JP2021137972A - Metal mask, mask for ball arrangement, substrate and their manufacturing method - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、メタルマスク、ボール配列用マスク、基材及びそれらの製造方法に関するものである。 The present invention relates to a metal mask, a mask for arranging balls, a base material, and a method for producing the same.
従来、メタルマスクの表面に、撥水性を付与するためにフッ素系樹脂をスプレー又は手塗り等により塗布することが広く行われている(例えば、特許文献1〜3参照)。また、その他に、印刷パターンに対応する開口部が形成された基材と、前記基材に直接又は間接にドライプロセスにより形成され、ケイ素、チタン、アルミニウム、酸化アルミニウム、又はジルコニウムから成る群より選択される少なくとも一つの物質を含むプライマー薄膜と、前記プライマー薄膜に形成された撥水性及び/又は撥水・撥油性を有するフッ素含有カップリング剤又はフッ素含有シランカップリング剤から成るコーティング層と、を備える印刷用孔版が知られている(例えば、特許文献4参照)。また、マスク基体の外周面、或いは該マスク基体に形成された貫通孔の内壁面のうち少なくとも一部分に硬質炭素被膜(Zr、Ti、W、Mo、Ge、H、Si、N、Ta、Cr、F、及びBからなるグループより選ばれる少なくとも1種の添加元素を含有している)が形成されたマスクが知られている(例えば、特許文献5参照)。更に、メタルマスク本体の表面にセラミック処理膜が形成され、その形成セラミックが窒化チタン(TiN)、窒化クロム(CrN)、窒化バナジウム(VN)、酸化けい素(SiO)及びDLC(ダイアモンド・ライク・カーボン)の群から選択されるメタルマスクが知られている(例えば、特許文献6参照)。 Conventionally, it has been widely practiced to apply a fluororesin to the surface of a metal mask by spraying or hand-painting in order to impart water repellency (see, for example, Patent Documents 1 to 3). In addition, it is selected from the group consisting of a base material having an opening corresponding to a printing pattern and silicon, titanium, aluminum, aluminum oxide, or zirconium formed directly or indirectly on the base material by a dry process. A primer thin film containing at least one substance to be formed, and a coating layer made of a fluorine-containing coupling agent or a fluorine-containing silane coupling agent having water repellency and / or water repellency / oil repellency formed on the primer thin film. A stencil for printing is known (see, for example, Patent Document 4). Further, a hard carbon coating (Zr, Ti, W, Mo, Ge, H, Si, N, Ta, Cr, etc.) is formed on the outer peripheral surface of the mask substrate or at least a part of the inner wall surface of the through hole formed in the mask substrate. Masks on which (containing at least one additive element selected from the group consisting of F and B) are formed are known (see, for example, Patent Document 5). Further, a ceramic-treated film is formed on the surface of the metal mask body, and the formed ceramics are titanium nitride (TiN), chromium nitride (CrN), vanadium nitride (VN), silicon oxide (SiO) and DLC (diamond-like). A metal mask selected from the group of carbon) is known (see, for example, Patent Document 6).
従来から広く行われている撥水性を付与するためのフッ素系樹脂では、耐久性が弱く耐久性にもばらつき出るという問題があった。また、従来の印刷用孔版では、基材に直接又は間接にドライプロセスにより形成されるプライマー薄膜が、ケイ素、チタン、アルミニウム、酸化アルミニウム、又はジルコニウムから成る群より選択される少なくとも一つの物質を含むものに限られ、またコーティング層もフッ素含有カップリング剤又はフッ素含有シランカップリング剤から成るものに限られているため、使用材料に制限があった。また、従来のマスクでは、硬質炭素被膜の一例としてCrが用いられ、従来のメタルマスクでは、セラミック処理膜の一例として窒化クロム(CrN)が用いられているだけであった。 Fluorine-based resins for imparting water repellency, which have been widely used in the past, have a problem that their durability is weak and their durability varies. Further, in the conventional printing stencil, the primer thin film formed directly or indirectly on the substrate by the dry process contains at least one substance selected from the group consisting of silicon, titanium, aluminum, aluminum oxide, or zirconium. Since the coating layer is also limited to those made of a fluorine-containing coupling agent or a fluorine-containing silane coupling agent, the materials used are limited. Further, in the conventional mask, Cr is used as an example of the hard carbon film, and in the conventional metal mask, chromium nitride (CrN) is only used as an example of the ceramic-treated film.
この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、撥水層の密着性の向上により耐久性を改善し、高撥水によるマスク印刷性の向上、安定化、洗浄性の向上が期待でき、印刷時に発生する静電気を遮断できるメタルマスク、ボール配列用マスク、基材及びそれらの製造方法を提供するものである。 The present invention has been made to solve the above-mentioned problems. Durability is improved by improving the adhesion of the water-repellent layer, and mask printability is improved, stabilized, and detergency is improved by high water repellency. It is intended to provide a metal mask, a mask for arranging balls, a base material, and a method for producing them, which can be expected to be improved and can block static electricity generated during printing.
この発明に係るメタルマスクにおいては、平板状の金属材料からなり、印刷ペーストを通過させる複数の開口部が貫通形成されたメタルマスクと、少なくともメタルマスクの印刷対象となる基板に対向する側の基板対向面の全面に亘って、蒸着により形成されたクロム(Cr)を主体とした第1の金属皮膜層と、第1の金属皮膜層の表面に蒸着によって形成されたニオブ(Nb)を主体とした第2の金属皮膜層と、第2の金属皮膜層の表面に形成された撥水・撥油性を有するコーティング層とを備えたものである。 In the metal mask according to the present invention, a metal mask made of a flat metal material and having a plurality of openings through which a printing paste is passed is formed, and at least a substrate on the side facing the substrate to be printed on the metal mask. A first metal film layer mainly composed of chromium (Cr) formed by vapor deposition over the entire surface of the facing surface and niobium (Nb) formed mainly by vapor deposition on the surface of the first metal film layer. The second metal film layer is provided with a water- and oil-repellent coating layer formed on the surface of the second metal film layer.
