JP2001164320A - Method for producing low thermal expansion alloy thin sheet excellent in etching property, thin sheet for shadow mask and shadow mask - Google Patents

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for producing an Fe-Ni or Fe-Ni-Co alloy thin sheet excellent in etching properties, to produce a thin sheet for a shadow mask excellent in various characteristics and to attain a shadow mask. SOLUTION: In the method for producing a low thermal expansion alloy thin sheet of Fe-Ni series containing, by mass, 30 to 50% Ni or of Fe-Ni-Co series containing <=7% Co and satisfying 27 to 40% (Ni+Co), at the time of making a laminated solidified ingot in which the angle between the substantial solidifying direction and the growing direction of dendrite is controlled to >=50 deg., preferably to >=70 deg. on the acute angle side into a thin sheet, blooming forging is executed in such a manner that the substantial solidifying direction comes in the sheet width direction of the thin sheet, and hot rolling and cold rolling are executed. At the time of subjecting the laminated solidified ingot to blooming, it is possible that, at first, the ingot is subjected to compressive forging in which the same is compressed in the substantial solidifying direction, preferably in such a manner that the angle between the substantial solidifying direction and the growing direction of dendrite is controlled to 70 to 90 deg., and successively, the blooming forging is executed in such a manner that the substantial solidifying direction comes in the sheet width direction of the thin sheet.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【０００１】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、微細なエッチング
加工を施されるシャドウマスク、リードフレーム用等の
低熱膨張合金薄板の製造方法およびシャドウマスク用薄
板、シャドウマスクに属する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method of manufacturing a low-thermal-expansion alloy thin plate for use in a shadow mask or a lead frame which is subjected to fine etching, a thin plate for a shadow mask, and a shadow mask.

【０００２】[0002]

【従来の技術】コンピュータディスプレイのような高精
細度ディスプレイの場合、シャドウマスクの電子線通過
孔は、塩化第二鉄溶液等のフォトエッチング処理によ
り、シャドウマスク全面に約１２０μｍ径で約百万個以
上を精密に開孔されなければならない。エッチング性の
良否はこの電子線通過孔の均一精細さという品質に影響
する。そのために、エッチング技術の向上と共に素材品
質向上への努力が払われている。しかし、素材について
は現在なおエッチング不良に起因した孔形状の不良が頻
発しており、さらにエッチング性のよい素材の提供が望
まれている。2. Description of the Related Art In the case of a high-definition display such as a computer display, the electron beam passage holes of a shadow mask have a diameter of about 120 μm and a size of about one million through the photoetching treatment of a ferric chloride solution or the like. The above must be precisely drilled. The quality of the etching property affects the quality of uniform fineness of the electron beam passage hole. To this end, efforts are being made to improve the quality of the material as well as to improve the etching technology. However, with regard to the raw material, the defectiveness of the hole shape due to the poor etching still frequently occurs, and it is desired to provide a raw material having a good etching property.

【０００３】[0003]

【発明が解決しようとする課題】エッチング不良は薄板
平面で圧延方向に伸びるスジ状のエッチングムラとして
目視観察される。このムラはＮｉまたはＮｉ、Ｃｏの濃
度偏析に起因するものであり、偏析緩和のために拡散熱
処理に関していくつかの技術が提案されている。しか
し、実際には鋼塊またはスラブで発生した偏析はこれら
の熱処理では十分に緩和されず、最終製品で偏析スジと
して品質不良の原因となる。The poor etching is visually observed as streak-like etching unevenness extending in the rolling direction on the plane of the thin plate. This unevenness is caused by concentration segregation of Ni or Ni or Co, and several techniques regarding diffusion heat treatment have been proposed to alleviate segregation. However, in practice, segregation generated in the steel ingot or slab is not sufficiently mitigated by these heat treatments, resulting in poor quality as segregation streaks in the final product.

【０００４】このような課題において、特開平１１−５
０１４６では、角柱状鋼塊または連続鋳造法による角柱
状スラブの断面形状を規定し偏析緩和を図っている。し
かし、本手段によっても十分なエッチングムラの抑制に
は至らない面が残り、本課題においては更なる改善の余
地がある。そこで、本発明は、エッチング性に優れたＦ
ｅ−Ｎｉ系またはＦｅ−Ｎｉ−Ｃｏ系の合金薄板の製造
方法を提供し、諸特性に優れたシャドウマスク用薄板、
シャドウマスクを提供することを課題とする。To solve such a problem, Japanese Patent Laid-Open No. 11-5 / 1999
In the article No. 0146, the sectional shape of the prismatic steel ingot or the prismatic slab formed by the continuous casting method is specified to reduce segregation. However, there still remains a surface where the etching unevenness is not sufficiently suppressed even by this means, and there is room for further improvement in this subject. Therefore, the present invention provides an F
Provided is a method for producing an e-Ni-based or Fe-Ni-Co-based alloy thin plate, and a shadow mask thin plate having excellent properties.
It is an object to provide a shadow mask.

