JPH02290246A - 硬脆材料の加工方法 - Google Patents
硬脆材料の加工方法Info
- Publication number
- JPH02290246A JPH02290246A JP10731689A JP10731689A JPH02290246A JP H02290246 A JPH02290246 A JP H02290246A JP 10731689 A JP10731689 A JP 10731689A JP 10731689 A JP10731689 A JP 10731689A JP H02290246 A JPH02290246 A JP H02290246A
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- JP
- Japan
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- gas
- hard
- diamond
- anode
- aperture
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- Surface Treatment Of Glass (AREA)
- Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
- Crystals, And After-Treatments Of Crystals (AREA)
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。
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〕
この発明はダイヤモンド等の硬詭材料を加工する方法に
関するものである。
関するものである。
従来のダイヤモンド，サファイヤ、石英ガラス、セラミ
ック等の硬脆材料を加工する方法としては、ダイヤモン
ドツールにより穴明加工をする方法、ダイヤモンド砥粒
により段差加工をする方法がある。
ック等の硬脆材料を加工する方法としては、ダイヤモン
ドツールにより穴明加工をする方法、ダイヤモンド砥粒
により段差加工をする方法がある。
しかし、このような硬脆材料の加工方法においては、多
大な時間を要するとともに、微細で複雑な形状の加工を
することができない。
大な時間を要するとともに、微細で複雑な形状の加工を
することができない。
この発明は上述の課題を解決するためになされたもので
、短時間に加工することができるとともに、微細で複雑
な形状に加工することができる硬脆材料の加工方法を提
供することを目的とする。
、短時間に加工することができるとともに、微細で複雑
な形状に加工することができる硬脆材料の加工方法を提
供することを目的とする。
この目的を達成するため、この発明においては，真空容
器内で発生した冷陰極放電により生じた粒子、ガスイオ
ンを硬脆材料に衝突させて、上記硬脆材料を加工する。
器内で発生した冷陰極放電により生じた粒子、ガスイオ
ンを硬脆材料に衝突させて、上記硬脆材料を加工する。
上記の硬脆材料の加工方法においては、粒子、ガスイオ
ンを硬脆材料に衝突させて、硬脆材料を加工するから、
加工速度が大きく、またアパーチャの形状に応じた形状
に加工することができる。
ンを硬脆材料に衝突させて、硬脆材料を加工するから、
加工速度が大きく、またアパーチャの形状に応じた形状
に加工することができる。
第１図はこの発明に係る硬脆材料の加工方法を実施する
ための装置を示す概略断面図、第２図は第１図に示した
装置により加工すべき試料を示す斯面図である。図にお
いて、１は真空容器、２は真空容器１に設けられた真空
排気管で、真空排気管２は真空排気装置（図示せず）に
接続されている。３は真空容器１に設けられたガス導入
管で，ガス導入管３は不活性ガス供給装置（図示せず）
に接続されている。４は真空容器１内に設けられた円筒
状の陽極で、Ｆ＆極４はＳＵＳからなる。５は陽極４に
取り付けられた陽極リードで、陽極リード５は直流高電
圧電源（図示せず）に接続されている。６は陽極リード
５を真空容器１に固定する絶紳体、７、８は真空容器１
に取り付けられた一対の平板状対向陰極で、対向陰極７
