(57)【要約】【課題】本発明は、均一に表面粗化が行われた金属部品を製造することができる金属部品の製造方法を提供することを目的とする。【解決手段】少なくとも一部の表面が粗化された金属部品１５の製造方法であって、  帯状金属材１０を送り出して供給する工程と、  前記帯状金属材の表面に、ノズル３５から固体粒子を含む溶液７０を噴射し、前記帯状金属材の表面を粗化する工程と、  前記帯状金属材をプレス加工し、所定の形状に加工する工程と、を有し、  前記ノズルは、開口幅が一定の先端部３４１と、該先端部よりも根元にあり、開口幅が前記先端部に向かうにつれて狭くなる傾斜部３４２とを有し、  該傾斜部は、前記ノズルの内周面に対して５〜１６度の範囲内にある傾斜角θを有する。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも一部の表面が粗化された金属部品の製造方法であって、
帯状金属材を送り出して供給する工程と、
前記帯状金属材の表面に、ノズルから固体粒子を含む溶液を噴射し、前記帯状金属材の表面を粗化する工程と、
前記帯状金属材をプレス加工し、所定の形状に加工する工程と、を有し、
前記ノズルは、開口幅が一定の先端部と、該先端部よりも根元にあり、開口幅が前記先端部に向かうにつれて狭くなる傾斜部とを有し、
該傾斜部は、前記ノズルの内周面に対して５〜１６度の範囲内にある傾斜角を有する金属部品の製造方法。
【請求項２】
前記ノズルは、前記帯状金属材の幅方向に広がる平板状の形状を有し、
前記開口幅は、前記帯状金属部材の長手方向における幅である請求項１に記載の金属部品の製造方法。
【請求項３】
前記先端部及び前記傾斜部は、前記ノズル内に設けられた整流板により形成されている請求項１又は２に記載の金属部品の製造方法。
【請求項４】
前記ノズルは、ブラストガンのノズルである請求項１乃至３のいずれか一項に記載の金属部品の製造方法。
【請求項５】
前記固体粒子はアルミナであり、
前記溶液は、アルミナ水溶液である請求項１乃至４のいずれか一項に記載の金属部品の製造方法。
【請求項６】
前記帯状金属材の表面の粗化は、前記帯状金属材の両面に対して行われる請求項１乃至５のいずれか一項に記載の金属部品の製造方法。
【請求項７】
前記プレス加工は抜き加工であり、
前記所定の形状は矩形であり、
前記金属部品は、半導体装置の補強板として機能するスティフナー又は放熱板として機能するヒートスプレッダーである請求項１乃至５のいずれか一項に記載の金属部品の製造方法。
【請求項８】
前記プレス加工の後、前記所定の形状に加工された前記帯状金属部材の表面に接着剤を塗布する工程を更に有する請求項１乃至７のいずれか一項に記載された金属部品の製造方法。
【請求項９】
前記接着剤を塗布する工程は、両面接着テープを前記帯状金属材の表面に接着することにより行われる請求項８に記載の金属部品の製造方法。
【請求項１０】
前記帯状金属材のめっき層は、ニッケル、銀、鉄又は銅のいずれか１つからなる材料である請求項１乃至９のいずれか一項に記載の金属部品の製造方法。
【請求項１１】
前記傾斜角は、５〜９度の範囲内にある請求項１乃至１０のいずれか一項に記載の金属部品の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、金属部品の製造方法に関し、特に、少なくとも一部の表面が粗化された金属部品の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、半導体パッケージの上部を覆うように接着され、補強板として機能するスティフナーや、半導体チップの裏面に接着され、半導体チップの放熱板として機能するヒートスプレッダー等の金属部品が知られている。かかるスティフナー、ヒートスプレッダー等の金属部品は、例えば、帯状金属材をプレス加工で打ち抜き、矩形等の所定形状の金属を形成することにより製造される（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
上述のように、スティフナー、ヒートスプレッダーは、一般に半導体部品の所定箇所に接着して用いられるので、接着強度を高めるため、表面を粗化する加工が行われるのが一般的である（例えば、特許文献２参照）。例えば、かかる表面粗化加工は、アルミナ粒子を含んだアルミナ水溶液をブラストガンでノズルから噴射し、アルミナ粒子を帯状金属材の表面に衝突させるブラスト処理よって行われる。
