JPH09324285A

JPH09324285A - 金属薄板への微細透孔形成方法

Info

Publication number: JPH09324285A
Application number: JP9040025A
Authority: JP
Inventors: Keiji Kirie; 敬二桐栄; Yasunaga Miyaji; 恭祥宮路; Masanobu Sato; 雅伸佐藤; Akihiro Inagaki; 昭紘稲垣; Masaji Sotomi; 正司外海; Koichi Omoto; 貢一尾本
Original assignee: Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1990-09-20
Filing date: 1997-02-07
Publication date: 1997-12-16
Anticipated expiration: 2016-03-26
Also published as: JP3149379B2

Abstract

(57)【要約】【目的】金属薄板を２段階のエッチングにより、かつ
その両面側からエッチングして金属薄板に微細透孔を形
成する方法において、１回目のエッチングにより複数の
微細凹窩部が形成された片面をエッチング抵抗層によっ
て被覆する前に、複数の微細凹窩部の周縁よりその中心
方向へそれぞれ張り出すレジスト膜の庇を簡単な方法で
除去し、最終的に所望通りの形状の微細透孔を形成す
る。【構成】金属薄板１の表面と平行に高圧スプレイノズ
ル１１を相対移動させつつ高圧スプレイノズルから金属
薄板表面に対し高圧流動体１２を吹き付け、複数の微細
凹窩部５の周縁よりその中心方向へそれぞれ張り出した
レジスト膜２の庇９を除去する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、金属薄板をその
両面側からエッチングすることにより金属薄板に微細な
透孔を形成する方法に関し、例えばカラーＣＲＴ（Ｃａ
ｔｈｏｄｅＲａｙＴｕｂｅ）用のシャドウマスクや
アパーチャグリルを製造する場合などに利用されるもの
である。

【０００２】

【従来の技術】カラーＣＲＴは、図６に示したように、
３本の電子ビームＢを放射する電子銃３０と、この電子
銃３０から放射された電子ビームＢを受けて三原色に発
光する蛍光体３１と、この蛍光体３１と電子銃３０との
間に配置され、各電子ビームＢのうちの必要な方向の電
子ビームだけを選択的に通過させて不要な方向の電子ビ
ームを遮断するための透孔が多数形成されたシャドウマ
スク３２とを備えて構成されている。

【０００３】また、トリニトロン（ソニー（株）所有の
登録商標）型カラーＣＲＴは、図７に示すように、ガラ
スチューブ５３内に設けられた電子銃５０と、ガラスチ
ューブ５３前面の蛍光体５１に近接して配置されたアパ
ーチャグリル５２とを備えている。アパーチャグリル５
２は、図８に示すように、多数のスリット５４が形成さ
れた金属薄板からなり、電子銃５０から照射される３本
の電子ビームＢのうちの所望の方向の電子ビームのみス
リット５４を透過させ、不要な方向の電子ビームを金属
部分５５に衝突させるようにして蛍光体５１まで到達さ
せないようにする。

【０００４】ところで、近年、カラーＣＲＴは、一般の
テレビジョン放送受信用のカラーテレビ受像管以外に、
コンピュータ等のディスプレイ用やモニター用などとし
て広く利用されるようになっており、このような用途の
多様化とともに、それらのカラーＣＲＴに対しては極め
て高精細な画質への要求が強い。このため、ディスプレ
イやモニターに利用されるカラーＣＲＴ（以下、「高解
像度ＣＲＴ」という）において使用されるシャドウマス
クやアパーチャグリルは、微細でかつ形状にばらつきの
無い透孔やスリットを有していることが要求される。

【０００５】ここで、シャドウマスクは、一般に、図９
に示したような工程を経ることにより製造されている。
すなわち、板厚が０．１〜０．３ｍｍ程度の低炭素アル
ミキルド鋼、或いはアンバー（Ｉｎｖａｒ）合金（ニッ
ケル含有率が３６％の鉄−ニッケル合金）をシャドウマ
スク材として用い、まず、このシャドウマスク材の表面
を脱脂し水洗した後、そのシャドウマスク材の両面に感
光液を塗布し乾燥させて、シャドウマスク材の両面に数
μｍの厚みのフォトレジスト膜をそれぞれ被着形成す
る。次に、シャドウマスク材の両面の各フォトレジスト
膜の表面に、形成しようとする電子ビーム通過孔に対応
したパターン状画像を有する露光用マスクを、表・裏で
画像位置を一致させてそれぞれ密着させ、その各マスク
を介して露光を行なった後、現像し、続いて硬膜処理を
施すことにより、シャドウマスク材の表裏両面にパター
ン状画像の耐食性皮膜（レジスト膜）をそれぞれ形成す
る。そして、塩化第二鉄水溶液を用いてスプレイエッチ
ングを行なって、レジスト膜で被覆されずに露出してい
る金属部分を腐食することにより、板材に所望の形状の
多数の透孔を形成し、エッチング終了後に板材の表裏両
面からレジスト膜を剥離し、水洗、乾燥を行なった後、
板材を所定形状に切断して、所望のシャドウマスクが得
られる。

