JPWO2007043166A1

JPWO2007043166A1 - メタルマスク用金属板の製造方法及びメタルマスク

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Publication number: JPWO2007043166A1
Application number: JP2007539784A
Authority: JP
Inventors: 和彦河東
Original assignee: Beac Co Ltd
Current assignee: Beac Co Ltd
Priority date: 2005-10-11
Filing date: 2005-10-11
Publication date: 2009-04-16
Also published as: WO2007043166A9; WO2007043166A1

Abstract

本発明のメタルマスク用金属板の製造方法は、金属板を準備する第１工程と、ダイ用金型及びパンチ用金型を有する穿孔機構を備えた穿孔装置におけるダイ用金型とパンチ用金型との間に金属板を配置した状態で穿孔機構と金属板との相対位置を変化させながら穿孔を実施して金属板に１個ずつ穴を形成することにより金属板に複数の穴を形成する第２工程と、金属板におけるダイ用金型側の面についてバリ取り研磨を行う第３工程とを含む。このため、メタルマスク用金属板に用いる比較的厚い金属板に対しても、ストレートな壁面を有する穴を形成することが可能になる。また、所定の穴径に対応するダイ用金型及びパンチ用金型を準備しておけば、新しいメタルマスク用金属板を製造するときにフォトマスクを作製する必要がなくなり、メタルマスク用金属板の製造期間を短期化することが可能になる。

Description

本発明は、メタルマスク用金属板の製造方法及びメタルマスクに関する。

メタルマスクは、プリント配線基板上にはんだペーストなどの印刷ペーストを所定パターンに塗布するときに用いるマスクである。

図１１は、メタルマスク１０の構造を示す図である。メタルマスク１０は、図１１に示すように、版枠２０と、版枠２０に取り付けられたメッシュ３０と、メッシュ３０に取り付けられ、複数の穴が所定パターンに形成されたメタルマスク用金属板４０とを備えている。メタルマスク用金属板４０は、エッチング法によるメタルマスク用金属板の製造方法、電鋳法によるメタルマスク用金属板の製造方法又はレーザ加工法によるメタルマスク用金属板の製造方法によって製造されている。

エッチング法によるメタルマスク用金属板の製造方法は、ステンレス等の金属板の両面に所定パターンのマスクを形成した後、エッチング液により金属板の両面からエッチングを行い、金属板に所定パターンの穴を形成することによりメタルマスク用金属板を製造するというものである（例えば、特許文献１参照。）。

電鋳法によるメタルマスク用金属板の製造方法は、電鋳母型の表面に所定パターンのマスクを形成した後、電鋳母型におけるマスクで覆われていない部分にニッケル等の電着金属を電着させ、その後、電着金属の表面を機械的研磨や電解研磨によって研磨し、最後に、電着金属を電鋳母型から剥離し、マスクを除去することにより、所定パターンの穴が形成されたメタルマスク用金属板を製造するというものである（例えば、特許文献２参照。）。

レーザ加工法によるメタルマスク用金属板の製造方法は、ステンレス等の金属板の表面に所定パターンに従ってレーザ光を走査して金属板に所定パターンの穴を形成することによりメタルマスク用金属板を製造するというものである（例えば、特許文献１参照。）。

特開平９−２４８９７６号公報特開平１０−３０５６７０号公報

図１２は、エッチング法によるメタルマスク用金属板の製造方法における問題点を説明するために示す図である。符号７４０はメタルマスク用金属板を示し、符号７４４は穴の側壁を示す。

エッチング法によるメタルマスク用金属板の製造方法においては、比較的厚い金属板の両側からエッチングを行って穴を形成する必要があるため、図１２に示すように、ストレートな壁面を有する穴を形成することができないという問題があった。このようにストレートな壁面を有する穴を形成することができないと、印刷ペーストを塗布するとき印刷ペーストの通過性が低下し、プリント配線基板上に塗布される印刷ペーストの品質の低下を招くこととなる。
また、エッチング法によるメタルマスク用金属板の製造方法においては、新しいメタルマスク用金属板を製造するたびに新しいフォトマスクを作製する必要が生じるため、メタルマスク用金属板の製造期間を短期化するのが容易ではないという問題があった。

図１３は、電鋳法によるメタルマスク用金属板の製造方法における問題点を説明するために示す図である。符号８４０はメタルマスク用金属板を示し、符号８４２ａはメタルマスク用金属板の電着母型側の面を示し、符号８４２ｂはメタルマスク用金属板の電着金属の面を示し、符号８４４は穴の側壁を示し、符号８４６は穴を示す。

電鋳法によるメタルマスク用金属板の製造方法においては、比較的厚い金属板を形成するため比較的厚いマスクを形成する必要がある。このため、図１３に示すように、マスクの壁面にテーパが付いてしまったりすじが付いてしまったりしてしまう結果、ストレートな壁面を有する穴を形成することができないという問題があった。
また、電鋳法によるメタルマスク用金属板の製造方法の製造方法においては、エッチング法によるメタルマスク用金属板の製造方法の場合と同様に、新しいメタルマスク用金属板を製造するたびに新しいフォトマスクを作製する必要が生じるため、メタルマスク用金属板の製造期間を短期化することが容易ではないという問題があった。

