JP2005507566A - 表面上へのマスクの形成方法 - Google Patents

Abstract

【課題】印刷回路板等の表面にはんだマスク等のマスクを効率的につくる方法を提供する。
【解決手段】ドロップオンデマンド射出技術を用い表面上に材料を付着させてマスクのアウトラインをつくり、次いでこのアウトライン内に材料を付着させてマスクをつくる。別法として同様に材料を付着すべきでない表面領域の部分にそのアウトラインをつくり、次いでアウトラインの外側に材料を付着させてマスクをつくる。アウトラインの高さはマスクの残部の高さより高く、その後の付着材料の流れを制御するバリアとして機能する。

Description

【技術分野】
【０００１】
本発明は表面上へのマスクの形成方法に関する。一態様において、本発明は回路板等の表面にはんだマスク又はレジストを形成する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
スクリーン印刷や光平版等の表面にはんだマスクを形成する方法は公知である。
【０００３】
スクリーン印刷では通常レジスト保護を要する回路板の対応領域に孔をもつパターン化した布スクリーンを用いている。このスクリーンを回路板上に配して多量の材料をスクリーン上に置く。次いでスクリーンを横断して線引き棒を引き、スクリーンを回路板から上げてレジストパターンを回路板上に残す。このパターンは通常均一な厚さをもち正確な解像度を示す。次いで付着させたはんだマスクを硬化させる。この方法の利点は回路板をカバーする速度と高い繰り返し性にある。一方スクリーン印刷の欠点は廃棄物の量、比較的長いリード時間、スクリーンの製造コスト及び廃棄物の廃棄の必要性にある。またこの方法は１５０ミクロン以下の解像サイズでは制限されるという欠点もある。
【０００４】
光平版（フォトリソグラフィ）では回路板をフォトレジストで十分にカバーし（これにはたとえばドライフィルムラミネーション、スクリーン印刷、カーテンコーティング又はスプレーコーティングが用いられる）。次いでこのフォトレジストを、接触マスク、プロキシミティマスク又はプロジェクションマスクなどの光機器を介してＵＶ光にさらしてフォトレジストの領域を選択的マスキングする。フォトレジストの露出領域を現像した後、マスクした領域をエッチングで除いてその後の処理のために所望の特性を残しうる。
この方法の利点は最終的な像の正確性及びコーティングとパターン化のスピードにある。しかし、欠点として廃棄物を化学的に廃棄する必要があることと多段の減少化方法である点がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は上記した問題点を解決することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は第１に、表面上にドロップオンデマンド射出技術を用いて材料を選択的に付着させてはんだマスクを形成する方法であって、
（ａ）表面に材料を付着させて表面上にマスクのアウトラインを形成する工程及び（ｂ）次いで該アウトライン内に材料を付着させてマスクを形成する工程からなり、形成されたアウトラインが、工程（ｂ）の間に付着される材料の流れを制御するためのバリアとして機能するように、工程（ｂ）でその後に形成されるマスクの残部より高さが高いことを特徴とするはんだマスクの形成方法である。
【０００７】
好ましくは工程（ａ）はさらに付着した材料を電磁照射にさらして付着した材料を硬化させることを含む。
この方法は好ましくは、工程（ｂ）の前に、該アウトラインを材料の複数回付着でつくるように少なくとも１回工程（ａ）を繰り返す。この方法は好ましくは工程（ｂ）を少なくとも１回繰り返し、工程（ｂ）は工程（ａ）の繰り返し回数以下の回数繰り返す。
【０００８】
好ましくは、少なくとも１回の工程（ｂ）は付着した材料を電磁照射によって硬化を行う工程である。付着の完了と付着した材料を電磁照射にさらすときの間の時間の遅れを選択的にかえて付着したマスクの表面の最終状態を制御しうる。
【０００９】
マスクの残りの部分は局部的により高い高さの領域を形成するように付着させることができ、それにより、たとえばその後の処理の間の回路格のある特性を保護したり厚い誘電体を提供しうる。これはマスクの残りの部分の形成の間に材料をさらに選択的に付着させる手段や公知の「グレースケール」法を用いて大きなサイズの液滴を局部的に付着させることによって行ないうる。
【００１０】
アウトラインの少なくとも1部は材料が付着されない表面領域を定め、材料は工程(b)の間これらの領域の外に付着される。それ故、本発明は、第２に、ドロップオンデマンド射出技術を用いて表面上に材料を選択的に付着させる方法であって、表面上に材料を付着させて材料が付着されない領域をもつアウトラインを形成する工程、及び次いでアウトラインの外側に材料を付着させてマスクを形成する工程からなり、形成されたアウトラインが、アウトラインの外側に付着した材料の流れを制御するバリアとして機能するように、表面上にその後に形成されるマスクの残部よりも高い高さをもつことを特徴とする方法である。第１の発明について述べた特徴は第２の発明についても同様に適用される。
【発明の効果】
【００１１】
