JPH0925585A - エッチング部品の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】フォトエッチング法により、エッチング部品を
製造する方法に係わる。 【構成】エッチング部品の製造方法において、エッチン
グ処理後の水洗洗浄手段の金属素材搬入口に位置し、金
属素材上のエッチング液を除去する水切りロールの表面
に付着した洗浄水を除去する手段が、端部同志が一部重
複するスキージ領域を持つよう、前記水切りロールの回
転軸と略平行に縦列とした、二本の水切り用スキージで
構成され、かつ、前記水切りロールの回転方向に末広が
りとした略ハの字状となるよう、少なくとも水切りロー
ル上に一か所設けたことを特徴とするエッチング部品の
製造方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、フォトエッチング法に
より、板状の金属素材にエッチング部品を製造する方法
に係わる。

【０００２】

【従来の技術】従来、カラー受像管等に用いるシャドウ
マスク、または、半導体装置用のリードフレーム等のエ
ッチング部品は、金属素材を腐食溶解する、すなわちフ
ォトエッチング法を用いて製造されている。例えばカラ
ー受像管等に用いるシャドウマスクは、図５の例に示す
ような工程で造られる。すなわち、金属素材１として巻
取りロールから供給された長尺帯状の金属板、例えば板
厚0.13mmの低炭素鋼板を用い、その両面を脱脂、整面、
洗浄処理した後、その両面にカゼインやポリビニルアル
コールと重クロム酸アンモニウムからなる水溶性感光液
を塗布乾燥して、フォトレジスト膜10を形成する。次い
で、金属素材１の一方の面に小孔像のネガパターンを、
他方の面に大孔像のネガパターンを露光する。その後、
温水にて、未露光未硬化のフォトレジスト膜を溶解する
現像処理を行なえば、図５（ａ）に示すように、小孔レ
ジスト膜 10aと大孔レジスト膜 10bを表裏に有する金属
素材１が得られる。その後、レジスト膜10に対して硬膜
処理およびバーニング処理を施す。

【０００３】次いで、図５（ｂ）に示すように、金属素
材１に対しエッチング液７を接触させるエッチング処理
を表裏両面から行った後、水洗洗浄および乾燥を行なう
第一エッチング工程を行う。エッチング液には塩化第二
鉄のボーメ濃度35〜50を用い、スプレー圧 1.5〜3.5kg/
cm² のスプレーエッチングで行なうのが一般的である。

【０００４】次いで、図５（ｃ）に示すように、金属素
材１に樹脂を塗布し、前段のエッチングで形成された小
孔側の凹部を完全に埋め尽くすエッチング防止層11を形
成する。続いて、図５（ｄ）に示すように、大孔側から
のみ金属素材１にエッチング液７を接触させエッチング
処理した後、水洗洗浄を行う第二エッチング工程を行な
い、大孔側から小孔に貫通する開孔を形成する。最後
に、アルカリ液等によりエッチング防止層11およびレジ
スト膜10を剥がす剥膜処理を行った後、水洗乾燥して図
５（ｅ）に示すフラット型のシャドウマスク５を得るも
のである。

【０００５】フォトエッチング法を用いた他のエッチン
グ部品、例えば半導体装置用のリードフレーム等の製造
においても、上述したような金属素材へのレジスト膜の
形成、金属素材へのエッチング処理およびレジスト膜の
剥膜処理は必要な工程といえる。

【０００６】上述したようにエッチング工程において
は、エッチング処理の後、水洗洗浄が行われるものであ
る。図３に示すように、エッチングチャンバー６内に
て、例えばノズル 12aからエッチング液７を噴射させる
スプレー法等にてエッチング液７を金属素材１に接触さ
せることで、表面にレジスト膜を有する金属素材１は、
エッチング処理されるものである。

【０００７】次いで、金属素材１はエッチングチャンバ
ー６を出て搬送されるが、金属素材１表面、特に水平搬
送される金属素材１の上面にはエッチング液７が、例え
ば膜状に残留付着しており、エッチングチャンバー６を
出た後も、金属素材１へのエッチングは継続して行われ
ている。そのため、金属素材１表面に残留付着したエッ
チング液７を除去し、金属素材１へのエッチングを停止
させる処理が必要となる。

【０００８】通常、この金属素材１へのエッチング停止
処理は、金属素材１を水洗洗浄することで行われてお
り、例えば図３に示すように水洗チャンバー８内にて、
金属素材１に洗浄水９を接触させ、金属素材１表面に残
留付着したエッチング液７を洗浄除去するものである。
ちなみに、図３の例においては、水洗ノズル 12bより洗
浄水９を金属素材１に噴射し、エッチング液７の洗浄除
去を行っている。