【０００４】
かかるブラスト処理では、ブラストガンのノズルからアルミナ水溶液が噴出する際、アルミナ粒子がノズル内部で衝突するため、摩耗が激しく、定期的にノズルを交換する必要がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−９３９３５号公報
【特許文献２】特開平１０−１５０１２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上述のブラスト処理においては、ノズルを定期的に交換しているにも関わらず、ノズルからアルミナ水溶液が均一に噴射されず、帯状金属材の表面にブラストムラにより縞模様が発生してしまう場合があった。ブラストムラが発生すると、スティフナーやヒートスプレッダーとして用いる際の接着が不均一となったり、また、それらの表面に印字を行う場合に、印字が適切に行われなくなったり、印字が識別できない等の問題があった。
【０００７】
また、スティフナー及びヒートスプレッダー以外の表面を粗化した金属部品を製造する場合にも、ブラスト処理による表面粗化加工を行う場合には同様の現象が発生してしまうという問題があった。
【０００８】
そこで、本発明は、表面粗化が均一になされた金属部品を製造することができる金属部品の製造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】
【０００９】
上記目的を達成するため、本発明の一態様に係る金属部品の製造方法は、少なくとも一部の表面が粗化された金属部品の製造方法であって、
帯状金属材を送り出して供給する工程と、
前記帯状金属材の表面に、ノズルから固体粒子を含む溶液を噴射し、前記帯状金属材の表面を粗化する工程と、
前記帯状金属材をプレス加工し、所定の形状に加工する工程と、を有し、
前記ノズルは、開口幅が一定の先端部と、該先端部よりも根元にあり、開口幅が前記先端部に向かうにつれて狭くなる傾斜部とを有し、
該傾斜部は、前記ノズルの内周面に対して５〜１６度の範囲内にある傾斜角を有する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、表面が均一に粗化された金属部品を製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施形態に係る金属部品の製造方法の工程フローの一例を示した図である。図１（Ａ）は、本実施形態に係る金属部品の製造方法の原料供給工程の一例を示した図である。図１（Ｂ）は、本実施形態に係る金属部品の製造方法の表面粗化工程の一例を示した図である。図１（Ｃ）は、本実施形態に係る金属部品の製造方法のプレス工程の一例を示した図である。図１（Ｄ）は、本実施形態に係る金属部品の製造方法の接着剤塗布工程の一例を示した図である。
【図２】めっき工程を経た帯状金属材の一例を示した図である。
【図３】本発明の実施形態に係る金属部品の製造方法に用いられるブラストガン周辺のシステム構成図である。
【図４】本発明の実施形態に係る金属部品の製造方法に用いられるブラストガンの構造の一例を示した図である。
【図５】本発明の実施形態に係る金属部品の製造方法に用いられるブラストガンのノズルの構成の一例を示した図である。図５（Ａ）は、本実施形態に係る金属部品の製造方法に用いられるブラストガンのノズルの構成の一例を示した図であり、図５（Ｂ）は、比較例に係るノズルの構成の一例を示した図である。
【図６】本発明の実施形態に係る金属部品の製造方法に用いられるノズルの内周面の一例の構成を示した図である。
【図７】本発明の実施形態に係る金属部品の製造方法に用いられるノズルの内周面の一例の構成を示した図である。
【図８】ブラストムラと表面粗さとの関係について説明するための図である。図８（Ａ）は、ブラスト処理された帯状金属材の表面における仕上がり状態の異なる４点の選択基準を説明するための図である。図８（Ｂ）は、各選択箇所の表面粗さ測定結果を示した表である。図８（Ｃ）は、各選択箇所の表面粗さ測定結果をグラフ化した図である。
【図９】本発明の実施例に係る金属部品の製造方法の実施内容と実施結果を示した図である。図９（Ａ）は、本実施例の実施内容を説明するための図である。図９（Ｂ）は、本実施例に係る金属部品の製造方法における表面粗化工程の実施結果を、各々の傾斜角θを有するノズル３５について示した表である。図９（Ｃ）は、本実施例に係る金属部品の製造方法における表面粗化工程の実施結果をグラフ化して示した図である。