【０００５】[0005]

【課題を解決するための手段】まず、本発明者らは、薄
板で発生するエッチング不良の原因について研究し、そ
れが鋳造組織で見られるデンドライト組織に起因したミ
クロ偏析によるものであることを突きとめた。次に、こ
のエッチング性の優劣に影響を与える要因について検討
し、それが鋼塊中の上記デンドライト組織に対するその
塑性加工（分塊鍛造、熱間圧延、冷間圧延）時の展伸方
向に大きく依ることを知見した。そして、その塑性加工
時の展伸方向とエッチング性との関係について綿密なる
研究を行った結果、デンドライト成長方向を最適に調整
した積層凝固鋼塊を用いて、その鋼塊の実質的な凝固方
向が最終的に合金薄板の板幅方向となるように展伸する
ことが、エッチング性の改善に有効であることを突きと
めた。Means for Solving the Problems First, the present inventors studied the cause of the etching failure that occurs in a thin plate and found that the cause was microsegregation caused by the dendrite structure found in the cast structure. I stopped. Next, the factors that affect the etching property are examined, and the factors that greatly affect the dendrite structure in the steel ingot during the plastic working (bulking forging, hot rolling, cold rolling) in the elongation direction are considered. I found that it depends. Then, as a result of a thorough study on the relationship between the elongation direction and the etching property during the plastic working, the substantial solidification direction of the steel ingot was determined using a laminated solidified steel ingot with the optimally adjusted dendrite growth direction. Has been found to be effective in improving the etching properties if it is finally extended in the width direction of the alloy thin plate.

【０００６】すなわち、本発明は、質量％で、Ｎｉ：３
０〜５０％を含むＦｅ−Ｎｉ系または、Ｃｏ：７％以下
を含有し（Ｎｉ＋Ｃｏ）が２７〜４０％であるＦｅ−Ｎ
ｉ−Ｃｏ系の低熱膨張合金薄板の製造方法において、実
質的な凝固方向とデンドライト成長方向とのなす角が鋭
角側にて５０°以上に調整された積層凝固鋼塊を薄板と
する際、その実質的な凝固方向が薄板の板幅方向となる
ように分塊鍛造し、熱間圧延および冷間圧延を施すこと
を特徴とするエッチング性に優れた低熱膨張合金薄板の
製造方法である。好ましくは、前記鋼塊の実質的な凝固
方向とデンドライト成長方向とのなす角が鋭角側にて７
０°以上である。That is, the present invention relates to a method for producing Ni: 3
Fe-Ni containing 0 to 50% or Fe-N containing 7% or less of Co (Ni + Co) of 27 to 40%
In the method for producing an i-Co-based low-thermal-expansion alloy sheet, when the laminated solidified steel ingot in which the angle between the substantial solidification direction and the dendrite growth direction is adjusted to 50 ° or more on the acute angle side is made into a thin sheet, This is a method for producing a low-thermal-expansion alloy sheet excellent in etching characteristics, which comprises performing forging and forging so that the substantial solidification direction is the sheet width direction, and performing hot rolling and cold rolling. Preferably, the angle between the substantial solidification direction of the steel ingot and the dendrite growth direction is 7 at the acute angle side.
0 ° or more.

【０００７】好ましくは、上記積層凝固鋼塊を薄板とす
る際、まずその実質的な凝固方向に鋼塊を圧縮する鍛造
を施し、続いてその実質的な凝固方向が薄板の板幅方向
となるように分塊鍛造し、熱間圧延および冷間圧延を施
すことを特徴とするエッチング性に優れた低熱膨張合金
薄板の製造方法である。具体的には、前記鋼塊を圧縮す
る鍛造にて、積層凝固鋼塊の実質的な凝固方向とデンド
ライト成長方向とのなす角を７０〜９０°に調整するも
のである。Preferably, when the laminated solidified steel ingot is formed into a thin plate, first, forging for compressing the steel ingot in the substantial solidification direction is performed, and subsequently, the substantial solidification direction is the width direction of the thin plate. A method for producing a low-thermal-expansion alloy sheet excellent in etching properties, which comprises performing forging and hot rolling and cold rolling as described above. Specifically, the angle between the substantial solidification direction of the laminated solidified steel ingot and the dendrite growth direction is adjusted to 70 to 90 ° by forging for compressing the steel ingot.

【０００８】そして、上記発明に加えて更には、分塊鍛
造あるいは熱間圧延の前もしくは後または前後に拡散熱
処理を行なうことを特徴とするエッチング性に優れた低
熱膨張合金薄板の製造方法である。そして、これら本発
明の低熱膨張合金薄板の製造方法によって作製されたシ
ャドウマスク用薄板、これらシャドウマスク用薄板に電
子線通過孔をエッチング形成してなるシャドウマスクで
ある。Further, in addition to the above-mentioned invention, there is further provided a method for producing a low thermal expansion alloy sheet excellent in etching properties, wherein diffusion heat treatment is performed before or after or before or after bulk forging or hot rolling. . A thin plate for a shadow mask manufactured by the method for manufacturing a low thermal expansion alloy thin plate of the present invention, and a shadow mask formed by etching an electron beam passage hole in the thin plate for a shadow mask.

