JP2007331194A - Metal mask and printing method employing the same - Google Patents

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JP2007331194A JP2006164733A JP2006164733A JP2007331194A JP 2007331194 A JP2007331194 A JP 2007331194A JP 2006164733 A JP2006164733 A JP 2006164733A JP 2006164733 A JP2006164733 A JP 2006164733A JP 2007331194 A JP2007331194 A JP 2007331194A
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Tsutomu Uchiumi
勉 内海
Masayuki Nagashima
正幸 長島
Masaru Kobayashi
勝 小林
Hiroyuki Shirogane
弘之 白金
Tokuo Takahashi
徳男 高橋
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a metal mask, which is made of a metal layer and is employed for a fabric-free printing and which develops no tendency for becoming thickening from the end part of a line pattern to its central part in the line pattern made of printing material obtained by printing and consequently the line pattern with a desired line width can be formed. <P>SOLUTION: In the printing metal mask 10 made of the metal layer provided with openings 11 each made of a through hole, line opening patterns 11A each having a line-like opening are prepared so hat, in the line opening pattern 11A, the opening width W2 at the longitudinal middle 11c is made to be narrower than the opening width W1 at each of longitudinal end parts 11a and 11b under the state that the opening width becomes gradually narrower from each of the longitudinal end parts 11a and 11b to the longitudinal middle 11c. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、メタルマスクおよびメタルマスクを用いた印刷方法に関し、特に、イメージセンサ、MEMS(Micro Electro Mechanical System)、液晶表示材料等の電子部品等のエレクトロニクスの分野において用いられる、印刷材料からなるラインパターンを、幅精度良く、スキージ摺動により印刷できる印刷用のマタルマスクと、そのようなメタルマスクを用いた印刷方法に関する。   The present invention relates to a metal mask and a printing method using the metal mask, and in particular, a line made of a printing material used in the field of electronics such as an image sensor, a MEMS (Micro Electro Mechanical System), and an electronic component such as a liquid crystal display material. The present invention relates to a printing matal mask capable of printing a pattern with high accuracy by sliding with a squeegee, and a printing method using such a metal mask.

貫通孔からなる開口を設けた、金属層からなる、紗を用いない印刷用のメタルマスク(以下これを、単に、メタルマスクと言う)で、ラインパターンを有する場合、メタルマスクの下面に被印刷物を設置し、該メタルマスクの上面に印刷材料を載せて、スキージ下部で被印刷物へ接しながらスキージを摺動(スキージング)して印刷を行うと、得られるラインは、ラインの端部から中央部にかけて線太になる傾向が見られる。
特に、比較的低粘度(せん断速度:10[1/s]のとき、粘度30〜300[Pa・s])の印刷材料では、この傾向が多く見られる。
簡単には、図9(a)に示す直線状の開口111、115を有するメタルマスクを用いてスキージを摺動して(以下、スキージングしてとも言う)印刷した場合、図9(b)に示すように、開口パターン115により形成される印刷材料160からなるラインパターン165はラインの端部から中央部にかけて線太になる傾向が見られる。
A metal mask for printing that does not use wrinkles (hereinafter referred to simply as a metal mask), which is provided with an opening made of a through hole, and has a line pattern. When printing is performed by placing a printing material on the upper surface of the metal mask and sliding (squeezing) the squeegee while touching the substrate to be printed at the bottom of the squeegee, the resulting line is centered from the end of the line. There is a tendency to get thicker over the part.
In particular, this tendency is often observed in a printing material having a relatively low viscosity (viscosity of 30 to 300 [Pa · s] at a shear rate of 10 [1 / s]).
In brief, when printing is performed by sliding a squeegee using a metal mask having the linear openings 111 and 115 shown in FIG. 9A (hereinafter also referred to as squeezing), FIG. As shown, the line pattern 165 made of the printing material 160 formed by the opening pattern 115 tends to become thicker from the end of the line to the center.

一方、印刷材料が粘度の高いクリーム半田の印刷では、ラインパターンを有するメタルマスクを用いて印刷を行った場合、得られるラインは、均一でなく、メタルマスクの開口部のライン中央に相当する領域にクリーム半田が集中して残留してしまうことが知られている。
例えば、特開平2001−212928では、QFP(Quad Flat Package)等の表面実装型電子部品の回路基板への実装は、回路基板上のランドに予めクリーム半田を印刷塗布し、その上に電子部品を載せ、リフロー炉にて回路基板上の電子部品を一括的に半田付けすることにより行われるが、クリーム半田の印刷工程時に、スキージングにより開口内に充填されたクリーム半田の全てを回路基板上に供給することができずに、マスク開口の各端部にクリーム半田が残り、クリーム半田のかすれ等の印刷不良が発生する。
また、マスク開口内に残留したクリーム半田が原因で開口の目詰まりが生じ、以降、印刷される全ての回路基板にクリーム半田の印刷不良を発生させてしまう。
こういった不具合を解消するためにメタルマスクの開口の長手方向の各端部が、それぞれ開口の中心部よりも幅広に形成されてなることが知られている。
特開2001−212928で号公報(特許文献1)
On the other hand, in cream solder printing where the printing material has a high viscosity, when printing is performed using a metal mask having a line pattern, the resulting line is not uniform and is an area corresponding to the center of the line of the opening of the metal mask. It is known that cream solder concentrates and remains.
For example, in Japanese Patent Laid-Open No. 2001-212928, surface mount electronic components such as QFP (Quad Flat Package) are mounted on a circuit board by printing cream solder on lands on the circuit board in advance, and electronic components on the land. This is done by batch soldering the electronic components on the circuit board in a reflow furnace. During the cream solder printing process, all the cream solder filled in the openings by squeezing is placed on the circuit board. Since it cannot be supplied, cream solder remains at each end of the mask opening, and printing defects such as fading of the cream solder occur.
Further, the clogging of the opening occurs due to the cream solder remaining in the mask opening, and thereafter, the printing failure of the cream solder is caused on all printed circuit boards.
In order to eliminate such problems, it is known that each end of the opening of the metal mask in the longitudinal direction is formed wider than the center of the opening.
Japanese Patent Laid-Open No. 2001-212928 (Patent Document 1)

一方、メタルマスクの開口について、その厚み方向にテーパを設ける方法が多く知られている。
その多くもクリーム半田印刷の抜け性を向上させる方法で、例えば、下記に記載のものが挙げられる。
特開平5−50776号公報(特許文献2) 特許第3120189号(特許文献3) 特許第3010329号(特許文献4) 特開平10−305670号公報(特許文献5) 特開平11−222664号公報(特許文献6) 特開2002−187374号公報(特許文献7) 特開2002−192850号公報(特許文献8)
On the other hand, many methods for providing a taper in the thickness direction of the opening of the metal mask are known.
Many of them are methods for improving the ability to remove cream solder printing, and examples thereof include those described below.
Japanese Patent Laid-Open No. 5-507776 (Patent Document 2) Japanese Patent No. 3120189 (Patent Document 3) Patent No. 3010329 (Patent Document 4) JP-A-10-305670 (Patent Document 5) Japanese Patent Laid-Open No. 11-222664 (Patent Document 6) JP 2002-187374 A (Patent Document 7) JP 2002-192850 A (Patent Document 8)

