基板上の金属薄膜エッチングとは、ガラスやフィルム基板に、金属の薄膜を成膜し、その金属だけをエッチングで特異的に加工し、パターンを形成する方法です。
金属薄膜エッチングの特長としては、原版に限りなく近い精度でパターニングが可能であり、最小線幅2μm、寸法精度±1μmが可能です。

金属薄膜のパターンは、目盛以外にも、エンコーダー用のスケールや、高精度のキャリブレーションチャート、電気的用途など、活用方法は多岐にわたります。
今までは人の目や手で制御されていたものが、さまざまな分野で自動制御されるようになり、そのためのスケールとして、さまざまなパターンでのお問い合わせをいただいております。
特に光学式センサー用スケールとして、多くのお客さまよりご好評いただいております。

エッチングと一言で言っても、基板の仕様・成膜の仕様で、仕上がりはそれぞれ異なります。素材や仕様が変わっても、高精度のパターン品質でご提供することを目指しています。
テスト加工は積極的に行っておりますので、お気軽にご相談ください。

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ガラスエッチングの場合、ガラスと言っても、青板、ホウケイ酸、石英など、材質によって加工条件は大きく異なります。また、金属薄膜のエッチングに関しても、基材、成膜する金属、成膜条件などによって、仕上がりは変わってきます。条件が変わっても、変わらない高品質をお届けすることが、当社のテーマの一つになっています。

実績の無い素材の場合は、テスト用の材料をご支給いただき、まずは加工テストから行わせていただくことがほとんどです。
これまでのノウハウを活かして、難なく加工できる場合もあれば、何回もテストを行って、ようやくできるようになることもあります。実績のある素材＋実績のある加工条件であっても、少し仕様が変わるだけで、創意工夫が必要になることも少なくありません。それでも、「どうやったらうまくできるか」「これまでと違いがどこにあるか」を研究し、検証を行うことで、お客さまのご要望にお応えし続けてきました。

経験を重ねることは、時にチャレンジの障害となってしまう場合があります。ある程度知識があるがゆえに、「これはできない」と、やる前から結論付けてしまう時です。
当社では新規試作の案件に関して、担当部署よりオープンに意見を交換し、どうやったら実現できるかを協議します。場合によっては毎週行っている全体会議で、意見を募る場合もあります。やったことのない仕事にチャレンジする中で、これまでの技術が深掘りできたり、わからないことがわかるようになったり、「まずやってみる」ことで、経験を重ね続けています。

当社は長年、ウェットエッチングによる微細加工を行っておりますが、それでも、「やってみないとわからない」ことは少なくありません。多品種小ロットの時代を生き残っていくためには、いかに「ご提案の引き出し」を多く持てるかが重要だと実感しています。
「こういうものをつくってみたい」とご相談くださるお客さまに、「どうやったら実現できるか」を、エッチングを通して様々な視点からアプローチしています。
製品の用途を伺った上で、当社のノウハウから、全く別のご提案をさせていただくこともあります。「良いものをつくる」ために日々技術を磨き続けておりますので、お困りごとや、ご検討事項があればいつでもお問い合わせください。

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フィルムスケールとは、フィルム基材に成膜した金属（Cr,Alなど）をエッチングし、パターン加工したものになります。
パターニングできる最小線幅は2μm、精度は±1μmとなります。
現在では主に光学用途で使われ、光学式エンコーダーや力覚センサーなど、センサー用スケールとしてご採用いただくことが多いです。

フィルムスケールのパターン例（10μm　L/S_アルミ）

アルミは金属の中でも反射率が高く、光学式センサーに適しています。
当社のエッチングでμm単位の微細なパターンを形成することで、より細かな制御を可能とするセンサー用スケールが作製可能です。
また、金属の表面保護のためにカバーシートを貼り付けますが、黒いもの、透明なもの、両面テープのものなど、さまざざまな仕様をお選びいただけます。

