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技術 受動電子素子用の部品を製造する方法とそれによって得られる部品

出願人 アンフイ・アロイ
発明者 マーテイン・ハイスジヤン-ピエール・ルイヤルフアリド・アマロー
出願日 2009年7月1日 (11年6ヶ月経過) 出願番号 2009-156547
公開日 2009年10月1日 (11年3ヶ月経過) 公開番号 2009-224800
状態 特許登録済
技術分野 コア、コイル、磁石の製造
主要キーワード 支持条片 コンタクトカバー 溶解性接着剤 製造性向 複合プレート ナノ結晶性材料 弾力性層 金属条片
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図面 (12)

課題

受動電子素子、特に、薄くて脆弱金属性条片および特にナノ結晶性合金の条片の積層によって構成され、また、非常に多様な形状を有する磁気電子素子用の部品を製造する手段を提供する。

解決手段

本発明は、受動電子素子用の部品を製造する方法に関し、薄い金属条片接着性材料の層とからなる、少なくとも1つの積層から作られた層状になった条片(1)が製造され、少なくとも1つの部品(6)が層状条片(1)から切り出されるが、切り出しは、砂でエッチングする少なくとも1つのステップを含む方法で実行される。本発明はさらに、得られる部品に関する。

概要

背景

ナノ結晶性合金および、特にFe、Cu、Nb、B、SiまたはFe、Zr、B、Siのタイプ、または他のタイプのこれらのナノ結晶性合金が、知られている。優れた磁気特性を有するこれらの合金は、液体金属を極めて迅速に凝固させることによって製造された、アモルファス合金条片熱加工することによって製造される。しかしながら、特に低周波数において非常に高いレベル浸透性を有する磁気コアを製造するのに特に適しているこれらの条片は、極めて脆弱であるという欠点がある。したがって、ナノ結晶性合金からなるこれらの条片を用いて磁気コアを製造するためには、アモルファス合金の条片を巻き上げてロールを形成すること、次にこれらのロールに熱加工をほどこして、合金上にナノ結晶性構造体を構成することが提案されている。優れた磁気特性を有するが、たった1つの形状、すなわちロール形状しか有することができないという欠点を持つ磁気コアが、このようにして製造される。

ロール形状以外の形状を有するナノ結晶性合金の磁気コアを製造するために、接着剤または樹脂を用いて一緒に接着剤で接着されたナノ結晶性合金の条片の積層で構成された張り合わせ条片を製造し、次にこれらの張り合わされた条片を、せん断レーザを用いたりした機械的手段によって切断して、所望の形状を有するコアを製造することが提案されている。しかしながら、この技法は、ナノ結晶性合金の条片の性質が非常に脆弱であるため、レーザや機械で切断をすると、ナノ結晶性条片の内側に、製造されたこの磁気特性をかなり損なうクラックが発生するという欠点がある。

極めて脆弱なナノ結晶性バンドをより容易に取り扱うことを可能とするために、特に仏国特許第2788455号明細書において、ナノ結晶性バンドをポリマー製バンドと組み合わせて容易に取り扱えるようにする方法が提案されている。これで、ポリマー製バンドと結合しているこれらのナノ結晶性バンドを積層してエッチングし、プリント回路に埋め込まれた磁気素子を製造するために、または個別のナノ結晶性磁気素子を製造するために用いることが可能な、磁気コアを製造することが可能である。化学的エッチングを用いるこの方法は、マスターしやすいという利点がある。しかしながら、この製造技法は遅速で複雑であり、その理由は、ナノ結晶性条片が接着剤で接着されたポリマー材料製の条片が存在するので、所望の寸法を有する素子を製造するために、さまざまな条片を積層する前に条片の各々をエッチングする必要があるからである。

概要

受動電子素子、特に、薄くて脆弱な金属性条片および特にナノ結晶性合金の条片の積層によって構成され、また、非常に多様な形状を有する磁気電子素子用の部品を製造する手段を提供する。本発明は、受動電子素子用の部品を製造する方法に関し、薄い金属条片接着性材料の層とからなる、少なくとも1つの積層から作られた層状になった条片(1)が製造され、少なくとも1つの部品(6)が層状条片(1)から切り出されるが、切り出しは、砂でエッチングする少なくとも1つのステップを含む方法で実行される。本発明はさらに、得られる部品に関する。

目的

本発明の目的は、受動電子素子、特に、薄くて脆弱な金属性条片および特にナノ結晶性合金の条片の積層によって構成され、また、非常に多様な形状を有する磁気電子素子用の部品を製造する手段を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
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牽制数
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請求項1

・薄く脆弱金属条片(2、21、210)と接着性材料の層とからなる少なくとも1つの積層で構成された張り合わせ条片(1、10、13、100)が製造され、・少なくとも1つの部品(6、6’、16A、16B、16C、16D、54、100)が、張り合わせ条片(1、10、13、100)から切り出される、受動電子素子用の部品を製造する方法であって、・切り出し動作が、サンドブラストによるエッチングを伴う少なくとも1つのステップを含む方法を用いて実行されることを特徴とする、方法。

請求項2

少なくとも1つの積層の接着性材料の層が、脆弱で固い接着性材料の層(3、31、310)であることを特徴とする、請求項1に記載の方法。

請求項3

薄くて脆弱な金属条片と接着性材料の層とからなる少なくとも1つの積層の、薄く脆弱な金属条片が以下の合金、すなわち、ナノ結晶性磁気合金、鉄−コバルト、鉄−プラチナ、鉄−シリコン、鉄−ニッケルの脆弱な磁気合金、脆弱なニッケル−クロム合金、脆弱なモリブデン合金および脆弱なタングステン合金から選ばれた材料で構成され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

