JP2692336B2 - セラミックスの加工方法 - Google Patents
セラミックスの加工方法Info
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- JP2692336B2 JP2692336B2 JP2091279A JP9127990A JP2692336B2 JP 2692336 B2 JP2692336 B2 JP 2692336B2 JP 2091279 A JP2091279 A JP 2091279A JP 9127990 A JP9127990 A JP 9127990A JP 2692336 B2 JP2692336 B2 JP 2692336B2
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- ceramics
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
- B23K26/36—Removing material
- B23K26/40—Removing material taking account of the properties of the material involved
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K2103/00—Materials to be soldered, welded or cut
- B23K2103/50—Inorganic material, e.g. metals, not provided for in B23K2103/02 – B23K2103/26
- B23K2103/52—Ceramics
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は電子基材材料や構造部材として用いられる
セラミックスの加工方法に係り、特に、穴あけ、切断、
溝ほり、その他の加工を被加工材に対して高能率で精
密、かつ微細に行う加工方法に関する。
セラミックスの加工方法に係り、特に、穴あけ、切断、
溝ほり、その他の加工を被加工材に対して高能率で精
密、かつ微細に行う加工方法に関する。
従来、セラミックスの穴あけ、切断、溝ほり加工とし
ては研削加工、超音波加工などが用いられていた。しか
し、セラミックスは硬脆材料であるため、このような機
械加工では割れが生じてしまい加工が困難である。また
工具摩耗や加工効率が低いなどの問題がある。
ては研削加工、超音波加工などが用いられていた。しか
し、セラミックスは硬脆材料であるため、このような機
械加工では割れが生じてしまい加工が困難である。また
工具摩耗や加工効率が低いなどの問題がある。
これを解消するセラミックスの微細加工方法として、
例えば特開昭63−190789号公報に示されているようにフ
ォトエッチングによる加工が行われている。第９図およ
び第10図はこの加工方法を示し、第９図は表面にレジス
トのパターン形成をしたセラミックス基材の断面図、第
10図はレジストパターンを形成したものをエッチング処
理した後にレジストを剥離させたものの断面図である。
これらの図において、１はセラミックス基材、２はレジ
スト膜、３はエッチングによる除去部である。
例えば特開昭63−190789号公報に示されているようにフ
ォトエッチングによる加工が行われている。第９図およ
び第10図はこの加工方法を示し、第９図は表面にレジス
トのパターン形成をしたセラミックス基材の断面図、第
10図はレジストパターンを形成したものをエッチング処
理した後にレジストを剥離させたものの断面図である。
これらの図において、１はセラミックス基材、２はレジ
スト膜、３はエッチングによる除去部である。
この加工方法は、セラミックス基材１の表面に感光性
耐熱コーティング剤をフォトレジストとしてスクリーン
印刷するか、またはマスクを用いたフォトレジストの露
光等により、第９図に示しているようにパターン形成
し、これをリン酸水溶液（H3PO4・H2）等のエッチング
液中に浸漬させ、このエッチング溶液をバーナー等で加
熱してエッチング処理を行った後、剥離剤を用いてレジ
ストの剥離を行うものである。
耐熱コーティング剤をフォトレジストとしてスクリーン
印刷するか、またはマスクを用いたフォトレジストの露
光等により、第９図に示しているようにパターン形成
し、これをリン酸水溶液（H3PO4・H2）等のエッチング
