JPH01234575A - パターンエッチング方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は、ペースト化したエツチング用薬剤を用いて蝕
刻加工するパターンエツチング方法に関する。

に関する。

〈従来の技術〉 従来から金属あるいは非金属材料の蝕刻加工としては、
フォトエツチング法あるいはケミカルミーリング法か知
られている。

フォトエツチング法は、（１）原図の作成、（２）写真
製版法による原版の作成、（３）被処理面の前処理（研
磨、脱脂、洗浄、乾燥等）、（４）感光液重布、（５）
露光、（６）現像、（７）被加工材裏面に防食ニス塗布
、（８）腐食、（９）洗浄、（ｌＯ）レジストおよび防
食ニス除去、（１１）洗浄、乾燥、（１２）仕上げの各
工程から成り、工程数か多く、かつ製品１つ毎に感光液
、現像液、防食ニス、レジストおよびニス剥離剤、腐食
液等多くの薬剤を使用するので、生産性が低く製造コス
トが高いという欠点かあった。

また、ケミカルミーリング法は、（１）マスクの作成、
（２）被処理面の前処理、（３）マスキング、（４）腐
食、（５）洗浄、（６）レジスト除去、（７）洗浄、乾
燥、（８）仕上げの各工程から成り、前記フォトエツチ
ング法に比へれは工程数は少ないが、フォトエツチング
法よりも精度か低いという欠点かある。　また、これら
二つの方法においては、エツチングに時間がかかり、腐
食液の劣化によるエツチングのむらか生じ易い等の欠点
があった。

この対策として、マイクロカプセルを含む腐食印刷イン
キを用いてエツチング加工する方法か提案されている。

　　（例えば、特開昭５２−１２０００３号公報参照）
。

〈発明か解決しようとする課題〉 しかしながら前記提案の方法では、マイクロカプセルの
製造費などて製造コストが高くなり、またこのマイクロ
カプセルより小さな模様はエツチングてきないという重
大な欠点かある。

本発明は上記の様な従来技術の欠点を解消し、低コスト
でかつ連続処理可能なエツチング方法を提供することを
目的としている。

〈課題を解決するための手段〉 上記目的を達成するために、本発明によれば、被処理材
の表面に、腐食用溶媒と反応しない物質で構成され、か
つエツチングされるべき模様を有するスクリーンを密接
させ、該スクリーンを介して、ペースト化した腐食用溶
媒を塗布することにより前記被処理材の表面を模様状に
蝕刻することを特徴とするパターンエ・ンチング方７去
が１是イ共される。

また、本発明によれば、導電性の被処理材の表面に、電
気的絶縁性を有し腐食用溶媒と反応しない物質で構成さ
れ、かつ工・ンチングされるへき模様を有するスクリー
ンを密接させ、該スクリーンを介して、ペースト化した
腐食用溶媒を塗布し、さらに前記腐食用溶媒の塗布面に
接するように固定式または移動式の電極を設置したのち
、前記被処理材との間に電流を通じて電解エツチングす
ることにより該被処理材の表面を模様状に蝕刻すること
を特徴とするパターンエツチング方法が提供される。

前記被処理材が金属質材料であることが好ましい。

前記電解エツチングか電極を陰極、被処理材を陽極とし
て電解することが好ましい。

また、前記電流が交番電流であることか好ましい。

以下に、本発明を添付の図面を参照しながらさらに詳細
に説明する。

第１図は、本発明において蝕刻用模様付きスクリーンを
表面に密着させた被処理材の一例を示す断面図である。

　まず、被処理材１の表面に、蝕刻用模様付きスクリー
ン２を密接させる。　　３は前記スクリーンの固定枠で
ある。

上記において蝕刻用模様付きスクリーン２は、通常のス
クリーン印刷に使用される様なナイロン、テトロン、ポ
リエステル等のスクリーン上にレジストを印刷したもの
でも、ナイロン、塩ビ、テフロン、ステンレス、高Ｎ１
合金等のシートを印刻したものでも良い。　このスクリ
ーン２は適当な固定枠３に固定され、たわみが生じない
様工夫されたものか良い。　　また、スクリーン自体に
適度の弾性があり被処理材表面に密着できるものである
ことがより望ましい。

つぎに、第２図に示すように前記蝕刻用模様付きスクリ
ーン２の上からペースト化した腐食用溶媒４を塗布する
。　塗布された腐食用溶媒４は蝕刻用模様付きスクリー
ン２の模様の部分２ａのみが被処理材１表面に接してい
るから、前記スクリーン２の模様が被処理材１表面に蝕
刻される。

第３図は、蝕刻後の被処理材の断面図である。

上記において腐食用溶媒４としては、力性ソーダ等のア
ルカリ、もしくは塩酸、硫酸、硝酸、クロム酸、重クロ
ム酸、ぶつ酸等の酸および／または上記のアルカリもし
くは酸の塩類を単独または混合した物について、そのま
ままたは水を加えてペースト化されるものは勿論、さら
にポリアクリル酸ソーダ、あるいは二酸化ケイ素、アル
ミナ、水力ラス、アルキン酸ソーダの如きペースト化材
を加えて成るペーストてあればどのような方法で製造さ
れたものでも用いることができる。