サンドブラストによるエッチングを伴う少なくとも1つのステップを実行するように、張り合わせ条片(1、10、13、100)の表面上に、サンドブラスに耐える材料から構成され、少なくとも1つの形状を有する少なくとも1つの開口部(7、17、70、700)を含み、少なくとも1つの張り合わせ条片を該形状にしたがってエッチングすることが望ましいカバー(4、14、40、400)が配置されることを特徴とする、請求項1から3のいずれか一項に記載の方法。

請求項5

カバー(4、14、40、400)が、サンドブラストによるエッチングに耐える鋼条片であることを特徴とする、請求項4に記載の方法。

請求項6

カバー(4、14、40、400)が、弾力性層で構成されていることを特徴とする、請求項4に記載の方法。

請求項7

弾力性層が、セリグラフィで堆積された塗料の層であることを特徴とする、請求項6に記載の方法。

請求項8

弾力性層が、適切な切り抜きを含むマスクを通って放射光線暴露され、また、サンドブラストによるエッチング以前に浴槽に浸漬されることによって現像される、弾力性感光性樹脂の層であることを特徴とする、請求項6に記載の方法。

請求項9

張り合わせ条片(10、100)が、薄い金属条片と脆弱で固い接着性材料の層との、少なくとも2つの交互配置された積層(11、12、110、120)によって構成され、少なくとも2つの交互配置された積層が重ね合わされており、また、接着性の層(33、330)によって互いに分離されており、該接着性の層の少なくとも一部がサンドブラストによるエッチングに耐える弾力性材料によって構成されていることを特徴とする、請求項1から8のいずれか一項に記載の方法。

請求項10

サンドブラストによるエッチングを実行するために、張り合わせ条片(1、10、13、100)が、支持条片またはプレート(5、15、50、51、500)に接着剤接着されることを特徴とする、請求項1から9のいずれか一項に記載の方法。

請求項11

サンドブラストによる切り出し後、切り出された張り合わせ条片(13)と支持条片(15)が互いに分離されることを特徴とする、請求項10に記載の方法。

請求項12

サンドブラストによるエッチングを実行するように、張り合わせ条片を、研磨粒子噴出物を発射する少なくとも1つのサンドブラスト用ノズルを備えた、サンドブラストエッチング用チャンバ中の支持条片上に配置されるように置き、また、張り合わせ条片と少なくとも1つのサンドブラストノズルとの相対的な運動が、張り合わせ条片の表面上を研磨粒子の噴出物と共に通過するように実行されることを特徴とする、請求項10または11に記載の方法。

請求項13

付着点(19A、19B、19C、19D)によって互いに接続された電子素子用の複数の部品(16A、16B、16C、16D)が、張り合わせ条片(13、13’)上でエッチングされ、また、さまざまな部品がエッチング後に互いに分離されることを特徴とする、請求項1から12のいずれか一項に記載の方法。

請求項14

脆弱で固い材料がエポキシ接着剤であることを特徴とする、請求項1から13のいずれか一項に記載の方法。

請求項15

支持条片が、ポリマーの層(52)と銅などの導電性材料の層(53)とを含む条片であることを特徴とする、請求項10に記載の方法。

請求項16

支持条片(51)が、弾力性材料の層によるサンドブラスト切り出し動作中に保護される少なくとも1つの電子素子を、サンドブラストによる切り出し以前にさらに含むことを特徴とする、請求項15に記載の方法。

請求項17

請求項1から14のいずれか一項に記載の方法で製造することが可能な部品であって、受動誘導性電子素子のコアであることを特徴とする、部品。

請求項18

空隙を含むことを特徴とする、請求項17に記載の部品。

請求項19

1mm未満の厚さを有するトーラスであることを特徴とする、請求項17または18に記載の部品。

請求項20

互いに異なった厚さを有する少なくとも2つの部品を備えることを特徴とする、請求項17または18に記載の部品。

請求項21

請求項1から14のいずれか一項に記載の方法を用いて製造することが可能な部品であって、電気キャパシタ用の金具であることを特徴とする、部品。

請求項22

請求項1から14のいずれか一項に記載の方法を用いて製造することが可能な部品であって、電気的抵抗体を構成することを特徴とする、部品。

請求項23

プリント回路中に組み込まれることになっており、また、導電性材料の層(53)と弾力性ポリマー材料の層(52)とによって構成されるプレート(51)であって、プレートに対して、張り合わせ条片から切り取られた受動電子素子部品(54)が接着剤で接着され、請求項15または16に記載の方法を用いて製造可能な、少なくとも1つの追加の電子素子を随意的に備えることを特徴とする、プレート。

請求項24

磁気合金の薄い金属条片の積層で構成された張り合わせ条片から切り出された部品を含むタイプの、受動誘導性電子素子を製造する方法であって、部品が請求項1から14のいずれか一項に記載の方法を用いて製造され、また、素子を少なくとも一回巻いてそれを保護材料コーティングする動作が実行されることを特徴とする、方法。

