(57)【要約】【課題】接合面を十分に密着させることができ、それにより拡散接合による良好な接合を得ることが可能で、かつ凹部の底面と側面とが交わる部分に丸みがない物品の形成方法を提供する。【解決手段】本発明は、凹部を有する物品１０の形成方法であって、両面からのエッチングによってそれぞれ貫通孔６０を有する複数の金属板４０を形成する第１の工程、両面からのエッチングによって形成された金属板から成る底部３０の上に複数の金属板４０を積み重ねて積層体を形成し、該積層体を拡散接合し、それにより底部３０と貫通孔６０から成る凹部を有する物品１０を形成する第２の工程、及び物品１０の端面及び前記凹部の側面に残存する突起をエッチングによって除去する第３の工程を含むことを特徴とする。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
凹部を有する物品の形成方法であって、
両面からのエッチングによってそれぞれ貫通孔を有する複数の金属板を形成する第１の工程、
両面からのエッチングによって形成された金属板から成る底部の上に前記複数の金属板を積み重ねて積層体を形成し、前記積層体を拡散接合し、それにより前記底部と前記貫通孔から成る凹部を有する物品を形成する第２の工程、及び
前記物品の端面及び前記凹部の側面に残存する突起をエッチングによって除去する第３の工程
を含む方法。
【請求項２】
前記複数の金属板のうちの一部の金属板にそれぞれ形成される貫通孔の大きさが同じであり、
前記複数の金属板のうちの残りの金属板にそれぞれ形成される貫通孔の大きさが前記一部の金属板のそれぞれに形成される貫通孔よりも大きく、かつ互いに異なり、
前記積層体は、前記一部の金属板を前記底部の上に積み重ね、次いで、前記残りの金属板を貫通孔の大きさが小さいものから順に前記一部の金属板の上に積み重ねて形成され、
第３の工程において、前記残りの金属板のそれぞれに形成された貫通孔の上側角部も前記突起と同時にエッチングによって除去する、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記凹部が複数である、請求項１又は２に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、凹部を有する物品の形成方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、複数の金属板を積み重ねて、それらを拡散接合する方法が知られている。拡散接合においては、接合面の接触が悪ければ、良好な接合が行われず、接合不良が発生する。
【０００３】
従来の金属板は、機械的に切断されたり、機械的に穴が開けられたりしていたので、金属板の角部や穴の角部に切断等によって生じた出っ張りがあり、この出っ張りが接合面の接触を悪くさせていた。
【０００４】
一方、エッチングによって凹部を形成する方法も知られているが、この方法では、凹部の底面と側面とが交わる部分に丸みが形成されるという問題があった。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明が解決しようとする課題は、接合面を十分に密着させることができ、それにより拡散接合による良好な接合を得ることが可能で、かつ凹部の底面と側面とが交わる部分に丸みがない物品の形成方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、上記課題を解決するため、以下の方法を提供する。
１．凹部を有する物品の形成方法であって、
両面からのエッチングによってそれぞれ貫通孔を有する複数の金属板を形成する第１の工程、
両面からのエッチングによって形成された金属板から成る底部の上に前記複数の金属板を積み重ねて積層体を形成し、前記積層体を拡散接合し、それにより前記底部と前記貫通孔から成る凹部を有する物品を形成する第２の工程、及び
前記物品の端面及び前記凹部の側面に残存する突起をエッチングによって除去する第３の工程
を含む方法。
２．前記複数の金属板のうちの一部の金属板にそれぞれ形成される貫通孔の大きさが同じであり、
前記複数の金属板のうちの残りの金属板にそれぞれ形成される貫通孔の大きさが前記一部の金属板のそれぞれに形成される貫通孔よりも大きく、かつ互いに異なり、
前記積層体は、前記一部の金属板を前記底部の上に積み重ね、次いで、前記残りの金属板を貫通孔の大きさが小さいものから順に前記一部の金属板の上に積み重ねて形成され、
第３の工程において、前記残りの金属板のそれぞれに形成された貫通孔の上側角部も前記突起と同時にエッチングによって除去する、前記１に記載の方法。