総厚0.1mm以下の貼り付け可能なスケール

当社では近年、基材・パターン・テープを含めた厚みが0.1mm以下のスケールを開発いたしました。
両面テープ仕様にして貼り付けることもできます。
これにより、フィルムの特性である柔軟性を活かして、立体形状へのパターニングが可能となりました。

フィルムスケールは「次世代のスケール」の可能性を持ったスケール

ガラスとフィルムを比較した場合、最も大きな違いは「寸法安定性（線膨張係数）」になります。
ガラスと比較すると、フィルムは温度変化による影響が大きい素材と言えます。
一方で、最近では、「ガラスと同等の寸法安定性」を持つフィルムの開発も進んでおります。
これまでのフィルムスケールは「ガラスと比較して安価」「加工性が良い」といった、コスト面でのメリットが選ばれる理由でした。
これからは、フィルムならではの「柔軟性」や「軽量化」など、素材の特長を活かした次世代のスケールとなっていく可能性があります。無料サンプルをご用意しておりますので、ご興味ある方は是非お問い合わせください。

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当社のエッチングは、ブログ記事「そもそもエッチングとは」に記載の通り、ウェットエッチングとなります。その上で、お伝えしておきたいのが、ウェットエッチングの特徴と、エッチングの仕上がりに関してです。
※今回の記事は、素材そのものをエッチングする場合になります。

ウェットエッチングの特徴

上記の通り、得意なこととしては「バラつきが少なく、素材表面の状態を維持したまま加工ができる」という点です。A４サイズ程度のワーク内であれば、ある程度の精度のバラつきはコントロールが可能です。また、機械加工でガラスを加工した場合、切削により白く曇ってしまいますが、ウェットエッチングの場合は透明のままになります。
一方で、苦手なこととしてアスペクト比の制限があり、幅以上の深さは加工できません。また、石英のような、エッチング加工がしにくいものは、その制限をより強く受けることになります。

エッチングの仕上がり

次に、エッチングの仕上がりに関してです。ウェットエッチングは等方性エッチングのため、サイドエッチングが発生します。当社の独自のノウハウによって、サイドエッチングによるエッジの状態を、ある程度コントロールすることができます。基本的にはシャープなエッジが良いエッチングとしておりますが、あえてエッジを緩やかにする場合もあります。印刷や光の当たり方など、「見え方」の工夫としてご希望される場合があります。一方で、センサー部品のような、パターンとしての精度を求めるものに対しては、シャープなエッチングが求められます。

エッチングと一言で言っても、さまざまな加工方法があり、また、ウェットエッチングに絞っても、素材や用途によってさまざまな方法があります。
当社はウェットエッチング一筋で愚直に加工を行っておりますが、今なお研鑽と研究を重ねております。
お客さまが今お困りのことが、もしかしたら当社のエッチングでお力添えできることがあるかもしれません。ご興味ある方は、まずはお問い合わせしてみてください。とりあえずサンプルが欲しい、でも大歓迎です。

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当社ではエッチングにより十字や目盛のパターンを加工します。
主な加工方法としては、ガラス基板をエッチングし、色入れをします。色を任意に選択でき、大型のサイズ(~φ600程度)にも対応可能であることが特長です。
他には、ガラス基板にCrを蒸着させ、Crをパターニングする加工方法もあります。サイズに制限があり、色の選択は不可(Crの金属色)なのが難点ですが、パターンの精度が高いことが特長です。
加工方法に関しては、お客様のご要望や仕様に応じて、ご提案させていただきます。

スクリーンガラスの加工例

①エッチング＋色入れ（黒）

②Cr蒸着パターン

スクリーンガラスの仕様として、砂面加工やつや消し加工(マット加工)が必要な場合があります。その際は、500~600番手を目安として対応しております。詳細なご要望がある場合は、見本品のご準備をいただいたり、当社でテスト加工したものをご評価していただくご提案をしております。
光学部品は「実物を実際に見て確認する」ということがとても重要です。
リモートワークやリモート会議が可能となった現代でも、実際にモノを見てお話しさせていただくことが当社のスタンスです。
テスト加工やサンプルのご提供は柔軟に行っておりますので、何かございましたらご遠慮なくご相談ください。
無料サンプルご希望の場合も、お気軽にお問い合わせください。

