JP2004284182A - Metal mask screen plate and its manufacturing method - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、高精度なパターン印刷を可能にさせるスクリーン印刷用の版材であるメタルマスクスクリーン版およびその製造方法に関し、詳しくは、メタルマスクとメッシュとが貼り合わされてなる構造のメタルマスクスクリーン版およびその製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
【特許文献1】
特開昭56−140353号公報
【特許文献2】
特開昭63−203787号公報
【特許文献3】
特開平11−78203号公報
【特許文献4】
特開平11−157042号公報
【0003】
従来より、例えば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、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、メタルマスクスクリーン版が用いられる(例えば、特許文献3および特許文献4参照)。
【0004】
メタルマスクスクリーン版を用いたスクリーン印刷は、被印刷体面から僅かに離れて位置するメタルマスクスクリーン版の一方の面から他方の面に、ドクターやローラー等で被印刷体面に押し付けながら、印刷インキその他の付着材料を押し出すことで、被印刷体表面に印刷が行われる。この印刷方法は、被印刷体が硬質で平板状である場合に好適である。
【0005】
メタルマスクスクリーン版には、伸縮性のあるメッシュ(紗)と、貫通画像孔を有するメタルマスク(画像成形層)とを貼り合わせたもの(一般に、「サスペンドメタルマスク版」あるいは「サスペンドメタルマスクスクリーン版」等と称される。)、および、メッシュ孔がないメタルマスクそのものからなり、貫通画像孔を通してインキがストレートに押し出されるもの(一般に、「ソリッドメタルマスク版」あるいは「ソリッドメタルマスクスクリーン版」等と称される。)とがある。後者は、画像中に孔に囲まれた島が存在する場合には採用することが困難であるか、あるいは複数回に分けて印刷作業を行う必要があるため、かかる画像においても1度の印刷作業で高精細な画像を形成することが可能な、前者の方が一般的には有利である。
【0006】
このようなメタルマスクスクリーン版を製造するには、メタルマスクとメッシュとを貼り合わせる必要があるが、従来からこれらの貼り合わせには、メッキ法が採用されている(例えば、特許文献1および特許文献2参照)。すなわち、メタルマスクとメッシュとを重ね合わせた状態で、メッシュの側からニッケルメッキ等のメッキを施すことにより、両者を接着固定している。このときメッシュの孔を塞いでしまうことの無いよう、比較的薄膜のメッキ層が形成可能な電気メッキが採用されている。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
かかる電気メッキは、メタルマスクとメッシュとを重ね合わせた状態を保持しつつ、メッキ浴中に垂直に浸漬させて施される。しかし、メタルマスクやメッシュは薄膜状で可撓性があるため、部分的に密着しないことがあり、その場合には当該箇所の接着・固定が不十分となってメッシュの浮きが生じてしまい、最悪の場合には使用に耐えられないものとなってしまう。
【0008】
メタルマスクに平板状支持体を貼り付け、該平板状支持体と反対側の面から前記メタルマスクにメッシュを重ね合わせた状態で、電気メッキに供される場合もある。前記平板状支持体としてある程度硬質のものを採用すれば、前記メタルマスク側の可撓性は抑えられるが、この場合にもメッシュ側は可撓性を有したままであり、前記問題の解消には繋がらない。
【0009】
また、このように両者の固定が不安定な状態でメッキが施されるため、両者の精密な位置合わせが困難であり、寸法精度が悪くなりやすい。さらに、両者の貼り合わせがメッキ浴内で行われるため、作業性が悪く、目で確認することができないことから、仮に位置がずれていてもそのままの状態で貼り合わせが為されてしまい、生産性の低下にも繋がりやすい。
【0010】
したがって、本発明は、メタルマスクとメッシュとが貼り合わされてなる構造のメタルマスクスクリーン版であって、両者の接着・固定における浮きや、位置ずれの発生が抑えられ、寸法精度の良好なメタルマスクスクリーン版、およびかかる高精度のメタルマスクスクリーン版を容易に得ることができる製造方法を提供することを目的とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】
上記目的は、以下の本発明により達成される。すなわち本発明のメタルマスクスクリーン版は、メッシュと像様の孔が設けられたメタルマスクとが、樹脂製接着性材料を介して貼り合わされてなることを特徴とする。
【0012】
樹脂製接着性材料は、前記メッシュ、および/または、前記メタルマスクの表面に塗布して、その後両者を貼り合せることができるものである。すなわち、本発明のメタルマスクスクリーン版は、製造時の貼り合わせに際して、浴中で行うことが要求されず、例えば平らな作業台(平台)の上で作業を行うことができる。したがって、このように浴中で貼り合わせ作業を行わずに製造された本発明のメタルマスクスクリーン版は、両者の接着・固定における浮きや、位置ずれの発生が抑えられ、寸法精度の良好なものとなる。
本発明のメタルマスクスクリーン版は、通常、前記メタルマスクが、前記メッシュの縁端から所定の領域を残して貼り合わされ、かつ、前記メッシュの縁端が版枠に接着固定されてなる状態でスクリーン印刷に供される。
【0013】
一方、本発明のメタルマスクスクリーン版の製造方法は、メッシュと像様の孔が設けられたメタルマスクとを貼り合わせてなるメタルマスクスクリーン版の製造方法であって、
平板状支持体の表面に、前記メタルマスクを形成する画像形成工程と、
前記メッシュ、および/または、前記メタルマスクの表面に、樹脂製接着性材料を塗布する塗布工程と、
前記メッシュと、前記平板状支持体の前記メタルマスク側の表面とを重ね合わせ、その後前記樹脂製接着性材料を硬化させる接着工程と、
前記メタルマスクが貼り合わされた前記メッシュを前記平板状支持体から剥離する剥離工程と、
からなることを特徴とする。
【0014】
このように、本発明のメタルマスクスクリーン版の製造方法は、塗布工程の操作が浴中で行われるか否かにかかわらず、接着工程の操作を浴の外で行うことができ、両者の精密な位置合わせが容易であり、寸法精度の良好なものとなり、また、作業性が良好で、目で確認することができるため位置ずれが生じ難く、生産性も高い。さらに、両者の重ね合わせを垂直に保った状態で行う必要が無く、しかも浴中のように支持に制限が無いため、位置合わせが容易である他、両者の接着・固定における浮きや、位置ずれの発生が抑えられる。
【0015】
特に、接着工程において、前記メタルマスク側を上に向けた状態で、前記平板状支持体を平台に載置し、その上から前記メッシュを重ね合わせることとすれば、前記メタルマスクの平面状態が容易に保たれ、かつ、しっかりと固定されるため、作業性が極めて良好で、両者の接着・固定における浮きや、位置ずれの発生をより高い次元で抑制することができる。
【0016】
本発明のメタルマスクスクリーン版の製造方法においては、前記樹脂製接着性材料が電着塗料であり、塗布工程が前記電着塗料を電着する工程であることが好ましい。
電着塗装によれば、前記メタルマスクと前記メッシュとの貼り合わせに必要十分な量の前記樹脂製接着性材料による薄膜で均一な塗膜を容易に形成することができ、前記メッシュの孔を封止してしまったり、かかる孔や前記メタルマスクの孔の開口面積を大きく変えてしまう量の塗膜を形成してしまう不具合を防止することができる。特に微細な網目状のメッシュに均一な塗膜を形成するのに、電着塗装を採用することは有利である。
このとき、用いる前記電着塗料としては、カチオン電着塗料であることが望ましい。カチオン電着塗料は、アニオン電着塗料に比して、膜厚を薄く塗布することができ、また、塗布被膜の硬度も高いものが得られる。
【0017】
本発明のメタルマスクスクリーン版の製造方法においては、前記平板状支持体が、ステンレス製の板であることが好ましい。ステンレス製の板を用いることで、剥離工程における前記メタルマスクとの間の剥離が容易に為される。
【0018】
前記画像形成工程としては、平板状支持体の表面に像様にレジストを付着させ、これに金属メッキを施し前記レジストが付着していない部分のみに金属メッキ層を形成することで前記メタルマスクを形成し、さらに前記レジストを除去する工程であることが一般的である。
【0019】
また、本発明のメタルマスクスクリーン版の製造方法においては、さらに、前記メッシュの縁端を、版枠に接着固定する紗張り工程が含まれることが一般的である。当該紗張り工程により、一般的なスクリーン印刷装置に装着可能なメタルマスクスクリーン版とすることができる。
【0020】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図面に則して詳細に説明する。
<本発明のメタルマスクスクリーン版>
図1は、本発明の例示的一態様である実施形態のメタルマスクスクリーン版の平面図であり、図2は、図1のA−A断面図である。図1および図2に示すように、本実施形態のメタルマスクスクリーン版は、主として、版枠14と、これに紗張りされたメッシュ(紗)12と、メッシュ12の中央部に貼り付けられたメタルマスク(画像形成層)10とから構成される。メタルマスク10には、画像形成層としての像様の孔が設けられている。
【0021】
図3に、本実施形態のメタルマスクスクリーン版のメッシュ12とメタルマスク10とが貼り合わされた部分の拡大断面図を示す。図3に示すように、メッシュ12とメタルマスク10とは、メッシュ12全体に塗布された樹脂製接着性材料16を介して貼り合わされている。
【0022】
なお、図4に、本実施形態の変形例としてのメタルマスクスクリーン版のメッシュ12’とメタルマスク10’とが貼り合わされた部分の拡大断面図を示す。本変形例では、図4に示すように、メッシュ12’とメタルマスク10’とは、メタルマスク10’全体に塗布された樹脂製接着性材料16’を介して貼り合わされている。
