JP2015127126A - Screen-printing metal mask, and method for manufacturing the same - Google Patents
Screen-printing metal mask, and method for manufacturing the same Download PDFInfo
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Abstract
Description
本発明は、セラミックコンデンサの内部電極などの微細な印刷パターンをスクリーン印刷法で形成する際に用いられるメタルマスク、なかでもマスク版とスキージ版とを備え、両版がともに金属材料で形成されているメタルマスク及びその製造方法に関する。 The present invention comprises a metal mask used for forming a fine printed pattern such as an internal electrode of a ceramic capacitor by a screen printing method, in particular a mask plate and a squeegee plate, both plates being formed of a metal material. The present invention relates to a metal mask and a manufacturing method thereof.
この種のスクリーン印刷用メタルマスクは、所望の印刷パターンにパターン開口が形成されたマスク版と、マスク版と一体に形成されてスキージ面となるスキージ版とを備えている。スキージ版には、パターン開口に供給される、例えば、はんだペーストや導電性インキなどの印刷ペーストの供給量を調整する調整開口が、各パターン開口毎に形成されている。このようなマスク版とスキージ版とを備えるメタルマスクは、マスク版がポリイミドなどの樹脂材料を素材として形成され、スキージ版がニッケルなどの金属材料を素材として形成される形態と、マスク版およびスキージ版の両者が金属材料を素材として形成される形態とが知られている。前者のメタルマスクは特許文献１に見ることができ、後者のメタルマスクは特許文献２に見ることができる。
This type of metal mask for screen printing includes a mask plate in which a pattern opening is formed in a desired print pattern, and a squeegee plate that is formed integrally with the mask plate and forms a squeegee surface. In the squeegee plate, an adjustment opening for adjusting the supply amount of a printing paste such as a solder paste or conductive ink supplied to the pattern opening is formed for each pattern opening. A metal mask having such a mask plate and a squeegee plate has a form in which the mask plate is formed from a resin material such as polyimide, and the squeegee plate is formed from a metal material such as nickel. It is known that both plates are formed using a metal material as a raw material. The former metal mask can be seen in
スクリーン印刷を行う場合には、印刷対象の表面にメタルマスクを載置し、メタルマスクの表面一側に乗せた印刷ペーストをスキージで移動させながら印刷対象側へ押し出して、印刷パターンに合致した印刷層を形成する。このとき、調整開口によりパターン開口への印刷ペーストの供給量が調整され、印刷パターンに最適な量の印刷ペーストで印刷層が形成される。スクリーン印刷時には、印刷対象の表面に対するメタルマスクの載置と剥離を繰り返す。そのため、マスク版がポリイミドなどの樹脂材料で形成してある特許文献１のスクリーン印刷用マスクでは、印刷時における印刷対象とマスクとの摩擦やマスク洗浄時などにマスク版の表面が磨耗しやすく、耐久性に問題があった。
When screen printing is performed, a metal mask is placed on the surface of the print target, and the print paste placed on one side of the metal mask is pushed out to the print target side while moving with a squeegee, and printing that matches the print pattern Form a layer. At this time, the supply amount of the printing paste to the pattern opening is adjusted by the adjustment opening, and the printing layer is formed with the optimum amount of the printing paste for the printing pattern. During screen printing, the metal mask is repeatedly placed on and peeled from the surface to be printed. Therefore, in the mask for screen printing of
その点、マスク版が金属材料で形成してある特許文献２のスクリーン刷版は、マスク版表面の磨耗を低減することができ、十分な耐久性を発揮できる。しかし、特許文献２に係るスクリーン刷版は、図２１および図２２に示すように、第１の金属膜１０１に印刷パターンに合致するパターン開口１０２が形成されており、第２の金属膜１０３にパターン開口１０２の外形形状内に収まる調整開口１０４が形成されている。こうした開口構造では、第２の金属膜１０３がパターン開口１０２の開口周縁部分の上側に迫り出してしまう。そのため、スクリーン印刷時に印刷ペーストをスキージで印刷対象Ｗ側へ押し出した際に、図２１に示すように、上方から供給された印刷ペーストの周囲にリング状の隙間１０５が形成され、この隙間１０５に空気が残留し、印刷層を印刷パターン通りに形成できないことがある。
In that respect, the screen printing plate of
また、印刷ペーストがパターン開口１０２に適正に充満された場合でも、図２２に示すように、スクリーン刷版を印刷対象Ｗから剥離する際に、印刷ペーストの一部がスクリーン刷版とともに剥離されて、印刷層を適正に形成できないことがある。これは、印刷ペーストが、第１の金属膜１０１と第２の金属膜１０３との隣接部分に形成される入隅部１０６に、ペースト自身の表面張力で付着するのが原因である。従って、印刷層の形状がいびつなものとなり、印刷品質の低下を招いていた。印刷品質が低下した場合、最終製品が例えばセラミックコンデンサである場合には、設計通りの容量を発揮できない。また、スクリーン刷版に印刷ペーストが吸着している場合には、スクリーン刷版を洗浄して印刷ペーストを取り除く必要があり、印刷効率が低下する。
Even when the printing paste is properly filled in the
本発明の目的は、パターン開口に対する調整開口の形状を最適化して、適正な量の印刷ペーストで所望の印刷パターンの印刷層を的確に形成することができるスクリーン印刷用メタルマスクを提供することにある。
本発明の目的は、メタルマスクを製造する際の加工不良発生率を低下して、メタルマスクの製造コストを削減することができるスクリーン印刷用メタルマスクの製造方法を提供することにある。
An object of the present invention is to provide a metal mask for screen printing capable of optimizing the shape of the adjustment opening with respect to the pattern opening and accurately forming a printing layer having a desired printing pattern with an appropriate amount of printing paste. is there.
The objective of this invention is providing the manufacturing method of the metal mask for screen printing which can reduce the manufacturing defect rate at the time of manufacturing a metal mask, and can reduce the manufacturing cost of a metal mask.
本発明に係るスクリーン印刷用メタルマスクは、一群のパターン開口１を備えたマスク版５と、パターン開口１に対応する一群の調整開口３を備えたスキージ版６とを備えており、両版５・６のそれぞれが、金属材で形成されている。調整開口３には、対向する開口内面同士を繋ぐ調整リブ９が形成されている。調整開口３の開口形状が、パターン開口１の開口形状と同じ、ないしはパターン開口１の開口形状よりも僅かに大きく形成されていることを特徴とする。
