JP2007245560A - スクリーンマスク - Google Patents

Abstract

【課題】印刷ずれが極めて小さく、かつ微細な画像パターンを精度良く印刷することが可能なスクリーンマスクを提供する。
【解決手段】スクリーンマスク１では、アルミニウムからなる金属枠２に、テトロンメッシュ３とステンレスメッシュ４とが張られ、これらは接着部５で接着されている。テトロンメッシュ３にはその中央部に切り欠き部６が設けられ、この切り欠き部６を覆うように、その上方にステンレスメッシュ４が配置されている。ステンレスメッシュ４上にサスペンドメタルマスク７または樹脂層２０が形成されており、サスペンドメタルマスク７に複数の中ブロック孔８が設けられ、中ブロック孔８にはエマルジョンレジスト９が塗布されている。１つの中ブロック孔８には数列の小ブロック１０が形成され、エマルジョンレジスト９にパターニングがなされて、所定の微細画像パターンが形成される。
【選択図】図１

Description

本発明は、スクリーン印刷に用いられるスクリーンマスクに関する。

スクリーン印刷の用途は近年大きく広がっており、特に電子部品の分野においては高精度で印刷耐久性の高い印刷技術が求められるようになっている。
スクリーンマスクはその用途に応じて材質の異なるマスクが使用されている。このうち、微細画像形成部をエマルジョンマスクで構成したスクリーンマスクの一例が、特許文献１に記載されている。エマルジョンマスクで構成すると、径が０．１ｍｍ程の微細な浮島を形成しやすく、製造工数を低減できるが、印刷耐久性が劣り、微細パターンの印刷ずれが起きやすいという欠点がある。一方、微細画像形成部をサスペンドメタルマスクで構成したスクリーンマスクの一例が、特許文献２に記載されている。サスペンドメタルマスクで構成すると、印刷耐久性に優れ、微細パターンの印刷ずれが起きにくいが、微細な浮島を形成しにくく、製造工数が増えるという欠点がある。

また、微細画像形成部を囲むように接着剤を硬化させてなる補強部を形成したスクリーンマスクの一例が、特許文献３に記載されている。

特開２００５−３５０５６号公報 特開２００５−１２５５４７号公報 特開平１１−１７０７１９号公報

しかし、特許文献３に記載のものでは、画像の周囲が変形することによる画像の精度が低下することを防止することは可能であるが、この補強部は接着剤を硬化させたものであるため、この部分にパターニングを施すことはできず、画像形成の自由度には欠ける。また、このような接着剤の塗布は通常ヘラ塗りかハケ塗りで行われるため、膜厚を均等にすることができない。

本発明は、以上の問題点を解決するためになされたもので、印刷ずれが極めて小さく、かつ微細な画像パターンを精度良く印刷することが可能なスクリーンマスクを提供することを目的とする。

以上の課題を解決するために、本発明のスクリーンマスクは、金属枠にテトロンメッシュとステンレスメッシュとが張られ、ステンレスメッシュ上にサスペンドメタルマスクが形成されたスクリーンマスクであって、複数の中ブロック孔がその周囲をサスペンドメタルマスクで囲まれるように設けられ、前記中ブロック孔にはエマルジョンレジストが塗布されて数列の小ブロックが形成されていることを特徴とする。

この構成によると、複数の中ブロック孔の周囲がサスペンドメタルマスクで囲まれた構造となるため、微細画像生成領域の変形が小さく、印刷ずれが極めて小さい。また、中ブロック孔にはエマルジョンレジストが塗布されているため、エマルジョンレジストの特質を生かして微細な画像パターンを精度良く印刷することが可能となる。

本発明においては、前記サスペンドメタルマスクの印刷面側にエマルジョンが塗布されていることを特徴とする。
サスペンドメタルマスクの印刷面側にエマルジョンが塗布されていることにより、被印刷物との接触が軟らかくなり、印刷時のにじみを防止でき、印刷ペーストの版離れが向上する。

