JPH0357697A - 印刷用メタルマスクおよびその製造方法 - 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】 〔発明の背景〕 く産業上の利用分野〉 本発明は微細な電子部品を実装するためのクリーム半田
の印励１など、精密な印刷精度が要求される印刷物を印
刷するのに適した印刷用メタルマスクおよびその製造方
法に関する。

く従来技術〉 従来、プリント配線板の製造工程において用いられてい
る、クリーム半田をプリント配線基板上に印刷するため
のスクリーン印刷用のシルクスクリーンやメタルマスク
は、プリント配線板が高密度化、高集積度化されるのに
伴なって、実装される電子部品がより微細化されたり、
チップ化されることによって、一層精密なスクリーン印
刷技術が要求されるようになった。

例えば、プリント配線板の電子部品の微細化によって、
その脚部であるピンはプリント配線基板上に半田によっ
て固着されるが、そのピンと隣接するピンとの間のピン
間隔が高密度化の度合を決定することから、現在そのビ
ン間隔が０．８ｍｍより０．６５ｍｍに変わりつつある
程度であるが、近い将来０．５ｍｍにまでなることが予
想される。

それ故、このように微細な電子部品をプリント基板上に
実装するためには、プリント基板上にスクリーン印刷さ
れるクリーム半田を、伸縮しないで正確に位置決めして
印刷する必要があることから、そのスクリーン印刷のス
クリーンに金属製のメタルマスクを使用している。

く発明が解決しようとする課題〉 しかし、このようなスクリーン印刷用のメタルマスクは
、一般に金属板に図柄を描くためにエッチング処理をし
ていることから、該メタルマスクの孔部の肉厚の中間部
分では、孔部の両人口部よりも狭まったものが生じて、
特に線幅の広狭によって正確な図柄が画き難く、著るし
く異なったものとなり易いことから目的とする図柄の線
都や形状あるいはインキの量にバラツキが生じたり、ラ
インエッヂににじみが生じたりした。

それ故、ハンダリフロー後に、ブリッジによるショート
が起ったり、未着部が発生して、不Ｑ５５が生じ易くな
り、目的とする図柄を疋確に画くためにはインキの量の
コントロールが行ない難かった。

〔発明の概要〕

く要旨〉 本発明者は、上記課題に鑑みて鋭意研究を重ねた結果、
エッチングにより形成した印刷用メタルマスクの被印刷
面と接する側に、図柄を印刷するための印刷画像形成用
感光樹脂硬化膜を積必すれば、エッチングによって生じ
たメタルマスクの孔部に線幅のバラツキが生じても、印
刷画像形成用感光樹脂硬化膜に形成した図柄を印刷する
ための孔部によって正確な線幅を画くことができるとの
知見を得て本発明を完成するに至った。

すなわち、本発明の印刷用メタルマスクは、印刷される
図柄に類似する模様の孔部を形成したメタルマスク層と
、該メタルマスク層の被印刷血側に積層された図柄を印
刷するための孔部を形成した印刷画像形成用感光樹脂硬
化膜層とから構成されることを特徴とするものである。

また、本発明の印刷用メタルマスクの製造方法は、金属
板の表面に感光性樹脂フィルムを積遇し、この感光性樹
脂フィルムに印刷される図柄に類似する模様のマスクを
介して露光させて、該感光性樹脂フィルムの未露光部分
を溶剤で除大した後、この積層板をエッチング処理して
、前記金属板曲に図柄に類似する模様の孔部を形成した
印刷用メタルマスクを形成し、該メタルマスクの被印刷
内側に印刷画像形成用感光性樹脂フィルムを積國して、
この印刷画像形成用感光性樹脂フィルムに印刷画像形成
用図柄マスクを介して露光させて、印刷画像形成用感光
樹脂硬化膜層を形成し、該樹脂フィルムの未露光部分を
溶剤で除去して、この印刷画像形成用感光樹脂硬化膜層
に図柄を印刷するための孔部を形成したことを特徴とす
る方法である。