The metal mask for screen printing according to the present invention includes a
調整開口３の開口形状を、パターン開口１の開口形状よりも相似的に大きく形成して、調整開口３の開口内面と、パターン開口１の開口周縁壁との間に段落ち部８を形成する。段落ち部８の幅寸法ｗ１を、１μｍ以上１５μｍ以下に設定する。
The opening shape of the
調整開口３の開口形状を、パターン開口１の開口形状と同じに形成する。マスク版５に、調整開口３内に進入して調整開口３の開口内面を構成する調整開口周縁部４９を一体に形成し、両開口１・３の開口内面どうしを面一状に形成する。
The opening shape of the
調整リブ９を直線状に形成された第１リブ９ａと第２リブ９ｂとで構成する。第１リブ９ａと第２リブ９ｂとを互いに交差する状態で配置する。
The
本発明は、図１に示すように、一群のパターン開口１を備えたマスク版５と、パターン開口１に対応する一群の調整開口３を備えたスキージ版６とを備えており、両版５・６のそれぞれが、金属材で形成されており、調整開口３の開口形状が、パターン開口１の開口形状よりも相似的に大きく形成されているスクリーン印刷用メタルマスクの製造方法であって、メタルマスクは、第１電鋳層２４を形成する１次電鋳工程と、第２電鋳層３４を形成する２次電鋳工程と、剥離工程とを経て形成される。１次電鋳工程は、平板状の電鋳母型２０の上面に第１フォトレジスト層２１を形成し、調整開口３に対応する透光孔を有する第１パターンフィルム２２を、第１フォトレジスト層２１の上面に載置したのち第１フォトレジスト層２１を露光して、調整開口３の開口形状に対応する第１レジスト体２３を形成する工程と、電鋳母型２０上の第１レジスト体２３で覆われていない表面に、一群の調整開口３が形成されるスキージ版６となる第１電鋳層２４を電鋳法により形成する工程とを含む。２次電鋳工程は、第１電鋳層２４および第１レジスト体２３の上面に第２フォトレジスト層３１を形成し、パターン開口１に対応する透光孔を有する第２パターンフィルム３２を、第２フォトレジスト層３１の上面に載置したのち第２フォトレジスト層３１を露光して、パターン開口１の開口形状に対応する第２レジスト体３３を形成する工程と、第１電鋳層２４および第１レジスト体２３上の第２レジスト体３３で覆われていない表面に、一群のパターン開口１が形成されるマスク版５となる第２電鋳層３４を電鋳法により形成する工程とを含む。剥離工程は、電鋳母型２０から第１および第２電鋳層２４・３４を剥離する工程を含むことを特徴とする。これにて、図１に示すように、調整開口３の開口内面と、パターン開口１の開口周縁壁との間に段落ち部８が形成されたスクリーン印刷用メタルマスクを得ることができる。
As shown in FIG. 1, the present invention includes a
また、本発明は、図９に示すように、一群のパターン開口１を備えたマスク版５と、パターン開口１に対応する一群の調整開口３を備えたスキージ版６とを備えており、両版５・６のそれぞれが、金属材で形成されており、調整開口３の開口形状と、パターン開口１の開口形状とが一致するように形成されているスクリーン印刷用メタルマスクの製造方法であって、メタルマスクは、第１電鋳層２４を形成する１次電鋳工程と、中間処理工程と、第２電鋳層３４を形成する２次電鋳工程と、剥離工程とを経て形成される。１次電鋳工程は、平板状の電鋳母型２０の上面に第１フォトレジスト層２１を形成し、調整開口３の開口形状に対応する透光孔を有する第１パターンフィルム２２を、第１フォトレジスト層２１の上面に載置したのち第１フォトレジスト層２１を露光して、調整開口３の開口形状に対応する第１レジスト体２３を形成する工程と、電鋳母型２０上の第１レジスト体２３で覆われていない表面に、一群の調整開口３が形成されるスキージ版６となる第１電鋳層２４を電鋳法により形成する工程とを含む。中間処理工程は、電鋳母型２０上の第１レジスト体２３を除去する工程と、第１レジスト体２３を除去することにより露出した調整開口３にフォトレジスト４１を充填する工程とを含む。２次電鋳工程は、第１電鋳層２４および調整開口３に充填したフォトレジスト４１の上面に第２フォトレジスト層３１を形成し、パターン開口１に対応する透光孔を有する第２パターンフィルム３２を、第２フォトレジスト層３１の上面に載置したのち第２フォトレジスト層３１およびフォトレジスト４１を同時に露光して、パターン開口１および調整開口３の開口形状に対応する第２レジスト体３３および第３レジスト体４３を形成する工程と、第１電鋳層２４上の第２レジスト体３３で覆われていない表面に、一群のパターン開口１が形成されるマスク版５となる第２電鋳層３４を電鋳法により形成する工程とを含む。剥離工程は、電鋳母型２０から第１および第２電鋳層２４・３４を剥離する工程を含むことを特徴とする。これにて、図９に示すように、調整開口３の開口形状と、パターン開口１の開口形状が一致するスクリーン印刷用メタルマスクを得ることができる。
In addition, as shown in FIG. 9, the present invention includes a
また、本発明は、図１２に示すように、一群のパターン開口１を備えたマスク版５と、パターン開口１に対応する一群の調整開口３を備えたスキージ版６とを備えており、両版５・６のそれぞれが、金属材で形成されており、調整開口３の開口形状と、パターン開口１の開口形状とが一致するように形成されているスクリーン印刷用メタルマスクの製造方法であって、メタルマスクは、第１電鋳層２４を形成する１次電鋳工程と、中間処理工程と、第２電鋳層３４を形成する２次電鋳工程と、剥離工程とを経て形成される。１次電鋳工程は、平板状の電鋳母型２０の上面に第１フォトレジスト層２１を形成し、調整開口３の開口形状よりも所定寸法だけ大きなダミー開口４５の開口形状に対応する透光孔を有するダミーパターンフィルム４６を、第１フォトレジスト層２１の上面に載置したのち第１フォトレジスト層２１を露光して、ダミー開口４５の開口形状に対応するダミーレジスト体４７を形成する工程と、電鋳母型２０上のダミーレジスト体４７で覆われていない表面に、一群のダミー開口４５が形成されるスキージ版６となる第１電鋳層２４を電鋳法により形成する工程とを含む。中間処理工程は、電鋳母型２０のダミーレジスト体４７を除去する工程と、ダミーレジスト体４７を除去することにより露出したダミー開口４５にフォトレジスト４１を充填する工程とを含む。２次電鋳工程は、第１電鋳層２４およびダミー開口４５に充填したフォトレジスト４１の上面に第２フォトレジスト層３１を形成し、パターン開口１に対応する透光孔を有する第２パターンフィルム３２を、第２フォトレジスト層３１の上面に載置したのち第２フォトレジスト層３１およびフォトレジスト４１を同時に露光して、パターン開口１および調整開口３の開口形状に対応する第２レジスト体３３および第３レジスト体４３を形成する工程と、電鋳母型２０および第１電鋳層２４上の第２および第３レジスト体３３・４３で覆われていない表面に、一群のパターン開口１が形成されるマスク版５およびダミー開口４５内に侵入して調整開口周縁部４９となる第２電鋳層３４を電鋳法により形成する工程とを含むことを特徴とする。これにて、図１２に示すように、調整開口３の開口形状と、パターン開口１の開口形状が一致し、調整開口周縁部４９がダミー開口４５内に進入しているスクリーン印刷用メタルマスクを得ることができる。
In addition, as shown in FIG. 12, the present invention includes a
フォトレジスト４１が、流動性を有する液状フォトレジストである形態を採ることができる。
The
本発明のスクリーン印刷用メタルマスクにおいては、それぞれ金属材で形成した一群のパターン開口１を備えたマスク版５と、パターン開口１に対応する一群の調整開口３を備えたスキージ版６とを備え、調整開口３の開口形状を、パターン開口１の開口形状と同じ、ないしはパターン開口１の開口形状よりも僅かに大きく形成した。これによれば、スキージ版６がパターン開口１の開口周縁部分の上側に迫り出すことがないので、メタルマスクを印刷対象Ｗ上に載置した際に、従来のメタルマスクにおいて避けられなかったリング状の隙間や入隅部が形成されるのを解消できる。従って、隙間での空気の残留や入隅部での印刷ペーストの剥離が発生することなく、適正な量の印刷ペーストで所望の印刷パターンの印刷層を的確に形成することができる。
The metal mask for screen printing according to the present invention includes a
調整開口３の開口形状を、パターン開口１の開口形状よりも相似的に大きく形成して調整開口３の開口内面と、パターン開口１の開口周縁壁との間に段落ち部８を形成した。これによれば、例えば２層構造のメタルマスクを電鋳法で一体的に製造する場合には、パターン開口１および調整開口３を形成するレジスト体の相対位置が僅かにずれた場合でも、位置ずれ量が段落ち部８の幅寸法ｗ１を超えない限りスキージ版６がパターン開口１の開口周縁部分の上側に迫り出すのを解消できる。また、マスク版５およびスキージ版６をそれぞれ別々に製造して接着剤などで一体化する場合には、両版５・６を貼り合せる際の位置精度に段落ち部８の幅寸法ｗ１分だけ余裕ができるので、位置合わせを厳密に規定することなく貼り合せることができる。なお、段落ち部８の幅寸法ｗ１は、１μｍ以上１５μｍ以下に設定することが好ましい。これは、１μｍ未満であると段落ち部８がほとんど形成されず、また、１５μｍを超えると印刷時に段落ち部８に印刷ペーストが付着するおそれがあり、印刷ペーストが段落ち部８に付着した場合には、無駄に消費される印刷ペーストの量が増加するからである。
The opening shape of the