液中に浸漬させ、このエッチング溶液をバーナー等で加
熱してエッチング処理を行った後、剥離剤を用いてレジ
ストの剥離を行うものである。
一方、最近では非接触で加工できるレーザ加工がセラ
ミックスの加工方法として注目されているが、レーザ加
工は溶融物や熱による分解生成物が完全に除去されずに
加工部に残留し、品質、機械特性が良くないといった問
題があった。
ミックスの加工方法として注目されているが、レーザ加
工は溶融物や熱による分解生成物が完全に除去されずに
加工部に残留し、品質、機械特性が良くないといった問
題があった。
このレーザ加工の問題点を解決する方法として、特開
昭64−77506号公報に示されているように、レーザ照射
により穴あけや切断等の加工を行って加工部分を金属化
させ、次いでこのセラミックスの金属化された部分をエ
ッチング処理して除去することによりセラミックスの加
工を行う方法があった。
昭64−77506号公報に示されているように、レーザ照射
により穴あけや切断等の加工を行って加工部分を金属化
させ、次いでこのセラミックスの金属化された部分をエ
ッチング処理して除去することによりセラミックスの加
工を行う方法があった。
しかしながら上記加工方法のうち、フォトエッチング
加工は加工精度が得られ、加工部に割れなどの欠陥を発
生させずに加工が行えるが、エッチングは加工部で等方
的に生じるためアスペクト比（加工深さ／加工幅）が１
以上の加工部を得ることは原理上不可能である。さら
に、現在、セラミックスのフォトエッチングは耐食性の
優れたセラミックスをエッチングするため主として250
℃以上の高温の腐食性の極めて高いエッチング溶液中で
行われている。このため、高温の腐食溶液に対するエッ
チング容器の耐久性の問題や、レジストの耐食性も問題
となり、エッチング不良が発生しやすいことや、設備メ
ンテナンスコストが高いといった問題点があった。
加工は加工精度が得られ、加工部に割れなどの欠陥を発
生させずに加工が行えるが、エッチングは加工部で等方
的に生じるためアスペクト比（加工深さ／加工幅）が１
以上の加工部を得ることは原理上不可能である。さら
に、現在、セラミックスのフォトエッチングは耐食性の
優れたセラミックスをエッチングするため主として250
℃以上の高温の腐食性の極めて高いエッチング溶液中で
行われている。このため、高温の腐食溶液に対するエッ
チング容器の耐久性の問題や、レジストの耐食性も問題
となり、エッチング不良が発生しやすいことや、設備メ
ンテナンスコストが高いといった問題点があった。
一方、レーザ照射により加工を行い加工部を金属化さ
せた後、、その金属化した部分とバルク材との耐食性の
大きな相違を利用して金属部をエッチングにより除去す
る方法では、高効率で高アスペクト比の加工も可能であ
るが、加工部が金属化する窒化珪素（Si3N4）、窒化ア
ルミ（AlN）など、窒化物系セラミックスに対しては十
分な効果があるが、加工部がほとんど金属化しないアル
ミナ（Al2O3）や炭化珪素（SiC）などの酸化物系、炭化
物系セラミックスでは加工部に生じた熱変質層とバルク
材の耐食性がそれほど大きく違わないために熱変質層を
エッチングしようとするバルク材もエッチングされてし
まうという問題があった。
せた後、、その金属化した部分とバルク材との耐食性の
大きな相違を利用して金属部をエッチングにより除去す
る方法では、高効率で高アスペクト比の加工も可能であ
るが、加工部が金属化する窒化珪素（Si3N4）、窒化ア
ルミ（AlN）など、窒化物系セラミックスに対しては十
分な効果があるが、加工部がほとんど金属化しないアル
ミナ（Al2O3）や炭化珪素（SiC）などの酸化物系、炭化
物系セラミックスでは加工部に生じた熱変質層とバルク
材の耐食性がそれほど大きく違わないために熱変質層を
エッチングしようとするバルク材もエッチングされてし
まうという問題があった。
この発明は、上記従来法の加工方法欠点を解決し微細
な加工を効率良く行えるセラミックスの加工方法を提供
することを目的とする。
な加工を効率良く行えるセラミックスの加工方法を提供
することを目的とする。
この発明に係るセラミックスの加工方法において、第
1,2の発明はセラミックス基材にエネルギビームを照射
してこの照射部に亀裂を発生させる工程と、基材に振動
または熱衝撃を与えて亀裂を伸長・拡大させ、この亀裂
部分を除去する工程とからなるものである。
