JP7423876B2 - メタルマスク、ボール配列用マスク、基材及びそれらの製造方法 - Google Patents
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Description
この発明は、メタルマスク、ボール配列用マスク、基材及びそれらの製造方法に関するものである。
従来、メタルマスクの表面に、撥水性を付与するためにフッ素系樹脂をスプレー又は手塗り等により塗布することが広く行われている（例えば、特許文献１～３参照）。また、その他に、印刷パターンに対応する開口部が形成された基材と、前記基材に直接又は間接にドライプロセスにより形成され、ケイ素、チタン、アルミニウム、酸化アルミニウム、又はジルコニウムから成る群より選択される少なくとも一つの物質を含むプライマー薄膜と、前記プライマー薄膜に形成された撥水性及び／又は撥水・撥油性を有するフッ素含有カップリング剤又はフッ素含有シランカップリング剤から成るコーティング層と、を備える印刷用孔版が知られている（例えば、特許文献４参照）。また、マスク基体の外周面、或いは該マスク基体に形成された貫通孔の内壁面のうち少なくとも一部分に硬質炭素被膜（Ｚｒ、Ｔｉ、Ｗ、Ｍｏ、Ｇｅ、Ｈ、Ｓｉ、Ｎ、Ｔａ、Ｃｒ、Ｆ、及びＢからなるグループより選ばれる少なくとも１種の添加元素を含有している）が形成されたマスクが知られている（例えば、特許文献５参照）。更に、メタルマスク本体の表面にセラミック処理膜が形成され、その形成セラミックが窒化チタン（ＴｉＮ）、窒化クロム（ＣｒＮ）、窒化バナジウム（ＶＮ）、酸化けい素（ＳｉＯ）及びＤＬＣ（ダイアモンド・ライク・カーボン）の群から選択されるメタルマスクが知られている（例えば、特許文献６参照）。
従来から広く行われている撥水性を付与するためのフッ素系樹脂では、耐久性が弱く耐久性にもばらつき出るという問題があった。また、従来の印刷用孔版では、基材に直接又は間接にドライプロセスにより形成されるプライマー薄膜が、ケイ素、チタン、アルミニウム、酸化アルミニウム、又はジルコニウムから成る群より選択される少なくとも一つの物質を含むものに限られ、またコーティング層もフッ素含有カップリング剤又はフッ素含有シランカップリング剤から成るものに限られているため、使用材料に制限があった。また、従来のマスクでは、硬質炭素被膜の一例としてＣｒが用いられ、従来のメタルマスクでは、セラミック処理膜の一例として窒化クロム（ＣｒＮ）が用いられているだけであった。
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、撥水層の密着性の向上により耐久性を改善し、高撥水によるマスク印刷性の向上、安定化、洗浄性の向上が期待でき、印刷時に発生する静電気を遮断できるメタルマスク、ボール配列用マスク、基材及びそれらの製造方法を提供するものである。
この発明に係るメタルマスクにおいては、平板状の金属材料からなり、印刷ペーストを通過させる複数の開口部が貫通形成されたメタルマスクと、少なくともメタルマスクの印刷対象となる基板に対向する側の基板対向面の全面に亘って、蒸着により形成されたクロム（Ｃｒ）を主体とした第１の金属皮膜層と、第１の金属皮膜層の表面に蒸着によって形成されたニオブ（Ｎｂ）を主体とした第２の金属皮膜層と、第２の金属皮膜層の表面に形成された撥水・撥油性を有するコーティング層とを備えたものである。
この発明に係るボール配列用マスクにおいては、メッキにより平板状に形成され、導電性ボールが挿通する複数のボール挿通用開口部と、導電性ボールが振り込まれる側でなく基板の電極と対向する側となるマスク裏面のボール挿通用開口部の周辺に部分的に突出され、基板との間に隙間を形成するための突起を備えたボール配列用マスクと、少なくともボール配列用マスクの基板対向面の全面に亘って、蒸着により形成されたクロム（Ｃｒ）を主体とした第１の金属皮膜層と、第１の金属皮膜層の表面に蒸着によって形成されたニオブ（Ｎｂ）を主体とした第２の金属皮膜層と、前記第２の金属皮膜層の表面に形成された撥水・撥油性を有するコーティング層とを備えたものである。
この発明に係る基材においては、金属材料からなる基材と、少なくとも基材の表面に蒸着により形成されたクロム（Ｃｒ）を主体とした第１の金属皮膜層と、第１の金属皮膜層の表面に蒸着によって形成されたニオブ（Ｎｂ）を主体とした第２の金属皮膜層と、第２の金属皮膜層の表面に形成された撥水・撥油性を有するコーティング層とを備えたものである。
また、第１の金属皮膜層は、酸化クロム（ＣｒＯ）を主体とした金属皮膜層であり、第
２の金属皮膜層は、酸化ニオブ（Ｎｂ2Ｏ5）を主体とした金属皮膜層である。
２の金属皮膜層は、酸化ニオブ（Ｎｂ2Ｏ5）を主体とした金属皮膜層である。
また、撥水・撥油性を有するコーティング層は、フッ素含有シランカップリング剤であ
る。
る。