調整開口３の開口形状を、パターン開口１の開口形状と同じに形成し、マスク版５に、調整開口３内に進入して調整開口３の開口内面を構成する調整開口周縁部４９を一体に形成し、両開口１・３の開口内面どうしを面一状に形成した。これによれば、両開口１・２の開口内面がともにマスク版５で形成されるので、両開口１・３の開口内面の境界部分に段差が形成されることがなく、両開口１・３の内面を滑らかに連続させることができる。
The opening shape of the
第１リブ９ａと第２リブ９ｂとを互いに交差する状態で配置すると、両リブ９ａ・９ｂが互いに支持し合って調整リブ９の構造強度を向上することができる。従って、印刷時に調整リブ９上をスキージＳが通過する際に、調整リブ９や調整開口３の開口縁がパターン開口１側へ撓み変形するのを防止して、調整リブ９の破損を防止できる。
If the
請求項５に係る本発明の調整開口３の開口形状が、パターン開口１の開口形状よりも相似的に大きく形成されているスクリーン印刷用メタルマスクの製造方法においては、１次電鋳工程でパターン開口１の開口形状よりも相似的に大きく形成されている調整開口３が形成されるスキージ版を形成したのち、２次電鋳工程でパターン開口１が形成されるマスク版５を形成した。これによれば、第２パターンフィルム３２を第２フォトレジスト層３１の上面に載置する際に、第２パターンフィルム３２の第１レジスト体２３に対する載置位置が僅かにずれた場合でも、両開口１・２の寸法差の半分を超えない限り、スキージ版６がパターン開口１の開口周縁部分の上側に迫り出すことがなく、第２パターンフィルム３２の位置決め精度に余裕ができる。従って、メタルマスクを製造する際の加工不良発生率を低下して、メタルマスクの製造コストを削減することができる。また、第２レジスト体３３の形成後に、第１レジスト体２３に対する第２レジスト体３３の形成位置を上方から確認することができるので、第２レジスト体３３の形成位置が大きく位置ずれしている場合には、加工不良品として処理することにより、その後の電着処理を省くことができる。
In the manufacturing method of the metal mask for screen printing in which the opening shape of the
請求項６に係る本発明の調整開口３の開口形状と、パターン開口１の開口形状とが一致するように形成されているスクリーン印刷用メタルマスクの製造方法においては、１次電鋳工程と、中間処理工程と、２次電鋳工程と、剥離工程とを経てメタルマスクを形成するようにした。そして、中間処理工程で、電鋳母型２０の第１レジスト体２３を除去する工程と、第１レジスト体２３を除去することにより露出した調整開口３内にフォトレジスト４１を充填する工程とを行うようにした。これによれば、第２電鋳層３４を形成する際の第２レジスト体３３の剥離を防止して、所望の形状の第２電鋳層３４を形成することができる。
In the manufacturing method of the metal mask for screen printing formed so that the opening shape of the
詳しくは、電鋳法でメタルマスクを製造する場合には、第１電鋳層２４を形成する１次電鋳工程に次いで、第１電鋳層２４の上面の平滑化を目的として、第１電鋳層２４および第１レジスト体２３の上面の研磨処理を行う研磨工程を行う場合がある。この研磨工程の際に、第１レジスト体２３にクラックや欠損などの欠陥部が生じることがある。欠陥部が生じた状態の第１レジスト体２３に、２次電鋳工程で第２フォトレジスト層３１を形成すると、第１レジスト体２３と第２フォトレジスト層３１との間に空気が封入されてしまう。この状態で、第２レジスト体３３を形成したのち第２電鋳層３４を形成すると、電鋳法では、電鋳浴槽内の電鋳めっき液は高温に保持されているので、この熱により第１レジスト体２３と第２レジスト体３３との間に封入された空気が膨張して、第１レジスト体２３から第２レジスト体３３が剥離され、所望の形状に第２電鋳層３４を形成することができない。しかし、研磨工程で第１レジスト体２３にクラックや欠損が生じた場合でも、中間処理工程を行って第１レジスト体２３を除去したのち、新たにフォトレジスト４１を調整開口３に充填することにより、第１、第２のレジスト体２３・３３の間に空気が封入されるのを防止でき、第２電鋳層３４を確実に所望の形状に形成することができる。また、研磨工程の有無にかかわらず同一の製造方法でメタルマスクを製造することができるので、製造ラインを統一してメタルマスクの製造コストを削減することができる。
Specifically, when a metal mask is manufactured by electroforming, the first electroforming step for forming the
請求項７に係る本発明の調整開口３の開口形状と、パターン開口１の開口形状とが一致するように形成されているスクリーン印刷用メタルマスクの製造方法においては、１次電鋳工程と、中間処理工程と、２次電鋳工程と、剥離工程とを経てメタルマスクを形成するようにした。そして、１次電鋳工程で、調整開口３の開口形状よりも所定寸法だけ大きなダミー開口４５を形成した。また、２次電鋳工程で、ダミー開口４５内のフォトレジスト４１と第２フォトレジスト層３１とを同時に露光して、パターン開口１および調整開口３の開口形状に対応する第２レジスト体３３および第３レジスト体４３を形成したのち、マスク版５およびダミー開口内に侵入して調整開口周縁部４９となる第２電鋳層３４を電鋳法により形成した。
In the manufacturing method of the metal mask for screen printing formed so that the opening shape of the
上記のような製造方法によれば、ダミー開口４５内のフォトレジスト４１と第２フォトレジスト層３１とを同時に露光するので、第２レジスト体３３の外形形状と第３レジスト体４３の外形形状を完全に一致させることができる。これにより、マスク版５および調整開口周縁部４９となる第２電鋳層３４を電鋳法で形成することにより、調整開口３とパターン開口１との形成位置および開口形状を完全に一致させることができる。また、調整開口周縁部４９とパターン開口１の周縁部はともに第２電鋳層３４で形成されるので、両開口１・３の境界部分に段差が形成されることがない。さらに、ダミー開口４５がパターン開口１よりも大きく形成されているので、第２パターンフィルム３２の載置位置は、パターン開口１に対応する透光孔の位置がダミー開口４５の外周縁を超えない範囲で余裕があり、第２パターンフィルム３２の載置位置が僅かにずれた場合でも、両開口１・２の境界部分に段差が形成されることがなく、製造時の加工不良発生率を低下させてメタルマスクの製造コストを削減することができる。加えて、中間処理工程を行って、ダミーレジスト体４７を除去してフォトレジスト４１をダミー開口４５に充填するので、ダミーレジスト体４７の欠陥部に起因する第２電鋳層３４を形成する際の第２レジスト体３３の剥離を防止して、所望の形状の第２電鋳層３４を形成することができる。
According to the manufacturing method as described above, since the
フォトレジスト４１が、流動性を有する液状フォトレジストであると、固形状のフォトレジストを使用する場合に比べて、露出した調整開口３に簡単に充填することができる。従って、中間処理時の調整開口３へのフォトレジスト４１の充填作業を簡便に行うことができ、製造時間を短縮することができる。
When the
（第１実施形態） 図１から図８に、本発明に係るスクリーン印刷用メタルマスク（以下、単にメタルマスクと言う。）の第１実施形態を示す。なお、本発明における前後、左右、上下とは、図１および図２に示す交差矢印と、各矢印の近傍に表記した前後、左右、上下の表示に従う。この実施形態のメタルマスクは、印刷対象Ｗであるセラミックフィルムの表面に、積層型セラミックコンデンサを構成する内部電極をスクリーン印刷法で印刷形成するために用いる。図２においてメタルマスクは一辺が２５０ｍｍの正方形状に形成されており、同マスクを四つの象限に分割したとき、各象限にそれぞれパターン形成領域Ｍが区画されており、このパターン形成領域Ｍに一群のパターン開口１が形成されている。また、メタルマスクには、パターン形成領域Ｍの周囲を囲むように、スクリーン印刷後の工程で印刷対象Ｗを規定の形状にカットする際に用いられるカットマークを印刷するための一群のカットマーク開口２が形成されるカットマーク形成領域Ｃが区画されている。メタルマスクは、マスク単体で、あるいはマスクの四周縁に枠体が接着された状態でスクリーン印刷装置のマスク固定部に装着される。
First Embodiment FIGS. 1 to 8 show a first embodiment of a screen printing metal mask (hereinafter simply referred to as a metal mask) according to the present invention. In the present invention, “front / rear”, “left / right”, and “upper / lower” refer to the cross arrows shown in FIGS. The metal mask of this embodiment is used to print and form the internal electrodes constituting the multilayer ceramic capacitor on the surface of the ceramic film to be printed W by screen printing. In FIG. 2, the metal mask is formed in a square shape with a side of 250 mm, and when the mask is divided into four quadrants, pattern formation regions M are divided into the respective quadrants.