なお、上記エツチング中にへヶによって腐食用溶媒４を
攪拌すると、より美しい仕上りにすることができる。

このように腐食用溶媒をペースト化することにより、そ
の流動性や反応性を適宜調整することができる。　かく
してエツチングに際して、従来技術のように特に、被処
理材の表面に密着したフォトレジスト層を設けなくとも
、蝕刻用模様付きスクリーンを密接させるという簡便な
方法によって、サイトエッチのない鮮明なエツチング模
様を得ることかてきる。

また、ペースト化した腐食用溶媒は流動性が小さくこぼ
れ落ち難いものであるから、従来技術のようにエツチン
グに際して、被処理材を浸漬するための腐食液槽を必要
とせす、模様を設けたい部分のみにスクリーンを密接し
てペースト化した腐食用溶媒を供給して選択的にエツチ
ングすることができ、また、腐食を望まない被処理材の
裏面や側面に何らの腐食防止のための処理（例えば、レ
ジストの塗布等）を必要としない。

かかるペースト化による腐食用溶媒の反応性や流動性は
、被処理材の材質、使用するスクリーンの材質、模様の
大きさや要求される精度、スクリーンのメツシュ間隔、
処理時間、処理方法（電解の有無、連続処理、バッチ処
理等）等に応して、適宜選択することができる。

第４図は、本発明において電解エツチングする方法の一
例を示す説明図である。

被処理材１１が金属質材料である場合には、電気絶縁性
を有する蝕刻用模様付ぎスクリーン１２を用い、これを
前記被処理材１１の表面に密接させ、さらに前記スクリ
ーン１２の上からペースト化した腐食用溶媒４を塗布し
たのち、該腐食用溶媒４に接するようにその上に固定式
または穆動式の電極５を配設し、該電極５および被処理
材１１をそれぞれリート線６て電解用電源７に接続ずれ
は、被処理材１１は蝕刻用模様付きスクリーン１２の模
様の部分１２ａのみが腐食用溶媒４と接しているから、
この部分のみが電解エツチングされる。

上記において既述説明と同し部分については説明を省略
した。

また、交番電流を印加するとサイトエツチング防止に効
果かあり浅く均一な腐食孔を得ることかできる。

電極には銅、ニッケル、ステンレス鋼、普通鋼、チタン
その他の金属のほかに、カーボン、導電性セラミック等
を使用することができ、形・状も被処理材の形状にあわ
せて任意に選択できる。

電源には、通常のメツキ電源、ポテンショスタット、ガ
ルバノスタット等の他に溶接電源も用いることかてき、
目的に応して選択てきる。

本発明の方法を適用する被処理材には、蝕刻加工を必要
とする金属、非金属材料に適用てきる。

非金属材料としては、セラミックス等の無機質材料、プ
ラスチック等の有機質材料にも適用できる。

また、その形状としては、被処理面にスクリーンを密接
できるようなものであれは、薄膜、板、条、ブロックそ
の他種々の形状の被処理材に適用でき、織布、不織布の
ようなウェブ状体にも適用できる。

被処理材が導電性を有し、電解可能な物であるならば、
前述した、直流または交番電流による電解を併用する方
法が適用できる。

その際、極性、通電パターンは、被処理材や腐食溶媒に
より適宜選択するが、被処理材が金属質材料の場合は、
交番電流による電解または、被処理材を陽極、対極を陰
極とし、直流電解を行うのが良い。

〈実施例〉 以下に本発明を実施例に基づき、具体的に説明する。

（実施例１および比較例１） ２０重量％塩化第２鉄水溶液に３重量％ポリアクリル酸
ソータ水溶液を加えてペースト化したものを腐食用溶媒
として用い、エツチングを行なった。

被処理材として２ｍｍ厚ｘｌｏＯｍｍＸ１００ｍｍの銅
板を１２００番までエミリー研磨したものを用゛いた。

この銅板上に市販のスクリーン印刷用ポリエステル製蝕
刻用模様付きスクリーン（２００番、花模様）を密着さ
せ、その上部より上記腐食用溶媒をへヶ塗りし、２分間
保持した（実施例１）。

比較のためフォトエツチング法により実施例１と同し花
模様を２０重量％塩化第２鉄水溶液でエツチングしたも
の（比較例１）と比較したが、実施例１のものは工程が
はるかに簡単であるにもかかわらず、比較例１とくらべ
て何ら遜色のないものか得られた。

（実施例２および比較例２） １０重量％硫酸と１重量％食塩の水溶液中に３重量％の
ポリアクリル酸ソーダ水溶液を加えてペースト化したも
のを腐食用溶媒として用い、電解エツチングを行なった
。