この発明に係るメタルマスクの製造方法においては、ステンレス鋼材からなる平板状のメタルマスク基材を用意し、メタルマスク基材に複数の開口部をレーザー加工により貫通形成する工程と、レーザー加工後のメタルマスク基材を蒸着装置内に設置し、少なくともメタルマスク基材の表面にクロム（Ｃｒ）を主体とした第１の金属皮膜層を蒸着させる工程と、メタルマスク基材の第１の金属皮膜層の表面にニオブ（Ｎｂ）を主体とした第２の金属皮膜を蒸着させる工程と、メタルマスク基材の第２の金属皮膜層の表面に撥水・撥油性を有するコーティング層を蒸着させる工程とを備えたものである。
この発明に係るボール配列用マスクの製造方法においては、メッキにより平板状に形成され、導電性ボールが挿通する複数のボール挿通用開口部と、導電性ボールが振り込まれる側でなく基板の電極と対向する側となるマスク裏面のボール挿通用開口部の周辺に部分的に突出され、基板との間に隙間を形成するための突起を備えたボール配列用マスク基材を用意する工程と、ボール配列用マスク基材を蒸着装置内に設置し、少なくともボール配列用マスク基材の表面にクロム（Ｃｒ）を主体とした第１の金属皮膜層を蒸着させる工程と、ボール配列用マスク基材の第１の金属皮膜層の表面にニオブ（Ｎｂ）を主体とした第２の金属皮膜を蒸着させる工程と、ボール配列用マスク基材の第２の金属皮膜層の表面に撥水・撥油性を有するコーティング層を蒸着させる工程とを備えたものである。
この発明に係る基材の製造方法においては、金属材料からなる基材を用意する工程と、基材を蒸着装置内に設置し、少なくとも基材の表面にクロム（Ｃｒ）を主体とした第１の金属皮膜層を蒸着させる工程と、基材の第１の金属皮膜層の表面にニオブ（Ｎｂ）を主体とした第２の金属皮膜を蒸着させる工程と、基材の第２の金属皮膜層の表面に撥水・撥油性を有するコーティング層を蒸着させる工程とを備えたものである。
この発明に係るメタルマスク版においては、メタルマスクと、第１の金属皮膜層と、第２の金属皮膜層と、撥水・撥油性を有するコーティング層とを備えたメタルマスクを、スクリーン紗を介して支持枠に貼り付け固定するとともに、前記メタルマスクのスキージ面側又は基板面側と前記支持枠の間を繋ぐ導電性部材を貼り付けたものである。
この発明に係るボール配列用マスク版においては、ボール配列用マスクと、第１の金属皮膜層と、第２の金属皮膜層と、撥水・撥油性を有するコーティング層とを備えたボール配列用マスクを、スクリーン紗を介して支持枠に貼り付け固定するとともに、前記ボール配列用マスクのスキージ面側又は基板面側と前記支持枠の間を繋ぐ導電性部材を貼り付けたものである。
この発明によれば、撥水層の密着性の向上により耐久性を改善し、高撥水によるマスク印刷性の向上、安定化、洗浄性の向上が期待でき、印刷時に発生する静電気を遮断できるメタルマスク、ボール配列用マスク、基材を得ることができる。
実施例１．
図１はこの発明の実施例１におけるメタルマスクを示す断面図、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を工程毎に示す断面図である。
図１はこの発明の実施例１におけるメタルマスクを示す断面図、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を工程毎に示す断面図である。
メタルマスク１は、スクリーン紗（図示せず）を介して又は支持枠（図示せず）に直接貼り付け固定して、スクリーン版として使用されるものである。このメタルマスク１は、図１に示すように、平板状のＳＵＳ等のステンレス鋼材から成り、印刷されるペースト、例えば、電極ペーストを通過させる複数の開口部２がレーザー加工により貫通形成されている。少なくともメタルマスク１の印刷対象となる基板に対向する側の基板対向面の全面に亘って、酸化クロム（ＣｒＯ）等からなるクロム（Ｃｒ）を主体とした第１の金属皮膜層３が、例えば厚さ２００～３００ｎｍの範囲になるように形成されている。また、第１の金属皮膜層３の上表面には、例えば、５酸化ニオブ（Ｎｂ2Ｏ5）等からなるニオブ（Ｎｂ）を主体とした第２の金属皮膜層４が、例えば厚さ２００～３００ｎｍの範囲になるように形成されている。なお、５酸化ニオブ（Ｎｂ2Ｏ5）等からなるニオブ（Ｎｂ）は、絶縁体（誘電体）であり、印刷時に発生する静電気を遮断できるので、実装部品等の静電気破壊を抑制することができる。さらに、第２の金属皮膜層４の上表面には、例えば、フッ素含有シランカップリング剤から成る撥水・撥油性を有するコーティング層５が、例えば厚さ２０～５０ｎｍの範囲になるように形成されている。酸化クロム（ＣｒＯ）等からなるクロム（Ｃｒ）を主体とした第１の金属皮膜層３は、硬度８００～１０００ＨＶであるため、マスク表面のダメージの軽減、耐久性の向上に寄与することができる。また、５酸化ニオブ（Ｎｂ2Ｏ5）等からなるニオブ（Ｎｂ）を主体とした第２の金属皮膜層４は、絶縁効果があり、基板への通電防止効果が期待できる。さらに、フッ素含有シランカップリング剤から成る撥水・撥油性を有するコーティング層５は、クロム（Ｃｒ）を主体とした第１の金属皮膜層３及びニオブ（Ｎｂ）を主体とした第２の金属皮膜層４との組み合わせにより、マスク印刷性の向上、安定化、洗浄性の向上も期待できる。
