JP6566615B2 - 印刷用マスク及びその製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、はんだペーストを用いたスクリーン印刷に用いられる印刷用マスクに関し、特に、高精細なパターン形状が得られる印刷用マスク及びその製造方法に関する。

近年、電気製品の小型化及び精密化が進展し、従来よりも小型かつ高精細な配線が搭載された基板が要求されている。基板上の配線には、導電部材として、通常、はんだペーストが用いられる。はんだペーストは、粉末状のはんだとペースト状のフラックスとが混練されて形成されるペースト状のはんだである。

はんだペーストを基板上に塗布するための部材として、配線の所望のパターン形状を開口部で型取った印刷用マスクが用いられる。基板上に載置した印刷用マスクに対して、スキージを用いてはんだペーストを塗布した後、当該印刷用マスクを離すことにより、基板上に所望のパターン形状を有する配線が、はんだペーストによって形成される。

さらに現在では、より高精細なパターン形状（ファインピッチパターン）の配線形状を基板に形成できる印刷用マスクが求められており、印刷用マスクの材質や形状について、様々な改善や工夫が提案されている。このような従来の印刷用マスクとしては、種々のメタルマスクが提案されており、例えば、メタルマスクが基板と対向する側の表面に、撥水処理を施すものや、凹部を形成してスキージング時における基板との接触面積を低減させるもの等が提案されている。

例えば、従来の印刷用マスクとしては、メタルマスクの基板接触面側全面に撥水性及び滑り性を備えたフッ素樹脂、シリコーン樹脂又はその双方を存在させた物、あるいはシラン化合物等のコーティングを施すと共に、基板に接触する領域内で基板接触部以外の部分に、スキージング時における基板との接触を避けるための枠状の凹部を形成するものがある（特許文献１参照）。

さらに、当該凹部について、当該凹部の外周縁の大きさを、基板の外周縁領域よりも小さく構成するとともに、スキージング時に基板の外周領域に接触するメタルマスクの周縁平坦部内周縁に、基板との接触面積を小さくするための多数の微小凹部を形成するものがある（特許文献２参照）。

また、メタルマスクの基板接触面側における基板との接触領域に、斜め平行に延長する多数の凹溝部及び斜め平行に延長する多数の凸条部とが交互に設けられ、当該凹溝部の存在により、スキージング時における基板との接触面積を少なくするものがある（特許文献３参照）。

また、金属製の上板と、プラスチック製の下板とを備える二層構造のメタルマスクもあり、プラスチック製の下板に対してエキシマレーザ加工を施すことによって、下板の下面側に、上板と下板を接合するための貫通孔を取り囲むようにして環状の凹溝部が形成されるものがある（特許文献４参照）。

この他、基板との版離れ性の向上を図るものとして、基板接触面側の表面が鏡面仕上げにされるものや（特許文献５参照）、基板接触面側の非印刷部（はんだペーストを基板に塗布しない部分）に、外部より空気が流入し外部に流出する梨地状の空気流通凹部を形成してなるメタルマスクもある（特許文献６参照）。

さらに、メタルマスクの開口部にも撥水処理を施し、はんだペーストとの離れ性の向上を図るものもある。例えば、シリコーン変性フッ素系樹脂を金属層開口部内壁及び金属層基板側に塗布、硬化させ開口部内壁面被覆層及び基板面被覆層として硬化樹脂層を形成させた印刷用メタルマスクがある（特許文献７参照）。

特開２００９−１２２３１号公報 特開２００９−１６４５７号公報 特開２００９−１２２３０号公報 特開２００２−１６４３６３号公報 特開２０００−３１３１７９号公報 実開昭６３−１０６６６１号公報 特開２００２−１９２８５０号公報

しかし、従来の印刷用マスクは、基板から離れた際に、メタルマスクの上面から塗布されたはんだペーストが、メタルマスクの開口部の内側面に付着したまま残存し、基板に対して十分な量が塗布されない虞がある。また、当該メタルマスクの開口部の内側面に付着したはんだペーストによって、基板から離れた際にはんだペーストがメタルマスクと共に持ち上がり、基板上で形成されたはんだペーストのパターン形状が崩れてしまう虞もある。

