JPH0480120B2 - - Google Patents
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- JPH0480120B2 JPH0480120B2 JP15382482A JP15382482A JPH0480120B2 JP H0480120 B2 JPH0480120 B2 JP H0480120B2 JP 15382482 A JP15382482 A JP 15382482A JP 15382482 A JP15382482 A JP 15382482A JP H0480120 B2 JPH0480120 B2 JP H0480120B2
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- etching
- metal plate
- photoresist film
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Description
【発明の詳細な説明】
発明の技術分野
本発明は鉄及びニツケルを主成分とする金属板
のエツチング方法に関するものである。
のエツチング方法に関するものである。
発明の技術的背景と問題点
金属板の主面に所定の微細パターンを高精度に
穿設する方法としてフオトエツチング法が用いら
れる。即ち金属板の主面に感光膜を塗布し、所定
のマスクパターンを介して露光焼付現像し、次い
で所定のパターンを穿設する部分の感光膜を除去
し化学的腐蝕により所定のパターンを穿設する。
このフオトエツチング法では100μm程度の微細パ
ターンでもエツチング可能である。例えばカラー
受像管に用いられる重要な部材の一つであるシヤ
ドウマスクは、一般に高純度の鉄を主成分とする
厚さ0.1mm乃至0.3mm程度の金属薄板に複数の電子
ビームによる色選択を行うための多数の規制正し
く配列された微細開孔が穿設される。この微細開
孔は高精度に穿設されると共に成形、組立てを含
めて動作時に螢光面との距離が一定であることが
必要である。即ち微細開孔の個々の形状歪及び螢
光面との距離の変化は色純度の劣化をもたらす重
大な障害となる。このようなシヤドウマスクはそ
の動作原理上微細開孔を通過する電子ビームは全
体のわずか15〜25％であり、残りの電子ビームは
シヤドウマスクに射突しシヤドウマスクの温度を
時として80℃程度にまで加熱せしめる。ここでシ
ヤドウマスクの素材は供給能力、コスト、加工性
及び強度等の観点から見て一般に高純度の鉄を主
成分とする素材が用いられている。しかし乍ら鉄
を主成分とする素材を用いたシヤドウマスクはそ
の熱膨張係数が概ね０〜100℃で約12×10-6／℃
と大きいために前述の動作時の熱膨張により熱変
形を生じ色純度の劣化をもたらす欠点がある。こ
の色純度の劣化は高精細度用として開孔寸法及び
ピツチを小さくしたシヤドウマスクでは特に顕著
である。そこでシヤドウマスクの素材として熱膨
張係数の小さい鉄及びニツケルを主成分とする、
例えば36％ニツケル−鉄からなるアンバー合金を
用いる例が特公昭42−25446号公報、特開昭50−
58977号公報及び特開昭50−68650号公報等に提案
されている。しかし乍ら鉄及びニツケルを主成分
とする金属板は鉄を主成分とするものと比較し加
工性が悪いため金属板成形時の圧延ローラーに高
圧力を加えねばならない。このために圧延後の素
材組織は、圧延方向に沿う結晶が鉄及びニツケル
材は第１図ａに示す鉄材よりも第１図ｂに示すよ
うに矢印で示す圧延方向に延び板厚方向に薄いも
のとなる。このような素材をエツチングした場合
圧延方向に沿つて延びる結晶に起因してその開孔
周縁に第２図に示すような凹凸状のギザが生じ易
い。第２図ａは円形状の開孔、第２図ｂは矩形状
の開孔の場合を夫々示す。特に高精細度用シヤド
ウマスクの、例えば孔径95μm、孔ピツチ200μm
の微細開孔では、エツチングによつて生ずる凹部
内のエツチング液交換効率が悪いことと、更に貫
通孔中のエツチング液の抜けが悪いことと相まつ
て開孔部周縁の切れが悪く、第２図ａの最大凹凸
差Δlが２〜3μm程度にもなる。カラー受像管の
螢光面は完成したシヤドウマスクを所定位置に組
込んでこのシヤドウマスクをマスクパターンとし
て使用する露光法によつて形成される。通常の孔
径30μm，600μmピツチのシヤドウマスクではこ
のような２〜3μm程度のギザがあつても螢光面形
成品位にはそれほど影響を及ぼすことはないが、
高精細度用としての上記孔径20μmの開孔の場合
には螢光面形成時の切れを悪くし全体としてむら
