JP6374217B2 - Metal mask and manufacturing method thereof - Google Patents

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Description

この発明は、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 metal mask and a manufacturing method thereof.

従来、各種の電子部品等の実装のためにプリント配線基板にハンダペースト(クリームハンダ)、導体ペースト等を塗布形成するに際し、高精度なパターン印刷を可能にさせるスクリーン印刷が採用されている。特に高精度なパターン印刷が望まれる場合には、スクリーン印刷用の版材として、メタルマスク等のスクリーン印刷版が用いられる。   2. Description of the Related Art Conventionally, screen printing that enables high-precision pattern printing has been adopted when solder paste (cream solder), conductor paste, or the like is applied and formed on a printed wiring board for mounting various electronic components. In particular, when high-precision pattern printing is desired, a screen printing plate such as a metal mask is used as a plate material for screen printing.

メタルマスクを用いたスクリーン印刷は、被印刷物面に接触させて、あるいは僅かに離れて位置するメタルマスクの一方の面(スキージ面)から他方の面(被印刷物側の面)に、スキージあるいは加圧等で被印刷物面に押し付けながら、メタルマスクに設けられたパターン状の孔から印刷インクその他の付着材料を押し出すことで、被印刷物表面に印刷が行われる。この印刷方法は、被印刷物が平板状である場合に好適である。   In screen printing using a metal mask, a squeegee or a press is applied from one surface (squeegee surface) to the other surface (surface on the substrate side) of the metal mask that is in contact with or slightly away from the surface of the substrate. Printing is performed on the surface of the printing material by extruding printing ink and other adhering materials from the pattern-shaped holes provided in the metal mask while being pressed against the surface of the printing material with pressure or the like. This printing method is suitable when the substrate is a flat plate.

近年、電子機器ないし電子部品の小型化に伴い、プリント配線基板にハンダペーストを塗布形成するためにメタルマスクに設ける孔のパターンは、極微細でかつ孔相互の間の距離(孔のピッチ)が極めて短くなりつつある。また、高精細なパターンを形成するべく、メタルマスクと被印刷物との間は基本的に接触状態とするのが有利である。   In recent years, with the miniaturization of electronic equipment or electronic components, the hole pattern provided in the metal mask for applying and forming solder paste on the printed wiring board is extremely fine and the distance between the holes (hole pitch) is small. It is becoming very short. In order to form a high-definition pattern, it is advantageous to basically make contact between the metal mask and the substrate.

このように、極微細な孔が密集したメタルマスクは、印刷時に被印刷物と接触した際に、ハンダペーストやフラックスの粘性や表面張力、さらにはメタルマスクの被印刷物面と被印刷物の印刷面との押圧による接着力等により、被印刷物と密着してしまい、版離れが悪くなり易い。版離れが悪化した状態のまま無理に両者を引き剥がすと、前記パターン状の孔におけるハンダペーストの被印刷物への抜けが悪くなり、該孔の内壁にハンダペーストが付着して、印刷されたパターン形状が崩れる原因となる。また、ハンダペーストが被印刷物に飛散して、印刷面の汚れや印刷されたパターン形状におけるエッジの滲みの原因ともなる。   In this way, the metal mask with extremely fine holes densely contacts the printed material during printing, and the viscosity and surface tension of the solder paste and flux, and further, the printed surface of the printed material and the printed surface of the printed material. Due to the adhesive force due to the pressing of the sheet, it is in close contact with the substrate, and the separation of the plate is likely to deteriorate. If the both sides are forcibly peeled off in a state where the plate separation has deteriorated, the solder paste in the pattern-like holes will not come off to the printed material, and the solder paste will adhere to the inner walls of the holes, resulting in a printed pattern. It will cause the shape to collapse. In addition, the solder paste is scattered on the substrate to be printed, which may cause stains on the printed surface and bleeding of edges in the printed pattern shape.

