JP2006103223A - Manufacturing method of metal mask - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、印刷パターン用の開口部を有するメタルマスクの製造方法に関する。 The present invention relates to a method for manufacturing a metal mask having an opening for a printing pattern.
一般に配線基板に印刷パターンを形成するためにメタルマスクが用いられている。この印刷パターンは、メタルマスクを配線基板の上部に設置し、ハンダペーストをスキージによってメタルマスクのパターン開口部に塗り込み、該メタルマスクを引き上げることによってハンダペーストが配線基板に塗布されて形成される。 In general, a metal mask is used to form a printed pattern on a wiring board. This printed pattern is formed by placing a metal mask on the top of the wiring substrate, applying solder paste to the pattern opening of the metal mask with a squeegee, and lifting the metal mask to apply the solder paste to the wiring substrate. .
ハンダペーストの塗布量を安定させるため、メタルマスクの開口部内壁の表面粗さを小さくする必要がある。この開口部内壁の表面粗さを小さくする方法として、粒状研磨材を吹き付けてサンドブラストするものが知られている(特許文献1参照。)。 In order to stabilize the amount of solder paste applied, it is necessary to reduce the surface roughness of the inner wall of the opening of the metal mask. As a method for reducing the surface roughness of the inner wall of the opening, there is known a method in which a granular abrasive is sprayed and sandblasted (see Patent Document 1).
しかしながら、電子部品の小型化によってメタルマスクの開口部が狭小化したことや流動性に優れた鉛を含まないハンダペーストを用いるようになったことから、前記開口部内壁の平滑度を高めてハンダペーストの塗布量を安定させることが求められている。
この発明は、このような状況に鑑み提案されたものであって、開口部内壁の平滑度を高めてハンダペーストの塗布量を安定させるメタルマスクの製造方法を提供することを目的とする。 The present invention has been proposed in view of such a situation, and an object of the present invention is to provide a method for manufacturing a metal mask that increases the smoothness of the inner wall of the opening and stabilizes the amount of solder paste applied.
すなわち、請求項1の発明は、金属板にレーザ光を照射して印刷用のパターン開口部を形成し、前記開口部内に微細な砥粒を含む研磨剤溶液を封入し金属板に振動を加えて該開口部の内壁を研磨するとともに、次いで、前記開口部内壁に前記研磨剤溶液と極細繊維よりなる研磨材を接触させて内壁を研磨することを特徴とするメタルマスクの製造方法に係る。
That is, the invention of
請求項2の発明は、請求項1において、前記研磨剤溶液が、アルミナの微細な砥粒を含む硝酸塩と水との混合液であるメタルマスクの製造方法に係る。 A second aspect of the present invention relates to the method of manufacturing a metal mask according to the first aspect, wherein the abrasive solution is a mixed solution of nitrate and water containing fine abrasive grains of alumina.
請求項3の発明は、請求項1において、前記極細繊維がメラミン樹脂発泡体であるメタルマスクの製造方法に係る。
Invention of
請求項1の発明に係るメタルマスクの製造方法によれば、金属板にレーザ光を照射して印刷用のパターン開口部を形成し、前記開口部内に微細な砥粒を含む研磨剤溶液を封入し金属板に振動を加えて該開口部の内壁を研磨するとともに、次いで、前記開口部内壁に前記研磨剤溶液と極細繊維よりなる研磨材を接触させて内壁を研磨することから、開口部内壁の平滑度を高めてハンダペーストの塗布量を安定させるメタルマスクを製造することができる。 According to the metal mask manufacturing method of the first aspect of the invention, a pattern opening for printing is formed by irradiating a metal plate with laser light, and an abrasive solution containing fine abrasive grains is enclosed in the opening. Since the inner wall of the opening is polished by applying vibration to the metal plate, and then the inner wall is polished by contacting the abrasive solution made of the abrasive solution and ultrafine fibers with the inner wall of the opening. The metal mask which raises the smoothness of this and stabilizes the application quantity of solder paste can be manufactured.
