JPH04357093A - メタルマスクスクリーン - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、プリント基板のリフロ
ーはんだ付けなどの際に用いるメタルマスクスクリーン
に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、プリント基板に種々のチップ
部品をはんだ付けして実装する場合、リフローはんだ付
け法が広く採用されている。このリフローはんだ付け法
は、プリント基板の所用箇所にクリームはんだ供給孔を
有するメタルマスクスクリーンを用いてクリームはんだ
を供給し、この供給されたクリームはんだ層にチップ部
品を粘着仮止めし、次いで所定温度に加熱してクリーム
はんだ層をリフローさせ、チップ部品をプリント基板に
はんだ付けする方法であるが、最近においては高集積化
等のためにクリームはんだ層の線巾として０．３ｍｍも
しくはそれ以下の極細のクリームはんだ層を高精度で形
成することが要望されている。

【０００３】このクリームはんだ層を形成するためのメ
タルマスクスクリーンは、ステンレススチールや銅，銅
合金あるいは鉄，銅，ニッケル又はこれらの合金の電鋳
品などによって形成され、図３に示すようにメタルマス
クスクリーンａにクリームはんだ供給孔ｂを穿設してあ
るものであり、該スクリーンをプリント基板に置いてク
リームはんだを上記供給孔ｂに印刷供給し、スキージン
グ後、上記スクリーンをはずし、上記供給孔ｂに対応し
たクリームはんだ層をプリント基板上に形成するもので
あり、クリームはんだ層として０．３ｍｍ以下の線巾が
要求される場合は、それに応じてスクリーンａの供給孔
ｂの巾を０．３ｍｍ以下に形成すればよい。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、クリームはん
だは粘性を有するため、スクリーンをはずす際に供給孔
ｂの内周壁にクリームはんだが付着し、形成されたクリ
ームはんだ層にニジミが生じる場合がある。このニジミ
は、クリームはんだ層の線巾が比較的太い場合は大きな
問題にはならないが、線巾が細くなる程問題となる。こ
のため、供給孔ｂの内周壁をできるだけ平滑化すること
も行なわれているが、線巾が細い場合、ニジミを確実に
なくす点ではなお十分でない。

【０００５】本発明は上記事情に鑑みなされたもので、
版抜け性が良く、極細のクリームはんだ層を印刷、形成
する場合でもニジミの発生が可及的に防止されて、極細
のクリームはんだ層を簡単かつ確実にしかも精度よく印
刷することができるメタルマスクスクリーンを提供する
ことを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するため、クリームはんだ供給孔を有するメタルマス
クスクリーン本体の少なくとも上記供給孔内周壁にポリ
テトラフルオロエチレン等のフッ素含有化合物粒子が共
析分散された複合めっき皮膜を形成したものである。

【０００７】

【作用】本発明によれば、メタルマスクスクリーン本体
の供給孔内周壁にフッ素含有化合物粒子が共析分散され
た複合めっき皮膜が形成されているので、該フッ素含有
化合物粒子の非粘着性、高剥離性作用が発揮されて版抜
け性が非常によく、版抜き時に粘性を有するクリームは
んだが供給孔内周壁に粘着し、ニジミを生じることが可
及的に防止され、０．３ｍｍ又はそれ以下、例えば０．
１５μｍ程度の極細のクリームはんだ層を印刷する場合
にもニジミの防止された精度のよい印刷が可能になる。

【０００８】この場合、フッ素含有化合物粒子が共析分
散された複合めっき皮膜は、図１，２に示したように、
金属マトリックス相（金属めっき相）１にフッ素含有化
合物粒子２が分散し、その一部２ａが表面に露頭してい
るもので、この複合めっき皮膜３は、金属製メタルマス
クスクリーン本体４上に金属マトリックス相１が金属同
士の密着性のよい接合状態を保持して形成されているの
で、メタルマスクスクリーン本体４との密着性が良好で
、剥離し難いものであると共に、フッ素含有化合物粒子
２は金属マトリックス相１に埋設された状態にあるので
、剥落し難く、このためクリームはんだに対する非粘着
性、剥離性作用を有効に発揮し、しかも長寿命で何回も
の使用に耐え、長期間使用後でもその効果を発揮する。 従って、単なる金属めっき層の形成やテフロンコーティ
ングと比較しても、良好な印刷、版抜け特性を長期に亘
って与えることができる。

