JP6486872B2 - Stencil for printing - Google Patents
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Description
本発明は、印刷用孔版に関し、特に、印刷パターン開口部にメッシュを用いない印刷用孔版に関する。 The present invention relates to a printing stencil, and more particularly to a printing stencil that does not use a mesh in a printing pattern opening.
近年、電子部品の小型化が進み、スクリーンマスクを用いた印刷技術も革新的に発達を続けてきた。電子部品のサイズが、１．０ｍｍ×０．５ｍｍから０．６ｍｍ×０．３ｍｍへ、さらに０．４ｍｍ×０．２ｍｍへと小さくなってきた近年、作製に必要なスクリーンマスクの開口幅も０．０７ｍｍ程度だったが、今では０．０２ｍｍ程度の開口幅が必要となってきた。この技術革新に伴い、それに使われるペーストや印刷機、スクリーンマスクも進化してきている。 In recent years, electronic components have been miniaturized, and printing technology using a screen mask has continued to develop innovatively. In recent years, the size of electronic components has been reduced from 1.0 mm × 0.5 mm to 0.6 mm × 0.3 mm, and further to 0.4 mm × 0.2 mm. Although it was about 0.07 mm, now an opening width of about 0.02 mm is required. Along with this technological innovation, pastes, printing presses and screen masks used in the technology are also evolving.
ペーストメーカーでは、細線印刷用として、粒子径を１μｍ以下とした銀ペースト、あるいは最近では銅ペーストの開発も盛んとなってきている。チキソ性やレベリング性の高いペーストの開発も進んでいるが、開口設計に対して、印刷物はニジミ等が原因で、設計値通りに印刷することは難しい。またスクリーンマスクを構成しているメッシュを介しての印刷となり、そのメッシュが印刷後のペーストを引き上げてしまう現象もあり、印刷物の高さは凹凸となってします。これは電子部品メーカーにとっては、部品の特性上、好ましくない形状である。 In paste makers, silver paste with a particle diameter of 1 μm or less, or recently copper paste, has been actively developed for fine line printing. Development of a paste with high thixotropy and leveling is also progressing, but it is difficult to print according to the design value because the printed matter is caused by blurring or the like. In addition, printing is performed through the mesh that forms the screen mask, and the mesh pulls up the paste after printing, and the height of the printed material becomes uneven. This is an undesirable shape for electronic component manufacturers due to the characteristics of the components.
印刷機からは、低印圧で印刷してマスクの付加を抑えた印刷方法や一度ブランケット（シリコン素材）に印刷して、再度転写する方式等新しい印刷方法が出来上がってきている。しかしながら、これらの印刷機を使っても、まだ電子部品メーカーの要求値には応えられていない。 From printing presses, new printing methods such as a printing method in which printing is performed at a low printing pressure to suppress the addition of a mask and a method in which printing is once performed on a blanket (silicon material) and transferred again have been completed. However, even if these printers are used, they still have not met the requirements of electronic component manufacturers.
スクリーンマスクでは、感光性樹脂の開発が進み、近年では２０μｍ以下の線幅まで解像できる感光性樹脂が使われ始めている。また同様に感光性樹脂に変わりに金属版をメッシュと接合したメッシュ一体型メタルマスクについても、２０μｍ以下のパターンは容易にできるところまで技術は進んできた。しかしながら共にメッシュを支持体として用いることとなるので、印刷時の印刷物の凹凸は避けられない。また、スクリーンマスクあるいはメッシュ一体型メタルマスクにプリント面側に特殊な表面処理をして、ニジミを防止する方法等が報告されている。こちらの方法は、ニジミ防止についてはかなり改善ができている。 For screen masks, development of photosensitive resins has progressed, and in recent years, photosensitive resins capable of resolving to line widths of 20 μm or less have begun to be used. Similarly, for a mesh-integrated metal mask in which a metal plate is joined to a mesh instead of a photosensitive resin, the technology has advanced to the point where a pattern of 20 μm or less can be easily formed. However, since both meshes are used as the support, unevenness of the printed material during printing is inevitable. In addition, a method has been reported in which a screen mask or a mesh-integrated metal mask is subjected to a special surface treatment on the printed surface side to prevent blurring. This method has improved considerably in terms of preventing blurring.
一方、メッシュを用いない印刷用孔版として、メタルマスクがある（特許文献１，２参照）。メタルマスクは主に、金属にレーザ照射によるパターン形成をするタイプ、金属にレジストでパターン形成をした後、パターン部を腐食させて作製するエッチングタイプ、母型にレジストでパターン形成を行い、その母型にめっきを成長させて作製する電鋳タイプの３種類の方法が主である。 On the other hand, there is a metal mask as a printing stencil that does not use a mesh (see Patent Documents 1 and 2). The metal mask mainly consists of a type that forms a pattern on a metal by laser irradiation, an etching type that forms a pattern on a metal with a resist and then corrodes the pattern portion, and a pattern that uses a resist on the mother die. There are mainly three types of electroforming types that are produced by growing plating on a mold.
しかしながら、メッシュという支持体がないため、メタルマスクでは得意とするパターンと、不可能又は不得意とするパターンとが存在する。例えば、ローマ字の「Ｏ」や数字の「０」を印刷する場合の中央部のような浮き島状のパターンは何らかの手段を施さない限り不可能なパターンとされている。また、図１に示すコの字パターンやＳの字パターンは、メタルマスクでは不得意なパターンであり、もしコの字パターンやＳの字パターンのマスクが作成できたとしても、そのパターン形状から、印刷時（スキージング時）にパターンにゆがみが発生したり或いはパターンを損傷しやすい。洗浄時（版拭き時）にも、パターンを引っ掛けてしまい、パターンにゆがみが発生したり或いはパターンを損傷しやすいため、実際にはこのようなパターンでは、メタルマスクは使用されず、スクリーンマスクおよびメッシュ一体型メタルマスクが使用されていた。 However, since there is no support called a mesh, there are patterns that are good at metal masks and patterns that are impossible or not good at them. For example, a floating island-like pattern such as the central portion when printing the Roman letter “O” or the numeral “0” is an impossible pattern unless some means is applied. Further, the U-shaped pattern and the S-shaped pattern shown in FIG. 1 are unsatisfactory patterns in a metal mask, and even if a U-shaped pattern or an S-shaped pattern mask can be created, The pattern tends to be distorted or damaged during printing (squeezing). Even during cleaning (plate wiping), the pattern is caught, and the pattern is likely to be distorted or damaged. In fact, in such a pattern, a metal mask is not used. A mesh-integrated metal mask was used.
また、レーザ照射をするタイプのメタルマスクや、エッチングタイプのメタルマスクでは、金属の厚みに制限があった。既製品の板を購入して加工するが、１０μｍのような薄い板は存在しないため、２０μｍ以上の厚みの板加工しか不可能である。印刷物の厚みが１０μｍ程度を狙う電子部品メーカーでは、薄い金属を必要とするため、レーザやエッチングを用いる工法は不可能という認識があった。 Further, the metal thickness of the metal mask that performs laser irradiation or the etching type metal mask is limited. Although an off-the-shelf plate is purchased and processed, there is no thin plate of 10 μm, so only a plate with a thickness of 20 μm or more is possible. Electronic component manufacturers aiming for a printed material thickness of about 10 μm required a thin metal and recognized that a method using laser or etching was impossible.
唯一電鋳タイプのメタルマスクが薄膜にも対応できるが、たとえば１０μｍ厚の金属をめっき母型から剥がすのは容易ではなく、また金属が薄いため、剥がす時に金属皮膜を伸ばしてしまうという欠点もある。 The only electroforming type metal mask can handle thin films, but for example, it is not easy to peel off a 10 μm thick metal from the plating matrix, and the metal film is thin when it is peeled off. .
また電鋳法は金属を析出させていく方法である。薄い金属厚の場合、母型とされる金属板に欠陥がある場合、その欠陥箇所が析出される金属にも転写されてしまい、同箇所に欠陥が生じてしまう。特に金属厚が薄い場合は致命傷の欠陥（ピンホール等）になりやすく、問題となっている。 Electroforming is a method of depositing metal. In the case of a thin metal thickness, if there is a defect in the metal plate used as a matrix, the defective portion is also transferred to the deposited metal, and a defect is generated at the same portion. In particular, when the metal thickness is thin, it tends to be a fatal defect (pinhole or the like), which is a problem.
また、スクリーンマスクやメッシュ一体型メタルマスクの場合はメッシュという支持体の上にパターン形成をするため、寸法精度は比較的出しやすいのに対し、メッシュを用いないメタルマスクでは、直接パターンがあるメタルマスクを引っ張るので、厚みが薄いメタルマスクの場合は、いわゆる太鼓形状（中央部がより多く引っ張られる）になってしまい、寸法精度が出しにくいという課題もあった。 In the case of a screen mask or a mesh-integrated metal mask, the pattern is formed on a support called a mesh, so the dimensional accuracy is relatively easy. On the other hand, a metal mask without a mesh has a direct pattern. Since the mask is pulled, in the case of a metal mask having a small thickness, a so-called drum shape (the center portion is pulled more) is formed, and there is a problem that it is difficult to obtain dimensional accuracy.
本発明は、従来のメタルマスクのような印刷用孔版における課題を解決するものであって、従来の課題であった開口パターンのゆがみ、欠陥或いは損傷をなくして、寸法精度及び位置精度の高い印刷用孔版を提供することを目的とするものであり、特に、印刷パターン開口部にメッシュを用いない印刷用孔版において、印刷時及び／又は洗浄時に発生するコの字パターン又はＳの字パターン等の開口パターンのゆがみ及び／又は損傷をなくして、精度良く印刷できる印刷用孔版を提供することを目的とする。 The present invention solves the problems in a printing stencil like a conventional metal mask, and eliminates the distortion, defects or damage of the opening pattern, which has been a conventional problem, and enables printing with high dimensional accuracy and position accuracy. In particular, in a printing stencil that does not use a mesh in a printing pattern opening, a U-shaped pattern or an S-shaped pattern generated at the time of printing and / or washing is used. It is an object of the present invention to provide a stencil for printing that can be printed with high accuracy by eliminating distortion and / or damage of the opening pattern.
