JP3360331B2 - マイクロマシン用の薄肉な３次元中空構造物の製造方法及びマイクロマシン用の薄肉な３次元中空構造物 - Google Patents
マイクロマシン用の薄肉な３次元中空構造物の製造方法及びマイクロマシン用の薄肉な３次元中空構造物Info
- Publication number
- JP3360331B2 JP3360331B2 JP33462392A JP33462392A JP3360331B2 JP 3360331 B2 JP3360331 B2 JP 3360331B2 JP 33462392 A JP33462392 A JP 33462392A JP 33462392 A JP33462392 A JP 33462392A JP 3360331 B2 JP3360331 B2 JP 3360331B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- plating layer
- thin
- hollow structure
- plating
- electroless plating
- 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.)
- Expired - Fee Related
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 20
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 13
- 238000007747 plating Methods 0.000 claims description 77
- 238000007772 electroless plating Methods 0.000 claims description 33
- OFNHPGDEEMZPFG-UHFFFAOYSA-N phosphanylidynenickel Chemical compound [P].[Ni] OFNHPGDEEMZPFG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 13
- 238000005530 etching Methods 0.000 claims description 9
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 6
- 238000009713 electroplating Methods 0.000 claims description 3
- 238000007654 immersion Methods 0.000 claims 1
- 238000003475 lamination Methods 0.000 claims 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 16
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 14
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 9
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 9
- KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M Potassium hydroxide Chemical compound [OH-].[K+] KWYUFKZDYYNOTN-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 8
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 8
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 7
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 4
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 239000002585 base Substances 0.000 description 3
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000004506 ultrasonic cleaning Methods 0.000 description 3
- 229910001369 Brass Inorganic materials 0.000 description 2
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ROOXNKNUYICQNP-UHFFFAOYSA-N ammonium persulfate Chemical compound [NH4+].[NH4+].[O-]S(=O)(=O)OOS([O-])(=O)=O ROOXNKNUYICQNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000010951 brass Substances 0.000 description 2
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 2