この発明に係るボール配列用マスクにおいては、メッキにより平板状に形成され、導電性ボールが挿通する複数のボール挿通用開口部と、導電性ボールが振り込まれる側でなく基板の電極と対向する側となるマスク裏面のボール挿通用開口部の周辺に部分的に突出され、基板との間に隙間を形成するための突起を備えたボール配列用マスクと、少なくともボール配列用マスクの基板対向面の全面に亘って、蒸着により形成されたクロム(Cr)を主体とした第1の金属皮膜層と、第1の金属皮膜層の表面に蒸着によって形成されたニオブ(Nb)を主体とした第2の金属皮膜層と、前記第2の金属皮膜層の表面に形成された撥水・撥油性を有するコーティング層とを備えたものである。 In the ball arrangement mask according to the present invention, a plurality of ball insertion openings, which are formed into a flat plate by plating and through which the conductive balls are inserted, and a side facing the electrodes of the substrate instead of the side on which the conductive balls are transferred. A ball arrangement mask having a protrusion that is partially projected around the ball insertion opening on the back surface of the mask to form a gap with the substrate, and at least the surface of the ball arrangement mask facing the substrate. A first metal film layer mainly composed of chromium (Cr) formed by vapor deposition and a second metal film layer mainly composed of niobium (Nb) formed on the surface of the first metal film layer over the entire surface. The metal film layer is provided with a water- and oil-repellent coating layer formed on the surface of the second metal film layer.
この発明に係る基材においては、金属材料からなる基材と、少なくとも基材の表面に蒸着により形成されたクロム(Cr)を主体とした第1の金属皮膜層と、第1の金属皮膜層の表面に蒸着によって形成されたニオブ(Nb)を主体とした第2の金属皮膜層と、第2の金属皮膜層の表面に形成された撥水・撥油性を有するコーティング層とを備えたものである。 In the base material according to the present invention, a base material made of a metal material, at least a first metal film layer mainly composed of chromium (Cr) formed on the surface of the base material by vapor deposition, and a first metal film layer. A second metal film layer mainly composed of niobium (Nb) formed on the surface of the second metal film layer, and a water- and oil-repellent coating layer formed on the surface of the second metal film layer. Is.
また、第1の金属皮膜層は、酸化クロム(CrO)を主体とした金属皮膜層であり、第
2の金属皮膜層は、酸化ニオブ(Nb2O5)を主体とした金属皮膜層である。
The first metal film layer is a metal film layer mainly composed of chromium oxide (CrO), and the second metal film layer is a metal film layer mainly composed of niobium oxide (Nb2O5).
また、撥水・撥油性を有するコーティング層は、フッ素含有シランカップリング剤であ
る。
The coating layer having water and oil repellency is a fluorine-containing silane coupling agent.
この発明に係るメタルマスクの製造方法においては、ステンレス鋼材からなる平板状のメタルマスク基材を用意し、メタルマスク基材に複数の開口部をレーザー加工により貫通形成する工程と、レーザー加工後のメタルマスク基材を蒸着装置内に設置し、少なくともメタルマスク基材の表面にクロム(Cr)を主体とした第1の金属皮膜層を蒸着させる工程と、メタルマスク基材の第1の金属皮膜層の表面にニオブ(Nb)を主体とした第2の金属皮膜を蒸着させる工程と、メタルマスク基材の第2の金属皮膜層の表面に撥水・撥油性を有するコーティング層を蒸着させる工程とを備えたものである。 In the method for manufacturing a metal mask according to the present invention, a step of preparing a flat metal mask base material made of stainless steel and forming a plurality of openings through the metal mask base material by laser processing, and after laser processing. A step of installing a metal mask base material in a vapor deposition apparatus and depositing a first metal film layer mainly composed of chromium (Cr) on at least the surface of the metal mask base material, and a first metal film of the metal mask base material. A step of depositing a second metal film mainly composed of niobium (Nb) on the surface of the layer, and a step of depositing a water- and oil-repellent coating layer on the surface of the second metal film layer of the metal mask base material. It is equipped with.
この発明に係るボール配列用マスクの製造方法においては、メッキにより平板状に形成され、導電性ボールが挿通する複数のボール挿通用開口部と、導電性ボールが振り込まれる側でなく基板の電極と対向する側となるマスク裏面のボール挿通用開口部の周辺に部分的に突出され、基板との間に隙間を形成するための突起を備えたボール配列用マスク基材を用意する工程と、ボール配列用マスク基材を蒸着装置内に設置し、少なくともボール配列用マスク基材の表面にクロム(Cr)を主体とした第1の金属皮膜層を蒸着させる工程と、ボール配列用マスク基材の第1の金属皮膜層の表面にニオブ(Nb)を主体とした第2の金属皮膜を蒸着させる工程と、ボール配列用マスク基材の第2の金属皮膜層の表面に撥水・撥油性を有するコーティング層を蒸着させる工程とを備えたものである。 In the method for manufacturing a ball arrangement mask according to the present invention, a plurality of ball insertion openings formed into a flat plate by plating and through which conductive balls are inserted, and electrodes on a substrate instead of the side on which the conductive balls are transferred. A process of preparing a mask base material for ball arrangement, which is partially projected around the ball insertion opening on the back surface of the mask on the opposite side and has protrusions for forming a gap with the substrate, and a ball. A step of installing a mask base material for arrangement in a vapor deposition apparatus and depositing a first metal film layer mainly composed of chromium (Cr) on at least the surface of the mask base material for ball arrangement, and a mask base material for ball arrangement. A step of depositing a second metal film mainly composed of niobium (Nb) on the surface of the first metal film layer, and water and oil repellency on the surface of the second metal film layer of the mask base material for ball arrangement. It is provided with a step of depositing a coating layer having the coating layer.
