JPH03180395A - スクリーン印刷用スクリーン - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、スクリーン印刷用スクリーンに関する。本発
明は、各種の印刷剤を塗布印刷することに汎用できるも
のであって、例えば、印刷用インキの塗布印刷や、感光
性乳剤を所望のパターンで塗布印刷することなどに用い
ることができる。本発明は例えば、半導体装置の回路を
形成するための感光性乳剤や、プリント基板の配線プリ
ントや、あるいは薄膜抵抗などを印刷すること等に利用
できる。

〔発明の概要〕

本発明のスクリーン印刷用スクリーンは、格子状に形成
することにより印刷剤透過部を具備させた金属プレート
を備えるとともに、印刷剤透過部を、パターニングした
印刷剤不透過性材料により、金属プレートの肉厚分コー
ティングすることによって、このスクリーンに印刷剤を
塗布して印刷を行う場合には、印刷剤が上記印刷剤不透
過性材料がコーティングされた以外の印刷剤透過部にお
いて金属プレートの肉厚分だけ埋め込まれるようにし、
これにより金属プレートの厚みで定まる膜厚で膜厚制御
性良く印刷ができるようにし、かつ、薄い印刷膜厚での
薄膜印刷もできるようにして、高精度な印刷を可能とし
たものである。

〔従来の技術〕

従来、スクリーン印刷に用いるスクリーンとしては、繊
維状材料を織って形成するいわゆる織構造のスクリーン
が主に用いられている。

これは、ポリエステル、ナイロン、テトロンなどの合成
繊維や、繊維状にしたステンレスなどを織って網状にし
、繊維間の隙間（網の目）から印刷インキなどの印刷剤
を透過させて、印刷を行うようにしたものである。

例えば第５図に示すのは、ステンレス繊維を網状に織っ
たステンレスメツシュから戒るスクリーンの拡大図（写
真から起こした図面）であるが、この例では、図の如く
緯糸ａと経糸すとが交互に織られてステンレス繊維によ
る網が形成され、多糸ａ、ｂの間隙が透過部ｄとなって
いる。このようなスクリーンは、この上に印刷剤を通さ
ない材料（通常、レジストと称される）によりパターン
Ｃを形成し、１亥パターンＣにおおわれていない透過部
ｄから印刷剤を透過させることにより、所望パターンで
の印刷を行う。

例えば、レジストとして感光性乳剤を塗布する場合など
、第６図に断面を示すような構造でパターンＣが形成さ
れる。

しかし従来の上記のようなスクリーンは、■繊維状の材
料を織る構造なので、寸法安定性が悪い。

■Ｗｉ膜印刷が難しい（乳剤印刷の場合を例にとれば、
スクリーン上に乳剤を薄＜塗布すると、スクリーンの網
目の凹凸がそのまま乳剤表面に反映し、そのままの形で
印刷されてしまう。

このため薄膜化に限度がある）。

という問題点がある。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記のような事情から、金属プレートを格子状ないしは
綱目状（以下単に「格子状」と総称する）にして、スク
リーン印刷用のスクリーンとすることが考えられる（こ
のような考え方については、例えば、日経マグロウヒル
社「日経マイクロデバイスＪ　１９８９年１０月号１４
８頁以下の「最新のスクリーン印刷機の動向と課題１参
照）。

しかしこの考え方のみでは、印刷の精度、印刷剤の膜厚
の制御性及び薄膜化について、必ずしも充分な効果は得
られない。

格子状の金属プレートをスクリーンプレートとして用い
て印刷を行う場合、次のような手法を採ることになる。

まず、第７図（ａ）に示すように、金属プレート１上に
印刷剤不透過性材料２１として、例えばフォトレジスト
を塗布する。こうすると、金属プレート１の透過部１１
内と、金属プレート１上に、該印刷物不透過材料２１が
位置することになる。

次に上記印刷剤不透過性材料２１をバターニングして、
第７図（ｂ）のようにする。フォトレジストである場合
、通常のフォトリソグラフィにより露光現像して、パタ
ーンを形成すればよい。

