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【発明の名称】 スクリーン印刷用メタルマスクの製造方法
【発明者】 【氏名】相沢 政一

【要約】 【課題】第1のドライフィルムレジストを利用して第1の金属膜メッキを形成した後、第1のドライフィルムレジストを積極的に除去することにより、第2のドライフィルムレジストを第1金属膜上に形成する場合の追従性を著しく改善して、極微細でかつ高精細なパターンの要求に答えられるスクリーン印刷用メタルマスクの製造方法を得る。

【解決手段】基板上の印刷パターンを与えるメッシュ部分のメッシュ開口となる位置に第1のドライフィルムレジストを形成する工程と、基材の第1のドライフィルムレジストが形成されていない部分の表面に、第1の金属膜5をメッキにより形成する工程と、第1のドライフィルムレジストを除去する工程と、第1の金属膜5上に感光剤として第2のドライフィルム6を追従性良く塗布する工程とを備える。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
基板上に感光剤として第1のドライフィルムを塗布する工程と、
前記第1のドライフィルム上に、メッシュ部分と版膜部分とを備えた印刷パターンの露光を行う工程と、
前記基板上の印刷パターンを与えるメッシュ部分のメッシュ開口となる位置に第1のドライフィルムレジストを形成する工程と、
前記基材の第1のドライフィルムレジストが形成されていない部分の表面に、第1の金属膜をメッキにより形成する工程と、
前記第1のドライフィルムレジストを除去する工程と、
前記第1の金属膜上に感光剤として第2のドライフィルムを追従性良く塗布する工程と、
前記第2のドライフィルム上に、印刷パターンの反転パターンの露光を行う工程と、
前記第1の金属膜上に印刷パターンの反転パターンをもって第2のドライフィルムレジストを形成する工程と、
前記第1の金属膜上の第2のドライフィルムレジストが形成されていない部分の表面に、第2の金属膜をメッキにより形成する工程と、
前記第2のドライフィルムレジストを除去する工程と、
前記基材から前記第1の金属膜及び第2の金属膜を一体的に剥がす工程と、
を備えたことを特徴とするスクリーン印刷用メタルマスクの製造方法。
【請求項2】
基板上に感光剤として第1のドライフィルムを塗布する工程と、
前記第1のドライフィルム上に、メッシュ部分と版膜部分とを備えた印刷パターンの露光を行う工程と、
前記基板上の印刷パターンを与えるメッシュ部分のメッシュ開口となる位置に第1のドライフィルムレジストを後工程で形成される第1金属膜よりも高く形成する工程と、
前記基材の第1のドライフィルムレジストが形成されていない部分の表面に、第1の金属膜を、前記第1のドライフィルムレジスト上面より低くなるようにメッキにより形成する工程と、
前記第1のドライフィルムレジストを除去する工程と、
前記第1の金属膜上に感光剤として第2のドライフィルムを追従性良く塗布する工程と、
前記第2のドライフィルム上に、印刷パターンの反転パターンの露光を行う工程と、
前記第1の金属膜上に印刷パターンの反転パターンをもって第2のドライフィルムレジストを形成する工程と、
前記第1の金属膜上の第2のドライフィルムレジストが形成されていない部分の表面に、第2の金属膜をメッキにより形成する工程と、
前記第2のドライフィルムレジストを除去する工程と、
前記基材から前記第1の金属膜及び第2の金属膜を一体的に剥がす工程と、
を備えたことを特徴とするスクリーン印刷用メタルマスクの製造方法。
【発明の詳細な説明】【技術分野】
【0001】
この発明は、クリームハンダや導電性ペースト等の印刷に用いるスクリーン印刷用メタルマスクの製造方法に関するものである。
【背景技術】
【0002】
従来、各種の電子部品等の実装のためにプリント配線基板にハンダペースト(クリームハンダ)、導体ペースト等を塗布形成するに際し、高精度なパターン印刷を可能にさせるスクリーン印刷が採用されている。特に高精度なパターン印刷が望まれる場合には、スクリーン印刷用の版材として、メタルマスク等のスクリーン印刷版が用いられる。
【0003】
