JPH07148663A - 電鋳マスクを用いた噴射加工方法 - Google Patents
電鋳マスクを用いた噴射加工方法Info
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- JPH07148663A JPH07148663A JP29525093A JP29525093A JPH07148663A JP H07148663 A JPH07148663 A JP H07148663A JP 29525093 A JP29525093 A JP 29525093A JP 29525093 A JP29525093 A JP 29525093A JP H07148663 A JPH07148663 A JP H07148663A
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Landscapes
- Piezo-Electric Or Mechanical Vibrators, Or Delay Or Filter Circuits (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【構成】 被加工物の加工面の上に電鋳マスク１３を設
置し、電鋳マスクをマスクとし、被加工物に対して噴射
加工を行い、深さ方向に加工し、被加工物の加工面を所
定の形状に加工する。 【効果】 圧電基板やアルミナチタンカーバイト基板か
ら振動子の外形加工や薄膜ヘッドの浮上面の溝の外形加
工を高精度で加工することが可能である。
置し、電鋳マスクをマスクとし、被加工物に対して噴射
加工を行い、深さ方向に加工し、被加工物の加工面を所
定の形状に加工する。 【効果】 圧電基板やアルミナチタンカーバイト基板か
ら振動子の外形加工や薄膜ヘッドの浮上面の溝の外形加
工を高精度で加工することが可能である。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、圧電振動子の微細加工
方法や非磁性材料よりなる薄膜ヘッドの微細加工方法に
関するものである。
方法や非磁性材料よりなる薄膜ヘッドの微細加工方法に
関するものである。
【０００２】
【従来の技術とその課題】圧電振動子の加工方法として
化学エッチングや噴射加工を用いている。化学エッチン
グによって圧電振動子の外形加工を行うと、圧電基板の
結晶軸によってエッチング速度が異なるために、加工し
た断面の形状が垂直にならない。
化学エッチングや噴射加工を用いている。化学エッチン
グによって圧電振動子の外形加工を行うと、圧電基板の
結晶軸によってエッチング速度が異なるために、加工し
た断面の形状が垂直にならない。
【０００３】それに対して噴射加工を用いて圧電振動子
の外形加工を行うと、断面形状が垂直になるという利点
がある。
の外形加工を行うと、断面形状が垂直になるという利点
がある。
【０００４】噴射加工を用いて所定の形状の圧電振動子
を得るためには、基板上に所定の形状のマスキング材を
設置する必要がある。このマスキング材としては、感光
性の樹脂や、金属材料からなる化学的なエッチングによ
り形成した化学エッチングマスクなどを用いる。
を得るためには、基板上に所定の形状のマスキング材を
設置する必要がある。このマスキング材としては、感光
性の樹脂や、金属材料からなる化学的なエッチングによ
り形成した化学エッチングマスクなどを用いる。
【０００５】一般に感光性の樹脂はフィルム状になって
おり、その樹脂フィルムの厚さは数１０μｍから１００
μｍ程度である。そして圧電基板上に感光性樹脂のフィ
ルムを張り付け、露光、現像処理を行って所定形状にマ
スキング材を形成する。しかしながら、感光性樹脂のフ
ィルムの厚さが厚いと、マスキング材の外形寸法精度は
悪くなり、プラスマイナス１０μｍ程度の誤差が生じ
る。
おり、その樹脂フィルムの厚さは数１０μｍから１００
