JP2012077332A - Method of forming base part on metal substrate by etching - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、開孔を有する台座と、台座の両側に位置する枠体とを有する金属製部材を作製するための金属基板の加工方法に関する。 The present invention relates to a method of processing a metal substrate for producing a metal member having a pedestal having an opening and frame bodies positioned on both sides of the pedestal.
近年、開孔を有する台座と、台座の両側に位置する枠体とを有する金属製部材が存在する。このような部材を作製する場合、金属基板の表面および裏面を同時にエッチング加工することが考えられる。 In recent years, there is a metal member having a pedestal having an opening and frame bodies located on both sides of the pedestal. When producing such a member, it is conceivable to simultaneously etch the front and back surfaces of the metal substrate.
このように基板の表面および裏面から同時にエッチング加工を行うことで、開孔の精度を高めることができる。しかしながら、台座の外形を定める凹部の面積を広くした場合、この凹部の形状にうねりが生じるため、平坦性が損なわれる。とりわけ台座が開孔を有しているため、化学腐食作用により、開孔周辺における凹部の平坦性が損なわれ易い。 Thus, by performing etching simultaneously from the front surface and the back surface of the substrate, the accuracy of opening can be increased. However, when the area of the recess that defines the outer shape of the pedestal is increased, the shape of the recess is swelled, so that the flatness is impaired. In particular, since the pedestal has openings, the flatness of the recesses around the openings is likely to be impaired due to chemical corrosion.
また従来、シャドーマスクに微細な孔を形成したり、リードフレームをファインピッチ化したりする場合、基板の表面と裏面と別々にエッチングを行い、基板に形成される開孔の寸法精度の厳格化を行う技術が存在する(特許文献1)。しかしながら、特許文献1において、開孔の寸法精度を向上させる技術について記載されているが、凹部の平坦性を高める技術については述べられていない。 Conventionally, when forming fine holes in the shadow mask or fine pitching the lead frame, etching is performed separately on the front and back surfaces of the substrate to tighten the dimensional accuracy of the holes formed in the substrate. There is a technique to perform (Patent Document 1). However, Patent Document 1 describes a technique for improving the dimensional accuracy of the opening, but does not describe a technique for improving the flatness of the recess.
本発明はこのような点を考慮してなされたものであり、開孔を有する台座と、台座の両側に位置する枠体とを有する金属製部材において、台座の凹部底面を平坦化することが可能な、金属基板の加工方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in consideration of such points, and in a metal member having a base having an opening and a frame body located on both sides of the base, the bottom surface of the recess of the base can be flattened. An object of the present invention is to provide a method for processing a metal substrate.
本発明は、開孔を有する台座と、台座の両側に位置する枠体とを有する金属製部材を作製するための金属基板の加工方法において、金属基板を準備する工程と、金属基板の一面に、開孔に対応するパターンを含む第1のレジスト層を設け、金属基板の他面に、台座の外形を定める凹部に対応するパターンを含む第2のレジスト層を設ける工程と、金属基板の一面側の第1のレジスト層上に、第1の耐エッチング樹脂層を設ける工程と、金属基板の他面側からエッチングを施して、金属基板に凹部を形成する工程と、金属基板の他面側の第2のレジスト層上に、第2の耐エッチング樹脂層を設ける工程と、金属基板の一面側からエッチングを施して、開孔を形成する工程とを備え、開孔の内径Aは、台座を形成する凹部の内径Bに対して、B/10≦A≦B/4となることを特徴とする金属基板の加工方法である。 The present invention relates to a metal substrate processing method for producing a metal member having a pedestal having an opening and a frame body positioned on both sides of the pedestal, a step of preparing the metal substrate, and a surface of the metal substrate. Providing a first resist layer including a pattern corresponding to the opening, and providing a second resist layer including a pattern corresponding to a recess defining an outer shape of the base on the other surface of the metal substrate; Forming a first etching-resistant resin layer on the first resist layer on the side, forming a recess in the metal substrate by etching from the other surface side of the metal substrate, and the other surface side of the metal substrate A step of providing a second etching-resistant resin layer on the second resist layer, and a step of etching from one side of the metal substrate to form an opening. For the inner diameter B of the recess forming Is 0 ≦ A ≦ B / 4 and the metal substrate processing method characterized by comprising.
