JPH04246183A - ケミカルエッチング後の金属薄板の水洗方法及び装置 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、シャドウマスク、リー
ドフレームに代表されるケミカルエッチングによってパ
ターンを形成した金属薄板製品の製造方法に関し、特に
、所定のパターンをケミカルエッチングした後に金属薄
板を水洗する方法及びそのための装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】カラーテレビの大型化、高精細化が要求
されるに伴い、シャドウマスクに要求される精度につい
ても厳しいくなってきており、特に、シャドウマスクの
均一性はカラーテレビの品位に大きな影響を与えること
から、製造工程でのそのための改善が急務となっている
。シャドウマスク製造工程において、パターニング工程
、ケミカルエッチング工程における改善が行われている
が、シャドウマスクの均一性は腐食後の処理による影響
も大きいことが最近判明し、改善が行われている。

【０００３】ところで、カラー受像管に用いられるシャ
ドウマスクは、通常、次のような工程を経て製造される
。すなわち、図２において、シャドウマスク材として例
えば板厚０．１３ｍｍの平滑なアルミキルド低炭素鋼板
４を用い、この金属板４の両面の脱脂洗浄を行い、次い
で、その両面に例えば牛乳カゼイン酸アルカリと重クロ
ム酸アンモニウムからなる感光液を塗布乾燥してレジス
ト膜を形成する。次いで、金属板４の一方の面に例えば
約８０μｍの円形像を有するネガ原版を、他方の面の対
応部位に約１５０μｍの円形像を有するネガ原版をそれ
ぞれ密着し、水銀ランプを使用して露光する。その後、
例えば温水のスプレーにて未露光未硬化部のレジスト膜
部にあたる金属面７、８を露出させる（図（ａ））。こ
の後、残存レジスト膜５、６に硬膜処理を行い、次いで
、バーニング処理を施し、架橋させて硬化する。その後
、金属板４の上側面に位置する大孔側に保護フィルム１
１を貼り付け（図（ｂ））、金属板４の下側に位置する
小孔側のみに腐食液９を吹き付け、凹部１０が形成され
るまでエッチングを行った後、腐食液を水洗し（図（ｃ
））、乾燥する。次いで、大孔側の保護フィルム１１を
剥がした後、この面にエッチング抵抗材を塗布して、小
孔側の凹部を完全に埋めることにより抵抗層１２を形成
する（図（ｄ））。抵抗層１２を形成した後、金属板４
の下側に位置する大孔側のみに腐食液９を吹きつけてエ
ッチングを行うことにより、抵抗層１２に大孔側凹部が
到達して目的とする寸法のシャドウマスク開孔を得る（
図（ｅ））。次いで、腐食液を水洗して、抵抗層１２及
びレジスト膜６を剥がし、水洗して開孔形成工程が終了
する（図（ｆ））。その後、必要に応じて断裁する。

【０００４】このように、一般的なエッチング工程後に
おける処理は、腐食処理後に素材上に残存した腐食液を
水洗して水で置換し（水洗置換）、その後にパターニン
グレジストを剥離し、洗浄、乾燥と順に処理を施す。こ
の中で、水洗置換処理を施すために処理槽を設置してい
るが、いきなり水洗処理すると、粘性を有する腐食液が
水との置換で分布が不均一となり、マスク外観上水洗ム
ラという現象で残り、シャドウマスクの品位を低下させ
てしまう結果となる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】そのため、腐食液の希
釈液等との段階的な置換により、腐食液の粘性を徐々に
低下させて処理することで、上記のような水洗ムラを解
消する等の方法がとられているが、何れも、腐食液希釈
液の条件によって、腐食孔テーパー部表面へ悪影響（テ
ーパー部の表面が凹凸状になり、電子ビームがシャドウ
マスク通過時にテーパー部に衝突した際乱反射を起こし
、画質の低下を来す。）を与えたり、酸液条件の管理に
よる同様な悪影響を与え、また、コストの面等で問題が
ある。