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当社ではマイクロ流路をエッチングで製造しています。
基板はガラスになります。ウェットエッチングにより、ガラスそのものに微細な溝を形成します。流体を一定にする必要があるため、溝の幅、深さを細かくコントロールします。
ガラスエッチングによるマイクロ流路の特長として、ガラス本来の薬品耐性・寸法安定性を保ちながら、透明性、溝表面の滑らかさ、観察のしやすさを兼ね備えています。

マイクロ流路

マイクロ流路チップ

マイクロ流路は研究・開発の用途として使われることがほとんどですが、マイクロリアクターとして、化学合成の用途としても使われるようになってきました。
当社はもともと定規の目盛を彫る仕事から始まりましたが、「細かい加工ができる」というところから、腕時計の文字盤印刷用の原版であったり、センサー用のスケール部品であったり、意匠性・機能性問わず、さまざまなエッチング加工をしてまいりました。
医療や研究分野でもその技術を活かすことができるのは、時代の変化を感じるとともに、大変ありがたく思っております。
私どもの技術をご活用いただき、多様な形でお客さまのお役に立てることは、作り手として嬉しい限りです。

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当社ではパッド印刷用の凹版を、ガラスをエッチングすることで作製しております。
ガラス凹版は樹脂版や金属版と比較し精度が高く、精美な印刷を可能とします。
用途としては、時計の文字盤やデザイン、ディスプレイの表示、精密部品など、精密な仕上がりを求められる印刷に適しています。

パッド印刷とは

大山光学のガラス版

私たちは印刷用ガラス凹版の事を「タコ版」と呼ぶことが多いのですが、タコ版という名前の由来は弾力性を持ったパッド部分がタコに似ているからだそうです。

ガラス凹版は精度の高い印刷に適しております。意匠性の高い綺麗な仕上がりを実現することはもちろん、例えば導電性や光学特性などの機能性を持ったインクで精密なパターンを形成し、新たな用途として展開することも期待できそうです。

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当社ではエッチングの技術を用いて光学式エンコーダー(反射型)のスケール部品を製造しております。パターン公差±1μと精度が高く、フィルムは柔軟性、ガラスは寸法安定性と、素材の特性を活かしたスケールを作製することができます。
基材はガラス/フィルム(PC, PET)を取り扱っております。

光学式リニアエンコーダー

リニアエンコーダーの場合、より高い寸法安定性をご希望の場合は、基材はガラスが適しています。
また、2023年に「厚み0.01mm以下のフィルムスケール」を開発し、これにより円筒のような立体形状に貼り付けることが可能となりました。

貼り付け可能な薄型スケール

光学式ロータリーエンコーダー

ロータリーエンコーダーは角度による制御のため、線膨張係数の影響を無視することができます。
これにより、フィルムスケールの優位性(コスト、量産性)を活かすことができます。
また、両面テープ仕様が可能ですので、取り付けの際は部品に直接貼り付けることが可能です。

フィルムスケールは当社で特許を取得した製品で、フィルム基板に成膜した金属薄膜をエッチングすることで微細なパターンを形成しております。
エンコーダーは、産業ロボットハンド、監視カメラ、力覚センサー、アクチュエーターなど、「動きを制御する」ものには欠かせないものです。自動化が進む中、μm単位の高精細なスケールをお求めの際はぜひお問い合わせください。

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当社では、ガラスそのもの、および基板（ガラス・フィルム）に成膜した金属薄膜のエッチングを主な業務としております。

エッチングにはウエットエッチングとドライエッチングがあり、当社の加工はウエットエッチングとなります。

エッチング加工の実用例

μm精度のパターン、ガラス加工でお困りの際はぜひお気軽にお問い合わせください。

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