JPS62247085A - フオトエッチング法による金属薄板の加工方法 - Google Patents

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】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、フォトエツチング法を応用して金属薄板を
微細加工する方法に関し、例えばテレビ受像管用シャド
ウマスクなどの製造において利用されるものである。

〔従来の技術〕

カラー受像管に使用されるシャドウマスクを製作するに
当たり、シャドウマスク素材面に円形あるいはスロット
形の電子ビーム通過孔を形成するにはフォトエツチング
法が利用される。

すなりち、長尺帯状の純鉄軟鋼板やアンバー鋼板等の金
属薄板の表面にフォトレジスト膜を形成し、露光、現像
等の工程を経て所要画像の耐食性皮膜（レジスト）を形
成した後、金属薄板の表面にエツチング液を吹き付けて
耐食性皮膜で被覆されていない部分を溶解し金属薄板に
所望の孔を形成する。

ここで、シャドウマスクにおけるように、形成された孔
の寸法に高い精度が要求される場合には、その要求に応
えるため、金属薄板の両面に、パターン状画像を表裏面
で対応させて、それぞれ耐食性皮膜を形成し、その両面
にエツチング液を吹き付けて表裏両面から金属薄板を食
刻することが従来行なわれていた。ところが、近年にな
ってシャドウマスクの板厚を１例えば従来の０．１５ｍ
から０．０５ａｉｍへといったように薄板化したいとの
要望が出てきているが、金属薄板の厚さが薄い程エツチ
ングによる孔の加工精度が高くなるため、金属薄板の片
面だけからのエツチングで充分満足し得る孔の加工精度
が得られることとなった。

〔発明が解決しようとする問題点〕

他方、加工しようとする長尺帯状の金属薄板の厚さが１
例えば、Ｏ，ＯＳ閣といったように極薄になると、この
長尺帯状の金属薄板を走行させながら各工程処理を施す
間に、ローラ巻回部等においてそのウェブ状金属薄板に
折れを生じ易くなり、そのような折れを防止しようとす
れば、連続製造ラインにおける金属薄板の搬送経路を出
来るだけ平坦化して蛇行を少なくする必要があり、この
ため製造設備の全長が非常に長くなってしまうといった
問題点がある。また、２　　　　　　　金属薄板が枚葉
であって、搬送経路を平坦にした場合であっても、その
板厚が極薄であ九ば、処理液を吹き付けた際の衝撃によ
りシワや折れを生じる等の不都合があった。

この発明は、そのような問題点を解決し、製造設備は従
来のままで、金属薄板の搬送時にその金属薄板に折れを
全く生じさせることなく。

金属薄板にエツチング加工を施すことのできるような方
法を提供しようとしてなされたものである。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明は、金属薄板の厚さが薄くなれば片面だけから
のエツチングで高精度の孔加工を施すことができる点を
利用し、がっ金属薄板の厚さが厚ければ強度が向上して
その搬送中に折れを生じないという事実を考慮すること
により、上記課題を達成した。すなわち、この第一の発
明に係るフォトエツチング法による金属薄板の加工方法
は、金属薄板の表面にフォトレジスト膜を形成す名工程
と、そのフォトレジスト膜に所要のパターン状画像を焼
き付け現像して所要画像の耐食性皮膜を形成する工程と
、前記金属薄板の前記耐食性皮膜で被覆されていない部
分をエツチングする工程と、その金属薄板の表面から前
記耐食性皮膜を除去す工程とを備えてなる金属薄板の加
工方法において、前記フォトレジスト膜の形成工程に先
立って金属薄板の裏面側にシート状支持体を貼り付け、
そのシート状支持体に支持された状態で金属薄板に前記
各工程の処理を施して、前記耐食性皮膜の除去工程が終
了した後に前記シート状支持体を前記金属薄板の裏面か
ら除去することを特徴とする。

また、この第２の発明は、１枚のシート状支持体の両面
に一対の金属薄板をそれぞれ支持して、第１の発明と同
様の加工処理を行なうことを要旨として構成されている
。すなわち、第２の発明に係るフォトエツチング法によ
る金属薄板の加工方法は、前記した加工方法において、
フォトレジスト膜の形成工程に先立って１枚のシート状
支持体の両面にそれぞれ金属薄板の裏面側を貼着し、そ
のシー１〜状支持体に支持された状態で一対の金属薄板
にそれぞれ同時に各工程の処理を施して、耐食性皮膜の
除去工程が終了した後に前記シート状支持体の両面から
前記金属薄板をそれぞれ除去することを特徴とする。

〔作　　用〕

この発明においては、金属薄板とシート状支持体とが積
層して一体に貼着され、積層物全体としての強度を持た
せた状態で金属薄板の片面に、フォトレジスト膜の塗布
、その乾燥、露光。