次に、この発明のメタルマスクの製造方法について図２により説明する。
先ず、ＳＵＳ等のステンレス鋼材から成る薄い平板状のメタルマスク基材１ａを用意する（図２ａ参照）。次に、メタルマスク基材１ａに、複数の開口部２をレーザー加工により貫通形成するとともに、レーザー加工により発生した開口部内面や開口部エッジのドロスやバリを電解研磨処理又は化学研磨処理を用いて除去する（図２ｂ参照）。図示しないが、複数の開口部２をレーザー加工により貫通形成するとともに、電解研磨処理又は化学研磨処理を行った後のメタルマスク基材１ａは、真空雰囲気にて所定のガス圧・流量のスパッタガス（アルゴンガス等）が導入された電子ビーム加熱方式のＰＶＤ蒸着装置に設置される。その際、レーザー加工後の複数枚のメタルマスク基材１ａを複数枚セットしても良く、複数枚のメタルマスク基材１ａの金属蒸着処理工程を一度に行うことができるので効率的となる。次に、酸化クロム（ＣｒＯ）等からなるクロム（Ｃｒ）を主体とした金属を蒸着することにより、メタルマスク基材１ａの表面全面に亘って、クロム（Ｃｒ）を主体とした第１の金属皮膜層３が、例えば厚さ２００～３００ｎｍの範囲になるように形成される（図２ｃ参照）。そして、電子ビーム加熱方式のＰＶＤ蒸着装置内において、例えば、５酸化ニオブ（Ｎｂ2Ｏ5）等からなるニオブ（Ｎｂ）を主体とした金属を蒸着することにより、クロム（Ｃｒ）を主体とした第１の金属皮膜層３の表面全面に亘って、５酸化ニオブ（Ｎｂ2Ｏ5）等からなるニオブ（Ｎｂ）を主体とした第２の金属皮膜層４が、例えば厚さ２００～３００ｎｍの範囲になるように形成される（図２ｄ参照）。次に、抵抗加熱方式により、フッ素含有シランカップリング剤から成る撥水・撥油性を有するコーティング層５を蒸着し、第２の金属皮膜層４の表面全面に亘って、例えば厚さ２０～５０ｎｍの範囲になるように形成する（図２ｅ参照）。なお、第１の金属皮膜層３及び第２の金属皮膜層４が形成されたメタルマスク基材１ａを取り出した後、フッ素含有シランカップリング剤から成る撥水・撥油性を有するコーティング層５を、不織布等の布、スポンジ、刷毛等の塗布用具を用いて第２の金属皮膜層４の表面全面に亘って、例えば厚さ２０～５０ｎｍの範囲になるように形成しても良い（図２ｅ参照）。
以上のように、図２ａ～図２ｅに示す製造工程を経て、図１に示すメタルマスク１が完成する。なお、図１及び図２では、酸化クロム（ＣｒＯ）等からなるクロム（Ｃｒ）を主体とした第１の金属皮膜層３と、５酸化ニオブ（Ｎｂ2Ｏ5）等からなるニオブ（Ｎｂ）を主体とした第２の金属皮膜層４と、フッ素含有シランカップリング剤から成る撥水・撥油性を有するコーティング層５とを、少なくとも基板対向面の全面に亘って形成した場合について示しているが、電極ペーストを通過させる複数の開口部２の内壁面にも形成しても良い。さらに、メタルマスク基材１ａの蒸着処理範囲を基板サイズより広範囲（例えば基板サイズ＋片側５ｍｍ以上）としても良いし、基板側に静電気対策として表面積を少なくする凹凸を形成しても良い。
先ず、ＳＵＳ等のステンレス鋼材から成る薄い平板状のメタルマスク基材１ａを用意する（図２ａ参照）。次に、メタルマスク基材１ａに、複数の開口部２をレーザー加工により貫通形成するとともに、レーザー加工により発生した開口部内面や開口部エッジのドロスやバリを電解研磨処理又は化学研磨処理を用いて除去する（図２ｂ参照）。図示しないが、複数の開口部２をレーザー加工により貫通形成するとともに、電解研磨処理又は化学研磨処理を行った後のメタルマスク基材１ａは、真空雰囲気にて所定のガス圧・流量のスパッタガス（アルゴンガス等）が導入された電子ビーム加熱方式のＰＶＤ蒸着装置に設置される。その際、レーザー加工後の複数枚のメタルマスク基材１ａを複数枚セットしても良く、複数枚のメタルマスク基材１ａの金属蒸着処理工程を一度に行うことができるので効率的となる。次に、酸化クロム（ＣｒＯ）等からなるクロム（Ｃｒ）を主体とした金属を蒸着することにより、メタルマスク基材１ａの表面全面に亘って、クロム（Ｃｒ）を主体とした第１の金属皮膜層３が、例えば厚さ２００～３００ｎｍの範囲になるように形成される（図２ｃ参照）。そして、電子ビーム加熱方式のＰＶＤ蒸着装置内において、例えば、５酸化ニオブ（Ｎｂ2Ｏ5）等からなるニオブ（Ｎｂ）を主体とした金属を蒸着することにより、クロム（Ｃｒ）を主体とした第１の金属皮膜層３の表面全面に亘って、５酸化ニオブ（Ｎｂ2Ｏ5）等からなるニオブ（Ｎｂ）を主体とした第２の金属皮膜層４が、例えば厚さ２００～３００ｎｍの範囲になるように形成される（図２ｄ参照）。次に、抵抗加熱方式により、フッ素含有シランカップリング剤から成る撥水・撥油性を有するコーティング層５を蒸着し、第２の金属皮膜層４の表面全面に亘って、例えば厚さ２０～５０ｎｍの範囲になるように形成する（図２ｅ参照）。なお、第１の金属皮膜層３及び第２の金属皮膜層４が形成されたメタルマスク基材１ａを取り出した後、フッ素含有シランカップリング剤から成る撥水・撥油性を有するコーティング層５を、不織布等の布、スポンジ、刷毛等の塗布用具を用いて第２の金属皮膜層４の表面全面に亘って、例えば厚さ２０～５０ｎｍの範囲になるように形成しても良い（図２ｅ参照）。