図１に示すように、メタルマスクは、一群のパターン開口１を備えたマスク版５と、パターン開口１に対応する一群の調整開口３を備えたスキージ版６とを備えている。スキージ版６はスキージ面７を構成しており、印刷時にはスキージ面７上にのせた印刷ペーストをスキージＳでスキージングすることにより、印刷ペーストが調整開口３を介してパターン開口１およびカットマーク開口２に押し出されて、印刷対象Ｗ表面にパターン開口１およびカットマーク開口２に合致した印刷層ＰＰとカットマークＣＭが形成される（図７参照）。スキージＳは、その先端がスキージ面７と接触した状態でメタルマスクの前側から後側に向かって移動しながら印刷層を形成する。ここで言う「印刷ペースト」とは、はんだペースト、クリームはんだ、液状はんだ、導電性インキなどを含む概念である。
As shown in FIG. 1, the metal mask includes a
マスク版５の厚み寸法ｔ１は６μｍ以上１００μｍ以下に設定することが好ましく、スキージ版６の厚み寸法ｔ２は３μｍ以上２０μｍ以下に設定することが好ましい。マスク版５の厚み寸法ｔ１が６μｍ未満であると、印刷される印刷層ＰＰの厚みが薄くなりすぎ、１００μｍを超えるとメタルマスクの厚み寸法が厚くなりすぎる。また、スキージ版６の厚み寸法ｔ２が３μｍ未満であると、後述する調整リブ９の厚み寸法が薄く強度を確保できず、２０μｍを超えると印刷ペーストが調整開口３を介してパターン開口１に押し出され難くなるからである。スキージ版６とマスク版５との厚み寸法の比率は、１:１．５から１：５に設定することが好ましい。本実施形態では、マスク版５の厚み寸法ｔ１は９μｍに設定し、スキージ版６の厚み寸法ｔ２は６μｍに設定した。
The thickness dimension t1 of the
図２に示すように、マスク版５に形成されるパターン開口１の開口形状は、四隅部が丸められた左右横長の長方形状に形成されており、パターン形成領域Ｍ内に格子状に配置されている。パターン開口１の上方のスキージ版６に形成される調整開口３の開口形状は、
パターン開口１の開口形状よりも僅かに大きく設定されている。詳しくは、調整開口３の開口形状は、パターン開口１の開口形状よりも相似的に大きく形成されている。これにより、図１に示すように、調整開口３の開口内面と、パターン開口１の開口周縁壁との間に段落ち部８が形成される。調整開口３の開口形状は、パターン開口１と調整開口３との中心を一致するように形成したとき、段落ち部８の幅寸法ｗ１が、１μｍ以上１５μｍ以下に設定することが好ましい。段落ち部８の幅寸法ｗ１が、１μｍ未満であると段落ち部８がほとんど形成されず、後述するメタルマスクの製造時における第１パターンフィルム２２と第２パターンフィルム３２との相対位置のずれの許容値が小さくなるため、製造時の寸法精度を高度に管理する必要があるからである。また、１５μｍを超えると印刷時に段落ち部８に印刷ペーストが付着するおそれがあり、印刷ペーストが段落ち部８に付着した場合には、無駄に消費される印刷ペーストの量が増加するからである。より好ましくは、２μｍ以上１２μｍ以下に設定するとよい。本実施形態では、段落ち部８の幅寸法ｗ１は１０μｍに設定した。また、パターン開口１は、長辺の寸法が０．２５ｍｍで短辺の寸法が０．０５ｍｍに形成されており、その上下の形成ピッチの寸法は０．１０ｍｍで、左右の形成ピッチは０．３０ｍｍに設定した。
As shown in FIG. 2, the opening shape of the pattern opening 1 formed in the
It is set slightly larger than the opening shape of the
パターン開口１に対する印刷ペーストの供給量を調整するために、パターン開口１の上方のスキージ版６には調整開口３が形成されている。図２および図３に示すように、調整開口３には、調整開口３の開口周縁の内壁面から延設されてパターン開口１の上面を部分的に覆う調整リブ９が形成されている。調整リブ９は、対向する長辺部の開口周縁どうしを橋絡するように形成されており、直線状の４個の調整リブ９が、隣接する調整リブ９どうしの延設方向が異なるように形成されている。つまり、隣接する調整リブ９が互いに逆向きに傾斜する状態で形成してある。調整リブ９の形成基端部と調整開口３の開口内面との接続部分は丸められており、スキージング時のスキージＳとスキージ面７との摩擦によりメタルマスクの前後方向に発生する引張り応力が、前記接続部分に集中してメタルマスクが破損するのを防止している。なお、調整リブ９は、パターン開口１の上方を覆って開口率を減じることで、パターン開口１に押し出される印刷ペーストの量を調整している。本実施形態では、パターン開口１の開口率を１００とした場合、調整開口３の開口率を６０に設定した。
In order to adjust the amount of printing paste supplied to the
調整リブ９の幅寸法ｗ２は、８μｍ以上２０μｍ以下に設定することが好ましい。８μｍ未満であると、調整リブ９の強度を確保することが困難であり、２０μｍを越えると、１個の調整リブ９で覆われるパターン開口１の面積が大きすぎ、印刷ペーストをパターン開口１に均等に充満させることが困難になるからである。また、傾斜する調整リブ９のパターン開口１の長辺方向に対する角度は、２０度以上７０度以下に設定することが好ましい。角度が２０度未満であると、調整リブ９の形成長さが長くなるため強度が低下し、メタルマスクの破損に繋がるおそれがあるからであり、７０度を超えると、パターン開口１の開口率を一定にする場合、調整リブ９の幅寸法ｗ２が同じであるときには角度が小さい場合に比べてより多くの調整リブ９を形成する必要があり、調整開口９の形状が微細化してメタルマスクの製造時に加工不良が生じやすくなるからである。本実施形態では、調整リブ９の幅寸法ｗ２を８μｍに設定し、パターン開口１の長辺方向に対する角度を６０度に設定した。
The width w2 of the adjusting
図８に示すように、マスク版５に形成されるカットマーク開口２の開口形状は、四隅部が丸められた横長の長方形状に形成されており、その一側辺部分に切欠き１１がそれぞれ形成されている。一群のカットマーク開口２は、カットマーク形成領域Ｃの長手方向に沿って並列状に形成されている。カットマーク開口２は、前後に長いカットマーク形成領域Ｃでは、切欠き１１が形成された一側が左側に位置する状態で左右に指向しており、左右に長いカットマーク形成領域Ｃでは、切欠き１１が形成された一側が後側に位置する状態で前後に指向している。
As shown in FIG. 8, the opening shape of the
カットマーク開口２の上方のスキージ版６には、図８に示すようにカットマーク調整開口１２が形成されている。カットマーク調整開口１２の開口形状は、調整開口３と同様に、カットマーク開口２の開口形状よりも僅かに大きく設定されている。詳しくは、カットマーク調整開口１２の開口形状は、カットマーク開口２の開口形状よりも相似的に大きく形成されている。これにより、カットマーク調整開口１２の開口内面と、カットマーク開口２の開口周縁壁との間に段落ち部１３が形成されている。カットマーク調整開口１２の開口形状は、パターン開口１と調整開口３との中心を一致するように形成したとき、段落ち部１３の幅寸法ｗ３が、１μｍ以上１５μｍ以下に設定することが好ましい。より好ましくは、段落ち部１３の幅寸法ｗ３は、２μｍ以上１２μｍ以下に設定するとよい。本実施形態では、段落ち部１３の幅寸法ｗ３は１０μｍに設定した。また、カットマーク開口２は、長辺の寸法が２．０ｍｍで短辺の寸法が０．０７ｍｍに形成されており、その隣接ピッチｐ１の寸法は、２．８ｍｍに設定した。
In the
パターン開口１の調整開口３と同様に、カットマーク調整開口１２の上方のスキージ版６には調整リブ１５が形成されており、カットマーク調整開口１２用の調整リブ１５は菱形の網目状に形成されている。調整リブ１５の形成基端部とカットマーク調整開口１２の開口内面との接続部分は丸められており、スキージング時のスキージＳとスキージ面７との摩擦によりメタルマスクの前後方向に発生する引張り応力が、前記接続部分に集中してメタルマスクが破損するのを防止している。調整リブ１５の幅寸法は、パターン開口１の調整開口３に形成される調整リブ９と同様の寸法に形成することが好ましい。
Similar to the
また、切欠き１１の底辺部とカットマーク調整開口１２の長辺部とを接続する接続辺部１４は、底辺部と長辺部とを緩やかに接続するように形成されている。このように、接続辺部１４を緩やかに接続するように形成することにより、スキージング時のスキージＳとスキージ面７との摩擦によりメタルマスクの前後方向に発生する引張り応力が、前記接続辺部１４に集中してメタルマスクが破損するのを防止できる。本実施形態では、切欠きの底辺部と接続辺部１４とがなす接続角度θ１が、４５度となるように形成した。なお、接続角度θ１は、１０度以上９０度以下に設定すること好ましい。接続角度θ１が１０度未満であると、切断時の基準位置となる切欠き部分による印刷層の形状が不明確になり、後工程での切断作業が困難となるためであり、接続角度θ１が９０度を超えると、スキージＳが通過する際に、スキージＳが接続辺部１４に引っ掛かり、メタルマスクが破損するおそれがあるからである。より好ましくは、接続角度θ１は、３０度以上６０度以下に設定するとよい。
Further, the
図５および図６に本実施形態のメタルマスクの製造方法を示す。メタルマスクは図５（ａ）〜（ｄ）に示す１次電鋳工程と、図６（ａ）〜（ｃ）に示す２次電鋳工程と、図６（ｄ）に示す剥離工程とを経て形成される。１次電鋳工程においては、図５（ａ）に示すように、導電性を有する平板状のステンレス製の電鋳母型２０の上面に第１フォトレジスト層２１を形成した上で、該第１フォトレジスト層２１の上面に、調整開口３に対応する透光孔を有する第１パターンフィルム２２を載置し密着させる。次いで、紫外光ランプ１９で紫外線光を照射して露光を行い、現像、乾燥の各処理を行って、未露光部分を溶解除去することにより、図５（ｂ）に示すように、調整開口３に対応する第１レジスト体２３を電鋳母型２０上に形成した。なお、第１フォトレジスト層２１は、ネガタイプの感光性ドライフィルムレジストを、所定の高さに合わせて一枚ないし数枚ラミネートして熱圧着により形成したものを用いた。
5 and 6 show a method for manufacturing the metal mask of this embodiment. The metal mask includes a primary electroforming process shown in FIGS. 5A to 5D, a secondary electroforming process shown in FIGS. 6A to 6C, and a peeling process shown in FIG. 6D. Formed through. In the primary electroforming process, as shown in FIG. 5 (a), a
次に、図５（ｃ）に示すように、第１レジスト体２３以外の電鋳母型２０上に、電鋳金属としてのニッケル−コバルトを電鋳法により電着させることにより、スキージ版６となる第１電鋳層２４を電鋳形成した。第１電鋳層２４を電鋳形成したのち、第１レジスト体２３および第１電鋳層２４の表面を研磨することにより、図５（ｄ）に示すように第１レジスト体２３および第１電鋳層２４の表面を平滑化した。
Next, as shown in FIG. 5C, the