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 2
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 2
- 239000010408 film Substances 0.000 description 2
- 238000010030 laminating Methods 0.000 description 2
- 238000011160 research Methods 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- UOCLXMDMGBRAIB-UHFFFAOYSA-N 1,1,1-trichloroethane Chemical compound CC(Cl)(Cl)Cl UOCLXMDMGBRAIB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 102220491117 Putative postmeiotic segregation increased 2-like protein 1_C23F_mutation Human genes 0.000 description 1
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005299 abrasion Methods 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 1
- 239000012670 alkaline solution Substances 0.000 description 1
- 229910001870 ammonium persulfate Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000037237 body shape Effects 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000005238 degreasing Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000007598 dipping method Methods 0.000 description 1
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 238000004377 microelectronic Methods 0.000 description 1
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 1
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- 230000005469 synchrotron radiation Effects 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
Landscapes
- ing And Chemical Polishing (AREA)
- Micromachines (AREA)
- Chemically Coating (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、マイクロマシン等の微
細精密部品に適する薄膜構造の３次元中空構造物（シェ
ル構造）を製造する方法に関する。
細精密部品に適する薄膜構造の３次元中空構造物（シェ
ル構造）を製造する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、次代を担う技術としてマイクロマ
シンの研究が進められている。マイクロマシンとは、マ
イクロエレクトロニクスの技術とマイクロメカニズムの
技術を利用し、微細でかつ精密なマシンを作り、これを
１μｍ〜１ｍｍの微細な領域で使用できるようにし、マ
イクロ世界の技術革新を図ろうとする新しい技術分野で
あると定義することができる。
シンの研究が進められている。マイクロマシンとは、マ
イクロエレクトロニクスの技術とマイクロメカニズムの
技術を利用し、微細でかつ精密なマシンを作り、これを
１μｍ〜１ｍｍの微細な領域で使用できるようにし、マ
イクロ世界の技術革新を図ろうとする新しい技術分野で
あると定義することができる。
【０００３】このようなマイクロマシンの研究過程でマ
イクロマシンがどのような技術課題を持っているかを知
るため、本発明者等はマイクロロボットの開発に取り組
んでおり、モデルとしてマイクロカーを試作した。本発
明者等が試作したマイクロカーは、車体が長さ４．８ｍ
ｍ、幅１．８ｍｍ、高さ１．８ｍｍの大きさで、真鍮を
マシンニングセンター、放電加工機、半導体加工技術な
どで加工し、表面に金メッキ処理を施した。人間の髪の
毛が直径１０〜１００μｍであるから、上記マイクロカ
ーがいかに小さいか理解できる。しかし、このようなモ
デルとして試作したマイクロカーは、真鍮のむく（中
実）タイプであるため、重量が重く、かつ駆動部や制御
部を収めるスペースがなく、このままでは自走が不可能
である。
イクロマシンがどのような技術課題を持っているかを知
るため、本発明者等はマイクロロボットの開発に取り組
んでおり、モデルとしてマイクロカーを試作した。本発
明者等が試作したマイクロカーは、車体が長さ４．８ｍ
ｍ、幅１．８ｍｍ、高さ１．８ｍｍの大きさで、真鍮を
マシンニングセンター、放電加工機、半導体加工技術な
