JPS6333582A - エツチング加工方法 - 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〕 本発明は、金属加工面に所定の加エバターンを形成する
ためのエツチング加工方法に関する。

〔従来の技術〕

近年、非晶質（ア七ルハアス）金属が学問的、工業的に
注目されている。非晶質金属は合金材料を溶融し、これ
を超急冷したり高周波を利用してスパッタリングするこ
とにより製造され、高い硬度、引張り強さ、電気抵抗、
すぐれた耐食性や磁気特性を有することから新たな工業
材料として実用化され始めている。

非晶質金属はその製造法から薄膜、薄帯、粉末、細線の
形状で製造されるので、用途に応じて加工しなければな
らない。例えば高い電気抵抗とすぐれた磁気特性とに着
目して磁気ヘッド、可飽和リアクトル、電カドランスや
高周波トランスなどの鉄心材料として利用する場合を考
えてみると、非晶質金属の薄板を所望の形状に加工し所
望の厚さに積層する必要があるが、非晶質金属材料を但
産性にすぐれた単ロール法で製造する場合は板厚が２０
〜５０μｍと薄いため、打法ぎ加工では薄板周辺部に加
工歪が生じて電気的および磁器的特性が劣化するという
不都合がある。

そこで金属材料の薄板の形状加工にエッチング技術を用
いる加工法も案出されている。

上述の非晶質金属薄板などの加工に用いられるエツチン
グ加工は、所定パターンのレジスト層を金属の加工面に
設け、この加工面をエツチング液によりエツチングして
所定パターンに加工できるようにしたもので、前記レジ
スト層は、エツチング加工の際に加工物の非加工部とし
て設定された部分を前記エツチング液から保護する役割
を持っている。

上記のレジスト層を形成する方法としては、感光性樹脂
などの感光性材料を基材とするフォトレジストに露光し
て所定パターンのレジスト層を得るしのと、エツチング
レジストインキをスクリーン印刷などで印刷して所定パ
ターンのレジスト層を得るようにしたものとが挙げられ
るが、前記フォトレジストに露光してレジスト層を得る
ものは高精度の加工が行ない得る反面、レジスト材の価
格が高いことと露光工程などの工数が多くなり全工程が
間欠的になるという欠点があることから、レジスト材の
価格が安く加工工数も少なくなるエツチングレジストイ
ンキを用いた印刷方法によるしのが考えられていた。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、加−Ｌ面に厚盛りのレジスト層が得られ
る印刷方法には精度の限界があり、微細なパターンが加
工できないという問題点があった。

すなわち、エツチングレジストインキによってレジスト
層を設ける場合、エツチング液に対する充分な耐性を得
るレジスト層の厚さが５〜２０μｍ程度必要であること
と、このエツチング加工においてレジスト層を設けよう
とする素材が、プリント基盤（フレキシブル、リジット
）の金属膜、金属ウェハー、銘板などであり、通常の被
印刷材（紙、フィルムなど）に比べて剛性が高く柔軟性
に乏しいこととから、前記素材に５〜２０μｍ程度の厚
さのレジスト層を設ける印刷方法がスクリーン印刷等に
限定される。

さらにはスクリーン印刷の印刷方法を用いて厚盛りのレ
ジスト層を設けようとすると、版膜をスクリーンで支持
しなければならず、特に小さな版膜は支持が非常に難し
く、レジスト層を所定のパターンに設けることができな
いという問題点である。

（問題点を解決するための手段） 本発明は、上記した従来の問題点を考慮してなされたも
ので、金属加工面に、エツチングレジスミ−インキを受
理しないインキ反発性物質により不感脂化層を設け、金
属加工面を前記不感脂化層からなるインキ不受理部とエ
ツチングレジストインキを受理する所定パターンのイン
キ受理部とに区分し、前記金属加工面にエツチングレジ
ストインキを施しインキ受理部にエツチングレジストイ
ンキからなる厚盛りのレジスト層を設け、該金属加工面
をエツチング液によりエツチングすることにより、従来
の問題点を解消するものである。

〔作　用〕

本発明においては、エツチングレジストインキを受けな
いインキ反発性物質を金属加工面に印刷塗布して、金属
加工面をインキ受理部とインキ不受理部とに分けて、イ
ンキ受理部からなる所定の加エバターン部分にエツチン
グレジストインキが選択的に転移するようにし、エツチ
ング液によりレジスト層以外のインキ不受理部を食刻し
、所定形状のＴ業材料を得るようにした。