【図１０】本実施例に係る金属部品の製造方法により製造された金属部品の表面状態を示した図である。図１０（Ａ）は、本実施例に係る金属部品の製造方法により製造された金属部品の表面状態の写真である。図１０（Ｂ）は、図１０（Ａ）の写真が示す状態をより明確に表した図である。
【図１１】比較例に係る金属部品の製造方法により製造された金属部品の表面状態を示した図である。図１１（Ａ）は、比較例に係る金属部品の製造方法により製造された金属部品１５の表面状態の写真である。図１１（Ｂ）は、図１１（Ａ）の写真が示す状態をより明確に表した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、図面を参照して、本発明を実施するための形態の説明を行う。
【００１３】
図１は、本発明の実施形態に係る金属部品の製造方法の工程フローの一例を示した図である。本実施形態に係る金属部品の製造方法は、図１に示すように、原料供給工程と、めっき工程と、表面粗化工程と、プレス工程と、ラミネート工程とを有する。
【００１４】
図１（Ａ）は、本実施形態に係る金属部品の製造方法の原料供給工程の一例を示した図である。原料供給工程においては、原料となる帯状金属材１０が供給される。帯状金属材１０は、薄い帯状の金属板からなり、円筒状に巻回された状態から、巻回を解きながら順次送り出されながら供給される。なお、供給に際し、必要に応じて、巻回された状態の帯状金属材１０の中心空間に、円柱形状又は円筒形状の支持部材（図示せず）が挿入され、帯状金属材１０と支持部材がともに回転、又は帯状金属材１０のみが回転することにより、帯状金属材１０が送り出されてよい。
【００１５】
原料供給工程で供給された帯状金属材１０は、必要に応じてめっき工程でめっき処理が施される。めっき工程では、原料の帯状金属材１０の表面全体又は部分的にめっきが行われ、帯状金属材１０の表面がめっき層で被覆される。
【００１６】
図２は、めっき工程を経た帯状金属材１０の一例を示した図である。図２において、巻回された状態の帯状金属材１０と、その断面構成の一例が示されている。めっき工程を経てめっき処理が施された帯状金属材１０は、銅材１１の表面上にＮｉめっき層１２が形成され、銅材１１の表面全体がＮｉめっき層１２で被覆された状態となっている。このように、帯状金属材１０の表面には、必要に応じて、めっき層が形成されてよい。
【００１７】
なお、図１（Ａ）及び図２では、原料供給工程で原料が供給されてからめっき工程が行われる例について説明したが、最初からめっき層が形成された帯状金属材１０が用いられてもよく、原料供給工程において、めっき層が形成された状態の帯状金属材１０が供給されてもよい。
【００１８】
なお、図２においては、原料として銅材１１が用いられ、その表面上にＮｉめっき層１２が形成された帯状金属材１０が例示されているが、原料としては、種々の帯状の金属材料を用いることができる。また、めっき層についても、ニッケルの他、銀、鉄、銅等、種々の金属材料を用いることができる。更に、めっき工程を行わずに、原料の金属材料に直接粗化処理を行うこともできる。
【００１９】
図１に戻る。原料供給工程と、必要に応じて行われるめっき工程を経た帯状金属材１０は、次に、表面粗化処理が行われる。
【００２０】
図１（Ｂ）は、本実施形態に係る金属部品の製造方法の表面粗化工程の一例を示した図である。表面粗化工程においては、ブラストガン３０を用いて、帯状金属材１０の表面にブラスト処理が行われ、帯状金属材１０の表面が粗化される。ブラスト処理は、投射材と呼ばれる粒体を加工物（ワーク）に衝突させ、ワークの加工等を行う表面処理方法であり、ワークへの衝突により、ワーク表面に傷を付けて粗化する。本実施形態においては、例えば、アルミナ（酸化アルミニウム、Ａｌ２Ｏ３）の粒体を含む水溶液を、Ｎｉめっきされた帯状金属材１０にブラストガン３０で噴射し、アルミナ粒体を帯状金属材１０の表面に衝突させて表面を粗化する。
【００２１】