請求項25

薄い金属条片の積層で構成された張り合わせ条片から切り出された部品と、電気的接続用の手段とを含む、容量性または抵抗性の受動電子素子を製造する方法であって、部品が請求項1から14のいずれか一項に記載の方法を用いて製造され、接続手段が製造され、また、素子が保護材料でコーティングされることを特徴とする、方法。

請求項26

張り合わされた金属材料で構成された少なくとも1つの部品を含む、少なくとも1つの受動電子素子を備えるプリント回路を製造する方法であって、請求項23に記載の少なくとも1つのプレートとポリマー材料の層を含む少なくとも1つのプレートとが、積層されて接着剤で接着されることを特徴とする、方法。

技術分野

0001

本発明は、薄く脆弱金属条片、詳しくは、ナノ結晶性合金の薄い金属製の条片の積層によって構成される張り合わされた条片から切り出されることによって製造される受動電子素子用部品を製造する方法に関する。

背景技術

0002

ナノ結晶性合金および、特にFe、Cu、Nb、B、SiまたはFe、Zr、B、Siのタイプ、または他のタイプのこれらのナノ結晶性合金が、知られている。優れた磁気特性を有するこれらの合金は、液体金属を極めて迅速に凝固させることによって製造された、アモルファス合金の条片を熱加工することによって製造される。しかしながら、特に低周波数において非常に高いレベル浸透性を有する磁気コアを製造するのに特に適しているこれらの条片は、極めて脆弱であるという欠点がある。したがって、ナノ結晶性合金からなるこれらの条片を用いて磁気コアを製造するためには、アモルファス合金の条片を巻き上げてロールを形成すること、次にこれらのロールに熱加工をほどこして、合金上にナノ結晶性構造体を構成することが提案されている。優れた磁気特性を有するが、たった1つの形状、すなわちロール形状しか有することができないという欠点を持つ磁気コアが、このようにして製造される。

0003

ロール形状以外の形状を有するナノ結晶性合金の磁気コアを製造するために、接着剤または樹脂を用いて一緒に接着剤で接着されたナノ結晶性合金の条片の積層で構成された張り合わせ条片を製造し、次にこれらの張り合わされた条片を、せん断レーザを用いたりした機械的手段によって切断して、所望の形状を有するコアを製造することが提案されている。しかしながら、この技法は、ナノ結晶性合金の条片の性質が非常に脆弱であるため、レーザや機械で切断をすると、ナノ結晶性条片の内側に、製造されたこの磁気特性をかなり損なうクラックが発生するという欠点がある。

0004

極めて脆弱なナノ結晶性バンドをより容易に取り扱うことを可能とするために、特に仏国特許第2788455号明細書において、ナノ結晶性バンドをポリマー製バンドと組み合わせて容易に取り扱えるようにする方法が提案されている。これで、ポリマー製バンドと結合しているこれらのナノ結晶性バンドを積層してエッチングし、プリント回路に埋め込まれた磁気素子を製造するために、または個別のナノ結晶性磁気素子を製造するために用いることが可能な、磁気コアを製造することが可能である。化学的エッチングを用いるこの方法は、マスターしやすいという利点がある。しかしながら、この製造技法は遅速で複雑であり、その理由は、ナノ結晶性条片が接着剤で接着されたポリマー材料製の条片が存在するので、所望の寸法を有する素子を製造するために、さまざまな条片を積層する前に条片の各々をエッチングする必要があるからである。

発明が解決しようとする課題

0005

本発明の目的は、受動電子素子、特に、薄くて脆弱な金属性条片および特にナノ結晶性合金の条片の積層によって構成され、また、非常に多様な形状を有する磁気電子素子用の部品を製造する手段を提供することによって、これらの欠点を克服することにある。

課題を解決するための手段

0006

この目的のため、本発明は、受動電子素子用の部品を製造する方法に関するが、この方法によれば、薄く脆弱な金属条片と接着性材料の層とからなる少なくとも1つの積層で構成される張り合わされた条片を製造し、サンドブラストによるエッチングを伴う少なくとも1つのステップを含む方法を用いて、張り合わされた条片から少なくとも一部を切り取る。脆弱でもろい材料に対して非常に適しているこの方法では、ナノ結晶性材料の欠点、すなわちその脆弱性とそれに起因する取り扱い上の問題は利点となる。

0007

少なくとも1つの積層を成す接着性材料の層は、脆弱で固い接着材料の層であれば好ましい。

0008

サンドブラストによるエッチングをする少なくとも1つのステップを実行するために、張り合わされた条片の表面には、サンドブラストに対する耐久性がある材料から構成され、この少なくとも1つの張り合わされた条片をエッチングすることが望ましい少なくとも1つの形状を有する開口部を含む、カバーが配置される。

0009

カバーは、たとえば、サンドブラストによるエッチングに対して耐久性がある鋼製の条片または弾力性のある層、たとえば、セリグラフィ(serigraphy)で堆積された塗料の層もしくは、適切な切り抜きを含むマスクを通して放射線、たとえば紫外線電子ビーム暴露され、また浴槽に浸漬されることによって現像される、弾力性のある感光性樹脂の層である。

0010

張り合わされた条片は、薄い金属性条片と脆弱で固い接着性材料の層とからなる交互に配置された少なくとも2つの積層によって構成されるが、少なくとも2つの交互配置されている積層は重ね合わされており、また、接着性の層によって互いに分離されている。該接着性の層の表面の少なくとも一部がサンドブラストによるエッチングに対して耐久性がある弾力性材料によって構成されている。

