JPH09143625A - シャドウマスク用Ｆｅ−Ｎｉ系合金素材 - Google Patents
シャドウマスク用Ｆｅ−Ｎｉ系合金素材Info
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- JPH09143625A JPH09143625A JP7329442A JP32944295A JPH09143625A JP H09143625 A JPH09143625 A JP H09143625A JP 7329442 A JP7329442 A JP 7329442A JP 32944295 A JP32944295 A JP 32944295A JP H09143625 A JPH09143625 A JP H09143625A
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- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C19/00—Alloys based on nickel or cobalt
- C22C19/03—Alloys based on nickel or cobalt based on nickel
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C38/00—Ferrous alloys, e.g. steel alloys
- C22C38/08—Ferrous alloys, e.g. steel alloys containing nickel
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- H01J29/02—Electrodes; Screens; Mounting, supporting, spacing or insulating thereof
- H01J29/06—Screens for shielding; Masks interposed in the electron stream
- H01J29/07—Shadow masks for colour television tubes
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- Electrodes For Cathode-Ray Tubes (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 エッチング時のスジムラの発生を抑制しうる
シャドウマスク用Ｆｅ−Ｎｉ系合金素材の提供。 【解決手段】 Ｎｉを３０〜５５ｗｔ％含有し、残部が
Ｍｎ、Ｆｅ及び不可避的不純物から成るＦｅ−Ｎｉ系合
金において、Ｍｎ含有量を１．０ｗｔ％以下、不可避的
不純物としてＳｉ含有量を０．０５ｗｔ％以下且つＰ含
有量を０．０１ｗｔ％以下に規制し、エッチング直前の
合金素材で、断面におけるミクロ偏析域のＮｉの成分濃
度差が３％以下、Ｎｉの偏析と同じ位置の、Ｓｉの成分
濃度差：０．０２％以下、Ｍｎの成分濃度差：０．１ｗ
ｔ％以下、Ｐの成分濃度差：０．００２ｗｔ％以下とす
る。Ｎｉ偏析部のＮｉの成分濃度差と、同時に存在する
Ｓｉ、Ｍｎ、Ｐの成分濃度差の規制によりスジムラを抑
制する。
シャドウマスク用Ｆｅ−Ｎｉ系合金素材の提供。 【解決手段】 Ｎｉを３０〜５５ｗｔ％含有し、残部が
Ｍｎ、Ｆｅ及び不可避的不純物から成るＦｅ−Ｎｉ系合
金において、Ｍｎ含有量を１．０ｗｔ％以下、不可避的
不純物としてＳｉ含有量を０．０５ｗｔ％以下且つＰ含
有量を０．０１ｗｔ％以下に規制し、エッチング直前の
合金素材で、断面におけるミクロ偏析域のＮｉの成分濃
度差が３％以下、Ｎｉの偏析と同じ位置の、Ｓｉの成分
濃度差：０．０２％以下、Ｍｎの成分濃度差：０．１ｗ
ｔ％以下、Ｐの成分濃度差：０．００２ｗｔ％以下とす
る。Ｎｉ偏析部のＮｉの成分濃度差と、同時に存在する
Ｓｉ、Ｍｎ、Ｐの成分濃度差の規制によりスジムラを抑
制する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、微細エッチングに
より加工されるシャドウマスク用素材に係り、特に微細
エッチング加工により形成した電子線の透過孔の壁面に
おけるスジムラの発生を抑制した、Ｎｉを３０〜５５ｗ
ｔ％含有するシャドウマスク用Ｆｅ−Ｎｉ系合金素材に
関するものである。
より加工されるシャドウマスク用素材に係り、特に微細
エッチング加工により形成した電子線の透過孔の壁面に
おけるスジムラの発生を抑制した、Ｎｉを３０〜５５ｗ
ｔ％含有するシャドウマスク用Ｆｅ−Ｎｉ系合金素材に
関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、カラーブラウン管用のシャドウマ
スクは、色純度の観点から低熱膨張係数の「３６合金」
と呼ばれるＦｅ−Ｎｉ系合金が使用されている。一般に
シャドウマスクはエッチングによって電子線の透過孔を
加工するが、このようにしてエッチング加工されたＦｅ
−Ｎｉ系合金シャドウマスクは、従来から使用されてい
る軟鋼製のシャドウマスクに比較して、表面から目視で
見える、電子線の透過孔の壁面におけるスジムラと称す
る欠陥を生じやすいことがわかった。このスジムラにつ
いては、Ｆｅ−Ｎｉ系合金の場合、ニッケルの成分偏析
であり、ニッケル偏析部と母材部とでエッチング性に差
があり、その結果として孔形状が悪くなっていることが
判明している（特開昭６０−５６０５３号）。透過孔は
通常、片側の表面に例えば直径８０μｍの真円状開口部
を多数有し、もう一方の表面の相対する位置に例えば直
