JP2014205911A - Stainless steel machining member and manufacturing method of stainless steel machining member - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、パーティクルの発生を防止したステンレス鋼加工部材に関する。 The present invention relates to a stainless steel processed member that prevents generation of particles.
例えば、種々の電子機器には、微細に加工されたステンレス鋼を有する部材（ステンレス鋼加工部材）が用いられる。具体的には、携帯機器（携帯電話、スマートフォン、タブレット端末）に設置されるカメラの多くには、フォーカス機能がついており、レンズの駆動を滑らかにするために、微細に加工されたステンレス鋼の板バネが用いられている。特許文献１には、レンズユニットの両側にステンレス鋼の板バネを配置したカメラモジュールが開示されている。 For example, members having stainless steel finely processed (stainless steel processed member) are used in various electronic devices. Specifically, many cameras installed in mobile devices (cell phones, smartphones, tablet devices) have a focus function, and are made of stainless steel that has been finely processed to smooth the lens drive. A leaf spring is used. Patent Document 1 discloses a camera module in which stainless steel leaf springs are arranged on both sides of a lens unit.
例えば、電子機器の分野においては、パーティクルの発生を抑制することが求められる。具体的には、カメラには、年々、高解像度が求められ、ピクセル数の増加に伴い、１ピクセルのサイズが小さくなっている。これに伴い、カメラモジュール内のパーティクル（異物）が撮影画像に影響することを懸念し、カメラモジュール内からパーティクルを極力排除することが望まれる。 For example, in the field of electronic equipment, it is required to suppress the generation of particles. Specifically, the camera is required to have a high resolution year by year, and the size of one pixel is reduced as the number of pixels increases. Along with this, there is concern that particles (foreign matter) in the camera module will affect the captured image, and it is desirable to eliminate particles from the camera module as much as possible.
パーティクルの種類は多岐に渡るが、ステンレス鋼に内包される微粒子をも考慮することが、製品づくりにおいて好ましい。この微粒子は、ｎｍオーダーの非常に小さい粒子であり、ステンレス鋼の側面部において露出するように存在している。この露出する微粒子のリスクは、実用上問題とならない可能性が高いが、技術は急速に進歩するため、想定されるリスクを極力除去することが望まれる。 Although there are a wide variety of particles, it is preferable in manufacturing products to consider the fine particles contained in stainless steel. These fine particles are very small particles on the order of nm, and are present so as to be exposed at the side surface portion of the stainless steel. The risk of this exposed fine particle is not likely to be a problem in practical use, but since technology advances rapidly, it is desirable to eliminate the assumed risk as much as possible.
本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、パーティクルの発生を防止したステンレス鋼加工部材を提供することを主目的とする。 This invention is made | formed in view of the said situation, and it aims at providing the stainless steel processed member which prevented generation | occurrence | production of the particle.
上記課題を解決するために、本発明においては、少なくともステンレス鋼を備えたステンレス鋼加工部材であって、上記ステンレス鋼の側面部における６μｍ×５μｍの矩形領域に存在する、粒径が２００ｎｍ以下である微粒子の平均数が１２．５個未満であることを特徴とするステンレス鋼加工部材を提供する。 In order to solve the above-mentioned problems, in the present invention, a stainless steel processed member having at least stainless steel, and present in a rectangular region of 6 μm × 5 μm in the side surface portion of the stainless steel, the particle size is 200 nm or less. Provided is a stainless steel processed member having an average number of fine particles of less than 12.5.
本発明によれば、微粒子の平均数が少ないことから、パーティクルの発生を防止したステンレス鋼加工部材とすることができる。 According to the present invention, since the average number of fine particles is small, it is possible to provide a stainless steel processed member that prevents the generation of particles.
上記発明においては、上記ステンレス鋼に含まれる炭素元素の割合が、０．０４重量％以下であることが好ましい。 In the said invention, it is preferable that the ratio of the carbon element contained in the said stainless steel is 0.04 weight% or less.
上記発明においては、上記微粒子が、クロムを主成分とする炭化物であると推察される。 In the said invention, it is guessed that the said microparticles | fine-particles are the carbide | carbonized_materials which have chromium as a main component.
上記発明においては、上記ステンレス鋼加工部材が、バネ部材または流路形成用部材であることが好ましい。 In the said invention, it is preferable that the said stainless steel processed member is a spring member or the member for flow path formation.
また、本発明においては、少なくともステンレス鋼を備えたステンレス鋼加工部材の製造方法であって、ステンレス部材を加工し、上記ステンレス鋼加工部材の上記ステンレス鋼を形成する加工工程を有し、上記ステンレス鋼の側面部における６μｍ×５μｍの矩形領域に存在する、粒径が２００ｎｍ以下である微粒子の平均数が１２．５個未満であることを特徴とするステンレス鋼加工部材の製造方法を提供する。 Further, in the present invention, there is provided a method for producing a stainless steel processed member having at least stainless steel, the method comprising processing a stainless member and forming the stainless steel of the stainless steel processed member, Provided is a method for producing a stainless steel processed member, wherein the average number of fine particles having a particle diameter of 200 nm or less present in a rectangular region of 6 μm × 5 μm in a side surface portion of steel is less than 12.5.
本発明によれば、微粒子の平均数が少ないことから、パーティクルの発生を防止したステンレス鋼加工部材を得ることができる。 According to the present invention, since the average number of fine particles is small, it is possible to obtain a stainless steel processed member that prevents the generation of particles.
上記発明においては、上記ステンレス部材に含まれる炭素元素の割合が、０．０４重量％以下であることが好ましい。 In the said invention, it is preferable that the ratio of the carbon element contained in the said stainless steel member is 0.04 weight% or less.
上記発明においては、上記ステンレス部材が、圧延プロセスにおいて９００℃未満での熱処理が施されていない部材であることが好ましい。パーティクルの発生をさらに防止できるからである。 In the said invention, it is preferable that the said stainless steel member is a member which has not been heat-processed at less than 900 degreeC in a rolling process. This is because the generation of particles can be further prevented.
本発明のステンレス鋼加工部材は、パーティクルの発生を防止できるという効果を奏する。 The stainless steel processed member of the present invention has an effect of preventing generation of particles.
