JPS5931868A - 金属板のエツチング方法 - Google Patents

金属板のエツチング方法

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JPS5931868A
JPS5931868A JP13975982A JP13975982A JPS5931868A JP S5931868 A JPS5931868 A JP S5931868A JP 13975982 A JP13975982 A JP 13975982A JP 13975982 A JP13975982 A JP 13975982A JP S5931868 A JPS5931868 A JP S5931868A
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etching
nickel
soln
metal plate
iron
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JP13975982A
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Yasuhisa Otake
大竹 康久
Masaharu Kanto
関東 正治
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C23COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23FNON-MECHANICAL REMOVAL OF METALLIC MATERIAL FROM SURFACE; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL; MULTI-STEP PROCESSES FOR SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL INVOLVING AT LEAST ONE PROCESS PROVIDED FOR IN CLASS C23 AND AT LEAST ONE PROCESS COVERED BY SUBCLASS C21D OR C22F OR CLASS C25
    • C23F1/00Etching metallic material by chemical means
    • C23F1/46Regeneration of etching compositions

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • ing And Chemical Polishing (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 発明の技術分野 本発明は鉄−ニッケルを土成分とする金M4板のエツチ
ング方ン去(ニーfる。
発明の技術的背景及びその問題点 一般(二金属薄=−二多数の微細孔を設ける場合、金屑
薄板の主面にレジスト膜を塗布し所定のマスクパターン
を介して露光現像後化学的J^蝕法即ちエツチング(二
より所定の微細孔を芽眩づ−る方法が用いられる。例え
ばカラー受像管(二用いられるシャドウマスクの場合は
素材の供給能力、コスト。
加工性及び強度等の点から例えば厚さQ、l mrn乃
至0.3 yttm程度のアルミキルド脱炭鋼が用いら
れる。
シャドウマスクのm造工程では菫腫件の点から長尺の鋼
板を用いて連続的に各工程を実施し、微細孔のエツチン
グ終了後(二個々のシャドウマスクをトリミングし所定
の形状にプレス成形される。このような鉄を主成分と′
する累月のエツチングに於′G、エラチングイ)穀とし
〔は塩化第2鉄が一般に用いl:1)JT、る。この塩
化第2鉄を徨3用しスプレー法等゛Cエツチングず□と
、 F’e + 2FeC/、3→3 Fe (V2+++
+++ (1)の反応が生じ、エツチング能カケ有さな
い塩化第l鉄が生成され、従って連続エツチングを継続
して行うとエツチング1市力は次第(−低下してゆくこ
とになる。しかI7乍らこの塩化第2鉄浴液は塩素ガス
を導入、署屏させ−ること(二より、3J、”ecA’
2  +   −−−C(12’  3FeC1l 3
         ・・” ・・  (21の反応によ
りエツチングhヒカを有する塩化第2鉄に再生すること
ができ、さらに水を加えて調整し一定のエツチング能力
を維持させることが可能となる。
しかし乍ら、このような高純度の鉄を主成分とする、例
えはアルミキルド脱炭鋼からなる素材は熱膨張係数が0
〜IIJO(Jの範囲で約12xto−/’Oと非常に
大きい。例えばカラー受像管ではシャドウマスクの微細
孔を通過する電子ビームは全体の↓責以下であシ、残シ
のI電子ビームはシャドウマスク(二射突し熱エネルギ
ー(二変換され、シャドウマスクは時として80゛Cま
でも加熱される。従っ゛C熱膨張の大きいアルミギルド
脱炭鋼な素材とするンヤドウマスクは、加熱膨張により
シャドウマスクと螢光面との距離が変化する結果、3本
の電子ビームが夫々正確に射突発光すべき螢九体からず
れてランディングする為(二色純度の劣、化を来たす嵐
