JP2023117368A - ばね部材用金属箔、ばね部材用金属箔の製造方法、および、電子機器用ばね部材 - Google Patents
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Abstract
Description
・第1標準偏差から第2標準偏差を減算した差分値が0.15μm以下である。
・第1分散から第2分散を減算した差分値が0.15μm以下である。
・第1差分値から第2差分値を減算した差分値の絶対値が0.8μm以下である。
[ばね部材用金属箔]
図1を参照して、ばね部材用金属箔を説明する。
(条件1)第1分散から第2分散を減算した差分値の絶対値が、0.15μm2以下である。
なお、第1標準偏差から第2標準偏差を減算した差分値は、第3差分値である。
なお、第1分散から第2分散を減算した差分値が、第4差分値である。
(条件4)第1差分値から第2差分値を減算した差分値の絶対値が、0.8μm以下である。
金属箔10が条件2から条件4を満たす場合も、条件1を満たす場合と同様に、幅方向DWにおける等方的なエッチングの生じやすさを基準とした場合に、圧延方向DRでの等方的なエッチングの生じやすさが過剰に大きくなることが抑えられる。そのため、金属箔10のエッチングによって形成されるばね部材において、所望の形状が得られやすくなる。
図2を参照して、ばね部材を説明する。図2は、ばね部材が広がる平面と対向する視点から見たばね部材の平面構造を模式的に示している。
図3から図5を参照して、金属箔10の製造方法を説明する。
金属箔10の製造方法は、母材を圧延することと、母材の圧延によって得られた圧延材を複数準備した後、複数の圧延材から金属箔10を選別することとを含む。金属箔10を選別することでは、複数の圧延材から、上述した条件1を満たす圧延材を金属箔10として選別する。また、金属箔10の製造方法は、複数の圧延材から金属箔10を選別する際の条件に、上述した条件2から条件4のうちの少なくとも一方をさらに含んでよい。すなわち条件2から条件4のうちの1つのみを含んでもよいし、条件2から条件4から選択される2つ以上を含んでもよい。
図3および図4は、金属箔10を形成するための母材を圧延する工程を模式的に示している。
図5が示すように、圧延を経て得られた圧延材BM3を複数準備した後、各圧延材BM3においてばね部材20を形成するための第1領域について、測定装置MEを用いて厚さを測定する。これにより、各圧延材BM3の第1領域について、上述した第1絶対値を少なくとも算出する。そして、複数の圧延材BM3のうち、上述した第1条件を満たす圧延材BM3を金属箔10として選別し、選別された金属箔10をばね部材20の製造に用いる。
図6から図10を参照して、ばね部材20の製造方法を説明する。
図6が示すように、ばね部材20を製造する際には、まず、金属箔10の表面10Fに第1レジスト層PR1を形成し、かつ、裏面10Bに第2レジスト層PR2を形成する。なお、図6から図10を用いて説明する例では、各レジスト層PR1,PR2がポジ型のフォトレジストから形成されているが、各レジスト層PR1,PR2はネガ型のフォトレジストから形成されてもよい。
図11から図15を参照して、実施例および比較例を説明する。
[実施例1]
まず、チタン銅を材料とする母材に圧延工程を施して圧延材を形成した。次いで、圧延材にアニール工程を施した。これによって、厚さの設計値が120μmである実施例1の金属箔を得た。
実施例1において、母材を圧延する際に、圧延ローラーの回転速度、圧延ローラーの間での押圧力、圧延ローラーの温度、および、圧延ローラーの数量の少なくとも1つを変更する一方で、それ以外は実施例1と同様とすることによって、実施例2から8、および、比較例1から4の金属箔を得た。
[厚さの測定]
図11を参照して、金属箔10における厚さの測定方法を説明する。
各測定用金属箔30の表面と裏面とに対して、ばね部材20の形状に対応した複数の開口を有するレジストマスクを形成し、2つのレジストマスクを用いて測定用金属箔30を表面と裏面との両方からウェットエッチングした。なお、測定領域30Aに、1つのばね部材20に対応し、かつ、20mm四方の正方形状を有した単位領域を、圧延方向DRと幅方向DWとの両方において敷き詰められるように、格子状に配置した。そのため、各レジストマスクにも、1つのばね部材20の形状に対応する単位パターンを、圧延方向DRと幅方向DWとの両方において敷き詰められるように、格子状に配置した。