どで加工し、表面に金メッキ処理を施した。人間の髪の
毛が直径１０〜１００μｍであるから、上記マイクロカ
ーがいかに小さいか理解できる。しかし、このようなモ
デルとして試作したマイクロカーは、真鍮のむく（中
実）タイプであるため、重量が重く、かつ駆動部や制御
部を収めるスペースがなく、このままでは自走が不可能
である。
【０００４】このため、ボディを軽量化し、かつ中空
（シェル）構造にし、この中空部に駆動部や制御部を収
めるようにすることが要請される。上記のような微細寸
法のボディを中空構造にするためには、ボディの薄肉化
が不可欠要件になる。
（シェル）構造にし、この中空部に駆動部や制御部を収
めるようにすることが要請される。上記のような微細寸
法のボディを中空構造にするためには、ボディの薄肉化
が不可欠要件になる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
切削加工、プレス加工あるいはモールドなどの手法を用
いて中空構造のボディを得ようとした場合、精密加工技
術が高度に発達している半導体加工技術を用いたとして
も、対象となる加工品は極めて微細であるため、ひび割
れや、破れが発生し、肉厚が大きくなり、しかも形状に
自由度がなく、所望形状の中空構造形ボディが得られな
い不具合がある。
切削加工、プレス加工あるいはモールドなどの手法を用
いて中空構造のボディを得ようとした場合、精密加工技
術が高度に発達している半導体加工技術を用いたとして
も、対象となる加工品は極めて微細であるため、ひび割
れや、破れが発生し、肉厚が大きくなり、しかも形状に
自由度がなく、所望形状の中空構造形ボディが得られな
い不具合がある。
【０００６】ところで、薄肉の３次元構造物を得る手法
として、ＬＩＧＡプロセスと呼ばれる手法が注目されて
いる。このＬＩＧＡプロセスは、導電性基板の上に厚い
レジスト層を塗り、このレジスト層をシンクロトロン放
射光と呼ばれる強力なＸ線で露光して必要な部分を取り
去り、これによりまず製品型を作る。この製品型に電気
メッキを行うと、この型に沿った形状の３次元構造物が
得られるものである。
として、ＬＩＧＡプロセスと呼ばれる手法が注目されて
いる。このＬＩＧＡプロセスは、導電性基板の上に厚い
レジスト層を塗り、このレジスト層をシンクロトロン放
射光と呼ばれる強力なＸ線で露光して必要な部分を取り
去り、これによりまず製品型を作る。この製品型に電気
メッキを行うと、この型に沿った形状の３次元構造物が
得られるものである。
【０００７】しかし、このようなＬＩＧＡプロセスは、
３次元の自由曲面を構成できないので、適用範囲に制約
があり、しかも放射光を照射する設備が非常に高価であ
るなどの欠点がある。
３次元の自由曲面を構成できないので、適用範囲に制約
があり、しかも放射光を照射する設備が非常に高価であ
るなどの欠点がある。
【０００８】本発明はこのような事情にもとづきなされ
たもので、その目的とするところは、従来技術では得る
ことができない、肉厚が薄く、高い機械的強度が得られ
る微細な３次元中空構造物を、容易にかつ精度よく製造
することができるマイクロマシン用の薄肉な３次元中空
構造物の製造方法を提供しようとするものである。又、
本発明は、肉厚が薄く、高い機械的強度が得られるマイ
クロマシン用の３次元中空構造物を提供しようとするも
のである。
たもので、その目的とするところは、従来技術では得る
ことができない、肉厚が薄く、高い機械的強度が得られ
る微細な３次元中空構造物を、容易にかつ精度よく製造
することができるマイクロマシン用の薄肉な３次元中空
構造物の製造方法を提供しようとするものである。又、
本発明は、肉厚が薄く、高い機械的強度が得られるマイ
クロマシン用の３次元中空構造物を提供しようとするも
のである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、請求項１に係る発明のマイクロマシン用の薄肉な３
次元中空構造物の製造方法は、所定の３次元形状を有す
る雄型の表面に第１の無電解メッキ層を形成し、この第
１の無電解メッキ層を設けた雄型をエッチング液に浸漬
してこの雄型を溶解することにより上記第１の無電解メ
ッキ層のみからなる薄肉３次元中空構造のボディを製造
し、この薄肉無電解メッキ層からなるボディの表面に第
２の無電解メッキ層を積層形成し、これによりマイクロ
マシン用の薄肉の中空構造物を製造することを特徴とす
る。この請求項１に係る発明を実施するにあたり、請求
項２に係る発明のように、上記第２の無電解メッキ層
は、上記第１の無電解メッキ層のみからなるボディをメ
ッキ処理槽に浸漬して、上記第１の無電解メッキ層の内
外両面を覆って形成するとよい。 そして、上記請求項１
又は２に係る発明を実施するにあたり、請求項３に係る
発明のように、上記第１の無電解メッキ層のメッキ処理
を無電解ニッケル−りんメッキとすることが好ましい。
又、上記課題を解決するために、請求項４に係る発明の
マイクロマシン用の薄肉な３次元中空構造物は、無電解
ニッケル−りんメッキの第１の無電解メッキ層から形成
されて所定の３次元形状をなす薄肉３次元中空構造のボ
ディと、このボディの内外両面に夫々積層形成された第
２の無電解メッキ層とを備えてなるものである。
に、請求項１に係る発明のマイクロマシン用の薄肉な３
次元中空構造物の製造方法は、所定の３次元形状を有す
る雄型の表面に第１の無電解メッキ層を形成し、この第
１の無電解メッキ層を設けた雄型をエッチング液に浸漬
してこの雄型を溶解することにより上記第１の無電解メ
ッキ層のみからなる薄肉３次元中空構造のボディを製造