本発明のスクリーンマスクは、金属枠にテトロンメッシュとステンレスメッシュとが張られ、ステンレスメッシュ上にパターニング可能な樹脂層が形成されたスクリーンマスクであって、複数の中ブロック孔がその周囲を樹脂層で囲まれるように設けられ、前記中ブロック孔にはエマルジョンレジストが塗布されて数列の小ブロックが形成され、エマルジョンレジストより高い硬度の樹脂によって前記樹脂層が形成されていることを特徴とする。

この構成によると、複数の中ブロック孔の周囲がエマルジョンレジストより高硬度の樹脂層で囲まれた構造となるため、微細画像生成領域の変形が小さく、印刷ずれが極めて小さい。また、中ブロック孔にはエマルジョンレジストが塗布されているため、エマルジョンレジストの特質を生かして微細な画像パターンを精度良く印刷することが可能となる。

本発明によると、印刷ずれが極めて小さく、印刷耐久性に富み、かつ微細な画像パターンを精度良く印刷することが可能なスクリーンマスクを実現することができる。

以下に、本発明をその実施形態に基づいて説明する。
図１に、本発明の実施形態に係るスクリーンマスクの構成を示す。図１（ａ）はスクリーンマスクの平面図、同図（ｃ）は（ａ）のＡ−Ａ断面図、同図（ｂ）は（ｃ）の一部詳細図である。

スクリーンマスク１では、アルミニウムからなる金属枠２に、テトロンメッシュ３とステンレスメッシュ４とが張られ、これらは接着部５で接着されている。テトロンメッシュ３にはその中央部に切り欠き部６が設けられ、この切り欠き部６を覆うように、その上方にステンレスメッシュ４が配置されている。このステンレスメッシュ４は、図１（ｂ）に示すように、横糸４ａと縦糸４ｂとが互いに垂直に交叉するような構造となっている。

ステンレスメッシュ４上にサスペンドメタルマスク７が形成されており、サスペンドメタルマスク７に複数の中ブロック孔８が設けられ、各々の中ブロック孔８はその周囲をサスペンドメタルマスク７で囲まれる構造となっている。中ブロック孔８にはエマルジョンレジスト９が塗布されている。１つの中ブロック孔８には数列の小ブロック１０が形成され、エマルジョンレジスト９にパターニングがなされて、所定の微細画像パターンが形成される。なお、サスペンドメタルマスク７の下方にもエマルジョンレジスト９を塗布してもよい。

また、サスペンドメタルマスク７が形成される領域に、サスペンドメタルマスク７に替えて樹脂層２０を形成してもよい。すなわち、この場合には、樹脂層２０に複数の中ブロック孔８が設けられ、各々の中ブロック孔８はその周囲を樹脂層２０で囲まれる構造となっている。中ブロック孔８にはエマルジョンレジスト９が塗布されている。１つの中ブロック孔８には数列の小ブロック１０が形成され、エマルジョンレジスト９にパターニングがなされて、所定の画像パターンが形成される。この樹脂層２０は、エマルジョンレジスト９よりも高い硬度の樹脂であり、かつパターニングが可能な樹脂であることが必要である。具体的には、樹脂の種類として、ウレタン系アクリレート、エポキシ系アクリレート、その他のアクリレート等の樹脂を用いることができる。

このスクリーンマスクについて、微細画像パターンにかかる印圧による印刷ずれが少なくなる理由について、図２に基づいて説明する。図２（ａ）が従来のものであり、図２（ｂ）が本発明のものである。
図２（ａ）に示すスクリーンマスクでは、アルミニウムからなる金属枠２に、テトロンメッシュ３とステンレスメッシュ４とが張られ、これらを接着部５で接着しており、ステンレスメッシュ４上に４つの中ブロック領域８ａが形成され、これにエマルジョンレジスト９が塗布されている。

このスクリーンマスクでは、ステンレスメッシュ４上に４つの中ブロック領域８ａが形成されているため、印刷回数を重ねるたびにステンレスメッシュ４が伸びて変形しやすい。ステンレスメッシュ４の対角線長が４２．４３ｍｍであるのに対し、エマルジョンレジスト９が塗布された領域である中ブロック領域８ａの対角線長は１１．３１ｍｍであり、これを１とすると、ステンレスメッシュ４の対角線長は中ブロック領域８ａの対角線長の約３．７５倍となる。従って、微細画像形成部の変位量は、その二乗の約１４倍となる。印刷ずれはこの変位量によって決まるため、大きな印刷ずれが発生しやすい。