現在まで、メタルマスクの版離れ改善に関して、種々の改良が為されており、例えば、スルファミン酸ニッケル浴に添加剤としてホウ酸の代わりにクエン酸塩を添加したメッキ浴組成で、メタルマスクを製造することにより、結晶が微細結晶構造となり、皮膜硬度と表面粗さとヤング率が向上し、しかも環境にもやさしいメタルマスクの製造方法が提案されている(例えば、特許文献1参照)。   To date, various improvements have been made to improve the separation of metal masks. For example, a metal mask is manufactured with a plating bath composition in which citrate is added instead of boric acid as an additive to a nickel sulfamate bath. By doing so, a method of manufacturing a metal mask has been proposed in which the crystal has a fine crystal structure, the film hardness, surface roughness and Young's modulus are improved, and it is also environmentally friendly (see, for example, Patent Document 1).

特開2008−213472号公報JP 2008-213472 A

従来のスルファミン酸ニッケル浴に添加剤としてホウ酸の代わりにクエン酸塩を添加したメッキ浴組成で、メタルマスクを製造した場合は、メッキ液の使用時間が長くなると、スルファミン酸とニッケル及びクエン酸塩が反応して緑色の反応生成物が発生し易くなる。そして、緑色の反応生成物はアノードバック内に入っているニッケル電極とフィルターに付着する。緑色の反応生成物がニッケル電極に付着すると、通電が悪くなり、安定的にメッキがされないので、1〜2ヶ月に一度程度の割合でニッケル電極を洗浄していた。また、フィルターが目詰まりを起こすと、メッキ液の濾過が進まず、メッキ皮膜の表面にざらつきが発生し、メッキ不良の原因となっていた。また、表面粗さの凹凸の平均間隔Smが大きくなり、目が粗く均一性に欠けるという問題点があった。   When a metal mask is manufactured with a plating bath composition in which citrate is added instead of boric acid as an additive to a conventional nickel sulfamate bath, if the plating solution is used for a long time, sulfamic acid, nickel and citric acid The salt reacts to easily generate a green reaction product. The green reaction product adheres to the nickel electrode and the filter contained in the anode bag. When the green reaction product adheres to the nickel electrode, the current is deteriorated and the plating is not stably performed. Therefore, the nickel electrode was washed at a rate of once every one to two months. Further, when the filter is clogged, the plating solution is not filtered, and the surface of the plating film is roughened, resulting in poor plating. In addition, there is a problem that the average interval Sm of the unevenness of the surface roughness becomes large, and the eyes are rough and lack of uniformity.

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、硫酸ニッケルと塩化ニッケルからなるワット浴に添加剤としてクエン酸塩を用いたメッキ浴組成により、メタルマスクを製造することにより、緑色の反応生成物の発生が抑えられ、表面粗さの凹凸の平均間隔Smが小さく、目が細かく均一性のあるメタルマスク及びそ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-described problems. By manufacturing a metal mask with a plating bath composition using citrate as an additive to a watt bath made of nickel sulfate and nickel chloride. The present invention provides a metal mask that can suppress generation of a green reaction product, has a small average interval Sm between irregularities of surface roughness, is fine, and is uniform, and a method for manufacturing the same.

この発明に係るメタルマスクの製造方法においては、硫酸ニッケルと塩化ニッケルからなるワット浴に添加剤としてクエン酸塩を用いたメッキ浴組成により、メタルマスクを製造するものである。   In the metal mask manufacturing method according to the present invention, a metal mask is manufactured by a plating bath composition using citrate as an additive in a watt bath made of nickel sulfate and nickel chloride.

また、メッキ浴組成として、硫酸ニッケル100〜400g/L、塩化ニッケル30〜60g/L、クエン酸塩15〜40g/Lを含むものである。   The plating bath composition includes nickel sulfate 100 to 400 g / L, nickel chloride 30 to 60 g / L, and citrate 15 to 40 g / L.

また、クエン酸塩として、クエン酸3ナトリウムを用いるものである。   Further, trisodium citrate is used as the citrate.

また、この発明に係るメタルマスクにおいては、硫酸ニッケルと塩化ニッケルからなるワット浴に添加剤としてクエン酸塩を用いたメッキ浴組成により、製造するものである。   The metal mask according to the present invention is manufactured by a plating bath composition using citrate as an additive in a watt bath made of nickel sulfate and nickel chloride.

また、硫酸ニッケルと塩化ニッケルからなるワット浴に添加剤としてクエン酸塩を用いたメッキ浴組成であって、硫酸ニッケル100〜400g/L、塩化ニッケル30〜60g/L、クエン酸塩15〜40g/Lを含むものである。   Also, a plating bath composition using citrate as an additive in a watt bath composed of nickel sulfate and nickel chloride, nickel sulfate 100 to 400 g / L, nickel chloride 30 to 60 g / L, citrate 15 to 40 g Includes / L.