さらに、上述の特許文献７で示した構造を採用した場合でも、はんだペーストがメタルマスクの開口部の内壁を通過する際に、開口部内壁面被覆層及び基板面被覆層の開口部近傍に滞留し、はんだペーストの滲みが過剰に生じたり、基板との離れ易さ（版離れ性）が低下したりする虞がある。

このように、従来の印刷用マスクは、基板に十分な量のはんだペーストが塗布されないことや、基板上ではんだペーストが過剰の滲みを生じることによって、基板上で所望とするはんだペーストのパターン形状が崩れ、その結果、基板の配線パターンの精度が低下し、配線の品質が低くなるという課題があった。

本発明は前記課題を解決するためになされたものであり、接触状態を改善してはんだペーストの配置精度の特性に優れる印刷用マスクの提供を目的とする。

本願に開示する印刷用マスクは、上下方向に貫通する開口部と、印刷対象となる基板に対向する側の基板対向面とを有し、当該基板対向面が当該基板に載置された状態で、当該開口部から当該基板上にはんだペーストを塗布可能とする印刷用マスクにおいて、前記開口部の内側面及び前記基板対向面に、コーティングされる撥水層と、前記基板対向面の少なくとも前記開口部周辺に形成される粗面とを備えるものである。

このように、本願に開示する印刷用マスクは、前記開口部の内側面及び前記基板対向面に撥水層（低表面張力層）がコーティングされ、前記基板対向面の少なくとも前記開口部周辺に粗面が形成されていることから、前記はんだペーストが開口部から流し込まれた際に、この粗面において極めて小さい滲みが発生することによって、はんだペーストを前記開口部へと誘引する力が生じることとなり、適切な量のはんだペーストを開口部の内部へと円滑に引き込むことができる。

前記開口部の内側面では、前記撥水層（低表面張力層）がコーティングされた表面における表面張力が低下して、撥水性を呈することとなり、当該表面上の液体（はんだペースト）を弾き易くなり、はんだペーストの抜け易さ（はんだ抜け性）が向上する。
さらに、前記基板対向面では、粗面によって、基板との離れ易さ（版離れ性）が向上することとなり、印刷用マスクへのはんだペーストの付着が抑制され、基板上ではんだペーストにより構成されるパターン部が、正確かつ高精細なものとなる。

また、本願に開示する印刷用マスクは、前記粗面が、前記基板対向面の少なくとも前記開口部周辺に形成されていることから、前記基板対向面のうち特に前記開口部周辺の境界部分に残存し易いはんだペーストの残存が抑制されることとなり、基板上のパターン部が、より正確で高精細なものとなる。

また、本願に開示する印刷用マスクは、必要に応じて、前記粗面が、前記基板対向面の全面にわたり形成されているものである。このように、本願に開示する印刷用マスクは、前記粗面が、前記基板対向面の全面にわたり形成されていることから、前記基板対向面と前記基板との接触面積が大幅に小さくなることとなり、特に基板との離れ易さ（版離れ性）が向上され、基板上に構成されるはんだペーストによるパターン部が、より正確で高精細なものとなる。

また、本願に開示する印刷用マスクは、必要に応じて、前記基板対向面が、凹部を有するものである。このように、本願に開示する印刷用マスクは、前記基板対向面が、凹部を有することから、基板対向面（基板側接触面）が小さく絞り込まれ、プリント基板（ＰＣＢ）のように、前記基板のうねりが多く、印刷用マスクが基板に接触しきれないことによる滲みが生じ易い形状であっても、印刷用マスクと基板対向面との接触が確実に行えることとなり、過度の滲みの発生を抑えることができ、基板上ではんだペーストにより構成される配線が、正確かつ高精細なものとなる。さらに前記基板との接触面積を減少させることとなり、基板との離れ易さ（版離れ性）が向上する。