本発明は、開孔を有する台座と、台座の両側に位置する枠体とを有する金属製部材を作製するための金属基板の加工方法において、金属基板を準備する工程と、金属基板の一面に、開孔に対応するパターンを含む第1のレジスト層を設け、金属基板の他面に、台座の外形を定める凹部に対応するパターンを含む第2のレジスト層を設ける工程と、金属基板の他面側の第2のレジスト層上に、第2の耐エッチング樹脂層を設ける工程と、金属基板の一面側からエッチングを施して、開孔を形成する工程と、金属基板の一面側の第1のレジスト層上に、第1の耐エッチング樹脂層を設ける工程と、金属基板の他面側からエッチングを施して、金属基板に凹部を形成する工程とを備え、開孔の内径Aは、台座を形成する凹部の内径Bに対して、B/10≦A≦B/4となることを特徴とする金属基板の加工方法である。 The present invention relates to a metal substrate processing method for producing a metal member having a pedestal having an opening and a frame body positioned on both sides of the pedestal, a step of preparing the metal substrate, and a surface of the metal substrate. Providing a first resist layer including a pattern corresponding to the opening, and providing a second resist layer including a pattern corresponding to a recess defining the outer shape of the base on the other surface of the metal substrate; A step of providing a second etching-resistant resin layer on the second resist layer on the surface side, a step of etching from one surface side of the metal substrate to form an opening, and a first surface on the first surface side of the metal substrate. A step of providing a first etching-resistant resin layer on the resist layer, and a step of etching from the other surface side of the metal substrate to form a recess in the metal substrate. For the inner diameter B of the recess forming Is 0 ≦ A ≦ B / 4 and the metal substrate processing method characterized by comprising.
本発明は、開孔は、台座の中央に位置することを特徴とする金属基板の加工方法である。 The present invention is the method for processing a metal substrate, wherein the opening is located in the center of the pedestal.
本発明は、台座の凹部の両端に、その断面において所定の曲率半径を有するR部が形成されていることを特徴とする金属基板の加工方法である。 The present invention is a method for processing a metal substrate, characterized in that R portions having a predetermined radius of curvature in the cross section are formed at both ends of the concave portion of the pedestal.
本発明は、R部の曲率半径は、50μm〜150μmであることを特徴とする金属基板の加工方法である。 The present invention is the method for processing a metal substrate, wherein the radius of curvature of the R portion is 50 μm to 150 μm.
本発明は、金属基板は、ステンレスからなることを特徴とする金属基板の加工方法である。 The present invention is the metal substrate processing method, wherein the metal substrate is made of stainless steel.
本発明によれば、開孔を有する台座と、台座の両側に位置する枠体とを有する金属製部材において、台座の凹部の底面を平坦化することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the bottom face of the recessed part of a base can be planarized in the metal member which has the base which has an opening, and the frame located in the both sides of a base.
以下、本発明の一実施の形態について、図1乃至図4を参照して説明する。図1乃至図4は、本発明の一実施の形態を示す図である。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 4 are diagrams showing an embodiment of the present invention.
(金属製部材の構成)
まず、図1および図2により、本実施の形態による金属基板の加工方法により作製される金属製部材の構成について説明する。
(Configuration of metal parts)
First, with reference to FIGS. 1 and 2, the structure of a metal member produced by the metal substrate processing method according to the present embodiment will be described.