し、この薄肉無電解メッキ層からなるボディの表面に第
２の無電解メッキ層を積層形成し、これによりマイクロ
マシン用の薄肉の中空構造物を製造することを特徴とす
る。この請求項１に係る発明を実施するにあたり、請求
項２に係る発明のように、上記第２の無電解メッキ層
は、上記第１の無電解メッキ層のみからなるボディをメ
ッキ処理槽に浸漬して、上記第１の無電解メッキ層の内
外両面を覆って形成するとよい。 そして、上記請求項１
又は２に係る発明を実施するにあたり、請求項３に係る
発明のように、上記第１の無電解メッキ層のメッキ処理
を無電解ニッケル−りんメッキとすることが好ましい。
又、上記課題を解決するために、請求項４に係る発明の
マイクロマシン用の薄肉な３次元中空構造物は、無電解
ニッケル−りんメッキの第１の無電解メッキ層から形成
されて所定の３次元形状をなす薄肉３次元中空構造のボ
ディと、このボディの内外両面に夫々積層形成された第
２の無電解メッキ層とを備えてなるものである。
【００１０】
【００１１】
【作用】本発明方法によれば、所定の３次元形状を有す
る雄型は、先の中実構造のボディを加工した場合と同様
なマシンニングセンター、放電加工機など、従来の半導
体加工技術などを用いて高精度に加工することができ
る。この雄型の表面に無電解メッキを施すので、メッキ
の形状が高精度であり、かつ薄肉で強固な被膜構造の中
空構造物が得られる。特に無電解メッキは硬質であり、
全体に亘り均一な膜厚となるので、微細なマイクロマシ
ン用の中空構造物を作る場合に精度がきわめてよい。そ
して、この方法において、中空構造をなしたボディの内
外両面に第２の無電解メッキ層を浸漬法により積層する
発明によれば、第１、第２のメッキ層で機械的強度を補
強可能であり、微細なマイクロマシン用の中空構造物の
製造方法を提供できる。更に、前記方法において、第１
の無電解メッキ層を無電解ニッケル−りんメッキとする
発明によれば、硬質で、ピンホールの発生が少なく、機
械的強度が強くなる微細なマイクロマシン用の中空構造
物の製造方法を提供できる。 又、マイクロマシン用の中
空構造物に係る発明によれば、３層の無電解メッキ層で
機械的強度を補強可能であることとあいまって、無電解
ニッケル−りんメッキからなる第１の無電解メッキ層自
体が、硬質で、ピンホールの発生が少なく、機械的強度
が強いから、肉厚が薄く、高い機械的強度が得られるマ
イクロマシン用の３次元中空構造物を提供できる。
る雄型は、先の中実構造のボディを加工した場合と同様
なマシンニングセンター、放電加工機など、従来の半導
体加工技術などを用いて高精度に加工することができ
る。この雄型の表面に無電解メッキを施すので、メッキ
の形状が高精度であり、かつ薄肉で強固な被膜構造の中
空構造物が得られる。特に無電解メッキは硬質であり、
全体に亘り均一な膜厚となるので、微細なマイクロマシ
ン用の中空構造物を作る場合に精度がきわめてよい。そ
して、この方法において、中空構造をなしたボディの内
外両面に第２の無電解メッキ層を浸漬法により積層する
発明によれば、第１、第２のメッキ層で機械的強度を補
強可能であり、微細なマイクロマシン用の中空構造物の
製造方法を提供できる。更に、前記方法において、第１
の無電解メッキ層を無電解ニッケル−りんメッキとする
発明によれば、硬質で、ピンホールの発生が少なく、機
械的強度が強くなる微細なマイクロマシン用の中空構造
物の製造方法を提供できる。 又、マイクロマシン用の中
空構造物に係る発明によれば、３層の無電解メッキ層で
機械的強度を補強可能であることとあいまって、無電解
ニッケル−りんメッキからなる第１の無電解メッキ層自
体が、硬質で、ピンホールの発生が少なく、機械的強度
が強いから、肉厚が薄く、高い機械的強度が得られるマ
イクロマシン用の３次元中空構造物を提供できる。
【００１２】
【実施例】以下本発明について、図面に示す実施例にも
とづき説明する。図１は完成したマイクロカーの中空ボ
ディ１を示すもので、この中空ボディ１は、実際の大き
さが、長さＬが７ｍｍ、幅Ｗが２．８ｍｍ、高さＨが
２．５ｍｍとなっており、ボディ周壁を構成する薄膜２
の肉厚は３２μｍとなっている。薄膜２は内部層３と、
この内部層３の内外両面を覆う外部層４とによって積層
構造をなしている。内部層３は、ニッケルメッキ層から
なり、外部層４は機械的強度を高めるために金メッキ層
により構成されている。
とづき説明する。図１は完成したマイクロカーの中空ボ
ディ１を示すもので、この中空ボディ１は、実際の大き
さが、長さＬが７ｍｍ、幅Ｗが２．８ｍｍ、高さＨが
２．５ｍｍとなっており、ボディ周壁を構成する薄膜２
の肉厚は３２μｍとなっている。薄膜２は内部層３と、
この内部層３の内外両面を覆う外部層４とによって積層
構造をなしている。内部層３は、ニッケルメッキ層から
なり、外部層４は機械的強度を高めるために金メッキ層
により構成されている。
【００１３】次に、このような微細な中空ボディ１を製
造する方法を、図２にもとづき説明する。図２におい
て、（Ａ）図に示す符号１０は雄型であり、所望するボ
ディ形状に合致した形状をなしている。この雄型１０
は、素材としてアルミニウム（Ａ２０１７）を用いてお
り、この素材を竪型マシンニングセンタ−や放電加工機
で切削加工することにより、基台１１の上に、長さ７ｍ
ｍ、幅３ｍｍおよび高さ３ｍｍの大きさの３次元自由曲
面のボディ相当部１２を形成した。
造する方法を、図２にもとづき説明する。図２におい
て、（Ａ）図に示す符号１０は雄型であり、所望するボ
ディ形状に合致した形状をなしている。この雄型１０
