JPS61235591A - 多孔金属薄板を製造するための電鋳用母型及びその製造方法 - 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〕 この発明は、例えば金属ふるい、シャドウマスク、電気
かみそりの外刃等のように、多数の微細な孔が設けられ
た金属薄板を電鋳法（エレクトロフォーミング法）によ
り製造する際に使用する電鋳用母型、並びにその電鋳用
母型の製造方法に関するものである。

〔従来の技術〕

多孔金属薄板を製造するための母型として、従来一般に
使用されているものの例を第５−１図並びに第６−１図
に示す、第５−１図に示した母型（１１）は、金属基板
（導電性基板）　（１２）の表面に所望パターンの絶縁
性樹脂膜（１３）を形成したものであり、この母型（１
１）を製作するには写真製版技術を利用して、金属板の
表面に絶縁性感光樹脂膜（フォトレジスト）を塗布し、
パターンを焼き付け、現像して金属面をパターン通りに
露出させるようにする。この電鋳用母型（１１）を用い
て、これに所要の電気メッキを施すと、第５−２図に示
すように、絶縁性樹脂膜（１３）で被覆されている部分
はメッキされずに細孔状に残り、他方金属面が露出して
いる部分に金属（１４）がメッキされて金属薄膜（１５
）が形成される。この金属薄膜（１５）を母型（１１）
から剥離すると、第５−３図に示すように、細孔（１６
）を有する金属薄膜（１７）ができあがる。

また第６−１図に示した母型（２１）は、ガラス等の絶
縁性基板（２２）の表面に所望パターンの凹凸を形成し
、その凹部にのみ金属膜（導電性膜）（２３）を付着形
成したものであり、この母型（２１）の製作は次のよう
な工程により行なわれる。すなわち、まずガラス等の絶
縁板の表面にケミカルエツチングにより所望パターンの
凹凸を形成する０次にこの食刻された絶縁板の凹凸全表
面を被覆するように、化学メッキ、スパッタリング、真
空蒸着等の方法を用いて銀等の金属膜を付着させる。そ
してこの金属膜で全体が被覆された絶縁板の表面をこす
って、金属膜のうち凸部上面を被覆している部分のみを
除去すると、その部分の絶縁面が露出し、絶縁性基板（
２２）の凹部のみが金属膜（２３）で被覆された第６−
１図に示すような電鋳用母型（２１）が得られる。この
母型（２１）を用いて、これに所望の電気メッキを施す
と、第６−２図に示すように、金属膜（２３）で被覆さ
れている絶縁性基板（２２）の凸部に相当する部分に金
属（２４）がメッキされ、他方絶縁板面が露出している
絶縁性基板（２２）の凸部に相当する部分はメッキされ
ずに細孔状に残って金属薄膜（２５）が形成される。こ
の金属薄膜（２５）を母型（２１）から剥離すると、第
６−３図に示すような、細孔（２６）を有する金属薄板
（２７）が完成される。

〔発明が解決しようとする問題点〕

第５−１図や第６−１図に示したような従来の電鋳用母
型においては、母型（１１）、　（２１）から金属薄膜
（１５）、（２５）を剥離するときに、導電性基板（１
２）の表面もしくは絶縁性基板（２２）の凹部表面から
絶縁性樹脂膜（１３）もしくは導電性膜（２３）が金属
薄膜（１５）、（２５）とともに剥れ易く。

このため電鋳用母型としての寿命の点で問題があった。

一方、例えば特公昭４９−２８８１２号公報や同一２８
８１３号公報に開示されているように、金属（導電体）
と樹脂（絶縁体）との結合を強固にするための工夫も種
々試みられているが、電鋳用母型製造のための工程が複
雑である。

また、第６−１図に示した電鋳用母型を製造するための
工程中、金属膜で凹凸全表面が被覆された絶縁板の凸部
上面の金属膜をこすり取る工程において、絶縁板の凹部
深さが浅くて隣り合う凸部間の間隔が広い場合などにあ
っては。

