JP2023169628A - Suspended metal mask with dummy pattern, and method for producing suspended metal mask with dummy pattern - Google Patents

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Abstract

To provide a suspended metal mask with a dummy pattern that is designed to obtain a printed material with little print blurring and thickness difference, by forming a metal film with little thickness difference in the vicinity of a printing opening pattern.SOLUTION: The present invention provides a suspended metal mask with a dummy pattern, in which a first layer is formed of a resin film 10 and a second layer is formed of a metal film 5. A dummy opening pattern 9 is formed so that the metal film 5 as the second layer is formed at least in the vicinity of a printing opening pattern 6 while projecting further to the printed surface side than the resin film 10 as the first layer, and the metal film 5 as the second layer surrounds a printing pattern 7; and the dummy opening pattern 9 is closed with the resin film 10 as the first layer to form a dummy pattern 8.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、印刷にじみを抑制した印刷パターンを形成可能なサスペンドメタルマスク、及びその製造方法に関するものである。 The present invention relates to a suspended metal mask capable of forming a printed pattern with suppressed printing bleeding, and a method for manufacturing the same.

スクリーン印刷法は、例えば、四角形枠体に適宜のテンションで張設されたスクリーンメッシュに感光性樹脂等で所望のパターン開口部を形成したスクリーン版を用いて、前記パターン開口部からスキージ等で被印刷物上に印刷物であるインキやペーストを押し出すことによって、前記被印刷物上に所望のパターンを形成する、いわゆる孔版印刷の一種である。スクリーン印刷法は安価に比較的微細なパターンを形成することができるということから、例えば、タッチパネルや各種レンズフィルタの額縁部分を印刷するといった加飾印刷や各種機能性印刷、電子部品の電極形成印刷、プリント基板の配線印刷等、様々な分野で利用されている。しかしながら、通常のスクリーン印刷法では、印刷される印刷パターンが所望するパターンからずれる、いわゆる印刷にじみが発生する場合がある。
印刷にじみが発生することで、例えば加飾印刷では見た目が悪くなってしまったり、電子部品の電極形成やプリント基板の配線等では所望の特性を得ることができないといった問題が発生する。
そこで、印刷パターンの少なくとも輪郭部に凸部を形成することで、印刷にじみを抑制したスクリーンマスク(特許文献1)が提案されている。印刷パターンの少なくとも輪郭部に凸部を形成することで、印刷時に先ず被印刷物に凸部が当接し、この部分に印圧が局所的にかかることになり、被印刷物上に段差、または凹凸形状があったとしても、これらの形状に上手くフィットし、被印刷物と印刷パターンとの間のシール性が向上し、印刷にじみの発生を効果的に抑止されるとしている。
The screen printing method uses, for example, a screen plate in which desired pattern openings are formed with photosensitive resin or the like on a screen mesh stretched on a rectangular frame with an appropriate tension, and the screen is covered with a squeegee or the like through the pattern openings. This is a type of so-called stencil printing in which a desired pattern is formed on a printed material by extruding ink or paste onto the printed material. Since the screen printing method can form relatively fine patterns at low cost, it can be used, for example, for decorative printing such as printing frame parts of touch panels and various lens filters, various functional printing, and electrode formation printing for electronic components. It is used in various fields such as wiring printing for printed circuit boards. However, in the normal screen printing method, a printed pattern may deviate from a desired pattern, so-called printing bleeding may occur.
The occurrence of printing bleed causes problems such as poor appearance in decorative printing, and inability to obtain desired characteristics in electrode formation of electronic components, wiring of printed circuit boards, etc.
Therefore, a screen mask (Patent Document 1) has been proposed in which printing bleeding is suppressed by forming convex portions at least on the contours of the printed pattern. By forming a convex part on at least the outline of the printing pattern, the convex part comes into contact with the printing material first during printing, and printing pressure is applied locally to this part, thereby creating a step or uneven shape on the printing material. Even if there is, it fits well into these shapes, improves the sealing between the printing material and the printed pattern, and effectively suppresses the occurrence of printing bleed.

特開2008-162197号公報(特許請求の範囲の欄、発明の詳細な説明の欄、及び図1~図2を参照)JP-A-2008-162197 (see claims section, detailed description of the invention section, and FIGS. 1 and 2) 特開2014-121804号公報(発明の詳細な説明{0022}、及び図12を参照)JP 2014-121804 A (see detailed description of the invention {0022} and FIG. 12)