また、本願に開示する印刷用マスクの製造方法は、上下方向に貫通する開口部と、印刷対象となる基板に対向する側の基板対向面とを有する印刷用マスクを製造する印刷用マスク製造方法において、母型基板上のレジストに覆われていない部分に金属めっき層を堆積させ、少なくとも前記レジストの周辺に対して、堆積させた金属めっき層をエッチングして粗面を形成する粗面形成工程と、前記レジスト及び前記母型基板を除去後、少なくとも前記開口部の内側面及び前記基板対向面に、撥水層をコーティングするコーティング工程とを含むものである。このように、前記基板対向面の少なくとも前記開口部周辺に粗面が形成され、少なくとも前記開口部の内側面及び前記基板対向面に撥水層がコーティングされることから、撥水層（低表面張力層）のコーティングによりはんだペーストとの抜け性が高まると共に、前記基板対向面に形成された粗面により基板との離れ易さ（版離れ性）が向上することとなり、印刷用マスクへのはんだペーストの付着が抑制され、基板上ではんだペーストにより構成されるパターン部が、正確かつ高精細なものとなる。

また、本願に開示する印刷用マスクの製造方法は、上下方向に貫通する開口部と、印刷対象となる基板に対向する側の基板対向面とを有する印刷用マスクを製造する印刷用マスク製造方法において、母型基板上のレジストに覆われていない部分に金属めっき層を堆積させ、当該堆積された金属めっき層の表面の一部に対して、さらに追加のレジストを覆い、当該追加のレジストで覆われていない部分の金属めっき層をエッチングして凹部を形成する凹部形成工程と、前記レジスト及び前記母型基板を除去後、少なくとも前記開口部の内側面及び前記基板対向面に、撥水層をコーティングするコーティング工程とを含むものである。このように、撥水層（低表面張力層）のコーティングによりはんだペーストとの抜け性が高まると共に、前記基板対向面に形成された凹部により基板との離れ易さ（版離れ性）が向上することとなり、印刷用マスクへのはんだペーストの付着が抑制され、基板上ではんだペーストにより構成されるパターン部が、正確かつ高精細なものとなる。

本発明の第１の実施形態に係る印刷用マスクの構成図を示す。 本発明の第１の実施形態に係る印刷用マスクの製造方法のフロー図を示す。 本発明の第１の実施形態に係る印刷用マスクの製造方法の状態遷移図（エッチング前）を示す。 本発明の第１の実施形態に係る印刷用マスクの製造方法の状態遷移図（エッチング以降）を示す。 本発明の第１の実施形態に係る印刷用マスクを用いたはんだペースト塗布の説明図（印刷用マスクが離れる前）を示す。 本発明の第１の実施形態に係る印刷用マスクを用いたはんだペースト塗布の説明図（印刷用マスクが離れた後）を示す。 本発明の第１の実施形態に係る印刷用マスクのその他の構成図を示す。 本発明の第２の実施形態に係る印刷用マスクの構成図を示す。 本発明の第２の実施形態に係る印刷用マスクの製造方法のフロー図を示す。 本発明の第２の実施形態に係る印刷用マスクの製造方法の状態遷移図（エッチング前）を示す。 本発明の第２の実施形態に係る印刷用マスクの製造方法の状態遷移図（エッチング以降）を示す。 本発明の第２の実施形態に係る印刷用マスクを用いたはんだペースト塗布の説明図を示す。

（第１の実施形態）
以下、本発明に係る第１の実施形態を上記図１〜図７に基づいて説明する。

本実施形態に係る印刷用マスクとしてのメタルマスク１は、図１に示すように、上下方向に貫通する開口部２と、印刷対象となる基板１００と対向する基板対向面３を有し、この基板対向面３が基板１００に載置された状態で、この開口部２から基板１００上にはんだペーストを塗布可能とするメタルマスク１において、この開口部２の内側面（以下、開口内側面２１という）及びこの基板対向面３にコーティングされる撥水層（低表面張力層）としてのフッ素樹脂１１と、この基板対向面３に形成される粗面３１とを備えるものである。

