JPH04280495A - 凹版オフセット印刷方法及び凹版オフセット印刷装置 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は電子部品等を搭載する回
路基板等にパターンを形成する凹版オフセット印刷方法
及び凹版オフセット印刷装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、情報機器等の急速な普及に伴い各
種電子部品は高品質，高精密化されてきている。これを
実現するために、回路基板にみられる高密度実装等が不
可欠であり、中でも微細パターン形成技術は高密度実装
の重要な分野である。

【０００３】例えば、イメージセンサ，液晶パネル，ハ
イブリッドＩＣ等の電子デバイスには幅が１００μｍ以
下の微細パターンが必要である。従来、１０μｍ以下の
微細パターンは、蒸着やスパッタリングによる成膜の後
、フォトリソグラフィーによるフォトレジストのパター
ン形成とエッチングとを組み合わせたパターニング法が
中心に行われてきた。一方１００μｍ以上のパターンは
凹版印刷法、平版印刷法やスクリーン印刷法、なかでも
凹版オフセット印刷法によれば、５０μｍ程度の細線も
広い領域に渡り比較的厚く形成される事が見いだされて
いる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら前記従来
の構成では、２０μｍ以下の微細パターンを形成する場
合には上述したように、フォトリソグラフィー等による
方法で形成していたが、このフォトリソグラフィー法は
、その製造設備が高価であり、しかも製造工程もレジス
ト塗布，露光，現像，エッチング，水洗と工数が掛かり
製造コストが高くなるという問題点があった。また印刷
法においては量産性に優れコストの点では非常に有利で
あるが、微細パターンが形成しにくいという問題点があ
った。

【０００５】本発明は前記従来の問題点を解決するもの
で、２０μｍ以下の微細パターンを形成する事ができる
凹版オフセット印刷方法及び凹版オフセット印刷装置を
提供する事を目的としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に、多孔質材料でできた凹版に背圧をかけながら中間転
写体にインクを転写した。

【０００７】

【作用】この方法により、凹版のパターン中に充填され
たインクがスムーズにパターンから離形するようになる
。

【０００８】

【実施例】図１は本発明の一実施例における凹版オフセ
ット印刷装置を示す断面図である。図１において１は多
孔質の炭化珪素でできた凹版で、凹版１は厚さ３ｍｍ程
度の平均細孔径２μｍ以下の細孔を有する気孔率７５％
の多孔質の炭化珪素でできた基板にイオントリミングに
よってパターン形成がなされており、そのパターンの中
には金レジネートインク２が充填される。又凹版１のパ
ターンが形成されている面以外は樹脂モールドされてい
る。３は送風機で、送風機３は管４を介して空気を凹版
１に送り込んでいる。この時送風機３は凹版１に２気圧
〜１５気圧の背圧を掛け得るものを選んだ。また凹版１
及び送風機３は凹版取付台５上にそれぞれ取り付けられ
ている。６は凹版１に当接し、凹版１から金レジネート
インク２が転写される円筒状のブランケットで、ブラン
ケット６は直径６ｃｍのステンレス製のシリンダー表面
に厚さ１ｍｍのシリコンゴム層を形成した構成となって
いる。７は厚さ約１ｍｍのガラス基板で、ガラス基板７
とブランケット６は当接し、ブランケット６に転写され
た金レジネートインクがガラス基板７に印刷される。８
はガラス基板７を取り付けた基板取付台、９は凹版取付
台５及び基板取付台８を搭載した移動台である。

【０００９】以上のように構成された凹版オフセット印
刷装置について以下その印刷特性について説明する。

【００１０】印刷特性を説明するために、凹版１には溝
幅が１０μｍ，２０μｍ，４０μｍ，６０μｍ，１００
μｍでしかもそれぞれの溝深さが１０μｍとなるような
パターンを有したサンプルを作成した。また実験に用い
る凹版オフセット印刷装置は恒温恒湿（２３℃　　５０
％ＲＨ）のクリーンルーム内に配置し、装置への塵の付
着や凹版への結露を防止した。又凹版１に充填する金レ
ジネートインク２は、室温（２３℃）での粘度が２００
〜４００ｐｓであった。