図12から図14を参照して、測定用金属箔30の厚さ、および、エッチングパターンのばね幅における評価結果を説明する。
図13が示すように、第1絶対値が0.15μm以下である場合には、エッチングパターンのばね幅における差分値が、6.0μm以上10.0μm以下の範囲内に含まれることが認められた。これに対して、第1絶対値が0.15μmよりも大きい場合には、エッチングパターンのばね幅における差分値が、11μmを超えることが認められた。このように、第1絶対値では、0.15μmを境界としてエッチングパターンのばね幅におけるばらつきが大きく異なることが認められた。
図14が示すように、第2絶対値が0.15μm2以下である場合には、エッチングパターンのばね幅における差分値が、6.0μm以上10.0μm以下の範囲内に含まれることが認められた。これに対して、第2絶対値が0.15μm2よりも大きい場合には、エッチングパターンのばね幅における差分値が、11μmを超えることが認められた。このように、第2絶対値では、0.15μm2を境界としてエッチングパターンのばね幅におけるばらつきが大きく異なることが認められた。
図13が示すように、第3絶対値が0.8μm以下である場合には、エッチングパターンのばね幅における差分値が、6.0μm以上10.0μm以下の範囲内に含まれることが認められた。これに対して、第3絶対値が0.8μmよりも大きい場合には、エッチングパターンのばね幅における差分値が、11μmを超えることが認められた。このように、第3絶対値では、0.8μmを境界としてエッチングパターンのばね幅におけるばらつきが大きく異なることが認められた。
(1)金属箔10が条件1を満たすから、金属箔10における厚さのばらつきが抑えられる。そのため、金属箔10のウェットエッチングによって形成されたばね部材20において、厚さ方向でのばね幅のばらつきが抑えられる。
10R1…第1領域
20…ばね部材
Claims (27)
- ばね部材を製造するためのばね部材用金属箔であって、
一辺の長さが300mmである正方形状を有し、前記ばね部材が形成されるための第1領域を備え、
前記第1領域において、圧延方向における厚さの分散から、前記圧延方向に直交する幅方向における厚さの分散を減算した差分値の絶対値が、0.15μm2以下である
ばね部材用金属箔。 - 前記第1領域において、前記圧延方向における前記厚さの標準偏差から、前記幅方向における前記厚さの標準偏差を減算した差分値が、0.15μm以下である
請求項1に記載のばね部材用金属箔。 - 前記第1領域において、前記圧延方向における前記厚さの前記分散から、前記幅方向における前記厚さの前記分散を減算した差分値が、0.15μm2以下である
請求項1に記載のばね部材用金属箔。 - 前記第1領域において、前記圧延方向における前記厚さの最大値から最小値を減算した差分値が第1差分値であり、前記幅方向における前記厚さの最大値から最小値を減算した差分値が第2差分値であり、
前記第1差分値から前記第2差分値を減算した差分値の絶対値が、0.8μm以下である
請求項1に記載のばね部材用金属箔。 - 前記第1領域において、
前記圧延方向における前記厚さの標準偏差から、前記幅方向における前記厚さの標準偏差を減算した差分値が、0.15μm以下であり、
前記圧延方向における前記厚さの前記分散から、前記幅方向における前記厚さの前記分散を減算した差分値が、0.15μm2以下である
請求項1に記載のばね部材用金属箔。 - 前記第1領域において、
前記圧延方向における前記厚さの標準偏差から、前記幅方向における前記厚さの標準偏差を減算した差分値が、0.15μm以下であり、
前記圧延方向における前記厚さの最大値から最小値を減算した差分値が第1差分値であり、前記幅方向における前記厚さの最大値から最小値を減算した差分値が第2差分値であり、
前記第1差分値から前記第2差分値を減算した差分値の絶対値が、0.8μm以下である
請求項1に記載のばね部材用金属箔。 - 前記第1領域において、
前記圧延方向における前記厚さの前記分散から、前記幅方向における前記厚さの前記分散を減算した差分値が、0.15μm2以下であり、
前記第1領域において、前記圧延方向における前記厚さの最大値から最小値を減算した差分値が第1差分値であり、前記幅方向における前記厚さの最大値から最小値を減算した差分値が第2差分値であり、
前記第1差分値から前記第2差分値を減算した差分値の絶対値が、0.8μm以下である
請求項1に記載のばね部材用金属箔。 - 前記第1領域において、
