JPH0753208B2

JPH0753208B2 - フィルタ材料の製造方法

Info

Publication number: JPH0753208B2
Application number: JP4186641A
Authority: JP
Inventors: マナーアズィム
Original assignee: マクスィズアクチェンゲゼルシャフト
Priority date: 1991-07-17
Filing date: 1992-07-14
Publication date: 1995-06-07
Anticipated expiration: 2010-06-07
Also published as: US5240587A; DE4123708A1; JPH0647215A; EP0523331A1

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、基板上への金属の電着
によって、微小孔を有する連続な金属層を形成する段階
と、次いで、該金属層を該基板から分離して対応するフ
ィルタ材料とする段階とから成るフィルタ材料の製造方
法に関する。

【０００２】

【従来の技術】これまで、上記のような金属ホイル状の
フィルタ材は、リソグラフ的構造を有する基材上への電
着によるか、あるいは、金属ホイルを部分的にレジスト
フィルムで保護し、さらに、該ホイルをエッチング処理
することによって製造されていた。しかしながら、これ
ら二方法においては、該フィルタにおける各穴の大きさ
を小さくするために、該ホイル状フィルタの厚さを薄く
する必要があった。なお、経験的にいえば、従来におい
て、該ホイルの厚さを該穴の大きさよりもはるかに大き
く設定することは困難であった。すなわち、該穴が非常
に小さい場合、例えば５０ミクロンよりも小さくするた
めには、該ホイルを、もはやその取扱いが困難となる程
度、若しくは、機械的負荷に対応不能となる程度に薄く
せざるをえなかった。さらに、これら従来の製造方法の
不都合な点として、フィルタの穴の大きさを小さくする
と、フィルタ可能領域が際立って減少してしまうことが
挙げられる。また、該フィルタの穴を小さくすると、そ
の穴の大きさのばらつきが著しく目立つようになるとい
う不都合もあった。例えば、該フィルタの孔径が数十ミ
クロンの場合、当該穴の大きさのばらつきはその公称値
の数倍にまで及ぶ。なお、このようなフィルタ孔の大き
さのばらつきを解消するためには、これまで、非常に複
雑な方法、例えば、Ｘ線リソグラフィと金属めっき法と
の組み合わせ等によって当該ホイル状フィルタを形成し
なければならなかった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記の如き
従来の不都合点に鑑み、平板状金属フィルタの製造を簡
単にするとともに、フィルタ孔の大きさに対して比較的
大きな厚さを有することができ、かつ、比較的大きなフ
ィルタ可能領域を備え、さらに、該フィルタ孔の大きさ
のばらつきが比較的小さい平板状金属フィルタ及びその
製造方法を実現することを目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明によりなる方法は、（ａ）まず、基板（１）
の上に、粘着材の層（２）を、該粘着材層から導電性の
構造体（３、６）が露出した状態で設ける段階と、
（ｂ）電気的に絶縁性のファイバ状フロック材（４）
を、フロッキングによって、上記粘着材層（２）に定着
する段階と、（ｃ）該粘着材層（２）を乾燥後、フロッ
ク処理した基板上に、上記導電性構造体（３、６）を陰
極とする電気メッキ処理により金属を電着する段階と、
さらに（ｄ）得られた金属層（５）を上記基板（１）か
ら分離するとともに、上記粘着材層（２）及びフロック
材（４）を該金属層（５）から除去する段階、とを含む
ことを特徴とする。

【０００５】本発明はフィルタ材料の製造を簡単容易に
し、その厚さをそのフィルタ孔の大きさに対して１０倍
乃至１００倍とすることを可能にするものである。

【０００６】なお、該フィルタ材料の穴の大きさが上記
フロック材の直径で定まることから、該穴の大きさのば
らつきも比較的小さく制御することができる。すなわ
ち、該金属フィルタは、その内部に細くて長いフィルタ
孔を備えるわけであるが、その幅のばらつきは非常に小
さく、その値は１０乃至２０％の範囲に納まる。

【０００７】なお、上記の如きフロック材を使用する金
属表面上のフロッキング処理はすでに他の技術分野、例
えば金属表面への接触感を向上するために、当該表面の
熱伝導性を低減する処理等において、これまで長い間使
用されてきたものである。また、関連する文献として
は、Ｕ．Ｍａａｇ，Ｇｏｍａｒｉｎｇｅｎの「Ｆｌｏｒ
ｆｕｒａｎｓｐｒｕｃｈｓｖｏｌｌｅＯｂｅｒｆｌ
ａｃｈｅｎ」、「Ｍｅｔａｌｌｏｂｅｒｆｌａｃｈｅ
４５（１９９１）４」、（Ｓｐｅｃｉａｌｐａｒｔ
ｏｆ ”Ｈａｎｓｅｒ−Ｆａｃｈｚｅｉｔｓｈｒｉｆ
ｔｅｎ”，Ａｐｒｉｌ１９９１）がある。