本発明では、このように樹脂製接着性材料の塗布対象面は、メッシュおよびメタルマスクのいずれでもよく、さらに双方とも樹脂製接着性材料が塗布されていてもよい。
【0023】
また、本実施形態や上記変形例では、樹脂製接着性材料がメッシュまたはメタルマスクの全体を覆う状態で塗布されているが、メタルマスクとメッシュとが貼り合わされる部位にのみ樹脂製接着性材料が塗布されれば足りる。樹脂製接着性材料を、後述の電着塗装により塗布する場合や、その他浸漬塗布法により塗布する場合には、一般に樹脂製接着性材料がメッシュまたはメタルマスクの全体を覆う状態で塗布される。
【0024】
いずれにしてもメタルマスクとメッシュとが、樹脂製接着性材料を介して貼り合わされていれば、本発明の範疇に含まれる。また、メタルマスクとメッシュとの間には、必ずしも樹脂製接着性材料が介在していなければならないわけではなく、メタルマスクとメッシュとが直接接触し、その周りから樹脂製接着性材料により接着・固定されていても構わず、かかる状態についても本発明における「樹脂製接着性材料を介して」の概念に含めることとする。
【0025】
以上のような構成のメタルマスクスクリーン版を用いてスクリーン印刷するには、メタルマスク10が貼り付けられた側を下方にして(すなわち、図2に示される)、平面状の印刷対象物の上方に僅かに離間させて固定し、ドクターやローラー等のスキージ部材により上方から押圧しつつ摺動させて、前記印刷対象物表面にメタルマスク10を当接させつつ、メタルマスク10に設けられた孔からインキ等の付着部材を押し出し、像様に該付着部材を付着させる。このようにして、所望の像が描かれた印刷物を得ることができる。
【0026】
次に、本発明のメタルマスクスクリーン版を構成する各材料について説明する。
(メタルマスク)
本発明においてメタルマスクの材料としては、特に制限はなく、従来からメタルマスクスクリーン版におけるメタルマスクの材料として用いられてきた各種金属を問題なく使用することができる。具体的には例えば、ニッケル、鉄、銅、およびこれらの金属を含む合金が挙げられる。加工性や経済性の観点から、これらの中でもニッケルおよびその合金が好ましい。
【0027】
本発明においてメタルマスクの厚みとしては、特に制限はないが、印刷時のある程度の柔軟性と耐久性とを確保するためには、5μm〜20μmの範囲から選択することが好ましく、10μm〜15μmの範囲から選択することがより好ましい。
【0028】
本発明においてメタルマスクの大きさとしては、印刷しようとする面の面積に依存し、特に制限はないが、一般的には一辺が200mm〜650mmの範囲内の矩形状のものが選択される。勿論、メタルマスクの形状としては、矩形に制限されるものではない。
【0029】
メタルマスクに像様の孔を設ける方法については、後述する<本発明のメタルマスクスクリーン版の製造方法>における(画像形成工程)の項の中で説明する。
その他、メタルマスクの物性、特性、形態等の各種態様は、特に制限されるものではなく、従来からメタルマスクスクリーン版におけるメタルマスクに使用されてきた範囲の物であれば、問題なく本発明において使用することができる。
【0030】
(メッシュ)
本発明においてメッシュの材料としては、特に制限はなく、従来からメタルマスクスクリーン版におけるメッシュ(紗)の材料として用いられてきたものを問題なく使用することができる。具体的には例えば、ステンレス、アルミニウム、鉄、銅、およびこれらの金属を含む合金等の金属メッシュや、ポリエステル(例えばテトロン(登録商標))等の樹脂製メッシュが挙げられる。また、これら樹脂製メッシュの表面を前記金属あるいは合金で被覆した物でも構わない。
【0031】
本発明において、メッシュを構成する繊維の太さとしては、メタルマスクスクリーン版としての機能を損なわない程度に細く、また、印刷時のある程度の柔軟性と耐久性とを確保するために、25m〜80μmの範囲から選択することが好ましく、28μm〜35μmの範囲から選択することがより好ましい。
【0032】
本発明において、メッシュを構成する繊維の密度(いわゆる「メッシュ」)としては、高精細な画像を形成するためには大きい(目が細かい)方が好ましいが、あまり大きすぎる(目が細かすぎる)とインキ等の付着部材の成分を十分に透過させることができなくなる場合がある。したがって、1mm当たり39〜177本(100〜450メッシュ)とすることが好ましく、78〜350本(200〜350メッシュ)とすることがより好ましい。
【0033】
本発明においてメッシュの大きさとしては、前記メタルマスクの面積に依存し、特に制限はないが、一般的にはメタルマスクよりも一辺が400mm〜450mmの範囲内で大きい矩形状のものが選択される。勿論、メタルマスクの形状に応じて矩形以外の形状を選択しても構わないが、メタルマスクの形状にかかわらず矩形のメッシュを選択したり、他の形状を選択しても構わない。
その他、メッシュの物性、特性、形態等の各種態様は、特に制限されるものではなく、従来からメタルマスクスクリーン版におけるメッシュに使用されてきた範囲の物であれば、問題なく本発明において使用することができる。
【0034】
(樹脂製接着性材料)
本発明において樹脂製接着性材料としては、前記メタルマスクと前記メッシュとを接着・固定できる物であれば、如何なる樹脂材料をも用いることができる。樹脂材料は、その性質により、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、常温硬化性樹脂、紫外線硬化性樹脂、硬化剤硬化性樹脂等があり、それら各性質を勘案し、目的に応じて選択すればよい。また、特に接着剤として用いられる樹脂材料も本発明において使用することができる。さらに、一般的に塗料として用いられる樹脂材料も本発明において好適に使用することができる。
【0035】
本発明において使用可能な樹脂製接着性材料としては、具体的には、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、メラミン樹脂、メラミン−アルキッド樹脂等を挙げることができる。
【0036】
樹脂製接着性材料により形成される塗膜の厚み(乾燥・硬化状態)としては、印刷精度、および、前記メタルマスクと前記メッシュとの接着強度が十分に保たれる程度の範囲とすればよく、用いる樹脂製接着性材料やメッシュあるいはメタルマスク、さらには要求印刷精度等により変動するため一概には言えないが、大略2〜10μmの範囲とすることが好ましく、5〜7μmの範囲とすることがより好ましい。ただし、メタルマスクに樹脂製接着性材料を塗布する場合、メタルマスクに設ける孔の大きさを、予め樹脂製接着性材料の塗膜厚分考慮に入れて大きめに設計しておいたり、当該孔の縁に塗膜が回り込まないように塗布したりすることで、上記塗膜の厚みの上限は緩和される。
【0037】
(版枠)
本発明において版枠としては、特に制限はなく、従来からメタルマスクスクリーン版における版枠として用いられてきたものを問題なく使用することができる。紗張りした際、メッシュに十分なテンションがかけられ、スクリーン印刷に供する際、十分な形状保持性を有するものであれば、その形状、構造、大きさ、材料に如何なる制限も課されない。具体的な材料としては、ステンレス、アルミニウム、鉄、銅、等の金属材料のほか、各種プラスチック材料でも構わない。
【0038】
なお、本発明において、当該版枠は必須の構成要素ではないが、通常のスクリーン印刷においては、版枠に紗張りした状態で用いられる。ただし、印刷装置に直接取り付ける態様のもの等版枠を有しない状態のまま、スクリーン印刷に供しうる場合も想定され、かかる場合においても本発明のメタルマスクスクリーン版は好適に使用することができる。
【0039】
<本発明のメタルマスクスクリーン版の製造方法>
本発明のメタルマスクスクリーン版の製造方法(以下、単に「本発明の製造方法」という場合がある。)は、画像形成工程と、塗布工程と、接着工程と、剥離工程と、を必須の工程とし、版枠に紗張りして用いる場合には、さらに紗張り工程が含まれる。この紗張り工程は、上記いずれの工程の後に行われても構わず、また、例えば接着工程の途中で行われても構わない。以下、本発明の製造方法を、各工程ごとに分けて説明する。
【0040】
(画像形成工程)
本発明の製造方法において「画像形成工程」とは、平板状支持体の表面に、像様の孔が設けられたメタルマスク(画像形成層)を形成する工程を言う。
ここで用いる平板状支持体としては、形成されるメタルマスクを平面状に保持し得るものであれば、特に制限はなく、具体的にはステンレス、アルミニウム、銅、鉄、亜鉛、鉛、等の金属材料あるいはこれらを含む合金を挙げることができる。これらの中でも、後述の剥離工程における剥離性が良好である材料が好ましく、具体的には、ステンレス、アルミニウム、銅が好ましく、ステンレスが特に好ましい。
【0041】
該平板状支持体の表面にメタルマスクを形成する方法は、従来からメタルマスクスクリーン版の製造に採用されてきた公知の方法が問題なくできる。かかる方法として、具体的には、後述するレジスト法、平板状支持体に金属層を設け、像様に孔の設けられたマスクを設けた上で金属層のみを化学的に除去するエッチング法、当該金属層のみを像様に直接剥離するレーザー法、メッキによるレジスト電着法等が挙げられ、いずれも本発明に好適に適用することができる。
これらの中で最も一般的なレジスト法を例に挙げて、以下説明する。
【0042】
図5は、レジスト法により画像形成工程を行い、その後の工程を経てメタルマスクスクリーン版を製造する、本発明の製造方法の一例を断面図で示す工程説明図である。図5において(a)〜(c)間が、レジスト法による画像形成工程の流れを示すものである。
【0043】
まず、図5(a)に示すように、平板状支持体18の表面に、像様にレジスト22を付着させる。レジスト22は、例えば、商品名:NEF150,125(日合モートン(株)製)等の材料を用いることにより形成することができる。レジスト22の付着は、従来公知のあらゆる方法を採用することができ、また、各種条件もメタルマスクスクリーン版の製造において常用されているものをそのまま採用することができるため、ここでは詳細な説明は割愛する。