【０００６】本発明はこのような状況に鑑みてなされた
ものであり、その目的は、シャドウマスク等の製造工程
において、ケミカルエッチング後の水洗工程において発
生する水洗ムラをなくした水洗方法とそのための装置を
提供することである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明のケミカルエッチング後の金属薄板の水洗方法は、金
属薄板にケミカルエッチングにより所定パターンを形成
した後に金属薄板に残留している腐食液を水洗して水で
置換する方法において、腐食槽から出る金属薄板が空気
に触れる前にその表面及び形成された凹部から強制的に
残留している腐食液を除去し、その後、途中で金属薄板
表面が直接空気に触れることがなく連続的な浸漬処理を
する単一の水洗槽で腐食液を水洗して水で置換すること
を特徴とする方法である。

【０００８】また、本発明のケミカルエッチング後の金
属薄板の水洗装置は、金属薄板にケミカルエッチングに
より所定パターンを形成した後に金属薄板に残留してい
る腐食液を水洗して水で置換する装置において、腐食槽
の出口直後に液切りロール対を配置し、その直後の上下
に腐食液吸引手段を配置し、その下流に単一の水洗槽を
配置し、この水洗槽に、入口の水洗槽液切りロール対、
１個以上の中間の水洗槽液切りロール対、及び、出口の
水洗槽液切りロール対を相互に間隙を置いて配置するこ
とにより、前記水洗槽を２か所以上に仕切り、少なくと
も入口の水洗槽液切りロール対の下流の上下、中間の水
洗槽液切りロール対及び出口の水洗槽液切りロール対の
上流の上下に洗浄用水噴射手段を配置し、前記各洗浄用
水噴射手段から洗浄用水を金属薄板に向けて噴射するこ
とを特徴とするものである。

【０００９】この装置の場合、新たな洗浄用水は最下流
の中間水洗槽液切りロール対と出口の水洗槽液切りロー
ル対とで仕切られた水洗槽部分に供給し、それより上流
の水洗槽部分には順に下流部分から洗浄用水を供給する
ように構成することで、処理廃液を順次前処理槽に再利
用水として循環利用でき、使用水量が少なくてすむこと
になる。

【００１０】

【作用】本発明の洗浄方法及び装置によると、腐食槽か
ら出る金属薄板が空気に触れる前にその表面及び形成さ
れた凹部から強制的に残留している腐食液が除去され、
その後、途中で金属薄板表面が直接空気に触れることが
なく連続的な浸漬処理が行われるので、水洗ムラがなく
表面状態の均一な高品位なシャドウマスク等の金属薄板
製品の製造が可能となる。

【００１１】

【実施例】本発明の水洗方法及びそのための装置につい
て説明する前に、従来の装置について簡単に説明する。 図３に概略の装置の断面図を示すように、表面にレジス
ト膜が残存している金属板Ｐは腐食槽Ｈの出口から出て
、液切りロール対Ａによってその上に残存している腐食
液が絞り取られ、水洗槽Ｊ１、Ｊ２を経て水洗される。 各水洗槽Ｊ１、Ｊ２の入口と出口には水洗槽液切りロー
ル対Ｃが設けられており、また、各水洗槽Ｊ１、Ｊ２に
は図示しない水洗液供給ポンプから水が供給され、金属
板Ｐは水洗槽液切りロール対Ｃ間で水に浸って残留して
いる腐食液が水に置換する。

【００１２】ところで、図３から明らかなように、従来
の水洗装置においては、腐食槽Ｈの出口から液切りロー
ル対Ａまでの間に距離Ｌ１があるため、腐食槽Ｈから出
た金属板Ｐ表面は空気に触れ、腐食液が不均一に分布す
る。そのため、腐食の進行速度にムラが生じ、水洗ムラ
の１つの原因になる。また、水洗槽Ｊ１とＪ２の間にも
距離Ｌ２があり、この間でも金属板Ｐ表面は空気に触れ
、水洗槽Ｊ１で希釈された腐食液が不均一に分布する。 シャドウマスク等のエッチングに用いられる塩化第２鉄
溶液の場合、その濃度とエッチングレートとの間には概
略図４のような関係があり、腐食槽Ｈで用いている液濃
度は図のＳのような点であるため、水洗槽Ｊ１で希釈さ
れた腐食液のエッチングレートはより高くなることがあ
る。したがって、水洗槽Ｊ１とＪ２の間で空気に触れる
ことによって起こる水洗ムラの影響は無視できない。

