エッチング加工について

etched products

エッチング加工とは、エッチング液などの薬品による腐食作用を利用して金属を溶解加工する技術です。

産業用の精密部品をバリ・歪みなく製造し、ステンレスや銅等をミクロン単位の精度で加工できます。この製法は芸術・インテリア・意匠品等の製作にも活用されています。

加工原理

写真製版技術により形状パターンを金属上に作製し、マスキングで被膜保護した後にエッチング液にて不要部分を溶解除去し、形状を作製します。(詳細は次項目「エッチング加工工程」をご覧ください)

メルテックではこの精密エッチング技術(フォトエッチング加工)を用いて金属薄板を加工し、産業用などの精密部品を受注製造しています。

産業用活用分野

電子部品、電気部品、自動車部品、医療機器、光学関連、事務機器等

加工事例

絞り(アパーチャー)、メタルマスク、スペーサー、半導体キャリア・エンコーダ用スケール(ディスク・リニア)、ストレーナー・フィルター等

エッチング加工のメリット

  • バリ・歪み・カエリ・加工硬化のない高精度加工
  • プレス加工などの高価な治具は不要で、イニシャルコストを大幅削減
  • 短納期での製造・出荷ができるので、試作品に最適
  • 複数同時に加工できるので、量産にも適応

メルテックのエッチング加工

メルテックでは一般的なエッチング加工の他、独自の技術による精密エッチング加工から難切削材や難形状の加工まで対応しています。

また社内一貫体制でエッチング加工後に複合加工や表面処理を施すことで、新たな形状や機能をプラスすることも可能です。

加工可能な材質

メルテックでは主にステンレス・銅(リンセイ銅・ベリリウム銅)・ニッケル・モリブデンのエッチング加工を行っております。

また、チタン、アルミニウム、エルジロイ、インコネル、ハステロイ等の特殊材のエッチング加工についても積極的に挑戦しています。(加工寸法・精度・ロット数によって製作可否がございますのでご了承ください)

特殊材のエッチング事例

モリブデンエッチング

  • 特徴:エッチング加工を行っている会社でもモリブデンに対応する設備がなければ加工ができません。また特殊材のため材料調達ルートが必要です。
  • 利用用途:光学系、半導体素子、半導体集積回路、液晶パネルなど
モリブデン(Mo)エッチング例

etched molybdenum

etched molybdenum close

Mo最小孔径0.02

板厚(t)  0.01  0.02  0.05  0.10  0.15  0.30
寸法精度  ±0.004  ±0.007  ±0.010  ±0.015  ±0.020  ±0.030

アルミエッチング

  • 特徴:発熱があり精度も出づらいため、黒化しないできれいなエッチングをするにはノウハウが必要です。
  • 利用用途:フィルム、フィルター
アルミニウム(Al)エッチング例

etched aluminum

チタンエッチング

  • 特徴:量産は管理が大変であったり、環境負荷が高い等の課題があります。
  • 利用用途:医療系、空気清浄機、耐熱治具
チタン(Ti)エッチング例

etched titanium

その他の材質加工事例

42アロイ・42ニッケル・ハステロイ・インコネル・インバー・スーバーインバー

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エッチング加工工程

1 エッチング原版の作成

図面やデータをもとに、CADにて原版を作成します。
原版は寸法管理や品質を左右する要となります。

 

2 金属板材の脱脂洗浄

ステンレスや銅などの金属板材が加工対象です。前処理は脱脂洗浄して金属表面の油分や異物を取り除きます。これは次工程のラミネートの際の密着強度を向上させるためです。

3 レジストのラミネート

フォトレジストを金属板材の表裏両面に貼り付けます。これでマスキング(保護)された部分はエッチグされません。

4 露光でパターンを焼き付け

原版をラミネートの上に被せて、光(UV)を当てます。遮光されていない部分のフォトレジストが感光し、パターン形状が転写されます。精密パターンの再現や品質管理のためにクリーンルーム内で行います。

5 現像処理

エッチング原版のパターン(形状)が露光転写された金属材に現像処理を行います。不要なパターン部のレジストが除去され、金属板表面が露出します。次工程で行うエッチングパターンのマスキングが完成となります。

6 エッチング

マスキングされた金属板材料にエッチング液を吹き付けます。現像作業で露出された金属部分だけがエッチング(腐食・溶解除去)されることによって、パターン通りの形状に金属板が除去加工されます。

 

7 レジスト剥離

エッチング加工後に金属板表面に残っているフォトレジストによるマスキングを取り除き、洗浄・乾燥を行います。

8 製品検査

外観検査・寸法検査などを行います。

金属薄板加工技術を比較(エッチング/切削/プレス/レーザー)

金属薄板を加工する技術として、大きく「エッチング加工」「切削加工」「プレス加工」「レーザー加工」に分類されます。

それぞれのコスト、精度、量産性、材質、板厚の相性など、メリット・デメリットを一覧表にまとめて徹底比較しました。

加工技術比較表

加工方法 エッチング加工 切削加工 プレス加工 レーザー加工
コスト・量産性
精度
材質

エッチング加工の特徴

エッチング液などの薬品の腐食作用により、金属を溶解加工する技術。

コスト
量産性
プレス金型と比べ、原版の製作コストが安価であり長期間使用できる。複数同時に加工できるので試作~中量生産で最もコストメリットを出せる。
精度 写真技術の応用により、非常に精密で複雑なパターンの製作が可能でバリや歪みもない。
材質 エッチング液の腐食・溶解作用で加工するため、金属(SUS、銅、鉄、ニッケル等)に限られるが、腐食・溶解する材質であれば難削材でも加工ができる。
板厚 t=0.005~0.5mm程度まで。材料により、最大板厚は異なる。

切削加工の特徴

金属刃で削る加工。旋削・フライス・穴あけ加工等。

コスト
量産性
1つの加工に工数がかかる為、小ロット試作には向いているが、量産には向かない。
精度 加工方法にもよるが、NC制御のマシニングの機械であれば、ミクロン単位の精度を出すことも可能。
材質 特に制限はないが、軟質材(モリブテン、チタン、ハステロイなど)の場合、加工が難しくなる。
板厚 あまり薄いと加工できないが厚いものは加工できる。t=0.5mm~

プレス加工の特徴

プレス機に取り付けた金型間に材料をはさみ、強い圧力で切断する技術。

コスト
量産性
金型の初期製作コストが高いものの、量産性は非常に高く、数万~数十万ロットの量産も可能。
精度 量産を前提にしており、プレス箇所のバリや、押し付ける工程で製品全体に反りが発生することもある。
材質 主に金属で順送プレス用には様々な材質の規格品がある。
板厚 材質にもよるが、概ねt=0.3~5mm程度。

レーザー加工の特徴

レーザーの照射により高温で切削や切断加工する技術。

コスト
量産性
金型を必要としないため、少量であれば、比較的安価で製作をすることができる。
精度 主に金属だが、アルミなど加工しずらい材質もある。
材質 主に金属だが、アルミなど加工しずらい材質もある。
板厚 材質にもよるが、概ねt=0.15~6mm程度。
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