JP4863247B2 - 金属多孔体とその製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、多数独立の通孔を有する電鋳製の本体プレートと、該本体プレートを囲むように配置された該本体プレートの補強用の枠体とからなる金属多孔体、およびこの金属多孔体の製造方法に関する。この金属多孔体は、例えば印刷用メタルマスクや塵埃除去用フィルターなどに適用できる。

本発明に係る金属多孔体は、多数独立の通孔を有する電鋳製の本体プレートと、該本体プレートを囲むように配置された補強用の枠体とからなるものであるが、この種の金属多孔体の分野では、本体プレートと枠体とを如何にして作業効率良く、しかも確りと接合するかが重要な課題である。例えば特許文献１に係る印刷用メタルマスク版では、枠体に弾力布を緊張状態に貼着したうえで、紫外線硬化形樹脂により弾力布の中央開口部に電鋳製の本体プレートを貼着している。すなわち、紫外線硬化形樹脂を、本体プレート−枠体間の貼着要素としている。

特開昭５７−１３８９９１号公報

特許文献１によれば、紫外線硬化形樹脂を貼着剤として採用しているため、一般的な接着剤を用いた場合に比べて、印刷用のメタルマスク版を短時間に効率良く製造することができ、その点で当該発明は有用なものではある。

しかしながら、特許文献１に係る接合方法によれば、貼着剤である樹脂がメタルマスク版の洗浄時に使用される有機溶剤により変質されやすく、本体プレートと弾力布との間の接合強度が低下するおそれがある。このように接合強度が低下すると、枠体の本体プレートに対する形状抑制機能が良好に発揮されず、印刷精度が低下する。最悪の場合には本体プレートが弾力布から剥がれ落ちるおそれもある。

さらに上記公報に記載の形態によれば、枠体に張られた弾力布に対して本体プレートを貼着固定するには、弾力布の中央開口部上に本体プレートを位置ずれや角度ずれなく載置したうえで貼着作業を進めることが必要であるが、各別個に作製された本体プレートと、弾力布の中央開口部とを適正に位置決めすることは極めて困難な作業である。このため、製造作業を迅速かつ容易に行うことができず、金属多孔体の製造コストが上昇することが避けられない点にも不利があった。

本発明の目的は、本体プレートと枠体との位置合わせを簡単・迅速に行うことができて、製造コストの低減化を図ることができ、しかも本体プレートと枠体との良好な接合状態を長期にわたって維持することができる金属多孔体と、その製造方法を得るにある。

本発明は、図１、図５、図６および図１０に示すごとく、多数独立の通孔６を有する本体プレート２と、該本体プレート２を囲むように配置された該本体プレート２の補強用の枠体３とからなる金属多孔体１であって、本体プレート２の外周縁と枠体３とが、金属層を介して不離一体的に接合されており、本体プレート２が、それ自体に内方に収縮する方向の応力Ｆ２が作用するようなテンションを加えた状態で、金属層を介して枠体３に保持されていることを特徴とする。かかる応力Ｆ２の付与は、本体プレート２となる一次電着層１６等を作成する際の電鋳槽中に添加する第２種光沢剤中のカーボン及びイオウの含有比率を調製することで実現できる。さらに、母型１０を４２アロイやインバー、ＳＵＳ４３０（ステンレス）その他の低熱線膨張係数の材質からなるものとしたうえで、一次電着層１６等の形成時における電鋳槽内の温度が高くなることで、かかる温度差に起因して、母型１０と母型上に形成されるニッケルやニッケル合金等の電着金属との熱膨張係数の差によって、母型から剥離した一次電着層１６等が常温時には内方側に収縮するように設定することによっても実現できる。また、金属層は、電鋳法により形成されたことを特徴とする。なお、図１、図５および図６に係る図示例は、本発明に係る金属多孔体を印刷用メタルマスク版に適用した例を示しており、図１０は、当該金属多孔体を塵埃除去用のフィルターに適用した例を示している。

図１０に示すごとく、本体プレート２と枠体３とが、該本体プレート２を構成する一次電着層１６と一体的に形成された金属層を介して、不離一体的に接合された形態としてもよい。

金属多孔体１は、印刷用メタルマスク版とすることができる。この場合には、図５および図６に示すごとく、本体プレート２は、被印刷物に接する印刷面となる下層側の一次電着層２２と、該一次電着層２２上に形成されてスキージ面となる上層側の二次電着層２３とからなる二層構造をなすものとし、そのうえで二次電着層２３を一次電着層２２よりも硬い材質で形成することが好ましい。

特に、本発明に係る金属多孔体を印刷用メタルマスク版とする場合には、図６に示すごとく、本体プレート２と枠体３との接合部における、二次電着層２３の上面と金属層の上面とが、段差のない面一状とすることが好ましい。