また、クエン酸塩として、クエン酸3ナトリウムを用いるものである。   Further, trisodium citrate is used as the citrate.

また、メタルマスクの表面粗さの凹凸の平均間隔Smが23μm以下である。   Further, the average interval Sm of the surface roughness irregularities of the metal mask is 23 μm or less.

また、メタルマスクの結晶の配向性において、(111)面、(200)面及び(220)面のピーク強度の合計に対する(220)面のピーク強度比が0.4以上である。   In addition, in the crystal orientation of the metal mask, the peak intensity ratio of the (220) plane to the sum of the peak intensity of the (111) plane, the (200) plane, and the (220) plane is 0.4 or more.

この発明によれば、硫酸ニッケルと塩化ニッケルからなるワット浴に添加剤としてクエン酸塩を用いたメッキ浴組成により、メタルマスクを製造することにより、緑色の反応生成物の発生を抑えることができる。また、表面粗さの凹凸の平均間隔Smが小さく、目が細かく皮膜の表面粗さが均一となる。また、結晶の配向性において、(111)面、(200)面及び(220)面のピーク強度の合計に対する(220)面のピーク強度比が0.40以上となる。   According to this invention, the production of a green reaction product can be suppressed by producing a metal mask with a plating bath composition using citrate as an additive in a watt bath composed of nickel sulfate and nickel chloride. . Moreover, the average interval Sm of the surface roughness irregularities is small, the eyes are fine, and the surface roughness of the film is uniform. In the crystal orientation, the peak intensity ratio of the (220) plane to the sum of the peak intensity of the (111) plane, (200) plane, and (220) plane is 0.40 or more.

この発明の実施例1におけるメタルマスクの製造方法により作製したメタルマスクの皮膜硬度(電流密度1A/dmの時)を示す特性図である。It is a characteristic diagram showing the film hardness of the metal mask manufactured by the manufacturing method of the metal mask (at a current density of 1A / dm 2) in Embodiment 1 of the present invention. この発明の実施例1におけるメタルマスクの製造方法により作製したメタルマスクの皮膜硬度(電流密度1A/dm、2A/dmの時)を示す表である。It is a table | surface which shows the film hardness (at the time of current density 1A / dm < 2 >, 2A / dm < 2 >) of the metal mask produced with the manufacturing method of the metal mask in Example 1 of this invention. この発明の実施例1におけるメタルマスクの製造方法により作製したメタルマスクの皮膜硬度(クエン酸3ナトリウム35g/Lの時)を示す特性図である。It is a characteristic view which shows the film hardness (at the time of trisodium citrate 35g / L) of the metal mask produced with the manufacturing method of the metal mask in Example 1 of this invention. この発明の実施例1におけるメタルマスクの製造方法により作製したメタルマスクの皮膜硬度(クエン酸3ナトリウム35g/Lの時)を示す表である。It is a table | surface which shows the film hardness (at the time of trisodium citrate 35g / L) of the metal mask produced with the manufacturing method of the metal mask in Example 1 of this invention. この発明の実施例1におけるメタルマスクの製造方法により作製したメタルマスクの結晶の配向性のピーク強度比(クエン酸3ナトリウム30g/L、NTS3g/Lの時)を示す特性図である。It is a characteristic view which shows the peak intensity ratio (at the time of trisodium citrate 30g / L, NTS3g / L) of the orientation of the crystal | crystallization of the metal mask produced with the manufacturing method of the metal mask in Example 1 of this invention. この発明の実施例1におけるメタルマスクの製造方法により作製したメタルマスクの結晶の配向性のピーク強度比(クエン酸3ナトリウム30g/L、NTS3g/Lの時)を示す表である。It is a table | surface which shows the peak intensity ratio (at the time of trisodium citrate 30g / L, NTS3g / L) of the orientation of the crystal | crystallization of the metal mask produced with the manufacturing method of the metal mask in Example 1 of this invention. この発明の実施例1におけるメタルマスクの製造方法により作製したメタルマスクのメッキ皮膜の表面粗さを示す特性図である。It is a characteristic view which shows the surface roughness of the plating film of the metal mask produced with the manufacturing method of the metal mask in Example 1 of this invention. この発明の実施例1におけるメタルマスクの製造方法により作製したメタルマスクのメッキ皮膜の表面粗さを示す表である。It is a table | surface which shows the surface roughness of the plating film of the metal mask produced with the manufacturing method of the metal mask in Example 1 of this invention. 比較例として従来のスルファミン酸ニッケル浴に添加剤としてクエン酸塩を添加したメッキ浴組成で作製したメタルマスクのメッキ皮膜の表面粗さを示す特性図である。It is a characteristic view which shows the surface roughness of the plating film of the metal mask produced with the plating bath composition which added the citrate as an additive to the conventional nickel sulfamate bath as a comparative example. 比較例として従来のスルファミン酸ニッケル浴に添加剤としてクエン酸塩を添加したメッキ浴組成で作製したメタルマスクのメッキ皮膜の表面粗さを示す表である。It is a table | surface which shows the surface roughness of the plating film of the metal mask produced with the plating bath composition which added the citrate as an additive to the conventional nickel sulfamate bath as a comparative example.