く効　果〉 本発明の印刷用メタルマスクは印１１１される図柄に類
似する模様の孔部を形成したメタルマスクの被印刷面側
に図柄を印刷するための印刷ｌｌ！Ｊｌｍ形成用感光樹
脂硬化膜層を積層していることから、夫際上ほとんど伸
縮しないので、印刷された図柄の配置にはズレが生じた
リせず、ＩＪ−確な間柄を印一リすることができる。ま
た線幅にバラッキが生じることが無く、ラインエッジに
にじみが生じ難いので、ブリッジによるショートが起き
たり、未着部の発生による不良品の発生率を減少させる
ことができる。また、印刷画像形成用感光樹脂硬化膜層
の肉厚を増減することによってインキの足を微細に調節
することができる。

従って精密な印刷精度が要求されるクリーム＋出の印刷
、スルホール基仮の穴埋め、接着剤の印刷、岐晶レジス
トパターンの印刷、シールパターンの印刷などの工業的
な印刷に適している。

〔発明の具体的説明〕

［１）印刷用メタルマスク 本発明の印刷用メタルマスク１は第１〜３圓に示すよう
に、印刷される図柄に類似する模様の孔部２を形成した
メタルマスク層３と、該メタルマスク層３の被印刷面側
３ａに積層されている図柄を印刷するための孔部４を形
成した印刷画像形成用感光性樹脂硬化膜層５とから基本
的に構成されている。

（１）メタルマスク鳩 （メタルマスク） 一般にスクリーン印刷において用いられているスクリー
ン用の紗には、ポリエステルやナイロンなどの織布を素
材にしたものが用いられるが、本発明においてはこれら
のＱ’Ｑｉでは伸縮性か大きくて、正確な印刷を行ない
難いので、ステンレス、ニッケル、真鍮、燐青銅、銅、
アルミニウムなどの金属板、特に肉厚が５〜１２００μ
ｍ、好ましくは２０〜５００μｍの金属箔や金属ｌ専阪
に印刷される図柄と類似する模様の孔部を設けたメタル
マスクを用いることが重要である。

（孔部） このようなメタルマスクは、上記金属仮にインキを透過
させることができるよう通常１０μＩｎ以上、好ましく
は２０μｍ以上の幅の印刷される図柄と類似する模様の
孔部が開けられており、メタルマスク上のインキはこの
印刷される図柄と狽似する模様の孔部および後記印刷画
像形成用感光樹脂硬化層の図柄を印刷するための孔部を
透過して被印刷面に付着することによって被印刷面に図
柄が形成される。

このような孔部は図柄の線幅を通常１０μｍ〜１ｃｒｎ
ｓ好ましくは２０μｍ〜５ｍｍに、またその線間隔を通
常１０μｍ以上、好ましくは２０μｍ以上とすることが
できる。

特に上記メタルマスクの孔部２の披印刷面側には、後記
印刷画像形成用感光樹脂硬化膜５を枯層してその印刷画
像形成用感光樹脂硬化膜５の図晒の孔部４よりインキを
正確に被印刷面に転写させているので、第１図および第
２図にて示すように印刷画像形成用感光樹脂硬化膜５の
孔部４よりも若干幅広く開口させた方がインキの通過量
にバラツキが生じ難いので好適である。

また、メタルマスクの孔部２の一部にインキを流れ易く
するため、該孔部２の一部にリング状突状部５ａを形成
することが好ましい。

更に、第３図のように図柄の孔部４の径よりし狭めて形
成することもできる。

このようなメタルマスクは前記金属仮を感光性樹脂で被
覆した後、印刷される図柄に類似する模様のマスクを積
層し露光させて、エッチング処理によって孔部を開けて
製造したり、または、前記金属板にレーザー光線によっ
て孔部を穿設して製造したり、あるいは直接電気鋳造に
よって製遣したものであっても良い。これらメタルマス
クの１１では、エッチング処理によって製造したものあ
るいはレーザーによって製造したものが最適である。

（２）印刷画像形成用感光樹脂映化膜層前記メタルマス
ク層の被印刷面側３ａには、第１〜３図に示すように図
柄を印刷するための孔部４が形成された印刷画像形成用
感光樹脂映化股層５が積層されている。