この発明に係る基材の製造方法においては、金属材料からなる基材を用意する工程と、基材を蒸着装置内に設置し、少なくとも基材の表面にクロム(Cr)を主体とした第1の金属皮膜層を蒸着させる工程と、基材の第1の金属皮膜層の表面にニオブ(Nb)を主体とした第2の金属皮膜を蒸着させる工程と、基材の第2の金属皮膜層の表面に撥水・撥油性を有するコーティング層を蒸着させる工程とを備えたものである。 In the method for producing a base material according to the present invention, a first step of preparing a base material made of a metal material and a first method in which the base material is installed in a vapor deposition apparatus and at least the surface of the base material is mainly composed of chromium (Cr). The step of depositing the metal film layer of the base material, the step of depositing the second metal film mainly composed of niobium (Nb) on the surface of the first metal film layer of the base material, and the step of depositing the second metal film layer of the base material. It is provided with a step of depositing a coating layer having water and oil repellency on the surface of the above.
この発明に係るメタルマスク版においては、メタルマスクと、第1の金属皮膜層と、第2の金属皮膜層と、撥水・撥油性を有するコーティング層とを備えたメタルマスクを、スクリーン紗を介して支持枠に貼り付け固定するとともに、前記メタルマスクのスキージ面側又は基板面側と前記支持枠の間を繋ぐ導電性部材を貼り付けたものである。 In the metal mask plate according to the present invention, a metal mask having a metal mask, a first metal film layer, a second metal film layer, and a coating layer having water and oil repellency is used as a screen gauze. It is attached and fixed to the support frame via the metal mask, and a conductive member connecting the metal mask on the squeegee surface side or the substrate surface side and the support frame is attached.
この発明に係るボール配列用マスク版においては、ボール配列用マスクと、第1の金属皮膜層と、第2の金属皮膜層と、撥水・撥油性を有するコーティング層とを備えたボール配列用マスクを、スクリーン紗を介して支持枠に貼り付け固定するとともに、前記ボール配列用マスクのスキージ面側又は基板面側と前記支持枠の間を繋ぐ導電性部材を貼り付けたものである。 In the ball array mask plate according to the present invention, the ball array mask is provided with a ball array mask, a first metal film layer, a second metal film layer, and a coating layer having water and oil repellency. The mask is attached and fixed to the support frame via a screen gauze, and a conductive member connecting the squeegee surface side or the substrate surface side of the ball arrangement mask and the support frame is attached.
この発明によれば、撥水層の密着性の向上により耐久性を改善し、高撥水によるマスク印刷性の向上、安定化、洗浄性の向上が期待でき、印刷時に発生する静電気を遮断できるメタルマスク、ボール配列用マスク、基材を得ることができる。 According to the present invention, durability can be improved by improving the adhesion of the water-repellent layer, mask printability can be expected to be improved, stabilization, and cleanability can be expected due to high water repellency, and static electricity generated during printing can be blocked. A metal mask, a mask for arranging balls, and a base material can be obtained.
実施例1.
図1はこの発明の実施例1におけるメタルマスクを示す断面図、図2はこの発明の実施例1におけるメタルマスクの製造方法を工程毎に示す断面図である。
Example 1.
FIG. 1 is a cross-sectional view showing the metal mask according to the first embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a cross-sectional view showing the method for manufacturing the metal mask according to the first embodiment of the present invention for each process.