また、図１（Ｂ）に示すように、ブラストガン３０は、帯状金属材１０の幅方向全体をカバーしてアルミナ水溶液を噴射できるように、幅方向に並べて複数配置してもよい。更に、帯状金属材１０の両面を一度に粗化できるように、帯状金属部材１０の両面側に各々配置されてよい。なお、ブラストガン３０の配置方法、個数については、用途に応じて種々の構成としてよい。また、ブラストガン３０は、帯状金属材１０の表面に対して、垂直にアルミナ水溶液を噴射できるように、帯状金属材１０の真上又は真下に配置されることが好ましい。
【００２２】
本実施形態に係る金属部品の製造方法では、表面粗化工程において、ブラストガン３０のノズルを改良することにより均一な粗化面を形成するが、その詳細については後述する。
【００２３】
図１（Ｃ）は、本実施形態に係る金属部品の製造方法のプレス工程の一例を示した図である。プレス工程においては、表面粗化された帯状金属材１０ａにプレス加工が施され、金属部品１５として出荷されるべき所定の形状に形成される。プレス工程は、例えば、金型を用いたプレス加工機８０を用いて行われてよい。プレス加工の内容は、製造する金属部品１５の用途に応じて、種々の加工内容とすることができるが、例えば、打ち抜き加工であってもよい。例えば、製造される金属部品１５が、半導体部品の所定箇所に接着して設けられるスティフナー又はヒートスプレッダーの場合には、プレス加工で帯状金属材１０が矩形に打ち抜かれることにより形成される。
【００２４】
プレス加工した金属部品１５の表面に、接着剤等が塗布されない場合には、プレス工程が最終工程となり、プレス加工で打ち抜かれた金属部品１５が、必要な検査等が行われた上で梱包され、出荷される。
【００２５】
一方、金属部品１５の表面に、接着剤が塗布された状態で出荷される場合には、プレス工程の後に、接着剤塗布工程が行われる。
【００２６】
図１（Ｄ）は、本実施形態に係る金属部品の製造方法の接着剤塗布工程の一例を示した図である。接着剤塗布工程においては、プレス加工された金属部品１５の表面に接着剤が塗布されるが、例えば、接着剤塗布工程は、両面接着テープを用いたラミネート処理により行われてもよい。
【００２７】
図１（Ｄ）に示すように、ラミネート処理においては、金属部品１５の形状に合わせた窪み２１を有する治具２０の各窪み２１の上に、金属部品１５がまず載置される。図１（Ｄ）においては、５つの窪み２１が存在する治具２０が用いられているので、５枚の金属部品１５が配置されることになる。
【００２８】
次に、治具２０の窪み２１上に載置された金属部品１５の表面に、両面接着テープ２５が貼り付けられる。その状態で、金属部品１５は、治具２０、両面接着テープ２５とともに圧着ローラー９０の間を通過し、両面接着テープ２５が金属部品１５にラミネートされる。次いで、ラミネートされた金属部品１５が個片化され、接着剤が塗布された金属部品１５となる。
【００２９】
その後は、必要に応じて出荷検査等が行われ、梱包がなされて接着剤が塗布された表面を有する金属部品１５として出荷される。
【００３０】
なお、図１（Ｄ）においては、両面接着テープ２５を用いた接着剤塗布工程を示したが、金属部品１５の表面上に接着剤を塗布できれば、スプレー塗布等の種々の方法により接着剤塗布工程を行うことができる。
【００３１】
図３は、本発明の実施形態に係る金属部品の製造方法に用いられるブラストガン周辺のシステム構成図である。図３に示すように、ブラストガン３０は、周辺機材として、サイクロン粒子分離機４０と、タンク５０と、ポンプ６０とを備える。また、図１で説明したように、ブラストガン３０は、帯状金属材１０の両面に垂直に配置される。図３においては、帯状金属材１０が鉛直に立てられた状態で搬送され、帯状金属材１０の左右両面にブラストガン３０が配置された例が示されている。このような配置であっても、帯状金属材１０の表面に垂直にアルミナ水溶液を噴射することができるので、鉛直に立てられた帯状金属材１０の表面に垂直に噴射可能なように、ブラストガン３０を水平方向において対向させて配置してもよい。また、図１に示したように、面が水平となるように搬送された帯状金属材１０の上下両面にブラストガン３０を配置してもよい。
【００３２】
サイクロン粒子分離機４０は、遠心力を利用して、粒子懸濁流体中から固体粒子を分離するための装置である。本実施形態に係る金属部品の製造方法において、例えば、投射材としてアルミナ粒子を用いる場合には、流体中からアルミナ粒子を分離する。サイクロン粒子分離器４０で分離された固体粒子は、タンク５０に供給される。