の激しい螢光面となり画像品位を著しく劣化させ
る。
穿設する方法としてフオトエツチング法が用いら
れる。即ち金属板の主面に感光膜を塗布し、所定
のマスクパターンを介して露光焼付現像し、次い
で所定のパターンを穿設する部分の感光膜を除去
し化学的腐蝕により所定のパターンを穿設する。
このフオトエツチング法では100μm程度の微細パ
ターンでもエツチング可能である。例えばカラー
受像管に用いられる重要な部材の一つであるシヤ
ドウマスクは、一般に高純度の鉄を主成分とする
厚さ0.1mm乃至0.3mm程度の金属薄板に複数の電子
ビームによる色選択を行うための多数の規制正し
く配列された微細開孔が穿設される。この微細開
孔は高精度に穿設されると共に成形、組立てを含
めて動作時に螢光面との距離が一定であることが
必要である。即ち微細開孔の個々の形状歪及び螢
光面との距離の変化は色純度の劣化をもたらす重
大な障害となる。このようなシヤドウマスクはそ
の動作原理上微細開孔を通過する電子ビームは全
体のわずか15〜25％であり、残りの電子ビームは
シヤドウマスクに射突しシヤドウマスクの温度を
時として80℃程度にまで加熱せしめる。ここでシ
ヤドウマスクの素材は供給能力、コスト、加工性
及び強度等の観点から見て一般に高純度の鉄を主
成分とする素材が用いられている。しかし乍ら鉄
を主成分とする素材を用いたシヤドウマスクはそ
の熱膨張係数が概ね０〜100℃で約12×10-6／℃
と大きいために前述の動作時の熱膨張により熱変
形を生じ色純度の劣化をもたらす欠点がある。こ
の色純度の劣化は高精細度用として開孔寸法及び
ピツチを小さくしたシヤドウマスクでは特に顕著
である。そこでシヤドウマスクの素材として熱膨
張係数の小さい鉄及びニツケルを主成分とする、
例えば36％ニツケル−鉄からなるアンバー合金を
用いる例が特公昭42−25446号公報、特開昭50−
58977号公報及び特開昭50−68650号公報等に提案
されている。しかし乍ら鉄及びニツケルを主成分
とする金属板は鉄を主成分とするものと比較し加
工性が悪いため金属板成形時の圧延ローラーに高
圧力を加えねばならない。このために圧延後の素
材組織は、圧延方向に沿う結晶が鉄及びニツケル
材は第１図ａに示す鉄材よりも第１図ｂに示すよ
うに矢印で示す圧延方向に延び板厚方向に薄いも
のとなる。このような素材をエツチングした場合
圧延方向に沿つて延びる結晶に起因してその開孔
周縁に第２図に示すような凹凸状のギザが生じ易
い。第２図ａは円形状の開孔、第２図ｂは矩形状
の開孔の場合を夫々示す。特に高精細度用シヤド
ウマスクの、例えば孔径95μm、孔ピツチ200μm
の微細開孔では、エツチングによつて生ずる凹部
内のエツチング液交換効率が悪いことと、更に貫
通孔中のエツチング液の抜けが悪いことと相まつ
て開孔部周縁の切れが悪く、第２図ａの最大凹凸
差Δlが２〜3μm程度にもなる。カラー受像管の
螢光面は完成したシヤドウマスクを所定位置に組
込んでこのシヤドウマスクをマスクパターンとし
て使用する露光法によつて形成される。通常の孔
径30μm，600μmピツチのシヤドウマスクではこ
のような２〜3μm程度のギザがあつても螢光面形
成品位にはそれほど影響を及ぼすことはないが、
高精細度用としての上記孔径20μmの開孔の場合
には螢光面形成時の切れを悪くし全体としてむら
の激しい螢光面となり画像品位を著しく劣化させ
る。
発明の目的
本発明は鉄及びニツケルを主成分とする金属板
のエツチングにおいて所定の微細パターンを高精
度にエツチングすることを目的とする。
のエツチングにおいて所定の微細パターンを高精
度にエツチングすることを目的とする。
発明の概要
本発明は鉄及びニツケルを主成分とする金属板
の主面に感光膜を塗布する工程と、感光膜を所定
のマスクパターンを介して露光し所定のパターン
の感光膜を除去する工程と、感光膜の除去された
部分を化学的腐蝕法によりエツチングする工程
と、化学的腐蝕法によりエツチングされた部分を
さらに電解エツチングする工程とを少くとも備
え、鉄及びニツケルイオンの拡散移動によつて高
精度のエツチングを可能とする金属板のエツチン
グ方法である。
の主面に感光膜を塗布する工程と、感光膜を所定
のマスクパターンを介して露光し所定のパターン
の感光膜を除去する工程と、感光膜の除去された
部分を化学的腐蝕法によりエツチングする工程
と、化学的腐蝕法によりエツチングされた部分を
さらに電解エツチングする工程とを少くとも備
え、鉄及びニツケルイオンの拡散移動によつて高
精度のエツチングを可能とする金属板のエツチン
グ方法である。
発明の実施例