この粗面３１は、微細な凹凸形状からなり、図１に示すように、この基板対向面３の全面にわたり形成される。この粗面３１は、基板対向面３の全面にわたって形成されることから、基板対向面３と基板１００との接触面積が大幅に低減されることとなり、基板１００との離れ易さ（版離れ性）が向上され、はんだペースト２００により基板１００上に構成されるパターン部について、さらなるファインピッチ化が図れる。

この粗面３１は、表面粗さについて、特に限定されないが、０．１μｍ〜１μｍ間隔で形成される微細な凹凸形状から成ることが好ましい。この表面粗さは、基板１００との離れ易さ（版離れ性）の点から、算術平均粗さ(Ra)が０．１μｍ〜０．５μｍであることがより好ましく、例えば、算術平均粗さ(Ra)が０．３５μｍとなる粗面とすることができる。

本発明で用いられるフッ素樹脂１１としては、四フッ化エチレン樹脂（ＰＴＦＥ）を用いる。四フッ化エチレン樹脂（ＰＴＦＥ）は、耐熱性及び撥水性に優れるため、特に好ましい。この他のフッ素樹脂１１としては、例えば、四フッ化エチレン樹脂（ＰＴＦＥ）、パーフルオロ−アルコキシ樹脂（ＰＦＡ）、四フッ化エチレン−六フッ化プロピレン共重合体樹脂（ＦＥＰ）、四フッ化エチレン−エチレン共重合体樹脂（ＥＴＦＥ）、フッ化ビニリデン樹脂（ＰＶＤＦ）を挙げることができる。

なお、メタルマスク１において、スキージが走査する側（スキージ面４）の表面には、上述したフッ素樹脂１１がコーティングされる必要は無く、物理的な平滑面（光沢面）又は凹凸形状から成るシワ模様（シボ面）を形成する。

メタルマスク１のスキージ面４が、このような光沢面である場合には、スキージが低摩擦で円滑に走査されることとなり、メタルマスク１のスキージ面側及びスキージ自体の磨耗及び劣化を抑制することが可能となる。一方、このスキージ面４がシボ面である場合には、スキージがメタルマスク１から摩擦力を確実に受けた状態でスキージ面４を走査することとなり、はんだペースト２００の基板１００への塗布をより確実に行うことができる。

以下、本実施形態に係るメタルマスク１の製造方法を、上記図２〜図４を用いて説明する。
先ず、図３（a）に示すように、メタルマスクを載置するための母型３００（母型基板）を用意する（Ｓ１）。この母型３００を構成する材料としては、ステンレス鋼（ＳＵＳ）を用いる。図３（ｂ）に示すように、この母型３００の上面をめっきし、凹凸面又は光沢面を有する下地めっき３１０を形成する（Ｓ２）。

この下地めっき３１０上に、レジストを全面に塗布した後、マスキングして露光することによって、図３（ｃ）に示すように、所望のパターン形状を有するレジスト４００を形成（レジストパターニング）する（Ｓ３）。レジストパターン４００が形成された母型３００をめっきして、図３（ｄ）に示すように、メタルマスク原型１ａを形成する（Ｓ４）。このめっきに使用する金属には、Ｎｉ−Ｃｏ合金を用いる。その後、このめっきを行った表面を研磨加工し、研磨面５００を得るようにしても良い。

図４（a）に示すように、この研磨面５００に対してエッチングを行って、めっき層表面（研磨面５００）に粗面３１を形成する（Ｓ５）。図４（b）に示すように、レジスト４００を除去し、母型３００及び下地めっき３１０を剥離する（Ｓ６）。凹凸面又は光沢面を有する下地めっき３１０の剥離によって、メタルマスク１は、下地めっき３１０と接していた箇所（スキージが移動するスキージ面４）に、凹凸面又は光沢面が形成されることとなり、スキージ面４がシワ模様（シボ面）又は平滑面（光沢面）として形成される。

メタルマスク１におけるスキージ面４の表面を、このような光沢面とすることにより、スキージの走査がより滑らかになり、メタルマスク１のスキージ面４側の磨耗や劣化を抑制することが可能となる。一方、このスキージ面４の表面を、シボ面とした場合には、滑りを抑えてスキージが走査されることとなり、はんだペースト２００をムラ無く均一に塗布することが可能となる。