メタルマスク1は、スクリーン紗(図示せず)を介して又は支持枠(図示せず)に直接貼り付け固定して、スクリーン版として使用されるものである。このメタルマスク1は、図1に示すように、平板状のSUS等のステンレス鋼材から成り、印刷されるペースト、例えば、電極ペーストを通過させる複数の開口部2がレーザー加工により貫通形成されている。少なくともメタルマスク1の印刷対象となる基板に対向する側の基板対向面の全面に亘って、酸化クロム(CrO)等からなるクロム(Cr)を主体とした第1の金属皮膜層3が、例えば厚さ200〜300nmの範囲になるように形成されている。また、第1の金属皮膜層3の上表面には、例えば、5酸化ニオブ(Nb2O5)等からなるニオブ(Nb)を主体とした第2の金属皮膜層4が、例えば厚さ200〜300nmの範囲になるように形成されている。なお、5酸化ニオブ(Nb2O5)等からなるニオブ(Nb)は、絶縁体(誘電体)であり、印刷時に発生する静電気を遮断できるので、実装部品等の静電気破壊を抑制することができる。さらに、第2の金属皮膜層4の上表面には、例えば、フッ素含有シランカップリング剤から成る撥水・撥油性を有するコーティング層5が、例えば厚さ20〜50nmの範囲になるように形成されている。酸化クロム(CrO)等からなるクロム(Cr)を主体とした第1の金属皮膜層3は、硬度800〜1000HVであるため、マスク表面のダメージの軽減、耐久性の向上に寄与することができる。また、5酸化ニオブ(Nb2O5)等からなるニオブ(Nb)を主体とした第2の金属皮膜層4は、絶縁効果があり、基板への通電防止効果が期待できる。さらに、フッ素含有シランカップリング剤から成る撥水・撥油性を有するコーティング層5は、クロム(Cr)を主体とした第1の金属皮膜層3及びニオブ(Nb)を主体とした第2の金属皮膜層4との組み合わせにより、マスク印刷性の向上、安定化、洗浄性の向上も期待できる。
The metal mask 1 is used as a screen plate by being directly attached and fixed to a support frame (not shown) or through a screen gauze (not shown). As shown in FIG. 1, the metal mask 1 is made of a flat plate-shaped stainless steel material such as SUS, and a plurality of
次に、この発明のメタルマスクの製造方法について図2により説明する。
先ず、SUS等のステンレス鋼材から成る薄い平板状のメタルマスク基材1aを用意する(図2a参照)。次に、メタルマスク基材1aに、複数の開口部2をレーザー加工により貫通形成するとともに、レーザー加工により発生した開口部内面や開口部エッジのドロスやバリを電解研磨処理又は化学研磨処理を用いて除去する(図2b参照)。図示しないが、複数の開口部2をレーザー加工により貫通形成するとともに、電解研磨処理又は化学研磨処理を行った後のメタルマスク基材1aは、真空雰囲気にて所定のガス圧・流量のスパッタガス(アルゴンガス等)が導入された電子ビーム加熱方式のPVD蒸着装置に設置される。その際、レーザー加工後の複数枚のメタルマスク基材1aを複数枚セットしても良く、複数枚のメタルマスク基材1aの金属蒸着処理工程を一度に行うことができるので効率的となる。次に、酸化クロム(CrO)等からなるクロム(Cr)を主体とした金属を蒸着することにより、メタルマスク基材1aの表面全面に亘って、クロム(Cr)を主体とした第1の金属皮膜層3が、例えば厚さ200〜300nmの範囲になるように形成される(図2c参照)。そして、電子ビーム加熱方式のPVD蒸着装置内において、例えば、5酸化ニオブ(Nb2O5)等からなるニオブ(Nb)を主体とした金属を蒸着することにより、クロム(Cr)を主体とした第1の金属皮膜層3の表面全面に亘って、5酸化ニオブ(Nb2O5)等からなるニオブ(Nb)を主体とした第2の金属皮膜層4が、例えば厚さ200〜300nmの範囲になるように形成される(図2d参照)。次に、抵抗加熱方式により、フッ素含有シランカップリング剤から成る撥水・撥油性を有するコーティング層5を蒸着し、第2の金属皮膜層4の表面全面に亘って、例えば厚さ20〜50nmの範囲になるように形成する(図2e参照)。なお、第1の金属皮膜層3及び第2の金属皮膜層4が形成されたメタルマスク基材1aを取り出した後、フッ素含有シランカップリング剤から成る撥水・撥油性を有するコーティング層5を、不織布等の布、スポンジ、刷毛等の塗布用具を用いて第2の金属皮膜層4の表面全面に亘って、例えば厚さ20〜50nmの範囲になるように形成しても良い(図2e参照)。
以上のように、図2a〜図2eに示す製造工程を経て、図1に示すメタルマスク1が完成する。なお、図1及び図2では、酸化クロム(CrO)等からなるクロム(Cr)を主体とした第1の金属皮膜層3と、5酸化ニオブ(Nb2O5)等からなるニオブ(Nb)を主体とした第2の金属皮膜層4と、フッ素含有シランカップリング剤から成る撥水・撥油性を有するコーティング層5とを、少なくとも基板対向面の全面に亘って形成した場合について示しているが、電極ペーストを通過させる複数の開口部2の内壁面にも形成しても良い。さらに、メタルマスク基材1aの蒸着処理範囲を基板サイズより広範囲(例えば基板サイズ+片側5mm以上)としても良いし、基板側に静電気対策として表面積を少なくする凹凸を形成しても良い。
Next, the method for manufacturing the metal mask of the present invention will be described with reference to FIG.
First, a thin flat metal
As described above, the metal mask 1 shown in FIG. 1 is completed through the manufacturing steps shown in FIGS. 2a to 2e. In FIGS. 1 and 2, the first
実施例2.
図3はこの発明の実施例1におけるボール配列用マスクを示す断面図、図4はこの発明の実施例1におけるボール配列用マスクの製造方法を工程毎に示す断面図である。
Example 2.
FIG. 3 is a cross-sectional view showing the ball arrangement mask according to the first embodiment of the present invention, and FIG. 4 is a cross-sectional view showing the manufacturing method of the ball arrangement mask according to the first embodiment of the present invention for each process.