【０００９】上述した金属素材１からのエッチング液７
の洗浄除去は、瞬時に行われることが望ましい。例え
ば、水洗チャンバー８を出るまでにはエッチング液７の
洗浄除去は完全に行われるものであるが、水洗チャンバ
ー８内で、金属素材１からのエッチング液７の洗浄除去
が緩慢に行われたとする。その場合、水洗チャンバー８
内で暫くの間、高濃度のエッチング液７が金属素材１表
面に部分的に残留していたり、洗浄水９による金属素材
１表面のエッチング液７への濃度希釈速度が部分的に異
なる等の可能性が生じる。

【００１０】上述したようにエッチング液７の洗浄除去
が緩慢に行われた場合、金属素材１表面のエッチング停
止時期が金属素材１部位により異なることとなり、エッ
チングで形成されるエッチングパターンの寸法が金属素
材１部位により異なるエッチング不良が生じることとな
る。これを防ぐため、金属素材１表面からのエッチング
液７の洗浄除去は、瞬時に行われることが望ましいとい
える。

【００１１】通常、金属素材１表面からのエッチング液
７の洗浄除去を、瞬時に行うための手段として、図３に
示すように、金属素材１の搬送方向に回転し、表面に弾
性を有する円筒形の回転ロール（以下、水切りロール２
と記す）を、水洗チャンバー８の金属素材１の搬入口
に、金属素材１と接触するよう設けている。水切りロー
ル２は金属素材１との接触面でスキージの役目をしてい
る。すなわち、水切りロール２と金属素材１との接触面
で、金属素材１表面に残留付着していたエッチング液７
の大部分を、金属素材１の搬送方向と反対側に押し返
し、エッチング液７を水洗チャンバー８内に持ち込むこ
とを防ぐものである。これにより、水切りロール２との
接触面を境にして、金属素材１表面で接触する液は、エ
ッチング液７から洗浄水９へと、ほぼ瞬時に変わること
となり、水洗チャンバー８内における金属素材１からの
エッチング液７の洗浄除去は、迅速かつ効率的に行われ
ることになる。

【００１２】しかし、上述した水切りロール２を用いた
エッチング液７の液切りでは以下の問題が生じるもので
ある。すなわち、図３に示すように、水洗チャンバー８
内で水切りロール２表面に洗浄水９が付着し、この付着
した洗浄水９が水切りロール２の回転とともに、水切り
ロール２と金属素材１との接触面に到達していた。この
ため、水切りロール２表面に付着した洗浄水９とエッチ
ング液７とが、水切りロール２と金属素材１との接触面
で混合し、接触領域でエッチング液７の液濃度が異なる
部位が生じ、これにより、エッチングパターンの寸法が
部分的に異なるエッチング不良の問題が生じていた。こ
の問題を防ぐため、従来は、図４に示すように、少なく
とも水切りロール２の長さを持つ水切り用スキージ３
を、水切りロール２表面と接するよう、水切りロール２
の回転軸と平行に設けていた。この水切り用スキージ３
により、水切りロール２表面に付着した洗浄水９をスキ
ージすることで除去し、水切りロール２と金属素材１と
の接触面に洗浄水９が回り込むことを防ぐものである。

【００１３】しかし、図４に示す水切り用スキージ３を
設けても、水切りロール２表面に付着した洗浄水９のス
キージによる除去は完全ではなく、水切りロール２と金
属素材１との接触面に、例えばスジ状となった除去残り
の洗浄水９’が回り込み、これによりエッチングパター
ンの寸法が金属素材部位により異なるエッチング不良が
生じていた。また、水切りロール２と水切り用スキージ
３との接触部に、スキージされた洗浄水９が滞留し、そ
の滞留水中にエッチング処理および水洗洗浄中に発生し
た金属粉またはレジストかす等の異物が混入しているこ
とがあった。この異物が、回転する水切りロール２を介
して金属素材１に再付着し、金属素材１にキズを付ける
という問題もあった。

【００１４】なお上記の記述は、エッチング工程につい
て述べているが、レジスト膜の剥膜工程においても、金
属素材からの剥膜液の洗浄除去は、瞬時に行われること
が望ましい。ちなみに、剥膜液の洗浄除去が緩慢に行わ
れた場合、金属素材表面部位により金属素材の変色を起
こす問題が生じるものである。このため、上述した水切
りロール２および水切り用スキージ３を、剥膜処理後の
水洗洗浄手段、例えば水洗チャンバー８の金属素材１搬
入口にも設けるものであるが、上述した水切り不良およ
び異物混入により、剥膜工程においては金属素材１の変
色およびキズが発生するという問題が生じていた。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、以上のよう
な事情に鑑み、フォトエッチング法を用いたエッチング
部品の製造方法において、エッチング不良および金属素
材の変色が生じない製造方法を立案して、本発明に至っ
たものであり、得られるエッチング部品にエッチング不
良および金属素材の変色が生じないエッチング部品の製
造方法を提供しようとするものである。