1,2の発明はセラミックス基材にエネルギビームを照射
してこの照射部に亀裂を発生させる工程と、基材に振動
または熱衝撃を与えて亀裂を伸長・拡大させ、この亀裂
部分を除去する工程とからなるものである。
第1,2の発明においては、エネルギビームの照射によ
り加工された基材の加工部の溶融再凝固層に振動や熱衝
撃が加わると、ビーム照射後の冷却過程で溶融再凝固層
内および溶融再凝固層と基材との境界に生じた微細な亀
裂から亀裂が伸長・拡大し、潜在していた微細な亀裂が
連結され、溶融再凝固層等の熱変質層が除去される。
り加工された基材の加工部の溶融再凝固層に振動や熱衝
撃が加わると、ビーム照射後の冷却過程で溶融再凝固層
内および溶融再凝固層と基材との境界に生じた微細な亀
裂から亀裂が伸長・拡大し、潜在していた微細な亀裂が
連結され、溶融再凝固層等の熱変質層が除去される。
本発明の第１の実施例として複酸化物系セラミック
ス、フォルステライト（2MgO・SiO2）の穴あけ加工に適
用した場合について説明する。第１図は電子ビームで加
速電圧:60kV,ビーム電流:40mA,パルス幅:200μｓの条件
で穴あけ加工を行った後、エチルアルコール中で20分
間、47kHzの超音波振動を加えた加工穴の断面を示す図
である。このように超音波振動を加えることによって、
ほとんどの溶融再凝固層を除去することができる。
ス、フォルステライト（2MgO・SiO2）の穴あけ加工に適
用した場合について説明する。第１図は電子ビームで加
速電圧:60kV,ビーム電流:40mA,パルス幅:200μｓの条件
で穴あけ加工を行った後、エチルアルコール中で20分
間、47kHzの超音波振動を加えた加工穴の断面を示す図
である。このように超音波振動を加えることによって、
ほとんどの溶融再凝固層を除去することができる。
次に本発明の第２の実施例として酸化物系セラミック
ス、ジルコニア（ZrO2）の穴あけ加工について説明す
る。YAGレーザでピーク出力:2.4kW、パルス幅:200μｓ
の条件で穴あけ加工を行った後、90℃の水中に３分間浸
し、次いでこれを−70℃の液体窒素中に投入して熱衝撃
を与える。ここで、ジルコニアの熱衝撃抵抗温度は200
℃であるためこれ以下の温度差で熱衝撃を加えた。この
過程を５サイクル程度繰り返すことにより溶融再凝固層
を除去することができる。
ス、ジルコニア（ZrO2）の穴あけ加工について説明す
る。YAGレーザでピーク出力:2.4kW、パルス幅:200μｓ
の条件で穴あけ加工を行った後、90℃の水中に３分間浸
し、次いでこれを−70℃の液体窒素中に投入して熱衝撃
を与える。ここで、ジルコニアの熱衝撃抵抗温度は200
℃であるためこれ以下の温度差で熱衝撃を加えた。この
過程を５サイクル程度繰り返すことにより溶融再凝固層
を除去することができる。
このように上記の加工方法ではレーザビーム、電子ビ
ームなどのエネルギビームにより加工された加工物の溶
融再凝固層に適度の熱衝撃や振動が加わると、ビーム照
射後の冷却過程で溶融再凝固層内、および溶融再凝固層
とバルク材との境界に生じたマイクロクラックからクラ
ックが伸長・拡大し、潜在していたマイクロクラックが
連結され、高能率、かつ精密に、溶融再凝固層などの熱
変質層が除去される。
ームなどのエネルギビームにより加工された加工物の溶
融再凝固層に適度の熱衝撃や振動が加わると、ビーム照
射後の冷却過程で溶融再凝固層内、および溶融再凝固層
とバルク材との境界に生じたマイクロクラックからクラ
ックが伸長・拡大し、潜在していたマイクロクラックが
連結され、高能率、かつ精密に、溶融再凝固層などの熱
変質層が除去される。
更に本発明の第３の実施例であるアルミナの溝ほり加
工について図面に基づいて説明する。第２図はレーザに
よるアルミナの溝ほり加工後の断面を示し、図中、11は
アルミナの基材、12はレーザビーム、13は加工後に残
存、または付着した溶融再凝固層である。また加工部は
レーザにより必ずしも除去されている必要はなく、図の
ように少なくとも加工部に溶融再凝固部14が形成されて
いれば本発明の効果を得ることができる。
工について図面に基づいて説明する。第２図はレーザに
よるアルミナの溝ほり加工後の断面を示し、図中、11は
アルミナの基材、12はレーザビーム、13は加工後に残
存、または付着した溶融再凝固層である。また加工部は
レーザにより必ずしも除去されている必要はなく、図の
ように少なくとも加工部に溶融再凝固部14が形成されて
いれば本発明の効果を得ることができる。
