JPH04142992A - メタルマスクおよびそれを用いたメタルコンビネーションスクリーン版 - 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】 ［発明の利用分野］ この発明は、印刷や蒸着等に直接用いられるメタルマス
ク、およびメタルマスクとステンレスまたは合成繊維製
のメツシュとを重ね合わせてなるメタルコンビネーショ
ンスクリーンＨ反に関する。

［従来の技術」 従来からメタルマスク、またはメタルマスクとステンレ
スまたは合成繊維製のメツシュとを重ね合わせてなるメ
タルコンビネーションスクリーン版は、ハンダ印刷用に
広く使われている。

このようなメタルマスクは、従来、エッヂングを利用し
て作成されていた。

しかしながら、従来のメタルマスクおよびこのメタルマ
スクを用いたメタルコンビネーションスクリーン版は、
表面実装工程において、ＬＳＩの高集積化や小形化等に
伴ない、版ばなれや実装密度などの点で追随できなくな
ってきた。

第２図は、従来のエツチングによるメタルマスクの作成
法を示す。同図Ａは、ステンレス等の金属板２１０両面
に所定の残しパターンの形状にレジスト層２２を形成し
た状態、同図Ｂは、エツチングを終了した状態、そして
同図Ｃは、レジスト層２２を剥離してメタルマスク完成
品２３とした状態を示す。

このエツチング法で作成されたメタルマスクは、微小開
口を形成する場合、開口の抜は寸法Ｗ２１がレジスト２
２の開口寸Ｗ２２より大きく、かつ金属板１の板厚ｔ２
□より大きい。つまり、レジスト開口寸Ｗ２２をいかに
小さく作っても、板厚ｔ２１により抜は寸法Ｗ２、は決
まってしまう。従って、従来のエツチング法では、板厚
程度の抜４−１寸法が限界であった。このため、エツチ
ング法て作成したメタルマスクでは、実装密度をある程
度以上上げることば困難であった。また、ハリ２４によ
り、スクリーン版として用いたときはペーストの版ばな
れが悪くなり、蒸着等のマスクとして用いたときは金属
が溜り易く目づまりの原因となっていた。

［発明が解決しようとする課題］ この発明は、これらの欠点をなくすためになされたもの
で、版ばなれよく、より高密度、微小面積への印刷か可
能なメタルマスクおよびメタルコンビネーションスクリ
ーン版を提供することを目的とする。

［課題を解決するための手段］ 上記問題点を解決するため、この発明では、メタルマス
クを電鋳法で作成することを特徴としている。

そして、この発明の第１の態様ては、電鋳法て用いる下
地金属上に、作成すべきメタルマスクの開口に対応して
形成されるレジストの厚みをそのメタルマスクの厚みと
実質的に同一かそれ以上の厚みとすることを特徴として
いる。

また、この発明の第２の態様では、電鋳法で用いる下地
金属として、作成すべきメタルマスクの材料に対して選
択的に溶解可能な金属を用いることを特徴としている。

［作用および効果］ 電鋳法は、比較的高い寸法精度または仕上精度を要する
金属板製品、例えば半導体素子用リードフレーム、エン
コーダ、フラットモータ、かみそりの刃、およびブラウ
ン管のシャドウマスク等の製造方法として知られている
。

しかしながら、従来の電鋳法においては、第３図に示す
ように、製品３３の板厚ｔ３１よりレジスト３２の厚み
ｔ３２の方がずっと薄かったため、電鋳金属のオーバー
ハング３４が生し、このオーバーハング３４か前記のハ
リ２４と同様に作用し、やはり、版ばなれや実装密度を
向上させる際の妨げとなっていた。

この発明の第１の態様では、下地金属上に形成されるレ
ジストの厚みを製品であるメタルマスクの厚みと実質的
に同一かそれ以上の厚みとしたため、第３図に示すよう
なオーバーハング３４は生じない。したかって、仕上精
度および寸法精度が良いという電鋳性本来の特徴を充分
発揮することかできる。