は、素材としてアルミニウム（Ａ２０１７）を用いてお
り、この素材を竪型マシンニングセンタ−や放電加工機
で切削加工することにより、基台１１の上に、長さ７ｍ
ｍ、幅３ｍｍおよび高さ３ｍｍの大きさの３次元自由曲
面のボディ相当部１２を形成した。
【００１４】このような雄型１０は、基台１１部分を針
金などのホルダ−１３にて縛って吊し、（Ｂ）図に示す
ように、第１メッキ処理槽１４に浸漬する。第１メッキ
処理槽１４には無電解ニッケル−りんメッキ液１５が収
容されており、このメッキ液に浸漬された上記雄型１０
の表面には、無電解メッキ処理により、ニッケル−りん
メッキ層が形成される。このニッケル−りんメッキ層が
上記薄膜２の内部層３（第１のメッキ層）となる。な
お、この第１のメッキ層３として無電解ニッケル−りん
メッキ液１５を用いる理由は、完成したメッキ層のひび
割れや破れを防止するためであり、ニッケルとりんの割
合は、完成したメッキ層の靭性を高めて圧縮および引っ
張りの内部応力を小さくすることができる成分比となっ
ている。上記雄型１０を上記の第１メッキ処理槽１４
に、例えば２時間浸漬して無電解メッキすることによ
り、雄型１０の表面に膜厚が３０μｍ程度の第１のメッ
キ層３が形成される。
金などのホルダ−１３にて縛って吊し、（Ｂ）図に示す
ように、第１メッキ処理槽１４に浸漬する。第１メッキ
処理槽１４には無電解ニッケル−りんメッキ液１５が収
容されており、このメッキ液に浸漬された上記雄型１０
の表面には、無電解メッキ処理により、ニッケル−りん
メッキ層が形成される。このニッケル−りんメッキ層が
上記薄膜２の内部層３（第１のメッキ層）となる。な
お、この第１のメッキ層３として無電解ニッケル−りん
メッキ液１５を用いる理由は、完成したメッキ層のひび
割れや破れを防止するためであり、ニッケルとりんの割
合は、完成したメッキ層の靭性を高めて圧縮および引っ
張りの内部応力を小さくすることができる成分比となっ
ている。上記雄型１０を上記の第１メッキ処理槽１４
に、例えば２時間浸漬して無電解メッキすることによ
り、雄型１０の表面に膜厚が３０μｍ程度の第１のメッ
キ層３が形成される。
【００１５】このようにして第１のメッキ処理を終えた
雄型１０は、第１メッキ処理槽１４から取り出されて、
その基台１１の部分とボディ相当部１２とを放電加工機
などにより切り離す。これによりボディ部分のみが得ら
れる。
雄型１０は、第１メッキ処理槽１４から取り出されて、
その基台１１の部分とボディ相当部１２とを放電加工機
などにより切り離す。これによりボディ部分のみが得ら
れる。
【００１６】このボディ部分のみからなる雄型１０は、
図示しないが、超音波洗浄により表面に付着している上
記第１メッキ処理液を洗い流す。この超音波洗浄は、上
記雄型１０を例えばアセトンに浸漬し、２〜１０分間程
度超音波を付与することにより行う。
図示しないが、超音波洗浄により表面に付着している上
記第１メッキ処理液を洗い流す。この超音波洗浄は、上
記雄型１０を例えばアセトンに浸漬し、２〜１０分間程
度超音波を付与することにより行う。
【００１７】このような超音波洗浄を終えた雄型１０
は、（Ｃ）図に示す雄型エッチング槽１６に浸漬する。
このエッチング槽１６は、アルカリ溶液、例えば濃度５
％の水酸化カリウム溶液１７を収容してあり、この水酸
化カリウム溶液１７に上記第１のメッキ層３を形成した
雄型１０を浸漬する。すると、ボディ相当部１２を構成
しているアルミニウムが水酸化カリウムに溶ける。
は、（Ｃ）図に示す雄型エッチング槽１６に浸漬する。
このエッチング槽１６は、アルカリ溶液、例えば濃度５
％の水酸化カリウム溶液１７を収容してあり、この水酸
化カリウム溶液１７に上記第１のメッキ層３を形成した
雄型１０を浸漬する。すると、ボディ相当部１２を構成
しているアルミニウムが水酸化カリウムに溶ける。
【００１８】これにより雄型１０素材のアルミニウムが
溶解し、ニッケルを主成分とするメッキ層からなる第１
のメッキ層３のみが残る。つまり、雄型１０がエッチン
グにより無くなることからこの雄型１０の外郭形状に沿
って形成されていた第１のメッキ層３が抜け殻のように
中空構造（シェル）となり、これが薄膜のボディを構成
する。
溶解し、ニッケルを主成分とするメッキ層からなる第１
のメッキ層３のみが残る。つまり、雄型１０がエッチン
グにより無くなることからこの雄型１０の外郭形状に沿
って形成されていた第１のメッキ層３が抜け殻のように
中空構造（シェル）となり、これが薄膜のボディを構成
する。
【００１９】上記雄型１０エッチングが終了すると、第
１のメッキ層３のみからなる中空構造薄膜のボディをエ
ッチング槽１６から取り出し、メッキ表面に付着してい
る水酸化カリウムによる黒ずみを取るため、この薄膜の
ボディを、図示しないが、例えば濃度９％の硝酸溶液に
数秒浸す。
１のメッキ層３のみからなる中空構造薄膜のボディをエ
ッチング槽１６から取り出し、メッキ表面に付着してい
る水酸化カリウムによる黒ずみを取るため、この薄膜の
ボディを、図示しないが、例えば濃度９％の硝酸溶液に
数秒浸す。
【００２０】次に、上記第１のメッキ層３からなる薄膜
のボディを洗浄する。つまり、このボディを超音波洗浄
器により超音波を加えつつ、１１１トリクロロエタンに
数分間浸し、この後アセトンに数分浸漬する。新規なア
セトンを数回交換して複数回の洗浄を行う。
のボディを洗浄する。つまり、このボディを超音波洗浄
器により超音波を加えつつ、１１１トリクロロエタンに
数分間浸し、この後アセトンに数分浸漬する。新規なア
セトンを数回交換して複数回の洗浄を行う。