第３図は溶融再凝固層13の反射電子像を示しており、
溶融再凝固層13に多数のマイクロクラックが存在するの
がわかる。これを室温状態から基材11が腐食されないよ
うな濃度、温度のエッチング液中に投じ熱衝撃を与え
る。その後、エッチングを行いつつ、ときどき（例え
ば、約10分毎に）エッチング液から室温〜数十℃の水中
に投入し熱衝撃を与える。この時、エッチング液による
溶融再凝固層13の選択腐食と熱衝撃により溶融再凝固層
13のマイクロクラックが伸展して一部の溶融再凝固層13
の剥離が生じる。この過程を繰り返すことにより第４図
に示すような割れや熱変質層のない所望の加工部15が高
精度にかつ、 従来例のフォトエッチング法における処理時間（１時
間以上）よりもかなり短い処理時間（約30分）で得られ
た。
溶融再凝固層13に多数のマイクロクラックが存在するの
がわかる。これを室温状態から基材11が腐食されないよ
うな濃度、温度のエッチング液中に投じ熱衝撃を与え
る。その後、エッチングを行いつつ、ときどき（例え
ば、約10分毎に）エッチング液から室温〜数十℃の水中
に投入し熱衝撃を与える。この時、エッチング液による
溶融再凝固層13の選択腐食と熱衝撃により溶融再凝固層
13のマイクロクラックが伸展して一部の溶融再凝固層13
の剥離が生じる。この過程を繰り返すことにより第４図
に示すような割れや熱変質層のない所望の加工部15が高
精度にかつ、 従来例のフォトエッチング法における処理時間（１時
間以上）よりもかなり短い処理時間（約30分）で得られ
た。
上記第３の実施例の場合の処理条件は次のように決定
した。アルミナの熱衝撃抵抗温度は180℃であるためこ
れ以上の温度差で熱衝撃を加えると基材が割れる可能性
がある。また、第３の実施例で用いたエッチング液であ
る85％リン酸水溶液はアルミナの溶融再凝固層に対し12
0℃から腐食作用を示し、250℃以上で基材に損傷を与え
る。以上のことからエッチング処理温度180℃、熱衝撃
用の水の温度50℃、処理時間30分とした。なお、熱衝撃
を加えるだけでなく、液中で超音波振動を加工物に加え
ると溶融再凝固層の剥離に対してより効果的である。ま
た、エッチング中に熱衝撃を別途加えず、初めに加工物
を高温のエッチング液に入れる一回の熱衝撃だけでも効
果があり、実用上、十分であることは言うまでもない。
した。アルミナの熱衝撃抵抗温度は180℃であるためこ
れ以上の温度差で熱衝撃を加えると基材が割れる可能性
がある。また、第３の実施例で用いたエッチング液であ
る85％リン酸水溶液はアルミナの溶融再凝固層に対し12
0℃から腐食作用を示し、250℃以上で基材に損傷を与え
る。以上のことからエッチング処理温度180℃、熱衝撃
用の水の温度50℃、処理時間30分とした。なお、熱衝撃
を加えるだけでなく、液中で超音波振動を加工物に加え
ると溶融再凝固層の剥離に対してより効果的である。ま
た、エッチング中に熱衝撃を別途加えず、初めに加工物
を高温のエッチング液に入れる一回の熱衝撃だけでも効
果があり、実用上、十分であることは言うまでもない。
第５図は第４の実施例としてアルミナの穴あけ加工に
適用した場合の断面を示す図である。この実施例ではエ
ッチング処理温度180℃、処理時間30分で85％リン酸水
溶液でエッチング処理中に47kHzの超音波振動を加え
た。これにより第５図に示すように溶融再凝固層の剥離
が生じ、加工穴内壁は割れや熱影響層が完全に取り除か
れ粒子状のバルク材になっている。
適用した場合の断面を示す図である。この実施例ではエ
ッチング処理温度180℃、処理時間30分で85％リン酸水
溶液でエッチング処理中に47kHzの超音波振動を加え
た。これにより第５図に示すように溶融再凝固層の剥離
が生じ、加工穴内壁は割れや熱影響層が完全に取り除か
れ粒子状のバルク材になっている。
このように、熱衝撃や振動を加えながら基材が損傷し
ない程度のエッチング処理を行うと、溶融再凝固層では
組成変化によって基材よりもある程度エッチング速度が
大きくなっているため、クラックから内部にまで浸透し
たエッチング液によりクラック周辺の溶融再凝固部が選
択的にエッチングされ、更にクラックが連結する。この
過程を繰り返すことにより、溶融再凝固層と基材との境
界のマイクロクラックが成長して溶融再凝固層と基材の
境界が完全に分割され、基材表面に損傷を与えず、高能
率、かつ精密に、溶融再凝固層などの熱変質層が除去さ
れる。
