JPH11256361A - エッチング部品の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】エッチング部品の製造で必要とされる各製造工
程内を所望する雰囲気条件に維持でき、かつ、金属薄板
が異物やエッチング液等で汚染されることを防止したエ
ッチング部品の製造方法を提供することで、金属薄板へ
の汚染に起因するエッチング不良等を防止した品質の良
いエッチング部品を得る。 【解決手段】帯状に搬送される金属薄板に複数の製造工
程を行うエッチング部品の製造方法において、隣接する
製造工程間に、金属薄板を通過させるための開口部を有
する隔壁を設け、かつ、少なくとも開口部が没する位置
まで水あるいは製造工程に悪影響を与えない液体を満た
した水槽を隔壁に設けたことで、隣接する製造工程内の
雰囲気同士を、隔壁および水槽中の液体にて遮断したこ
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】

【発明の属する技術分野】本発明は、長尺帯状の金属薄
板を素材として用い、カラー受像管に用いられるシャド
ウマスク、もしくは、半導体集積回路装置に用いられる
リードフレーム等のエッチング部品を製造する方法に関
する。

【０００２】

【従来の技術】カラー受像管に用いられるシャドウマス
ク、または、半導体集積回路装置に用いられるリードフ
レーム等の電子部品は、鉄合金または銅等からなる金属
薄板を素材とし、周知のフォトエッチング法にて製造す
ることが主流となっている。

【０００３】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、金属薄板は少なくとも以下の工
程を経由される。すなわち、まず、金属薄板１は、金属
薄板表面の洗浄と金属薄板表面の整面処理等を行う整面
工程にて、洗浄、整面処理される。次いで、塗布ロール
を用いたロールコーター法または浸漬法等により、感光
性樹脂（レジスト液）の塗布、乾燥等を行うフォトレジ
スト膜（以下単にレジスト膜と記す）形成工程にて、金
属薄板１の少なくとも一方の面にレジスト膜が形成され
る。次いで、所定の遮光パターンを有する露光用パター
ンマスクを介しパターン露光を行うパターン露光工程に
て、金属薄板１上のレジスト膜にパターン露光が行われ
る。次いで、パターン露光後のレジスト膜に現像、硬膜
処理等を行う現像工程にて、パターン露光の際、未露
光、未硬化となったレジスト膜部位が溶解除去され、所
定のパターンに従って金属薄板１を露出したレジスト膜
が得られる。

【０００４】次いで、塩化第２鉄液等をエッチング液と
して用い、金属薄板１にエッチング液を接触させるエッ
チング工程にて、レジスト膜より露出した金属薄板１部
位に選択的にエッチングが行われ、金属薄板１に所定の
エッチングパターンが形成される。

【０００５】次いで、エッチングの終了した金属薄板１
にアルカリ液等の剥膜液を接触させた後、水洗洗浄を行
う剥膜工程にて、金属薄板１上に形成されたレジスト膜
の剥膜が行われる。

【０００６】しかる後、金型等を用いた金属薄板１の断
裁、不要部の除去等が行われ、エッチング部品（フォト
エッチング法にて製造した部品）が得られるものであ
る。フォトエッチング法を用いたエッチング部品の製造
においては、上記の工程を少なくとも有している。な
お、エッチング部品がシャドウマスクであった場合に
は、エッチング工程を二段階に分け、第一段階目のエッ
チング後に、金属薄板１の一方の面にエッチング防止ニ
スを塗布し、しかる後、第二段階目のエッチングを他方
の面より行った後、剥膜工程を行う場合もある。

【０００７】エッチング部品の製造においては、図２に
示すように、巻きロール２より供給された長尺帯状の金
属薄板１を素材として用い、搬送用ローラー29等の搬送
手段上を略水平方向に搬送しつつ、長尺帯状の金属薄板
１に、各種製造工程を連続して行うことが主流となって
いる。

【０００８】従来、エッチング部品の製造においては、
図３に示すように、内部が一体となった建屋30内に（す
なわち、連続した空間を有する建屋30内に）各種製造装
置が設置され、各製造工程を形成していることが多く、
その結果、以下に記すような問題が生じていたものであ
る。なお、図３では、一本の帯状に搬送される金属薄板
１に連続して各製造工程を行っているが、製造工程が分
断している場合には、分断した製造工程の終了時に金属
薄板１を一旦ロールに巻き取り、巻き取ったロールを次
工程に運搬した後に、巻き取ったロールより金属薄板１
を次工程に供給し、製造を再開することもある。この場
合においても、以下に記すような問題が生じるものであ
る。