これに対して、図２（ｂ）に示す本発明のスクリーンマスクでは、中ブロック領域８ａを取り囲む領域においては、ステンレスメッシュ４はニッケルメッキによってサスペンドメタルマスク７または樹脂層２０よって固定されているため、中ブロック領域８ａの対角線長である１１．３１ｍｍが変位の基準となり、これを１とすると、微細画像形成部の変位量は、その二乗の約１倍となる。従って、印刷ずれの発生を極めて小さくすることができる。

しかも、中ブロック領域８ａ内にはエマルジョンレジスト９が塗布されてパターニングがなされるため、エマルジョンレジスト９の特質を生かして、微細な浮島についても精度良く印刷することができる。この中ブロックの領域をもサスペンドメタルマスク７を用いて構成すると、メッキの精度の限界から、径が０．５ｍｍ以下の微細な浮島を印刷することは不可能であるが、エマルジョンレジスト９を用いているため、径が０．１ｍｍ程度の浮島でも精度良く印刷することができる。

このように、本発明のスクリーンマスクにおいては、微細な画像パターンの印刷を精度良く行うことができるとともに、スクリーンメッシュの位置ずれによる印刷ずれを防止できる点に大きな特徴がある。この点は、サスペンドメタルマスク７に替えて、エマルジョンレジスト９よりも高い硬度を有し、パターニングが可能な樹脂を用いて樹脂層２０を形成する場合についても同様である。

また、特許文献３に記載のものでは、１つの画像形成部の周囲を補強剤で固めた構造となっているのに対し、本発明のスクリーンマスクでは、画像形成部となる中ブロック領域が複数形成され、各画像形成部の周囲がニッケルメッキまたは硬い樹脂によって固定される構造となっているため、位置ずれ防止の効果は、特許文献３に記載のものに比べて著しく大きい。さらに、特許文献３に記載のものでは、補強剤として紫外線硬化型の樹脂が用いられており、膜厚の制御が難しく、パターニングが不可能であるのに対して、本発明のスクリーンマスクでは、この領域でもパターニングが可能である点で有利である。

図３に基づいて、画像パターン形成の手順について説明する。
図３（ａ）では、横糸４ａと縦糸４ｂとからなるステンレスメッシュ４上に、予め中ブロックパターンが作成されたメタルマスク１１を形成しており、ステンレスメッシュ４とメタルマスク１１とをニッケルメッキ１４によって接合する。メタルマスク１１に複数の中ブロック孔８を設け、中ブロック孔８の小ブロックパターン生成予定部にエマルジョンレジスト９を塗布する。その後、エマルジョンレジスト９に小ブロックパターンを焼き付け、現像してパターン形成が完了する。

あるいは、中ブロックパターンを作成していないメタルマスク１１を形成し、ステンレスメッシュ４とメタルマスク１１とをニッケルメッキ１４によって接合してもよい。この場合には、中ブロックパターンをメタルマスク１１にエッチング加工した後、中ブロック孔８の小ブロックパターン生成予定部にエマルジョンレジスト９を塗布し、エマルジョンレジスト９に小ブロックパターンを焼き付け、現像してパターン形成が完了する。

図３（ｂ）では、横糸４ａと縦糸４ｂとからなるステンレスメッシュ４上に、電鋳によって中ブロックパターンが作成されためっき層１２を形成する。その後、複数の中ブロック孔８の小ブロックパターン生成予定部にエマルジョンレジスト９を塗布し、エマルジョンレジスト９に小ブロックパターンを焼き付け、現像してパターン形成が完了する。
あるいは、中ブロックパターンを作成せずにめっき層１２を電鋳にて形成してもよい。この場合には、めっき層１２に対してエッチング加工により中ブロックパターンを作成した後、小ブロックパターン生成予定部にエマルジョンレジスト９を塗布し、エマルジョンレジスト９に小ブロックパターンを焼き付け、現像してパターン形成が完了する。