以上のように、図２ａ～図２ｅに示す製造工程を経て、図１に示すメタルマスク１が完成する。なお、図１及び図２では、酸化クロム（ＣｒＯ）等からなるクロム（Ｃｒ）を主体とした第１の金属皮膜層３と、５酸化ニオブ（Ｎｂ2Ｏ5）等からなるニオブ（Ｎｂ）を主体とした第２の金属皮膜層４と、フッ素含有シランカップリング剤から成る撥水・撥油性を有するコーティング層５とを、少なくとも基板対向面の全面に亘って形成した場合について示しているが、電極ペーストを通過させる複数の開口部２の内壁面にも形成しても良い。さらに、メタルマスク基材１ａの蒸着処理範囲を基板サイズより広範囲（例えば基板サイズ＋片側５ｍｍ以上）としても良いし、基板側に静電気対策として表面積を少なくする凹凸を形成しても良い。
実施例２．
図３はこの発明の実施例１におけるボール配列用マスクを示す断面図、図４はこの発明の実施例１におけるボール配列用マスクの製造方法を工程毎に示す断面図である。
図３はこの発明の実施例１におけるボール配列用マスクを示す断面図、図４はこの発明の実施例１におけるボール配列用マスクの製造方法を工程毎に示す断面図である。
ボール配列用マスク６は、スクリーン紗（図示せず）を介して又は支持枠（図示せず）に直接貼り付け固定して、導電性ボールの配列用マスク版として使用されるものである。このボール配列用マスク６は、図３に示すように、ニッケル等のメッキにより平板状に形成されており、導電性ボールが挿通する複数のボール挿通用開口部７と、導電性ボールが振り込まれる側ではなく基板の電極と対向する側となるマスク裏面のボール挿通用開口部７の周辺に部分的に突出され、基板との間に隙間を形成するための突起８を備えている。なお、この突起８は、互いに分離独立して多数点在する円柱状突起や周縁エッジ部が丸味を持ったＲ形状の突起等であっても良い。少なくとも配列用マスク６の基板に対向する側の基板対向面の全面に亘って、酸化クロム（ＣｒＯ）等からなるクロム（Ｃｒ）を主体とした第１の金属皮膜層３が、例えば厚さ２００～３００ｎｍの範囲になるように形成されている。また、第１の金属皮膜層３の上表面には、例えば、５酸化ニオブ（Ｎｂ2Ｏ5）等からなるニオブ（Ｎｂ）を主体とした第２の金属皮膜層４が、例えば厚さ２００～３００ｎｍの範囲になるように形成されている。なお、５酸化ニオブ（Ｎｂ2Ｏ5）等からなるニオブ（Ｎｂ）は、絶縁体（誘電体）であり、印刷時に発生する静電気を遮断できるので、実装部品等の静電気破壊を抑制することができる。さらに、第２の金属皮膜層４の上表面には、例えば、フッ素含有シランカップリング剤から成る撥水・撥油性を有するコーティング層５が、例えば厚さ２０～５０ｎｍの範囲になるように形成されている。酸化クロム（ＣｒＯ）等からなるクロム（Ｃｒ）を主体とした第１の金属皮膜層３は、硬度８００～１０００ＨＶであるため、マスク表面のダメージの軽減、耐久性の向上に寄与することができる。また、５酸化ニオブ（Ｎｂ2Ｏ5）等からなるニオブ（Ｎｂ）を主体とした第２の金属皮膜層４は、絶縁効果があり、基板への通電防止効果が期待できる。さらに、フッ素含有シランカップリング剤から成る撥水・撥油性を有するコーティング層５は、クロム（Ｃｒ）を主体とした第１の金属皮膜層３及びニオブ（Ｎｂ）を主体とした第２の金属皮膜層４との組み合わせにより、マスク印刷性の向上、安定化、洗浄性の向上も期待できる。
次に、この発明のボール配列用マスクの製造方法について図４により説明する。
先ず、ニッケル等のメッキにより平板状のボール配列用マスク基材６ａを薄くなるように形成する。このボール配列用マスク基材６ａは、導電性ボールが挿通する複数のボール挿通用開口部７と、導電性ボールが振り込まれる側ではなく基板の電極と対向する側となるマスク裏面のボール挿通用開口部７の周辺に部分的に突出され、基板との間に隙間を形成するための突起８を備えている（図４ａ参照）。なお、この突起８は、互いに分離独立して多数点在する円柱状突起や周縁エッジ部が丸味を持ったＲ形状の突起等であっても良い。図示しないが、複数のボール挿通用開口部７と、導電性ボールが振り込まれる側ではなく基板の電極と対向する側となるマスク裏面のボール挿通用開口部７の周辺に部分的に突出され、基板との間に隙間を形成するための突起８を備えたボール配列用マスク基材６ａは、真空雰囲気にて所定のガス圧・流量のスパッタガス（アルゴンガス等）が導入された電子ビーム加熱方式のＰＶＤ蒸着装置に設置される。その際、複数枚のボール配列用マスク基材６ａを複数枚セットしても良く、複数枚のボール配列用マスク基材６ａの金属蒸着処理工程を一度に行うことができるので効率的となる。次に、酸化クロム（ＣｒＯ）等からなるクロム（Ｃｒ）を主体とした金属を蒸着することにより、ボール配列用マスク基材６ａの表面全面に亘って、クロム（Ｃｒ）を主体とした第１の金属皮膜層３が、例えば厚さ２００～３００ｎｍの範囲になるように形成される（図４ｂ参照）。