JPH054232A - 金型製造法 - Google Patents
金型製造法Info
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- JPH054232A JPH054232A JP18013391A JP18013391A JPH054232A JP H054232 A JPH054232 A JP H054232A JP 18013391 A JP18013391 A JP 18013391A JP 18013391 A JP18013391 A JP 18013391A JP H054232 A JPH054232 A JP H054232A
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- mold
- electric discharge
- etching
- manufacture
- electroforming
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Abstract
(57)【要約】
【目的】多芯光ファイバーコネクタフェルールやグレー
ティングなどの精密寸法製品を成形により、大量に製造
するための金型を高精度で作成する。 【構成】金型の製造方法としてシリコンや水晶のような
単結晶の異方性エッチングで得られる３次元的な形状１
を基にスパッタリング２と電鋳３を行い、前記の形状を
転写して型を作成する方法である。 【効果】この方法によってサブミクロンという高い寸法
精度の金型が得られた。
ティングなどの精密寸法製品を成形により、大量に製造
するための金型を高精度で作成する。 【構成】金型の製造方法としてシリコンや水晶のような
単結晶の異方性エッチングで得られる３次元的な形状１
を基にスパッタリング２と電鋳３を行い、前記の形状を
転写して型を作成する方法である。 【効果】この方法によってサブミクロンという高い寸法
精度の金型が得られた。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は樹脂製品等を成形すると
きの金型製造方法。特に精密構造の樹脂製品等を成形す
るときの金型製造方法に関する。
きの金型製造方法。特に精密構造の樹脂製品等を成形す
るときの金型製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】金型作成の一般的な工程として切削，焼
入れ，放電，磨きなどの工程があり、それらは各々の専
用加工機によって実施されるのが通例である。特に精密
金型製造では、放電の工程が重要であり、それには放電
加工機が用いられる。この放電加工は形彫り放電加工と
ワイヤ放電加工とに大別できる。
入れ，放電，磨きなどの工程があり、それらは各々の専
用加工機によって実施されるのが通例である。特に精密
金型製造では、放電の工程が重要であり、それには放電
加工機が用いられる。この放電加工は形彫り放電加工と
ワイヤ放電加工とに大別できる。
【０００３】形彫り放電加工は、加工液（通常、白灯
油）中の電極（予め目的の形状に加工したもの）とワー
クの間（通常の極間は１／１００〜２／１００ｍｍ程
度）に、パルス状の高電圧（通常１００〜２００Ｖ）を
かけ、過渡アーク放電を発生させる。この過渡アーク放
電によって発生した熱が、電極を同時に溶かす。この放
電が１秒間に何千回，何万回と繰り返され、同時に電極
がワークに送り込まれて、加工が進行する。
油）中の電極（予め目的の形状に加工したもの）とワー
クの間（通常の極間は１／１００〜２／１００ｍｍ程
度）に、パルス状の高電圧（通常１００〜２００Ｖ）を
かけ、過渡アーク放電を発生させる。この過渡アーク放
電によって発生した熱が、電極を同時に溶かす。この放
電が１秒間に何千回，何万回と繰り返され、同時に電極
がワークに送り込まれて、加工が進行する。
【０００４】ワイヤ放電加工は、黄銅，タングステンな
どの細いワイヤを巻きとりながら、これを電極として加
工物の間で放電を起こしながら、２次元輪郭形状を数値
制御により送りをかけ、糸鋸式に輪郭をくり抜いて加工
する放電加工機である。
どの細いワイヤを巻きとりながら、これを電極として加
工物の間で放電を起こしながら、２次元輪郭形状を数値
制御により送りをかけ、糸鋸式に輪郭をくり抜いて加工
する放電加工機である。
【０００５】
【発明が解決しようとしている課題】ワイヤ放電加工の
加工精度は±１〜２μｍ程度まで得られているが、放電
によって発生した熱によって加工物を溶かしながら加工
するのでこの加工精度は、原理的に限界に近い値といえ
る。従ってこれ以上の加工精度を要求するのは非常に難
しい。
加工精度は±１〜２μｍ程度まで得られているが、放電
によって発生した熱によって加工物を溶かしながら加工
するのでこの加工精度は、原理的に限界に近い値といえ
る。従ってこれ以上の加工精度を要求するのは非常に難
しい。
【０００６】仕上げ面粗さにおいては、形彫り放電加工
では加工表面が多数の放電の重なりにより凹凸の梨地状
になってしまう。そのため、研削や磨きなどの２次加工
を行い熱処理を行うのが一般的である。ワイヤー放電加
工においても放電加工面を良好な面にするため、再び微
細な粗さを形成する電気条件で、セカンドカットあるい
はサードカットを行う。いずれにしても加工表面の粗さ
を少なくするためにめんどうな工程が入ってくる。
では加工表面が多数の放電の重なりにより凹凸の梨地状
になってしまう。そのため、研削や磨きなどの２次加工
を行い熱処理を行うのが一般的である。ワイヤー放電加
工においても放電加工面を良好な面にするため、再び微
細な粗さを形成する電気条件で、セカンドカットあるい
はサードカットを行う。いずれにしても加工表面の粗さ
を少なくするためにめんどうな工程が入ってくる。
【０００７】また、幅数ミクロンの溝や、数平方マイク