本発明らは上記目的を達成すべく検討を重ねた結果、印刷パターン開口部を構成する基材の一部を、基材の水平面より、突出または後退させることにより、コの字パターン又はＳの字パターン等の開口パターンを損傷することなく、印刷できるようにできることを見いだした。また、複数の印刷パターン開口部が形成されたエリアを備えた基材において、該エリアの外周部の基材の厚みを、該エリアの基材の厚みに比べて厚く形成することにより、精度の高い印刷用孔版が得られることも判明した。さらに、印刷パターン開口部を有する基材がメッシュにより枠体に張設された、いわゆるコンビネーション型の印刷用孔版において、メッシュと基材を、ゴム系接着剤とエポキシ系接着剤を含む２種以上の接着剤で接着することにより、母型にめっき皮膜が付いているままコンビネーションを行うことが可能となることが判明した。 As a result of repeated investigations to achieve the above object, the present inventors have made a part of the substrate constituting the printed pattern opening part protrude or recede from the horizontal plane of the substrate, whereby a U-shaped pattern or S It was found that printing can be performed without damaging the opening pattern such as the letter pattern. In addition, in a base material provided with an area in which a plurality of print pattern openings are formed, the thickness of the base material in the outer peripheral portion of the area is formed to be larger than the thickness of the base material in the area, thereby improving accuracy. It has also been found that high printing stencils can be obtained. Furthermore, in a so-called combination-type printing stencil in which a substrate having a printing pattern opening is stretched on a frame by a mesh, the mesh and the substrate are composed of two or more kinds including a rubber adhesive and an epoxy adhesive. It was proved that it becomes possible to perform a combination with the plating layer still attached to the matrix by adhering with the adhesive.
本発明はこれらの知見に基づいて完成に至ったものであり、本発明によれば、以下の特徴を有する印刷用孔版が提供される。
本発明の印刷用孔版は、印刷パターン開口部が形成された基材を有し、該基材の印刷パターン開口部を構成する基材の一部が、前記基材の水平面より突出又は後退していることを特徴とする。
また、本発明の印刷用孔版は、印刷パターン開口部が形成された基材を有し、該印刷パターン開口部の少なくとも一部が線形状部分を含み、該開口パターンの一方端部と他方端部とを直線的に結ぶ全長が、前記線形状を含む開口パターンの一方端部と他方端部の前記印刷パターン開口部の全長の少なくとも９０％未満の長さとなり、前記印刷パターン開口部にメッシュが存在しないことを特徴とする。
また、本発明の印刷用孔版は、前記基材の水平面より突出又は後退している量が、基材の厚みの５〜５００％であることを特徴とする。
また、本発明の印刷用孔版は、前記突出又は後退している部分の基材が、残留応力の異なる複数層及び／又は残留応力の異なる傾斜層を有する基材で構成されることを特徴とする。
また、本発明の印刷用孔版は、前記残留応力の異なる複数層及び／又は残留応力の異なる傾斜層が、印刷基板面側に形成されることを特徴とする。
また、本発明の印刷用孔版は、前記基材が、金属又は金属合金よりなることを特徴とする。
また、本発明の印刷用孔版は、前記印刷パターン開口部の基材の厚さが５０μｍ以下であることを特徴とする。
また、本発明の印刷用孔版は、前記基材に、ビッカース硬度が８００以上の硬質膜が形成されていることを特徴とする。
また、本発明の印刷用孔版は、前記硬質膜が、前記基材の最外層の表層に形成されることを特徴とする。
また、本発明の印刷用孔版は、前記硬質膜が、非晶質炭素膜、ＴｉＡｌＮ、ＡｌＮ、ＴｉＣＮ、ＴｉＣ、ＴｉＮ、ＣｒＣ、ＣｒＮ、ＳｉＣ、ＳｉＯｘ、無電解Ｎｉ−Ｐめっき、無電解Ｎｉ−Ｂめっき、電解Ｎｉ−Ｗめっき及び電解クロムめっきからなる群から選ばれる少なくとも１つを含むことを特徴とする。
また、本発明の印刷用孔版は、複数の印刷パターン開口部が形成されたエリアを備えた基材を有し、前記エリアの基材の厚みが、前記印刷パターン開口部の複数存在するエリアの外周部に比べて薄く形成されており、前記外周部の基材厚さが４０μｍ以上であることを特徴とする。
さらに、本発明の印刷用孔版は、枠体と、該枠体に張られたメッシュと、印刷パターン開口部を有する基材とからなり、前記メッシュと前記基材が、ゴム系接着剤とエポキシ系接着剤を含む２種以上の接着剤で接着されていることを特徴とする。
The present invention has been completed based on these findings. According to the present invention, a printing stencil having the following characteristics is provided.
The printing stencil of the present invention has a substrate on which a printing pattern opening is formed, and a part of the substrate constituting the printing pattern opening of the substrate protrudes or recedes from the horizontal surface of the substrate. It is characterized by.
The printing stencil of the present invention has a substrate on which a printing pattern opening is formed, at least a part of the printing pattern opening includes a linear portion, and one end and the other end of the opening pattern. The total length connecting the portions linearly is at least less than 90% of the total length of the printed pattern opening at one end and the other end of the opening pattern including the linear shape, and the mesh is formed in the printed pattern opening. Is not present.
The printing stencil of the present invention is characterized in that the amount protruding or retracting from the horizontal plane of the substrate is 5 to 500% of the thickness of the substrate.
Further, the printing stencil of the present invention is characterized in that the protruding or retracting portion of the base material is composed of a base material having a plurality of layers having different residual stresses and / or an inclined layer having different residual stresses. To do.
The printing stencil of the present invention is characterized in that a plurality of layers having different residual stresses and / or a gradient layer having different residual stresses are formed on the printed substrate surface side.
The printing stencil of the present invention is characterized in that the substrate is made of a metal or a metal alloy.
In the printing stencil of the present invention, the thickness of the substrate of the printing pattern opening is 50 μm or less.
The stencil printing plate of the present invention is characterized in that a hard film having a Vickers hardness of 800 or more is formed on the substrate.
The stencil for printing according to the present invention is characterized in that the hard film is formed on a surface layer of the outermost layer of the substrate.
In the printing stencil of the present invention, the hard film has an amorphous carbon film, TiAlN, AlN, TiCN, TiC, TiN, CrC, CrN, SiC, SiOx, electroless Ni-P plating, electroless Ni- It includes at least one selected from the group consisting of B plating, electrolytic Ni-W plating, and electrolytic chromium plating.
Further, the printing stencil of the present invention has a base material provided with an area in which a plurality of print pattern openings are formed, and the thickness of the base material in the area is a plurality of areas of the print pattern openings. It is formed thinner than the outer periphery, and the substrate thickness of the outer periphery is 40 μm or more.
Further, the printing stencil of the present invention comprises a frame, a mesh stretched on the frame, and a substrate having a printing pattern opening, and the mesh and the substrate are composed of a rubber adhesive and an epoxy. It is characterized by being bonded with two or more kinds of adhesives including a system adhesive.
本発明によれば、従来の課題であった印刷用孔版における開口パターンのゆがみ、欠陥或いは損傷をなくして、寸法精度及び位置精度の高い印刷用孔版を提供することができる。また、本発明によれば、枠体へ張設される際に生じる欠陥やゆがみをなくして、寸法精度の安定した印刷用孔版が得られる According to the present invention, it is possible to provide a printing stencil having high dimensional accuracy and positional accuracy by eliminating the distortion, defect or damage of the opening pattern in the printing stencil which has been a conventional problem. Further, according to the present invention, a printing stencil with stable dimensional accuracy can be obtained by eliminating defects and distortions that occur when the frame is stretched.
本発明の印刷用孔版は、印刷パターン開口部を有する基材を有し、該印刷パターン開口部を構成する基材の一部を、基材の水平面より、突出または後退させたことを１つの特徴とするものであり、該印刷用孔版は、電鋳めっき応力を利用して、常にパターンを基板面側に向けることにより製造される。 The printing stencil of the present invention has a base material having a printing pattern opening, and a part of the base material constituting the printing pattern opening is projected or retracted from the horizontal surface of the base material. The printing stencil is characterized in that the pattern is always directed to the substrate surface side by utilizing electroforming plating stress.
本発明にかかる印刷用孔版の印刷パターン開口部を伴う基材は、その開口パターン部にメッシュを伴わずリブなどの支持体も伴わないか、または極力省かれて形成されるため、従来のメッシュやリブが惹起してきた印刷品質上の不具合や製版上の不経済（インク転写性劣化、メッシュ痕、清掃時のメッシュ部へのインク残り、高価なメッシュの使用、複雑な製版工程その他）を根本的に是正することが可能となり得る。 Since the substrate with the printing pattern opening of the printing stencil according to the present invention is formed without any mesh and no support such as a rib in the opening pattern, or as much as possible, the conventional mesh Basic problems such as printing quality defects and platemaking uneconomical effects (deterioration of ink transfer, mesh marks, ink remaining on the mesh during cleaning, use of expensive meshes, complicated plate making processes, etc.) It may be possible to rectify the situation.
メッシュやリブを伴わないことにより、例えば、メッシュを伴う従来版と同一量のインクの印刷（転写）を得るためには、従来メッシュが占有していたインク透過体積分印刷用孔版の基板を薄く設計することが必要になり、この薄い基板を製版するため、また引き続き印刷で該版を使用するための様々な工夫が必要になる。また、印刷パターン開口部付近は、基材が前記のように薄くなることに加え、従来の補強部であるメッシュ等の支持体を失うことで、その剛性が弱くなり印刷間ターン開口部を精度良く維持することが困難となる場合や、スキージ等の接触により損傷が発生し易くなる。
本発明によれば、こうした薄い基材を用いた印刷用孔版における課題を解決し、損傷やゆがみのない印刷用孔版を得ることが可能となる。
For example, in order to obtain the same amount of ink printing (transfer) as a conventional plate with a mesh without a mesh or ribs, the substrate of the ink permeable integral printing stencil previously occupied by the mesh is made thin. It is necessary to design, and in order to make a plate of this thin substrate and to use the plate in printing, various ideas are required. Also, in the vicinity of the print pattern opening, in addition to the thinning of the base material as described above, the support such as mesh, which is a conventional reinforcing part, is lost, so that its rigidity is weakened and the inter-print turn opening is accurate. When it becomes difficult to maintain well, damage is likely to occur due to contact with a squeegee or the like.