【０００９】すなわち、各製造工程内の雰囲気が他の製
造工程に流出するという問題である。例えば、金属薄板
１にレジスト膜を塗布形成するレジスト膜形成工程22で
は、レジスト液を所定の条件に保ちつつ所望する膜厚に
て塗布すべく、レジスト膜形成工程22内の室温、湿度を
所定の条件に保ち、また、レジスト膜形成工程22内への
異物（例えば、作業者の出す埃、機械装置から出る金属
粉等）の進入を防ぎ、レジスト膜への異物の付着、混入
を防止しなければならなかった。このため、レジスト膜
形成工程22では、温度および湿度を所定の値に保った、
異物除去フィルターを通した清浄な空気31を供給パイプ
28等で供給し、工程内の雰囲気を高圧に保つ必要があっ
た。レジスト膜形成工程22の気圧が高いとき、内部が一
体となった建屋30では、所定の条件とした空気がレジス
ト膜形成工程22以外の低圧の空間（例えば、隣接する整
面工程21や、パターン露光工程23等）に逃げてしまうも
のである。

【００１０】このように、特定の製造工程（例えば、レ
ジスト膜形成工程22）を所定の温度、湿度、および清浄
度に維持し続けるには、所定条件とした空気を常時供給
し続けねばならず、そのための費用が膨大なものとな
り、ひいては、エッチング部品の製造コストを上げる要
因の一つともなるといえる。

【００１１】また、エッチング工程25では、金属を腐蝕
するエッチング液を用いるため、エッチング工程の雰囲
気中（空気中）に、ミスト状となったエッチング液が浮
遊している。エッチング工程25と他の製造工程が空間的
に連続していた場合、エッチング工程25中のミスト状の
エッチング液で汚染された空気32が他の製造工程に流れ
ることになる。その結果、金属薄板１にミスト状のエッ
チング液が接触することで、金属薄板１に変色等の問題
を発生させることとなる。

【００１２】従来より、上述した問題を防止する手段と
して、図４に示すように、各製造工程の間に隔壁19を設
けることも行われている。しかし、各製造工程間を連続
的に搬送される帯状の金属薄板を通すため、隔壁19には
金属薄板１を搬出入するための開口20部を設けねばなら
なかった。このため、隔壁19に設けた開口20を介して、
隣接する製造工程同士が空間的に連続することになり、
上述した問題の防止手段としては不十分であった。

【００１３】さらに、隔壁19に開口20を設けた場合、各
製造工程間の気圧差により開口20からの雰囲気（空気）
の噴出が生じ、そのため、金属薄板１に異物が付着する
という問題も生じる。

【００１４】例えば、上述したように、レジスト膜形成
工程22では、工程内の気圧を高くしている。そのため、
隔壁19に設けた開口20よりレジスト膜形成工程22内の雰
囲気（空気）が整面工程21側に噴出することになる。レ
ジスト膜形成工程22の雰囲気中には、整面工程21よりも
清浄とはいえ、作業者の出す埃、機械装置から出た金属
粉等の異物に加えて、金属薄板１にレジスト液が塗布さ
れた際に飛び散ったり、または、乾燥時に金属薄板より
剥がれ落ちたレジスト膜片等よりなる微細な異物６も浮
遊しており、図４中の点線に示すように整面工程21側に
空気が噴出する際、異物６も高速で整面工程21側に噴出
することとなる。すなわち、開口20部にて、整面工程で
洗浄された金属薄板１表面にレジスト膜形成工程22内の
異物６を含む空気が接触、付着することで、レジスト塗
布前の金属薄板１表面が異物６で汚染されることにな
り、さらには、金属薄板１に傷が生じる可能性もある。

【００１５】なお、レジスト膜形成工程22の次工程であ
るパターン露光工程23における製造条件の制約等によっ
ては、レジスト膜形成工程22内の気圧を、整面工程21側
の気圧より低くしなければならない場合もある。この場
合、整面工程21側から異物で汚染された空気がレジスト
膜形成工程22に侵入し、レジスト塗布前後の金属薄板１
表面が異物６で汚染される恐れがあった。