【００２１】さらに、薄膜のボディを濃度１０％の水酸
化ナトリウム溶液に数分浸漬してアルカリ脱脂処理を行
い、これを水洗浄後、濃度１０％の塩酸溶液に数秒浸
し、酸洗浄処理を行い、これを水洗いする。
化ナトリウム溶液に数分浸漬してアルカリ脱脂処理を行
い、これを水洗浄後、濃度１０％の塩酸溶液に数秒浸
し、酸洗浄処理を行い、これを水洗いする。
【００２２】このような洗浄工程後、上記第１のメッキ
層３からなる薄膜のボディを、（Ｄ）図に示すように、
第２メッキ処理槽１８に浸漬する。第２メッキ処理槽１
８には、無電解金メッキ液１９が収容されており、この
金メッキ液１９に上記薄膜のボディを浸漬して無電解メ
ッキ処理を行う。数１０分の無電解メッキ処理を行う
と、上記第１のメッキ層３からなる薄膜ボディの外表面
に金メッキ層が形成され、この金メッキ層が前記薄膜２
の外部層４（第２のメッキ層）となる。
層３からなる薄膜のボディを、（Ｄ）図に示すように、
第２メッキ処理槽１８に浸漬する。第２メッキ処理槽１
８には、無電解金メッキ液１９が収容されており、この
金メッキ液１９に上記薄膜のボディを浸漬して無電解メ
ッキ処理を行う。数１０分の無電解メッキ処理を行う
と、上記第１のメッキ層３からなる薄膜ボディの外表面
に金メッキ層が形成され、この金メッキ層が前記薄膜２
の外部層４（第２のメッキ層）となる。
【００２３】このような製造方法によれば、３次元中空
構造物の外郭をメッキ層により構成するから、メッキ層
は全体に亘り均一な膜厚が得られ、しかも膜厚はミクロ
ン単位のものが容易に得られるので、構造物が緻密で精
巧な微細部品であっても製造することができる。さら
に、本発明は、雄型１０の表面にメッキ層３を施し、こ
の後雄型１０を溶剤でエッチングするようにしたので、
３次元の中空構造物を精度よく製造することができる。
雄型１０は、従来の半導体加工技術を用いれば高精度に
加工することができ、この雄型１０の表面に形成される
メッキ層３の形状が高精度になる。特に第１のメッキ層
３のメッキ処理は無電解ニッケル−りんメッキとしたの
で、硬質となり、ピンホールの発生が少なく、摩耗等の
機械的強度が強く、電解メッキの場合に発生する電極接
続部のメッキ厚のばらつき、および全体に亘るメッキ厚
のばらつきを防止することができる。
構造物の外郭をメッキ層により構成するから、メッキ層
は全体に亘り均一な膜厚が得られ、しかも膜厚はミクロ
ン単位のものが容易に得られるので、構造物が緻密で精
巧な微細部品であっても製造することができる。さら
に、本発明は、雄型１０の表面にメッキ層３を施し、こ
の後雄型１０を溶剤でエッチングするようにしたので、
３次元の中空構造物を精度よく製造することができる。
雄型１０は、従来の半導体加工技術を用いれば高精度に
加工することができ、この雄型１０の表面に形成される
メッキ層３の形状が高精度になる。特に第１のメッキ層
３のメッキ処理は無電解ニッケル−りんメッキとしたの
で、硬質となり、ピンホールの発生が少なく、摩耗等の
機械的強度が強く、電解メッキの場合に発生する電極接
続部のメッキ厚のばらつき、および全体に亘るメッキ厚
のばらつきを防止することができる。
【００２４】また、上記実施例の場合、第１のメッキ溶
液は、無電解ニッケル−りんメッキ液１５の成分比が、
メッキ層の圧縮および引っ張りの内部応力を小さくする
ことができる割合にしたから、完成したメッキ層でひび
割れや破れを防止することができる。
液は、無電解ニッケル−りんメッキ液１５の成分比が、
メッキ層の圧縮および引っ張りの内部応力を小さくする
ことができる割合にしたから、完成したメッキ層でひび
割れや破れを防止することができる。
【００２５】そして、このような第１のメッキ層３の内
外両面に金メッキからなる第２のメッキ層４を積層して
多層構造としてあるから、第１のメッキ層３と第２のメ
ッキ層４が機械的強度を補強し合い、薄膜２全体の強度
が高くなる。
外両面に金メッキからなる第２のメッキ層４を積層して
多層構造としてあるから、第１のメッキ層３と第２のメ
ッキ層４が機械的強度を補強し合い、薄膜２全体の強度
が高くなる。
【００２６】なお、上記実施例の場合、マイクロカーの
中空ボディ１の薄肉部２は、第１のメッキ層３の内外両
面に第２のメッキ層４を積層して構成したが、第２のメ
ッキ層４は第１のメッキ層３の外面のみに形成してもよ
い。 さらに、雄型１０はアルミニウムによって構成され
ることには限らず、切削が容易な軟質金属、例えば銅な
どを用いることができ、銅の場合はエッチング液として
過硫酸アンモニウム等を用いればよい。
中空ボディ１の薄肉部２は、第１のメッキ層３の内外両
面に第２のメッキ層４を積層して構成したが、第２のメ
ッキ層４は第１のメッキ層３の外面のみに形成してもよ
い。 さらに、雄型１０はアルミニウムによって構成され
ることには限らず、切削が容易な軟質金属、例えば銅な
どを用いることができ、銅の場合はエッチング液として
過硫酸アンモニウム等を用いればよい。
【００２７】さらにまた、本発明は第１のメッキ層３と
第２のメッキ層４との２層構造に限らず、材質が異なる
３層以上の多層構造、あるいは材質を互い違いに異なら
せた多層構造など、種々の多層構造が可能である。そし
てまた、本発明はマイクロカーのボディ１に実施するこ
とに限らず、マイクロマシンの分野の種々の構造物に適
用可能である。
第２のメッキ層４との２層構造に限らず、材質が異なる
３層以上の多層構造、あるいは材質を互い違いに異なら
せた多層構造など、種々の多層構造が可能である。そし
てまた、本発明はマイクロカーのボディ１に実施するこ
とに限らず、マイクロマシンの分野の種々の構造物に適
