JPH012049A - 金属ステンシルにデザインパターンを形成するための方法及びパターニング可能な被覆層を有する金属ステンシル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 光ｊしどＬＬ 本発明は、予め決定されたパターンに従ってビーム形態
の高エネルギー輻射効果をパターニング可能な被覆層に
局所的に作用させ、こうして被覆層の一部を除去するこ
とにより、パターニング可能な被覆層を備えるスクリー
ン印刷用金属ステンシルにデザインパターンを形成する
ための方法に係る。

予め決定されたパターンに従って印刷媒体に透過性のパ
ターンをレジスト層に形成するようにレーザービームを
プログラム制御することにより、スクリーン印刷用ステ
ンシルの表面に存在している被覆層にパターンを形成す
ることは、東ドイツ特許明細書第２４１５６７号により
周知である。

このような既知の方法によると、スクリーン印刷用ステ
ンシル上に存在しているレジスト層に再現可能な方法で
パターンを形成することが可能であるが、このような方
法にはこうして形成されたパターンの縁部の鋭さが所望
される程度からかけ離れてしまうという欠点がある。特
にパターニングされたレジスト層がステンシル中の孔を
覆っており、レジストの一部は孔から除去すべきである
が、残りの部分は保持すべきである箇所において、全レ
ジスト層が孔から除去されることが一部に認められてい
る。該完全除去の結果、このようなステンシルで印刷す
ると、特に印刷工程の最終結果に非常に精密な細部のパ
ターンを形成する場合には非常に不利な鋸歯効果の結果
としてパターンの縁部に著しい画成損失度が認められる
。

１腫些り扛 本出願人は驚くべきことに、金ｍ　１５）末で増量した
レジスト材料からパターニング可能な被７！層を形成す
るなら上記の問題を解決できることを発見した。

特に、上記のようにレジスト層がステンシルの孔から部
分的に除去されず、完全に除去されてしまうのは、該当
するレジスト層の熱伝導率の不足によることを発見した
。エネルギー含有量が非常に高いビーム形態の高エネル
ギー輻射は、レジスｔ−ｉの局所的に誘導された燃焼及
び／又は転化をもたらし、このような燃焼及び／又は転
化はビームのターゲット箇所に制限されず該効果の下で
は。

レジスト層が高伝導率の金属により支持されている箇所
まで広がる。そこで金属粉末の導入によりレジスト層の
熱伝導率を著しく増加させることにより、燃焼又は転化
現象が輻射ビームのターゲット点に限定され続けるよう
に余剰エネルギーを下位の金属ステンシルの部分までよ
り容易に伝１ｍさせることができる０本発明ではレジス
トの除去は例えばレジスト層の材ｆ１の夫々燃焼及び蒸
発による直接除去を意味するものと理解されたい。

更に、残存している残留材料は機械的又は空気的手段に
より除去され得る。

特に本発明の方法て使用されるレジスト材料は、高エネ
ルギー輻射処理の前又は後に硬化されるレジスト材ｆ゛
ｌを３む１種以上の成分である。

高エネルギー輻射源としては主にレーザーが使用される
が、Ｅビーム、及び例えばイオンビームを形成及び使用
してもよい。

硬］ヒは別の熱処理を適用することにより実施され得る
１組成は、輻射ビームにより放散された熱が使用される
レジストの高伝導率によりパターニング可能な被覆層を
通して伝播する結果として硬（ヒが生じるように選択さ
れ得る。

デザインパターンを形成するための方法の有利な態様は
、特許請求の範囲第３項の特徴部分に記載したように構
成される。

揚キによって、例えば非常に長期間の印刷及び／／又は
非常に摩耗性又は侵襲性の印刷用ペーストで印刷する場
合には、パターニング工程の後に得られたパターンを金
属で被覆すると非常に有益であり得る０便宜的にはその
ような金属被覆は電気めっき操作で実施される。従って
、使用されるレジスト材料の充填率は非常に高いと有利
であり、例えばラッカー及び金属の総重量に対して少な
くとも５５％である。