以下、本発明のステンレス鋼加工部材およびステンレス鋼加工部材の製造方法について、詳細に説明する。 Hereinafter, the stainless steel processed member and the manufacturing method of the stainless steel processed member of the present invention will be described in detail.
Ａ．ステンレス鋼加工部材
本発明のステンレス鋼加工部材は、少なくともステンレス鋼を備えたステンレス鋼加工部材であって、上記ステンレス鋼の側面部における６μｍ×５μｍの矩形領域に存在する、粒径が２００ｎｍ以下である微粒子の平均数が１２．５個未満であることを特徴とするものである。
A. Stainless steel processed member The stainless steel processed member of the present invention is a stainless steel processed member having at least stainless steel, and is present in a 6 μm × 5 μm rectangular region in the side surface of the stainless steel, and has a particle size of 200 nm or less. The average number of fine particles is less than 12.5.
図１は、本発明のステンレス鋼加工部材を用いた製品の一例を示す分解斜視図であり、具体的には、カメラモジュールの駆動機能を示す分解斜視図である。図２は、図１におけるカメラモジュールを示す概略断面図である。図１および図２に示すように、カメラモジュールの駆動機構１は、カバー２とベース１３とからなる筐体２Ａと、光学系を構成する複数のレンズ２６からなるレンズユニット２６Ａと、筐体２Ａ内に配置されレンズユニット２６Ａを収納してレンズユニット２６Ａの光軸方向へ移動可能なホルダ９と、ホルダ９の外周に設けられたコイル８と、筐体２Ａのベース１３に設けられコイル８に磁界を提供するヨーク６及びマグネット片７とを備えている。 FIG. 1 is an exploded perspective view showing an example of a product using the stainless steel processed member of the present invention. Specifically, FIG. 1 is an exploded perspective view showing a drive function of a camera module. FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing the camera module in FIG. As shown in FIGS. 1 and 2, the camera module drive mechanism 1 includes a housing 2A composed of a cover 2 and a base 13, a lens unit 26A composed of a plurality of lenses 26 constituting an optical system, and a housing 2A. A holder 9 that is accommodated in the lens unit 26A and is movable in the optical axis direction of the lens unit 26A, a coil 8 provided on the outer periphery of the holder 9, and a coil 8 provided on the base 13 of the housing 2A. A yoke 6 and a magnet piece 7 for providing a magnetic field are provided.
また上部板バネ５が、筐体２Ａのカバー２と、ヨーク６の上部との間に介在され、下部板バネ１１が、筐体２Ａのベース１３とヨーク６の下部との間に介在されている。この場合、上部板バネ５とカバー２との間に、上部板バネ５の厚み調整用の調整板４が設けられている。そして下部板バネ１１を介してコイル８に電流を流すことによりホルダ９に上方への力が作用し、レンズユニット２６Ａを上部板バネ５および下部板バネ１１の力に抗して全体として上方へ持上げることができる。 An upper leaf spring 5 is interposed between the cover 2 of the housing 2A and the upper portion of the yoke 6, and a lower leaf spring 11 is interposed between the base 13 of the housing 2A and the lower portion of the yoke 6. Yes. In this case, an adjustment plate 4 for adjusting the thickness of the upper leaf spring 5 is provided between the upper leaf spring 5 and the cover 2. Then, when an electric current is passed through the coil 8 via the lower leaf spring 11, an upward force acts on the holder 9, and the lens unit 26A moves upward as a whole against the forces of the upper leaf spring 5 and the lower leaf spring 11. Can be lifted.
また、入力する電流量を調整することにより、ホルダ９を上方へ移動させる力を変化させ、上部板バネ５および下部板バネ１１の力とのバランスをとることで、ホルダ９の上下移動及びその位置調整を行うことができる。なお、筐体２Ａは、中間支持体２１介して基体２０上方に固定され、中間支持体２１には赤外線カットガラス２２を保持するガラス板２４が支持され、基体２０上には撮像素子２５が配置されている。このように筐体２Ａを有するカメラモジュールの駆動機構１と、赤外線カットガラス２２とガラス板２４とを支持する中間支持体２１と、撮像素子２５が配置された基体２０とによりカメラモジュール１Ａが構成されている。 Also, by adjusting the amount of current to be input, the force that moves the holder 9 upward is changed, and the balance between the force of the upper leaf spring 5 and the lower leaf spring 11 allows the holder 9 to move up and down. Position adjustment can be performed. The housing 2A is fixed above the base 20 via the intermediate support 21, and the intermediate support 21 supports a glass plate 24 that holds the infrared cut glass 22, and the imaging element 25 is disposed on the base 20. Has been. Thus, the camera module 1A is configured by the drive mechanism 1 of the camera module having the housing 2A, the intermediate support 21 that supports the infrared cut glass 22 and the glass plate 24, and the base body 20 on which the imaging element 25 is disposed. Has been.
図３は、本発明のステンレス鋼加工部材を例示する概略平面図である。具体的には、図３（ａ）は、図１および図２における上部板バネ５の概略平面図であり、図３（ｂ）は、図１および図２における下部板バネ１１の概略平面図である。図３（ａ）に示すように、上部板バネ５は、筐体２Ａ側の外枠部５ａと、ホルダ９側の内枠部５ｂと、外枠部５ａと内枠部５ｂとの間に設けられたバネ性をもつスプリング部５ｃとを有している。なお、図３（ａ）において、５Ａおよび５Ｂは位置決め孔を示し、３０は接着領域を示している。また、図３（ｂ）に示すように、下部板バネ１１は、筐体２Ａ側の外枠部１１ａと、ホルダ９側の内枠部１１ｂと、外枠部１１ａと内枠部１１ｂとの間に設けられたバネ性をもつスプリング部１１ｃとを有している。なお、図３（ｂ）において、１１ｄ、１１ｅは接続端子を示し、１１Ａおよび１１Ｂは位置決め孔を示し、３０は接着領域を示している。 FIG. 3 is a schematic plan view illustrating the stainless steel workpiece of the present invention. Specifically, FIG. 3A is a schematic plan view of the upper leaf spring 5 in FIGS. 1 and 2, and FIG. 3B is a schematic plan view of the lower leaf spring 11 in FIGS. It is. As shown in FIG. 3A, the upper leaf spring 5 is provided between the outer frame portion 5a on the housing 2A side, the inner frame portion 5b on the holder 9 side, and between the outer frame portion 5a and the inner frame portion 5b. And a spring portion 5c having a spring property. In FIG. 3A, 5A and 5B indicate positioning holes, and 30 indicates an adhesion region. Further, as shown in FIG. 3B, the lower leaf spring 11 includes an outer frame portion 11a on the housing 2A side, an inner frame portion 11b on the holder 9 side, an outer frame portion 11a, and an inner frame portion 11b. And a spring portion 11c having a spring property provided therebetween. In FIG. 3B, 11d and 11e indicate connection terminals, 11A and 11B indicate positioning holes, and 30 indicates an adhesion region.
