金属基板への台座部エッチング形成方法
【課題】開孔を有する台座と、台座の両側に位置する枠体とを有する金属製部材において、台座の凹部底面を平坦化することが可能な金属基板の加工方法を提供する。
【解決手段】まず金属基板２０の一面２０Ａに、開孔１１に対応するパターンを含む第１のレジスト層２１を設け、金属基板２０の他面２０Ｂに、台座１２の外形を定める凹部１４に対応するパターンを含む第２のレジスト層２２を設ける。次に第１のレジスト層２１上に、第１の耐エッチング樹脂層２３を設け、金属基板２０の他面２０Ｂ側からエッチングを施して、金属基板２０に凹部１４を形成する。次に第２のレジスト層２２上に、第２の耐エッチング樹脂層２４を設け、金属基板２０の一面２０Ａ側からエッチングを施して、開孔１１を形成する。開孔１１の内径Ａは凹部１４の内径Ｂに対して、Ｂ／１０≦Ａ≦Ｂ／４となっている。
【解決手段】まず金属基板２０の一面２０Ａに、開孔１１に対応するパターンを含む第１のレジスト層２１を設け、金属基板２０の他面２０Ｂに、台座１２の外形を定める凹部１４に対応するパターンを含む第２のレジスト層２２を設ける。次に第１のレジスト層２１上に、第１の耐エッチング樹脂層２３を設け、金属基板２０の他面２０Ｂ側からエッチングを施して、金属基板２０に凹部１４を形成する。次に第２のレジスト層２２上に、第２の耐エッチング樹脂層２４を設け、金属基板２０の一面２０Ａ側からエッチングを施して、開孔１１を形成する。開孔１１の内径Ａは凹部１４の内径Ｂに対して、Ｂ／１０≦Ａ≦Ｂ／４となっている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、開孔を有する台座と、台座の両側に位置する枠体とを有する金属製部材を作製するための金属基板の加工方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、開孔を有する台座と、台座の両側に位置する枠体とを有する金属製部材が存在する。このような部材を作製する場合、金属基板の表面および裏面を同時にエッチング加工することが考えられる。
【０００３】
このように基板の表面および裏面から同時にエッチング加工を行うことで、開孔の精度を高めることができる。しかしながら、台座の外形を定める凹部の面積を広くした場合、この凹部の形状にうねりが生じるため、平坦性が損なわれる。とりわけ台座が開孔を有しているため、化学腐食作用により、開孔周辺における凹部の平坦性が損なわれ易い。
【０００４】
また従来、シャドーマスクに微細な孔を形成したり、リードフレームをファインピッチ化したりする場合、基板の表面と裏面と別々にエッチングを行い、基板に形成される開孔の寸法精度の厳格化を行う技術が存在する（特許文献１）。しかしながら、特許文献１において、開孔の寸法精度を向上させる技術について記載されているが、凹部の平坦性を高める技術については述べられていない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平５−２８９１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明はこのような点を考慮してなされたものであり、開孔を有する台座と、台座の両側に位置する枠体とを有する金属製部材において、台座の凹部底面を平坦化することが可能な、金属基板の加工方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、開孔を有する台座と、台座の両側に位置する枠体とを有する金属製部材を作製するための金属基板の加工方法において、金属基板を準備する工程と、金属基板の一面に、開孔に対応するパターンを含む第１のレジスト層を設け、金属基板の他面に、台座の外形を定める凹部に対応するパターンを含む第２のレジスト層を設ける工程と、金属基板の一面側の第１のレジスト層上に、第１の耐エッチング樹脂層を設ける工程と、金属基板の他面側からエッチングを施して、金属基板に凹部を形成する工程と、金属基板の他面側の第２のレジスト層上に、第２の耐エッチング樹脂層を設ける工程と、金属基板の一面側からエッチングを施して、開孔を形成する工程とを備え、開孔の内径Ａは、台座を形成する凹部の内径Ｂに対して、Ｂ／１０≦Ａ≦Ｂ／４となることを特徴とする金属基板の加工方法である。
【０００８】
本発明は、開孔を有する台座と、台座の両側に位置する枠体とを有する金属製部材を作製するための金属基板の加工方法において、金属基板を準備する工程と、金属基板の一面に、開孔に対応するパターンを含む第１のレジスト層を設け、金属基板の他面に、台座の外形を定める凹部に対応するパターンを含む第２のレジスト層を設ける工程と、金属基板の他面側の第２のレジスト層上に、第２の耐エッチング樹脂層を設ける工程と、金属基板の一面側からエッチングを施して、開孔を形成する工程と、金属基板の一面側の第１のレジスト層上に、第１の耐エッチング樹脂層を設ける工程と、金属基板の他面側からエッチングを施して、金属基板に凹部を形成する工程とを備え、開孔の内径Ａは、台座を形成する凹部の内径Ｂに対して、Ｂ／１０≦Ａ≦Ｂ／４となることを特徴とする金属基板の加工方法である。
【０００９】
本発明は、開孔は、台座の中央に位置することを特徴とする金属基板の加工方法である。