【００１６】

【課題を解決するための手段】すなわち、本発明は、所
定パターンに従って一部金属面を露出させているレジス
ト膜が表面に形成されている板状の金属素材にエッチン
グ処理を行った後、水洗洗浄を行なうエッチング工程
と、前記レジスト膜を前記金属素材より剥膜する剥膜処
理後、水洗洗浄を行う剥膜工程とを少なくとも有するエ
ッチング部品の製造方法において、前記エッチング処理
後の水洗洗浄手段の金属素材搬入口に位置し、搬送中の
金属素材に接触することで金属素材表面に残留したエッ
チング液を除去する水切りロールの表面に付着した洗浄
水を除去する手段が、水切りロールの中央部領域で端部
同志が一部重複するスキージ領域を持つよう、前記水切
りロールの回転軸と略平行に縦列とした二本の水切り用
スキージで構成され、かつ、前記二本の水切り用スキー
ジが、前記水切りロールの回転方向に対し末広がりとな
る略ハの字状となるよう、少なくとも水切りロール上に
一か所設けたことを特徴とするエッチング部品の製造方
法を提供することで、上記の課題を解決したものであ
る。

【００１７】また、本発明の変形として、剥膜処理後の
水洗洗浄手段の金属素材搬入口に位置する水切りロール
に、上述したのと同様な構造を持つ二本の水切り用スキ
ージを、少なくとも一か所設けることも、上記の課題解
決の手段として有効といえる。

【００１８】以下に、本発明を用いたエッチング部品の
製造方法の一例の要部を示す図を用い、説明を行う。図
において、金属素材１は巻取りロールから供給された長
尺物の金属板であって、前述した（従来の技術）の項に
記した工程等に従い、所定のパターンに従って一部金属
素材を露出したレジスト膜10を有しているものである。

【００１９】次いで、前述した（従来の技術）の項で記
したように、図２に示すエッチングチャンバー６内に
て、例えばノズル 12aよりエッチング液７を噴射するス
プレー法によりエッチングされた金属素材１は、エッチ
ングチャンバー６より搬送され、水洗ノズル 12bを有す
る水洗チャンバー８に入る。次いで、水洗チャンバー８
の金属素材１搬入口には、前述した（従来の技術）の項
に記したように金属素材１と接触する水切りロール２が
設けられており、この水切りロール２は、例えば膜状に
金属素材１上に残留付着したエッチング液７を除去して
いる。なお、水切りロール２は、回転軸を中心にして金
属素材１の搬送方向に回転するものである。

【００２０】ここで、本発明の製造方法においては、水
切りロール２表面に付着した洗浄水９を除去する手段と
して、水切り用スキージを用いるものであるが、水切り
用スキージ３を、図２に示すように、二本設けるもので
ある。ここで、二本の水切り用スキージ３は、図１の平
面図に示すように、水切りロール２の中央部領域で端部
同志が一部重複するスキージ領域を持つよう、水切りロ
ール２の回転軸と略平行に縦に二本設けるものである。
また、二本の水切り用スキージ３は、図１中の矢印に示
す水切りロール２の回転方向に対し末広がりとなるハの
字状に設けている。

【００２１】なお、本発明に用いる水切り用スキージ３
の材質としては、従来の水切り用スキージに用いられて
いた材質、すなわち、ウレタンゴムまたはＦＲＰ等を用
いるものである。また、各々の水切り用スキージ３が水
切りロール２の回転軸となす角度、および、各々の水切
り用スキージ３の端部同志の重複量等は、製造条件、す
なわち、水切りロール２の回転速度、材質および大きさ
等により異なるため、製造条件毎に適宜設定することが
望ましいといえる。

【００２２】図４に示すように、従来の水切り用スキー
ジは、水切りロール２の回転軸と平行とした一本であっ
た。このため、水切り用スキージに負担が掛かり、水切
り用スキージ３と水切りロール２との接触部で、水切り
用スキージ３のブレード部が部分的なねじれを生じる
等、水切り性が悪いものであった。しかし、本発明で
は、水切り用スキージ３を二本とし、各々の水切り用ス
キージに掛かる負担を減らしている。これにより水切り
用スキージ３のブレード部と水切りロール２との接触性
が増し、水切り性が良好となる。