下地金属上にレジストを形成する方法としては、半導体
製造に用いられるフォトリソグラフの際と同様にレジス
トをべた塗りしそのレシス１〜を感光および現像により
選択的に残す方法や、電子回路用のプリント基板の製造
時と同様のシルクスクリーン印刷法など公知の方法を使
用することかできる。しかし、液体レジストは一層のレ
ジスト厚が１〜１０μであるから、レジストの厚みを製
品と同程度以上とするためにはレジストをへた塗り時ま
たは印刷時に積層する必要かある。トライフィルムレジ
ストは、レジスト厚を一層で５０〜１００μと厚くする
ことかできるので、積層する必要かないか、または積層
する場合であっても積層の際の層数、したがって工数か
少なくて済むため、好ましい。

電鋳は、従来と同様の方法で行なうことができる。例え
は、ニッケル電鋳の場合、Ｎ１（ＮＨ２ＳＯ３）２（ス
ルファミン酸ニッケル）３００〜６００　ｇ／ｆ１．Ｎ
２　ＢＯ３（はう酸）２０〜４０ｇ／ｆｌおよび非イオ
ン活性剤０３〜０４ｇ／℃からなるｐＨ３〜５のスルフ
ァミン酸ニッケル浴を用い、正極をＴｉ−Ｐｔ電極、負
極を前記の下地金属とし、浴の温度３８〜６０℃、陰極
電流密度１６−３３　Ａ／　ｄ　ｍ２の条件て行／ｌう
。

従来の電鋳法においては、電鋳法で形成された製品を下
地金属から機械力て引き剥がずようにしていた。このた
め、メタルマスクのように板厚の薄い物をこの従来の電
鋳法によって作成すると曲かってしまい、所期の精度が
得られないという不都合があった。

この発明の第２の態様では、電鋳後、下地金属を溶解し
て除去するようにしたため、製品を下地金属から分離す
る際の製品の曲がりを防止することかできる。

下地金属は、製品金属に応してその製品金属を実質的に
溶解しない溶剤に溶解するものの中から適宜選択すれば
よい。例えは、ニッケルのメタルマスクを作成する場合
、下地金属としてアルミニウムを、溶剤として水酸化ナ
トリウム等のアルカリ溶７夜を用いることができる。

このメタルマスクは、直接、印刷および蒸着用として用
いたり、あるいは第４図に示すように、ステンレスまた
は合成繊維（例えはテトロン）製のメツシュとコンビネ
ーションしてスクリーン版とし、印刷および蒸着用どし
て用いることかできる。同図において、１は支持枠、２
は膜（メツシュ）、３はメタルマスクである。

［実施例コ 以下、実施例に基つき、この発明をさらに詳しく説明す
る。

第１図は、この発明のメタルマスクの作成方法を説明し
たものである。同図Ａは、ステンレス等の下地金属１１
上に所定の抜ぎパターンの形状にレジスト１２を形成し
た状態、同図Ｂは、電気鋳造法（以下、電鋳法という）
によってニッケル等の金属層１３を形成した状態、そし
て同図Ｃは、金属層１３を下地金属１１から引き剥がし
レジスト１２を除去してメタルマスク完成品とした状態
を示す。

このような電鋳法で作成されたメタルマスクにおいては
、微小開口を形成する場合、レジスト残り寸Ｗ、２とレ
ジスト厚みｔ１２により抜は寸法Ｗ１と板厚ｔ１１が決
まる。つまり、フィルムレジスト等を利用することによ
りいくらでもレジスト厚みｔ１２は厚くできるし、また
−船釣にレジスト厚みｔ１２よりレジスト残りＷ１２は
小さくてきる。この結果、抜は寸法Ｗ１□を板厚ｔｌ＋
より小さくすることができ、板厚ｔｌ＋を小さくおさえ
れば、抜り寸法Ｗ１１はさらに小さくなる。最終エツチ
ング法厚ｔ２１と電鋳法により形成された板厚ｔ１□が
同厚てあれば、電鋳法により形成された開口の抜り寸法
Ｗ１．は、エツチング法により形成された開口の抜り寸
法Ｗ２１より、数段細かい寸法とすることか可能になる
。

例えば、従来のエツチング法によりは、メタルマスクの
板厚ｔ、、、＝０．１５ｍｍ、レジスト２２の開口寸Ｗ
２２＝０．１０ｍｍ、メタルマスクの開口の抜は寸法Ｗ
２１＝０．１５ｍｍ、精度±０．０４ｍｍ程度か限度て
あったが、この発明によれば、レジスト残り寸Ｗ、２＝
０．１０ｍｍ、レジスト厚みｔ、２＝０．２０ｍｍとす
ることにより、抜は寸法ｗ、、＝＝ｏ、１０ｍｍ　（：
Ｗ＋２）　、精度±０．０１ｍｍ、板厚ｔ、、＝＝ｏ、
１５ｍｍのメタルマスクを作成することかできた。