ない程度のエッチング処理を行うと、溶融再凝固層では
組成変化によって基材よりもある程度エッチング速度が
大きくなっているため、クラックから内部にまで浸透し
たエッチング液によりクラック周辺の溶融再凝固部が選
択的にエッチングされ、更にクラックが連結する。この
過程を繰り返すことにより、溶融再凝固層と基材との境
界のマイクロクラックが成長して溶融再凝固層と基材の
境界が完全に分割され、基材表面に損傷を与えず、高能
率、かつ精密に、溶融再凝固層などの熱変質層が除去さ
れる。
次に第５の実施例を工程順に説明する。第６図〜第８
図はこの実施例の工程図で、第６図は一様にレジスト膜
を形成したセラミックス基材の断面図、第７図はビーム
照射によりレジストパターンおよび溶融処理パターンを
形成したセラミックス基材の断面図、第８図はレジスト
パターンおよび溶融処理パターンを形成後溶液中でエッ
チング処理し、レジスト膜を剥離させたセラミックス基
材の断面図である。
図はこの実施例の工程図で、第６図は一様にレジスト膜
を形成したセラミックス基材の断面図、第７図はビーム
照射によりレジストパターンおよび溶融処理パターンを
形成したセラミックス基材の断面図、第８図はレジスト
パターンおよび溶融処理パターンを形成後溶液中でエッ
チング処理し、レジスト膜を剥離させたセラミックス基
材の断面図である。
次に上記第５の実施例において、セラミックス基材と
してアルミナを用いた場合について説明する。まず基材
21表面にスピンコートやロールコートなどによりレジス
トを塗布した後、プリベーク、露光、現象、リンス、ポ
ストベーク等の過程を経て厚さ５μｍのポリブタジエン
系ネガ型レジスト（日本ゴム製CBR−M901）の膜22を一
様に形成される。
してアルミナを用いた場合について説明する。まず基材
21表面にスピンコートやロールコートなどによりレジス
トを塗布した後、プリベーク、露光、現象、リンス、ポ
ストベーク等の過程を経て厚さ５μｍのポリブタジエン
系ネガ型レジスト（日本ゴム製CBR−M901）の膜22を一
様に形成される。
次にレジスト膜22の上から所望の部分にCO2レーザビ
ーム23を104W/cm2以上のパワー密度に集光して照射す
る。このビーム照射により基材21表面のレジスト膜22が
除去され、レジストパターンが形成される。そしてこの
レジストパターン形成と同時に、レジスト除去部直下の
基材21はビームにより加熱溶融または加熱分解され、マ
イクロクラックを含んだ溶融処理部24が形成される。
ーム23を104W/cm2以上のパワー密度に集光して照射す
る。このビーム照射により基材21表面のレジスト膜22が
除去され、レジストパターンが形成される。そしてこの
レジストパターン形成と同時に、レジスト除去部直下の
基材21はビームにより加熱溶融または加熱分解され、マ
イクロクラックを含んだ溶融処理部24が形成される。
例えば、レーザ出力:100W、レーザ走査速度:1m/min、
走査ピッチ:100μｍ程度の条件でレーザビーム23を照射
することにより、1mm程度の深さが得られる。この時の
幅は走査ピッチ（100μｍ）×走査回数＋ビーム径（約2
00μｍ）となる。
走査ピッチ:100μｍ程度の条件でレーザビーム23を照射
することにより、1mm程度の深さが得られる。この時の
幅は走査ピッチ（100μｍ）×走査回数＋ビーム径（約2
00μｍ）となる。
次いで200℃、85％リン酸水溶液で47kHzの超音波振動
を加えながら20分間エッチング処理する。その後、剥離
液等により表面のレジストを剥離させると第８図に示す
ような所望の加工部25,25aを有する基材21が得られる。
エッチング条件としては熱変質部のエッチング特性が基
材21よりも向上しているので、通常のフォトエッチング
よりも緩やかな条件が採用でき、またセラミックス基材
21の最表面はレジスト膜22によって保護されているた
め、上記実施例の処理温度（180℃）よりも高い処理温
度でもエッチングによって損傷を受けることは当然な
い。このため、より短い処理時間で処理が完了する。ま
た、エッチング中に振動を加える代わりに熱衝撃を加え
ることによっても同じ効果が得られることは言うまでも
ない。
を加えながら20分間エッチング処理する。その後、剥離
液等により表面のレジストを剥離させると第８図に示す
ような所望の加工部25,25aを有する基材21が得られる。
エッチング条件としては熱変質部のエッチング特性が基
材21よりも向上しているので、通常のフォトエッチング