【０００９】[0009]

【発明の実施の形態】本発明の特徴は、製品で発生する
エッチング不良の原因が、その鋳造組織で見られるデン
ドライト組織に起因したミクロ偏析であることを突きと
め、その原因が塑性加工時の展伸方向と凝固組織との相
関によって大きく解消されることを見いだしたと同時
に、その好ましい展伸方向と凝固組織との相関条件をも
明確にしたところにある。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The feature of the present invention is that the cause of the etching failure occurring in a product is micro segregation caused by the dendrite structure found in the cast structure, and the cause is the cause during the plastic working. It has been found that the correlation between the extending direction and the solidified structure largely resolves the problem, and the preferable correlation condition between the extending direction and the solidified structure is also clarified.

【００１０】本発明者らは、製品で発生するエッチング
不良の機構について調査したところ、これが鋳造組織で
見られるデンドライト組織に起因したミクロ偏析に大き
く依ることを突きとめた。すなわち、鋼塊またはスラブ
内には、さまざまな方向の柱状晶や等軸晶組織が存在
し、ミクロ偏析の原因として製品の各部位での組成、組
織不均一に繋がって、結果、生じる各部のエッチング速
度の差がそのままエッチングムラとなる。そこで、本発
明者らは、これらミクロ偏析を抑制するに好ましい鋳造
組織を検討すると同時に、この鋳造組織を有する鋼塊に
最適な薄板への加工条件について研究した。The present inventors have investigated the mechanism of poor etching occurring in products, and have found that this largely depends on microsegregation caused by a dendrite structure found in a cast structure. In other words, within the steel ingot or slab, there are columnar crystals and equiaxed structures in various directions, and as a cause of micro-segregation, the composition and structure at each part of the product are linked unevenly, and as a result, each of the resulting parts The difference between the etching rates directly results in uneven etching. Therefore, the present inventors studied a casting structure preferable for suppressing such micro-segregation, and also studied a processing condition for a thin sheet optimal for a steel ingot having the casting structure.

【００１１】まず、本発明者らは、各種鋳造組織を有す
る鋼塊に対し、多種加工方向での塑性加工（分塊鍛造、
熱間圧延、冷間圧延）を行い、それによって作製された
薄板の組織について調査した。その結果、鋳造組織にお
ける多数のデンドライトが存在する面部位について、そ
の実質、面に沿った方向への上記塑性加工がエッチング
ムラの抑制に有効であることを見いだした。First, the inventors of the present invention have performed plastic working (ingot forging,
Hot rolling, cold rolling), and the structure of the thin plate produced thereby was examined. As a result, it has been found that the plastic working substantially in the direction along the surface is effective for suppressing the etching unevenness in the surface portion where a large number of dendrites exist in the cast structure.

【００１２】つまり、多数のデンドライトが集まった面
に沿う方向への分塊鍛造に加えて、その同様な方向の熱
間圧延、冷間圧延を行うことで、鋳造組織中のデンドラ
イト群を効率良く展伸することができ、デンドライト組
織に起因するミクロ偏析を薄板全体に均一化することが
でき、組成や組織不均一に起因する上記エッチングムラ
を抑制することができるのである。That is, in addition to slab forging in the direction along the surface where many dendrites are gathered, hot rolling and cold rolling in the same direction are performed, so that the dendrite group in the cast structure can be efficiently formed. It can be spread, micro-segregation caused by the dendrite structure can be made uniform throughout the thin plate, and the above-mentioned etching unevenness caused by the composition and structure unevenness can be suppressed.

【００１３】この場合、その適用に好ましい鋼塊は、鋳
造組織中のデンドライトを層状に揃え易いものがよく、
本発明では積層凝固鋼塊を用いることが望ましい。つま
り、積層凝固鋼塊は、その鋳造組織中のデンドライト成
長方向を鋼塊の実質的な凝固方向に対して寝かせた方向
に調整することが可能であり、この寝かせたデンドライ
トの層が形成される。よって、その積層凝固における実
質的な凝固方向に対し垂直な方向が主たる展伸方向とな
るように分塊鍛造し、加えて同様な方向に熱間圧延、冷
間圧延して、最終的にその実質的な凝固方向が板幅方向
となる合金薄板とすれば、その製作された薄板組織では
局部的なミクロ偏析の部位を顕著に小さくできる。そし
て、エッチングが施される最終薄板の圧延面でのミクロ
偏析をその全体に渡って均一化することができるので、
エッチングムラが改善されるに最適な条件なのである。In this case, a steel ingot suitable for the application is preferably one in which the dendrites in the cast structure can be easily arranged in layers.
In the present invention, it is desirable to use a laminated solidified steel ingot. That is, in the laminated solidified steel ingot, the dendrite growth direction in the casting structure can be adjusted in a direction laid down with respect to the substantial solidification direction of the steel ingot, and the layer of the laid down dendrite is formed. . Therefore, slab forging so that the direction perpendicular to the substantial solidification direction in the lamination solidification is the main elongation direction, hot rolling in the same direction in addition, cold rolling, and finally the When an alloy thin plate whose substantial solidification direction is the plate width direction is used, the site of local microsegregation can be remarkably reduced in the manufactured thin plate structure. And, since micro-segregation on the rolled surface of the final thin plate to be etched can be uniformed over the entire surface,
This is the optimum condition for improving the etching unevenness.