特許文献1に記載の通り、印刷にじみが発生しやすい部分の輪郭部に凸部を形成することで、ある程度の印刷にじみを抑制することは可能である。しかしながら、凸部が感光性樹脂材料から形成されている場合、特許文献1の技術をもってしても、印刷パターン、つまりスクリーン版のパターン開口部が、スキージの移動方向、いわゆる印刷方向に対して略垂直な方向から略平行な方向に角度をもって曲折するパターンが存在する場合、パターン開口部曲折部付近の印刷方向に対して略垂直な印刷パターン部分に印刷にじみが発生するのを抑制することが困難であることがわかった。
上記開口パターンの一例として、額縁状の開口パターンを有するスクリーン版の被印刷物と対向するいわゆる印刷面側から見た概略正面図を本明細書中の従来技術として図7(a)に、A-A断面図を図7(b)に、印刷物を図7(c)に示す。スクリーン版は、図示しない版枠に張設されたスクリーンメッシュ21に感光性乳剤22を塗布して第1層形成用マスクを用いて露光を行い、さらにその上に感光性乳剤23を塗布して第2形成用マスクを用いて露光を行うことで形成されている。第1層形成用マスクではパターン開口部24を形成する。パターン開口部24は、1層目のパターン開口部24が印刷方向に対して略垂直な方向から略平行な方向に角度をもって曲折する曲折部を有する額縁状の開口部であり、スクリーン版にはこれら額縁状パターン開口部24がX方向、Y方向にマトリクス状に多数面付けされている。第2層形成用マスクでは凸部パターン25を第1層目で形成した多数の額縁状パターン開口部24の輪郭部付近に形成する。一般に、印刷方向に対して略垂直な方向から略平行に角度をもって曲折する曲折部を有するパターンをスクリーン印刷する場合、特に曲折部付近の印刷物の塗布量が多くなり、印刷方向に対して略垂直な方向の開口部の川下側に印刷にじみが発生しやすい。そこで額縁状パターン開口部24の輪郭部付近に凸部パターン25を形成して印刷にじみの発生の抑制を試みたものの、図7(c)に示すように十分に印刷にじみを抑制することはできなかった。印刷にじみが発生する原因として、感光性樹脂膜の柔軟性や感光性樹脂膜表面の平滑性(フラット性とも称される)の低さが考えられた。
そこで本発明者は鋭意研究を重ねた結果、印刷開口パターン付近を金属膜で形成したサスペンドメタルマスクを用いて印刷を行うことで上記課題を解決し得ることを見出した。印刷開口パターン付近の印刷面側に電解めっき法で金属膜を形成したのち、スキージ面側から感光性樹脂材料を塗工して露光し、少なくとも前記金属膜の一部を覆うように感光性樹脂膜を形成する。これにより第二の層が金属膜、第一の層が感光性樹脂膜の段差を有するサスペンドメタルマスクを得ることができる。
上記製造方法で作製したサスペンドメタルマスクは、印刷開口パターン付近の金属膜が感光性樹脂膜よりも突出している状態、いわゆる凸状となり、金属膜特有の高いフラット性も相まって、印刷にじみが抑制された印刷物を形成することが可能となった。しかしながら印刷後の印刷物を観察してみると、印刷にじみは抑制されているものの、印刷物の厚みを数十箇所測定したところ、最も厚い部分と最も薄い部分の厚みの差が、凸部を感光性樹脂膜で形成した従来のスクリーン版で印刷した印刷物と比較して大きいことが確認された。
そこで、本発明者はさらに鋭意研究を重ねた結果、金属膜の厚みの違いが印刷物の厚みの差に大きく影響していることを突き止めた。印刷開口パターン付近の金属膜だけを電解めっき法で形成する場合、印刷用パターン部分において金属膜部分が形成される面積が少ない、すなわちパターン開口密度が高くなるため、母型にレジスト膜が形成されている面積が非常に多くなる。このような印刷用パターンをネガパターンと称することもある。一方、印刷用パターンの周囲はほとんどが金属膜となるのでパターン開口密度が低くなり、レジスト膜が形成される面積は少なくなる。この印刷用パターン部と印刷用パターン周辺部の極端なパターン開口密度の違いが、電解めっき時の電流密度の差を生じさせ、印刷用パターン中央部の電解めっきの厚みが厚く、印刷用パターン周辺部に向かって電解めっきの厚みが薄くなるという現象を発生させる。そこで、前記現象を抑制する方法の一つとして、印刷用パターン周辺部に、開口部を有するダミー開口パターンを形成する方法が知られている(特許文献2)。印刷用パターンを電解めっきで形成する際に、パターン周辺部の金属膜部分に16mm~20mmの範囲に渡ってダミー開口パターンを形成し、ダミー開口パターンに乳剤を充填してダミー開口パターンを閉塞する。印刷用パターン周辺部に敢えて開口パターンを形成することで、印刷用パターン中央部と印刷用パターン周辺部の電解めっきの厚みの差が大きくなるのを抑制することができるとしている。しかしながら、前述のように金属膜で形成する部分が非常に少ないネガパターンと称される印刷用パターンの場合、16mm~20mmの範囲に渡ってダミー開口パターンを形成する程度では金属膜の厚みの差を抑制するのには不十分であった。また、印刷用パターン以外の全体に渡ってダミー開口パターンを形成してダミー開口パターンに乳剤を充填してダミー開口パターンを閉塞するという方法も考えられるが、ダミー開口パターンの範囲が広いほどダミー開口パターンを閉塞している乳剤が剥がれて開口することによるピンホールが発生する可能性が高くなってしまう。このピンホールの発生は即ち、サスペンドメタルマスクの特徴の一つでもある印刷耐久性の低下をもたらし、さらにはピンホールが発生することで印刷時に必要のない部分に印刷物が転写され、印刷不良を引き起こして製品の歩留まりを低下させる可能性が出てくる。
本発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、印刷開口パターン付近に厚みの差が少ない金属膜を形成することで、印刷にじみや厚みの差が少ない印刷物を得ることを目的としたダミーパターンを有するサスペンドメタルマスクを提供するものである。
As described in Patent Document 1, it is possible to suppress printing smearing to some extent by forming a convex portion on the contour of a portion where printing smearing is likely to occur. However, when the convex portion is formed from a photosensitive resin material, even with the technology of Patent Document 1, the printing pattern, that is, the pattern opening of the screen plate, is approximately If there is a pattern that bends at an angle from a perpendicular direction to a substantially parallel direction, it is difficult to suppress the occurrence of print smearing in the portion of the printed pattern that is substantially perpendicular to the printing direction near the bent portion of the pattern opening. It turned out to be.
As an example of the above-mentioned aperture pattern, a schematic front view of a screen plate having a frame-shaped aperture pattern as seen from the so-called printing surface side facing the printing material is shown in FIG. 7(a) as a prior art in this specification. A cross-sectional view is shown in FIG. 7(b), and the printed material is shown in FIG. 7(c). The screen plate is made by applying a photosensitive emulsion 22 to a screen mesh 21 stretched over a plate frame (not shown), exposing it to light using a mask for forming the first layer, and then coating a photosensitive emulsion 23 thereon. It is formed by performing exposure using a second formation mask. A pattern opening 24 is formed in the first layer forming mask. The pattern opening 24 is a frame-shaped opening having a bending part where the pattern opening 24 of the first layer is bent at an angle from a direction substantially perpendicular to the printing direction to a direction substantially parallel to the printing direction. A large number of these frame-shaped pattern openings 24 are arranged in a matrix in the X direction and the Y direction. In the mask for forming the second layer, the convex pattern 25 is formed near the outline of the large number of frame-shaped pattern openings 24 formed in the first layer. In general, when screen printing a pattern that has a bent part that bends at an angle from a direction substantially perpendicular to the printing direction to approximately parallel to the printing direction, the amount of printed matter coated especially near the bent part increases, and Printing smear is likely to occur on the downstream side of the opening. Therefore, an attempt was made to suppress the occurrence of printing smearing by forming a convex pattern 25 near the outline of the frame-shaped pattern opening 24, but as shown in FIG. 7(c), printing smearing could not be sufficiently suppressed. There wasn't. The cause of print bleeding was thought to be the flexibility of the photosensitive resin film and the low smoothness (also referred to as flatness) of the surface of the photosensitive resin film.
As a result of extensive research, the inventors of the present invention have found that the above problem can be solved by printing using a suspended metal mask in which the vicinity of the printing opening pattern is formed of a metal film. After forming a metal film on the printing surface side near the printed opening pattern by electrolytic plating, a photosensitive resin material is applied from the squeegee surface side and exposed to light, so that the photosensitive resin material covers at least a part of the metal film. Forms a film. This makes it possible to obtain a suspended metal mask in which the second layer is a metal film and the first layer is a photosensitive resin film.
The suspended metal mask produced by the above manufacturing method has a so-called convex shape in which the metal film near the printed aperture pattern protrudes beyond the photosensitive resin film, and combined with the high flatness characteristic of the metal film, printing bleed is suppressed. It became possible to create printed matter that However, when we observed the printed matter after printing, we found that although the printing bleeding was suppressed, we measured the thickness of the printed matter at several dozen points and found that the difference in thickness between the thickest and thinnest parts caused the convex parts to become photosensitive. It was confirmed that the printed matter was larger than that printed with a conventional screen plate formed with a resin film.
As a result of further intensive research, the inventors of the present invention have found that the difference in the thickness of the metal film has a large effect on the difference in the thickness of printed matter. When only the metal film near the printed opening pattern is formed by electrolytic plating, the area where the metal film is formed in the printing pattern part is small, that is, the pattern opening density becomes high, so a resist film is not formed on the matrix. The amount of area covered will be very large. Such a printing pattern is sometimes referred to as a negative pattern. On the other hand, since most of the periphery of the printing pattern is a metal film, the pattern opening density is low and the area on which the resist film is formed is reduced. This extreme difference in pattern aperture density between the printing pattern area and the printing pattern periphery causes a difference in current density during electrolytic plating, with the electrolytic plating being thicker in the center of the printing pattern and being thicker around the printing pattern. This causes a phenomenon in which the thickness of electrolytic plating becomes thinner toward the end. Therefore, as one method for suppressing the above-mentioned phenomenon, a method is known in which a dummy opening pattern having an opening is formed in the periphery of the printing pattern (Patent Document 2). When forming a printing pattern by electrolytic plating, a dummy opening pattern is formed over a range of 16 mm to 20 mm in the metal film portion around the pattern, and the dummy opening pattern is filled with emulsion to close it. . By intentionally forming an opening pattern around the printing pattern, it is possible to suppress an increase in the difference in electrolytic plating thickness between the central part of the printing pattern and the peripheral part of the printing pattern. However, as mentioned above, in the case of a printing pattern called a negative pattern in which the portion formed with a metal film is very small, the difference in the thickness of the metal film cannot be achieved by forming a dummy opening pattern over a range of 16 mm to 20 mm. was insufficient to suppress the Another possible method is to form a dummy aperture pattern over the entire area other than the printing pattern and fill the dummy aperture pattern with emulsion to close the dummy aperture pattern. There is a high possibility that pinholes will occur due to the emulsion blocking the pattern peeling off and opening. The occurrence of pinholes leads to a decrease in printing durability, which is one of the characteristics of suspended metal masks, and furthermore, the occurrence of pinholes causes printed matter to be transferred to areas that are not needed during printing, resulting in printing defects. This may cause a decrease in product yield.
The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and by forming a metal film with a small difference in thickness near the print aperture pattern, it is possible to obtain printed matter with a small difference in print bleeding and thickness. A suspended metal mask having a desired dummy pattern is provided.

上記の目的を達成することができる本発明の第1発明は、請求項1に記載された通りのダミーパターンを有するサスペンドメタルマスクであり、次のようなものである。
一層目を樹脂膜で形成し、二層目を金属膜で形成するサスペンドメタルマスクにおいて、二層目の金属膜が一層目の樹脂膜よりも印刷面側に突出した状態で少なくとも印刷開口パターン付近に形成されると共に、前記二層目の金属膜が印刷用パターンを囲むようにダミー開口パターンを形成し、前記ダミー開口パターンを一層目の樹脂膜で閉塞してダミーパターンとする構成である。
A first invention of the present invention capable of achieving the above object is a suspended metal mask having a dummy pattern as described in claim 1, and is as follows.
In a suspended metal mask in which the first layer is formed of a resin film and the second layer is formed of a metal film, the second layer metal film protrudes more toward the printing surface than the first resin film, at least near the printing aperture pattern. At the same time, a dummy opening pattern is formed so that the second layer metal film surrounds the printing pattern, and the dummy opening pattern is closed with the first layer resin film to form a dummy pattern.

上記の目的を達成することができる本発明の第2発明は、請求項2に記載された通りのダミーパターンを有するサスペンドメタルマスクであり、次のようなものである。
請求項1に記載の発明に加えて、前記印刷用パターンが収まる最小四角形形状を印刷用パターン外観形状としたときに、前記ダミーパターンが、前記印刷用パターン外観形状外に印刷用パターンを囲むように形成されると共に、前記印刷用パターン外観形状よりも大きい前記印刷用パターン外観形状と相似形の四角形形状内に形成されている構成である。
A second invention of the present invention capable of achieving the above object is a suspended metal mask having a dummy pattern as described in claim 2, which is as follows.
In addition to the invention as set forth in claim 1, when the minimum rectangular shape in which the printing pattern fits is set as the printing pattern external shape, the dummy pattern surrounds the printing pattern outside the printing pattern external shape. and is formed within a rectangular shape similar to the external shape of the printing pattern, which is larger than the external shape of the printing pattern.