メタルマスクを用いたスクリーン印刷は、被印刷物面に接触させて、あるいは僅かに離れて位置するメタルマスクの一方の面(スキージ面)から他方の面(被印刷物側の面)に、スキージあるいは加圧等で被印刷物面に押し付けながら、メタルマスクに設けられたパターン状の孔から印刷インクその他の付着材料を押し出すことで、被印刷物表面に印刷が行われる。この印刷方法は、被印刷物が平板状である場合に好適である。
【0004】
近年、電子機器ないし電子部品の小型化に伴い、プリント配線基板にハンダペーストを塗布形成するためにメタルマスクに設ける孔のパターンは、極微細でかつ孔相互の間の距離(孔のピッチ)が極めて短くなりつつある。また、高精細なパターンを形成するべく、メタルマスクと被印刷物との間は基本的に接触状態とするのが有利である。
【0005】
このように、極微細な孔が密集したメタルマスクは、印刷時に被印刷物と接触した際に、ハンダペーストやフラックスの粘性や表面張力、さらにはメタルマスクの被印刷物面と被印刷物の印刷面との押圧による接着力等により、被印刷物と密着してしまい、版離れが悪くなり易い。版離れが悪化した状態のまま無理に両者を引き剥がすと、前記パターン状の孔におけるハンダペーストの被印刷物への抜けが悪くなり、該孔の内壁にハンダペーストが付着して、印刷されたパターン形状が崩れる原因となる。また、ハンダペーストが被印刷物に飛散して、印刷面の汚れや印刷されたパターン形状におけるエッジの滲みの原因ともなる。
【0006】
現在まで、メタルマスクの性能改善に関して、多くの議論が為され、かつ種々の改良が為されてきた。
例えば、プリント配線板基材表面にパターンを形成したメタルマスクを密着させ、蒸着物質を気相法により基材表面に蒸着させて回路を形成するプリント配線板の製造方法であって、メタルマスクが、ベースフィルム上に第1のフォトレジスト層を形成し、第1のフォトレジスト層を第1のパターンマスクを介して差別化して露光した後現像を行い、パターンを有する第1のレジスト層を形成する工程、ベースフィルムの該現像によりフォトレジスト層が除去された部分に第1のメッキ層を形成する工程、第1のフォトレジスト層および第1のメッキ層上に第2のフォトレジスト層を形成し、第2のフォトレジスト層を第2のパターンマスクを介して、差別化して露光した後、第2のフォトレジスト層を現像して、第1のレジスト層および第1のメッキ層上に、パターンを有する第2のレジスト層を形成し、その際第2のパターンマスクは、第1のメッキ層をそのパターンどおりに固定できるように、第1のメッキ層に連結する形で第1のレジスト層上の全部もしくは一部にメッシュパターンを形成するものであるか、または第1のメッキ層が全部もしくは一部にメッシュを有するメッキ層であって第2のパターンマスクは、第1のメッキ層のメッシュに連結する形でパターンどおりに固定できるように第2のパターンを形成するものであり、また第2のフォトレジスト層の現像は第1のレジスト層が実質的に除去されない条件下で行う工程、第1のレジスト層及び第1のメッキ層上の、現像により第2のフォトレジスト層が除去された部分に第2のメッキ層を形成する工程、残存する第1及び第2のレジスト層並びにベースフィルムを除去する工程により得られるメッシュ部分を有するメタルマスクであるプリント配線板の製造方法が知られている。そして、これは二段アディティブ法によって得られ、この二段アディティブ法においては、1回目のメッキによって回路部分を形成して、2回目のメッキによってメッシュを形成する方法(後メッシュ形成方法)と、逆に1回目のメッキによってメッシュを形成して、2回目のメッキによって回路部分を形成する方法(前メッシュ形成方法)があることが知られている(例えば、特許文献1参照)。
【0007】
また、基板上に所定の厚さの感光性樹脂層を形成する第1工程と、感光性樹脂層の上にメタルマスクの必要開口分だけ光が透過するようにパターンを形成したフィルムを重ねて露光する第2工程と、現像して感光性樹脂層の非露光部分だけ除去して基板を露出させる第3工程と、この第3工程によって得た基板の露出部分にメッキによりメタルマスク材層を形成する第4工程とを行って後、この第4工程を終えたメタルマスク材層表面の増厚すべき部分を除いた範囲に樹脂皮膜層を形成する第5工程と、この第5工程を経て露出しているメタルマスク材層の上にさらにメッキによってメタルマスク材層を形成して増厚する第6工程とを1回または必要回数繰返し行い必要断面形状を持ったメタルマスク層を積層形成し、次いで露光により残余の感光性樹脂層を除去する第7工程と、積層形成されたメタルマスク材層を基板から分離する第8の工程を行ってメタルマスクを製造するスクリーン印刷用メタルマスクの製造方法が知られている(例えば、特許文献2参照)。