２次電鋳工程においては、図６（ａ）に示すように、第１レジスト体２３および第１電鋳層２４の上面に第２フォトレジスト層３１を形成した上で、該第２フォトレジスト層３１の上面に、パターン開口１に対応する透光孔を有する第２パターンフィルム３２を載置し密着させる。次いで、紫外光ランプ１９で紫外線光を照射して露光を行い、現像、乾燥の各処理を行って、未露光部分を溶解除去することにより、図６（ｂ）に示すように、パターン開口１に対応する第２レジスト体３３を第１レジスト体２３および第１電鋳層２４上に形成した。なお、第２フォトレジスト層３１は、第１フォトレジスト層２１と同様に、ネガタイプの感光性ドライフィルムレジストを、所定の高さに合わせて一枚ないし数枚ラミネートして熱圧着により形成したものを用いた。
In the secondary electroforming process, as shown in FIG. 6A, after the
次に、図６（ｃ）に示すように、第２レジスト体３３以外の第１レジスト体２３および第１電鋳層２４上に、電鋳金属としてのニッケル−コバルトを電鋳法により電着させることにより、マスク版５となる第２電鋳層３４を電鋳形成した。最後に、第２レジスト体３３および第２電鋳層３４の表面を研磨したのち、第１および第２電鋳層２４・３４を電鋳母型２０から剥離して、第１および第２レジスト体２３・３３を除去することにより、図６（ｄ）に示すメタルマスクを得た。
Next, as shown in FIG. 6C, nickel-cobalt as an electroformed metal is electrodeposited on the first resist
上記のように、本実施形態のメタルマスクにおいては、図４に示すように、スキージ版６の調整開口３の開口形状を、マスク版５のパターン開口１の開口形状よりも僅かに大きく形成したので、スキージ版６がパターン開口１の開口周縁部分の上側に迫り出すことがなく、メタルマスクを印刷対象Ｗ上に載置した際に、従来のメタルマスクにおいて避けられなかったリング状の隙間や入隅部が形成されるのを解消できる。従って、隙間での空気の残留や入隅部での印刷ペーストの剥離を解消して、適正な量の印刷ペーストで所望の印刷パターンの印刷層を的確に形成することができる。
As described above, in the metal mask of the present embodiment, the opening shape of the
また、本実施形態のメタルマスクの製造方法においては、第２パターンフィルム３２を第２フォトレジスト層３１の上面に載置する際に、第２パターンフィルム３２の第１レジスト体２３に対する載置位置が僅かにずれた場合でも、両開口１・３の寸法差の半分を超えない限り、スキージ版６がパターン開口１の開口周縁部分の上側に迫り出すことがなく、第２パターンフィルム３２の位置決め精度に余裕ができる。従って、メタルマスクを製造する際の加工不良発生率を低下して、メタルマスクの製造コストを削減することができる。また、第２レジスト体３３の形成後に、第１レジスト体２３に対する第２レジスト体３３の形成位置を上方から確認することができるので、第２レジスト体３３の形成位置が大きく位置ずれしている場合には、加工不良品として処理することにより、その後の電着処理を省くことができる。
In the metal mask manufacturing method of the present embodiment, when the
（第２実施形態） 図９から図１１に本発明に係るスクリーン印刷用メタルマスクの第２実施形態を示す。本実施形態では、パターン開口１の開口形状と調整開口３の開口形状とを同じに形成した点が第１実施形態と異なる。パターン開口１の開口形状と調整開口３の開口形状とを同じに形成すると、図９に示すように、パターン開口１と調整開口３との境界部に段部が形成されない。これにより、スキージ版６がパターン開口１の開口周縁部分の上側に迫り出すことがなく、メタルマスクを印刷対象Ｗ上に載置した際に、従来のメタルマスクにおいて避けられなかったリング状の隙間や入隅部が形成されるのを解消できる。従って、隙間での空気の残留や入隅部での印刷ペーストの剥離を解消して、適正な量の印刷ペーストで所望の印刷パターンの印刷層を的確に形成することができる。他は第１実施形態と同じであるので、同じ部材に同じ符号を付してその説明を省略する。以下の実施形態においても同じとする。
Second Embodiment FIGS. 9 to 11 show a second embodiment of a metal mask for screen printing according to the present invention. This embodiment is different from the first embodiment in that the opening shape of the
図１０および図１１に本実施形態のメタルマスクの製造方法を示す。メタルマスクは図１０（ａ）〜（ｃ）に示す１次電鋳工程と、図１０（ｄ）〜（ｆ）に示す中間処理工程と、図１１（ａ）〜（ｃ）に示す２次電鋳工程と、図１１（ｄ）に示す剥離工程とを経て形成される。１次電鋳工程においては、図１０（ａ）に示すように、導電性を有する平板状のステンレス製の電鋳母型２０の上面に第１フォトレジスト層２１を形成した上で、該第１フォトレジスト層２１の上面に、調整開口３に対応する透光孔を有する第１パターンフィルム２２を載置し密着させる。次いで、紫外光ランプ１９で紫外線光を照射して露光を行い、現像、乾燥の各処理を行って、未露光部分を溶解除去することにより、図１０（ｂ）に示すように、調整開口３に対応する第１レジスト体２３を電鋳母型２０上に形成した。なお、第１フォトレジスト層２１は、ネガタイプの感光性ドライフィルムレジストを、所定の高さに合わせて一枚ないし数枚ラミネートして熱圧着により形成したものを用いた。
10 and 11 show a method for manufacturing the metal mask of this embodiment. The metal mask includes a primary electroforming process shown in FIGS. 10 (a) to 10 (c), an intermediate treatment process shown in FIGS. 10 (d) to 10 (f), and a secondary process shown in FIGS. 11 (a) to 11 (c). It forms through an electroforming process and the peeling process shown in FIG.11 (d). In the primary electroforming process, as shown in FIG. 10 (a), a
次に、図１０（ｃ）に示すように、第１レジスト体２３以外の電鋳母型２０上に、電鋳金属としてのニッケル−コバルトを電鋳法により電着させることにより、スキージ版６となる第１電鋳層２４を電鋳形成した。第１電鋳層２４を電鋳形成したのち、第１レジスト体２３および第１電鋳層２４の表面を研磨して第１レジスト体２３および第１電鋳層２４の表面の平滑化した。なお、第１電鋳層２４の表面状態が研磨を必要としない場合には、研磨工程を省略することができる。
Next, as shown in FIG. 10C, the
中間処理工程においては、電鋳母型２０上の第１レジスト体２３を除去して調整開口３を露出したのち、図１０（ｄ）に示すように、液状フォトレジスト（フォトレジスト）４１を電鋳母型２０および第１レジスト体２３の上面に塗布した。次に、第１レジスト体２３の上面の不要な液状フォトレジスト４１を除去して、調整開口３内にのみ液状フォトレジスト４１を充填した。
In the intermediate processing step, the first resist
２次電鋳工程においては、図１１（ａ）に示すように、液状フォトレジスト４１および第１電鋳層２４の上面に第２フォトレジスト層３１を形成した上で、該第２フォトレジスト層３１の上面に、パターン開口１に対応する透光孔を有する第２パターンフィルム３２を載置し密着させる。次いで、紫外光ランプ１９で紫外線光を照射して液状フォトレジスト４１と第２フォトレジスト層３１とを同時に露光を行い、現像、乾燥の各処理を行って、未露光部分を溶解除去することにより、図１１（ｂ）に示すように、パターン開口１に対応する第２レジスト体３３と第３レジスト体４３を電鋳母型２０および第１電鋳層２４上に形成した。なお、第２フォトレジスト層３１は、第１フォトレジスト層２１と同様に、ネガタイプの感光性ドライフィルムレジストを、所定の高さに合わせて一枚ないし数枚ラミネートして熱圧着により形成したものを用いた。
In the secondary electroforming process, as shown in FIG. 11A, the
次に、図１１（ｃ）に示すように、第２レジスト体３３以外の第１電鋳層２４上に、電鋳金属としてのニッケル−コバルトを電鋳法により電着させることにより、マスク版５となる第２電鋳層３４を電鋳形成した。最後に、第２レジスト体および第２電鋳層３４の表面を研磨したのち、第１および第２電鋳層２４・３４を電鋳母型２０から剥離して、第２および第３レジスト体３３・４３を除去することにより、図１１（ｄ）に示すメタルマスクを得た。
Next, as shown in FIG. 11 (c), nickel-cobalt as an electroformed metal is electrodeposited on the
上記のように、本実施形態のメタルマスクの製造方法においては、研磨工程で第１レジスト体２３にクラックや欠損が生じた場合でも、中間処理工程を行って第１レジスト体２３を除去したのち、新たに液状フォトレジスト４１を調整開口３に充填することにより、第１、第２のレジスト体２３・３３の間に空気が封入されるのを防止でき、第２電鋳層３４を確実に所望の形状に形成することができる。また、研磨工程の有無にかかわらず同一の製造方法でメタルマスクを製造することができるので、製造ラインを統一してメタルマスクの製造コストを削減することができる。また、露出した調整開口３に充填するフォトレジストは、液状フォトレジスト４１を使用することにより、固形状のフォトレジストを使用する場合に比べて調整開口３に簡単に充填することができる。
As described above, in the metal mask manufacturing method of the present embodiment, even if cracks or defects occur in the first resist
（第３実施形態） 図１２から図１４に本発明に係るスクリーン印刷用メタルマスクの第４実施形態を示す。本実施形態では、パターン開口１の開口形状と調整開口３の開口形状とを同じに形成した点と、マスク版５をスキージ版６側にまで形成して、調整開口３の開口周縁部を第２電鋳層３４の一部で形成した点が第１実施形態と異なる。図１２に示すように、マスク版５には、調整開口３内に進入して調整開口３の開口内面を構成する調整開口周縁部４９が一体に形成されており、両開口１・３の開口内面どうしが面一状に形成されている。これにより、パターン開口１と調整開口３の開口内面どうしを境界のない状態で滑らかに連続させることができる。従って、スキージ版６がパターン開口１の開口周縁部分の上側に迫り出すことがなく、メタルマスクを印刷対象Ｗ上に載置した際に、従来のメタルマスクにおいて避けられなかったリング状の隙間や入隅部が形成されるのを解消できる。従って、隙間での空気の残留や入隅部での印刷ペーストの剥離を解消して、適正な量の印刷ペーストで所望の印刷パターンの印刷層を的確に形成することができる。
(Third Embodiment) FIGS. 12 to 14 show a fourth embodiment of a metal mask for screen printing according to the present invention. In the present embodiment, the opening shape of the