0011

サンドブラストによるエッチングを実行するために、張り合わされた条片は、支持条片に対して接着剤で接着されるのが好ましい。サンドブラスト後には、切り出された張り合わせ条片と支持条片を互いに分離することが可能である。

0012

サンドブラストによるエッチングを実行するために、張り合わされた条片は、研磨粒子噴出物を発射する少なくとも1つのサンドブラストノズルを備えるサンドブラストエッチングチャンバ中の、支持条片上に配置されるように位置付けすることが可能であり、また、研磨粒子の噴出物を有する張り合わせ条片の表面上を通過するために、張り合わせ条片と少なくとも1つのサンドブラストノズルとを相対的に移動させる。

0013

この方法を用いると、張り合わせ条片上で、互いに離れている付着点によって互いに接続されている電子素子用の複数の部品をエッチングすることが可能である。

0014

脆弱で固い材料は、たとえばエポキシ接着剤である。

0015

薄い金属条片は、以下の合金から選択された材料によって構成されるのが好ましい。

0016

ナノ結晶性磁気合金、鉄−コバルト、鉄−プラチナ、鉄−シリコン、鉄−ニッケルの脆弱な磁気合金、脆弱なニッケル−クロム合金、脆弱なモリブデン合金および脆弱なタングステン合金

0017

支持条片は、ポリマーの層と銅などの導電性材料の層とを含み、弾力性材料の層によってサンドブラスト切削する動作中に保護される少なくとも1つの電子素子を、サンドブラストによる切削以前にさらに含む、条片である。

0018

本発明はまた、本発明による方法を用いて製造することが可能であり、また、たとえば空隙を含み、また互いに異なった厚さを有する少なくとも2つの部品を含む、受動導電性電子素子のコアである部品に関する。

0019

この部品はまた、電気的な抵抗器またはキャパシタを構成する。

0020

本発明はまた、プリント回路中に組み込まれるようになっており、また、導電性材料の層と、本発明による方法を用いて製造可能な電子素子部品が接着剤で接着されている弾力性ポリマー材料の層とからなる、プレートに関する。

0021

本発明はさらに、磁気合金からなる薄い金属条片の積層によって構成される張り合わされた条片から切り出された部品を含むタイプの、受動誘電性電子素子を製造する方法に関するが、この部品は本発明による方法を用いて製造され、また、この素子は少なくとも一回巻かれ、また、保護材料コーティングされるように製造される。

0022

受動電子素子が容量性または抵抗性のものである場合、素子は、薄い金属条片の積層で構成される張り合わせ条片から切り出された部品と、電気的接続のための手段とを含む。この場合、接続手段がさらに製造され、素子はさらに保護材料でコーティングされる。

0023

最後に、本発明は、張り合わされた金属材料によって構成される少なくとも1つの部品を含む少なくとも1つの受動電子素子を備える、プリント回路を製造する方法に関するが、この方法によれば、導電性材料の層と、サンドブラストによって切り取られて製造された部品が接着剤で接着されている弾力性ポリマー材料の層とから構成される、少なくとも1つのプレートと、ポリマー材料の層を含む少なくとも1つのプレートとが積層され、接着剤で接着される。

0024

非常に脆弱な磁気金属材料の交互配置された条片の積層とポリマーの層とから構成されている、張り合わされた条片をサンドブラストによって切り出す方法は、クラックがなく、したがって非常に良好な磁気特性を有する、非常に多様な形状を有する磁気部品を製造することが可能であるという利点を有する。

0025

この方法はまた、周知の技法を用いては製造不可能な薄い部品を製造することを可能にする。特に、厚さに対する直径の比率が非常に大きいトーラス(torus)を製造することが可能である。特に、厚さが1mmに満たないトーラスと、たとえば、厚さが1mm範囲で直径が10mmを超えるトーラス、もしくは厚さが20μmから200μmの間で、直径が1mmから数ミリメートルになる可能性があるトーラスが存在する。

0026

本発明を、以下の添付図面を参照して、より正確にそして非限定的に説明する。

図面の簡単な説明

0027

固くて脆弱な接着剤を用いて接着剤で接着され、支持条片上に配置されたナノ結晶性条片の積層の概略図であり、この積層上にはマスクが配置されている。
サンドブラスト動作の後での先行する積層を示す図である。
積層され、接着剤で接着されたナノ結晶性条片から構成されている張り合わせ条片であって、また、接着剤の層が弾力性接着剤によって構成されている、図2Aの張り合わせ条片を示す図である。
積層され、接着剤で接着されたナノ結晶性条片から構成されている張り合わせ条片であって、その接着剤の層が弾力性接着剤によって構成されている、図2Aの張り合わせ条片のサンドブラスト後の様子を示す図である。
積層され、一緒に接着剤で接着されたナノ結晶性条片から構成されている張り合わせ条片であって、その接着剤の層が部分的に弾力性接着剤によって構成されており、張り合わされた条片は支持部上に置かれており、カバーが条片上に配置されている図2Aの張り合わせ条片を示す図である。
サンドブラスト後の上記の図に示す条片の図である。
支持条片と、接着剤で接着されたナノ結晶性条片から構成されている張り合わされた条片と、カバーとから構成される、アセンブリを示す図である。
サンドブラスト動作後に製造された部品を示す図である。
ナノ結晶性条片を含む張り合わされた条片からサンドブラストによって切り出された、磁気素子用の部品を製造する方法を概略的に示す図である。
ナノ結晶性材料から切り出されることによって製造される磁気コアを含む、プリント回路を製造する様子を概略的に示す図である。
ナノ結晶性材料から切り出されることによって製造される磁気コアを含む、プリント回路を製造する様子を概略的に示す図である。