μｍ程度である。そして圧電基板上に感光性樹脂のフィ
ルムを張り付け、露光、現像処理を行って所定形状にマ
スキング材を形成する。しかしながら、感光性樹脂のフ
ィルムの厚さが厚いと、マスキング材の外形寸法精度は
悪くなり、プラスマイナス１０μｍ程度の誤差が生じ
る。
【０００６】したがって噴射加工を行う際、マスキング
材の外形寸法精度が圧電振動子の外形外形寸法の精度に
も影響を及ぼし、圧電振動子の外形寸法精度もプラスマ
イナス１０μｍ以上となる。この結果、圧電振動子の基
本特性にも悪い影響をおよぼす。
材の外形寸法精度が圧電振動子の外形外形寸法の精度に
も影響を及ぼし、圧電振動子の外形寸法精度もプラスマ
イナス１０μｍ以上となる。この結果、圧電振動子の基
本特性にも悪い影響をおよぼす。
【０００７】また、感光性の樹脂をマスクとして利用
し、フォトリソグラフィーの工程を採用するため、製造
工程が複雑になるという課題がある。
し、フォトリソグラフィーの工程を採用するため、製造
工程が複雑になるという課題がある。
【０００８】一方、金属材料からなる化学エッチングマ
スクは、圧電基板上に接着剤を用いて固着するため作業
性は良い。
スクは、圧電基板上に接着剤を用いて固着するため作業
性は良い。
【０００９】金属材料からなる化学エッチングマスクの
製造方法は、薄板の金属材料の両面に感光性の樹脂を形
成し、そして感光性の樹脂をパターニングして、それを
マスクとし、酸からなるエッチング液を用いて金属を溶
かして、所定形状を有する化学エッチングマスクを得
る。
製造方法は、薄板の金属材料の両面に感光性の樹脂を形
成し、そして感光性の樹脂をパターニングして、それを
マスクとし、酸からなるエッチング液を用いて金属を溶
かして、所定形状を有する化学エッチングマスクを得
る。
【００１０】図２は金属材料からなる化学エッチングマ
スク２１を示す断面図である。板厚がｔ＝０．１ｍｍ程
度の化学エッチングマスクでは、図の開口寸法ｄや、開
口幅ｗ加工精度はプラスマイナス２０μｍになる。
スク２１を示す断面図である。板厚がｔ＝０．１ｍｍ程
度の化学エッチングマスクでは、図の開口寸法ｄや、開
口幅ｗ加工精度はプラスマイナス２０μｍになる。
【００１１】以上の説明のように、化学エッチングマス
ク２１は、外形寸法精度が約プラスマイナス２０μｍと
悪いため、化学エッチングマスクを用いて噴射加工を行
った被加工物の外形精度も悪い。
ク２１は、外形寸法精度が約プラスマイナス２０μｍと
悪いため、化学エッチングマスクを用いて噴射加工を行
った被加工物の外形精度も悪い。
【００１２】また、図２に示すように、化学エッチング
マスク２１の断面形状も垂直ではないため、砥粒が垂直
に加工物に対して噴射されないため加工物に対してマス
クの形状通りに転写されにくく、所望の外形寸法精度の
水晶片が得られない。
マスク２１の断面形状も垂直ではないため、砥粒が垂直
に加工物に対して噴射されないため加工物に対してマス
クの形状通りに転写されにくく、所望の外形寸法精度の
水晶片が得られない。
【００１３】つぎに、薄膜ヘッドの浮上面の溝加工に関
しての従来の加工方法やその問題点について述べる。
しての従来の加工方法やその問題点について述べる。
【００１４】薄膜ヘッドの浮上面には所定形状の溝が設
けられている。薄膜ヘッドの浮上面の溝に空気が流れ込
むことにより、薄膜ヘッドとディスクの相対位置を安定
化させるための溝である。
けられている。薄膜ヘッドの浮上面の溝に空気が流れ込
むことにより、薄膜ヘッドとディスクの相対位置を安定
化させるための溝である。
【００１５】薄膜ヘッドの溝は流体工学に基づいて設計
されるため、その外形寸法精度はプラスマイナス５μｍ
といったきびしい精度が要求される。現在、薄膜ヘッド
の浮上面の溝を加工する手法としてはワイヤソーや噴射
加工法がある。
されるため、その外形寸法精度はプラスマイナス５μｍ