用可能である。
【００２８】
【発明の効果】以上説明したように請求項１〜３に係る
発明方法によれば、従来の技術では得られなかった、肉
厚が薄く、高い機械的強度を有し、ひび割れや破れの発
生が少なく、しかも形状選択の自由度が高く、微細な３
次元中空構造物を、容易にかつ精度よく、さらに安価に
製造することができる。又、請求項４に係る発明によれ
ば、３層の無電解メッキ層であって中央の層を無電解ニ
ッケル−りんメッキで形成したので、肉厚が薄く、高い
機械的強度が得られるマイクロマシン用の３次元中空構
造物を提供できる。
発明方法によれば、従来の技術では得られなかった、肉
厚が薄く、高い機械的強度を有し、ひび割れや破れの発
生が少なく、しかも形状選択の自由度が高く、微細な３
次元中空構造物を、容易にかつ精度よく、さらに安価に
製造することができる。又、請求項４に係る発明によれ
ば、３層の無電解メッキ層であって中央の層を無電解ニ
ッケル−りんメッキで形成したので、肉厚が薄く、高い
機械的強度が得られるマイクロマシン用の３次元中空構
造物を提供できる。
【図１】本発明の一実施例を示すマイクロカーのボディ
の斜視図。
の斜視図。
【図２】同実施例のマイクロカーのボディを製造する方
法を説明するもので、（Ａ）〜（Ｄ）は工程に沿って順
に示す説明図。
法を説明するもので、（Ａ）〜（Ｄ）は工程に沿って順
に示す説明図。
１…マイクロカーのボディ ２…薄肉部 ３…第１の無電解メッキ層（ニッケルメッキ） ４…第２の無電解メッキ層（金メッキ） １０…雄型 １４…第１メッキ処理槽 １５…無電解ニッケル
−りんメッキ液 １６…雄型エッチング槽 １７…水酸化カリウム
溶液 １８…第２メッキ処理槽 １９…無電解金メッキ
液
−りんメッキ液 １６…雄型エッチング槽 １７…水酸化カリウム
溶液 １８…第２メッキ処理槽 １９…無電解金メッキ
液
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 渡辺 正金 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 日本 電装株式会社内 (72)発明者 山崎 善久 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 日本 電装株式会社内 (72)発明者 亀山 美知夫 愛知県刈谷市昭和町１丁目１番地 日本 電装株式会社内 (56)参考文献 特開 平４−157195（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−242195（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−240989（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−177583（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) C23C 18/16 - 18/52 B81C 5/00 C23F 1/00 C25D 1/00
Claims (4)
- 【請求項１】 所定の３次元形状を有する雄型の表面に
第１の無電解メッキ層を形成し、この第１の無電解メッ
キ層を設けた雄型をエッチング液に浸漬してこの雄型を
溶解することにより上記第１の無電解メッキ層のみから
なる薄肉３次元中空構造のボディを製造し、この薄肉無
電解メッキ層からなるボディの表面に第２の無電解メッ
キ層を積層形成し、これによりマイクロマシン用の薄肉
の中空構造物を製造することを特徴とするマイクロマシ
ン用の薄肉な３次元中空構造物の製造方法。 - 【請求項２】 上記第２の無電解メッキ層は、上記第１
の無電解メッキ層のみからなるボディをメッキ処理槽に
浸漬して、上記第１の無電解メッキ層の内外両面を覆っ
て形成することを特徴とする請求項１に記載のマイクロ
マシン用の薄肉な３次元中空構造物の製造方法。 - 【請求項３】 上記第１の無電解メッキ層のメッキ処理
を無電解ニッケル−りんメッキとしたことを特徴とする
請求項１又は２に記載のマイクロマシン用の薄肉な３次
元中空構造物の製造方法。 - 【請求項４】 無電解ニッケル−りんメッキの第１の無
電解メッキ層から形成されて所定の３次元形状をなす薄
肉３次元中空構造のボディと、このボディの内外両面に
夫々積層形成された第２の無電解メッキ層とを備えてな
るマイクロマシン用の薄肉な３次元中空構造物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33462392A JP3360331B2 (ja) | 1992-12-15 | 1992-12-15 | マイクロマシン用の薄肉な３次元中空構造物の製造方法及びマイクロマシン用の薄肉な３次元中空構造物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33462392A JP3360331B2 (ja) | 1992-12-15 | 1992-12-15 | マイクロマシン用の薄肉な３次元中空構造物の製造方法及びマイクロマシン用の薄肉な３次元中空構造物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06179983A JPH06179983A (ja) | 1994-06-28 |
| JP3360331B2 true JP3360331B2 (ja) | 2002-12-24 |
Family
ID=18279454