【0008】
更にまた、基材を用意するステップと、基材上の、印刷パターンを与えるメッシュ部分のメッシュ開口となるべき位置に、第1のレジストを形成するステップと、基材上に、第1のレジストの形成領域を除いて、第1の金属膜をめっきにより形成するステップと、第1のレジストおよび第1の金属膜上に、印刷パターンの反転パターンをもって第2のレジストを形成するステップと、第1の金属膜上に、第2のレジストの形成領域を除いて、第2の金属膜をめっきにより形成するステップと、第1および第2のレジストを除去するステップと、基材から第1および第2の金属膜を一体に剥離する、各ステップを備えるスクリーン刷版の製造方法が知られている(例えば、特許文献3参照)。
【0009】
【特許文献1】特開平3−228052号公報
【特許文献2】特開平4−166844号公報
【特許文献3】特開平5−85077号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0010】
従来の2段メッキ法によるスクリーン印刷用メタルマスクの製造方法では、フォトレジスト層としてドライフィルムレジストを使用した場合で、第1のドライフィルムレジストが残っている状況で、第2のドライフィルムレジストを形成する場合には、第1のドライフィルムレジストの形成時にレジスト間のスペース間隔が狭く小さいと、第2のドライフィルムレジストが第1のドライフィルムレジストの上面に追従しにくく、弛んだ状態で重なってしまうという問題がある。特に、極微細でかつメッシュパターン相互の間の距離(孔のピッチ)が極めて短い高精細なパターンが要求される近年の傾向においては、第2のドライフィルムレジストが第1のドライフィルムレジストに追従しにくく、弛んだ状態で重なってしまうということは、製品の歩留まりが悪くなり、大きな課題となっていた。
【0011】
この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、2段メッキ法を採用し、かつフォトレジスト層としてドライフィルムレジストを使用した場合であっても、第1のドライフィルムレジストを利用して第1の金属膜メッキを形成した後は、第1のドライフィルムレジストを積極的に除去することにより、第2のドライフィルムレジストを第1金属膜上に形成する場合の追従性を著しく改善して、極微細でかつ高精細なパターンの要求に答えられるスクリーン印刷用メタルマスクの製造方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【0012】
この発明に係るスクリーン印刷用メタルマスクの製造方法においては、基板上に感光剤として第1のドライフィルムを塗布する工程と、第1のドライフィルム上に、メッシュ部分と版膜部分とを備えた印刷パターンの露光を行う工程と、基板上の印刷パターンを与えるメッシュ部分のメッシュ開口となる位置に第1のドライフィルムレジストを形成する工程と、基材の第1のドライフィルムレジストが形成されていない部分の表面に、第1の金属膜をメッキにより形成する工程と、第1のドライフィルムレジストを除去する工程と、第1の金属膜上に感光剤として第2のドライフィルムを追従性良く塗布する工程と、第2のドライフィルム上に、印刷パターンの反転パターンの露光を行う工程と、第1の金属膜上に印刷パターンの反転パターンをもって第2のドライフィルムレジストを形成する工程と、第1の金属膜上の第2のドライフィルムレジストが形成されていない部分の表面に、第2の金属膜をメッキにより形成する工程と、第2のドライフィルムレジストを除去する工程と、基材から第1の金属膜及び第2の金属膜を一体的に剥がす工程とを備えたものである。
ドライフィルムレジストを形成する工程は前記記載以外に紫外線及び半導体レーザー光等を用いた直描方法でも良い。
【0013】