図１３および図１４に本実施形態のメタルマスクの製造方法を示す。メタルマスクは図１３（ａ）〜（ｃ）に示す１次電鋳工程と、図１３（ｄ）〜（ｆ）に示す中間処理工程と、図１４（ａ）〜（ｃ）に示す２次電鋳工程と、図１４（ｄ）に示す剥離工程とを経て形成される。１次電鋳工程においては、図１３（ａ）に示すように、導電性を有する平板状のステンレス製の電鋳母型２０の上面に第１フォトレジスト層２１を形成した上で、該第１フォトレジスト層２１の上面に、ダミー開口４５に対応する透光孔を有するダミーパターンフィルム４６を載置し密着させる。次いで、紫外光ランプ１９で紫外線光を照射して露光を行い、現像、乾燥の各処理を行って、未露光部分を溶解除去することにより、図１３（ｂ）に示すように、ダミー開口４５に対応するダミーレジスト体４７を電鋳母型２０上に形成した。なお、第１フォトレジスト層２１は、ネガタイプの感光性ドライフィルムレジストを、所定の高さに合わせて一枚ないし数枚ラミネートして熱圧着により形成したものを用いた。
13 and 14 show a method for manufacturing the metal mask of this embodiment. The metal mask includes a primary electroforming process shown in FIGS. 13A to 13C, an intermediate processing process shown in FIGS. 13D to 13F, and a secondary process shown in FIGS. 14A to 14C. It forms through an electroforming process and the peeling process shown in FIG.14 (d). In the primary electroforming process, as shown in FIG. 13A, a
次に、図１３（ｃ）に示すように、ダミーレジスト体４７以外の電鋳母型２０上に、電鋳金属としてのニッケル−コバルトを電鋳法により電着させることにより、スキージ版６となる第１電鋳層２４を電鋳形成した。第１電鋳層２４を電鋳形成したのち、ダミーレジスト体４７および第１電鋳層２４の表面を研磨してダミーレジスト体４７および第１電鋳層２４の表面の平滑化した。なお、第１電鋳層２４の表面状態が研磨を必要としない場合には、研磨工程を省略することができる。
Next, as shown in FIG. 13 (c), the
中間処理工程においては、電鋳母型２０上にダミーレジスト体４７を除去してダミー開口４５を露出したのち、図１３（ｄ）に示すように、液状フォトレジスト４１を電鋳母型２０およびダミーレジスト体４７の上面に塗布した。次に、ダミーレジスト体４７および第１電鋳層２４の上面の不要な液状フォトレジスト４１を除去して、ダミー開口４５内にのみ液状フォトレジスト４１を充填した。
In the intermediate processing step, the dummy resist
２次電鋳工程においては、図１４（ａ）に示すように、液状フォトレジスト４１および第１電鋳層２４の上面に第２フォトレジスト層３１を形成した上で、該第２フォトレジスト層３１の上面に、パターン開口１に対応する透光孔を有する第２パターンフィルム３２を載置し密着させる。次いで、紫外光ランプ１９で紫外線光を照射して液状フォトレジスト４１と第２フォトレジスト層３１とを同時に露光を行い、現像、乾燥の各処理を行って、未露光部分を溶解除去することにより、図１４（ｂ）に示すように、パターン開口１および調整開口３に対応する第２レジスト体３３と第３レジスト体４３を電鋳母型２０および第１電鋳層２４上に形成した。なお、第２フォトレジスト層３１は、第１フォトレジスト層２１と同様に、ネガタイプの感光性ドライフィルムレジストを、所定の高さに合わせて一枚ないし数枚ラミネートして熱圧着により形成したものを用いた。
In the secondary electroforming process, as shown in FIG. 14A, the
次に、図１４（ｃ）に示すように、第２レジスト体３３以外の第１電鋳層２４上に、電鋳金属としてのニッケル−コバルトを電鋳法により電着させることにより、マスク版５および調整開口周縁部４９となる第２電鋳層３４を電鋳形成した。この状態の調整開口周縁部４９は、図１４（ｃ）に示すようにダミー開口４５内に進入している。最後に、第２レジスト体３３および第２電鋳層３４の表面を研磨したのち、第１および第２電鋳層２４・３４を電鋳母型２０から剥離して、第２および第３レジスト体３３・４３を除去することにより、図１４（ｄ）に示すメタルマスクを得た。
Next, as shown in FIG. 14C, a mask plate is obtained by electrodepositing nickel-cobalt as an electroformed metal on the
上記のように、本実施形態のメタルマスクの製造方法においては、ダミー開口４５内の液状フォトレジスト４１と第２フォトレジスト層３１とを同時に露光するので、第２レジスト体３３の外形形状と第３レジスト体４３の外形形状を完全に一致させることができ、マスク版５および調整開口周縁部４９となる第２電鋳層３４を電鋳法で形成することにより、調整開口３とパターン開口１との形成位置および開口形状を完全に一致させることができる。また、調整開口周縁部４９とパターン開口１の周縁部はともに第２電鋳層３４で形成されるので、両開口１・２の境界部分に段差が形成されることがなく、両開口１・３の内面を滑らかに連続させることができる。さらに、ダミー開口４５がパターン開口１よりも大きく形成されているので、第２パターンフィルム３２の載置位置は、パターン開口１に対応する透光孔の位置がダミー開口４５の外周縁を超えない範囲で余裕があり、第２パターンフィルム３２の載置位置が僅かにずれた場合でも、両開口１・３の境界部分に段差が形成されることがなく、製造時の加工不良発生率を低下させてメタルマスクの製造コストを削減することができる。
As described above, in the metal mask manufacturing method of the present embodiment, the
（第４実施形態） 図１５および図１６に本発明に係るスクリーン印刷用メタルマスクの第４実施形態を示す。本実施形態では、調整開口３の調整リブ９の形状を変更した点が第１実施形態と異なる。調整リブ９は、直線状に形成された第１リブ９ａと第２リブ９ｂとで構成されている。第１および第２リブ９ａ・９ｂは互いに交差する状態で配置されており、調整開口３の対向する長辺部同士を繋ぐように形成されている。各リブ９ａ・９ｂの形成基端部と調整開口３の開口内面との接続部分は丸められており、スキージング時のスキージＳとスキージ面７との摩擦によりメタルマスクの前後方向に発生する引張り応力が、前記接続部分に集中してメタルマスクが破損するのを防止している。
(Fourth Embodiment) FIGS. 15 and 16 show a fourth embodiment of a metal mask for screen printing according to the present invention. This embodiment is different from the first embodiment in that the shape of the
第１リブ９ａは、調整開口３の伸び方向に対して反時計回りに傾斜角度θ２だけ傾斜した状態で形成されており、第２リブ９ｂは、調整開口３の伸び方向に対して時計回りに傾斜角度θ３だけ傾斜した状態で形成されており、第１リブ９ａおよび第２リブ９ｂの中央で両リブ９ａ・９ｂが交差するように配置されている。傾斜角度θ２と傾斜角度θ３とは同一に設定することが好ましく、その角度は２０度以上７０度以下に設定することが好ましい。傾斜角度θ２・θ３が２０度未満であると、第１および第２リブ９ａ・９ｂの形成長さが長くなるため強度が低下し、メタルマスクの破損に繋がるおそれがあるからであり、７０度を超えると第１および第２リブ９ａ・９ｂを互いに交差する状態で配置することが困難となるためである。本実施形態では、傾斜角度θ２・θ３を３０度に設定した。
The
上記のように、第１および第２リブ９ａ・９ｂを互いに交差する状態で配置すると、両リブ９ａ・９ｂが互いに支持し合って調整リブ９の構造強度を向上することができ、印刷時に調整リブ９上をスキージＳが通過する際に、調整リブ９や調整開口３の開口縁がパターン開口１側へ撓み変形するのを防止して、調整リブ９の破損を防止できる。
As described above, when the first and
（第５実施形態） 図１７から図１９に本発明に係るスクリーン印刷用メタルマスクの第５実施形態を示す。本実施形態では、調整リブ９に支持ポスト５０を形成した点が第１実施形態と異なる。図１７および図１８に示すように、支持ポスト５０は円柱状に形成されて、調整リブ９の長手方向中央部の下面に一体に設けられており、その下面部が印刷対象Ｗと接触して印刷時に調整リブ９を下方から支持している。これにより、スキージＳが調整開口３上を通過する際の調整リブ９の撓み変形を防止して、調整リブ９の撓み変形に起因するメタルマスクの破損を防止できる。図１９に示すように、支持ポスト５０の形成は２次電鋳工程において、支持ポスト５０に対応する部分の第２フォトレジスト層３１を露光せず、パターン開口１の開口形状および支持ポスト５０に対応する第２レジスト体３３を形成したのち、マスク版５となる第２電鋳層３４を電鋳法により形成することにより形成できる。
Fifth Embodiment FIGS. 17 to 19 show a fifth embodiment of a metal mask for screen printing according to the present invention. In this embodiment, the point which formed the
（第６実施形態） 図２０に本発明に係るスクリーン印刷用メタルマスクの第６実施形態を示す。本実施形態では、カットマーク調整開口１２の接続辺部１４の接続角度θ１が９０度となるように形成した点と、調整リブ１５をカットマーク調整開口１２の長辺部と接続辺部１４との接続位置から延設した点が第１実施形態と異なる。接続角度θ１が９０度に近づくにつれスキージＳの通過時に、スキージＳが接続辺部１４に引っ掛かるおそれが高まるが、調整リブ１５の延設基端をカットマーク調整開口１２の長辺部と接続辺部１４との接続位置にすることにより、調整リブ９で接続辺部１４を補強することができ、スキージＳが接続辺部１４に引っ掛かることに起因するメタルマスクの破損を防止することができる。
Sixth Embodiment FIG. 20 shows a sixth embodiment of a screen printing metal mask according to the present invention. In the present embodiment, the connection rib θ1 is formed so that the connection angle θ1 of the
上記の各実施形態以外に、パターン開口１の開口内面を上窄まりのテーパー状に形成することにより、印刷後のメタルマスクの剥離時の印刷層とパターン開口１の開口内面との剥離性を向上できる。この場合には、第２パターンフィルム３２を載置して第２フォトレジスト層３１を露光する際に、第２パターンフィルム３２の透光孔を通過した光源からの光が、下方に行くに従って収束するように光源を配置して第２フォトレジスト層３１を露光すればよい。フォトレジスト４１は、感光性ドライフィルムレジストなど固形状フォトレジストを使用して、製造過程における調整開口３あるいはダミー開口４５に充填してもよい。