犬な問題な有している。この色純度の劣化を軽減するた
め(=、熱膨張係数が0〜100Cの範囲で〜2x i
o7 °Cと従来の鉄を主成分とするものよりも約1桁
小さい鉄−ニッケルを主成分とするいわゆるアンバー合
金を用いる・ノdが特公昭42−25446号公報、特
開昭50−58977号公報及び特開昭50=6865
0号公報等に示されている。
この鉄−ニッケルを主成分とする金属板を塩化第2鉄(
二よりエツチングした場合、特にニッケル(二対しては
、 Ni + 2F’eCg、、−INiC44−21’c
C12−(31の反応が生ずる。ここで塩化第1鉄は従
来の獣を主成分と1−ろものと同様にJ’M素ガスを等
大することによって聰化第2妖に再生ずることが1丁丁
能であるが、エツチング1市力のないJ益化ニッケルは
エツチング林続に伴いその(f−圧j11は(胃υi1
する一方となる。clEつノーし塩化ニッケルのIY−
J加に伴うエツチング1屯力の低下なト)J市−4るに
はエツチング時間や焚尺A; 1’4の走行播題或はエ
ツチング液温や比里等の工千rW理条V1・?エツチン
グ能力にそ1わぜ−C変史する(7か/I:い。又この
34合もエツチングrllEの全面交換。
のllI4 ll3−が岩るり、 < j=犬し献産住
(二対して大きな間:1mとなる4、 ・1り明の目的 ・ト発明は以りの点(二]詰みで7よさJしたもので、
鉄−ニーノケルを十IJ7 分と−4る釜h4反りエツ
チングにし、′、1−7、−1−ソチング液の−[ツチ
ング11シカを常(L所定6) ’+’r 、1!I!
基jQ1以内に調督し、ばらつきの少ない−>JヱQつ
エツチングへ・1−1なうことを目IIりと1−4〕。
発明の概要 本発明はエツチング液中(二生成される原エツチング液
と異なる組成物を原エツチング液に再生する手段と、エ
ツチングにより生成される鉄及びニッケル組成分から鉄
及びニッケルを分離する手段を具備すること(−よって
、エツチングによって生成されるエツチング能力を鳴さ
ない組成物の一部は原エツチング液(二再生し、一部は
鉄及びニッケルを分離すること(二よってエツチング液
のエツチング能力を一定とするものである。
発明の実施例 以下に本発明の実施例をあげて詳細(−説明する。
本発明の実施例として、麩−ニッケルを主成分とする金
属板としてニッケルを36チ、カーボンく0.2%、マ
ンガン0.5チ残部鉄からなるいわゆるアンバー合金の
場合についてI尻明する。このアンバー合金をエツチン
グ液として塩化第2鉄浴液な用いた場合、前記(3)式
に示した如く塩化ニッケル(Ni CI!、 )と塩化
第l鉄(ZFeC4)が生成され、之等は両者共エツチ
ング能力は有さない組成物である。
従って2的の生成物に塩素ガスを尋人した場合、NiC
4+2i”e(J!z−1−C4−+2FeC131−
NiC&   ”’(4)の反応によって塩化第1鉄は
原エツチング液の塩化第2鉄(−再生可能であるが、エ
ツチング能力のない塩化ニッケルは依然として存在する
ことになる。また上記(4)式からは省略したが、co
c12やMnCl2等もわずか乍ら生成される。しかし
乍ら之等の金属組成物は′−気気化及反応カソード還元
による金属の析出反応により」−成分のニッケル及び鉄
を主と17で分離することができる。
FA′J1図は電析装置とその循環系を示1もので、エ
ツチング工程から戻って来た回収エツチング液(1,)
を回収タンク(3)に回収する。回収タンク(3)内に
は夫々亜6犯装置(6)から負電位の供給されるカソー
ド電極!極(4)及び116位の供給されるアノード′
屯極(6)が設けられ電析装置を構成し1いる。このよ
うな電析装置に5乃至15A/drrL’の゛電流密度
にてカソード還元を実施するとカソード電極(二はエツ
チング液中の鉄及びニッケルが土として電析される。こ
の電析(1於てエツチング液中の金属イオンの析出電位
差が大きければ析出分離が可能となるが、析出電位は金
属イオン濃度(油量)によって大きく影響を受ける。塩
化第2鉄をエツチング液として使用した場合、鉄イオン
(二比較してニッケルイオン量をエツチング能力(二影
響を与えない程度の小さな値に維持する心安がある。こ
の結果、鉄より貴な析出電位を有するニッケルは鉄に比
較し活量が小さなことからカソード分極曲線の目的とす
る電流密度でのカソード還元が鉄の析出′電位よりも卑
な′α位となり、ニッケルのみが析出分離することはな
く鉄も同時に析出される。しかし乍ら鉄成分がニッケル
成分よpも多い一般のアンノ(−合金の場合は鉄がニッ
ケルと共(二亀析しても、残余のエツチング能力を有さ
ない塩化?4JJ1鉄は水(2)の供給及び塩素ガス(
8)を回収エツチング液に導入俗解させてj■エツヂン
グ液の塩化第2鉄4二再生し且つ濃度なり[定の値(二
維持調整することができる。このよう;二して調整され
た回収エツチング液はポンプ(7)の圧力(二よυ再び
エツチング液(9)としてエツチング液(シ直へ請環さ
れる。
例えは加吋型の、36%N1−dP、アンバー合金を用
いたシャドウマスクを塩化第2鉄が40チ乃至5L) 
%程朋の濃度のエツチング液(二よりエツチングした場
合、第2図に示すように比重及び液温一定の条件のもと
(ニエッチングを継続するとエツチング能力のない塩化
ニッケルの生成増加(二伴い騙蝕讐の減少量は大幅(二