上記の目的を達成することができる本発明の第3発明は、請求項3に記載された通りのダミーパターンを有するサスペンドメタルマスクであり、次のようなものである。
請求項2に記載の発明に加えて、前記ダミーパターンが、前記印刷用パターン外観形状外に印刷用パターンを囲むように形成されると共に、前記印刷用パターン外観形状の周長の1.75倍以上、2.45倍以下の周長を有する前記印刷用パターン外観形状と相似形の四角形形状内に形成されている構成である。
A third invention of the present invention capable of achieving the above object is a suspended metal mask having a dummy pattern as described in claim 3, and is as follows.
In addition to the invention as set forth in claim 2, the dummy pattern is formed outside the external shape of the printing pattern so as to surround the printing pattern, and has a circumference that is 1.75 times the circumference of the external shape of the printing pattern. The configuration described above is formed within a rectangular shape similar to the external shape of the printing pattern having a circumference that is 2.45 times or less.

上記の目的を達成することができる本発明の第4発明は、請求項4に記載された通りのダミーパターンを有するサスペンドメタルマスクの製造方法であり、次のようなものである。
メタルマスクとスクリーンメッシュとをめっきで貼り付けて得られるサスペンドメタルマスクの製造方法であって、電解めっき用の母型に少なくとも印刷開口パターンとして形成したレジストと、樹脂膜形成用開口パターンとして形成したレジストと、ダミー開口パターン用のレジストを形成する工程と、前記印刷開口パターンと樹脂膜形成用開口パターンとダミー開口パターンをレジストで形成した電解めっき用の母型を用いて電解めっき法でメタルマスクを作製する工程と、前記メタルマスクと前記スクリーンメッシュを電解めっき法で一体に接合する工程と、前記メタルマスクから電解めっき用の母型と前記レジストを剥離することにより、印刷開口パターンと樹脂膜形成用開口パターンとダミー開口パターンを形成する工程と、少なくとも樹脂膜形成用開口パターンとダミー開口パターンにスキージ面側から樹脂を充填して樹脂膜形成用開口パターンとダミー開口パターン部分を閉塞する工程を有することにより、印刷開口パターンから印刷物を被印刷物に転写することができるダミーパターンを有するサスペンドメタルマスクを作製する構成である。
A fourth invention of the present invention capable of achieving the above object is a method of manufacturing a suspended metal mask having a dummy pattern as described in claim 4, which is as follows.
A method for producing a suspended metal mask obtained by pasting a metal mask and a screen mesh by plating, the method comprising: a resist formed as at least a printed aperture pattern on a matrix for electrolytic plating; and a resist formed as an aperture pattern for forming a resin film. A step of forming a resist and a resist for a dummy opening pattern, and forming a metal mask by an electrolytic plating method using a mother mold for electroplating in which the printed opening pattern, the opening pattern for resin film formation, and the dummy opening pattern are formed with resist. A step of bonding the metal mask and the screen mesh together by electrolytic plating, and a step of peeling off the mother mold for electrolytic plating and the resist from the metal mask, the printed aperture pattern and the resin film are formed. A step of forming an aperture pattern for formation and a dummy aperture pattern, and a step of filling at least the aperture pattern for resin film formation and the dummy aperture pattern with resin from the squeegee surface side to close the aperture pattern for resin film formation and the dummy aperture pattern portion. This is a configuration for producing a suspended metal mask having a dummy pattern that can transfer a printed matter from a printing aperture pattern to a printing substrate.

本発明に係るダミーパターンを有するサスペンドメタルマスク及びダミーパターンを有するサスペンドメタルマスクの製造方法は、上記発明のような構成を有するので、以下に記載する効果を奏する。
(1)一層目が樹脂膜で形成され、二層目が金属膜で形成されて、二層目の金属膜が一層目の樹脂膜よりも印刷面側に突出した状態で少なくとも印刷開口パターン付近に形成されているので、滲みを抑制した印刷物を得られる。さらに、印刷用パターンを囲むようにダミーパターンを形成しているので、金属膜の厚みの差が抑えられ、厚みの差が少ない印刷物を得ることができる。
(2)印刷用パターンが収まる最小四角形形状を印刷用パターン外観形状として、ダミーパターンを、前記印刷用パターン外観形状外に印刷用パターンを囲むように形成すると共に、前記印刷用パターン外観形状の周長の1.75倍以上、2.45倍以下の周長を有する前記印刷用パターン外観形状と相似形の四角形形状内に形成することで、二層目の金属膜の厚みの差を抑えられると共にダミーパターンの範囲を最小限にすることができるため、ダミー開口パターンを閉塞している樹脂膜が剥がれて開口することによるピンホールの発生を抑制することができる。
(3)二層目の金属膜を印刷面側に形成したのちに、スキージ面側から感光性樹脂材料を塗工して露光することで、一層目の樹脂膜の形成とダミー開口パターンへの樹脂の充填を一度に行うことができるので、作業性が向上する。
The suspended metal mask having a dummy pattern and the method for manufacturing a suspended metal mask having a dummy pattern according to the present invention have the configuration as described above, and therefore have the effects described below.
(1) The first layer is formed of a resin film, the second layer is formed of a metal film, and the second layer of metal film protrudes further toward the printing surface than the first resin film, at least near the printing aperture pattern. Since it is formed as follows, it is possible to obtain printed matter with suppressed bleeding. Furthermore, since the dummy pattern is formed to surround the printing pattern, the difference in the thickness of the metal film is suppressed, and a printed matter with a small difference in thickness can be obtained.
(2) A dummy pattern is formed outside the printing pattern external shape so as to surround the printing pattern, with a minimum rectangular shape in which the printing pattern can fit, as the printing pattern external shape, and a dummy pattern is formed around the printing pattern external shape. The difference in the thickness of the second layer metal film can be suppressed by forming it in a rectangular shape similar to the external shape of the printing pattern having a circumference of 1.75 times or more and 2.45 times or less of the length. At the same time, since the range of the dummy pattern can be minimized, it is possible to suppress the generation of pinholes due to peeling off of the resin film blocking the dummy opening pattern and openings.
(3) After forming the second layer metal film on the printing surface side, a photosensitive resin material is applied from the squeegee surface side and exposed, thereby forming the first layer resin film and forming the dummy opening pattern. Since resin can be filled at once, work efficiency is improved.

本発明のダミーパターンを有するサスペンドメタルマスクの一実施例を示す印刷面側から見た概略正面図(a)と、B-B部分の概略断面図(b)である。FIG. 1 is a schematic front view (a) of a suspended metal mask having a dummy pattern according to an embodiment of the present invention as seen from the printing surface side, and (b) a schematic cross-sectional view taken along the line BB. 本発明のダミーパターンを有するサスペンドメタルマスクの印刷面側から見た印刷用パターンの概略正面図である。FIG. 2 is a schematic front view of a printing pattern seen from the printing surface side of a suspended metal mask having a dummy pattern according to the present invention. 図2のC-C部分の概略拡大図(a)、図2のC-C部分の概略断面図(b)、図2のD-D部分の印刷用パターンとダミーパターン境界部の概略断面図(c)である。A schematic enlarged view (a) of the CC section in FIG. 2, a schematic cross-sectional view (b) of the CC section in FIG. 2, and a schematic cross-sectional view of the boundary between the printing pattern and the dummy pattern in the D-D section of FIG. (c). ダミーパターンを形成していない金属膜の概略正面図と印刷用パターン内の金属膜の厚みを示す表(a)、ダミーパターンの形成範囲を印刷用パターンの周長に対して1.75倍の周長としたときの金属膜の概略正面図と印刷用パターン内の金属膜の厚みを示す表(b)、ダミーパターンの形成範囲を印刷用パターンの周長に対して2.45倍の周長としたときの金属膜の概略正面図と印刷用パターン内の金属膜の厚みを示す表(c)である。Table (a) shows a schematic front view of a metal film on which no dummy pattern is formed and the thickness of the metal film within the printing pattern. Table (b) shows a schematic front view of the metal film and the thickness of the metal film in the printing pattern when the circumference is taken, and the dummy pattern formation range is 2.45 times the circumference of the printing pattern. It is a table (c) showing a schematic front view of the metal film and the thickness of the metal film in the printing pattern when it is made long. 金属膜の中心部から印刷用パターンの四隅方向へ伸びた十字手裏剣型の形状を有するダミーパターンの外観形状を示す概略正面図である。FIG. 3 is a schematic front view showing the external shape of a dummy pattern having a cross-shaped shuriken shape extending from the center of the metal film toward the four corners of the printing pattern. 本発明のダミーパターンを有するサスペンドメタルマスクの製造方法を説明する工程図である。FIG. 3 is a process diagram illustrating a method for manufacturing a suspended metal mask having a dummy pattern according to the present invention. 従来技術を示す概略正面図(a)、A-A断面図(b)、印刷物のにじみを示す図(c)である。They are a schematic front view (a) showing a conventional technique, a cross-sectional view taken along the line AA (b), and a diagram (c) showing bleeding in a printed matter.