ロメータの面積の凹凸を有する微細な形状の製品を作ろ
うとすると、放電加工では電極を数ミクロンまで小さく
しなければいけないため不可能である。
ロメータの面積の凹凸を有する微細な形状の製品を作ろ
うとすると、放電加工では電極を数ミクロンまで小さく
しなければいけないため不可能である。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は、Ｓｉや水晶の
ような単結晶の異方性エッチングで得られる３次元的な
形状を基に、スパッタ，電鋳等の技術によりそれを転写
して型を作る。単結晶の異方性エッチングは、フォトリ
ソグラフィの半導体の技術と単結晶の自然の性質を利用
するためサブミクロンの非常に寸法精度の良い３次元的
な形状を幾何学的に得ることができ、幅数ミクロンの溝
や、数平方マイクロメータの面積の凹凸を有する微細な
形状も比較的用意に得られる。更に、加工面はエッチン
グ条件を選ぶことにより非常に滑らかな面を得ることが
できる。このエッチング基板に導電膜としてＮｉやＡｇ
をスパッタし、それをもとにＮｉ等の電鋳を行い、次に
それを剥離して金型を作製する。
ような単結晶の異方性エッチングで得られる３次元的な
形状を基に、スパッタ，電鋳等の技術によりそれを転写
して型を作る。単結晶の異方性エッチングは、フォトリ
ソグラフィの半導体の技術と単結晶の自然の性質を利用
するためサブミクロンの非常に寸法精度の良い３次元的
な形状を幾何学的に得ることができ、幅数ミクロンの溝
や、数平方マイクロメータの面積の凹凸を有する微細な
形状も比較的用意に得られる。更に、加工面はエッチン
グ条件を選ぶことにより非常に滑らかな面を得ることが
できる。このエッチング基板に導電膜としてＮｉやＡｇ
をスパッタし、それをもとにＮｉ等の電鋳を行い、次に
それを剥離して金型を作製する。
【０００９】
【実施例１】多芯の光コネクタフェルールのための型を
以下の方法で作った。
以下の方法で作った。
【００１０】０．８μｍの酸化膜を付けたＳｉ（１１
０）基板にフォトリソグラフィにより予め設計されたＳ
ｉＯ2 パターンを形成する。それを水酸化カリウム水溶
液を用いて異方性エッチングを行うと矩形の溝が形成さ
れる（図１ａ）。溝の幅はフォトマスクのパターン幅で
決まり、溝の深さはエッチング時間とエッチング温度を
制御することにより決まる。次に、前記エッチング基板
上にスパッタでＮｉ膜を１０００Ａ付け（図１ｂ）、そ
の上に電鋳でＮｉを３００μｍ付ける（図１ｃ）。次
に、ＳｉとＮｉを分離させて（図１ｄ）、凸部の表面上
を平面研磨し断差を１２５μｍにしスタンパーとした
（図１ｅ）。
０）基板にフォトリソグラフィにより予め設計されたＳ
ｉＯ2 パターンを形成する。それを水酸化カリウム水溶
液を用いて異方性エッチングを行うと矩形の溝が形成さ
れる（図１ａ）。溝の幅はフォトマスクのパターン幅で
決まり、溝の深さはエッチング時間とエッチング温度を
制御することにより決まる。次に、前記エッチング基板
上にスパッタでＮｉ膜を１０００Ａ付け（図１ｂ）、そ
の上に電鋳でＮｉを３００μｍ付ける（図１ｃ）。次
に、ＳｉとＮｉを分離させて（図１ｄ）、凸部の表面上
を平面研磨し断差を１２５μｍにしスタンパーとした
（図１ｅ）。
【００１１】
【実施例２】光学部品である結合器，偏向器，反射器，
分波器，波長フィルター，モード変換器等に使用される
グレーティング（回折格子）を以下の方法で作った。
分波器，波長フィルター，モード変換器等に使用される
グレーティング（回折格子）を以下の方法で作った。
【００１２】予め酸化膜を施したＳｉ（１１０）基板上
に感光剤であるレジストをスピンコートする。その上に
二光束干渉法により周期１．３μｍのレジストパターン
を得る（図２ａ）。二光束干渉法とはコヒーレントな二
つの光波を干渉させたときに生ずる干渉光を利用する光
波長オーダの微細な周期的露光パターンを得る光学的な
方法である。以後実施例１と同様な方法でエッチングを
行い、ＳｉＯ2パターンを得る（図２ｂ）。次に水酸化
カリウム水溶液により異方性エッチングを行い、ＳｉＯ
2を取り省き周期１．３μｍ，深さ０．８μｍの矩形の
ストライプ状のＳｉ（１１０）エッチングパターンを得
る（図２ｃ）。その上に樹脂を流し込み（図２ｄ）、硬
化後剥離を行い、剥離した樹脂表面上にアルミを蒸着し
てグレーティングを作った（図２ｅ）。
に感光剤であるレジストをスピンコートする。その上に
二光束干渉法により周期１．３μｍのレジストパターン
を得る（図２ａ）。二光束干渉法とはコヒーレントな二
つの光波を干渉させたときに生ずる干渉光を利用する光
波長オーダの微細な周期的露光パターンを得る光学的な
方法である。以後実施例１と同様な方法でエッチングを
行い、ＳｉＯ2パターンを得る（図２ｂ）。次に水酸化
カリウム水溶液により異方性エッチングを行い、ＳｉＯ
2を取り省き周期１．３μｍ，深さ０．８μｍの矩形の
ストライプ状のＳｉ（１１０）エッチングパターンを得
る（図２ｃ）。その上に樹脂を流し込み（図２ｄ）、硬
化後剥離を行い、剥離した樹脂表面上にアルミを蒸着し
てグレーティングを作った（図２ｅ）。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の方法で多芯の光コネクタフェルール用
の型を作製した工程図で、ａはＳｉエッチング基板の準
備、ｂはＮｉスパッタ、ｃはＮｉ電鋳、ｄはＳｉとＮｉ
の分離、ｅは表面研磨を示している。
の型を作製した工程図で、ａはＳｉエッチング基板の準
備、ｂはＮｉスパッタ、ｃはＮｉ電鋳、ｄはＳｉとＮｉ
の分離、ｅは表面研磨を示している。
【図２】本発明の方法で光学部品として使用されるグレ
ーティングを作製した工程図で、ａはレジストパターン
形成、ｂはＳｉＯ2パターン形成、ｃはＳｉエッチング
基板形成、ｄは樹脂注入を示している。
ーティングを作製した工程図で、ａはレジストパターン