実施例

0028

本発明の一般的な原理は、受動電子素子用および、特に、脆弱な金属条片が交互配置された積層と固くて脆弱な接着材料の層とから構成された張り合わせ条片をサンドブラストによって切り出すことによって製造されたインダクタンスや磁気コアなどの、磁気受動電素子用の部品を製造することにある。脆弱な金属材料は、磁気電子素子を製造するのに適した磁気特性を有している。この材料は、特に、たとえばFe−Cu−Nb−B−SiまたはFe−Zr−B−Siのタイプの、ナノ結晶性磁気材料である。このタイプの材料は、たとえば欧州特許第0271657号明細書または欧州特許第0299498号明細書に記載されている。元来周知であるこのナノ結晶性材料は、液体金属合金超高速凝固させることによって製造されたアモルファス条片を熱加工して製造される。このタイプの薄い条片はその厚さが、数マイクロメートルから数十マイクロメートル、特に5マイクロメートルから50マイクロメートル、そして一般的には20マイクロメートルのオーダーである。固く脆弱な接着材料はポリマー材料であり、たとえば、本来固くて脆弱であるか、または適当な熱加工動作によって固くて脆弱なものになった、接着剤である。一般に熱硬化性材料と呼ばれるこのような材料は、特に不飽和ポリエステルエポキシド石炭酸およびポリイミドである。

0029

図1Aに示す張り合わせ条片の一実施形態では、一般に1で示されている張り合わせ条片は均質である。これは、同じ薄い金属条片2と固くて脆弱な接着材料の中間層3とから構成されている。図1Aでは、張り合わせ条片1は支持条片5に接着剤で接着されており、カバー4はその上部表面上に配置されている。

0030

図2Aに示す第2の実施形態では、一般に10で示されている張り合わせ条片は、固くて脆弱な接着材料の層31によって互いに分離されている同じ薄い金属条片21の積層から構成されている、第1の均質張り合わせ層11と、脆弱で固い接着材料の層32によって互いに分離されている薄い金属条片22の積層から構成されている、第2の張り合わせ層12とから構成されている。2つの張り合わされた層は、弾力性接着材料の中間層33で互いから分離されている。本実施形態では、弾力性中間層33は、張り合わせ条片の表面2の全体に及んでいる。このようにして製造された張り合わせ条片は不均質である。前述の場合のように、この図はカバー40と支持条片50を示している。

0031

図3Aに示す第3の実施形態では、一般に100で示される不均質張り合わせ条片は、上記したものと同じ方式で、固くて脆弱な接着材料の層310で互いに分離された薄い金属条片210の積層で構成された第1の張り合わせ層110と、固くて脆弱な接着材料の層320で互いに分離された薄い金属条片220の積層で構成された第2の張り合わせ層120とによって構成されており、2つの張り合わせ層110と120は、固くて脆弱な材料で構成されている一部分331と弾力性接着材料で構成されている別の部分332とを有する、中間層330によって互いに分離されている。この図もまた、支持条片500とカバー400を図示している。

0032

固くて脆弱な材料の層によって接着性とされた、薄い金属条片によって構成される複数の張り合わされた層が、弾力性材料で部分的にまたは全体が構成されている中間層で互いに分離される、不均質の張り合わせ条片の他の実施形態も考えられる。中間層を弾力性材料で部分的にのみ構成すると、弾力性材料で構成されていない部分が固くて脆弱な接着材料で構成される。

0033

均質または不均質な張り合わせ条片は、任意の適切な方法、特に、仏国特許第2788455号明細書に記載されている方法を使用して製造される。

0034

例として、また均質な張り合わせ条片を製造するには、以下のようにすればよい。耐久性があってフレキシブル接着ポリマー材料の条片のロールと、ナノ結晶質材料の脆弱で薄い金属材料の条片のロールとを一方で巻きを戻している間に、同時に薄い金属材料の条片を、接着性かつフレキシブルで耐久性のあるポリマー材料の条片に接着剤で接着する。次に、フレキシブルで耐久性のあるポリマー材料の層と、薄い金属材料の接着層とによってこのように構成される、このタイプの複数の条片が製造される。次に、このような張り合わせ条片を複数個積層して、フレキシブルで弾力性のある接着性ポリマー材料の層で互いに分離された薄い金属条片を含む、張り合わされた複合条片を構成する。次に、このように構成された張り合わせ条片を、接着性ポリマー材料の層を固く脆弱なものとすることを意図する熱加工操作にかける。

0035

また、以下のようにしてもよい。第1の張り合わせ条片を、薄い金属条片をフレキシブルで耐久性のある接着性ポリマー材料の条片に接着剤で接着することによって、製造する。次に、薄い金属表面を、乾燥すると固くて脆弱なものとなる、たとえばエポキシ接着剤のような接着剤の層でコーティングする。次に、薄い金属条片をこの接着剤の層の上に配置して、接着剤で接着する。次に金属表面を、乾燥すると固くて脆弱なものとなる接着剤の層でコーティングして、新たな薄い金属条片をこの接着剤の層の上に配置して、接着剤で接着する。このプロセスは、所望の厚さを持つ張り合わせ条片が得られるまで続けられる。