また本発明は、図６に示すごとく、多数独立の通孔６を有し、下層側の一次電着層２２と上層側の二次電着層２３とからなる二層構造の本体プレート２と、該本体プレート２を囲むように配置された該本体プレート２の補強用の枠体３とを、金属層を介して接合してなる金属多孔体の製造方法であって、図７（ｃ）に示すごとく、母型１０の表面に、通孔６に対応するレジスト体１５ａを有する一次パターンレジスト１５を設ける第１のパターンニング工程と、図７（ｄ）に示すごとく、一次パターンレジスト１５を含む母型１０の上面の全面に、フィルム状の接着レジスト２５を貼り付けたうえで、図７（ｅ）に示すごとく、該接着レジスト２５の粘着性を利用して、一次パターンレジスト１５を囲むように、母型１０上に枠体３を仮止め固定する枠体配設工程と、図８（ａ）に示すごとく、接着レジスト２５上に、枠体３との境界部に透光孔２６ａを有するパターンフィルム２６を密着させたのち、露光、現像、乾燥の各処理を行ったのち、未露光部分を溶解除去することにより、図８（ｂ）に示すごとく、枠体３の開口の内周縁に係る母型１０上に、レジスト体２７ａを有する二次パターンレジスト２７を形成する第２のパターニング工程と、図８（ｃ）に示すごとく、一次および二次パターンレジスト１５・２７を用いて、接着レジスト２５の厚み寸法と同等の厚み寸法を有する一次電着層２２を、母型１０上に電鋳形成する第１の電鋳工程と、図８（ｅ）に示すごとく、一次電着層１０の外周縁に、所定幅のレジスト体３１ａを有する三次パターンレジスト３１を形成する第３のパターニング工程と、図９（ａ）に示すごとく、母型１０および一次電着層２２上のレジスト体３１ａで覆われていない表面に電着金属を電鋳して、接着レジスト２５の厚み寸法と同等の厚み寸法を有する二次電着層２３を形成する第２の電鋳工程と、レジスト体３１ａを除去したのち、図９（ｂ）に示すごとく、一次および二次電着層２２・２３の通孔形成領域５を覆うようなレジスト体３２ａからなる四次パターンレジスト３２を形成する第４のパターニング工程と、図９（ｃ）に示すごとく、通孔形成領域５の外周縁５ａに係る表面に露出する一次・二次電着層２２・２３の上面、および枠体３の表面上に電着金属を電鋳して、二次電着層２３と同等の厚み寸法を有する金属層を形成し、該金属層を介して一次・二次電着層２２・２３と枠体３とを不離一体的に接合する第３の電鋳工程と、図９（ｄ）に示すごとく、母型１０から一次・二次電着層２２・２３、枠体３および金属層を一体に剥離する剥離工程とを含むものである。当該製造方法により、図６に示すごとく、本体プレート２と枠体３との接合部における、二次電着層２３の上面と金属層の上面とを、段差のない面一状とすることができる。

また本発明は、図１０に示すごとく、多数独立の通孔６を有する本体プレート２と、該本体プレート２を囲むように配置された該本体プレート２の補強用の枠体３とを、金属層を介して接合してなる金属多孔体の製造方法であって、図１２（ｂ）に示すごとく、母型１０の表面に、通孔６に対応するレジスト体１５ａを有する一次パターンレジスト１５を設ける第１のパターンニング工程と、図１２（ｃ）に示すごとく、一次パターンレジスト１５を含む母型１０の上面の全面に、フィルム状の接着レジスト２５を貼り付けたうえで、図１２（ｄ）に示すごとく、該接着レジスト２５の粘着性を利用して、一次パターンレジスト１５を囲むように、母型１０上に枠体３を仮止め固定する枠体配設工程と、図１３（ａ）に示すごとく、枠体３の下面に存する接着レジスト２５を除いて、接着レジスト２５を除去する工程と、図１３（ｂ）に示すごとく、レジスト体１５ａを除く母型１０の表面上、および枠体３の表面上を覆うように、電着金属を電鋳して、本体プレート２を構成する一次電着層１６と、該本体プレート２と枠体３とを接合する金属層とを形成する工程と、図１３（ｃ）に示すごとく、母型１０から一次電着層１６、枠体３および金属層を一体に剥離する剥離工程とを含むものである。

本発明によれば、本体プレート２の通孔形成領域５の外周縁５ａと枠体３とを、電鋳法により形成された金属層で接合してあるので、従来例のように、本体プレート２と枠体３とを樹脂で接合する形態では不可避であった、洗浄処理等において使用される有機溶媒が樹脂に作用することに起因する、樹脂の変質などの不具合は一切生じず、本体プレート２と枠体３との間の良好な接合状態を長期にわたって確実に維持できる。

また、金属層で本体プレート２と枠体３とを接合するようにしてあると、該金属層を形成する際の母型１０を利用して枠体３を位置決めできるため、当該位置決め作業を容易且つ迅速に行うことができる。これにて、金属多孔体を安価に製造できるとともに、本体プレート２の位置ずれや角度ずれを確実に防止できるため、高精度にしかも歩留まり良く、金属多孔体を製造することが可能となる。

加えて、レーザ溶接や電気抵抗溶接による接合方法よりも、容易且つ迅速に本体プレート２と枠体３とを接合できるため、安価に接合強度に優れた金属多孔体を製造できる。レーザ溶接や電気抵抗溶接する形式に比べて、熱反応によるうねりが一切生じず、通孔６を精度良く形成できる点でも優れている。

本体プレート２をそれが内方に収縮する方向の応力Ｆ２が作用するようなテンションを加えた状態で、枠体３に該本体プレート２を保持するようにしてあると、周囲温度の変化に伴う本体プレート２の膨張分を、当該引っ張り応力や収縮方向へのテンションで吸収できる。これにて、膨張による枠体３に対する本体プレート２の位置ずれや皺の発生を防ぐことができる。