上記のように、せん断速度10[1/s]のとき、粘度30〜300[Pa・s]の範囲である低粘度の印刷材料を用いて、貫通孔からなる開口を設けた、金属層からなる、紗を用いない印刷用のメタルマスクでラインパターンを印刷する場合、得られるラインは、線の端部から中央部にかけて線太になる傾向が見られ、問題となっており、この対応が求められていた。
特に、イメージセンサ、MEMS(Micro Electro Mechanical System)、液晶表示材料等の エレクトロ二クス分野においては、一層の微細化と高品質が求められる中、このような印刷を、ラインパターンの端部から中央部にかけて線太とならず、所望のライン幅のラインパターンを形成できる方法が求められていた。 本発明はこれに対応するもので、具体的には、金属層からなる、紗を用いない印刷用のメタルマスクで、印刷して得られる印刷材料からなるラインパターンにおいて、ラインパターンの端部から中央部にかけて線太になる傾向が見られず、所望のライン幅のラインパターンを形成できるメタルマスクを提供しようとするものである。
特に、せん断速度10[1/s]のとき、粘度30〜300[Pa・s]の範囲である低粘度の印刷材料を用いた場合に、ラインパターンの端部から中央部にかけて線太になる傾向が見られず、所望のライン幅のラインパターンを形成できるメタルマスクを提供しようとするものである。
同時に、そのようなメタルマスクを用いた印刷方法を提供しようとするものである。
As described above, when the shear rate is 10 [1 / s], the low-viscosity printing material having a viscosity in the range of 30 to 300 [Pa · s] is used, and the metal layer provided with the opening made of the through hole is provided. When printing a line pattern with a metal mask for printing that does not use wrinkles, the resulting line tends to become thicker from the end to the center of the line, which is a problem. It was sought after.
In particular, in the field of electronics such as image sensors, MEMS (Micro Electro Mechanical Systems), liquid crystal display materials, etc., while further miniaturization and high quality are required, such printing is performed from the end of the line pattern to the center. There has been a demand for a method capable of forming a line pattern having a desired line width without being thickened over the portion. The present invention corresponds to this, specifically, in a line pattern made of a printing material obtained by printing with a metal mask for printing that does not use wrinkles made of a metal layer, from the end of the line pattern. An object of the present invention is to provide a metal mask capable of forming a line pattern having a desired line width without showing a tendency to become thicker toward the center.
In particular, when a low-viscosity printing material having a viscosity of 30 to 300 [Pa · s] is used at a shear rate of 10 [1 / s], the line pattern becomes thicker from the end to the center. It is an object of the present invention to provide a metal mask that does not show a tendency and can form a line pattern having a desired line width.
At the same time, the present invention intends to provide a printing method using such a metal mask.

本発明のメタルマスクは、貫通孔からなる開口を設けた、金属層からなる印刷用のメタルマスクであって、ライン状の開口であるライン開口パターンを有するもので、前記ライン開口パターンは、その長手方向の各端部における開口幅よりもその長手方向の中心における開口幅が狭くなるようにして、前記長手方向の各端部から前記長手方向の中心に到るまで、漸次、開口幅を狭くしていることを特徴とすものである。
そして、上記のメタルマスクであって、前記ライン開口パターンは、前記長手方向の各端部から前記長手方向の中心に到るまで、その長手方向の各開口辺部が、漸次、開口内側に向かう直線をなすことを特徴とするものである。
そしてまた、上記いずれかのメタルマスクにおいて、前記ライン開口パターンに対してその開口に境される両側を繋ぐブリッジを設けた構造の、ブリッジを配する開口パターンを、有するメタルマスクであって、前記ブリッジの一方側を、印刷時にスキージを摺動する側のメタルマスクの表面に揃え、且つ、前記ブリッジの他方側の全体あるいは一部を、メタルマスクの前記表面側でない裏面から凹ませて、前記ブリッジの両側の開口をつなぐ、裏面から凹んだ形状の窪みを、前記ブリッジの幅方向を跨ぐように、配しているものであることを特徴とするものであり、前記ブリッジ部の窪みは、ハーフエッチングによって加工されたものであることを特徴とするものである。
また、上記いずれかのメタルマスクであって、その下面に被印刷物を離して設置し、その上面に印刷材料を載せて、スキージ下部で被印刷物へ接しながらスキージを摺動(スキージング)することによって、設けられた開口から印刷材料を通過させ、被印刷物上へ印刷材料からなるパターンを転写形成する印刷方式に用いられるものであることを特徴とするものである。
尚、ここで、「貫通孔からなる開口を設けた、金属層からなる印刷用のメタルマスク」とは、紗を開口に用いない金属層のみからなるマスクを意味する
また、開口辺部とは、ライン状の開口の辺部である。
また、ブリッジ部の窪みとは、ブリッジ形成領域の窪みを意味する。
The metal mask of the present invention is a printing metal mask made of a metal layer provided with an opening made of a through-hole, and has a line opening pattern that is a line-shaped opening, and the line opening pattern is The opening width is gradually narrowed from each end in the longitudinal direction to the center in the longitudinal direction so that the opening width at the center in the longitudinal direction is narrower than the opening width at each end in the longitudinal direction. It is characterized by that.
In the metal mask described above, each of the opening side portions in the longitudinal direction gradually moves toward the inside of the opening until the line opening pattern reaches the center in the longitudinal direction from each end portion in the longitudinal direction. It is characterized by forming a straight line.
Further, in any one of the above metal masks, a metal mask having an opening pattern in which a bridge is provided, having a structure in which a bridge connecting both sides bordered by the opening to the line opening pattern is provided, One side of the bridge is aligned with the surface of the metal mask on the side where the squeegee slides during printing, and all or part of the other side of the bridge is recessed from the back surface that is not the front side of the metal mask, Connecting the openings on both sides of the bridge, it is characterized by being arranged so as to stride across the width direction of the bridge, the depression of the shape recessed from the back surface, the depression of the bridge portion, It is processed by half-etching.
Also, any of the above metal masks, the printed material is placed on the lower surface of the metal mask, the printing material is placed on the upper surface, and the squeegee slides (squeezes) while contacting the printed material at the lower part of the squeegee. Thus, the printing material is used in a printing method in which a printing material is passed through a provided opening and a pattern made of the printing material is transferred and formed on a substrate.
Here, “a metal mask for printing made of a metal layer provided with an opening made of a through-hole” means a mask made only of a metal layer that does not use a ridge for the opening. , The side of the line-shaped opening.
Moreover, the dent of a bridge part means the dent of a bridge formation area.

また、本発明のメタルマスクによる印刷方法は、メタルマスクによる印刷方法であって、請求項1ないし6のいずれかのメタルマスクを用いて印刷することを特徴とするものである。
そして、上記のメタルマスクによる印刷方法であって、メタルマスクの下面に被印刷物を設置し、該メタルマスクの上面に印刷材料を載せて、スキージ下部で被印刷物へ接しながらスキージを摺動(スキージング)することによって、メタルマスクに設けられた開口部に印刷材料を充填し、メタルマスクの被印刷物が接した箇所が、スキージの移動とともに被印刷物から離れることによって、印刷材料を被印刷物上へ転写させるものであることを特徴とするものである。
A printing method using a metal mask according to the present invention is a printing method using a metal mask, and printing is performed using the metal mask according to any one of claims 1 to 6.
Then, in the printing method using the metal mask, a substrate is placed on the lower surface of the metal mask, a printing material is placed on the upper surface of the metal mask, and the squeegee is slid while being in contact with the substrate under the squeegee (squeegee). ), The printing material is filled into the opening provided in the metal mask, and the portion of the metal mask in contact with the printed material moves away from the printed material as the squeegee moves. It is characterized by being transferred.

