JP4720002B2 - スクリーン印刷版及びその製造方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はスクリーン印刷版の製造方法に係り、詳しくは、特には、均一な膜厚の印刷膜を形成し得る構成とされたスクリーン印刷版を容易に製造し得る方法とに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、電子部品の製造時、例えば、チップ部品の内部電極を形成する場合などにおいては、導電ペーストのスクリーン印刷によって所望形状の印刷図形、つまり、内部電極などと対応した形状を有する印刷パターンを形成するのが一般的となっている。そして、この際にあっては、図５及び図６で示すような構成とされたスクリーン印刷版２１を使用することが行われる。
【０００３】
すなわち、スクリーン印刷版２１は、交差しあうメッシュ線部２２を介して区分された複数のメッシュ開口部２３が縦横方向に沿って形成されたメッシュ部分２４と、このメッシュ部分２４を取り囲んで配設された基盤部分２５とを備えている。そして、メッシュ開口部２３が形成されたメッシュ部分２４の裏面側、つまり、被印刷体との対面側には印刷図形と対応した形状を有する凹部２６が設けられており、メッシュ部分２４の厚みと凹部２６の深さとを合算した厚みは基盤部分２５の厚みと合致している。
【０００４】
このスクリーン印刷版２１を用いたペースト印刷にあっては、図７で示すように、メッシュ部分２４の裏面側に設けられた凹部２６が被印刷体、例えば、セラミックグリーンシートなどである被印刷体２７と対面するようにしてスクリーン印刷版２１を設置することが行われる。そして、メッシュ部分２４上に導電ペースト２８を載せた後、この導電ペースト２８をスキージ２９によってメッシュ部分２４へと押し付けるようにしながらスキージ２９を移動させる。すると、導電ペースト２８はメッシュ部分２４のメッシュ開口部２３を通って凹部２６内へと押し出されることになり、押し出された導電ペースト２８が付着する結果として被印刷体２７の表面上には導電ペースト２８からなる所望形状の印刷図形が形成される。
【０００５】
ところで、このようにして形成される印刷図形に対しては、電気的特性上の必要性から導電ペースト２８の塗布厚み、つまり、印刷図形における膜厚の均一性が要求される。しかしながら、スクリーン印刷版２１を用いて行われるペースト印刷では、図８で示すように、スキージ２９で導電ペースト２８を押し付けるのに伴ってメッシュ部分２４が被印刷体２７側へと向かってへこむことが起こるため、導電ペースト２８の塗布厚みを均一化できず、形成された印刷図形の膜厚が不均一になってしまう。
【０００６】
そのため、このような不都合が発生することを防止し得るよう構成されたスクリーン印刷版が、特開平６−３２８８７３号公報で提案されている。すなわち、図９及び図１０で示すように、このスクリーン印刷版３１は、メッシュ部分２４におけるメッシュ開口部２３の各々を区分しているメッシュ線部２２同士が交差しあう箇所に支柱３２が配置されたものであり、その他の構成はスクリーン印刷版２１と同じである。なお、スクリーン印刷版３１の構成を示す図９及び図１０においては、図５及び図６で示したスクリーン印刷版２１と同一である部品、部分に同一符号を付しており、ここでの説明は省略する。
【０００７】
このスクリーン印刷版３１であれば、メッシュ線部２２同士の交差箇所に配置された支柱３２が凹部２６内に突出しており、これら支柱３２のそれぞれが被印刷体２７の表面と当接する。そこで、メッシュ部分２４は支柱３２を介したうえで被印刷体２７によって支持されることになり、凹部２６の深さは確保される。従って、スキージ２９でもって導電ペースト２８をメッシュ部分２４へと押し付けたとしても、メッシュ部分２４がへこんで変形することは起こらず、導電ペースト２８の塗布厚みが均一化される結果として印刷図形の膜厚も均一化される。
【０００８】
さらに、これらのスクリーン印刷版２１，３１は、以下のような手順に従って製造されるのが一般的である。すなわち、支柱３２の有無に拘わらず、スクリーン印刷版２１，３１を製造するに際しては、フォトリソグラフィー技術が利用されることとなり、まず最初には、図１１（ａ）で示すように、メッシュ開口部２３の各々と対応した形状を有する第１のレジスト（絶縁体）パターン４１それぞれを、メッシュ開口部２３の各々と対応した位置ごとに配置されるようにしたうえで導電性基台４２の表面上に形成する。