In addition to the above embodiments, the inner surface of the
１ パターン開口
３ 調整開口
５ マスク版
６ スキージ版
８ 段落ち部
９ 調整リブ
２０ 電鋳母型
２１ 第１フォトレジスト層
２２ 第１パターンフィルム
２３ 第１レジスト体
２４ 第１電鋳層
３１ 第２フォトレジスト層
３２ 第２パターンフィルム
３３ 第２レジスト体
３４ 第２電鋳層
４１ 液状フォトレジスト
４３ 第３レジスト体
４５ ダミー開口
４６ ダミーパターンフィルム
４７ ダミーレジスト体
４９ 調整開口周縁部
DESCRIPTION OF
Claims (8)
調整開口（３）には、対向する開口内面同士を繋ぐ調整リブ（９）が形成されており、
調整開口（３）の開口形状が、パターン開口（１）の開口形状と同じ、ないしはパターン開口（１）の開口形状よりも僅かに大きく形成されていることを特徴とするスクリーン印刷用メタルマスク。 A mask plate (5) having a group of pattern openings (1) and a squeegee plate (6) having a group of adjustment openings (3) corresponding to the pattern openings (1) are provided. -Each of 6) is a metal mask for screen printing formed of a metal material,
The adjustment opening (3) is formed with adjustment ribs (9) that connect the inner surfaces of the openings facing each other.
A metal mask for screen printing, wherein the opening shape of the adjustment opening (3) is the same as the opening shape of the pattern opening (1) or slightly larger than the opening shape of the pattern opening (1).
段落ち部（８）の幅寸法（ｗ１）が、１μｍ以上１５μｍ以下に設定されている請求項１に記載のスクリーン印刷用メタルマスク。 The opening shape of the adjustment opening (3) is formed to be similar to the opening shape of the pattern opening (1), and between the opening inner surface of the adjustment opening (3) and the opening peripheral wall of the pattern opening (1). A stepped part (8) is formed in
The metal mask for screen printing according to claim 1, wherein a width dimension (w1) of the stepped portion (8) is set to 1 µm or more and 15 µm or less.
マスク版（５）に、調整開口（３）内に進入して調整開口（３）の開口内面を構成する調整開口周縁部（４９）が一体に形成されて、両開口（１・３）の開口内面同士が面一状に形成されている請求項１に記載のスクリーン印刷用メタルマスク。 The opening shape of the adjustment opening (3) is the same as the opening shape of the pattern opening (1),
The mask plate (5) is integrally formed with an adjustment opening peripheral portion (49) that enters the adjustment opening (3) and constitutes the inner surface of the adjustment opening (3). The metal mask for screen printing according to claim 1, wherein the inner surfaces of the openings are formed to be flush with each other.
メタルマスクは、第１電鋳層（２４）を形成する１次電鋳工程と、第２電鋳層（３４）を形成する２次電鋳工程と、剥離工程とを経て形成されており、
１次電鋳工程は、平板状の電鋳母型（２０）の上面に第１フォトレジスト層（２１）を形成し、調整開口（３）に対応する透光孔を有する第１パターンフィルム（２２）を、第１フォトレジスト層（２１）の上面に載置したのち第１フォトレジスト層（２１）を露光して、調整開口（３）の開口形状に対応する第１レジスト体（２３）を形成する工程と、
電鋳母型（２０）上の第１レジスト体（２３）で覆われていない表面に、一群の調整開口（３）が形成されるスキージ版（６）となる第１電鋳層（２４）を電鋳法により形成する工程とを含み、
２次電鋳工程は、第１電鋳層（２４）および第１レジスト体（２３）の上面に第２フォトレジスト層（３１）を形成し、パターン開口（１）に対応する透光孔を有する第２パターンフィルム（３２）を、第２フォトレジスト層（３１）の上面に載置したのち第２フォトレジスト層（３１）を露光して、パターン開口（１）の開口形状に対応する第２レジスト体（３３）を形成する工程と、
第１電鋳層（２４）および第１レジスト体（２３）上の第２レジスト体（３３）で覆われていない表面に、一群のパターン開口（１）が形成されるマスク版（５）となる第２電鋳層（３４）を電鋳法により形成する工程とを含み、
剥離工程は、電鋳母型（２０）から第１および第２電鋳層（２４・３４）を剥離する工程を含むことを特徴とするスクリーン印刷用メタルマスクの製造方法。 A mask plate (5) having a group of pattern openings (1) and a squeegee plate (6) having a group of adjustment openings (3) corresponding to the pattern openings (1) are provided. Production of a screen printing metal mask in which each of 6) is formed of a metal material, and the opening shape of the adjustment opening (3) is formed to be similar to the opening shape of the pattern opening (1). A method,
The metal mask is formed through a primary electroforming process for forming the first electroformed layer (24), a secondary electroforming process for forming the second electroformed layer (34), and a peeling process.
In the primary electroforming process, a first photoresist layer (21) is formed on the upper surface of a plate-shaped electroforming mother mold (20), and a first pattern film having a light transmitting hole corresponding to the adjustment opening (3) ( 22) is placed on the upper surface of the first photoresist layer (21), and then the first photoresist layer (21) is exposed to form a first resist body (23) corresponding to the opening shape of the adjustment opening (3). Forming a step;
First electroformed layer (24) to be a squeegee plate (6) in which a group of adjustment openings (3) are formed on the surface of the electroformed mother die (20) not covered with the first resist body (23). Including a step of forming by electroforming,
In the secondary electroforming process, a second photoresist layer (31) is formed on the upper surfaces of the first electroformed layer (24) and the first resist body (23), and a light transmitting hole corresponding to the pattern opening (1) is formed. The second pattern film (32) having the second pattern layer (31) is placed on the upper surface of the second photoresist layer (31), the second photoresist layer (31) is exposed, and the second pattern film (32) corresponding to the opening shape of the pattern opening (1) is obtained. 2 forming a resist body (33);
A mask plate (5) in which a group of pattern openings (1) are formed on a surface of the first electroformed layer (24) and the first resist body (23) not covered with the second resist body (33); Forming a second electroformed layer (34) by electroforming,
The peeling step includes a step of peeling the first and second electroformed layers (24, 34) from the electroformed mother die (20).