といったきびしい精度が要求される。現在、薄膜ヘッド
の浮上面の溝を加工する手法としてはワイヤソーや噴射
加工法がある。
【００１６】ワイヤーソーでは直線の溝加工しかできな
いが、噴射加工法を用いると曲線の溝加工などが可能と
なるため、流体工学的にも噴射加工を用いて作製した薄
膜ヘッドの方が流体力学的に安定する。
いが、噴射加工法を用いると曲線の溝加工などが可能と
なるため、流体工学的にも噴射加工を用いて作製した薄
膜ヘッドの方が流体力学的に安定する。
【００１７】噴射加工による薄膜ヘッドの製造工程を以
下に説明する。薄膜ヘッドの材料であるアルミナチタン
カーバイト（Ａｌ2 Ｏ3 −ＴｉＣ）上に感光性の樹脂か
らなる厚さ数十μｍのフィルムをラミネートし、露光現
像処理をし、感光性の樹脂を所定形状にパターニング
し、それをマスキング材として使用する。
下に説明する。薄膜ヘッドの材料であるアルミナチタン
カーバイト（Ａｌ2 Ｏ3 −ＴｉＣ）上に感光性の樹脂か
らなる厚さ数十μｍのフィルムをラミネートし、露光現
像処理をし、感光性の樹脂を所定形状にパターニング
し、それをマスキング材として使用する。
【００１８】その後に噴射加工を行い所定形状の溝を得
る。しかしながら、噴射加工による圧電振動子の加工時
と同様にマスキング材の外形寸法精度が、約プラスマイ
ナス１０μｍと悪い。
る。しかしながら、噴射加工による圧電振動子の加工時
と同様にマスキング材の外形寸法精度が、約プラスマイ
ナス１０μｍと悪い。
【００１９】よって薄膜ヘッドの浮上面の溝の外形寸法
精度は、約プラスマイナス１０μｍになり、薄膜ヘッド
の浮上面の溝の外形寸法精度に要求される寸法精度に満
たない。したがって、薄膜ヘッドとディスクの相対位置
も不安定な状態になる。
精度は、約プラスマイナス１０μｍになり、薄膜ヘッド
の浮上面の溝の外形寸法精度に要求される寸法精度に満
たない。したがって、薄膜ヘッドとディスクの相対位置
も不安定な状態になる。
【００２０】
【発明の目的】本発明の目的は、上記の課題を解決し
て、外形寸法精度の高い加工を可能とする噴射加工方法
を提供することにある。
て、外形寸法精度の高い加工を可能とする噴射加工方法
を提供することにある。
【００２１】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明の製造方法は下記記載の製造方法を採用する。
本発明の製造方法は下記記載の製造方法を採用する。
【００２２】本発明の製造方法は、被加工物の加工面上
に電鋳マスクを設置し、電鋳マスクをマスクとし、被加
工物のに対して噴射加工を行い、深さ方向に加工し、被
加工物の加工面を所定の形状に加工することを特徴とす
る。
に電鋳マスクを設置し、電鋳マスクをマスクとし、被加
工物のに対して噴射加工を行い、深さ方向に加工し、被
加工物の加工面を所定の形状に加工することを特徴とす
る。
【００２３】
【実施例】以下図面により本発明の実施例を説明する。
図１は本発明による電鋳マスクを用いた噴射加工方法を
工程順に示す断面図である。
図１は本発明による電鋳マスクを用いた噴射加工方法を
工程順に示す断面図である。
【００２４】まず図１（ａ）に示すように、被加工物で
ある圧電基板１１の材料は、厚さ約１００μｍの水晶の
ＡＴ板である。
ある圧電基板１１の材料は、厚さ約１００μｍの水晶の
ＡＴ板である。
【００２５】なお被加工物である磁気ヘッドの材料であ
るアルミナチタンカーバイトは、図４に示すように、複
数枚を張り合わせて一枚の基板１２とする。
るアルミナチタンカーバイトは、図４に示すように、複
数枚を張り合わせて一枚の基板１２とする。
【００２６】つぎに図１（ｂ）に示すように、電鋳マス
ク１３の材料はニッケル−リンで形成する。電鋳マスク
１３の厚さは約５０μｍで、ビッカース硬度は約１００
０と非常に硬い。電鋳マスク１３の外形寸法精度は約プ
ラスマイナス２μｍと非常に精度は高い。