そして、電子ビーム加熱方式のＰＶＤ蒸着装置内において、例えば、５酸化ニオブ（Ｎｂ2Ｏ5）を主体とした金属を蒸着することにより、クロム（Ｃｒ）を主体とした第１の金属皮膜層３の表面全面に亘って、５酸化ニオブ（Ｎｂ2Ｏ5）等からなるニオブ（Ｎｂ）を主体とした第２の金属皮膜層４が、例えば厚さ２００～３００ｎｍの範囲になるように形成される（図４ｃ参照）。次に、抵抗加熱方式により、フッ素含有シランカップリング剤から成る撥水・撥油性を有するコーティング層５を蒸着し、第２の金属皮膜層４の表面全面に亘って、例えば厚さ２０～５０ｎｍの範囲になるように形成する（図４ｄ参照）。なお、第１の金属皮膜層３及び第２の金属皮膜層４が形成されたボール配列用マスク基材６ａを取り出した後、フッ素含有シランカップリング剤から成る撥水・撥油性を有するコーティング層５を、不織布等の布、スポンジ、刷毛等の塗布用具を用いて第２の金属皮膜層４の表面全面に亘って、例えば厚さ２０～５０ｎｍの範囲になるように形成しても良い（図４ｄ参照）。
以上のように、図４ａ～図４ｄに示す製造工程を経て、図３に示すボール配列用マスク６が完成する。なお、図３及び図４では、酸化クロム（ＣｒＯ）等からなるクロム（Ｃｒ）を主体とした第１の金属皮膜層３と、５酸化ニオブ（Ｎｂ2Ｏ5）等からなるニオブ（Ｎｂ）を主体とした第２の金属皮膜層４と、フッ素含有シランカップリング剤から成る撥水・撥油性を有するコーティング層５とを、少なくとも基板対向面の全面に亘って形成した場合について示しているが、導電性ボールが挿通する複数のボール挿通用開口部７の内壁面にも形成しても良い。さらに、ボール配列用マスク基材６ａの蒸着処理範囲を基板サイズより広範囲（例えば基板サイズ＋片側５ｍｍ以上）としても良いし、基板側に静電気対策として表面積を少なくする凹凸を形成しても良い。
先ず、ニッケル等のメッキにより平板状のボール配列用マスク基材６ａを薄くなるように形成する。このボール配列用マスク基材６ａは、導電性ボールが挿通する複数のボール挿通用開口部７と、導電性ボールが振り込まれる側ではなく基板の電極と対向する側となるマスク裏面のボール挿通用開口部７の周辺に部分的に突出され、基板との間に隙間を形成するための突起８を備えている（図４ａ参照）。なお、この突起８は、互いに分離独立して多数点在する円柱状突起や周縁エッジ部が丸味を持ったＲ形状の突起等であっても良い。図示しないが、複数のボール挿通用開口部７と、導電性ボールが振り込まれる側ではなく基板の電極と対向する側となるマスク裏面のボール挿通用開口部７の周辺に部分的に突出され、基板との間に隙間を形成するための突起８を備えたボール配列用マスク基材６ａは、真空雰囲気にて所定のガス圧・流量のスパッタガス（アルゴンガス等）が導入された電子ビーム加熱方式のＰＶＤ蒸着装置に設置される。その際、複数枚のボール配列用マスク基材６ａを複数枚セットしても良く、複数枚のボール配列用マスク基材６ａの金属蒸着処理工程を一度に行うことができるので効率的となる。次に、酸化クロム（ＣｒＯ）等からなるクロム（Ｃｒ）を主体とした金属を蒸着することにより、ボール配列用マスク基材６ａの表面全面に亘って、クロム（Ｃｒ）を主体とした第１の金属皮膜層３が、例えば厚さ２００～３００ｎｍの範囲になるように形成される（図４ｂ参照）。そして、電子ビーム加熱方式のＰＶＤ蒸着装置内において、例えば、５酸化ニオブ（Ｎｂ2Ｏ5）を主体とした金属を蒸着することにより、クロム（Ｃｒ）を主体とした第１の金属皮膜層３の表面全面に亘って、５酸化ニオブ（Ｎｂ2Ｏ5）等からなるニオブ（Ｎｂ）を主体とした第２の金属皮膜層４が、例えば厚さ２００～３００ｎｍの範囲になるように形成される（図４ｃ参照）。次に、抵抗加熱方式により、フッ素含有シランカップリング剤から成る撥水・撥油性を有するコーティング層５を蒸着し、第２の金属皮膜層４の表面全面に亘って、例えば厚さ２０～５０ｎｍの範囲になるように形成する（図４ｄ参照）。なお、第１の金属皮膜層３及び第２の金属皮膜層４が形成されたボール配列用マスク基材６ａを取り出した後、フッ素含有シランカップリング剤から成る撥水・撥油性を有するコーティング層５を、不織布等の布、スポンジ、刷毛等の塗布用具を用いて第２の金属皮膜層４の表面全面に亘って、例えば厚さ２０～５０ｎｍの範囲になるように形成しても良い（図４ｄ参照）。
以上のように、図４ａ～図４ｄに示す製造工程を経て、図３に示すボール配列用マスク６が完成する。なお、図３及び図４では、酸化クロム（ＣｒＯ）等からなるクロム（Ｃｒ）を主体とした第１の金属皮膜層３と、５酸化ニオブ（Ｎｂ2Ｏ5）等からなるニオブ（Ｎｂ）を主体とした第２の金属皮膜層４と、フッ素含有シランカップリング剤から成る撥水・撥油性を有するコーティング層５とを、少なくとも基板対向面の全面に亘って形成した場合について示しているが、導電性ボールが挿通する複数のボール挿通用開口部７の内壁面にも形成しても良い。さらに、ボール配列用マスク基材６ａの蒸着処理範囲を基板サイズより広範囲（例えば基板サイズ＋片側５ｍｍ以上）としても良いし、基板側に静電気対策として表面積を少なくする凹凸を形成しても良い。
実施例３．