本発明者は市販のドロップオンデマンドインクジェットプリントヘッドを用いて表面に適宜のマスク材料を付着させることができまた好ましくはその後に電磁照射を用いて硬化させて表面の所望の領域をカバーするはんだマスクを残すことができることを見出した。本発明者は本発明により形成すべきマスクを速く、正確に、低コストで、優れた印刷表面被覆上の制御性をもって形成しうることを見出した。この方法は従来法に比しインクの効率的利用を可能にし、廃棄物を減らし、また直接像化の高い対応容易性をもつという利点も有している。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
電磁照射には紫外線又は赤外線照射のいずれかを用いうる。付着即ちデポジットさせる材料としてはアクリル、シリコーン、ポリイミド、ポリテトラフルオロエチレン、エポキシ等がある。
本発明者等は一工程で像をつくり全パターンをインクジェットでつくるのとは対照的に、マスクを正確につくるには多工程を要することを知見した。この点を示すのにユーザーが一工程でプリンタを介して紙にデータファイルとアウトプットをつくりうる一般的なデスクトッププリンタについて例示する。ほとんどのビジネスではドロップオンデマンド又は連続ジェットプリンタの代わりにレーザープリンタを用いているが、これはレーザープリンタの方が像品質が優れていることによる。この品質の差は液体の湿潤性と湿潤時に起こる紙の毛細管現象が原因している。その結果不鮮明な像ができてしまう。
【００１３】
単一の付着工程をつかってはんだマスクを印刷する際も保存しようとする像の細部が不鮮明になるという上記と同様の欠点が出る。
像品質を保持する一つの方法は遅滞なく付着した像を硬化させて液体が拡がって像の特性をゆがめることを防ぐ方法である。しかし平滑な紙表面に対しては良好な像がつくりづらく表面状態の悪い表面でよいそう状態が得られるというのが実情である。
【００１４】
本発明は付着表面上に達成されるべき優れた像品質と平滑な紙表面の組み合わせを可能とする２つの異なる付着工程を提供する。本発明はまずユーザーが望む適宜のデザインのアウトラインを印刷し、好ましくはこのアウトラインをインクの高さが増すように数回重ね印刷する。この工程の目的はダムをもたらすことである。このダムは内部連結部がつくられ且つはんだマスクがないことを要する領域内にインク流が流れ込むことを制御するバリアとなる。次いでこのダムを充たし、はんだマスクが自然に流れるようにして最終硬化前に平滑な表面にする。
【００１５】
図１は回路板上に最初に引かれるアウトラインの像の例である。図２ははんだマスクのカバーを必要とする領域上に付着させた像を示す。ＣＡＤ／ＣＡＭソフトウェアパッケージが小さい記載(ｓｃｒｉｐｔｉｎｇ)をもちうる２セット像を与えうる。
【実施例１】
【００１６】
表面上にはんだマスクをつくるために特定のパラメータをつかってプリントヘッドパラメータと硬化速度をセットした。単一のＸａａｒＪｅｔ（商標ＪＸ）^５００プリントヘッドを温度４０℃供給電圧３５.５Ｖにセットした。初期硬化中基板上約１２ｍｍの位置に硬化用ランプを配した。付着させるインクとしてアクリレートオリゴマーとイソブチルアクリレートモノマー（粘土低下用）、ＵＶ硬化剤及び顔料からなるインクを用いた。このインクの初期硬化にＵＶ（キセノン）光源から最小１５ｍＪを要した。
【００１７】
アウトラインパターンを付着させる間、２８０ｍｍ／秒の付着と硬化速度を用いた。これはインク付着後０．０５〜２秒、好ましくは約０.５秒の硬化に等しい。同様にして３つの７２０ｄｐｉアウトライン層を順次印刷してパターンの透明アウトラインを残した。合体を可能にするために、各層を単一のプリントヘッドを用い、４つの別々のプリントプレス又は材料の付着でつくった。４つのプリントヘッドを用いることによって１つのパスで７２０ｄｐｉ層をつくりうる。
【００１８】
第２の付着工程（内部充填）の間に、２つの７２０ｄｐｉ層を付着させてはんだマスクをつくった。第１層は付着後０．０５〜２秒の間、好ましくは０．５秒で遅延なしに硬化した。第２層に対しては、第１パス及び第１パスのそれぞれ用には硬化を行なわず、第２及び第４パス用に付着後約１０秒で硬化を行なった。
【００１９】
要約すると、表面上にマスク、好ましくははんだマスクをつくる方法はドロップオンデマンド射出技術を用いて表面上に選択的に材料を付着させるものである。この方法は材料を表面上に付着させてマスクのアウトラインをつくる工程及びそのアウトライン内に材料を付着させてマスクをつくる工程からなる。別法として、この方法は材料を表面に付着させて材料が付着すべきでない表面部分のアウトラインをつくる工程及びそのアウトラインの外側に材料を付着させてマスクをつくる工程からなる。アウトラインの高さはマスクの残部の高さより高く、それによりその後に表面上に付着される材料の流れを制限するバリアが提供される。
【００２０】
上記は例示であり本発明はこれらによって制限されない。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】回路板上に引いたアウトラインの像の例を示す平面図。
【図２】はんだマスクのカバーを必要とする領域上に像を付着させた例を示す平面図。
【図３】周辺は位置した３つのスリーブをもつ本発明の超音波カテーテル系チェンバの正面概略図。