【００３３】
タンク５０は、溶液を貯留し、サイクロン粒子分離器４０から供給された粒子を含む溶液を生成するための容器である。例えば、アルミナ粒子がサイクロン粒子分離器４０から供給される場合には、溶液として水を用い、アルミナ水溶液７０を生成する。
【００３４】
ポンプ６０は、タンク５０で生成された固体粒子を含む溶液をブラストガン３０に供給するための送液手段である。タンク５０でアルミナ水溶液７０が生成される場合には、ポンプ６０は、生成されたアルミナ水溶液をブラストガン３０に移送する。
【００３５】
ブラストガン３０では、ポンプ６０から供給された固体粒子を含む溶液を、帯状金属材１０の表面に噴射するが、噴射された溶液は回収される。そして、タンク５０に戻されて、再利用される。よって、ブラストガン３０から噴射されたアルミナ水溶液７０も回収され、タンク５０に戻されて再利用される。
【００３６】
このように、ブラストガン３０は、種々の周辺機器とともに、帯状金属材１０の表面を粗化するブラスト処理を行う。
【００３７】
図４は、本発明の実施形態に係る金属部品の製造方法に用いられるブラストガンの構造の一例を示した図である。図４に示すように、ブラストガン３０は、圧力室３１と、ノズル３５とを備える。ノズル３５は、溶液噴出部３２と、ノズル部３３と、整流板３４とを有する。
【００３８】
圧力室３１は、溶液噴射部３２から溶液を噴射するために必要な圧力を生成するチャンバであり、ポンプ６０から流入する固体粒子含有溶液を一旦蓄え、その圧力を高める。
【００３９】
溶液噴出部３２は、圧力室３１から所定圧力で流入して来る固体粒子含有溶液を噴出するための手段であり、溶液噴出部３２の先端には、溶液噴出口が形成されている（図示せず）。溶液噴出部３２は、圧力室３１の先端に設けられる。
【００４０】
ノズル部３３は、溶液噴出部３２から噴出された溶液を方向付けするとともに、前方に送り出すためのガイドノズルである。よって、ノズル部３３は、溶液噴出部３２を基点とし、溶液噴出部３２よりも前方に延びるように設けられ、溶液を前方へと導く。
【００４１】
整流板３４は、ノズル部３３の内周面に取り付けられて設けられ、溶液噴出部３２からの溶液をより高精度に方向付けするための整流手段である。整流板３４は、ノズル部３３の内周面に一体的に取り付けられることにより、実質的にノズル部３３の内周面を構成する。なお、整流板３４は、例えば、ノズル部３３の内周面に接着されて設けられてもよい。
【００４２】
整流板３４の先端部３４１は、噴射方向と平行な、一定の開口幅を有しているが、整流板３４の根元付近は、ノズル部３３の内周面に対して傾斜角θを有する傾斜面を有しており、傾斜部３４２として構成されている。これにより、固体粒子含有溶液をスムーズにノズル部３３の先端へと導くことができる。
【００４３】
図５は、本発明の実施形態に係る金属部品の製造方法に用いられるブラストガンのノズルの構成の一例を示した図である。図５（Ａ）は、本実施形態に係る金属部品の製造方法に用いられるブラストガンのノズルの構成の一例を示した図であり、図５（Ｂ）は、比較例に係るノズルの構成の一例を示した図である。
【００４４】
図５（Ａ）において、本実施形態に用いられるノズル３５は、整流板３４が先端部３４１と傾斜部３４２とを有する。傾斜部３４２のノズル部３３の内周面に対する傾斜角θは、５〜１６度の範囲にあり、好ましくは５〜９度の範囲内にある。先端部３４は、ノズル３５の開口幅が一定であるが、傾斜部３４２は、先端に接近するにつれて、開口幅が狭くなるテーパー形状を有している。
【００４５】
一方、図５（Ｂ）に示すように、比較例に係るノズル１３５は、整流板１３４が先端部１３４１と傾斜部１３４２を有する点では、図５（Ａ）に示したノズル３５と同様であるが、傾斜部１３４２のノズル部３３の内周面に対する傾斜角θｃが、３１度と傾斜角θよりも相当に大きくなっている点で、ノズル３５と異なっている。
【００４６】
比較例に係るノズル３５は、ブラストガン３０を購入した際に部品として含まれていたものに近く、このような傾斜角θｃの大きい整流板１３４を用いると、ブラストムラが大きくなる。発明者等は、整流板１３４及びノズル部３３の内周面の摩耗の進行に対応すべくこれらを交換した際、交換すると逆にブラストムラが大きくなる現象を発見した。
【００４７】