本発明に係る金属多孔体は印刷用メタルマスク版に適用できる。この場合に、図５および図６に示すごとく、本体プレート２を、被印刷物に接する印刷面となる下層側の一次電着層２２と、該一次電着層２２上に形成されてスキージ面となる上層側の二次電着層２３とからなる二層構造体としたうえで、二次電着層２３を一次電着層２２よりも硬い材質で形成することが好ましい。これによれば、一次電着層２２を軟らかい材質で形成したことにより、被印刷物との密着度を良好に確保でき、しかも二次電着層２３を硬い材質で形成したことにより、印圧が加わるスキージ面の強度を良好に担保することができる。

加えて、図６に示すごとく、本体プレート２の二次電着層２３と金属層との段差をなくして、それらの上面と面一状にしてあると、印刷作業時にスキージが金属層に接触して、金属層が剥がれるような不具合が生じることがない。これにて、本体プレート２と枠体３との良好な接合状態を長期にわたって確保できるため、その点で実用利便性に優れた印刷用メタルマスクが得られる。スキージ面となる上面に段差がなく、図５に示す形態に比べて、スキージによる印刷作業が容易である点でも優れている。

本発明に係る金属多孔体の製造方法によれば、電鋳方法により、本体プレート２と枠体３とを接合する金属層を形成するので、高精度にしかも生産性を確保してつくれる利点を有する。

本体プレート２が母型１０上に形成された状態で、該本体プレート２と枠体３とを一体化して金属多孔体を作製するようにしてあると、母型１０を利用して枠体を適正に位置決めすることが容易となる。したがって、本体プレート２を別個に作製してから、これを枠体３と一体化する形態に比べて、本体プレート２の位置ずれや角度ずれを確実に防止でき、金属多孔体１の歩留まりが向上する。

枠体配設工程において、フォトレジスト層の粘着性を利用して、母型１０上に枠体３を仮止め固定し、かかる仮止め固定状態で第２の電鋳工程を行う形態を採れば、枠体３を仮止めするために接着剤等を使用する形態に比べて、安価に生産性を確保して製造できる利点がある。

図１０に示すごとく、本体プレート２と枠体３とが、該本体プレート２を構成する一次電着層１６と一体的に形成された金属層を介して、不離一体的に接合された形態としてあると、フィルター本体２を構成する一次電着層１６と金属層とを各々別個の工程で作成する場合に比べて、製造工程が少なくて済むため、金属多孔体を安価に製造できる利点がある。

（第１実施形態）
図１および図４は、本発明に係る金属多孔体を印刷用メタルマスク版に適用した第１実施形態を示す。図１において印刷用メタルマスク版１は、ニッケルやニッケルコバルト等のニッケル合金、その他の電着金属を素材として、電鋳方法により形成されたマスク本体（本体プレート）２と、このマスク本体２を囲むように装着された枠体３とを含む。図４においてマスク本体２は、４００×４００mmの四角形状の母型領域の中に、例えば３１０×３１０mmの正方形状に形成されており、その内部に通孔形成領域５を備える。図１に示すように、通孔形成領域５には、多数独立の印刷用通孔（通孔）６からなるマスクパターン７が形成されている。

マスク本体２の厚みは、好ましくは２０μｍ以上の範囲として、本実施形態では２５μｍに設定した。各通孔６は、例えば平面視で３０×３０μｍの四角形状を有しており、これら通孔６は、前後方向に直線状に並ぶ複数個の通孔群を列とし、複数個の列が左右方向に並列状に配設されたマトリクス状のマスクパターン７を構成した。なお、図１の縦断面図は、実際のマスクパターン７の様子を示したものではなく、それを模式的に示している。さらに言うと、図１等における通孔６の開口寸法やマスク本体２等の厚み寸法等は、図面作成の便宜上、そのような寸法に示したものであって実寸法とは大きく異なる。また、通孔６の開口数も実際とは大きく異なる。

マスク本体２の上面側には、マスク本体２の補強用の枠体３が装着される。この枠体３は、４２アロイ、インバー材、ＳＵＳ４３０等からなる平板体であり、その盤面中央に、マスク本体２に対応する一つの四角形状の開口３ａを備えており、図４に示すごとく、１枚のマスク本体２を１枚の枠体３で保持している。枠体３は、マスク本体２よりも肉厚の成形品であり、電鋳法により形成された電着金属層９によりマスク本体２の通孔形成領域５の外周縁５ａと不離一体的に接合される。ここでは、枠体３の厚み寸法は、例えば0.４〜1.０mm程度とし、本実施形態においては0.４mmに設定した。

電着金属層９は、ニッケルやニッケル−コバルト合金等を素材とするものであり、通孔形成領域５の外周縁５ａに係るマスク本体２の上面に電鋳法により積層されている。詳しくは、電着金属層９は、通孔形成領域５の外周縁５ａの上面と、枠体３の上面および通孔形成領域５に臨む側面と、マスク本体２と枠体３との間隙部分に形成されており、これで通孔形成領域５の外周縁５ａと開口３ａの開口周縁とを不離一体的に接合する。

