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POLISHING METHOD FOR SHEET PLATE WITH OPENING PATTERN AND MAGNETIC POLISHING DEVICE

Patent code P110005218
File No. P05-029
Posted date Aug 18, 2011
Application number P2006-084654
Publication number P2007-253313A
Patent number P4139906
Date of filing Mar 27, 2006
Date of publication of application Oct 4, 2007
Date of registration Jun 20, 2008
Inventor
  • (In Japanese)吉原 佐知雄
Applicant
  • (In Japanese)国立大学法人宇都宮大学
Title POLISHING METHOD FOR SHEET PLATE WITH OPENING PATTERN AND MAGNETIC POLISHING DEVICE
Abstract PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method capable of performing polishing of the surface and inside of an opening pattern at one process when polishing a sheet as a polishing work which has the opening pattern such as a mask for soldering paste.
SOLUTION: The sheet 1 as a polished workpiece, in which the opening pattern is formed, is separately arranged so that magnetic poles of a pair of magnets 2 are opposite to each other while interposing the sheet, a magnetic abrasive 3 is arranged between the magnets, and the sheet is polished while the magnets and/or sheet are rotated and/or vibrated approximately within the surface of the magnet.
Outline of related art and contending technology (In Japanese)

例えば、プリント配線板の回路パターンの所定位置に所定の厚み及びパターンではんだペーストを印刷するためや、その他のスクリーン印刷の技術分野において、スクリーン印刷用メタルマスクが用いられており、また、半導体等の製造においては、所定部分に金属を蒸着させるために蒸着マスク等が用いられている。

これらのメタルマスクは、ステンレス鋼等からなる薄板母材にエッチング加工により、穴開け、溝切りその他の加工を行なうことにより得ることもできるが、その精密加工を行うことは手間がかかり、生産性がよくないため、レーザによる精密加工が行われるようになってきた。

金属板に対するレーザ加工は、レーザビームの熱エネルギーにより所定の個所を溶融し、これにより切断、穴開け等の加工を行なうものであるが、その切断面は、十分平滑なものとは言えず、また、レーザ加工を行うと、熱溶融跡の加工部の表面、裏面及び断面にドロスと呼ばれる溶融酸化物が付着したり、金属の溶融物の飛散物が付着したり、加工部周辺の前記薄板母材の表面に酸化膜が形成される。このような溶融酸化物、飛散物及び酸化膜(以下、ドロス等という)をそのままにして製品にすると、例えばスクリーン印刷用メタルマスクではその上をはんだペースト等の印刷材料をスキージにより擦りつけるので、これが円滑に動作するのを妨げるのみならず、例えばプリント配線板の配線パターン上の所定のランドに所定パターンで印刷された印刷膜の厚み精度や寸法精度も悪くする。

このため従来、レーザ加工等で所定のパターンの開口部を形成した後に、先ず薄板表面をバフ研磨等で機械的に研磨し、次に薄板表面と同時に開口部壁面を電解研磨によって研磨する二工程研磨法が実用化されている。なお、このように二工程の研磨を行うのは、機械的研磨のみでは薄板表面の研磨は良好であるが開口部の研磨は困難であり、一方、及び電解研磨は、実質的には母材の溶解を通してドロス等を除去するものであるから、前記ドロス等の剥離むらが生じ易く、その剥離しない部分は研磨されないという研磨むらが生じることになるため、寸法精度のよいパターンが得られないためである(例えば、特許文献1を参照)。
【特許文献1】
特開2004-276435号公報

Field of industrial application (In Japanese)

本発明は、開口パターン付き薄板の研磨方法及び磁気研磨装置に関し、所定のパターンに基づいて部分的に除去加工して開口部を設けた薄板の表面及び開口部壁面を研磨する研磨方法及び磁気研磨装置に関するものである。

Scope of claims (In Japanese)
【請求項1】
 
開口パターンが形成された被加工物である薄板を研磨する方法であって、
前記薄板を挟んで、1対の磁石を互いの磁極が対極となるように離間配置し、前記1対の磁石間に磁性研磨材を存在させ、
前記磁石及び/又は前記薄板の面内において、前記1対の磁石の回転数及び/もしくは振動数に差を設ける、並びに/又は、前記1対の磁石の被加工物薄板表面に対する間隔に差を設けることにより、前記薄板の表面及び開口パターン内部を研磨するとともに、前記開口パターンの開口部壁面に傾斜を形成することを特徴とする開口パターン付き薄板の研磨方法。

【請求項2】
 
前記磁性研磨材が、磁性研磨粒子であることを特徴とする請求項1に記載の研磨方法。

【請求項3】
 
前記1対の磁石のいずれかの表面には、研磨バフが配されており、前記磁性研磨は、この研磨バフを介在させた状態で、磁力により前記磁石に保持されているものであることを特徴とする請求項1又は2に記載の研磨方法。

【請求項4】
 
前記研磨バフが、磁性層を有する研磨バフであることを特徴とする請求項3に記載の研磨方法。

【請求項5】
 
前記磁性研磨材が、樹脂粒子からなる核粒子の表面に無電解めっきにより磁性層を形成し、該磁性層の表面にダイアモンド粒子からなる研磨粒子を固着させた複合磁性砥粒であることを特徴とする請求項1~4のいずれか1項に記載の研磨方法。

【請求項6】
 
前記磁性研磨材が、アルミナと鉄からなる複合磁性砥粒であることを特徴とする請求項1~4のいずれか1項に記載の研磨方法。

【請求項7】
 
開口パターンが形成された被加工物である薄板を研磨する装置であって、
少なくとも当該薄板を保持するワーク保持手段、
当該ワーク保持手段に保持される被研磨薄板を挟む位置に対向して配置された上部スピンドル及び下部スピンドル、
当該上部スピンドル及び下部スピンドルにそれぞれ回転及び振動を付与する回転及び振動付与手段、並びに、
当該上部スピンドル先端及び下部スピンドル先端にそれぞれの磁極が対極となるように取り付けられ、それぞれスピンドルと一緒に回転及び振動する1対の磁石、を有し、
前記1対の磁石間に磁性研磨材を存在させ、
前記回転及び振動付与手段において、前記磁石及び/又は前記薄板の面内において、前記1対の磁石の回転数及び/もしくは振動数に差を設ける、並びに/又は、前記1対の磁石の被加工物薄板表面に対する間隔に差を設けることにより、前記薄板の表面及び開口パターン内部を研磨するとともに、前記開口パターンの開口部壁面に傾斜を形成することを特徴とする磁気研磨装置。

【請求項8】
 
ワーク保持手段に保持された被加工物に回転及び振動を付与する回転及び振動付与手段を、前記した当該上部スピンドル及び下部スピンドルに対する回転及び振動付与手段に代えて、あるいはこれと共に有することを特徴とする請求項7に記載の磁気研磨装置。

【請求項9】
 
ワーク保持手段に付設して、保持したワークのX、Y、Z方向の位置調整及びスピンドルに対する角度調整を行うワーク移動角度調整駆動手段及び
スピンドル保持手段に付設して、保持したスピンドルのX、Y、Z方向の位置調整及び被研磨薄板の研磨部分に対する角度調整を行うスピンドル移動角度調整駆動手段を有することを特徴とする請求項7又は8に記載の磁気研磨装置。
IPC(International Patent Classification)
F-term
Drawing

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JP2006084654thum.jpg
State of application right Registered
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