現像、エツチングなどの各工程作業が施されるので、金
属薄板の厚さが薄くても金属薄板は、これを上下に蛇行
させながら走行させる場合にも、また処理液を吹き付け
た衝撃によっても折れを生じるようなことはない、そし
て、金属薄板の厚さが十分に薄ければ、片面だけからの
エツチングで満足し得る孔の加工精度が得られる。

また、第２の発明においては、さらにシート状支持体の
両面に一対の金属薄板を支持した状態でそれぞれ同時に
各工程作業が施されるので。

従来の２倍の生産性でシャドウマスク等の製造が行なわ
れることになる。

〔実　施　例〕

以下、この発明の好適な実施例について図面を参照しな
がら詳細に説明する。

第１＠は、この第１の発明の１実施例であるフォトエツ
チング法による長尺帯状の金属薄板の加工方法を説明す
るため、各処理工程における金属薄板の状態を段階的に
示した部分縦断面図である。まず最初に、長尺帯状の極
薄鋼板等の金属薄板１１の表面を脱脂してから（第１図
（Ａ）参照）、その裏面側に、接着剤層１３を有する合
成樹脂シートからなるシート状支持体Ｉ２を第１図（Ｂ
）に示すように貼り付ける０次に第１図（Ｃ）に示すよ
うに、シート状支持体１２に支持された状態で金属薄板
１１の表面側に水溶性あるいは油溶性のフォトレジスト
を塗布した後乾燥させ、フォトレジスト膜１４を被着形
成する。なお、液状のフォトレジストを塗布する代わり
にドライフィルムレジストを貼着してもよい１次いで第
１図（Ｄ）に示すように、フォトレジスト膜１４の表面
に別途作製しておいたパターン１５を密着させて上方か
ら光ＪｉＬを照射することにより焼付けを行なう、そし
て、現像液を用いて現像を行ない、硬膜処理を施した後
水洗して水切りし、続いてバーニングを行なって、第１
図（、Ｅ）に示すように所要画像をもった耐食性皮膜１
６を形成する。尚、図に示したものはネガ型のフォトレ
ジストを使用して耐食性皮膜を形成した場合の例である
が、ポジ型フォトレジストも使用することができるのは
言うまでもない。次に、耐食性皮膜１６が被着された金
属薄板１１の表面にエツチング液を吹き付けることによ
り、耐食性皮膜１６で被覆されていない部分１７の金属
を溶解させ、第１図（Ｆ）に示すように孔１８を穿設す
る。このエツチング工程においても、金属薄板１１の裏
面側にはシート状支持体１２が貼着されているため、エ
ツチング液が金属薄板１１の裏面側に回り込むことがな
いので、所望形状に正確にエツチングが行なわれること
となる。エツチングが終了したならば水洗後に、第１図
（Ｇ）に示すように耐食性皮膜１６を金属薄板１１の表
面から剥離する。そして水洗後、最後に、第１図（Ｈ）
に示すように、シート状支持体１２を金属薄板１１の裏
面側から剥離して除去し、金属薄板１１に多数の孔１８
が形成されたシャドウマスク等が完成される。

第２図は、第２の発明の１実施例を説明するための部分
縦断面図であり、この第２の発明の加工方法においても
、上述した第１の発明の加工方法と同様、第２図（Ａ′
）〜（Ｈ′）に示すような各段階を経て金属薄板に孔が
形成される。第１の発明の加工方法との違いは、この第
２の発明の加工方法においては、合成樹脂シートからな
るシート状支持体１２’はその両面に接着剤層１３’　
、　１３″を有し、その１枚のシート状支持体１２′　
を挟んで両面側にそれぞれ長尺帯状の金属薄板１１．１
１が貼着されており、それら一対の金属薄板ＩＬ１．１
に対してそれぞれ同時に各工程作業が施される点である
。従って、この第２の発明の加工方法によれば、第１の
発明の加工方法に比べて２′倍の処理を行なうことがで
きる。なお、第２の発明の方法は、第２図では表裏同一
のパターンで同一の物品を製作する場合を例示しである
が、表裏異なるパターンの場合にも適用することができ
る。

次に、この発明を実際に適用した例について説明する。

まず、厚さ２５μの極薄冷延鋼板の表面をトリクレンを
用いて脱脂した後、その極薄鋼板の裏面側にシート状支
持体としてサニテクトＸＡ−２７（サンニー化学工業（
株）商品名）（厚さ５０μの幅広粘着テープ）を貼り付
ける。また、両面に接着剤層を有するシート状支持体と
しては両面接着テープＮｏ、５３．２（日東電気工業（
株）製）を使用し、そのテープの両面にそれぞれ上記の
極薄鋼板の裏面側を貼着する０次に、水溶性高分子化合
物であるカゼインと重クロム酸アンモニウム水溶液とを
調合して感光液をつくり、この感光液を上記極薄鋼板の
表面にロッドコーター（ｒｏｄ　ｃｏａｔｅｒ）を使用
して所要の膜厚に塗布し、１００〜１５０℃で数分間加
熱して乾燥させる。この操作により、極薄鋼板の表面に
膜厚約数μの感光膜（フォトレジスト膜）を形成する０
次に、その感光膜の表面にパターンを密着させて５ＫＷ
のメタルハライド打丁、５０１の距離を介して２０秒間
露光焼付けを行なう。そして焼付後に水道水を２ｋｇ／
ａＪの圧力で感光膜の表面にスプレィして現像し、前記
パターンの黒化部が密着した部分の感光膜を除去して、
鋼板表面を裸出させる。