【００１０】
本発明は、台座の凹部の両端に、その断面において所定の曲率半径を有するＲ部が形成されていることを特徴とする金属基板の加工方法である。
【００１１】
本発明は、Ｒ部の曲率半径は、５０μｍ〜１５０μｍであることを特徴とする金属基板の加工方法である。
【００１２】
本発明は、金属基板は、ステンレスからなることを特徴とする金属基板の加工方法である。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、開孔を有する台座と、台座の両側に位置する枠体とを有する金属製部材において、台座の凹部の底面を平坦化することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の一実施の形態による金属基板の加工方法により作製される、金属製部材を示す斜視図。
【図２】本発明の一実施の形態による金属基板の加工方法により作製される、金属製部材を示す断面図（図１のII−II線断面図）。
【図３】本発明の一実施の形態による金属基板の加工方法を示す図。
【図４】本発明の一実施の形態による金属基板の加工方法の変形例を示す図。
【図５】金属基板の加工方法の比較例を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の一実施の形態について、図１乃至図４を参照して説明する。図１乃至図４は、本発明の一実施の形態を示す図である。
【００１６】
（金属製部材の構成）
まず、図１および図２により、本実施の形態による金属基板の加工方法により作製される金属製部材の構成について説明する。
【００１７】
図１および図２に示すように、金属製部材１０は、開孔１１を有する台座１２と、台座１２の両側に位置する枠体１３とを備えている。この金属製部材１０は、一面１０Ａと、他面１０Ｂとを有しており、このうち一面１０Ａは、開孔１１を除いて平らに形成されている。
【００１８】
一方、金属製部材１０の他面１０Ｂには、ハーフエッチングにより、台座１２を形成する凹部１４が設けられている。この凹部１４は、平坦化された底面１６を有しており、後述するように、底面１６は全体として平坦に形成されている。
【００１９】
また開孔１１は、平面円形状からなるとともに台座１２の中央部に位置している。この場合、凹部１４の大きさは、開孔１１の大きさに対して十分に大きい。具体的には、図２に示すように、開孔１１の内径をＡとし、台座１２を形成する凹部１４の内径をＢとした場合、Ｂ／１０≦Ａ≦Ｂ／４という関係が成り立つ。例えば、開孔１１の内径Ａが０．０５ｍｍ〜１．５ｍｍとなる場合、凹部１４の内径Ｂは０．２ｍｍ〜１５ｍｍとなる。
【００２０】
図２に示すように、台座１２の凹部１４の両端に、その断面において所定の曲率半径Ｃを有するＲ部１５が形成されている。この場合、各Ｒ部１５の曲率半径Ｃは、５０μｍ〜１５０μｍとなっている。
【００２１】
また、これに限定されるものではないが、金属製部材１０の厚みＥは５０μｍ〜１５０μｍとすることができ、凹部１４の深さＤは、金属製部材１０の厚みＥの１０％〜６０％とすることができる。
【００２２】
このような金属製部材１０を構成する材料としては、各種金属を用いることができるが、例えばステンレス、４２合金、銅、銅合金を挙げることができ、このうちとりわけステンレスを好適に用いることができる。ステンレスはエッチング腐食速度が遅く、当該部材を形成する条件の微調整が行えるからである。また、金属製部材１０の用途は限定されないが、例えばインクジェット用の流路部材、半導体装置用検査プローブ台座、ＨＤＤ（ハードディスクドライブ）用サスペンション部材、燃料電池用の流路部材等を挙げることができる。
【００２３】
（金属基板の加工方法）
次に、本実施の形態による金属基板の加工方法（金属基板への台座部エッチング形成方法）について、図３（ａ）−（ｇ）を用いて説明する。図３（ａ）−（ｇ）は、本実施の形態による金属基板の加工方法を示す図である。
【００２４】
まず図３（ａ）に示すように、エッチング加工を行っていない平板状の金属基板２０を準備する。この金属基板２０は、一面２０Ａと他面２０Ｂとを有している。なお、このような金属基板２０の材料としては、例えばステンレスを挙げることができる。
【００２５】
次に図３（ｂ）に示すように、金属基板２０の一面２０Ａに、上述した開孔１１に対応する所定のパターンを含む第１のレジスト層２１を設ける。第１のレジスト層２１には、開孔１１に相当する箇所に開口部２１ａが形成され、この開口部２１ａからは金属基板２０の一面２０Ａが露出している。この場合、金属基板２０の一面２０Ａ全体に第１のレジスト層２１を設け、この第１のレジスト層２１に対してフォトマスクを介して露光し、その後現像することにより、第１のレジスト層２１に開口部２１ａを形成する。なお、この開口部２１ａは、金属基板２０のうち台座１２を構成する部分の中央に位置するようにする。
【００２６】