図５はこの発明の実施例３におけるメタルマスク又はボール配列用マスクを支持枠に取り付けたマスク全体の構造を示すスキージ面側から見た平面図、図６は同じく基板面側から見た底面図である。
図５はこの発明の実施例３におけるメタルマスク又はボール配列用マスクを支持枠に取り付けたマスク全体の構造を示すスキージ面側から見た平面図、図６は同じく基板面側から見た底面図である。
この発明の実施例３においては、図１に示す構造と同一構造のメタルマスク１又は図３に示す構造と同一のボール配列用マスク６を、スクリーン紗９を介して支持枠１０に貼り付け固定して、メタルマスク全体又はボール配列用マスク全体として使用されるものである。このメタルマスク１は、図１に示す構造と同一構造であり、平板状のＳＵＳ等のステンレス鋼材から成り、印刷されるペースト、例えば、電極ペーストを通過させる複数の開口部２がレーザー加工により貫通形成された開口パターン領域１１が形成されている。また、ボール配列用マスク６は、図３に示す構造と同一構造であり、ニッケル等のメッキにより平板状に形成されており、導電性ボールが挿通する複数のボール挿通用開口部７が貫通形成された開口パターン領域１１と、導電性ボールが振り込まれる側ではなく基板の電極と対向する側となるマスク裏面のボール挿通用開口部７の周辺に部分的に突出され、基板との間に隙間を形成するための突起８を備えている。そして、この実施例３では、静電気を遮断できる５酸化ニオブ（Ｎｂ2Ｏ5）等からなるニオブ（Ｎｂ）を主体とした第２の金属皮膜層４をコーティングするだけではなく、メタルマスク１又はボール配列用マスク６のスキージ面側及び基板面側と、支持枠１０との間を繋ぐ導電性テープ等からなる導電性部材１２をそれぞれ貼り付けたものである。また、図６に示すように、導電性テープ等からなる導電性部材１２の一端部は、メタルマスク１又はボール配列用マスク６の基板面側に形成されたコーティング層５の一部と重なるようになっている。これにより、５酸化ニオブ（Ｎｂ2Ｏ5）等からなるニオブ（Ｎｂ）を主体とした第２の金属皮膜層４だけの場合に比べて、絶縁効果が増大し、基板への通電防止効果がさらに期待できる。なお、メタルマスク１又はボール配列用マスク６の外周縁部から内側２０μｍ位は、撥水・撥油性を有するコーティング層５を形成していない。
実施例４．
上記実施例１はメタルマスクに適用した場合、実施例２はボール配列用マスクに適用した場合について説明したが、この発明は、メタルマスク及びボール配列用マスクに限らず、他の基材にも適用することが可能である。すなわち、基材の表面に酸化クロム（ＣｒＯ）等からなるクロム（Ｃｒ）を主体とした第１の金属皮膜層３を形成し、第１の金属皮膜層３の上表面には、例えば、５酸化ニオブ（Ｎｂ2Ｏ5）等からなるニオブ（Ｎｂ）を主体とした第２の金属皮膜層４を形成し、さらに、第２の金属皮膜層４の上表面には、例えば、フッ素含有シランカップリング剤から成る撥水・撥油性を有するコーティング層５を形成する。
上記実施例１はメタルマスクに適用した場合、実施例２はボール配列用マスクに適用した場合について説明したが、この発明は、メタルマスク及びボール配列用マスクに限らず、他の基材にも適用することが可能である。すなわち、基材の表面に酸化クロム（ＣｒＯ）等からなるクロム（Ｃｒ）を主体とした第１の金属皮膜層３を形成し、第１の金属皮膜層３の上表面には、例えば、５酸化ニオブ（Ｎｂ2Ｏ5）等からなるニオブ（Ｎｂ）を主体とした第２の金属皮膜層４を形成し、さらに、第２の金属皮膜層４の上表面には、例えば、フッ素含有シランカップリング剤から成る撥水・撥油性を有するコーティング層５を形成する。
なお、上記基材としては、例えば、金型、基板搬送治具、基板サポート治具、メタルスキージ、メタルメッシュ、メタルスクリーン版、スクリーン乳剤版等が挙げられる。
１ メタルマスク
１ａ メタルマスク基材
２ 複数の開口部
３ 第１の金属皮膜層
４ 第２の金属皮膜層
５ コーティング層
６ ボール配列用マスク
６ａ ボール配列用マスク基材
７ 複数のボール挿通用開口部
８ 突起
９ スクリーン紗
１０ 支持枠
１１ 開口パターン領域
１２ 導電性部材
１ａ メタルマスク基材
２ 複数の開口部
３ 第１の金属皮膜層
４ 第２の金属皮膜層
５ コーティング層
６ ボール配列用マスク
６ａ ボール配列用マスク基材
７ 複数のボール挿通用開口部
８ 突起
９ スクリーン紗
１０ 支持枠
１１ 開口パターン領域
１２ 導電性部材
Claims (15)
- 平板状の金属材料からなり、印刷ペーストを通過させる複数の開口部が貫通形成されたメタルマスクと、
少なくとも前記メタルマスクの印刷対象となる基板に対向する側の基板対向面の全面に亘って、蒸着により形成されたクロム（Ｃｒ）を主体とした第１の金属皮膜層と、
前記第１の金属皮膜層の表面に蒸着によって形成されたニオブ（Ｎｂ）を主体とした
第２の金属皮膜層と、
前記第２の金属皮膜層の表面に形成された撥水・撥油性を有するコーティング層と、を備えたことを特徴とするメタルマスク。 - 第１の金属皮膜層は、酸化クロム（ＣｒＯ）を主体とした金属皮膜層であり、第２の金