j′d大する。ここで塩化ニッケルの存在−はが約5係
の時、エツチング能力の低下(二よりシャドウマスクの
微細孔の孔寸法は約5μm 4M度小さくfJ:、句が
、これがシャドウマスクとして実用に耐える微細孔の品
位の実質的限度であることが確認された。この実施例で
は、3 m20力ソード軍4゜極を用いてIOA/dr
yt“の゛電流密度(二て連続”N:析を繰り返した結
果、塩fシニッケル濃厖を5%以内に維(、)シ安定し
たエツチング状態を得ることがでさた。
電析される駐はファラデーの法則による′電気量と″屯
θM、効率により決められるが、被エツチング警及びエ
ツチング液組成(成分、濃度及び温度等)(二よってカ
ソード電極の面積及び′屯流m度は適宜最適値に設定さ
れるべきである。
また使用するアノード電極はエツチング液として塩化第
2鉄を用いる場合、エツチング液に不活性なチタン板A
は黒鉛4!11を、カソード電極とじ又はステンレス又
は鉄のメツシュを使用すると良い。
尚、カソード電極に一定厚以上の鉄及びニッケルが析出
すると析出効率が低下するため定期的(=カソード電極
を交換する必要がある。
発明の効果 以上のよう(二本発明(二よれば、鉄−ニッケルを王戚
分とする金属板のエツチング(二際し安定したエツチン
グを維持することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明め一実施例の電析装置及びエツチング液
の循環を説明するための模式図、第2図は塩化ニッケル
葉と腐蝕量の減少量を示す特性図でおる。 (1)・・・回収エツチング液 (2)・・・水(3)
・・・回収タンク    (4)・・・カソード電極(
5)・・・アノ−ド′屯極   (6)・・・″IM、
源装置(力・・・ポンプ      (8)・・・塩素
ガス(9)・・・+1+生エツチング液 代理人 升埋士 則 近 憲 旧(ほか14.)第  
1 図 第  2 図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 ■)鉄−ニッケルを土成分とする金属板を化掌的腐蝕法
    (二よりエツチングする金属板のエツチング方法におい
    て、前記金属板のエツチングによってエツチング牧中に
    生成される原エツチング液と異なる組a!t/Iを原エ
    ツチング数(二再生する手段と、前記苔属板のエツチン
    グ(二よp生成さAしる鉄及びニッケルA、11成物か
    ら鉄及びニッケルを分離1−る手段を具備したことを持
    回とする金属板のエツチング方法。 2)塩化第2鉄からなるエツチング液を前記誠稿板に吠
    @利けでエツチングすることを特徴と−づ゛る特許請求
    の範囲第1項記載り釜属板のエツチング方法。 3)前記原エツチング液(二再生する手段が塩素ガスの
    導入であることを%敵とする特許請求の1・α回部2項
    記載の雀属仮のエツチング方法。 4)  OiS記鉄及U二ニッケル乞分離−Jる手段が
    電気化学反応のカソード還元による金属の析出反応によ
    ることを特徴とする特許請求の範囲第2項自己域の金属
    板のエツチング方法。
JP13975982A 1982-08-13 1982-08-13 金属板のエツチング方法 Granted JPS5931868A (ja)

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JPS5931868A true JPS5931868A (ja) 1984-02-21
JPH0427300B2 JPH0427300B2 (ja) 1992-05-11

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5328670A (en) * 1991-03-22 1994-07-12 Nittetu Chemical Engineering, Ltd. Method of treating nickel-containing etching waste fluid

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS4896430A (ja) * 1972-02-09 1973-12-10
JPS5440377A (en) * 1977-09-03 1979-03-29 Lindemann Maschfab Gmbh Scrap cutter

Patent Citations (2)

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS4896430A (ja) * 1972-02-09 1973-12-10
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5328670A (en) * 1991-03-22 1994-07-12 Nittetu Chemical Engineering, Ltd. Method of treating nickel-containing etching waste fluid

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