【０００９】
つぎに、第１のレジストパターン４１が形成された導電性基台４２上に第１の金属膜４３を電解めっきによって形成した後、第１のレジストパターン４１を除去すると、図１１（ｂ）で示すような構成が得られる。なお、この際における第１の金属膜４３に生じているレジストパターン除去後の孔４１ａはメッシュ開口部２３と対応する一方、これらの孔４１ａを区分している金属膜部分はメッシュ線部２２と対応していることになり、第１の金属膜４３によってはメッシュ部分２４が構成される。
【００１０】
引き続き、図１１（ｃ）で示すように、印刷図形と対応した形状を有する第２のレジストパターン４４を、第１の金属膜４３上に形成する。そして、第２のレジストパターン４４が形成された第１の金属膜４３上に第２の金属膜４５を電解めっきによって形成した後、第２のレジストパターン４４を除去すると、図１１（ｄ）で示すような構成が得られる。なお、第２の金属膜４５に生じているレジストパターン除去後の孔４４ａは凹部２６と対応することになり、積層された第１及び第２の金属膜４３，４５によっては基盤部分２５が構成される。その後、第１の金属膜４３及び第２の金属膜４５を積層されたままで一括的に導電性基台４２の表面から剥離すると、スクリーン印刷版２１が製造されたことになる。
【００１１】
また、支柱３２を具備してなるスクリーン印刷版３１の場合には、図示省略しているが、支柱３２の各々と対応した形状を有する支柱形成用開口部を予め第２のレジストパターン４４に形成しておいたうえで第２の金属膜４５を形成することが行われる。そして、このようにした場合においては、支柱形成用開口部それぞれの内部を埋めるようにして形成された第２の金属膜４５がそのまま支柱３２となり、第２のレジストパターン４４に対して形成される開口部それぞれの位置を適宜に定めておくことによって支柱３２はメッシュ線部２２同士の交差箇所に配置される。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、これらスクリーン印刷版２１，３１を製造するに際しては、つぎのような不都合が生じることになっていた。すなわち、スクリーン印刷版３１においては、交差箇所に支柱３２が配置されるメッシュ線部２２の線幅が細ければ、図１２及び図１３で示すように、支柱３２がメッシュ線部２２から位置ずれしてメッシュ開口部２３の一部を埋めてしまったり、支柱３２が細くなり過ぎて形成されなかったりすることがある。
【００１３】
また、従来の製造方法では、支柱３２の有無に拘わらず、スクリーン印刷版２１，３１が備えるメッシュ部分２４を形成するのに際し、個々のメッシュ開口部２３に対応する第１のレジストパターン４１を導電性基板４２上に形成しておいた後、電解メッキによってメッシュ線部２２となる第１の金属膜４３を形成することが行われる。しかしながら、必要とする印刷図形の個数が多い場合や、より微細なメッシュ開口部２３が必要となる場合には、非常に数多くの微細なレジストパターン４１を安定的に形成しなければならないため、大変に煩わしい手間を要してしまう。
【００１４】
さらに、第１のレジストパターン４１が正常に形成されていない事態が生じた場合には、メッシュ開口部２３が存在しなくなってしまうため、導電ペースト２８が凹部２６へと押し出されず、所望形状の印刷図形が形成され得ないことになる。すなわち、従来構成とされたスクリーン印刷版２１，３１を製造する際においては、メッシュ開口部２３に対応する第１のレジストパターン４１を導電性基板４２上に安定して形成するのが大変に困難であり、このことがスクリーン印刷版２１，３１の製造時における歩留まり悪化の原因となっている。
【００１５】
本発明はこれらの不都合に鑑みて創案されたものであって、ペースト印刷時におけるメッシュ部分の変形が発生せず、印刷図形の膜厚を均一化することが可能なスクリーン印刷版と、このようなスクリーン印刷版を極めて容易に製造し得る製造方法との提供を目的としている。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１に係るスクリーン印刷版は、交差しあうメッシュ線部により区分されたメッシュ開口部が形成されているメッシュ部分と、このメッシュ部分を取り囲んで配設された基盤部分とを備えており、メッシュ部分の被印刷体側には凹部が設けられているスクリーン印刷版の製造方法であって、