【００１４】以上、本発明の合金薄板の製造方法におい
ては、そのデンドライト成長方向と薄板への加工方向の
調整が重要であることから、本発明に供する積層凝固鋼
塊のデンドライト成長方向を好ましい状態に事前調整し
てやると共に、その積層凝固鋼塊の展伸方向を調整して
やることが重要である。具体的には、図１に示すごと
く、実質的な凝固方向とデンドライト成長方向とのなす
角が鋭角側にて５０°以上に調整された積層凝固鋼塊を
薄板とする際、その実質的な凝固方向が薄板の板幅方向
となるように分塊鍛造し、熱間圧延および冷間圧延を施
す合金薄板の製造方法である。好ましくは、上記実質的
な凝固方向とデンドライト成長方向とのなす角を鋭角側
にて７０°以上に調整するものである。As described above, in the method for producing an alloy sheet according to the present invention, it is important to adjust the direction of dendrite growth and the direction of processing into a thin sheet. It is important to adjust the spreading direction of the solidified steel ingot as well as to make the adjustment in advance. Specifically, as shown in FIG. 1, when a laminated solidified steel ingot whose angle between the substantial solidification direction and the dendrite growth direction is adjusted to 50 ° or more on the acute angle side is made into a thin plate, the substantial This is a method for producing an alloy thin plate in which slab forging is performed so that the solidification direction is the width direction of the thin plate, and hot rolling and cold rolling are performed. Preferably, the angle between the substantial solidification direction and the dendrite growth direction is adjusted to 70 ° or more on the acute angle side.

【００１５】なお、本発明に供する積層凝固鋼塊として
は、例えばＶＡＲ（真空アーク再溶解法）、ＥＳＲ（エ
レクトロスラグ再溶解法）、ＰＡＲ（プラズマアーク再
溶解法）、ＥＢＲ（電子ビーム再溶解法）による鋼塊を
利用してもよく、これら方法または他の溶解・鋳造方法
など積層凝固させることで凝固方向が乱れない鋼塊の適
用が望ましい。また、その際の鋼塊形状は円柱状、直方
体状の鋼塊など特定の鋼塊形状にとらわれない。The laminated solidified steel ingot used in the present invention includes, for example, VAR (vacuum arc remelting method), ESR (electroslag remelting method), PAR (plasma arc remelting method), and EBR (electron beam remelting method). Method may be used, and it is desirable to use a steel ingot which does not disturb the solidification direction by laminating and solidifying such methods or other melting and casting methods. Further, the shape of the steel ingot at this time is not limited to a specific shape of the steel ingot, such as a cylindrical or rectangular parallelepiped steel ingot.

【００１６】そして、これら積層凝固鋼塊について、そ
の実質的な凝固方向とデンドライト成長方向とのなす角
は、凝固組織が安定した部位にて調整されることが本発
明の効果を適確に達成する上で望まれる。具体的には、
図１に示すように、積層凝固鋼塊の実質的な凝固方向に
沿ったその中間部であり、その中間部外周より中心（半
径）方向に半分入った部位である。[0016] The effect of the present invention can be accurately achieved in that the angle between the substantial solidification direction and the dendrite growth direction of these laminated solidified steel ingots is adjusted at a site where the solidified structure is stable. It is desired in doing. In particular,
As shown in FIG. 1, this is a middle part along the substantial solidification direction of the laminated solidified steel ingot, and is a part halfway in the center (radius) direction from the outer periphery of the middle part.

【００１７】また、本発明は、鋳造組織中のデンドライ
トを効率良く展伸すべく、積層凝固鋼塊の実質的な凝固
方向が合金薄板の板幅方向となるように分塊鍛造、そし
て熱間圧延、冷間圧延を行うものであるが、該分塊鍛造
による展伸を行なう前に、その積層凝固鋼塊中のデンド
ライト成長方向を事前最適化する手法を取入れること
が、更なるエッチング性の向上の上で有効である。[0017] Further, the present invention provides a method of slab forging so that the substantial solidification direction of the laminated solidified steel ingot is in the width direction of the alloy sheet in order to efficiently expand the dendrite in the cast structure. Rolling, cold rolling is performed, but before performing the expansion by the slab forging, it is necessary to adopt a method of pre-optimizing the dendrite growth direction in the laminated solidified steel ingot, further etching property. It is effective in improving.

【００１８】つまり、分塊する際の積層凝固鋼塊に対
し、まずその実質的な凝固方向とデンドライト成長方向
とのなす角が実質、直角に向かうように鍛造し、続いて
その実質的な凝固方向が合金薄板の板幅方向となるよう
に分塊鍛造を施す手法である。この事前の鍛造によって
鋳造組織中のデンドライトを層状に変形させることがで
き、また、それら層の間隔をも狭くすることができる。
結果、デンドライト組織に起因するミクロ偏析を薄板全
体に狭い間隔で存在させることができるため、デンドラ
イトの展伸に伴って更なる上記エッチングムラの抑制に
働くのである。That is, forging the laminated solidified steel ingot at the time of ingot, firstly, the angle between the substantial solidification direction and the dendrite growth direction is substantially a right angle, and then the forging is performed. This is a method of performing forging forging so that the direction is the width direction of the alloy thin plate. The dendrite in the cast structure can be deformed into layers by this forging beforehand, and the interval between the layers can be reduced.
As a result, the micro-segregation due to the dendrite structure can be present at a narrow interval in the entire thin plate, so that the above-mentioned uneven etching can be further suppressed as the dendrite spreads.