ボール配列用マスク6は、スクリーン紗(図示せず)を介して又は支持枠(図示せず)に直接貼り付け固定して、導電性ボールの配列用マスク版として使用されるものである。このボール配列用マスク6は、図3に示すように、ニッケル等のメッキにより平板状に形成されており、導電性ボールが挿通する複数のボール挿通用開口部7と、導電性ボールが振り込まれる側ではなく基板の電極と対向する側となるマスク裏面のボール挿通用開口部7の周辺に部分的に突出され、基板との間に隙間を形成するための突起8を備えている。なお、この突起8は、互いに分離独立して多数点在する円柱状突起や周縁エッジ部が丸味を持ったR形状の突起等であっても良い。少なくとも配列用マスク6の基板に対向する側の基板対向面の全面に亘って、酸化クロム(CrO)等からなるクロム(Cr)を主体とした第1の金属皮膜層3が、例えば厚さ200〜300nmの範囲になるように形成されている。また、第1の金属皮膜層3の上表面には、例えば、5酸化ニオブ(Nb2O5)等からなるニオブ(Nb)を主体とした第2の金属皮膜層4が、例えば厚さ200〜300nmの範囲になるように形成されている。なお、5酸化ニオブ(Nb2O5)等からなるニオブ(Nb)は、絶縁体(誘電体)であり、印刷時に発生する静電気を遮断できるので、実装部品等の静電気破壊を抑制することができる。さらに、第2の金属皮膜層4の上表面には、例えば、フッ素含有シランカップリング剤から成る撥水・撥油性を有するコーティング層5が、例えば厚さ20〜50nmの範囲になるように形成されている。酸化クロム(CrO)等からなるクロム(Cr)を主体とした第1の金属皮膜層3は、硬度800〜1000HVであるため、マスク表面のダメージの軽減、耐久性の向上に寄与することができる。また、5酸化ニオブ(Nb2O5)等からなるニオブ(Nb)を主体とした第2の金属皮膜層4は、絶縁効果があり、基板への通電防止効果が期待できる。さらに、フッ素含有シランカップリング剤から成る撥水・撥油性を有するコーティング層5は、クロム(Cr)を主体とした第1の金属皮膜層3及びニオブ(Nb)を主体とした第2の金属皮膜層4との組み合わせにより、マスク印刷性の向上、安定化、洗浄性の向上も期待できる。
The ball arranging mask 6 is used as a mask plate for arranging conductive balls by being directly attached and fixed to a support frame (not shown) or through a screen gauze (not shown). As shown in FIG. 3, the ball arranging mask 6 is formed in a flat plate shape by plating with nickel or the like, and a plurality of ball insertion openings 7 through which the conductive balls are inserted and the conductive balls are transferred. A
次に、この発明のボール配列用マスクの製造方法について図4により説明する。
先ず、ニッケル等のメッキにより平板状のボール配列用マスク基材6aを薄くなるように形成する。このボール配列用マスク基材6aは、導電性ボールが挿通する複数のボール挿通用開口部7と、導電性ボールが振り込まれる側ではなく基板の電極と対向する側となるマスク裏面のボール挿通用開口部7の周辺に部分的に突出され、基板との間に隙間を形成するための突起8を備えている(図4a参照)。なお、この突起8は、互いに分離独立して多数点在する円柱状突起や周縁エッジ部が丸味を持ったR形状の突起等であっても良い。図示しないが、複数のボール挿通用開口部7と、導電性ボールが振り込まれる側ではなく基板の電極と対向する側となるマスク裏面のボール挿通用開口部7の周辺に部分的に突出され、基板との間に隙間を形成するための突起8を備えたボール配列用マスク基材6aは、真空雰囲気にて所定のガス圧・流量のスパッタガス(アルゴンガス等)が導入された電子ビーム加熱方式のPVD蒸着装置に設置される。その際、複数枚のボール配列用マスク基材6aを複数枚セットしても良く、複数枚のボール配列用マスク基材6aの金属蒸着処理工程を一度に行うことができるので効率的となる。次に、酸化クロム(CrO)等からなるクロム(Cr)を主体とした金属を蒸着することにより、ボール配列用マスク基材6aの表面全面に亘って、クロム(Cr)を主体とした第1の金属皮膜層3が、例えば厚さ200〜300nmの範囲になるように形成される(図4b参照)。そして、電子ビーム加熱方式のPVD蒸着装置内において、例えば、5酸化ニオブ(Nb2O5)を主体とした金属を蒸着することにより、クロム(Cr)を主体とした第1の金属皮膜層3の表面全面に亘って、5酸化ニオブ(Nb2O5)等からなるニオブ(Nb)を主体とした第2の金属皮膜層4が、例えば厚さ200〜300nmの範囲になるように形成される(図4c参照)。次に、抵抗加熱方式により、フッ素含有シランカップリング剤から成る撥水・撥油性を有するコーティング層5を蒸着し、第2の金属皮膜層4の表面全面に亘って、例えば厚さ20〜50nmの範囲になるように形成する(図4d参照)。なお、第1の金属皮膜層3及び第2の金属皮膜層4が形成されたボール配列用マスク基材6aを取り出した後、フッ素含有シランカップリング剤から成る撥水・撥油性を有するコーティング層5を、不織布等の布、スポンジ、刷毛等の塗布用具を用いて第2の金属皮膜層4の表面全面に亘って、例えば厚さ20〜50nmの範囲になるように形成しても良い(図4d参照)。
以上のように、図4a〜図4dに示す製造工程を経て、図3に示すボール配列用マスク6が完成する。なお、図3及び図4では、酸化クロム(CrO)等からなるクロム(Cr)を主体とした第1の金属皮膜層3と、5酸化ニオブ(Nb2O5)等からなるニオブ(Nb)を主体とした第2の金属皮膜層4と、フッ素含有シランカップリング剤から成る撥水・撥油性を有するコーティング層5とを、少なくとも基板対向面の全面に亘って形成した場合について示しているが、導電性ボールが挿通する複数のボール挿通用開口部7の内壁面にも形成しても良い。さらに、ボール配列用マスク基材6aの蒸着処理範囲を基板サイズより広範囲(例えば基板サイズ+片側5mm以上)としても良いし、基板側に静電気対策として表面積を少なくする凹凸を形成しても良い。
Next, the method for manufacturing the ball array mask of the present invention will be described with reference to FIG.
First, the flat plate-shaped
As described above, the ball arrangement mask 6 shown in FIG. 3 is completed through the manufacturing steps shown in FIGS. 4a to 4d. In FIGS. 3 and 4, the first
実施例3.
図5はこの発明の実施例3におけるメタルマスク又はボール配列用マスクを支持枠に取り付けたマスク全体の構造を示すスキージ面側から見た平面図、図6は同じく基板面側から見た底面図である。
Example 3.
FIG. 5 is a plan view showing the structure of the entire mask in which the metal mask or the ball arrangement mask according to the third embodiment of the present invention is attached to the support frame, and FIG. 6 is a bottom view also seen from the substrate surface side. Is.