【０００６】ところで、高解像度ＣＲＴ用のシャドウマ
スクでは、シャドウマスク材の板厚より透孔の直径が小
さくなることが多いが、このようなシャドウマスクを、
１回のエッチングで透孔を形成する方法によって製作す
ると、所望の設計通りの形状に透孔を形成することが極
めて困難であり、実用に供し得ないようなシャドウマス
クしか得られないことが経験的に知られている。

【０００７】この対策の一つとして、例えばＵＳＰ．
３，６７９，５００や特公昭５７−２６３４５号公報等
には、エッチングを２回に分けて段階的に行なう方法が
開示されている。この方法について、図１０及び図１１
を参照しながら説明する。

【０００８】図１０（ａ）に示すように、表裏両面にパ
ターン状画像のレジスト膜２、２’がそれぞれ被着形成
された金属薄板（シャドウマスク材）１に対し、図１０
（ｂ）に示すように、スプレイノズル３からエッチング
液（塩化第二鉄水溶液）４を金属薄板１の片面側に吹き
付け、或いは、図１０（ｂ’）に示すように、スプレイ
ノズル３、３’からエッチング液（塩化第二鉄水溶液）
４を金属薄板１の両面に吹き付けて１回目のエッチング
を行ない、金属薄板１に貫通孔が形成される前の段階で
一旦エッチングを中止し、水洗、乾燥を行なうことによ
り、図１０（ｃ）に示すように、金属薄板１の片面側に
微細凹窩部５を形成し、或いは、図１０（ｃ’）に示す
ように、金属薄板１の両面に微細凹窩部５、５’を形成
する。そして、片面エッチングした場合は、図１０
（ｄ）に示すように、そのエッチングした面をエッチン
グ抵抗層６によって被覆し、両面エッチングした場合
は、図１０（ｄ’）に示すように、何れか一方の面をエ
ッチング抵抗層６によって被覆する。このエッチング抵
抗層６を形成するには、パラフィン、アスファルト、ラ
ッカー、ＵＶ樹脂等をスプレイ、ロールコータ等によ
り、レジスト膜２の表面を含めて金属薄板１の片面側全
面に塗布するようにする。次に、図１１（ｅ）、
（ｅ’）に示すように、金属薄板１に対し、スプレイノ
ズル３’からエッチング液４を、エッチング抵抗層６で
被覆されていない側に吹き付けて２回目のエッチングを
行ない、図１１（ｆ）、（ｆ’）に示すように、その片
面側に形成される微細凹窩部７（５’）と他方面側の微
細凹窩部５とを互いに連通させる。そして、エッチング
終了後に、金属薄板１の表面からエッチング抵抗層６及
びレジスト膜２、２’をそれぞれ剥離し、水洗、乾燥を
行なうことにより、図１１（ｇ）に示すように、表裏で
貫通した微細透孔８が形成された金属薄板１が得られ
る。

【０００９】ところが、上記した方法では、１回目のエ
ッチングの際に、サイドエッチングによりレジスト膜の
下面の開孔部周縁まで微細凹窩部の周縁部分が拡がり
（図１０（ｃ）、（ｃ’）に示した状態に相当）、図１
２に示したように、レジスト膜２が微細凹窩部５の周縁
より凹窩部５の中心方向へ僅かに張り出す。このため、
エッチング抵抗層６により金属薄板１の片面側を被覆す
る工程で、レジスト膜２の張り出し部分（以下、「庇」
という）９の下部に図１２に示すような空気溜り１０を
生じる。そして、この空気溜り１０の部分における金属
薄板１の表面は、エッチング抵抗層６によって被覆され
ないため、２回目のエッチングの際に、図１３に示した
ようにエッチング側でない面に形成された微細凹窩部５
の内面までエッチングされてその微細凹窩部５が大きく
拡がってしまい、最終的に所望通りの形状の微細透孔を
形成することができず、シャドウマスクに欠陥を生じ
る、といった問題点がある。尚、アパーチャグリルの製
造工程も上記したシャドウマスクの製造工程と基本的に
何ら変わるところがなく、アパーチャグリルの製造につ
いても、シャドウマスクの製造における場合と全く同様
の上記問題点がある。