【００１９】具体的には、図２に示すごとく、実質的な
凝固方向とデンドライト成長方向とのなす角が鋭角側に
て５０°以上に調整された積層凝固鋼塊を薄板とする
際、まずその実質的な凝固方向に鋼塊を圧縮する鍛造を
施し、続いてその実質的な凝固方向が薄板の板幅方向と
なるように分塊鍛造し、熱間圧延および冷間圧延を施す
合金薄板の製造方法である。つまり、該実質的な凝固方
向に圧縮する鍛造（例えば据え込みなど）によって、デ
ンドライト成長方向を鋼塊の実質的な凝固方向に対して
より寝かせる作用が働き、デンドライト群の効率良い展
伸が達成される。そして、鋳造組織中のデンドライトを
層状に変形させることができ、また、それら層の間隔を
も狭くすることができる。好ましくは、該実質的な凝固
方向に圧縮する鍛造にて、実質的な凝固方向とデンドラ
イト成長方向とのなす角を７０〜９０°に調整するもの
である。Specifically, as shown in FIG. 2, when a laminated solidified steel ingot in which the angle formed by the substantial solidification direction and the dendrite growth direction is adjusted to 50 ° or more on the acute angle side is first formed into a thin plate, An alloy sheet subjected to forging for compressing a steel ingot in its substantial solidification direction, and subsequently subjected to slab forging so that the substantial solidification direction is the width direction of the thin sheet, followed by hot rolling and cold rolling. It is a manufacturing method of. In other words, the forging (for example, upsetting) that compresses in the substantial solidification direction acts to make the growth direction of the dendrite more linger than the substantial solidification direction of the steel ingot, and achieves efficient expansion of the dendrite group. Is done. Then, the dendrites in the cast structure can be deformed into layers, and the distance between the layers can be reduced. Preferably, the angle between the substantial solidification direction and the dendrite growth direction is adjusted to 70 to 90 ° in the forging that compresses in the substantial solidification direction.

【００２０】なお、この場合、予め調整される積層凝固
鋼塊の実質的な凝固方向とデンドライト成長方向とのな
す角は、凝固組織が安定した部位であることが好まし
い。具体的には、図２に示すように、積層凝固鋼塊の状
態、さらには上記圧縮鍛造による調整後・展伸前状態に
て実質的な凝固方向に沿ったその中間部であり、その中
間部外周より中心（半径）方向に半分入った部位であ
る。In this case, it is preferable that the angle between the substantial solidification direction of the laminated solidified steel ingot and the dendrite growth direction, which is adjusted in advance, is a portion where the solidification structure is stable. Specifically, as shown in FIG. 2, the intermediate portion along the substantial solidification direction in the state of the laminated solidified steel ingot, and further in the state after adjustment by compression forging and before expansion, This is a part that is halfway in the center (radius) direction from the outer periphery.

【００２１】加えて、上記本発明の場合、その分塊鍛造
や熱間圧延の前もしくは後または前後に拡散熱処理（ソ
ーキング処理）を行なえば更なるエッチング性の向上に
有効である。特に、分塊鍛造を行った後の拡散熱処理に
おいては、そのデンドライト組織に起因するミクロ偏析
のサイズ、間隔が小さくなっているために拡散熱処理の
際の拡散距離が短く、その処理による拡散効果を有効に
活用できる。具体的には１２００〜１４００℃での拡散
熱処理である。In addition, in the case of the present invention, diffusion heat treatment (soaking treatment) before or after or before or after the bulk forging or hot rolling is effective for further improving the etching property. In particular, in the diffusion heat treatment after slab forging, the diffusion distance due to the diffusion heat treatment is short because the size and interval of microsegregation due to the dendrite structure are small, and the diffusion effect by the treatment is reduced. Can be used effectively. Specifically, it is a diffusion heat treatment at 1200 to 1400 ° C.

【００２２】さらに、本発明の薄板の製造方法に係る塑
性加工（分塊鍛造、熱間圧延、冷間圧延）工程について
は、その最終塑性加工比（分塊鍛造前の鋼塊断面積／冷
間圧延後の薄板断面積）が展伸方向に対し垂直な断面積
にて大きくなるように分塊鍛造、熱間圧延および冷間圧
延することが好ましい。特に分塊鍛造時の塑性加工比
（分塊鍛造前の鋼塊断面積／分塊鍛造後のスラブ断面
積）が展伸方向に対し垂直な断面積にて大きくなるよう
にする。これによって、デンドライト組織に起因するミ
クロ偏析のサイズをより小さく、そして間隔を狭くさせ
ることが可能である。そして、製品で問題となるＮｉま
たはＮｉ、Ｃｏ偏析に起因するエッチング不良をより軽
減することができる。Further, in the plastic working (bulking forging, hot rolling, cold rolling) process according to the method for producing a thin plate of the present invention, the final plastic working ratio (cross sectional area of steel ingot before bulk forging / cold rolling) It is preferable to perform bulk forging, hot rolling and cold rolling so that the cross-sectional area of the thin plate after cold rolling becomes larger in a cross-sectional area perpendicular to the elongation direction. In particular, the plastic working ratio at the time of slab forging (the cross-sectional area of the steel ingot before the slab forging / the cross-sectional area of the slab after the slab forging) is increased in the cross-sectional area perpendicular to the drawing direction. This makes it possible to reduce the size of the micro-segregation due to the dendrite structure and to reduce the interval. Further, it is possible to further reduce etching defects caused by Ni or Ni, Co segregation which is a problem in products.