図１４は、レーザ加工法によるメタルマスク用金属板の製造方法における問題点を説明するために示す図である。図１４（ａ）はレーザ加工法により金属板に穴を形成した直後における金属板の断面図であり、図１４（ｂ）は研磨工程によりドロスを除去した後における金属板の断面図である。符号９４０はメタルマスク用金属板を示し、符号９４２ａはメタルマスク用金属板のレーザ光入射側の面を示し、符号９４２ｂはメタルマスク用金属板のレーザ光出射側の面を示し、符号９４４は穴の側壁を示し、符号９４６はドロスを示す。

レーザ加工法によるメタルマスク用金属板の製造方法においては、比較的厚い金属板をレーザ光の熱により溶融させながら穴を形成する必要があるため、図１４に示すように、穴の壁面にテーパがついてしまったり、穴の壁面の面粗さが粗くなったりして、ストレートな壁面を有する穴を形成することができないという問題があった。

そこで、本発明は、上記のような問題を解決するためになされたもので、ストレートな壁面を有する穴を形成することが可能で、メタルマスク用金属板の製造期間を短期化することが容易なメタルマスク用金属板の製造方法を提供することを目的とする。

（１）本発明のメタルマスク用金属板の製造方法は、メタルマスク用金属板の出発部材となる金属板を準備する第１工程と、ダイ用金型及びパンチ用金型を有する穿孔機構を備えた穿孔装置における前記ダイ用金型と前記パンチ用金型との間に前記金属板を配置した状態で前記穿孔機構と前記金属板との相対位置を変化させながら穿孔を実施して前記金属板に１個ずつ穴を形成することにより前記金属板に複数の穴を形成する第２工程と、前記金属板における前記ダイ用金型側の面についてバリ取り研磨を行う第３工程とを含むことを特徴とする。

このため、本発明のメタルマスク用金属板の製造方法によれば、ダイ用金型及びパンチ用金型を用いて穿孔を実施することにより金属板に穴を形成することとしているため、比較的厚い金属板に対しても、ストレートな壁面を有する穴を形成することが可能になる。

ところで、メタルマスク用金属板の穴における穴径はある程度規格化されているため、そのような穴径に対応する複数のダイ用金型及びパンチ用金型を準備しておけば、新しいメタルマスク用金属板を製造するときにも、穿孔パターンをプログラムし直すだけの手間で新しいメタルマスク用金属板を製造することが可能になる。このため、新しいフォトマスクを作製する必要がなくなり、メタルマスク用金属板の製造期間を短期化することが可能になる。

なお、金属板におけるダイ用金型側の面には、穿孔を実施する際にバリが発生することがあるが、本発明のメタルマスク用金属板の製造方法によれば、第３工程でバリ取り研磨を行うこととしているため、このようなバリの発生に伴う問題を抑制することができる。

バリ取り研磨は、機械的研磨法、電解研磨法及び化学研磨法のうちいずれの研磨法を用いることもできる。

（２）上記（１）に記載のメタルマスク用金属板の製造方法においては、前記穿孔装置は、異なる直径を有する複数のパンチを有する穿孔装置であり、前記第２工程においては、前記複数のパンチから所定のパンチを選択して前記金属板に１個ずつ穴を形成することにより前記金属板に複数の穴を形成することが好ましい。

メタルマスク用金属板には、異なる直径を有する複数種類の穴を形成する必要がある場合がある。例えば、印刷パターン形成用の穴として複数種類の穴を形成する場合や、印刷パターン形成用の穴に加えて印刷を行う際の基準穴などの他の種類の穴を形成する場合がある。本発明のメタルマスク用金属板の製造方法によれば、このような場合であっても、これらの複数種類の穴を、同一の穿孔装置を用いて、かつ、穿孔装置に何度も金属板をセットし直すことなく形成することが可能になり、メタルマスク用金属板を製造する際の生産性を高めることが可能になる。

この場合、複数種類のパンチを有するパンチ用金型を用いるとともにこのパンチ用金型から所定のパンチを選択することとしてもよいし、１種類のパンチを有するパンチ用金型を複数個有する穿孔機構を用いるとともにこの穿孔機構から所定のパンチを有するパンチ用金型を選択することとしてもよいし、複数種類のパンチを有するパンチ用金型を複数個有する穿孔機構を用いるとともにこの穿孔機構から所定のパンチを選択することとしてもよい。

（３）上記（１）又は（２）に記載のメタルマスク用金属板の製造方法においては、前記第２工程においては、前記ダイ用金型と前記パンチ用金型との間隔を前記金属板の厚さよりも０．０２ｍｍ〜３．０ｍｍの範囲内だけ大きくした状態でパンチのみを昇降させて前記金属板に穴を形成することが好ましい。

このような方法とすることにより、パンチのみを昇降させて金属板に穴を形成することとしているため、高速で穿孔を行うことが可能になる。その結果、メタルマスク用金属板を製造する際の生産性を高くすることができる。
また、ダイ用金型とパンチ用金型との間隔を一定に保ったまま穿孔機構と金属板との相対位置を変化させることが可能になるため、高速で穿孔を行うことが可能になる。その結果、メタルマスク用金属板を製造する際の生産性を高くすることができる。