【０００８】なお、本発明の第１実施例によれば、上記
導電性構造体として金属ネットが使用され、該構造体
は、上記基板上に設けられた粘着材層内に少なくとも部
分的に押し込まれることによって取り付けられる。この
場合、該粘着材層は、当該金属ネットの各隙間において
フロッキングの際に作用する。もちろん、この場合、当
該金属ネット自体にはフロック処理はされないが、当該
ネットは規則的な配列構成を有する導電性構造体を基板
表面上に構築することができる点で有用性があり、延い
ては、均一なフィルタ材を形成する上で大きな役割を果
たしていることになる。

【０００９】また、本発明の第２実施例によれば、上記
導電性構造体として基板表面の一部が使用されており、
それゆえ該基板は少なくともその表面部分が導電性を有
する必要がある。一方、上記粘着材層は均一なパタン形
状に設けられる必要があり、好ましくは、スクリーン印
刷等の技法で設けられ、該基板表面を部分的に露出する
構成を有する。すなわち、このようにして部分的にかつ
規則的にパタン化された基板表面の露出部分が上記導電
性構造体として作用するのである。

【００１０】さらに、本発明の上記と異なる実施例によ
れば、上記導電性構造体として上記粘着材層自体が使用
されており、それゆえ該粘着材層はそれ自体が導電性を
有する必要がある。なお、このような構成においては、
基板全域上でフロッキングを行うことが可能となり、上
記第１及び第２実施例の如き各導電性構造体上でのフロ
ッキングされない部分が生じることがなくなるので、フ
ィルタ可能領域をさらに広く設けることができる。な
お、このような態様を可能にするためには、該粘着材層
として熔融金属を使用し、さらに、上記フロック材とし
てガラスファイバ等の耐熱性ファイバを使用すればよ
い。もちろん、この場合のフロッキング処理において
は、熔融状態の粘着材に上記ファイバを定着させるため
に、基板は該粘着材の融点よりも高い温度に保つ必要が
ある。

【００１１】なお、本発明による方法においては、上記
フロック材を上記金属層から除去する手段として、溶剤
による溶去の方法が採られている。したがって、当該フ
ロック材の好ましい構成材料としては、例えば、硫酸で
溶けるビスコースファイバ、あるいは、ジクロロメタン
で溶ける非架橋のポリメタメチルアクリレート等が挙げ
られる。さらに、フッ化水素酸で溶解可能のガラスファ
イバ等を使用することも可能である。

【００１２】つまり、本発明は、微小孔を備え、かつ、
金属の電着処理より成る金属層から構成されるフィルタ
材料であって、該金属層が、多数のファイバを該金属層
の内部にほぼ平行にかつ該金属層の一端部側の表面から
その他端部側の表面に延出し、さらに、その両側外方に
突出するように埋め込み、次いで、該金属層から該ファ
イバを除去することによって形成されるようなフィルタ
材料によって、上記の課題を解決するものである。すな
わち、このような構成によれば、当該フィルタ材の厚さ
は上記微小孔の穴の大きさとほぼ独立した関係になり、
また、当該微小孔の穴の大きさは上記ファイバ材のそれ
ぞれの太さのみによってほぼ定まる。したがって、当該
フィルタにおけるフィルタ孔の大きさのばらつきを極め
て小さく制御することが可能となる。

【００１３】

【実施例】まず、図１に基づいて本発明の第１実施例を
説明する。同図において示されるフィルタ材を形成する
ために、３ｍｍの厚さを有する基板としてのアルミニウ
ムシート１に約２５乃至３０ミクロン（μ）厚の粘着材
の層２を設ける。該粘着材は市販のポリウレタンベース
の二成分系粘着材であり、予め適当な溶材によって適当
に希釈したものをスプレーガン等によってアルミニウム
シート上に吹き付ける方法で使用する。（図１（ａ）参
照。）次いで、図１（ｂ）で示す段階において、金属ネット３
を、その上部が粘着材層２から露出した状態となるま
で、該粘着材層２内に押し込む。本実施例において用い
る金属ネットは電着によって形成したものであり、厚さ
６５ミクロン、各穴の大きさ１１５ミクロン、さらに、
壁部の厚さが５０ミクロンであり、フィルタ可能の開口
領域が約５０％である多角形ハニカム構造を有してい
る。また、該金属ネットに用いている材料はニッケルで
ある。