以上のような構成からなる印刷用メタルマスク版１は、例えば各種電子部品等を実装する配線パターンプリント基板や半導体ウェハー等の被印刷体上に、半田ペーストなどの印刷物をスクリーン印刷する際に使用される。すなわち、プリント基板などの不図示の被印刷物に印刷用メタルマスク版１を押し付け、マスク本体２の上面であるスキージ面にクリーム半田ペーストなどの印刷ペーストを載せたうえで、スキージで印刷ペーストを各通孔６内に順にスキージングして充填する。最後に、被印刷物からメタルマスク版１を離して、被印刷物上に印刷ペーストを転写させる。

図２および図３は本実施形態に係る印刷用メタルマスク版１の製造方法を示す。まず、図２（ａ）に示すごとく、導電性を有する例えばステンレス製や真ちゅう鋼製の母型１０の表面にフォトレジスト層１１を形成する。このフォトレジスト層１１は、ネガタイプの感光性ドライフィルムレジストを、所定の高さに合わせて一枚ないし数枚ラミネートして熱圧着により形成した。

次いで、図２（ｂ）に示すごとくフォトレジスト層１１の上に、前記の通孔６に対応する透光孔１２ａを有するパターンフィルム１２（ガラスマスク）を密着させたのち、紫外光ランプ１３で紫外線光を照射して露光を行い、現像、乾燥の各処理を行って、未露光部分を溶解除去することにより、図２（ｃ）に示すごとく、通孔６に対応するストレート状のレジスト体１５ａを有する一次パターンレジスト１５を母型１０上に形成した。

続いて、上記母型１０を所定の条件に建浴した電鋳槽に入れ、図２（ｄ）に示すごとく先のレジスト体１５ａの高さの範囲内で、母型１０のレジスト体１５ａで覆われていない表面にニッケル合金等の電着金属を好ましくは２０μｍ以上の範囲、本実施形態では２５μｍ厚で一次電鋳して、一次電着層１６、すなわち前記マスク本体２となる層を形成した。ここでは、母型１０の略全面にわたって、一次電着層１６を形成した。次に、レジスト体１５ａの溶解除去することにより、図２（ｅ）に示すごとく、多数独立の通孔６からなるマスクパターン７を備えるマスク本体２を得た。

図３（ａ）に示すごとく、一次電着層１６（マスク本体２）の形成部分を含む母型１０の表面全体に、フォトレジスト層１７を形成した。このフォトレジスト層１７は、ネガタイプの感光性ドライフィルムレジストを、所定の高さに合わせて一枚ないし数枚ラミネートして熱圧着により形成したものであり、ここでは２８μｍ厚にフォトレジスト層１７を形成した。続いて、図３（ｂ）に示すように、前記通孔形成領域５に対応する透光孔１９ａを有するパターンフィルム１９を密着させたのち、紫外光ランプ１３で紫外線光を照射して露光を行った。かくして、図３（ｃ）に示すごとく、通孔形成領域５に係る部分が露光されており（１７ａ）、それ以外の部分が未露光（１７ｂ）のフォトレジスト層１７を得た。

続いて、図３（ｃ）に示すごとく、母型１０上に一次電着層１６を囲むように、枠体３を配した。ここでは、未露光のフォトレジスト層１７ｂの粘着性を利用して、母型１０上に枠体３を仮止め固定した。

次に、図３（ｄ）に示すごとく、表面に露出している未露光のフォトレジスト層１７ｂを溶解除去して、通孔形成領域を覆うレジスト体２１ａを有する二次パターンレジスト２１を形成した。なお、このとき、枠体３の下面に存する未露光のフォトレジスト層１７ｂは、母型１０上に残留している。

次に図３（ｅ）に示すごとく、通孔形成領域５の外周縁５ａに係る表面に露出する一次電着層１６の上面、枠体３と一次電着層１６との間で表面に露出する母型１０の表面、および枠体３の表面上に電着金属を電鋳して電着金属層９を形成し、この電着金属層９により一次電着層１６と枠体３とを接合した。ここでは通孔形成領域５の外周縁５ａに係る表面に露出する一次電着層１６の上面、および枠体３とレジスト体２１ａとの間で表面に露出する母型１０の表面に、層厚が３０μｍとなるように電着金属層９を形成した。このとき、枠体３の表面に形成される一次電着層１６の層厚は２０μｍとなっていた。このように、母型１０の表面等に形成される電着金属層と枠体３の表面に形成される電着金属層９との間で層厚が異なるのは、電着金属層９は、母型１０の表面から順次積層されていき、そして、電着金属層９が未露光のフォトレジスト層１７ｂの高さ部分を越えて枠体３に至ると、枠体３が導通状態となって、該枠体３の表面に電着金属層９が形成されることによる。

最後に、二次パターンレジスト２１を除去してから、母型１０から電着金属層１６・９および枠体３を剥離し、さらに未露光のフォトレジスト層１７ｂを除去することにより、図１に示すような印刷用メタルマスク版１を得た（図３（ｆ））。

電着金属層９は、一次電着層１６、すなわちマスク本体２を枠体３側に引き寄せる、引っ張り応力Ｆ１（図１参照）が作用するようなテンションを加えた状態で形成する。かかる引っ張り応力Ｆ１の付与は、電鋳槽中に添加する第２種光沢剤中のカーボン及びイオウの含有比率を調整することによって実現できる。これにより一次電着層１６は、電着金属層９を介して枠体３に対してピンと張った引っ張り応力が作用した状態で張設されるため、印刷作業時の寸法制度のばらつきが生じ難く、印刷精度の向上に寄与できる。