〔実施例〕

つぎに、本発明を第１図から第１１図に示す実施例に基
づいて詳細に説明する。

第１図は本発明のエツチング加工方法を実施する装置の
概略図で、図示した例は発電機の固定子鉄心を非晶質金
属で製造する場合である。

リール八には加工材である帯板１が巻かれており、帯板
１は図示しない引張手段から連続的にゆつくりとリール
から巻きほどかれる。リールの出口側の位置に帯板の片
面にインキ反発物質を印刷する装置Ｂとエツチングレジ
ストインキを塗布する装置Ｃが設けられている。

インキ反発物質を印刷する′４＆置Ｂはインキ反発物質
を入れた容器Ｂ１と、このインキ反発物質に浸りながら
回転するロールＢ２と、前記ロールＢ　と接しながら回
転するロールＢ３と、表面にゴム製の加エバターンを有
しロールＢ３と接しながら回転するロールＢ４と、帯板
の反対側にあってロールＢ４に対して帯板を挟んで圧接
し従動するロールＢ５とにより構成されている。

一方、エツチングレジストインキを塗布する装置ＷＣは
、エツチングレジストインキに浸りながら回転するＯ−
ルＣと、前記ロールＣ１に接しながら回転しエツチング
レジストインキを帯板に塗布する口〜ルＣ２と、帯板の
範囲にあってロールＣ２に対して帯板を挟んで圧接し従
動するロールＣ３とにより構成されている。

装置ＢのロールＢ４の表面に設けられた印刷塗布パター
ンはエツチング加工して得たい加エバターンまたは部品
の形状パターンの反転パターン、すなわちエツチング液
による帯板を食刻する部分の形状であり、この実施例の
ように発電機の固定子鉄心の場合は第２図（イ）（ロ）
の斜線で示すパターンａとなる。なお第２図（イ）（ロ
）において、ｂ、・・・は加工部片であり、帯板の両側
に一定間隔で搬送用の孔が穿設されている。

帯板の進行方向に沿って装置Ｃの下流側に帯板に塗布し
たエツチングレジストインキを必要に応じて乾燥硬化さ
せるためのランプＤが設けられている。また帯板の進行
方向さらに下流側には帯板を搬送する搬送ローラＥが設
けられている。

Ｅは帯板の加工面側にエツチング液を吹きかけるスプレ
ーノズルで、Ｇは加工部片が扱は落ちた帯板を巻き瑠る
ローラ、Ｈは加工部片を搬送するベルト、Ｉは加工部片
を受ける受は箱である。

なお、帯板が一側面の金属面のみを所定パターンに加工
するフレキシブルプリント基板であった場合はベルトＨ
と受は箱Ｉは不要である。

次に上記装置による帯板のエツチング加工方法を説明す
る。

リールＡから連続的に引き出された帯板１は移動しなが
ら、加工面側に装置Ｂにより所定パターンでインキ反発
性物質が印刷され、装置Ｃによりエツチングレジストイ
ンキが塗布される。そしてランプＤによって前記エツチ
ングレジストインキが乾燥硬化される。

こうしてエツチングレジストインキが塗布された帯板１
は上記搬送ローラＥにより搬送され、スプレーノズルＦ
からエツチング液が吹き付けられる。エツチング液が吹
き付けられると、不要部分が食刻され帯板１から加工部
片が抜は落ち（上述したように帯板がフレキシブルプリ
ント基板であった場合は、金属面に配線パターンが形成
されることになる）、受は箱に収納されるのである。

第３図は上記エツチングエ稈中において装置Ｂによりイ
ンキ反発性物質を印刷した状態を示すもので、帯板１の
金属材２の金属加工面２０のエツチング液によって食刻
する部分に、インキ反発性物質からなる不感脂化層３が
設けられ、この不感脂化層３が設けられたことにより金
属加工面２０はインキ受理部４とインキ不受理部５に分
けられる。

次いで第４図に示すように、装置Ｃによって被加工面２
０にエツチングレジストインキが塗布されると、エツチ
ングレジストインキは選択的に転移する。すなわちイン
キ不受理部５を構成する不感脂化層３にはエツチングレ
ジストインキが受理されず、前記不感脂化層３がないイ
ンキ受理部４のみに受理され転移する。そしてインキ受
理部４にはエツチングレジストインキからなるレジスト
層６が形成され、このレジス１一層６はランプからの光
の照射を受けて乾燥硬化する。

レジスト層６が硬化した帯板１が搬送されてエツチング
液が吹き付けられると、不感脂化層３が溶解もしくは剥
離しインキ不受理部５の被加工面が食刻される（第４．
５．６図参照）。そしてレジスト層６をアルカリ、溶剤
等で取り除くことによって支持体上に所定形状に型扱き
された部品を得ることができる。