【００１４】次いで、図１（ｃ）に示す段階において、
上記のようにして得た、未乾燥のままの粘着層を携えた
状態の基板１をビスコースファイバから成るフロック材
によって５０ｋＶの条件下通常の方法でフロック処理す
る。なお、該フロック材は、長さが０．３ｍｍ、直径が
１４ミクロンである。この処理において、該フロック材
の各フロック芯がそれぞれ上記金属ネット３の壁部に囲
まれた粘着層２の部分に定着する。

【００１５】その後、図１（ｄ）に示す段階において、
該粘着層を８時間かけて乾燥し、次いで、フロック処理
した基板１をニッケルスルファメート溶液をいれためっ
き槽内に浸漬する。この場合、上記金属ネット３は陰極
として用いられる。このようにして、５５°Ｃの温度及
びＡ／ｄｍ2 の電流密度という条件で、ニッケルが６時
間基板上に電着される。この結果、ニッケル層５が金属
ネット３を被覆し、同時に、上記フロック芯の各々の外
周を囲んで、その厚さが約１５０ミクロンになるまで成
長する。ただし、該フロック芯は該ニッケル層５の上部
からそれぞれ突出している。

【００１６】続いて、該アルミニウム基板１から、ニッ
ケル層５を、その下の金属ネット３、粘着層２及び該ニ
ッケル層５に囲まれるフロック材４とともに分離する。
その後、該ニッケル層を室温下で４８％硫酸に浸漬し、
粘着層２とフロック材４とを、超音波処理により４０分
かけて該硫酸に溶解する。

【００１７】この結果、平均で約１５０ミクロンの厚さ
を有するニッケル製の平板状金属フィルタが得られる。
なお、該金属フィルタはその表面の１平方ミリメートル
（ｍｍ2 ）当たりに、平均２０２本で、直径の平均が１
４ミクロンであるフィルタ孔７を備えている。このこと
は、全フィルタ表面におけるフィルタ可能領域の割合が
約３％であることを意味する。一方、従来の方法で電着
により形成したフィルタで、１５０ミクロンの厚さを有
し、かつ、１４ミクロンの直径を有するフィルタ孔を備
えるものを想定すると、そのフィルタ可能領域の割合は
０．１５％にすぎない。さらに、従来の製造方法によっ
て、当該１４ミクロン径で３％のフィルタ可能領域を有
するフィルタを得ようとすると、その厚さは高々８乃至
９ミクロン程度となってしまい、このようなフィルタは
通常の取り扱いには極めて不適である。

【００１８】なお、本実施例においては、上記金属ネッ
ト３は上記ニッケル層５に部分的に埋め込まれた状態と
なっているが、このものを、当該ニッケル層５から成る
フィルタ本体に通常関与せず、ただ付加的な支持構造と
して作用するものとすることもできる。すなわち、該金
属ネットの上記フィルタ内における存在を不要とする場
合には、当該フィルタ本体の材料と異なる材料によって
当該ネットを構成することもでき、このことにより、該
ネットを必要に応じて選択的エッチング処理によって除
去することが可能になる。例えば、該金属ネットの材料
を銅にすれば、塩化銅溶液等の手段によって、当該ニッ
ケル材を残して選択的にエッチング除去することが可能
となる。

【００１９】次いで、図２に基づいて、本発明の他の実
施例を説明する。なお、同図２においては、図１に示す
ものと同一の参照番号は同図１における同一若しくは類
似の構成成分を表している。以下に、本実施例と図１に
示す実施例との相違点についてのみ述べる。

【００２０】本実施例においては、導電性構造体として
金属ネットを埋め込む代わりに、上記粘着材の層をアル
ミニウムシート１上にスクリーン印刷によって設ける。
厳密にいえば、該粘着材の層はそれぞれ粘着材２から成
る円形状の島としてアルミニウムシート上に存在し、そ
れぞれが該基板１の露出する表面部分６によって囲まれ
ている。（図２（ａ）参照。）次いで、図２（ｂ）乃至図２（ｄ）に示すように、該基
板１は、図１に示す実施例と同様に、フロック材４によ
りフロック処理され、さらに、該基板１の露出表面部分
６に金属が電着処理される。その後、このようにして形
成した金属層５を分離し、さらに、フロック材４を化学
的に溶解除去する。なお、本実施例においては、該フロ
ック材４として、非架橋のポリメタメチルアクリレート
（ＰＭＭＡ）を使用し、当該材料の上記金属層５からの
除去の際には、ジクロロメタンを溶材として用いる。こ
のようにすれば、均一の直径を有しかつ当該金属層５を
貫通する上記フィルタ孔７が図１に示す実施例と同様に
得られる。