また、マスク本体２は、それ自体に内方に収縮する方向の応力Ｆ２（図１参照）が作用するようなテンションを加えた状態で、電着金属層９を介して枠体３に保持されている。かかる応力Ｆ２の付与は、マスク本体２となる一次電着層１６を作製する際の電鋳槽中に添加する第２種光沢剤中のカーボン及びイオウの含有比率を調整することで実現できる。さらに母型１０を４２アロイやインバー、ＳＵＳ４３０（ステンレス）その他の低熱線膨張係数の材質からなるものとしたうえで、一次電着層１６の形成時における電鋳槽内の温度が高くなることで、かかる温度差に起因して、母型１０と母型１０上に形成されるニッケルやニッケル合金等の電着金属との熱膨張係数との差によって、母型１０から剥離した一次電着層１６が常温時には内方側に収縮するように設定することによっても実現できる。

（第２実施形態）
図５は、本発明に係る金属多孔体を印刷用メタルマスク版に適用した第２実施形態を示す。この第２実施形態に係る印刷用メタルマスク版１では、マスク本体２を下層側の一次電着層と、該一次電着層上に形成された二次電着層とからなる二層構造としてある点が、先の第１実施形態と相違する。すなわち、マスク本体２を印刷面となる一次電着層２２と、スキージ面となる二次電着層２３とからなる二層構造としてある。それ以外については、第１実施形態と同等であるので、同一部材には同一符号を付して、その説明を省略する。

そのうえで、本実施形態では、二次電着層を一次電着層よりも硬い材質で形成してある点が着目される。本実施例では、下層側の一次電着層２２をニッケルで、上層側の二次電着層２３をニッケル−コバルト合金で形成した。

このように、二次電着層２３を一次電着層２２よりも硬い材質で形成してあると、一次電着層２２を軟らかい材質で形成したことにより、被印刷物との密着度を良好に確保でき、しかも二次電着層２３を硬い材質で形成したことにより、印圧が加わるスキージ面の強度を良好に担保することができるため、かかる金属多孔体１は、印刷用メタルマスク版として好適なものとなる。

（第３実施形態）
図６は、本発明に係る金属多孔体を印刷用メタルマスク版に適用した第３実施形態を示す。当該実施形態では、マスク本体２を一次電着層２２と二次電着層２３とからなる二層構造体としたうえで、マスク本体２−電着金属層９間の段差をなくしている点、すなわち、二次電着層２３の上面と電着金属層９の上面とを面一状となるようにしてある点が着目される。それ以外については、上記実施形態と同様であるので、同一部材には同一符号を付して、その説明を省略する。

図７ないし図９に、本実施形態に係る印刷用メタルマスク版１の製造方法を示す。まず、図７（ａ）に示すごとく、導電性を有する例えばステンレス製や真ちゅう鋼製の母型１０の表面にフォトレジスト層１１を形成する。このフォトレジスト層１１は、ネガタイプの感光性ドライフィルムレジストを、所定の高さに合わせて一枚ないし数枚ラミネートして熱圧着により形成した。

次いで、図７（ｂ）に示すごとくフォトレジスト層１１の上に、前記の通孔６に対応する透光孔１２ａを有するパターンフィルム１２（ガラスマスク）を密着させたのち、紫外光ランプ１３で紫外線光を照射して露光を行い、現像、乾燥の各処理を行って、未露光部分を溶解除去することにより、図７（ｃ）に示すごとく、通孔６に対応するストレート状のレジスト体１５ａを有する一次パターンレジスト１５を母型１０上に形成した。

図７（ｄ）に示すごとく、一次パターンレジスト１５を含む母型１０の上面の全面に、フィルム状の接着レジスト２５を貼り付けたうえで、図７（ｅ）に示すごとく、接着レジスト２５上に枠体３との境界部に透光孔２６ａを有するパターンフィルム２６を密着させたのち、紫外線ランプ１３で紫外線光を照射して露光を行い、現像、乾燥の各処理を行った。その後、図８（ａ）に示すごとく、接着レジスト２５の粘着性を利用して、一次パターンレジスト１５を囲むように、母型１０上に枠体３を仮止め固定したのち、接着レジスト２５の未露光部分を溶解除去した。これにて、図８（ｂ）に示すごとく、枠体３の開口の内周縁にレジスト体２７ａを有する二次パターンレジスト２７を母型１０上に形成した。

続いて、上記母型１０を所定の条件に建浴した電鋳槽に入れ、図８（ｃ）に示すごとく、母型１０のレジスト体１５ａ・２７ａで覆われていない表面に、ニッケル等の比較的軟らかい電着金属を電鋳して、一次電着層２２を形成した。このときの一次電着層２２の厚み寸法は、先の接着レジスト２５の厚み寸法と同じとした。次に、表面に露出しているレジスト体２７ａを溶解除去した。なおこのとき、枠体３の下面に存する接着レジスト２５、およびレジスト体１５ａは、母型１０上に残留するようにした。すなわち、かかるレジスト体２７ａの溶解除去作業では、該レジスト体２７ａのみを溶解除去でき、レジスト体１５ａには作用しない除去剤を用いた。