【００２３】また、二本の水切り用スキージ３は水切り
ロール２上で、水切りロール２の回転方向に対し末広が
りとなるハの字状に設けている。これにより、水切り用
スキージ３によりスキージされた水切りロール２上の洗
浄水９が、水切り用スキージ３と水切りロール２との接
触部に滞留することが無くなる。すなわち、水切り用ス
キージ３により、水切りロール２表面よりスキージされ
た洗浄水９は、水切りロール２の回転に押され、水切り
用スキージ３の側面に沿って順次水切りロール２端部方
向に運ばれ、最終的に水切りロール２の端部から外に排
除されるものである。

【００２４】なお、上述したのとは逆に、二本の水切り
用スキージが水切りロールの回転方向と反対方向に末広
がりとなるハの字状とした場合、水切り用スキージがス
キージした洗浄水は、水切りロールの回転に押され、水
切りロールの中央方向に移動し、水切り用スキージと水
切りロールとの接触部に滞留してしまうといえる。この
ため、二本の水切り用スキージは、上述したように、水
切りロールの回転方向に対し末広がりとなるハの字状に
設けることが望ましいといえる。

【００２５】次いで、水洗洗浄が終了し、水洗チャンバ
ー８を出た金属素材１は、以降、従来通りの工程が行わ
れ、エッチング部品となるものである。

【００２６】なお、本発明の変形として、レジスト膜等
の剥膜処理後の水洗洗浄においても、図１に示すよう
に、水切りロールに上述した二本の水切り用スキージ３
を設けるものである。なお、本発明の構成は上述した図
に限定されるものではなく、例えば水切りロール２の径
が大きい等で、上述した二本で一対とした水切り用スキ
ージ３を設ける場所が一か所では、水切り性が不十分で
ある場合、上述した二本で一対とした水切り用スキージ
３を、水切りロール２上に複数箇所に設けても構わない
といえる。また、上述した図では、水切りロール２は金
属素材１の上面に設けているが、金属素材１の下面に設
けてあっても構わない。その場合には、下面の水切りロ
ールにも、上述した二本で一対とした水切り用スキージ
３を設けても構わないといえる。なお、上述した図で
は、長尺帯状の金属素材としているが、枚葉の金属素材
であっても構わないといえる。

【００２７】

【作用】本発明によるシャドウマスクの製造方法におい
ては、水切りロール表面に付着した洗浄水を除去する水
切り用スキージを二本とし、各々の水切り用スキージに
掛かる負担を減らしている。これにより水切り用スキー
ジと水切りロールとの接触性が増し、水切り用スキージ
の水切り性が良好となる。

【００２８】

【実施例】本発明の実施例を、以下に記す。 ＜実施例＞金属素材１として、巻取りロールから供給さ
れた長尺物の金属板であって、板厚0.13mmの低膨張性の
アンバー材を用いた。次いで、前述した（従来の技術）
の項で説明した工程に従い、小孔レジスト膜10aと大孔
レジスト膜 10bを表裏に有する金属素材１（以下、シャ
ドウマスク材と記す）を得た。

【００２９】次いで、図２に示すように第一エッチング
チャンバー６内にてシャドウマスク材に第一エッチング
を行った。次いで、第一エッチングチャンバー６を出た
シャドウマスク材に対し、水洗チャンバー８内にて、水
温20℃の洗浄水９を、スプレー圧1.2 Kg／cm² にて水洗
ノズル 12bよりスプレーし、シャドウマスク材に水洗洗
浄を行った。その際、図２に示すように、ネオプレンゴ
ムよりなる長さ80cmの水切りロール２にて、シャドウマ
スク材表面に残留付着したエッチング液７を除去した。

【００３０】ここで、本発明により、図１に示すよう
に、ウレタンゴムよりなる長さ42cmの水切り用スキージ
３を二本、水切りロール２の中央部領域にて端部同志が
一部重複するスキージ領域を持つよう、水切りロール２
と接触させて設けた。その際、水切りロール２の回転軸
と各水切り用スキージ３とがなす角度を５°とし、図１
に示すように、水切りロール２の回転方向に対し末広が
りのハの字状とした。また、各水切り用スキージ３は、
2Kgfの押し圧で水切りロール２と接触させた。

【００３１】次いで、水洗洗浄が終了し、水洗チャンバ
ー８を出たシャドウマスク材に対し、従来通りの製造工
程、エッチング防止層形成、第二エッチング、剥膜処理
等を行いシャドウマスクを得た。