被処理材として１．６ｍｍ厚Ｘ１００ｍｍｘ１００ｍｍ
の５ＵＳ３０４ステンレス鋼板を１２００番までエミリ
ー研磨したものを用いた。

電極には２ｍｍ厚Ｘ５０ｍｍｘ５０ｍｍの鋼板を用いリ
ート線を接続した。　　この電極はスクリーンを傷つけ
ないようにポリエステル製織布で包んで使用した。

蝕刻用模様付きスクリーンは実施例１と同様のものを使
用した。

被処理材裏面にはリード線をハンダ付けしたのち、処理
面上に蝕刻用模様付きスクリーンを密着させ、その上か
ら腐食用溶媒を塗布した。

その後、十分腐食用溶媒を含浸させたポリエステル製織
布に包まれた電極を前記腐食用溶媒の上に設置し、電極
が陰極、ステンレス鋼板が陽極となる様、直流電源に結
線し、合計３Ａの電流を通電した。　通電時間は３０秒
間とし、通電中電極は手動で穆動させた（実施例２）。

比較のため、実施例２と同しステンレス鋼板を用い、フ
ォトエツチング法で実施例２と同し鋼板電極を用い、同
じ条件で電解エツチングを行なった（比較例２）ところ
、実施例２の方がはるかに工程が簡単でありながら比較
例２とくらべて何ら遜色のないものが得られた。

（実施例３） 実施例２と同一の腐食用溶媒および装置を用いて印加電
流を交番電流にしてその影響を見た。

交番電流は１０秒間電極を（−）ステンレス鋼板を（＋
）として３Ａの電流を流したのち、５秒間電極を（＋）
ステンレス鋼販を（−）としてＩＡの電流を流す方式と
して合計４５秒間の電解エツチングを行なった。

その結果を比較例２で得たフォトエツチング法での電解
エツチング材と比較したが全く遜色かなく、サイドエツ
チングはよりされ難い良好な形状のものが得られた。

このことから交番電流を用いた場合、電解エツチング時
間はより長時間を必要とするかサイドエツチングはし難
くなる効果のあることかわかった。

以上、実施例１〜３から本発明方法により従来の方法に
くらへより簡便にパターンエツチングが行なえることが
明らかになった。

〈発明の効果〉 本発明は、以上説明したように構成されているので、以
下に記載されるような効果を奏する。

ペースト化した腐食用溶媒を用いてパターンエツチング
することにより、簡単な工程でしかも高品質の製品が安
価に得られ、金属その他の材料に意匠性あるいは機能性
のある種々の模様、絵その他のパターンを容易に作製す
ることかできる。

ペースト化した腐食用溶媒を用いて電解エツチングによ
りパターンエツチングすることにより、簡単な工程て金
属質表面に高品質のパターンを作製することかできる。

さらに、ペースト化した腐食用溶媒の調合を変えること
により他の電解処理技術、例えは電気メツキ、電解発色
等も容易に行なうことかでとる。

【図面の簡単な説明】 第１図は本発明において蝕刻用模様付きスクリーンを表
面に密着させた被処理材の一例を示す断面図である。 第２図は蝕刻用模様付ぎスクリーンの上から腐食用溶媒
を塗布したときの被処理材の断面図である。 第３図は蝕刻後の被処理材の断面図である。 第４図は本発明において電解エツチングする方法の一例
を示す説明図である。 符号の説明 １．１１・・・被処理材、 ２．１２・・・蝕刻用模様付きスクリーン、３・・・固
定枠、 ４・・・腐食用溶媒、 ５・・・電極、 ６・・・リート線、 ７・・・電解用電源

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）被処理材の表面に、腐食用溶媒と反応しない物質
   で構成され、かつエッチングされるべき模様を有するス
   クリーンを密接させ、該スクリーンを介して、ペースト
   化した腐食用溶媒を塗布することにより前記被処理材の
   表面を模様状に蝕刻することを特徴とするパターンエッ
   チング方法。
2. （２）導電性の被処理材の表面に、電気的絶縁性を有し
   腐食用溶媒と反応しない物質で構成され、かつエッチン
   グされるべき模様を有するスクリーンを密接させ、該ス
   クリーンを介して、ペースト化した腐食用溶媒を塗布し
   、さらに前記腐食用溶媒の塗布面に接するように固定式
   または移動式の電極を設置したのち、前記被処理材との
   間に電流を通じて電解エッチングすることにより該被処
   理材の表面を模様状に蝕刻することを特徴とするパター
   ンエッチング方法。
3. （３）前記被処理材が金属質材料である請求項２記載の
   パターンエッチング方法。
4. （４）前記電解エッチングが電極を陰極、 被処理材を陽極として電解するものである 請求項３記載のパターンエッチング方法。
5. （５）前記電流が交番電流である請求項２ないし４のい
   ずれかに記載のパターンエッチング方法。