径１８０μｍの真円状の開口部を有するレジストマスク
を形成した後、塩化第二鉄水溶液をスプレー状に吹付け
ることにより形成される。
スクは、色純度の観点から低熱膨張係数の「３６合金」
と呼ばれるＦｅ−Ｎｉ系合金が使用されている。一般に
シャドウマスクはエッチングによって電子線の透過孔を
加工するが、このようにしてエッチング加工されたＦｅ
−Ｎｉ系合金シャドウマスクは、従来から使用されてい
る軟鋼製のシャドウマスクに比較して、表面から目視で
見える、電子線の透過孔の壁面におけるスジムラと称す
る欠陥を生じやすいことがわかった。このスジムラにつ
いては、Ｆｅ−Ｎｉ系合金の場合、ニッケルの成分偏析
であり、ニッケル偏析部と母材部とでエッチング性に差
があり、その結果として孔形状が悪くなっていることが
判明している（特開昭６０−５６０５３号）。透過孔は
通常、片側の表面に例えば直径８０μｍの真円状開口部
を多数有し、もう一方の表面の相対する位置に例えば直
径１８０μｍの真円状の開口部を有するレジストマスク
を形成した後、塩化第二鉄水溶液をスプレー状に吹付け
ることにより形成される。
【０００３】ニッケルの偏析部は、図２に示すように、
塩化第２鉄水溶液またはナイタールと称されている硝酸
５％アルコール液で合金素材の断面をエッチングした時
に見える線状のスジ部１（縞状組織と称されている）で
ある。ニッケルの偏析部が長く伸びているのは圧延され
た結果である。この偏析部と母材部との境界はＸ線強度
の急激なステップ状の上昇から明確に把握することがで
きる。
塩化第２鉄水溶液またはナイタールと称されている硝酸
５％アルコール液で合金素材の断面をエッチングした時
に見える線状のスジ部１（縞状組織と称されている）で
ある。ニッケルの偏析部が長く伸びているのは圧延され
た結果である。この偏析部と母材部との境界はＸ線強度
の急激なステップ状の上昇から明確に把握することがで
きる。
【０００４】スジムラの発生の程度は、シャドウマスク
の直径の小さな孔側を表にして裏側から斜めに光を通し
て観察することにより確認することができる。
の直径の小さな孔側を表にして裏側から斜めに光を通し
て観察することにより確認することができる。
【０００５】このスジムラの発生防止対策としては、Ｎ
ｉ偏析域の母材のＮｉ成分に対する偏析率、すなわち
｛（偏析域の成分濃度−平均成分濃度）／（平均成分濃
度）｝×１００の値が小さいとスジムラの発生が抑制さ
れることから、当該偏析率を１０％以下、単位体積中の
偏析部を５容積％以下、エッチング直前の偏析部の１つ
の長さを３０ｍｍ以下とすることが提唱されている（前
記特開昭６０−５６０５３号）。また、エッチング穿孔
時のムラ発生の防止を目的として、エッチング直前の合
金板の表面のＳｉの成分偏析率を１０％以下にすること
も提案されている（特開平４−７４８５０号）。
ｉ偏析域の母材のＮｉ成分に対する偏析率、すなわち
｛（偏析域の成分濃度−平均成分濃度）／（平均成分濃
度）｝×１００の値が小さいとスジムラの発生が抑制さ
れることから、当該偏析率を１０％以下、単位体積中の
偏析部を５容積％以下、エッチング直前の偏析部の１つ
の長さを３０ｍｍ以下とすることが提唱されている（前
記特開昭６０−５６０５３号）。また、エッチング穿孔
時のムラ発生の防止を目的として、エッチング直前の合
金板の表面のＳｉの成分偏析率を１０％以下にすること
も提案されている（特開平４−７４８５０号）。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、シャド
ウマスクの電子線の透過孔の間隔が微細になるにつれ
て、従来になかった細いスジムラが発生し、これに対し
てはこれまでの穿孔技術での防止効果は満足できるもの
ではなく、改善が望まれていた。
ウマスクの電子線の透過孔の間隔が微細になるにつれ
て、従来になかった細いスジムラが発生し、これに対し
てはこれまでの穿孔技術での防止効果は満足できるもの
ではなく、改善が望まれていた。
【０００７】このようなことから、本発明が課題とした
のは、上述したような細いスジムラを含めてエッチング
時のスジムラの発生を抑制しうるシャドウマスク用Ｆｅ
−Ｎｉ系合金素材を提供することである。
のは、上述したような細いスジムラを含めてエッチング
時のスジムラの発生を抑制しうるシャドウマスク用Ｆｅ
−Ｎｉ系合金素材を提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明者等は、上記目的
を達成すべく種々の検討を行ったところ、次のような新
しい知見を得ることができた。即ち、スジに見えるの
は、電子線の透過孔の壁面にエッチング性が変化したた
めの局部的な段差が生じたためで、この局部的な段差
は、Ｎｉの偏析部のＮｉの成分濃度差に依存し、Ｎｉの
成分濃度差が小さい場合には発生しにくくなる傾向にあ
り、加えてＮｉの成分濃度差が小さいにもかかわらずス
ジムラが見える場合があり、その原因がＮｉの偏析部に
同時にＳｉ、Ｍｎ及びＰの成分濃度差がある場合である
ことを究明した。
を達成すべく種々の検討を行ったところ、次のような新
しい知見を得ることができた。即ち、スジに見えるの
は、電子線の透過孔の壁面にエッチング性が変化したた
めの局部的な段差が生じたためで、この局部的な段差
は、Ｎｉの偏析部のＮｉの成分濃度差に依存し、Ｎｉの
成分濃度差が小さい場合には発生しにくくなる傾向にあ
り、加えてＮｉの成分濃度差が小さいにもかかわらずス
ジムラが見える場合があり、その原因がＮｉの偏析部に
同時にＳｉ、Ｍｎ及びＰの成分濃度差がある場合である
ことを究明した。
【０００９】詳しくは、微細な電子線の透過孔の壁面に
おけるスジムラの発生に影響するのは、これまで考慮さ