形成、ｂはＳｉＯ2パターン形成、ｃはＳｉエッチング
基板形成、ｄは樹脂注入を示している。
【符号の説明】 １ Ｓｉエッチング基板 ２ Ｎｉスパッタ膜 ３ Ｎｉ電鋳 ４ 研磨面 ５ レジスト ６ ＳｉＯ2膜 ７ Ｓｉ（１１０）基板 ８ 樹脂 ９ アルミ蒸着膜
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 【請求項１】 樹脂製品等を成形するときの型におい
て、前記型をＳｉや水晶の様な単結晶の基板を異方性エ
ッチングすることにより得られる３次元的な形状を基に
作る。前記異方性エッチングを施した基板上に蒸着、ス
パッタ、電鋳等を繰り返して転写することにより型を作
る、あるいは前記異方性エッチングを施した基板そのも
のを型として使用することを特徴とする金型製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18013391A JPH054232A (ja) | 1991-06-25 | 1991-06-25 | 金型製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18013391A JPH054232A (ja) | 1991-06-25 | 1991-06-25 | 金型製造法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH054232A true JPH054232A (ja) | 1993-01-14 |
Family
ID=16077990
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18013391A Pending JPH054232A (ja) | 1991-06-25 | 1991-06-25 | 金型製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH054232A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0842748A1 (en) * | 1996-11-15 | 1998-05-20 | Eastman Kodak Company | Method for micromolding ceramic structures |
| WO2001019586A1 (en) * | 1999-09-13 | 2001-03-22 | Åmic AB | A method for the manufacturing of a matrix and a matrix manufactured according to said method |
| WO2001025139A1 (en) * | 1999-10-07 | 2001-04-12 | Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) | Microreplication in ceramics |
| JP2002503556A (ja) * | 1998-02-17 | 2002-02-05 | オーミク アクティエ ボラーグ | 素子製造方法 |
| JP2003075555A (ja) * | 2001-08-30 | 2003-03-12 | Kawaguchiko Seimitsu Co Ltd | 時計用文字板の成形型とこれを用いた時計用文字板の製造方法とそれによる時計用文字板 |
| JP2009529433A (ja) * | 2006-03-15 | 2009-08-20 | ドニアール・ソシエテ・アノニム | 隣接する層が完全には重なり合わない多層金属構造のｌｉｇａ−ｕｖによる製造方法及びそれにより得られる構造 |
-
1991
- 1991-06-25 JP JP18013391A patent/JPH054232A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0842748A1 (en) * | 1996-11-15 | 1998-05-20 | Eastman Kodak Company | Method for micromolding ceramic structures |
| JP2002503556A (ja) * | 1998-02-17 | 2002-02-05 | オーミク アクティエ ボラーグ | 素子製造方法 |
| WO2001019586A1 (en) * | 1999-09-13 | 2001-03-22 | Åmic AB | A method for the manufacturing of a matrix and a matrix manufactured according to said method |
| WO2001025139A1 (en) * | 1999-10-07 | 2001-04-12 | Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) | Microreplication in ceramics |
| JP2003075555A (ja) * | 2001-08-30 | 2003-03-12 | Kawaguchiko Seimitsu Co Ltd | 時計用文字板の成形型とこれを用いた時計用文字板の製造方法とそれによる時計用文字板 |
| JP2009529433A (ja) * | 2006-03-15 | 2009-08-20 | ドニアール・ソシエテ・アノニム | 隣接する層が完全には重なり合わない多層金属構造のｌｉｇａ−ｕｖによる製造方法及びそれにより得られる構造 |
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