また、金属基板２０の他面２０Ｂに、台座１２の外形を定める凹部１４に対応する所定のパターンを含む第２のレジスト層２２を設ける。第２のレジスト層２２には、凹部１４に相当する箇所に開口部２２ａが形成され、この開口部２２ａからは金属基板２０の他面２０Ｂが露出している。この場合、金属基板２０の他面２０Ｂ全体に第２のレジスト層２２を設け、この第２のレジスト層２２に対してフォトマスクを介して露光し、その後現像することにより、第２のレジスト層２２に開口部２２ａを形成する。なお、開孔１１の内径Ａと、凹部１４の内径Ｂとの関係が、Ｂ／１０≦Ａ≦Ｂ／４となるようにするため（図２参照）、開口部２２ａの内径が凹部１４の内径の４倍〜１０倍となるように設定することが好ましい。
【００２７】
第１のレジスト層２１および第２のレジスト層２２は、例えばアルカリ、酸、溶剤等により剥離可能な樹脂からなっており、例えばアクリル系樹脂等の感光性かつ耐薬品性樹脂からなっている。
【００２８】
次に、金属基板２０の一面２０Ａ側の第１のレジスト層２１上に、第１の耐エッチング樹脂層２３を設ける（図３（ｃ））。この場合、第１の耐エッチング樹脂層２３は、第１のレジスト層２１を覆うとともに、第１のレジスト層２１の開口部２１ａ内に進入する。第１の耐エッチング樹脂層２３の材料としては、例えばポリエチレン系、ジエン系、アクリル酸エステル共重合体系、ポリビニールエーテル系、ポリウレタン系、またはポリアミド系高分子に、粘着付与剤、可塑剤、軟化剤、粘着調整剤、酸化防止剤、安定剤等を添加したものを挙げることができる。
【００２９】
続いて、金属基板２０の他面２０Ｂ側からエッチングを施して、第２のレジスト層２２の開口部２２ａ内の金属基板２０を腐食させ、金属基板２０に凹部１４を形成する（図３（ｄ））。この際、凹部１４の両端にそれぞれＲ部１５が形成される。エッチング方法は特に限定されないが、例えばウエットエッチング法を用いることができる。この場合、用いられるエッチング液は、金属基板２０の種類に応じて適宜選択することができる。例えば金属基板２０がステンレスからなる場合、エッチング液として塩化鉄系エッチング液を用いることができる。
【００３０】
次に、金属基板２０の一面２０Ａ側に設けられた第１の耐エッチング樹脂層２３を除去するとともに、金属基板２０の他面２０Ｂ側の第２のレジスト層２２上に、第２の耐エッチング樹脂層２４を設ける（図３（ｅ））。この場合、第２の耐エッチング樹脂層２４は、第２のレジスト層２２を覆うとともに、第２のレジスト層２２の開口部２２ａを通って凹部１４内に充填される。なお、第２の耐エッチング樹脂層２４としては、第１の耐エッチング樹脂層２３と同様のものを用いることが可能である。
【００３１】
続いて、金属基板２０の一面２０Ａ側からエッチングを施して、第１のレジスト層２１の開口部２１ａ内の金属基板２０を腐食させ、金属基板２０に開孔１１を形成する（図３（ｆ））。この場合、エッチング液としては、上述した凹部１４を形成する工程（図３（ｄ））で用いたものと同様のものを用いることができる。
【００３２】
その後、金属基板２０の他面２０Ｂ側に設けられた第２の耐エッチング樹脂層２４を除去するとともに、第１のレジスト層２１および第２のレジスト層２２を剥離することにより、図１および図２に示す金属製部材１０が得られる。この金属製部材１０は、開孔１１を有する台座１２と、台座１２の両側に位置する枠体１３とを有しており、開孔１１の内径Ａは、台座１２を形成する凹部１４の内径Ｂに対して、Ｂ／１０≦Ａ≦Ｂ／４となっている。
【００３３】
（金属基板の加工方法の変形例）
次に、本実施の形態による金属基板の加工方法の変形例について、図４（ａ）−（ｇ）を用いて説明する。図４（ａ）−（ｇ）は、本実施の形態による金属基板の加工方法の変形例を示す図である。図４（ａ）−（ｇ）に示す金属基板の加工方法の変形例は、金属基板２０に開孔１１と凹部１４とを形成する順序が異なるものであり、他の構成（例えば各要素を構成する材料等）は、上述した図３（ａ）−（ｇ）に示す実施の形態と同一である。図４（ａ）−（ｇ）において、図３（ａ）−（ｇ）に示す実施の形態と同一部分には同一の符号を付して詳細な説明は省略する。
【００３４】
まず図４（ａ）に示すように、エッチング加工を行っていない平板状の金属基板２０を準備する。
【００３５】
次に図４（ｂ）に示すように、金属基板２０の一面２０Ａに、開孔１１に対応する所定のパターンを含む第１のレジスト層２１を設け、金属基板２０の他面２０Ｂに、凹部１４に対応する所定のパターンを含む第２のレジスト層２２を設ける。
【００３６】
次に、金属基板２０の他面２０Ｂ側の第２のレジスト層２２上に、第２の耐エッチング樹脂層２４を設ける（図４（ｃ））。この場合、第２の耐エッチング樹脂層２４は、第２のレジスト層２２を覆うとともに、第２のレジスト層２２の開口部２２ａ内に進入する。
【００３７】
続いて、金属基板２０の一面２０Ａ側からエッチングを施して、第１のレジスト層２１の開口部２１ａ内の金属基板２０を腐食させることにより、金属基板２０に開孔１１を形成する（図４（ｄ））。
【００３８】
次に、金属基板２０の他面２０Ｂ側に設けられた第２の耐エッチング樹脂層２４を除去するとともに、金属基板２０の一面２０Ａ側の第１のレジスト層２１上に、第１の耐エッチング樹脂層２３を設ける（図４（ｅ））。この場合、第１の耐エッチング樹脂層２３は、第１のレジスト層２１を覆うとともに、第１のレジスト層２１の開口部２１ａを通って開孔１１内に充填される。
【００３９】