金属充填率が低すぎる場合は、レジストの表面は当然Ｎ
ｉ又はＣｕの無電解めっきにより導電性となし得る。

このような第１の処理の後、残りの厚さ部に電着が使用
され得る。

被覆層材料は金属粉末の十分な増量度で電気めっきが可
能になり、その結果としてこのような被覆層の機械的抵
抗及び耐蝕性は著しく増加し、更に所与の用途で任意に
選択できる。

本発明の方法でレジスト表面のめっきが所望される場合
、該表面に脱脂又は一般に活性化工程のような前処理を
施す。

被覆層中の金属粉末は例えば亜鉛、銅、ニッケル、鉄又
はこれらの金属の１種以上の合金であり得る。

本発明は更に、本発明に従うビーム形態の高エネルギー
輻射を側御下に被覆層に作用させることにより予め決定
されたパターンが形成され得るパターニング可能な被覆
層で被覆されたスクリーン印刷用金属ステンシルにも係
り、該ステンシルはパターニング可能な被覆層が金属粉
末で増量されたレジスト材料により構成されることを特
徴とする。

金属ステンシル自体は充填マトリックス、即ち絶縁材料
を充填された四部を有する金属プレート又はマンドレル
に金属を電着することにより得られるスクリーンである
。金属の堆積後、充填された四部に対応する場所に開口
を有するスクリーン材料が形成される。スクリーンの堆
積金属は非常に多くの場合ニッケルであるが、鉄、銅の
ような池の金属又は金属合金を選択してもよい。

使用されるレジストの組成は特許請求の範囲第７項及び
第８項に示した。最良の結果を得るためには、少なくと
も充填されるレジストの熱伝導率が金属ステンシルに使
用される金属の熱伝導率にできるだけ近くなるようにレ
ジスト材料の金属粉末充填率を選択する。殆どの場合、
総重量に対して少なくとも２５％の充填率が使用される
。

レジストの熱伝導率を高くすることに加えて電気めっき
可能にもすべき場合には、少なくとも約５５％の充填率
が好適である。

使用すべきレジストに関しては何ら特別の制約はない。

ステンシルの表面に薄く均一な層として塗布でき、十分
な量の金属粉末を収容し且つ塗布中にこれを懸濁し続け
ることが可能なものであれば、どのような型のレジスト
も適用できる。例えば、極微小亜鉛粉末を充填されたア
ルキド樹脂型が非常に好適であることが発見されたが、
エポキシ樹脂も極めて有用である。

ステンシル材料にレジストを塗布するには当業者に既知
の各種の方法を使用できる。しばしばスキージ−（押し
つぶし）が使用されるが、噴霧又は浸漬を使用してもよ
い。被覆後、必要であれば乾燥及び／又は硬化工程を実
施する。

使用される樹脂は記載したように１種以上の成分型であ
り得る。

１成分型の一例は、環境から湿気の作用下で硬化し得る
イソシアネート型ラッカーのような樹脂である。

以下、添付図面に関して本発明を具体的に説明する。

且ＩＬ 第１図は被覆層３により被覆されたブリッジ２及びレジ
スト３が除去された領域４を有するスクリーン印刷用ス
テンシル用材１′１１を概略的に示している。領域４に
おいてレジストはブリッジ７及び開口６から完全に除去
されているが、レジス１〜３の一部は開口５の背後に残
っている。このように構成するためには、輻射ビーム、
例えばこの場合スクリーン印刷用ステンシル材料中に存
在する開口の断面よりも著しく小さい直径を有するレー
ザービームを使用する。

この場合に使用されるスクリーンは８０〜５００メ・ン
シュ以上の細度（８０〜５００ライン／インチ＝　２５
．４ｎ＋＋＋＋）を有するニッケルスクリーンであり得
、厚さは７５〜２００ＩＪＩ＠であり得る。スクリーン
は円筒形でシームレスであるか又は平板である。

第２図はスクリーン印刷用円筒形ステンシルにパターン
を形成するための装置を概略的に示している。スクリー
ン印刷用ステンシル２０は手段２９及び３０により締着
され゛、駆動装置２３を介して軸受２２内を回転可能な
シャフト２１に固定される。レーザー２５は回転してい
るステンシルの表面にレーザービーム２４を照射する。

螺旋経路を描くためには、ボルダ−２６を軸２７に沿っ
て等速度で移動させ、ヘッド２６に連結された制御装ｒ
！１２８（概略的に図示）により必要なビーム励起情報
を提供する。