【0044】
次に、図5(a)に示すように像様にレジスト22が形成された表面に金属メッキを施し、図5(b)に示すように、レジスト22が付着していない部分のみに金属メッキ層20を形成する。金属メッキについても、用いる金属材料に応じて、常法にて行う。
【0045】
そして、レジスト22を常法により除去する。レジスト22の除去は、レジストとして用いる材料により異なるが、これについても従来公知の方法に行えば問題ないため、詳細な説明は割愛する。レジスト22が除去されると、図5(c)に示すように、平板状支持体18の表面には金属メッキ層20のみが残る。当該金属メッキ層20が、メタルマスク(画像形成層)10を構成する。なお、当該図5において、メタルマスク10は、図1〜4に比してやや厚みを誇張して描かれている。
【0046】
上記例においては、レジスト法を採用して説明したが、本発明においてはこれに限定されず、いずれの方法により画像形成工程を行っても最終的に図5(c)に示すように、平板状支持体18の表面にメタルマスク10が形成されていれば構わない。ただし、レジスト法によれば、他の方法に比して、寸法精度が高く、開口部の形状が良好である。
【0047】
(塗布工程)
本発明の製造方法において「塗布工程」とは、前記メッシュ、および/または、前記メタルマスクの表面に、樹脂製接着性材料を塗布する工程を言う。
塗布工程による樹脂製接着性材料の塗布は、用いる樹脂製接着性材料に応じて各種方法を採用することができる。具体的には、浸漬塗布法、スプレー塗布法、ローラー塗布法、刷毛塗り法等が挙げられる。例えば、用いる樹脂製接着性材料が一般的な接着剤である場合には、ローラー塗布法および刷毛塗り法が好適である。一方樹脂製接着性材料が、樹脂材料を適当な溶剤に溶解した、いわゆる塗料の状態である場合には、例示の全ての塗布方法を採用することができ、中でも均一な塗布膜を形成することが容易な浸漬塗布法が好ましい。
【0048】
本発明の製造方法のように、精密な膜厚制御が望まれるメタルマスクやメッシュの塗装に対しては、電着塗装を施すことが望ましい。特に、メッシュに対して塗装をする場合に、電着塗装以外の方法により塗装を施すと、塗膜の均一性を保つのが困難なため、目詰まりを生じやすいため、特に電着塗装によることが好ましい。
【0049】
電着塗装は、前記樹脂製接着性材料として電着塗料を用い、該電着塗料に塗布対象物たるメタルマスクあるいはメッシュを浸漬させ、同時に対向電極も浸漬させ、塗布対象物と対向電極との間に直流電圧を印加することで行われる。このとき、電圧、通電時間および温度を制御するか、またはクーロン制御することで、所望の膜厚の電着塗膜を形成することができる。
【0050】
また、電着塗装においては、塗膜を積極的に付けたい部分に対向させて前記対向電極を配置することで、当該部分の膜厚を他の箇所よりも厚くすることができる。したがって、本発明の製造方法では、塗布工程に電着塗装を採用する場合、メタルマスクおよびメッシュのいずれを塗装する場合にも、両者が貼り合わされる側の面に対向して、前記対向電極を配置することが好ましい。
【0051】
用いる電着塗料に制限はなく、塗布しようとする樹脂製接着性材料に応じて電着塗料を採用すれば、あるいは、電着塗料を調製すれば構わない。したがって、アニオン電着塗料でもカチオン電着塗料でもどちらでも構わないが、塗料の付き回り性、硬化後の接着性および耐久性、樹脂皮膜硬度等を勘案すると、カチオン電着塗料の方が好ましい。また、その場合、樹脂成分としては、エポキシ樹脂が最も好ましい。
【0052】
なお、電着塗装に限らず全ての塗装において、塗膜を形成しなくても構わない面、すなわち、メタルマスクおよびメッシュのいずれを塗装する場合にも、両者が貼り合わされる側の面とは反対側の面をマスクして、当該塗布工程の操作を行えば、両者が貼り合わされる側の面にのみ塗膜を形成することができ、塗料の使用量の低減化を図ることができるとともに、得られるメタルマスクスクリーン版の寸法精度を高めることができる。
【0053】
塗布の条件(例えば、溶剤を含む塗料の場合には加熱残分(NV)、粘度、塗布環境温度、塗布液温度等)は、特に制限はなく、所望とする塗膜形成状態に応じて設定すればよく、従来から塗装やプラスチック成形の分野で行われてきた知見により適宜選択すればよい。特に、電着塗装による場合には、塗料の条件も多岐に渡るが(上記条件に加えて、例えば、酸濃度、灰分、電圧、通電時間、クーロン量等)、これらも従来公知の知見により適宜選択すればよい。例えばエポキシ樹脂系(アミノ変性)のカチオン電着塗料による電着塗装の場合には、使用温度20〜30℃(より好ましくは25〜28℃)、電圧30〜200V、通電時間1〜20分の範囲から、それぞれ選択することが望ましい。
【0054】
前記樹脂製接着性材料を塗布するのは、前記メッシュおよび前記メタルマスクのいずれの表面でも構わない。少なくともいずれかの表面に塗布することで、次工程の接着を行うことができる。勿論、双方に塗布することも可能である。
樹脂製接着性材料を電着塗装や、その他浸漬塗布法等、塗布液中で塗布する場合には、通常被塗物の表裏面に塗膜が形成されるため、前記メタルマスクに塗布しようとすると、それを支持している前記平板状支持体のメタルマスクが形成された側と反対側や、メタルマスクの孔から表出する表面にも塗膜が形成されてしまい、経済的でない。したがって、この場合は、既述の如くマスクを施すか、電極配置を工夫するか等の対応を取ることが好ましいが、作業の簡素化のためには、前記メッシュのみに塗布することが好ましい。メッシュは、それ自体塗布対象となる面積が小さいので、有利である。
【0055】
本発明の製造方法では、塗布工程においては、塗膜の形成は行うが、塗膜の硬化はさせない。後述の接着工程における、前記メタルマスクと前記メッシュとの貼り合わせに、塗膜の硬化を利用するからである。したがって、溶剤を含む塗料を塗布した場合にも、塗膜がWET状態のまま、塗布工程の操作を終了させても構わないが、塗膜があまりに乾いていないと、次工程である接着工程での取り扱い性が悪くなるため、塗膜を乾燥させておくことが好ましい。特に、電着塗装による場合には、被塗物を電着塗料に浸漬して通電し、引き上げた後水洗して塗布作業が終わるが、その状態では表面に水分が多量に残っているため、乾燥することが好ましい。勿論、溶剤を含まない樹脂材料を加熱溶融させて塗布したり、いわゆる接着剤を塗布したりした場合には、乾燥は不要である。
【0056】
乾燥させる場合、その程度としては、指触乾燥程度あるいはそれよりも若干乾燥させた程度まで、行えばよい。勿論、あまり乾燥させると、接着力がなくなってしまうので、そうならない範囲で乾燥を行う。そのような乾燥条件(温度、時間)は、溶剤量・種類、樹脂材料の種類、塗膜厚等により大幅に異なるため、一概に言えないが、例えばエポキシ樹脂系(アミノ変性)のカチオン電着塗料による電着塗装の場合には、50〜80℃で20〜60分の範囲から選択することが望ましい。
【0057】
(接着工程)
本発明の製造方法において「接着工程」とは、前記メッシュと、前記平板状支持体の前記メタルマスク側の表面とを重ね合わせ、その後前記樹脂製接着性材料を硬化させる工程を言う。すなわち、当該接着工程は、さらに「重ね合わせ」と「硬化」との2つの工程に細分化することができる。
【0058】
「重ね合わせ」の操作は、前記メッシュと、前記メタルマスクが形成された前記平板状支持体とのいずれか一方を固定し、他方を作業者の手で、あるいは機械的に保持して、双方を正確に重ね合わせることにより行われる。双方とも機械的に保持して、機械的に重ね合わせの操作を行っても構わない。このとき、前記メタルマスクが前記メッシュの中央に配置されるように制御する。
【0059】
このように、塗布工程の操作が浴中で行われるか否かにかかわらず、「重ね合わせ」の操作を浴の外で行うことができ、両者の精密な位置合わせが容易であり、寸法精度の良好なものとなり、また、作業性が良好で、目で確認することができるため位置ずれが生じ難く、生産性も高い。さらに、両者の重ね合わせを垂直に保った状態で行う必要が無く、しかも浴中のように支持に制限が無いため、位置合わせが容易である他、両者の接着・固定における浮きや、位置ずれの発生が抑えられる。
【0060】
このとき、前記メタルマスク側を上に向けた状態で、前記平板状支持体を平台に載置し、その上から前記メッシュを重ね合わせることが特に好ましい。このようにすることで、前記メタルマスクの平面状態が容易に保たれ、かつ、しっかりと固定されるため、作業性が極めて良好で、両者の接着・固定における浮きや、位置ずれの発生をより高い次元で抑制することができる。
【0061】
このように「重ね合わせ」の操作が行われた後に、「硬化」の操作が行われ、前記メッシュと前記メタルマスクとが接着・固定される。「硬化」の操作は、塗布工程で塗布した樹脂製接着性材料の種類に応じて選択する。熱可塑性樹脂をそのまま加熱溶融して塗布した場合には、常温になるまで放置しておけばよい。熱硬化性樹脂を含む塗料を塗布した場合には、加熱焼成して硬化させる。紫外線硬化性樹脂を含む塗料を塗布したり、加熱溶融して塗布した場合には、紫外線を照射して硬化させる。常温硬化性樹脂を含む塗料やいわゆる接着剤を塗布した場合には、そのまま常温で放置しておけばよい。硬化剤硬化性樹脂を含む塗料を塗布する場合には、勿論、塗布の段階で硬化剤を添加しておき、硬化するまでの間に手早く、接着工程の操作を完了させる必要がある。
【0062】
硬化の条件も勿論、硬化の操作や塗布工程で塗布した樹脂製接着性材料の種類に応じて決まるものであり、一概に言えないが、例えばエポキシ樹脂系(アミノ変性)のカチオン電着塗料による電着塗装の場合には、焼成温度および時間として、好ましくは100〜200℃(より好ましくは130〜150℃)で20〜60分の範囲から選択する。
【0063】
図5(d)に、接着工程終了後の状態を示す。図5(d)に示すように、接着工程を経ることで、平板状支持体18の表面に形成されたメタルマスク10(金属メッキ層20)とメッシュ12とが接着・固定される。
【0064】
(剥離工程)
本発明の製造方法において「剥離工程」とは、前記メタルマスクが貼り合わされた前記メッシュを前記平板状支持体から剥離する工程を言う。