【００１０】このような問題点を解決する方法として、
特開昭５９−７３８３４号公報には、第１のエッチング
工程の後に、エッチング抵抗層を形成しようとする面の
レジスト膜を金属薄板表面から除去してから、そのレジ
スト膜が除去された面にエッチング抵抗層を形成するよ
うにする方法が開示されている。また、特開昭６１−１
３０４９２号公報には、第１のエッチング工程の後に、
レジスト膜の庇の部分のみを、金属薄板全体を超音波浴
に浸漬して超音波により除去し、その後にエッチング抵
抗層を形成する方法が開示されている。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特開昭
５９−７３８３４号公報に開示されているような方法で
は、第１のエッチング工程後にレジスト膜を除去するに
際して、反対面側のレジスト膜が同時に除去されないよ
うにするため、その反対面側のレジスト膜をシート等に
よって保護しておかなければならないが、そのために、
保護シートを用意する必要があり、また、シートの貼着
及び剥離装置も必要となってくる。さらに、レジスト膜
をアルカリ液等のスプレイによって除去するようにした
ときは、そのレジスト膜除去装置の他に洗浄装置も必要
になるなど、シャドウマスク製造装置全体の構成が複雑
化する、といった問題点がある。

【００１２】一方、特開昭６１−１３０４９２号公報に
開示されているような方法では、１回目のエッチング後
に、金属薄板に形成された微細凹窩部内にエッチング液
が僅かに残存し、通常の洗浄ではその残存したエッチン
グ液を完全に除去することは非常に困難であるため、金
属薄板を超音波浴に浸漬した際に超音波浴中でその残留
エッチング液により微細凹窩部が腐食されて拡がってし
まう、といった問題点がある。また、レジスト膜の庇を
切除することができる程度の超音波を金属薄板に対して
付与すると、超音波により金属薄板とレジスト膜との密
着不良を引き起こし、第２のエッチング工程において所
望部位以外のエッチングが起こり、却ってシャドウマス
クに欠陥が発生する原因となる、といった問題点があ
る。

【００１３】この発明は、以上のような事情に鑑みてな
されたものであり、複雑な装置や工程を必要とせず、か
つ、超音波浴などを使用しないで、少なくともレジスト
膜の庇の部分を除去することができる方法を提供するこ
とを技術的課題とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】請求項１に係る発明は、
金属薄板をその両面側からエッチングする方法であっ
て、そのエッチングを２回に分けて段階的に行ない、第
１のエッチング工程後に金属薄板の片面をエッチング抵
抗層によって被覆してから、第２のエッチング工程を行
なうようにして、金属薄板に複数の微細な透孔を形成す
る方法において、エッチング抵抗層の被覆工程に先立
ち、エッチング抵抗層によって被覆しようとする金属薄
板の片面側の表面と平行に高圧スプレイノズルを相対移
動させつつ、前記高圧スプレイノズルから高圧流動体を
噴出流として金属薄板表面に対し吹き付けて、第１のエ
ッチング工程によって生じた複数の微細凹窩部の周縁よ
り凹窩部中心方向へそれぞれ張り出した部分の耐食性皮
膜の庇を、前記噴出流による衝撃力によって庇の根元部
分から折って除去するようにすることを構成の要旨とす
る。

【００１５】請求項２に係る発明は、請求項１記載の微
細透孔形成方法において、前記金属薄板がウェブ状であ
り、前記庇除去工程において、前記金属薄板をその長手
方向に搬送させるとともに、エッチング抵抗層によって
被覆しようとする金属薄板の片面側の表面と平行にかつ
その幅方向に高圧スプレイノズルを移動させつつ、前記
高圧スプレイノズルから高圧流動体を噴出流として金属
薄板表面に対し吹き付けることを特徴とする。

【００１６】請求項３に係る発明は、請求項１記載の微
細透孔形成方法において、前記金属薄板がウェブ状であ
り、前記庇除去工程において、前記金属薄板をその長手
方向に搬送させるとともに、エッチング抵抗層によって
被覆しようとする金属薄板の片面側の表面と平行にかつ
その幅方向に沿って設けられた複数の高圧スプレイノズ
ルから高圧流動体を噴出流として金属薄板表面に対し吹
き付けることを特徴とする。

【００１７】請求項４に係る発明の請求項１ないし請求
項３のいずれかに記載の微細透孔形成方法において、前
記庇除去工程において、エッチング抵抗層によって被覆
しようとする金属薄板の片面側の他方の片面側を支持手
段によって支持することを特徴とする。

【００１８】請求項５に係る発明は、請求項１ないし請
求項４のいずれかに記載の微細透孔形成方法において、
前記高圧スプレイノズルのスプレイ圧を１０ｋｇｆ／ｃ
ｍ²以上とすることを特徴とする。