According to the present invention, it is possible to solve the problems in a printing stencil using such a thin base material and to obtain a printing stencil free from damage or distortion.
本発明の実施形態にかかる印刷用孔版は、印刷パターンが開口された無機材料、有機材料又は無機と有機の複合材料等様々な材料より成る基材にて構成され、印刷パターン開口部にメッシュやリブを伴わない部分を有することを特徴とする。
なお、全体の一部にメッシュやリブが存在しても問題の無い場合はメッシュやリブが局所的に存在する場合もあり得る。
A printing stencil according to an embodiment of the present invention is composed of a base material made of various materials such as an inorganic material having an opening printed pattern, an organic material, or an inorganic and organic composite material. It has the part which does not accompany a rib, It is characterized by the above-mentioned.
In addition, when there is no problem even if a mesh or a rib exists in a part of the whole, the mesh or the rib may exist locally.
本発明の実施形態にかかる印刷用孔版の前記印刷パターンは、特には限定されないが、剛性の乏しいメタルマスク基材（例えばメタルマスクの基板厚みが３０μｍ未満のもの）に、「コ」の字、「Ｓ」字等、アルファベット文字による一例では、「Ｈ」字、「Ｊ」字、「Ｌ」字、「Ｗ」字、「Ｅ」字、「Ｚ」字等の線状の印刷パターン開口部の形成の結果、基材から三角系、四角形、多角形、扇形、台形、半円形、楕円形の剛性の弱い部分が突出して残る構造部分（以降「残し部」ということもある）を伴うものである。 The printing pattern of the printing stencil according to the embodiment of the present invention is not particularly limited, but a metal mask base material having a low rigidity (for example, a metal mask having a substrate thickness of less than 30 μm), In an example using alphabetic characters such as “S” characters, linear print pattern openings such as “H” characters, “J” characters, “L” characters, “W” characters, “E” characters, “Z” characters, etc. As a result of the formation of the structure, it is accompanied by a structural part (hereinafter also referred to as “remaining part”) in which the weak part of the triangular system, quadrilateral, polygonal, fan-shaped, trapezoidal, semicircular, or elliptical shape protrudes from the base material. It is.
さらに、本発明の一実施形態にかかる印刷用孔版は、前記コの字パターンやＳの字パターンなど基材から一部が突出して残る構造部分（残し部）が形成されている印刷用孔版であって、前記パターンの少なくとも一部に、印刷パターン開口部を跨ぐようなメッシュやリブなどのパターン支持部を伴わないパターン部分を有する印刷用孔版（ステンシル、またはメタルマスクと呼ぶ場合もある）である。 Furthermore, the printing stencil according to an embodiment of the present invention is a printing stencil in which a structural part (remaining part) such as the U-shaped pattern or the S-shaped pattern that protrudes from the base material is formed. A printing stencil having a pattern portion not accompanied by a pattern support portion such as a mesh or a rib straddling the print pattern opening portion at least in part of the pattern (sometimes referred to as a stencil or a metal mask). is there.
本発明の印刷用孔版における具体的手段を記載する。 Specific means in the printing stencil of the present invention will be described.
本発明の、印刷パターン開口部を構成する基材の一部を、基材の水平面より、突出または後退させた印刷用孔版は、電鋳めっき応力を利用して、常にパターンを基板面側に向けることにより製造されるが、電鋳めっきに用いる母型自体に欠陥がないように、以下の手段を用いることが好ましい。
〈１〉ＳＵＳ母型自体に欠陥があるため、その欠陥を無くすまで研磨をする。
〈２〉または、単一金属を母型とし、表面のキズ等を研磨により欠陥を無くす。
〈３〉欠陥の無いガラスやシリコン等に金属スパッタによる母型を作製する。
The printing stencil of the present invention, in which a part of the substrate constituting the printed pattern opening is protruded or retracted from the horizontal surface of the substrate, always uses the electroforming plating stress to make the pattern on the substrate surface side. Although it is manufactured by directing, it is preferable to use the following means so that there is no defect in the mother die used for electroforming plating.
<1> Since the SUS matrix itself has a defect, polishing is performed until the defect is eliminated.
<2> Alternatively, a single metal is used as a matrix, and defects on the surface are removed by polishing.
<3> A mother die is formed by metal sputtering on glass or silicon having no defect.
また、ゆがみ無く製造する手段として、以下が挙げられる。
〈１〉Ｎｉ−Ｗ、Ｎｉ−Ｐ、Ｎｉ−Ｃｏ等、ビッカース硬度を５００ＨＶ以上として、伸びにくいメタル皮膜を用いる。
〈２〉メタルサイズを大きくし、メタルにテンションをかけるテトロン部を１０ｍｍ以下とする。
〈３〉基材を２段構造として、印刷パターンエリア外のメタルの厚みを厚くして、伸びようとする力を抑制する。
〈４〉あらかじめメタルマスクに形成された印刷パターンが製作過程で変形することを想定し、設計時にその変形を織り込んだ形状のパターンとすることで、変形を補正する。一例として、図４に示すように、ＣＡＤで太鼓形状に補正をして、メタルを作成する。
〈５〉コンビネーションメタルマスクは、開口を形成したメタルマスクを印刷枠に展張したスクリーンの中央部に接着剤を用いて固定し、接着部の内側のスクリーンを切除して製作される。以下、単に「コンビネーション」ということもある。この場合、最初から、紗を高テンションで張ってしまうと、後で紗をカットする際に大きなゆがみが生じる。そのため、最初のステップとして、あらかじめ弱テンションで張られた枠にメタルをコンビネーションする。次いで、弱テンションでメタルをコンビネーションしたものを、さらに紗張り機にかけて、新しい枠に高テンションで貼り付ける。
Moreover, the following is mentioned as a means to manufacture without distortion.
<1> Use a metal film that is difficult to stretch, such as Ni-W, Ni-P, Ni-Co, etc., with a Vickers hardness of 500 HV or higher.
<2> The metal size is increased, and the tetron portion for applying tension to the metal is 10 mm or less.
<3> The base material has a two-stage structure, and the thickness of the metal outside the print pattern area is increased to suppress the force of trying to stretch.
<4> Assuming that the printed pattern formed in advance on the metal mask is deformed during the manufacturing process, the deformation is corrected by making the pattern into a shape incorporating the deformation at the time of design. As an example, as shown in FIG. 4, the metal is created by correcting the drum shape with CAD.
<5> A combination metal mask is manufactured by fixing a metal mask having an opening formed on a printing frame to the center of a screen using an adhesive and cutting the screen inside the bonded portion. Hereinafter, it may be simply referred to as “combination”. In this case, if the heel is stretched with high tension from the beginning, a large distortion will occur when the heel is cut later. Therefore, as the first step, a metal is combined in a frame that has been tensioned in advance. Next, the metal combination with a light tension is applied to a new frame with a high tension.
さらに、Ｓ字あるいはコの字形状のメタルをゆがみ無くコンビネーションする手段として、以下が挙げられる。
〈１〉母型の表面粗さをＲａ：０．０１μｍ〜０．１μｍ程度まで研磨を行い、母型からめっきで成長させたＮｉがはがれやすい母型を使用する。
〈２〉母型にあらかじめ離型処理をおこなう。その離型処理は、日本化学産業（株）販売されているニッカノンタックで有機酸皮膜を母型に成膜する。
〈３〉母型ごとコンビネーションを行い、コンビネーションを行った後に母型を剥がす。
〈４〉コンビネーションに用いる接着剤はゴム系の接着剤で下塗りを行い、紗張り枠上にテープで固定、メタルにゴム系の接着剤の部分にさらにテトロン紗の上から上塗りする。一旦ゴム系で接着をして、最終の仕上げにエポキシボンドやシアノボンド、アクリル系ボンド等をオーバーコートさせる。
〈５〉コンビネーションするテトロン紗はＮＢＣ社製の＃２２５−５５あるいは♯２３０−４８を使用し、高テンション版でゆがみを抑制させる。
Further, as means for combining an S-shaped or U-shaped metal without distortion, the following may be mentioned.
<1> The surface roughness of the mother die is polished to Ra: 0.01 μm to 0.1 μm, and a mother die that is easy to peel off Ni grown by plating from the mother die is used.
<2> A mold release process is performed on the mother mold in advance. The mold release treatment is performed by forming an organic acid film on the mother mold using Nikkanon Tac, sold by Nippon Chemical Industry Co., Ltd.
<3> Perform a combination with the mother mold, and after performing the combination, peel off the mother mold.
<4> The adhesive used for the combination is undercoated with a rubber-based adhesive, fixed on a tension frame with tape, and further overcoated with a rubber-based adhesive on the metal from the top of the Tetron cage. Once bonded with rubber, an epoxy bond, cyano bond, acrylic bond, etc. are overcoated for the final finish.
<5> Tetron cage to be combined uses # 225-55 or # 230-48 manufactured by NBC, and distortion is suppressed with a high tension version.
以下、図２を用いて、さらに具体的に説明する。
本発明の一実施形態のかかる印刷用孔版は、例えば、図のような「＜」の字形のような、線形状部分を含む印刷パターン開口部が形成され、前記線形状部分を含む開口パターンの少なくとも一部は前記線形状部分を含む一連の開口パターンの一方端部（図中の（ａ））と他方端部（図中の（ｃ））とを直線的に結ぶ全長（（ａ）−（ｃ））が前記略線形状を含む開口パターンの一方端部と他方端部の前記印刷パターンの全長（（ａ）−（ｂ）−（ｃ））の、例えば少なくとも９０％未満の長さとなるものを含む基材とすることができる。
「（ａ）−（ｃ）」の長さより「（ａ）−（ｂ）−（ｃ）」の長さが長く、またその差が大きいほど、「（ａ）（ｂ）（ｃ）」で囲まれた印刷パターン開口部の「残し部」の支持部分（（ａ）−（ｃ））は短く弱くなる場合が多いため、本発明を好適に適用することができる。
Hereinafter, a more specific description will be given with reference to FIG.