前記平板状支持体と前記メッシュと前記メタルマスクが挟み込まれた状態で当該工程に供されるが、当該工程により前記メッシュを前記平板状支持体から引き剥がすことで、それに連れて前記メタルマスクも引き剥がされ前記メッシュと前記メタルマスクとが、樹脂製接着性材料を介して貼り合わされた状態の本発明のメタルマスクスクリーン版が製造される。前記平板状支持体としては、既述の如く、当該剥離時の剥離性の良好な材料が好ましい。また、引き剥がす際には、メッシュ12やメタルマスク10を損傷させないように、注意して作業を行うことが望まれる。
【0065】
図5(e)に、剥離工程終了後の状態を示す。図5(e)に示すように、剥離工程を経ることで、平板状支持体18の表面に形成されたメタルマスク10(金属メッキ層20)がメッシュ12とともに引き剥がされ、メッシュ12とメタルマスク10とが貼り合わされた本発明のメタルマスクスクリーン版が製造される。
【0066】
(紗張り工程)
本発明の製造方法において付随的工程である「紗張り工程」とは、前記メッシュの縁端を、版枠に接着固定する工程を言う。
紗張り工程は、既述の通り、上記いずれの工程の後に行われても構わず、また、例えば接着工程の途中で行われても構わない。より具体的には、本発明の製造方法に供するメッシュを当該工程により予め紗張りしておいたり、接着工程で、前記メッシュと、前記平板状支持体の前記メタルマスク側の表面とを重ね合わせた段階で紗張り工程による紗張りをして、その後前記樹脂製接着性材料を硬化させたり等、画像形成工程〜剥離工程の間のいずれの段階で、当該紗張り工程が行われても構わない。勿論、剥離工程まで行った上で当該紗張り工程を行うこととしても問題ない。
【0067】
紗張り工程は、より具体的には、前記メッシュにテンションをかけつつ、この縁端を、既述の版枠に接着固定する操作であるが、これについても従来公知のあらゆる方法を採用することができる。例えば、接着固定方法の例を挙げれば、溶接による方法、接着剤による方法、メッキによる方法、超音波溶着による方法、ビス止めや押さえ具により加圧しての取り付け等機械的取付方法、等が挙げられ、いずれの方法で行っても全く問題ない。
【0068】
図5(f)に、剥離工程終了後に紗張り工程を行った状態を示す。図5(f)に示すように、剥離工程を経ることで、メタルマスク10(金属メッキ層20)が貼り合わされたメッシュ12が、さらにその縁端で版枠14に紗張りされた本発明のメタルマスクスクリーン版が製造される。
【0069】
以上、本発明のメタルマスクスクリーン版およびその製造方法について、具体例を挙げて詳細に説明してきたが、本発明は、以上の例に限定されるものではなく、当業者は公知の知見により本発明の構成に変更・改良を加えることができる。
【0070】
【発明の効果】
以上、本発明によれば、メタルマスクとメッシュとが貼り合わされてなる構造のメタルマスクスクリーン版であって、両者の接着・固定における浮きや、位置ずれの発生が抑えられ、寸法精度の良好なメタルマスクスクリーン版、およびかかる高精度のメタルマスクスクリーン版を容易に得ることができる製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の例示的一態様である実施形態のメタルマスクスクリーン版の平面図である。
【図2】図1のメタルマスクスクリーン版のA−A断面図である。
【図3】図1のメタルマスクスクリーン版のメッシュとメタルマスクとが貼り合わされた部分の拡大断面図である。
【図4】変形例としてのメタルマスクスクリーン版のメッシュとメタルマスクとが貼り合わされた部分の拡大断面図である。
【図5】レジスト法により画像形成工程を行い、その後の工程を経てメタルマスクスクリーン版を製造する、本発明の製造方法の一例を断面図で示す工程説明図であり、(a)は画像形成工程において平板状支持体の表面に、像様にレジストが付着した状態、(b)は画像形成工程においてレジストが付着していない部分のみに金属メッキ層が形成された状態、(c)は画像形成工程においてレジストが除去され、当該工程が終了した状態、(d)は接着工程終了後の状態、(e)は剥離工程終了後の状態、(f)は剥離工程終了後に紗張り工程を行った状態を、それぞれ示すものである。
【符号の説明】
10、10’ メタルマスク
12、12’ メッシュ
14 版枠
16、16’ 樹脂製接着性材料
18 平板状支持体
20 金属メッキ層
22 レジスト[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a metal mask screen plate which is a plate material for screen printing which enables high-precision pattern printing, and a method for manufacturing the same. More specifically, the present invention relates to a metal mask screen plate having a structure in which a metal mask and a mesh are bonded together. And its manufacturing method.
[0002]
[Prior art]
[Patent Document 1]
JP-A-56-140353
[Patent Document 2]
JP-A-63-203787
[Patent Document 3]
JP-A-11-78203
[Patent Document 4]
JP-A-11-157042
[0003]
2. Description of the Related Art Conventionally, when solder paste, conductor paste, or the like is applied to a printed wiring board for mounting various electronic components or the like, screen printing that enables high-precision pattern printing has been employed. In particular, when high-precision pattern printing is desired, a metal mask screen plate is used as a plate material for screen printing (for example, see Patent Documents 3 and 4).
[0004]
Screen printing using a metal mask screen stencil is performed by pressing a metal mask screen stencil from one side to the other side of the metal mask stencil, which is located slightly away from the surface of the printing object, with a doctor or roller, while pressing the printing ink or other material. By extruding the adhered material, printing is performed on the surface of the printing medium. This printing method is suitable when the printing medium is hard and flat.
[0005]
A metal mask screen plate is obtained by laminating an elastic mesh (shape) and a metal mask (image forming layer) having a through image hole (generally, a “suspend metal mask plate” or a “suspend metal mask screen”). Plate, etc.) and a metal mask itself without mesh holes, through which ink is extruded straight through the through image holes (generally, "solid metal mask plate" or "solid metal mask screen plate"). Etc.). The latter is difficult to adopt when there is an island surrounded by holes in the image, or it is necessary to perform the printing work in a plurality of times. The former, which is capable of forming a high-definition image in operation, is generally advantageous.
[0006]
In order to manufacture such a metal mask screen plate, it is necessary to bond a metal mask and a mesh, and a plating method has been conventionally used for the bonding (for example, Patent Document 1 and Patent Document 1). Reference 2). That is, in a state where the metal mask and the mesh are overlapped, plating such as nickel plating is performed from the side of the mesh, thereby bonding and fixing the two. At this time, electroplating capable of forming a relatively thin plating layer is adopted so as not to block the holes of the mesh.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