続いて、金属基板２０の他面２０Ｂ側からエッチングを施して、第２のレジスト層２２の開口部２２ａ内の金属基板２０を腐食させることにより、金属基板２０に凹部１４を形成する（図４（ｆ））。このとき、凹部１４の両端にそれぞれＲ部１５が形成される。
【００４０】
その後、金属基板２０の一面２０Ａ側に設けられた第１の耐エッチング樹脂層２３を除去するとともに、第１のレジスト層２１および第２のレジスト層２２を剥離することにより、図１および図２に示す金属製部材１０が得られる。
【００４１】
以上説明したように本実施の形態によれば、エッチングにより金属基板２０に凹部１４を形成した後、凹部１４内に第２の耐エッチング樹脂層２４を充填し、この状態でエッチングにより金属基板２０に開孔１１を形成する（図３（ｄ）−（ｆ））。あるいは、エッチングにより金属基板２０に開孔１１を形成した後、開孔１１内に第１の耐エッチング樹脂層２３を充填し、この状態で、エッチングにより金属基板２０に凹部１４を形成する（図４（ｄ）−（ｆ））。
【００４２】
このことにより、凹部１４を形成するためのエッチングによる腐食を、凹部１４の底面１６のどの場所においても均一に進めることができる。この結果、金属製部材１０の凹部１４の底面１６を平坦化することができる。具体的には、底面１６の凹凸を±１０μｍ以内に抑えることができる。とりわけ、凹部１４の底面１６のうち、開孔１１周辺における平坦性を高めることができる。
【００４３】
（金属基板の加工方法の比較例）
次に、金属基板の加工方法の比較例を図５（ａ）−（ｄ）により説明する。図５（ａ）−（ｄ）は、金属基板の加工方法の比較例を示す図である。
【００４４】
図５（ａ）−（ｄ）に示す比較例において、金属基板１１０の両面から同時にエッチングを行い、開孔１０１および凹部１０４を形成する。すなわち、まず金属基板１１０を準備し（図５（ａ））、この金属基板１１０の両面に、レジスト層１１１、１１２を形成する（図５（ｂ））。
【００４５】
次いで金属基板１１０の両面側からエッチングを施すことにより、金属基板１１０に対して開孔１０１および凹部１０４を同時に形成する（図５（ｃ））。
【００４６】
その後、金属基板１１０からレジスト層１１１、１１２を除去することにより、開孔１０１を有する台座１０２と、台座１０２の両側に位置する枠体１０３とを有する金属製部材１００を得る（図５（ｄ））。
【００４７】
図５（ａ）−（ｄ）に示す比較例においては、エッチングを行う際（図５（ｃ））、凹部１０４の底面１０６うち、開孔１０１周辺に位置する部分１０７は、それ以外の部分と比べて腐食が進みやすい。したがって、底面１０６うち開孔１０１周辺にうねりが生じやすく、底面１０６を平坦化しにくい。
【００４８】
これに対して本実施の形態によれば、上述したように、エッチングによる腐食を凹部１４の底面１６内で均一に進めることができ、底面１６を平坦化することができる。
【符号の説明】
【００４９】
１０ 金属製部材
１１ 開孔
１２ 台座
１３ 枠体
１４ 凹部
１５ Ｒ部
１６ 底面
２０ 金属基板
２１ 第１のレジスト層
２２ 第２のレジスト層
２３ 第１の耐エッチング樹脂層
２４ 第２の耐エッチング樹脂層
【技術分野】
【０００１】
本発明は、開孔を有する台座と、台座の両側に位置する枠体とを有する金属製部材を作製するための金属基板の加工方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、開孔を有する台座と、台座の両側に位置する枠体とを有する金属製部材が存在する。このような部材を作製する場合、金属基板の表面および裏面を同時にエッチング加工することが考えられる。
【０００３】
このように基板の表面および裏面から同時にエッチング加工を行うことで、開孔の精度を高めることができる。しかしながら、台座の外形を定める凹部の面積を広くした場合、この凹部の形状にうねりが生じるため、平坦性が損なわれる。とりわけ台座が開孔を有しているため、化学腐食作用により、開孔周辺における凹部の平坦性が損なわれ易い。
【０００４】
また従来、シャドーマスクに微細な孔を形成したり、リードフレームをファインピッチ化したりする場合、基板の表面と裏面と別々にエッチングを行い、基板に形成される開孔の寸法精度の厳格化を行う技術が存在する（特許文献１）。しかしながら、特許文献１において、開孔の寸法精度を向上させる技術について記載されているが、凹部の平坦性を高める技術については述べられていない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平５−２８９１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明はこのような点を考慮してなされたものであり、開孔を有する台座と、台座の両側に位置する枠体とを有する金属製部材において、台座の凹部底面を平坦化することが可能な、金属基板の加工方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、開孔を有する台座と、台座の両側に位置する枠体とを有する金属製部材を作製するための金属基板の加工方法において、金属基板を準備する工程と、金属基板の一面に、開孔に対応するパターンを含む第１のレジスト層を設け、金属基板の他面に、台座の外形を定める凹部に対応するパターンを含む第２のレジスト層を設ける工程と、金属基板の一面側の第１のレジスト層上に、第１の耐エッチング樹脂層を設ける工程と、金属基板の他面側からエッチングを施して、金属基板に凹部を形成する工程と、金属基板の他面側の第２のレジスト層上に、第２の耐エッチング樹脂層を設ける工程と、金属基板の一面側からエッチングを施して、開孔を形成する工程とを備え、開孔の内径Ａは、台座を形成する凹部の内径Ｂに対して、Ｂ／１０≦Ａ≦Ｂ／４となることを特徴とする金属基板の加工方法である。