続いて３　Ｗ　ｔ　／　ｖｏ１％の無水クロム酸に４０
秒間浸漬して硬膜処理を施した後、水洗して余分な無水
クロム酸を洗い長ず、水切り後２００〜２５０℃で２分
間バーニング処理を施して皮膜の耐食性を増強させてか
ら、塩化第二鉄の水溶液を４５℃、２ｋｇ／−の圧力で
スプレィしてエツチング処理を行ない、鋼板の前記裸出
部に孔を貫通させる。エツチング終了後、水洗し、続い
て苛性ソーダ水溶液に界面活性剤を加え、９０℃に加熱
された液中に３０秒間耐食性皮膜が被着された極薄鋼板
を浸漬することによりその剥膜処理を行ない、水洗する
。そして最後に、極薄鋼板の裏面側から接着テープを巻
き取りながら剥離することにより、多数の孔が形成され
た極薄鋼板が得られた。前記シート状支持体は、長尺帯
状の金属薄板と同じ長さであることが望ましいが、それ
に限定するものではなく、もし。

短かければ重ね継ぎする等して、長尺帯状の金属薄板の
裏面にエツチング液が付着しないようにして接続して貼
り付ければよい０本発明ではシート状支持体の長さを限
定しない、また、金属薄板は長尺帯状でなく１枚葉の形
態でもよい。

（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、この発明に係るフォトエツチング法による金属薄
板の加工方法によれば、加工しようとする金属薄板の厚
さが薄くなっても折れを生ずることがない、特に、金属
薄板が長尺帯状であって、各工程処理を施すためにその
金属薄板を起伏させながら走行させた場合にも、金属薄
板に折れを生じるようなことがないので、在来の製造設
備をそのまま使用することができ。

かつ加工精度についても充分満足し得る製品が得られる
。

また、第２の発明によれば、それらに加えて生産性を向
上させることもできる。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は２それぞれこの第１の発明及び第２
の発明の１実施例であるフォトエツチング法による金属
薄板の加工方法を説明するため、各処理工程における金
属薄板の状態を段階的に示した部分縦断面図である。 １１・・・長尺帯状の金属薄板、 １２、１２’・・・シート状支持体、 １３．１３’・・・接着剤層、１４・・・フォトレジス
ト膜、１５・・・パターン、１６・・・耐食性皮膜、１
８・・・孔。 第１図 第２図 ＝：＝：丹 （Ａ゛）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、金属薄板の表面にフォトレジスト膜を形成する工程
   と、フォトレジスト膜に所要のパターンを焼き付け現像
   して所要パターン状画像の耐食性皮膜を形成する工程と
   、前記金属薄板の前記耐食性皮膜で被覆されていない部
   分をエッチングする工程と、その金属薄板の表面から前
   記耐食性皮膜を除去する工程とを備えてなる金属薄板の
   加工方法において、前記フォトレジスト膜の形成工程に
   先立って金属薄板の裏面側にシート状支持体を貼り付け
   、そのシート状支持体に支持された状態で金属薄板に前
   記各工程の処理を施して、前記耐食性皮膜の除去工程が
   終了した後に前記シート状支持体を前記金属薄板の裏面
   から除去することを特徴とするフォトエッチング法によ
   る金属薄板の加工方法。 ２、金属薄板の表面にフォトレジスト膜を形成する工程
   と、そのフォトレジスト膜に所要のパターンを焼き付け
   現像して所要パターン状画像の耐食性皮膜を形成する工
   程と、前記金属薄板の前記耐食性皮膜で被覆されていな
   い部分をエッチングする工程と、その金属薄板の表面か
   ら前記耐食性皮膜を除去する工程とを備えてなる金属薄
   板の加工方法において、前記フォトレジスト膜の形成工
   程に先立って１枚のシート状支持体の両面にそれぞれ金
   属薄板の裏面側を貼着し、そのシート状支持体に支持さ
   れた状態で一対の金属薄板にそれぞれ同時に前記各工程
   の処理を施して、前記耐食性皮膜の除去工程が終了した
   後に前記シート状支持体の両面から前記金属薄板をそれ
   ぞれ除去することを特徴とするフォトエッチング法によ
   る金属薄板の加工方法。