Such electroplating is performed by vertically immersing in a plating bath while maintaining a state in which the metal mask and the mesh are overlapped. However, since the metal mask or mesh is thin and flexible, it may not be partially adhered. In this case, the adhesion / fixation of the portion becomes insufficient and the mesh floats, In the worst case, it cannot be used.
[0008]
In some cases, the plate-like support is attached to a metal mask, and the metal mask is superimposed on the metal mask from the surface on the side opposite to the plate-like support. If a certain degree of rigidity is adopted as the plate-shaped support, the flexibility of the metal mask side can be suppressed, but in this case, the mesh side still has flexibility, and the problem is solved. Does not connect.
[0009]
In addition, since plating is performed in a state where the fixing of the two is unstable, precise alignment of the two is difficult, and the dimensional accuracy is likely to deteriorate. Furthermore, since the two are bonded in a plating bath, workability is poor and cannot be visually confirmed. Therefore, even if the positions are shifted, the bonding is performed as it is, and the production is performed. It is easy to lead to a decline in sex.
[0010]
Therefore, the present invention provides a metal mask screen plate having a structure in which a metal mask and a mesh are bonded to each other. It is an object of the present invention to provide a screen plate and a manufacturing method capable of easily obtaining such a high-precision metal mask screen plate.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
The above object is achieved by the present invention described below. That is, the metal mask screen plate of the present invention is characterized in that a mesh and a metal mask provided with image-like holes are bonded via a resin adhesive material.
[0012]
The resinous adhesive material can be applied to the surface of the mesh and / or the metal mask, and then bonded together. That is, the metal mask screen plate of the present invention is not required to be performed in a bath at the time of lamination at the time of production, and can be performed on, for example, a flat work table (flat table). Therefore, the metal mask screen plate of the present invention manufactured without performing the bonding operation in the bath as described above is capable of suppressing the occurrence of floating and displacement in bonding and fixing the two, and having good dimensional accuracy. It becomes.
The metal mask screen stencil of the present invention is generally a screen in a state in which the metal mask is stuck to the edge of the mesh except for a predetermined area, and the edge of the mesh is adhesively fixed to a plate frame. Provided for printing.
[0013]
On the other hand, the method of manufacturing a metal mask screen plate of the present invention is a method of manufacturing a metal mask screen plate obtained by laminating a mesh and a metal mask provided with image-like holes,
An image forming step of forming the metal mask on the surface of the flat support,
An application step of applying a resin adhesive material to the surface of the mesh and / or the metal mask;
An adhesion step of superimposing the mesh and the surface of the flat support on the metal mask side, and thereafter curing the resinous adhesive material,
A peeling step of peeling the mesh to which the metal mask is attached from the flat support,
It is characterized by comprising.
[0014]
As described above, the method for producing a metal mask screen plate of the present invention enables the operation of the bonding step to be performed outside the bath, regardless of whether the operation of the coating step is performed in the bath. Alignment is easy, dimensional accuracy is good, workability is good, and it can be confirmed by eyes, so that misalignment hardly occurs and productivity is high. Furthermore, since it is not necessary to keep the two superimposed vertically, and there is no restriction on the support as in a bath, the positioning is easy, and also the floating and misalignment of the bonding and fixing of the two. Is suppressed.