図４（ｃ）に示すように、得られたメタルマスク１を上下反転させて、フッ素樹脂１１をコーティング（フッ素加工）する（Ｓ７）。このフッ素加工は、メタルマスク１のスキージ面４以外の表面に対して行う。なお、このフッ素加工は、メタルマスク１の全表面に対して行うこともでき、この場合には、フッ素加工が一律に行われることから、製造の手間を抑制することができる。
この他にも、このフッ素加工は、レジスト４００を除去した後、母型３００及び下地めっき３１０を剥離する前に実施しても良い。

さらに、このメタルマスク１の開口内側面２１を鏡面加工する。メタルマスク１は、開口内側面２１の鏡面加工によって、開口内側面２１を通過するはんだペースト２００の滑り性がさらに向上することとなり、はんだペースト２００の抜け易さ（はんだ抜け性）が向上され、はんだペースト２００により基板１００上に構成されるパターン部は、滲みが抑制されて正確で高精細なものとなる。

図５及び図６は、スキージ６００をメタルマスク１上に走査させて、はんだペースト２００が開口部２を経由して、基板１００に塗布される状態を示している。先ず、図５（a）に示すように、メタルマスク１は、基板１００から隔離されているが、後述のスキージ６００の動作によって基板１００に押し付けられる。

図５（ｂ）に示すように、スキージ６００は、メタルマスク１上のスキージ面４００を方向Aに沿って移動する。この移動に伴って、はんだペースト２００が開口部２に向かって流し込まれると共に、メタルマスク１に対しては鉛直方向下向き（方向Ｂ）に押圧される力が生じる。

メタルマスク１は、鉛直方向下向き（方向Ｂ）に押圧されることによって撓み、基板対向面３と基板２００との間で接触が生じる。なお、図５（ｂ）では、説明の便宜上、メタルマスク１と基板１００との間に隙間があるように描いているが、実際には、粗面３１の一部が基板１００と接触している。基板２００と接触する基板対向面３においては、上述した微細な表面粗さ（例えば、Raが０．３５μｍの凹凸形状）を有する粗面３１が形成されていることから、開口内側面２１から離れる方向（図中の方向Ｃ）に向かって、はんだペースト２００の端部に粗面の凹凸のレベルに相当する、極めて小さい滲み２００ａが一時的に生じる。

この極めて小さい滲み２００ａが発生することによって、図５（ｂ）に示すように、はんだペースト２００をスキージ面４から開口部２へと誘引する力がこの極めて小さい滲み２００ａに向かう流れに沿って生じることとなり、適切な量のはんだペースト２００を開口部２の内部へと円滑に引き込むことができる。
図５（ｃ）に示すように、スキージ６００がこの開口部２を通過した後には、この開口部２の内部へ引き込まれたはんだペースト２００が開口部２に十分に充填された状態となる。

この後、図６（a）に示すように、メタルマスク１が基板１００から離れた（方向Ｄ）際には、上述した極めて小さい滲み２００ａは、はんだペースト２００の本体中心部分に向かって引き戻される。

このようにして得られた基板は、図６（b）に示すように、開口部２の形状に沿って、はんだペースト２００から構成されるパターン部１００ａと、はんだペースト２００を含まない絶縁部分１００ｂとに確実に分離されて構成される。

このように、本実施形態に係るメタルマスク１は、開口内側面２１及び基板対向面３にフッ素樹脂１１がコーティングされ、基板対向面３に粗面３１が形成されていることから、この粗面３１において上述した極めて小さい滲み２００ａが発生し、はんだペースト２００をスキージ面４から開口部２へと誘引する力が生じることとなり、適切な量のはんだペースト２００を開口部２の内部へと円滑に引き込むことができる。