（４）上記（１）又は（２）に記載のメタルマスク用金属板の製造方法においては、前記穿孔装置は、前記パンチ用金型がストリッパプレートを有する穿孔装置であり、前記第２工程においては、前記ストリッパプレートを前記金属板に押し付けた状態で前記金属板に穴を形成することも好ましい。

このような方法とすることにより、ストリッパプレートを金属板に押し付けた状態で金属板に穴を形成することとしているため、高精度で金属板に穴を形成することが可能になる。

（５）上記（１）〜（４）のいずれかに記載のメタルマスク用金属板の製造方法においては、第３工程においては、前記金属板における前記パンチ用金型側の面についても研磨を行うことが好ましい。

このような方法とすることにより、金属板におけるダイ用金型側の面及びパンチ用金型側の面のいずれもが研磨工程を経るようになるため、製造されるメタルマスク用金属板における反りの発生を極力抑制することが可能になる。

（６）上記（１）〜（５）のいずれかに記載のメタルマスク用金属板の製造方法においては、前記穿孔装置は、前記穿孔機構を挟んだ両側から前記金属板を把持する一対のクランパをさらに備えることが好ましい。

このような方法とすることにより、ダイ用金型とパンチ用金型との間に金属板を安定して配置することが可能になる。
この場合、一対のクランパの間の間隔を調整することによって、金属板に適度なテンションを付与することも好ましい。

なお、穿孔機構と金属板との相対位置を変化させる方法としては、一対のクランパを同期して移動させることにより、固定した穿孔機構に対して金属板を移動することにより行うこともできるし、穿孔機構を移動させることにより、固定した金属板に対して穿孔機構を移動することにより行うこともできる。

（７）上記（１）〜（５）のいずれかに記載のメタルマスク用金属板の製造方法においては、前記穿孔装置は、ロール状のワークをシート状に繰り出す繰り出し機構と、シート状のワークをロール状に巻き取る巻き取り機構とをさらに備え、所定の搬送ピッチでシート状のワークを前記穿孔機構における穿孔可能領域に間欠的に搬送するＲＴＲ方式の穿孔装置であり、前記第１工程においては、前記金属板を複数個取りすることが可能な長尺金属シートを準備し、前記第２工程においては、前記長尺金属シートに複数の穴を形成し、前記長尺金属シートを所定の大きさに切断する第４工程をさらに含むことが好ましい。

このような方法とすることにより、ロール状の長尺金属シートを出発部材として用いてＲＴＲ方式でメタルマスク用金属板を製造することが可能になるため、メタルマスク用金属板を製造する際の生産性を高めることが可能になる。

（８）上記（７）に記載のメタルマスク用金属板の製造方法においては、前記長尺金属シートの搬送は、前記長尺金属シートにおける前記金属板の配列ピッチに対応して行うことが好ましい。

このような方法とすることにより、１枚のメタルマスク用金属板の全体を１回の穿孔動作で製造することが可能になるため、品質の安定したメタルマスク用金属板を製造することが可能になる。

但し、上記（７）に記載のメタルマスク用金属板の製造方法においては、長尺金属シートの搬送は、長尺金属シートにおける金属板の配列ピッチを考慮せずに行うこともできる。この場合、少なくとも何枚かに１枚の金属板については穿孔が２回の穿孔動作に分けて行なわれることになるため、２回の穿孔動作による穿孔が滑らかにつながるように、撮像装置を用いてフィードバックをかけながら行うことが好ましい。

（９）上記（７）又は（８）に記載のメタルマスク用金属板の製造方法においては、前記穿孔装置は、鉛直方向に沿ってシート状のワークを搬送する縦型の穿孔装置であり、前記第２工程においては、前記長尺金属シートが鉛直方向に沿って配置された状態で前記長尺金属シートに対して穿孔を実施することが好ましい。

このような方法とすることにより、穿孔位置付近の長尺金属シートにその自重に起因した撓みが発生することがなくなる。その結果、長尺金属シートに強いテンションを付与する必要がなくなるため、長尺金属シートが伸び縮みすることが抑制され、長尺金属シートに対して精度の高い穿孔加工を実施することが可能になる。

（１０）本発明のメタルマスクは、上記（１）〜（９）のいずれかに記載のメタルマスク用金属板の製造方法によって製造されたメタルマスク用金属板を備えたことを特徴とする。

このため、本発明のメタルマスクは、ストレートな壁面を有する穴が形成された優れた品質のメタルマスクとなる。また、製造期間の短い短納期化に対応可能な優れたメタルマスクとなる。