[0015]
In particular, in the bonding step, if the flat support is placed on a flat base with the metal mask side facing upward, and the mesh is superimposed thereon, the planar state of the metal mask is reduced. Since it is easily held and firmly fixed, workability is extremely good, and it is possible to suppress the occurrence of floating and misalignment in bonding and fixing the two to a higher degree.
[0016]
In the method for producing a metal mask screen plate of the present invention, it is preferable that the resinous adhesive material is an electrodeposition paint, and the application step is a step of electrodepositing the electrodeposition paint.
According to the electrodeposition coating, it is possible to easily form a thin and uniform coating film of the resin adhesive material in a necessary and sufficient amount for bonding the metal mask and the mesh, and to form holes in the mesh. It is possible to prevent problems such as sealing or forming a coating film in such an amount as to greatly change the opening area of the hole or the hole of the metal mask. In particular, to form a uniform coating film on a fine mesh-like mesh, it is advantageous to employ electrodeposition coating.
At this time, it is desirable that the electrodeposition paint used is a cationic electrodeposition paint. The cationic electrodeposition paint can be applied with a smaller film thickness as compared with the anion electrodeposition paint, and a coating film having higher hardness can be obtained.
[0017]
In the method for producing a metal mask screen plate of the present invention, it is preferable that the flat support is a stainless steel plate. By using a stainless steel plate, separation with the metal mask in the separation step is easily performed.
[0018]
In the image forming step, the metal mask is formed by depositing a resist imagewise on the surface of the plate-shaped support, applying a metal plating thereto, and forming a metal plating layer only on a portion where the resist is not attached. Generally, it is a step of forming and further removing the resist.
[0019]
In addition, the method for manufacturing a metal mask screen plate of the present invention generally further includes a gauging step of bonding and fixing the edge of the mesh to a plate frame. By this gauging step, a metal mask screen plate that can be mounted on a general screen printing apparatus can be obtained.
[0020]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
<Metal mask screen plate of the present invention>
FIG. 1 is a plan view of a metal mask screen plate according to an embodiment which is an exemplary aspect of the present invention, and FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line AA of FIG. As shown in FIGS. 1 and 2, the metal mask screen plate according to the present embodiment is mainly attached to a
[0021]
FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view of a portion where the
[0022]
FIG. 4 is an enlarged cross-sectional view of a portion where the
In the present invention, the surface to be coated with the resinous adhesive material may be either a mesh or a metal mask, or both may be coated with the resinous adhesive material.
[0023]
Further, in the present embodiment and the above-described modified example, the resin adhesive material is applied so as to cover the entire mesh or the metal mask, but the resin adhesive material is applied only to a portion where the metal mask and the mesh are bonded. Is sufficient if it is applied. When the resin adhesive material is applied by electrodeposition coating described later or by other dip coating, the resin adhesive material is generally applied in a state of covering the entire mesh or metal mask.
[0024]
In any case, the metal mask and the mesh are included in the scope of the present invention as long as they are bonded via a resin adhesive material. In addition, a resin adhesive material does not necessarily have to be interposed between the metal mask and the mesh, and the metal mask and the mesh come into direct contact with each other, and the metal adhesive and the resin adhesive material adhere around the mesh. It may be fixed, and such a state is included in the concept of “via a resinous adhesive material” in the present invention.
[0025]
In order to perform screen printing using the metal mask screen plate having the above-described configuration, the side on which the
[0026]
Next, each material constituting the metal mask screen plate of the present invention will be described.
(Metal mask)
In the present invention, the material of the metal mask is not particularly limited, and various metals conventionally used as the material of the metal mask in the metal mask screen plate can be used without any problem. Specific examples include nickel, iron, copper, and alloys containing these metals. Among these, nickel and its alloys are preferable from the viewpoint of workability and economy.
[0027]
In the present invention, the thickness of the metal mask is not particularly limited, but is preferably selected from the range of 5 μm to 20 μm, and is preferably 10 μm to 15 μm in order to secure a certain degree of flexibility and durability during printing. It is more preferable to select from the range.
[0028]
In the present invention, the size of the metal mask depends on the area of the surface to be printed, and is not particularly limited. Generally, a rectangular shape having a side of 200 mm to 650 mm is selected. Of course, the shape of the metal mask is not limited to a rectangle.
[0029]
The method of providing image-like holes in the metal mask will be described in the section of (Image Forming Step) in <Method of Manufacturing Metal Mask Screen Plate of the Present Invention> to be described later.
In addition, various aspects such as the physical properties, characteristics, and forms of the metal mask are not particularly limited, and may be used in the present invention without any problem as long as they are in the range that has been conventionally used for metal masks in metal mask screen plates. Can be used.
[0030]
(mesh)
In the present invention, the material of the mesh is not particularly limited, and any material conventionally used as a material for a mesh (shape) in a metal mask screen plate can be used without any problem. Specific examples include metal meshes such as stainless steel, aluminum, iron, copper, and alloys containing these metals, and resin meshes such as polyester (for example, Tetron (registered trademark)). Further, the surface of these resin meshes may be covered with the above metal or alloy.
[0031]
In the present invention, the thickness of the fibers constituting the mesh is as thin as not to impair the function as a metal mask screen plate, and, in order to secure a certain degree of flexibility and durability during printing, from 25 m to It is preferable to select from the range of 80 μm, and more preferable to select from the range of 28 μm to 35 μm.
[0032]
In the present invention, the density of the fibers constituting the mesh (so-called “mesh”) is preferably large (fine eyes) to form a high-definition image, but is too large (fine eyes). In some cases, the components of the attachment member such as ink cannot be sufficiently transmitted. Therefore, it is preferably 39 to 177 (100 to 450 mesh) per mm, and more preferably 78 to 350 (200 to 350 mesh).
[0033]
In the present invention, the size of the mesh depends on the area of the metal mask and is not particularly limited. Generally, a rectangular shape whose one side is larger than the metal mask within a range of 400 mm to 450 mm is selected. You. Of course, a shape other than a rectangle may be selected according to the shape of the metal mask, but a rectangular mesh or another shape may be selected regardless of the shape of the metal mask.
In addition, various aspects such as the physical properties, characteristics, and form of the mesh are not particularly limited, and may be used in the present invention without any problem as long as they are in the range conventionally used for meshes in metal mask screen plates. be able to.
[0034]
(Resin adhesive material)
In the present invention, as the resin-made adhesive material, any resin material can be used as long as it can bond and fix the metal mask and the mesh. Resin material, depending on its properties, thermoplastic resin, thermosetting resin, room temperature curable resin, ultraviolet curable resin, curing agent curable resin, etc., if considering each of these properties, if selected according to the purpose Good. Further, a resin material particularly used as an adhesive can also be used in the present invention. Further, resin materials generally used as paints can also be suitably used in the present invention.
[0035]
Specific examples of the resinous adhesive material that can be used in the present invention include an epoxy resin, an acrylic resin, a melamine resin, and a melamine-alkyd resin.
[0036]
The thickness (dry / cured state) of the coating film formed by the resin-made adhesive material may be in a range where printing accuracy and the adhesive strength between the metal mask and the mesh are sufficiently maintained. Since it varies depending on the resin adhesive material used, the mesh or metal mask used, and the required printing accuracy, etc., it cannot be said unconditionally, but it is preferably in the range of about 2 to 10 μm, and more preferably in the range of 5 to 7 μm. Is more preferred. However, when applying a resin adhesive material to the metal mask, the size of the hole provided in the metal mask may be designed to be large in advance in consideration of the coating thickness of the resin adhesive material, or the hole may be designed to be large. The upper limit of the thickness of the coating film is relaxed by applying the coating film so as not to wrap around the edge of the film.
[0037]
(Plate frame)
In the present invention, the plate frame is not particularly limited, and a plate frame conventionally used as a plate frame in a metal mask screen plate can be used without any problem. When the mesh is stretched, sufficient tension is applied to the mesh, and the shape, structure, size, and material of the mesh are not limited as long as the mesh has sufficient shape retention when subjected to screen printing. Specific materials include metal materials such as stainless steel, aluminum, iron, and copper, as well as various plastic materials.