よりも緩やかな条件が採用でき、またセラミックス基材
21の最表面はレジスト膜22によって保護されているた
め、上記実施例の処理温度（180℃）よりも高い処理温
度でもエッチングによって損傷を受けることは当然な
い。このため、より短い処理時間で処理が完了する。ま
た、エッチング中に振動を加える代わりに熱衝撃を加え
ることによっても同じ効果が得られることは言うまでも
ない。
なお、溶融熱変質部の形状や深さはビーム出力やビー
ム走査速度、走査ピッチや走査回数によって任意に制御
できるため、段差状溶融処理部24aのように段差状の溶
融熱変質部を形成させることも可能であり、深い穴加工
や溝加工等が容易にできる。
ム走査速度、走査ピッチや走査回数によって任意に制御
できるため、段差状溶融処理部24aのように段差状の溶
融熱変質部を形成させることも可能であり、深い穴加工
や溝加工等が容易にできる。
以上、上記各実施例ではフォルステライトの穴あけ加
工、アルミナの溝ほり加工、穴あけ加工について述べた
がこれら以外の各種セラミックスの溝ほり加工、穴あけ
加工、切断等の加工においても同様の効果を奏する。ま
た、加工熱源としてレーザビーム、電子ビームを利用す
る場合について述べたが、その他のエネルギビーム、例
えばイオンビーム等も利用できる。更に、エッチング液
としてリン酸を用いる場合について述べたが、その他の
エッチング溶液、例えば塩酸、硫酸などの酸性溶液、水
酸化カリウム、水酸化ナトリウムなどの塩基性溶液など
も利用できることは言うまでもなく、それらにより上記
各実施例と全く同様の効果が得られる。
工、アルミナの溝ほり加工、穴あけ加工について述べた
がこれら以外の各種セラミックスの溝ほり加工、穴あけ
加工、切断等の加工においても同様の効果を奏する。ま
た、加工熱源としてレーザビーム、電子ビームを利用す
る場合について述べたが、その他のエネルギビーム、例
えばイオンビーム等も利用できる。更に、エッチング液
としてリン酸を用いる場合について述べたが、その他の
エッチング溶液、例えば塩酸、硫酸などの酸性溶液、水
酸化カリウム、水酸化ナトリウムなどの塩基性溶液など
も利用できることは言うまでもなく、それらにより上記
各実施例と全く同様の効果が得られる。
以上のように、第1,2の発明によれば、セラミックス
基材に対してエネルギビームを照射してこの照射部に亀
裂を発生させ、この亀裂を振動、または熱衝撃を与えて
伸長・拡大させ、亀裂部分を除去するようにしたので、
エネルギビーム照射後の加工部がほとんど金属化しない
アルミナや炭化珪素などの酸化物系、炭化物系セラミッ
クスでも、加工部が金属化する窒化珪素や窒化アルミな
どの窒化物系セラミックスと同様に基材表面に損傷を与
えず、高効能率かつ精確に溶融再凝固層などの熱変質層
を除去できる等の効果がある。
基材に対してエネルギビームを照射してこの照射部に亀
裂を発生させ、この亀裂を振動、または熱衝撃を与えて
伸長・拡大させ、亀裂部分を除去するようにしたので、
エネルギビーム照射後の加工部がほとんど金属化しない
アルミナや炭化珪素などの酸化物系、炭化物系セラミッ
クスでも、加工部が金属化する窒化珪素や窒化アルミな
どの窒化物系セラミックスと同様に基材表面に損傷を与
えず、高効能率かつ精確に溶融再凝固層などの熱変質層
を除去できる等の効果がある。
【図面の簡単な説明】 第１図はこの発明の第１の実施例によるフォルステライ
トの穴断面を示す図、第２図はこの発明の第３の実施例
によるアルミナの溝ほり加工後の状態の断面図、第３図
は同アルミナの溶融再凝固層の反射電子像を示す図、第
４図は同アルミナの加工後の断面図、第５図はこの発明
の第４の実施例によるアルミナの加工後の穴断面を示す
図、第６図〜第８図はこの発明の第５の実施例によるセ
ラミックスの加工方法におけるセラミックスの工程断面
図、第９図および第10図は従来のセラミックスの加工方
法の工程断面図である。 11,21…セラミックス基材、12,23…エネルギビーム、13
…溶融再凝固層、14…溶融再凝固部、15,25,25a…加工
部、22…レジスト膜、24,24a…溶融処理部。 なお、図中、同一符号は同一または相当部分を示す。
トの穴断面を示す図、第２図はこの発明の第３の実施例
によるアルミナの溝ほり加工後の状態の断面図、第３図
は同アルミナの溶融再凝固層の反射電子像を示す図、第
４図は同アルミナの加工後の断面図、第５図はこの発明
の第４の実施例によるアルミナの加工後の穴断面を示す