実施形態１に係るメタルマスク用金属板の製造方法を説明するために示すフローチャートである。実施形態１に係るメタルマスク用金属板の製造方法に用いる穿孔装置１００を示す図である。実施形態１に係るメタルマスク用金属板の製造方法の第２工程を説明するために示す図である。実施形態１に係るメタルマスク用金属板の製造方法によって製造されたメタルマスク用金属板の写真を示す図である。実施形態２に係るメタルマスク用金属板の製造方法の第２工程を説明するために示す図である。実施形態３に係るメタルマスク用金属板の製造方法に用いるダイ用金型３２０を説明するために示す模式図である。実施形態４に係るメタルマスク用金属板の製造方法に用いる穿孔機構４１０を説明するために示す模式図である。実施形態５に係るメタルマスク用金属板の製造方法に用いる穿孔機構５１０を説明するために示す模式図である。実施形態６に係るメタルマスク用金属板の製造方法に用いる穿孔装置６００を横から見た図である。実施形態６に係るメタルマスク用金属板の製造方法における長尺金属シートＷの搬送方法を説明するために示す図である。メタルマスク１０の構造を示す図である。エッチング法によるメタルマスク用金属板の製造方法における問題点を説明するために示す図である。電鋳法によるメタルマスク用金属板の製造方法における問題点を説明するために示す図である。レーザ加工法によるメタルマスク用金属板の製造方法における問題点を説明するために示す図である。

以下、本発明のメタルマスク用金属板の製造方法及びメタルマスクについて、図に示す実施の形態に基づいて説明する。

［実施形態１］
図１は、実施形態１に係るメタルマスク用金属板の製造方法を説明するために示すフローチャートである。
図２は、実施形態１に係るメタルマスク用金属板の製造方法に用いる穿孔装置１００を示す図である。図２（ａ）は穿孔装置１００を横から見た図であり、図２（ｂ）は穿孔装置１００を上から見た図である。
図３は、実施形態１に係るメタルマスク用金属板の製造方法の第２工程を説明するために示す図である。図３（ａ）〜図３（ｃ）は第２工程における各工程を模式的に示す断面図である。

実施形態１に係るメタルマスク用金属板の製造方法は、図１に示すように、メタルマスク用金属板の出発部材となる金属板Ｗを準備する第１工程（Ｓ１０参照。）と、ダイ用金型１２０及びパンチ用金型１３０を有する穿孔機構１１０を備えた穿孔装置１００（図２参照。）を用いて金属板Ｗに複数の穴を形成する第２工程（Ｓ２０参照。）と、金属板Ｗにおけるダイ用金型１２０側の面についてバリ取り研磨を行う第３工程（Ｓ３０参照。）とを含む。

実施形態１に係るメタルマスク用金属板の製造方法における第２工程においては、図２に示すように、穿孔装置１００におけるダイ用金型１２０とパンチ用金型１３０との間に金属板Ｗを配置した状態で穿孔機構１１０と金属板Ｗとの相対位置を変化させながら穿孔を実施して金属板Ｗに１個ずつ穴を形成することにより金属板Ｗに複数の穴を形成することとしている。

実施形態１に係るメタルマスク用金属板の製造方法の第２工程においては、図３（ａ）に示すように、まず、メタルマスクの出発部材となる金属板Ｗを、ダイ用金型１２０とパンチ用金型１３０との間に配置する。次に、図３（ｂ）に示すように、パンチ用金型１３０におけるパンチ１３２を下降させて穿孔を実施して、金属板Ｗに穴を１個形成する。最後に、図３（ｃ）に示すように、パンチ用金型１３０におけるパンチ１３２を上昇させる。そして、実施形態１に係るメタルマスク用金属板の製造方法においては、この動作を、穿孔機構１１０と金属板Ｗとの相対位置を変化させながら所定回数だけ繰り返す。これにより、金属板Ｗに必要な数の穴が形成されたメタルマスク用金属板を形成することができる。

このため、実施形態１に係るメタルマスク用金属板の製造方法によれば、ダイ用金型１２０及びパンチ用金型１３０を用いて穿孔を実施することにより金属板Ｗに穴を形成することとしているため、メタルマスク用金属板に用いる比較的厚い金属板に対しても、ストレートな壁面を有する穴を形成することが容易となる。

また、実施形態１に係るメタルマスク用金属板の製造方法によれば、所定のダイ用金型及びパンチ用金型を準備しておけば、新しいメタルマスク用金属板を製造するときにも、穿孔パターンをプログラムし直すだけの手間で新しいメタルマスク用金属板を製造することが可能になる。このため、新しいフォトマスクを作製する必要がなくなりメタルマスク用金属板の製造期間を短期化することが可能になる。

なお、金属板Ｗにおけるダイ用金型１２０側の面には、穿孔を実施する際にバリが発生することがあるが、実施形態１に係るメタルマスク用金属板の製造方法によれば、第３工程でバリ取り研磨を行うこととしているため、このようなバリの発生に伴う問題を抑制することができる。

実施形態１に係るメタルマスク用金属板の製造方法においては、第２工程においては、図３に示すように、ダイ用金型１２０とパンチ用金型１３０との間隔を金属板の厚さよりも所定の範囲内（例えば、０．０２ｍｍ〜３．０ｍｍ。）だけ大きくした状態でパンチ１３２のみを昇降させて金属板Ｗに穴を形成することとしている。