【００１９】上記構成の請求項１に係る発明の、金属薄
板への微細透孔形成方法においては、第１のエッチング
工程後、エッチング抵抗層の被覆工程前に、エッチング
抵抗層を形成しようとする金属薄板の片面側の表面と平
行に高圧スプレイノズルを相対移動させつつ、高圧スプ
レイノズルから高圧流動体を噴出流として金属薄板表面
に対し吹き付けるようにしている。従って、高圧流動体
の噴出流が、エッチング抵抗層を形成しようとする金属
薄板の片面側の全体にわたって均一に吹き付けられる。
この場合、第１のエッチング工程により形成された金属
薄板の複数の微細凹窩部の周縁部分にそれぞれ生成した
レジスト膜の庇の部分は、レジスト膜の他の部分のよう
に金属薄板と接合しておらず支えが無いため、高圧流動
体の噴出流による物理的衝撃力によってその庇の根の部
分を中心としてレジスト膜が折れ、根の庇の部分を中心
とするレジスト膜が除去される。従って、続いて行なわ
れるエッチング抵抗層の被覆工程において、従来のよう
に空気溜りを生じることがなく、金属薄板の片面はエッ
チング抵抗層によって完全に被覆されるので、２回目の
エッチングの際に、エッチング側でない面に形成された
複数の微細凹窩部の内面がそれぞれエッチングされるこ
とがなくなる。

【００２０】以上の通り、この発明は、従来、エッチン
グの後工程として行なわれる水洗工程での水圧を、レジ
スト膜が部分的に剥がれたり或いはレジスト膜に亀裂が
生じて金属薄板との部分的密着不良が発生しないよう、
さらにはまた金属薄板そのものに折れが生じたりしない
よう、例えば０．５〜１．５ｋｇｆ／ｃｍ²のような低
圧に抑えなければならないという固定観念から離れ、む
しろ積極的に高圧の流動体を加えることにより庇の除去
が可能であることに想到し、さらに実験によりこれを確
認することにより完成したものである。

【００２１】請求項２に係る発明の微細透孔形成方法で
は、庇除去工程において、高圧スプレイノズルが、ウェ
ブ状の金属薄板の、エッチング抵抗層によって被覆しよ
うとする片面側の表面と平行にかつその幅方向に移動し
ながら、その高圧スプレイノズルから、長手方向に搬送
されるウェブ状金属薄板の前記片面側の表面に対し高圧
流動体が噴出流として吹き付けられる。従って、高圧流
動体の噴出流が、エッチング抵抗層を形成しようとする
金属薄板の片面側の全体にわたって均一に吹き付けられ
ることとなる。

【００２２】請求項３に係る発明の微細透孔形成方法で
は、庇除去工程において、ウェブ状の金属薄板の、エッ
チング抵抗層によって被覆しようとする片面側の表面と
平行にかつその幅方向に沿って設けられた複数の高圧ス
プレイノズルから、長手方向に搬送されるウェブ状金属
薄板の前記片面側の表面に対し高圧流動体が噴出流とし
て吹き付けられる。従って、高圧流動体の噴出流が、エ
ッチング抵抗層を形成しようとする金属薄板の片面側の
全体にわたって均一に吹き付けられることとなる。

【００２３】請求項４に係る発明の微細透孔形成方法で
は、庇除去工程において、エッチング抵抗層によって被
覆しようとする金属薄板の片面側の他方の片面側が支持
手段によって支持されるので、高圧流動体の噴出時にお
ける圧力によって金属薄板が変形する、といった心配が
無い。

【００２４】請求項５に係る発明の微細透孔形成方法で
は、庇除去工程において、高圧スプレイノズルのスプレ
イ圧が１０ｋｇｆ／ｃｍ²以上とされることにより、高
圧流動体の噴出流によるレジスト膜の庇の除去が確実に
行なわれることとなる。

【００２５】

【発明の実施の形態】以下、この発明の好適な実施形態
について図面を参照しながら説明する。

【００２６】この発明に係る金属薄板への微細透孔形成
方法は、図１０及び図１１に基づいて説明した上記各工
程を経る点で一般に行なわれている方法と基本的には同
じであるが、この発明に係る方法では、第１のエッチン
グ工程（図１０（ｂ）、（ｃ）又は（ｂ’）、
（ｃ’））の終了後、エッチング抵抗層の被覆工程（図
１０（ｄ）又は（ｄ’））に先立ち、金属薄板１の微細
凹窩部５の周縁部分に生成したレジスト膜の庇９（図１
２参照）を除去する（以下、「庇除去」という）ように
した点に特徴がある。