、８は陽極４の両側に位置しており，対向陰極７，８は
陽価４の中心線と直角であり、また対向陰極７、８はア
ース電位であり、さらに対向陰極７、８はＡｕからなる
．９は対向陰極７に設けられた透過孔で、透過孔９の中
心線は陽極４の内側を通る。１０は対向陰極７の裏側に
設けられた穴明板、１１は穴明板１０に設けられた円形
のアパーチャで、アパーチャ１１の直径は２ｍであり、
アパーチャ１１の中心線は透過孔９の中心線とほぼ一致
している。
ための装置を示す概略断面図、第２図は第１図に示した
装置により加工すべき試料を示す斯面図である。図にお
いて、１は真空容器、２は真空容器１に設けられた真空
排気管で、真空排気管２は真空排気装置（図示せず）に
接続されている。３は真空容器１に設けられたガス導入
管で，ガス導入管３は不活性ガス供給装置（図示せず）
に接続されている。４は真空容器１内に設けられた円筒
状の陽極で、Ｆ＆極４はＳＵＳからなる。５は陽極４に
取り付けられた陽極リードで、陽極リード５は直流高電
圧電源（図示せず）に接続されている。６は陽極リード
５を真空容器１に固定する絶紳体、７、８は真空容器１
に取り付けられた一対の平板状対向陰極で、対向陰極７
、８は陽極４の両側に位置しており，対向陰極７，８は
陽価４の中心線と直角であり、また対向陰極７、８はア
ース電位であり、さらに対向陰極７、８はＡｕからなる
．９は対向陰極７に設けられた透過孔で、透過孔９の中
心線は陽極４の内側を通る。１０は対向陰極７の裏側に
設けられた穴明板、１１は穴明板１０に設けられた円形
のアパーチャで、アパーチャ１１の直径は２ｍであり、
アパーチャ１１の中心線は透過孔９の中心線とほぼ一致
している。
１２は真空容器１の外側に設けられた磁石で、磁石１２
の磁力線の方向はＰ！極４の中心線と平行であり、磁石
１２の磁束密度は０．１Ｔである。２０は大きさが１０
ｎＩ×１０１ｍ、厚さが０．５ｍのＳｉ基板、２１はＳ
ｉ基板２０の片面にマイクロ波プラズマＣＶＤ法（特開
昭５８−１１０４９４号公報）により形成されたフィル
ム状のダイヤモンドで、ダイヤモンド２１の厚さは３−
であり，Ｓｉ基板２０とダイヤモンド２１とで試料２２
を構成している。
の磁力線の方向はＰ！極４の中心線と平行であり、磁石
１２の磁束密度は０．１Ｔである。２０は大きさが１０
ｎＩ×１０１ｍ、厚さが０．５ｍのＳｉ基板、２１はＳ
ｉ基板２０の片面にマイクロ波プラズマＣＶＤ法（特開
昭５８−１１０４９４号公報）により形成されたフィル
ム状のダイヤモンドで、ダイヤモンド２１の厚さは３−
であり，Ｓｉ基板２０とダイヤモンド２１とで試料２２
を構成している。
そして、この発明に係るダイヤモンドの加工方法におい
ては、ダイヤモンド２１の加工部分をアパーチャ１１に
対応した所に位置させたのち、真空排気装置により真空
容器１内をＩ Ｘ １０−４Ｐａの真空に排気したうえ
で、真空容器１内に不活性ガス供給装置からガス導入管
３を介してＡｒガスを導入することにより、真空容器１
内を２ Ｘ １０−”ＰａのＡｒガス雰囲気とし、直流
高電圧電源により＠極４に１，５ｋＶの正電位を与える
と、陽極４と対向陰極７、８との間に冷陰極放電が生じ
、これによって生成されるＡｒガスの正イオンが対向陰
鷺７，８の表面を衝撃し、対向陰極７、８からＡｕ原子
がスパッタリングされ、スパッタリングされたＡｕ原子
の一部、Ａｒガスの正イオンが透過孔９、アハーチャ１
１を透過し，ダイヤモンド２１の表面を衝撃して、ダイ
ヤモンド２１の表面が侵食される。
ては、ダイヤモンド２１の加工部分をアパーチャ１１に
対応した所に位置させたのち、真空排気装置により真空
容器１内をＩ Ｘ １０−４Ｐａの真空に排気したうえ
で、真空容器１内に不活性ガス供給装置からガス導入管
３を介してＡｒガスを導入することにより、真空容器１
内を２ Ｘ １０−”ＰａのＡｒガス雰囲気とし、直流
高電圧電源により＠極４に１，５ｋＶの正電位を与える
と、陽極４と対向陰極７、８との間に冷陰極放電が生じ
、これによって生成されるＡｒガスの正イオンが対向陰
鷺７，８の表面を衝撃し、対向陰極７、８からＡｕ原子
がスパッタリングされ、スパッタリングされたＡｕ原子
の一部、Ａｒガスの正イオンが透過孔９、アハーチャ１
１を透過し，ダイヤモンド２１の表面を衝撃して、ダイ
ヤモンド２１の表面が侵食される。