【００１１】印刷工程としては、凹版１上へ金レジネー
トインクを塗布した後、セラミック製のヘラで余分な金
レジネートインクをかき落し、凹版１のパターン内に金
レジネートインクを充填する。次にブランケット６をこ
の凹版１上に少し圧力をかけながら降ろし、送風機３を
用いて凹版１に５気圧の背圧をかけながら移動台９をゆ
っくり移動させ、ブランケット６を滑らないように凹版
１上を転がしてブランケット６表面に凹版１から金レジ
ネートインクを転写させる。さらに移動台９をさらに移
動させて、ブランケット６を被印刷物のガラス基板７上
で転がしてガラス基板７上に金レジネートインクを印刷
した。

【００１２】上記のような工程でガラス基板７に印刷さ
れた性状を上述の各サンプルにおいて測定し、その結果
を（表１）にまとめた。

【００１３】

【表１】

【００１４】この（表１）から、本実施例によればパタ
ーン線幅が９μｍでパターン膜厚が７μｍのパターンを
ガラス基板７上に形成できる事が解った。従来の方法で
はガラス基板７のパターンがかすれるためにパターン線
幅が２５μｍでパターン膜厚が３μｍ程度が限界であっ
た。

【００１５】以下本実施例がなぜこのように従来例より
もパターン線幅が細くパターン膜厚が厚いかを説明する
。送風機３によって多孔質の凹版１に空気を送り込むと
、空気は凹版１内の孔を通してパターン内に充填された
金レジネートインクを外に押しだそうとするために、パ
ターン内の金レジネートインクは離形しやすくなり、パ
ターンの形状を精度よく、深いところからブランケット
６に金レジネートインクが転写されるようになるためで
あると考えられる。

【００１６】この際、凹版１への背圧が３気圧以下であ
る場合には、パターン内の金レジネートインクに加わる
圧力が低いために金レジネートインクが十分に凹版１か
ら離形しなくなり、ブランケット６上に金レジネートイ
ンクが転写しにくくなり、印刷パターンがかすれる事と
なり、印刷性の向上は認められなかった。また凹版１へ
の背圧が１０気圧以上の場合、金レジネートインクに加
わる圧力が高いためにパターン内の金レジネートインク
があふれる事となるためにブランケット６上の転写され
る金レジネートインクがにじみ印刷パターンが崩れ、印
刷性の向上は認められなかった。この事から凹版１に加
える背圧は本実施例においては３気圧〜１０気圧が望ま
しい事が解る。

【００１７】また凹版を平均細孔径２μｍ以上の細孔を
有し、気孔率７５％の炭化珪素で構成して、上述の工程
を行ったところ最小パターン線幅は３５μｍであった。 これは２μｍ以上の細孔から金レジネートインクがにじ
みだし、ブランケット６上の印刷パターンが広くなって
しまうためである。またにじまないように背圧を３気圧
以下にしてもやはり印刷性の向上は得られなかった。こ
の事から凹版を構成する材料には平均細孔径は２μｍ以
下が望ましい事が解る。

【００１８】又凹版を平均細孔径２μｍ以下の細孔を有
し気孔率６０％以下の炭化珪素で構成して、上述の工程
を行ったところ、最小パターン線幅は４０μｍであった
。これは凹版の気孔率が低いために背圧の効果が十分に
得られずインクの離形性が悪いためである。また背圧を
１０気圧以上にしても効果はなかった。さらに気孔率が
８５％以上の炭化珪素によって凹版を形成すると、凹版
に余分な金レジネートインクが付着してその余分な金レ
ジネートインクを凹版からセラミック製のヘラでかき落
とす際に、凹版が欠ける事があった。これは凹版の気孔
率が大きいために凹版自体の強度が弱くなってしまうた
めである。これらの事から凹版を構成する材料の気孔率
は６０％〜８５％が望ましい事が解る。