Such a printing stencil according to an embodiment of the present invention has a printed pattern opening including a line-shaped portion, such as a “<” shape as shown in the figure, and the opening pattern including the line-shaped portion. Full length ((a) −) linearly connecting one end portion ((a) in the drawing) and the other end portion ((c) in the drawing) of the series of opening patterns including at least part of the linear portion. (C)) is, for example, less than 90% of the total length ((a)-(b)-(c)) of the printed pattern at one end and the other end of the opening pattern including the substantially linear shape. It can be set as the base material containing what becomes.
The length of “(a)-(b)-(c)” is longer than the length of “(a)-(c)”, and the larger the difference, the more “(a) (b) (c)” Since the support portion ((a)-(c)) of the “remaining portion” of the enclosed print pattern opening is often short and weak, the present invention can be suitably applied.
本発明の一実施形態にかかる印刷用孔版は、残し部を印刷用孔版の基板面レベル（水平）に対して、その残し部分の先端部分を基板面レベル（水平面に対して）一定方向に、一定の段差で突出させるように曲げて形成され得る。
例えばヤスリやおろし金などの「目」のように、制御された方向で（例えば「順目」）制御された高低差で印刷用孔版基板面より連続傾斜して突出または後退している。
これは、前記図１に示す、支持（パターンの少なくとも一部に、印刷パターン開口部を跨ぐように設けられたメッシュやリブなどのパターンを支持する手段）を伴わないコの字パターンやＳの字パターンを有するメタルマスクが出来上がったとしても、そのパターンの残し部（支持のない部分）に、印刷時（スキージング時）や版の洗浄時（版拭き時）にスキージやウエス等を引っ掛けてしまい、印刷パターンを損傷することを抑制するためである。
而して、本発明の一実施形態にかかる印刷用孔版は、その表層を一定の方向（順目方向）にスキージ等で摩擦しても、前記パターンの残し部にスキージ等を引っ掛けることを抑制することができる。
In the printing stencil according to one embodiment of the present invention, the remaining portion is in a fixed direction with respect to the substrate surface level (horizontal) of the printing stencil, and the tip portion of the remaining portion is in the substrate surface level (relative to the horizontal plane). It may be formed by bending so as to protrude at a certain step.
For example, a “eye” such as a file or grater protrudes or retracts from the printing stencil substrate surface with a controlled height difference (eg, “order”) with a controlled height difference.
This is because the U-shaped pattern or S of FIG. 1 without support (means for supporting a pattern such as a mesh or a rib provided so as to straddle the printed pattern opening on at least a part of the pattern). Even if a metal mask with a letter pattern is completed, squeegees or rags are hooked on the remaining part of the pattern (unsupported part) during printing (squeezing) or when washing the plate (when wiping the plate). This is to prevent the printed pattern from being damaged.
Thus, the stencil printing plate according to an embodiment of the present invention suppresses the squeegee etc. from being caught on the remaining portion of the pattern even if the surface layer is rubbed with a squeegee etc. in a certain direction (ordered direction). can do.
このように本発明の一実施形態である一定方向に傾斜して突出した（後退した）パターンの残し部は、例えば印刷用孔版（メタルマスク基板）を２層以上（傾斜層含む）の複数層で構成し、層間の残留応力を変化させることで実現することができる。 As described above, the remaining portion of the pattern protruding (retracted) inclined in a certain direction according to an embodiment of the present invention is, for example, a plurality of layers of printing stencil (metal mask substrate) including two or more layers (including inclined layers). This can be realized by changing the residual stress between the layers.
以下、主に、湿式めっき浴から、公知のフォトリソグラフィー法等で形成したパターンを有するめっき母型上に形成する電鋳箔を印刷用孔版の基材として使用する場合について説明する。 Hereinafter, a case where an electroformed foil formed from a wet plating bath on a plating matrix having a pattern formed by a known photolithography method or the like is used as a base material for a printing stencil will be described.
例えば、本発明にかかる一実施形態として、スルファミン酸ニッケル５５０ｇ/Ｌ、スルファミン酸コバルト３５ｇ/Ｌ、ホウ酸３５ｇ/Ｌに、圧縮応力剤としてサッカリンソーダやＮＴＳを添加し、めっき成長面をプリント面側（印刷基板面側）として、メタルマスクを作製する。めっき応力を引っ張り応力とするため、めっき成長面側すなわちプリント面側に必ずメタルが倒れる方向になり、印刷時にメタルを損傷することなく、スキージングができる。 For example, as one embodiment of the present invention, saccharin soda or NTS is added as a compressive stress agent to nickel sulfamate 550 g / L, cobalt sulfamate 35 g / L, boric acid 35 g / L, and the plating growth surface is printed. A metal mask is produced as the side (printed substrate surface side). Since the plating stress is a tensile stress, the metal always falls on the plating growth surface side, that is, the printing surface side, and squeezing can be performed without damaging the metal during printing.
さらに例えば、本発明にかかる他の実施形態として、スルファミン酸ニッケル５５０ｇ/Ｌ、スルファミン酸コバルト３５ｇ/Ｌ、ホウ酸３５ｇ/Ｌに、圧縮応力剤としてサッカリンソーダおよびＮＴＳ等を１．５ｇ/Ｌ以上、引っ張り応力剤（レベリング剤）少々を添加し、めっき成長面をスキージ面側としてメタルマスクを作製する。めっき応力が圧縮応力とするため、母型面をプリント面側とすることにより、必ずプリント面側にメタルが倒れる方向になり、印刷時にメタルを損傷することなく、スキージングすることができる。 Further, for example, as another embodiment according to the present invention, nickel sulfamate 550 g / L, cobalt sulfamate 35 g / L, boric acid 35 g / L, and saccharin soda and NTS as compression stress agents are 1.5 g / L or more. Then, a little tensile stress agent (leveling agent) is added, and a metal mask is produced with the plating growth surface as the squeegee surface side. Since the plating stress is a compressive stress, by setting the base surface to the print surface side, the metal is surely inclined to the print surface side, and squeezing can be performed without damaging the metal during printing.
さらにまた例えば、本発明にかかる一実施形態として、スルファミン酸ニッケル５５０ｇ／Ｌ、亜燐酸３０ｇ／Ｌ、ホウ酸３５ｇ／Ｌを基本組成とする。亜燐酸は大きく引っ張り応力に傾くため、圧縮応力剤としてサッカリンソーダ及びＮＴＳ等を用いて、応力を調整する。前記［００３２］、［００３３］と同様、めっき成長面をスキージ面、プリント面と用途に合わせて応力を調整することができる。 Furthermore, for example, as an embodiment according to the present invention, nickel sulfamate 550 g / L, phosphorous acid 30 g / L, and boric acid 35 g / L are the basic compositions. Since phosphorous acid is largely inclined to tensile stress, saccharin soda and NTS are used as compressive stress agents to adjust the stress. Similar to the above [0032] and [0033], the stress can be adjusted in accordance with the intended use of the plating growth surface and the squeegee surface.
このように、前記メタルマスク基材がスルファミン酸Ｎｉめっき浴等から形成されるＮｉ電鋳箔である場合は、Ｎｉめっき液に添加されるレべリング剤の添加量で残留応力を圧縮応力から引っ張り応力まで制御可能なことが公知になっている。
よって、例えば1層目を残留応力の無いＮｉめっき層とし（例えばメタルマスクの印刷基板面側の層）、２層目（例えばメタルマスクのスキージ面側の層）を圧縮応力とすることで、例えば「＜」字パターンの残し部の三角形頂点部分を前記三角形の底辺部分を支点として、図３に示すように、印刷基板面側に僅かに突出させることができる。
Thus, when the metal mask substrate is a Ni electroformed foil formed from a sulfamic acid Ni plating bath or the like, the residual stress is reduced from the compressive stress by the amount of the leveling agent added to the Ni plating solution. It is known that it is possible to control the tensile stress.
Therefore, for example, the first layer is a Ni plating layer having no residual stress (for example, the layer on the printed board surface side of the metal mask), and the second layer (for example, the layer on the squeegee surface side of the metal mask) is a compressive stress. For example, the triangle apex portion of the remaining portion of the “<” character pattern can be slightly projected toward the printed board surface side as shown in FIG. 3 with the base portion of the triangle as a fulcrum.
以下に、前記めっき電鋳箔以外の基材を用いた印刷用孔版について述べる。
例えば、金属板、例えばステンレス鋼板にＹＡＧレーザ、ＣＯ２レーザなど高エネルギーの電磁波や光、集束イオンビーム（Ｆ．Ｉ．Ｂ）などのイオン等を照射して所望の開口部を基板上に形成した所謂「レーザ加工メタルマスク」がある。
さらには、金属板に公知のフォトリソグラフィー法等で所望のレジストパターンマスク形成した後化学エッチィングすることで、所望の印刷パターン開口部を形成した所謂エッチィングマスク等も公知になっている。
前記各種マスク含め、平板状（箔状）基材に後加工で所望のパターン開口部を穴空けにて形成する方法でも印刷用孔版は作成可能である。
なお、この穴明け方法は、前記レーザ加工やエッチィング加工以外にも、パンチ穴明け等のプレス成型、ドリル、ブラスト、高圧液体の照射等様々な公知の方法で行い得る。
The printing stencil using a substrate other than the plated electroformed foil will be described below.
For example, a metal plate such as a stainless steel plate is irradiated with high energy electromagnetic waves such as YAG laser and CO 2 laser, light, ions such as a focused ion beam (FIB), etc. to form a desired opening on the substrate. There is a so-called “laser-processed metal mask”.
Furthermore, a so-called etching mask in which a desired printed pattern opening is formed by forming a desired resist pattern mask on a metal plate by a known photolithography method or the like and then performing chemical etching is also known.
The stencil for printing can also be produced by a method of forming a desired pattern opening by perforation in a flat plate (foil shape) substrate including the various masks by post-processing.
In addition to the laser processing and etching processing, this drilling method can be performed by various known methods such as press forming such as punching, drilling, blasting, and irradiation with high-pressure liquid.