ク１３の材料はニッケル−リンで形成する。電鋳マスク
１３の厚さは約５０μｍで、ビッカース硬度は約１００
０と非常に硬い。電鋳マスク１３の外形寸法精度は約プ
ラスマイナス２μｍと非常に精度は高い。
【００２７】ここで図１（ｂ）に示す電鋳マスク１３の
製造工程を簡単に示すとともに、電鋳マスク１３の断面
形状に関して説明する。図３は電鋳マスクの製造工程を
示す断面図である。
製造工程を簡単に示すとともに、電鋳マスク１３の断面
形状に関して説明する。図３は電鋳マスクの製造工程を
示す断面図である。
【００２８】まず図３（ａ）に示すように、平坦な金属
基板３１上に厚膜レジスト３２を形成する。この場合、
金属基板３１には銅などを用いる。厚膜レジスト３２の
パターニング精度は約プラスマイナス２μｍである。
基板３１上に厚膜レジスト３２を形成する。この場合、
金属基板３１には銅などを用いる。厚膜レジスト３２の
パターニング精度は約プラスマイナス２μｍである。
【００２９】つぎに図３（ｂ）に示すように電解メッキ
で金属基板３１上に電鋳マスク３３を形成する。このと
き、厚膜レジスト３２の断面は垂直なので電鋳マスク３
３の断面も垂直となる。なお、このときの電鋳マスク３
３材料には、ニッケル−リンなどが用いられる。
で金属基板３１上に電鋳マスク３３を形成する。このと
き、厚膜レジスト３２の断面は垂直なので電鋳マスク３
３の断面も垂直となる。なお、このときの電鋳マスク３
３材料には、ニッケル−リンなどが用いられる。
【００３０】そして図３（ｃ）に示すように、厚膜レジ
スト３２を剥離し、金属基板３１上に電鋳マスク３３を
形成する。
スト３２を剥離し、金属基板３１上に電鋳マスク３３を
形成する。
【００３１】最後に図３（ｄ）に示すように、電鋳マス
ク３３は溶けず、金属基板３１は溶けるようなエッチン
グ溶液を用いて電鋳マスク３３を得る。
ク３３は溶けず、金属基板３１は溶けるようなエッチン
グ溶液を用いて電鋳マスク３３を得る。
【００３２】このようにして、断面形状が垂直で、かつ
高精度の電鋳マスク３３を得ることができる。
高精度の電鋳マスク３３を得ることができる。
【００３３】つぎに図１（ｃ）に示すように、図１
（ｂ）に示す電鋳マスク１３を、接着剤１４を用いて、
図１（ａ）に示す圧電基板１の板面に張り合わる。ここ
で使用する接着剤１４の接着層の厚さは数μｍと薄く、
接着強度は電鋳マスク１３と圧電基板１１を張り合わせ
たものに対して噴射加工を行っても、電鋳マスク１３と
圧電基板１１は剥離することが無いほど強力である。
（ｂ）に示す電鋳マスク１３を、接着剤１４を用いて、
図１（ａ）に示す圧電基板１の板面に張り合わる。ここ
で使用する接着剤１４の接着層の厚さは数μｍと薄く、
接着強度は電鋳マスク１３と圧電基板１１を張り合わせ
たものに対して噴射加工を行っても、電鋳マスク１３と
圧電基板１１は剥離することが無いほど強力である。
【００３４】つぎに図１（ｄ）に示すように、図１
（ｃ）に示す電鋳マスク１３と圧電基板１１を張り合わ
せもの対して、電鋳マスク１３の側より噴射加工を行
う。噴射ノズル１５は電鋳マスク１３から数ｃｍ離れた
ところにあり、噴射ノズル１５より粒径が数μｍから数
十μｍの砥粒１６を数Ｋｇｆ／ｃｍ2 の圧力で噴射す
る。砥粒１６の材料は炭化珪素やアルミナなどである。
（ｃ）に示す電鋳マスク１３と圧電基板１１を張り合わ
せもの対して、電鋳マスク１３の側より噴射加工を行
う。噴射ノズル１５は電鋳マスク１３から数ｃｍ離れた
ところにあり、噴射ノズル１５より粒径が数μｍから数
十μｍの砥粒１６を数Ｋｇｆ／ｃｍ2 の圧力で噴射す
る。砥粒１６の材料は炭化珪素やアルミナなどである。
【００３５】すると電鋳マスク１３の形状と同様の形状
を圧電基板１１上に加工できる。このとき同時にマスキ
ング材である電鋳マスク１３を加工することになるが、
圧電基板１１の加工速度は、電鋳マスク１３の加工速度
の数倍であるため、圧電基板１１を所定の形状に加工し