次いで上記のようにして所望のパターンを得たスクリー
ンを、被印刷体３である例えば基盤上に載置し、これに
、スキージ４０により印刷用材料である各種印刷剤５１
を塗布する。

そうすると、印刷剤透過部１１から印刷剤５１が透過し
て、印刷剤不透過材料のパターン２におおわれていない
所に所望の印刷がなされ、第７図（ｄ）に印刷物断面５
で示す如き印刷形状が得られる。

しかしこの手法であると、第７図（ｃ）（ｄ）から理解
されるように、印刷剤が形成する印刷パターン５の高さ
ｈは、パターン２の高さつまり印刷剤不透過性材料２１
の塗布高さと同じになり、少なくともスクリーンプレー
トである金属プレート１の高さ（厚み）よりも高くなる
。印刷剤不透過性材料２工は金属プレート１上に塗布さ
れて形成されているからである。

よって、印刷パターン５の高さｈを小さくすることには
限度があり、薄膜化を実現できない。また、印刷パター
ン５の膜厚（高さｈ）は、金属プレート１上に塗布して
形成した印刷剤不透過性材料２１の厚みによって決まる
ことになるが、この材料２１としてはフォトレジスト等
が用いられることが多く、露光現像等の処理を受けるの
で、レジストパターン等として形成された時点での膜厚
は必ずしも制御性は良くない、従って、印刷パターン５
の膜厚も、精密に制御することは難しい。

本発明は上記問題点を解決せんとするもので、本発明の
目的は、所望のパターン状に印刷される印刷剤の膜厚を
精密に制御性良く決定できるとともに、その膜厚を小さ
くして薄膜化することも可能としたスクリーン印刷用ス
クリーンを提供することにある。

〔問題を解決するための手段〕

本発明のスクリーンは、格子状に形成することにより印
刷剤透過部を具備させた金属プレートを備えるスクリー
ン印刷用スクリーンであって、前記印刷剤透過部を、バ
ターニングした印刷剤不透過性材料により、前記金属プ
レートの肉厚分コーティングすることを特徴とするスク
リーン印刷用スクリーンである０本発明はこの構成を採
ることにより、上記目的を達成したものである。

本発明の構成について、後記詳述する本発明の一実施例
を示す第１図の例示を用いて説明すると、次のとおりで
ある。

即ち、本発明のスクリーン印刷用スクリーンは、第１図
に例示の如く、その金属プレート１は、これを格子状に
形成することにより印刷剤透過部１１を具備させた構成
になっており（第１図（ａ）〜（ｃ）Ｌこの印刷剤透過
部１１をパターニングした印刷剤不透過性材料２１によ
り、第１図（ｂ）に例示の如く金属プレート１の肉厚分
コーティングして構成したものである。

この結果、このスクリーンを用いて印刷を行うと、即ち
例えば第１図（ｃ）に示すようにスキージ４０により印
刷剤５１を被印刷体３に塗布印刷すると、該印刷剤５１
により形成されるパターン、つまり印刷パターン５は、
第１図（ｄ）に示すように、その膜厚（高さ）Ｈが、丁
度金属プレートｌの肉厚Ｔと同じになる。

従って、得られる印刷パターン５の膜厚Ｈは金属プレー
ト１の肉厚Ｔと同じ大きさに限定される。

金属プレート１の肉厚Ｔは、その材質が金属であるから
精密に決まっており、加工により変化することはなく、
よって印刷パターン５の膜厚Ｈは、精密に制御できる。

更に、印刷パターン５の膜厚Ｈは従来と異なり、金属プ
レート１の厚みより大きくなる必要はない（従来技術を
説明した第７図（ｃ）（ｄ）参照）ので、その膜厚Ｈを
薄くすることが可能である。よって、精密かつ薄膜での
印刷が可能となる。よって本発明は、精密なファインパ
ターン印刷用のスクリーンとして好適である。