図、第６図〜第８図はこの発明の第５の実施例によるセ
ラミックスの加工方法におけるセラミックスの工程断面
図、第９図および第10図は従来のセラミックスの加工方
法の工程断面図である。 11,21…セラミックス基材、12,23…エネルギビーム、13
…溶融再凝固層、14…溶融再凝固部、15,25,25a…加工
部、22…レジスト膜、24,24a…溶融処理部。 なお、図中、同一符号は同一または相当部分を示す。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 森安 雅治 兵庫県尼崎市塚口本町８丁目１番１号 三菱電機株式会社生産技術研究所内 (56)参考文献 特開 昭64−77506（ＪＰ，Ａ)
Claims (2)
- 【請求項１】窒化物系セラミックス以外のセラミックス
基材に対してエネルギビームを照射し、該基材の照射部
に多数の微細な亀裂を発生させる工程と、上記基材に振
動を与えて上記亀裂を伸長・拡大させ、その亀裂部分を
除去する工程とからなることを特徴とするセラミックス
の加工方法。 - 【請求項２】窒化物系セラミックス以外のセラミックス
基材に対してエネルギビームを照射し、該基材の照射部
に多数の微細な亀裂を発生させる工程と、上記基材に熱
衝撃を与えて上記亀裂を伸長・拡大させ、その亀裂部分
を除去する工程とからなることを特徴とするセラミック
スの加工方法。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2091279A JP2692336B2 (ja) | 1990-04-04 | 1990-04-04 | セラミックスの加工方法 |
| US07/673,652 US5178725A (en) | 1990-04-04 | 1991-03-21 | Method for working ceramic material |
| DE4110745A DE4110745C2 (de) | 1990-04-04 | 1991-04-03 | Verfahren zum Materialabtrag an schwer bearbeitbarem, im wesentlichen aus keramischem Material bestehendem Basismaterial |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2091279A JP2692336B2 (ja) | 1990-04-04 | 1990-04-04 | セラミックスの加工方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03291184A JPH03291184A (ja) | 1991-12-20 |
| JP2692336B2 true JP2692336B2 (ja) | 1997-12-17 |
Family
ID=14022022
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2091279A Expired - Fee Related JP2692336B2 (ja) | 1990-04-04 | 1990-04-04 | セラミックスの加工方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2692336B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20200140591A (ko) * | 2019-06-07 | 2020-12-16 | 코닝 인코포레이티드 | 기판 내의 결함들을 검출하기 위한 시스템 및 방법 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0755490B2 (ja) * | 1987-09-19 | 1995-06-14 | 富士通株式会社 | セラミックスの精密加工方法 |
-
1990
- 1990-04-04 JP JP2091279A patent/JP2692336B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03291184A (ja) | 1991-12-20 |
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