前記圧延方向における前記厚さの標準偏差から、前記幅方向における前記厚さの標準偏差を減算した差分値が、0.15μm以下であり、
前記圧延方向における前記厚さの前記分散から、前記幅方向における前記厚さの前記分散を減算した差分値が、0.15μm2以下であり、
前記圧延方向における前記厚さの最大値から最小値を減算した差分値が第1差分値であり、前記幅方向における前記厚さの最大値から最小値を減算した差分値が第2差分値であり、
前記第1差分値から前記第2差分値を減算した差分値の絶対値が、0.8μm以下である
請求項1に記載のばね部材用金属箔。 - 前記ばね部材用金属箔は、ステンレス合金、ベリリウム銅、ニッケル錫銅、リン青銅、コルソン合金、および、チタン銅から構成される群から選択されるいずれかを含む
請求項1から8のいずれか一項に記載のばね部材用金属箔。 - ばね部材を製造するためのばね部材用金属箔の製造方法であって、
母材を圧延することと、
前記母材の圧延によって得られた圧延材を複数準備した後、前記複数の圧延材から前記ばね部材用金属箔を選別することと、を含み、
前記圧延材において、一辺の長さが300mmである正方形状を有し、前記ばね部材が形成されるための領域が第1領域であり、
前記ばね部材用金属箔を選別することでは、前記複数の圧延材から、前記第1領域において、圧延方向における厚さの分散から、前記圧延方向に直交する幅方向における厚さの分散を減算した差分値の絶対値が0.15μm2以下である前記圧延材を前記ばね部材用金属箔として選別する
ばね部材用金属箔の製造方法。 - 前記ばね部材用金属箔を選別することは、
前記ばね部材用金属箔を選別する条件に、前記第1領域において、前記圧延方向における前記厚さの標準偏差から、前記幅方向における前記厚さの標準偏差を減算した差分値が、0.15μm以下であることを含む
請求項10に記載のばね部材用金属箔の製造方法。 - 前記ばね部材用金属箔を選別することは、
前記ばね部材用金属箔を選別する条件に、前記第1領域において、前記圧延方向における前記厚さの前記分散から、前記幅方向における前記厚さの前記分散を減算した差分値が、0.15μm2以下であることを含む
請求項10に記載のばね部材用金属箔の製造方法。 - 前記第1領域において、
前記圧延方向における前記厚さの最大値から最小値を減算した差分値が第1差分値であり、前記幅方向における前記厚さの最大値から最小値を減算した差分値が第2差分値であり、
前記ばね部材用金属箔を選別することは、
前記ばね部材用金属箔を選別する条件に、
前記第1差分値から前記第2差分値を減算した差分値の絶対値が、0.8μm以下であることを含む
請求項10に記載のばね部材用金属箔の製造方法。 - 前記ばね部材用金属箔を選別することは、
前記ばね部材用金属箔を選別する条件に、前記第1領域において、前記圧延方向における前記厚さの標準偏差から、前記幅方向における前記厚さの標準偏差を減算した差分値が、0.15μm以下であること、および、
前記第1領域において、前記圧延方向における前記厚さの前記分散から、前記幅方向における前記厚さの前記分散を減算した差分値が、0.15μm2以下であることを含む
請求項10に記載のばね部材用金属箔の製造方法。 - 前記第1領域において、前記圧延方向における前記厚さの最大値から最小値を減算した差分値が第1差分値であり、前記幅方向における前記厚さの最大値から最小値を減算した差分値が第2差分値であり、
前記ばね部材用金属箔の製造方法は、
前記ばね部材用金属箔を選別する条件に、前記第1領域において、前記圧延方向における前記厚さの標準偏差から、前記幅方向における前記厚さの標準偏差を減算した差分値が、0.15μm以下であること、および、
前記第1差分値から前記第2差分値を減算した差分値の絶対値が、0.8μm以下であることを含む
請求項10に記載のばね部材用金属箔の製造方法。 - 前記第1領域において、前記圧延方向における前記厚さの最大値から最小値を減算した差分値が第1差分値であり、前記幅方向における前記厚さの最大値から最小値を減算した差分値が第2差分値であり、
前記ばね部材用金属箔を選別することは、
前記ばね部材用金属箔を選別する条件に、前記第1領域において、前記圧延方向における前記厚さの前記分散から、前記幅方向における前記厚さの前記分散を減算した差分値が、0.15μm2以下であること、および、
前記第1差分値から前記第2差分値を減算した差分値の絶対値が、0.8μm以下であることを含む