なお、第７図から第１１図に示すように、支持体１０に
金属材２を積層したちのく第７図参照）、支持体１０の
表裏両面に金属材２を設けたもの（第８図参照）、金属
材２のみを二枚合わせたもの（第９図参照）、一枚の金
属材２のみのものく第１０図参照）を用い、それらの表
裏両面側からエツチング加工を行なうこともできる。

なお、第１図から第６図に示した実施例は帯板１のエツ
チング液が吹き付けられる面にエツチングレジストイン
キからなるレジスト層６を設けたが、第１１図に示す如
く反対側の全面にレジスト苦を設けてもよく、この場合
はエツチング液の飛散、送りロールに付着したエツチン
グ液による不必要なエツチングを防止することができる
ものである。またエツチングレジストインキの代わりに
、エツチング液に対して耐性を有する銅箔、ポリエステ
ル、ポリイミドなどにより保護層を形成してもよいもの
である。

本発明で使用するエツチングレジストインキは市販の油
性エツチングレジストインキであって特定されるｂので
はなく、いずれの油性エツチングレジストインキも使用
することができる。これらの油性エツチングレジストイ
ンキには、インキ乾燥方式の違いから溶剤乾燥型どりＶ
硬化型、またレジスト層除去方法の違いから溶剤溶解除
去型、溶剤膨潤剥離型、アルカリ溶解除去型およびアル
カリ膨潤剥離型などがあるが、いずれも使用することが
できる。これらの使用するエツチングレジストインキの
種類によって不感脂化層に対する濡れ、付着性に多少の
差があり、溶剤乾燥型のものよりｔＪＶＩＺ化型のもの
が好ましい。

本発明で使用するところの不感脂化層を形成するインキ
反発性物質は、エツチング液の食刻の妨げとならないも
のあることが必要で、この条件を満すものとして水溶性
高分子もしくは水分散性高分子をビヒクルとする水性イ
ンキである。水溶性高分子としてアラビアゴムやトラガ
ンＩ・ゴムなどの天然高分子、ＣＭＣ（カルボキシメチ
ルセルロース）やｌ−Ｉ　Ｅ　Ｃ（ヒドロキシエチロセ
ルロース）やＭＥＣ（メチルエチルセルロース）などの
セルロース誘３！′を体、アルギン酸およびその誘導体
、ＰＶＣ（ポリビニルクロライド）、ポリアクリル酸、
無水マレイン酸共重合体などの合成高分子、各種水溶性
高分子を利用することができる。これら水溶性高分子の
含有量は概ね印刷インキの０．５〜３５重是％である。

これら高分子の溶解性を調整し、印刷インキとしての粘
度、流動性を調整するためにアルカリもしくは酸などを
添加することができ、また印刷インキの流動性を調整す
るために顔料を添加することができる。その他の添加剤
として印刷位首を目視確認するための着色剤、印刷中の
インキ発泡を抑制するための抑泡／消泡剤などを使用す
るとこができる。

上記インキ反発物質の印刷方法は特に限定されないが、
エツチング加工の際のエツチング不良、エツチング液の
汚れを少なくするため、なるべる簿く印刷する必要があ
る。本発明においては、被印刷物が金属などであり精密
な印刷を必要とするため、ドライオフセット、フレキソ
或はグラビアＡ゛フセットが好ましい。またインキ反発
性物質の印刷侵乾燥を行ない不感脂化層を増粘ゲル化す
ることが好ましい。不感脂化層の好ましい乾燥状態は不
感脂化層の乾燥完了後の水分が概ね１０〜５０重量％で
ある。

上記不感脂化層の形成侵（乾燥侵）エツチングレジスト
インキを塗布するが、このエツチングレジストインキの
塗布方法は、−Ｆ述したようにロール上に一旦転移させ
て後被加工面に塗布する場合を説明したものであり、ロ
ールコータ−やグラビアコーターも使用できる。また剛
毛、笛などでの塗布、流動塗布、液槽に浸す方法など各
種の塗布方法を用いることができる。さらにエツチング
レジストイン艷はレジスト層の厚さを増すために複数回
塗布することも可能である。

なお、本発明のエツチング加工方法は、萌述した実施例
の如く連続状の帯板に連続的にエツチング加工を行なう
ものに限定されるものではなく、１枚の金属板から１個
または数個の部品が得られるよう枚葉の所定形状の金属
板を用意し、エツチング加工を行なってもよいものであ
る。

次に各種の金属薄板を用いたエツチング加工の実施例を
示す。

（実施例１） 非晶質金属薄板の表裏の相対する位置に、ポリビニルア
ルコールをビヒクルとしてなる水溶性不感脂化インキを
同一のパターンでドライオフセット印刷し、５０℃１０
秒風乾後、溶剤乾燥型エツチングレジストインキをロー
ルコートした。