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33462392A Expired - Fee Related JP3360331B2 (ja) | 1992-12-15 | 1992-12-15 | マイクロマシン用の薄肉な３次元中空構造物の製造方法及びマイクロマシン用の薄肉な３次元中空構造物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3360331B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103011058B (zh) * | 2012-12-13 | 2015-03-18 | 中国科学院物理研究所 | 利用激光直写制备三维中空微纳米功能结构的方法 |
| WO2018154802A1 (ja) * | 2017-02-25 | 2018-08-30 | 株式会社旭電化研究所 | 中空構造体の製造方法、めっき複合体及び中空構造体 |
-
1992
- 1992-12-15 JP JP33462392A patent/JP3360331B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06179983A (ja) | 1994-06-28 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4088544A (en) | Composite and method for making thin copper foil | |
| US5772864A (en) | Method for manufacturing implantable medical devices | |
| US2592614A (en) | Method of making tubular metallic wave guides | |
| US6350360B1 (en) | Method of fabricating a 3-dimensional tool master | |
| KR20160002702A (ko) | 알루미늄 필름의 접착을 개선시키는 방법 | |
| EP0497925A1 (en) | PROCESS FOR PRODUCING A WAFER CONFIGURATION OF PRINTED CIRCUITS USING METALLIC LAYERS THAT CAN BE SELECTIVELY ENGRAVED. | |
| US3532587A (en) | Press plate | |
| US3939046A (en) | Method of electroforming on a metal substrate | |
| JP3360331B2 (ja) | マイクロマシン用の薄肉な３次元中空構造物の製造方法及びマイクロマシン用の薄肉な３次元中空構造物 | |
| US3791028A (en) | Ultrasonic bonding of cubic crystal-structure metals | |
| US5194698A (en) | Apparatus and method using a permanent mandrel for manufacture of electrical circuitry | |
| US4511438A (en) | Bi-metallic electroforming technique | |
| GB2080630A (en) | Printed circuit panels | |
| JPH0332094A (ja) | 印刷回路板の製造方法 | |
| CN112447611B (zh) | 一种局部镀金围框结构及其加工方法 | |
| JP6622835B2 (ja) | 配線用基板の製造方法 | |
| JP3700641B2 (ja) | 金属微細構造体の製造方法 | |
| JPS62123935A (ja) | プリントコイルの製造方法 | |
| JPH06115045A (ja) | メタルマスク | |
| KR20010069162A (ko) | 전주가공에 의한 섀도마스크의 제조방법과 그를 위한마스타 섀도마스크 | |
| JPH0144799B2 (ja) | ||
| JPH02153087A (ja) | 電鋳型の製作方法 | |
| KR20040064191A (ko) | 적층박막전주가공물과 그 제작방법. | |
| US2439489A (en) | Preparation of silver foil | |
| JPS6111483B2 (ja) |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081018 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091018 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101018 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101018 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111018 Year of fee payment: 9 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |