JPH05213684A - 窒化アルミニュウムのエッチング加工方法 - Google Patents
窒化アルミニュウムのエッチング加工方法Info
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- JPH05213684A JPH05213684A JP23266791A JP23266791A JPH05213684A JP H05213684 A JPH05213684 A JP H05213684A JP 23266791 A JP23266791 A JP 23266791A JP 23266791 A JP23266791 A JP 23266791A JP H05213684 A JPH05213684 A JP H05213684A
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- etching
- laser
- workpiece
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B41/00—After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone
- C04B41/009—After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone characterised by the material treated
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B41/00—After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone
- C04B41/0036—Laser treatment
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- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B41/00—After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone
- C04B41/53—After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone involving the removal of at least part of the materials of the treated article, e.g. etching, drying of hardened concrete
- C04B41/5338—Etching
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 窒化アルミニュウムからなるセラミックスの
エッチング加工方法に関し，化学的エッチングにより任
意形状を精密に加工することを目的とする。 【構成】 窒化アルミニュウムからなる被加工物１の表
面にレーザ光２を照射して該照射部を変質領域３とする
工程と，変質領域３を化学的エッチングにより選択的に
除去する工程とを有することを特徴として構成する。
エッチング加工方法に関し，化学的エッチングにより任
意形状を精密に加工することを目的とする。 【構成】 窒化アルミニュウムからなる被加工物１の表
面にレーザ光２を照射して該照射部を変質領域３とする
工程と，変質領域３を化学的エッチングにより選択的に
除去する工程とを有することを特徴として構成する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は窒化アルミニュウムから
なるセラミックス材料のエッチング加工方法に関する。
なるセラミックス材料のエッチング加工方法に関する。
【０００２】窒化アルミニュウムは高融点，高硬度の耐
蝕性，電気絶縁性に優れた材料として機械部品，電子機
器等に多量に使用されている。かかる部品等に使用され
るセラミックスは，部品等の小型，高性能化に伴い，よ
り精密な形状が要求されている。
蝕性，電気絶縁性に優れた材料として機械部品，電子機
器等に多量に使用されている。かかる部品等に使用され
るセラミックスは，部品等の小型，高性能化に伴い，よ
り精密な形状が要求されている。
【０００３】しかし，セラミックス材料を焼成によって
成形するのでは，要求される高度の形状精度を満たすこ
とは困難である。また，精度のよい機械加工は，セラミ
ックスが耐硬度かつ難切削性であるため難しい。
成形するのでは，要求される高度の形状精度を満たすこ
とは困難である。また，精度のよい機械加工は，セラミ
ックスが耐硬度かつ難切削性であるため難しい。
【０００４】このため，窒化アルミニュウムを任意の形
状に容易かつ精密に加工する方法が必要とされている。
状に容易かつ精密に加工する方法が必要とされている。
【０００５】
【従来の技術】従来，高硬度かつ高融点の窒化アルミニ
ュウムの加工は，機械加工が難しいため，照射したレー
ザ光の吸収を利用して照射部分を昇温し，蒸発，除去す
るレーザ加工により行われている。
ュウムの加工は，機械加工が難しいため，照射したレー
ザ光の吸収を利用して照射部分を昇温し，蒸発，除去す
るレーザ加工により行われている。
【０００６】しかし，レーザ加工は昇温による蒸発を利
用することから，加工できるのは単純な形状の加工に限
られ，複雑または微細な形状を精密に加工することは難
しいく，また，深い加工をすることができない。
用することから，加工できるのは単純な形状の加工に限
られ，複雑または微細な形状を精密に加工することは難
しいく，また，深い加工をすることができない。
【０００７】さらに，化学的加工方法についても，窒化
アルミニュウムは耐腐食性が著しく良好なため，通常の
化学的エッチングによっては加工することができない。
アルミニュウムは耐腐食性が著しく良好なため，通常の
化学的エッチングによっては加工することができない。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】上述の様に，従来のレ
ーザ加工方法は，昇温の制御の難しさから複雑又は微細
な形状を加工することができないという問題があった。
ーザ加工方法は，昇温の制御の難しさから複雑又は微細
な形状を加工することができないという問題があった。
【０００９】さらに，通常の化学的エッチングは窒化ア
ルミニュウム材料には適用できないという問題がある。
本発明は，レーザ光を照射して窒化アルミニュウムを化
学的にエッチングされる物質に変換することにより，化
学的エッチングを用いて任意の形状を精密に加工できる
窒化アルミニュウムのエッチング加工方法を提供するこ
とを目的とする。
ルミニュウム材料には適用できないという問題がある。
本発明は，レーザ光を照射して窒化アルミニュウムを化
学的にエッチングされる物質に変換することにより，化
学的エッチングを用いて任意の形状を精密に加工できる
窒化アルミニュウムのエッチング加工方法を提供するこ
とを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】図１は本発明の第一実施
例工程図であり，溝加工をされる被加工物の断面を表し
ている。
例工程図であり，溝加工をされる被加工物の断面を表し
ている。
【００１１】上記課題を解決するために，図１を参照し
て，本発明の構成は，窒化アルミニュウムからなる被加
工物１の表面にレーザ光２を照射して該照射部を変質領
域３とする工程と，該変質領域３を化学的エッチングに
より選択的に除去する工程とを有することを特徴として
構成する。
て，本発明の構成は，窒化アルミニュウムからなる被加
工物１の表面にレーザ光２を照射して該照射部を変質領
域３とする工程と，該変質領域３を化学的エッチングに
より選択的に除去する工程とを有することを特徴として
構成する。
【００１２】
【作用】本発明の構成では，図１を参照して，窒化アル
ミニュウムからなる被加工物１にレーザ光２を照射して
変質領域３とした後，化学的エッチングをして変質領域
３を除去する。
ミニュウムからなる被加工物１にレーザ光２を照射して
変質領域３とした後，化学的エッチングをして変質領域
３を除去する。
【００１３】本発明の発明者は，窒化アルミニュウムに
レーザ光２を照射したとき生成する変質領域３が，アル
ミニュウムのエッチングに通常用いられるエッチャン
ト，例えば硝酸，酢酸及び燐酸の混合液に溶解すること
を実験により明らかにしたのである。
レーザ光２を照射したとき生成する変質領域３が，アル
ミニュウムのエッチングに通常用いられるエッチャン
ト，例えば硝酸，酢酸及び燐酸の混合液に溶解すること
を実験により明らかにしたのである。
【００１４】従って，窒化アルミニュウムの化学的エッ
チングがレーザ光照射により可能となるのである。さら
に，レーザ光は選択的に照射できるから，エッチングも
また選択的になされ，その結果レーザ光の走査線に沿っ
て任意の形状のエッチング加工をすることができるので
ある。
チングがレーザ光照射により可能となるのである。さら
に，レーザ光は選択的に照射できるから，エッチングも
また選択的になされ，その結果レーザ光の走査線に沿っ
て任意の形状のエッチング加工をすることができるので
ある。
【００１５】本発明の発明者は，レーザ照射により生ず
る変質領域３は，電気の良導体であり黒色をなすことか
ら，窒化アルミニュウムがレーザ光２の照射を受けて化
学反応を起こし，アルミニュウムに富む物質に変換され
たものと考えている。
る変質領域３は，電気の良導体であり黒色をなすことか
ら，窒化アルミニュウムがレーザ光２の照射を受けて化
学反応を起こし，アルミニュウムに富む物質に変換され
たものと考えている。
【００１６】即ち，本発明におけるレーザ照射の効果
は，温度上昇を利用するものではなく，主に化学反応を
促進する点にある。従って，従来のレーザ加工で必要と
された昇温の制御は本発明では不要であり，このため複
雑，微細な加工が精密になされるのである。
は，温度上昇を利用するものではなく，主に化学反応を
促進する点にある。従って，従来のレーザ加工で必要と
された昇温の制御は本発明では不要であり，このため複
雑，微細な加工が精密になされるのである。
【００１７】
【実施例】本発明を実施例に沿って説明する。本発明の
第一実施例は被加工物の表面に溝加工を施すものであ
る。
第一実施例は被加工物の表面に溝加工を施すものであ
る。
【００１８】先ず，図１（ａ）を参照して，窒化アルミ
ニュウムの板である被加工物１をＸＹテーブル上に載置
し，その上からレーザ光２を照射し，１ｃｍ／秒の速さ
で走査する。
ニュウムの板である被加工物１をＸＹテーブル上に載置
し，その上からレーザ光２を照射し，１ｃｍ／秒の速さ
で走査する。
【００１９】レーザは，例えばＱスイッチ方式の出力２
Ｗ，繰り返し周波数１５ｋＨｚのＹＡＧレーザを用いる
ことができる。このレーザ光照射により，図１（ｂ）を
参照して，照射部分に窒化アルミニュウムが変質した変
質領域３が溝状に生ずる。
Ｗ，繰り返し周波数１５ｋＨｚのＹＡＧレーザを用いる
ことができる。このレーザ光照射により，図１（ｂ）を
参照して，照射部分に窒化アルミニュウムが変質した変
質領域３が溝状に生ずる。
【００２０】かかる変質領域は，本例の条件下では深さ
５０μｍ，幅２０μｍであった。次いで，図１（ｃ）を
参照して，アルミニュウムのエッチャント４，例えば硝
酸，酢酸及び燐酸の混合液を被加工物の表面にシャワー
状に注ぎ，変質領域３をエッチングして除去し，溝５を
形成する。
５０μｍ，幅２０μｍであった。次いで，図１（ｃ）を
参照して，アルミニュウムのエッチャント４，例えば硝
酸，酢酸及び燐酸の混合液を被加工物の表面にシャワー
状に注ぎ，変質領域３をエッチングして除去し，溝５を
形成する。
【００２１】なお，エッチャントに浸漬しても良いのは
当然であるが，シャワーとすることで，続けて同一被加
工物を加工する場合に，ＸＹテーブルに再度被加工物を
載置する工程を省略できるから精密な加工を連続して行
うことができる。
当然であるが，シャワーとすることで，続けて同一被加