【００１３】そこで、本発明の１実施例の水洗装置にお
いては、図１に概略の断面を示すような配置をとること
にした。すなわち、腐食槽Ｈの出口の直後に液切りロー
ル対Ａを配置し、従来のような空気に触れる距離Ｌ１を
なくしている。そして、液切りロール対Ａによっても取
り除けない金属板Ｐの孔中の腐食液を吸引除去するため
に、液切りロール対Ａの直後の上下に腐食液吸引スリッ
ト管Ｂを配置している。その下流に従来の２個以上の水
洗槽に代えて１個の水洗槽Ｊを配置し、この水洗槽Ｊに
、入口の水洗槽液切りロール対Ｃ１、出口の水洗槽液切
りロール対Ｃ３に加えて、１個以上の水洗槽液切りロー
ル対Ｃ２を相互に間隙を置いて配置することにより、水
洗槽Ｊを２か所以上に仕切っている。そして、入口の水
洗槽液切りロール対Ｃ１の下流の上下、中間の水洗槽液
切りロール対Ｃ２及び出口の水洗槽液切りロール対Ｃ３
の上流の上下に水洗スリット管Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３を配置
してある。給排水のために、水洗液供給ポンプＥ、水洗
使用液循環ポンプＦ、腐食液吸液タンク及び吸引ポンプ
Ｇが設けられ、水洗液供給ポンプＥは、水洗槽液切りロ
ール対Ｃ２、Ｃ３間の水洗槽及び水洗スリット管Ｄ３に
新鮮な水洗液を供給し、水洗使用液循環ポンプＦは、水
洗槽液切りロール対Ｃ２、Ｃ３間の水洗槽から吸水して
、水洗槽液切りロール対Ｃ１、Ｃ２間の水洗槽及び水洗
スリット管Ｄ１、Ｄ２に給水している。さらに、腐食液
吸液タンク及び吸引ポンプＧは、腐食液吸引スリット管
Ｂから金属板Ｐ表面に残留する腐食液を吸引している。 なお、水洗槽液切りロール対Ｃ１、Ｃ２間の水洗槽には
排水管が設けられている。

【００１４】以上のように、まず、腐食槽Ｈの出口の直
後に液切りロール対Ａを配置しているので、腐食槽Ｈか
ら出た金属板Ｐが空気に触れる前にその表面に残留する
腐食液が除去され、腐食液の不均一分布による腐食ムラ
が生じ難い。しかも、エッチングされた凹部に残る腐食
液もその直後に配置された腐食液吸引スリット管Ｂによ
り吸引除去されるので、より腐食ムラが起き難い。加え
て、従来のような水洗槽間で空気に触れる間隔もなくな
っているので、希釈された腐食液により発生する水洗ム
ラも起き難い。水洗槽Ｊ内においては、入口の水洗槽液
切りロール対Ｃ１を出た金属板Ｐは、上下の水洗スリッ
ト管Ｄ１から出る水洗液により残留する腐食液が強制的
に洗い流され、水に置換される。そして、１個以上の水
洗槽液切りロール対Ｃ２及び出口の水洗槽液切りロール
対Ｃ３の上流では、金属板Ｐの表面にその進行に伴って
流れる腐食液が滞留するが、この滞留した腐食液は、そ
れらの上流上下に設けられた水洗スリット管Ｄ２、Ｄ３
のより強制排除され、より綺麗な水で置換される。した
がって、水洗置換は完全になる。また、洗浄用水の流れ
をみると、洗浄用水の供給は水洗槽液切りロール対Ｃ２
、Ｃ３間の最終処理槽のみであり、その処理廃液を順次
前処理槽に再利用水として循環利用しているので、使用
水量が少なくてすむことになる。

