(57)【要約】【課題】シャドウマスクの孔形状の測定データを活用して、孔形状としては良品レベルの孔形状データからゴマ状孔不良を確実に検査する方法を提供することを目的とする。【解決手段】シャドウマスクの開口マスク領域内を自動検査機で測定し、孔形状良として判定されたデータの中から、面積比が７〜９の孔形状データを２０ｍｍ２の升目を横（Ｘ）８個、縦（Ｙ）８個の６４個配置した碁盤目状のエリアにプロットし、各升目のエリアにプロットされた孔形状データを計数して、ゴマ状孔不良の判定をするマトリックス判定と、ゴマ状孔は良と判定されたマトリックス判定の升目の中心座標の設定を変えて、マトリックス判定と同じ面積の設定エリアを張り直して、設定エリアの孔形状データを計数し、再度ゴマ状孔不良の判定をするクラスター判定とかからなるシャドウマスクの検査方法。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属基材をフォトエッチング加工して作製した小孔及び大孔を有するシャドウマスクの孔形状のゴマ状孔不良を検査する方法であって、まず、前記シャドウマスクの孔形状を自動検査機にて測定し、孔形状良及び不良データを判定した後、前記孔形状良データをマトリックス判定及びクラスタ判定の２段階判定を行って、前記ゴマ状孔不良を検出することを特徴とするシャドウマスクの検査方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はシャドウマスクの外観検査方法に関し、詳しくはシャドウマスクのゴマ状孔不良を検出する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般的なカラーディスプレー陰極線管は電子銃、シャドウマスク及び赤、緑、青からなる三色のドット蛍光面から成り立っている。シャドウマスクは蛍光面の手前に取りつけられた薄い鉄系材料で、電子ビームが通過する開口部が規則正しく多数配列されたものである。一つの開口部が赤、緑、青の蛍光体ドットの一組三個に対応しており、電子銃から放出された電子ビームをそれぞれの蛍光体ドットに導く役目を果たしている。
【０００３】
図３に、シャドウマスク１００の模式平面図を、図４（ａ）にシャドウマスク１００の開孔マスク領域３０の孔形状模式拡大平面図を、図４（ｂ）にマスク領域の開孔マスク領域３０をＡ−Ａ’線で切断した孔形状の模式構成断面図をそれぞれ示す。
一般的なシャドウマスクの製造方法は、まず、鉄又は鉄合金よりなる金属基材の両面に感光性樹脂（フォトレジスト）を塗布、乾燥して感光層を形成し、所定の遮光パターンを有する露光用原板（多くの場合、表裏２枚の実用版）を位置合わせ、密着して、所定の露光量で感光層にパターン露光を行い、所定の薬液で現像、硬膜処理等を行い、金属基材の両面に小孔及び大孔パターンからなるレジストパターンを形成する。
【０００４】
次に、レジストパターンをレジストにして塩化第２鉄液等を用いて金属基材の両面から１次エッチング（ハーフエッチング）を行い、金属基材の両面に所定形状の小孔側凹部及び大孔側凹部を形成する。
【０００５】
次に、金属基材の小孔側凹部を形成した面に所定の樹脂溶液をローラーコーティングやグラビアコーティング、スプレーコーティングなどの方法を用いて塗布、乾燥・硬化してエッチング耐触樹脂層を形成し、金属基材の大孔側凹部を形成した面側より塩化第２鉄液等を用いて金属基材が貫通するまで２次エッチングを行う。
【０００６】
次に、金属基材上のエッチング耐触樹脂層及びレジストパターンをアルカリ水溶液を用いて剥離処理して、金属基材に小孔３１及び大孔３２からなる貫通孔３３を複数搾設した開孔マスク領域３０を有するシャドウマスク１００を作製する（図３参照）。
【０００７】
次に、上記シャドウマスクの検査（形状検査等）を行って良品、不良品を選別して出荷している。このシャドウマスクの検査は、貫通孔３３の孔形状を透過光で検査する孔形状検査と、シャドウマスクの表面欠陥を反射光で検査する外観不良検査とに大きく分類される。孔形状検査は自動検査機の導入により、検査精度と検査効率はかなり改善されている。
【０００８】
孔形状検査の一つに、シャドウマスク１００の開口マスク領域３０で貫通孔３３の孔形状を透過光で検査する形状検査がある。
貫通孔３３の寸法規格は開口マスク領域３０の各位置でそれぞれの規格が設定されている。例えば、開口マスク領域３０のある位置で１１０±３μｍといったように提示されている。
【０００９】
現在の孔形状検査では、それぞぞれ設定された孔規格内か、外れているかの判定は孔大不良、孔小不良に分類されて、自動検査機にて十分対応できるようになっている。しかし、孔規格に入っている良品レベルの貫通孔３３では、隣り同士の貫通孔３３の孔径の違いが１μｍ程度の差で、１個なら不良として人の目に感じないが、ある個数（通常５〜１０個）集中して小さい、もしくは大きい貫通孔３３があると、白ムラ（大きい場合）、または黒ムラ（小さい場合）として、人間の目で検知することになる。
【００１０】
このように、孔形状としては良品レベルであるが、隣同士の貫通孔３３の孔形状の差が小さくても、ある程度固まった集団で発生するとゴマをふったように黒く、もしくは白く見えることから「ゴマ状孔不良」と称し、不良扱いになる。