(作用)
本発明のメタルマスクは、このような構成にすることにより、金属層からなる、紗を用いない印刷用のメタルマスクで印刷して得られる印刷材料からなるラインパターンで、ラインパターンの端部から中央部にかけて線太になる傾向が見られず、所望のライン幅のラインパターンを形成できるメタルマスクの提供を可能としている。
詳しくは、ライン状の開口であるライン開口パターンを有するもので、前記ライン開口パターンは、その長手方向の各端部における開口幅よりもその長手方向の中心における開口幅が狭くなるようにして、前記長手方向の各端部から前記長手方向の中心に到るまで、漸次、開口幅を狭くしていることにより、これを達成している。
具体的には、前記ライン開口パターンは、前記長手方向の各端部から前記長手方向の中心に到るまで、その長手方向の各開口辺部が、漸次、開口内側に向かう直線をなす、請求項2の発明の形態とすることにより、比較的簡単に、これを達成できるものとしている。 そして、請求項1ないし2のいずれか1項に記載のメタルマスクにおいて、前記ライン開口パターンに対してその開口に境される両側を繋ぐブリッジを設けた構造の、ブリッジを配する開口パターンを、有する、請求項3の発明の形態とすることにより、ライン開口パターンの長手方向の各端部からその長手方向の中心に到るまで、漸次、開口の幅を狭くしているが、ブリッジを設けない場合に比べて、狭くする量を少なくして、安定的に、所望の線幅を得ることを可能としている。
また、ブリッジを設けることにより、設計の自由度を上げることができる。
尚、前記ブリッジの一方側を、印刷時にスキージを摺動する側のメタルマスクの表面に揃え、且つ、前記ブリッジの他方側の全体あるいは一部を、メタルマスクの前記表面側でない裏面から凹ませて、前記ブリッジの両側の開口をつなぐ、裏面から凹んだ形状の窪みを、前記ブリッジの幅方向を跨ぐように、配しているものであることにより、ブリッジ領域においても印刷材料の被印刷物への印刷を可能とし、ブリッジの両側の開口による印刷が、ブリッジ領域でも切れない。
また、前記ブリッジ部の窪みは、ハーフエッチングによって加工されたものである、請求項4の発明の形態である場合、窪みを精度良く形成でき、その作製の作業性を良いものとできる。
また、本発明のメタルマスクは、その下面に被印刷物を離して設置し、その上面に印刷材料を載せて、スキージ下部で被印刷物へ接しながらスキージを摺動(スキージング)することによって、設けられた開口から印刷材料を通過させ、被印刷物上へ印刷材料からなるパターンを転写形成する、周知の印刷方式に適用でき、汎用性の高いものである。
せん断速度10[1/s]のとき、粘度30〜300[Pa・s]の範囲である低粘度の印刷材料印刷用である場合には、特に、有効である。
(Function)
The metal mask of the present invention is a line pattern made of a printing material obtained by printing with a metal mask for printing that does not use a wrinkle by using such a configuration, and from the end of the line pattern. It is possible to provide a metal mask capable of forming a line pattern having a desired line width without a tendency to become thicker toward the center.
Specifically, it has a line opening pattern that is a line-shaped opening, and the line opening pattern is such that the opening width at the center in the longitudinal direction is narrower than the opening width at each end in the longitudinal direction, This is achieved by gradually reducing the opening width from each end in the longitudinal direction to the center in the longitudinal direction.
Specifically, in the line opening pattern, each opening side portion in the longitudinal direction gradually forms a straight line toward the inside of the opening from each end portion in the longitudinal direction to the center in the longitudinal direction. By adopting the form of the invention of Item 2, this can be achieved relatively easily. And in the metal mask according to any one of claims 1 to 2, an opening pattern in which a bridge is arranged in a structure in which a bridge that connects both sides bordered by the opening to the line opening pattern is provided. According to the third aspect of the invention, the width of the opening is gradually narrowed from each end in the longitudinal direction of the line opening pattern to the center in the longitudinal direction, but a bridge is provided. Compared to the case where there is not, the amount of narrowing is reduced, and a desired line width can be stably obtained.
In addition, the degree of freedom in design can be increased by providing a bridge.
Note that one side of the bridge is aligned with the surface of the metal mask on the side where the squeegee slides during printing, and the other side of the bridge is entirely or partially recessed from the back surface of the metal mask that is not the front side. In addition, the depressions that are recessed from the back surface that connect the openings on both sides of the bridge are arranged so as to straddle the width direction of the bridge, so that the printed material can be printed even in the bridge region. Printing is possible, and printing by the openings on both sides of the bridge is not cut even in the bridge region.
Further, in the case of the form of the invention according to claim 4, wherein the depression of the bridge portion is processed by half-etching, the depression can be formed with high accuracy, and the workability of the production can be improved.
Further, the metal mask of the present invention is provided by placing the printing material on the lower surface thereof, placing the printing material on the upper surface, and sliding (squeezing) the squeegee while contacting the printing material at the lower part of the squeegee. The present invention can be applied to a known printing method in which a printing material is passed through a formed opening and a pattern made of the printing material is transferred and formed on a printing material, and is highly versatile.
When the shear rate is 10 [1 / s], it is particularly effective when the printing material is used for printing a low-viscosity printing material having a viscosity of 30 to 300 [Pa · s].

本発明のメタルマスクによる印刷方法は、このような構成にすることにより、金属層からなる、紗を用いない印刷用のメタルマスクで印刷して得られる印刷材料からなるラインパターンで、ラインパターンの端部から中央部にかけて線太になる傾向が見られず、所望のライン幅のラインパターンを形成できる、メタルマスクによる印刷方法の提供を可能としている。   The printing method using the metal mask according to the present invention is a line pattern made of a printing material obtained by printing with a metal mask for printing that does not use wrinkles, which is composed of a metal layer, by using such a configuration. It is possible to provide a printing method using a metal mask that does not show a tendency to become thicker from the end to the center and can form a line pattern having a desired line width.

本発明は、上記のように、金属層からなる、紗を用いない印刷用のメタルマスクで印刷して得られるラインパターンで、ラインパターンの端部から中央部にかけて線太になる傾向が見られず、所望のライン幅のラインパターンを形成できるメタルマスクと、該メタルマスクを用いた印刷方法の提供を可能とした。
特に、これにより、せん断速度10[1/s]のとき、粘度30〜300[Pa・s]の範囲である低粘度の印刷材料を用いた場合に、印刷されたラインパターンにおいて、その中央部で線太りを発生することなく、ラインパターンの始点から終点まで均一なライン幅を得ることができるものとした。
As described above, the present invention is a line pattern obtained by printing with a metal mask for printing that does not use wrinkles, which consists of a metal layer, and it tends to become thicker from the end to the center of the line pattern. Accordingly, it is possible to provide a metal mask capable of forming a line pattern having a desired line width and a printing method using the metal mask.
In particular, when a low-viscosity printing material having a viscosity of 30 to 300 [Pa · s] is used at a shear rate of 10 [1 / s], the center portion of the printed line pattern is obtained. Thus, it is possible to obtain a uniform line width from the start point to the end point of the line pattern without causing line thickening.