本発明によれば、微粒子の平均数が少ないことから、パーティクルの発生を防止したステンレス鋼加工部材とすることができる。ここで、図４（ａ）に示すように、ステンレス鋼１０１には、ｎｍオーダーの略球形の微粒子１０２が内包されている。この微粒子１０２の素性については正確には特定されていないが、後述するように、クロムを主成分とする炭化物であると推測される。この微粒子が発生する理由は、必ずしも明らかではないが、ステンレス鋼を加熱処理することにより、ステンレス鋼に含まれるＣｒおよびＣが反応し、クロムを主成分とする炭化物が生成した可能性が考えられる。 According to the present invention, since the average number of fine particles is small, it is possible to provide a stainless steel processed member that prevents the generation of particles. Here, as shown in FIG. 4A, the stainless steel 101 contains substantially spherical fine particles 102 in the order of nm. The identity of the fine particles 102 is not accurately specified, but is presumed to be a carbide mainly composed of chromium, as will be described later. The reason why the fine particles are generated is not necessarily clear, but it is possible that Cr and C contained in the stainless steel reacted to produce carbides mainly composed of chromium by heat treatment of the stainless steel. .
微粒子１０２は、ステンレス鋼１０１の側面部αにおいて露出するように存在している。側面部αで露出する微粒子１０２に対して、例えば超音波洗浄を行うことにより、図４（ｂ）に示すように、その数をある程度低減することができる。そのため、微粒子のリスクは実用上問題とならない可能性が高い。一方、技術は急速に進歩するため、想定されるリスクを極力除去することが望まれる。本発明においては、例えばステンレス鋼に含まれる炭素元素の割合を低くすることで、図４（ｃ）に示すように、ステンレス鋼１０１に内包される微粒子１０２の絶対数を少なくできる。その結果、パーティクルの発生を防止したステンレス鋼加工部材とすることができる。
以下、本発明のステンレス鋼加工部材について、構成ごとに説明する。
The fine particles 102 exist so as to be exposed at the side surface portion α of the stainless steel 101. By performing, for example, ultrasonic cleaning on the fine particles 102 exposed at the side surface α, the number can be reduced to some extent as shown in FIG. Therefore, the risk of fine particles is not likely to be a problem in practice. On the other hand, since technology advances rapidly, it is desirable to remove as much risk as possible. In the present invention, for example, by reducing the proportion of carbon element contained in stainless steel, the absolute number of fine particles 102 contained in stainless steel 101 can be reduced as shown in FIG. As a result, it can be set as the stainless steel processed member which prevented generation | occurrence | production of the particle.
Hereinafter, the stainless steel processed member of the present invention will be described for each configuration.
１．ステンレス鋼
本発明におけるステンレス鋼は、例えば、Ｆｅ、ＣｒおよびＮｉを主成分とする金属である。ステンレス鋼としては、例えば、オーステナイト系ステンレス鋼、フェライト系ステンレス鋼、マルテンサイト系ステンレス鋼等を挙げることができる。また、本発明におけるステンレス鋼としては、例えば、ＳＵＳ３０４、ＳＵＳ３０１、ＳＵＳ３１６、ＳＵＳ４３０、ＳＵＳ３１６Ｌ、ＳＵＳ３０１Ｌ、ＳＵＳ３０４Ｌ、ＳＵＳ３４０Ｌ等を挙げることができる。
1. Stainless steel The stainless steel in the present invention is, for example, a metal mainly composed of Fe, Cr, and Ni. Examples of the stainless steel include austenitic stainless steel, ferritic stainless steel, martensitic stainless steel, and the like. Moreover, as stainless steel in this invention, SUS304, SUS301, SUS316, SUS430, SUS316L, SUS301L, SUS304L, SUS340L etc. can be mentioned, for example.
本発明において、ステンレス鋼の側面部における６μｍ×５μｍの矩形領域に存在する、粒径が２００ｎｍ以下である微粒子の平均数をＮ１とする。Ｎ１は、例えば１２．５個未満であり、１０個以下であることが好ましく、９以下であることがより好ましく、５個以下であることがさらに好ましく、４個以下であることが特に好ましく、２個以下であることが極めて好ましい。パーティクルの発生をさらに防止できるからである。なお、平均数が０であっても良い。微粒子の平均数は、ステンレス鋼の側面部における矩形領域（任意に５カ所以上選択）を走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）で撮影し、各矩形領域に存在する微粒子の数を目視で確認し、その平均を取ることで求めることができる。なお、例えば倍率２×１０４倍の走査型電子顕微鏡観察を行うと、通常３０ｎｍ以上の微粒子について目視で確認することができる。 In the present invention, the average number of fine particles having a particle size of 200 nm or less present in a 6 μm × 5 μm rectangular region in the side surface portion of stainless steel is defined as N 1 . N 1 is, for example, less than 12.5, preferably 10 or less, more preferably 9 or less, still more preferably 5 or less, and particularly preferably 4 or less. It is very preferable that the number is 2 or less. This is because the generation of particles can be further prevented. The average number may be zero. The average number of fine particles is obtained by photographing a rectangular region (optionally selected at five or more locations) on the side surface of stainless steel with a scanning electron microscope (SEM) and visually confirming the number of fine particles present in each rectangular region. It can be obtained by taking an average. For example, when observation with a scanning electron microscope at a magnification of 2 × 10 4 is performed, fine particles of usually 30 nm or more can be visually confirmed.