研磨時に凹部を被覆する金属膜の一部まで誤って除去し
てしまうおそれがあった。

この発明は、従来の電鋳用母型、並びに従来の電鋳用母
型の製造方法における上述したような種々の問題点を解
決するためになされたものである。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明は、第６−１図に示した電鋳用母型の改良に係
るものであり、絶縁性板体の表面に形成される凸部以外
の、従来は凹部であった部分に、多孔金属薄板製造に支
障を生じない程度の小さな凸起部を多数形成することに
よって導電性被覆と絶縁基板との接触面積を大きくし、
接着性を大きくして上記問題点を解決した。すなわちこ
の発明に係るｆ！電鋳用母型、絶縁性板体の表面の、製
造しようとする多孔金属薄板の微細な孔に相応する個所
に凸部が形成されるとともに、凹部のみが導電性物質で
被覆されてなる電鋳用母型において、前記凸部以外の部
分に。

多孔金属薄板の板厚以下の幅である凸起部を多数形成し
たことを特徴とする。

またこの発明に係る電鋳用母型の製造方法は、絶縁性板
体の表面をケミカルエツチング等により食刻して、製造
しようとする多孔金属薄板の微細な孔に相応する個所を
凸状に残す工程と、食刻された絶縁性板体の凹凸全表面
を、化学メッキ、スパッタリング、真空蒸着などの方法
を用いて導電性物質で被覆する工程と、凸部の上表面を
覆う導電性皮膜のみを除去する工程とからなる電鋳用母
型の製造方法において、製造しようとする多孔金属薄板
の微細な孔に相応する眞記個所以外の部分にも多孔金属
薄板の板厚以下の幅である凸起部を多数形成するよう凸
状に残して絶縁性板体の表面を食刻することを特徴とす
る。

〔作　　用〕

この発明に係る電鋳用母型は、これと同種の従来の電鋳
用母型において一平面で形成されていた凹部に、凸起部
を多数形成することによって各凹部を被覆している導電
性被膜と絶縁性板体との接触面積を大きくしている。こ
のため、多孔金属薄板製造の際における電鋳用母型と金
属薄膜との剥離時においても、導電性皮膜が絶縁性板体
から剥れ難くなる。

また、この発明に係る電鋳用母型の製造工程中、絶縁性
板体の凹凸、全表面を覆う導電性被膜のうち、その凸部
上面の導電性皮膜を研磨布等でこすり取る工程において
、絶縁性板体の凹部深さが浅くても各凸部間には凸起部
が形成されているので、その凸起部が邪魔になって研磨
布が凹部内面にまで入り込むことはない。

尚、多孔金属薄板を電鋳用母型の上に電鋳して形成して
ゆく際に、それが凹部を充填するまでの厚さに成長する
と、その次には厚さ方向だけでなく前記の凸起部の上面
にはみ出すよう側方向へも成長する。そして、かかる側
方向への析出量は厚さ方向の約１／２である。したがっ
て、本発明では凸起部の幅を多孔金属薄板の板厚以下と
しているため、両側（周囲）から析出してくる金属薄板
の成長端が継がり、凸起部上に生じていた開孔部は消失
し、凸起部が多孔金属薄板の製造に支障となることはな
い、尚また。

この側方向への析出のため、電鋳用母型の凸部の大きさ
は金属薄板の所望厚さに応じてあらかじめ補正しておく
必要がある。しかしこのことは本発明の方法のみならず
電鋳法を用いて多孔金属薄板を製造する場合一般につい
て言えることである。

〔実　施　例〕

以下に図面を参照しながらこの発明の実施例について説
明する。

第１図は、この発明の１実施例である電鋳用母型の一部
分を示す斜視図であり、第２図は、その一部分を示す縦
断面図である０図中、（１）はガラス等の絶縁性板体（
以下、「ガラス」という）であり、その表面は凹凸面と
なっている。