本発明の実施の形態を図に基づいて説明する。
図1(a)は本発明のメタルマスクの実施の形態の第1の例の使用状態を示した概略構成図で、図1(b)は第1の例のメタルマスクの開口パターンを図1(a)におけるスキージ摺動側から見た図で、図1(c)は図1(b)のA1−A2における断面図で、
図2(a)は本発明のメタルマスクの実施の形態の第2の例のメタルマスクの開口パターンをスキージ摺動側から見た図で、図2(b)は図1(a)のB1−B2における断面図で、図3は図2(a)に示す第2の例のメタルマスクの開口パターンをスキージ摺動側とは反対側からみた図で、図4(a)は第1の例のメタルマスクの開口の形状を示した図で、図4(b)は図4(a)に示す開口により形成される印刷材料からなるラインパターンを示した図で、図5(a)は第2の例のメタルマスクの開口の形状を示した図で、図5(b)は図5(a)に示す開口により形成される印刷材料からなるラインパターンを示した図で、図6(a)〜図6(d)は第1の例のメタルマスクの開口の形成方法の1例の工程断面図で、図7(a)〜図7(d)は第1の例のメタルマスクの開口の形成方法の別の例の工程断面図で、図8(a1)〜図8(c1)、図8(a2)〜図8(c2)は、それぞれ、第2の例のメタルマスクにおけるブリッジ部、開口の形成工程を示した工程断面図である。
尚、図1(c)、図2(b)における断面は概略形状を示したもので、実際は図6あるいは図7におけるエッチング加工にて形成される、図6、図7に示す断面形状である。
また、図3における点線矢印は、印刷材料の流れ方向と向きを示している。
また、図8(a1)と図8(a2)、図8(b1)と図8(b2)、図8(c1)と図8(c2)とは、同じ処理工程における状態を示したものである。
また、ここでは、以下、印刷時にスキージを摺動する側のメタルマスクの一方の面を表面と言い、また、該表面と反対側のメタルマスクの他方の面を裏面と言う。
図1〜図8中、10、10aはメタルマスク、10Aは加工用素材(金属層とも言う)、11は開口(貫通孔とも言う)、11Aはライン開口パターン、11a、11bは端部、11cは中心(中心部、センター部とも言う)、12はブリッジ部、12aはブリッジ(薄肉部とも言う)、12bは窪み(凹部とも言う)、13はマスキング部(厚肉部とも言う)、13S1はスキージ摺動側面(表面とも言う)、13S2はスキージ摺動側と反対側の面(裏面とも言う)、20は支持部(枠部とも言う)、25は展張用の部材(ここでは紗である)、31はスキージ、32は支持部、40は被印刷物、50は印刷台、60は印刷材料、61、62はラインパターン、80はフォトレジスト、85、86、86aは(レジストの)開口、87、88、88aは(レジストの)開口である。
Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1A is a schematic configuration diagram showing a usage state of the first example of the embodiment of the metal mask of the present invention, and FIG. 1B shows the opening pattern of the metal mask of the first example. FIG. 1C is a cross-sectional view taken along A1-A2 in FIG.
FIG. 2A is a view of the opening pattern of the metal mask of the second example of the embodiment of the metal mask according to the present invention as viewed from the squeegee sliding side, and FIG. 2B is B1 in FIG. -B2 is a cross-sectional view, FIG. 3 is a view of the opening pattern of the metal mask of the second example shown in FIG. 2A viewed from the side opposite to the squeegee sliding side, and FIG. FIG. 4B is a diagram showing the shape of the opening of the example metal mask, FIG. 4B is a diagram showing a line pattern made of a printing material formed by the opening shown in FIG. 4A, and FIG. FIG. 5B is a diagram showing the shape of the opening of the metal mask of the second example, and FIG. 5B is a diagram showing a line pattern made of a printing material formed by the opening shown in FIG. FIGS. 7A to 6D are process cross-sectional views of an example of the method for forming the opening of the metal mask of the first example. FIGS. FIG. 8D is a process cross-sectional view of another example of the method for forming the opening of the metal mask of the first example. FIGS. 8A1 to 8C1 and FIGS. 8A2 to 8C2 It is process sectional drawing which showed the formation process of the bridge | bridging part and opening in the metal mask of a 2nd example, respectively.
The cross sections in FIGS. 1C and 2B are schematic shapes, and are actually the cross sectional shapes shown in FIGS. 6 and 7 formed by etching in FIG. 6 or FIG. .
Moreover, the dotted line arrow in FIG. 3 has shown the flow direction and direction of printing material.
8 (a1) and FIG. 8 (a2), FIG. 8 (b1) and FIG. 8 (b2), and FIG. 8 (c1) and FIG. 8 (c2) show states in the same processing step. is there.
Hereinafter, one surface of the metal mask on the side where the squeegee slides during printing is referred to as a front surface, and the other surface of the metal mask opposite to the front surface is referred to as a back surface.
1 to 8, 10 and 10a are metal masks, 10A is a processing material (also referred to as a metal layer), 11 is an opening (also referred to as a through hole), 11A is a line opening pattern, 11a and 11b are end portions, and 11c. Is the center (also referred to as the center, center), 12 is the bridge, 12a is the bridge (also referred to as a thin portion), 12b is a recess (also referred to as a recess), 13 is a masking portion (also referred to as a thick portion), and 13S1 is Squeegee sliding side surface (also referred to as the front surface), 13S2 is a surface opposite to the squeegee sliding side (also referred to as the back surface), 20 is a support portion (also referred to as a frame portion), and 25 is a member for expansion (here, scissors) ), 31 is a squeegee, 32 is a support portion, 40 is a substrate, 50 is a printing table, 60 is a printing material, 61 and 62 are line patterns, 80 is a photoresist, 85, 86, and 86a are openings of (resist), 87, 8,88a is (resist) opening.

はじめに、本発明のメタルマスクの実施の形態の第1の例を、図1に基づいて説明する。
第1の例のメタルマスク10は、紗を用いない、貫通孔からなる開口を設けた、金属層からなるメタルマスクで、且つ、図1(a)に示すように、その下面に被印刷物40を離して印刷台50上に設置し、その上面に印刷材料60を載せて、スキージ31下部で被印刷物へ接しながら、スキージ31下部以外では被印刷物と離しながら、スキージ31を摺動(スキージング)することによって、設けられた開口から印刷材料を通過させ、被印刷物上へ印刷材料からなるパターンを転写形成する印刷に用いられる、印刷用のメタルマスクである。
尚、ここでは、メタルマスク10は、図1(a)に示すように、その全外周を紗からなる展張用の部材25を介して均一に張った状態で枠部20に固定している。
そして、特に、ライン状の開口であるライン開口パターン11Aを有するもので、前記ライン開口パターン11Aは、その開口11の長手方向の各端部11a,11bにおける開口幅W1よりもその開口の長手方向の中心11cにおける開口幅W2が狭くなるようにして、前記開口11の長手方向の各端部11a、11bから前記開口の長手方向の中心11cに到るまで、漸次、開口幅を狭くしているものであり、且つ、ライン開口パターン11Aは、開口11の長手方向の各端部11a,11bから開口11の長手方向の中心11cに到るまで、その開口の長手方向の各辺部が、漸次、開口内側に向かう直線をなしている。
第1の例の印刷用のマスクを用いた場合、スキージの摺動により、被印刷物40へ印刷材料60からなるラインパターンが印刷形成される。
図4(a)(図1(b)と同じ)に示す各開口パターン11Aに対応して、図4(b)に示すように、印刷材料からなる各ラインパターン61が印刷形成される。
印刷形成される各ラインパターン61は、ラインパターンの端部から中央部にかけて線太になる傾向が見られず、図1(b)に示す端部11a、11bにおける開口11の幅W1と中心11cにおける開口11の幅W2とを適当に選ぶことにより、所望のライン幅で形成される。
First, a first example of the embodiment of the metal mask of the present invention will be described with reference to FIG.
The metal mask 10 of the first example is a metal mask made of a metal layer that does not use ridges and has an opening made of a through hole, and as shown in FIG. The squeegee 31 slides (squeezing) while placing it on the printing stand 50 and placing the printing material 60 on the upper surface of the printing stand 50 so as to be in contact with the printed material at the lower part of the squeegee 31 and away from the printed material at other than the lower part of the squeegee 31. The printing metal mask is used for printing in which the printing material is passed through the provided opening, and the pattern made of the printing material is transferred and formed on the printing material.
Here, as shown in FIG. 1A, the metal mask 10 is fixed to the frame portion 20 in a state where the entire outer periphery thereof is evenly stretched via a member 25 for expansion composed of ridges.
And in particular, it has a line opening pattern 11A which is a line-shaped opening, and the line opening pattern 11A is longer in the longitudinal direction of the opening than the opening width W1 in each end 11a, 11b in the longitudinal direction of the opening 11. The opening width W2 at the center 11c of the opening 11 is narrowed so that the opening width is gradually reduced from the end portions 11a and 11b in the longitudinal direction of the opening 11 to the center 11c of the opening in the longitudinal direction. The line opening pattern 11A is such that each side of the opening in the longitudinal direction gradually extends from the end 11a, 11b in the longitudinal direction of the opening 11 to the center 11c in the longitudinal direction of the opening 11. A straight line toward the inside of the opening is formed.
When the printing mask of the first example is used, a line pattern made of the printing material 60 is printed on the substrate 40 by sliding the squeegee.
Corresponding to each opening pattern 11A shown in FIG. 4A (same as FIG. 1B), each line pattern 61 made of a printing material is printed and formed as shown in FIG. 4B.
Each line pattern 61 to be printed does not tend to become thicker from the end portion to the center portion of the line pattern, and the width W1 and the center 11c of the opening 11 at the end portions 11a and 11b shown in FIG. By appropriately selecting the width W2 of the opening 11 in FIG.