【００２７】高圧スプレイノズルなどを用いた高圧流動
体の噴出流は、エッチング抵抗層を形成しようとする金
属薄板の片面側全体にわたって均一に吹き付けられるよ
うにする。このためには、図１（ａ）〜（ｃ）に示した
ように、１個又は複数個の高圧スプレイノズル１１を金
属薄板１の表面と平行に相対移動させ、金属薄板１の片
側全面を走査するようにしている。

【００２８】使用する流動体としては、高圧スプレイノ
ズルから噴射することができ、その噴出流により物理的
衝撃をレジスト膜に与えることができるものであればよ
く、水、酸、アルカリ水、各種薬品、有機溶剤等の液
体、氷粒、砂、酸化チタン粉末、石英粉等の粉粒物、或
いはそれら液体と粉粒物との混合物などが使用される。

【００２９】以上の工程は、１回目のエッチングを終え
た後、エッチング抵抗層形成前の乾燥工程までの間に、
適当な方法により実施すればよい。例えば、１回目のエ
ッチングを終えて水洗工程の後に、庇の除去を（独立し
た工程として）行なってもよい。この場合には、水洗工
程により金属薄板の表面は清浄になっているため、噴射
水等を循環させて繰り返し使用することができる。ま
た、１回目のエッチングを終えた後に、水洗工程と兼ね
て庇の除去を行なってもよい。この場合には、水洗装置
のスプレイノズルからの噴射水を利用して庇の除去を同
時に行なうようにするため、庇の除去のみを目的とする
専用装置が不要となる。尚、場合によっては、庇の除去
工程に続いて、切除されたレジスト膜切片の排除を目的
として水洗工程を追加してもよい。

【００３０】尚、実験では、高圧水の噴射時における水
圧によってもウェブ状シャドウマスク材の変形はみられ
なかったが、安全のために、ステージ上に金属薄板を支
承してその上面を移動させながら、高圧水等を金属薄板
の上面に対して噴射し、或いは回転ロールにウェブ状金
属薄板を巻き掛けて移動させながら、ロールで支持され
た部分へ高圧水等を噴射するようにしてもよい。

【００３１】

【実施例】次に、この発明を実際に適用した実験及びそ
れらの結果について図２並びに表１を参照して説明す
る。

【００３２】試料としては、第１回目のエッチング工程
を終え両面側に孔径が約１００μｍの丸孔凹窩部が形成
され、その後水洗乾燥を行なったウェブ状シャドウマス
ク材１４（低炭素アルミキルド鋼）を対象とし、図２に
示したように、このシャドウマスク材１４を定盤ステー
ジ（図示せず）の上面に沿って搬送するとともに、高圧
流動体噴射用スプレイシステム１８をシャドウマスク材
１４の搬送方向に対し直交する方向にかつシャドウマス
ク材１４の上面と平行にガイド１９に沿って移動させ、
シャドウマスク材１４の幅方向に移動するスプレイシス
テム１８からシャドウマスク材１４の全面にわたって均
等に流動体が噴射されるようにした。

【００３３】高圧流動体噴射用スプレイシステム１８と
しては、ノードソン（株）製Ａ７Ａ型エアレス自動ガン
を用い、噴射される流動体としては２３．２℃の常温水
を用いて、その噴射水径は約２ｍｍφであった。また、
シャドウマスク材１４の搬送速度は１ｍｍ／ｓｅｃ、ス
プレイシステム１８の移動速度は４００ｍｍ／ｓｅｃ、
シャドウマスク材１４の幅は６００ｍｍであった。そし
て、表１に示すようにスプレイシステム１８のスプレイ
圧を変化させながら、それぞれの圧力ごとにシャドウマ
スク材１４の表面から２ｃｍ離間させた高さから垂直に
常温水を噴射して実験を行なった。尚、スプレイ圧の測
定には、富士フィルム（株）製超低圧用（ツーシートタ
イプ）富士フィルムプレスケールを用いて行なった。

【００３４】次に、上記のように、高圧流動体の噴射工
程を経たシャドウマスク材１４の第１回目のエッチング
工程によって複数の凹窩部が形成されている一方の側の
表面に、エッチング抵抗層として約１，０００ｃＰのＵ
Ｖ樹脂をロールコータによって約１０μｍの厚さに塗布
した。

【００３５】続いて、図１１に示したように、スプレイ
ノズルからエッチング液を、エッチング抵抗層で被覆さ
れていない方の片面側に吹き付けて第２回目のエッチン
グを行ない、その片面側に形成される微細凹窩部と、第
１回目のエッチング工程で形成されている微細凹窩部と
を互いに連通させ、その後、図９に示したフローチャー
トの工程順に従って、シャドウマスク材表面からエッチ
ング抵抗層及びレジスト膜をそれぞれ剥離し、さらに水
洗、乾燥を行なった。上記第１回目と第２回目のエッチ
ング工程には、４０℃、４５ボーメ度の塩化第二鉄水溶
液を用いた。