凸部（２）は、この電鋳用母型を用いて多孔金属薄板を
製造した場合に微細な孔となる部分に相応する個所であ
り、その凸部（２）の上面はガラス面が露出している。

凸部（２）と凸部（２）との間には、矩形の凸起部（３
）が形成されている。

この凸起部（３）の上面は、凸部（２）の上面と同一高
さであり、凸部（２）の上面と同様にガラス面が露出し
ている。尚、凸起部は、図示したものは矩形状となって
いるが１円形、楕円形、多角形等としてもよい。尚、楕
円形や長方形の場合、少なくともその短辺方向の長さが
多孔金属薄板の板厚以下であればよく、長辺方向はそれ
以上でもよい、そして凹部（４）は、銀等の導電性物質
（以下、「銀」という）（５）によって内面が被覆され
ており、この電鋳用母型を用いてこれに電気メッキを施
した際に、この凹部（４）にニッケルや銅などの金属（
以下、「ニッケル」という）が析出して付着する。

尚、凹部（４）の内面には、すりエツチング等により粗
面処理を施すようにすれば、ガラス面と銀との接着力が
強まるので、より好ましい。

次にこの発明に係る電鋳用母型の製造方法の実施例につ
いて、第３−１図ないし第３−３図を参照しながら説明
する。

■　まず、約３ｍの厚さのソーダガラス板の片面にフォ
トレジストＥＰＰＲ（東京応化株式会社製品名）を回転
塗布装置にて塗布し、これに所望のパターンを有するマ
スクを介して紫外線を照射した後、ＥＰＰＲ専用現像液
で凹部を形成しようとする部分のフォトレジストを溶解
除去させる。これをフッ酸と塩酸とを容量比で３：１の
割合で混合した液に常温で１分間浸漬することによって
、ガラス面にケミカルエツチングを施した後、ＥＰＰＲ
専用除去液でフォトレジストを除去すると、第３−１図
に示すような、表面に所望の凹凸が形成されたガラス基
板（１′）が得られる。

尚、上記エツチング液に浸漬した後、フォトレジストを
除去する前に、食刻された凹部内面にすりエツチングを
施すようにすることが望ましい。すりエツチングは、フ
ォトレジストで一部表面が被覆されたガラス板をフッ酸
の液に浸漬することによって行なう、このすりエツチン
グにより凹部内面が粗面化され、後述するガラス面と銀
との接着力が強まることとなる。

■　次に真空蒸着法により、ガラス基板（１′）の表面
に銀を付着させ、第３−２図に示すように、ガラス基板
（１″）の凹凸全表面を銀膜（５′）で被覆する。尚、
真空蒸着法の代りに、スパッタリング法や化学メッキ法
などの方法によってガラス基板の表面に銀膜を付着形成
してもよい。

■　最後に、銀膜（５′）で全表面が被覆されたガラス
基板（１′）の表面をスポンジ等でこすり、凸部および
凸起部の上面の銀膜（２′）を除却し、凹部のみの銀膜
（５′）を残す、これによって第３−３図に示すような
電鋳用母型（６）ができあがる。

上述したような工程によって製造された電鋳用母型（６
）を用い、多孔金属薄板を製造する工程について第４−
１図ないし第４−３図を参照しながら以下に説明する。

電鋳用母型（６）を電解メッキ液中に浸漬してニッケル
を電気メッキする。・尚、かかる電気メッキにおいて、
メッキ浴組成は、例えば硫酸ニッケ）ＬｉＮｉＳ　Ｏ，
・６　Ｈ，Ｏが２４０ｇ／Ｑ、塩化ニッケルＮｉＣΩ２
・６Ｈ２０が９０　ｇ　／　Ｑ、ホウ酸３５ｇ／Ｑであ
り、作業条件は温度５０℃、電流密度１〜６．５Ａ／ｄ
イとした。第４−１図に、電気メツキ開始後それほど時
間経過していない頃の状態を示す、ニッケル（７）は、
まずガラス基板（１′）の凹部（４″）に析出付着し。

凹部（４′）を充填した後、やがて各凸起部（３′）の
上面にまではみ出してくる。第４−２図に電気メツキ完
了時の状態を示す。このとき、ニッケル薄膜（８）の膜
厚ｔは必らず凸起部（３′）の幅Ｗより大きいか等しく
なっている。（例えば、ｔ＝ｗ＝１００μｍで、このと
きＲは５００μｍ）そして第４−３図に示すように、ニ
ッケル薄膜（８）を電鋳用母型（６）から剥離すると、
ガラス基板（１′）の凸部（２′）に対向していた部分
に細孔（９）が形成されたニッケル薄膜（１ｏ）が得ら
れる。