そこで、発明者等は、ブラストムラを抑制するノズル３５の構成と、表面粗化工程との関係について研究し、本発明の金属部品の製造方法を発明した。本実施形態に係る金属部品の製造方法に用いられるノズル３５の整流板３４の傾斜部３４２は、溶液に含まれている粒子の進行を必要以上に妨げず、滑らかに先端部３４１に導く構成である。ブラスト処理に用いられる投射材は、アルミナ等の硬度が高い固体粒子が用いられるため、衝突により衝撃が大きく、衝突により溶液内で乱流を発生させてしまい、先端部３４１内で粒子の流れを揃えることができない。
【００４８】
しかしながら、本実施形態におけるノズル３５は、溶液噴出口３２から噴出された後の固体含有粒子の流れを必要以上に妨げず、噴射方向に沿った溶液の流れをまず作る。その流れの中で固体粒子が移動するため、固体粒子は、整流板３４の傾斜部３４１の傾斜面に沿うようにノズル部３３の内部を移動し、開口幅が小さく一定の先端部３４１にスムーズに運び込まれ、そのまま先端部３４１の開口から噴射される。よって、粒子の拡散・乱流を抑制した状態でノズル部３３から粒子を噴射することができる。
【００４９】
このように、本実施形態に係る金属部品の製造方法に用いられるノズル３５は、整流板３４の傾斜部３４２の傾斜角θを５〜１６度と低い範囲に設定することにより、先端部３４１から噴射される粒子の量を、開口面内においても、また時間当たりにおいても均一化し、ブラストムラを抑制することができる。
【００５０】
なお、図４、５においては、ノズル部３３内に整流板３４が設けられ、整流板３４の傾斜部３４２の傾斜角θを加工することによりノズル３５を構成しているが、整流板３４を特に設けず、ノズル部３３の内周面を、直接加工するようにしてもよい。しかしながら、そのような加工は困難であるため、整流板３４を用いた方が、容易にノズル３５の形状を得ることができる。
【００５１】
図６は、本発明の実施形態に係る金属部品の製造方法に用いられるノズルのノズル部及び整流板の内周面の一例の構成を示した図である。図６（Ａ）は、ノズル部及び整流板の内周面の平面図であり、図６（Ｂ）は、ノズル部及び整流板の内周面の斜視図である。
【００５２】
図６（Ａ）、（Ｂ）に示すように、ノズル部３３及び整流板３４は、傾斜部３４２の傾斜角θが一定で幅方向に広がる平板状の形状に構成されてよい。つまり、図４、５が断面図であり、紙面に垂直な方向に同じ形状が延在した平板状のノズル３５として形成されてよい。かかる構成で、ノズル３５の開口が帯状金属材１０の幅方向に平行に延びるように配置することにより、帯状金属材１０の幅方向に一様にブラスト処理を行うことができる。
【００５３】
図７は、本発明の実施形態に係る金属部品の製造方法に用いられるノズルの内周面の一例の構成を示した図である。図７に示すように、溶液噴出部３２は、複数の溶液噴出口３２１が配列され、延在方向に一様に溶液を噴出できる構成を有してよい。これにより、平板状のノズル３５であっても、幅方向に均一に溶液の噴射を行うことができる。
【００５４】
このように、溶液噴出部３２は、図４、５の紙面に垂直な方向に延在し、延在方向に一様に配列された溶液噴出口３２１を有し、幅方向に均一な噴射を行うことができるノズル３５とすることができる。
【００５５】
なお、図６、７においては、ノズル３５を平板状のノズルに構成する例を挙げて説明したが、図４、５に示された構成を円環状ノズルとして構成し、複数のノズルを帯状金属材１０の幅方向に配列した構成とすることもできる。この場合であっても、傾斜部３４２の傾斜角θを５〜１６度、好ましくは５〜９度の範囲内に設定することにより、均一な溶液の噴射を実現し、ブラスト処理のブラストムラを抑制することができる。
【００５６】
〔実施例〕
次に、本発明に係る金属部品の製造方法を実施した実施例について説明する。なお、本実施例において、理解を容易にするため、今まで説明した構成要素と同様の構成要素には、同一の参照符号を付して説明する。
【００５７】
図８は、ブラストムラと表面粗さとの関係について説明するための図である。本実施例に係る金属部品の製造方法は、表面粗さを測定し、測定された表面粗さを用いてブラストムラの評価を行ったため、最初に、ブラストムラと表面粗さとの関係について説明する。なお、表面粗さは、十点平均粗さＲｚで表す。
【００５８】