本発明の一実施形態にかかる、残し部が印刷用孔版の基板面レベル（水平）に対して、その残し部分の先端部分を基板面レベル（水平面に対して）一定方向に、一定の段差で突出させるように曲げて形成されている印刷用孔版は前記メタルマスクを用いても作成可能である。
例えば、メタルマスク基材をめっき可能な様々な素材、例えば、鉄、銅、アルミニウム、ニッケル、スズ、亜鉛、または前記金属の合金（例えばステンレス鋼、インコネル、インバー、ニッケルタングステン、ニッケルコバルトなど）とすることも可能であり、さらには、ガラスやセラミクス、ＦＲＰなどの複合材料等、樹脂やゴム等の難めっき素材でも、Ｐｂ触媒を付与した無電解めっき皮膜やスパッタリングなどのドライ薄膜等からなる基材密着層を介して所望のめっき行うことが可能であり、前記電鋳法による応力調整と同様、例えば、メタルマスクの一方の面に圧縮応力や引っ張り応力のめっき層を追加形成して製作可能である。
さらに、金属版の片面にブラスト加工や切削加工などの外部応力を加えることで、片面の残留応力を制御すること（金属版を反らせることが可能なこと）も公知となっており、このような方法も有効に適用することが可能である。
According to an embodiment of the present invention, the remaining portion is at a certain level difference with respect to the substrate surface level (horizontal) of the printing stencil, with the tip of the remaining portion being at a certain level in the substrate surface level (relative to the horizontal plane). A printing stencil that is bent so as to protrude can also be produced using the metal mask.
For example, various materials capable of plating a metal mask substrate, such as iron, copper, aluminum, nickel, tin, zinc, or an alloy of the above metals (for example, stainless steel, inconel, invar, nickel tungsten, nickel cobalt, etc.) Furthermore, even a difficult plating material such as resin, rubber, etc., such as composite materials such as glass, ceramics, FRP, etc., a base made of an electroless plating film provided with a Pb catalyst, a dry thin film such as sputtering, etc. It is possible to perform desired plating through the material adhesion layer, and it is possible to manufacture by forming a plating layer of compressive stress or tensile stress on one side of the metal mask, for example, as in the stress adjustment by the electroforming method. It is.
Furthermore, it is also known to control the residual stress on one side (being able to warp the metal plate) by applying external stress such as blasting or cutting to one side of the metal plate. The method can also be applied effectively.
本発明の一実施形態にかかる、残し部が印刷用孔版の基板面レベル（水平）に対して、その残し部分の先端部分を基板面レベル（水平面に対して）一定方向に、一定の段差で突出させるように曲げて形成されている印刷用孔版は公知の方法で開口パターンが形成されている部分の残し部を一定方向に物理的に曲げて（例えばピン等で押し出すことで）形成してもかまわない。
またこのような形状を立体切削加工や立体造形プリンター等を使用して形成することも可能である。
According to an embodiment of the present invention, the remaining portion is at a certain level difference with respect to the substrate surface level (horizontal) of the printing stencil, with the tip of the remaining portion being at a certain level in the substrate surface level (relative to the horizontal plane). The printing stencil that is bent so as to protrude is formed by physically bending the remaining part of the part where the opening pattern is formed in a known direction (for example, by extruding with a pin or the like). It doesn't matter.
It is also possible to form such a shape using a three-dimensional cutting process or a three-dimensional modeling printer.
本発明の一実施形態にかかる前記残し部の一方向への突出量（メタルマスク基板面からの突き出し量）は、メタルマスク基材の剛性、印刷条件（スキージスピード、印圧、押し込み量等）、被印刷シート（基板）、インクの特性（粒系や粘性）等によって適宜設計することが可能である。
前記突出量は特に限定されないが、概ねメタルマスク基材全体の厚みばらつきを考慮すると、メタルマスク基材の概ね５〜５００％、好適には１０〜１００％、さらに好適には２０〜９０％で設計される。
突出量が少ない場合、例えば突出量がメタルマスク基材全体の厚みの５％未満であればメタルマスク基板の厚みバラツキから必要量の突出が得られない場合があり、例えば突出量がメタルマスク基材全体の厚み１０％未満であれば残し部の剛性が弱いため十分な突出量が確保できない場合がある。このためばらつきを考慮すると突出量はメタルマスク基材全体の厚み２０%以上が好適である。逆に突出量が大きすぎる場合、例えば突出量がメタルマスク基材全体の厚み５００％を超えている場合、印刷終了時、印刷用孔版が被印刷シート（印刷基板）と離れる際、インクの粘度により残し部が突出してしまい繰り返しの印刷で印刷シートに接触して損傷させてしまう。突出量がメタルマスク基材全体の厚みの５００％以下であれば、このような現象はほとんどおこらない。突出量がメタルマスク基材全体の厚みの１００％以下、メタルマスク基材全体の厚みばらつきを考慮すると９０％以下であれば、このような現象は確実におこらず好適である。
The amount of protrusion in one direction of the remaining portion according to an embodiment of the present invention (the amount of protrusion from the metal mask substrate surface) is the rigidity of the metal mask base material, printing conditions (squeegee speed, printing pressure, pressing amount, etc.) It is possible to design appropriately depending on the printing sheet (substrate), the characteristics of the ink (grain system and viscosity), and the like.
The amount of protrusion is not particularly limited, but generally considering the thickness variation of the entire metal mask substrate, it is approximately 5 to 500%, preferably 10 to 100%, more preferably 20 to 90% of the metal mask substrate. Designed.
If the amount of protrusion is small, for example, if the amount of protrusion is less than 5% of the total thickness of the metal mask substrate, the required amount of protrusion may not be obtained due to variations in the thickness of the metal mask substrate. If the total thickness of the material is less than 10%, the remaining portion may have a low rigidity, so that a sufficient amount of protrusion may not be ensured. For this reason, when the variation is taken into consideration, the protrusion amount is preferably 20% or more of the total thickness of the metal mask base material. On the contrary, when the protruding amount is too large, for example, when the protruding amount exceeds 500% of the total thickness of the metal mask base material, when the printing stencil is separated from the printing sheet (printing substrate) at the end of printing, the viscosity of the ink As a result, the remaining portion protrudes, and the printed sheet is contacted and damaged by repeated printing. If the protruding amount is 500% or less of the total thickness of the metal mask base material, such a phenomenon hardly occurs. If the protrusion amount is 100% or less of the entire thickness of the metal mask base material and 90% or less in consideration of the thickness variation of the entire metal mask base material, such a phenomenon does not occur reliably and is preferable.
本発明の一実施形態にかかる突出部は、印刷機等により印刷する際、オフコンタクト印刷でもオンコンタクト印刷でも、被印刷シートに印刷シート側の予め突出している残し部がスキージ等の圧力でメタルマスク基板と概ね水平になり、結果所望の印刷を行うことが可能となる。 The protruding portion according to the embodiment of the present invention is configured such that when printing is performed by a printing machine or the like, the remaining portion protruding in advance on the printing sheet side on the printing sheet side is metal by pressure such as a squeegee when printing is performed by a printing machine or the like. As a result, the desired printing can be performed.
本発明の一実施形態にかかる突出部を含むメタルマスク基材部分を構成する素材は、ヤング率の大きいバネ性の強い素材が好適であり適宜使用することができる。
例えば、ステンレスやタングステン、ニッケルタングステン、クロムモリブデンなどのタングステン合金やクロムやモリブデン、タングステン合金等が好適であるが、他のアモルファス金属、の他、ゴム、樹脂、炭素素材など、または前記の複合材料を使用することも可能である。
また前記素材を複数積層して使用すること、傾斜構造の複合材料として使用すること、また、前記材料に焼入れ、焼きなまし、容態化処理などの熱処理、ショットピーニングやブラスト処理やエッチィング処理などを行うことも可能である。
The material constituting the metal mask base material portion including the protrusion according to the embodiment of the present invention is preferably a material having a large Young's modulus and a strong spring property, and can be used as appropriate.
For example, tungsten alloys such as stainless steel, tungsten, nickel tungsten, and chromium molybdenum, and chromium, molybdenum, and tungsten alloys are preferable, but other amorphous metals, rubbers, resins, carbon materials, and the above composite materials Can also be used.
In addition, a plurality of the above materials are used, used as a composite material having an inclined structure, and heat treatment such as quenching, annealing, and conditioning treatment, shot peening, blasting, and etching are performed on the material. It is also possible.
さらに本発明の一実施形態において、応力の調整にブラスト処理やショットピーニング処理、切削加工、研磨加工などを例えばメタルマスク基材の一方の面のみに行うことで
メタルマスク基材の両面間の残留応力を変化させ、基材を反らせることが出来うる。
Furthermore, in one embodiment of the present invention, blasting, shot peening, cutting, polishing, or the like is performed on only one surface of the metal mask base material to adjust the stress. The substrate can be warped by changing the stress.
さらに本発明の一実施形態において、例えばメタルマスク基材の一方の面のみ強力な縮応力を有する非晶質炭素膜等のドライ薄膜を形成することが好適である。
例えば非晶質炭素膜の内部残留応力は１０〜４０ＧＰａまでと通常の金属やめっき材料等に比べ、強力であって、またその膜厚が薄いため、メタルマスクの外形設計精度を損なうことなく、本発明にかかる応力をメタルマスクに加えることが可能となる。
Furthermore, in one embodiment of the present invention, for example, it is preferable to form a dry thin film such as an amorphous carbon film having a strong compressive stress only on one surface of the metal mask substrate.
For example, the internal residual stress of the amorphous carbon film is 10 to 40 GPa, which is stronger than ordinary metals and plating materials, and because the film thickness is thin, without sacrificing the outline design accuracy of the metal mask, The stress according to the present invention can be applied to the metal mask.