【０００８】
本発明は、開孔を有する台座と、台座の両側に位置する枠体とを有する金属製部材を作製するための金属基板の加工方法において、金属基板を準備する工程と、金属基板の一面に、開孔に対応するパターンを含む第１のレジスト層を設け、金属基板の他面に、台座の外形を定める凹部に対応するパターンを含む第２のレジスト層を設ける工程と、金属基板の他面側の第２のレジスト層上に、第２の耐エッチング樹脂層を設ける工程と、金属基板の一面側からエッチングを施して、開孔を形成する工程と、金属基板の一面側の第１のレジスト層上に、第１の耐エッチング樹脂層を設ける工程と、金属基板の他面側からエッチングを施して、金属基板に凹部を形成する工程とを備え、開孔の内径Ａは、台座を形成する凹部の内径Ｂに対して、Ｂ／１０≦Ａ≦Ｂ／４となることを特徴とする金属基板の加工方法である。
【０００９】
本発明は、開孔は、台座の中央に位置することを特徴とする金属基板の加工方法である。
【００１０】
本発明は、台座の凹部の両端に、その断面において所定の曲率半径を有するＲ部が形成されていることを特徴とする金属基板の加工方法である。
【００１１】
本発明は、Ｒ部の曲率半径は、５０μｍ〜１５０μｍであることを特徴とする金属基板の加工方法である。
【００１２】
本発明は、金属基板は、ステンレスからなることを特徴とする金属基板の加工方法である。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、開孔を有する台座と、台座の両側に位置する枠体とを有する金属製部材において、台座の凹部の底面を平坦化することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の一実施の形態による金属基板の加工方法により作製される、金属製部材を示す斜視図。
【図２】本発明の一実施の形態による金属基板の加工方法により作製される、金属製部材を示す断面図（図１のII−II線断面図）。
【図３】本発明の一実施の形態による金属基板の加工方法を示す図。
【図４】本発明の一実施の形態による金属基板の加工方法の変形例を示す図。
【図５】金属基板の加工方法の比較例を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の一実施の形態について、図１乃至図４を参照して説明する。図１乃至図４は、本発明の一実施の形態を示す図である。
【００１６】
（金属製部材の構成）
まず、図１および図２により、本実施の形態による金属基板の加工方法により作製される金属製部材の構成について説明する。
【００１７】
図１および図２に示すように、金属製部材１０は、開孔１１を有する台座１２と、台座１２の両側に位置する枠体１３とを備えている。この金属製部材１０は、一面１０Ａと、他面１０Ｂとを有しており、このうち一面１０Ａは、開孔１１を除いて平らに形成されている。
【００１８】
一方、金属製部材１０の他面１０Ｂには、ハーフエッチングにより、台座１２を形成する凹部１４が設けられている。この凹部１４は、平坦化された底面１６を有しており、後述するように、底面１６は全体として平坦に形成されている。
【００１９】
また開孔１１は、平面円形状からなるとともに台座１２の中央部に位置している。この場合、凹部１４の大きさは、開孔１１の大きさに対して十分に大きい。具体的には、図２に示すように、開孔１１の内径をＡとし、台座１２を形成する凹部１４の内径をＢとした場合、Ｂ／１０≦Ａ≦Ｂ／４という関係が成り立つ。例えば、開孔１１の内径Ａが０．０５ｍｍ〜１．５ｍｍとなる場合、凹部１４の内径Ｂは０．２ｍｍ〜１５ｍｍとなる。
【００２０】
図２に示すように、台座１２の凹部１４の両端に、その断面において所定の曲率半径Ｃを有するＲ部１５が形成されている。この場合、各Ｒ部１５の曲率半径Ｃは、５０μｍ〜１５０μｍとなっている。
【００２１】
また、これに限定されるものではないが、金属製部材１０の厚みＥは５０μｍ〜１５０μｍとすることができ、凹部１４の深さＤは、金属製部材１０の厚みＥの１０％〜６０％とすることができる。
【００２２】
このような金属製部材１０を構成する材料としては、各種金属を用いることができるが、例えばステンレス、４２合金、銅、銅合金を挙げることができ、このうちとりわけステンレスを好適に用いることができる。ステンレスはエッチング腐食速度が遅く、当該部材を形成する条件の微調整が行えるからである。また、金属製部材１０の用途は限定されないが、例えばインクジェット用の流路部材、半導体装置用検査プローブ台座、ＨＤＤ（ハードディスクドライブ）用サスペンション部材、燃料電池用の流路部材等を挙げることができる。
【００２３】
（金属基板の加工方法）