れたような偏析率ではなく、偏析部における成分濃度差
であり、スジムラの発生を抑制するには、Ｎｉの偏析部
のＮｉの成分濃度差以外に、同時に存在するＳｉ、Ｍｎ
及びＰの少なくとも１種の成分濃度差を一定の値以下に
する必要があり、さらに、スジムラの発生の程度はＳ
ｉ、Ｍｎ及びＰの成分濃度差は、Ｎｉの成分濃度差によ
って変化することを見出したのである。Ｓｉ、Ｍｎ及び
Ｐの存在状態は、Ｎｉと化合物を形成しているのか、あ
るいは合金素地に固溶しているのかは明らかではない
が、いずれにしても、これらの成分濃度差がＮｉの成分
濃度差で生じるエッチング性の差を加速させることを見
出したのである。
おけるスジムラの発生に影響するのは、これまで考慮さ
れたような偏析率ではなく、偏析部における成分濃度差
であり、スジムラの発生を抑制するには、Ｎｉの偏析部
のＮｉの成分濃度差以外に、同時に存在するＳｉ、Ｍｎ
及びＰの少なくとも１種の成分濃度差を一定の値以下に
する必要があり、さらに、スジムラの発生の程度はＳ
ｉ、Ｍｎ及びＰの成分濃度差は、Ｎｉの成分濃度差によ
って変化することを見出したのである。Ｓｉ、Ｍｎ及び
Ｐの存在状態は、Ｎｉと化合物を形成しているのか、あ
るいは合金素地に固溶しているのかは明らかではない
が、いずれにしても、これらの成分濃度差がＮｉの成分
濃度差で生じるエッチング性の差を加速させることを見
出したのである。
【００１０】ここで言うＮｉの成分濃度差とは、図１に
示すように、塩化第２鉄水溶液またはナイタールと称さ
れている硝酸５％アルコール液で合金素材の断面をエッ
チングした時に見える線状のスジ部（縞状組織と称され
ている）を厚さ方向に測定したＮｉ濃度変化曲線（Ｘ線
による分析（ＥＰＭＡ）のＸ線強度変化曲線）の隣接す
る山部（Ｎｉ濃度が高い）と谷部（Ｎｉ濃度が低い）の
差の最大値であり、そしてＳｉ、Ｍｎ及びＰの成分濃度
差はその山部と谷部に相当する位置の濃度差である。
示すように、塩化第２鉄水溶液またはナイタールと称さ
れている硝酸５％アルコール液で合金素材の断面をエッ
チングした時に見える線状のスジ部（縞状組織と称され
ている）を厚さ方向に測定したＮｉ濃度変化曲線（Ｘ線
による分析（ＥＰＭＡ）のＸ線強度変化曲線）の隣接す
る山部（Ｎｉ濃度が高い）と谷部（Ｎｉ濃度が低い）の
差の最大値であり、そしてＳｉ、Ｍｎ及びＰの成分濃度
差はその山部と谷部に相当する位置の濃度差である。
【００１１】この知見に基づいて、本発明は、（１）Ｎ
ｉを３０〜５５ｗｔ％含有し、そして残部がＭｎ、Ｆｅ
及び不可避的不純物から成るＦｅ−Ｎｉ系合金におい
て、Ｍｎ含有量を１．０ｗｔ％以下とし、そして不可避
的不純物としてＳｉの含有量を０．０５ｗｔ％以下且つ
Ｐの含有量を０．０１ｗｔ％以下に規制すると共に、エ
ッチング直前の合金素材で、断面におけるミクロ偏析域
のＮｉの成分濃度差が３％以下、Ｎｉの偏析と同じ位置
のＳｉの成分濃度差が０．０２％以下であり、より好ま
しくは、同じ位置のＳｉとＮｉの成分濃度差が下記の数
式１、すなわち
ｉを３０〜５５ｗｔ％含有し、そして残部がＭｎ、Ｆｅ
及び不可避的不純物から成るＦｅ−Ｎｉ系合金におい
て、Ｍｎ含有量を１．０ｗｔ％以下とし、そして不可避
的不純物としてＳｉの含有量を０．０５ｗｔ％以下且つ
Ｐの含有量を０．０１ｗｔ％以下に規制すると共に、エ
ッチング直前の合金素材で、断面におけるミクロ偏析域
のＮｉの成分濃度差が３％以下、Ｎｉの偏析と同じ位置
のＳｉの成分濃度差が０．０２％以下であり、より好ま
しくは、同じ位置のＳｉとＮｉの成分濃度差が下記の数
式１、すなわち
【数５】 で表される範囲内にあることを特徴とするシャドウマス
ク用Ｆｅ−Ｎｉ系合金素材を提供する。
ク用Ｆｅ−Ｎｉ系合金素材を提供する。
【００１２】本発明はまた、（２）Ｎｉを３０〜５５ｗ
ｔ％含有し、そして残部がＭｎ、Ｆｅ及び不可避的不純
物から成るＦｅ−Ｎｉ系合金において、Ｍｎ含有量を
１．０ｗｔ％以下とし、そして不可避的不純物としてＳ
ｉの含有量を０．０５ｗｔ％以下且つＰの含有量を０．
０１ｗｔ％以下に規制すると共に、エッチング直前の合
金素材で、断面におけるミクロ偏析域のＮｉの成分濃度
差が３％以下、Ｎｉの偏析と同じ位置のＭｎの成分濃度
差が０．１％以下であり、より好ましくは同じ位置のＭ
ｎとＮｉの成分濃度差が下記の数式６、すなわち
ｔ％含有し、そして残部がＭｎ、Ｆｅ及び不可避的不純
物から成るＦｅ−Ｎｉ系合金において、Ｍｎ含有量を
１．０ｗｔ％以下とし、そして不可避的不純物としてＳ
ｉの含有量を０．０５ｗｔ％以下且つＰの含有量を０．
０１ｗｔ％以下に規制すると共に、エッチング直前の合
金素材で、断面におけるミクロ偏析域のＮｉの成分濃度
差が３％以下、Ｎｉの偏析と同じ位置のＭｎの成分濃度
差が０．１％以下であり、より好ましくは同じ位置のＭ
ｎとＮｉの成分濃度差が下記の数式６、すなわち
【数６】 で表される範囲内にあることを特徴とするシャドウマス
ク用Ｆｅ−Ｎｉ系合金素材を提供する。
ク用Ｆｅ−Ｎｉ系合金素材を提供する。
【００１３】本発明は更に、（３）Ｎｉを３０〜５５ｗ
ｔ％含有し、そして残部がＭｎ、Ｆｅ及び不可避的不純
物から成るＦｅ−Ｎｉ系合金において、Ｍｎ含有量を
１．０ｗｔ％以下、そして不可避的不純物であるＳｉの
含有量を０．０５ｗｔ％以下且つＰの含有量を０．０１
ｗｔ％以下に規制すると共に、エッチング直前の合金素
材で、断面におけるミクロ偏析域のＮｉの成分濃度差が
３％以下、Ｎｉの偏析と同じ位置のＰの成分濃度差が
０．００２％以下であり、より好ましくは且つ同じ位置
のＰとＮｉの成分濃度差が下記の数式７、すなわち
ｔ％含有し、そして残部がＭｎ、Ｆｅ及び不可避的不純
物から成るＦｅ−Ｎｉ系合金において、Ｍｎ含有量を
