JPS607708B2 - 金属板のエツチング方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は金属板に開孔を写真食刻法を用いて設けると
き、サイドエッチングを防止して効率よく関孔部を形成
することのできるエッチング方法に関する。

金属板に開孔部を設けるには種々の方法があるが、その
１つとして写真食刻法を用いて行なうエッチング法があ
る。

この方法をシャドウマスクに関孔を設けるのを例として
以下説明する。すなわちシャドウマスクは第１図に示す
ように１枚の金属板１に所定の配列でマスク孔２が穿設
してあり、このマスク孔２は金属板１の両側で径が異な
っている。このようなマスク孔２を穿設するには普通次
のようにして行なわれている。平らな金属板１の両面に
第２図に示すように光硬化性樹脂を塗布し、乾燥させて
一定の膜厚を有する感光膜ｌ１を形成する。次いで金属
板１の一面に径の大きい孔のネガ像を有するネガ原版１
２を、他面には径の小さい孔のネガ像を有するネガ原版
１３をそれぞれピッチ合わせを行なって密着配置する。
次に露光してネガの孔像を感光膜に焼き付ける。ついで
感光膜の禾露光未硬化樹脂を現像して溶解除去し金属板
１のマスク孔穿設部１４，１５を露出させる。さらに乾
燥むらを防止するためにアルコールなどを使用して金属
坂上の水分布量を均一にする。その後感光膜を熱処理し
てから前記金属板の露出部１４，１５にエッチング液を
スプレーなどで吹きつけ、金属板１に孔１６を穿設する
。このように金属板に化学的の方法によって関孔を設け
ることが品位の安定と量産性の点から最もよく、この方
法が多用されている。このようにエッチングして関孔を
設けるとき問題となるのは感光膜の耐エッチング性とサ
イドエッチング量であるが、前者については市販の光硬
化性樹脂を使用し、現像後の高温熱処理を最適条件にて
行なうことによってほぼ満足されるものである。

しかしながら後者すなわちサイドエッチングに関しては
種々問題がある。開孔を設けるためのエッチング工程に
おいて、エッチングが進行し、エッチング深さが大きく
なるにしたがって激しさが加わり、エッチング終了時点
で所望する孔径より大きい孔が穿設される。（第２図Ｃ
）。このためネガ原版を作製するときにサイドエッチン
グによる孔隆増加量を考慮しなければならないが、使用
する金属板の材質や板厚、エッチング液の濃度・温度・
吹きつけ状態等によってサイドエッチング量は異なるた
めネガ原版だけで調整できず、したがってシャドウマス
ク全面において所望の孔径の関孔を得ることは非常にむ
つかしかった。このサイドエッチング量のばらつきはシ
ャドウマスクの孔径の不均一性につながり、シャドウマ
スクの品位の低下の大きな原因であり、さらに近時孔径
の小さいシャドウマスクが要望されているので、一層サ
イドエッチング量の減少は重要な課題になってきている
。そのためサイドエッチングの防止対策として種々の方
法が考えられており、たとえばエッチング途中にエッチ
ングされた側面にキリン血を塗布することを何回か繰り
かえすキリン血法やエッチング液にある種の芳香族炭化
水素などを加えて腐食を防ぐ皮膜を形成する方法などが
あるが、前者は精度及び画線の形状が悪くかつ時間がか
かりすぎて量産性に適合せず、また後者はエッチング防
止皮膜を穿孔内部に形成するため長いエッチング時間を
要し、エッチング液中における添加物を一定量に保持す
ることがむつかしくばらつきを生じ、結局いずれの方法
でも孔径ばらつきの多いシャドウマスクが得られるとい
う欠点がある。

この発明はこのような点にかんがみなされたもので、シ
ャドウマスクなどの金属板にサイドエッチングを防止し
て開孔を設けるエッチング法を提供するものである。す
なわち電気化学的にみて腐食に対し活性となる感光膜・
金属板の境界面、特にサイドエッチングが進行する際の
出発点となるエッチング液・感光膜・金属板共存部を不
活性にしてサイドエッチングを防止する。このような手
段として感光膜層中に腐食抑制剤を介在させるものであ
る。以下この発明についてさらに説明する。

