JPH0679209A - 塗布方法および塗布装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 塗布膜表面にむらが発生しないレジスト等の
ロールコーティングを行う。 【構成】 長尺の金属薄板にレジストを連続的に塗布す
る際に、コーティングロールから金属薄板の表面にレジ
ストを転写した後にコーティングロールの表面にわずか
に残ったレジストをコーティングロールに接するドクタ
ーブレードを設けて除去した後に、コーティングロール
上へレジストを塗布して、コーティングロール上のレジ
ストの膜厚を所定の厚みとした後に、金属薄板に転写さ
せるレジストの塗布方法および塗布装置。 【効果】 むらのない任意の厚みのレジスト膜を得るこ
とができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、基材上への塗布液の塗
布方法および塗布装置に関し、とくにシャドウマスク、
リードフレーム等を金属薄板のエッチングによって製造
する際に、長尺の金属薄板に連続的に所定のパターンを
形成するレジストを塗布する塗布方法および塗布装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】シャドウマスク、リードフレーム等のエ
ッチング加工は、軟鋼、鉄ニッケル合金等の金属の薄板
の表面にレジストを塗布し、乾燥の後に所定のパターン
を有するマスクによって露光してレジストにパターンを
形成しており、長尺の金属の薄板の少なくとも一方の面
に連続的にレジストを塗布した後に、乾燥、露光、現
像、エッチングの各工程を行っている。

【０００３】基板へ塗布するレジストの厚みを所定の値
に保持することがエッチング特性、ひいては得られるシ
ャドウマスクやリードフレームの品質に大きな影響を及
ぼすのでレジストの膜厚を所定の値に保持することが求
められている。

【０００４】長尺の金属の薄板へのレジストの塗布は、
一般的には図３に示すようなディップコーティング法が
用いられ、レジストディップ槽３１中のレジスト３２中
に浸漬した金属薄板３３にレジストを付着させている。
この方法では、膜厚の変更は粘度の変更等によって行う
必要があるが、膜厚の変更は容易ではなく、またこの方
法では、金属薄板の両面に異なる膜厚のレジストを形成
することは難しかった。

【０００５】また、塗布する膜の厚みを機械的に制御す
る方法としてリバースロールを用いて塗布する方法が行
われている。図４は、リバースロールコーティング法の
一例を示すものであるが、レジストパン４１中のレジス
ト４２に一部が浸漬したアプリケータロール４３の表面
に付着したレジストはコーティングロール４４に転写さ
れ、コーティングロールと同一の方向に回転するメタリ
ングロール４５によって所定の膜厚にされて、バックア
ップロール４６によって押し付けられた金属薄板４７の
表面に転写される。ところが、一般には金属薄板には両
面にレジストを形成することが必要であるので、図５
（Ａ）、および（Ｂ）に示すように、バックアップロー
ルを使用して金属薄板をコーティングロールに押し付け
ることはできない。このために、コーティングロールか
ら金属薄板へのレジストの転写は不完全となり、レジス
トがわずかながら金属薄板との転写部を通過してコーテ
ィングロール上に残ることとなり、図６に示すように、
コーティングロール６１上には円周方向へ縦すじむら６
２が発生する。縦すじむらが形成されたコーティングロ
ールは、新たにアプリケータロールによってレジストを
表面に付着させた場合にも、レジストの表面には縦すじ
むらが形成され、その結果金属薄板上に転写したレジス
ト膜上にも縦すじむらが形成されという問題があった。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】従来のロールコーティ
ング法では、任意の膜厚で均一な膜厚の塗布膜を形成す
ることが困難であり、とくに均一な膜厚のレジスト膜を
金属薄板の両面に塗布することは困難であった。本発明
はこのような状況に鑑みてなされたものであり、コーテ
ィングロールに残留したレジストを除去して、金属薄板
の両面にそれぞれ任意の膜厚で均一で安定したレジスト
膜を同時に形成することができるレジストの塗布方法お
よび塗布装置を提供することである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、基材上に塗布
液をコーティングロールによって塗布する塗布方法にお
いて、コーティングロールから基材上に転写した後に、
コーティングロール上に残留する塗布液を除去し、次い
でコーティングロール上へ塗布液を塗布した後に、コー
ティングロールから基材上に塗布液を転写することを特
徴とする塗布方法および装置である。