請求項2の発明によれば、請求項1において、前記研磨剤溶液が、アルミナの微細な砥粒を含む硝酸塩と水との混合液であることから、微細な砥粒によって前記開口部内壁を平滑にするとともに、硝酸塩と水との混合液によって該開口部内壁を洗浄することができる。
According to the invention of
請求項3の発明によれば、請求項1において、前記極細繊維がメラミン樹脂発泡体であることから、安価な極細繊維によって前記開口部内壁の平滑度を高めることができる。
According to the invention of
以下添付の図面に従ってこの発明の実施例を説明する。図1はこの発明の一実施例に係るメタルマスクの製造方法のうちレーザ光によってパターン開口部を形成する工程を示す概略側面図、図2はレーザ加工によるパターン開口部の概略断面図、図3はパターン開口部の内壁を砥粒を含む研磨剤溶液によって研磨する工程を示す概略断面図、図4はパタ−ン開口部の内壁を前記研磨剤溶液と極細繊維によって研磨する工程を示す概略断面図、図5はハンダ印刷枚数とハンダペーストの抜け重量との関係を示すグラフである。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. 1 is a schematic side view showing a step of forming a pattern opening by laser light in a metal mask manufacturing method according to one embodiment of the present invention, FIG. 2 is a schematic sectional view of a pattern opening by laser processing, and FIG. FIG. 4 is a schematic cross-sectional view showing the step of polishing the inner wall of the pattern opening with an abrasive solution containing abrasive grains, and FIG. 4 is a schematic cross-section showing the step of polishing the inner wall of the pattern opening with the abrasive solution and ultrafine fibers. FIG. 5 and FIG. 5 are graphs showing the relationship between the number of solder printed sheets and the weight of the solder paste removed.
図1及び図2に図示すように、この発明に係るメタルマスクの製造方法によって、レーザ光1を金属板10に照射して印刷用のパターン開口部11を形成する。金属板10はレーザ加工装置のXYテーブル20に設置される。図示するように、レーザヘッド5がXYテーブル20の上部に配置されている。金属板10は、XYテーブル20により移動し、レーザヘッド5からのレーザ光1によって所定のパターン開口部11が形成される。ここでは、金属板10が、厚さ0.04mmのSUS304板によって構成される。符号25はレーザ加工装置の架台である。
As shown in FIG. 1 and FIG. 2, a pattern opening 11 for printing is formed by irradiating a
金属板10の開口部11は、レーザ加工によって生じる溶融物が内壁12に付着している。この内壁12は、図示するように、レーザ加工による凹凸も分布する。このメタルマスクの製造方法の発明は、図3に図示するように、前記開口部11内に砥粒31を含む研磨剤溶液30を封入し金属板10に振動を加えて該開口部11の内壁12を研磨する。これによって、内壁12に付着した溶融物を除去するとともに、内壁12を平滑にすることができる。
In the opening 11 of the
研磨剤溶液30は、スポイトによって開口部11に注入される。研磨剤溶液30は、金属製の薄板40が開口部11を塞ぐことによって該開口部11内に封入される。この薄板40は、公知の半導体用UVテープ45によって金属板10に固定される。
The
金属板10は、公知のサンダポリシャ(リョービ株式会社製、DSP−125V)によって振動が加えられる。この実施例では、サンダポリシャが、無負荷の状態で1分間に8000〜9000回転して金属板10に振動を加えた。砥粒31は、振動が金属板10の表裏面に加えられることによって移動し、開口部内壁12を研磨する。ここでは、振動を、金属板10の表面に15分間加えた後に裏面に15分間加えた。この研磨を終了した後は、前記薄板40が外されて開口部11が水洗される。
The
次いで、図4に図示するように、開口部内壁12に前記研磨剤溶液30と極細繊維50からなる研磨材を接触させて内壁12を研磨する。研磨剤溶液30は、スポイトによって開口部11に注入される。研磨剤溶液30は、表面張力によって略球形状となって開口部11に付着する。研磨材を形成する極細繊維50は、図示するように、開口部11に入り込んで砥粒31とともに内壁12を研磨する。ここでは、内壁12が、極細繊維50を縦方向と横方向にそれぞれ30回往復させて研磨される。この極細繊維50は、手動あるいは自動制御によって往復運動する。
Next, as shown in FIG. 4, the inner wall 12 is polished by bringing the