加えて、エツチング法（第２図）では、メタルマスクの
開口の人口寸法が０．２１ｍｍであり、抜は寸法ｗ２．
＝＝　０　、　１５　ｍｍであるから、片側０．０３ｍ
ｍ程度のハリ２４（第２図）か発生していたが、この発
明のメタルマスクでは、第１図に示すように、開口の人
口から出口まて寸法か均て、パリは全く見られなかった
。

したがって、電鋳法により作成したこの発明のメタルマ
スクでは目づまりの原因が解消され、スクリーン版にお
いては版ばなれか改善され、ハンダの印刷性が精度も伴
なって向上した。加えてＮｉを用いることによりＨｖ５
００以上という硬度を可能にし、耐久性および精度維持
を可能にした。

第５図は、本実施例の方法によって作成されたメタルマ
スクの一例の断面形状を表わす斜視図、第６図は、エツ
チング法により作成されたメタルマスクの一例の断面形
状を表わす第５図と同一倍率の斜視図である。

［他の実施例］ 第１図におりる下地金属１１として厚さ０．　５ｍｍの
アルミニウム板を用い、上述したと同様にしてニッケル
層１３を形成した。次いで、このニッケル層１３を、ア
ルミニウム板１１ごと２０％の水酸化すトリウム溶液に
浸漬してアルミニウム板１１を溶解し、その後レジスト
１２を除去して前記ニッケル層１３からなるメタルマス
ク完成品を得た。ステンレスを下地金属１１として用い
た前実施例のメタルマスクは、ステンレスから引き剥か
ず際に曲がりを生じることかあり、これを修正する必要
かあったり、最悪の場合不良品となっていたか、本実施
例でアルミニウムを下地金属１１として作成されたメタ
ルマスクはそのような曲がりは全くなかった。

なお、上述においては、この発明を主にメタルマスクに
適用した例について説明したか、この発明は、メタルマ
スク以外の薄板製品てあフて、ハリや曲がりを嫌うもの
、あるいは高精度な微小開口を必要とするものに広く適
用し得るものである。また、この発明は、平板に限らず
、緩やかな曲面を有する薄板製品にも適用することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明の一実施例に係るメタルマスフの構
造およびその製造法を示す説明図、第２図は、従来のメ
タルマスクの構造およびその製造法を示す説明図、 第３図は、従来の電鋳法を示す説明図、第４図は、メタ
ルマスクスクリーン版の構造を示す平面および側面図、 第５図は、本実施例の方法によって作成されたメタルマ
スクの一例の断面形状を示す斜視図、そして 第６図は、エツチング法ににより作成されたメタルマス
クの一例の断面を第５図と同一倍率て表わした第５図と
同様の斜視図である。 下地金属（ステンレス、アルミニウム）レジスト 金属層（電鋳法によるメタルマスク） 板厚 レシスｌ〜厚み 抜（プ寸法 レジスト残り寸 ２１：金属板 ２２、レジスト層 ２３：エツチング法によるメタルマスク２４：パリ ｔ２１・板厚 Ｗ２１：抜本プ寸法 Ｗ２２・レジスト開口寸 特許出願人　株式会社渕上ミクロ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）印刷や蒸着等に用いられるメタルマスクであって
   、 作成すべきメタルマスクの開口に対応するレジストをそ
   のメタルマスクの厚みと実質的に同一かそれ以上の厚み
   に形成された下地金属上に電鋳法で形成され、その後下
   地金属から分離して作成されたことを特徴とするメタル
   マスク。
2. （２）印刷や蒸着等に用いられるメタルマスクであって
   、 メタルマスク材に対して選択的に溶解可能な金属からな
   る下地金属上に電鋳法で形成され、その後下地金属を溶
   解除去して作成されたことを特徴とするメタルマスク。
3. （３）請求項１または２のメタルマスクとステンレスメ
   ッシュまたは合成繊維メッシュとを重ね合わせたことを
   特徴とするメタルコンビネーションスクリーン版。