更に、印刷剤不透過性材料として、フォトレジストを用
いるときも、１亥レジストを薄くできるので、解像度を
大きくできる。また、薄膜印刷が可能なため、印刷剤が
高価なペースト（貴金属等）である場合の印刷にも好適
である。更にまた、薄膜抵抗を形成するときなど、薄く
できる結果高抵抗のものを形成できる。また金属プレー
トはその材質上耐摩耗性が良く、繰り返し使用しても該
金属プレート１の肉厚Ｔの変化は小さい。そのため、印
刷のばらつきを抑えることができる。薄膜抵抗の場合、
精密で高抵抗のものを再現性良く安定に形成できる。ま
た本発明のスクリーンは、微細半導体素子のボンディン
グ用の配線の形成にも好適に用いることができ、多くの
分野で効果的に利用できる。

本発明において、スクリーンプレートをなす金属プレー
トは、格子状に形成されることにより印刷剤透過部を有
するが、ここで格子状とは前記したとおり網目（メツシ
ュ）状も含み、印刷用スクリーンプレートとして機能で
きる剛性を有するとともに印刷剤を透過する部分が形成
されている構造をとるものであればよい。

金属プレートの材質は任意である。

格子状に形成するためには、エツチング法または電鋳法
による加工手段を好ましく用いることができる。仕上げ
は、表面粗化したものが良い。密着性が良くなるからで
ある。また、表面粗化すると光沢がなくなるので、印刷
剤不透過性材料としてフォトレジストを用いるときに有
利である。表面に光沢があると、レジスト工程で露光す
るとき、レジスト解像度が落ちることがある。

エツチング法により金属プレートを得る場合、その材質
は、ステンレスやニッケルであることが好適である。電
鋳法により金属プレートを得る場合、その材料はニッケ
ルであることが好適である。

金属プレートの断面形状は特に限定はないが、電鋳法に
よるものは円形に近く、インク乳剤等の印刷剤の通過性
（透過性）という点では電鋳法によるものが好ましい。

金属プレートの厚みに特に制限はないが、この肉厚によ
って印刷剤の膜厚（印刷厚さ）が定まるので、所望の膜
厚に応じた肉厚に形成する。該肉厚は精密に形成するこ
とが好ましい。

次に、本発明において印刷剤不透過性材料とは、これに
より形成されたパターンを除く部分で所望の印刷パター
ンを得るものであるから、印刷剤を透過しない不透過部
を形成するものであれば任意である。感光性レジストや
その性感光性乳剤を用いると、写真印刷工程で露光現像
して任意のパターンを得ることができるので有利である
。但しこれに限られるものではない。所望形状にバター
ニングできて印刷剤を透過しないものであればよい。

印刷剤不透過性材料は、一般に、金属スキージを用いて
、金属プレートに両側から平滑に塗布することによって
、コーティングできる（後記説明する第３図（ａ）参照
）が、そのコーティング手段に特に限定はない。

本発明のスクリーンにおいて、金属プレートにはその肉
厚分で印刷剤不透過性材料がコーティングされるが、こ
れは必ずしも厳密に肉厚分である必要はなく、最終的な
印刷パターンに要望される精度や膜厚に応じて、肉厚に
近い厚みにコーティングすればよい。

〔実施例〕

以下本発明の一実施例について説明する。但し当然のこ
とではあるが、本発明は以下述べる実施例により限定さ
れるものではない。

実施例−ｌ この実施例は、本発明を電子材料の印刷パターン形成用
に適用したものであり、特に印刷剤不透過性材料として
レジスト乳剤を用い、フォトリソグラフィによってレジ
ストパターンを形成し、このパターンに対し反転した印
刷パターンを得るようにしたものである。

本実施例においては、スクリーンプレートをなす金属プ
レート１として、第２図に示すプレートを用いた。即ち
、金属プレート１を第２図（ａ）に示すように肉厚Ｔが
１０〜５０μの間の所定厚になるように、精密に形成し
た。また第２図（ｂ）に示すように直交状の格子状に形
成することにより正方形に近い角形の開孔が形成される
ようにして、これを印刷剤透過部１１とした。開孔間の
距離２゜（線幅）は１５〜５０μの間で設定し、開孔１
１の一辺の大きさ１２（オープニング径）は３０〜６０
μの間で設定した。