また、この発明に係るスクリーン印刷用メタルマスクの製造方法においては、基板上に感光剤として第1のドライフィルムを塗布する工程と、第1のドライフィルム上に、メッシュ部分と版膜部分とを備えた印刷パターンの露光を行う工程と、基板上の印刷パターンを与えるメッシュ部分のメッシュ開口となる位置に第1のドライフィルムレジストを後工程で形成される第1金属膜よりも高く形成する工程と、基材の第1のドライフィルムレジストが形成されていない部分の表面に、第1の金属膜を、第1のドライフィルムレジスト上面より低くなるようにメッキにより形成する工程と、第1のドライフィルムレジストを除去する工程と、第1の金属膜上に感光剤として第2のドライフィルムを追従性良く塗布する工程と、第2のドライフィルム上に、印刷パターンの反転パターンの露光を行う工程と、第1の金属膜上に印刷パターンの反転パターンをもって第2のドライフィルムレジストを形成する工程と、第1の金属膜上の第2のドライフィルムレジストが形成されていない部分の表面に、第2の金属膜をメッキにより形成する工程と、第2のドライフィルムレジストを除去する工程と、基材から第1の金属膜及び第2の金属膜を一体的に剥がす工程とを備えたものである。
ドライフィルムレジストを形成する工程は前記記載以外に紫外線及び半導体レーザー光等を用いた直描方法でも良い。
【発明の効果】
【0014】
この発明によれば、2段メッキ法を採用し、かつフォトレジスト層としてドライフィルムレジストを使用した場合であっても、第1のドライフィルムレジストを利用して第1の金属膜メッキを形成した後は、第1のドライフィルムレジストを積極的に除去することにより、第2のドライフィルムレジストを第1金属膜上に形成する場合の追従性を著しく改善することができるので、極微細でかつ高精細なパターンの要求に答えられるメタルマスクを得ることができる効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【0015】
実施の形態1.
図1〜図11はこの発明の実施の形態1におけるスクリーン印刷用メタルマスクの製造方法の各工程を順番に示す断面図である。
この発明によるスクリーン印刷用メタルマスクの製造方法は、先ず、基材(SUS等)1上に第1の感光剤として第1のドライフィルム2を塗布する(図1参照)。次に、この第1のドライフィルム2上に、メッシュ部分3aと版膜部分3bとを備えた印刷パターンが示されたスクリーン刷版3を配置し、メッシュパターン露光を行い(図2参照)、基材1上の印刷パターンを与えるメッシュ部分のメッシュ開口となる位置に第1のドライフィルムレジスト4を形成する(図3参照)。そして、基材1の第1のドライフィルムレジスト4が形成されていない部分の表面に、第1の金属膜5をメッキにより形成する(図4参照)。なお、メッキで形成された第1の金属膜5表面の高さと第1のドライレジスト4上面の高さは同一となるように厳しく管理していても、実際には、図4に示すように、第1のドライフィルムレジスト4上面の方が若干高くなってしまうものである。したがって、ここで次の工程として、上記第1のドライフィルムレジスト4を全て除去する工程を新規に追加する(図5参照)。なお、ドライフィルムレジストを形成する工程は前記記載以外に紫外線及び半導体レーザー光等を用いた直描方法でも良い。
【0016】
この発明の特徴は、第1のドライフィルムレジスト4を全て除去する工程を追加した点にある。この工程を追加したことにより、基材1上の第1の金属膜5表面は、第1のドライフィルムレジスト4が全く存在しないため、全体が平坦面となっているので(図5)、第1の金属膜5上に第2の感光剤として第2のドライフィルム6を塗布する際の追従性が極めて良くなり、第1の金属膜5表面に弛み無く第2のドライフィルム6を塗布することができる(図6参照)。次に、この第2のドライフィルム6上に、印刷パターンの反転パターンが示されたスクリーン刷版7を配置し、印刷パターン露光を行い(図7参照)、第1の金属膜5上に印刷パターンの反転パターンをもって第2のドライフィルムレジスト8を形成する(図8参照)。そして、第1の金属膜5上の第2のドライフィルムレジスト8が形成されていない部分の表面に、第2の金属膜9をメッキにより形成する(図9参照)。次に、第2のドライフィルムレジスト8を除去する(図10参照)。最後に、基材1から第1の金属膜5及び第2の金属膜9を一体的に剥がし、スクリーン印刷用メタルマスクを得る(図11参照)。
【0017】
比較例.