属皮膜層は、５酸化ニオブ（Ｎｂ2Ｏ5）を主体とした金属皮膜層であることを特徴とする
請求項１記載のメタルマスク。 - 撥水・撥油性を有するコーティング層は、フッ素含有シランカップリング剤であるこ
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。 - 平板状の金属材料からなり、印刷ペーストを通過させる複数の開口部が貫通形成されたメタルマスクと、少なくとも前記メタルマスクの印刷対象となる基板に対向する側の基板対向面の全面に亘って、蒸着により形成されたクロム（Ｃｒ）を主体とした第１の金属皮膜層と、前記第１の金属皮膜層の表面に蒸着によって形成されたニオブ（Ｎｂ）を主体とした第２の金属皮膜層と、前記第２の金属皮膜層の表面に形成された撥水・撥油性を有するコーティング層とを備えたメタルマスクを、スクリーン紗を介して支持枠に貼り付け固定するとともに、前記メタルマスクのスキージ面側又は基板面側と前記支持枠の間を繋ぐ導電性部材を貼り付けたことを特徴とするメタルマスク版。
- 平板状の金属材料からなり、印刷ペーストを通過させる複数の開口部が貫通形成されたメタルマスクと、少なくとも前記メタルマスクの印刷対象となる基板に対向する側の基板対向面の全面に亘って、蒸着により形成されたクロム（Ｃｒ）を主体とした第１の金属皮膜層と、前記第１の金属皮膜層の表面に蒸着によって形成されたニオブ（Ｎｂ）を主体とした第２の金属皮膜層と、前記第２の金属皮膜層の表面に形成された撥水・撥油性を有するコーティング層とを備えたメタルマスクの製造方法であって、
ステンレス鋼材からなる平板状のメタルマスク基材を用意し、前記メタルマスク基材に複数の開口部をレーザー加工により貫通形成する工程と、
前記レーザー加工後のメタルマスク基材を蒸着装置内に設置し、少なくとも前記メタルマスク基材の表面にクロム（Ｃｒ）を主体とした第１の金属皮膜層を蒸着させる工程と、
前記メタルマスク基材の第１の金属皮膜層の表面にニオブ（Ｎｂ）を主体とした第２の金属皮膜を蒸着させる工程と、
前記メタルマスク基材の第２の金属皮膜層の表面に撥水・撥油性を有するコーティング層を蒸着させる工程と、
を備えたメタルマスクの製造方法。 - 平板状の金属材料からなり、印刷ペーストを通過させる複数の開口部が貫通形成されたメタルマスクと、少なくとも前記メタルマスクの印刷対象となる基板に対向する側の基板対向面の全面に亘って、蒸着により形成されたクロム（Ｃｒ）を主体とした第１の金属皮膜層と、前記第１の金属皮膜層の表面に蒸着によって形成されたニオブ（Ｎｂ）を主体とした第２の金属皮膜層と、前記第２の金属皮膜層の上表面に形成された撥水・撥油性を有するコーティング層とを備えたメタルマスクの製造方法であって、
ステンレス鋼材からなる平板状のメタルマスク基材を用意し、前記メタルマスク基材に複数の開口部をレーザー加工により貫通形成する工程と、
前記レーザー加工後のメタルマスク基材を蒸着装置内に設置し、少なくとも前記メタルマスク基材の表面にクロム（Ｃｒ）を主体とした第１の金属皮膜層を蒸着させる工程と、
前記メタルマスク基材の第１の金属皮膜層の表面にニオブ（Ｎｂ）を主体とした第２の金属皮膜を蒸着させる工程と、
前記第１の金属皮膜層及び第２の金属皮膜層が蒸着された前記メタルマスク基材を前記蒸着装置から取り外し、前記第２の金属皮膜層の表面に撥水・撥油性を有するコーティング層を塗布形成する工程と、
を備えたメタルマスクの製造方法。 - メッキにより平板状に形成され、導電性ボールが挿通する複数のボール挿通用開口部と、導電性ボールが振り込まれる側でなく基板の電極と対向する側となるマスク裏面の前記ボール挿通用開口部の周辺に部分的に突出され、前記基板との間に隙間を形成するための突起を備えたボール配列用マスクと、
少なくとも前記ボール配列用マスクの基板対向面の全面に亘って、蒸着により形成されたクロム（Ｃｒ）を主体とした第１の金属皮膜層と、
前記第１の金属皮膜層の表面に蒸着によって形成されたニオブ（Ｎｂ）を主体とした
第２の金属皮膜層と、
前記第２の金属皮膜層の表面に形成された撥水・撥油性を有するコーティング層と、を備えたことを特徴とするボール配列用マスク。 - 第１の金属皮膜層は、酸化クロム（ＣｒＯ）を主体とした金属皮膜層であり、第２の金
属皮膜層は、５酸化ニオブ（Ｎｂ2Ｏ5）を主体とした金属皮膜層であることを特徴とする
請求項７記載のボール配列用マスク。 - 撥水・撥油性を有するコーティング層は、フッ素含有シランカップリング剤であるこ
とを特徴とする請求項７又は請求項８記載のボール配列用マスク。 - メッキにより平板状に形成され、導電性ボールが挿通する複数のボール挿通用開口部と、導電性ボールが振り込まれる側でなく基板の電極と対向する側となるマスク裏面の前記ボール挿通用開口部の周辺に部分的に突出され、前記基板との間に隙間を形成するための突起を備えたボール配列用マスクと、少なくとも前記ボール配列用マスクの基板対向面の全面に亘って、蒸着により形成されたクロム（Ｃｒ）を主体とした第１の金属皮膜層と、前記第１の金属皮膜層の表面に蒸着によって形成されたニオブ（Ｎｂ）を主体とした第２の金属皮膜層と、前記第２の金属皮膜層の表面に形成された撥水・撥油性を有するコーティング層とを備えたボール配列用マスクを、スクリーン紗を介して支持枠に貼り付け固定するとともに、前記ボール配列用マスクのスキージ面側又は基板面側と前記支持枠の間を繋ぐ導電性部材を貼り付けたことを特徴とするボール配列用マスク版。