第1の例のメタルマスクは、1層からなる金属層をフォトリソ法を用いたエッチング加工にて、形成しており、図1(b)の開口11のA1−A2断面は、図1(c)、のようになっている。
金属層として、ここでは、厚さ0.1mm〜0.2mm程度のステンレス材(SUS304)が、一般に用いられるが、他にはアルミニウムやニッケル等も用いられる。
The metal mask of the first example has a single metal layer formed by etching using photolithography, and the A1-A2 cross section of the opening 11 in FIG. 1B is shown in FIG. ).
Here, a stainless steel material (SUS304) having a thickness of about 0.1 mm to 0.2 mm is generally used as the metal layer, but aluminum, nickel, or the like is also used.

第1の例のメタルマスクの作製は、フォトリソ法を用いたエッチング加工、レーザ加工、エレクトロフォーミング法等により作製することができるが、これらに限定はされない。
フォトリソ法を用いたエッチング加工としては、金属層の片面からのみエッチング加工を行い貫通孔からなる開口を形成する片面エッチング法や、金属層の両面からエッチング加工を行う貫通孔からなる開口を形成する両面エッチング法がある。
片面エッチング法による第1の例のメタルマスクの作製の1例を、図6に基づいて、簡単に、説明しておく。
はじめに、ステンレス材(SUS304)の1層の金属層からなる加工用素材10Aの両面に耐エッチング性のフォトレジストを塗布した後、所定マスクを用いて所定の選択露光を行い、現像して、メタルマスク10の開口11形成領域に、一方側のフォトレジストのみ開口して、他方側は開口せずにフォトレジスト80を形成する。(図6(a))
フォトレジスト80としては、所定の解像性があり処理性の良いものが好ましいが、特に限定はされない。
両面に塗布あるいはドライフィルムレジストにて形成する。
次いで、フォトレジスト80を耐エッチング層として、塩化第ニ鉄溶液をエッチング液として、スプレーにて一方側または両側から、所定の条件(スプレー圧等)にて吹きつけ、フォトレジストの開口85から露出した部分の加工用素材10Aをエッチングして、貫通させて、所望の貫通孔からなる開口11を形成してエッチングを止める。(図6(b)〜図6(c))
次いで、フォトレジスト80を所定の剥離液で除去し、洗浄処理等を行い、第1の例のメタルマスクを得る。(図6(d))
次に、両面エッチング法による第1の例のメタルマスクの作製の1例を、図7に基づいて、簡単に、説明しておく。
はじめに、ステンレス材(SUS304)の1層の金属層からなる加工用素材10Aの両面に耐エッチング性のフォトレジストを塗布した後、所定マスクを用いて所定の選択露光を行い、現像して、メタルマスク10の開口11形成領域の両側のフォトレジストを開口して、フォトレジスト80を形成する。(図7(a))
次いで、フォトレジスト80を耐エッチング層として、塩化第ニ鉄溶液をエッチング液として、スプレーにて両側から、所定の条件(スプレー圧等)にて吹きつけ、フォトレジストの開口86、86aから露出した部分の加工用素材10Aをエッチングして、貫通させて、所望の貫通孔からなる開口11を形成してエッチングを止める。(図7(b)〜図7(c))
次いで、フォトレジスト80を所定の剥離液で除去し、洗浄処理等を行い、第1の例のメタルマスクを得る。(図7(d))
図6に示す片面エッチング法、図7に示す両面エッチング法により形成される貫通孔からなる開口11の断面形状は若干異なるが、加工用素材10Aが0.1mm〜0.2mm程度の薄い厚さの場合には、開口の最小幅と最大幅との差は小さく形成することができ、どちらの方法も同様に適用できる。
ここでは、開口の最小幅と最大幅との差は小さいが、開口の幅と言った場合はその最小幅を意味する。
レーザ加工は、例えば、YAGレーザを用いた汎用のレーザ加工装置にて、所定の条件にて、加工用素材10Aの貫通孔からなる開口11形成領域に照射して貫通させる。
エレクトロフォーミング法による作製は、一般的で、ここでは、省く。
The metal mask of the first example can be manufactured by etching using a photolithography method, laser processing, electroforming, or the like, but is not limited thereto.
As an etching process using the photolithographic method, etching is performed only from one side of the metal layer to form an opening made of a through hole, or an opening made of a through hole to be etched from both sides of the metal layer is formed. There is a double-sided etching method.
One example of the production of the metal mask of the first example by the single-sided etching method will be briefly described based on FIG.
First, after applying an etching-resistant photoresist on both surfaces of a processing material 10A made of a single metal layer of stainless steel (SUS304), a predetermined selective exposure is performed using a predetermined mask, and development is performed. A photoresist 80 is formed in the opening 11 formation region of the mask 10 by opening only the photoresist on one side and not opening the other side. (Fig. 6 (a))
The photoresist 80 is preferably one having a predetermined resolution and good processability, but is not particularly limited.
It is formed on both sides by coating or dry film resist.
Next, the photoresist 80 is used as an etching resistant layer, the ferric chloride solution is used as an etchant, and sprayed from one side or both sides under a predetermined condition (spray pressure, etc.) to be exposed from the opening 85 of the photoresist. The portion of the processing material 10A that has been etched is etched and penetrated to form an opening 11 made of a desired through hole, and the etching is stopped. (FIGS. 6B to 6C)
Next, the photoresist 80 is removed with a predetermined stripping solution, and a cleaning process or the like is performed to obtain the metal mask of the first example. (Fig. 6 (d))
Next, an example of the production of the metal mask of the first example by the double-sided etching method will be briefly described based on FIG.
First, after applying an etching-resistant photoresist on both surfaces of a processing material 10A made of a single metal layer of stainless steel (SUS304), a predetermined selective exposure is performed using a predetermined mask, and development is performed. A photoresist 80 is formed by opening the photoresist on both sides of the opening 11 formation region of the mask 10. (Fig. 7 (a))
Next, the photoresist 80 was used as an etching resistant layer, and a ferric chloride solution was used as an etching solution, sprayed from both sides under predetermined conditions (spray pressure, etc.) to expose the photoresist openings 86 and 86a. The part of the processing material 10A is etched and penetrated to form an opening 11 made of a desired through hole, and the etching is stopped. (FIG. 7 (b) to FIG. 7 (c))
Next, the photoresist 80 is removed with a predetermined stripping solution, and a cleaning process or the like is performed to obtain the metal mask of the first example. (Fig. 7 (d))
Although the cross-sectional shape of the opening 11 formed of the through hole formed by the single-sided etching method shown in FIG. 6 and the double-sided etching method shown in FIG. 7 is slightly different, the processing material 10A has a thin thickness of about 0.1 mm to 0.2 mm. In this case, the difference between the minimum width and the maximum width of the opening can be formed small, and both methods can be applied similarly.
Here, the difference between the minimum width and the maximum width of the opening is small, but the term “opening width” means the minimum width.
In the laser processing, for example, a general-purpose laser processing apparatus using a YAG laser is used to irradiate and penetrate the opening 11 formation region formed of the through hole of the processing material 10A under a predetermined condition.
Fabrication by the electroforming method is common and is omitted here.