図1および図2に示すように、金属製部材10は、開孔11を有する台座12と、台座12の両側に位置する枠体13とを備えている。この金属製部材10は、一面10Aと、他面10Bとを有しており、このうち一面10Aは、開孔11を除いて平らに形成されている。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
一方、金属製部材10の他面10Bには、ハーフエッチングにより、台座12を形成する凹部14が設けられている。この凹部14は、平坦化された底面16を有しており、後述するように、底面16は全体として平坦に形成されている。
On the other hand, the
また開孔11は、平面円形状からなるとともに台座12の中央部に位置している。この場合、凹部14の大きさは、開孔11の大きさに対して十分に大きい。具体的には、図2に示すように、開孔11の内径をAとし、台座12を形成する凹部14の内径をBとした場合、B/10≦A≦B/4という関係が成り立つ。例えば、開孔11の内径Aが0.05mm〜1.5mmとなる場合、凹部14の内径Bは0.2mm〜15mmとなる。
The
図2に示すように、台座12の凹部14の両端に、その断面において所定の曲率半径Cを有するR部15が形成されている。この場合、各R部15の曲率半径Cは、50μm〜150μmとなっている。
As shown in FIG. 2,
また、これに限定されるものではないが、金属製部材10の厚みEは50μm〜150μmとすることができ、凹部14の深さDは、金属製部材10の厚みEの10%〜60%とすることができる。
Although not limited thereto, the thickness E of the
このような金属製部材10を構成する材料としては、各種金属を用いることができるが、例えばステンレス、42合金、銅、銅合金を挙げることができ、このうちとりわけステンレスを好適に用いることができる。ステンレスはエッチング腐食速度が遅く、当該部材を形成する条件の微調整が行えるからである。また、金属製部材10の用途は限定されないが、例えばインクジェット用の流路部材、半導体装置用検査プローブ台座、HDD(ハードディスクドライブ)用サスペンション部材、燃料電池用の流路部材等を挙げることができる。
Various materials can be used as a material constituting such a
(金属基板の加工方法)
次に、本実施の形態による金属基板の加工方法(金属基板への台座部エッチング形成方法)について、図3(a)−(g)を用いて説明する。図3(a)−(g)は、本実施の形態による金属基板の加工方法を示す図である。
(Metal substrate processing method)
Next, a method for processing a metal substrate according to the present embodiment (a method for forming a base portion etching on the metal substrate) will be described with reference to FIGS. FIGS. 3A to 3G are views showing a metal substrate processing method according to the present embodiment.
まず図3(a)に示すように、エッチング加工を行っていない平板状の金属基板20を準備する。この金属基板20は、一面20Aと他面20Bとを有している。なお、このような金属基板20の材料としては、例えばステンレスを挙げることができる。
First, as shown in FIG. 3A, a
次に図3(b)に示すように、金属基板20の一面20Aに、上述した開孔11に対応する所定のパターンを含む第1のレジスト層21を設ける。第1のレジスト層21には、開孔11に相当する箇所に開口部21aが形成され、この開口部21aからは金属基板20の一面20Aが露出している。この場合、金属基板20の一面20A全体に第1のレジスト層21を設け、この第1のレジスト層21に対してフォトマスクを介して露光し、その後現像することにより、第1のレジスト層21に開口部21aを形成する。なお、この開口部21aは、金属基板20のうち台座12を構成する部分の中央に位置するようにする。
Next, as shown in FIG. 3B, a
