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本当のフォトエッチングと拡散接合を知る|匠の加工
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製品の価値を
さらに上げる、
加工がここにある。

フォトエッチング
とは

ミクロン単位の複雑かつ微細な加工には欠かせないフォトエッチング。
その概要は知っていても、金属ごとの特性、難易度、使ってはいけない素材はあるのか…?など、深く解説しているサイトはありません。
しかし、その深いところにある真実こそが、高品質なフォトエッチングを求めるために大切な知識なのです。

当サイトでは常に究極の仕上がりを追求し続ける、フォトエッチングと拡散接合の専門会社として、126名の社員を擁する・アロン社の協力の元、“本当に高品質な”フォトエッチングについてお届けし、皆さんの製品作りに役立ていただけたらと思っております。【匠の加工編集チーム拝】

フォトエッチングとは何かを解説する画像 フォトエッチングとは何かを解説する画像

エッチングの加工材料となる代表的な金属と、その特性を解説しています。
アロン社では扱っていない金属もありますが、その理由も合わせてご紹介しています。

ステンレス(SUS)
SUS

ステンレス(SUS)

錆びにくい=腐食が緩やかなので、狙い通りのフォトエッチング加工を施しやすいステンレス。全ての面でバランスの取れた金属として、エッチング加工の多くに採用されています。

銅(Cu)
Cu

銅(Cu)・銅合金

導電性があり、熱伝導率の高い銅は、リードフレームやヒートシンクなどで採用されています。しかし、銅は変質しやすいので考慮が必要です。

ニッケル(Ni)・ニッケル合金
Ni

ニッケル(Ni)・
ニッケル合金

代表的な36ニッケルや42ニッケルは、温度による変化が少ない金属です。温度による熱膨張を気にする場合などに多く採用されます。

アルミ(AL)

アルミ(AL)

アルミは腐食が極めて速く、精度が高いものが作りにくいために、アロン社では取り扱っていません。

チタン(Ti)

チタン(Ti)

チタンは非常に錆びにくい材料なので、溶かすにはそれ相応の薬品が必要になります。薬品の処分の困難さ、及び地球環境に与える影響を鑑みて、アロン社含め取り扱っていない会社が多い金属です。

フォトエッチングと比較されやすい工法について、まとめました。
見ていただくとわかるように、それぞれ良い点と弱点がありますので、仕上がり・納期・予算などを加味して考える必要がありますが、フォトエッチングは非常にバランスの取れた加工法と言えそうです。

※表はスクロールできます

工法フォトエッチングプレス加工ワイヤー・放電加工レーザー加工
加工部の寸法精度薄いほど優位安定している安定しており、特に直進方向の精度が高い薄いほど優位
板厚方向への品質板厚方向へのバリは無し板厚方向にバリが出やすい板厚方向へのバリは無し板厚方向にドロスが出やすい
イニシャルコストフォトマスク代が必要高額な金型代が必要金型・フォトマスク不要金型・フォトマスク不要
量産コスト・量産性多面付により小製品は優位全加工中で最安量産は不得意量産は不得意
イニシャル納期ある程度必要全加工中で最長短い短い
リピート納期ある程度必要取り掛かれば早い短い短い

エッチングの流れや種類など、依頼する上で知っておいた方がいいことをまとめています。

フォトエッチングの流れ

フォトエッチングはどのようにして行われるのか、
アロン社の岩手県一関工場の取材写真を用いて、
ステップごとに解説しています。

フォトエッチングの流れ

フォトエッチングの種類

フォトエッチングの中でも、いくつかの加工法が存在します。それぞれの内容、どんなときに用いられるものなのかを解説していきます。

フォトエッチングのメリット

フォトエッチングにはイニシャルコストが抑えられる、短納期での対応が可能、繊細なデザインも表現できるなどのメリットがあります。ここではフォトエッチングのメリット・デメリットを解説します。

フォトエッチングの加工精度

フォトエッチングの最小パターン・最小開口寸法・加工精度などは、加工する金属素材板の厚みに大きく左右されます。ここでは加工精度や寸法公差について解説していきます。

フォトエッチングの設備・装置

フォトエッチング加工にはラミネーター、レーザープロッター、自動現像機、投影機などの設備・装置が用いられています。ここではフォトエッチングの設備・装置について解説します。

いくつかの事例をもとに、各製品において他の加工法ではなく「エッチング」及び「拡散接合」を用いることでのメリットやアロン社だからこそ叶えられることをまとめました。

フォトエッチングに関する
よくある質問

エッチングを依頼する際に、疑問として浮かびやすいものを、アロン社に回答していただきました。

そもそも加工の方法がエッチングでよいかわからないのですが、そこから相談可能ですか?