次に、本発明のメタルマスクの実施の形態の第2の例を、図2に基づいて説明する。
第2の例のメタルマスク10aは、図2(a)に示すように、図1に示す第1の例メタルマスクにおいて、そのライン開口パターン11Aに対して、その開口11の長手方向の中心11cにおいて開口11に境される両側を繋ぐブリッジ12aを設けた構造の、ブリッジを配する開口パターンを、有するメタルマスクである。
そして、ブリッジ12aのB1−B2断面を図2(b)に示すように、ブリッジ12aの一方側を、印刷時にスキージを摺動する側のメタルマスクの表面13S1に揃え、且つ、ブリッジ12aの他方側の全体を、メタルマスクの前記表面側でない裏面13S2から凹ませて、前記ブリッジ12aの両側の開口11をつなぐ、裏面13S2から凹んだ形状の窪み12bを、前記ブリッジ12aの幅方向を跨ぐように、配しているものである。
第2の例のメタルマスク10aも、第1の例のメタルマスクと同様、紗を用いない、貫通孔からなる開口を設けた、金属層からなるメタルマスクで、且つ、図1(a)に示す第1の例のメタルマスク10の場合と同様に、その下面に被印刷物40を離して印刷台50上に設置し、その上面に印刷材料60を載せて、スキージ31下部で被印刷物へ接しながら、スキージ31下部以外では被印刷物と離しながら、スキージ31を摺動(スキージング)することによって、設けられた開口から印刷材料を通過させ、被印刷物上へ印刷材料からなるパターンを転写形成する印刷に用いられる、印刷用のメタルマスクである。 勿論、ここでも、メタルマスク10aは、図1(a)に示す第1の例のメタルマスク10の場合と同様に、その全外周を紗からなる展張用の部材25を介して均一に張った状態で枠部20に固定している。
第2の例では、窪み12cの開口11の幅方向の幅W3(図2(b)参照)は、開口11の幅にして設けられているが、これに限定はされない。
窪み12bの深さH1(図2(b)参照)は、印刷条件(印刷形成する材料、印刷厚等)、ブリッジの強度、幅W3、ブリッジの長さ(図1(b)に示す中心11cにおける開口の幅W2)等と関連して適宜決める。
このような窪み12bをブリッジ12aの表面13S1とは反対側の裏面13S2に配していることにより、印刷する際には、図3に示すように、該窪み12bを通じて印刷材料が移動でき、結果として、図2(a)(図5(a)と同じ)に示す第2の例のメタルマスクを用いた場合、スキージの摺動により、図5(b)に示すように、印刷材料からなるラインパターン62を印刷形成することを可能としている。
尚、図3は、図2(a)に示す第2の例のメタルマスクの開口パターンをスキージ摺動側とは反対側からみた図である。
Next, a second example of the embodiment of the metal mask of the present invention will be described with reference to FIG.
As shown in FIG. 2A, the metal mask 10a of the second example is the center 11c in the longitudinal direction of the opening 11 with respect to the line opening pattern 11A in the first example metal mask shown in FIG. 2 is a metal mask having an opening pattern in which a bridge is arranged, which has a structure in which bridges 12a connecting both sides bounded by the opening 11 are provided.
Then, as shown in FIG. 2B, the B12-B2 cross section of the bridge 12a has one side of the bridge 12a aligned with the surface 13S1 of the metal mask on the side where the squeegee slides during printing, and the other side of the bridge 12a. The entire side is recessed from the back surface 13S2 which is not the front surface side of the metal mask, and the depressions 11b which are recessed from the back surface 13S2 are connected across the openings 11 on both sides of the bridge 12a so as to straddle the width direction of the bridge 12a. It is what we have arranged.
Similarly to the metal mask of the first example, the metal mask 10a of the second example is a metal mask made of a metal layer that does not use a ridge and is provided with an opening made of a through hole. As in the case of the metal mask 10 of the first example shown, the substrate 40 is separated from the lower surface and placed on the printing table 50, the printing material 60 is placed on the upper surface, and the substrate is in contact with the lower portion of the squeegee 31. However, by sliding (squeezing) the squeegee 31 while separating from the printing material except at the lower part of the squeegee 31, the printing material is passed through the provided opening, and a pattern made of the printing material is transferred and formed on the printing material. It is a metal mask for printing used for printing. Of course, here as well, the metal mask 10a is uniformly stretched through the extending member 25 made of ridges as in the case of the metal mask 10 of the first example shown in FIG. It is fixed to the frame part 20 in a state.
In the second example, the width W3 (see FIG. 2B) in the width direction of the opening 11 of the recess 12c is provided to be the width of the opening 11, but this is not limitative.
The depth H1 of the recess 12b (see FIG. 2B) is the printing conditions (material to be printed, printing thickness, etc.), bridge strength, width W3, bridge length (center 11c shown in FIG. 1B). Is determined as appropriate in relation to the width W2) of the opening in FIG.
By arranging such a recess 12b on the back surface 13S2 opposite to the front surface 13S1 of the bridge 12a, the printing material can move through the recess 12b as shown in FIG. As shown in FIG. 5B, when the metal mask of the second example shown in FIG. 2A (same as FIG. 5A) is used, as shown in FIG. The line pattern 62 can be formed by printing.
FIG. 3 is a view of the opening pattern of the metal mask of the second example shown in FIG. 2A as viewed from the side opposite to the squeegee sliding side.

図2に示す第2の例のメタルマスク10aは、例えば、フォトリソ法を用いてエッチング加工して作製される。
以下、簡単に、その作製方法の1例を、図8(a1)〜図8(c1)および図8(a2)〜図8(c2)に基づいて、簡単に、説明する。
尚、先にも述べた通り、図8(a1)〜図8(c1)、図8(a2)〜図8(c2)は、それぞれ、ブリッジ部12、開口11の形成工程を示した工程断面図で、図8(a1)と図8(a2)、図8(b1)と図8(b2)、図8(c1)と図8(c2)とは、同じ処理工程における状態を示したものである。
まず、ステンレス材(SUS304)の1層の金属層からなる加工用素材10Aの両面に、耐エッチング性のフォトレジスト80を形成し、所定の露光パターンを用いて露光、現像を行い、所望の開口85を形成する。(図8(a1)、図8(a2))
ここでも、フォトレジスト80としては、所定の解像性があり処理性の良いものが好ましいが、特に限定はされない。
両面に塗布あるいはドライフィルムレジストにて形成する。
図8(a2)に示すように、開口(図2(a)の11に相当)形成箇所は、加工用素材10Aの両側に開口形成のためにフォトレジストの開口88、88aを設け、また、図8(a1)に示すように、ブリッジ部(図2(a)の12)形成箇所は、加工用素材10Aの窪み(図2(b)の12bに相当)形成箇所は、窪み形成側に窪み形成用のフォトレジストの開口87を設ける。
次いで、フォトレジスト80を耐エッチング層として、その開口87、88、88aから露出した部分の子項用素材10Aをエッチング加工し、それぞれ、ブリッジ部12(図8(b1))、開口(貫通孔)11(図8(b2))を形成する。
ここでは、両面から同時に塩化第2鉄溶液をスプレーにて、それぞれ、所定の条件(スプレー圧等)にて吹きつけてエッチング加工を行うが、片面づつエッチング加工を行う方法で良い。
次いで、フォトレジスト80を除去して洗浄処理等を行い、ブリッジ部12(図8(c1))、開口11(図8(c2))を形成した、図2に示すメタルマスク10aを得る。 尚、ブリッジ部12は、片側のみがエッチングされた形状で、このように片側のみをエッチング加工して残部(ブリッジ12aに相当)を薄肉にして形成する加工方法を、ここでは、ハーフエッチングによる加工と言う。
このようにして、本例の図2に示す第2の例のメタルマスク10aは作製される。
The metal mask 10a of the second example shown in FIG. 2 is manufactured by etching using, for example, a photolithography method.
Hereinafter, an example of the manufacturing method will be briefly described based on FIGS. 8A1 to 8C1 and 8A2 to 8C2.
As described above, FIGS. 8A1 to 8C1 and 8A2 to 8C2 are process cross-sectional views showing the steps of forming the bridge portion 12 and the opening 11, respectively. 8 (a1) and FIG. 8 (a2), FIG. 8 (b1) and FIG. 8 (b2), and FIG. 8 (c1) and FIG. 8 (c2) show states in the same processing step. It is.
First, an etching-resistant photoresist 80 is formed on both surfaces of a processing material 10A made of a single metal layer of stainless steel (SUS304), and exposure and development are performed using a predetermined exposure pattern to obtain a desired opening. 85 is formed. (Fig. 8 (a1), Fig. 8 (a2))
Also here, the photoresist 80 is preferably one having predetermined resolution and good processability, but is not particularly limited.
It is formed on both sides by coating or dry film resist.
As shown in FIG. 8 (a2), openings (corresponding to 11 in FIG. 2 (a)) are provided with photoresist openings 88 and 88a for forming openings on both sides of the processing material 10A. As shown in FIG. 8 (a1), the bridge portion (12 in FIG. 2 (a)) is formed on the recess forming side of the processing material 10A (corresponding to 12b in FIG. 2 (b)). A photoresist opening 87 for forming the depression is provided.
Next, using the photoresist 80 as an etching-resistant layer, the portion 10A of the child term material exposed from the openings 87, 88, 88a is etched to form the bridge portion 12 (FIG. 8 (b1)) and the opening (through hole), respectively. ) 11 (FIG. 8 (b2)).
Here, the ferric chloride solution is sprayed from both sides at the same time by spraying under a predetermined condition (spray pressure or the like), and etching is performed. However, a method of performing etching processing one side at a time may be used.
Next, the photoresist 80 is removed and a cleaning process or the like is performed to obtain the metal mask 10a shown in FIG. 2 in which the bridge portion 12 (FIG. 8C1) and the opening 11 (FIG. 8C2) are formed. Note that the bridge portion 12 has a shape in which only one side is etched, and in this case, a processing method in which only one side is etched and the remaining portion (corresponding to the bridge 12a) is thinned is formed by half etching. Say.
Thus, the metal mask 10a of the second example shown in FIG. 2 of this example is manufactured.