このゴマ状孔不良は現状では人間の官能検査によってしか判定できず、熟練を要し、非常に難しい検査の一つに上げられ、ゴマ状孔不良を見落としてしまうという問題を有している。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記の問題点に鑑みなされたもので、シャドウマスクの孔形状の測定データを活用して、孔形状としては良品レベルの孔形状データからゴマ状孔不良を確実に検査する方法を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明に於いて上記問題を解決するために、本発明では、金属基材をフォトエッチング加工して作製した小孔及び大孔を有するシャドウマスクの孔形状のゴマ状孔不良を検査する方法であって、まず、前記シャドウマスクの孔形状を自動検査機にて測定し、孔形状良、不良データを判定した後、前記孔形状良データをマトリックス判定及びクラスタ判定の２段階判定を行って、前記ゴマ状孔不良を検出することを特徴とするシャドウマスクの検査方法としたものである。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施の形態につき説明する。
図２に、シャドウマスクの開口マスク領域内を自動検査機で測定したシャドウマスクの孔形状の過去の検査データを、基準孔との寸法差を縦軸に、基準孔との面積比を横軸にプロットした蓄積データの一例を示す。ここでは、面積比９．８以内が孔形状良、面積比９．８以上が孔形状不良として判定される。
本発明では、孔形状良として判定された検査データをもとに、ゴマ状孔不良を検出する方法を考案した。
【００１４】
シャドウマスクの開口マスク領域内を自動検査機で測定し、孔形状良として判定されたデータの中から、面積比が７〜９の孔形状データを２０ｍｍ２の升目を横（Ｘ）８個、縦（Ｙ）８個の６４個配置した碁盤目状のエリアにプロットし、各升目のエリアにプロットされた孔形状データを計数することにより、ゴマ状孔不良の判定をするマトリックス判定の一例を図１（ａ）に示す。
図１（ａ）のマトリックス判定例では、Ｘ８、Ｙ３の交点エリアに６個、Ｘ８、Ｙ４の交点エリアに７個のデータがあり、ゴマ状孔不良と判定された。
【００１５】
さらに、各升目のエリアにプロットされた孔形状データが５個以内でゴマ状孔は良であっても、再度５個以内の各升目の中心座標の設定を変えて、マトリックス判定と同じ面積の設定エリアを張り直して、設定エリアの孔形状データを計数し、再度ゴマ状孔不良の判定をするクラスター判定の一例を図１（ｂ）に示す。図１（ａ）のＸ３、Ｙ４の交点エリアに４個のデータがあるマトリックス判定ではゴマ状孔は良と判定されたものであるが、４個の中心座標で同じ面積の設定エリアを張り直して（点線エリア）、クラスター判定をした結果Ｘ４、Ｙ４の交点エリアの１個のデータと、Ｘ３、Ｙ５の交点エリアの１個のデータが加算されて６個となり、ゴマ状孔不良と判定された。
このように、マトリックス判定でゴマ状孔が良と判定されても中心座標をずらすことにより、周辺に孔形状データが分布していると、ゴマ状孔不良となり、ゴマ状孔不良の検査精度を上げることができる。
【００１６】
このように、本発明の検査法では、自動検査機で検査した孔形状大、孔形状小の判定を行った孔形状測定データを利用して、マトリックス判定、クラスター判定を行うことにより、従来は、人間の目でしか判定できなかった官能検査項目であるゴマ状孔の良、不良を定量的に判定できるようになり、従来の人間の官能検査では、約１０％の不良を見逃していたが、本発明の検査方法を適用することにより、この見逃し不良をゼロにすることができた。
【００１７】
【発明の効果】
本発明のシャドウマスクの検査方法を採用することにより、自動検査の孔形状測定データをそのまま利用でき、且つ従来人間の官能検査でしかできなったゴマ状孔不良の検査項目を定量的に判定できるようになったため、検査精度の大幅な向上と不良見逃しをゼロにでき、検査分野で優れた実用上の効果を発揮する。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）は、本発明のシャドウマスクの検査方法でゴマ状孔不良をマトリックス判定している一例を示す説明図である。
（ｂ）は、本発明のシャドウマスクの検査方法でゴマ状孔不良をクラスター判定している一例を示す説明図である。
【図２】シャドウマスクの孔形状測定データを孔形状寸法差と面積比で表した説明図である。
【図３】シャドウマスクの一例を示す模式平面図である。
【図４】（ａ）は、シャドウマスク１００の開孔マスク領域３０の孔形状模式拡大平面図である。
（ｂ）は、（ａ）をＡ−Ａ’線で切断した孔形状模式構成断面図である。
【符号の説明】
１１……金属基材
３０……開口マスク領域
３１……小孔
３２……大孔
３３……貫通孔
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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