本実施例の金属プレート１は、エツチング法または電鋳
法により形成し、表面粗面して仕上げた。

本実施例においては、第１図（ａ）に示すように金属プ
レート１の上記開孔である印刷物透過部１１に、金属プ
レート１の肉厚分で印刷剤不透過性材料２１を全面にコ
ーティングする。具体的には、第３図（ａ）に示すよう
に、金属プレート１を両側から挟む挟持部４１．４２を
有するスキージ４を用い、レジストである印刷剤不透過
性材料２１′を図示のように金属プレート１に両側から
与えつつ、図の矢印方向で動かすことにより、印刷剤透
過部１１に該印刷剤不透過性材料２１を埋め込み、平滑
にコーティングする。

これにより、第１図（ａ）に示し、また第３図（ｂ）に
示す、金属プレート１の印刷剤透過部１１の全体に印刷
剤不透過性材料２１であるレジスト乳剤が与えられた構
造を得る。

次いで、具体的には、レジスト乳剤を乾燥する。

次いで露光現像を行って、所望のパターンに形成した印
刷剤不透過性材料２を得る（第１図（ｂ）。

第４図）。

上記のようにして得られた本実施例に係るスクリーンを
用いて印刷を行うには、次のようにする。

第１図（ｃ）に示すように、印刷される被印刷体３であ
る基盤等に上記スクリーンを載置し、スキージ４０を用
いて印刷剤５１を塗布して印刷する。

この結果、第１図（ｄ）に示す如く、金属プレート１の
肉厚Ｔと同じ膜厚Ｈの印刷パターン５が得られる。

本実施例により、充分に薄い膜厚であって、しかし膜厚
の制御性の良好な薄膜印刷を達成することができた。ス
キージ４０が擦るのはレジスト面でなく、金属面である
ので、パターンの摩耗はない。

また金属面自体の摩耗もきわめて小さい、実際長時間多
数枚の印刷を行っても、得られる印刷に変化は認められ
なかった。よって再現性良く、信頼性の高い製品を、品
質のばらつきなく得ることができる。

例えば、上記乳剤の形成以外についても、半導体ウェハ
のボンディング構造を上記により印刷で形成したところ
、１５０μ　のボンディング配線が良好に形成できた。

従来の手間を要するメツキはうに比し、格段に有利であ
る。

また、薄膜抵抗も良好な品質で、抵抗値のばらつきなく
信頼性良く得られた。

その他各種の電子材料について適用して、好ましい結果
が得られた。

〔発明の効果〕

上述の如く本発明のスクリーン印刷用スクリーンは、得
られる印刷の膜厚を精密に制御でき、かつ充分に薄い膜
で印刷できるという効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）〜（ｄ）は本発明の一実施例を説明するた
めの工程図、第２図（ａ）（ｂ）は該実施例の金属プレ
ートの構成を示す図、第３図（ａ）（ｂ）は同じく印刷
剤不透過性材料を塗布してスクリーンを得るときの説明
図、第４図はこの実施例のスクリーンの構成図（パター
ニング後の印刷剤不透過材料を有する金属プレートの図
）である。 第５図、第６図及び第７図（ａ）〜（ｄ）は、従来技術
を示す図である。 １・・・金属プレート、１１・・・印刷剤透過部（開孔
）、２１・・・印刷剤不透過性材料（レジスト）、２・
・・パタニングした印刷剤不透過性材料（レジストパタ
ーン）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、格子状に形成することにより印刷剤透過部を具備さ
   せた金属プレートを備えるスクリーン印刷用スクリーン
   であって、 前記印刷剤透過部を、パターニングした印刷剤不透過性
   材料により、前記金属プレートの肉厚分コーティングす
   ることを特徴とするスクリーン印刷用スクリーン。