工物を加工する場合に，ＸＹテーブルに再度被加工物を
載置する工程を省略できるから精密な加工を連続して行
うことができる。
【００２２】次いで，図１（ｄ）を参照して，溝５の上
から再びレーザ光２を照射し，図１（ｅ）を参照して，
溝５の底に変質領域３を形成する。次いで，図１（ｆ）
を参照して，エッチャント４を被加工物１に注ぎ変質領
域３を除去して深い溝５を形成する。
から再びレーザ光２を照射し，図１（ｅ）を参照して，
溝５の底に変質領域３を形成する。次いで，図１（ｆ）
を参照して，エッチャント４を被加工物１に注ぎ変質領
域３を除去して深い溝５を形成する。
【００２３】この工程により，幅２０μｍ，深さ１００
μｍの溝が窒化アルミニュウム板の表面に形成される。
さらに上記工程を繰り返して，溝を深く加工することに
より窒化アルミニュウム板を任意形状に切断することも
できるのは当然である。
μｍの溝が窒化アルミニュウム板の表面に形成される。
さらに上記工程を繰り返して，溝を深く加工することに
より窒化アルミニュウム板を任意形状に切断することも
できるのは当然である。
【００２４】図２は本発明の第二実施例断面図であり，
加工装置の構成の主要部を示している。第二実施例で
は，被加工物１は，ＸＹテーブル上に置かれた容器５の
底に載置される。
加工装置の構成の主要部を示している。第二実施例で
は，被加工物１は，ＸＹテーブル上に置かれた容器５の
底に載置される。
【００２５】容器５には，エッチャント４が被加工物１
を覆うまで入れられ，さらに下面がエッチャント４に浸
り，上面が空中に露呈するように設置された石英板１０
がエッチャント４の表面に水平に設けられる。
を覆うまで入れられ，さらに下面がエッチャント４に浸
り，上面が空中に露呈するように設置された石英板１０
がエッチャント４の表面に水平に設けられる。
【００２６】レーザ光２は，レーザ６を光源として被加
工物１の直上に設けられたミラー７で反射され，レンズ
８で集光され石英板１０を透過して被加工物１の表面に
照射する。
工物１の直上に設けられたミラー７で反射され，レンズ
８で集光され石英板１０を透過して被加工物１の表面に
照射する。
【００２７】ここで，石英板１０は，エッチャント４の
液面に生ずる波によるレーザ光の偏向を防ぐ。本実施例
では，レーザ光の照射と同時にエッチングが進行するか
ら，連続して加工を進めることができる。
液面に生ずる波によるレーザ光の偏向を防ぐ。本実施例
では，レーザ光の照射と同時にエッチングが進行するか
ら，連続して加工を進めることができる。
【００２８】なお，ミラー７，レンズ８は本発明の必須
の要件ではないが，加工装置の取扱を容易にし，また加
工を精密にするものである。
の要件ではないが，加工装置の取扱を容易にし，また加
工を精密にするものである。
【００２９】
【発明の効果】本発明によれば，レーザ光を照射して窒
化アルミニュウムを化学的にエッチングできる物質に変
換することができるから，化学的エッチングを用いて任
意の形状を精密に加工できる窒化アルミニュウムのエッ
チング加工方法を提供でき，機械部品，電子機器の性能
向上に寄与するところが大きい。
化アルミニュウムを化学的にエッチングできる物質に変
換することができるから，化学的エッチングを用いて任
意の形状を精密に加工できる窒化アルミニュウムのエッ
チング加工方法を提供でき，機械部品，電子機器の性能
向上に寄与するところが大きい。
【図１】 本発明の第一実施例工程図
【図２】 本発明の第二実施例断面図
１ 被加工物 ２ レーザ光 ３ 変質領域 ４ エッチャント ５ 溝 ６ レーザ ７ ミラー ８ レンズ ９ ＸＹテーブル １０ 石英板
Claims (1)
- 【請求項１】 窒化アルミニュウムからなる被加工物
（１）の表面にレーザ光（２）を照射して該照射部を変
質領域（３）とする工程と，該変質領域（３）を化学的
エッチングにより選択的に除去する工程とを有すること
を特徴とする窒化アルミニュウムのエッチング加工方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23266791A JPH05213684A (ja) | 1991-09-12 | 1991-09-12 | 窒化アルミニュウムのエッチング加工方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23266791A JPH05213684A (ja) | 1991-09-12 | 1991-09-12 | 窒化アルミニュウムのエッチング加工方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05213684A true JPH05213684A (ja) | 1993-08-24 |
Family
ID=16942908
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23266791A Withdrawn JPH05213684A (ja) | 1991-09-12 | 1991-09-12 | 窒化アルミニュウムのエッチング加工方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05213684A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2015185606A (ja) * | 2014-03-20 | 2015-10-22 | 三菱マテリアル株式会社 | パワーモジュール用基板の製造方法 |
-
1991
- 1991-09-12 JP JP23266791A patent/JPH05213684A/ja not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2015185606A (ja) * | 2014-03-20 | 2015-10-22 | 三菱マテリアル株式会社 | パワーモジュール用基板の製造方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19981203 |