また、開口内側面２１では、コーティングされたフッ素樹脂１１によって、はんだペースト２００の抜け易さ（はんだ抜け性）が向上すると共に、基板対向面３では、粗面３１により基板１００に対する離れ易さ（版離れ性）が向上することとなり、メタルマスク１に対するはんだペースト２００の付着が抑制され、基板１００上ではんだペースト２００により構成されるパターン部が正確かつ高精細なものとなる。

本実施形態に係るメタルマスク１の用途は、特に限定されず、基板１００がウェハであることが好ましいが、この他、プリント基板（ＰＣＢ）に対しても適用することができる。

なお、前記粗面３１の位置は、前記基板対向面３上に形成されるものであれば、特に限定されるものではない。例えば、図７に示すように、基板対向面３のうち、開口内側面２１の近傍（開口部２の近傍）のみに形成することも可能である。この開口部２近傍に形成される粗面３１の範囲は、基板１００との離れ易さ（版離れ性）の点から、開口端から２５０μｍ以上を有していることが好ましい。

このように、粗面３１が、少なくとも開口部２周辺に形成されることから、基板対向面３のうち開口部２近傍において、上述した極めて小さい滲み２００ａが発生する。この極めて小さい滲み２００ａが発生することによって、はんだペースト２００をスキージ面４から開口部２へと誘引する力が生じることとなり、適切な量のはんだペースト２００を開口部２の内部へと円滑に引き込むことができる。

また、粗面３１が開口部２近傍にあれば、基板対向面３のその他の箇所の形状は問わない。例えば、このような前記基板対向面３のその他の箇所の形状として、凹部を有するものでもよい。この場合には、基板対向面３が、凹部を有することから、基板対向面３（基板側接触面）が小さく絞り込まれ、プリント基板（ＰＣＢ）のように、基板１００のうねりが多く、メタルマスク１が基板１００に接触しきれないことによる滲みが生じ易い形状であっても、メタルマスク１と基板対向面３との接触が確実に行えることとなり、過度の滲みの発生を抑えることができ、基板１００上ではんだペースト２００により構成されるパターン部が、正確かつ高精細なものとなる。さらに前記基板との接触面積を減少させることとなり、基板１００との離れ易さ（版離れ性）が向上する。
また、上記実施形態では、前記開口内側面２１をコーティングする撥水層として、フッ素樹脂を用いたが、これに限定されず、この他にも撥水性（低表面張力性）を有する素材であれば、上記の撥水層を形成することが可能である。

（第２の実施形態）
以下、本発明に係る第２の実施形態を上記図８〜図１２に基づいて説明する。

本実施形態に係る印刷用マスクとしてのメタルマスク１は、図８に示すように、前記第１の実施形態と同様に、前記フッ素樹脂１１と、前記開口部２と、前記開口内側面２１と、前記基板対向面３と、前記粗面３１とを備える構成であり、さらに、前記基板対向面３が、基板対向凹部３２を有し、前記粗面３１がこの基板対向凹部３２に形成される構成である。この基板対向凹部３２は、図８に示すように、前記基板対向面３のうち、前記開口内側面２１を含まない側の領域に配設される。

また、前記基板対向面３は、この基板対向凹部３２に含まれない領域から成り、前記基板対向面３のうち、前記開口内側面２１を含む側の領域に配設される基板対向凸部３３を有する。この基板対向凸部３３の前記基板対向面３上における範囲は、限定されるものでないが、はんだペースト２００の版離れ性の点から、２５０μｍ〜５００μｍとする。また、この基板対向凹部３２の窪みの深さについては、限定されるものでないが、メタルマスク１の良好なクリーニング性を考慮して５μｍとする。

以下、本実施形態に係るメタルマスク１の製造方法を、図９〜図１１を用いて説明する。

上記S１と同様に、図１０（a）に示すように、メタルマスク１を製造するための母型３００を用意する（Ｓ１１）。上記Ｓ２と同様に、この母型３００の上面をめっきし、凹凸面又は光沢面を有する下地めっき３１０を形成する。