次に、本実施の形態による金属基板の加工方法（金属基板への台座部エッチング形成方法）について、図３（ａ）−（ｇ）を用いて説明する。図３（ａ）−（ｇ）は、本実施の形態による金属基板の加工方法を示す図である。
【００２４】
まず図３（ａ）に示すように、エッチング加工を行っていない平板状の金属基板２０を準備する。この金属基板２０は、一面２０Ａと他面２０Ｂとを有している。なお、このような金属基板２０の材料としては、例えばステンレスを挙げることができる。
【００２５】
次に図３（ｂ）に示すように、金属基板２０の一面２０Ａに、上述した開孔１１に対応する所定のパターンを含む第１のレジスト層２１を設ける。第１のレジスト層２１には、開孔１１に相当する箇所に開口部２１ａが形成され、この開口部２１ａからは金属基板２０の一面２０Ａが露出している。この場合、金属基板２０の一面２０Ａ全体に第１のレジスト層２１を設け、この第１のレジスト層２１に対してフォトマスクを介して露光し、その後現像することにより、第１のレジスト層２１に開口部２１ａを形成する。なお、この開口部２１ａは、金属基板２０のうち台座１２を構成する部分の中央に位置するようにする。
【００２６】
また、金属基板２０の他面２０Ｂに、台座１２の外形を定める凹部１４に対応する所定のパターンを含む第２のレジスト層２２を設ける。第２のレジスト層２２には、凹部１４に相当する箇所に開口部２２ａが形成され、この開口部２２ａからは金属基板２０の他面２０Ｂが露出している。この場合、金属基板２０の他面２０Ｂ全体に第２のレジスト層２２を設け、この第２のレジスト層２２に対してフォトマスクを介して露光し、その後現像することにより、第２のレジスト層２２に開口部２２ａを形成する。なお、開孔１１の内径Ａと、凹部１４の内径Ｂとの関係が、Ｂ／１０≦Ａ≦Ｂ／４となるようにするため（図２参照）、開口部２２ａの内径が凹部１４の内径の４倍〜１０倍となるように設定することが好ましい。
【００２７】
第１のレジスト層２１および第２のレジスト層２２は、例えばアルカリ、酸、溶剤等により剥離可能な樹脂からなっており、例えばアクリル系樹脂等の感光性かつ耐薬品性樹脂からなっている。
【００２８】
次に、金属基板２０の一面２０Ａ側の第１のレジスト層２１上に、第１の耐エッチング樹脂層２３を設ける（図３（ｃ））。この場合、第１の耐エッチング樹脂層２３は、第１のレジスト層２１を覆うとともに、第１のレジスト層２１の開口部２１ａ内に進入する。第１の耐エッチング樹脂層２３の材料としては、例えばポリエチレン系、ジエン系、アクリル酸エステル共重合体系、ポリビニールエーテル系、ポリウレタン系、またはポリアミド系高分子に、粘着付与剤、可塑剤、軟化剤、粘着調整剤、酸化防止剤、安定剤等を添加したものを挙げることができる。
【００２９】
続いて、金属基板２０の他面２０Ｂ側からエッチングを施して、第２のレジスト層２２の開口部２２ａ内の金属基板２０を腐食させ、金属基板２０に凹部１４を形成する（図３（ｄ））。この際、凹部１４の両端にそれぞれＲ部１５が形成される。エッチング方法は特に限定されないが、例えばウエットエッチング法を用いることができる。この場合、用いられるエッチング液は、金属基板２０の種類に応じて適宜選択することができる。例えば金属基板２０がステンレスからなる場合、エッチング液として塩化鉄系エッチング液を用いることができる。
【００３０】
次に、金属基板２０の一面２０Ａ側に設けられた第１の耐エッチング樹脂層２３を除去するとともに、金属基板２０の他面２０Ｂ側の第２のレジスト層２２上に、第２の耐エッチング樹脂層２４を設ける（図３（ｅ））。この場合、第２の耐エッチング樹脂層２４は、第２のレジスト層２２を覆うとともに、第２のレジスト層２２の開口部２２ａを通って凹部１４内に充填される。なお、第２の耐エッチング樹脂層２４としては、第１の耐エッチング樹脂層２３と同様のものを用いることが可能である。
【００３１】
続いて、金属基板２０の一面２０Ａ側からエッチングを施して、第１のレジスト層２１の開口部２１ａ内の金属基板２０を腐食させ、金属基板２０に開孔１１を形成する（図３（ｆ））。この場合、エッチング液としては、上述した凹部１４を形成する工程（図３（ｄ））で用いたものと同様のものを用いることができる。
【００３２】
その後、金属基板２０の他面２０Ｂ側に設けられた第２の耐エッチング樹脂層２４を除去するとともに、第１のレジスト層２１および第２のレジスト層２２を剥離することにより、図１および図２に示す金属製部材１０が得られる。この金属製部材１０は、開孔１１を有する台座１２と、台座１２の両側に位置する枠体１３とを有しており、開孔１１の内径Ａは、台座１２を形成する凹部１４の内径Ｂに対して、Ｂ／１０≦Ａ≦Ｂ／４となっている。
【００３３】
（金属基板の加工方法の変形例）
次に、本実施の形態による金属基板の加工方法の変形例について、図４（ａ）−（ｇ）を用いて説明する。図４（ａ）−（ｇ）は、本実施の形態による金属基板の加工方法の変形例を示す図である。図４（ａ）−（ｇ）に示す金属基板の加工方法の変形例は、金属基板２０に開孔１１と凹部１４とを形成する順序が異なるものであり、他の構成（例えば各要素を構成する材料等）は、上述した図３（ａ）−（ｇ）に示す実施の形態と同一である。図４（ａ）−（ｇ）において、図３（ａ）−（ｇ）に示す実施の形態と同一部分には同一の符号を付して詳細な説明は省略する。