0036

不均質な複合張り合わせ条片が望まれる場合、所望の厚さを持つ張り合わせ条片を、上記の1つの方法または他の方法を用いて最初に製造し、次に、所望の特徴を持つ条片を、この張り合わせ条片の表面に対して、セリグラフィによって接着剤で接着する、すなわち、完全に弾力性である条片かまたは、弾力的な部分と固くて脆弱となることが可能な部分とで構成される、複合条片となる。上記の1つの方法または他の方法を用いて製造された第2の張り合わせ条片を次にこの中間層の上に配置する。必要であれば、この動作は所望の回数だけ繰り返される。

0037

上記の張り合わせ条片は、複数の薄い金属条片の積層を含んでいる。しかしながら、この方法はまた、ポリマー層に接着剤で接着された薄い金属層を1つだけ含む張り合わせ条片にも適している。

0038

サンドブラストによる切り出しを実行する以前に、砂の噴出物を受容することになっている張り合わせ条片の表面上には、サンドブラストに耐え、また、それにしたがって張り合わせ条片を切り出すことが望ましい形状を有する開口部7、70、700を含む材料から構成される、カバー4、40、400またはマスクが配置されている。

0039

カバーはいくつかの方法で製造することが可能である。

0040

第1の実施形態では、カバーは十分な厚さを持つ、たとえばサンドブラストに耐える鋼からなる、また、それにしたがって張り合わせ条片を切り出すことが望ましい形状を有する切り出しを含む、金属条片である。

0041

別の実施形態では、カバーは、これもまた適当な切り抜きを含んでいる弾力性のあるポリマー材料の条片によって構成される。この材料は、サンドブラストに耐えることが可能であるように弾力的でなければならない。

0042

第3の実施形態では、カバーは、サンドブラストに耐える弾力性のある塗料の層を、張り合わせ条片の望ましい切り出しパターンに対応するパターンにしたがって、張り合わせ条片の表面上に堆積することによって製造される。この塗料の層は、たとえばセリグラフィによって堆積される。

0043

また、所望の形状を有するマスクを通して紫外放射線や電子ビームなどの放射線に対して暴露され、また、非放射部分融解する浴槽中で現像される感光性樹脂の層を、張り合わせ条片上に堆積することが可能である。

0044

カバーが「コンタクトカバー」タイプのカバー、すなわち開口部を含むプレートで構成されている場合、サンドブラストの直後に互いに分離した部品を製造することは不可能である。しかしながら、カバーを、たとえば感光性樹脂の層で構成すると、互いに分離している素子、特に、大きい直径を有するトーラスの内側に配置された小さいトーラスを製造することが可能である。

0045

これらのカバーの実施形態は、当業者にはそれ自体で知られている実施形態である。

0046

より容易な取り扱いを可能とするには、張り合わせ条片1、10または100を、良好な機械的強度を有する材料で構成され、またサンドブラストに耐える、支持条片5、50もしくは500または支持プレート上に配置すればよい。張り合わせ条片は、融解性接着剤または耐久性接着剤を用いて、この支持条片に接着剤で接着される。支持条片は、考えられる応用によれば、鋼、弾力性のあるポリマー材料などの耐久性のある金属材料、またはその内部表面に銅の層などの導電性のある金属層を含んでいるポリマー材料で構成することが可能である。

0047

図6に示すように、サンドブラストによるエッチングを実行するために、張り合わせ条片1と、カバー4と、さらに随意的に支持条片5から形成されているアセンブリを、上部表面のところで、すなわちカバーを含む表面のところで、研磨粒子または研磨用の砂の噴出物82を発射する、サンドブラスト用ノズル81の下方にあるサンドブラスト用チャンバ80中に移動させる。このような研磨粒子は、たとえばアルミやシリコンの粒子である。カバーの開口部7の領域では、研磨用の砂が張り合わせ条片を、それが研磨に耐える層に到達するまで研磨する。張り合わせ条片をこのように研磨することよって、部品6がエッチングされ切り出される。図11による張り合わせ条片について説明したこの方法は、同じように、張り合わせ条片の他の実施形態に対応する条片にも適用される。

0048

サンドブラスト用チャンバは、複数のゾーンに対して研磨粒子を発射する複数のノズルを備えている。しかしながら、ゾーンは必ずしも、サンドブラストされる表面全体をカバーするわけではない。したがって、サンドブラストされるべき表面のすべてがサンドブラストされることを保証するには、サンドブラスト用ノズルとサンドブラストされるべき条片を相対的に運動させて、この表面上を通り過ぎるような動作を実行すればよい。このような相対的な運動は、たとえば、サンドブラストされるべき条片の軸に対して直交する方向にノズルを交代で移動させることによって、またサンドブラストされるべき条片をその軸に対して平行な方向に移動させることによって、実行することが可能である。

0049

支持部が支持プレートである場合には、それを、互いに直交する方向にしたがった2つの移動によってずらされた、またプレートの表面と平行なプレート上に配置することが可能である。

0050

張り合わせ条片1が図1Aに示すような均質な張り合わせ条片である場合、マスク4から外れている開口部7を通過する砂の噴出物が、条片を、支持条片5に到達するまでその厚さ全体にわたって研磨する。図1Bに示され、また、張り合わせ条片の厚さに等しい一定の厚さを持つ、互いに分離した複数の部品6と6’がこのようにして製造される。