【００２１】さらに、図３に基づいて、本発明のさらに
異なる実施例を以下に説明する。なお、同図３において
は、図１及び図２に示すものと同一の参照番号は、同図
１及び図２における同一若しくは類似の構成成分を表し
ている。以下に、本実施例と図１及び図２に示す実施例
との相違点についてのみ述べる。

【００２２】本実施例においては、上記アルミニウムシ
ート１を熔融した錫に浸漬して、該アルミニウムシート
１を該熔融錫から引き上げた際に、錫層２が当該シート
表面に付着するようにする。その後、図３（ｂ）に示す
フロッキングの段階において、該アルミニウムシートは
錫の融点（２３２°Ｃ）よりも高い約２４０°Ｃの温度
に保たれる。また、該フロッキングの際には、熔融した
錫２に定着するグラスファイバ材が用いられる。その
後、該基板１を冷却する。

【００２３】さらに、図３（ｃ）に示す段階において
は、上記二実施例とまったく同様に、ニッケル層５を電
着する。

【００２４】次いで、図３（ｄ）に示す段階において、
該錫層を除去し、さらに、フッ化水素酸及び超音波処理
によってグラスファイバを溶去する。このようにして、
最終的に得られたフィルタ材には、全体にわたって均一
に貫通するフィルタ孔が設けられる。

【００２５】なお、上記粘着材層２としては、錫に代わ
って、鉛あるいは亜鉛等の低融点の他の金属材料を用い
ることもできる。

【００２６】

【発明の効果】本発明によれば、平板状金属フィルタの
製造を簡単にするとともに、フィルタ孔の大きさに対し
て比較的大きな厚さを有することができ、かつ、比較的
大きなフィルタ可能領域を備え、さらに、該フィルタ孔
の大きさのばらつきが比較的小さい平板状金属フィルタ
及びその製造方法を実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１（ａ）乃至図１（ｅ）は、本発明に係るフ
ィルタ材の製造方法の第１実施例を示すものである。

【図２】図２（ａ）乃至図２（ｄ）は、本発明に係るフ
ィルタ材の製造方法の第２実施例を示すものである。

【図３】図３（ａ）乃至図３（ｄ）は、本発明に係るフ
ィルタ材の製造方法の第３実施例を示すものである。

【符号の説明】

１基板（アルミニウムシート）２粘着材層３金属ネット４フロック材５金属層６基板の露出する表面部分７フィルタ孔

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】基板上に、金属の電着処理により、微小
孔を有する連続した金属層を形成する段階と、該基板か
ら該金属層を分離する段階とから成るフィルタの製造方
法において、（ａ）前記基板上に、粘着材の層を、該粘
着材層から導電性の構造体を露出した状態で設ける段階
と、（ｂ）電気的に絶縁性のファイバ状フロック材を、
フロッキングによって、前記粘着材層に定着する段階
と、（ｃ）該粘着材層を乾燥し、次いで、フロック処理
した基板上に、前記導電性構造体を陰極とする電気メッ
キ処理により金属を電着する段階と、さらに（ｄ）得ら
れた金属層を前記基板から分離するとともに、前記粘着
材層及びフロック材を該金属層から除去する段階、とを
含むことを特徴とするフィルタ材の製造方法。
【請求項２】前記導電性構造体が金属ネットであり、
該ネットが前記粘着材層の基板上への形成時に、該粘着
材層内に、少なくとも部分的に、押し込まれることを特
徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】前記導電性構造体を形成するために基板
が用いられ、該基板が、少なくともその表面において、
導電性材料から成り、さらに、前記粘着材層が均一構
成、好ましくはスクリーン印刷により成るような構成、
を有して該基板上に形成されることにより、該基板の表
面が該粘着材層によって部分的に被覆され、また、該表
面の被覆されない部分が前記導電性構造体として作用す
ることを特徴とする請求項１または２に記載の方法。
【請求項４】前記粘着材層が導電性粘着材によって形
成され、その結果、前記粘着材層が前記導電性構造体と
しても作用することを特徴とする請求項１乃至３に記載
の方法。
【請求項５】前記粘着材層が熔融金属によって形成さ
れ、さらに、前記フロック材が耐熱性ファイバから成る
ことを特徴とする請求項４に記載の方法。
【請求項６】前記フロック材が溶剤によって前記金属
層から溶去されることを特徴とする請求項１乃至５に記
載の方法。
【請求項７】微小孔を備え、かつ、金属の電着処理よ
り成る金属層から構成されるフィルタ材料であって、該
金属層が、多数のファイバを該金属層の内部にほぼ平行
にかつ該金属層の一端部側の表面からその他端部側の表
面に延出し、さらに、その両側外方に突出するように埋
め込み、次いで、該金属層から該ファイバを除去するこ
とによって形成されていることを特徴とするフィルタ材
料。