本発明の方法を使用すると、金属粉末含有量の高いＰｌ
ｔ覆層材層材料用することにより、形成されるパターン
の非常に正確な画成を実現できることが発見された。特
に、好適な小直径の輻射ビームが与えられると、被覆層
はステンシル材料の開口の一部からのみ除去され、開口
に保持すべきレジスト部分にさほど影響なく、しかもこ
のようなレジスト層部分の抵抗が著しく低下することも
ない。

これらの良好な結果は、特に本発明に従い、金属粉末で
増量したレジスト層の熱伝導率が使用されるスクリーン
印刷用金属ステンシルの熱伝導率にほぼ対応する場合に
達せられる。

【図面の簡単な説明】

第１図はパターンを有するスクリーン印刷用金属ステン
シルの横断面図、第２図はパターニング可能な被覆にパ
ターンを形成する方法を実施するための装置を示す。 １・・・・・・材料、２，７・・・・・・ブリッジ、３
・・・・・・レジスト、４・・・・・・レジスト除去領
域、６・・・・・・開口、２０・・・・・・ステンシル
、２１・・・・・・シャフト、２２・・・・・・軸受、
２３・・・・・・駆動装置、２４・・・・・・レーザー
ビーム、２５・・・・・・レーザー、２６・・・・・・
ホルダー、２７・・・・・・軸、２８・・・・・・制御
装置。

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. （１）予め決定されたパターンに従ってビーム形態の高
   エネルギー輻射効果をパターニング可能な被覆層に局所
   的に作用させ、こうして被覆層の一部を除去することに
   より、パターニング可能な被覆層を備えるスクリーン印
   刷用金属ステンシルにデザインパターンを形成するため
   の方法であって、パターニング可能な被覆層を形成する
   ための材料として金属粉末で増量したレジスト材料を使
   用することを特徴とする方法。
2. （２）使用されるレジスト材料が高エネルギー輻射処理
   前又は後に硬化されるレジスト材料を含む１種以上の成
   分であることを特徴とする請求項１に記載の方法。
3. （３）電気めっき槽中でパターニング可能な被覆層に金
   属層を電解堆積できるように、使用されるレジスト材料
   中の金属粉末含有量を選択することを特徴とする請求項
   １又は２に記載の方法。
4. （４）金属粉末を充填したレジスト材料を含むパターニ
   ング可能な被覆層に、電気めっき以前に脱脂、活性化等
   のような前処理を施すことを特徴とする請求項３に記載
   の方法。
5. （５）亜鉛、銅、ニッケル及び鉄から選択された金属又
   はこれらの金属の１種以上の合金の粉末で増量されたレ
   ジスト材料を使用してパターニング可能な被覆層を形成
   することを特徴とる請求項１から４のいずれか一項に記
   載の方法。
6. （６）パターニング可能な被覆層にビーム形態の高エネ
   ルギー輻射効果を制御下に作用させることにより予め決
   定されたパターンが形成され得る該被覆層で被覆された
   スクリーン印刷用金属ステンシルであつて、パターニン
   グ可能な被覆層が金属粉末で増量されたレジスト材料に
   より構成されていることを特徴とする金属ステンシル。
7. （７）レジスト材料が１種以上の成分を含む材料である
   ことを特徴とする請求項６に記載の金属ステンシル。
8. （８）レジスト材料が亜鉛、銅、ニッケルから選択され
   た金属及びこれらの金属の１種以上の合金からの粉末で
   増量されていることを特徴とする請求項６又は７に記載
   の金属ステンシル。
9. （９）被覆層の熱伝導率がステンシルを構成している金
   属の熱伝導率に実質的に対応するように、金属粉末の充
   填率を選択することを特徴とする請求項６から８のいず
   れか一項に記載の金属ステンシル。
10. （１０）レジスト材料を混合物全体の少なくとも２５重
    量％までの金属粉末で増量することを特徴とする請求項
    ９に記載の金属ステンシル。
11. （１１）レジスト材料を混合物全体の少なくとも５５重
    量％の粉末で増量することを特徴とする請求項１０に記
    載の金属ステンシル。