このため、実施形態１に係るメタルマスク用金属板の製造方法によれば、パンチ１３２のみを昇降させて金属板Ｗに穴を形成することとしているため、高速で穿孔を行うことが可能になる。その結果、メタルマスク用金属板を製造する際の生産性を高くすることができる。
また、ダイ用金型１２０とパンチ用金型１３０との間隔を一定に保ったまま穿孔機構１１０と金属板Ｗとの相対位置を変更することが可能になるため、高速で穿孔を行うことが可能になる。その結果、メタルマスク用金属板を製造する際の生産性を高くすることができる。

実施形態１に係るメタルマスク用金属板の製造方法においては、穿孔装置１００は、穿孔機構１００を挟んだ両側から金属板Ｗを把持する一対のクランパ１４０，１４０をさらに備えている。

このため、実施形態１に係るメタルマスク用金属板の製造方法によれば、ダイ用金型１２０とパンチ用金型１３０との間に金属板Ｗを安定して配置することが可能になる。
なお、実施形態１に係るメタルマスク用金属板の製造方法においては、一対のクランパ１４０，１４０の間の間隔を調整することによって、金属板Ｗに適度なテンションを付与することとしている。

図４は、実施形態１に係るメタルマスク用金属板の製造方法によって製造されたメタルマスク用金属板の写真を示す図である。図４（ａ）はメタルマスク用金属板におけるダイ用金型側の上面図（バリ取り研磨前）であり、図４（ｂ）はメタルマスク用金属板におけるダイ用金型側から見た斜視図（バリ取り研磨前）であり、図４（ｃ）はメタルマスク用金属板におけるダイ用金型側の上面図（バリ取り研磨後）であり、図４（ｄ）はメタルマスク用金属板におけるダイ用金型側から見た斜視図（バリ取り研磨後前）である。

実施形態１に係るメタルマスク用金属板の製造方法によって製造されたメタルマスク用金属板は、図４に示すように、良好な表面状態及び良好な穴の壁面状態を有する優れたメタルマスク用金属板であることがわかる。

実施形態１に係るメタルマスク用金属板の製造方法によって製造されたメタルマスク用金属板は、この後、メッシュを介して版枠に取り付けられる。このようにして、メタルマスクを製造することができる。このようにして製造されるメタルマスクは、上記したような方法で製造されたメタルマスク用金属板を備えているため、ストレートな壁面を有する穴が形成された優れた品質のメタルマスクとなる。また、製造期間の短い短納期化に対応可能な優れたメタルマスクとなる。

なお、メタルマスク用金属板は、厚さは、例えば、３０〜１５０μｍのステンレスからなる。穴の穴径は、例えば、８０〜３００μｍである。

［実施形態２］
図５は、実施形態２に係るメタルマスク用金属板の製造方法の第２工程を説明するために示す図である。図５（ａ）〜図５（ｅ）は第２工程における各工程を模式的に示す断面図である。

実施形態２に係るメタルマスク用金属板の製造方法は、基本的には実施形態１に係るメタルマスク用金属板の製造方法とよく似た製造方法であるが、図５に示すように、実施形態１に係るメタルマスク用金属板の製造方法とは、用いるパンチ用金型の構造が異なっている。すなわち、実施形態２に係るメタルマスク用金属板の製造方法においては、ストリッパプレート２３４を有するパンチ用金型２３０を用いている。そして、第２工程においては、ストリッパプレート２３４を金属板Ｗに押し付けた状態で金属板Ｗに穴を形成することとしている。

このように、実施形態２に係るメタルマスク用金属板の製造方法は、用いるパンチ用金型の構造が実施形態１に係るメタルマスク用金属板の製造方法の場合とは異なるが、実施形態１に係るメタルマスク用金属板の製造方法の場合と同様に、ダイ用金型２２０及びパンチ用金型２３０を用いて穿孔を実施することにより金属板Ｗに穴を形成することとしているため、メタルマスク用金属板に用いる比較的厚い金属板に対しても、ストレートな壁面を有する穴を形成することが可能になる。

また、実施形態２に係るメタルマスク用金属板の製造方法によれば、所定のダイ用金型及びパンチ用金型を準備しておけば、新しいメタルマスク用金属板を製造するときにも、穿孔パターンをプログラムし直すだけの手間で新しいメタルマスク用金属板を製造することが可能になる。このため、新しいフォトマスクを作製する必要がなくなりメタルマスク用金属板の製造期間を短期化することが可能になる。

さらにまた、実施形態２に係るメタルマスク用金属板の製造方法によれば、ストリッパプレート２３４を金属板Ｗに押し付けた状態で金属板Ｗに穴を形成することとしているため、高精度で金属板Ｗに穴を形成することが可能になる。

［実施形態３〜５］
図６は、実施形態３に係るメタルマスク用金属板の製造方法に用いるダイ用金型３２０を上から見た模式図である。図６中、符号３２２はダイプレートを示し、符号３２２はダイプレートを示し、符号３２４ａ，３２４ｂはダイ孔を示し、符号３２６，３２６は位置決め孔を示し、符号３２８は撮影用孔を示す。
図７は、実施形態４に係るメタルマスク用金属板の製造方法に用いる穿孔機構４１０を説明するために示す模式図である。図７中、符号４２０Ａ、４２０Ｂ，４２０Ｃ，４２０Ｄはダイ用金型を示す。
図８は、実施形態５に係るメタルマスク用金属板の製造方法に用いる穿孔機構５１０を説明するために示す模式図である。図８中、符号５２０Ａ、５２０Ｂ，５２０Ｃ，５２０Ｄはダイ用金型を示す。