Claims (12)

1. 表面上にドロップオンデマンド射出技術を用いて材料を選択的に付着させてはんだマスクを形成する方法であって、
   （ａ）表面に材料を付着させて表面上にマスクのアウトラインを形成する工程及び
   （ｂ）次いで該アウトライン内に材料を付着させてマスクを形成する工程からなり、形成されたアウトラインが、工程（ｂ）の間に付着される材料の流れを制御するためのバリアとして機能するように、工程（ｂ）でその後に形成されるマスクの残部より高さが高いことを特徴とするはんだマスクの形成方法。
2. 工程（ａ）が付着した材料を電磁照射にさらして付着した材料の硬化を行うことも含む請求項１の方法。
3. 工程（ｂ）の前に、工程（ａ）を少なくとも１回繰り返して材料を複数回付着させてアウトラインをつくる請求項１又はの方法。
4. 工程（ｂ）を少なくとも１回繰り返すと共に、この繰り返し回数が工程（ａ）の繰り返し回数以下である請求項３の方法。
5. 少なくとも１回の工程（ｂ）がその工程中に付着した材料を電磁照射にさらしてその材料の硬化を行うことからなる請求項４の方法。
6. 材料の付着の完了から付着した材料の電磁照射へさらすまでの時間が付着したマスクの表面状態を制御するように選択的に変えられる請求項５の方法。
7. マスクの残部が局部的により高い領域を作るように付着される請求項１〜６のいずれか１項の方法。
8. 該アウトラインの少なくとも一部が材料が付着されるべきでない表面領域を定め、工程（ｂ）の間にこの表面領域の外側に材料を付着させる請求項１〜７のいずれか１項の方法。
9. 表面上にドロップオンデマンド射出技術を用いて材料を選択的に付着させてはんだマスクを形成する方法であって、表面に材料を付着させて材料を付着させるべきでない表面領域にアウトラインを形成する工程、及び次いで該アウトラインの外側に材料を付着させてマスクを形成する工程からなり、形成されたアウトラインが、アウトラインの外側に付着された材料の流れを制御するためのバリアとして機能するように、その後に表面上に形成されるマスクの残部より高さが高いことを特徴とする表面上へのマスクの形成方法。
10. 電磁照射が紫外線照射又は赤外線照射である請求項２、５又は６の方法。
11. 材料がアクリル、シリコーン、ポリイミド、ポリテトラフルオロエチレン又はエポキシである請求項１〜９のいずれか１項の方法。
12. 実質上添付図面に記載した方法で表面上にマスクを形成する方法。