【０００８】とくに、本発明は、金属薄板に所定のパタ
ーンをエッチングして製作する金属薄板製品の製造工程
において、長尺の金属薄板の少なくとも一方の面にレジ
スト膜を連続的に塗布する方法であって、コーティング
ロールに付着したレジストをコーティングロールと間隔
を設けて回転するメタリングロールによってコーティン
グロールの表面に均一な膜厚のレジストの層を形成し、
コーティングロール表面のレジストの層を移動する長尺
の金属薄板の表面に転写した後に、コーティングロール
ドクターブレードによってコーティングロール表面に残
存するレジストを除去した後にコーティングロール表面
にレジストを塗布した後に、アプリケータロールによっ
て厚みを所定の厚さとした後に、金属薄板の表面にレジ
ストを塗布する方法である。そして、同様の方法を金属
薄板の他の面に適用することによって、両面に所定の厚
さのレジストを形成するものである。

【０００９】また、本発明のレジストの塗布方法は、レ
ジストをコーティングロールへ付着させる際に、ディス
ペンサーから直接にコーティングロール上に塗布したこ
とによって、レジストの供給部分を密閉系とすることが
できる。これによって、レジストの乾燥あるいはレジス
トの滞留によるゲル化を防止することができる。

【００１０】また、本発明の方法では、コーティングロ
ールの周速、メタリングロールの周速、およびコーティ
ングロールとメタリングロールとの間隔を調整すること
によって金属薄板上に形成するレジストの膜厚を容易に
調整することができる。なお、本発明の塗布方法をシャ
ドウマスク又はリードフレームの製造工程に適用すると
効果的である。

【００１１】また、本発明の金属薄板面へのレジストの
塗布装置は、金属薄板に所定のパターンをエッチングし
て製作する金属薄板製品の製造工程において、長尺の金
属薄板の少なくとも一方の面にレジスト膜を塗布する装
置であって、レジストのコーティングロール、レジスト
のコーティングロールへのレジストの塗布手段、コーテ
ィングロールと間隔を設けて配置したコーティングロー
ル上のレジストの膜厚を調整するメタリングロール、コ
ーティングロールから金属薄板上にレジストを転写した
後のコーティングロール上に残存したレジストを除去す
るコーティングロールドクターブレードを有するレジス
トの塗布装置である。

【００１２】本発明の装置は、塗布後のレジストを乾燥
し、その後にレジストの膜厚測定手段を設けたり、ある
いは塗布直後の未乾燥状態のレジストの膜厚測定手段に
よって得られた膜厚の測定データに基づいて、レジスト
の塗布装置のコーティングロールの周速、メタリングロ
ールの周速、およびコーティングロールとメタリングロ
ールとの間隔を調整することによって金属薄板上に形成
するレジストの膜厚を所定の厚みとすることができる。

【００１３】

【作用】本発明の塗布方法は、基材上に塗布液をコーテ
ィングロールによって塗布する塗布方法において、コー
ティングロールから基材上に転写した後に、コーティン
グロール上に残留する塗布液を除去し、次いでコーティ
ングロール上へ塗布液を塗布した後に、コーティングロ
ールから基材上に塗布液を転写するものであり、とくに
長尺の金属薄板の表面にレジストの塗布膜を形成する目
的で使用する場合には、レジストを金属薄板へ転写する
コーティングロールへレジストを付着させる前に、レジ
ストを転写した後のコーティングロール表面に残存する
レジストをコーティングロールドクターブレードによっ
て完全に除去したので、塗布膜に塗布ムラが発生せず均
一なレジスト膜が形成される。そして、金属薄板の両面
にこの塗布方法を適用することによって金属薄板の両面
にレジストを塗布することができる。また、金属薄板上
に形成されるレジスト膜の厚さは、コーティングロール
の周速、コーティングロールとメタリングロールとの間
隔を変えることによって任意の厚みのレジストを金属薄
板の両面に形成することが可能となる。

【００１４】

【実施例】次に、本発明の塗布方法と塗布装置をレジス
トの塗布を例にして図面を参照して説明する。図１は、
本発明の一実施例の装置の側面を示す図である。レジス
ト１を入れたレジストパン２には、アプリケータロール
３の一部が浸漬して回転して、コーティングロール４に
レジストを塗布する。コーティングロール上のレジスト
は、コーティングロールから所定の間隔を設けたコーテ
ィングロールと同一の方向へ回転するメタリングロール
５によって、コーティングロール上のレジストの厚みを
均一な厚みとする。メタリングロール上に残ったレジス
トは、メタリングロール用ドクターブレード６によって
はぎとられて、レジストパン２へ落下する。また、コー
ティングロール４上に所定の厚みに塗布したレジスト
は、金属薄板７に転写されて金属の薄板上にレジスト膜
８が形成される。金属薄板に転写した後のコーティング
ロール上には、レジストの不均一な膜状となった残留物
９が付着している。残留したレジストはコーティングロ
ールに近接したコーティングロールドクターブレード１
０によって除去される。