３．前記凹部が複数である、前記１又は２に記載の方法。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の方法は、第１の工程において両面からのエッチングによってそれぞれ貫通孔を有する複数の金属板を形成するため、金属板の角部や貫通孔の角部に出っ張りが形成されない。したがって、第２の工程において複数の金属板を積み重ねたときに、接合面が十分に密着する。第２の工程では、両面からのエッチングによって形成された金属板から成る底部の上に複数の金属板を積み重ねて積層体を形成し、該積層体を拡散接合し、それにより底部と貫通孔から成る凹部を有する物品を形成するため、底部の接合面と底部の上に重ねられる金属板の接合面も十分に密着し、それにより良好な接合を得ることが可能である。また、凹部の底面と側面とが交わる部分に丸みができないという利点もある。第３の工程では、物品の端面及び凹部の側面に残存する突起をエッチングによって除去するため、物品の端面及び凹部の側面が滑らかになる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、実施例１に係る物品の平面図である。
【図２】図２は、底部を形成するためのエッチングについて説明する図である。
【図３】図３は、底部を形成するためのエッチングについて説明する図である。
【図４】図４は、底部の部分断面図である。
【図５】図５は、積層体を示す部分断面図である。
【図６】図６は、拡散接合直後の物品の部分断面図である。
【図７】図７は、実施例１に係る物品の部分断面図である。
【図８】図８は、実施例２に係る物品の平面図である。
【図９】図９は、積層体を示す部分断面図である。
【図１０】図１０は、拡散接合直後の物品の部分断面図である。
【図１１】図１１は、実施例２に係る物品の部分断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の実施の形態を実施例に基づいて説明するが、本発明の技術的範囲は以下の説明の内容に限定されるものではない。
【実施例１】
【００１０】
図１に示したように、本実施例に係る物品１０は、凹部２０を有する。この物品１０は、以下の方法で形成される。
【００１１】
第１の工程
この工程では、金属の基材５０から底部３０及び複数の金属板４０が形成される。
【００１２】
底部３０は、両面からのエッチングによって形成された金属板から成る。ここで「両面からのエッチングによって」とは、図２に示したように、基材５０の一方の面５０ａと他方の面５０ｂにノズル７０から噴射されるエッチング液を同時に吹き付けることによって、図３に示したように、基材５０のレジスト８０で覆われていない部分を除去することを意味する。但し、まず、基材５０の一方の面５０ａからエッチングを施し、次いで、基材５０の他方の面５０ｂからエッチングを施すことによって、底部３０の外形が形成されても良い。なお、レジスト８０は、エッチング後に除去される。このエッチングによって、基材５０から底部３０が形成されるとともに、図４に示したように、底部３０の端面には、突起３１が形成される。しかしながら、底部３０がこのように形成されることによって、底部３０の角部３２には出っ張りが形成されない。
【００１３】
複数の金属板４０のそれぞれは、底部３０と同様の方法で外形が形成される。また、各金属板には、両面からのエッチングによって貫通孔６０が形成される。ここで「両面からのエッチングによって」とは、金属板の一方の面と他方の面にエッチング液を同時に吹き付けることによって、金属板のレジストで覆われていない部分を除去することを意味する。但し、まず、金属板の一方の面からエッチングを施し、次いで、金属板の他方の面からエッチングを施すことによって、貫通孔６０が形成されても良い。このエッチングによって、貫通孔６０が形成されるとともに、貫通孔６０の側面には突起６１が形成される。しかしながら、貫通孔６０がこのように形成されることによって、貫通孔６０の角部６２には出っ張りが形成されない。貫通孔６０は、金属板の外形が形成される前後に形成されても良いが、金属板の外形と同時に形成することが可能である。
【００１４】
第２の工程
この工程では、凹部２０を有する物品１０が形成される。
【００１５】
物品１０は、図５に示したように、底部３０の上にそれぞれ貫通孔６０を有する複数の金属板４０を積み重ねて積層体を形成した後、積層体を拡散接合することによって形成される。より詳細には、底部３０及び複数の金属板４０の融点以下の温度で加熱しながら塑性変形が生じない程度に積層体を加圧し、接合面間に生じる原子の拡散を利用して接合する。
【００１６】
各金属板の角部４２や貫通孔６０の角部６２に出っ張りがないため、複数の金属板４０を積み重ねたときに、接合面が十分に密着する。また、底部３０の角部３２にも出っ張りがないため、底部３０の接合面と底部３０の上に重ねられる金属板の接合面も十分に密着する。したがって、この方法によれば、拡散接合による良好な接合を得ることが可能である。
【００１７】
拡散接合直後の物品１０は、図６に示したように、凹部２０を有する。この凹部２０は、底部３０と各金属板に形成された貫通孔６０から成る（図５参照）。
【００１８】
第３の工程