- メッキにより平板状に形成され、導電性ボールが挿通する複数のボール挿通用開口部と、導電性ボールが振り込まれる側でなく基板の電極と対向する側となるマスク裏面の前記ボール挿通用開口部の周辺に部分的に突出され、前記基板との間に隙間を形成するための突起を備えたボール配列用マスクと、少なくとも前記ボール配列用マスクの基板対向面の全面に亘って、蒸着により形成されたクロム（Ｃｒ）を主体とした第１の金属皮膜層と、前記第１の金属皮膜層の表面に蒸着によって形成されたニオブ（Ｎｂ）を主体とした第２の金属皮膜層と、前記第２の金属皮膜層の表面に形成された撥水・撥油性を有するコーティング層とを備えたボール配列用マスクの製造方法であって、
メッキにより平板状に形成され、導電性ボールが挿通する複数のボール挿通用開口部と、導電性ボールが振り込まれる側でなく基板の電極と対向する側となるマスク裏面の前記ボール挿通用開口部の周辺に部分的に突出され、前記基板との間に隙間を形成するための突起を備えたボール配列用マスク基材を用意する工程と、
前記ボール配列用マスク基材を蒸着装置内に設置し、少なくとも前記ボール配列用マスク基材の表面にクロム（Ｃｒ）を主体とした第１の金属皮膜層を蒸着させる工程と、
前記ボール配列用マスク基材の第１の金属皮膜層の表面にニオブ（Ｎｂ）を主体とした第２の金属皮膜を蒸着させる工程と、
前記ボール配列用マスク基材の第２の金属皮膜層の表面に撥水・撥油性を有するコーティング層を蒸着させる工程と、
を備えたボール配列用マスクの製造方法。 - メッキにより平板状に形成され、導電性ボールが挿通する複数のボール挿通用開口部と、導電性ボールが振り込まれる側でなく基板の電極と対向する側となるマスク裏面の前記ボール挿通用開口部の周辺に部分的に突出され、前記基板との間に隙間を形成するための突起を備えたボール配列用マスクと、少なくとも前記ボール配列用マスクの基板対向面の全面に亘って、蒸着により形成されたクロム（Ｃｒ）を主体とした第１の金属皮膜層と、前記第１の金属皮膜層の表面に蒸着によって形成されたニオブ（Ｎｂ）を主体とした第２の金属皮膜層と、前記第２の金属皮膜層の表面に形成された撥水・撥油性を有するコーティング層とを備えたボール配列用マスクの製造方法であって、
メッキにより平板状に形成され、導電性ボールが挿通する複数のボール挿通用開口部と、導電性ボールが振り込まれる側でなく基板の電極と対向する側となるマスク裏面の前記ボール挿通用開口部の周辺に部分的に突出され、前記基板との間に隙間を形成するための突起を備えたボール配列用マスク基材を用意する工程と、
前記ボール配列用マスク基材を蒸着装置内に設置し、少なくとも前記ボール配列用マスク基材の表面にクロム（Ｃｒ）を主体とした第１の金属皮膜層を蒸着させる工程と、
前記ボール配列用マスク基材の第１の金属皮膜層の表面にニオブ（Ｎｂ）を主体とした第２の金属皮膜を蒸着させる工程と、
前記第１の金属皮膜層及び第２の金属皮膜層が蒸着された前記ボール配列用マスク基材を前記蒸着装置から取り外し、前記第２の金属皮膜層の表面に撥水・撥油性を有するコーティング層を塗布形成する工程と、
を備えたボール配列用マスクの製造方法。 - 金属材料からなる基材と、
少なくとも前記基材の表面に蒸着により形成されたクロム（Ｃｒ）を主体とした第１の金属皮膜層と、
前記第１の金属皮膜層の表面に蒸着によって形成されたニオブ（Ｎｂ）を主体とした
第２の金属皮膜層と、
前記第２の金属皮膜層の表面に形成された撥水・撥油性を有するコーティング層と、を備えたことを特徴とする基材。 - 基材は、金型、基板搬送治具、基板サポート治具、メタルスキージ、メタルスクリーン、スクリーン乳剤版のいずれか一つであることを特徴とする請求項１３記載の基材。
- 金属材料からなる基材と、少なくとも前記基材の表面に蒸着により形成されたクロム（Ｃｒ）を主体とした第１の金属皮膜層と、前記第１の金属皮膜層の表面に蒸着によって形成されたニオブ（Ｎｂ）を主体とした第２の金属皮膜層と、前記第２の金属皮膜層の表面に形成された撥水・撥油性を有するコーティング層とを備えた基材の製造方法であって、
金属材料からなる基材を用意する工程と、
前記基材を蒸着装置内に設置し、少なくとも前記基材の表面にクロム（Ｃｒ）を主体とした第１の金属皮膜層を蒸着させる工程と、
前記基材の第１の金属皮膜層の表面にニオブ（Ｎｂ）を主体とした第２の金属皮膜を蒸着させる工程と、
前記基材の第２の金属皮膜層の表面に撥水・撥油性を有するコーティング層を蒸着させる工程と、
を備えた基材の製造方法。
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