一層目を樹脂膜で形成し、二層目を金属膜で形成するサスペンドメタルマスクにおいて、二層目の金属膜が一層目の樹脂膜よりも印刷面側に突出した状態で少なくとも印刷開口パターン付近に形成されると共に、前記二層目の金属膜が印刷用パターンを囲むようにダミー開口パターンを形成し、前記ダミー開口パターンを一層目の樹脂膜で閉塞してダミーパターンとすることを特徴とするダミーパターンを有するサスペンドメタルマスクである。 In a suspended metal mask in which the first layer is formed of a resin film and the second layer is formed of a metal film, the second layer metal film protrudes more toward the printing surface than the first resin film, at least near the printing aperture pattern. and a dummy opening pattern is formed so that the second layer metal film surrounds the printing pattern, and the dummy opening pattern is closed with a first layer resin film to form a dummy pattern. This is a suspended metal mask with a dummy pattern.

以下、本発明のサスペンドメタルマスクの一実施例を図面に基づいて説明する。
なお、本実施形態の図1から図7における厚みや幅などの寸法は実際の様子を示したものではなく、それぞれ模式的に示したものである。また、本発明は以下の実施の形態に限定するものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で当業者の通常の知識に基づいて、適宜、設計の変更、改良等が加えられることが理解されるべきである。
図1(a)は、本発明のダミーパターンを有するサスペンドメタルマスク1の一実施例を示す印刷面側から見た概略正面図、図1(b)はB-B部分の概略断面図である。
Hereinafter, one embodiment of the suspended metal mask of the present invention will be described based on the drawings.
Note that the dimensions such as thickness and width in FIGS. 1 to 7 of this embodiment do not represent the actual situation, but are shown schematically. Furthermore, it is understood that the present invention is not limited to the following embodiments, and that design changes, improvements, etc. may be made as appropriate based on the common knowledge of those skilled in the art without departing from the spirit of the present invention. It should be.
FIG. 1(a) is a schematic front view of an embodiment of a suspended metal mask 1 having a dummy pattern according to the present invention, viewed from the printing surface side, and FIG. 1(b) is a schematic cross-sectional view of the section BB. .

図1は印刷用スクリーンメッシュ2と支持体スクリーンメッシュ3を貼り合わせて支持体スクリーンメッシュを介して四角形枠体4に張架した、いわゆるコンビネーションタイプのサスペンドメタルマスクを示している。印刷用スクリーンメッシュ2部分の被印刷物と対向する面側、いわゆる印刷面側にメタルマスクと言われる金属膜5が張り付けられており、金属膜5の略中央部分に印刷開口パターン(図示せず)を有する印刷用パターン7が形成され、印刷用パターン7を囲むようにダミーパターン8が形成されている。ダミーパターン8の金属膜5部分にはダミー開口パターン(図示せず)が形成され、開口部は印刷の際にスキージを走査する面側、いわゆるスキージ面側から樹脂膜(図示せず)で閉塞されている。
四角形枠体4の大きさは例えばX450mm×Y450mmであり、四角形枠体4の幅は30mmである。印刷用スクリーンメッシュ2は例えばカレンダー加工されたステンレス製のスクリーンメッシュ、支持体スクリーンメッシュ3は例えばポリエステル製のスクリーンメッシュで、印刷用スクリーンメッシュ2も支持体スクリーンメッシュ3も例えばバイアス張りされている。金属膜5は電解めっきによるニッケル合金製で、例えば大きさはX290mm×Y290mm、厚みは13μm、金属膜5を印刷用スクリーンメッシュ2に固定するための貼り付けめっき11は電解めっきによるニッケル製で、厚みは例えば1μmとなっている。
FIG. 1 shows a so-called combination type suspended metal mask in which a printing screen mesh 2 and a support screen mesh 3 are pasted together and stretched over a rectangular frame 4 via the support screen mesh. A metal film 5 called a metal mask is pasted on the side of the printing screen mesh 2 that faces the printing material, the so-called printing surface side, and a printing aperture pattern (not shown) is attached approximately at the center of the metal film 5. A printing pattern 7 is formed, and a dummy pattern 8 is formed to surround the printing pattern 7. A dummy opening pattern (not shown) is formed in the metal film 5 portion of the dummy pattern 8, and the opening is closed with a resin film (not shown) from the side where the squeegee is scanned during printing, the so-called squeegee side. has been done.
The size of the rectangular frame 4 is, for example, X450 mm x Y450 mm, and the width of the rectangular frame 4 is 30 mm. The printing screen mesh 2 is, for example, a calendered stainless steel screen mesh, the support screen mesh 3 is, for example, a polyester screen mesh, and both the printing screen mesh 2 and the support screen mesh 3 are stretched, for example, on a bias. The metal film 5 is made of a nickel alloy by electrolytic plating, and has, for example, a size of 290 mm x 290 mm and a thickness of 13 μm.The adhesive plating 11 for fixing the metal film 5 to the printing screen mesh 2 is made of nickel by electrolytic plating. The thickness is, for example, 1 μm.

図2は印刷面側から見た印刷用パターン7とその周辺部の概略正面図である。印刷用パターン7は、額縁状の印刷開口パターン6がX方向に6個、Y方向に9個配列されている。さらに印刷用パターン7を囲むようにアウトライン12が形成され、さらにアウトライン12の外側にダミーパターン8が形成されている。なお、ダミーパターン8は印刷用パターン7の額縁状のパターンと同形状としている。 FIG. 2 is a schematic front view of the printing pattern 7 and its surroundings as seen from the printing surface side. In the printing pattern 7, six frame-shaped printing aperture patterns 6 are arranged in the X direction and nine in the Y direction. Further, an outline 12 is formed to surround the printing pattern 7, and a dummy pattern 8 is further formed outside the outline 12. Note that the dummy pattern 8 has the same shape as the frame-like pattern of the printing pattern 7.