【００１９】また凹版の材料をいろいろ検討した結果、
アルミナ基板，窒化金属化合物の窒化アルミ基板等を用
いても良好な結果を得る事ができた。また上述したよう
に本実施例では凹版の材料は炭化珪素を用いたが、これ
はイオントリミングによるパターン形成の容易性、背圧
の効果が十分に得られ、且つ多孔質での高硬度を有する
事からである。また炭化金属化合物でも同様の効果を得
る事ができる。

【００２０】以上のように本実施例によれば、金レジネ
ートインクを充填する凹版に平均細孔径２μｍ以下の細
孔を有する気孔率６０％〜８５％の多孔質材料を用い、
送風機によってこの凹版に３気圧〜１０気圧の背圧をか
けながら凹版のパターン中のインクをブランケット表面
に転写する事により、多孔質材料より形成された凹版の
パターン内に充填された金レジネートインクが送風機か
らの空気圧より外に押し出されるようになり、パターン
内の金レジネートインクが凹版からスムーズに離形する
ようになるために、凹版からブランケットに金レジネー
トインクを厚く転写でき、膜厚の均一なしかも再現精度
，位置精度もともに良好な微細パターンの形成が容易と
なった。

【００２１】なお本実施例では、インクとして金レジネ
ートインクを用いたが、従来の凹版オフセット用のイン
クを用いても同様の効果を得る事ができた。

【００２２】またこの実施例では凹版の気孔率，背圧等
の最適範囲を記載しているけれども、用途や仕様または
構成部品等の違い等によってこの最適範囲は異なる事が
あるので、それは必要に応じて気孔率や背圧等の最適範
囲をきめる必要がある。

【００２３】また本実施例では凹版のパターンを形成し
た面以外は樹脂モールドしているけれども、これは送風
機からの空気を効率よくインクをパターンから押し出す
ように働かせるためであって、この樹脂モールドがなく
ても従来例よりは特性が良くなる事が解る。また樹脂モ
ールドでなくても、凹版のパターンを形成した面以外か
ら空気が漏れないようにしてあればよい。

【００２４】また本実施例では凹版へのインク塗布及び
余ったインクの除去は手動で行ったが、インク塗布手段
等を用いて自動的にインク塗布及び余ったインクの除去
を行える。

【００２５】

【発明の効果】本発明は多孔質材料でできた凹版に背圧
をかけながら中間転写体にインクを転写させた事により
、凹版のパターン中に充填されたインクがスムーズにパ
ターンから離形するようになるので、精度の良好な微細
パターンを所定の基板に形成させる事ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例における凹版オフセット印刷
装置を示す断面図

【符号の説明】

１　　凹版 ２　　金レジネートインク ３　　送風機 ４　　管 ５　　凹版取付台 ６　　ブランケット ７　　ガラス基板 ８　　基板取付台 ９　　移動台

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】多孔質材料よりなり、所定のパターンを設
   けた凹版にインクを塗布して前記パターン内にインクを
   充填させ、前記パターン内のインクを外の方に押すよう
   な背圧を前記凹版に加えながら前記パターン内のインク
   を中間転写体に転写し、その後前記中間転写体から基板
   にインクを印刷する事を特徴とする凹版オフセット印刷
   方法。
2. 【請求項２】多孔質材料よりなる凹版に空気を送り込ん
   でパターン内のインクを外の方に押すような背圧を発生
   させる事を特徴とする請求項１記載の凹版オフセット印
   刷方法。
3. 【請求項３】多孔質材料よりなり、所定のパターンを設
   けた凹版と、前記凹版に空気を送り込む送風手段と、前
   記凹版よりインクが転写されるブランケットとを備え、
   前記パターン内にインクを充填し、前記送風手段によっ
   て前記インクを外の方へ押し出す背圧を前記凹版に加え
   ながら前記ブランケットにインクを転写し、前記ブラン
   ケットから所定の基板にインクを印刷させる事を特徴と
   する凹版オフセット印刷装置。
4. 【請求項４】凹版を多孔質炭化珪素で構成した事を特徴
   とする請求項３記載の凹版オフセット印刷装置。