さらに加えて、前記ドライ薄膜がＴｉＡｌＮ、ＡｌＮ、ＴｉＣＮ、ＴｉＣ、ＴｉＮ、ＣｒＣ、ＣｒＮ、ＳｉＣ又はＳｉＯＸなどの硬質膜である場合は、本発明の一実施形態である応力の異なる複数層や、応力の変化する傾斜層、応力を発生させるブラストなどの加工層等の層構成や、本発明にかかる剛性の弱い「残し部」等を、例えば印刷時スキージによる摩擦、孔版の被印刷基板への繰り返しの接触（摩擦）等にて摩滅、変化させにくい。よって前記硬質膜を基材の最外層（孔版のスキージ面側、または印刷基板面側に形成した場合、前記本発明の構造を長く安定に維持することが可能である。このような前記硬質膜は特にスキージ面側に形成されスキージからの摩擦保護には好適であり、さらに前記硬質膜の残留応力も本発明にかかる基板パターン部の突出、または後退に同時に貢献可能となり得る。
また、硬質膜が非晶質炭素膜などの低摩擦抵抗なものである場合は、さらに印刷時のスキージからの摩擦抵抗を緩和し、印刷用孔版の変形を抑制することができる。
なお前記硬質膜はドライ薄膜に限定されず、例えば湿式めっき方の場合、無電解Ni−Ｐめっき、無電解Ｎｉ−Ｂめっき、電解Ｎｉ−Ｗめっき、電解クロムめっきなども適宜使用し、前記同様の効果を得ることが可能となり得る。
このような硬質膜は特に限定されないがビッカース硬さでＨｖ８００以上のものが好適に用いられる、該硬質膜の残留応力の性質（圧縮応力か引っ張り応力、またそれら大きさにより）により、本発明の基板に一部を突出させるために適当な位置に適当な厚さで適宜形成することが可能である。
In addition, when the dry thin film is a hard film such as TiAlN, AlN, TiCN, TiC, TiN, CrC, CrN, SiC, or SiO X , a plurality of layers having different stresses according to an embodiment of the present invention, Layer structure such as a gradient layer that changes stress, a processing layer such as blast that generates stress, and the “remaining portion” having low rigidity according to the present invention, for example, friction caused by squeegee during printing, Hard to wear and change due to repeated contact (friction). Therefore, when the hard film is formed on the outermost layer of the base material (the squeegee surface side of the stencil or the printed board surface side), the structure of the present invention can be maintained stably for a long time. Is formed on the squeegee surface side and is suitable for friction protection from the squeegee, and the residual stress of the hard film can simultaneously contribute to the protrusion or retraction of the substrate pattern portion according to the present invention.
Further, when the hard film has a low frictional resistance such as an amorphous carbon film, the frictional resistance from the squeegee during printing can be further reduced, and deformation of the printing stencil can be suppressed.
The hard film is not limited to a dry thin film. For example, in the case of wet plating, electroless Ni-P plating, electroless Ni-B plating, electrolytic Ni-W plating, electrolytic chrome plating, etc. are used as appropriate, as described above. It may be possible to obtain the effect.
Such a hard film is not particularly limited, but a Vickers hardness of Hv 800 or more is preferably used. Depending on the nature of the residual stress of the hard film (compressive stress or tensile stress, or depending on the magnitude thereof), In order to make a part protrude from the substrate, it can be appropriately formed at an appropriate position and with an appropriate thickness.
本発明の一実施形態にかかる残留応力（圧縮応力や引っ張り応力）を有し、基材の一部（残し部）などを突出、または後退させる為の層、または処理は、印刷時のスキージからの直接摩擦からの保護のため、印刷用被孔版の印刷基板面側に形成される、または、スキージからの保護層（犠牲層含む）を解してスキージ面に形成されることが望ましい。 A layer or treatment for having a residual stress (compressive stress or tensile stress) according to an embodiment of the present invention and projecting or retreating a part (remaining part) of the base material is obtained from a squeegee at the time of printing. In order to protect against direct friction, it is desirable that the squeegee is formed on the printing substrate surface side of the printing perforated plate or formed on the squeegee surface by removing the protective layer (including the sacrificial layer) from the squeegee.
このように、任意の残留応力の異なる材料から成る複数層や、残留応力が厚み方向に傾斜的に変化する傾斜層を印刷用孔版（メタルマスク）基材とすること、単一基材等の場合でも一方の面に外部物理的応力を加えることで本発明にかかる残し部の突出量や突出方向は制御可能となり得る。 As described above, a plurality of layers made of materials having different residual stresses, or an inclined layer in which the residual stresses change in the thickness direction are used as printing stencil (metal mask) substrates, Even in this case, it is possible to control the protruding amount and protruding direction of the remaining portion according to the present invention by applying external physical stress to one surface.
さらに、本発明の一実施形態にかかる印刷用孔版は、その少なくとも一部に、印刷パターン開口部を跨ぐようなメッシュやリブなどのパターン支持部を伴わない部分を有する。
よって、本発明の一実施形態にかかる印刷用孔版は、版枠に張設された状態のメタルマスク基板の開口形状（寸法）と、同一基板が版枠に張設された後のメタルマスクパターン形状（印刷物を最終的に画定するもの）とが略相似形を採らない場合がある。
これは、メタルマスクが版枠の張られる際の引っ張り等による変形を事前に計算して張設前の開口パターン形状が補正して形成されるためである。
Furthermore, the stencil printing plate according to an embodiment of the present invention has a portion not accompanied by a pattern support portion such as a mesh or a rib straddling the print pattern opening at least at a part thereof.
Therefore, the stencil printing plate according to one embodiment of the present invention has an opening shape (dimension) of the metal mask substrate stretched on the plate frame and a metal mask pattern after the same substrate is stretched on the plate frame. The shape (which ultimately defines the printed matter) may not take a substantially similar shape.
This is because the metal mask is formed by calculating in advance deformation due to pulling when the plate frame is stretched and correcting the opening pattern shape before stretching.
図４は、コンビネーション後のメタルマスク基材の伸びを模式的に示す図であり、２５点の位置精度を確認する為の標点が設けたメタル基材を、紗張り枠に接着した後、不要な紗を切断してメタルマスク基材に張力が係った際の、すなわち、コンビネーション後の、メタルマスク基材の伸びを示すものである。 FIG. 4 is a diagram schematically showing the elongation of the metal mask base material after the combination, and after bonding the metal base material provided with the mark for confirming the position accuracy of 25 points to the tension frame, It shows the elongation of the metal mask base material when a tension is applied to the metal mask base material by cutting unnecessary wrinkles, that is, after the combination.
さらに、本発明の一実施形態にかかる印刷用孔版は、メタルマスク基板が例えば５０μｍ未満と十分薄いため、当該基板を版枠に張設するまでの取り扱いプロセスに特徴を有する。 Furthermore, the stencil printing plate according to an embodiment of the present invention is characterized by a handling process until the substrate is stretched on the plate frame because the metal mask substrate is sufficiently thin, for example, less than 50 μm.
以下、さらに具体的に説明する。 More specific description will be given below.
＜メタルマスク箔の製版上の損傷防止＞
本発明の一実施形態に於いて、Ｎｉ電鋳めっきよりなるメタルマスクを作成する際Ｓ字パターンやコの字パターンで１０μｍ厚〜５０μｍ厚の薄いメタルでは、その取り扱いが非常に難しい。薄いメタルでも簡単に版枠へのメタル部分の張設（コンビネーション）を可能にするため下記のようなプロセスにてメタルマスクの製版（張設）を行う。
〈１〉Ｎｉめっき箔の母型は通常ＳＵＳ３０４ 圧延材料を使用する。通常はバフ研磨を行い、表面粗さがＲａ：０．１μｍ〜０．３μｍ程度まで仕上げる。ただし、この粗さではＳ字パターンやコの字パターン、あるいは薄膜（１０μｍ厚）などでは、母型からはニッケル皮膜をはがす際、Ｎｉめっき箔が破損してしまったり、ピンホールが多量に出てしまう。そこで、ＳＵＳ母型をあらかじめ表面粗さの良い母型を使用するか（ブライトアニーリング材）仕上げ研磨で表面粗さをＲａ：０．０１μｍ〜０．１μｍまで鏡面化して、めっきすることで、ニッケル皮膜を剥がす際に破損やピンホール等を極力排除する。
また、同じ原理で、ガラス上へ銅スパッタやクロムスパッタ等をした材料を使うことで、同じ効果が得られることも分かった。
しかし、１０μｍ厚程度の薄膜になると、母型表面の表面粗さを小さくするだけではまだまだ困難であった。
〈２〉母系から簡単にニッケルめっき膜をはがせるように、母系に日本化学産業製の離れ型剤、ニッカノンタックを用い、母型表面に有機酸皮膜を生成させ、母型からニッケルめっき膜を剥がれやすいようにした。
その結果、めっき皮膜ははがれやすくはなったものの、１０μｍ厚のような薄いニッケル膜については、まだまだ困難であった。
そこで母型にニッケルめっき皮膜が付いているまま（剥がさない）コンビネーションを行うことを考えた。
通常はエポキシ等の接着剤を使うが、接着力の強い接着剤を使うと、接着後に母型を剥がす際に、メッシュを破いてしまう恐れがあるので、一度ゴム系のやわらかいボンドで仮接着を行い、母型を剥がした後、エポキシ等接着力の強い接着剤を用いて、接着強度を保つ方法とした。
<Damage prevention on metal mask foil plate making>
In one embodiment of the present invention, when forming a metal mask made of Ni electroforming plating, it is very difficult to handle an S-shaped pattern or a U-shaped pattern with a thin metal having a thickness of 10 μm to 50 μm. In order to make it possible to easily stretch metal parts to the plate frame (combination) even with thin metal, the metal mask is made (stretched) by the following process.
<1> A SUS304 rolled material is usually used as the matrix of the Ni plating foil. Usually, buffing is performed to finish the surface roughness to Ra: 0.1 μm to 0.3 μm. However, with this roughness, with an S-shaped pattern, U-shaped pattern, or thin film (10 μm thick), the Ni plating foil may be damaged or a large number of pinholes may appear when the nickel film is peeled off from the matrix. End up. Therefore, either by using a SUS master with a good surface roughness in advance (bright annealing material) or by polishing the surface roughness to Ra: 0.01 μm to 0.1 μm, and then plating, Eliminate damage and pinholes as much as possible when peeling the film.
It was also found that the same effect can be obtained by using a material obtained by sputtering copper or chromium on glass based on the same principle.
However, when the thickness is about 10 μm, it is still difficult to reduce the surface roughness of the matrix surface.
<2> In order to easily peel the nickel plating film from the matrix, a release agent made by Nippon Chemical Industry, Nikkanon Tack is used for the matrix, an organic acid film is generated on the surface of the matrix, and the nickel plating film is peeled off from the matrix. Easy to use.
As a result, although the plating film was easily peeled off, it was still difficult for a thin nickel film having a thickness of 10 μm.
Therefore, it was considered to perform a combination (without peeling) with the nickel plating film attached to the matrix.