[0038]
In the present invention, the plate frame is not an essential component, but is used in normal screen printing in a state where the plate frame is stretched. However, it is also conceivable that screen printing can be performed without a plate frame such as a mode in which the metal mask screen is directly attached to a printing apparatus. Even in such a case, the metal mask screen plate of the present invention can be suitably used.
[0039]
<Method for producing metal mask screen plate of the present invention>
The method for manufacturing a metal mask screen plate of the present invention (hereinafter, sometimes simply referred to as “the manufacturing method of the present invention”) includes an image forming step, a coating step, a bonding step, and a peeling step, which are essential steps. In the case of using a stencil on a plate frame, a sieving step is further included. This gauging step may be performed after any of the above steps, or may be performed, for example, during the bonding step. Hereinafter, the manufacturing method of the present invention will be described for each step.
[0040]
(Image forming step)
In the manufacturing method of the present invention, the “image forming step” refers to a step of forming a metal mask (image forming layer) provided with image-like holes on the surface of a flat support.
The flat support used here is not particularly limited as long as it can hold the formed metal mask in a flat shape. Specifically, stainless steel, aluminum, copper, iron, zinc, lead, etc. Examples thereof include metal materials and alloys containing these materials. Among these, a material having good peelability in a peeling step described later is preferable, and specifically, stainless steel, aluminum, and copper are preferable, and stainless steel is particularly preferable.
[0041]
As a method of forming a metal mask on the surface of the plate-shaped support, a known method conventionally used for manufacturing a metal mask screen plate can be used without any problem. As such a method, specifically, a resist method described later, an etching method in which a metal layer is provided on a plate-shaped support, and only a metal layer is chemically removed after providing a mask provided with image-like holes, A laser method for directly peeling only the metal layer imagewise, a resist electrodeposition method by plating, and the like can be mentioned, and any of them can be suitably applied to the present invention.
The most common resist method among these will be described below as an example.
[0042]
FIG. 5 is a process explanatory view showing an example of a manufacturing method of the present invention in a cross-sectional view, in which an image forming step is performed by a resist method, and a metal mask screen plate is manufactured through the subsequent steps. 5A to 5C show the flow of the image forming process by the resist method.
[0043]
First, as shown in FIG. 5A, a resist 22 is imagewise adhered to the surface of the
[0044]
Next, as shown in FIG. 5 (a), metal plating is applied to the surface on which the resist 22 is formed imagewise, and as shown in FIG. The
[0045]
Then, the resist 22 is removed by an ordinary method. Although the removal of the resist 22 depends on the material used as the resist, there is no problem if this is performed by a conventionally known method. When the resist 22 is removed, only the
[0046]
In the above example, the resist method was used, but the present invention is not limited to this. Regardless of the image forming process performed by either method, finally, as shown in FIG. It is sufficient if the
[0047]
(Coating process)
In the manufacturing method of the present invention, the “coating step” refers to a step of coating a resin adhesive material on the surface of the mesh and / or the metal mask.
Various methods can be employed for applying the resinous adhesive material in the application step, depending on the resinous adhesive material used. Specific examples include a dip coating method, a spray coating method, a roller coating method, and a brush coating method. For example, when the resinous adhesive material to be used is a general adhesive, a roller coating method and a brush coating method are preferable. On the other hand, when the resinous adhesive material is in a state of a so-called paint in which the resin material is dissolved in an appropriate solvent, all of the exemplified coating methods can be employed, and among them, a uniform coating film can be formed. It is preferable to use a dip coating method which is easy.
[0048]
Electrodeposition coating is desirably applied to metal masks and meshes for which precise film thickness control is desired, as in the production method of the present invention. In particular, when applying to the mesh when applying a method other than electrodeposition coating, it is difficult to maintain uniformity of the coating film, and clogging is likely to occur. Is preferred.
[0049]
Electrodeposition coating uses an electrodeposition paint as the resinous adhesive material, immerses a metal mask or a mesh as an application target in the electrodeposition paint, immerses the counter electrode at the same time, and forms a coating between the application target and the counter electrode. This is performed by applying a DC voltage between them. At this time, an electrodeposition coating film having a desired film thickness can be formed by controlling the voltage, the conduction time and the temperature, or controlling the coulomb.
[0050]
Further, in the electrodeposition coating, by arranging the counter electrode so as to face a portion where the coating film is to be positively applied, the thickness of the portion can be made thicker than other portions. Therefore, in the manufacturing method of the present invention, when electrodeposition coating is adopted in the coating step, in the case of coating any of a metal mask and a mesh, the counter electrode is opposed to the surface on which both are to be bonded. It is preferable to arrange them.
[0051]
There is no limitation on the electrodeposition paint to be used, and the electrodeposition paint may be used or the electrodeposition paint may be prepared according to the resinous adhesive material to be applied. Therefore, either an anionic electrodeposition paint or a cationic electrodeposition paint may be used, but the cationic electrodeposition paint is preferable in consideration of the throwing power, adhesiveness and durability after curing, resin film hardness, and the like. In that case, an epoxy resin is most preferable as the resin component.
[0052]
In addition, not only the electrodeposition coating, but also in all coatings, the surface on which the coating film may not be formed, that is, when coating any of the metal mask and the mesh, the surface on which both are bonded is If the operation of the coating process is performed by masking the opposite surface, the coating film can be formed only on the surface on which both are bonded, and the amount of paint used can be reduced. The dimensional accuracy of the obtained metal mask screen plate can be improved.
[0053]
The application conditions (for example, in the case of a coating containing a solvent, the heating residue (NV), viscosity, application environment temperature, application liquid temperature, etc.) are not particularly limited, and are set according to a desired coating film formation state. What is necessary is just to select suitably according to the knowledge conventionally performed in the field of coating and plastic molding. In particular, in the case of electrodeposition coating, the conditions of the coating material are also various (for example, in addition to the above conditions, for example, acid concentration, ash content, voltage, energizing time, coulomb amount, etc.). Just select. For example, in the case of electrodeposition coating using an epoxy resin-based (amino-modified) cationic electrodeposition coating material, a use temperature of 20 to 30 ° C. (more preferably 25 to 28 ° C.), a voltage of 30 to 200 V, and a conduction time of 1 to 20 minutes. It is desirable to select each from the range.
[0054]
The surface of the mesh and the metal mask may be applied with the resin adhesive material. By applying it to at least one of the surfaces, the adhesion in the next step can be performed. Of course, it is also possible to apply to both.
When applying the resinous adhesive material in an application liquid such as electrodeposition coating or other dip coating method, since a coating film is usually formed on the front and back surfaces of the object to be coated, an attempt is made to apply the metal mask to the metal mask. As a result, a coating film is formed on the side of the flat support supporting the metal mask opposite to the side on which the metal mask is formed, and also on the surface exposed from the holes of the metal mask, which is not economical. Accordingly, in this case, it is preferable to take measures such as applying a mask as described above or modifying the arrangement of the electrodes. However, in order to simplify the operation, it is preferable to apply the coating only to the mesh. The mesh itself is advantageous because it has a small area to be applied.
[0055]
In the production method of the present invention, in the coating step, a coating film is formed, but the coating film is not cured. This is because curing of the coating film is used for bonding the metal mask and the mesh in a bonding step described later. Therefore, even when a paint containing a solvent is applied, the operation of the application step may be terminated while the coating film is in a wet state, but if the coating film is not too dry, it may be used in the next bonding step. It is preferable that the coating film is dried because the handleability of the film deteriorates. In particular, in the case of electrodeposition coating, the object to be coated is immersed in the electrodeposition coating, energized, pulled up, washed with water, and the coating operation is completed, but in that state a large amount of moisture remains on the surface, Drying is preferred. Of course, when a resin material containing no solvent is heated and melted or applied, or a so-called adhesive is applied, drying is unnecessary.