【００１６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上述した問
題に鑑みなされたものである。すなわち本発明は、エッ
チング部品の製造で必要とされる各製造工程において、
各工程内で所望する条件とした雰囲気を容易に維持で
き、かつ、金属薄板表面が異物やエッチング液等で汚染
されることを防止したエッチング部品の製造方法を提供
することで、金属薄板への汚染に起因するエッチング不
良等を防止し、品質の良いエッチング部品を得ようとす
るものである。

【００１７】

【課題を解決するための手段】本発明は、上述した課題
に基づきなされたもので、請求項１においては、帯状に
連続搬送される金属薄板に整面を行う工程と、金属薄板
上にレジスト膜を形成する工程と、レジスト膜にパター
ン露光を行う工程と、金属薄板に現像、硬膜処理を行
い、所定のパターンに従って金属薄板を露出する開孔部
を有するレジスト膜とする工程と、金属薄板にエッチン
グを行う工程と、前記レジスト膜を剥膜する工程とを少
なくとも有するエッチング部品の製造方法において、隣
接する製造工程間に、搬送される金属薄板を通過させる
ための開口部を有する隔壁を設け、かつ、少なくとも開
口部が没する位置まで水あるいは製造工程に悪影響を与
えない液体を満たした水槽を、隔壁に設けたことで、隣
接する製造工程内の雰囲気同士を、隔壁および、水槽中
の水あるいは製造工程に悪影響を与えない液体にて遮断
したことを特徴とするエッチング部品の製造方法とした
ものである。

【００１８】また、請求項２においては、金属薄板へ処
理液の接触処理を行う工程に、前記隔壁および処理液を
満たした水槽を設け、水槽中への金属薄板の浸漬を前記
処理液の接触処理工程の少なくとも一部としたことを特
徴とする請求項１に記載のエッチング部品の製造方法と
したものである。

【００１９】さらにまた、請求項３においては、隣接す
る製造工程を、整面工程とレジスト膜形成工程としたこ
とを特徴とする請求項１または２に記載のエッチング部
品の製造方法としたものであり、請求項４においては、
エッチング工程と隣接する製造工程との少なくとも一方
の工程間に前記隔壁および水槽を設けたことを特徴とす
る請求項１、２または３に記載のシャドウマスクの製造
方法としたものである。

【００２０】

【発明の実施の形態】本発明の実施形態の例を模式的に
示す以下の図面に基づき、本発明の説明を行う。

【００２１】＜実施例１＞図１において、金属薄板１
は、巻きロール２より供給された鉄合金（例えば、ニッ
ケル42％、残部鉄とした鉄−ニッケル合金等）からなる
長尺帯状の素材（板厚0.12mm）であり、整面工程21にて
表面の洗浄、整面処理が行われている。 次いで、金属
薄板１は、レジスト膜形成工程22に搬送される。整面工
程21とレジスト膜形成工程22の間には、お互いの工程を
遮断する隔壁９を設けており、隔壁９には、帯状に搬送
される金属薄板１を通過させるための開口10部を設けて
いる。

【００２２】ここで本発明の特徴として、図１に示すよ
うに、隔壁９を跨ぐ形に水槽３を設けており、水槽３内
には、隔壁９に設けた開口10部が少なくとも隠れる程度
に、水４を満たしている。

【００２３】本実施例では、方向転換用ローラー７を設
けており、金属薄板１が水槽３内の水中に位置する開口
10部を通過するよう、金属薄板１は方向転換用ローラー
７により屈曲して搬送される。

【００２４】また、本実施例では、水槽３を出た後の金
属薄板１の搬送経路に、一対の絞りロール８（例えば、
表面を弾性体としたロール）を設けており、絞りロール
８間に金属薄板１を通すことで、水中を通過した後、金
属薄板１表面に残留付着した水分を除去している。