Normally, an adhesive such as epoxy is used, but if an adhesive with strong adhesive strength is used, the mesh may be broken when the mother mold is peeled off after bonding. After the mother mold was peeled off, an adhesive having high adhesive strength such as epoxy was used to maintain the adhesive strength.
＜メタルマスクパターン位置精度の確保＞
本発明のステンシルマスクの用途として、パターンの位置精度が非常に重要となる。位置精度を向上させるために下記の対応が好適である。
〈１〉枠サイズ４５０ｍｍ（鋳物）にテンション３０Ｎ/ｃｍ２で張った紗張り枠に、２５点の位置精度を確認する為の標点を設けたサイズ３００ｍｍ×３００ｍｍ、厚さ１０μｍの、Ｎｉ単体からなるメタルをコンビネーション（接着及び紗の切断）してみたら、前記標点中、設計値に対して最大の伸びが１００μｍ程度の太鼓形状になってしまった（図４参照）。また面内のゆがみが大きく、データで補正できるものではなかった。また、経時でさらに３０μｍ程度伸びてしまった。
〈２〉メタルの材質をＮｉ-Ｃｏ合金に変更して<１>と同じ実験を行った。結果は最大の伸びが５０μｍ程度の太鼓形状になってしまったが、Ｎｉ単体よりは良い傾向となったが、面内のゆがみは大きかった。また、経時の伸びも１０μｍ程度までで収まった。
〈３〉伸びの影響がテトロンの影響が強いため、メタルサイズを３００ｍｍ×３００ｍｍから３７０ｍｍ×３７０ｍｍに変更してコンビネーションを行ったが、テトロン部が１０ｍｍとなるため、今度はテンションが落ちてしまい、印刷には使用が困難なものとなってしまった。
〈４〉そこで、１回テンションのゆるい紗張り枠にコンビネーションを行い、その後紗張り機で新しい枠に紗張りする方法を採用した。
その結果、太鼓形状になるものの、数値的には最大の伸びが２０μｍ以下となった。また面内のゆがみも小さくなった。
〈５〉しかしながら、２０μｍライン以下の電極を積層する印刷用マスクとしては、位置精度をさらに上昇させる必要がある。その方法として下記の内容を実験した。
ａ）あらかじめ鼓形状のパターンデータをＣＡＤで作成する。上記方法でステンシルマスクを作成して、位置精度を合わせる。
ｂ）パターン外周部のメタルの厚みを厚くし（例:パターン部１５μｍ厚、外周部４０μｍ厚）、上記方法でコンビネーションを行う。
<Ensuring metal mask pattern position accuracy>
As an application of the stencil mask of the present invention, pattern position accuracy is very important. In order to improve the position accuracy, the following measures are suitable.
<1> A simple Ni body having a size of 300 mm × 300 mm and a thickness of 10 μm, in which a mark for checking the positional accuracy of 25 points is provided on a tension frame stretched to a frame size of 450 mm (casting) with a tension of 30 N / cm 2 When the metal made of the above was combined (adhesion and cutting of the scissors), it became a drum shape with a maximum elongation of about 100 μm with respect to the design value in the above-mentioned marks (see FIG. 4). In addition, the in-plane distortion was large and could not be corrected by data. Moreover, it extended about 30 micrometers further with time.
<2> The same experiment as in <1> was performed by changing the metal material to Ni—Co alloy. The result was a drum shape with a maximum elongation of about 50 μm, which was better than Ni alone, but the in-plane distortion was great. Moreover, the elongation with time was within about 10 μm.
<3> Since the influence of elongation is strong to the influence of Tetoron, the metal size was changed from 300 mm x 300 mm to 370 mm x 370 mm, and the combination was performed, but since the Tetron part became 10 mm, the tension dropped this time, It has become difficult to use for printing.
<4> Therefore, a method was adopted in which a combination of a loosely tensioned tension frame was combined once and then tensioned to a new frame with a tensioning machine.
As a result, although it became a drum shape, numerically, the maximum elongation was 20 μm or less. In-plane distortion has also been reduced.
<5> However, it is necessary to further increase the positional accuracy as a printing mask in which electrodes having a length of 20 μm or less are stacked. The following contents were experimented as the method.
a) Drum-shaped pattern data is created in advance by CAD. A stencil mask is created by the above method and the positional accuracy is adjusted.
b) Thicken the metal on the outer periphery of the pattern (eg, pattern portion 15 μm thick, outer periphery 40 μm thick), and perform the combination by the above method.
＜メタル部＞
本発明の一実施形態における前記メタル部を構成する板状部分としては、特に限定されないが、Ｆｅ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ａｌ、Ｓｎ、Ａｇ、Ａｕ、Ｗ、Ｔｉなどの金属や、ステンレス、Ｎｉ−Ｃｏ、Ｎｉ−Ｗ、Ｎｉ−Ｃｒ、アルミニウム合金、銅合金、鉄合金などの各種合金、アモルファス金属などの金属、カーボン、ガラス、セラミクス等の無機材料、ＦＲＰ、ＣＦＲＰ、その他各種エンジニアリングプラスチックなどの無機と有機の複合材料を用いることができる。
さらに「メタル部」を構成する板状部分はＰＥＴ、ＰＥＮ、ＰＭＭＡ、ＯＰＰ、ポリイミド、ポリイミドアミド、塩化ビニル、ポリカーボネートなどの樹脂やゴム（各種有機高分子材料）、セルロース（木材や紙等）、各種感光性樹脂でも良く、さらには前記各種無機材料に前記各種有機高分子材料が設けられた複合材料、または逆に前記各種有機高分子材料に前記各種無機材料が設けられたものとしても良い。
<Metal part>
The plate-like portion constituting the metal portion in one embodiment of the present invention is not particularly limited, but is not limited to metals such as Fe, Cu, Ni, Al, Sn, Ag, Au, W, Ti, stainless steel, Ni— Co, Ni-W, Ni-Cr, various alloys such as aluminum alloys, copper alloys and iron alloys, metals such as amorphous metals, inorganic materials such as carbon, glass and ceramics, inorganic materials such as FRP, CFRP and other various engineering plastics And organic composite materials can be used.
Furthermore, the plate-shaped part that constitutes the “metal part” is made of PET, PEN, PMMA, OPP, polyimide, polyimide amide, vinyl chloride, polycarbonate and other resins and rubbers (various organic polymer materials), cellulose (wood, paper, etc.), Various photosensitive resins may be used, and furthermore, the various inorganic materials may be a composite material in which the various organic polymer materials are provided, or conversely, the various organic polymer materials may be provided with the various inorganic materials.
本発明の一実施形態における前記「メタル部」における印刷パターンの開口には、エッチィングやドリル、パンチなどの機械加工等、さらにはレーザ光や集束イオンビームなどの高エネルギーのイオンや電子線を照射し穴明けする方法等、高圧液体（水）などを高圧で照射穴あけ切断する方法、メタル部基材の印刷パターン開口部に対応するマスキングを施し化学的に薬液等でエッチィングを行う方法、または前記手法の複合手法など特に限定されず様々な方法が用いられる。 In the opening of the printed pattern in the “metal part” in one embodiment of the present invention, high-energy ions or electron beams such as laser beam or focused ion beam are used for machining such as etching, drilling, punching, etc. A method of irradiating and drilling high pressure liquid (water), etc. at a high pressure, a method of piercing and cutting high pressure liquid (water), etc., a method of performing masking corresponding to the printing pattern opening of the metal part base material and chemically etching with a chemical solution, Alternatively, various methods such as a composite method of the above methods are not particularly limited, and various methods are used.
一実施形態のメタル部の表面状態としては、例えば電鋳法によりメタル部を形成する際に、レベリング材などを電鋳浴中の添加材の種類や量を予め調整して、鏡面状に仕上げたもの（形成したもの）、逆に梨地状に仕上げたもの（形成したもの）、メタル部形成後に電解研磨などによる鏡面仕上げのもの、ブラストやホーニング加工、梨地仕上げのもの、ヘアラインを伴うもの、湿式や乾式のメッキ被膜を伴うものなど使用することができるが、これらの表面状態に限定されるものではない。前記は電鋳マスクの事例であるが、本発明の一実施形態にかかる様々な素材からなるメタル部の表面は、粗いものから平滑なものまで適宜選択可能である。 As an example of the surface state of the metal part according to one embodiment, when forming the metal part by electroforming, for example, the leveling material is finished in a mirror shape by adjusting the type and amount of the additive in the electroforming bath in advance. (Finished), conversely finished in a satin finish (formed), mirror-finished by electrolytic polishing after forming the metal part, blasted or honed, finished with a satin finish, with a hairline, Although it can be used with a wet or dry plating film, it is not limited to these surface states. The above is an example of an electroforming mask, but the surface of the metal part made of various materials according to an embodiment of the present invention can be selected appropriately from rough to smooth.
以下、実施例を用いて、本発明の印刷用孔版及びその製造方法について説明するが、本発明は、これらに限定されるものではない。 Hereinafter, the printing stencil and the method for producing the same according to the present invention will be described with reference to examples, but the present invention is not limited thereto.
スルファミン酸ニッケル５５０ｇ/Ｌ、スルファミン酸コバルト３５ｇ/Ｌ、ホウ酸３５ｇ/Ｌに、圧縮応力剤としてサッカリンソーダやＮＴＳを添加し、めっき成長面をプリント面側として、メタルマスクを作製する。めっき応力を引っ張り応力とするため、めっき成長面側すなわちプリント面側に必ずメタルが倒れる方向になり、印刷時にメタルを損傷することなく、スキージングができた。 Saccharin soda or NTS is added as a compressive stress agent to nickel sulfamate 550 g / L, cobalt sulfamate 35 g / L, and boric acid 35 g / L, and a metal mask is produced with the plating growth surface as the print surface side. Since the plating stress is a tensile stress, the metal always falls to the plating growth surface side, that is, the printing surface side, and squeezing can be performed without damaging the metal during printing.