この工程では、物品１０の端面１１及び凹部２０の側面２２に残存する突起３１，４１，６１が除去される。
【００１９】
突起３１，４１，６１の除去は、エッチングによって行われる。より詳細には、第２の工程で形成された物品１０の端面１１及び凹部２０の側面２２にエッチング液を噴射して突起３１，４１，６１を腐食させ、その後に物品１０を洗浄する。それにより、図７に示したように、物品１０の端面１１及び凹部２０の側面２２に残存していた突起３１，４１，６１が除去される。その結果、物品１０の端面１１及び凹部２０の側面２２が滑らかになる。この方法によれば、凹部２０の側面２２が滑らかであるため、凹部２０への物の挿入しやすさが向上する。また、底部３０の上に貫通孔６０を有する金属板を積層する構成であるため、凹部２０の底面２１と側面２２とが交わる部分に丸みができない。当該部分は直交しているため、例えば凹部２０に物が挿入された場合に、物が良好に収まるという利点がある。
【００２０】
なお、物品１０に形成される凹部２０は、図１に示したように、複数であっても良い。また、複数の凹部２０のそれぞれが異なる形状であっても良いし、異なる大きさであっても良い。
【実施例２】
【００２１】
図８に示したように、本実施例に係る物品１０も実施例１に係る物品１０と同様に凹部２０を有する。
【００２２】
本実施例では、図９に示したように、第１の工程で形成される複数の金属板４０のうちの一部の金属板４０ａにそれぞれ形成される貫通孔６０の大きさが同じであり、複数の金属板４０のうちの残りの金属板４０ｂにそれぞれ形成される貫通孔６０の大きさが一部の金属板４０ａにそれぞれ形成される貫通孔６０よりも大きく、かつ互いに異なる。
【００２３】
第２の工程において、積層体は、図９に示したように、一部の金属板４０ａを底部３０の上に積み重ね、次いで、残りの金属板４０ｂを貫通孔６０の大きさが小さいものから順に一部の金属板４０ａの上に積み重ねることによって形成される。
【００２４】
積層体は、拡散接合される。底部３０及び複数の金属板４０は、実施例１で用いられた底部３０及び複数の金属板４０と同じ方法で形成されるため、各金属板の角部４２や貫通孔６０の角部６２に出っ張りがない。したがって、接合面が十分に密着する。また、底部３０の角部３２にも出っ張りがないため、底部３０の接合面と底部３０の上に重ねられる金属板の接合面も十分に密着する。したがって、拡散接合による良好な接合を得ることが可能である。
【００２５】
拡散接合直後の物品１０は、図１０に示したように、凹部２０を有する。この凹部２０は、底部３０と各金属板に形成された貫通孔６０から成る（図９参照）。
【００２６】
本実施例では、第３の工程において、残りの金属板４０ｂのそれぞれに形成された貫通孔６０の上側角部６２もエッチングによって除去される。より詳細には、第２の工程で形成された凹部２０の側面２２にエッチング液を噴射して角部６２を腐食させ、その後に物品１０を洗浄する。それにより、図１１に示したように、角部６２が除去される。その結果、凹部２０の開口付近の側面２２（テーパ面２２ａ）が滑らかになる。
【００２７】
この凹部２０は、開口付近において、凹部２０の幅が徐々に広がっているため、凹部２０への物の挿入しやすさが向上する。その上、凹部２０の開口付近の側面２２（テーパ面２２ａ）が滑らかであるため、凹部２０への物の挿入しやすさが一層向上する。また、実施例１と同様に、底部３０の上に貫通孔６０を有する金属板を積層する構成であるため、凹部２０の底面２１と側面２２とが交わる部分が直交している。したがって、凹部２０に物が挿入された場合に、物が良好に収まるという利点もある。
【００２８】
角部６２の除去は、物品１０の端面１１及び凹部２０の側面２２に残存する突起６１の除去と同時に行うことができる。したがって、加工時間を短縮することが可能である。特に、凹部２０が複数である場合は、１回のエッチング工程で全ての凹部２０に対処できるため、凹部ごとに角部の面取りを行う場合と比べて加工時間を大幅に短縮できる。
【産業上の利用可能性】
【００２９】
本発明に係る物品は、凹部によって部品を保持し得るため、例えば、部品の加工や搬送時に用いられる治具として利用可能である。
【符号の説明】
【００３０】
１０  物品
１１  物品の端面
２０  凹部
２１  凹部の底面
２２  凹部の側面
３０  底部
３１  底部の突起
３２  底部の角部
４０  複数の金属板
４１  金属板の突起
４２  金属板の角部
４０ａ  一部の金属板
４０ｂ  残りの金属板
５０  基材
５０ａ  基材の一方の面
５０ｂ  基材の他方の面
６０  貫通孔
６１  貫通孔の突起
６２  貫通孔の角部
７０  ノズル
８０  レジスト
【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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