図12は従来のスクリーン印刷用メタルマスクの製造方法の一部を示す断面図で、この発明における図6に相当する図である。
従来のスクリーン印刷用メタルマスクの製造方法においては、メッキで形成された第1の金属膜5表面の高さと第1のドライフィルムレジスト4上面の高さは同一となるように厳しく管理していても、実際には、第1のドライフィルムレジスト4上面の方が若干高くなってしまうものであることは、先に述べたとおりである。したがって、従来では、突出した第1のドライフィルムレジスト4上面が邪魔になるため、第1の金属膜5上に第2のドライフィルム6を塗布する際の追従性が悪くなり、図12に示すように、第2のドライフィルム6が弛んだ状態で塗布されることになり、製品の歩留まりが悪くなるという問題があった。
【0018】
しかし、この発明によれば、2段メッキ法を採用し、第2のドライフィルムレジストを第1金属膜上に形成する場合の追従性を著しく改善することができるので、極微細でかつ高精細なパターンの要求に答えられるメタルマスクを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【0019】
【図1】この発明の実施の形態1におけるスクリーン印刷用メタルマスクの製造方法の最初の工程を示す断面図である。
【図2】この発明の実施の形態1におけるスクリーン印刷用メタルマスクの製造方法の次工程を示す断面図である。
【図3】この発明の実施の形態1におけるスクリーン印刷用メタルマスクの製造方法の次工程を示す断面図である。
【図4】この発明の実施の形態1におけるスクリーン印刷用メタルマスクの製造方法の次工程を示す断面図である。
【図5】この発明の実施の形態1におけるスクリーン印刷用メタルマスクの製造方法の次工程を示す断面図である。
【図6】この発明の実施の形態1におけるスクリーン印刷用メタルマスクの製造方法の次工程を示す断面図である。
【図7】この発明の実施の形態1におけるスクリーン印刷用メタルマスクの製造方法の次工程を示す断面図である。
【図8】この発明の実施の形態1におけるスクリーン印刷用メタルマスクの製造方法の次工程を示す断面図である。
【図9】この発明の実施の形態1におけるスクリーン印刷用メタルマスクの製造方法の次工程を示す断面図である。
【図10】この発明の実施の形態1におけるスクリーン印刷用メタルマスクの製造方法の次工程を示す断面図である。
【図11】この発明の実施の形態1におけるスクリーン印刷用メタルマスクの製造方法の最後の工程を示す断面図である。
【図12】従来のスクリーン印刷用メタルマスクの製造方法の一工程を示す断面図である。
【符号の説明】
【0020】
1 基材
2 第1のドライフィルム(感光剤)
3 スクリーン刷版
3a メッシュ部分
3b 版膜部分
4 第1のドライフィルムレジスト
5 第1の金属膜
6 第2のドライフィルム(感光剤)
7 スクリーン刷版
8 第2のドライフィルムレジスト
9 第2の金属膜
【出願人】 【識別番号】300071823
【氏名又は名称】株式会社ボンマーク
【出願日】 平成19年3月15日(2007.3.15)
【代理人】 【識別番号】100082175
【弁理士】
【氏名又は名称】高田 守

【識別番号】100106150
【弁理士】
【氏名又は名称】高橋 英樹

【識別番号】100142642
【弁理士】
【氏名又は名称】小澤 次郎


【公開番号】 特開2008−221754(P2008−221754A)
【公開日】 平成20年9月25日(2008.9.25)
【出願番号】 特願2007−66564(P2007−66564)