１．０ｗｔ％以下、そして不可避的不純物であるＳｉの
含有量を０．０５ｗｔ％以下且つＰの含有量を０．０１
ｗｔ％以下に規制すると共に、エッチング直前の合金素
材で、断面におけるミクロ偏析域のＮｉの成分濃度差が
３％以下、Ｎｉの偏析と同じ位置のＰの成分濃度差が
０．００２％以下であり、より好ましくは且つ同じ位置
のＰとＮｉの成分濃度差が下記の数式７、すなわち
【数７】 で表される範囲内にあることを特徴とするシャドウマス
ク用Ｆｅ−Ｎｉ系合金素材を提供する。
ク用Ｆｅ−Ｎｉ系合金素材を提供する。
【００１４】Ｎｉ並びにＳｉ、Ｍｎ及びＰを総合的に考
慮して、本発明は、（４）Ｎｉを３０〜５５ｗｔ％含有
し、残部がＭｎ、Ｆｅ及び不可避的不純物から成るＦｅ
−Ｎｉ系合金において、Ｍｎ含有量を１．０ｗｔ％以
下、そして不可避的不純物であるＳｉの含有量を０．０
５ｗｔ％以下且つＰの含有量を０．０１ｗｔ％以下に規
制すると共に、エッチング直前の合金素材で、断面にお
けるミクロ偏析域のＮｉの成分濃度差が３％以下、Ｎｉ
の偏析と同じ位置のＳｉの成分濃度差が０．０２％以
下、Ｍｎの成分濃度差が０．１％以下、Ｐの成分濃度差
が０．００２％以下であり、同じ位置のＳｉ、Ｍｎ、
Ｐ、及びＮｉの成分濃度差が下記の数式８、すなわち
慮して、本発明は、（４）Ｎｉを３０〜５５ｗｔ％含有
し、残部がＭｎ、Ｆｅ及び不可避的不純物から成るＦｅ
−Ｎｉ系合金において、Ｍｎ含有量を１．０ｗｔ％以
下、そして不可避的不純物であるＳｉの含有量を０．０
５ｗｔ％以下且つＰの含有量を０．０１ｗｔ％以下に規
制すると共に、エッチング直前の合金素材で、断面にお
けるミクロ偏析域のＮｉの成分濃度差が３％以下、Ｎｉ
の偏析と同じ位置のＳｉの成分濃度差が０．０２％以
下、Ｍｎの成分濃度差が０．１％以下、Ｐの成分濃度差
が０．００２％以下であり、同じ位置のＳｉ、Ｍｎ、
Ｐ、及びＮｉの成分濃度差が下記の数式８、すなわち
【数８】 で表される範囲内にあることを特徴とするシャドウマス
ク用Ｆｅ−Ｎｉ系合金素材を提供する。
ク用Ｆｅ−Ｎｉ系合金素材を提供する。
【００１５】
【発明の実施の形態】上述のように、本願発明は、低熱
膨張特性を有するシャドウマスク用Ｆｅ−３０〜５５ｗ
ｔ％Ｎｉ系合金素材のＮｉ偏析部のＮｉの成分濃度差
と、同時に存在するＳｉ、Ｍｎ、Ｐの成分濃度差を規制
することによって、エッチング時に発生するスジムラを
抑制することを骨子としたものであるが、以下、本発明
における各構成要件の限定理由を説明する。
膨張特性を有するシャドウマスク用Ｆｅ−３０〜５５ｗ
ｔ％Ｎｉ系合金素材のＮｉ偏析部のＮｉの成分濃度差
と、同時に存在するＳｉ、Ｍｎ、Ｐの成分濃度差を規制
することによって、エッチング時に発生するスジムラを
抑制することを骨子としたものであるが、以下、本発明
における各構成要件の限定理由を説明する。
【００１６】（Ａ）素材のＭｎ含有量 Ｍｎは、その含有量が１．０ｗｔ％を超えると熱膨張特
性が大きく損なわれることから上限を１．０ｗｔ％、好
ましくは０．３５ｗｔ％とした。
性が大きく損なわれることから上限を１．０ｗｔ％、好
ましくは０．３５ｗｔ％とした。
【００１７】（Ｂ）素材のＳｉ含有量 Ｓｉは、その含有量が０．０５ｗｔ％を超えるとエッチ
ング性が大きく損なわれることから上限を０．０５ｗｔ
％、好ましくは０．０３５ｗｔ％とした。
ング性が大きく損なわれることから上限を０．０５ｗｔ
％、好ましくは０．０３５ｗｔ％とした。
【００１８】（Ｃ）素材のＰ含有量 Ｐは、その含有量が０．０１ｗｔ％を超えるとエッチン
グ性が大きく損なわれることから上限を０．０１ｗｔ
％、好ましくは０．００５ｗｔ％とした。
グ性が大きく損なわれることから上限を０．０１ｗｔ
％、好ましくは０．００５ｗｔ％とした。
【００１９】（Ｄ）ミクロ偏析部における成分濃度差 ミクロ偏析部における成分濃度差は、電子線の透過孔の
壁面に局部的な段差を生じさせ、スジムラを起こす。こ
れを防止するためには、ミクロ偏析域のＮｉの成分濃度
差が３％ｗｔ以下、好ましくは２％ｗｔ以下であること
が必要である。加えて、Ｎｉの偏析部に同時に、Ｓｉ、
Ｍｎ、Ｐの成分濃度差が存在するとスジムラ発生を加速
させる。ただし、成分濃度差の上限は、各元素によって
影響度合いが異なり、Ｎｉの成分濃度差によっても変化
する。多数の実験の結果、それらの上限はそれぞれ以下
のように設定するとよいことが判明した。Ｓｉ、Ｍｎ及
びＰの２元素が共存する場合にはそれら元素各々を下記
の通り規制する。３元素が共存する場合にはスジムラ発
生の程度を加速させるので、別途規制することが好まし
い。
壁面に局部的な段差を生じさせ、スジムラを起こす。こ
れを防止するためには、ミクロ偏析域のＮｉの成分濃度
差が３％ｗｔ以下、好ましくは２％ｗｔ以下であること
が必要である。加えて、Ｎｉの偏析部に同時に、Ｓｉ、
Ｍｎ、Ｐの成分濃度差が存在するとスジムラ発生を加速
させる。ただし、成分濃度差の上限は、各元素によって
影響度合いが異なり、Ｎｉの成分濃度差によっても変化
する。多数の実験の結果、それらの上限はそれぞれ以下
のように設定するとよいことが判明した。Ｓｉ、Ｍｎ及
びＰの２元素が共存する場合にはそれら元素各々を下記
の通り規制する。３元素が共存する場合にはスジムラ発
生の程度を加速させるので、別途規制することが好まし
い。
【００２０】ここで言うＮｉの成分濃度差とは、図１に
示すように、塩化第２鉄水溶液またはナイタールと称さ
れている硝酸５％アルコール液で合金素材の断面をエッ
チングした時に見える線上のスジ部（縞状組織と称され
ている）を厚さ方向に測定したＮｉ濃度変化曲線（Ｘ線
による分析（ＥＰＭＡ）のＸ線強度変化曲線）の隣接す
る山部（Ｎｉ濃度が高い）と谷部（Ｎｉ濃度が低い）の