【００３２】なお、第二エッチング処理後、および、剥
膜処理後の水洗洗浄においても、上述したように、二本
の水切り用スキージを水切りロールに設けた。

【００３３】上述した実施例で得られたシャドウマスク
において、水切り用スキージの水切り不良によるエッチ
ング不良、金属素材の変色不良、および、水切り用スキ
ージにより除去された洗浄水中の異物を原因とするキズ
の有無を調べたが、異常は認められなかった。

【００３４】

【発明の効果】上述したように、本発明のシャドウマス
クの製造方法においては、エッチング処理後の水洗洗浄
手段および剥膜処理後の水洗洗浄手段の金属素材搬入口
に位置する水切りロール表面に付着した洗浄水を除去す
る手段として、水切り用スキージを縦列構造とした二本
とし、各々の水切り用スキージに掛かる負担を減らして
いる。これにより水切り用スキージと水切りロールとの
接触性が増し、水切り用スキージの水切り性が良好とな
る。これにより、水切りロール上の除去残りの洗浄水
が、水切りロールと金属素材との接触面に回り込むこと
が無くなり、エッチングパターンの寸法が金属素材部位
により異なるエッチング不良、および、剥膜工程におけ
る金属素材の変色不良を防止できる。

【００３５】また、二本の水切り用スキージは、水切り
ロール上で、水切りロールの回転方向に対し末広がりと
なるハの字状に設けており、水切り用スキージが、水切
りロール表面よりスキージした洗浄水は、水切りロール
の回転に押され、水切り用スキージ側面に沿って順次水
切りロール端部方向に運ばれ、最終的に水切りロールの
端部から外に排除される。従来の水切り用スキージで
は、水切りロールと水切り用スキージとの接触部にスキ
ージした洗浄水が滞留し、その滞留水中にエッチング処
理および剥膜処理で発生した金属粉またはレジストかす
等の異物が混入し、この異物が、回転する水切りロール
を介して金属素材に再付着し、金属素材にキズを付ける
という問題が発生していた。しかし、本発明のシャドウ
マスクの製造方法では、水切り用スキージがスキージし
た、異物を含む洗浄水は、上述したように、水切りロー
ルと水切り用スキージとの接触部に滞留することなく、
水切りロールの端部から随時外に排除されるものであ
り、上述した金属素材にキズが付くという問題を防止で
きる等、本発明は高品質のエッチング部品を得る上で実
用上優れているといえる。

【００３６】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のエッチング部品の製造方法における一
実施例の要部を示す平面図。

【図２】本発明のエッチング部品の製造方法における一
実施例の要部を示す側断面図。

【図３】従来のエッチング部品の製造方法における一例
の要部を示す説明図。

【図４】従来のエッチング部品の製造方法における他の
例の要部を示す説明図。

【図５】（ａ）〜（ｅ）はエッチング部品の製造方法の
一例を工程順に示す説明図。

【符号の説明】

１ 金属素材 ２ 水切りロール ３ 水切り用スキージ ４ 開孔 ５ シャドウマスク ６ エッチングチャンバー ７ エッチング液 ８ 水洗チャンバー ９ 洗浄水 10 レジスト膜 11 エッチング防止層 12 ノズル

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】所定パターンに従って一部金属面を露出さ
   せているレジスト膜が表面に形成されている板状の金属
   素材にエッチング処理を行った後、水洗洗浄を行なうエ
   ッチング工程と、前記レジスト膜を前記金属素材より剥
   膜する剥膜処理後、水洗洗浄を行う剥膜工程とを少なく
   とも有するエッチング部品の製造方法において、前記エ
   ッチング処理後の水洗洗浄手段の金属素材搬入口に位置
   し、搬送中の金属素材に接触することで金属素材表面に
   残留したエッチング液を除去する水切りロールの表面に
   付着した洗浄水を除去する手段が、水切りロールの中央
   部領域で端部同志が一部重複するスキージ領域を持つよ
   う、前記水切りロールの回転軸と略平行に縦列とした二
   本の水切り用スキージで構成され、かつ、前記二本の水
   切り用スキージが、前記水切りロールの回転方向に対し
   末広がりとなる略ハの字状となるよう、少なくとも水切
   りロール上に一か所設けたことを特徴とするエッチング
   部品の製造方法。
2. 【請求項２】前記二本の水切り用スキージを、剥膜処理
   後の水洗洗浄手段の金属素材搬入口に位置する水切りロ
   ールに、少なくとも一か所設けたことを特徴とする請求
   項１記載のエッチング部品の製造方法。