0051

張り合わせ条片が、連続した中間層33を含んだ図2Aに示すような複合張り合わせ条片10である場合、この砂の噴出物はマスク40から外れたスペース70を通って浸入して、弾力性材料の中間層33に至るまで張り合わせ条片の上部張り合わせ層11を研磨する。図2Bに示され、空のスペースで互いに分離されている張り合わせ要素61が配置されている第1の張り合わせ層60で構成される条片が、このように製造される。一定ではない厚さを持つ張り合わせ条片が、このように製造される。この張り合わせ条片は、たとえば、電磁波用の回折ネットワークを構成する平行な条片がその上でエッチングされた条片である。

0052

張り合わせ条片が、図3Aに示され、部分的に弾力性で、また部分的に脆弱な中間層である中間層330を持つ、複合張り合わせ条片100である場合、弾力性中間層332の領域内でマスクから外れたゾーン700は弾力性中間層332までしかエッチングされず、一方、固くて脆弱な中間層331のゾーンの領域中でマスクから外れているゾーン710内では、支持層500までエッチングされる。したがって、図3Bに示され、互いに異なった厚さを持つ部分610と620とを有する磁気部品600が製造される。

0053

張り合わされたナノ結晶質トーラスを製造する方法を実行する1つの例を、図4と5に示す。接着剤で接着されたナノ結晶質張り合わせ条片の積層で構成された張り合わせ条片13が、支持条片15の上に配置されて、溶解性接着剤を用いてこの条片に接着剤で接着されている。張り合わせ条片13の上部表面上に、さまざまなサイズを持つトーラス18A、18B、18Cおよび18Dを区切っている切り抜き17を含むカバー14が配置されており、これらのトーラス18A、18B、18Cおよび18Dは、付着点19A、19B、19Cおよび19Dによって、カバー14の残っている部分に接続されている。この積層は、エッチングされるためにサンドブラストされる。サンドブラスト動作中は、条片13の部分のうち開口部17の領域内の部分は、砂が支持層15に到達するまで完全に研磨される。サンドブラスト後、カバー14が取り外される。支持条片15に付着する、切り取られた張り合わせ条片がこのように製造される。張り合わせ条片の切り抜きは、ワッシャという形態を持つトーラスであり、また、付着点によって張り合わせ条片の周辺部分に取り付けられたままである部品16A、16B、16Cおよび16Dを区切っている。切り取られた張り合わせ条片13は次に清浄化され、随意的に保護性ポリマーでコーティングされて、支持条片5から分離される。切り取られた張り合わせ条片13’が、図5に示すようにして製造される。次に、切り取られた張り合わせ条片の部品16A、16B、16Cおよび16Dが、随意的にサンドブラストによって条片13’から分離され、ディスクリート磁気電子素子用の部品を構成する複数のトーラスが、このようにして製造される。このように製造されたトーラスは、張り合わせ条片を製造するために積層されたナノ結晶質条片の層の数によって、直径で2、3ミリメートル、さらには直径が1ミリメートルから数ミリメートル、厚さが数十マイクロメートルから数百マイクロメートルまたはそれ以上になりかねない、非常にさまざまな寸法を有する。このようにして製造されたこのようなトーラスは、コーティングされ、次に巻き上げられ、これによって、マイクロモータ用のインダクタンス、変圧器ロータもしくはステータなどの受動磁気電子素子、または磁気タイプの任意の他の素子を製造することが可能である。さらに、本方法によって、空隙を有するトーラスを製造することが可能である。この目的を達成するためには、幅がたとえば1/10mm以下のオーダーの、十分に微細半径方向の切り抜きを入れれば十分である。

0054

上述したように、張り合わせ条片が、完全にまたは部分的に弾力性である材料からなる中間層を含む、不均質な張り合わせ条片である場合、厚いゾーンと薄いゾーンを有する磁気部品が製造される。このような部品は、当業者には知られている特定の応用分野に対応したさまざまな形状を有する。上記の例の場合のように、サンドブラスト動作後、事前に切り取られた張り合わせ条片が清浄化され、次にさまざまな基本的な部品が互いに分離され処理され、これによって、電子素子に組み込まれる部品としてその後用いることが可能であるようにする。このような部品は、たとえば時計用のマイクロモータのインダクタンス、変圧器、フィルタアンテナ、ロータまたはステータである。

0055

上に述べたような方法によって、ディスクリートな電子素子を製造することが可能である。しかしながら、また、プリント回路に組み込まれる電子素子を製造することも可能である。