【アロン社】もちろん可能です。最適な加工法をご提案致します。

設計からお願いすることはできますか?

【アロン社】専門の部署がありますので、ぜひご相談ください。

試作依頼は可能ですか?

【アロン社】もちろん可能です。量産の可能性がある場合には、それを見据えた提案を致します。

納期はどのくらいですか?

【アロン社】仕様や生産数などによって異なりますので、お問い合わせください。フォトマスク作成、エッチング加工、拡散接合まで「完全自社内一貫生産」のため、可能な限りのスピードでお応え致します。

量産は対応可能でしょうか?

【アロン社】フォトマスク作成、エッチング加工、拡散接合までの「完全自社内一貫生産」で、万全の量産体制が整っております。安心してお問い合わせください。

フォトエッチングの
標準仕様

加工材料や最小加工寸法など、各社設定しているフォトエッチングの標準仕様。
ここではアロン社の標準を掲載致しますので、参考にしてください。

※スクロールできます

主な加工材料

ステンレスSUS304・SUS316・SUS430・SUS301・SUS310S・SUS631・SUS420J2 など
銅及び銅合金無酸素銅・タフピッチ銅・りん青銅・黄銅・ベリリウム銅・チタン銅・洋白 など
ニッケル及びニッケル合金ニッケル・42アロイ、インバー、コバール・パーマロイ・ベリリウムニッケル・ニクロム・インコネル・コンスタンタン など
その他金属珪素鋼板、鉄、アモルファス など(※これら以外も、お問い合わせくださいとのこと)

加工可能な板厚やサイズなど

加工可能な板厚0.003mmt~
最大ワークサイズ900mm×1200mm程度
寸法公差板厚0.1mmt以上は板厚に対し±10%が目安
※それ以下の板厚に関しては、要問合せ
ピッチ公差フィルムフォトマスクの場合:最小で±0.005mm~、ガラスフォトマスクの場合:最小で±0.001mm~
ブリッジ形状凸形状、凹み形状、ブリッジレスも対応可能

最小加工寸法

最小抜き使用する材料の板厚と同等が目安で、最小値は0.04mm
最小残し使用する材料の板厚の半分が目安で、最小値は0.03mm
貫通させないエッチング幅深さに対し2倍程度の幅が必要
貫通させないエッチング部の深さ任意に設定可能
内角R板厚の70%程度が目安
外角R板厚の40%程度が目安

フォトエッチングと組み合わせて活用することで、多彩な製品展開が可能になる加工法「拡散接合」。
ろう材などを使用しないで一体化できるので、接着物による使用中の汚染がありません。
耐熱性に優れ、加熱時にも変形しないというメリットも。

熱圧着と同義語のように使われることがありますが、その原理や精度には大きな違いがあります。そういった内容も、解説をしています。

素材別の拡散接合事例

素材別の拡散接合事例

ステンレス同士の拡散接合が主体となりますが、異素材同士だとどうなるのか・注意点はあるのかなど、事例をもとにご紹介します。

素材別の拡散接合事例

用途別の拡散接合事例

用途別の拡散接合事例

流路、ヒートシンク、キャリアなど、用途別に事例をご紹介します。他の加工法に比べてのメリットなどもまとめています。

用途別の拡散接合事例

当サイト「匠の加工」は、フォトマスク作成、エッチング加工、拡散接合までの「完全自社内一貫生産」を行うアロン社への取材をもとに制作しております。

取材を重ねていくうちに、クオリティへのあくなき探求心に驚かされることばかりでした。以下のコンテンツでは、その一端を知ることができるようなインタビューや事例のご紹介を行っています。

会社情報

商号
株式会社アロン社
本社所在地
〒105-0014 東京都港区芝2丁目5番22号
電話番号
03-3453-3037
公式サイトURL
https://www.alone.co.jp/

匠の加工
 について

“本当の”フォトエッチングと拡散接合がわかる【匠の加工】は、
川嶋印刷株式会社が運用を行っております。

当サイトは、より製品価値を高められるような、
また世の中にあまり知られていない「“本当の”フォトエッチングと拡散接合」を、
アロン社への取材を通じて、解き明かしています。

ぜひみなさんの参考になれば幸いです。