複数のメッシュ開口部となるべき部分を結んで複数の直線形状を有する第１のレジストパターンを基台上に形成する工程と、第１のレジストパターンが形成された基台上に第１の金属膜をめっき形成する工程と、第１のレジストパターンを除去する工程と、第１のレジストパターンとは交差する複数の直線形状、及び、これらの直線形状を囲んだ外縁形状を有する第２のレジストパターンを第１の金属膜上に形成する工程と、第２のレジストパターンが形成された第１の金属膜上に第２の金属膜をめっき形成する工程と、第２のレジストパターンを除去する工程と、第１及び第２の金属膜を一括して基台上から剥離する工程とを含んでいることを特徴とするスクリーン印刷版の製造方法。
【００１７】
このスクリーン印刷版では、メッシュ部分の厚みと凹部の深さとを合算した厚みと、メッシュ線部同士が交差しあう箇所の厚みとの双方ともが、基盤部分の厚みと合致していることが好ましい。そこで、スクリーン印刷版を設置した場合には、メッシュ線部同士の交差箇所そのものが凹部内に突出し、かつ、これら交差箇所の各々が被印刷体と当接することになる。そのため、メッシュ部分はメッシュ線部同士の交差箇所でもって支持されていることになり、このメッシュ部分の被印刷体側に設けられた凹部の深さは確実に確保される。従って、スキージでもって導電ペーストをメッシュ部分へと押し付けても、メッシュ部分がへこんで変形することは起こり得ず、印刷図形の膜厚は均一化される。
【００１９】
本発明の請求項２に係るスクリーン印刷版の製造方法は請求項１に記載した方法であって、基台が導電性を有しており、金属膜の各々が電解めっきによって形成されることを特徴としている。
【００２０】
これらの製造方法を採用している際には、個々のメッシュ開口部に対応したレジストパターンをわざわざ形成しておく必要がなくなるので、印刷図形の個数が多い場合や、より微細なメッシュ開口部が必要な場合であっても、より安定的にメッシュ開口部を形成することが可能となる。また、メッシュ線部同士の交差箇所に支柱をわざわざ形成する必要もないので、位置ずれした支柱がメッシュ開口部の一部を埋めてしまったり、支柱が細くなり過ぎて形成されなかったりすることは起こり得ず、請求項１に記載したスクリーン印刷版を極めて容易に製造し得るという利点が確保される。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１は本実施の形態に係る製造方法によるスクリーン印刷版をそのスキージ摺動側から見た構成を示す外観斜視図、図２はスクリーン印刷版をその被印刷体側から見た構成を示す外観斜視図であり、図３（ａ）〜（ｃ）の各々はスクリーン印刷版の構成を示す断面図である。また、図４は本実施の形態に係るスクリーン印刷版の製造手順を示す工程断面図であり、これらの図における符号１はスクリーン印刷版である。なお、図３（ａ）〜（ｃ）のそれぞれは、図２中に付記している切断線Ａ，Ｂ，Ｃの各々によって切断された断面構成を示している。
【００２２】
本実施の形態に係るスクリーン印刷版１は、ニッケルを主成分とする金属材料を用いて作製されたものであり、十文字状となって互いに交差しあうメッシュ線部２を介して区分されたうえで厚み方向に沿って貫通する複数のメッシュ開口部３が縦横方向に沿って形成されたメッシュ部分４と、このメッシュ部分４を取り囲んで配設された基盤部分５とを備えている。そして、メッシュ開口部３が形成されたメッシュ部分４の裏面側、つまり、被印刷体との対面側には凹部６が設けられており、この凹部６内には、互いに交差しあったメッシュ線部２同士の交差箇所が突出している
【００２３】
また、この際におけるメッシュ部分４（メッシュ線部２）の厚みＸは例えば３μｍ以上、メッシュ線部２の幅は例えば５μｍ以上である一方、凹部６の深さＹは例えば３μｍ以上であり、必然的に基盤部分５の厚みは例えば６μｍ以上であることになっている。そこで、このスクリーン印刷版１においては、メッシュ部分４の厚みＸと凹部６の深さＹとを合算した厚みが基盤部分５の厚みと合致しており、かつ、メッシュ線部２同士が交差しあう箇所の厚みも基盤部分５の厚みと合致している。なお、メッシュ部分４（メッシュ線部２）の厚みＸは３〜５０μｍ程度、メッシュ線部２の幅は５〜１００μｍ程度であることが好ましく、凹部６の深さＹは１〜１００μｍ程度であることが好ましい。