次に図８（ｄ）に示すごとく、枠体３の開口内の全体にフォトレジスト層２８を形成した。かかるフォトレジスト層２８は、ネガタイプの感光性ドライフィルムレジストを、所定の高さに合わせて一枚ないし数枚ラミネートして熱圧着により形成したものであり、その厚み寸法は、先の接着レジスト２５の厚み寸法と同等とした。続いて、フォトレジスト層２８上に、枠体３に臨む一次電着層２２の外周縁に、所定幅の透光孔３０ａを有するパターンフィルム３０を密着させたのち、紫外光ランプ１３で紫外線光を照射して露光を行った。未露光のフォトレジスト層２８を除去することにより、図８（ｅ）に示すごとく、一次電着層２２の外周縁に、所定幅のレジスト体３１ａを有する三次パターンレジスト３１を得た。

続いて、上記母型１０を所定の条件に建浴した電鋳槽に入れ、図９（ａ）に示すごとく、母型１０および一次電着層２２上のレジスト体１５ａ・３１ａで覆われていない表面に、ニッケル−コバルト等の一次電着層２２を構成する電着金属よりも硬い電着金属を電鋳して、二次電着層２３を形成した。このときの二次電着層２３の厚み寸法は、先のレジスト体３１ａの厚み寸法と同じとした。

次に、レジスト体３１ａを溶解除去した。なおこのとき、枠体３の下面に存する接着レジスト２５、およびレジスト体１５ａは、母型１０上に残留するようにした。すなわち、かかるレジスト体３１ａの溶解除去作業では、該レジスト体３１ａのみを溶解除去でき、レジスト体１５ａ等には作用しない除去剤を用いた。

次に、図９（ｂ）に示すごとく、四次パターンレジスト３２を形成した。ここでは、先の図８（ａ）や図８（ｄ）に示したのと同じ手順で、枠体３の開口内部に形成されたフォトレジスト層に対して、パターンフィルムを介して紫外線光を照射することで、図９（ｂ）に示すごとく、一次および二次電着層の通孔形成領域を覆うようなレジスト体３２ａからなる四次パターンレジスト３２を形成した。

次に、図９（ｃ）に示すごとく、通孔形成領域５ａの外周に係る表面に露出する一次電着層２２および二次電着層２３の上面、および枠体３の表面上に電着金属を電鋳して電着金属層９を形成し、この電着金属層９により一次・二次電着層２２・２３と枠体３とを接合した。すなわち、この電着金属層９により、一次・二次電着層２２・２３からなるマスク本体２と枠体３とを接合した。ここでは、二次電着層２２の厚み寸法と同様の厚み寸法を有するように電着金属層９を電鋳形成するようにし、これにて、マスク本体２と電着金属層９との段差を無くすことができた。

最後に、一次・四次のパターンレジスト１５・３２を除去してから、母型１０から一次・二次電着層２２・２３、および枠体３を剥離し、さらに接着レジスト２５を除去することにより、図９（ｄ）および図６に示すような印刷用メタルマスク版１を得た。

このように、マスク本体２と電着金属層９との段差をなくして、それらの上面と面一状にしてあると、印刷作業時にスキージが電着金属層９に接触することがなくなり、したがって電着金属層９を剥がれ難くなるため、マスク本体２と枠体３との良好な接合状態を長期にわたって確保できる利点がある。また、二次電着層２３を一次電着層２２よりも硬い材質で形成してあると、一次電着層２２を軟らかい材質で形成したことにより、被印刷物との密着度を良好に確保でき、しかも二次電着層２３を硬い材質で形成したことにより、印圧が加わるスキージ面の強度を良好に担保することができるため、かかるメタルマスク版は、印刷版として好適なものとなる。

上記第１ないし第３実施形態以外に、各通孔６は、被印刷物側に向かって下窄まりのテーパー状に形成することが好ましい。これは、通孔６がストレート状になっていると、被印刷物からメタルマスク版１を離すときの版離れ性が悪くなるために、被印刷物上に移転付着させた印刷ペーストが型崩れを起こし、形状が不安定となりやすいことによる。これに対して、上述のように各通孔６を下広がりテーパー状に形成してあると、版離れ性は良好なものとなる。

（第４実施形態）
図１０および図１１は、本発明に係る金属多孔体を塵埃除去用のフィルターに適用した第４実施形態を示す。このフィルター１は、ニッケルやニッケルコバルト等のニッケル合金、その他の電着金属を素材として、電鋳方法により形成されたフィルター本体（プレート本体）２と、このフィルター本体２を囲むように装着された枠体３とを含む。図１１においてフィルター本体２は、左右両端が円弧状に面取り形成された横長の略四角形状を呈しており、その盤面内に多数独立の通孔６（図１０）を備える。

フィルター本体２の厚み寸法は、好ましくは２０μｍ以上の範囲として、本実施形態では２５μｍに設定した。各通孔６は、例えば平面視で３３×３３μｍの四角形状を有しており、これら通孔６は、前後方向に直線状に並ぶ複数個の通孔群を列とし、複数個の列が左右方向に並列状に配設されたマトリクス状に構成した。なお、図１０の縦断面図は、実際の通孔パターンの様子を示したものではなく、それを模式的に示している。さらに言うと、図１０等における通孔６の開口寸法やフィルター本体２等の厚み寸法等は、図面作成の便宜上、そのような寸法に示したものであって実寸法とは大きく異なる。また、通孔６の開口数も実際とは大きく異なる。