0056

プリント回路に組み込まれる磁気電子素子を製造するには、さまざまな仕方が可能である。特に、積層されたナノ結晶質条片から構成された張り合わせ条片を、一方ではプリント回路の複数の層の内の1つになることが可能なポリマー材料の層で構成される支持プレート上に配置することが可能であるが、このポリマー層は、その下方表面が、プリント回路の製造でそれ自身知られている仕方で実施されるように誘電性エレメントを形成するために化学的エッチングでエッチングすることが可能な銅の層でコーティングされる。張り合わせ条片は弾力性の保護接着剤によって支持プレートに接着剤で接着され、これによって、張り合わせ条片から部品を切り出すサンドブラスト動作で、ポリマー支持プレートが切削されないようにする。張り合わせ条片が切り取られると、受動誘導性電子素子用の部品を形成するために、アセンブリは清浄化されるが、製造された部品は支持プレートから取り外されない。それどころか、この部品は支持プレート上に残される。図7Aに示すように、トーラス形態の誘電性電子素子部品54が接着剤で接着される、プレート51が製造される。プレート51は、電子素子部品54が接着剤で接着されるポリマー材料の層52と、銅の下方層53とを含む。泡を残すことなく空洞を充填するに十分流動的な接着剤を用いて、ポリマー材料製の層56と銅などの導電性材料製の上方層57とによって構成されている第2のプレート55が、その部品54を備えたプレートの上方表面に接着剤で接着される。次に、銅製の層53と57が、図7Bに示すプリント回路の2つの外部層51と55との間に収められているトーラス54に対して半径方向に配置されている導体58を形成するために、化学的エッチングによってエッチングされる。上方表面と下方表面の導体58は、巻き線を形成するために導電性材料でカバーされた壁を持つ穴によって構成されている、導電性通路59によって接続されている。変圧器またはインダクタンスを組み込んだプリント回路が、このようにして得られる。導体を製造する技法は、プリント回路の製造においてそれ自体知られている技法である。銅の層の導体のエッチングは、プリント回路を構成するプレートが組み立てられた後ではなくこの動作の前に実行されることに留意されたい。このような動作が実行される順序は、単に製造のし易さの問題である。

0057

特定の実施形態では、プリント回路の上方層と下方層の間の厚さが過度なものとなることを防止するには、プリント回路の下方層上に、1つのナノ結晶質層を堆積し、次に、サンドブラストによってエッチングされたナノ結晶質層が配置されるプリント回路の製造と融和性があるポリマーで構成される複数の中間層を製造し、複数の中間層を積層し、これによって、中間層のトーラスが互いに対面するように配置されるようにすればよい。次に、全体を銅の層を含むポリマー材料製の層でカバーし、化学的エッチングで接続部を製造し、導電性材料でコーティングされた壁を持つ穴を開ける。また、穴を最初に開けて、その壁を導電性材料でカバーして、次に接続部をエッチングしてもよい。

0058

また、支持プレート上に、十分の数ミリメートルもしくは1ミリメートル以上という比較的大きい厚さを有する、トーラスなどの磁気回路を製造し、次に、この第1の支持プレート上に、トーラス形状でしかもトーラスの周り適合する凹部を持つポリマー材料製の層を配置し、トーラスの周りの隙間を泡を残さないほど十分に流動的である樹脂で充填し、次に、その上で接続部をエッチングすることが可能な銅層でコーティングされたポリマー材料製の表面層で、全体をカバーするようにしてもよい。

0059

この製造方法では、切り取られることになっている張り合わせ条片が堆積されている支持層は、サンドブラスト動作中に保護しなければならない電子回路をあらかじめ備えている。この目的のため、サンドブラストに先立って、サンドブラストに耐える弾力性材料からなる保護層が支持層上に配置される。

0060

この方法を用いると、プリント回路の厚さに収まるような磁気回路を含むプリント回路を製造することが可能である。この技法はまた、電子カード、たとえば、自己誘導コイルまたは変圧器などの誘導磁気回路を組み込むことが可能な、チップカードの製造にも応用される。また、アンテナとして用いることが可能な磁気回路、または当業者に知られている任意の他のタイプの磁気回路を組み込むことが可能である。

0061

ポリマー材料製の支持プレートは、一般にプリント回路の製造に用いられる樹脂を染み込ませた織布で構成される複合プレートでありえることに留意されたい。

0062

上述の本発明はまた、これらの材料が薄く、固く、脆弱な、すなわちサンドブラストによってエッチングすることが可能であるような条片の形態の金属材料であれば、ナノ結晶質材料以外の材料で構成された受動電子素子の製造にも応用可能である。このような材料は、たとえば、一部の鉄−コバルト、鉄−プラチナ、鉄−シリコン、鉄−ニッケルの合金、一部のニッケル−クロムタイプの合金、または一部のモリブデン合金もしくはタングステン合金である。これらの合金は、当業者には知られている。

0063

この方法を用いて製造される受動電子素子はまた、容量性または抵抗性タイプの電子素子でもある。このタイプの素子を製造するには、製造された素子の金属表面に接続部を追加すれば十分である。例として、容量性素子を製造するには、金属層上に接続部を製造し、別の金属層にも接続部を製造し、2つの金属層を、適当な誘電特性を有する少なくとも1つの絶縁層で互いに分離すれば十分である。抵抗性素子を製造するには、2つの電気的接続部を同じ金属層上に作成すれば十分である。

0064

上記の方法において、たった一回のサンドブラスト動作が実行されるものと仮定したが、特定の形状を作り出すためにはまたは製造性向上のためには、さまざまなマスクを用いて実行される複数回の連続したサンドブラスト動作によって切り出し動作を実行すると有利である。連続した複数のサンドブラスト動作を含む製造方法もまた、本発明の一部をなすものである。

0065

最後に、本方法は、1つの薄く脆弱な金属条片または、サンドブラストに耐え、1つ以上の薄く脆弱な金属条片と、随意的に固く脆弱な接着性材料の1つ以上の層とを含む張り合わせ条片に接着剤で接着可能な、弾力性ポリマー条片に接着剤で接着されている薄く脆弱な金属条片を含む張り合わせ条片から、部品を切り出すことにも応用可能である。

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