【００３６】実験結果の評価方法としては、庇除去の効
果に関しては、スプレイシステム１８による常温水噴射
工程を経た後のシャドウマスク材１４表面を光学顕微鏡
で観察し、庇が完全に除去されているか否かを判断し
た。

【００３７】また、空気溜りの有無に関しては、上記の
ように高圧流動体噴射用スプレイシステム１８による庇
除去工程の後ＵＶ樹脂が塗布されたシャドウマスク材１
４表面における塗布状態を光学顕微鏡により観察し、空
気溜りが１つでも存在するか否かを判定した。

【００３８】さらに、エッチング仕上がり状態に関して
は、庇除去、エッチング抵抗層被覆、第２回目のエッチ
ング、レジスト膜及びエッチング抵抗層剥離、水洗、乾
燥の各工程を経て最終的にシャドウマスク材１４に形成
された微細透孔を視認によって判断し、所望通りの形状
で微細透孔が形成されているか否かを判定した。それら
の判定の結果を表１に示す。

【００３９】

【表１】

【００４０】以上の実験結果により、高圧流動体噴射用
スプレイシステム１８のスプレイ圧を１０ｋｇｆ／ｃｍ
²以上、例えば１５ｋｇｆ／ｃｍ²とすることにより、庇
部が完全に除去され、従ってエッチング抵抗層を被覆し
ても空気溜りが存在せず、最終的に所望の形状の微細透
孔が形成されることが分かる。

【００４１】次に、上記の実験結果によって明らかにな
った庇除去条件を満足することのできる、高圧流動体を
金属薄板表面に対して噴射する工程の実施方法を幾つか
例示する。

【００４２】まず、図３に示した例は、第１のエッチン
グ工程を終えたウェブ状シャドウマスク材１４を定盤ス
テージ（図示せず）の上面に沿って搬送するとともに、
スプレイノズル４８を３個設けてそれをシャドウマスク
材１４の搬送方向に対し直交する方向にかつシャドウマ
スク材１４の上面と平行にガイド１９に沿って移動さ
せ、シャドウマスク材１４の幅方向に移動する３個のス
プレイノズル４８からシャドウマスク材１４の全面にわ
たって均等に流動体が噴射されるように構成したもので
ある。

【００４３】上記スプレイノズル４８としては、（株）
いけうち製型番１／４ＭＶＥＰ１１５１９を用いた。こ
のスプレイノズル４８は、シャドウマスク材１４の表面
より７ｃｍ離間した高さからシャドウマスク材１４の搬
送方向に約８ｃｍの範囲で噴出流が扇形に吹き付けられ
るようにする。また、噴射される流動体としては常温水
を用い、シャドウマスク材１４の搬送速度は３ｍ／ｍｉ
ｎ、各スプレイノズル４８の移動速度は２５０ｍｍ／ｓ
ｅｃ以上、例えば３００ｍｍ／ｓｅｃの場合でシャドウ
マスク材１４の幅方向に２００ｍｍ往復移動させる。シ
ャドウマスク材１４の幅は６００ｍｍである。このと
き、シャドウマスク材表面には１０ｋｇｆ／ｃｍ²以
上、例えば１５ｋｇｆ／ｃｍ²のスプレイ圧で流動体が
噴射され得る。

【００４４】次に、図４に示した例は、第１のエッチン
グ工程を終えて搬送されてくるウェブ状シャドウマスク
材１４の搬送方向に対し直交する方向にスプレイ管１５
を配設し、スプレイ管１５に一列に設けられた複数の固
定ノズル１６から、シャドウマスク材１４の幅方向の全
体にわたって均等に流動体が噴射されるようにする。こ
のとき、噴射される流動体としては常温水を用い、シャ
ドウマスク材１４の表面に対して加えられるスプレイ圧
は１０ｋｇｆ／ｃｍ²以上、例えば１５ｋｇｆ／ｃｍ²と
し、シャドウマスク材１４の搬送速度は必要に応じて適
宜、例えば０．５〜４ｍ／ｍｉｎとする。そして、シャ
ドウマスク材１４の裏面側を支持するために定盤ステー
ジ（図示せず）を搬送路に配設し、その定盤ステージの
上面に沿ってシャドウマスク材１４を搬送する。