感光膜層中に腐食抑制剤を介在させる手段として、前も
って腐食抑制剤を一定量光硬化性樹脂中に添加する方法
があるが、これは添加する腐食抑制剤の種類や濃度によ
って前記樹脂のゲル化をひきおこし、感光膜の塗膜不良
の原因となる危険性や、前記樹脂の柴外線感度を低下さ
せて現像時に感光膜の膜剥れをひきおこす危険性があっ
て望ましくない。この発明においては現像終了後金属板
上の水分布量を均一にするいわゆる水切りするときに用
いる水切り剤中に一定量腐食抑制剤を添加するものであ
る。このようにすることによって、感光膜層中に腐食抑
制剤を浸みこますことができ、かつ他の工程においてな
んらの影響をおよぼすことなく、所期の目的を達するこ
とができる。この発明の方法にて処理すると、水切り後
エッチング処理するとき、エッチング液と接触した感光
膜層表面が溶解し、その中に含まれる腐食抑制剤がエッ
チング液の交換速度のおそいエッチング液・感光膜層・
金属板共存部（第３図の２０）に腐食抑制剤の保護皮膜
を形成し、腐食に対し不活性にさせる。

この結果感光膜層と金属板界面はエッチングが進行し‘
こく〈なる。金属板の深さ方向に関しては腐食抑制剤の
保護皮膜が形成されてもスプレーによる機械的な当りに
より破壊されるなどして保護皮膜のサイドエッチング防
止効果は弱く問題がないｏこのようにこの発明の方法に
よって得られた穿孔状態の１例が第３図であって、金属
板１の横方向のエッチング量はやや多いが、孔径２１，
２２としてはネガ原版とほぼ１対１の対応がとれている
閥孔２３が設けられている。

以下この発明の実施例について説明する。

水切り剤としてアルコールにメチルアミンを０．０１〜
１％の範囲で添加したものを用い、温水現像処理後のマ
スク孔穿設部の露出した金属板に塗布する。

以後所定の工程によってエッチングを行なう。このとき
メチルアミンはエッチング液中の塩化第３鉄溶液と反応
し、（ＣＨ３ＮＨ３）・Ｆｅｃ〆４ ０ｎＱＯであらわ
される一種の不溶解性化合物からなる保護皮膜がエッチ
ング液・感光膜層・金属板共存部に形成されることにな
る。したがって前記共存部が不活性となってサイドエッ
チングに対する防止効果が発揮され、従来のような感光
膜下部の金属板へのサイドエッチング、すなわちエッチ
ングのもぐりこみはほとんどなくなって、ネガ原版とほ
ぼ１対１の対応のとれた孔窪の開孔を有するシャドウマ
スクが得られる。メチルアミンのほかトリメチルアミン
を添加しても、前記と同じように（（ＣＨ３）３ＮＨ）
・ＦｅＣそ４・ｎ比０なる不溶解性化合物が生成されて
、前記したと同様にサイドエッチングを防止することが
できる。

このほか添加する腐食抑制剤としては、上記したものの
ほかアミン系ならびにアルデヒド系有機化合物、プロパ
ルギルアルコールなどのアセチレン系アルコール、Ｂー
チオジグリコ−ルなどのいおう有機化合物、ひ素カリウ
ムなどのひ素化合物、アンチモン酸カリウムなどのアン
チモン化合物、などを添加した水切剤を使用しても上記
と同じような効果を示すものである。前述したものはカ
ラー受像管用のシャドウマスクに開孔を設ける方法につ
いて説明したが、これに限ることなく、管球部品や半導
体装置用部品等として用いられる金属板に関孔を設ける
エッチングー方法として適用できることは勿論である。

【図面の簡単な説明】

第１図はシャドウマスクの開孔部の断面図、第２図はシ
ャドウマスクに開孔の設けられる工程順を示す断面図、
第３図はこの発明により穿設された関孔を有するシャド
ウマスクの一部の断面図である。 １・・・金属板、２０・・・エッチング液・感光膜層・
金属板共存部、２３・・・関孔。 第１図 第２図 第３図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 金属板にエツチングして開孔部を形成するにあたり
   、前記金属板上に感光膜を形成し露光現像を行なって後
   膜乾燥するに先立って溶液を塗布して金属板上の水分布
   量を一定にするに際し、前記溶液に腐食抑制剤を添加す
   ることを特徴とする金属板のエツチング方法。 ２ 腐食抑制剤としてアミン系およびアルデヒド系有機
   化合物、アセチレン系アルコール、いおう有機化合物、
   アンチモン化合物、ひ素化合物の少なくとも１種が用い
   られる特許請求の範囲第１項記載の金属板のエツチング
   方法。