図3(a)は図2のC-C部分の概略拡大図、図3(b)は図2のC-C部分の概略断面図、図3(c)は図2のD-D部分の印刷用パターン7とダミーパターン8境界部の概略断面図である。図3(a)および図3(b)に示すように、本発明のダミーパターンを有するサスペンドメタルマスク1は、額縁状の印刷開口パターン6の周辺部の印刷面側に格子状の金属膜5と額縁状の金属膜5が形成され、額縁状の金属膜5の内周にはスキージ面側から樹脂膜10が形成されており、前記金属膜5が前記樹脂膜10よりも印刷面側に突出した状態で少なくとも印刷開口パターン6付近に形成されている形状となっている。また、図3(c)に示すようにダミーパターン8にも樹脂膜10が形成され、ダミー開口パターン9は樹脂膜10で閉塞されている状態となっている。
図3(a)および図3(b)に示すように印刷用パターン7内の金属膜5の占める面積は非常に少ない。よって、印刷用パターン7を囲むように、ある範囲内でダミーパターン8を形成しないと、印刷用パターン7中央部付近の金属膜5の厚みと印刷用パターン7周辺部の金属膜5の厚みの差が大きくなる。
図4(a)にダミーパターンを形成していない金属膜5の概略正面図と印刷用パターン7内の金属膜5の厚みを記す表を、図4(b)に印刷用パターン7の周長に対して1.75倍の周長を有するダミーパターン8を形成したときの概略正面図と印刷用パターン7内の金属膜5の厚みを記す表を、図4(c)に印刷用パターン7の周長に対して2.45倍の周長を有するダミーパターン8を形成した時の概略正面図と印刷用パターン7内の金属膜5の厚みを記す表を示す。
印刷用パターン7は印刷目的によって、例えば図2に示すように最外周の印刷用パターン7が面一状に配置されている場合もあれば、図示はしないが最外周の印刷用パターン7が凸凹状に配置されている場合もある。よって本発明では、印刷用パターン7が収まる最小四角形形状を印刷用パターン外観形状13とし、印刷用パターン7が収まる最小四角形形状の周長を、印刷用パターン7の外観形状の周長としている。印刷用パターン外観形状13の周長に関しては特に制限はないが、本発明の高い効果を得るためには印刷用パターン外観形状13の周長を236mm以上とすることが望ましい。
また、ダミーパターン8を形成する範囲は四角形形状を有する印刷用パターン外観形状13の相似形状内とし、前記相似形状は、印刷用パターン外観形状13の対向する各辺と略並行になるとともに重心位置が印刷用パターン外観形状13の重心位置と同じ位置なるように配置する。
本実施例では印刷用パターン外観形状13は図2の一点鎖線で示す四角形形状とし、印刷用パターン外観形状13の周長は辺a、辺b、辺c、辺dの各長さの合計としている。本実施例の印刷用パターン外観形状13は、辺a、辺b、辺c、辺dの各辺の長さが75mmの正方形で、周長は各辺の長さの合計の300mmとなっている。よって、本実施例の印刷用パターン外観形状13を1.75倍、または2.45倍としたときの外観形状と周長は、1.75倍では一辺が131.25mmの正方形で周長が525mmとなり、2.45倍では一辺が183.75mmの正方形で周長が735mmとなる。
なお、ダミーパターン8と印刷用パターン7は、ダミー開口パターン9を樹脂膜10で閉塞する際にダミーパターン8近傍の印刷開口パターン6を誤って樹脂膜10で閉塞するのを防ぐために適宜の間隔を開けて形成するのが望ましいため、印刷用パターン7とダミー開口パターン9との間には図2で示すようなアウトライン12を形成する。アウトライン12の幅Wに関しては、印刷用パターン7とダミー開口パターン9の間隔を広く空けてしまうとダミーパターン8の効果が薄れてしまうので、アウトライン12の幅Wは200μm以上2000μm以下が好ましい。本実施例のアウトライン12の幅Wは300μmとしている。
ダミーパターン8の開口形状や配列間隔は特に制限はなく、どのような開口形状や配列形状でも構わないが、印刷用パターン7内の金属膜5を形成する際の単位面積あたりの開口率を基準として、それに近しい単位面積あたりの開口率を有することが望ましい。例えば、ダミーパターン8の開口形状と配列間隔を、印刷用パターン7のパターン開口形状と配列間隔で構成すると、前述の条件を満たすとともにダミーパターン8の配置が容易になり、ダミーパターン8の効果も十分に得ることができるので好適である。本実施例ではダミーパターン8の開口形状と配列間隔を、印刷用パターン7の額縁状パターン開口形状と配列間隔で構成して配置している。
3(a) is a schematic enlarged view of the section CC in FIG. 2, FIG. 3(b) is a schematic sectional view of the section CC in FIG. 2, and FIG. 3(c) is a schematic sectional view of the section DD in FIG. FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of a boundary between a printing pattern 7 and a dummy pattern 8. FIG. As shown in FIGS. 3(a) and 3(b), the suspended metal mask 1 having a dummy pattern of the present invention has a lattice-shaped metal film 5 on the printing surface side of the periphery of the frame-shaped printed opening pattern 6. A frame-shaped metal film 5 is formed, and a resin film 10 is formed on the inner periphery of the frame-shaped metal film 5 from the squeegee surface side, and the metal film 5 is closer to the printing surface side than the resin film 10. The shape is such that it is formed at least near the printing aperture pattern 6 in a protruding state. Further, as shown in FIG. 3C, a resin film 10 is also formed on the dummy pattern 8, and the dummy opening pattern 9 is closed with the resin film 10.
As shown in FIGS. 3(a) and 3(b), the area occupied by the metal film 5 within the printing pattern 7 is very small. Therefore, if the dummy pattern 8 is not formed within a certain range so as to surround the printing pattern 7, the thickness of the metal film 5 near the center of the printing pattern 7 and the thickness of the metal film 5 around the printing pattern 7 will be different. The difference becomes larger.
FIG. 4(a) shows a schematic front view of the metal film 5 on which no dummy pattern is formed and a table showing the thickness of the metal film 5 in the printing pattern 7, and FIG. 4(b) shows the circumference of the printing pattern 7. FIG. 4C shows a schematic front view and a table showing the thickness of the metal film 5 in the printing pattern 7 when the dummy pattern 8 having a circumference 1.75 times that of the printing pattern 7 is formed. A schematic front view of a dummy pattern 8 having a circumferential length 2.45 times that of the circumferential length of FIG.
Depending on the printing purpose, the outermost printing pattern 7 may be arranged flush as shown in FIG. 2, or the outermost printing pattern 7 may be uneven (not shown) depending on the printing purpose. Sometimes they are arranged in a shape. Therefore, in the present invention, the minimum rectangular shape in which the printing pattern 7 can fit is defined as the printing pattern external shape 13, and the circumference of the minimum rectangular shape in which the printing pattern 7 can fit is defined as the circumference of the external shape of the printing pattern 7. Although there is no particular restriction on the circumferential length of the printing pattern external shape 13, in order to obtain high effects of the present invention, it is desirable that the circumferential length of the printing pattern external shape 13 is 236 mm or more.
Further, the range in which the dummy pattern 8 is formed is within a similar shape to the printing pattern external shape 13 having a rectangular shape, and the similar shape is approximately parallel to each opposing side of the printing pattern external shape 13, and the center of gravity is is arranged so that it is at the same position as the center of gravity of the printing pattern external shape 13.
In this embodiment, the printing pattern external shape 13 is a rectangular shape shown by the dashed-dotted line in FIG. There is. The printing pattern external shape 13 of this example is a square with lengths of side a, side b, side c, and side d of 75 mm, and the perimeter is 300 mm, which is the total length of each side. There is. Therefore, when the printing pattern appearance shape 13 of this example is multiplied by 1.75 times or 2.45 times, the appearance shape and circumference are as follows: It becomes 525 mm, and when magnified by 2.45, it becomes a square with one side of 183.75 mm and a circumference of 735 mm.
The dummy pattern 8 and the printing pattern 7 are spaced at an appropriate distance to prevent the printed opening pattern 6 near the dummy pattern 8 from being erroneously closed with the resin film 10 when the dummy opening pattern 9 is closed with the resin film 10. Since it is desirable to form the pattern with an opening, an outline 12 as shown in FIG. 2 is formed between the printing pattern 7 and the dummy opening pattern 9. Regarding the width W of the outline 12, if the printing pattern 7 and the dummy opening pattern 9 are spaced widely, the effect of the dummy pattern 8 will be weakened, so the width W of the outline 12 is preferably 200 μm or more and 2000 μm or less. The width W of the outline 12 in this embodiment is 300 μm.
There are no particular restrictions on the opening shape or arrangement interval of the dummy pattern 8, and any opening shape or arrangement shape may be used, but the opening ratio per unit area when forming the metal film 5 in the printing pattern 7 is the standard. It is desirable to have an aperture ratio per unit area close to that. For example, if the aperture shape and arrangement interval of the dummy pattern 8 are configured by the pattern aperture shape and arrangement interval of the printing pattern 7, the above-mentioned conditions are satisfied, the arrangement of the dummy pattern 8 is facilitated, and the effect of the dummy pattern 8 is also improved. This is preferable because it can be obtained in sufficient quantity. In this embodiment, the opening shape and arrangement interval of the dummy pattern 8 are configured to be the same as the frame-like pattern opening shape and arrangement interval of the printing pattern 7.