【００４５】さらに、図５は、シャドウマスク材１４の
裏面側を支持するために定盤ステージに代えて回転ロー
ラ１７を搬送路中に配設し、その回転ローラ１７で支持
された部分へ常温水を噴射するようにした例である。回
転ローラ１７としては、ゴム被覆ローラ或いは金属ロー
ラの何れを用いてもよい。また、スプレイ圧及びシャド
ウマスク材１４の搬送速度は、上記と同一条件にする。

【００４６】上記した何れの場合にも、良好な結果が得
られた。

【００４７】尚、上記の実験例及び高圧流動体噴射工程
の実施例では、丸孔形状の凹窩部の場合について説明し
てきたが、本願発明はこの形状のみに限定されるわけで
はなく、スロット型の透孔をシャドウマスク材に形成す
る場合にも適用できることは言うまでもない。

【００４８】また、上述の実施例では、この発明をカラ
ーＣＲＴ用のシャドウマスクを製造する場合に適用した
例について説明してきたが、この発明は、アパーチャグ
リルの多数の微小なスリットを形成する場合にも同様に
適用することができる。実際に、この発明に係る方法に
従ってアパーチャグリルを製造したところ、スリットの
形状にばらつきが無い良好な品質のものを得ることがで
きた。尚、アパーチャグリルの製造工程は、シャドウマ
スクの製造工程と基本的に同じであって、アパーチャグ
リルのスリットを形成する際に使用する露光用マスクの
パターン状画像がシャドウマスクの透孔形成用のものと
異なるだけであるので、アパーチャグリルのスリット形
成工程についての説明は省略する。

【００４９】さらに、この発明は、カラーＣＲＴ用のシ
ャドウマスクやアパーチャグリルの製造への適用に限定
されるわけではなく、例えば半導体素子を外部へ電気的
に接続するためのリードフレーム等の精密電子部品の製
造におけるエッチング穿孔工程にも適用することができ
るのは言うまでもない。

【００５０】

【発明の効果】この発明は以上説明したように構成され
かつ作用するので、金属薄板をその両面側からエッチン
グし、そのエッチングを２回に分けて、第１のエッチン
グ工程後に金属薄板の片面をエッチング抵抗層で被覆し
てから第２のエッチング工程を行なう場合に、請求項１
に係る発明の金属薄板への微細透孔形成方法によると、
庇除去工程において、高圧スプレイノズルから高圧流動
体の噴出流が、エッチング抵抗層を形成しようとする金
属薄板の片面側の全体にわたって均一に吹き付けられ、
前記片面側に形成された複数の微細凹窩部の周縁部分に
それぞれ生成したレジスト膜の庇がそれぞれ除去される
ので、続いて行なわれるエッチング抵抗層の被覆工程に
おいて、従来のように空気溜りを生じることなく金属薄
板の片面がエッチング抵抗層によって完全に被覆され
る。従って、第２のエッチング工程においてエッチング
側でない面がエッチングされることを有効に防止するこ
とができ、所望通りの形状の微細透孔を形成することが
できるため、欠陥の無い高精細度のシャドウマスクやア
パーチャグリルを製造することが可能になる。そして、
この発明に係る方法によれば、レジスト膜の庇の部分を
除去するのに、比較的簡易な設備を付設するだけで済
む。

【００５１】請求項２に係る発明の微細透孔形成方法に
よると、庇除去工程において、高圧流動体の噴出流が、
エッチング抵抗層を形成しようとする金属薄板の片面側
の全体にわたって均一に吹き付けられることになり、請
求項１に係る発明の上記効果が奏される。

【００５２】請求項３に係る発明の微細透孔形成方法に
よると、庇除去工程において、高圧流動体の噴出流が、
エッチング抵抗層を形成しようとする金属薄板の片面側
の全体にわたって均一に吹き付けられることになり、請
求項１に係る発明の上記効果が奏される。

【００５３】請求項４に係る発明の微細透孔形成方法に
よると、庇除去工程において、高圧流動体の噴出時にお
ける圧力によって金属薄板が変形することはないので、
金属薄板の変形に起因して製品処理不良を引き起こす、
といった心配が無い。

【００５４】請求項５に係る発明の微細透孔形成方法に
よると、庇除去工程において、高圧流動体の噴出流によ
るレジスト膜の庇の除去が確実に行なわれるので、請求
項１に係る発明の上記効果が確実に得られることとな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明に係る、エッチングによる金属薄板へ
の微細透孔形成方法における特徴部分の構成及び作用を
説明するための部分拡大縦断面図である。