【００２３】また、本発明の分塊を行うにあたり、その
分塊鍛造前の鋼塊中のデンドライト組織を予め小さく調
整しておくことにより、偏析の単位を小さくでき、偏析
スジを微細にするに有効である。これにより、デンドラ
イト組織に起因するミクロ偏析のサイズをより小さく、
そして間隔を狭くすることができ、製品で問題となるＮ
ｉまたはＮｉ、Ｃｏ偏析に起因するエッチング不良をよ
り軽減することができる。鋼塊中のデンドライト組織を
予め小さく調整する手段としては、例えば鋳造凝固時の
冷却速度を速くすることである。Further, in performing the ingot sizing according to the present invention, the dendrite structure in the steel ingot before the slab forging is adjusted to be small in advance, so that the unit of segregation can be reduced and the segregation streak can be reduced. It is valid. As a result, the size of microsegregation due to the dendrite structure is reduced,
And the interval can be narrowed, and N which is a problem in products
Etching defects due to i or Ni, Co segregation can be further reduced. As a means for adjusting the dendrite structure in the steel ingot to a small value in advance, for example, increasing the cooling rate at the time of casting and solidifying.

【００２４】その他、本発明の製造方法に係り、その効
果を達成するに必要な低熱膨張合金薄板の成分構成を述
べておく。Ｎｉは、Ｆｅ−Ｎｉ系合金やＦｅ−Ｎｉ−Ｃ
ｏ系合金の低熱膨張特性に大きな影響を及ぼす元素であ
る。ＩＣリードフレームやシャドウマスクに用いられる
電子部品材料はＳｉチップやパッケージ、ブラウン管に
用いられるガラス素材等に近い熱膨張係数を得る必要が
あり、特にシャドウマスク材に関してはその低熱膨張特
性によって色ずれを防止する。よって、本発明は、上記
の効果を達成する含有量としてＮｉ：３０〜５０（質量
％）とした。In addition, according to the production method of the present invention, the component constitution of the low thermal expansion alloy sheet required to achieve the effect will be described. Ni is an Fe-Ni alloy or Fe-Ni-C
It is an element that greatly affects the low thermal expansion characteristics of an o-based alloy. Electronic component materials used for IC lead frames and shadow masks need to have a thermal expansion coefficient close to that of glass materials used for Si chips, packages, and cathode ray tubes. To prevent. Therefore, in the present invention, Ni is set to 30 to 50 (% by mass) as a content that achieves the above effects.

【００２５】加えてＣｏは、Ｆｅ−Ｎｉ系合金を構成す
るＮｉ量の一部と置換することで更なる低熱膨張特性の
向上に有効である。本発明のＦｅ−Ｎｉ−Ｃｏ系の低熱
膨張合金薄板においては、Ｃｏを７（質量％）以下とし
て、(Ｎｉ＋Ｃｏ)を２７〜４０（質量％）とした。In addition, Co is effective for further improving the low thermal expansion characteristic by substituting a part of the amount of Ni constituting the Fe-Ni alloy. In the Fe—Ni—Co-based low thermal expansion alloy thin plate of the present invention, Co was set to 7 (% by mass) or less and (Ni + Co) was set to 27 to 40 (% by mass).

【００２６】以上、これら本発明の製造方法によって作
製された低熱膨張合金薄板をシャドウマスク用薄板に適
用すれば、その電子線通過孔をエッチング形成する際に
生じるエッチングムラの抑制に優れ、高精細度のシャド
ウマスクを達成できる。As described above, when the low thermal expansion alloy thin plate manufactured by the manufacturing method of the present invention is applied to a thin plate for a shadow mask, it is excellent in suppressing the etching unevenness generated when the electron beam passage hole is formed by etching, and has a high definition. Degree of shadow mask can be achieved.

【００２７】[0027]

【実施例】以下、本発明の実施例について説明する。ま
ず、ＶＡＲ、ＥＳＲを利用して、その鋼塊作製条件を変
化させ、表１に示す成分組成を有するＦｅ−Ｎｉ系合金
およびＦｅ−Ｎｉ−Ｃｏ系合金の円柱状鋼塊を作製し
た。そして、これら鋼塊における実質的な凝固方向が合
金薄板の板幅方向となるように展伸を行うに際し、同条
件にて作製した鋼塊より予めその実質的な凝固方向とデ
ンドライト成長方向とのなす角度θを測定した。なお、
測定部位は、鋼塊の実質的な凝固方向に沿った中間部で
あり、その中間部外周より半径方向に半分入った部位で
ある（図１参照）。Embodiments of the present invention will be described below. First, using VAR and ESR, the conditions for producing the steel ingot were changed, and columnar steel ingots of Fe—Ni-based alloys and Fe—Ni—Co-based alloys having the component compositions shown in Table 1 were produced. Then, when performing the expansion so that the substantial solidification direction in these ingots is in the width direction of the alloy thin plate, the substantial solidification direction and the dendrite growth direction of the ingot prepared in advance under the same conditions are compared. The angle θ was measured. In addition,
The measurement site is an intermediate part along the substantial solidification direction of the steel ingot, and is a part that is located halfway in the radial direction from the outer periphery of the intermediate part (see FIG. 1).