スルファミン酸ニッケル５５０ｇ/Ｌ、スルファミン酸コバルト３５ｇ/Ｌ、ホウ酸３５ｇ/Ｌに、圧縮応力剤としてサッカリンソーダおよびＮＴＳ等を１．５ｇ/Ｌ以上、引っ張り応力剤（レベリング剤）少々を添加し、めっき成長面をスキージ面側としてメタルマスクを作製する。めっき応力が圧縮応力とするため、母型面をプリント面側とすることにより、必ずプリント面側にメタルが倒れる方向になり、印刷時にメタルを損傷することなく、スキージングすることができた。 To nickel sulfamate 550 g / L, cobalt sulfamate 35 g / L, boric acid 35 g / L, 1.5 g / L or more of saccharin soda and NTS as compressive stress agents, a little tensile stress agent (leveling agent) are added, A metal mask is produced with the plating growth surface as the squeegee surface side. Since the plating stress is a compressive stress, by setting the base surface to the print surface side, the metal is surely inclined to the print surface side, and squeezing can be performed without damaging the metal during printing.
スルファイミン酸ニッケル５５０ｇ／Ｌ、亜燐酸３０ｇ／Ｌ、ホウ酸３５ｇ／Ｌを基本組成とする。亜燐酸は大きく引っ張り応力に傾くため、圧縮応力剤としてサッカリンソーダ及びＮＴＳ等を用いて、応力を調整する。前記［００３２］、［００３３］と同様に、めっき成長面をスキージ面、プリント面と用途に合わせて応力を調整する。 The basic composition is nickel sulfamate 550 g / L, phosphorous acid 30 g / L, and boric acid 35 g / L. Since phosphorous acid is largely inclined to tensile stress, saccharin soda and NTS are used as compressive stress agents to adjust the stress. Similar to the above [0032] and [0033], the stress is adjusted in accordance with the usage of the plating growth surface and the squeegee surface and the print surface.
本発明のステンシルマスクの用途として、インダクター電極印刷用を一番の狙いとしているため、パターンの位置精度が非常の重要となる。位置精度を向上させるために下記の実験を行った。
〈１〉枠サイズ４５０ｍｍ（鋳物）にテンション３０Ｎ/ｃｍ２で張った紗張り枠に、２５点の位置精度を確認する為の標点を設けた３００ｍｍ×３００ｍｍ、厚さ１０μｍのＮｉ単体からなるメタルをコンビネーションしてみたら、前記標点中、設計値に対して最大の伸びが１００μｍ程度の太鼓形状になってしまった（図４参照）。また面内のゆがみが大きく、データで補正できるものではなかった。また、経時でさらに３０μｍ程度伸びてしまった。
〈２〉メタルの材質をＮｉ-Ｃｏ合金に変更して<１>と同じ実験を行った。結果は最大の伸びが５０μｍ程度の太鼓形状になってしまったが、Ｎｉ単体よりは良い傾向となった。しかし、面内のゆがみは大きかった。また、経時の伸びも１０μｍ程度までで収まった。
〈３〉伸びの影響がテトロンの影響が強いため、メタルサイズを３００ｍｍ×３００ｍｍから３７０ｍｍ×３７０ｍｍに変更してコンビネーションを行ったが、テトロン部が１０ｍｍとなるため、今度はテンションが落ちてしまい、印刷には使用が困難なものとなってしまった。
〈４〉そこで、１回テンションのゆるい紗張り枠にコンビネーションを行い、その後紗張り機で新しい枠に紗張りする方法を採用した。
その結果、太鼓形状になるものの、数値的には最大の伸びが２０μｍ以下となった。また面内のゆがみも小さくなった。
〈５〉しかしながら、２０μｍライン以下の電極を積層する印刷用マスクとしては、位置精度をさらに上昇させる必要がある。その方法として下記の内容を実験した。
ａ）あらかじめ鼓形状のパターンデータをＣＡＤで作成する。上記方法でステンシルマスクを作成して、位置精度を合わせる。
ｂ）パターン外周部のメタルの厚みを厚くし（例:パターン部１５μｍ厚、外周部４０μｍ厚）、上記方法でコンビネーションを行う。
共に、位置精度±１０μｍの精度に出来上がった。
As the application of the stencil mask of the present invention, the primary aim is to print an inductor electrode, and therefore the pattern position accuracy is very important. In order to improve the position accuracy, the following experiment was conducted.
<1> A simple frame made of Ni having a thickness of 300 mm × 300 mm and a thickness of 10 μm provided with a mark for confirming the position accuracy of 25 points on a tension frame stretched to a frame size of 450 mm (casting) with a tension of 30 N / cm 2. When the metal was combined, it became a drum shape with a maximum elongation of about 100 μm with respect to the design value in the mark (see FIG. 4). In addition, the in-plane distortion was large and could not be corrected by data. Moreover, it extended about 30 micrometers further with time.
<2> The same experiment as in <1> was performed by changing the metal material to Ni—Co alloy. The result was a drum shape with a maximum elongation of about 50 μm, but it was better than Ni alone. However, the in-plane distortion was great. Moreover, the elongation with time was within about 10 μm.
<3> Since the influence of elongation is strong to the influence of Tetoron, the metal size was changed from 300 mm x 300 mm to 370 mm x 370 mm, and the combination was performed, but since the Tetron part became 10 mm, the tension dropped this time, It has become difficult to use for printing.
<4> Therefore, a method was adopted in which a combination of a loosely tensioned tension frame was combined once and then tensioned to a new frame with a tensioning machine.
As a result, although it became a drum shape, numerically, the maximum elongation was 20 μm or less. In-plane distortion has also been reduced.
<5> However, it is necessary to further increase the positional accuracy as a printing mask in which electrodes having a length of 20 μm or less are stacked. The following contents were experimented as the method.
a) Drum-shaped pattern data is created in advance by CAD. A stencil mask is created by the above method and the positional accuracy is adjusted.
b) Thicken the metal on the outer periphery of the pattern (eg, pattern portion 15 μm thick, outer periphery 40 μm thick), and perform the combination by the above method.
In both cases, the position accuracy was ± 10 μm.
Ｓ字パターンやコの字パターンで１０μｍ厚〜５０μｍ厚の薄いメタルでは、その取り扱いが非常に難しい。薄いメタルでも簡単にコンビネーション可能にするため、下記の実験を行った。
〈１〉母型は通常ＳＵＳ３０４ 圧延材料を使用する。通常はバフ研磨を行い、表面粗さがＲａ：０．１μｍ〜０．３μｍ程度まで仕上げる。ただし、この粗さではＳ字パターンやコの字パターン、あるいは薄膜（１０μｍ厚）などでは、母型からニッケル皮膜をはがす際、メタルが破損してしまったり、ピンホールが多量に出てしまう。そこで、ＳＵＳ母型をあらかじめ表面粗さの良い母型を使用するか（ブライトアニーリング材）仕上げ研磨で表面粗さをＲａ：０．０１μｍ〜０．１μｍまで鏡面化して、めっきすることで、ニッケル皮膜を剥がす際に破損やピンホール等は無くなった。また、同じ原理で、ガラス上へ銅スパッタやクロムスパッタ等をした材料を使うことで、同じ効果が得られることも分かった。
しかし、１０μｍ程度の薄膜になると、母型表面の表面粗さを小さくするだけではまだまだ困難であった。
〈２〉母系から簡単にニッケルめっき膜をはがせるように、母系に日本化学産業製の離れ型剤、ニッカノンタックを用い、母型表面に有機酸皮膜を生成させ、母型からニッケルめっき膜を剥がれやすいようにした。
その結果、めっき皮膜ははがれやすくはなったものの、１０μｍ厚のような薄いニッケル膜については、まだまだ困難であった。
〈３〉そこで母型にニッケルめっき皮膜が付いているまま（剥がさない）コンビネーションを行うことを考えた。
通常はエポキシ等の接着剤を使うが、接着力の強い接着剤を使うと、接着後に母型を剥がす際に、メッシュを破いてしまう恐れがあるので、一度ゴム系のやわらかいボンドで仮接着を行い、母型を剥がした後、エポキシ等接着力の強い接着剤を用いて、接着強度を保つ方法とした。
It is very difficult to handle a thin metal having a thickness of 10 μm to 50 μm in an S-shaped pattern or a U-shaped pattern. The following experiment was conducted to enable easy combination even with thin metal.
<1> A SUS304 rolled material is usually used for the mother die. Usually, buffing is performed to finish the surface roughness to Ra: 0.1 μm to 0.3 μm. However, with this roughness, the S-shaped pattern, U-shaped pattern, or thin film (thickness 10 μm), etc., will cause the metal to be damaged or a large amount of pinholes to occur when the nickel film is peeled off from the matrix. Therefore, either by using a SUS master with a good surface roughness in advance (bright annealing material) or by polishing the surface roughness to Ra: 0.01 μm to 0.1 μm, and then plating, When removing the film, there was no damage or pinholes. It was also found that the same effect can be obtained by using a material obtained by sputtering copper or chromium on glass based on the same principle.
However, when it becomes a thin film of about 10 μm, it is still difficult to reduce the surface roughness of the matrix surface.
<2> In order to easily peel the nickel plating film from the matrix, a release agent made by Nippon Chemical Industry, Nikkanon Tack is used for the matrix, an organic acid film is generated on the surface of the matrix, and the nickel plating film is peeled off from the matrix. Easy to use.
As a result, although the plating film was easily peeled off, it was still difficult for a thin nickel film having a thickness of 10 μm.
<3> Therefore, it was considered to perform a combination (without peeling) with the nickel plating film on the matrix.
Normally, an adhesive such as epoxy is used, but if an adhesive with strong adhesive strength is used, the mesh may be broken when the mother mold is peeled off after bonding. After the mother mold was peeled off, an adhesive having high adhesive strength such as epoxy was used to maintain the adhesive strength.
Claims (9)
前記印刷パターン開口部が、印刷パターン開口部を跨ぐパターン支持部を伴わない線形状の開口部を含み、
該線形状の開口部によって基板に形成された、三角形、四角形、多角形、扇形、台形、半円形又は楕円形の残し部分の先端部分のみが、前記基材の水平面より突出又は後退している印刷用孔版。 Having a substrate with a printed pattern opening formed;
The printed pattern opening includes a linear opening without a pattern support that straddles the printed pattern opening,
Only the remaining tip portion of the triangular, quadrangular, polygonal, fan-shaped, trapezoidal, semicircular or elliptical portion formed on the substrate by the linear opening protrudes or recedes from the horizontal plane of the substrate. Stencil for printing.
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