図８（Ａ）は、ブラスト処理された帯状金属材１０の表面において、仕上がり状態の異なる４点を選択したときの、選択基準を説明するための図である。なお、ブラスト処理された帯状金属材は、図２で説明したように、銅材１１にＮｉめっき層１２を被覆したものであり、ブラスト処理には、アルミナ水溶液を用いている。かかる条件でブラスト処理された帯状金属材１０は、基本的に灰色の色調である。
【００５９】
図８（Ａ）に示すように、第１の選択箇所は、ムラがあり、灰色の色調が濃い部分である。第２の選択箇所は、ムラがあり、灰色の色調が薄い部分である。第３の選択箇所は、ムラがあり、灰色の色調が中間の部分である。第４の選択箇所は、ムラが無く、均一な色調の正常な部分である。
【００６０】
図８（Ｂ）は、各選択箇所の表面粗さ測定結果を示した表であり、図８（Ｃ）は、各選択箇所の表面粗さ測定結果をグラフ化した図である。なお、表面粗さは（μｍ）の単位で表されている。
【００６１】
図８（Ｂ）、（Ｃ）に示されるように、色調が濃い第１の選択箇所は、表面粗さＲｚが１．５６μｍと最も大きく、色調が薄い第２の選択箇所は、表面粗さＲｚが１．１５μｍと最も低い。そして、ムラがあり色調が中間の第３の選択箇所は表面粗さＲｚが１．２３μｍ、ムラが無く色調が中間の第４の選択箇所は表面粗さＲｚが１．３８μｍであり、ともにその中間の値となっている。つまり、色調の濃淡は、表面粗さＲｚ（μｍ）の大きさに比例し、色調が濃くなると表面粗さＲｚ（μｍ）が増加するということが示されている。表面粗さＲｚが大きいということは、表面の深さ方向の高さの差が大きいということであり、より大きく粗化されているということを意味する。つまり、表面粗さＲｚが大きい箇所は、十分に粗化された箇所であり、表面粗さＲｚが小さい箇所は、あまり粗化されていない箇所である。
【００６２】
なお、粗化された箇所の色調が濃くなるのは、表面の凹凸の差が増加することにより、光の屈折率が大きくなり、色調が濃くなるためである。
【００６３】
図９は、本発明の実施例に係る金属部品の製造方法の実施内容と実施結果を示した図である。図９（Ａ）は、本実施例の実施内容を説明するための図である。
【００６４】
図９（Ａ）に示すように、ノズル３５の整流板３４について、傾斜部３４２のノズル部３３の内周面に対する傾斜角θを種々変化させ、各々のノズル３５を用いてブラスト処理を行い、ブラスト処理された帯状金属材１０の表面粗さＲｚを測定した。なお、表面粗さは、十点平均粗さＲｚで表す。
【００６５】
図９（Ｂ）は、本実施例に係る金属部品の製造方法における表面粗化工程の実施結果を、各々の傾斜角θを有するノズル３５について示した表であり、図９（Ｃ）は、本実施例に係る金属部品の製造方法における表面粗化工程の実施結果をグラフ化して示した図である。
【００６６】
図９（Ｂ）に示すように、ノズル３５の整流板３４の傾斜部３４２の傾斜角θが３１度の場合には、表面粗さＲｚの最大粗さＲｚは１．７６μｍであり、最小粗さＲｚは１．１８μｍであり、最大粗さＲｚと最小粗さＲｚとの差は０．５８μｍと大きい。
【００６７】
同様に、傾斜角θが２２度の場合には、最大粗さＲｚは１．６８μｍ、最小粗さＲｚは１．１８μｍであり、最大粗さＲｚと最小粗さＲｚとの差は０．５０μｍと少し小さくなったが、依然として大きい。
【００６８】
傾斜角θが１６度、つまり本実施例に係る金属部品の製造方法に用いられるノズル３５の場合には、最大粗さＲｚが１．５２μｍ、最小粗さＲｚが１．２９μｍであり、最大粗さＲｚと最小粗さＲｚとの差は０．２３（μｍ）であった。この値は、傾斜角θ＝２２°の場合の半分以下の大きさであり、ブラストムラが相当に改善されたことが分かる。
【００６９】
また、本実施例に係る金属部品の製造方法に用いられるノズル３５であって、傾斜角θが９度の場合には、最大粗さＲｚが１．４０μｍ、最小粗さＲｚが１．３７μｍであり、最大粗さＲｚと最小粗さＲｚとの差は０．０５μｍであった。この値は、傾斜角θ＝２２°の場合の１／１０の値であり、ブラストムラが大幅に改善されたことが分かる。
【００７０】
更に、本実施例に係る金属部品の製造方法に用いられるノズル３５であって、傾斜角θが５度の場合には、最大粗さＲｚが１．４２μｍ、最小粗さＲｚが１．３３μｍであり、最大粗さＲｚと最小粗さＲｚとの差は０．０９μｍであった。この値は、傾斜角θ＝２２°の場合よりも、ブラストムラが大幅に改善されているが、傾斜角θ＝９°の場合よりは大きい値である。