【００２８】そして、作製した鋼塊を、その実質的な凝
固方向に対し垂直な方向が主たる展伸方向となるように
分塊鍛造し、その同様な方向での熱間圧延、冷間圧延を
経て、実質的な凝固方向が合金薄板の板幅方向となる合
金薄板に仕上げ、そのエッチング性を評価した。また一
部については、所定の角度θを有する鋼塊に対し、事前
その実質的な凝固方向に圧縮する据え込み鍛造を行なっ
てから、上記展伸を行ない（図２参照）、あるいは、そ
の分塊鍛造後に１２００℃の拡散熱処理を行った。Then, the prepared steel ingot is subjected to slab forging so that the direction perpendicular to the substantial solidification direction is the main drawing direction, and hot rolling and cold rolling are performed in the same direction. Through this, an alloy thin plate whose substantial solidification direction was the width direction of the alloy thin plate was finished, and its etching property was evaluated. For a part of the steel ingot having a predetermined angle θ, upsetting is performed in advance in the substantial solidification direction, and then the above-described spreading is performed (see FIG. 2), or a portion corresponding thereto. After lump forging, a diffusion heat treatment at 1200 ° C. was performed.

【００２９】なお、比較例は、その実質的な凝固方向と
デンドライト成長方向のなす角θが４０°の積層凝固鋼
塊、あるいは、所定の角度θを有する鋼塊に据え込み鍛
造を行なって、その実質的な凝固方向とデンドライト成
長方向とのなす角θを４０°に事前調整したものであっ
て、その実質的な凝固方向が最終薄板の板幅となるよう
展伸したものである。In the comparative example, an upset forging was performed on a laminated solidified steel ingot having an angle θ of 40 ° between its substantial solidification direction and the dendrite growth direction or a steel ingot having a predetermined angle θ. The angle θ between the substantial solidification direction and the dendrite growth direction is preliminarily adjusted to 40 °, and is stretched so that the substantial solidification direction becomes the width of the final thin plate.

【００３０】エッチング性の評価は、上記エッチング性
に影響を及ぼす薄板の偏析程度にて５段階評価（１：優
→５：劣）した。図３は、ＥＰＭＡにて分析した冷間圧
延後の薄板のＮｉ濃度分布を色の濃淡で示した模式図で
あり、偏析は極度の濃淡変化によって表される。図３
（Ａ）は濃淡の変化が均一であって、偏析の度合いが軽
微かつ、その偏析ムラのサイズも小さく、上記５段階評
価の２に相当するものである。一方、その濃淡の変化が
著しい図３（Ｂ）は上記５段階評価の４に相当するもの
である。The evaluation of the etching property was evaluated on a five-point scale (1: excellent → 5: inferior) based on the degree of segregation of the thin plate affecting the etching property. FIG. 3 is a schematic diagram showing the Ni concentration distribution of the cold-rolled thin plate analyzed by EPMA in terms of color shading, and segregation is represented by an extreme change in shading. FIG.
(A) has a uniform change in shading, the degree of segregation is slight, and the size of the unevenness in segregation is small, which corresponds to 2 of the above five-grade evaluation. On the other hand, FIG. 3B in which the change in shading is remarkable corresponds to 4 of the above-mentioned five-grade evaluation.

【００３１】また同時に各薄板にエッチング加工を行な
い、目視観察によってエッチング面に存在するスジ状の
ムラを確認した。エッチング条件としては、試料表面に
φ２００μｍの開孔を有するフォトレジスト膜を形成し
てから、４２ボーメの塩化第二鉄溶液を用いて６０℃×
５分間のスプレーエッチングを行なった。At the same time, etching was performed on each thin plate, and streak-like unevenness existing on the etched surface was confirmed by visual observation. Etching conditions were as follows: a photoresist film having an opening of φ200 μm was formed on the surface of the sample, and then a 60 ° C. ×
Spray etching was performed for 5 minutes.

【００３２】[0032]

【表１】 [Table 1]

【００３３】表１から明らかなように、本発明を満たす
製造方法にて作製された薄板は偏析の度合いが軽微か
つ、その偏析ムラのサイズも小さいことが分かる。そし
て、本発明の薄板にエッチングを行なった時に確認され
るスジ状のムラは軽微であって、エッチング性に優れる
ものである。また、上記展伸前に事前据え込み鍛造を行
なったもの、あるいは、分塊鍛造後に拡散熱処理を行っ
たものはさらに偏析が軽減されていることがわかり、エ
ッチング性が向上する。As is evident from Table 1, the thin plate manufactured by the manufacturing method satisfying the present invention has a small degree of segregation and a small size of the segregation unevenness. Then, the streak-like unevenness observed when the thin plate of the present invention is etched is slight and has excellent etching properties. Further, it is understood that segregation is further reduced in the case of pre-upsetting forging before the above-mentioned spreading, or in the case of performing diffusion heat treatment after lumping forging, and the etching property is improved.