実施形態３〜５に係るメタルマスク用金属板の製造方法は、基本的には実施形態１に係るメタルマスク用金属板の製造方法とよく似た製造方法であるが、実施形態１に係るメタルマスク用金属板の製造方法とは、用いるパンチ用金型の構造（及びそれに伴ってダイ用金型の構造）又は穿孔装置の構造が異なっている。

すなわち、実施形態３に係るメタルマスク用金属板の製造方法においては、２種類のパンチ（例えば、１００μｍ径のパンチ及び５００μｍ径のパンチ。）を有するパンチ用金型を用いるとともにこのパンチ用金型から所定のパンチを選択することとしている。なお、図６においては、このパンチ用金型に対応するダイ用金型３２０を示している。

また、実施形態４に係るメタルマスク用金属板の製造方法においては、４個のパンチ用金型（それぞれが、例えば、１００μｍ径のパンチ２個、１２０μｍ径のパンチ２個、１４０μｍ径のパンチ２個又は５００μｍ径のパンチ２個を有している。）を有する穿孔機構を用いるとともに、この穿孔機構から所定のパンチを選択することとしている。なお、図７においては、これら４つのパンチ用金型に対応する４つのダイ用金型４２０Ａ，４２０Ｂ，４２０Ｃ，４２０Ｄを示している。

また、実施形態５に係るメタルマスク用金属板の製造方法においては、４個のパンチ用金型（それぞれが、例えば、１００μｍ径のパンチ及び１１０μｍのパンチ、１２０μｍ径のパンチ及び１３０μｍのパンチ、１４０μｍ径のパンチ及び１５０μｍのパンチ又は５００μｍ径のパンチ及び６００μｍのパンチを有している。）を有する穿孔機構を用いるとともに、この穿孔機構から所定のパンチを選択することとしている。なお、図８においては、これら４つのパンチ用金型に対応する４つのダイ用金型５２０Ａ，５２０Ｂ，５２０Ｃ，５２０Ｄを示している。

このように、実施形態３〜５に係るメタルマスク用金属板の製造方法は、用いるパンチ用金型の構造（及びダイ用金型）又は穿孔装置の構造が実施形態１に係るメタルマスク用金属板の製造方法の場合とは異なるが、実施形態１に係るメタルマスク用金属板の製造方法の場合と同様に、ダイ用金型及びパンチ用金型を用いて穿孔を実施することにより金属板Ｗに穴を形成することとしているため、メタルマスク用金属板に用いる比較的厚い金属板に対しても、ストレートな壁面を有する穴を形成することが可能になる。

また、実施形態３〜５に係るメタルマスク用金属板の製造方法によれば、所定のダイ用金型及びパンチ用金型を準備しておけば、新しいメタルマスク用金属板を製造するときにも、穿孔パターンをプログラムし直すだけの手間で新しいメタルマスク用金属板を製造することが可能になる。このため、新しいフォトマスクを作製する必要がなくなり、メタルマスク用金属板の製造期間を短期化することが可能になる。

さらにまた、実施形態３〜５に係るメタルマスク用金属板の製造方法によれば、第２工程で、複数のパンチから所定のパンチを選択して金属板Ｗに１個ずつ穴を形成することにより金属板Ｗに複数の穴を形成することとしているため、メタルマスク用金属板に複数種類の穴を形成する場合（例えば、直径１００μｍの印刷用穴を２０万個形成するとともに、直径５００μｍの基準穴を４個形成するような場合。）であっても、同一の穿孔装置を用いて、かつ、穿孔装置に何度も金属板Ｗをセットし直すことなく形成することが可能になり、メタルマスク用金属板を製造する際の生産性を高めることが可能になる。

［実施形態６］
図９は、実施形態６に係るメタルマスク用金属板の製造方法に用いる穿孔装置６００を横から見た図である。なお、図９において、符号６１０は穿孔機構を示し、符号６１０ａ，６１０ｂは穿孔ユニットを示す。また、図９において、ｚ軸は鉛直方向を示し、ｙ軸はｚ軸に垂直かつパンチの昇降方向に平行な方向を示し、ｘ軸はｚ軸及びｙ軸に垂直な方向を示す。

図１０は、実施形態６に係るメタルマスク用金属板の製造方法における長尺金属シートＷの搬送方法を説明するために示す図である。図１０（ａ１）〜図１０（ａ３）は、実施形態６に係るメタルマスク用金属板の製造方法における長尺金属シートＷの搬送方法における各工程を示す図であり、図１０（ｂ１）〜図１０（ｂ３）は、実施形態６の変形例に係るメタルマスク用金属板の製造方法における長尺金属シートＷの搬送方法における各工程を示す図である。なお、図中、ｍ１〜ｍ７は後に金属板として切断される部分を示し、符号Ｒ_０は穿孔可能領域を示し、符号Ｒ_１は穿孔予定領域を示し、符号Ｒ_２は穿孔完了領域を示す。