終えるまで、電鋳マスク１３は耐える。
を圧電基板１１上に加工できる。このとき同時にマスキ
ング材である電鋳マスク１３を加工することになるが、
圧電基板１１の加工速度は、電鋳マスク１３の加工速度
の数倍であるため、圧電基板１１を所定の形状に加工し
終えるまで、電鋳マスク１３は耐える。
【００３６】つぎに図１（ｅ）に示すように、噴射加工
が終了したら、電鋳マスク１３と接着剤１４の接着層を
除去する。噴射加工に要する加工時間は約数十分で、圧
電基板１１の加工深さは数十μｍである。
が終了したら、電鋳マスク１３と接着剤１４の接着層を
除去する。噴射加工に要する加工時間は約数十分で、圧
電基板１１の加工深さは数十μｍである。
【００３７】電鋳マスク１３の外形寸法精度は約プラス
マイナス２μｍと精度が良いため、加工後の圧電基板１
１の形状の外形寸法精度も約プラスマイナス２μｍと非
常に良い。
マイナス２μｍと精度が良いため、加工後の圧電基板１
１の形状の外形寸法精度も約プラスマイナス２μｍと非
常に良い。
【００３８】また、電鋳マスク１３の断面が垂直である
ことから、噴射ノズル１５より噴射される砥粒１６は圧
電基板１１に垂直に当たるため、電鋳マスク１３の形状
通り高精度で加工できる。
ことから、噴射ノズル１５より噴射される砥粒１６は圧
電基板１１に垂直に当たるため、電鋳マスク１３の形状
通り高精度で加工できる。
【００３９】さらに図１（ｆ）に示すように、加工時間
を約１時間と長く設定することにより、圧電基板１１の
断面形状はほぼ垂直となる。
を約１時間と長く設定することにより、圧電基板１１の
断面形状はほぼ垂直となる。
【００４０】図４に示すような、薄膜ヘッドの材料であ
るアルミナチタンカーバイトの基板１２を複数枚張り合
わせて一枚の基板とした加工物に対しても、上記工程と
同様の加工工程を採用することにより、薄膜ヘッドの浮
上面の溝の外形加工を約プラスマイナス２μｍの精度で
加工することができる。
るアルミナチタンカーバイトの基板１２を複数枚張り合
わせて一枚の基板とした加工物に対しても、上記工程と
同様の加工工程を採用することにより、薄膜ヘッドの浮
上面の溝の外形加工を約プラスマイナス２μｍの精度で
加工することができる。
【００４１】また、加工物は圧電基板やアルミナチタン
カーバイトに限らず、セラミックスや、ガラスや、金属
などの基板に対して電鋳マスクを用いた噴射加工を行う
ことにより、所定の形状を約プラスマイナス２μｍとい
う高精度で加工できる。
カーバイトに限らず、セラミックスや、ガラスや、金属
などの基板に対して電鋳マスクを用いた噴射加工を行う
ことにより、所定の形状を約プラスマイナス２μｍとい
う高精度で加工できる。
【００４２】
【発明の効果】上記の説明のように本発明の製造方法に
よれば、噴射加工のマスクとして高精度の電鋳マスクを
被加工物上に設置することにより、圧電基板やアルミナ
チタンカーバイト基板から振動子の外形加工や薄膜ヘッ
ドの浮上面の溝の外形加工をプラスマイナス２μｍとい
う高精度で加工することが可能となる。
よれば、噴射加工のマスクとして高精度の電鋳マスクを
被加工物上に設置することにより、圧電基板やアルミナ
チタンカーバイト基板から振動子の外形加工や薄膜ヘッ
ドの浮上面の溝の外形加工をプラスマイナス２μｍとい
う高精度で加工することが可能となる。
【００４３】さらにまた、本発明の製造方法では、マス
キング材もフォトリソグラフィー工程を用いず形成する
ことができるため、工程を簡素化でき工程数も少なくす
ることが可能であるという利点も付加的に生じる。
キング材もフォトリソグラフィー工程を用いず形成する
ことができるため、工程を簡素化でき工程数も少なくす
ることが可能であるという利点も付加的に生じる。
【図１】本発明の実施例における電鋳マスクを用いた噴
射加工方法を工程順に示す断面図である。
射加工方法を工程順に示す断面図である。