【００３４】[0034]

【発明の効果】本発明であれば、エッチング不良の抑制
された低熱膨張合金薄板の提供が可能である。その結
果、本発明による合金薄板は優れたエッチング性を達成
でき、シャドウマスクやＩＣ用リードフレームなどに使
用される電子部品用材料の更なる品質向上化に対応が可
能であることから、工業上の効果は高い。According to the present invention, it is possible to provide a low-thermal-expansion alloy sheet in which poor etching is suppressed. As a result, the alloy sheet according to the present invention can achieve excellent etching properties and can respond to further improvement in the quality of electronic component materials used for shadow masks, IC lead frames, and the like. The effect is high.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図１】本発明の製造方法の一例を示す模式図である。FIG. 1 is a schematic view showing one example of a production method of the present invention.

【図２】本発明の製造方法の一例を示す模式図である。FIG. 2 is a schematic view showing an example of the production method of the present invention.

【図３】Ｎｉの偏析状況を示す模式図である。FIG. 3 is a schematic diagram showing the state of segregation of Ni.

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】 質量％で、Ｎｉ：３０〜５０％を含むＦ
ｅ−Ｎｉ系または、Ｃｏ：７％以下を含有し（Ｎｉ＋Ｃ
ｏ）が２７〜４０％であるＦｅ−Ｎｉ−Ｃｏ系の低熱膨
張合金薄板の製造方法において、実質的な凝固方向とデ
ンドライト成長方向とのなす角が鋭角側にて５０°以上
に調整された積層凝固鋼塊を薄板とする際、その実質的
な凝固方向が薄板の板幅方向となるように分塊鍛造し、
熱間圧延および冷間圧延を施すことを特徴とするエッチ
ング性に優れた低熱膨張合金薄板の製造方法。1. An F containing 30 to 50% of Ni by mass%.
e-Ni or Co: contains 7% or less (Ni + C
o) In the method for producing an Fe—Ni—Co-based low thermal expansion alloy sheet having 27 to 40%, the angle between the substantial solidification direction and the dendrite growth direction was adjusted to 50 ° or more on the acute angle side. When the laminated solidified steel ingot is made into a thin plate, the forging is performed so that the substantial solidification direction is the width direction of the thin plate,
A method for producing a low-thermal-expansion alloy sheet excellent in etching properties, characterized by performing hot rolling and cold rolling. 【請求項２】 前記鋼塊の実質的な凝固方向とデンドラ
イト成長方向とのなす角が鋭角側にて７０°以上である
ことを特徴とする請求項１に記載のエッチング性に優れ
た低熱膨張合金薄板の製造方法。2. The low thermal expansion excellent in etching properties according to claim 1, wherein the angle between the substantial solidification direction of the steel ingot and the dendrite growth direction is 70 ° or more on the acute angle side. Manufacturing method of alloy sheet. 【請求項３】 積層凝固鋼塊を薄板とする際、まずその
実質的な凝固方向に鋼塊を圧縮する鍛造を施し、続いて
その実質的な凝固方向が薄板の板幅方向となるように分
塊鍛造し、熱間圧延および冷間圧延を施すことを特徴と
する請求項１または２に記載のエッチング性に優れた低
熱膨張合金薄板の製造方法。3. When the laminated solidified steel ingot is formed into a thin plate, first, forging for compressing the steel ingot in the substantial solidification direction is performed, and then, the substantial solidification direction is set to the width direction of the thin plate. The method for producing a low thermal expansion alloy sheet having excellent etching properties according to claim 1 or 2, wherein hot rolling and cold rolling are performed. 【請求項４】 前記鋼塊を圧縮する鍛造にて、積層凝固
鋼塊の実質的な凝固方向とデンドライト成長方向とのな
す角を７０〜９０°に調整することを特徴とする請求項
３に記載のエッチング性に優れた低熱膨張合金薄板の製
造方法。4. The method according to claim 3, wherein an angle between a substantial solidification direction of the laminated solidified steel ingot and a dendrite growth direction is adjusted to 70 to 90 ° in the forging for compressing the steel ingot. A method for producing a low-thermal-expansion alloy sheet having excellent etching properties. 【請求項５】 分塊鍛造あるいは熱間圧延の前もしくは
後または前後に拡散熱処理を行なうことを特徴とする請
求項１ないし４のいずれかに記載のエッチング性に優れ
た低熱膨張合金薄板の製造方法。5. The production of a low thermal expansion alloy sheet excellent in etching properties according to claim 1, wherein diffusion heat treatment is performed before or after or before or after slab forging or hot rolling. Method. 【請求項６】 請求項１ないし５のいずれかに記載の低
熱膨張合金薄板の製造方法によって作製されたことを特
徴とするシャドウマスク用薄板。6. A thin plate for a shadow mask, produced by the method for producing a low thermal expansion alloy thin plate according to claim 1. 【請求項７】 請求項６に記載のシャドウマスク用薄板
に電子線通過孔をエッチング形成してなることを特徴と
するシャドウマスク。7. A shadow mask, wherein an electron beam passage hole is formed in the thin plate for a shadow mask according to claim 6 by etching.