本実施例では印刷用パターン7内の金属膜5の厚みは、X方向に6個、Y方向に9個配列した計54個の額縁状パターンの各々の金属膜5の厚みを測定している。図4(a)、図4(b)、図4(c)に、向かって左上の額縁状パターンを(1,1)、右下の額縁状パターンを(6,9)として額縁状パターンの54個の金属膜5の厚みの測定値を記すと共に、厚みの最大値をmax、厚みの最小値をmin、maxとminの差をrange、54カ所の測定値の平均値をAVG、54カ所の測定値の標準偏差をσとして示した。単位はいずれもμmである。
図4(a)、図4(b)、図4(c)の金属膜5の厚みの測定結果を見れば明らかなように、ダミーパターン8を設けない金属膜5の厚みは中央部の厚みが厚く、周辺部に向かうに従って薄くなる傾向が認められ、ダミーパターン8を形成する範囲を広くすることで、その傾向が抑えられていることが確認できる。金属膜5の厚みの差の指標となるrangeは、ダミーパターン8なしで5.8μmとなっているが、印刷用パターン外観形状13の1.75倍の周長内にダミーパターン8を配列した時は3.8μmとなり、さらに印刷用パターン外観形状13の2.45倍の周長内にダミーパターン8を配列した時は1.8μmとなって、ダミーパターン8なしと比較すると4μmも数値が小さくなっている。また、金属膜5の厚みのばらつきを示す標準偏差σも、ダミーパターン8なしが1.39であったのに対して、1.75倍では1.01、2.45倍では0.46と非常に小さくなっており、ダミーパターン8を形成する範囲を広げることで金属膜5の厚みの差が小さくなっているのがわかる。
以上により、ダミーパターン外観形状の四角形形状の周長が印刷用パターン外観形状13の四角形形状の周長の1.75倍以上、2.45倍以下の範囲内にダミーパターン8を形成することで、印刷用パターン7内の金属膜5の厚みの均一性を向上させることができる。
なお、ダミーパターン8は上記周長を有する四角形形状の範囲内に形成されていればよいので、上記四角形形状の範囲内であればダミーパターン外観形状13は様々な形状をしていてもよい。例えば、図5に示すような金属膜5の中心部から印刷用パターン7の四隅方向へ伸びた十字手裏剣型の形状を有する外観形状とすることもできる。
In this example, the thickness of the metal film 5 in the printing pattern 7 is measured by measuring the thickness of each of the metal films 5 in a total of 54 frame-shaped patterns, six in the X direction and nine in the Y direction. . In Figures 4(a), 4(b), and 4(c), the frame-shaped pattern at the top left is (1, 1) and the frame-shaped pattern at the bottom right is (6, 9). In addition to recording the measured values of the thickness of the 54 metal films 5, the maximum value of the thickness is max, the minimum value of the thickness is min, the difference between max and min is range, and the average value of the measured values at 54 locations is AVG. The standard deviation of the measured values is shown as σ. All units are μm.
As is clear from the measurement results of the thickness of the metal film 5 in FIGS. 4(a), 4(b), and 4(c), the thickness of the metal film 5 without the dummy pattern 8 is the thickness of the central portion. It can be seen that there is a tendency for the pattern to be thick and to become thinner toward the periphery, and that this tendency is suppressed by widening the area in which the dummy pattern 8 is formed. The range, which is an index of the difference in thickness of the metal film 5, is 5.8 μm without the dummy pattern 8, but when the dummy pattern 8 is arranged within a circumference that is 1.75 times the outer shape of the printing pattern 13. When the dummy pattern 8 is arranged within a circumference that is 2.45 times that of the printing pattern external shape 13, the value becomes 1.8 μm, which is 4 μm higher than when the dummy pattern 8 is not used. It's getting smaller. In addition, the standard deviation σ, which indicates the variation in the thickness of the metal film 5, was 1.39 without the dummy pattern 8, whereas it was 1.01 at 1.75 times, and 0.46 at 2.45 times. It can be seen that the difference in the thickness of the metal film 5 is reduced by expanding the range in which the dummy pattern 8 is formed.
As described above, the dummy pattern 8 can be formed within a range in which the circumference of the rectangular shape of the dummy pattern external shape is 1.75 times or more and 2.45 times or less of the circumference of the rectangular shape of the printing pattern external shape 13. , the uniformity of the thickness of the metal film 5 within the printing pattern 7 can be improved.
Note that since the dummy pattern 8 only needs to be formed within the range of a rectangular shape having the above-mentioned circumference, the dummy pattern external shape 13 may have various shapes as long as it is within the range of the above-mentioned rectangular shape. For example, as shown in FIG. 5, the external shape may be a cross-shaped shuriken extending from the center of the metal film 5 toward the four corners of the printing pattern 7.

次に本発明のダミーパターンを有するサスペンドメタルマスクの製造方法を説明する。
図6(a)~図6(j)は、図2のD-D部分を例にとった本発明のダミーパターンを有するサスペンドメタルマスクの製造方法を説明する工程図である。
図6(a)に示すように、導電性の電鋳母型14にレジスト膜15を形成する。導電性の電鋳母型14としてはSUS301やSUS304といったステンレス材を使用するのが一般的ではあるが、電鋳母型14として使用できるのならばどのような材質のものでも構わない。レジスト膜15を形成する方法としては、ドライフィルムレジストといったフィルム状のフォトレジストを既存のラミネータを使用してラミネートするといった方法や、液状のレジストをロールコータやスピンコータやカーテンコータといった既存の液状レジスト塗布装置を使用して電鋳母型14上に液状レジストを成膜するといった方法があるが、何れの方法でも電鋳母型14上に所望の厚みでレジスト膜15を成膜できれば良い。レジストは大別してネガタイプのレジストとポジタイプのレジストがあるが、何れのタイプのものであってもよい。ここでは、ネガタイプのドライフィルムレジストを電鋳母型14にラミネートする。なお、レジスト膜15の厚みに関しては、金属膜5の厚みに合わせて適宜の厚みを用いる。
Next, a method for manufacturing a suspended metal mask having a dummy pattern according to the present invention will be described.
6(a) to 6(j) are process diagrams illustrating a method for manufacturing a suspended metal mask having a dummy pattern according to the present invention, taking the section DD in FIG. 2 as an example.
As shown in FIG. 6(a), a resist film 15 is formed on a conductive electroforming master mold 14. As shown in FIG. Although it is common to use a stainless steel material such as SUS301 or SUS304 as the conductive electroforming mother mold 14, any material may be used as long as it can be used as the electroforming mother mold 14. The resist film 15 can be formed by laminating a film photoresist such as a dry film resist using an existing laminator, or by applying a liquid resist using an existing liquid resist such as a roll coater, spin coater, or curtain coater. There is a method of forming a liquid resist film on the electroforming mother mold 14 using a device, but any method is sufficient as long as the resist film 15 can be formed on the electroforming mother mold 14 to a desired thickness. Resists can be broadly classified into negative type resists and positive type resists, but any type may be used. Here, a negative type dry film resist is laminated onto the electroforming mother mold 14. Note that, regarding the thickness of the resist film 15, an appropriate thickness is used in accordance with the thickness of the metal film 5.

図6(b)に示すように、図示しない露光装置を用いてパターンを露光する。パターンには少なくとも印刷用パターン内の印刷開口パターンと樹脂膜形成用開口パターン、印刷用パターン周辺部に形成されるダミー開口パターンが含まれる。図6(b)では、例えばガラスやフィルムといった素材のフォトマスク16をレジスト膜15に密着させた後に図示しない超高圧水銀灯やメタルハライドランプといった紫外線を発生する光源を使用してレジスト膜15に紫外線を照射するといった方法を示しているが、半導体レーザやLEDや超高圧水銀灯を光源に持つ直接描画装置を使用してフォトマスク16を使用せずにレジスト膜15にパターンを直接描画といった方法で露光してもよく、所望のパターンが露光できれば何れの露光方法を使用しても構わない。なお、密着露光用のマスクや描画パターンはフォトレジストのタイプに合わせて、ネガパターンかポジパターンを選択して使用する。ここでは、露光した部分がパターンレジスト膜17として残るネガタイプのレジストを使用しているのでネガパターンのフォトマスクを使用して露光している。 As shown in FIG. 6(b), a pattern is exposed using an exposure device (not shown). The pattern includes at least a print aperture pattern within the print pattern, a resin film forming aperture pattern, and a dummy aperture pattern formed around the print pattern. In FIG. 6(b), after a photomask 16 made of a material such as glass or film is brought into close contact with the resist film 15, ultraviolet rays are applied to the resist film 15 using a light source that generates ultraviolet rays such as an ultra-high pressure mercury lamp or a metal halide lamp (not shown). Although a method such as irradiation is shown, it is also possible to expose by a method of directly writing a pattern on the resist film 15 without using a photomask 16 using a direct writing device having a semiconductor laser, LED, or ultra-high pressure mercury lamp as a light source. Any exposure method may be used as long as the desired pattern can be exposed. Note that for the mask and drawing pattern for contact exposure, either a negative pattern or a positive pattern is selected depending on the type of photoresist. Here, since a negative type resist is used in which the exposed portion remains as a patterned resist film 17, a negative pattern photomask is used for exposure.

