Способ образования кислотоустойчивой копии на поверхности Советский патент 1985 года по МПК H01J29/07 

3

t.}

2.Способ по п.1, о т л и ч а ющ и и с я тем, что светочувствительный резист дополнительно содержит тетраборнокислый натрий в количестве 18-35% от массы щелочного казеината.

3.Способ по пп, 1 и 2, отличающийся тем, что в качестве щелочного бихромата испольэуют бихромат а1 4моиия.

4. Способ по пп. 1 -3 , о т личающийся тем, что . в качестве щелочного казеина та используют казеинат иат рвя.

1. СПОСОБ ОБРАЗОВАНИЯ КИСЛОТОУСТОЙЧИВОЙ КОПИИ НА ПО-. ВЕРХНОСТИ, включающий нанесение на поверхность покрытия из светочувствительного резиста, содержащего казеинат, светосенсибилизат в виде щелочного бихромата и воду, высушивание зтого покрытия, экспонирование высушенного покрытия, проявление экспонированного покрытия для удаления участков, неподвергнувшихся зкспонированию, и закаливание проявленного покрытия для придания остальным участкам кислотоустойчивости, отличающийся тем, что, с целью уменьшения времени экспонирования путем улучшения светочувствительности, используют светочувствительный резист рН 5,8-7,0 и плотностью 1,028-1,036 г/см, дополнительно (Л содержащий диспергирующий агент, при этом в качестве казеината используют щелочный казеинат в количестве 6-12 мас,%, а доля щелочного бихромата составляет 10-30% от массы щелочного казеината. т 41 01 со vl

Изобретение относится к способам формирования кислотоустойчивой копии на металлической поверхности и может быть использовано в технологии травления теневой маски для кинескопов цветных телевизоров.

Целью изобретения является уменьшение времени экспонирования путем улучшения светочувствительности применяемого состава

На фиг.1 показан металлический лист после травления в соответствии с предлагаемым способом, вид в плане; фиг.2-6 - последовательность операций осуществления предлагаемого способа.

Заготовка 1 теневой маски (ко торая используется затем в кинескопе) выполнена в металлическом листе 2, содержащем ряд заготовок, протравленных по краям 3 с оставлением точек (не показаны) в количестве, достаточном для удержания заготовки 1 на месте в листе 2. Заготовка 1 содержит снабженную отверстиями центральную часть 4, ограниченную пунктирной линией 5, и кромку 6 без отверстий (в некоторых вариантах в ней могут быть протравлены отверстия). Кислотоустойчивая копия, выполненная согласно предлагаемому способу, может быть использована при травлении отверстий в центральной части 4,

Заготовка 1 маски подвергается травлению в листе из нормальноуглеродистой или низкоуглеродистой холоднокатаной стали толщиной. 0,10-0,25 мм. Травлению можно подвергать листы и из другого материала, например из никелевой стали

или медно-никелевого сплава.Лист 2 проходит через различные операции, включая его очистку, получение на нем кислотоустойчивых копий,

травление лисга до получения отверстий и снятия с него копий. Затем заготовку 1 вырывают из листа 2, подвергают тер№«ческой обработке (закаливают), роликовой правке, штамповке на прессе и чернению до получения масок для кинескопа цветного телевизора.

На фиг. 2-6 показана последовательность операций для получения

круглого отверстия в центральной части 4 полосы толщиной 0,15 мм. Лист 2 на обеих поверхностях покрывают композицией, выполненной согласно предлагаемому способу.

После высушивания на воздухе получают светочувствительные покрытия 7 и 8 в виде очувствленного бихроматом казеината натрия (фиг.2). После высушивания покрытий покрытую

полосу помещают между двух светопрозрачных шаблонов 9 и 10 (фиг.З), в качестве которых может быть использовано хромовое или никелевое покрытие на внутренних пойерхностях стеклянных пластин 11 и 12, так, чтобы шаблоны находились в непосредственном контакте с покрытиями 7 и 8. Фотошаблон 9 имеет круглую форму с размером по наружному диаметру 0,13 мм, а фотошаблон 10-0,4 мм. Центральные линии фотошаблонов могут совпадать или быть сдвинуты одна относительно другой. Затем покрытия 7 и 8 подвергают