【図２】金属製のエッチングマスクを示す断面図であ
る。
る。
【図３】電鋳マスクの製造工程を工程順に示す断面図で
ある。
ある。
【図４】本発明の実施例における電鋳マスクを用いた噴
射加工方法を示す断面図である。
射加工方法を示す断面図である。
１１ 圧電基板 １３ 電鋳マスク １４ 接着剤 １５ 噴射ノズル １６ 砥粒 ３１ 金属基板 ３３ 電鋳マスク
Claims (2)
- 【請求項１】 被加工物の加工面上に電鋳マスクを設置
し、電鋳マスクをマスクとし、被加工物に対して噴射加
工を行い、被加工物を深さ方向に加工して被加工物の加
工面を所定の形状に加工することを特徴とする電鋳マス
クを用いた噴射加工方法。 - 【請求項２】 被加工物は、圧電振動子あるいは磁気ヘ
ッドであることを特徴とする電鋳マスクを用いた噴射加
工方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29525093A JP3441129B2 (ja) | 1993-11-25 | 1993-11-25 | 電鋳マスクを用いた噴射加工方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29525093A JP3441129B2 (ja) | 1993-11-25 | 1993-11-25 | 電鋳マスクを用いた噴射加工方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07148663A true JPH07148663A (ja) | 1995-06-13 |
| JP3441129B2 JP3441129B2 (ja) | 2003-08-25 |
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ID=17818162
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29525093A Expired - Fee Related JP3441129B2 (ja) | 1993-11-25 | 1993-11-25 | 電鋳マスクを用いた噴射加工方法 |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3441129B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001313537A (ja) * | 2000-04-28 | 2001-11-09 | River Eletec Kk | 圧電素子とその製造方法 |
| JP2002028867A (ja) * | 2000-07-18 | 2002-01-29 | Sendai Nikon:Kk | ブラスト加工方法 |
| JP2003048160A (ja) * | 2001-08-09 | 2003-02-18 | Tokyo Denki Univ | 微細溝加工方法及びその装置 |
-
1993
- 1993-11-25 JP JP29525093A patent/JP3441129B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001313537A (ja) * | 2000-04-28 | 2001-11-09 | River Eletec Kk | 圧電素子とその製造方法 |
| JP2002028867A (ja) * | 2000-07-18 | 2002-01-29 | Sendai Nikon:Kk | ブラスト加工方法 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3441129B2 (ja) | 2003-08-25 |
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