差の最大値であり、Ｓｉ、Ｍｎ及びＰの成分濃度差はそ
の同じ位置での山部と谷部に相当する位置の濃度差であ
る。 Ｓｉの成分濃度差：０．０２ｗｔ％以下、 Ｍｎの成分濃度差：０．１ｗｔ％以下、 Ｐの成分濃度差：０．００２ｗｔ％以下、
示すように、塩化第２鉄水溶液またはナイタールと称さ
れている硝酸５％アルコール液で合金素材の断面をエッ
チングした時に見える線上のスジ部（縞状組織と称され
ている）を厚さ方向に測定したＮｉ濃度変化曲線（Ｘ線
による分析（ＥＰＭＡ）のＸ線強度変化曲線）の隣接す
る山部（Ｎｉ濃度が高い）と谷部（Ｎｉ濃度が低い）の
差の最大値であり、Ｓｉ、Ｍｎ及びＰの成分濃度差はそ
の同じ位置での山部と谷部に相当する位置の濃度差であ
る。 Ｓｉの成分濃度差：０．０２ｗｔ％以下、 Ｍｎの成分濃度差：０．１ｗｔ％以下、 Ｐの成分濃度差：０．００２ｗｔ％以下、
【００２１】
【数９】
【００２２】こうした成分制御は、溶解原料として工業
的に生産されている一般の低Ｃ、低Ｐ純鉄および純ニッ
ケルを用い、フェロマンガンの添加量でＭｎの含有量を
調整し、溶解方法としては真空溶解もしくは大気溶解と
炉外精錬の組み合わせ、不純物濃度を下げるために脱
炭、脱硫、脱燐処理等を行うことにより得られる。
的に生産されている一般の低Ｃ、低Ｐ純鉄および純ニッ
ケルを用い、フェロマンガンの添加量でＭｎの含有量を
調整し、溶解方法としては真空溶解もしくは大気溶解と
炉外精錬の組み合わせ、不純物濃度を下げるために脱
炭、脱硫、脱燐処理等を行うことにより得られる。
【００２３】更に、前記特開昭６０−５６０５３号に記
載されたように、Ｎｉ偏析域の母材のＮｉ成分に対する
偏析率、すなわち｛（偏析域の成分濃度−平均成分濃
度）／（平均成分濃度）｝×１００の値が小さいとスジ
ムラの発生が抑制されることから、当該偏析率を１０％
以下、単位体積中の偏析部を５容積％以下、エッチング
直前の偏析部の１つの長さを３０ｍｍ以下とすることが
好ましい。こうした条件を満たすための製造手段として
は、インゴット製造時の偏析防止、具体的には鋳造時の
電磁攪拌、軽圧下鋳造などにより行うことができる。
載されたように、Ｎｉ偏析域の母材のＮｉ成分に対する
偏析率、すなわち｛（偏析域の成分濃度−平均成分濃
度）／（平均成分濃度）｝×１００の値が小さいとスジ
ムラの発生が抑制されることから、当該偏析率を１０％
以下、単位体積中の偏析部を５容積％以下、エッチング
直前の偏析部の１つの長さを３０ｍｍ以下とすることが
好ましい。こうした条件を満たすための製造手段として
は、インゴット製造時の偏析防止、具体的には鋳造時の
電磁攪拌、軽圧下鋳造などにより行うことができる。
【００２４】
【実施例】次いで、本発明の実施例を比較例と対比しな
がら説明する。まず、真空溶解法により表１に示す化学
成分組成のＦｅ−３６％Ｎｉ合金鋳塊を得た。溶解原料
は、工業的に生産されている一般の低Ｃ、低Ｐ純鉄およ
び純ニッケルを用い、フェロマンガンの添加量でＭｎの
含有量を調整した。溶解方法としては真空溶解以外に大
気溶解と炉外精錬の組み合わせでもよく、不純物濃度を
下げるために脱炭、脱硫、脱燐処理を行った方が好まし
い。
がら説明する。まず、真空溶解法により表１に示す化学
成分組成のＦｅ−３６％Ｎｉ合金鋳塊を得た。溶解原料
は、工業的に生産されている一般の低Ｃ、低Ｐ純鉄およ
び純ニッケルを用い、フェロマンガンの添加量でＭｎの
含有量を調整した。溶解方法としては真空溶解以外に大
気溶解と炉外精錬の組み合わせでもよく、不純物濃度を
下げるために脱炭、脱硫、脱燐処理を行った方が好まし
い。
【００２５】続いて、鍛造と熱間圧延を施し、更に冷間
圧延と焼鈍を繰り返すことによって０．１３ｍｍ厚さの
合金帯を製造した。なお、この時、成分濃度差を変化さ
せるために鍛造前の加熱は、温度が１１５０〜１３５０
℃の範囲で、保持時間が５〜３０時間の範囲で調整し
た。
圧延と焼鈍を繰り返すことによって０．１３ｍｍ厚さの
合金帯を製造した。なお、この時、成分濃度差を変化さ
せるために鍛造前の加熱は、温度が１１５０〜１３５０
℃の範囲で、保持時間が５〜３０時間の範囲で調整し
た。
【００２６】ここで、得られた合金帯のうち、試料Ｎ
ｏ．１〜８は本発明の要件を満たす実施例であり、そし
て試料Ｎｏ．９〜１５は比較例である。
ｏ．１〜８は本発明の要件を満たす実施例であり、そし
て試料Ｎｏ．９〜１５は比較例である。
【００２７】次に、これら合金帯のスジムラの発生の程
度を比較するため周知のフォトリソグラフィー技術を適
用して、片側の表面に直径８０μｍの真円状開口部を多
数有し、もう一方の表面の相対する位置に直径１８０μ
ｍの真円状の開口部を有するレジストマスクを形成した
後、塩化第二鉄水溶液をスプレー状に吹付け、透過孔を
形成し、シャドウマスクを作製した。そして、シャドウ
マスクの直径の小さな孔側を表にして裏側から斜めに光
を通し、スジムラの発生の程度を観察した。
度を比較するため周知のフォトリソグラフィー技術を適
用して、片側の表面に直径８０μｍの真円状開口部を多
数有し、もう一方の表面の相対する位置に直径１８０μ
ｍの真円状の開口部を有するレジストマスクを形成した
後、塩化第二鉄水溶液をスプレー状に吹付け、透過孔を
形成し、シャドウマスクを作製した。そして、シャドウ
マスクの直径の小さな孔側を表にして裏側から斜めに光
を通し、スジムラの発生の程度を観察した。
【００２８】さらに、合金板の長手両端と中央の３ケ所
について圧延直角断面を塩化第二鉄水溶液でエッチング
し、観察された線状のスジ部（縞状組織）の強い部分を
各断面から１０ケ所選び、その部分の板厚方向の濃度変
化曲線から、各成分の濃度差を求めた。（濃度差の求め