極細繊維50は、太さが髪の毛の10000分の1であることから開口部11に入り込み、消しゴムが汚れをこすり落すようにして内壁12の平滑度を高めることができる。研磨した内壁12は、鏡面のような平滑な面に仕上がる。これによって、ハンダペーストが平滑度の高い内壁12を通じて配線基板に塗布されて、ハンダペーストの塗布量を安定させることができる。メタルマスク10の製造は、開口部11が水洗されて終了する。
Since the extra
この実施例では、請求項2の発明として規定したように、前記研磨剤溶液30を、アルミナの微細な砥粒を含む硝酸塩と水との混合液とした。実施例の研磨剤溶液30は、公知の鏡面研磨用ポリシングコンパウンド(商品名:MECANOX DN−3、上村工業株式会社製)である。アルミナの砥粒は、平均粒子径が0.37〜0.43μmである。このアルミナの砥粒(研磨剤)は、粒子径が小さいことから狭い開口部11に入り込むことができ、内壁12を研磨して平滑にすることができる。研磨剤溶液30は、硝酸塩(研磨助剤)と水が混合されており、前記内壁12を洗浄する。
In this example, as defined in the invention of
実施例の極細繊維50は、請求項3の発明として規定したように、メラミン樹脂発泡体とした。これによって、前記開口部内壁12の平滑度を安価な極細繊維により高めることができる。
The
実施例と比較例の各評価および評価方法を以下に示す。ハンダペーストの抜け性を、実施例と比較例の抜け重量を対比することによって評価した。対比するメタルマスクの製造方法等を表1に示す。抜け重量は、ハンダペーストがメタルマスク10の開口部11を通過する量であり、ハンダ印刷後の配線基板の重量から印刷前の配線基板の重量を減算することによって求めた。ここでは、抜け重量を、図5に図示するように、60枚の配線基板を用いて求めた。抜け重量が多いときは、前記開口部内壁12の平滑度が高く、ハンダペーストの塗布量が安定する。
Each evaluation and evaluation method of Examples and Comparative Examples are shown below. Solder paste was evaluated for removal by comparing the weights of the examples and comparative examples. Table 1 shows a metal mask manufacturing method and the like for comparison. The missing weight is the amount that the solder paste passes through the opening 11 of the
ハンダ印刷の状態を目視によって確認して評価した。ここでは、ハンダペーストの形状を、デジタルHDマイクロスコープ(株式会社キーエンス製、VH−7000)によって確認した。これに加えて、ハンダペーストが、開口部11を通過することができずハンダ印刷後にメタルマスク10の開口部11に付着していないかについても目視により確認して評価した。対比するメタルマスクの製造方法等と目視による評価を表2と表3に示す。
The state of solder printing was visually confirmed and evaluated. Here, the shape of the solder paste was confirmed with a digital HD microscope (manufactured by Keyence Corporation, VH-7000). In addition to this, whether or not the solder paste could not pass through the opening 11 and adhered to the opening 11 of the
1 レーザ光
10 金属板
11 印刷用のパターン開口部
12 パターン開口部の内壁
30 研磨剤溶液
31 砥粒
50 極細繊維
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記開口部内に微細な砥粒を含む研磨剤溶液を封入し金属板に振動を加えて該開口部の内壁を研磨するとともに、
次いで、前記開口部内壁に前記研磨剤溶液と極細繊維よりなる研磨材を接触させて内壁を研磨する
ことを特徴とするメタルマスクの製造方法。 Irradiate a metal plate with laser light to form a pattern opening for printing,
While encapsulating a polishing agent solution containing fine abrasive grains in the opening and applying vibration to the metal plate to polish the inner wall of the opening,
Next, the inner wall is polished by bringing the abrasive solution and an ultrafine fiber abrasive into contact with the inner wall of the opening. A method for producing a metal mask.
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WO2019124867A1 (en) * | 2017-12-19 | 2019-06-27 | 주식회사 포스코 | Metal mask for deposition for oled and method for producing same |
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