尚、凸部と凸起部の高さは必らずしも同一でなくてもよ
い１例えば、凸起部の高さを凸部よりもいくらか低く　
（もちろん、凹部よりは凸出）してもよい。ただし、こ
の場合には凸部のみをレジストで被覆して凸起部と凹部
をエツチングし１次に凸部と凸起部をレジストで被覆し
て凹部をエツチングする等、上記実施例のように凹部を
エツチングするだけのものよりも処理工程が増える。

また、前記実施例では凹部のみへ導電性物質としての銀
膜（５′）を形成するようにしているが、凸起部の上に
も銀膜（Ｓ′）を形成するようにしてもよい、尚、この
場合には、例えば上記のように凸起部を凸部よりいくら
か低くしておいて、凸部上の銀膜（５′）のみを、こす
り取るようにすればよい。

〔効　　果〕

この発明は以上説明したような構成を有するので、この
発明に係る電鋳用母型は絶縁性基板と導電性被覆とが剥
れ難く、多孔金属薄板を製造するための電鋳用母型とし
て長期の反復使用に十分耐え得るものであり、しかもそ
の母型の製造も比較的簡単に行なうことができる。

またこの発明に係る電鋳用母型の製造方法によれば、そ
の製造工程中において、誤って絶縁性基板の凹部を被覆
する金属膜の一部までも除去してしまうようなことは決
して起こらない。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明の１実施例である電鋳用母型の一部
を示す斜視図、第２図は、その一部分を示す縦断面図で
ある。第３−１図ないし第３−３図は、この発明に係る
電鋳用母型の製造方法における各工程を説明するための
縦断面図であり、第４−１図ないし第４−３図は、この
発明に係る電鋳用母型を用いて多孔金属薄板を製造する
場合における各工程を説明するための縦断面図である。 また第５−１図ないし第５−３図、並びに第６−１図な
いし第６−３図は、それぞれ従来の電鋳用母型、及びそ
の電鋳用母型を用いて多孔金属薄板を製造する方法を説
明するための縦断面図である。 １・・・絶縁性板体（ガラス）２・・・凸部３・・・凸
起部　　　　　　　４・・・凹部５・・・導電性物質（
金属膜）６・・・電鋳用母型９・・・細孔　　　　　　
　　１０・・・金属薄板第１図 第２図 第３−１図 丁 １１１１、゛・１、゛・、　゛・、　゛・、゛、　１１
、　　・、第３−２図 第３−３図 第４−１図 第４−２図 第５−１図 第５−２図 第６−１図 とと 第６−２図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、絶縁性板体の表面の製造しようとする多孔金属薄板
   の微細な孔に相応する個所に凸部が形成され、前記凸部
   以外の部分に、多孔金属薄板の板厚以下の幅である凸起
   部が複数形成され、凹部のみが導電性物質で被覆されて
   なることを特徴とする多孔金属薄板を製造するための電
   鋳用母型。 ２、絶縁性板体の凹部内面は粗面処理されてなる特許請
   求の範囲第１項記載の多孔金属薄板を製造するための電
   鋳用母型。 ３、製造しようとする多孔金属薄板の微細な孔に相応す
   る個所を凸状に残すよう絶縁性板体の表面を食刻する工
   程と、食刻された絶縁性板体の凹凸全表面を導電性物質
   で被覆する工程と、凸部の上表面を覆う導電性被膜のみ
   を除去する工程とからなる電鋳用母型の製造方法におい
   て、製造しようとする多孔金属薄板の微細な孔に相応す
   る個所以外の部分も前記食刻工程にて、多孔金属薄板の
   板厚以下の幅である凸起部を形成するよう凸状に残すよ
   うに絶縁性板体の表面を食刻することを特徴とする多孔
   金属薄板を製造するための電鋳用母型の製造方法。 ４、食刻工程において凹部内面に粗面処理を施す特許請
   求の範囲第３項記載の多孔金属薄板を製造するための電
   鋳用母型の製造方法。