【００１５】以上、本発明のケミカルエッチング後の金
属薄板の水洗方法及び装置の実施例について説明してき
たが、本発明はこれら実施例に限定されることなく種々
の変形が可能である。例えば、中間の１対以上の水洗槽
液切りロール対と出口の水洗槽液切りロール対の下流に
も水洗スリット管を配置するようにしてもよい。なお、
本発明はシャドウマスクを例にとって説明してきたが、
それ以外のリードフレーム等の金属薄板製品の製造工程
に適用できる。

【００１６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明のケミカル
エッチング後の金属薄板の洗浄方法及び装置によると、
腐食槽から出る金属薄板が空気に触れる前にその表面及
び形成された凹部から強制的に残留している腐食液が除
去され、その後、途中で金属薄板表面が直接空気に触れ
ることがなく連続的な浸漬処理が行われるので、水洗ム
ラがなく表面状態の均一な高品位なシャドウマスク等の
金属薄板製品の製造が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の１実施例の水洗装置の概略の構成を示
す断面図である。

【図２】シャドウマスクの製造工程を説明するための図
である。

【図３】従来の水洗装置の概略の構成を示す断面図であ
る。

【図４】腐食液の濃度とエッチングレートの間の関係を
示す図である。

【符号の説明】

Ａ　　…液切りロール対 Ｂ　　…腐食液吸引スリット管 Ｃ１…入口の水洗槽液切りロール対 Ｃ２…中間の水洗槽液切りロール対 Ｃ３…出口の水洗槽液切りロール対 Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３…水洗スリット管 Ｅ　　…水洗液供給ポンプ Ｆ　　…水洗使用液循環ポンプ Ｇ　　…腐食液吸液タンク及び吸引ポンプＨ　　…腐食
槽 Ｊ　　…水洗槽 Ｐ　　…金属板

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　金属薄板にケミカルエッチングにより
   所定パターンを形成した後に金属薄板に残留している腐
   食液を水洗して水で置換する方法において、腐食槽から
   出る金属薄板が空気に触れる前にその表面及び形成され
   た凹部から強制的に残留している腐食液を除去し、その
   後、途中で金属薄板表面が直接空気に触れることがなく
   連続的な浸漬処理をする単一の水洗槽で腐食液を水洗し
   て水で置換することを特徴とするケミカルエッチング後
   の金属薄板の水洗方法。
2. 【請求項２】　　金属薄板にケミカルエッチングにより
   所定パターンを形成した後に金属薄板に残留している腐
   食液を水洗して水で置換する装置において、腐食槽の出
   口直後に液切りロール対を配置し、その直後の上下に腐
   食液吸引手段を配置し、その下流に単一の水洗槽を配置
   し、この水洗槽に、入口の水洗槽液切りロール対、１個
   以上の中間の水洗槽液切りロール対、及び、出口の水洗
   槽液切りロール対を相互に間隙を置いて配置することに
   より、前記水洗槽を２か所以上に仕切り、少なくとも入
   口の水洗槽液切りロール対の下流の上下、中間の水洗槽
   液切りロール対及び出口の水洗槽液切りロール対の上流
   の上下に洗浄用水噴射手段を配置し、前記各洗浄用水噴
   射手段から洗浄用水を金属薄板に向けて噴射することを
   特徴とするケミカルエッチング後の金属薄板の水洗装置
   。
3. 【請求項３】　　新たな洗浄用水は最下流の中間水洗槽
   液切りロール対と出口の水洗槽液切りロール対とで仕切
   られた水洗槽部分に供給し、それより上流の水洗槽部分
   には順に下流部分から洗浄用水を供給するように構成し
   たことを特徴とする請求項２記載のケミカルエッチング
   後の金属薄板の水洗装置。