そして、陽極４に１．５ｋＶの正電圧を３０分印加した
ところ、第３ａ図に示すように、ダイヤモンド２１に直
径が２−で、Ｓｉ基板２０にまで達した円形の穴が形成
され、六明加工を行なうことができた。また、陽極４に
１．５ｋＶの正電圧を１５分印加したところ、第３ｂ図
に示すように、ダイヤモンド２１に直径が２１Ｉｎで、
深さが１．５７７１１１の円形の四所が形成され、段差
加工を行なうことができた。
ところ、第３ａ図に示すように、ダイヤモンド２１に直
径が２−で、Ｓｉ基板２０にまで達した円形の穴が形成
され、六明加工を行なうことができた。また、陽極４に
１．５ｋＶの正電圧を１５分印加したところ、第３ｂ図
に示すように、ダイヤモンド２１に直径が２１Ｉｎで、
深さが１．５７７１１１の円形の四所が形成され、段差
加工を行なうことができた。
また、第１図に示した装置の穴明板１ｏの代わりに、Ｓ
ＯＳからなり、厚さがＯ．ｌｍ＋であり、直径が５ ７
ｘの円形のアパーチャが設けられた穴明板を用いて，第
１図に示した装置で試料２２のダイヤモンド２１を加工
したところ、直径が５一の円形の穴、凹所を形成するこ
とができた。
ＯＳからなり、厚さがＯ．ｌｍ＋であり、直径が５ ７
ｘの円形のアパーチャが設けられた穴明板を用いて，第
１図に示した装置で試料２２のダイヤモンド２１を加工
したところ、直径が５一の円形の穴、凹所を形成するこ
とができた。
さらに、第１図に示した装置の穴明板１０の代わりに，
第４図に示すような、ＳＵＳからなり、幅が１０．でか
つほぼＳ字状のアパーチャを有する穴明板を用いて．第
１図に示した装置で試料２２のダイヤモンド２１を加工
したところ、アパーチャと同形状の凹所を形成すること
ができた。
第４図に示すような、ＳＵＳからなり、幅が１０．でか
つほぼＳ字状のアパーチャを有する穴明板を用いて．第
１図に示した装置で試料２２のダイヤモンド２１を加工
したところ、アパーチャと同形状の凹所を形成すること
ができた。
また、第１図に示した装置のアパーチャ１１に対応した
ところに天然ダイヤモンドを位置させたのち、陽極４に
１．５ｋＶの正電圧を３０分印加したところ、天然ダイ
ヤモンドに直径が２ｒｒｎで，深さが１．５一の円形の
凹所が形成された。さらに、第１図に示した装置のアパ
ーチャ１１に対応したところにサファイヤを位置させた
のち、陽極４に１．５ｋＶの正電圧を３０分印加したと
ころ、サファイヤに直径が２１で，深さが２ｕ１Ｍの円
形の四所が形成された。また、第１図に示した装置の７
バーチャ１１に対応したところに厚さが１００／７ＩＩ
ｌの石英ガラスを位置させたのち、陽極４に１．５ｋＶ
の正電圧を４０分印加したところ、石英ガラスに直径が
２ ｏｎの穴が形成され，一方陽極４に１．５ｋＶの正
′に圧を２０分印加したところ、石英ガラスに直径が２
ｍで、深さが５０一の円形の凹所が形成された・このよ
うに、この発明に係る硬脆材料の加工方向においては、
短時間で穴明加工、段差加工を行なうことができるとと
もに，微細で複雑な形状の加工をすることができる。
ところに天然ダイヤモンドを位置させたのち、陽極４に
１．５ｋＶの正電圧を３０分印加したところ、天然ダイ
ヤモンドに直径が２ｒｒｎで，深さが１．５一の円形の
凹所が形成された。さらに、第１図に示した装置のアパ
ーチャ１１に対応したところにサファイヤを位置させた
のち、陽極４に１．５ｋＶの正電圧を３０分印加したと
ころ、サファイヤに直径が２１で，深さが２ｕ１Ｍの円
形の四所が形成された。また、第１図に示した装置の７
バーチャ１１に対応したところに厚さが１００／７ＩＩ
ｌの石英ガラスを位置させたのち、陽極４に１．５ｋＶ
の正電圧を４０分印加したところ、石英ガラスに直径が
２ ｏｎの穴が形成され，一方陽極４に１．５ｋＶの正
′に圧を２０分印加したところ、石英ガラスに直径が２
ｍで、深さが５０一の円形の凹所が形成された・このよ
うに、この発明に係る硬脆材料の加工方向においては、
短時間で穴明加工、段差加工を行なうことができるとと
もに，微細で複雑な形状の加工をすることができる。
なお、上述実施例においては，陽極として円筒状の陽極
４を用いたが、角筒状等の陽極、中心線と平行な切欠き
を有する筒状の陽極、２つのリングを数本の捧体で連結
した中空状の陽極等を用いてもよい。また、上述実施例