図３（ｃ）では、横糸４ａと縦糸４ｂとからなるステンレスメッシュ４上に、予め中ブロックパターンが作成されたメタルマスク１１を形成し、ステンレスメッシュ４とメタルマスク１１とをニッケルメッキ１４によって接合する。メタルマスク１１に複数の中ブロック孔８を設け、中ブロック孔８の小ブロックパターン生成予定部にエマルジョンレジスト９を塗布すると共に、メタルマスク１１の印刷面側にもエマルジョン１３を塗布する。その後、エマルジョンレジスト９に小ブロックパターンを焼き付け、現像してパターン形成が完了する。

あるいは、中ブロックパターンを作成していないメタルマスク１１を形成し、ステンレスメッシュ４とメタルマスク１１とをニッケルメッキ１４によって接合した後、中ブロックパターンをメタルマスク１１にエッチング加工し、中ブロック孔８の小ブロックパターン生成予定部にエマルジョンレジスト９を塗布すると共に、メタルマスク１１の印刷面側にもエマルジョン１３を塗布してもよい。

図３（ｄ）では、横糸４ａと縦糸４ｂとからなるステンレスメッシュ４上に、電鋳によって中ブロックパターンが作成されためっき層１２を形成する。その後、複数の中ブロック孔８の小ブロックパターン生成予定部にエマルジョンレジスト９を塗布すると共に、めっき層１２の印刷面側にもエマルジョン１３を塗布する。エマルジョンレジスト９に小ブロックパターンを焼き付け、現像してパターン形成が完了する。

あるいは、中ブロックパターンを作成せずにめっき層１２を電鋳にて形成してもよい。この場合には、めっき層１２に対してエッチング加工により中ブロックパターンを作成した後、小ブロックパターン生成予定部にエマルジョンレジスト９を塗布すると共に、めっき層１２の印刷面側にもエマルジョン１３を塗布する。エマルジョンレジスト９に小ブロックパターンを焼き付け、現像してパターン形成が完了する。

このように、メタルマスク１１またはめっき層１２は、予めパターンが作成されたものを用いても良く、あるいはメタルマスク１１またはめっき層１２の形成後に、必要に応じてパターンを作成することもできるため、パターン作成の自由度が増し、利便性が向上する。

本発明は、印刷ずれが極めて小さく、印刷耐久性に富み、かつ微細な画像パターンを精度良く印刷することが可能なスクリーンマスクとして利用することができる。

本発明の実施形態に係るスクリーンマスクの構成を示す図である。 印圧による印刷ずれを説明するための図である。 画像パターン形成の手順を説明するための図である。

符号の説明

１ スクリーンマスク
２ 金属枠
３ テトロンメッシュ
４ ステンレスメッシュ
４ａ 横糸
４ｂ 縦糸
５ 接着部
６ 切り欠き部
７ サスペンドメタルマスク
８ 中ブロック孔
８ａ 中ブロック領域
９ エマルジョンレジスト
１０ 小ブロック
１１ メタルマスク
１２ めっき層
１３ エマルジョン
１４ ニッケルメッキ
２０ 樹脂層

Claims (3)

1. 金属枠にテトロンメッシュとステンレスメッシュとが張られ、ステンレスメッシュ上にサスペンドメタルマスクが形成されたスクリーンマスクであって、複数の中ブロック孔がその周囲をサスペンドメタルマスクで囲まれるように設けられ、前記中ブロック孔にはエマルジョンレジストが塗布されて数列の小ブロックが形成されていることを特徴とするスクリーンマスク。
2. 前記サスペンドメタルマスクの印刷面側にエマルジョンが塗布されていることを特徴とする請求項１記載のスクリーンマスク。
3. 金属枠にテトロンメッシュとステンレスメッシュとが張られ、ステンレスメッシュ上にパターニング可能な樹脂層が形成されたスクリーンマスクであって、複数の中ブロック孔がその周囲を樹脂層で囲まれるように設けられ、前記中ブロック孔にはエマルジョンレジストが塗布されて数列の小ブロックが形成され、エマルジョンレジストより高い硬度の樹脂によって前記樹脂層が形成されていることを特徴とするスクリーンマスク。

Images