実施例1.
この発明によるメタルマスクの製造方法は、硫酸ニッケルと塩化ニッケルからなるメッキ浴(ワット浴と呼ばれる)に添加剤としてクエン酸塩を用いたメッキ浴組成により、メタルマスクを製造する点に特徴を有するものである。なお、クエン酸塩としては、クエン酸、クエン酸アンモニュウム、クエン酸3ナトリウム、クエン酸2ナトリウム、クエン酸1ナトリウム、クエン酸1カリウム、クエン酸3カリウム等があり、クエン酸3ナトリウムが好適である。
すなわち、実施例1における実際のメッキ浴組成としては、硫酸ニッケルが100〜400g/Lであり、好ましくは200〜300g/Lである。硫酸ニッケルを100〜400g/Lの範囲とする理由は、100g/L未満であると、金属の析出の電流効率が悪くなるからであり、400g/Lを超えても効果が変わらないためである。また、塩化ニッケルが30〜60g/Lであり、好ましくは40〜50g/Lである。塩化ニッケルを30〜60g/Lの範囲とする理由は、30g/L未満であると、金属の析出の電流効率が悪くなるからであり、60g/Lを超えても効果が変わらないためである。また、クエン酸3ナトリウムが15〜40g/Lであり、好ましくは20〜35g/Lである。クエン酸3ナトリウムを15〜40g/Lの範囲とする理由は、15g/L未満であると、メッキ液のpH変動が大きくなるからであり、40g/Lを超えても効果が変わらないためである。また、NTS(1.3.6−ナフタリントリスルフォン酸ナトリウム)が0.5〜4g/Lである。NTSを0.5〜4g/Lの範囲とする理由は、0.5g/L未満であると、応力を適切な応力に調整できないためであり、4g/Lを超えると圧縮応力が強くなり過ぎるためである。また、ピット防止剤が5cc/Lである。また、メッキ条件としては、電流密度は0.5〜2A/dmであり、好ましくは1〜2A/dmである。電流密度を0.5〜2A/dmの範囲とする理由は、0.5A/dm未満であると、被膜が脆くなるからであり、2A/dmを超えると板厚の均一性が悪くなるためである。また、pHは、3.99〜4.29である。更に、液温は、35〜55℃である。
Example 1.
The metal mask manufacturing method according to the present invention is characterized in that a metal mask is manufactured by a plating bath composition using citrate as an additive in a plating bath (called a Watt bath) made of nickel sulfate and nickel chloride. Is. Examples of citrate include citric acid, ammonium citrate, trisodium citrate, disodium citrate, monosodium citrate, monopotassium citrate, tripotassium citrate, and trisodium citrate is preferred. is there.
That is, as an actual plating bath composition in Example 1, nickel sulfate is 100 to 400 g / L, preferably 200 to 300 g / L. The reason why the nickel sulfate is in the range of 100 to 400 g / L is that if it is less than 100 g / L, the current efficiency of metal deposition deteriorates, and even if it exceeds 400 g / L, the effect does not change. . Moreover, nickel chloride is 30-60 g / L, Preferably it is 40-50 g / L. The reason why nickel chloride is in the range of 30 to 60 g / L is that if it is less than 30 g / L, the current efficiency of metal deposition deteriorates, and even if it exceeds 60 g / L, the effect does not change. . Moreover, trisodium citrate is 15-40 g / L, Preferably it is 20-35 g / L. The reason why trisodium citrate is in the range of 15 to 40 g / L is that if it is less than 15 g / L, the pH fluctuation of the plating solution increases, and even if it exceeds 40 g / L, the effect does not change. is there. Moreover, NTS (1.36-6-Naphthalene trisulfonate sodium) is 0.5-4 g / L. The reason why NTS is in the range of 0.5 to 4 g / L is that if it is less than 0.5 g / L, the stress cannot be adjusted to an appropriate stress. If it exceeds 4 g / L, the compressive stress becomes too strong. Because. The pit inhibitor is 5 cc / L. As plating conditions, the current density is 0.5 to 2 A / dm 2 , and preferably 1 to 2 A / dm 2 . The reason for the range the current density of 0.5~2A / dm 2, when it is less than 0.5A / dm 2, and because the film becomes brittle, the thickness uniformity exceeds 2A / dm 2 This is because it gets worse. Moreover, pH is 3.99-4.29. Furthermore, the liquid temperature is 35 to 55 ° C.