（感光性樹脂） 上記印刷画像形成用感光樹脂硬化膜層５を１］二成する
印刷画像形成用感光性樹脂９としては、ボ／ティブ型の
感光性樹脂あるいはネガティブ型の２６光性樹脂とがあ
るが、ネガティブ型の感光性樹脂を使用することが好ま
しい。

このような印刷画像形成用感光性樹脂９を印（ｇｌｌ画
像形成用図柄マスク１０を介して露光させて、該樹脂を
部分的に硬化または分解させた後、朱露光の未硬化の部
分９ａまたは露光により分解した部分を溶媒により溶解
除去して、孔部４を形成する。

また、この印刷画像形成用感光樹脂硬化膜層５の肉厚は
、通常１〜１２００μｍ１好ましくは２〜５００μｍで
あるが、この肉厚は予め積層する印刷画像形成用感光性
樹脂９の肉厚によって訣まり、その肉厚を増減すること
によってインキの量を微細に調節することができる。

（孔部） このようにして形成された図柄を印刷するための孔部４
は、印刷画像形成用感光性樹脂９を用いて印刷画像形成
用図柄マスク１０を介して露光させて形成したものであ
るから、エッチングによって形成したメタルマスク層３
の孔部２よりも著しく正確な図柄を画くことができるの
で、前記メタルマスク層３の被印刷面側３ａに印刷画像
形成用感光樹脂硬化膜層５を設けることによって、被印
刷面にインキを正確に印刷することができる。

ＣＵ〕印刷用メタルマスクの製造方法 上記印刷用メタルマスクは、使用する感光性樹脂のボジ
型またはネガ型の種類によってｒ干変史があるが、特に
次の方法によって製造したものか最適である。

すなわち、金属板の表面に感光性樹脂フィルムを積層し
、この感光性樹脂フィルムに印刷される図柄マスクを介
して露光させて、該感光性樹脂フィルムの未露光部分を
溶剤で除去した後、この積層板をエッチング処理して、
前記金属板面に図柄に類似する模様の孔部を形成した印
刷用メタルマスクを形成し、該メタルマスクの被印刷面
側に印刷画像形成用感光性樹脂フィルムを積層して、こ
の印刷画像形戊用感先性樹脂フィルムを印刷画像形成用
図柄マスクを介して露光させて、印−１１画１℃形成用
感光樹脂硬化膜層を形成し、該樹脂フィルムの未露光部
分を水や有機溶剤などで除表して、この印刷画像形成用
感光樹脂硬化膜層に図柄を印刷するための孔部を形成す
ることによって印刷１１１メタルマスクが製造される。

本発明の印刷用メタルマスクの製造方法について、以下
にその一実施例を挙げて具体的に説明する。

第４図の（イ）〜（ト）は印刷用メタルマスクの製造工
程の概略図であり、その（イ）にて金属板６の両表面に
感光性樹脂フィルム７を積層し、次いで、第４図の（口
）で示すようにその外側に印刷される図柄に類似する模
様のマスク８を積層して、その外側より光を照射させて
、該樹脂７の印刷される図柄に類似する模様のマスク８
によって光が遮蔽されない部分７ａを硬化させる。

次いで、第４図の（ハ）で示すようにこの未露光で感光
性樹脂フィルム７の未だ硬化されていｌ▲い部分７ｂに
溶剤を吹きつけて溶解除去する。

さらに、第４図の（二）で示すように、エッチング液を
吹きつけて金属板６の露出部分６ａを腐食させて金属仮
６にエッチングによる孔部２を開けてメタルマスク層３
を形成する。

そして、前記感光樹脂硬化層７を剥離した後、第４図の
（ホ）で示すようにこのメタルマスク肋３の被印刷面側
３ａに、印刷画像形成用感光性樹脂フィルム９を積層し
、その外側に更に、正確な印刷画像形成用図柄マスク１
０を積層して、再び光を照射させ、該樹脂フィルム９の
印刷画像形戊用図柄マスク１０により遮蔽されない部分
９ａを硬化させる。