この発明の実施例3においては、図1に示す構造と同一構造のメタルマスク1又は図3に示す構造と同一のボール配列用マスク6を、スクリーン紗9を介して支持枠10に貼り付け固定して、メタルマスク全体又はボール配列用マスク全体として使用されるものである。このメタルマスク1は、図1に示す構造と同一構造であり、平板状のSUS等のステンレス鋼材から成り、印刷されるペースト、例えば、電極ペーストを通過させる複数の開口部2がレーザー加工により貫通形成された開口パターン領域11が形成されている。また、ボール配列用マスク6は、図3に示す構造と同一構造であり、ニッケル等のメッキにより平板状に形成されており、導電性ボールが挿通する複数のボール挿通用開口部7が貫通形成された開口パターン領域11と、導電性ボールが振り込まれる側ではなく基板の電極と対向する側となるマスク裏面のボール挿通用開口部7の周辺に部分的に突出され、基板との間に隙間を形成するための突起8を備えている。そして、この実施例3では、静電気を遮断できる5酸化ニオブ(Nb2O5)等からなるニオブ(Nb)を主体とした第2の金属皮膜層4をコーティングするだけではなく、メタルマスク1又はボール配列用マスク6のスキージ面側及び基板面側と、支持枠10との間を繋ぐ導電性テープ等からなる導電性部材12をそれぞれ貼り付けたものである。また、図6に示すように、導電性テープ等からなる導電性部材12の一端部は、メタルマスク1又はボール配列用マスク6の基板面側に形成されたコーティング層5の一部と重なるようになっている。これにより、5酸化ニオブ(Nb2O5)等からなるニオブ(Nb)を主体とした第2の金属皮膜層4だけの場合に比べて、絶縁効果が増大し、基板への通電防止効果がさらに期待できる。なお、メタルマスク1又はボール配列用マスク6の外周縁部から内側20μm位は、撥水・撥油性を有するコーティング層5を形成していない。
In Example 3 of the present invention, a metal mask 1 having the same structure as that shown in FIG. 1 or a ball array mask 6 having the same structure as that shown in FIG. 3 is attached and fixed to the
実施例4.
上記実施例1はメタルマスクに適用した場合、実施例2はボール配列用マスクに適用した場合について説明したが、この発明は、メタルマスク及びボール配列用マスクに限らず、他の基材にも適用することが可能である。すなわち、基材の表面に酸化クロム(CrO)等からなるクロム(Cr)を主体とした第1の金属皮膜層3を形成し、第1の金属皮膜層3の上表面には、例えば、5酸化ニオブ(Nb2O5)等からなるニオブ(Nb)を主体とした第2の金属皮膜層4を形成し、さらに、第2の金属皮膜層4の上表面には、例えば、フッ素含有シランカップリング剤から成る撥水・撥油性を有するコーティング層5を形成する。
Example 4.
The case where the above Example 1 is applied to a metal mask and the case where Example 2 is applied to a ball arrangement mask have been described, but the present invention is not limited to the metal mask and the ball arrangement mask, but also to other base materials. It is possible to apply. That is, a first
なお、上記基材としては、例えば、金型、基板搬送治具、基板サポート治具、メタルスキージ、メタルメッシュ、メタルスクリーン版、スクリーン乳剤版等が挙げられる。 Examples of the base material include a mold, a substrate transfer jig, a substrate support jig, a metal squeegee, a metal mesh, a metal screen plate, a screen emulsion plate, and the like.
1 メタルマスク
1a メタルマスク基材
2 複数の開口部
3 第1の金属皮膜層
4 第2の金属皮膜層
5 コーティング層
6 ボール配列用マスク
6a ボール配列用マスク基材
7 複数のボール挿通用開口部
8 突起
9 スクリーン紗
10 支持枠
11 開口パターン領域
12 導電性部材
1
Claims (15)
少なくとも前記メタルマスクの印刷対象となる基板に対向する側の基板対向面の全面に亘って、蒸着により形成されたクロム(Cr)を主体とした第1の金属皮膜層と、
前記第1の金属皮膜層の表面に蒸着によって形成されたニオブ(Nb)を主体とした
第2の金属皮膜層と、
前記第2の金属皮膜層の表面に形成された撥水・撥油性を有するコーティング層と、を備えたことを特徴とするメタルマスク。 A metal mask made of a flat metal material with multiple openings through which the printing paste passes,
A first metal film layer mainly composed of chromium (Cr) formed by vapor deposition over at least the entire surface of the substrate facing surface on the side facing the substrate to be printed on the metal mask.
A second metal film layer mainly composed of niobium (Nb) formed on the surface of the first metal film layer by vapor deposition, and
A metal mask comprising a coating layer having water and oil repellency formed on the surface of the second metal film layer.
属皮膜層は、5酸化ニオブ(Nb2O5)を主体とした金属皮膜層であることを特徴とする
請求項1記載のメタルマスク。 The first metal film layer is a metal film layer mainly composed of chromium oxide (CrO), and the second metal film layer is a metal film layer mainly composed of niobium pentoxide (Nb2O5). The metal mask according to claim 1.
とを特徴とする請求項1又は請求項2記載のメタルマスク。 The metal mask according to claim 1 or 2, wherein the coating layer having water and oil repellency is a fluorine-containing silane coupling agent.
ステンレス鋼材からなる平板状のメタルマスク基材を用意し、前記メタルマスク基材に複数の開口部をレーザー加工により貫通形成する工程と、
前記レーザー加工後のメタルマスク基材を蒸着装置内に設置し、少なくとも前記メタルマスク基材の表面にクロム(Cr)を主体とした第1の金属皮膜層を蒸着させる工程と、
前記メタルマスク基材の第1の金属皮膜層の表面にニオブ(Nb)を主体とした第2の金属皮膜を蒸着させる工程と、
前記メタルマスク基材の第2の金属皮膜層の表面に撥水・撥油性を有するコーティング層を蒸着させる工程と、
を備えたメタルマスクの製造方法。 A metal mask made of a flat metal material and having a plurality of openings through which a printing paste is passed is formed, and at least the entire surface of the metal mask facing the substrate to be printed is covered. A first metal film layer mainly composed of chromium (Cr) formed by vapor deposition and a second metal film layer mainly composed of niobium (Nb) formed on the surface of the first metal film layer by vapor deposition. A method for producing a metal mask, which comprises a coating layer having water and oil repellency formed on the surface of the second metal film layer.