メタルマスクは、第１電鋳層（２４）を形成する１次電鋳工程と、中間処理工程と、第２電鋳層（３４）を形成する２次電鋳工程と、剥離工程とを経て形成されており、
１次電鋳工程は、平板状の電鋳母型（２０）の上面に第１フォトレジスト層（２１）を形成し、調整開口（３）の開口形状に対応する透光孔を有する第１パターンフィルム（２２）を、第１フォトレジスト層（２１）の上面に載置したのち第１フォトレジスト層（２１）を露光して、調整開口（３）の開口形状に対応する第１レジスト体（２３）を形成する工程と、
電鋳母型（２０）上の第１レジスト体（２３）で覆われていない表面に、一群の調整開口（３）が形成されるスキージ版（６）となる第１電鋳層（２４）を電鋳法により形成する工程とを含み、
中間処理工程は、電鋳母型（２０）上の第１レジスト体（２３）を除去する工程と、第１レジスト体（２３）を除去することにより露出した調整開口（３）にフォトレジスト（４１）を充填する工程とを含み、
２次電鋳工程は、第１電鋳層（２４）および調整開口（３）に充填したフォトレジスト（４１）の上面に第２フォトレジスト層（３１）を形成し、パターン開口（１）に対応する透光孔を有する第２パターンフィルム（３２）を、第２フォトレジスト層（３１）の上面に載置したのち第２フォトレジスト層（３１）およびフォトレジスト（４１）を同時に露光して、パターン開口（１）および調整開口（３）の開口形状に対応する第２レジスト体（３３）および第３レジスト体（４３）を形成する工程と、
第１電鋳層（２４）上の第２レジスト体（３３）で覆われていない表面に、一群のパターン開口（１）が形成されるマスク版（５）となる第２電鋳層（３４）を電鋳法により形成する工程とを含み、
剥離工程は、電鋳母型（２０）から第１および第２電鋳層（２４・３４）を剥離する工程を含むことを特徴とするスクリーン印刷用メタルマスクの製造方法。 A mask plate (5) having a group of pattern openings (1) and a squeegee plate (6) having a group of adjustment openings (3) corresponding to the pattern openings (1) are provided. 6) Production of a screen printing metal mask in which each of 6) is formed of a metal material so that the opening shape of the adjustment opening (3) matches the opening shape of the pattern opening (1). A method,
The metal mask is subjected to a primary electroforming process for forming the first electroformed layer (24), an intermediate treatment process, a secondary electroforming process for forming the second electroformed layer (34), and a peeling process. Formed,
In the primary electroforming process, a first photoresist layer (21) is formed on the upper surface of a flat electroforming mold (20), and a first transparent hole corresponding to the opening shape of the adjustment opening (3) is formed. After the pattern film (22) is placed on the upper surface of the first photoresist layer (21), the first photoresist layer (21) is exposed to form a first resist body corresponding to the opening shape of the adjustment opening (3). Forming (23);
First electroformed layer (24) to be a squeegee plate (6) in which a group of adjustment openings (3) are formed on the surface of the electroformed mother die (20) not covered with the first resist body (23). Including a step of forming by electroforming,
The intermediate treatment step includes a step of removing the first resist body (23) on the electroforming mother die (20) and a photoresist (3) exposed to the adjustment opening (3) exposed by removing the first resist body (23). 41) filling,
In the secondary electroforming process, a second photoresist layer (31) is formed on the upper surface of the photoresist (41) filled in the first electroformed layer (24) and the adjustment opening (3), and the pattern opening (1) is formed. After the second pattern film (32) having the corresponding light transmitting hole is placed on the upper surface of the second photoresist layer (31), the second photoresist layer (31) and the photoresist (41) are simultaneously exposed. Forming a second resist body (33) and a third resist body (43) corresponding to the opening shapes of the pattern opening (1) and the adjustment opening (3);
A second electroformed layer (34) serving as a mask plate (5) having a group of pattern openings (1) formed on the surface of the first electroformed layer (24) not covered with the second resist body (33). ) By an electroforming method,
The peeling step includes a step of peeling the first and second electroformed layers (24, 34) from the electroformed mother die (20).
メタルマスクは、第１電鋳層（２４）を形成する１次電鋳工程と、中間処理工程と、第２電鋳層（３４）を形成する２次電鋳工程と、剥離工程とを経て形成されており、
１次電鋳工程は、平板状の電鋳母型（２０）の上面に第１フォトレジスト層（２１）を形成し、調整開口（３）の開口形状よりも所定寸法だけ大きなダミー開口（４５）の開口形状に対応する透光孔を有するダミーパターンフィルム（４６）を、第１フォトレジスト層（２１）の上面に載置したのち第１フォトレジスト層（２１）を露光して、ダミー開口（４５）の開口形状に対応するダミーレジスト体（４７）を形成する工程と、
電鋳母型（２０）上のダミーレジスト体（４７）で覆われていない表面に、一群のダミー開口（４５）が形成されるスキージ版（６）となる第１電鋳層（２４）を電鋳法により形成する工程とを含み、
中間処理工程は、電鋳母型（２０）のダミーレジスト体（４７）を除去する工程と、ダミーレジスト体（４７）を除去することにより露出したダミー開口（４５）にフォトレジスト（４１）を充填する工程とを含み、
２次電鋳工程は、第１電鋳層（２４）およびダミー開口（４５）に充填したフォトレジスト（４１）の上面に第２フォトレジスト層（３１）を形成し、パターン開口（１）に対応する透光孔を有する第２パターンフィルム（３２）を、第２フォトレジスト層（３１）の上面に載置したのち第２フォトレジスト層（３１）およびフォトレジスト（４１）を同時に露光して、パターン開口（１）および調整開口（３）の開口形状に対応する第２レジスト体（３３）および第３レジスト体（４３）を形成する工程と、
電鋳母型（２０）および第１電鋳層（２４）上の第２および第３レジスト体（３３・４３）で覆われていない表面に、一群のパターン開口（１）が形成されるマスク版（５）およびダミー開口（４５）内に侵入して調整開口周縁部（４９）となる第２電鋳層（３４）を電鋳法により形成する工程とを含むことを特徴とするスクリーン印刷用メタルマスクの製造方法。 A mask plate (5) having a group of pattern openings (1) and a squeegee plate (6) having a group of adjustment openings (3) corresponding to the pattern openings (1) are provided. 6) Production of a screen printing metal mask in which each of 6) is formed of a metal material so that the opening shape of the adjustment opening (3) matches the opening shape of the pattern opening (1). A method,
The metal mask is subjected to a primary electroforming process for forming the first electroformed layer (24), an intermediate treatment process, a secondary electroforming process for forming the second electroformed layer (34), and a peeling process. Formed,
In the primary electroforming process, a first photoresist layer (21) is formed on the upper surface of a plate-shaped electroforming mold (20), and a dummy opening (45) larger than the opening shape of the adjustment opening (3) by a predetermined dimension. ) Is placed on the upper surface of the first photoresist layer (21), and then the first photoresist layer (21) is exposed to form a dummy opening. Forming a dummy resist body (47) corresponding to the opening shape of (45);
A first electroformed layer (24) serving as a squeegee plate (6) having a group of dummy openings (45) formed on a surface of the electroformed mother die (20) not covered with the dummy resist body (47). Including a step of forming by electroforming,
The intermediate processing steps include a step of removing the dummy resist body (47) of the electroforming mother die (20) and a step of removing the photoresist (41) in the dummy opening (45) exposed by removing the dummy resist body (47). Filling the process,
In the secondary electroforming process, a second photoresist layer (31) is formed on the upper surface of the photoresist (41) filled in the first electroformed layer (24) and the dummy opening (45), and the pattern opening (1) is formed. After the second pattern film (32) having the corresponding light transmitting hole is placed on the upper surface of the second photoresist layer (31), the second photoresist layer (31) and the photoresist (41) are simultaneously exposed. Forming a second resist body (33) and a third resist body (43) corresponding to the opening shapes of the pattern opening (1) and the adjustment opening (3);
A mask in which a group of pattern openings (1) is formed on the surface of the electroforming mold (20) and the first electroforming layer (24) not covered with the second and third resist bodies (33, 43). And a step of forming a second electroformed layer (34) that penetrates into the plate (5) and the dummy opening (45) to form the peripheral edge (49) of the adjustment opening by electroforming. Method for manufacturing metal masks.
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