請求項10に記載のばね部材用金属箔の製造方法。 - 前記第1領域において、前記圧延方向における前記厚さの最大値から最小値を減算した差分値が第1差分値であり、前記幅方向における前記厚さの最大値から最小値を減算した差分値が第2差分値であり、
前記ばね部材用金属箔を選別することは、
前記第1領域において、前記圧延方向における前記厚さの標準偏差から、前記幅方向における前記厚さの標準偏差を減算した差分値が、0.15μm以下であること、
前記第1領域において、前記圧延方向における前記厚さの前記分散から、前記幅方向における前記厚さの前記分散を減算した差分値が、0.15μm2以下であること、および、
前記第1差分値から前記第2差分値を減算した差分値の絶対値が、0.8μm以下であることを含む
請求項10に記載のばね部材用金属箔の製造方法。 - 前記ばね部材用金属箔は、ステンレス合金、ベリリウム銅、ニッケル錫銅、リン青銅、コルソン合金、および、チタン銅から構成される群から選択されるいずれかを含む
請求項10から17のいずれか一項に記載のばね部材用金属箔の製造方法。 - ばね部材用金属箔を用いた電子機器用ばね部材であって、
前記ばね部材用金属箔の圧延方向における厚さの分散から、前記圧延方向に直交する幅方向における前記厚さの分散を減算した差分値の絶対値が、0.15μm2以下である
電子機器用ばね部材。 - 前記ばね部材用金属箔において、前記圧延方向における前記厚さの標準偏差から、前記幅方向における前記厚さの標準偏差を減算した差分値が、0.15μm以下である
請求項19に記載の電子機器用ばね部材。 - 前記ばね部材用金属箔において、前記圧延方向における前記厚さの前記分散から、前記幅方向における前記厚さの前記分散を減算した差分値が、0.15μm2以下である
請求項19に記載の電子機器用ばね部材。 - 前記ばね部材用金属箔において、前記圧延方向における前記厚さの最大値から最小値を減算した差分値が第1差分値であり、前記幅方向における前記厚さの最大値から最小値を減算した差分値が第2差分値であり、
前記第1差分値から前記第2差分値を減算した差分値の絶対値が、0.8μm以下である
請求項19に記載の電子機器用ばね部材。 - 前記ばね部材用金属箔において、
前記圧延方向における前記厚さの標準偏差から、前記幅方向における前記厚さの標準偏差を減算した差分値が、0.15μm以下であり、
前記圧延方向における前記厚さの前記分散から、前記幅方向における前記厚さの前記分散を減算した差分値が、0.15μm2以下である
請求項19に記載の電子機器用ばね部材。 - 前記ばね部材用金属箔において、
前記圧延方向における前記厚さの標準偏差から、前記幅方向における前記厚さの標準偏差を減算した差分値が、0.15μm以下であり、
前記圧延方向における前記厚さの最大値から最小値を減算した差分値が第1差分値であり、前記幅方向における前記厚さの最大値から最小値を減算した差分値が第2差分値であり、
前記第1差分値から前記第2差分値を減算した差分値の絶対値が、0.8μm以下である
請求項19に記載の電子機器用ばね部材。 - 前記ばね部材用金属箔において、
前記圧延方向における前記厚さの前記分散から、前記幅方向における前記厚さの前記分散を減算した差分値が、0.15μm以下であり、
前記圧延方向における前記厚さの最大値から最小値を減算した差分値が第1差分値であり、前記幅方向における前記厚さの最大値から最小値を減算した差分値が第2差分値であり、
前記第1差分値から前記第2差分値を減算した差分値の絶対値が、0.8μm以下である
請求項19に記載の電子機器用ばね部材。 - 前記ばね部材用金属箔において、
前記圧延方向における前記厚さの標準偏差から、前記幅方向における前記厚さの標準偏差を減算した差分値が、0.15μm以下であり、
前記圧延方向における前記厚さの前記分散から、前記幅方向における前記厚さの前記分散を減算した差分値が、0.15μm2以下であり、
前記圧延方向における前記厚さの最大値から最小値を減算した差分値が第1差分値であり、前記幅方向における前記厚さの最大値から最小値を減算した差分値が第2差分値であり、
前記第1差分値から前記第2差分値を減算した差分値の絶対値が、0.8μm以下である
請求項19に記載の電子機器用ばね部材。 - 前記ばね部材用金属箔は、ステンレス合金、ベリリウム銅、ニッケル錫銅、リン青銅、コルソン合金、および、チタン銅から構成される群から選択されるいずれかを含む
請求項19から26のいずれか一項に記載の電子機器用ばね部材。
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