以下に本発明の実施例としてカラー受像管のシ
ヤドウマスクのエツチングに適用した場合につい
て詳細に説明する。鉄及びニツケルを主成分とす
る金属板として36％ニツケル−鉄からなる厚さ
0.1mmのいわゆるアンバー合金薄板を用いる。目
的とする円形開孔は一方の主面の孔径が95μmで
この孔に対応する反対面の孔径が180μm、孔ピツ
チ200μmである。
ヤドウマスクのエツチングに適用した場合につい
て詳細に説明する。鉄及びニツケルを主成分とす
る金属板として36％ニツケル−鉄からなる厚さ
0.1mmのいわゆるアンバー合金薄板を用いる。目
的とする円形開孔は一方の主面の孔径が95μmで
この孔に対応する反対面の孔径が180μm、孔ピツ
チ200μmである。
まず金属板の両主面に牛乳カゼインと重クロム
酸アンモニウムとからなる感光液を塗布し成膜さ
せる。感光膜の厚さは４乃至5μmである。この感
光膜に所定の開孔パターンを有するマスクパター
ンを介して露光する。露光は5KWの水銀ランプ
で約30秒パターンの焼付けを行う。次に約45℃の
純水を１Kg／cm2のスプレー圧にて約１分間スプレ
ーして現像処理を行つた後約10％無水クロム酸か
らなる硬膜処理液に30秒程漬浸後純水にて約20秒
スプレー洗浄し、市販のP3Nexo129T 0.2％溶液
で水切りを行い乾燥バーニングする。以上の工程
で被エツチング部分の金属表面が露出しその他の
部分は感光膜で被覆された感光膜のパターンが得
られる。次に化学的腐蝕法によりエツチングを行
う。エツチングは液温65℃、比重1.467の塩化第
２鉄からなるエツチング液を1.5乃至2.0Kg／cm2の
スプレー圧で金属面に吹きつけ乍らエツチングを
進行させ所定の開孔部分を貫通させる。この時エ
ツチング液のスプレーは金属板の両面から行なつ
ても、或は一方の面から他方の面に順次行なつて
も、さらには之等の両法を組合せて行なつてもよ
い。エツチングが終了したら残存する感光膜を高
温のアルカリ溶液をスプレーして除去し水洗乾燥
する。
酸アンモニウムとからなる感光液を塗布し成膜さ
せる。感光膜の厚さは４乃至5μmである。この感
光膜に所定の開孔パターンを有するマスクパター
ンを介して露光する。露光は5KWの水銀ランプ
で約30秒パターンの焼付けを行う。次に約45℃の
純水を１Kg／cm2のスプレー圧にて約１分間スプレ
ーして現像処理を行つた後約10％無水クロム酸か
らなる硬膜処理液に30秒程漬浸後純水にて約20秒
スプレー洗浄し、市販のP3Nexo129T 0.2％溶液
で水切りを行い乾燥バーニングする。以上の工程
で被エツチング部分の金属表面が露出しその他の
部分は感光膜で被覆された感光膜のパターンが得
られる。次に化学的腐蝕法によりエツチングを行
う。エツチングは液温65℃、比重1.467の塩化第
２鉄からなるエツチング液を1.5乃至2.0Kg／cm2の
スプレー圧で金属面に吹きつけ乍らエツチングを
進行させ所定の開孔部分を貫通させる。この時エ
ツチング液のスプレーは金属板の両面から行なつ
ても、或は一方の面から他方の面に順次行なつて
も、さらには之等の両法を組合せて行なつてもよ
い。エツチングが終了したら残存する感光膜を高
温のアルカリ溶液をスプレーして除去し水洗乾燥
する。
次にシヤドウマスクを無水酢酸と70％過塩素酸
とを４対１で混合した電解エツチング液槽内に入
れ、電解液を攪拌した状態で電解エツチングを行
う。この時のカソード電極はアルミニウム板を用
い浴電圧は２乃至3Vで電流密度は0.1乃至0.2A／
dm2、浴温度は20℃以下となる様に保ち乍ら30秒
乃至60秒の電解エツチングを行なつた。電解エツ
チング液としてはこの他に硝酸＋メタノール系、
又はピクリン酸＋カセイソーダ系でも良い。
とを４対１で混合した電解エツチング液槽内に入
れ、電解液を攪拌した状態で電解エツチングを行
う。この時のカソード電極はアルミニウム板を用
い浴電圧は２乃至3Vで電流密度は0.1乃至0.2A／
dm2、浴温度は20℃以下となる様に保ち乍ら30秒
乃至60秒の電解エツチングを行なつた。電解エツ
チング液としてはこの他に硝酸＋メタノール系、
又はピクリン酸＋カセイソーダ系でも良い。
電解エツチング液を攪拌し乍らシヤドウマスク
をアノード溶解する事により、生成した鉄及びニ
ツケルイオンは金属板表面の溶け易い部分から自
由に浴中に拡散して行く。開孔周縁の大きい凸状
部分又は鋭角状の突出部分は他の部分と比べて電
気抵抗の大きな粘液層の厚さが薄いために鉄及び
ニツケルイオンの拡散移動を抑制する力が弱く優
先的に溶ける。結果として開孔周縁の凸状部が優
先的に溶け、最終的に最大凹凸差が0.5μm程度の