枠体３は、４２アロイ、インバー材、ＳＵＳ４３０等からなる平板体であり、その盤面中央に、フィルター本体２に対応する一つの開口を備える。枠体３は、フィルター本体２よりも肉厚の成形品である。枠体３の好適な厚み寸法は、0.４〜1.０mm程度であり、本実施形態においては0.４mmに設定した。

そのうえで、本発明においては、フィルター本体２と枠体３とが、該フィルター本体２を構成する一次電着層１６と一体的に形成された電着金属層９を介して、不離一体的に接合されている点が着目される。すなわち、フィルター本体２を構成する一次電着層１６を電鋳形成する際に、同時的に該フィルター本体２と枠体３とを接合する電着金属層９を電鋳形成するようにしてある。これによれば、フィルター本体２を構成する一次電着層１６と電着金属層９とを各々別個の工程で作成する場合に比べて、製造工程が少なくて済むため、塵埃除去用フィルター１の製造コストの低減化に貢献できる。

図１２および図１３に、本実施形態に係る塵埃除去用フィルター１の製造方法を示す。まず、図１２（ａ）に示すごとく、導電性を有する例えばステンレス製や真ちゅう鋼製の母型１０の表面にフォトレジスト層１１を形成する。このフォトレジスト層１１は、ネガタイプの感光性ドライフィルムレジストを、所定の高さに合わせて一枚ないし数枚ラミネートして熱圧着により形成した。

次いで、図１２（ａ）に示すごとくフォトレジスト層１１の上に、前記の通孔６に対応する透光孔１２ａを有するパターンフィルム１２（ガラスマスク）を密着させたのち、紫外光ランプ１３で紫外線光を照射して露光を行い、現像、乾燥の各処理を行って、未露光部分を溶解除去することにより、図１２（ｂ）に示すごとく、通孔６に対応するストレート状のレジスト体１５ａを有する一次パターンレジスト１５を母型１０上に形成した。

図１２（ｃ）に示すごとく、一次パターンレジスト１５を含む母型１０の上面の全面に、フィルム状の接着レジスト２５を貼り付けたうえで、図１２（ｄ）に示すごとく、接着レジスト２５の粘着性を利用して、一次パターンレジスト１５を囲むように、母型１０上に枠体３を仮止め固定した。次に、図１３（ａ）に示すごとく、枠体３の下面に存する接着レジスト２５を除いて、該接着レジスト２５を溶解除去した。

続いて、上記母型１０を所定の条件に建浴した電鋳槽に入れ、図１３（ｂ）に示すごとく、母型１０のレジスト体１５ａで覆われていない表面、および枠体３の表面に、電着金属を電鋳して、フィルター本体２を構成する一次電着層１６と、該フィルター本体２と枠体３とを接合する電着金属層９とを一体的に形成した。このときの一次電着層１６の厚み寸法は、先のレジスト体１５ａの厚み寸法以下とした。

最後に、一次パターンレジスト１５を除去してから、母型１０から一次電着層１６、電着金属層９および枠体３を剥離し、さらに接着レジスト２５を除去することにより、図１３（ｃ）および図１０に示すような塵埃除去用のフィルターを得た。

電着金属層９は、一次電着層１６、すなわちフィルター本体２を枠体３側に引き寄せる、引っ張り応力Ｆ１（図１０参照）が作用するようなテンションを加えた状態で形成する。かかる引っ張り応力Ｆ１の付与は、電鋳槽中に添加する第２種光沢剤中のカーボン及びイオウの含有比率を調整することによって実現できる。これにより一次電着層１６は、電着金属層９を介して枠体３に対してピンと張った引っ張り応力が作用した状態で張設される。

フィルターや印刷用メタルマスク版の形態は、上記実施形態に示したものに限られない。

本発明の第１実施形態に係る金属多孔体（印刷用メタルマスク）の縦断側面図 本発明の第１実施形態に係る金属多孔体の製造方法の工程説明図 本発明の第１実施形態に係る金属多孔体の製造方法の工程説明図 本発明の第１実施形態に係る金属多孔体の斜視図 本発明の第２実施形態に係る金属多孔体（印刷用メタルマスク）の縦断側面図 本発明の第３実施形態に係る金属多孔体（印刷用メタルマスク）の縦断側面図 本発明の第３実施形態に係る金属多孔体の製造方法の工程説明図 本発明の第３実施形態に係る金属多孔体の製造方法の工程説明図 本発明の第３実施形態に係る金属多孔体の製造方法の工程説明図 本発明の第４実施形態に係る金属多孔体（塵埃除去用フィルター）の縦断側面図 本発明の第４実施形態に係る金属多孔体の斜視図 本発明の第４実施形態に係る金属多孔体の製造方法の工程説明図 本発明の第４実施形態に係る金属多孔体の製造方法の工程説明図

符号の説明

１ 金属多孔体（印刷用メタルマスク版、フィルター）
２ 本体プレート（マスク本体、フィルター本体）
３ 枠体
５ 通孔形成領域
６ 通孔
９ 電着金属層
１５ 一次パターンレジスト
１５ａ レジスト体
１６ 一次電着層
２２ 一次電着層
２３ 二次電着層
２５ 接着レジスト
２７ 二次パターンレジスト
２７ａ レジスト体
３１ 三次パターンレジスト
３１ａ レジスト体
３２ 四次パターンレジスト
３２ａ レジスト体