水溶性不感脂化インキを印刷した部分は、エツチングレ
ジストインキを反発し、所定パターンに塗布することが
できた。乾燥後塩化第二鉄液でエツチングを行ない、所
定形状に型扱きされた非晶質金属薄板を得た。

（実施例２） フレキシブルプリント基板上に、カルボキシメチルセル
ロース（ＣＭＣ）５％ビヒクルと、炭酸カルシウムを８
％含む水性不感脂化インキをフレギソ印刷によって印刷
した。印刷後、６０℃１０秒風乾して前記インキをゲル
化させ、ＬＩＶ硬化型エツチングレジストインキをロー
ルコートした。

水溶性不感脂化インキを印刷した部分は、Ｕ■硬化型エ
ツチングレジストインキを反発し、所定パターンに塗布
することができた。

ｕｖｍ化型正型エツチングレジストインキ化後、レジス
ト層の厚みは１５μｍあり、冷却後塩化第二鉄液でエツ
チングを行なったところ、不感脂化層の影響を受けるこ
となく、フレキシブルプリント基板上に所定形状の銅箔
パターンが得られた。

（実施例３） ステンレス薄板の表裏の相対する位首に、ポリビニルア
ミンをビヒクルとしてなる水溶性不感脂化イン４を同一
のパターンでドライオフセット印刷し、５０℃１０秒風
乾後、溶剤乾燥型エツチングレジストインキをロールコ
ートした。

水溶性不感脂化インキを印刷した部分は、溶剤乾燥型エ
ツチングレジストインキを反発し、所定パターンに塗布
することができた。乾燥後塩化第二鉄液でエツチングを
行ない不感脂化層の影響を受けることなく、所定形状に
型扱きされたステンレス板を得た。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば、金属加工面に、
エツチングレジストインキを受理しないインキ反発性物
質を印刷塗布して不感脂化層を設け、金属加工面を前記
不感脂化層からなるインキ不受理部とエツチングレジス
トインキを受理する所定パターンのインキ受理部とに区
分し、前記金属加工面にエツチングレジストインキを塗
布して前記インキ受理部にエツチングレジストインキか
らなる厚盛りのレジスト層を設け、該金属加工面をエツ
チング液で溶解除去することから、金属加工面に直接エ
ツチングレジストインキを厚盛りするための限定された
印刷方法を用いる必要がなくなってレジスト層を形成づ
る印刷方法が自由になり、被加工物や加工精度などに対
応して適宜の印刷方法を用いてエツチングレジストイン
キを塗布することができる。また不感脂化層が設けられ
るので、エツチングレジストインキを所定のパターンに
塗布でき、位置合わせすることなく何回でもエツチング
レジストインキの歪ね刷りが可能となり、充分に厚盛り
されたレジスト層を容易に形成できる。さらには安価な
エツチングレジストインキを用いることから、加工材の
加工コストが低減し、フォトレジストを用いた場合にお
ける露光工程もなく、連続的に加工が行なえるなど、実
用性に１ぐれた効果を奏するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のエツチング加工方法の一実施例を示す
工程概略図、第２図（イ）（ロ）は一実施例に用いる帯
板を示す説明図、第３図は本発明における不感脂化層を
設けた状態を示す説明図、第４図は本発明におけるレジ
スト層を設けた状態を示す説明図、第５図はエツチング
液を吹き付けた状態を示す説明図、第６図はエツチング
状態を示す説明図、第７図から第１０図は帯板の他の例
を示すもので、第７図は支持体の表面に金属材を有する
帯板を示す説明図、第８図は支持体の表裏に金属材を有
する帯板を示す説明図、第９図は金属材のみを二枚合わ
せた帯板を示す説明図、第１０図は金属材一枚のみから
なる帯板を示す説明図、第１１図は金属材の天面にもレ
ジスト層を設けた例の説明図である。 １・・・・・・帯板 ２・・・・・・金属材 ３・・・・・・不感脂化層 ４・・・・・・インキ受理部 ５・・・・・・インキ不受理部 ６・・・・・・レジスト層 特許出願人　　トラパン・ムーア株式会社（イ） ＷＩａ図 第４図 ＠５図　　　第６ｔ！１ 第７図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　金属加工面に、エッチングレジストインキを受理しな
   いインキ反発性物質により不感脂化層を設け、金属加工
   面を前記不感脂化層からなるインキ不受理部とエッチン
   グレジストインキを受理する所定パターンのインキ受理
   部とに区分し、前記金属加工面にエッチングレジストイ
   ンキを施しインキ受理部にエッチングレジストインキか
   らなる厚盛りのレジスト層を設け、該金属加工面をエッ
   チング液によりエッチングすることを特徴とするエッチ
   ング加工方法。