上記S３と同様に、この下地めっき３１０上に、レジストを全面に塗布した後、マスキングして露光することによって、図１０（ｂ）に示すように、この母型３００上に、所望のパターン形状を有するレジスト４００を形成（レジストパターニング）する（Ｓ１２）。上記S４と同様に、図１０（ｃ）に示すように、このレジストパターン４００が形成された母型３００に対してめっきを行い、メタルマスク原型１ａを形成する（Ｓ１３）。

さらに、上記S１２と同様に、メタルマスク１及びレジスト４００上に対して、積層状態でレジストを全面に塗布した後、マスキングして露光することによって、図１０（ｄ）に示すように、所望のパターン形状を有するレジスト４０１を形成（レジストパターニング）する（Ｓ１４）。

メタルマスク１の上面に形成された凹部４１０（後述の基板対向凹部３２の対応位置）に対して、ハーフエッチングを行うことによって、図１１（a）に示すように、粗面３１を有する凹みからなる基板対向凹部３２が形成される（S１５）。

上記S６と同様に、図１１（b）に示すように、レジスト４０１を除去し、母型３００を剥離する（Ｓ１６）。この剥離によって、メタルマスク原型１ａの上面であるスキージ面４に対して、凹凸面又は光沢面が形成されることとなり、スキージ面４がシワ模様（シボ面）又は平滑面（光沢面）として形成される。上記S７と同様に、図１１（c）に示すように、メタルマスク１のスキージ面４以外の表面に対して、フッ素樹脂１１をコーティング（フッ素加工）する（Ｓ１７）。

このようにして得られる本実施形態に係るメタルマスク１は、前記基板対向面３が、基板対向凹部３２を有することから、基板１００との接触面積について、この基板対向凹部３２が配設されておらず前記基板対向面３が全面にわたり平坦な場合よりもさらに減少させることとなり、基板１００との離れ易さ（版離れ性）が向上され、基板１００上に構成されるはんだペースト２００によるパターン部が、より正確で高精細なものとなる。

図１２（a）に示すように、メタルマスク１は、基板１００から隔離されているが、後述のスキージ６００の動作によって基板１００に押し付けられる。図１２（ｂ）に示すように、スキージ６００は、図中の点線部から一点鎖線に向かって進行方向（方向A）に沿って、スキージ端部を下向き（方向B）に押し付けてメタルマスク１を撓ませながらスキージ面４上を移動し、はんだペースト２００をスキージ面４上で押し動かす。

スキージ６００が、開口部２近傍まで到達すると、メタルマスク１のうちの基板対向凸部３３において、スキージ６００からの押圧を局所的に受ける(図中の領域E)と共に、開口部２からはんだペースト２００が基板１００に流し込まれる。

メタルマスク１と基板１００とが接触する極めて狭い領域Eの形成によって、基板１００にうねりがあっても、メタルマスク１と基板１００とが確実に接触されることから、はんだペースト２００の開口部２の外部への漏出が堰き止められることとなり、はんだペースト２００が開口部２の形状に沿って正確に塗布される。すなわち、メタルマスク１の基板対向面３側に基板対向凹部３２を有することによって、基板１００のうねりの影響を最小限に抑えることができる。

さらに、開口内側面２１が鏡面加工されていることから、はんだペースト２００が基板１００へと円滑に滑り落ちることにより、はんだ抜け性が向上されることとなり、はんだペースト２００が開口部２の形状に沿って確実に塗布される。

このことから、プリント基板（ＰＣＢ）のように、基板１００のうねりが多く、メタルマスク１が基板１００に接触しきれないことによる滲みが生じ易い形状であっても、基板対向面３（基板側接触面）を小さく絞り込むことによって、メタルマスク１と基板対向面３との接触が確実に行えることとなり、過度の滲みの発生を抑えることができ、基板１００上ではんだペースト２００により構成されるパターン部が、正確かつ高精細なものとなる。

スキージ６００がこの開口部２を過ぎた後、メタルマスク１における基板対向凸部３３は、基板１００と接触する表面積が極めて狭いこと及びフッ素樹脂１１による撥水性が寄与することにより、図１２（ｃ）に示すように、メタルマスク１に対して、浮き上がる向き（図中の方向Ｆ）の力が生じる。この力によって、メタルマスク１は、基板１００から確実に離れることとなる。