【００１５】図２は、本発明の他の実施例の塗布装置を
示す図であるが、レジストをコーティングロールに付着
させるための図１の実施例のアプリケータロールに代え
て、ディスペンサー１１が設けられている。レジストは
ディスペンサー１１によってコーティングロール４に塗
布される。塗布されたレジストはメタリングロール５に
よって均一な厚みとされた後に、金属薄板７に転写され
て金属薄板上にレジスト膜が形成される。次いで、コー
ティングロールに残留したレジストは、コーティングロ
ールドクターブレード１０によって取り除かれ、次い
で、コーティングロール上のレジストが完全に取り除か
れた面に、レジストが新たに塗布される。

【００１６】また、レジストをディスペンサーによって
塗布する場合には、コーティングロールに塗布前のレジ
ストは、密閉状態に保存することができるので、レジス
トの乾燥あるいは空気との接触によって生じるレジスト
の変質を防止することができる。図１および図２は、い
ずれも金属薄板の片面にレジスト膜を形成する場合につ
いて説明したが、図１あるいは図２に示した装置を２台
使用することによって、金属薄板の両面に任意のレジス
ト膜を形成することが可能となる。

【００１７】さらに、光学的な測定手段等の非接触式の
レジスト膜厚測定手段２１によってレジスト膜厚を測定
し、得られた測定データを膜厚制御装置２２に供給し、
レジスト膜厚に基づいてコーティングロールとメタリン
グロールとの間隔、コーティングロールの周速等を制御
して金属薄板に形成するレジスト膜厚を制御することが
できる。

【００１８】レジスト膜厚の測定は、乾燥後のレジスト
膜の厚みを測定によらずに、塗布直後のレジスト中の溶
剤の含有量を非接触的に測定し、あらかじめ得られた塗
布直後のレジスト中の溶剤量と乾燥後のレジスト膜の厚
さの関係に基づいて、膜厚を演算してもよい。塗布直後
のレジストの溶剤量の測定による膜厚の測定方法によれ
ば、膜厚制御装置に膜厚の測定データを反映することが
可能となり、乾燥を待たずに短時間にレジストの厚みの
制御ができるので、レジスト膜厚を所定の値に保持する
ことができる。さらに、レジストとして、カゼイン、ゼ
ラチン、ポリビニルアルコール等を主成分とする水溶性
のレジストのように水を主たる溶剤としたレジストの場
合には、未乾燥状態のレジストに含まれている水分の量
を非接触的に測定することによって、膜厚を知ることが
できる。

【００１９】実施例１ 直径２００ｍｍ、幅１０００ｍｍのコーティングロール
およびメタリングロールと直径１１０ｍｍ、幅１０００
ｍｍのアプリケータロールを有する図１に示す塗布装置
の、コーティングロール−メタリングロールの間隔を
０．１５ｍｍ、コーティングロール−アプリケータロー
ルの間隔を０．１ｍｍとし、コーティングロールの周速
を６．０ｍ／分、メタリングロール周速を３．０ｍ／
分、アプリケータロール周速８．０ｍ／分の条件で、幅
８００ｍｍ、厚さ０．２５ｍｍの鋼板を５．０ｍ／分で
移動させながら、鋼板上にカゼイン水溶液（粘度４０ｃ
ｐｓ２５℃）を塗布した。塗布膜を乾燥した後に、膜厚
を測定し、図７（Ａ）に基材の幅方向の中心からの距離
を横軸に膜厚を縦軸に示す。中心部からの距離が３８０
ｍｍの有効部での膜厚の変動は０．５μｍ以下であっ
た。

【００２０】実施例２ メタリングロール周速を１．５ｍ／分とした点を除いて
実施例１と同様の条件で塗布し、乾燥後の塗布膜の膜厚
分布を図７（Ｂ）に示す。実施例１に比べて膜厚の厚い
膜が得られ、中心部からの距離が３８０ｍｍの有効部で
の膜厚の変動は０．７μｍ以下であった。

【００２１】比較例 コーティングロールドクターブレードを設けなかった点
を除いて実施例１と同様に塗布し、乾燥後の塗布膜の膜
厚分布を図７（Ｃ）に示す。中心部からの距離が３８０
ｍｍの有効部での膜厚の変動は１．３μｍ以上あった。