また、金属基板20の他面20Bに、台座12の外形を定める凹部14に対応する所定のパターンを含む第2のレジスト層22を設ける。第2のレジスト層22には、凹部14に相当する箇所に開口部22aが形成され、この開口部22aからは金属基板20の他面20Bが露出している。この場合、金属基板20の他面20B全体に第2のレジスト層22を設け、この第2のレジスト層22に対してフォトマスクを介して露光し、その後現像することにより、第2のレジスト層22に開口部22aを形成する。なお、開孔11の内径Aと、凹部14の内径Bとの関係が、B/10≦A≦B/4となるようにするため(図2参照)、開口部22aの内径が凹部14の内径の4倍〜10倍となるように設定することが好ましい。
Further, a
第1のレジスト層21および第2のレジスト層22は、例えばアルカリ、酸、溶剤等により剥離可能な樹脂からなっており、例えばアクリル系樹脂等の感光性かつ耐薬品性樹脂からなっている。
The first resist
次に、金属基板20の一面20A側の第1のレジスト層21上に、第1の耐エッチング樹脂層23を設ける(図3(c))。この場合、第1の耐エッチング樹脂層23は、第1のレジスト層21を覆うとともに、第1のレジスト層21の開口部21a内に進入する。第1の耐エッチング樹脂層23の材料としては、例えばポリエチレン系、ジエン系、アクリル酸エステル共重合体系、ポリビニールエーテル系、ポリウレタン系、またはポリアミド系高分子に、粘着付与剤、可塑剤、軟化剤、粘着調整剤、酸化防止剤、安定剤等を添加したものを挙げることができる。
Next, a first etching
続いて、金属基板20の他面20B側からエッチングを施して、第2のレジスト層22の開口部22a内の金属基板20を腐食させ、金属基板20に凹部14を形成する(図3(d))。この際、凹部14の両端にそれぞれR部15が形成される。エッチング方法は特に限定されないが、例えばウエットエッチング法を用いることができる。この場合、用いられるエッチング液は、金属基板20の種類に応じて適宜選択することができる。例えば金属基板20がステンレスからなる場合、エッチング液として塩化鉄系エッチング液を用いることができる。
Subsequently, etching is performed from the
次に、金属基板20の一面20A側に設けられた第1の耐エッチング樹脂層23を除去するとともに、金属基板20の他面20B側の第2のレジスト層22上に、第2の耐エッチング樹脂層24を設ける(図3(e))。この場合、第2の耐エッチング樹脂層24は、第2のレジスト層22を覆うとともに、第2のレジスト層22の開口部22aを通って凹部14内に充填される。なお、第2の耐エッチング樹脂層24としては、第1の耐エッチング樹脂層23と同様のものを用いることが可能である。
Next, the first etching-
続いて、金属基板20の一面20A側からエッチングを施して、第1のレジスト層21の開口部21a内の金属基板20を腐食させ、金属基板20に開孔11を形成する(図3(f))。この場合、エッチング液としては、上述した凹部14を形成する工程(図3(d))で用いたものと同様のものを用いることができる。
Subsequently, etching is performed from the one
その後、金属基板20の他面20B側に設けられた第2の耐エッチング樹脂層24を除去するとともに、第1のレジスト層21および第2のレジスト層22を剥離することにより、図1および図2に示す金属製部材10が得られる。この金属製部材10は、開孔11を有する台座12と、台座12の両側に位置する枠体13とを有しており、開孔11の内径Aは、台座12を形成する凹部14の内径Bに対して、B/10≦A≦B/4となっている。
Thereafter, the second etching-
(金属基板の加工方法の変形例)
次に、本実施の形態による金属基板の加工方法の変形例について、図4(a)−(g)を用いて説明する。図4(a)−(g)は、本実施の形態による金属基板の加工方法の変形例を示す図である。図4(a)−(g)に示す金属基板の加工方法の変形例は、金属基板20に開孔11と凹部14とを形成する順序が異なるものであり、他の構成(例えば各要素を構成する材料等)は、上述した図3(a)−(g)に示す実施の形態と同一である。図4(a)−(g)において、図3(a)−(g)に示す実施の形態と同一部分には同一の符号を付して詳細な説明は省略する。
(Modified example of metal substrate processing method)