A step of preparing a flat metal mask base material made of stainless steel and forming a plurality of openings through the metal mask base material by laser processing.
A step of installing the laser-processed metal mask base material in a vapor deposition apparatus and depositing a first metal film layer mainly composed of chromium (Cr) on at least the surface of the metal mask base material.
A step of depositing a second metal film mainly composed of niobium (Nb) on the surface of the first metal film layer of the metal mask base material, and
A step of depositing a water- and oil-repellent coating layer on the surface of the second metal film layer of the metal mask base material, and
How to make a metal mask with.
ステンレス鋼材からなる平板状のメタルマスク基材を用意し、前記メタルマスク基材に複数の開口部をレーザー加工により貫通形成する工程と、
前記レーザー加工後のメタルマスク基材を蒸着装置内に設置し、少なくとも前記メタルマスク基材の表面にクロム(Cr)を主体とした第1の金属皮膜層を蒸着させる工程と、
前記メタルマスク基材の第1の金属皮膜層の表面にニオブ(Nb)を主体とした第2の金属皮膜を蒸着させる工程と、
前記第1の金属皮膜層及び第2の金属皮膜層が蒸着された前記メタルマスク基材を前記蒸着装置から取り外し、前記第2の金属皮膜層の表面に撥水・撥油性を有するコーティング層を塗布形成する工程と、
を備えたメタルマスクの製造方法。 A metal mask made of a flat metal material and having a plurality of openings through which a printing paste is passed is formed, and at least the entire surface of the metal mask facing the substrate to be printed is covered. A first metal film layer mainly composed of chromium (Cr) formed by vapor deposition and a second metal film layer mainly composed of niobium (Nb) formed on the surface of the first metal film layer by vapor deposition. A method for producing a metal mask, which comprises a coating layer having water and oil repellency formed on the upper surface of the second metal film layer.
A step of preparing a flat metal mask base material made of stainless steel and forming a plurality of openings through the metal mask base material by laser processing.
A step of installing the laser-processed metal mask base material in a vapor deposition apparatus and depositing a first metal film layer mainly composed of chromium (Cr) on at least the surface of the metal mask base material.
A step of depositing a second metal film mainly composed of niobium (Nb) on the surface of the first metal film layer of the metal mask base material, and
The metal mask base material on which the first metal film layer and the second metal film layer are vapor-deposited is removed from the vapor deposition apparatus, and a coating layer having water and oil repellency is applied to the surface of the second metal film layer. The process of coating and forming,
How to make a metal mask with.
少なくとも前記ボール配列用マスクの基板対向面の全面に亘って、蒸着により形成されたクロム(Cr)を主体とした第1の金属皮膜層と、
前記第1の金属皮膜層の表面に蒸着によって形成されたニオブ(Nb)を主体とした
第2の金属皮膜層と、
前記第2の金属皮膜層の表面に形成された撥水・撥油性を有するコーティング層と、を備えたことを特徴とするボール配列用マスク。 A plurality of ball insertion openings formed into a flat plate by plating and through which the conductive balls are inserted, and the ball insertion openings on the back surface of the mask which are not on the side where the conductive balls are transferred but on the side facing the electrodes of the substrate. A ball arrangement mask that is partially projected around the surface and has protrusions for forming a gap with the substrate.
A first metal film layer mainly composed of chromium (Cr) formed by vapor deposition over at least the entire surface of the ball arrangement mask facing the substrate,
A second metal film layer mainly composed of niobium (Nb) formed on the surface of the first metal film layer by vapor deposition, and
A mask for ball arrangement, which comprises a water-repellent and oil-repellent coating layer formed on the surface of the second metal film layer.
属皮膜層は、5酸化ニオブ(Nb2O5)を主体とした金属皮膜層であることを特徴とする
請求項7記載のボール配列用マスク。 The first metal film layer is a metal film layer mainly composed of chromium oxide (CrO), and the second metal film layer is a metal film layer mainly composed of niobium pentoxide (Nb2O5). The mask for ball arrangement according to claim 7.
とを特徴とする請求項7又は請求項8記載のボール配列用マスク。 The mask for ball arrangement according to claim 7 or 8, wherein the coating layer having water and oil repellency is a fluorine-containing silane coupling agent.
メッキにより平板状に形成され、導電性ボールが挿通する複数のボール挿通用開口部と、導電性ボールが振り込まれる側でなく基板の電極と対向する側となるマスク裏面の前記ボール挿通用開口部の周辺に部分的に突出され、前記基板との間に隙間を形成するための突起を備えたボール配列用マスク基材を用意する工程と、
前記ボール配列用マスク基材を蒸着装置内に設置し、少なくとも前記ボール配列用マスク基材の表面にクロム(Cr)を主体とした第1の金属皮膜層を蒸着させる工程と、
前記ボール配列用マスク基材の第1の金属皮膜層の表面にニオブ(Nb)を主体とした第2の金属皮膜を蒸着させる工程と、
前記ボール配列用マスク基材の第2の金属皮膜層の表面に撥水・撥油性を有するコーティング層を蒸着させる工程と、
を備えたボール配列用マスクの製造方法。 A plurality of ball insertion openings formed into a flat plate by plating and through which the conductive balls are inserted, and the ball insertion openings on the back surface of the mask which are not on the side where the conductive balls are transferred but on the side facing the electrodes of the substrate. Formed by vapor deposition over at least the entire surface of the ball arrangement mask, which is partially projected around the substrate and has protrusions for forming a gap between the ball arrangement mask and the substrate. A first metal film layer mainly composed of chromium (Cr), a second metal film layer mainly composed of niobium (Nb) formed on the surface of the first metal film layer by vapor deposition, and the above. A method for manufacturing a mask for ball arrangement, which includes a coating layer having water and oil repellency formed on the surface of a second metal film layer.