【００２２】

【発明の効果】本発明の塗布方法および塗布装置は、コ
ーティングロールから基材上に塗布液を転写した後にコ
ーティングロールの表面にわずかに残った塗布液をコー
ティングロールに接するコーティングロールドクターブ
レードによって除去した後に、コーティングロール上へ
塗布液を塗布したので、コーティングロール上には均一
な塗布膜を形成することができるので、基材上に転写さ
れる塗布液も塗布むらが発生せず、均一な膜厚の塗布膜
が得られ、とくに長尺の金属薄板上にレジストを連続的
に塗布する際に好適である。また、金属薄板の両面にこ
の塗布方法を適用することによって金属薄板の両面にレ
ジストを塗布することができ、同時にコーティングロー
ルの周速、コーティングロールとメタリングロールとの
間隔を変えることによって任意の厚みのレジストを金属
薄板の両面に形成することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の装置の側面を示す図であ
る。

【図２】本発明の他の実施例の装置の側面を示す図であ
る。

【図３】ディップコーティング法による塗布方法を説明
する図である。

【図４】リバースロールコーティング法の一例を示す図
である。

【図５】両面にコーティングする方法を示す図である。

【図６】コーティングロールに形成される縦すじむらを
示す図である。

【図７】塗布膜の膜厚分布を説明する図である。

【符号の説明】

１…レジスト、２…レジストパン、３…アプリケータロ
ール、４…コーティングロール、５…メタリングロー
ル、６…メタリングロール用ドクターブレード、７…金
属薄板、８…レジスト膜、９…残留物、１０…コーティ
ングロールドクターブレード、１１…ディスペンサー、
２１…レジスト膜厚測定手段、２２…膜厚制御装置、３
１…レジストディップ槽、３２…レジスト、３３…金属
薄板、４１…レジストパン、４２…レジスト、４３…ア
プリケータロール、４４…コーティングロール、４５…
メタリングロール、４６…バックアップロール、４７…
金属薄板、６１…コーティングロール、６２…縦すじむ
ら

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０１Ｌ 21/027

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基材上に塗布液をコーティングロールに
   よって塗布する塗布方法において、塗布液をコーティン
   グロールから基材上に転写した後に、コーティングロー
   ル上に残留する塗布液を除去し、次いでコーティングロ
   ール上へ塗布液を塗布した後に、コーティングロールか
   ら基材上に塗布液を転写することを特徴とする塗布方
   法。
2. 【請求項２】 基材が金属薄板であり、塗布液がレジス
   トであることを特徴とする請求項１記載の塗布方法。
3. 【請求項３】 コーティングロールへの塗布液の塗布を
   アプリケータロールもしくはディスペンサーで行うこと
   を特徴とする請求項１もしくは２のいずれかに記載の塗
   布方法。
4. 【請求項４】 基材への塗布液の転写位置の直後に塗布
   膜の膜厚を測定し、得られた膜厚のデータに基づいて、
   コーティングロール、およびコーティングロールと間隔
   を設けて設置しコーティングロール上の塗布膜の厚みを
   調整するメタリングロールの周速、コーティングロール
   とメタリングロールの間隔の少なくともいずれか一種を
   調整して塗布液の塗布厚みを制御することを特徴とする
   請求項１ないし３項のいずれかに記載の塗布方法。
5. 【請求項５】 基材上に連続的にコーティングロールに
   よって塗布液を塗布する塗布装置において、コーティン
   グロールから基材の表面への転写位置とコーティングロ
   ール上への塗布液の塗布位置の間には、基材への転写の
   後にコーティングロール上に残留した塗布液を取り除く
   ドクターブレードを設けたことを特徴とする塗布装置。
6. 【請求項６】 基材が金属薄板であり、塗布液がレジス
   トであることを特徴とする請求項５記載の塗布装置。
7. 【請求項７】 コーティングロールへの塗布液の塗布装
   置がアプリケータロールもしくはディスペンサーである
   ことを特徴とする請求項５もしくは６項に記載の塗布装
   置。
8. 【請求項８】 基材への塗布液の転写位置の直後に塗布
   膜の膜厚測定手段を設け、測定手段によって得られた膜
   厚のデータに基づいて、コーティングロール、およびコ
   ーティングロールに間隔を設けて設置しコーティングロ
   ール上のレジストの塗布膜の厚みを調整するメタリング
   ロールの周速、コーティングロールとメタリングロール
   の間隔の調整手段を有することを特徴とする請求項５な
   いし７項のいずれかに記載の塗布装置。