方は図１に示している）実施例及び比較例におけるこれ
らの結果をまとめて表１に示す。
について圧延直角断面を塩化第二鉄水溶液でエッチング
し、観察された線状のスジ部（縞状組織）の強い部分を
各断面から１０ケ所選び、その部分の板厚方向の濃度変
化曲線から、各成分の濃度差を求めた。（濃度差の求め
方は図１に示している）実施例及び比較例におけるこれ
らの結果をまとめて表１に示す。
【００２９】
【表１】
【００３０】表１に示した結果から、本発明のいかなる
要件を満たす試料Ｎｏ．１〜８はスジムラの発生がなか
った。
要件を満たす試料Ｎｏ．１〜８はスジムラの発生がなか
った。
【００３１】これに対して、試料Ｎｏ．９はＮｉ濃度差
が３％を超えるためＳｉやＭｎの成分濃度差が小さくて
もＮｉ成分濃度差とＳｉやＭｎの成分濃度差の関係が満
たされないために、スジムラが発生している。また、試
料Ｎｏ．１０〜１４はＮｉの成分濃度差が小さいにも係
わらずＳｉ、Ｍｎ、Ｐのいずれかの成分濃度差が本発明
の要件を満たさないゆえにスジムラが発生している。ま
た、試料Ｎｏ．１５はＮｉおよびＳｉ、Ｍｎ、Ｐの成分
濃度差は本発明の要件を満たしているが、Ｎｉ成分濃度
差とＳｉ、Ｍｎ、Ｐの成分濃度差の合計の関係が満たさ
れないためにわずかにスジムラが発生している。
が３％を超えるためＳｉやＭｎの成分濃度差が小さくて
もＮｉ成分濃度差とＳｉやＭｎの成分濃度差の関係が満
たされないために、スジムラが発生している。また、試
料Ｎｏ．１０〜１４はＮｉの成分濃度差が小さいにも係
わらずＳｉ、Ｍｎ、Ｐのいずれかの成分濃度差が本発明
の要件を満たさないゆえにスジムラが発生している。ま
た、試料Ｎｏ．１５はＮｉおよびＳｉ、Ｍｎ、Ｐの成分
濃度差は本発明の要件を満たしているが、Ｎｉ成分濃度
差とＳｉ、Ｍｎ、Ｐの成分濃度差の合計の関係が満たさ
れないためにわずかにスジムラが発生している。
【００３２】つまり、上記結果からは、Ｎｉと同時に存
在するＳｉ、Ｍｎ、Ｐの成分濃度差を規定することによ
って、スジムラの発生を確実になくすことが可能となっ
たことが確認できる。
在するＳｉ、Ｍｎ、Ｐの成分濃度差を規定することによ
って、スジムラの発生を確実になくすことが可能となっ
たことが確認できる。
【００３３】
【発明の効果】以上に説明した如く、この発明によれ
ば、シャドウマスク用Ｆｅ−Ｎｉ系合金素材の微細エッ
チング時のスジムラ発生を抑制することができ、高精度
シャドウマスクの品質向上に寄与し、電子線の透過孔の
間隔がより狭いシャドウマスク用素材の提供が可能とな
るなど、産業上非常に有用な効果がもたらされる。
ば、シャドウマスク用Ｆｅ−Ｎｉ系合金素材の微細エッ
チング時のスジムラ発生を抑制することができ、高精度
シャドウマスクの品質向上に寄与し、電子線の透過孔の
間隔がより狭いシャドウマスク用素材の提供が可能とな
るなど、産業上非常に有用な効果がもたらされる。
【図１】成分濃度差の規定を説明する模式図である。
【図２】エッチングした後のＮｉ偏析部を示す説明図で
ある。
ある。
１ 偏析部
Claims (7)
- 【請求項１】 Ｎｉを３０〜５５ｗｔ％含有し、そして
残部がＭｎ、Ｆｅ及び不可避的不純物から成るＦｅ−Ｎ
ｉ系合金において、Ｍｎ含有量を１．０ｗｔ％以下と
し、そして不可避的不純物としてＳｉの含有量を０．０
５ｗｔ％以下且つＰの含有量を０．０１ｗｔ％以下に規
制すると共に、エッチング直前の合金素材で、断面にお
けるミクロ偏析域のＮｉの成分濃度差が３％以下、そし
てＮｉの偏析と同じ位置のＳｉの成分濃度差が０．０２
％以下であることを特徴とするシャドウマスク用Ｆｅ−
Ｎｉ系合金素材。 - 【請求項２】 Ｎｉを３０〜５５ｗｔ％含有し、そして
残部がＭｎ、Ｆｅ及び不可避的不純物から成るＦｅ−Ｎ
ｉ系合金において、Ｍｎ含有量を１．０ｗｔ％以下と
し、そして不可避的不純物としてＳｉの含有量を０．０
５ｗｔ％以下且つＰの含有量を０．０１ｗｔ％以下に規
制すると共に、エッチング直前の合金素材で、断面にお
けるミクロ偏析域のＮｉの成分濃度差が３％以下、そし
てＮｉの偏析と同じ位置のＳｉの成分濃度差が０．０２
％以下であり、且つ同じ位置のＳｉとＮｉの成分濃度差
が下記の数式１、すなわち 【数１】 で表される範囲内にあることを特徴とするシャドウマス
ク用Ｆｅ−Ｎｉ系合金素材。 - 【請求項３】 Ｎｉを３０〜５５ｗｔ％含有し、そして
残部がＭｎ、Ｆｅ及び不可避的不純物から成るＦｅ−Ｎ
ｉ系合金において、Ｍｎ含有量を１．０ｗｔ％以下と
し、そして不可避的不純物としてＳｉの含有量を０．０
５ｗｔ％以下且つＰの含有量を０．０１ｗｔ％以下に規
制すると共に、エッチング直前の合金素材で、断面にお
けるミクロ偏析域のＮｉの成分濃度差が３％以下、そし
てＮｉの偏析と同じ位置のＭｎの成分濃度差が０．１％
以下であることを特徴とするシャドウマスク用Ｆｅ−Ｎ
ｉ系合金素材。 - 【請求項４】 Ｎｉを３０〜５５ｗｔ％含有し、そして
残部がＭｎ、Ｆｅ及び不可避的不純物から成るＦｅ−Ｎ
ｉ系合金において、Ｍｎ含有量を１．０ｗｔ％以下と
し、そして不可避的不純物としてＳｉの含有量を０．０
５ｗｔ％以下且つＰの含有量を０．０１ｗｔ％以下に規
制すると共に、エッチング直前の合金素材で、断面にお
けるミクロ偏析域のＮｉの成分濃度差が３％以下、そし
てＮｉの偏析と同じ位置のＭｎの成分濃度差が０．１％
以下であり、且つ同じ位置のＭｎとＮｉの成分濃度差が
下記の数式２、すなわち 【数２】 で表される範囲内にあることを特徴とするシャドウマス
ク用Ｆｅ−Ｎｉ系合金素材。 - 【請求項５】 Ｎｉを３０〜５５ｗｔ％含有し、そして
残部がＭｎ、Ｆｅ及び不可避的不純物から成るＦｅ−Ｎ
ｉ系合金において、Ｍｎ含有量を１．０ｗｔ％以下と