【００２４】
すなわち、本実施の形態に係るスクリーン印刷版１では、メッシュ部分４の厚みＸと凹部６の深さＹとを合算した厚み（Ｘ＋Ｙ）と、メッシュ線部２同士が交差しあう箇所の厚み（Ｘ＋Ｘ）との双方ともが、基盤部分５の厚みと合致している。そこで、図示省略しているが、ペースト印刷に際してスクリーン印刷版１を被印刷体２７上に設置した場合には、互いに積層されたメッシュ線部２同士の交差箇所そのものが凹部６内に突出しており、これら交差箇所の各々が被印刷体２７と当接することになる。そのため、このスクリーン印刷版１が備えているメッシュ部分４はメッシュ線部２同士の交差箇所を介したうえで被印刷体２７によって支持されており、このメッシュ部分４の被印刷体２７側に設けられた凹部６の深さＹは確実に確保される。
【００２５】
従って、従来と同様、メッシュ部分２４上に導電ペースト２８を載せたうえ、この導電ペースト２８をスキージ２９によってメッシュ部分２４へと押し付けるようにしながらスキージ２９を移動させても、スクリーン印刷版１の備えているメッシュ部分４がへこんで変形することは起こり得ない。そして、導電ペースト２８はメッシュ部分４のメッシュ開口部３を通ったうえで凹部６内へと押し出されることになり、押し出された導電ペースト２８が付着する結果として被印刷体２７の表面上には、膜厚の均一化された所望形状の印刷図形が形成される。
【００２６】
つぎに、本実施の形態に係るスクリーン印刷版１を製造する方法を、図４に基づいて説明する。すなわち、スクリーン印刷版１の製造に際してはフォトリソグラフィー技術が利用されることとなり、まず、図４（ａ）で示すように、一方向に沿った複数のメッシュ開口部３となる直線形状を有する第１のレジストパターン、つまり、スクリーン印刷版１における一方向のメッシュ開口部３となるべき部分同士を結ぶような直線形状とされた第１のレジストパターン１１の複数本を導電性基台４２の表面上に並列形成する。なお、これらのレジストパターン１１が有する幅は、メッシュ開口部３それぞれの幅と合致させられている。
【００２７】
引き続いては、スルファミン酸ニッケル浴を使用したエレクトロフォーミング（電鋳法）により、第１のレジストパターン１１が形成された導電性基台４２上に第１の金属膜１２を電界めっきでもって形成した後、第１のレジストパターン１１を除去する。すると、図４（ｂ）で示すように、第１層目である第１の金属膜１２には、メッシュ開口部分３となるレジストパターン除去後の孔１１ａが形成されていることになり、これらの孔１１ａ同士を区分している金属膜部分のそれぞれは第１層目のメッシュ線部２となる。なお、この金属膜１２によっては、メッシュ部分４が構成される。
【００２８】
その後、図４（ｃ）で示すように、第１のレジストパターン１１とは十文字状に交差する一方向に沿って複数のメッシュ開口部３を結ぶ複数の直線形状を有するとともに、これらの直線形状を囲んだ外縁形状、つまり、所望の印刷パターンと対応した外縁形状を有する第２のレジストパターン１３を第１の金属膜１２上に形成する。さらに、上記したエレクトロフォーミングを採用することにより、第２のレジストパターン１３が形成された第１の金属膜１２上に第２層目である第２の金属膜１４を電界めっきで形成する。引き続き、第２のレジストパターン１３を除去すると、図４（ｄ）で示すような構成が得られる。
【００２９】
なお、この際、第２の金属膜１４に生じたレジストパターン除去後の孔１３ａは凹部６となり、かつ、第１の金属膜１２上に積層して形成された第２の金属膜１４は第２層目のメッシュ線部２及び基盤部分５を構成している。そこで、第１の金属膜１２及び第２の金属膜１４を積層されあったままで導電性基台４２の表面から一括的に剥離すると、スクリーン印刷版１が製造される。ところで、本実施の形態では、スクリーン印刷版１を用いることによって被印刷体２７上に導電ペースト２７を塗布するとしているが、導電ペースト２７に限定されることはなく、抵抗性ペーストなどのような他のペーストを塗布する際にスクリーン印刷版１を使用してもよいことは勿論である。