図6(c)に示すように、露光したレジスト膜15を現像、乾燥し、パターンレジスト膜17を形成する。パターンレジスト膜17としては、印刷用パターン7内の印刷開口パターン6、後の工程で樹脂膜10で閉塞する樹脂膜形成用開口パターン19や、印刷用パターン7を囲うように形成するダミー開口パターン9等の形状が形成されている。
図6(d)に示すように、パターンレジスト膜17を形成した電鋳母型14を図示しない電鋳槽に移し、電解めっきを行い、金属膜5を形成する。電解めっきに使用するめっき浴には特に制限はなく、例えばスルファミン酸ニッケル浴や硫酸ニッケル浴といった公知のめっき浴を使用すればよい。使用する金属も特に制限はないが、ニッケル、あるいはニッケル-コバルト合金などのニッケル合金が好ましい。また、電解めっき時の電流密度はできるだけめっき量の均一性を向上させるべく、0.1~2.0A/dmといった低電流密度で電解めっきを行うのが好ましい。ここではニッケル合金の電解めっきを行って、電鋳母型14のパターンレジスト膜17に覆われていない表面に、金属膜5となる第一電解めっき層を形成する。なお、この第一電解めっき層5は、後の工程において印刷用スクリーンメッシュ2と密着させた状態で第二電解めっき層11を形成して第一電解めっき層5と第二電解めっき層11を固着させるため、印刷用スクリーンメッシュ2が密着しやすいよう、パターンレジスト膜17の厚みと第一電解めっき層5の厚みを略均一にするのが好ましいが、第一電解めっき層5と第二電解めっき層11が固着できればパターンレジスト膜17の厚みと第一電解めっき層5の厚みが異なっていても構わない。また、パターンレジスト膜17の厚みと第一電解めっき層5の厚みを略均一にするために、研磨等を施してもよい。
As shown in FIG. 6(c), the exposed resist film 15 is developed and dried to form a patterned resist film 17. The pattern resist film 17 includes the printing opening pattern 6 in the printing pattern 7, the resin film forming opening pattern 19 that will be closed with the resin film 10 in a later process, and the dummy opening pattern formed to surround the printing pattern 7. A shape such as 9 is formed.
As shown in FIG. 6D, the electroforming mother mold 14 on which the patterned resist film 17 has been formed is transferred to an electroforming bath (not shown), and electrolytic plating is performed to form the metal film 5. There are no particular restrictions on the plating bath used for electrolytic plating, and any known plating bath such as a nickel sulfamate bath or a nickel sulfate bath may be used. There are no particular restrictions on the metal used, but nickel or a nickel alloy such as a nickel-cobalt alloy is preferred. Furthermore, it is preferable to conduct electrolytic plating at a low current density of 0.1 to 2.0 A/dm 2 in order to improve the uniformity of the plating amount as much as possible. Here, electrolytic plating of nickel alloy is performed to form a first electrolytic plating layer that will become the metal film 5 on the surface of the electroforming master mold 14 that is not covered with the pattern resist film 17. In addition, this first electrolytic plating layer 5 will form a second electrolytic plating layer 11 in a state in which it is brought into close contact with the printing screen mesh 2 in a later step, so that the first electrolytic plating layer 5 and the second electrolytic plating layer 11 are combined. It is preferable that the thickness of the patterned resist film 17 and the thickness of the first electrolytic plating layer 5 be approximately uniform so that the printing screen mesh 2 can adhere easily. As long as the plating layer 11 can be fixed, the thickness of the pattern resist film 17 and the thickness of the first electrolytic plating layer 5 may be different. Further, in order to make the thickness of the patterned resist film 17 and the thickness of the first electrolytic plating layer 5 substantially uniform, polishing or the like may be performed.

図6(e)に示すように、事前に適度なテンションで図示しない四角形枠体4に張架した印刷用スクリーンメッシュ2を、図示しない治具等を使用して電鋳母型14のパターンレジスト膜17と第一電解めっき層5が形成された側に密着させる。このとき使用する四角形枠体4に張架した印刷用スクリーンメッシュ2は、密着させる印刷用スクリーンメッシュ2を適度なテンションで直接四角形枠体4に張架した、いわゆる”直張りスクリーン”でも構わないし、図1に示すような印刷用スクリーンメッシュ2を支持体スクリーンメッシュ3を介して適度なテンションで四角形枠体4に張架した、いわゆる”コンビネーションスクリーン”でも構わない。直張りスクリーンを使用すれば直張りサスペンドメタルマスクとなり、コンビネーションスクリーンを使用すればコンビネーションサスペンドメタルマスクとなる。なおここでは、直張りサスペンドメタルマスクおよびコンビネーションサスペンドメタルマスクを総称してサスペンドメタルマスクとする。何れにしても第一電解めっき層5を第二電解めっき層11で貼り付ける部分の印刷用スクリーンメッシュ2にはステンレススチール製のスクリーンメッシュやタングステンやタングステン合金製のスクリーンメッシュ、ニッケル電解めっき法で作製したスクリーンメッシュといった、導電性を有するスクリーンメッシュを使用する。 As shown in FIG. 6(e), a pattern resist of the electroforming mother mold 14 is formed by using a jig or the like (not shown) to place a printing screen mesh 2 stretched over a rectangular frame body 4 (not shown) with appropriate tension in advance. The membrane 17 and the first electrolytic plating layer 5 are brought into close contact with each other. The printing screen mesh 2 stretched over the rectangular frame 4 used at this time may be a so-called "straight screen" in which the printing screen mesh 2 is stretched directly onto the rectangular frame 4 with appropriate tension. A so-called "combination screen" in which a printing screen mesh 2 as shown in FIG. 1 is stretched over a rectangular frame 4 with appropriate tension via a support screen mesh 3 may also be used. If you use a straight screen, you will get a straight suspended metal mask, and if you use a combination screen, you will get a combination suspended metal mask. Note that herein, the straight suspended metal mask and the combination suspended metal mask are collectively referred to as the suspended metal mask. In any case, the printing screen mesh 2 where the first electrolytic plating layer 5 is pasted with the second electrolytic plating layer 11 may be made of stainless steel screen mesh, tungsten or tungsten alloy screen mesh, or nickel electroplating method. A conductive screen mesh such as the prepared screen mesh is used.

図6(f)に示すように、導電性の印刷用スクリーンメッシュ2を図示しない治具等を使用して電鋳母型14のパターンレジスト膜17と第一電解めっき層5が形成された側に密着させた状態で印刷用スクリーンメッシュ2側からめっきをかけて第二電解めっき層11を形成し、第一電解めっき層5と第二電解めっき層11を固着させて一体化する。第二電解めっき層11のことを貼り付けめっき11とも言う。第二電解めっき層11の形成に使用する図示しない電解めっき浴は図6(d)同様に特に制限はなく、図6(d)で使用した電解めっき浴を使用してもよいし、別種類の電解めっき浴を使用してもよい。電解めっきに使用する金属はどのようなものであっても構わないが、ニッケル、あるいはニッケル-コバルト合金などのニッケル合金が好ましい。ここでは図6(d)で使用した電解めっき浴とは異なる電解めっき浴を使用してニッケルの電解めっきを行い、第二電解めっき層11を形成した。 As shown in FIG. 6(f), a conductive printing screen mesh 2 is placed on the side of the electroforming mold 14 on which the pattern resist film 17 and the first electrolytic plating layer 5 are formed using a jig or the like (not shown). The second electrolytic plating layer 11 is formed by plating from the printing screen mesh 2 side while the mesh is in close contact with the printing screen mesh 2, and the first electrolytic plating layer 5 and the second electrolytic plating layer 11 are fixed and integrated. The second electrolytic plating layer 11 is also referred to as adhesive plating 11. The electrolytic plating bath (not shown) used to form the second electrolytic plating layer 11 is not particularly limited as in FIG. 6(d), and the electrolytic plating bath used in FIG. 6(d) may be used, or a different type Electrolytic plating baths may also be used. Any metal may be used for electrolytic plating, but nickel or a nickel alloy such as a nickel-cobalt alloy is preferred. Here, electrolytic plating of nickel was performed using an electrolytic plating bath different from the electrolytic plating bath used in FIG. 6(d) to form the second electrolytic plating layer 11.

図6(g)に示すように、第二電解めっき層11で一体化した印刷用スクリーンメッシュ2と第一電解めっき層5を電鋳母型14から剥離し、さらに不要となったパターンレジスト膜17を除去する。この時点で、印刷面側に第一電解めっき層5が形成された、つまり印刷面側に金属膜5を有するサスペンドメタルマスクが形成される。ただし、印刷用パターン7内の樹脂膜形成用開口パターン19と、ダミーパターン8におけるダミー開口パターン9は開口されたままの状態となっている。 As shown in FIG. 6(g), the printing screen mesh 2 and the first electrolytic plating layer 5 integrated with the second electrolytic plating layer 11 are peeled off from the electroforming mold 14, and the pattern resist film that is no longer needed is removed. 17 is removed. At this point, the first electrolytic plating layer 5 is formed on the printing surface side, that is, a suspended metal mask having the metal film 5 on the printing surface side is formed. However, the resin film forming opening pattern 19 in the printing pattern 7 and the dummy opening pattern 9 in the dummy pattern 8 remain open.

図6(h)に示すように、図示しないバケット等を用いた公知のスクリーン印刷用感光性樹脂塗工方法等にて、スキージ面側から感光性樹脂材料18を所望の厚みになるまで塗工する。使用する感光性樹脂材料18は感光性を有する樹脂ならば特に制限はないが、スクリーン印刷用感光性樹脂材料が好適に使用できる。このときに感光性樹脂材料18表面の平滑加工(フラット加工と称することもある)を行ってもよい。 As shown in FIG. 6(h), the photosensitive resin material 18 is coated from the squeegee surface side until the desired thickness is reached by a known screen printing photosensitive resin coating method using a bucket (not shown) or the like. do. The photosensitive resin material 18 to be used is not particularly limited as long as it is a photosensitive resin, but a photosensitive resin material for screen printing can be suitably used. At this time, the surface of the photosensitive resin material 18 may be smoothed (sometimes referred to as flat processing).

