 電鋳品の製造方法
JP2004218002A (ja) * 2003-01-15 2004-08-05 Kenseidou Kagaku Kogyo Kk ベース材からの剥離面を利用した精密金属部品の製造方法
JP2007516856A (ja) * 2003-12-31 2007-06-28 マイクロファブリカ インク 構造物を電気化学的に成型する際、複数の層の平行度を保ち、および/または、複数の層を所望の厚さにするための、方法および装置
JP2012506954A (ja) * 2008-10-28 2012-03-22 ニヴァロックス−ファー ソシエテ アノニム 異種liga法

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014070253A (ja) * 2012-09-28 2014-04-21 Seiko Instruments Inc 機械部品の製造方法、及び機械部品
EP3231898A4 (en) * 2014-12-12 2018-08-22 Citizen Watch Co., Ltd. Method for manufacturing electroformed components
US10370769B2 (en) 2014-12-12 2019-08-06 Citizen Watch Co., Ltd. Method of manufacturing electroformed components

Also Published As

Publication number Publication date
JP5700924B2 (ja) 2015-04-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5478498B2 (ja) シリコン/金属複合体マイクロメカニカル構成要素およびこれを製造する方法
RU2481422C2 (ru) Способ изготовления биметаллической микроструктуры
JP5908050B2 (ja) 異種liga法
CN105711326B (zh) 钟表或珠宝首饰的装饰构件的制造方法及由此制造的构件
JP6943559B2 (ja) 少なくとも1つの目の錯視模様を有する金属系部品の製造方法
JP6529516B2 (ja) 電鋳部品の製造方法
JP5700924B2 (ja) 電鋳体とその製造方法、および時計部品
JP6358944B2 (ja) 電鋳部品の製造方法、電鋳部品、時計用電鋳部品及びベアリング
JP2021181628A (ja) 電気めっき用金型およびその製造プロセス
JP5620083B2 (ja) 電鋳体、その製造方法、及び時計部品
US9128468B2 (en) Method for inserting a decoration in an external timepiece element deposited by electroforming and an external element made in accordance with this method
JP2021096245A (ja) 時計構成要素を製作するための方法および前記方法に従って製造された構成要素
CN112189063B (zh) 生产在表盘上的金属装饰物的方法和根据本方法获得的表盘
JP5620084B2 (ja) 電鋳体、その製造方法、及び時計部品
JP6249480B2 (ja) 時計用部品、ムーブメント、時計、および時計用部品の製造方法
JP2005290428A (ja) 装飾溝を含む電鋳部品の製造方法
JP2018057476A (ja) 装飾部品および装飾部品の製造方法
JPS5825757B2 (ja) 時計用文字板及び見切板の製造方法
JP2013170300A (ja) 電鋳部品の製造方法及び電鋳部品
JP2009228127A (ja) 電鋳部品及び電鋳部品の製造方法、機械式時計、電子時計
JPS625304B2 (ja)
JP2015165201A (ja) 時計用部品、ムーブメント、時計及び時計用部品の製造方法
JP2011208211A (ja) 金属部材、金属部材成形型、時計部品、金属部材の製造方法および金属部材成形型の製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20120806

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20131025

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20131203

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20140128

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20140909

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20141127

A911 Transfer to examiner for re-examination before appeal (zenchi)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911

Effective date: 20141204

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: 20150203

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20150217

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5700924

Country of ref document: JP

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

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250