Next, a modification of the metal substrate processing method according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. FIGS. 4A to 4G are diagrams showing a modification of the metal substrate processing method according to the present embodiment. 4 (a) to 4 (g) is a modification of the metal substrate processing method in which the
まず図4(a)に示すように、エッチング加工を行っていない平板状の金属基板20を準備する。
First, as shown in FIG. 4A, a
次に図4(b)に示すように、金属基板20の一面20Aに、開孔11に対応する所定のパターンを含む第1のレジスト層21を設け、金属基板20の他面20Bに、凹部14に対応する所定のパターンを含む第2のレジスト層22を設ける。
Next, as shown in FIG. 4B, a first resist
次に、金属基板20の他面20B側の第2のレジスト層22上に、第2の耐エッチング樹脂層24を設ける(図4(c))。この場合、第2の耐エッチング樹脂層24は、第2のレジスト層22を覆うとともに、第2のレジスト層22の開口部22a内に進入する。
Next, a second etching
続いて、金属基板20の一面20A側からエッチングを施して、第1のレジスト層21の開口部21a内の金属基板20を腐食させることにより、金属基板20に開孔11を形成する(図4(d))。
Subsequently, etching is performed from the one
次に、金属基板20の他面20B側に設けられた第2の耐エッチング樹脂層24を除去するとともに、金属基板20の一面20A側の第1のレジスト層21上に、第1の耐エッチング樹脂層23を設ける(図4(e))。この場合、第1の耐エッチング樹脂層23は、第1のレジスト層21を覆うとともに、第1のレジスト層21の開口部21aを通って開孔11内に充填される。
Next, the second etching-
続いて、金属基板20の他面20B側からエッチングを施して、第2のレジスト層22の開口部22a内の金属基板20を腐食させることにより、金属基板20に凹部14を形成する(図4(f))。このとき、凹部14の両端にそれぞれR部15が形成される。
Subsequently, etching is performed from the
その後、金属基板20の一面20A側に設けられた第1の耐エッチング樹脂層23を除去するとともに、第1のレジスト層21および第2のレジスト層22を剥離することにより、図1および図2に示す金属製部材10が得られる。
Thereafter, the first etching
以上説明したように本実施の形態によれば、エッチングにより金属基板20に凹部14を形成した後、凹部14内に第2の耐エッチング樹脂層24を充填し、この状態でエッチングにより金属基板20に開孔11を形成する(図3(d)−(f))。あるいは、エッチングにより金属基板20に開孔11を形成した後、開孔11内に第1の耐エッチング樹脂層23を充填し、この状態で、エッチングにより金属基板20に凹部14を形成する(図4(d)−(f))。
As described above, according to the present embodiment, after the
このことにより、凹部14を形成するためのエッチングによる腐食を、凹部14の底面16のどの場所においても均一に進めることができる。この結果、金属製部材10の凹部14の底面16を平坦化することができる。具体的には、底面16の凹凸を±10μm以内に抑えることができる。とりわけ、凹部14の底面16のうち、開孔11周辺における平坦性を高めることができる。
Thereby, the corrosion due to the etching for forming the
(金属基板の加工方法の比較例)
次に、金属基板の加工方法の比較例を図5(a)−(d)により説明する。図5(a)−(d)は、金属基板の加工方法の比較例を示す図である。
(Comparative example of metal substrate processing method)
Next, a comparative example of a method for processing a metal substrate will be described with reference to FIGS. FIGS. 5A to 5D are diagrams illustrating a comparative example of a method for processing a metal substrate.