ステンレス鋼の側面部（微粒子の平均数を測定する側面部）は、ウェットエッチングにより形成した側面部であることが好ましい。ステンレス鋼の典型的なエッチング液である塩化鉄系エッチング液は、通常、微粒子をエッチングしにくいため、微粒子が浮き上がるように残留し、微粒子の判別が容易になる。また、ステンレス鋼の側面部の位置は、特に限定されるものではないが、具体的には、ステンレス鋼の外周部における側面部、および、ステンレス鋼の開口部における側面部等を挙げることができる。 The side surface portion (side surface portion for measuring the average number of fine particles) of stainless steel is preferably a side surface portion formed by wet etching. Since an iron chloride etching solution, which is a typical etching solution for stainless steel, is usually difficult to etch fine particles, the fine particles remain so as to be lifted, and the discrimination of the fine particles becomes easy. Further, the position of the side surface portion of the stainless steel is not particularly limited. Specifically, the side surface portion in the outer peripheral portion of the stainless steel, the side surface portion in the opening portion of the stainless steel, and the like can be given. .
一方、本発明におけるステンレス鋼は、本来的に微粒子を内包するものである。そのため、例えば塩化鉄系エッチング液を用いて、ステンレス鋼にエッチング処理を行うと、微粒子が新たに露出し、ステンレス鋼が本来的に内包する微粒子の量を測定することができる。エッチング処理の条件は、ステンレス鋼が本来的に内包する微粒子の量を測定できる条件であれば特に限定されるものではないが、例えば、７０℃、４５ボーメまたは４０℃、４０ボーメの塩化鉄（III）溶液で２分程度エッチングする条件を挙げることができる。なお、エッチング処理の条件により、例えば微粒子がステンレス鋼の奥に隠れてしまう等、微粒子の露出状況が多少変化することから、滑らかな表面が形成されるように、比較的穏やかな条件、例えば低温かつ低ボーメでエッチング処理を行うことが好ましい。エッチング処理後に、エッチング処理面で露出する微粒子の平均数をＮ２とする。なお、Ｎ２の測定方法は、上述したＮ１の測定方法と同様である。Ｎ２およびＮ１の差（Ｎ２−Ｎ１）は、例えば８個以上であり、１０個以上が好ましく、１２個以上がより好ましい。 On the other hand, the stainless steel in the present invention inherently contains fine particles. Therefore, for example, when stainless steel is etched using an iron chloride-based etchant, the fine particles are newly exposed, and the amount of fine particles inherently contained in the stainless steel can be measured. The conditions for the etching treatment are not particularly limited as long as the amount of fine particles inherently contained in the stainless steel can be measured. For example, 70 ° C., 45 Baume or 40 ° C., 40 Baume iron chloride ( III) Conditions for etching with a solution for about 2 minutes can be mentioned. Depending on the conditions of the etching process, for example, the fine particles may be hidden behind the stainless steel, so that the exposure conditions of the fine particles slightly change, so that a smooth surface is formed, such as a low temperature. In addition, it is preferable to perform the etching process with a low Baume. After the etching treatment, the average number of particles exposed at the etched surface with N 2. The method of measuring the N 2 is the same as the method for measuring N 1 described above. The difference (N 2 −N 1 ) between N 2 and N 1 is, for example, 8 or more, preferably 10 or more, and more preferably 12 or more.
本発明におけるステンレス鋼は、組成上、炭素元素の割合が低いことが好ましい。ステンレス鋼に内包される微粒子の絶対数を少なくできるからである。ステンレス鋼に含まれる炭素元素の割合は、例えば、０．０４重量％以下であり、０．０２重量％以下であることが好ましく、０．０１重量％以下であることがより好ましい。炭素元素の割合が多すぎると、ステンレス鋼に内包される微粒子の絶対数が多くなるからである。一方、上記炭素元素の割合は、例えば０．００５重量％以上であることが好ましい。炭素元素の割合が少なすぎると、ステンレス鋼が脆くなるからである。また、上記炭素元素の割合は、例えばＸ線回折測定により決定することができる。 The stainless steel in the present invention preferably has a low carbon element ratio in terms of composition. This is because the absolute number of fine particles contained in the stainless steel can be reduced. The ratio of the carbon element contained in the stainless steel is, for example, 0.04% by weight or less, preferably 0.02% by weight or less, and more preferably 0.01% by weight or less. This is because if the proportion of the carbon element is too large, the absolute number of fine particles contained in the stainless steel increases. On the other hand, the ratio of the carbon element is preferably 0.005% by weight or more, for example. This is because if the proportion of carbon element is too small, stainless steel becomes brittle. The proportion of the carbon element can be determined by, for example, X-ray diffraction measurement.
本発明におけるステンレス鋼の厚さは、特に限定されるものではないが、例えば２００μｍ以下であり、１００μｍ以下であることが好ましく、５０μｍ以下であることがより好ましい。また、例えばステンレス鋼が開口部を有する場合、そのサイズは、例えば１．０ｍｍ以下であり、０．５ｍｍ以下であることが好ましく、０．１ｍｍ以下であることがより好ましく、０．０５ｍｍ以下であることがさらに好ましい。開口部の平面視形状は特に限定されるものではないが、円形状、楕円形状、多角形状等を挙げることができる。なお、開口部のサイズとは、開口部の最長部分の長さをいう。また、例えばステンレス鋼が溝部（例えばハーフエッチングされた部位）を有する場合、その溝幅は、例えば１００μｍ以下であり、５０μｍ以下であることが好ましく、２０μｍ以下であることがより好ましく、１０μｍ以下であることがさらに好ましい。溝部の深さは、ステンレス鋼の厚さに対して、例えば９０％以下であり、７０％以下であることが好ましく、５０％以下であることがより好ましい。 The thickness of the stainless steel in the present invention is not particularly limited, but is, for example, 200 μm or less, preferably 100 μm or less, and more preferably 50 μm or less. For example, when stainless steel has an opening, the size is, for example, 1.0 mm or less, preferably 0.5 mm or less, more preferably 0.1 mm or less, and 0.05 mm or less. More preferably it is. The plan view shape of the opening is not particularly limited, and examples thereof include a circular shape, an elliptical shape, and a polygonal shape. The size of the opening refers to the length of the longest part of the opening. For example, when stainless steel has a groove (for example, a half-etched portion), the groove width is, for example, 100 μm or less, preferably 50 μm or less, more preferably 20 μm or less, and more preferably 10 μm or less. More preferably it is. The depth of the groove is, for example, 90% or less, preferably 70% or less, and more preferably 50% or less with respect to the thickness of the stainless steel.