воздействию излучения, например,

от дугового источника и это излучение проходит через стеклянные плас3тины 11 и 12 на покрытия 7 и 8, ко торые под его воздействием становятся нерастворимыми, за исключени участков, покрытых фотошаблонами. После соответствующей выдержки экспонирование прекращают и фотошаблоны удаляют. Покрытия проявляю струйной промывкой, например, водо или другим водньм растворителем дпя удаления неэкспонированных участков. После проявления (фиг.4) на поверхностях листа 2 образуются копии, образованные покрытиями 7, имеющими отверстия 13 и 14.. Затем копии подвергают закаливанию на воздухе при 275-325 0 для придания стойкости к травлению. Затем лист подвергают травлению- (на фиг.5 показан защищенный. копиями лист в начале травления, а на фиг.6 - в конце), которое проводится обычным образом с испол Iзованием водного раствора хлорного железа с соляной кислотой. Для под держания крепости раствора в него вводят регулируемые количества газообразного хлора. По завершению травления покрыти КОПИЯМИ; лист промывают водой для удаления«остатков раствора, кислотоустойчивые покрытия 7 и 8 удаляю путем распыления на них водного ра вора едкого натрия при 50-80 С, после этого лист промывают в воде и сушат. В табл.1 приведены составы (в граммах) и свойства составов, кото рые могут быть применены в предлагаемом способе. Состав 1 может ис пользоваться в лабораторных усло1виях, а составы 2-4 - в промьшшен1НОСТИ. Составы готовят следующим образом. Состав 1. Растворяют при интенсивном перемешивании казеинат натрия в 800 л воды с температурой 50 С. Добавляют диспергирующий агент - тритон. Растворяют буру (.) в 100 мл деионизированной воды, нагревают этот раствор до и медленно добавляют к раствору казеината натрия, затем туда же добавляют раствор бактерицида, например фено ла, в 100 мл деионизированной воды Раствор охлаждают до 20-23 С. 704 Растворяют бихромат аммония (Ш4)гСГ20 в 200 мл деиониэированной воды и добавляют этот раствор к раствору казеината натрия. Состав 2,Растворяют буру в 4 л горячей () деионизированной воды и добавляют этот раствор к 32 л горячей (80 С) деионизированной воды. Добавляют диспергирующий агент (например, сульфрамин 4010) к указанному раствору и около 2 мин сильно размешивают. Продолжая- размешивать, добавляют казеинат натрия. Затем добавляют бактерицид, охлаящают до 20-23°С, добавляют раствор () в 5 мл деионизированной воды при требуемой плотности. Состав 3. Растворяют буру в 33,5 л горячей (55-85°С) воды при сильном перемешивании и добавляют медленно казеинат натрия. При появлении комков добавление казеината прекращают до тех пор, пока начальный материал не растворится. Размеишвание продолжают до полного растворения казеината, температура раствора 25±2 С. .Добавляют бихромат аммония, растворенный в 4,1 л деионизированной воды .при комнатной температуре, и размешивают в течение 5 мин. Добавляют раствор сульфрамина 4010 в 0,5 л деионизированной воды, затем добавляют воду до требуемой плотности. Состав 4. Готовят аналогично составу 3. Увеличение рН покрытия из-за большей концентрации буры компенсируется за счет увеличенного содержания бихромата аммония. В предлагаемом составе можно использовать любой щелочной казеинат. Казеинат натрия предпочтительнее казеината калия или аммония, в частно.сти, вследствие лучшей растворимости в воде. Чтобы реализовать в сухом покрытии максимальную светочувствительность, желательно,чтобы щелочные казеинаты имели молекулярный вес выше 250000. Величина рН состава определяется получением необходимой светочувствительности. Плотность состава определяет толщину покрытия, которая также зависит и от температуры в камере ля нанесения покрытия. Плотность

от 1,028 до 1,032 г/см обеспечивает покрытия толщиной 1-5 мкм.

-. - -- .

Бихромат аммония по сравнению с бихроматами натрия и калия обеспечивает покрытиям наибольшую чувствительность (время экспонирования эквивалентно времени экспонирования покрытий из рыбьего клея, очувствленного бихроматом аммония), а также проявляет меньшую тенденцию к выкристаллизации в процессе сушки.

Диспергирующий агент может быть выбран из большой грзшпы известных диспергирующих агентов. Бактерицид можно не использовать, если приготовленньй состав используется в течение трех дней.

Температуру в туннельной камере рекомендуется поддерживать в пределах 51,7 -71,. При падении температуры ниже 37,8°С могут появитьс пятна бихромата аммония, что приведет к браку в масках. Печь для суки должна обеспечивать сверху и снизу очувствление полосы температуры порядка 90°С при замере поверхностным пирометром. Вязкость при 21,1 С, сП 11,5 1,032 Плотность при 21,2 С 6,6 РН Весовое отношение бура/ка.зеинат

Тетрабористокислый натрий (бура) обеспечивает более быстрый процесс. Бура придает большую растворимость казеинатам щелочных металлов, особенно казеинату натрия. При отсутствии буры покрытие может плохо проявляться, могут потребоваться меньшие линейные скоростии более высоки температуры проявления, что снижает производительность. Оптимальная температура проявления 37,.

Толщина покрытия на металлическом листе является важным параметром в изготовлении масок. Если слой слишком тонок (менее 1 мкм), травление будет неоднородным и вызьшает дефекты в масках, если же слишком толст (вьш1е 25 мкм) - увеличивается время экспонирования, возникают механические проблемы, сложность обеспечения четкости края плохая однородность маски.

В табл.2 приведены типичные .толщины для покрытий, содержащих казеинат натрия и рыбий клей.

Предпочтительные температуры за.калки 275-325 С. Покрытия,,подверг|Нутые закалке при температуре 305 С наиболее эффективно удаляются после травления при промывке каустиком.

Таблица 1 7,59,5 1,0301,030 6,86,8

вниз

вниз

2-, 5-4,8

///// //

1J 1-Л Sr, /

777х7Гх

Фиг.З

Фиг.,5

f. ||

/ч

Фиг.6

Таблица 2

1

1-1,7

2-2,5

1,7

3

/.

/

7

г

8 12

/

К f

1

8