図5(a)−(d)に示す比較例において、金属基板110の両面から同時にエッチングを行い、開孔101および凹部104を形成する。すなわち、まず金属基板110を準備し(図5(a))、この金属基板110の両面に、レジスト層111、112を形成する(図5(b))。
In the comparative example shown in FIGS. 5A to 5D, etching is simultaneously performed from both surfaces of the
次いで金属基板110の両面側からエッチングを施すことにより、金属基板110に対して開孔101および凹部104を同時に形成する(図5(c))。
Next, by performing etching from both sides of the
その後、金属基板110からレジスト層111、112を除去することにより、開孔101を有する台座102と、台座102の両側に位置する枠体103とを有する金属製部材100を得る(図5(d))。
Thereafter, the resist
図5(a)−(d)に示す比較例においては、エッチングを行う際(図5(c))、凹部104の底面106うち、開孔101周辺に位置する部分107は、それ以外の部分と比べて腐食が進みやすい。したがって、底面106うち開孔101周辺にうねりが生じやすく、底面106を平坦化しにくい。
In the comparative example shown in FIGS. 5A to 5D, when etching is performed (FIG. 5C), the
これに対して本実施の形態によれば、上述したように、エッチングによる腐食を凹部14の底面16内で均一に進めることができ、底面16を平坦化することができる。
On the other hand, according to the present embodiment, as described above, the etching corrosion can be progressed uniformly within the
10 金属製部材
11 開孔
12 台座
13 枠体
14 凹部
15 R部
16 底面
20 金属基板
21 第1のレジスト層
22 第2のレジスト層
23 第1の耐エッチング樹脂層
24 第2の耐エッチング樹脂層
DESCRIPTION OF
Claims (6)
金属基板を準備する工程と、
金属基板の一面に、開孔に対応するパターンを含む第1のレジスト層を設け、金属基板の他面に、台座の外形を定める凹部に対応するパターンを含む第2のレジスト層を設ける工程と、
金属基板の一面側の第1のレジスト層上に、第1の耐エッチング樹脂層を設ける工程と、
金属基板の他面側からエッチングを施して、金属基板に凹部を形成する工程と、
金属基板の他面側の第2のレジスト層上に、第2の耐エッチング樹脂層を設ける工程と、
金属基板の一面側からエッチングを施して、開孔を形成する工程とを備え、
開孔の内径Aは、台座を形成する凹部の内径Bに対して、B/10≦A≦B/4となることを特徴とする金属基板の加工方法。 In the method of processing a metal substrate for producing a metal member having a base having an opening and a frame body located on both sides of the base,
Preparing a metal substrate;
Providing a first resist layer including a pattern corresponding to the opening on one surface of the metal substrate, and providing a second resist layer including a pattern corresponding to a recess defining the outer shape of the base on the other surface of the metal substrate; ,
Providing a first etching resistant resin layer on the first resist layer on the one surface side of the metal substrate;
Etching from the other side of the metal substrate to form a recess in the metal substrate;
Providing a second etching-resistant resin layer on the second resist layer on the other surface side of the metal substrate;
Etching from one side of the metal substrate to form a hole,
An inner diameter A of the opening is B / 10 ≦ A ≦ B / 4 with respect to an inner diameter B of the concave portion forming the pedestal.
金属基板を準備する工程と、
金属基板の一面に、開孔に対応するパターンを含む第1のレジスト層を設け、金属基板の他面に、台座の外形を定める凹部に対応するパターンを含む第2のレジスト層を設ける工程と、
金属基板の他面側の第2のレジスト層上に、第2の耐エッチング樹脂層を設ける工程と、
金属基板の一面側からエッチングを施して、開孔を形成する工程と、
金属基板の一面側の第1のレジスト層上に、第1の耐エッチング樹脂層を設ける工程と、
金属基板の他面側からエッチングを施して、金属基板に凹部を形成する工程とを備え、
開孔の内径Aは、台座を形成する凹部の内径Bに対して、B/10≦A≦B/4となることを特徴とする金属基板の加工方法。 In the method of processing a metal substrate for producing a metal member having a base having an opening and a frame body located on both sides of the base,
Preparing a metal substrate;
Providing a first resist layer including a pattern corresponding to the opening on one surface of the metal substrate, and providing a second resist layer including a pattern corresponding to a recess defining the outer shape of the base on the other surface of the metal substrate; ,
Providing a second etching-resistant resin layer on the second resist layer on the other surface side of the metal substrate;
Etching from one side of the metal substrate to form an opening;
Providing a first etching resistant resin layer on the first resist layer on the one surface side of the metal substrate;
Etching from the other side of the metal substrate, and forming a recess in the metal substrate,
An inner diameter A of the opening is B / 10 ≦ A ≦ B / 4 with respect to an inner diameter B of the concave portion forming the pedestal.
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