【００３４】
まず図４（ａ）に示すように、エッチング加工を行っていない平板状の金属基板２０を準備する。
【００３５】
次に図４（ｂ）に示すように、金属基板２０の一面２０Ａに、開孔１１に対応する所定のパターンを含む第１のレジスト層２１を設け、金属基板２０の他面２０Ｂに、凹部１４に対応する所定のパターンを含む第２のレジスト層２２を設ける。
【００３６】
次に、金属基板２０の他面２０Ｂ側の第２のレジスト層２２上に、第２の耐エッチング樹脂層２４を設ける（図４（ｃ））。この場合、第２の耐エッチング樹脂層２４は、第２のレジスト層２２を覆うとともに、第２のレジスト層２２の開口部２２ａ内に進入する。
【００３７】
続いて、金属基板２０の一面２０Ａ側からエッチングを施して、第１のレジスト層２１の開口部２１ａ内の金属基板２０を腐食させることにより、金属基板２０に開孔１１を形成する（図４（ｄ））。
【００３８】
次に、金属基板２０の他面２０Ｂ側に設けられた第２の耐エッチング樹脂層２４を除去するとともに、金属基板２０の一面２０Ａ側の第１のレジスト層２１上に、第１の耐エッチング樹脂層２３を設ける（図４（ｅ））。この場合、第１の耐エッチング樹脂層２３は、第１のレジスト層２１を覆うとともに、第１のレジスト層２１の開口部２１ａを通って開孔１１内に充填される。
【００３９】
続いて、金属基板２０の他面２０Ｂ側からエッチングを施して、第２のレジスト層２２の開口部２２ａ内の金属基板２０を腐食させることにより、金属基板２０に凹部１４を形成する（図４（ｆ））。このとき、凹部１４の両端にそれぞれＲ部１５が形成される。
【００４０】
その後、金属基板２０の一面２０Ａ側に設けられた第１の耐エッチング樹脂層２３を除去するとともに、第１のレジスト層２１および第２のレジスト層２２を剥離することにより、図１および図２に示す金属製部材１０が得られる。
【００４１】
以上説明したように本実施の形態によれば、エッチングにより金属基板２０に凹部１４を形成した後、凹部１４内に第２の耐エッチング樹脂層２４を充填し、この状態でエッチングにより金属基板２０に開孔１１を形成する（図３（ｄ）−（ｆ））。あるいは、エッチングにより金属基板２０に開孔１１を形成した後、開孔１１内に第１の耐エッチング樹脂層２３を充填し、この状態で、エッチングにより金属基板２０に凹部１４を形成する（図４（ｄ）−（ｆ））。
【００４２】
このことにより、凹部１４を形成するためのエッチングによる腐食を、凹部１４の底面１６のどの場所においても均一に進めることができる。この結果、金属製部材１０の凹部１４の底面１６を平坦化することができる。具体的には、底面１６の凹凸を±１０μｍ以内に抑えることができる。とりわけ、凹部１４の底面１６のうち、開孔１１周辺における平坦性を高めることができる。
【００４３】
（金属基板の加工方法の比較例）
次に、金属基板の加工方法の比較例を図５（ａ）−（ｄ）により説明する。図５（ａ）−（ｄ）は、金属基板の加工方法の比較例を示す図である。
【００４４】
図５（ａ）−（ｄ）に示す比較例において、金属基板１１０の両面から同時にエッチングを行い、開孔１０１および凹部１０４を形成する。すなわち、まず金属基板１１０を準備し（図５（ａ））、この金属基板１１０の両面に、レジスト層１１１、１１２を形成する（図５（ｂ））。
【００４５】
次いで金属基板１１０の両面側からエッチングを施すことにより、金属基板１１０に対して開孔１０１および凹部１０４を同時に形成する（図５（ｃ））。
【００４６】
その後、金属基板１１０からレジスト層１１１、１１２を除去することにより、開孔１０１を有する台座１０２と、台座１０２の両側に位置する枠体１０３とを有する金属製部材１００を得る（図５（ｄ））。
【００４７】
図５（ａ）−（ｄ）に示す比較例においては、エッチングを行う際（図５（ｃ））、凹部１０４の底面１０６うち、開孔１０１周辺に位置する部分１０７は、それ以外の部分と比べて腐食が進みやすい。したがって、底面１０６うち開孔１０１周辺にうねりが生じやすく、底面１０６を平坦化しにくい。
【００４８】
これに対して本実施の形態によれば、上述したように、エッチングによる腐食を凹部１４の底面１６内で均一に進めることができ、底面１６を平坦化することができる。
【符号の説明】
【００４９】
１０ 金属製部材
１１ 開孔
１２ 台座
１３ 枠体
１４ 凹部
１５ Ｒ部
１６ 底面
２０ 金属基板
２１ 第１のレジスト層
２２ 第２のレジスト層
２３ 第１の耐エッチング樹脂層
２４ 第２の耐エッチング樹脂層
【特許請求の範囲】
【請求項１】
開孔を有する台座と、台座の両側に位置する枠体とを有する金属製部材を作製するための金属基板の加工方法において、
金属基板を準備する工程と、
金属基板の一面に、開孔に対応するパターンを含む第１のレジスト層を設け、金属基板の他面に、台座の外形を定める凹部に対応するパターンを含む第２のレジスト層を設ける工程と、
金属基板の一面側の第１のレジスト層上に、第１の耐エッチング樹脂層を設ける工程と、
金属基板の他面側からエッチングを施して、金属基板に凹部を形成する工程と、
金属基板の他面側の第２のレジスト層上に、第２の耐エッチング樹脂層を設ける工程と、