し、そして不可避的不純物であるＳｉの含有量を０．０
５ｗｔ％以下且つＰの含有量を０．０１ｗｔ％以下に規
制すると共に、エッチング直前の合金素材で、断面にお
けるミクロ偏析域のＮｉの成分濃度差が３％以下、そし
てＮｉの偏析と同じ位置のＰの成分濃度差が０．００２
％以下であることを特徴とするシャドウマスク用Ｆｅ−
Ｎｉ系合金素材。 - 【請求項６】 Ｎｉを３０〜５５ｗｔ％含有し、そして
残部がＭｎ、Ｆｅ及び不可避的不純物から成るＦｅ−Ｎ
ｉ系合金において、Ｍｎ含有量を１．０ｗｔ％以下と
し、そして不可避的不純物であるＳｉの含有量を０．０
５ｗｔ％以下且つＰの含有量を０．０１ｗｔ％以下に規
制すると共に、エッチング直前の合金素材で、断面にお
けるミクロ偏析域のＮｉの成分濃度差が３％以下、そし
てＮｉの偏析と同じ位置のＰの成分濃度差が０．００２
％以下であり、且つ同じ位置のＰとＮｉの成分濃度差が
下記の数式３、すなわち 【数３】 で表される範囲内にあることを特徴とするシャドウマス
ク用Ｆｅ−Ｎｉ系合金素材。 - 【請求項７】 Ｎｉを３０〜５５ｗｔ％含有し、そして
残部がＭｎ、Ｆｅ及び不可避的不純物から成るＦｅ−Ｎ
ｉ系合金において、Ｍｎ含有量を１．０ｗｔ％以下と
し、そして不可避的不純物であるＳｉの含有量を０．０
５ｗｔ％以下且つＰの含有量を０．０１ｗｔ％以下に規
制すると共に、エッチング直前の合金素材で、断面にお
けるミクロ偏析域のＮｉの成分濃度差が３％以下、そし
てＮｉの偏析と同じ位置の、Ｓｉの成分濃度差が０．０
２％以下、Ｍｎの成分濃度差が０．１％以下そしてＰの
成分濃度差が０．００２％以下であり、且つ同じ位置の
Ｓｉ、Ｍｎ、Ｐ及びＮｉの成分濃度差が下記の数式４、
すなわち 【数４】 で表される範囲内にあることを特徴とするシャドウマス
ク用Ｆｅ−Ｎｉ系合金素材。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7329442A JPH09143625A (ja) | 1995-11-27 | 1995-11-27 | シャドウマスク用Ｆｅ−Ｎｉ系合金素材 |
| TW085111995A TW404984B (en) | 1995-11-27 | 1996-10-02 | Fe-Ni alloy materials for shadow masks |
| DE19648505A DE19648505B4 (de) | 1995-11-27 | 1996-11-22 | Fe-Ni-Legierungsmaterialien für Lochmasken |
| KR1019960057248A KR100237106B1 (ko) | 1995-11-27 | 1996-11-26 | 섀도우마스크용 Fe-Ni계 합금소재 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7329442A JPH09143625A (ja) | 1995-11-27 | 1995-11-27 | シャドウマスク用Ｆｅ−Ｎｉ系合金素材 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09143625A true JPH09143625A (ja) | 1997-06-03 |
Family
ID=18221425
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7329442A Withdrawn JPH09143625A (ja) | 1995-11-27 | 1995-11-27 | シャドウマスク用Ｆｅ−Ｎｉ系合金素材 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09143625A (ja) |
| KR (1) | KR100237106B1 (ja) |
| DE (1) | DE19648505B4 (ja) |
| TW (1) | TW404984B (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH1150144A (ja) * | 1997-08-05 | 1999-02-23 | Nkk Corp | 高精細エッチング加工に適した電子部品用低熱膨張合金薄板およびその製造方法 |
| WO2000044514A1 (fr) * | 1999-01-28 | 2000-08-03 | Toyo Kohan Co., Ltd. | PROCEDE DE PRODUCTION POUR MATERIAU EN ALLIAGE Fe-Ni DESTINE A UN MASQUE PERFORE, MASQUE PERFORE A BASE DE CE MATERIAU ET TUBE D'IMAGES EN COULEUR |
| JP2001098346A (ja) * | 1999-07-28 | 2001-04-10 | Nippon Yakin Kogyo Co Ltd | Ｆｅ−Ｎｉ系シャドウマスク用材料 |
| KR20020040572A (ko) * | 2000-11-22 | 2002-05-30 | 가나이 쓰토무 | 컬러 음극선관 |
| KR20020095108A (ko) * | 2001-06-11 | 2002-12-20 | 가부시키가이샤 히타치세이사쿠쇼 | 복합 경사 합금판과 그 제조 방법 및 이 복합 경사합금판을 이용한 섀도우 마스크를 구비한 칼라 음극선관 |