【００２５】前述したように、レジスト膜形成工程22に
おいては、レジスト液を所定の条件に保ちつつ所望する
膜厚にて塗布すべく、工程内の温度、湿度を所定の条件
に保ち、また、レジスト膜形成工程22内への異物（例え
ば、作業者の出す埃、機械装置から出る金属粉等）の進
入を防ぎ、レジスト膜への異物の付着、混入を防止しな
ければならなかった。このため、所定の温度、湿度とし
た、異物除去フィルターを通した清浄な空気31にて工程
内を高圧に保っていた。ここで、整面工程21とレジスト
膜形成工程22との間に、上述した構成とした開口10を有
する隔壁９および水槽３を設けることで、レジスト膜形
成工程22内の高圧の雰囲気（空気）が、低圧である整面
工程21に逃げることを、隔壁９および水槽３中の水４が
防ぐことになる。しかも、水槽３内の水４は、空気の流
れを遮断するだけであり、開口９を通過する金属薄板１
の搬送をなんら妨げない。すなわち、本発明では、製造
工程間の雰囲気を遮断する部位において、搬送中の金属
薄板１が接触するのは水槽３内の水４だけとなり、隔壁
９の開口10部領域で金属薄板１に擦り傷や異物付着が生
じない。

【００２６】本実施例１においては、レジスト膜形成工
程22以降は、従来通りの所定の製造工程を金属薄板１に
行い、エッチング部品を得たものである。

【００２７】上述した説明では、整面工程21とレジスト
膜形成工程22との間に隔壁９および水槽３を設けている
が、エッチング工程25と隣接する製造工程の少なくとも
一方の工程間に、上述した構成とした隔壁９および水槽
３を設けても構わない。かかる構成とすれば、ミスト状
となったエッチング液で汚染されたエッチング工程25内
の空気が他の製造工程に流れることを、隔壁９および水
槽３内の水４が防ぐことになる。

【００２８】なお、上述した図１では、水槽３内の水４
は、整面処理後に金属薄板１を洗浄する洗浄水としての
役目も兼ねさせているが、金属薄板１に洗浄を行った
後、水槽３内の水４中に通しても構わない。

【００２９】＜実施例２＞次いで、本発明の他の実施例
を模式的に示す図面に基づきさらに説明を行う。

【００３０】図５において、所定のパターンを有するレ
ジスト膜が形成された金属薄板１は、エッチング工程25
にてエッチング処理が行われている。次いで、金属薄板
１はエッチング工程25より剥膜工程26に搬送され、金属
薄板１よりレジスト膜の剥膜が行われる。レジスト膜の
剥膜は、通常、剥膜槽中の剥膜液に金属素材１を浸漬す
る、もしくは、金属素材１に剥膜液をスプレー噴射する
等の手段にて、レジスト膜に剥膜液を接触させレジスト
膜を膨潤、弱体化させた後、金属薄板１に洗浄水を噴射
する等でレジスト膜の除去を行うものである。

【００３１】ここで、本実施例２では、隔壁９および水
槽３中の液体にてエッチング工程25内の空気が剥膜工程
26方向に流れることを防止しているが、本実施例２の特
徴として、水槽３中の液体を、剥膜工程26で使用する剥
膜液５としている。すなわち、本実施例２においては、
水槽３は、剥膜工程26で使用する剥膜槽18を兼ねている
ものであり、水槽３中の剥膜液５は、エッチング工程25
内の空気が剥膜工程26方向に逃げることを防止するとと
もに、金属薄板１上のレジスト膜の膨潤、弱体化をも行
っている。

【００３２】なお本実施例２においては、水槽３中でレ
ジスト膜の膨潤、弱体化を行った後、スプレーノズル41
より噴射される洗浄水42で、金属薄板１よりレジスト膜
を剥離している。なお、レジスト膜の剥膜後、金属薄板
１の乾燥を行う場合もあるが、本実施例２では図示を省
略している。次いで本実施例２では、、剥膜工程26より
搬出された金属薄板１に、従来通りの所定の製造工程を
金属薄板１に行い、エッチング部品を得ている。

【００３３】ここで、本実施例２では、水槽３は剥膜槽
18を兼ねさせているが、本発明はこれに限定されるもの
ではなく、処理液（例えば、表面処理用の弱酸性液、エ
ッチング液等）に金属薄板１を浸漬するもしくは、スプ
レーする等で、金属薄板１に処理液を接触させる処理工
程に隔壁９および水槽３を組み込み、水槽３中に当該処
理工程に使用する処理液を入れることで、処理液の接触
処理工程を兼ねさせる、もしくは工程の一部を肩代わり
させることであっても構わない。

【００３４】以上、本発明の実施形態の一例につき説明
したが、本発明の実施形態は、上述した説明および図面
に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づき種々
の変形を行っても構わないことはいうまでもない。例え
ば、レジスト膜形成工程の前やエッチング工程の前後に
限らず、他の製造工程間に上述した構成とした隔壁９お
よび水槽３を設けても構わない。