そして、メタルマスク１の開口内側面２１近傍において、基板１００との間にはんだペースト２００の残留や滲みが生じることはなく、精度の高いパターン部が基板１００上に形成される。

メタルマスク１は、その表面をコーティングされたフッ素樹脂１１の作用によって、撥水性が高められ、さらに、基板対向凹部３２によって、基板１００と接触しにくく、基板１００からの離反性（版離れ性）が、一層高められることとなり、メタルマスク１によるはんだペースト２００の配置精度（パターン精度）が向上し、はんだペースト２００がメタルマスク１に残留することが抑制されると共に、基板１００上においてはんだペースト２００の形状を崩すような滲みの発生が抑制され、はんだペースト２００が基板１００上で構成するパターン部が、所望の形状に沿った正確な形状として形成することができる。

以上に述べた本実施形態に係るメタルマスク１の用途としては、基板１００をプリント基板（ＰＣＢ）としているが、それに限定されず、基板１００をプリント基板（ＰＣＢ）よりうねりが小さいもの（例えば、ウェハ）でも構わない。

なお、上記の各実施形態では、メタルマスク１の開口内側面２１を鏡面加工としたが、この形態に限定されるものではない。例えば、メタルマスク１の開口内側面２１を加工処理しないこともできる。この場合には、より製造コストを抑えてメタルマスク１を製造することが可能となる。

１ メタルマスク
１ａ メタルマスク原型
１１ フッ素樹脂
２ 開口部
２１ 開口内側面
３ 基板対向面
３１ 粗面
３２ 基板対向凹部
３３ 基板対向凸部
４ スキージ面
１００ 基板
１００ａ パターン部
１００ｂ 絶縁部分
２００ はんだペースト
２００ａ 滲み
３００ 母型
３１０ 下地めっき
４００ レジスト
４０１ レジスト
４１０ 凹部
５００ 研磨面
６００ スキージ

Claims (4)

1. 上下方向に貫通する開口部と、印刷対象となる基板に対向する側の基板対向面とを有し、当該基板対向面を当該基板に接触させ、当該開口部から当該基板上にはんだペーストを塗布可能とする印刷用マスクにおいて、
   前記基板対向面の全面にわたり形成される粗面と、
   前記開口部の内側面及び前記基板対向面に、コーティングされる撥水層とを備え、
   前記基板対向面とは反対側の面であるスキージ面が、シボ面であり、
   前記スキージ面には前記撥水層がコーティングされていないことを特徴とする印刷用マスク。
2. 請求項１に記載の印刷用マスクにおいて、
   前記開口部の内側面が、鏡面加工されていることを特徴とする印刷用マスク。
3. 上下方向に貫通する開口部と、印刷対象となる基板に対向する側の基板対向面とを有する印刷用マスクを製造する印刷用マスク製造方法において、
   母型上に、シボ面を有する下地めっき層が形成する下地めっき層形成工程と、
   前記下地めっき層上に、レジストパターンを形成するレジストパターン形成工程と、
   前記レジストパターンに覆われていない前記母型上に、金属めっき層を堆積する金属めっき層形成工程と、
   前記金属めっき層に対してエッチングして、前記基板対向面となる前記金属めっき層の表面に粗面を形成する粗面形成工程と、
   前記母型基板及び下地めっき層を除去して、スキージ面となる前記下地めっき層と接していた側の前記金属めっき層の表面にシボ面を形成するシボ面形成工程と、
   前記レジストを除去後、少なくとも前記開口部の内側面及び前記基板対向面に、撥水層をコーティングするコーティング工程とを含み、
   前記コーティング工程においては、前記スキージ面には前記撥水層がコーティングされないようにすることを特徴とする印刷用マスク製造方法。
4. 請求項３に記載の印刷用マスク製造方法において、
   前記開口部の内側面に対して鏡面加工する鏡面加工工程を含むことを特徴とする印刷用マスク製造方法。

Images