これにより、硫酸ニッケルと塩化ニッケルからなるメッキ浴(ワット浴)に添加剤としてクエン酸3ナトリウムを用いたメッキ浴組成で、メタルマスクを製造することができる。
図1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により作製したメタルマスクの皮膜硬度(電流密度1A/dmの時)をクエン酸3ナトリウムの濃度別に示す特性図、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により作製したメタルマスクの皮膜硬度(電流密度1A/dm及び2A/dmの時)をクエン酸3ナトリウムの濃度別に示す表である。この特性図及び表によれば、メタルマスクの皮膜硬度Hは、電流密度1A/dmの時、NTSの添加量(0.5〜4.0g/L)に応じて皮膜硬度Hが421〜464の範囲となった。また、電流密度2A/dmの時、NTSの添加量(1.5〜4.0g/L)に応じて皮膜硬度Hが429〜464の範囲となった。すなわち、皮膜硬度は従来のスルファミン酸ニッケル浴に添加剤としてクエン酸塩を添加したメッキ浴組成でメタルマスクを製造した場合と比べて遜色がなかった。
図3及び図4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により作製したメタルマスクの皮膜硬度(クエン酸3ナトリウム35g/Lの時)を示す特性図及び表である。この特性図及び表によれば、メタルマスクの皮膜硬度Hは、電流密度1A/dmの時、NTSの添加量(1〜4.0g/L)に応じて皮膜硬度Hが429〜464の範囲となった。また、電流密度2A/dmの時、NTSの添加量(1.5〜4.0g/L)に応じて皮膜硬度Hが429〜464の範囲となった。すなわち、皮膜硬度は従来のスルファミン酸ニッケル浴に添加剤としてクエン酸塩を添加したメッキ浴組成でメタルマスクを製造した場合と比べて遜色がなかった。
図5及び図6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により作製したメタルマスクの結晶の配向性のピーク強度比(クエン酸3ナトリウム30g/L、NTS3g/Lの時)を示す特性図及び表である。結晶の配向性において、(111)面、(200)面及び(220)面のピーク強度の合計に対する(111)面、(200)面及び(220)面それぞれのピーク強度比を示している。この特性図及び表によれば、メタルマスクの結晶の配向性において、ピーク強度比は、クエン酸3ナトリウム30g/L、NTS3g/Lの時、電流密度(0.5〜2A/dm)に応じて結晶の配向性のピーク強度比が変化する。そして、(220)面のピーク強度比は電流密度が1.0〜2.0A/dmでは0.4以上である微細結晶構造を持つメタルマスクが得られる。
図7及び図8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により作製したメタルマスクのメッキ皮膜の表面粗さ(クエン酸3ナトリウム35g/L、電流密度1A/dmの時)を示す特性図及び表である。図中、Ra:算術平均粗さ、Rmax:最大高さ、Rz:十点平均粗さ、Sm:山谷(凹凸)平均間隔をそれぞれ示す。この発明の特性図及び表によれば、表面粗さの算術平均粗さRaは0.29〜0.43(μm)で、その平均が0.36(μm)である。最大高さRmaxは3.34〜4.64(μm)で、その平均が4.12(μm)である。十点平均粗さRzは2.86〜3.86(μm)で、その平均が3.33(μm)である。山谷(凹凸)平均間隔Smは16.7〜23(μm)で、その平均が19.83(μm)であり、全体的に小さな値となっている。
また、図9及び図10は比較例として従来のスルファミン酸ニッケル浴に添加剤としてクエン酸塩を添加したメッキ浴組成で作製したメタルマスクのメッキ皮膜の表面粗さ(クエン酸3ナトリウム25g/L、電流密度2A/dmの時)を示す特性図及び表である。図中、Ra:算術平均粗さ、Rmax:最大高さ、Rz:十点平均粗さ、Sm:山谷(凹凸)平均間隔をそれぞれ示す。この比較例の特性図及び表によれば、表面粗さの算術平均粗さRaは0.46〜0.6(μm)で、その平均が0.54(μm)である。最大高さRmaxは6.18〜7.4(μm)で、その平均が6.63(μm)である。十点平均粗さRzは4.18〜5.46(μm)で、その平均が4.82(μm)である。山谷(凹凸)平均間隔Smは22.2〜28.9(μm)で、その平均が26.63(μm)であり、全体的に大きな値となっている。そして、山谷(凹凸)平均間隔Smが大きくなるので、目が粗く、皮膜の表面粗さが均一性に欠けるものである。
すなわち、この発明の実施例1におけるメタルマスクの製造方法により作製したメタルマスクのメッキ皮膜の表面粗さの算術平均粗さRa、最大高さRmax、十点平均粗さRzは、従来のスルファミン酸ニッケル浴に添加剤としてクエン酸塩を添加したメッキ浴組成でメタルマスクを製造した場合と比べて若干改善され、小さな値となっているが、それ程の大きな開きはないと言える。しかし、表面粗さの山谷(凹凸)平均間隔Smは、従来のスルファミン酸ニッケル浴に添加剤としてクエン酸塩を添加したメッキ浴組成でメタルマスクを製造した場合と比べて大幅に改善され、かなり小さな値となっているので、目が細かく皮膜の表面粗さが均一になるという利点がある。
Thereby, a metal mask can be manufactured with the plating bath composition which uses trisodium citrate as an additive for the plating bath (watt bath) which consists of nickel sulfate and nickel chloride.
FIG. 1 is a characteristic diagram showing the film hardness (when the current density is 1 A / dm 2 ) of a metal mask produced by the metal mask manufacturing method according to Example 1 of the present invention for each concentration of trisodium citrate, and FIG. is a table showing the film hardness of the metal mask (at a current density of 1A / dm 2 and 2A / dm 2) by the concentration of the trisodium citrate prepared by the production method of the metal mask in the first embodiment of. According to the characteristic diagram and tables, film hardness H V of the metal mask, at a current density of 1A / dm 2, the film hardness H V in accordance with the amount of NTS (0.5~4.0g / L) It became the range of 421-464. Further, when the current density 2A / dm 2, the addition amount of the NTS (1.5~4.0g / L) Film Hardness H V according to become a range of 429 to 464. That is, the film hardness was not inferior to the case where a metal mask was produced with a plating bath composition in which citrate was added as an additive to a conventional nickel sulfamate bath.
3 and 4 are characteristic diagrams and tables showing the film hardness (when trisodium citrate is 35 g / L) of the metal mask produced by the method for producing a metal mask according to Example 1 of the present invention. According to the characteristic diagram and tables, film hardness H V of the metal mask, at a current density of 1A / dm 2, the film hardness H V in accordance with the amount of NTS (1~4.0g / L) 429~ The range was 464. Further, when the current density 2A / dm 2, the addition amount of the NTS (1.5~4.0g / L) Film Hardness H V according to become a range of 429 to 464. That is, the film hardness was not inferior to the case where a metal mask was produced with a plating bath composition in which citrate was added as an additive to a conventional nickel sulfamate bath.