実施形態６に係るメタルマスク用金属板の製造方法は、基本的には実施形態１に係るメタルマスク用金属板の製造方法とよく似た製造方法であるが、図９に示すように、実施形態１に係るメタルマスク用金属板の製造方法とは、用いる穿孔装置の構造が異なっている。

すなわち、実施形態６に係るメタルマスク用金属板の製造方法においては、ロール状のワークをシート状に繰り出す繰り出し機構６４０と、シート状のワークをロール状に巻き取る巻き取り機構６５０とをさらに備え、所定の搬送ピッチでシート状のワークを穿孔機構６１０における穿孔可能領域に間欠的に搬送するＲＴＲ方式の穿孔装置６００を用いている。

このように、実施形態６に係るメタルマスク用金属板の製造方法は、用いる穿孔装置の構造が実施形態１に係るメタルマスク用金属板の製造方法の場合とは異なるが、実施形態１に係るメタルマスク用金属板の製造方法の場合と同様に、ダイ用金型及びパンチ用金型を用いて穿孔を実施することにより金属板Ｗに穴を形成することとしているため、メタルマスク用金属板に用いる比較的厚い金属板に対しても、ストレートな壁面を有する穴を形成することが可能になる。

また、実施形態６に係るメタルマスク用金属板の製造方法によれば、所定のダイ用金型及びパンチ用金型を準備しておけば、新しいメタルマスク用金属板を製造するときにも、穿孔パターンをプログラムし直すだけの手間で新しいメタルマスク用金属板を製造することが可能になる。このため、新しいフォトマスクを作製する必要がなくなりメタルマスク用金属板の製造期間を短期化することが可能になる。

さらにまた、実施形態６に係るメタルマスク用金属板の製造方法によれば、第１工程においては、金属板Ｗを複数個取りすることが可能な長尺金属シートＷを準備し、第２工程においては、長尺金属シートＷに複数の穴を形成し、長尺金属シートＷを所定の大きさに切断する第４工程をさらに含むこととしている。

このため、実施形態６に係るメタルマスク用金属板の製造方法によれば、ロール状の長尺金属シートＷを出発部材として用いてＲＴＲ方式でメタルマスク用金属板を製造することが可能になるため、メタルマスク用金属板を製造する際の生産性を高めることが可能になる。

なお、実施形態６に係るメタルマスク用金属板の製造方法においては、穿孔装置６００は、鉛直方向に沿ってシート状のワークを搬送する縦型の穿孔装置であり、第２工程においては、長尺金属シートＷが鉛直方向に沿って配置された状態で長尺金属シートＷに対して穿孔を実施することとしている。

このため、実施形態６に係るメタルマスク用金属板の製造方法によれば、穿孔位置付近の長尺金属シートＷにその自重によって撓みが発生することがなくなる。その結果、長尺金属シートＷに強いテンションを付与する必要がなくなるため、長尺金属シートＷが伸び縮みすることが抑制され、長尺金属シートＷに対して精度の高い穿孔加工を実施することが可能になる。

また、実施形態６に係るメタルマスク用金属板の製造方法においては、図１０（ａ１）〜図１０（ａ３）に示すように、長尺金属シートＷの搬送は、長尺金属シートＷにおける金属板（ｍ１〜ｍ５）の配列ピッチに対応して行うこととしている。

このため、実施形態６に係るメタルマスク用金属板の製造方法によれば、１枚のメタルマスク用金属板を１回の穿孔動作で製造することが可能になるため、品質の安定したメタルマスク用金属板を製造することが可能になる。

但し、本発明のメタルマスク用金属板の製造方法においては、図１０（ｂ１）〜図１０（ｂ３）に示すように、長尺金属シートＷの搬送を、長尺金属シートＷにおける金属板（ｍ１〜ｍ７）の配列ピッチを考慮せずに行うこともできる（以下、この方法を実施形態６の変形例に係るメタルマスク用金属板の製造方法という。）。この場合、少なくとも２枚の金属板に対して１枚の金属板の割合で、穿孔が２回の穿孔動作に分けて行なわれることになる。このため、２回の穿孔動作による穿孔が滑らかにつながるように、撮像装置を用いてフィードバックをかけながら行うことが好ましい。

以上、本発明のメタルマスク用金属板の製造方法を上記の各実施形態に基づいて説明したが、本発明は上記の各実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様において実施することが可能であり、例えば次のような変形も可能である。

（１）実施形態１に係るメタルマスク用金属板の製造方法においては、第３工程において金属板Ｗにおけるダイ用金型１２０側の面についてバリ取り研磨を行うこととしているが、本発明はこれに限定されることはない。例えば、第３工程において、金属板Ｗにおけるパンチ用金型１３０側の面についても研磨を行うこととしてもよい。
このようにすれば、金属板Ｗにおけるダイ用金型１２０側の面及びパンチ用金型１３０側の面のいずれもが研磨工程を経るようになるため、メタルマスク用金属板における反りの発生を極力抑制することが可能になる。