金属基板の一面側からエッチングを施して、開孔を形成する工程とを備え、
開孔の内径Ａは、台座を形成する凹部の内径Ｂに対して、Ｂ／１０≦Ａ≦Ｂ／４となることを特徴とする金属基板の加工方法。
【請求項２】
開孔を有する台座と、台座の両側に位置する枠体とを有する金属製部材を作製するための金属基板の加工方法において、
金属基板を準備する工程と、
金属基板の一面に、開孔に対応するパターンを含む第１のレジスト層を設け、金属基板の他面に、台座の外形を定める凹部に対応するパターンを含む第２のレジスト層を設ける工程と、
金属基板の他面側の第２のレジスト層上に、第２の耐エッチング樹脂層を設ける工程と、
金属基板の一面側からエッチングを施して、開孔を形成する工程と、
金属基板の一面側の第１のレジスト層上に、第１の耐エッチング樹脂層を設ける工程と、
金属基板の他面側からエッチングを施して、金属基板に凹部を形成する工程とを備え、
開孔の内径Ａは、台座を形成する凹部の内径Ｂに対して、Ｂ／１０≦Ａ≦Ｂ／４となることを特徴とする金属基板の加工方法。
【請求項３】
開孔は、台座の中央に位置することを特徴とする請求項１または２記載の金属基板の加工方法。
【請求項４】
台座の凹部の両端に、その断面において所定の曲率半径を有するＲ部が形成されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項記載の金属基板の加工方法。
【請求項５】
Ｒ部の曲率半径は、５０μｍ〜１５０μｍであることを特徴とする請求項４記載の金属基板の加工方法。
【請求項６】
金属基板は、ステンレスからなることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項記載の金属基板の加工方法。
【請求項１】
開孔を有する台座と、台座の両側に位置する枠体とを有する金属製部材を作製するための金属基板の加工方法において、
金属基板を準備する工程と、
金属基板の一面に、開孔に対応するパターンを含む第１のレジスト層を設け、金属基板の他面に、台座の外形を定める凹部に対応するパターンを含む第２のレジスト層を設ける工程と、
金属基板の一面側の第１のレジスト層上に、第１の耐エッチング樹脂層を設ける工程と、
金属基板の他面側からエッチングを施して、金属基板に凹部を形成する工程と、
金属基板の他面側の第２のレジスト層上に、第２の耐エッチング樹脂層を設ける工程と、
金属基板の一面側からエッチングを施して、開孔を形成する工程とを備え、
開孔の内径Ａは、台座を形成する凹部の内径Ｂに対して、Ｂ／１０≦Ａ≦Ｂ／４となることを特徴とする金属基板の加工方法。
【請求項２】
開孔を有する台座と、台座の両側に位置する枠体とを有する金属製部材を作製するための金属基板の加工方法において、
金属基板を準備する工程と、
金属基板の一面に、開孔に対応するパターンを含む第１のレジスト層を設け、金属基板の他面に、台座の外形を定める凹部に対応するパターンを含む第２のレジスト層を設ける工程と、
金属基板の他面側の第２のレジスト層上に、第２の耐エッチング樹脂層を設ける工程と、
金属基板の一面側からエッチングを施して、開孔を形成する工程と、
金属基板の一面側の第１のレジスト層上に、第１の耐エッチング樹脂層を設ける工程と、
金属基板の他面側からエッチングを施して、金属基板に凹部を形成する工程とを備え、
開孔の内径Ａは、台座を形成する凹部の内径Ｂに対して、Ｂ／１０≦Ａ≦Ｂ／４となることを特徴とする金属基板の加工方法。
【請求項３】
開孔は、台座の中央に位置することを特徴とする請求項１または２記載の金属基板の加工方法。
【請求項４】
台座の凹部の両端に、その断面において所定の曲率半径を有するＲ部が形成されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項記載の金属基板の加工方法。
【請求項５】
Ｒ部の曲率半径は、５０μｍ〜１５０μｍであることを特徴とする請求項４記載の金属基板の加工方法。
【請求項６】
金属基板は、ステンレスからなることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項記載の金属基板の加工方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１２−７７３３２（Ｐ２０１２−７７３３２Ａ）
【公開日】平成２４年４月１９日（２０１２．４．１９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２２１８５５（Ｐ２０１０−２２１８５５）
【出願日】平成２２年９月３０日（２０１０．９．３０）
【出願人】（０００００２８９７）大日本印刷株式会社 (14,506)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年４月１９日（２０１２．４．１９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年９月３０日（２０１０．９．３０）
【出願人】（０００００２８９７）大日本印刷株式会社 (14,506)
【Ｆターム（参考）】
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