２．ステンレス鋼加工部材
本発明のステンレス鋼加工部材は、少なくともステンレス鋼を備えるものである。ステンレス鋼加工部材の用途は、特に限定されるものではないが、例えば、バネ部材を挙げることができる。例えば、バネ部材は組立て後も可動と伴う部位をもつため、その影響を受け、微粒子が脱落しパーティクルとなる可能性がある。バネ部材の一例としては、カメラモジュール用バネ部材を挙げることができ、具体的には、図３に示した板バネを挙げることができる。カメラモジュール用バネ部材は、特にオートフォーカス機能を有するカメラモジュールに用いられることが好ましい。バネ部材の他の例としては、ハードディスクドライブにおけるサスペンション用バネ部材を挙げることができ、具体的には、フレキシャ、ロードビーム、ヒンジ、ベースプレート等を挙げることができる。
2. Stainless steel processed member The stainless steel processed member of the present invention comprises at least stainless steel. The use of the stainless steel processed member is not particularly limited, and examples thereof include a spring member. For example, since the spring member has a portion that is movable even after assembly, there is a possibility that fine particles may fall off and become particles due to the influence. As an example of the spring member, a spring member for a camera module can be given, and specifically, a leaf spring shown in FIG. 3 can be given. The camera module spring member is preferably used for a camera module having an autofocus function. Other examples of the spring member include a suspension spring member in a hard disk drive, and specifically include a flexure, a load beam, a hinge, a base plate, and the like.
また、ステンレス鋼加工部材の用途の他の例としては、流路形成用部材を挙げることができる。例えば、流路形成用部材では、液体および気体が流れるときの流圧の影響を受け、微粒子が脱落しパーティクルとなる可能性がある。図５は、流路形成用部材を例示する模式図である。具体的には、図５（ａ）は、流路形成用部材の一例を示す概略断面図であり、図５（ｂ）は、流路形成用部材の他の例を示す概略平面図である。流路形成用部材の一例としては、図５（ａ）に示すように、所定の形状に加工されたステンレス鋼２０１を複数積層させて、流路２０２を形成した部材を挙げることができる。このような流路形成用部材は、例えば、インク吐出装置に用いることができる。インク吐出装置としては、例えば、インクジェットプリンタ用の吐出装置を挙げることができる。流路形成用部材の他の例としては、図５（ｂ）に示すように、ステンレス鋼２０１の平面上に所定の流路２０２を形成した部材を挙げることができる。本発明における流路形成用部材の流路は、流路として機能すれば、ステンレス鋼２０１を貫通していても良く、貫通していなくても良い（ハーフエッチングされていても良い）。また、流路には、液体を流しても良く、気体を流しても良い。なお、微粒子は、それ自体がパーティクルとなることで、あるいは、液体及び気体と反応し凝集物として大きくなることで、例えば目詰まりの原因となり得る。 Further, as another example of the use of the stainless steel processed member, a flow path forming member can be exemplified. For example, in the flow path forming member, there is a possibility that fine particles fall off and become particles due to the influence of fluid pressure when liquid and gas flow. FIG. 5 is a schematic view illustrating a flow path forming member. Specifically, FIG. 5A is a schematic cross-sectional view showing an example of a flow path forming member, and FIG. 5B is a schematic plan view showing another example of the flow path forming member. . As an example of the flow path forming member, a member in which a flow path 202 is formed by laminating a plurality of stainless steels 201 processed into a predetermined shape as shown in FIG. Such a flow path forming member can be used, for example, in an ink discharge apparatus. Examples of the ink ejection device include an ejection device for an ink jet printer. As another example of the flow path forming member, a member in which a predetermined flow path 202 is formed on the plane of the stainless steel 201 as shown in FIG. As long as the flow path of the flow path forming member in the present invention functions as a flow path, it may or may not penetrate through the stainless steel 201 (may be half-etched). Further, a liquid or a gas may be flowed through the flow path. Note that the fine particles may become clogged, for example, by becoming particles themselves or reacting with the liquid and the gas to become large as aggregates.
Ｂ．ステンレス鋼加工部材の製造方法
次に、本発明のステンレス鋼加工部材の製造方法について説明する。本発明のステンレス鋼加工部材の製造方法は、少なくともステンレス鋼を備えたステンレス鋼加工部材の製造方法であって、ステンレス部材を加工し、上記ステンレス鋼加工部材の上記ステンレス鋼を形成する加工工程を有し、上記ステンレス鋼の側面部における６μｍ×５μｍの矩形領域に存在する、粒径が２００ｎｍ以下である微粒子の平均数が１２．５個未満であることを特徴とするステンレス鋼加工部材の製造方法を特徴とするものである。
B. Next, a method for manufacturing a stainless steel processed member of the present invention will be described. The method for manufacturing a stainless steel processed member of the present invention is a method for manufacturing a stainless steel processed member including at least stainless steel, and includes a processing step of processing the stainless steel member to form the stainless steel of the stainless steel processed member. And an average number of fine particles having a particle size of 200 nm or less present in a rectangular region of 6 μm × 5 μm in the side surface portion of the stainless steel is less than 12.5, Features a method.
図６は、本発明のステンレス鋼加工部材の製造方法の一例を示す概略断面図である。図６においては、まず、ステンレス部材１０１Ａに、外形加工を目的としたレジストパターン１０５を形成する（図６（ａ））。次に、レジストパターン１０５で保護されていないステンレス部材１０１Ａを、ウェットエッチングにより除去し、所望の形状を有するステンレス鋼１０１を形成する（図６（ｂ））。その後、レジストパターン１０５を剥離し、ステンレス鋼加工部材が得られる（図６（ｃ））。 FIG. 6 is a schematic cross-sectional view showing an example of a method for producing a stainless steel processed member of the present invention. In FIG. 6, first, a resist pattern 105 is formed on the stainless steel member 101A for the purpose of external processing (FIG. 6 (a)). Next, the stainless steel member 101A not protected by the resist pattern 105 is removed by wet etching to form the stainless steel 101 having a desired shape (FIG. 6B). Thereafter, the resist pattern 105 is peeled off to obtain a stainless steel processed member (FIG. 6C).