| US6547893B1 (en) | 1999-06-10 | 2003-04-15 | Nippon Yakin Kogyo Co., Ltd. | Fe-Ni based material for shadow mask |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2767538B1 (fr) * | 1997-08-21 | 2001-05-11 | Imphy Sa | Procede de fabrication d'une bande en alliage du type fer-nickel a partir d'un demi produit de coulee continue |
| TW442575B (en) * | 1998-12-15 | 2001-06-23 | Nippon Mining & Amp Metals Co | Fe-Ni based alloy for tension mask, as well as tension mask, for which the same is used, and color brauon-tube |
| SG11201907622YA (en) * | 2017-03-02 | 2019-09-27 | Hoya Corp | Reflective mask blank, reflective mask and manufacturing method thereof, and semiconductor device manufacturing method |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CA1331127C (en) * | 1988-10-07 | 1994-08-02 | Masaomi Tsuda | Method of producing fe-ni series alloys having improved effect for restraining streaks during etching |
| US5127965A (en) * | 1990-07-17 | 1992-07-07 | Nkk Corporation | Fe-ni alloy sheet for shadow mask and method for manufacturing same |
| JP2596210B2 (ja) * | 1990-10-31 | 1997-04-02 | 日本鋼管株式会社 | 焼鈍時の密着焼付き防止法、ガス放散性に優れたシャドウマスク用Ｆｅ―Ｎｉ合金およびその製造法 |
-
1995
- 1995-11-27 JP JP7329442A patent/JPH09143625A/ja not_active Withdrawn
-
1996
- 1996-10-02 TW TW085111995A patent/TW404984B/zh not_active IP Right Cessation
- 1996-11-22 DE DE19648505A patent/DE19648505B4/de not_active Expired - Fee Related
- 1996-11-26 KR KR1019960057248A patent/KR100237106B1/ko not_active IP Right Cessation
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH1150144A (ja) * | 1997-08-05 | 1999-02-23 | Nkk Corp | 高精細エッチング加工に適した電子部品用低熱膨張合金薄板およびその製造方法 |
| WO2000044514A1 (fr) * | 1999-01-28 | 2000-08-03 | Toyo Kohan Co., Ltd. | PROCEDE DE PRODUCTION POUR MATERIAU EN ALLIAGE Fe-Ni DESTINE A UN MASQUE PERFORE, MASQUE PERFORE A BASE DE CE MATERIAU ET TUBE D'IMAGES EN COULEUR |
| US6547893B1 (en) | 1999-06-10 | 2003-04-15 | Nippon Yakin Kogyo Co., Ltd. | Fe-Ni based material for shadow mask |
| JP2001098346A (ja) * | 1999-07-28 | 2001-04-10 | Nippon Yakin Kogyo Co Ltd | Ｆｅ−Ｎｉ系シャドウマスク用材料 |
| KR20020040572A (ko) * | 2000-11-22 | 2002-05-30 | 가나이 쓰토무 | 컬러 음극선관 |
| KR20020095108A (ko) * | 2001-06-11 | 2002-12-20 | 가부시키가이샤 히타치세이사쿠쇼 | 복합 경사 합금판과 그 제조 방법 및 이 복합 경사합금판을 이용한 섀도우 마스크를 구비한 칼라 음극선관 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE19648505A1 (de) | 1997-05-28 |
| DE19648505B4 (de) | 2004-07-01 |
| KR100237106B1 (ko) | 2000-01-15 |
| KR970027344A (ko) | 1997-06-24 |
| TW404984B (en) | 2000-09-11 |
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