5 and 6 are characteristics showing the peak intensity ratio of the crystal orientation of the metal mask produced by the metal mask manufacturing method in Example 1 of the present invention (when trisodium citrate 30 g / L and NTS 3 g / L). It is a figure and a table | surface. In the crystal orientation, the peak intensity ratios of the (111) plane, (200) plane, and (220) plane with respect to the total peak intensity of the (111) plane, (200) plane, and (220) plane are shown. According to this characteristic diagram and table, in the orientation of the metal mask crystal, the peak intensity ratio is 30 mA / L of trisodium citrate and 3 g / L of NTS, and the current density (0.5-2 A / dm 2 ). Accordingly, the peak intensity ratio of crystal orientation changes. Then, a metal mask having a fine crystal structure in which the peak intensity ratio of the (220) plane is 0.4 or more when the current density is 1.0 to 2.0 A / dm 2 is obtained.
7 and 8 show the surface roughness of the plating film of the metal mask produced by the metal mask manufacturing method in Example 1 of the present invention (when trisodium citrate is 35 g / L and the current density is 1 A / dm 2 ). It is a characteristic view and a table. In the figure, Ra: arithmetic average roughness, Rmax: maximum height, Rz: ten-point average roughness, Sm: mountain valley (unevenness) average interval, respectively. According to the characteristic diagram and table of the present invention, the arithmetic average roughness Ra of the surface roughness is 0.29 to 0.43 (μm), and the average is 0.36 (μm). The maximum height Rmax is 3.34 to 4.64 (μm), and the average is 4.12 (μm). The ten-point average roughness Rz is 2.86 to 3.86 (μm), and the average is 3.33 (μm). Yamatani (unevenness) average interval Sm is 16.7 to 23 (μm), the average is 19.83 (μm), which is a small value as a whole.
9 and 10 show, as comparative examples, the surface roughness of a plating film of a metal mask prepared with a plating bath composition in which citrate is added as an additive to a conventional nickel sulfamate bath (trisodium citrate 25 g / L). FIG. 6 is a characteristic diagram and a table showing a current density of 2 A / dm 2 . In the figure, Ra: arithmetic average roughness, Rmax: maximum height, Rz: ten-point average roughness, Sm: mountain valley (unevenness) average interval, respectively. According to the characteristic diagram and table of this comparative example, the arithmetic average roughness Ra of the surface roughness is 0.46 to 0.6 (μm), and the average is 0.54 (μm). The maximum height Rmax is 6.18 to 7.4 (μm), and the average is 6.63 (μm). The ten-point average roughness Rz is 4.18 to 5.46 (μm), and the average is 4.82 (μm). Yamatani (unevenness) average interval Sm is 22.2 to 28.9 (μm), the average is 26.63 (μm), which is a large value as a whole. Since the average interval Sm of the valleys (irregularities) becomes large, the eyes are rough and the surface roughness of the film is not uniform.
That is, the arithmetic average roughness Ra, the maximum height Rmax, and the ten-point average roughness Rz of the surface roughness of the plating film of the metal mask produced by the method for producing a metal mask in Example 1 of the present invention are the same as those of the conventional sulfamic acid. Compared to the case where a metal mask is manufactured with a plating bath composition in which citrate is added as an additive to a nickel bath, the metal mask is slightly improved and has a small value, but it can be said that there is no such wide opening. However, the average roughness Sm of the surface roughness (unevenness) is significantly improved as compared with the case where a metal mask is manufactured with a plating bath composition in which citrate is added as an additive to a conventional nickel sulfamate bath. Since the value is small, there is an advantage that the surface is fine and the surface roughness of the film is uniform.