【００３５】また、水槽３内に入れる液体は水に限ら
ず、上述したように隔壁９および水槽３を製造工程の一
部とするときは、製造工程で必要とする処理液であって
も、また、必要によってはアルコール等の製造工程に悪
影響を与えない液体であっても構わない。

【００３６】

【発明の効果】上述したように、本発明のエッチング部
品の製造方法においては、製造工程間に、帯状に連続搬
送される金属薄板を通過させるための開口部を有する隔
壁と、少なくとも開口部が没する位置まで液体を満たし
た水槽とを設けたことで、金属薄板の搬送を妨げること
なく、製造工程内の雰囲気（空気）が隣接する製造工程
に流出することを防止できる。これにより、特定の製造
工程内の雰囲気を所定の条件に保つことが容易となり、
特定の製造工程（例えば、レジスト膜形成工程）領域を
所定の雰囲気に維持する費用を低減することが可能とな
る。

【００３７】また、製造工程内の異物やエッチング液等
で汚染された空気が、他の製造工程に流出することを防
止できるため、金属薄板に傷や変色等の問題を生じるこ
とを防止できる。例えば、レジスト膜形成工程内のレジ
スト膜片等で汚染された空気が整面処理後の金属薄板に
接触することで、金属薄板表面に異物が付着する、また
は、エッチング工程内のミスト状のエッチング液で汚染
された空気が他工程に流出し、金属薄板が変色すること
を防止できるものであり、本発明は、品質の良いエッチ
ング部品を安価に製造するうえで、実用上優れていると
いえる。

【００３８】

【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の一実施例
の要部を示す説明図。

【図２】従来のエッチング部品の製造方法における製造
工程の一例を示す説明図。

【図３】従来のエッチング部品の製造方法の一例の要部
を示す説明図。

【図４】従来のエッチング部品の製造方法の他の例の要
部を示す説明図。

【図５】本発明のエッチング部品の製造方法の他の実施
例の要部を示す説明図。

【符号の説明】

１ 金属薄板 ２ 巻きロール ３ 水槽 ４ 水 ５ 剥膜液 ６ 異物 ７ 方向変換用ローラー ８ 絞りロール ９、19 隔壁 10、20 開口 11 洗浄・整面装置 12 塗布装置 13 露光機 14 現像機 15 エッチング装置 16 剥膜装置 17 断裁機 18 剥膜槽 21 整面工程 22 レジスト膜形成工程 23 パターン露光工程 24 現像工程 25 エッチング工程 26 剥膜工程 27 断裁工程 28 供給パイプ 29 搬送用ローラー 30 建屋 31 清浄な空気 32 汚染された空気 41 スプレーノズル 42 洗浄水

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】帯状に連続搬送される金属薄板に整面を行
   う工程と、金属薄板上にレジスト膜を形成する工程と、
   レジスト膜にパターン露光を行う工程と、金属薄板に現
   像、硬膜処理を行い、所定のパターンに従って金属薄板
   を露出する開孔部を有するレジスト膜とする工程と、金
   属薄板にエッチングを行う工程と、前記レジスト膜を剥
   膜する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、隣接する製造工程間に、搬送される金属
   薄板を通過させるための開口部を有する隔壁を設け、か
   つ、少なくとも開口部が没する位置まで水あるいは製造
   工程に悪影響を与えない液体を満たした水槽を、隔壁に
   設けたことで、隣接する製造工程内の雰囲気同士を、隔
   壁および、水槽中の水あるいは製造工程に悪影響を与え
   ない液体にて遮断し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】金属薄板へ処理液の接触処理を行う工程
   に、前記隔壁および前記処理液を満たした水槽を設け、
   水槽中への金属薄板の浸漬を前記処理液の接触処理工程
   の少なくとも一部としたことを特徴とする請求項１に記
   載のエッチング部品の製造方法。
3. 【請求項３】隣接する製造工程を、整面工程とレジスト
   膜形成工程としたことを特徴とする請求項１または２に
   記載のエッチング部品の製造方法。
4. 【請求項４】エッチング工程と隣接する製造工程との少
   なくとも一方の工程間に前記隔壁および水槽を設けたこ
   とを特徴とする請求項１、２または３に記載のシャドウ
   マスクの製造方法。