本発明によれば、微粒子の平均数が少なく、パーティクルの発生を防止したステンレス鋼加工部材を得ることができる。
以下、本発明のステンレス鋼加工部材の製造方法について、工程ごとに説明する。
According to the present invention, it is possible to obtain a stainless steel processed member that has a small average number of fine particles and prevents the generation of particles.
Hereinafter, the manufacturing method of the stainless steel processed member of this invention is demonstrated for every process.
１．加工工程
本発明における加工工程は、ステンレス部材を加工し、上記ステンレス鋼加工部材の上記ステンレス鋼を形成する工程である。これにより、ステンレス鋼の側面部が形成される。なお、本発明におけるステンレス部材については、上記「Ａ．ステンレス鋼加工部材」に記載したステンレス鋼の内容と同様であるので、ここでの記載は省略する。
1. Processing Step The processing step in the present invention is a step of processing the stainless member to form the stainless steel of the stainless steel processed member. Thereby, the side part of stainless steel is formed. In addition, about the stainless steel member in this invention, since it is the same as that of the content of the stainless steel described in said "A. stainless steel processed member", description here is abbreviate | omitted.
また、本発明におけるステンレス部材は、例えば、圧延プロセスにおいて９００℃未満での熱処理が施されていない部材であることが好ましい。パーティクルの発生をさらに防止できるからである。ここで、ステンレス部材の製造プロセスでは、ステンレス部材の厚さを調整したり、所望の特性をステンレス部材に付与したりすることを目的として、圧延プロセスが行われる。圧延プロセスでは、通常、常温での圧延と、焼鈍による残留応力の除去とを繰り返す。本発明においては、後述する参考例に記載するように、この圧延プロセスにおける熱処理の温度が、微粒子の形成に大きな影響を与えることを見出した。具体的には、圧延プロセスにおいて９００℃未満での熱処理が施されると、ステンレス鋼に含まれるＣｒおよびＣが反応し、クロムを主成分とする炭化物が生成すると考えられるため、そのような熱処理が施されていない部材（９００℃以上での熱処理が施された部材）を用いることで、ステンレス鋼に内包される微粒子の絶対数を少なくできる。また、本発明におけるステンレス部材は、９５０℃未満での熱処理が施されていない部材であることがより好ましい。さらに好ましくは、本発明におけるステンレス部材は、１１００℃以下での熱処理が施された部材であることが好ましい。 Moreover, it is preferable that the stainless steel member in this invention is a member which has not been heat-processed below 900 degreeC in the rolling process, for example. This is because the generation of particles can be further prevented. Here, in the manufacturing process of the stainless steel member, a rolling process is performed for the purpose of adjusting the thickness of the stainless steel member or imparting desired characteristics to the stainless steel member. In the rolling process, usually, rolling at normal temperature and removal of residual stress by annealing are repeated. In the present invention, it was found that the temperature of the heat treatment in this rolling process has a great influence on the formation of fine particles, as described in Reference Examples described later. Specifically, when heat treatment at less than 900 ° C. is performed in the rolling process, it is considered that Cr and C contained in the stainless steel react to generate carbides mainly composed of chromium. By using a member that has not been subjected to heat treatment (a member that has been heat-treated at 900 ° C. or higher), the absolute number of fine particles contained in the stainless steel can be reduced. In addition, the stainless steel member in the present invention is more preferably a member that has not been heat-treated at less than 950 ° C. More preferably, the stainless steel member in the present invention is a member that has been heat-treated at 1100 ° C. or less.
ステンレス部材の加工方法は、特に限定されるものではないが、エッチングおよびプレス加工を挙げることができ、中でもエッチングが好ましく、特にウェットエッチングが好ましい。ステンレス部材の典型的なエッチング液である塩化鉄系エッチング液は、通常、微粒子をエッチングしにくいため、微粒子が浮き上がるように残留し、微粒子の判別が容易になる。また、本発明においては、ステンレス部材の表面に所望のレジストパターンを形成し、そのレジストパターンで保護されていない部分を、エッチング液で除去することが好ましい。 The method for processing the stainless steel member is not particularly limited, and examples thereof include etching and pressing. Etching is preferable, and wet etching is particularly preferable. Since an iron chloride etching solution, which is a typical etching solution for stainless steel members, is usually difficult to etch fine particles, the fine particles remain so as to be lifted, and the fine particles can be easily distinguished. Moreover, in this invention, it is preferable to form a desired resist pattern on the surface of a stainless steel member, and to remove the part which is not protected by the resist pattern with an etching solution.
２．選択的エッチング工程
本発明においては、上記加工工程の後に、上記ステンレス鋼を実質的にエッチングしない選択的エッチング液を用い、上記ステンレス鋼の側面部で露出する、粒径が２００ｎｍ以下である微粒子を除去する選択的エッチング工程を行うことが好ましい。
2. Selective Etching Step In the present invention, after the processing step, using a selective etching solution that does not substantially etch the stainless steel, fine particles having a particle size of 200 nm or less that are exposed at the side surface portion of the stainless steel. It is preferable to perform a selective etching process to be removed.
本発明における選択的エッチング液は、上記微粒子を除去し、ステンレス鋼を実質的にエッチングしないものである。「ステンレス鋼を実質的にエッチングしない」とは、微粒子を除去する過程で、ステンレス鋼に内包されている微粒子が新たに露出しないことをいう。仮に、微粒子に対するエッチングレートよりも、ステンレス鋼に対するエッチングレートが高いエッチング液を用いた場合、微粒子を除去する過程で、ステンレス鋼がよりエッチングされる。その結果、新たに微粒子が露出し、パーティクルの発生を効果的に防止することはできない。これに対して、例えば、微粒子に対するエッチングレートよりも、ステンレス鋼に対するエッチングレートが十分に低いエッチング液を用いれば、微粒子を除去する過程で、ステンレス鋼に内包されている微粒子が新たに露出することはなく、パーティクルの発生を効果的に防止することができる。 The selective etching solution in the present invention removes the fine particles and does not substantially etch stainless steel. “Does not substantially etch the stainless steel” means that the fine particles contained in the stainless steel are not newly exposed in the process of removing the fine particles. If an etching solution having a higher etching rate for stainless steel than the etching rate for fine particles is used, the stainless steel is etched more in the process of removing the fine particles. As a result, new fine particles are exposed and the generation of particles cannot be effectively prevented. On the other hand, for example, if an etching solution having a sufficiently low etching rate for stainless steel than the etching rate for fine particles is used, the fine particles contained in the stainless steel are newly exposed in the process of removing the fine particles. No, the generation of particles can be effectively prevented.