以上のように、硫酸ニッケルと塩化ニッケルのメッキ浴に添加剤としてクエン酸塩、特にクエン酸3ナトリウムを用いたメッキ浴組成により、メタルマスクを作成すると、次のような利点がある。
メッキ液の使用時間が長くなっても、緑色の反応生成物の発生を抑えることができる。従来は緑色の反応生成物がアノードバック内のニッケル電極に付着すると、通電が悪くなり、安定的にメッキがされないので、1〜2ヶ月に一度程度の割合でニッケル電極を洗浄していたが、数か月間の長期に亘って洗浄しなくても済むことが判った。また、長期に亘りフィルターが目詰まりを起こすことがない。また、表面粗さの凹凸の平均間隔Smが約15〜23(μm)と小さく、目が細かく皮膜の表面粗さが均一となる。また、結晶の配向性において、(111)面、(200)面及び(220)面のピーク強度の合計に対する(220)面のピーク強度比が0.40以上となる。また、皮膜強度は従来のスルファミン酸ニッケル浴に添加剤としてクエン酸塩を添加したメッキ浴組成でメタルマスクを製造した場合と比べて遜色がなかった。
As described above, when a metal mask is produced by a plating bath composition using citrate, particularly trisodium citrate, as an additive in a nickel sulfate and nickel chloride plating bath, there are the following advantages.
Even when the plating solution is used for a long time, the generation of a green reaction product can be suppressed. Conventionally, when the green reaction product adheres to the nickel electrode in the anode back, the current is deteriorated and the plating is not stably performed, so the nickel electrode was washed once or twice a month. It has been found that it is not necessary to wash for a long period of several months. In addition, the filter does not become clogged for a long time. Moreover, the average interval Sm of the surface roughness irregularities is as small as about 15 to 23 (μm), and the surface roughness of the film is uniform with fine eyes. In the crystal orientation, the peak intensity ratio of the (220) plane to the sum of the peak intensity of the (111) plane, (200) plane, and (220) plane is 0.40 or more. Also, the film strength was not inferior to the case where a metal mask was produced with a plating bath composition in which citrate was added as an additive to a conventional nickel sulfamate bath.