A plurality of ball insertion openings formed into a flat plate by plating and through which the conductive balls are inserted, and the ball insertion openings on the back surface of the mask which are not on the side where the conductive balls are transferred but on the side facing the electrodes of the substrate. A step of preparing a mask base material for ball arrangement, which is partially projected around the surface and has protrusions for forming a gap with the substrate.
A step of installing the ball arrangement mask base material in a vapor deposition apparatus and depositing a first metal film layer mainly composed of chromium (Cr) on at least the surface of the ball arrangement mask base material.
A step of depositing a second metal film mainly composed of niobium (Nb) on the surface of the first metal film layer of the mask base material for ball arrangement.
A step of depositing a water- and oil-repellent coating layer on the surface of the second metal film layer of the mask base material for ball arrangement, and
A method for manufacturing a mask for ball arrangement.
メッキにより平板状に形成され、導電性ボールが挿通する複数のボール挿通用開口部と、導電性ボールが振り込まれる側でなく基板の電極と対向する側となるマスク裏面の前記ボール挿通用開口部の周辺に部分的に突出され、前記基板との間に隙間を形成するための突起を備えたボール配列用マスク基材を用意する工程と、
前記ボール配列用マスク基材を蒸着装置内に設置し、少なくとも前記ボール配列用マスク基材の表面にクロム(Cr)を主体とした第1の金属皮膜層を蒸着させる工程と、
前記ボール配列用マスク基材の第1の金属皮膜層の表面にニオブ(Nb)を主体とした第2の金属皮膜を蒸着させる工程と、
前記第1の金属皮膜層及び第2の金属皮膜層が蒸着された前記ボール配列用マスク基材を前記蒸着装置から取り外し、前記第2の金属皮膜層の表面に撥水・撥油性を有するコーティング層を塗布形成する工程と、
を備えたボール配列用マスクの製造方法。 A plurality of ball insertion openings formed into a flat plate by plating and through which the conductive balls are inserted, and the ball insertion openings on the back surface of the mask which are not on the side where the conductive balls are transferred but on the side facing the electrodes of the substrate. Formed by vapor deposition over at least the entire surface of the ball arrangement mask, which is partially projected around the substrate and has protrusions for forming a gap between the ball arrangement mask and the substrate. A first metal film layer mainly composed of chromium (Cr), a second metal film layer mainly composed of niobium (Nb) formed on the surface of the first metal film layer by vapor deposition, and the above. A method for manufacturing a mask for ball arrangement, which includes a coating layer having water and oil repellency formed on the surface of a second metal film layer.
A plurality of ball insertion openings formed into a flat plate by plating and through which the conductive balls are inserted, and the ball insertion openings on the back surface of the mask which are not on the side where the conductive balls are transferred but on the side facing the electrodes of the substrate. A step of preparing a mask base material for ball arrangement, which is partially projected around the surface and has protrusions for forming a gap with the substrate.
A step of installing the ball arrangement mask base material in a vapor deposition apparatus and depositing a first metal film layer mainly composed of chromium (Cr) on at least the surface of the ball arrangement mask base material.
A step of depositing a second metal film mainly composed of niobium (Nb) on the surface of the first metal film layer of the mask base material for ball arrangement.
The ball arrangement mask base material on which the first metal film layer and the second metal film layer are vapor-deposited is removed from the vapor deposition apparatus, and the surface of the second metal film layer is coated with water and oil repellency. The process of coating and forming the layer and
A method for manufacturing a mask for ball arrangement.
少なくとも前記基材の表面に蒸着により形成されたクロム(Cr)を主体とした第1の金属皮膜層と、
前記第1の金属皮膜層の表面に蒸着によって形成されたニオブ(Nb)を主体とした
第2の金属皮膜層と、
前記第2の金属皮膜層の表面に形成された撥水・撥油性を有するコーティング層と、を備えたことを特徴とする基材。 A base material made of metal material and
At least a first metal film layer mainly composed of chromium (Cr) formed on the surface of the base material by vapor deposition, and
A second metal film layer mainly composed of niobium (Nb) formed on the surface of the first metal film layer by vapor deposition, and
A base material comprising: a coating layer having water and oil repellency formed on the surface of the second metal film layer.
金属材料からなる基材を用意する工程と、
前記基材を蒸着装置内に設置し、少なくとも前記基材の表面にクロム(Cr)を主体とした第1の金属皮膜層を蒸着させる工程と、
前記基材の第1の金属皮膜層の表面にニオブ(Nb)を主体とした第2の金属皮膜を蒸着させる工程と、
前記基材の第2の金属皮膜層の表面に撥水・撥油性を有するコーティング層を蒸着させる工程と、
を備えた基材の製造方法。 A base material made of a metal material, at least a first metal film layer mainly composed of chromium (Cr) formed on the surface of the base material by vapor deposition, and formed on the surface of the first metal film layer by thin film deposition. A method for producing a base material, which comprises a second metal film layer mainly composed of niobium (Nb) and a water- and oil-repellent coating layer formed on the surface of the second metal film layer. hand,
The process of preparing a base material made of metal material and
A step of installing the base material in a vapor deposition apparatus and depositing a first metal film layer mainly composed of chromium (Cr) on at least the surface of the base material.
A step of depositing a second metal film mainly composed of niobium (Nb) on the surface of the first metal film layer of the base material, and
A step of depositing a water- and oil-repellent coating layer on the surface of the second metal film layer of the base material, and
A method for producing a base material provided with.
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