においては、真空容器１内をＡｒガス雰囲気としたが、
真空容器内を他の不活性ガス雰囲気としてもよく、対向
陰極がＡｕのように不活性物質からなるときには、真空
容器内を活性ガス雰囲気としてもよい。
４を用いたが、角筒状等の陽極、中心線と平行な切欠き
を有する筒状の陽極、２つのリングを数本の捧体で連結
した中空状の陽極等を用いてもよい。また、上述実施例
においては、真空容器１内をＡｒガス雰囲気としたが、
真空容器内を他の不活性ガス雰囲気としてもよく、対向
陰極がＡｕのように不活性物質からなるときには、真空
容器内を活性ガス雰囲気としてもよい。
以上説明したように，この発明に係る６ｆ！．脆材料の
加工方法においては、加工速度が大きいから，短時間に
加工することができ、またアパーチャの形状に応じた形
状に加工することができるから，微細で複雑な形状に加
工することができる。このように、この発明の効果は顕
著である。
加工方法においては、加工速度が大きいから，短時間に
加工することができ、またアパーチャの形状に応じた形
状に加工することができるから，微細で複雑な形状に加
工することができる。このように、この発明の効果は顕
著である。
第１図はこの発明に係る硬脆材料の加工方法を実施する
ための装置を示す概略断面図、第２図は第１図に示した
装置により加工すべき試料を示す断面図、第３ａ図は試
料に穴明加工をした状態を示す断面図、第３ｂ図は試料
に段差加工をした状態を示す断面図、第４図は穴明板を
示す斜視図である。 １・・・真空容器 ４・・・陽極７，８・・・
対向陰極 １ｏ・・・穴明板１１・・・アパーチャ 代理人 弁理士 中 村 純之助 第２図
ための装置を示す概略断面図、第２図は第１図に示した
装置により加工すべき試料を示す断面図、第３ａ図は試
料に穴明加工をした状態を示す断面図、第３ｂ図は試料
に段差加工をした状態を示す断面図、第４図は穴明板を
示す斜視図である。 １・・・真空容器 ４・・・陽極７，８・・・
対向陰極 １ｏ・・・穴明板１１・・・アパーチャ 代理人 弁理士 中 村 純之助 第２図
Claims (1)
- １、真空容器内で発生した冷陰極放電により生じた粒子
、ガスイオンを硬脆材料に衝突させて、上記硬脆材料を
加工することを特徴とする硬脆材料の加工方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10731689A JPH02290246A (ja) | 1989-04-28 | 1989-04-28 | 硬脆材料の加工方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10731689A JPH02290246A (ja) | 1989-04-28 | 1989-04-28 | 硬脆材料の加工方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02290246A true JPH02290246A (ja) | 1990-11-30 |
Family
ID=14455983
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10731689A Pending JPH02290246A (ja) | 1989-04-28 | 1989-04-28 | 硬脆材料の加工方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02290246A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04317483A (ja) * | 1991-04-15 | 1992-11-09 | Nec Corp | セラミックの研磨方法 |
-
1989
- 1989-04-28 JP JP10731689A patent/JPH02290246A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH04317483A (ja) * | 1991-04-15 | 1992-11-09 | Nec Corp | セラミックの研磨方法 |
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