JP6173824B2 - 開口プレートの製造方法 - Google Patents
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Description
次に図4(e)に示すように、形成した感光性レジストパターン5を除去し、最後に図4(f)に示すように、基板1を剥離することにより、ベルマウス形状を有する開口プレート8が製作される。
しかしながら、レジストパターンが有る部分と、レジストパターンが無い部分においては、レジストパターンが有る部分に電流が集中しやすく、レジストパターンが無い部分との電流密度の差が生じることから、析出する電鋳金属6の厚さが異なってしまい、基板1の中心部と外周部に位置する開口部7の寸法にばらつきが発生し、開口部7の寸法を精度良く、均一に揃えて製造できない課題があった。
そこで開口部の口径のバラツキを最小限に抑えるために、10〜20μm程度の薄肉からなる電鋳膜で開孔部を形成することでバラツキを抑えることが提案されている。これは後述する原理に基づいて、電鋳膜の厚さを増す程、開口部のバラツキが大きくなることから厚さを制限している。
このため、電流密度が均一化され、析出する電鋳金属の厚さが均一化される。
従って、基板の中心部と外周部に位置する全ての開口部の口径寸法にばらつきがなくなり、開口部の口径寸法を精度良く均一に揃えて形成できるとともに、ダミー開口部は電鋳で析出した金属がオーバーハングすることにより全部が塞がれて無垢に形成されるか、又はダミー開口部は一部が塞がって小さな開口を中央に残した形状となり、所望の開口プレートが得られる。
その際には、周囲のレジストは電鋳で析出した金属がオーバーハングしてダミー開口部は塞がれて無垢に形成されるか、又はダミー開口部は一部が塞がって小さな開口を中央に残した形状となり、所望の開口プレートが確実に得られる。
図1(a)において、11はステンレス製の基板であり、表面にフォトレジスト12を厚さ2ミクロンになるようにスピンコーターを用いて塗布する。この基板11は、ガラス等の不導体材料からなる表面へ蒸着やスパッタ等を利用し、銅、ニッケルなどの金属材料を成膜したものでも良い。又、フォトレジスト12は、フィルム状のレジストをラミネーター装置などによってコートしても良い。
次に図1(d)に示すように、スルファミン酸ニッケル浴の電鋳槽中において所定の電鋳工程により感光性レジストパターン17、18を除いて外面に露出する導電性を有した基板11の表面から電鋳によってニッケルである電鋳金属19を析出させる。
このように、電鋳金属19が析出し、徐々に層の厚みを増して行き、この電鋳金属19の厚みがレジストパターン17、18の厚みを越えるまでに析出が進むと、図1(e)に示すように、電鋳金属19の層はレジストパターン17、18の外周上面へ覆いかぶさるように析出し、電鋳金属19の成膜を連続的に析出することで、図1(f)に示すように、電鋳金属19の生成範囲を拡げ、その上面に下すぼまり状のベルマウス形の円形状である開口部20が形成される。
そして、開口部20の口径寸法aが10μmになったところで電鋳を終了させ、基板11を剥離する。
尚、この基板11がシリコン基板などのエッチングで容易に除去できるものであればエッチングで除去しても良い。
又、電鋳金属19はニッケル以外に、コバルト、銅、パラジウム、金、白金のいずれかを含む電鋳金属を選択して使用しても良い。
以上の工程を経て、図1(g)に示すように、全ての開口部20が10μmの口径寸法aで均一に形成された開口プレート24が完成する。
尚、上記nを小さくして寸法cを大きくすることにより、ダミー開口部21が上記実施例のように全部が塞がらないで、一部が塞がって中央に小さな開口を残した形状としても良い。これは、無垢に形成しないで小さな開口を残してもこの開口から粒子が通過することがないからである。
例えば医療用ネブライザーにおいては、開口プレート24にこの開口プレート24を振動させるための圧電セラミックスを接着した場合、その接着強度は平坦の無垢部を有する従来のノズルプレートに接着した場合と比較して、2倍以上の接着強度を上げることができた。
また、溝22を有することにより開口プレート24は弾力性が増すため、圧電セラミックスによって効果的に振動するので、例えば医療用ネブライザーに好適である、副次的効果が得られる。
この場合、それぞれの形状を得るためのレジストパターン17の周囲にもそのレジストパターン17より少なくとも小さい同形状、もしくは図3(e)に示すように異形状のダミーレジストパターン18を形成しても良い。
この場合も、上記実施例と同様にレジストパターン17を搭載した基板11に電鋳により金属19を析出させ、開口面積が電鋳膜の一面から他の面へかけてすり鉢状に広がった開口部20を形成することができる。
本発明によれば、その粒子径が依存されるネブライザーに適した開口部20を有する開口プレート24を提供でき、極めて有用である。
本発明によれば、寸法精度が均一化した開口部20を有する開口プレート24を提供でき、極めて有用である。
13(17) レジストパターン
14(18) ダミーレジストパターン
19 電鋳金属
20 開口部
21 ダミー開口部
24 開口プレート
Claims (5)
- 基板に積層したレジストパターンを越えて電鋳金属を成長させることで開口部を形成する開口プレートの製造方法であって、前記開口部を形成する前記レジストパターンの周囲にこのレジストパターンの寸法よりも小さい寸法のダミーレジストパターンを形成する工程と、前記電鋳金属を成長させることで前記ダミーレジストパターンにて形成されるダミー開口部の全部又は一部を塞ぐ工程とを有することを特徴とする開口プレートの製造方法。
- 前記開口部の口径寸法a、前記レジストパターンの幅寸法b、前記ダミーレジストパターンの幅寸法cにおいて、これらa、b、cが10μm≦cμm≦(b−a)μmの関係である請求項1に記載の開口プレートの製造方法。
- 前記レジストパターン及び前記ダミーレジストパターンの形状が円形、矩形若しくは異形のスポット又はスリット状パターンである請求項1に記載の開口プレートの製造方法。
- 前記開口部がすり鉢状に広がったオリフィス形状である請求項1又は2に記載の開口プレートの製造方法。
- 前記電鋳金属がニッケル、コバルト、銅、パラジウム、金、白金のいずれかを含む金属である請求項1に記載の開口プレートの製造方法。
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