【００３０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係るスクリーン印刷版であれば、メッシュ部分の厚みと凹部の深さとを合算した厚みと、メッシュ線部の交差箇所の厚みとの双方共が、基盤部分の厚みと合致している。そこで、メッシュ部分はメッシュ線部同士の交差箇所で支持されていることになり、ペースト印刷時におけるメッシュ部分に対してスキージでもって導電ペーストを押し付けたとしてても、メッシュ部分がへこんで変形することは起こり得ず、膜厚が均一化された印刷図形を確実に形成することが可能となる。従って、チップ部品の内部電極などのように、膜厚の均一性が電気的特性に大きな影響を及ぼすものであっても、極めて容易に製造できるという効果が得られる。
【００３１】
本発明に係るスクリーン印刷版の製造方法を採用している場合には、メッシュ開口部の各々に対応したレジストパターンを形成する必要がなくなるので、メッシュ開口部の形成不良が著しく減少することになり、より安定的にメッシュ開口部及びメッシュ部分を形成することが可能となる。また、メッシュ線部の交差箇所に支柱を形成することを行わないので、支柱の形成に伴う不都合が生じることもなくなり、スクリーン印刷版の製造時における歩留まりが大きく改善されるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施の形態に係る製造方法によるスクリーン印刷版をそのスキージ摺動側から見た構成を示す外観斜視図である。
【図２】本実施の形態に係るス製造方法によるクリーン印刷版をその被印刷体側から見た構成を示す外観斜視図である。
【図３】本実施の形態に係る製造方法によるスクリーン印刷版の構成を示す断面図である。
【図４】本実施の形態に係るスクリーン印刷版の製造手順を示す工程断面図である。
【図５】従来の形態に係るスクリーン印刷版をそのスキージ摺動側から見た構成を示す外観斜視図である。
【図６】従来の形態に係るスクリーン印刷版の構成を示す断面図である。
【図７】従来の形態に係るスクリーン印刷版を使用したペースト印刷時の状態を示す説明図である。
【図８】従来の形態に係るスクリーン印刷版を使用したペースト印刷時の問題点を示す説明図である。
【図９】従来の形態に係るスクリーン印刷版の変形例をそのスキージ摺動側から見た構成を示す外観斜視図である。
【図１０】従来の形態に係るスクリーン印刷版の変形例の構成を示す断面図である。
【図１１】従来の形態に係るスクリーン印刷版の製造手順を示す工程断面図である。
【図１２】従来の形態に係るスクリーン印刷版の変形例を製造する際の問題点を示す外観斜視図である。
【図１３】従来の形態に係るスクリーン印刷版の変形例を製造する際の問題点を示す断面図である。
【符号の説明】
１ スクリーン印刷版
２ メッシュ線部
３ メッシュ開口部
４ メッシュ部分
５ 基盤部分
６ 凹部
１１ 第１のレジストパターン
１２ 第１の金属膜
１３ 第２のレジストパターン
１４ 第２の金属膜
２７ 被印刷体
４２ 導電性基台（基台）
Ｘ メッシュ部分（メッシュ線部）の厚み
Ｙ 凹部の深さ

Claims (2)

1. 交差しあうメッシュ線部によって区分されたメッシュ開口部が形成されているメッシュ部分と、このメッシュ部分を取り囲んで配設された基盤部分とを備えており、メッシュ部分の被印刷体側には凹部が設けられているスクリーン印刷版の製造方法であって、
   複数のメッシュ開口部となるべき部分を結んで複数の直線形状を有する第１のレジストパターンを基台上に形成する工程と、第１のレジストパターンが形成された基台上に第１の金属膜をめっき形成する工程と、第１のレジストパターンを除去する工程と、第１のレジストパターンとは交差する複数の直線形状、及び、これらの直線形状を囲んだ外縁形状を有する第２のレジストパターンを第１の金属膜上に形成する工程と、第２のレジストパターンが形成された第１の金属膜上に第２の金属膜をめっき形成する工程と、第２のレジストパターンを除去する工程と、第１及び第２の金属膜を一括して基台上から剥離する工程とを含んでいることを特徴とするスクリーン印刷版の製造方法。
2. 基台は導電性を有しており、かつ、金属膜の各々は電解めっきによって形成されていることを特徴とする請求項１に記載したスクリーン印刷版の製造方法。

Images