【００７１】
図９（Ｃ）において、各々の傾斜角θにおける表面粗さＲｚが示されており、曲線Ａが平均粗さ、曲線Ｂが最大粗さＲｚ、曲線Ｃが最小粗さＲｚ、曲線Ｄが最大粗さＲｚと最小粗さＲｚとの差Ｒｚを示している。曲線Ａの平均粗さＲｚは、各傾斜角θにおいて大きな差は無いが、最大粗さＲｚについては、傾斜角θ＝３１°、２２°の場合は大きいが、傾斜角θ＝１６°、９°、５°の場合には、大幅に小さくなっている。
【００７２】
一方、最小粗さＲｚについては、傾斜角θ＝３１°、２２°の場合は小さいが、傾斜角θ＝１６°、９°、５°の場合には大きくなり、最大粗さＲｚの曲線Ａに接近している。この結果、最大粗さＲｚと最小粗さＲｚとの差Ｒｚは、傾斜角θ＝３１°、２２°では大きいが、傾斜角θ＝１６°で大きな改善が見られ、θ＝９°、５°では更に大きな改善が見られ、傾斜角θ＝９°で最も小さな値となっている。
【００７３】
最大粗さＲｚと最小粗さＲｚとの差Ｒｚが小さいということが、ブラストムラが少ないということを意味しているので、本実施例に係る金属部品の製造方法に用いられるノズル３５の傾斜角θ＝５〜１６°の範囲では、θ＝２２°、３１°の場合と比較して、大幅にブラストムラが抑制されていることが分かる。
【００７４】
また、傾斜角θ＝５〜１６°の範囲のうち、θ＝５〜９°では、特に差Ｒｚの値が０．１０以下と小さく、良好な特性を示している。
【００７５】
このことから、ノズル３５の傾斜角θが５〜１６度の範囲である本実施例に係る金属部品の製造方法によれば、ブラストムラを効果的に抑制することができ、更に傾斜角θが５〜９度の範囲では、ブラストムラを更に大幅に抑制することができる。
【００７６】
図１０は、本実施例に係る金属部品の製造方法により製造された金属部品の表面状態を示した図である。図１０（Ａ）は、本実施例に係る金属部品の製造方法により製造された金属部品１５の表面状態の写真であり、図１０（Ｂ）は、図１０（Ａ）の写真が示す状態をより明確に表した図である。
【００７７】
図１０（Ａ）、（Ｂ）に示されるように、本実施例に係る金属部品の製造方法によれば、金属部品の表面を、ムラ無く一様な仕上がりとすることができる。
【００７８】
図１１は、比較例に係る金属部品の製造方法により製造された金属部品の表面状態を示した図である。図１１（Ａ）は、比較例に係る金属部品の製造方法により製造された金属部品１５の表面状態の写真であり、図１１（Ｂ）は、図１１（Ａ）の写真が示す状態をより明確に表した図である。
【００７９】
図１１（Ａ）、（Ｂ）に示されるように、比較例に係る金属部品の製造方法によれば、金属部品の表面において、幅方向に濃淡のあるムラが発生しており、ブラスト処理にブラストムラが発生していることが示されている。
【００８０】
図１０と図１１との比較で分かるように、本実施例に係る金属部品の製造方法によれば、表面粗化工程における粗化のムラを抑制し、均一に表面粗化を行うことができる。
【００８１】
以上、本発明の好ましい実施形態及び実施例について詳説したが、本発明は、上述した実施形態及び実施例に制限されることはなく、本発明の範囲を逸脱することなく、上述した実施形態及び実施例に種々の変形及び置換を加えることができる。
【００８２】
特に、本実施形態及び本実施例では、アルミナの粒子を投射材とし、アルミナ水溶液を噴射媒体とした例を中心として説明したが、他の固体粒子を投射材とし、それに適した溶液を適宜選択することができる。また、製造する金属部品の用途も、半導体分野のみならず、種々の分野の種々の部品に用いることができる。
【符号の説明】
【００８３】
１０、１０ａ    帯状金属材
１１    銅材
１２    Ｎｉめっき層
１５    金属部品
２０    治具
２５    両面接着テープ
３０    ブラストガン
３１    圧力室
３２    溶液噴出口
３３    ノズル部
３４、１３４    整流板
３５、１３５    ノズル
４０    サイクロン粒子分離機
５０    タンク
６０    ポンプ
７０    アルミナ水溶液
８０    プレス加工機
３４１    先端部
３４２    傾斜部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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