次いで、未露光の感光性樹脂が未硬化部分つｂを、第４
図の（へ）にて示すように再び溶剤を吹きつけて溶解除
去して孔部４を形成して、感光樹脂硬化膜層５を形成す
る。

これによって本発明の印刷用メタルマスク１が形成され
る。

（ｍ）印刷 このような印刷用メタルマスク１は、スクリーン枠に張
設して第５図（イ）および（ロ）に示すような弥性被膜
１１によって伸縮自在に支ｔ９シたメタルマスク用印刷
機１２などを用いて、スキージ１３を摺動させることに
よりインキ１４を、第４図の（ト）に示すように、被印
刷板１５上に転移させて図柄１６を形成させる。

［ＩＶ］印刷物 このようにして印刷された印刷物は、通常のスクリーン
印刷と異なりメタルマスクが実際上ほとんど伸縮しない
ので、画かれた図柄の配置にはズレが生じないし、印刷
画像形成用図柄マスクの図柄を正確に印刷することがで
きる。

従って、通常の紙への印刷よりもＴ業的な印刷、例えば
プリント配線板などに電子部品を実装するために接着す
るクリーム半田の印刷や、スルホール基板の穴埋め印刷
、接着剤の印刷、液晶レジストパターンの印刷、シール
パターンの印刷などに最適である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明実施例の印刷用メタルマスクの部分拡大
断面図であり、第２図および第３図は他の実施例の印刷
用メタルマスクの部分拡大断面図であり、第４図（イ）
〜（ト）は本発明実施例の印刷用メタルマスクの製造工
程の概略図であり、第５図は本発明の印刷用メタルマス
クを川いたメタルマスク用印刷機の正面図である。 １・・・印刷用メタルマスクの正面図、２・・・印刷さ
れる図柄に類似する模様の孔部、３・・・メタルマスク
層、３ａ・・・被印刷面側、４・・・図柄を印ＩＪＩ１
するための孔部、５・・・印刷画像形成用感光樹脂映化
膜層、５ａ・・・リング状突状部、６・・・金屈阪、６
ａ・・・露出部分、７・・・感光性樹脂、７ａ・・・遮
蔽されない部分、７ｂ・・・未だ硬化されていない部分
、８・・・印刷される図柄に類似する模様のマスク、９
・・・印刷画｛℃形成用感光性樹脂、９ａ・・・遮蔽さ
れない部分、９ｂ・・・未硬化部分、１０・・・印刷両
像形成用図柄マスク、１１・・・弾性被膜、１２・・・
メタルマスク用印刷機、１３・・・スキージ、１４・・
・インキ、１５・・・被印刷板、１６・・・図柄。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、印刷される図柄に類似する模様の孔部を形成したメ
   タルマスク層と、該メタルマスク層の被印刷面側に積層
   された図柄を印刷するための孔部を形成した印刷画像形
   成用感光樹脂硬化膜層とから構成されることを特徴とす
   る印刷用メタルマスク。 ２、メタルマスク層の印刷される図柄に類似する模様の
   孔部が、印刷画像形成用感光樹脂硬化膜層の図柄を印刷
   するための孔部よりも広く開口されている請求項１に記
   載の印刷用メタルマスク。 ３、印刷される図柄に類似する模様の孔部がエッチング
   によって形成されたものである請求項１または２に記載
   の印刷用メタルマスク。 ４、金属板の表面に感光性樹脂フィルムを積層し、この
   感光性樹脂フィルムに印刷される図柄に類似する模様の
   マスクを介して露光させて、該感光性樹脂フィルムの未
   露光部分を溶剤で除去した後、この積層板をエッチング
   処理して、前記金属板面に図柄に類似する模様の孔部を
   形成した印刷用メタルマスクを形成し、該メタルマスク
   の被印刷面側に印刷画像形成用感光性樹脂フィルムを積
   層して、この印刷画像形成用感光性樹脂フィルムに印刷
   画像形成用図柄マスクを介して露光させて、印刷画像形
   成用感光樹脂硬化膜層を形成し、該樹脂フィルムの未露
   光部分を溶剤で除去して、この印刷画像形成用感光樹脂
   硬化膜層に図柄を印刷するための孔部を形成したことを
   特徴とする印刷用メタルマスクの製造方法。