【図２】この発明を実際に適用した実験において行なわ
れた高圧流動体噴射工程の実施方法を説明するための概
略斜視図である。

【図３】この発明の実施方法を例示する概略斜視図であ
る。

【図４】この発明の別の実施方法を例示する概略斜視図
である。

【図５】この発明のさらに別の実施方法を例示する概略
斜視図である。

【図６】カラーＣＲＴの概略構成を示す図である。

【図７】別の型のカラーＣＲＴの概略構成を示す図であ
る。

【図８】図１９に示した型のカラーＣＲＴに使用される
アパーチャグリルの部分拡大正面図である。

【図９】シャドウマスクの製造工程の１例を説明するた
めの図である。

【図１０】従来方法によるエッチング工程について説明
するための部分拡大縦断面図である。

【図１１】同じく、従来方法によるエッチング工程につ
いて説明するための部分拡大縦断面図である。

【図１２】従来のエッチング方法における問題点につい
て説明するための部分拡大縦断面図である。

【図１３】同じく、従来のエッチング方法における問題
点について説明するための部分拡大縦断面図である。

【符号の説明】

１金属薄板２、２’ レジスト膜５、５’ 微細凹窩部６エッチング抵抗層８微細透孔９レジスト膜の庇１１高圧スプレイノズル１２流動体１３レジスト膜１４シャドウマスク材１５スプレイ管１６固定ノズル４８スプレイノズル

フロントページの続き (72)発明者佐藤雅伸京都市上京区堀川通寺之内上る４丁目天神北町１番地の１大日本スクリーン製造株式会社内 (72)発明者稲垣昭紘滋賀県彦根市高宮町480番地の１大日本スクリーン製造株式会社彦根地区事業所内 (72)発明者外海正司滋賀県彦根市高宮町480番地の１大日本スクリーン製造株式会社彦根地区事業所内 (72)発明者尾本貢一滋賀県彦根市高宮町480番地の１大日本スクリーン製造株式会社彦根地区事業所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】金属薄板の両面に、表裏両面で互いに対
応したパターン状画像を有する耐食性皮膜をそれぞれ被
着形成する工程と、前記金属薄板の表面の、前記耐食性皮膜で被覆されてい
ない露呈部分を両面側からもしくは片面側からエッチン
グして、金属薄板の両面もしくは片面に複数の微細凹窩
部を形成する第１のエッチング工程と、前記金属薄板の、前記複数の微細凹窩部が形成された片
面をエッチング抵抗層によって被覆する被覆工程と、前記金属薄板の、前記エッチング抵抗層で被覆されてい
ない片面側からエッチングして、その片面側から他方面
側の前記複数の微細凹窩部までそれぞれ貫通した複数の
微細透孔を形成する第２のエッチング工程とを備えてな
る、金属薄板への微細透孔形成方法において、前記エッチング抵抗層の被覆工程に先立ち、エッチング
抵抗層によって被覆しようとする金属薄板の片面側の表
面と平行に高圧スプレイノズルを相対移動させつつ、前
記高圧スプレイノズルから高圧流動体を噴出流として金
属薄板表面に対し吹き付けて、前記複数の微細凹窩部の
周縁より凹窩部中心方向へそれぞれ張り出した部分の前
記耐食性皮膜の庇を、前記噴出流による衝撃力によって
庇の根元部分から折って除去する庇除去工程を備えるこ
とを特徴とする、金属薄板への微細透孔形成方法。
【請求項２】前記金属薄板がウェブ状であり、前記庇
除去工程が、前記金属薄板をその長手方向に搬送させる
とともに、エッチング抵抗層によって被覆しようとする
金属薄板の片面側の表面と平行にかつその幅方向に高圧
スプレイノズルを移動させつつ、前記高圧スプレイノズ
ルから高圧流動体を噴出流として金属薄板表面に対し吹
き付ける工程であることを特徴とする請求項１記載の、
金属薄板への微細透孔形成方法。
【請求項３】前記金属薄板がウェブ状であり、前記庇
除去工程が、前記金属薄板をその長手方向に搬送させる
とともに、エッチング抵抗層によって被覆しようとする
金属薄板の片面側の表面と平行にかつその幅方向に沿っ
て設けられた複数の高圧スプレイノズルから高圧流動体
を噴出流として金属薄板表面に対し吹き付ける工程であ
ることを特徴とする請求項１記載の、金属薄板への微細
透孔形成方法。
【請求項４】前記庇除去工程において、エッチング抵
抗層によって被覆しようとする金属薄板の片面側の他方
の片面側が支持手段によって支持されることを特徴とす
る請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の、金属薄
板への微細透孔形成方法。
【請求項５】前記高圧スプレイノズルのスプレイ圧が
１０ｋｇｆ／ｃｍ²以上であることを特徴とする請求項
１ないし請求項４のいずれかに記載の、金属薄板への微
細透孔形成方法。