（２）実施形態１に係るメタルマスク用金属板の製造方法においては、一対のクランパ１４０，１４０によって金属板Ｗを把持した状態で穿孔作業を行うこととしているが、本発明はこれに限定されることはない。例えば、メタルマスク用金属板をメッシュを介してメタルマスクの版枠に取り付けた後、一対のクランパによって版枠を把持した状態で穿孔作業を行うようにすることもできる。

符号の説明

１０…メタルマスク、２０…版枠、３０…メッシュ、４０…メタルマスク用金属板、１００，６００…穿孔装置、１１０，２１０，４１０，５１０，６１０…穿孔機構、１２０，２２０，３２０，４２０Ａ，４２０Ｂ，４２０Ｃ，４２０Ｄ，５２０Ａ，５２０Ｂ，５２０Ｃ，５２０Ｄ…ダイ用金型、１３０…パンチ用金型、１３２，２３２…パンチ、１４０…クランパ、２３４…ストリッパプレート、６４０…繰り出し機構６５０…巻き取り機構、ｍ１〜ｍ７…後に金属板として切断される部分、Ｒ_０…穿孔可能領域、Ｒ_１…穿孔予定領域、Ｒ_２…穿孔完了領域、Ｗ…ワークとしての金属板又は長尺金属シート

Claims

メタルマスク用金属板の出発部材となる金属板を準備する第１工程と、
ダイ用金型及びパンチ用金型を有する穿孔機構を備えた穿孔装置における前記ダイ用金型と前記パンチ用金型との間に前記金属板を配置した状態で前記穿孔機構と前記金属板との相対位置を変化させながら穿孔を実施して前記金属板に１個ずつ穴を形成することにより前記金属板に複数の穴を形成する第２工程と、
前記金属板における前記ダイ用金型側の面についてバリ取り研磨を行う第３工程とを含むことを特徴とするメタルマスク用金属板の製造方法。
請求項１に記載のメタルマスク用金属板の製造方法において、
前記穿孔装置は、異なる直径を有する複数のパンチを有する穿孔装置であり、
前記第２工程においては、前記複数のパンチから所定のパンチを選択して前記金属板に１個ずつ穴を形成することにより前記金属板に複数種類の穴を形成することを特徴とするメタルマスク用金属板の製造方法。
請求項１又は２に記載のメタルマスク用金属板の製造方法において、
前記第２工程においては、前記ダイ用金型と前記パンチ用金型との間隔を前記金属板の厚さよりも０．０２ｍｍ〜３．０ｍｍの範囲内だけ大きくした状態でパンチのみを昇降させて前記金属板に穴を形成することを特徴とするメタルマスク用金属板の製造方法。
請求項１又は２に記載のメタルマスク用金属板の製造方法において、
前記穿孔装置は、前記パンチ用金型がストリッパプレートを有する穿孔装置であり、
前記第２工程においては、前記ストリッパプレートを前記金属板に押し付けた状態で前記金属板に穴を形成することを特徴とするメタルマスク用金属板の製造方法。
請求項１〜４のいずれかに記載のメタルマスク用金属板の製造方法において、
第３工程においては、前記金属板における前記パンチ用金型側の面についても研磨を行うことを特徴とするメタルマスク用金属板の製造方法。
請求項１〜５のいずれかに記載のメタルマスク用金属板の製造方法において、
前記穿孔装置は、前記穿孔機構を挟んだ両側から前記金属板を把持する一対のクランパをさらに備えたことを特徴とするメタルマスク用金属板の製造方法。
請求項１〜５のいずれかに記載のメタルマスク用金属板の製造方法において、
前記穿孔装置は、ロール状のワークをシート状に繰り出す繰り出し機構と、シート状のワークをロール状に巻き取る巻き取り機構とをさらに備え、所定の搬送ピッチでシート状のワークを前記穿孔機構における穿孔可能領域に間欠的に搬送するＲＴＲ方式の穿孔装置であり、
前記第１工程においては、前記金属板を複数個取りすることが可能な長尺金属シートを準備し、
前記第２工程においては、前記長尺金属シートに複数の穴を形成し、
前記長尺金属シートを所定の大きさに切断する第４工程をさらに含むことを特徴とするメタルマスク用金属板の製造方法。
請求項７に記載のメタルマスク用金属板の製造方法において、
前記長尺金属シートの搬送は、前記長尺金属シートにおける前記金属板の配列ピッチに対応して行うことを特徴とするメタルマスク用金属板の製造方法。
請求項７又は８に記載のメタルマスク用金属板の製造方法において、
前記穿孔装置は、鉛直方向に沿ってシート状のワークを搬送する縦型の穿孔装置であり、
前記第２工程においては、前記長尺金属シートが鉛直方向に沿って配置された状態で前記長尺金属シートに対して穿孔を実施することを特徴とするメタルマスク用金属板の製造方法。
請求項１〜９のいずれかに記載のメタルマスク用金属板の製造方法によって製造されたメタルマスク用金属板を備えたことを特徴とするメタルマスク。