また、本発明における選択的エッチング液は、上記微粒子を除去し、ステンレス鋼を実質的にエッチングしないものであれば特に限定されるものではないが、例えば、過マンガン酸塩を含有するエッチング液を挙げることができる。過マンガン酸塩としては、具体的には、過マンガン酸カリウム等を挙げることができる。 The selective etching solution in the present invention is not particularly limited as long as it removes the fine particles and does not substantially etch stainless steel. For example, an etching solution containing permanganate is used. Can be mentioned. Specific examples of the permanganate include potassium permanganate.
３．ステンレス鋼加工部材
本発明により得られるステンレス鋼加工部材については、上記「Ａ．ステンレス鋼加工部材」に記載した内容と同様であるので、ここでの記載は省略する。
3. Stainless steel processed member The stainless steel processed member obtained according to the present invention is the same as the content described in the above-mentioned “A. Stainless steel processed member”, and therefore description thereof is omitted here.
なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。上記実施形態は例示であり、本発明の特許請求の範囲に記載された技術的思想と、実質的に同一の構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかなる場合であっても本発明の技術的範囲に包含される。 The present invention is not limited to the above embodiment. The above-described embodiment is an exemplification, and the technical idea described in the claims of the present invention has substantially the same configuration and exhibits the same function and effect regardless of the case. It is included in the technical scope of the invention.
以下、実施例、比較例および参考例を用いて、本発明をさらに具体的に説明する。 Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to Examples, Comparative Examples, and Reference Examples.
［参考例１］
後述する参考例２および比較例に用いるステンレス鋼として、ＳＵＳ３０４（厚さ３０μｍ、炭素元素の割合０．０８重量％）を用意した。このステンレス鋼を、４０℃、４０ボーメの塩化鉄（III）溶液を用い、２分間エッチングした。エッチング処理後のステンレス鋼の側面部を、倍率２×１０４倍の走査型電子顕微鏡で観察した。図７に示すように、ステンレス鋼の表面には、ｎｍオーダーの略球形の微粒子が露出していることが確認された。なお、微粒子の最大サイズは１８０ｎｍ程度であった。また、６μｍ×５μｍの矩形領域に存在する微粒子の平均数（ｎ＝５）は、２１．３個であった。
[Reference Example 1]
SUS304 (thickness 30 μm, carbon element ratio 0.08 wt%) was prepared as the stainless steel used in Reference Example 2 and Comparative Example described later. This stainless steel was etched for 2 minutes using an iron (III) chloride solution at 40 ° C. and 40 Baume. The side part of the stainless steel after the etching treatment was observed with a scanning electron microscope with a magnification of 2 × 10 4 times. As shown in FIG. 7, it was confirmed that substantially spherical fine particles of nm order were exposed on the surface of the stainless steel. The maximum size of the fine particles was about 180 nm. In addition, the average number (n = 5) of fine particles present in a 6 μm × 5 μm rectangular region was 21.3.
また、エッチング後のステンレス鋼の側面部で露出する微粒子に対して、ＴＥＭ−ＥＤＸ分析を行った。その結果を図８および表１に示す。なお、Ａｒｅａ ３とは、微粒子内の領域であり、Ａｒｅａ ４とは、微粒子外の周囲の領域であり、両者とも２０ｎｍ×２０ｎｍの矩形領域でスペクトルの積算を行った。 Further, TEM-EDX analysis was performed on the fine particles exposed at the side surface of the stainless steel after etching. The results are shown in FIG. Here, Area 3 is a region inside the fine particles, and Area 4 is a region outside the fine particles, both of which were integrated in a rectangular region of 20 nm × 20 nm.
図８および表１に示すように、微粒子は、リファレンスに比べて、ＣｒおよびＣの割合が高く、Ｆｅの割合が低いことが確認された。また、微粒子は、主としてＣｒを含有し、さらにＣも含有することから、クロムを主成分とする炭化物であると推測される。 As shown in FIG. 8 and Table 1, it was confirmed that the fine particles had a higher ratio of Cr and C and a lower ratio of Fe than the reference. Moreover, since the fine particles mainly contain Cr and further contain C, it is assumed that the fine particles are carbides mainly composed of chromium.
［参考例２］
参考例２として、圧延プロセスにおける焼鈍温度と微粒子の平均数との関係を検討した。ステンレス鋼として、焼鈍温度を８５０℃、９００℃、９５０℃、１０００℃、１０５０℃、１１００℃とした圧延プロセスを経て得られたＳＵＳ３０４（厚さ３０μｍ）を用意した。このステンレス鋼を、７０℃、４５ボーメの塩化鉄（III）溶液を用い、２分間エッチングした。エッチング処理後のステンレス鋼の側面部を、倍率２×１０４倍の走査型電子顕微鏡で観察した。その表面には、ｎｍオーダーの略球形の微粒子が露出していることが確認された。また、６μｍ×５μｍの矩形領域に存在する微粒子の平均数（ｎ＝５）を求めた。その結果を図９および表２に示す。
[Reference Example 2]
As Reference Example 2, the relationship between the annealing temperature and the average number of fine particles in the rolling process was examined. As stainless steel, SUS304 (thickness 30 μm) obtained through a rolling process with annealing temperatures of 850 ° C., 900 ° C., 950 ° C., 1000 ° C., 1050 ° C., and 1100 ° C. was prepared. This stainless steel was etched for 2 minutes using an iron (III) chloride solution at 70 ° C. and 45 Baume. The side part of the stainless steel after the etching treatment was observed with a scanning electron microscope with a magnification of 2 × 10 4 times. It was confirmed that substantially spherical fine particles of the order of nm were exposed on the surface. Moreover, the average number (n = 5) of fine particles existing in a rectangular area of 6 μm × 5 μm was determined. The results are shown in FIG.