図6(i)に示すように、少なくとも印刷用パターン7内の樹脂膜10の閉塞部と、ダミーパターン8における樹脂膜10の閉塞部を閉塞するように露光を行う。露光方法は図6(b)の工程で使用できるいずれかの露光方法を用いればよい。このとき、図6(i)に示すように印刷用パターン7内の樹脂膜10の閉塞部分の外周部が第一電解めっき層で形成した金属膜5の額縁形状パターンの位置とずれることなく形成されることが好ましいが、図3(b)および図3(c)で示すように、樹脂膜10が金属膜5の額縁形状パターンを超えて印刷開口パターン6にかからずに少なくとも樹脂膜10で閉塞部が閉塞できていれば、金属膜5の額縁状パターンとの位置がずれていても、樹脂膜10の閉塞範囲が金属膜5の額縁状パターンの外周よりも小さくなっていても構わない。 As shown in FIG. 6(i), exposure is performed so as to close at least the closed portions of the resin film 10 in the printing pattern 7 and the closed portions of the resin film 10 in the dummy pattern 8. As shown in FIG. Any exposure method that can be used in the step of FIG. 6(b) may be used as the exposure method. At this time, as shown in FIG. 6(i), the outer periphery of the closed part of the resin film 10 in the printing pattern 7 is formed without shifting from the position of the frame-shaped pattern of the metal film 5 formed by the first electrolytic plating layer. However, as shown in FIGS. 3(b) and 3(c), at least the resin film 10 is As long as the closed portion can be closed, it does not matter even if the position of the metal film 5 is misaligned with the frame-shaped pattern, or even if the closed area of the resin film 10 is smaller than the outer periphery of the frame-shaped pattern of the metal film 5. do not have.

図6(j)に示すように、感光性樹脂材料を現像して不要な感光性樹脂材料を除去することで、一層目が樹脂膜10で形成され、二層目が金属膜5で形成され、二層目の金属膜5が一層目の樹脂膜10よりも印刷面側に突出した状態で少なくとも印刷開口パターン6付近に形成され、印刷用パターン7を囲むように一層目の樹脂膜10で閉塞されたダミー開口パターン9を有する、ダミーパターンを有するサスペンドメタルマスク1を得ることができる。なお、必要に応じて、得られたダミーパターンを有するサスペンドメタルマスク1に適宜の方法で撥液性や親水性といった機能性材料を付与したり、樹脂膜や金属膜を適宜の表面粗さに形成してもよい。 As shown in FIG. 6(j), by developing the photosensitive resin material and removing unnecessary photosensitive resin material, the first layer is formed of the resin film 10 and the second layer is formed of the metal film 5. , the second layer metal film 5 is formed at least in the vicinity of the printing aperture pattern 6 in a state that protrudes toward the printing surface side than the first layer resin film 10, and the first layer resin film 10 is formed so as to surround the printing pattern 7. A suspended metal mask 1 having a dummy pattern, which has a closed dummy opening pattern 9, can be obtained. If necessary, functional materials such as liquid repellency or hydrophilicity may be applied to the suspended metal mask 1 having the obtained dummy pattern by an appropriate method, or the resin film or metal film may be coated with an appropriate surface roughness. may be formed.

本発明は、パターン開口面積が大きい、所謂ネガパターンを有するサスペンドメタルマスクや、印刷にじみの抑制が要求されるさまざまなスクリーン印刷分野にも利用することができるものである。 The present invention can also be used in suspended metal masks having a so-called negative pattern with a large pattern opening area, and in various screen printing fields where suppression of print bleeding is required.

1・・・・ダミーパターンを有するサスペンドメタルマスク
2・・・・印刷用スクリーンメッシュ
3・・・・支持体スクリーンメッシュ
4・・・・四角形枠体
5・・・・金属膜(第一電解めっき層)
6・・・・印刷開口パターン
7・・・・印刷用パターン
8・・・・ダミーパターン
9・・・・ダミー開口パターン
10・・・・樹脂膜
11・・・・貼り付けめっき(第二電解めっき層)
12・・・・アウトライン
13・・・・印刷用パターン外観形状
14・・・・電鋳母型
15・・・・レジスト膜
16・・・・フォトマスク
17・・・・パターンレジスト膜
18・・・・感光性樹脂材料
19・・・・樹脂膜形成用開口パターン
1...Suspended metal mask with dummy pattern 2...Screen mesh for printing 3...Support screen mesh 4...Square frame 5...Metal film (first electrolytic plating layer)
6...Printed aperture pattern 7...Printing pattern 8...Dummy pattern 9...Dummy aperture pattern 10...Resin film 11...Paste plating (second electrolytic plating layer)
12... Outline 13... Printing pattern external shape 14... Electroforming matrix 15... Resist film 16... Photomask 17... Pattern resist film 18... ... Photosensitive resin material 19 ... Opening pattern for resin film formation

Claims (4)

一層目を樹脂膜で形成し、二層目を金属膜で形成するサスペンドメタルマスクにおいて、二層目の金属膜が一層目の樹脂膜よりも印刷面側に突出した状態で少なくとも印刷開口パターン付近に形成されると共に、前記二層目の金属膜が印刷用パターンを囲むようにダミー開口パターンを形成し、前記ダミー開口パターンを一層目の樹脂膜で閉塞してダミーパターンとすることを特徴とするダミーパターンを有するサスペンドメタルマスク。 In a suspended metal mask in which the first layer is formed of a resin film and the second layer is formed of a metal film, the second layer metal film protrudes more toward the printing surface than the first resin film, at least near the printing aperture pattern. and a dummy opening pattern is formed so that the second layer metal film surrounds the printing pattern, and the dummy opening pattern is closed with a first layer resin film to form a dummy pattern. A suspended metal mask with a dummy pattern. 前記印刷用パターンが収まる最小四角形形状を印刷用パターン外観形状としたときに、前記ダミーパターンが、前記印刷用パターン外観形状外に印刷用パターンを囲むように形成されると共に、前記印刷用パターン外観形状よりも大きい前記印刷用パターン外観形状と相似形の四角形形状内に形成されていることを特徴とする請求項1に記載のダミーパターンを有するサスペンドメタルマスク。 When the minimum rectangular shape in which the printing pattern fits is set as the printing pattern external shape, the dummy pattern is formed outside the printing pattern external shape so as to surround the printing pattern, and the printing pattern external shape is The suspended metal mask having a dummy pattern according to claim 1, wherein the suspended metal mask is formed in a rectangular shape similar to the external shape of the printing pattern, which is larger than the outer shape of the printing pattern. 前記ダミーパターンが、前記印刷用パターン外観形状外に印刷用パターンを囲むように形成されると共に、前記印刷用パターン外観形状の周長の1.75倍以上、2.45倍以下の周長を有する前記印刷用パターン外観形状と相似形の四角形形状内に形成されていることを特徴とする請求項2に記載のダミーパターンを有するサスペンドメタルマスク。 The dummy pattern is formed outside the external shape of the printing pattern so as to surround the printing pattern, and has a circumference of 1.75 times or more and 2.45 times or less of the circumference of the printing pattern external shape. 3. The suspended metal mask having a dummy pattern according to claim 2, wherein the dummy pattern is formed in a rectangular shape similar to the external shape of the printing pattern. メタルマスクとスクリーンメッシュとをめっきで貼り付けて得られるサスペンドメタルマスクの製造方法であって、電解めっき用の母型に少なくとも印刷開口パターンとして形成したレジストと、樹脂膜形成用開口パターンとして形成したレジストと、ダミー開口パターン用のレジストを形成する工程と、前記印刷開口パターンと樹脂膜形成用開口パターンとダミー開口パターンをレジストで形成した電解めっき用の母型を用いて電解めっき法でメタルマスクを作製する工程と、前記メタルマスクと前記スクリーンメッシュを電解めっき法で一体に接合する工程と、前記メタルマスクから電解めっき用の母型と前記レジストを剥離することにより、印刷開口パターンと樹脂膜形成用開口パターンとダミー開口パターンを形成する工程と、少なくとも樹脂膜形成用開口パターンとダミー開口パターンにスキージ面側から樹脂を充填して樹脂膜形成用開口パターンとダミー開口パターン部分を閉塞する工程を有することにより、印刷開口パターンから印刷物を被印刷物に転写することができることを特徴とするダミーパターンを有するサスペンドメタルマスクの製造方法。 A method for producing a suspended metal mask obtained by pasting a metal mask and a screen mesh by plating, the method comprising: a resist formed as at least a printed aperture pattern on a matrix for electrolytic plating; and a resist formed as an aperture pattern for forming a resin film. A step of forming a resist and a resist for a dummy opening pattern, and forming a metal mask by an electrolytic plating method using a mother mold for electroplating in which the printed opening pattern, the opening pattern for resin film formation, and the dummy opening pattern are formed with resist. A step of bonding the metal mask and the screen mesh together by electrolytic plating, and a step of peeling off the mother mold for electrolytic plating and the resist from the metal mask, the printed aperture pattern and the resin film are formed. A step of forming an aperture pattern for formation and a dummy aperture pattern, and a step of filling at least the aperture pattern for resin film formation and the dummy aperture pattern with resin from the squeegee surface side to close the aperture pattern for resin film formation and the dummy aperture pattern portion. 1. A method for manufacturing a suspended metal mask having a dummy pattern, which is characterized in that printed matter can be transferred from a printed aperture pattern to a substrate by having a dummy pattern.
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