<印刷例>
更に、図1に示す第1の例のメタルマスク10を用いて、印刷材料からなるラインパターンを印刷形成した例を挙げる。
メタルマスク10として、0.2mm厚のステンレス材(SUS304)からなる加工用素材を、図6に示すエッチング加工方法(片面エッチング法)にて作製し、開口11の両端部11a、11bの幅W1を200μm、中心11cの幅W2を120μmとし(図1(b)参照)、開口11の長手方向長さを6mmとして作製した。
そして、作製されたメタルマスク10を用い、図1(a)に示すように、その下面に石英ガラスからなる被印刷物40を離して設置し、その上面に印刷材料60を載せて、スキージ31下部で被印刷物へ接しながらスキージ31を摺動(スキージング)することによって、設けられた開口から印刷材料を通過させ、被印刷物上へ印刷材料からなるパターンを転写形成した。
印刷材料60として、せん断速度10[1/s]のとき、粘度50[Pa・s]であるエポキシ系樹脂、アクリル系樹脂からなる接着層を用いたが、ここでは印刷材料60を作業環境の温度25℃に合わせ、温度25℃として印刷を行った。
結果、印刷材料60からなるラインパターン(図4(b)の61に相当)が、長さ方向全体にわたり幅200μm±20μmで形成された。
<比較例>
比較として、全長6mmにわたり幅200μmの開口パターン(図9(a)の115に相当)を有するメタルマスク(図9(a)の110に相当)を、同様に作製し、作製されたメタルマスクを用いて、同じ印刷条件にて、印刷を行ったが、
結果、印刷形成された印刷材料60からなるラインパターン(図8(b)の165に相当)は、その長手方向の中心では、400μmの線太りが発生していた。
<Print example>
Furthermore, the example which printed and formed the line pattern which consists of printing materials using the metal mask 10 of the 1st example shown in FIG. 1 is given.
As the metal mask 10, a processing material made of stainless steel (SUS304) having a thickness of 0.2 mm is produced by the etching method (single-sided etching method) shown in FIG. 6, and the width W1 of both end portions 11 a and 11 b of the opening 11. Is 200 μm, the width W2 of the center 11c is 120 μm (see FIG. 1B), and the longitudinal length of the opening 11 is 6 mm.
Then, using the produced metal mask 10, as shown in FIG. 1A, the printed material 40 made of quartz glass is set apart on the lower surface, the printing material 60 is placed on the upper surface, and the lower part of the squeegee 31. By sliding (squeezing) the squeegee 31 while contacting the substrate, the printing material was passed through the provided opening, and a pattern made of the printing material was transferred and formed on the substrate.
As the printing material 60, an adhesive layer made of an epoxy resin or an acrylic resin having a viscosity of 50 [Pa · s] at a shear rate of 10 [1 / s] is used. Printing was performed at a temperature of 25 ° C. in accordance with the temperature of 25 ° C.
As a result, a line pattern (corresponding to 61 in FIG. 4B) made of the printing material 60 was formed with a width of 200 μm ± 20 μm over the entire length direction.
<Comparative example>
For comparison, a metal mask (corresponding to 110 in FIG. 9A) having an opening pattern (corresponding to 115 in FIG. 9A) with a total length of 6 mm and a width of 200 μm was prepared in the same manner. Used to print under the same printing conditions,
As a result, the line pattern (corresponding to 165 in FIG. 8B) made of the printing material 60 formed by printing had a line thickness of 400 μm at the center in the longitudinal direction.

本発明は、上記第1の例のメタルマスク10、第1の例のメタルマスク10aに限定されるものではない。
例えば、2層以上の金属層を積層した金属層を用いる形態も挙げられる。
開口パターンの形状も上記に限定されるものではない。
また、第2の例のメタルマスク10aは、金属層を両面からエッチングすることにより作製しているが、レーザにより、金属層に開口11を形成した後に、片面からハーフエッチングして窪み(図1(d)の12bに相当)を形成して作製しても良い。
The present invention is not limited to the metal mask 10 of the first example and the metal mask 10a of the first example.
For example, the form using the metal layer which laminated | stacked the metal layer of 2 or more layers is also mentioned.
The shape of the opening pattern is not limited to the above.
In addition, the metal mask 10a of the second example is manufactured by etching the metal layer from both sides. After forming the opening 11 in the metal layer by laser, the metal mask 10a is half-etched from one side to form a depression (FIG. 1). (Equivalent to 12d of (d)) may be formed.

図1(a)は本発明のメタルマスクの実施の形態の第1の例の使用状態を示した概略構成図で、図1(b)は第1の例のメタルマスクの開口パターンを図1(a)におけるスキージ摺動側から見た図で、図1(c)は図1(b)のA1−A2における断面図でである。FIG. 1A is a schematic configuration diagram showing a usage state of the first example of the embodiment of the metal mask of the present invention, and FIG. 1B shows the opening pattern of the metal mask of the first example. It is the figure seen from the squeegee sliding side in (a), FIG.1 (c) is sectional drawing in A1-A2 of FIG.1 (b). 図2(a)は本発明のメタルマスクの実施の形態の第2の例のメタルマスクの開口パターンをスキージ摺動側から見た図で、図2(b)は図1(a)のB1−B2における断面図である。FIG. 2A is a view of the opening pattern of the metal mask of the second example of the embodiment of the metal mask according to the present invention as viewed from the squeegee sliding side, and FIG. 2B is B1 in FIG. It is sectional drawing in -B2. 図2(a)に示す第2の例のメタルマスクの開口パターンをスキージ摺動側とは反対側からみた図である。It is the figure which looked at the opening pattern of the metal mask of the 2nd example shown to Fig.2 (a) from the opposite side to the squeegee sliding side. 図4(a)は第1の例のメタルマスクの開口の形状を示した図で、図4(b)は図4(a)に示す開口により形成される印刷材料からなるラインパターンを示した図である。FIG. 4A shows the shape of the opening of the metal mask of the first example, and FIG. 4B shows a line pattern made of a printing material formed by the opening shown in FIG. FIG. 図5(a)は第2の例のメタルマスクの開口の形状を示した図で、図5(b)は図5(a)に示す開口により形成される印刷材料からなるラインパターンを示した図である。FIG. 5A shows the shape of the opening of the metal mask of the second example, and FIG. 5B shows a line pattern made of a printing material formed by the opening shown in FIG. 5A. FIG. 図6(a)〜図6(d)は第1の例のメタルマスクの開口の形成方法の1例の工程断面図である。FIG. 6A to FIG. 6D are process cross-sectional views of one example of the metal mask opening forming method of the first example. 図7(a)〜図7(d)は第1の例のメタルマスクの開口の形成方法の別の例の工程断面図である。FIG. 7A to FIG. 7D are process cross-sectional views of another example of the method for forming the opening of the metal mask of the first example. 図8(a1)〜図8(c1)、図8(a2)〜図8(c2)は、それぞれ、第2の例のメタルマスクにおけるブリッジ部、開口の形成工程を示した工程断面図である。8A1 to FIG. 8C1 and FIG. 8A2 to FIG. 8C2 are process cross-sectional views illustrating the steps of forming the bridge portion and the opening in the metal mask of the second example, respectively. . 従来のメタルマスクによる印刷形成されるラインパターンの線太りを説明するための図である。It is a figure for demonstrating the line weight of the line pattern printed and formed by the conventional metal mask.