[0056]
In the case of drying, the drying may be performed to the extent of touch-drying or slightly dried. Of course, if it is dried too much, the adhesive strength will be lost. Such drying conditions (temperature and time) vary greatly depending on the amount and type of the solvent, the type of the resin material, the thickness of the coating film, etc., and cannot be said unconditionally. However, for example, cationic electrodeposition of epoxy resin (amino-modified) In the case of electrodeposition coating with a paint, it is desirable to select from a range of 20 to 60 minutes at 50 to 80 ° C.
[0057]
(Adhesion process)
In the manufacturing method of the present invention, the “adhesion step” refers to a step of superimposing the mesh and the surface of the flat support on the metal mask side, and thereafter curing the resin adhesive material. That is, the bonding step can be further subdivided into two steps of “superposition” and “curing”.
[0058]
The operation of “overlapping” is performed by fixing one of the mesh and the plate-shaped support on which the metal mask is formed, and holding the other by an operator's hand or mechanically. Are performed by superimposing them exactly. Both may be held mechanically, and the superposition operation may be performed mechanically. At this time, control is performed so that the metal mask is arranged at the center of the mesh.
[0059]
Thus, regardless of whether the operation of the coating process is performed in the bath or not, the “overlapping” operation can be performed outside the bath, and precise positioning of the two can be easily performed, and the dimensional accuracy can be improved. In addition, the workability is good, and it can be visually confirmed, so that the displacement is hardly generated and the productivity is high. Furthermore, since it is not necessary to keep the two superimposed vertically, and there is no restriction on the support as in a bath, the positioning is easy, and also the floating and misalignment of the bonding and fixing of the two. Is suppressed.
[0060]
At this time, it is particularly preferable that the flat support is placed on a flat base with the metal mask side facing upward, and the mesh is overlaid thereon. By doing so, the planar state of the metal mask is easily maintained, and the metal mask is firmly fixed, so that the workability is extremely good, and the occurrence of floating or misalignment in bonding and fixing the two is more improved. It can be suppressed at a high level.
[0061]
After the “overlap” operation is performed in this manner, the “curing” operation is performed, and the mesh and the metal mask are bonded and fixed. The operation of “curing” is selected according to the type of the resinous adhesive material applied in the application step. When the thermoplastic resin is applied by heating and melting as it is, the resin may be left at room temperature. When a paint containing a thermosetting resin is applied, it is cured by heating and baking. When a paint containing an ultraviolet-curable resin is applied or heated and melted and applied, it is cured by irradiating ultraviolet rays. When a paint containing a room temperature curable resin or a so-called adhesive is applied, it may be left as it is at room temperature. When applying a coating material containing a curing agent-curable resin, it is, of course, necessary to add a curing agent at the application stage and complete the operation of the bonding step quickly before curing.
[0062]
The curing conditions are, of course, determined according to the curing operation and the type of the resinous adhesive material applied in the application step. Although it cannot be said unconditionally, for example, an epoxy resin (amino-modified) cationic electrodeposition paint is used. In the case of electrodeposition coating, the firing temperature and time are preferably selected from the range of 100 to 200 ° C (more preferably 130 to 150 ° C) and 20 to 60 minutes.
[0063]
FIG. 5D shows the state after the end of the bonding step. As shown in FIG. 5D, the metal mask 10 (metal plating layer 20) formed on the surface of the
[0064]
(Peeling process)
In the manufacturing method of the present invention, the “peeling step” refers to a step of peeling the mesh on which the metal mask is bonded from the flat support.
The flat-plate support, the mesh and the metal mask are sandwiched and provided for the step, and the mesh is peeled off from the flat-plate support in the step, whereby the metal mask is also moved. The metal mask screen plate of the present invention in a state where the mesh is peeled off and the metal mask is bonded via a resin adhesive material is manufactured. As described above, a material having good releasability at the time of the peeling is preferable as the flat support. When peeling off, it is desired that the work be performed with care so as not to damage the
[0065]
FIG. 5E shows a state after the peeling step is completed. As shown in FIG. 5E, the metal mask 10 (metal plating layer 20) formed on the surface of the
[0066]
(Saori process)
In the manufacturing method of the present invention, the “grinding step”, which is an ancillary step, refers to a step of bonding and fixing the edge of the mesh to the plate frame.
As described above, the gauging step may be performed after any of the above steps, or may be performed, for example, during the bonding step. More specifically, the mesh to be used in the manufacturing method of the present invention is preliminarily gauged in this step, or in the bonding step, the mesh is overlapped with the surface of the flat support on the metal mask side. The gauging process may be performed at any stage between the image forming process and the peeling process, such as performing gauging by the gauging process at the stage, and then curing the resin adhesive material. Absent. Of course, there is no problem if the gauging step is performed after the peeling step is performed.
[0067]
The gauging step is, more specifically, an operation of adhesively fixing the edge to the above-described plate frame while applying tension to the mesh, and any conventionally known method may be employed for this. Can be. For example, examples of the adhesive fixing method include a method by welding, a method by an adhesive, a method by plating, a method by ultrasonic welding, a mechanical mounting method such as mounting by pressing with a screw or a holding tool, and the like. It does not matter which method is used.
[0068]
FIG. 5F shows a state in which a gauze process is performed after the peeling process is completed. As shown in FIG. 5 (f), the
[0069]
As described above, the metal mask screen printing plate of the present invention and the method for manufacturing the same have been described in detail with reference to specific examples. However, the present invention is not limited to the above examples, and those skilled in the art will be able to use the known knowledge. Changes and improvements can be made to the configuration of the invention.
[0070]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, there is provided a metal mask screen plate having a structure in which a metal mask and a mesh are bonded to each other. A metal mask screen plate and a manufacturing method capable of easily obtaining such a high-precision metal mask screen plate can be provided.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a plan view of a metal mask screen plate of an embodiment which is an exemplary aspect of the present invention.
FIG. 2 is a sectional view of the metal mask screen plate of FIG. 1 taken along the line AA.
FIG. 3 is an enlarged sectional view of a portion where the mesh and the metal mask of the metal mask screen plate of FIG. 1 are bonded.
FIG. 4 is an enlarged sectional view of a portion where a mesh and a metal mask of a metal mask screen plate as a modification are bonded.
FIGS. 5A and 5B are cross-sectional views illustrating an example of a manufacturing method of the present invention in which an image forming step is performed by a resist method, and a metal mask screen plate is manufactured through the subsequent steps. In the process, a state in which a resist is imagewise adhered to the surface of a flat support, (b) is a state in which a metal plating layer is formed only in a portion where no resist is adhered in an image forming process, and (c) is an image. The state where the resist is removed in the forming step and the step is completed, (d) is the state after the bonding step is completed, (e) is the state after the peeling step is completed, and (f) is the gauging step after the peeling step is completed. , Respectively.
[Explanation of symbols]
10, 10 'metal mask
12, 12 'mesh
14 plate frame
16, 16 'Resin adhesive material
18 flat support
20 Metal plating layer
22 Resist
Claims (9)
平板状支持体の表面に、前記メタルマスクを形成する画像形成工程と、
前記メッシュ、および/または、前記メタルマスクの表面に、樹脂製接着性材料を塗布する塗布工程と、
前記メッシュと、前記平板状支持体の前記メタルマスク側の表面とを重ね合わせ、その後前記樹脂製接着性材料を硬化させる接着工程と、
前記メタルマスクが貼り合わされた前記メッシュを前記平板状支持体から剥離する剥離工程と、
からなることを特徴とするメタルマスクスクリーン版の製造方法。A method for manufacturing a metal mask screen plate, comprising bonding a mesh and a metal mask provided with image-like holes,
An image forming step of forming the metal mask on the surface of the flat support,
An application step of applying a resin adhesive material to the surface of the mesh and / or the metal mask;
An adhesion step of superimposing the mesh and the surface of the flat support on the metal mask side, and thereafter curing the resinous adhesive material,
A peeling step of peeling the mesh to which the metal mask is attached from the flat support,
A method for producing a metal mask screen plate, comprising:
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- 2003-03-20 JP JP2003078892A patent/JP2004284182A/en active Pending
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