図９および表２に示されるように、圧延プロセスにおける焼鈍温度が９００℃以上である場合、微粒子の平均数が十分に低くなり、焼鈍温度が９５０℃以上である場合、微粒子の平均数が顕著に低くなることが確認された。 As shown in FIG. 9 and Table 2, when the annealing temperature in the rolling process is 900 ° C. or higher, the average number of fine particles is sufficiently low, and when the annealing temperature is 950 ° C. or higher, the average number of fine particles is remarkable. It was confirmed that it became low.
［実施例］
ステンレス鋼として、ＳＵＳ３０４−Ｌ（厚さ３０μｍ、炭素元素の割合０．０４重量％以下）を用意した。このステンレス鋼は、焼鈍温度を９５０℃とした圧延プロセスを経て得られたものである。次に、このステンレス鋼を、７０℃、４５ボーメの塩化鉄（III）溶液を用い、２分間エッチングした。エッチング処理後のステンレス鋼の側面部を、倍率２×１０４倍の走査型電子顕微鏡で観察した。微粒子の最大サイズは１０ｎｍ程度であった。また、６μｍ×５μｍの矩形領域に存在する微粒子の平均数（ｎ＝５）は、９．８個であった。
[Example]
As stainless steel, SUS304-L (thickness 30 μm, carbon element ratio 0.04 wt% or less) was prepared. This stainless steel is obtained through a rolling process with an annealing temperature of 950 ° C. Next, this stainless steel was etched for 2 minutes using an iron (III) chloride solution at 45 ° C. and 70 ° C. The side part of the stainless steel after the etching treatment was observed with a scanning electron microscope with a magnification of 2 × 10 4 times. The maximum size of the fine particles was about 10 nm. Moreover, the average number (n = 5) of fine particles existing in a 6 μm × 5 μm rectangular region was 9.8.
次に、得られたステンレス鋼を、純水中に浸漬させ、超音波洗浄を行った。音波洗浄の条件は、周波数６８ｋＨｚ、処理時間２０分間とした。超音波洗浄後のステンレス鋼の側面部を、倍率２×１０４倍の走査型電子顕微鏡で観察した。６μｍ×５μｍの矩形領域に存在する微粒子の平均数（ｎ＝５）を測定したところ、４．６個であった。 Next, the obtained stainless steel was immersed in pure water and subjected to ultrasonic cleaning. The sonic cleaning conditions were a frequency of 68 kHz and a processing time of 20 minutes. The side part of the stainless steel after ultrasonic cleaning was observed with a scanning electron microscope at a magnification of 2 × 10 4 times. When the average number (n = 5) of fine particles existing in a 6 μm × 5 μm rectangular region was measured, it was 4.6.
［比較例］
参考例１で得られたステンレス鋼を、純水中に浸漬させ、超音波洗浄を行った。音波洗浄の条件は、周波数６８ｋＨｚ、処理時間２０分間とした。超音波洗浄後のステンレス鋼の側面部を、倍率２×１０４倍の走査型電子顕微鏡で観察した。６μｍ×５μｍの矩形領域に存在する微粒子の平均数（ｎ＝５）を測定したところ、１２．５個であった。
[Comparative example]
The stainless steel obtained in Reference Example 1 was immersed in pure water and subjected to ultrasonic cleaning. The sonic cleaning conditions were a frequency of 68 kHz and a processing time of 20 minutes. The side part of the stainless steel after ultrasonic cleaning was observed with a scanning electron microscope at a magnification of 2 × 10 4 times. When the average number (n = 5) of fine particles existing in a 6 μm × 5 μm rectangular region was measured, it was 12.5.
１…カメラモジュールの駆動機構、 １Ａ…カメラモジュール、 ２…カバー、 ２Ａ…筐体、 ４…調整板、 ５…上部板バネ、 ５ａ…外枠部、 ５ｂ…内枠部、 ５ｃ…スプリング部、 ５Ａ…位置決め孔、 ５Ｂ…位置決め孔、 ６…ヨーク、 ７…マグネット片、 ８…コイル、 ９…ホルダ、 １１…下部板バネ、 １１ａ…外枠部、 １１ｂ…内枠部、 １１ｃ…スプリング部、 １１Ａ…位置決め孔、 １１Ｂ…位置決め孔、 １２…導体（フレキシブルプリント基板など）、 １３…ベース、 １０１…ステンレス鋼、 １０２…微粒子、 １０５…レジストパターン、 ２０１…ステンレス鋼、 ２０２…流路 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Camera module drive mechanism, 1A ... Camera module, 2 ... Cover, 2A ... Housing, 4 ... Adjustment plate, 5 ... Upper leaf spring, 5a ... Outer frame portion, 5b ... Inner frame portion, 5c ... Spring portion, 5A ... positioning hole, 5B ... positioning hole, 6 ... yoke, 7 ... magnet piece, 8 ... coil, 9 ... holder, 11 ... lower leaf spring, 11a ... outer frame part, 11b ... inner frame part, 11c ... spring part, DESCRIPTION OF SYMBOLS 11A ... Positioning hole, 11B ... Positioning hole, 12 ... Conductor (flexible printed circuit board etc.), 13 ... Base, 101 ... Stainless steel, 102 ... Fine particle, 105 ... Resist pattern, 201 ... Stainless steel, 202 ... Flow path
Claims (7)
前記ステンレス鋼の側面部における６μｍ×５μｍの矩形領域に存在する、粒径が２００ｎｍ以下である微粒子の平均数が１２．５個未満であることを特徴とするステンレス鋼加工部材。 A stainless steel processing member comprising at least stainless steel,
A stainless steel processed member, wherein an average number of fine particles having a particle diameter of 200 nm or less present in a rectangular region of 6 μm × 5 μm in a side surface portion of the stainless steel is less than 12.5.
ステンレス部材を加工し、前記ステンレス鋼加工部材の前記ステンレス鋼を形成する加工工程を有し、
前記ステンレス鋼の側面部における６μｍ×５μｍの矩形領域に存在する、粒径が２００ｎｍ以下である微粒子の平均数が１２．５個未満であることを特徴とするステンレス鋼加工部材の製造方法。 A method for producing a stainless steel processed member comprising at least stainless steel,
Processing a stainless steel member, and having a processing step of forming the stainless steel of the stainless steel processing member,
An average number of fine particles having a particle diameter of 200 nm or less present in a rectangular region of 6 μm × 5 μm in the side surface portion of the stainless steel is less than 12.5.
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