符号の説明Explanation of symbols

10、10a メタルマスク
10A 加工用素材(金属層とも言う)
11 開口(貫通孔とも言う)
11A ライン開口パターン
11a、11b 端部
11c 中心(中心部、センター部とも言う)
12 ブリッジ部
12a ブリッジ(薄肉部とも言う)
12b 窪み(凹部とも言う)
13 マスキング部(厚肉部とも言う)
13S1 スキージ摺動側面(表面とも言う)
13S2 スキージ摺動側と反対側の面(裏面とも言う)
20 支持部(枠部とも言う)
25 展張用の部材(ここでは紗である)
31 スキージ
32 支持部
40 被印刷物
50 印刷台
60 印刷材料
61、62 ラインパターン
80 フォトレジスト
85、86、86a (レジストの)開口
87、88、88a (レジストの)開口
110 メタルマスク
111 開口
115 ライン開口パターン(単に開口パターンとも言う)
140 被印刷物
160 印刷材料
165 ラインパターン

10, 10a Metal mask 10A Material for processing (also called metal layer)
11 Opening (also called through hole)
11A Line opening pattern 11a, 11b End 11c Center (also referred to as center or center)
12 Bridge part 12a Bridge (also called thin part)
12b Indentation (also called recess)
13 Masking part (also called thick part)
13S1 Squeegee sliding side (also called surface)
13S2 Side opposite to squeegee sliding side (also called back side)
20 Support part (also called frame part)
25 Expanding member (here is a cocoon)
31 Squeegee 32 Supporting section 40 Substrate 50 Printing stand 60 Printing material 61, 62 Line pattern 80 Photoresist 85, 86, 86a (resist) opening 87, 88, 88a (resist) opening 110 Metal mask 111 opening 115 Line opening Pattern (also simply called opening pattern)
140 substrate 160 printing material 165 line pattern

Claims (7)

貫通孔からなる開口を設けた、金属層からなる印刷用のメタルマスクであって、ライン状の開口であるライン開口パターンを有するもので、前記ライン開口パターンは、その長手方向の各端部における開口幅よりもその長手方向の中心における開口幅が狭くなるようにして、前記長手方向の各端部から前記長手方向の中心に到るまで、漸次、開口幅を狭くしていることを特徴とするメタルマスク。   A metal mask for printing made of a metal layer provided with an opening made of a through-hole, and having a line opening pattern that is a line-like opening, and the line opening pattern is formed at each end in the longitudinal direction The opening width at the center in the longitudinal direction becomes narrower than the opening width, and the opening width is gradually narrowed from each end in the longitudinal direction to the center in the longitudinal direction. Metal mask to be used. 請求項1に記載のメタルマスクであって、前記ライン開口パターンは、前記長手方向の各端部から前記長手方向の中心に到るまで、その長手方向の各開口辺部が、漸次、開口内側に向かう直線をなすことを特徴とするメタルマスク。   2. The metal mask according to claim 1, wherein each of the opening side portions in the longitudinal direction gradually reaches the inside of the opening until the line opening pattern reaches the center in the longitudinal direction from each end portion in the longitudinal direction. A metal mask characterized by making a straight line toward. 請求項1ないし2のいずれか1項に記載のメタルマスクにおいて、前記ライン開口パターンに対してその開口に境される両側を繋ぐブリッジを設けた構造の、ブリッジを配する開口パターンを、有するメタルマスクであって、前記ブリッジの一方側を、印刷時にスキージを摺動する側のメタルマスクの表面に揃え、且つ、前記ブリッジの他方側の全体あるいは一部を、メタルマスクの前記表面側でない裏面から凹ませて、前記ブリッジの両側の開口をつなぐ、裏面から凹んだ形状の窪みを、前記ブリッジの幅方向を跨ぐように、配しているものであることを特徴とするメタルマスク。   3. The metal mask according to claim 1, wherein the metal mask has an opening pattern in which a bridge is provided, the bridge having a bridge connecting both sides bordered by the opening with respect to the line opening pattern. A mask, wherein one side of the bridge is aligned with the surface of the metal mask on the side on which the squeegee slides during printing, and the whole or part of the other side of the bridge is not the front side of the metal mask. The metal mask is characterized in that a recess having a shape recessed from the back surface and connecting the openings on both sides of the bridge is disposed so as to straddle the width direction of the bridge. 請求項3に記載のメタルマスクであって、前記ブリッジ部の窪みは、ハーフエッチングによって加工されたものであることを特徴とするメタルマスク。   4. The metal mask according to claim 3, wherein the depression of the bridge portion is processed by half etching. 前記請求項1ないし4のいずれか1項に記載のメタルマスクであって、その下面に被印刷物を離して設置し、その上面に印刷材料を載せて、スキージ下部で被印刷物へ接しながらスキージを摺動(スキージング)することによって、設けられた開口から印刷材料を通過させ、被印刷物上へ印刷材料からなるパターンを転写形成する印刷方式に用いられるものであることを特徴とするメタルマスク。   5. The metal mask according to claim 1, wherein the printed material is placed on the lower surface of the metal mask, the printing material is placed on the upper surface, and the squeegee is in contact with the printed material at the lower part of the squeegee. A metal mask, which is used in a printing method in which a printing material is passed through an opening provided by sliding (squeezing) and a pattern made of the printing material is transferred onto a substrate. メタルマスクによる印刷方法であって、請求項1ないし5のいずれかのメタルマスクを用いて印刷することを特徴とするメタルマスクによる印刷方法。   A printing method using a metal mask, wherein printing is performed using the metal mask according to claim 1. 請求項6に記載のメタルマスクによる印刷方法であって、メタルマスクの下面に被印刷物を設置し、該メタルマスクの上面に印刷材料を載せて、スキージ下部で被印刷物へ接しながらスキージを摺動(スキージング)することによって、メタルマスクに設けられた開口部に印刷材料を充填し、メタルマスクの被印刷物が接した箇所が、スキージの移動とともに被印刷物から離れることによって、印刷材料を被印刷物上へ転写させるものであることを特徴とするメタルマスクによる印刷方法。

7. A printing method using a metal mask according to claim 6, wherein a printed material is placed on the lower surface of the metal mask, a printing material is placed on the upper surface of the metal mask, and the squeegee is slid while contacting the printed material at the lower part of the squeegee. (Squeezing) Fills the opening provided in the metal mask with the printing material, and the portion of the metal mask in contact with the printed material is separated from the printed material with the movement of the squeegee. A printing method using a metal mask, characterized by being transferred onto the top.

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