Claims (8)

硫酸ニッケルと塩化ニッケルからなるワット浴に添加剤としてクエン酸塩を用いたメッキ浴組成により、メタルマスクを製造することを特徴とするメタルマスクの製造方法。   A method for producing a metal mask, comprising producing a metal mask by a plating bath composition using citrate as an additive in a Watt bath composed of nickel sulfate and nickel chloride. 硫酸ニッケルと塩化ニッケルからなるワット浴に添加剤としてクエン酸塩を用いたメッキ浴組成により、メタルマスクを製造する方法であって、
前記メッキ浴組成として、硫酸ニッケル100〜400g/L、塩化ニッケル30〜60g/L、クエン酸塩15〜40g/Lを含むことを特徴とするメタルマスクの製造方法。
A method for producing a metal mask by a plating bath composition using citrate as an additive to a watt bath composed of nickel sulfate and nickel chloride,
A method for producing a metal mask, comprising, as the plating bath composition, nickel sulfate 100 to 400 g / L, nickel chloride 30 to 60 g / L, and citrate 15 to 40 g / L.
クエン酸塩として、クエン酸3ナトリウムを用いるこ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の製造方法。   The metal mask manufacturing method according to claim 1 or 2, wherein trisodium citrate is used as the citrate. 硫酸ニッケルと塩化ニッケルからなるワット浴に添加剤としてクエン酸塩を用いたメッキ浴組成により、製造することを特徴とするメタルマスク。   A metal mask produced by a plating bath composition using citrate as an additive in a watt bath composed of nickel sulfate and nickel chloride. ッキ浴組成として、硫酸ニッケル100〜400g/L、塩化ニッケル30〜60g/L、クエン酸塩15〜40g/Lを含むことを特徴とする請求項4記載のメタルマスク。 Menu as Tsu key bath composition, the metal mask according to claim 4, characterized in that it comprises nickel sulfate 100 to 400 g / L, nickel chloride 30 to 60 g / L, citrate 15 to 40 g / L. クエン酸塩として、クエン酸3ナトリウムを用いることを特徴とする請求項4又は請求項5記載のメタルマスク。   6. The metal mask according to claim 4, wherein trisodium citrate is used as the citrate. メタルマスクの表面粗さの凹凸の平均間隔Smが23μm以下であることを特徴とする請求項4〜請求項6のいずれか1項に記載のメタルマスク。   The metal mask according to any one of claims 4 to 6, wherein an average interval Sm of unevenness of the surface roughness of the metal mask is 23 µm or less. メタルマスクの結晶の配向性において、(111)面、(200)面及び(220)面のピーク強度の合計に対する(220)面のピーク強度比が0.4以上であることを特徴とする請求項4〜請求項7のいずれか1項に記載のメタルマスク。   The crystal mask orientation of the metal mask is characterized in that the peak intensity ratio of the (220) plane to the sum of the peak intensity of the (111) plane, the (200) plane and the (220) plane is 0.4 or more. The metal mask according to any one of claims 4 to 7.
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