滑らかな周縁を有する開孔が得られた。
をアノード溶解する事により、生成した鉄及びニ
ツケルイオンは金属板表面の溶け易い部分から自
由に浴中に拡散して行く。開孔周縁の大きい凸状
部分又は鋭角状の突出部分は他の部分と比べて電
気抵抗の大きな粘液層の厚さが薄いために鉄及び
ニツケルイオンの拡散移動を抑制する力が弱く優
先的に溶ける。結果として開孔周縁の凸状部が優
先的に溶け、最終的に最大凹凸差が0.5μm程度の
滑らかな周縁を有する開孔が得られた。
以上の実施例での電解エツチングでは液組成、
電流密度、浴電圧、温度、処理時間等の条件によ
り電解エツチングの状態を変えることができるが
之等の条件は適用する素材やエツチングパターン
に応じて適宜最適条件を選択すべきである。
電流密度、浴電圧、温度、処理時間等の条件によ
り電解エツチングの状態を変えることができるが
之等の条件は適用する素材やエツチングパターン
に応じて適宜最適条件を選択すべきである。
また電解エツチングにより最終的に得られるエ
ツチング終了パターンは若干多きくなるのでより
高精度なパターンとするために予め露光によるマ
スクパターンを目標よりもその分だけ小さく設定
しておくとよい。
ツチング終了パターンは若干多きくなるのでより
高精度なパターンとするために予め露光によるマ
スクパターンを目標よりもその分だけ小さく設定
しておくとよい。
以上の実施例では金属板のエツチング方法とし
てシヤドウマスクに適用した例について説明した
が本発明はこれに限られることがないことは言う
迄もない。
てシヤドウマスクに適用した例について説明した
が本発明はこれに限られることがないことは言う
迄もない。
発明の効果
以上のように本発明によれば、金属板のエツチ
ングにおいて高精度のエツチングによる穿設パタ
ーンを得ることができる。
ングにおいて高精度のエツチングによる穿設パタ
ーンを得ることができる。
第１図ａ及びｂは金属板素材の組織を説明する
ための模式図、第２図ａ及びｂはエツチングによ
る周縁形状を説明するための模式図である。
ための模式図、第２図ａ及びｂはエツチングによ
る周縁形状を説明するための模式図である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 鉄及びニツケルを主成分とする金属板の主面
に感光膜を塗布する工程と、前記感光膜を所定の
マスクパターンを介して露光し所定のパターンの
感光膜を除去する工程と、前記感光膜の除去され
た部分を化学的腐触法によりエツチングする工程
と、前記エツチングされた部分をさらに電解エツ
チングする工程とを少くとも備えたことを特徴と
する金属板のエツチング方法。 ２ 前記電解エツチング工程において電解エツチ
ング液を攪拌し乍ら電解エツチングすることを特
徴とする特許請求の範囲第１項記載の金属板のエ
ツチング方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15382482A JPS5943900A (ja) | 1982-09-06 | 1982-09-06 | 金属板のエツチング方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15382482A JPS5943900A (ja) | 1982-09-06 | 1982-09-06 | 金属板のエツチング方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5943900A JPS5943900A (ja) | 1984-03-12 |
| JPH0480120B2 true JPH0480120B2 (ja) | 1992-12-17 |
Family
ID=15570888
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15382482A Granted JPS5943900A (ja) | 1982-09-06 | 1982-09-06 | 金属板のエツチング方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5943900A (ja) |
-
1982
- 1982-09-06 JP JP15382482A patent/JPS5943900A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5943900A (ja) | 1984-03-12 |
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