Claims (7)

1. 多数独立の通孔（６）を有する本体プレート（２）と、該本体プレート（２）を囲むように配置された該本体プレート（２）の補強用の枠体（３）とからなる金属多孔体であって、
   本体プレート（２）の外周縁と枠体（３）とが、金属層を介して不離一体的に接合されており、
   本体プレート（２）が、それ自体に内方に収縮する方向の応力（Ｆ２）が作用するようなテンションを加えた状態で、金属層を介して枠体（３）に保持されていることを特徴とする金属多孔体。
2. 該金属層は、電鋳法により形成されたことを特徴とする請求項１に記載の金属多孔体。
3. 本体プレート（２）と枠体（３）とが、該本体プレート（２）を構成する一次電着層（１６）と一体的に形成された金属層を介して、不離一体的に接合されている請求項１又は２に記載の金属多孔体。
4. 前記本体プレート（２）は、下層側の一次電着層（２２）と、該一次電着層（２２）上に形成される上層側の二次電着層（２３）とからなる二層構造をなしており、
   二次電着層（２３）が、一次電着層（２２）よりも硬い材質で形成されている請求項１又は２に記載の金属多孔体。
5. 本体プレート（２）と枠体（３）との接合部における、二次電着層（２３）の上面と金属層の上面とが、段差のない面一状とされている請求項４に記載の金属多孔体。
6. 多数独立の通孔（６）を有し、下層側の一次電着層（２２）と上層側の二次電着層（２３）とからなる二層構造の本体プレート（２）と、該本体プレート（２）を囲むように配置された該本体プレート（２）の補強用の枠体（３）とを、金属層を介して接合してなる金属多孔体の製造方法であって、
   母型（１０）の表面に、通孔（６）に対応するレジスト体（１５ａ）を有する一次パターンレジスト（１５）を設ける第１のパターンニング工程と、
   一次パターンレジスト（１５）を含む母型（１０）の上面の全面に、フィルム状の接着レジスト（２５）を貼り付けたうえで、該接着レジスト（２５）の粘着性を利用して、一次パターンレジスト（１５）を囲むように、母型（１０）上に枠体（３）を仮止め固定する枠体配設工程と、
   接着レジスト（２５）上に、枠体（３）との境界部に透光孔（２６ａ）を有するパターンフィルム（２６）を密着させたのち、露光、現像、乾燥の各処理を行ったのち、未露光部分を溶解除去することにより、枠体（３）の開口の内周縁に係る母型（１０）上に、レジスト体（２７ａ）を有する二次パターンレジスト（２７）を形成する第２のパターニング工程と、
   一次および二次パターンレジスト（１５・２７）を用いて、接着レジスト（２５）の厚み寸法と同等の厚み寸法を有する一次電着層（２２）を、母型（１０）上に電鋳形成する第１の電鋳工程と、
   一次電着層（２２）の外周縁に、所定幅のレジスト体（３１ａ）を有する三次パターンレジスト（３１）を形成する第３のパターニング工程と、
   母型（１０）および一次電着層（２２）上のレジスト体（３１ａ）で覆われていない表面に電着金属を電鋳して、接着レジスト（２５）の厚み寸法と同等の厚み寸法を有する二次電着層（２３）を形成する第２の電鋳工程と、
   レジスト体（３１ａ）を除去したのち、一次および二次電着層（２２・２３）の通孔形成領域（５）を覆うようなレジスト体（３２ａ）からなる四次パターンレジスト（３２）を形成する第４のパターニング工程と、
   通孔形成領域（５）の外周縁（５ａ）に係る表面に露出する一次・二次電着層（２２・２３）の上面、および枠体（３）の表面上に電着金属を電鋳して、二次電着層（２３）と同等の厚み寸法を有する金属層を形成し、該金属層を介して一次・二次電着層（２２・２３）と枠体（３）とを不離一体的に接合する第３の電鋳工程と、
   母型（１０）から一次・二次電着層（２２・２３）、枠体（３）および金属層を一体に剥離する剥離工程とを含むことを特徴とする金属多孔体の製造方法。
7. 多数独立の通孔（６）を有する本体プレート（２）と、該本体プレート（２）を囲むように配置された該本体プレート（２）の補強用の枠体（３）とを、金属層を介して接合してなる金属多孔体の製造方法であって、
   母型（１０）の表面に、通孔（６）に対応するレジスト体（１５ａ）を有する一次パターンレジスト（１５）を設ける第１のパターンニング工程と、
   一次パターンレジスト（１５）を含む母型（１０）の上面の全面に、フィルム状の接着レジスト（２５）を貼り付けたうえで、該接着レジスト（２５）の粘着性を利用して、一次パターンレジスト（１５）を囲むように、母型（１０）上に枠体（３）を仮止め固定する枠体配設工程と、
   枠体（３）の下面に存する接着レジスト（２５）を除いて、接着レジスト（２５）を除去する工程と、
   レジスト体（１５ａ）を除く母型（１０）の表面上、および枠体（３）の表面上を覆うように、電着金属を電鋳して、本体プレート（２）を構成する一次電着層（１６）と、該本体プレート（２）と枠体（３）とを接合する金属層とを形成する工程と、
   母型（１０）から一次電着層（１６）、枠体（３）および金属層を一体に剥離する剥離工程とを含むことを特徴とする金属多孔体の製造方法。

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