【０００９】

【実施例】本発明のメタルマスクスクリーンは、図１，
２に示したように、金属マトリックス相（金属めっき相
）１にフッ素含有化合物粒子２が共析分散されてなる複
合めっき層３をメタルマスクスクリーン本体４の全体、
少なくともそのクリームはんだ供給孔５の内周壁に形成
したものである。

【００１０】ここで、複合めっき層３を形成する金属マ
トリックス相１としては、クリームはんだに対し粘着し
難いものがよく、例えばニッケル、ニッケル合金（Ｎｉ
−Ｐ，Ｎｉ−Ｂ等）、銅などが挙げられる。

【００１１】また、フッ素含有化合物粒子２としては、
ポリテトラフルオロエチレン，ポリクロロトリフルオロ
エチレン，ポリ弗化ビニリデン，テトラフルオロエチレ
ン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体，テトラフルオ
ロエチレン−エチレン共重合体，クロロトリフルオロエ
チレン−アルキレン共重合体，弗化ビニリデン−ヘキサ
フルオロプロピレン共重合体，弗化ビニリデン−クロロ
トリフルオロエチレン共重合体，弗化ビニリデン−ペン
タフルオロプロピレン共重合体，その他のフッ素系樹脂
の粉末，短繊維などが挙げられる。また、フッ素系無機
高分子物質として、フッ化黒鉛（ＣＦ）ｎ粒子などを用
いることができる。なお、フッ素含有化合物粒子として
は、平均粒径０．０５〜２００μｍ、特に０．１〜１０
０μｍのものが好適に使用される。更に、これらフッ素
含有化合物粒子の金属マトリックス相への分散量は、複
合めっき層に対して５〜５０容量％、特に１０〜３０容
量％であることが好ましい。

【００１２】複合めっき層４の厚さは、特に制限されな
いが、通常０．１〜２０μｍ、特に０．５〜１５μｍの
範囲で選定される。

【００１３】上記複合めっき層４の形成は、ニッケル，
ニッケル合金，銅等の金属めっき液中に上記フッ素含有
化合物粒子を分散させた複合めっき液を用いてめっきす
ることにより行なうことができる。この場合、めっきは
、電気めっき法によってもよく、無電解めっき法によっ
てもよい。

【００１４】電気めっき法により複合めっき層を形成す
る場合、金属めっき液としては、公知の浴組成のものを
使用し、通常のめっき条件でめっきすることができ、例
えば電気ニッケル複合めっきを行なう場合は、ワット浴
、スルファミン酸ニッケル浴等のニッケルめっき浴、硫
酸銅浴等の銅めっき浴などが好適に用いられる。なお、
これらのめっき浴には、めっき層の表面を平滑化し、ま
ためっき層の硬度などの物性を良好にするため、公知の
光沢剤、レベリング剤を常用量で添加することが好まし
い。

【００１５】一方、無電解めっき法により複合めっき層
を形成する場合は、金属めっき液として通常次亜リン酸
塩等を還元剤とする無電解ニッケルめっき浴が用いられ
る。この無電解ニッケルめっき浴としては、通常水溶性
ニッケル塩を０．０５〜０．５モル／ｌ、錯化剤を０．
１〜１モル／ｌ、還元剤を０．１〜０．５モル／ｌ含み
、ｐＨが一般に４〜８の範囲にあるものが使用される。

【００１６】上記めっき液に対するフッ素含有化合物粒
子の分散量は、複合めっき層中のフッ素含有化合物分散
量に応じて選定し得るが、通常０．１〜５００ｇ／ｌ、
特に１０〜２００ｇ／ｌの範囲である。なお、めっき浴
には、フッ素含有化合物粒子をめっき浴中に安定に分散
させるため、アニオン系、カチオン系、ノニオン系、両
性イオン系といった界面活性剤を通常０．００１〜１０
ｇ／ｌ、特に０．０１〜０．５ｇ／ｌの範囲で添加する
ことが好ましい。この場合、界面活性剤としては、特に
粒子の分散性及び共析量の増大といった点からフルオロ
カーボン系の界面活性剤が好適に用いられる。

【００１７】メタルマスクスクリーン本体に対する複合
めっき層の形成は、メタルマスクスクリーン本体の素材
に応じた適宜な前処理を施した後、直接又は必要に応じ
て下地めっき層を形成した上に上記複合めっき液を用い
てめっきすることにより形成し得、これは析出したまま
の状態で使用することもできるが、このように複合めっ
き層を形成した後、熱処理を行なうことができる。この
熱処理は、例えば複合めっき層の金属マトリックス相が
無電解ニッケルめっき法によるリンを３〜１２重量％含
むニッケル−リン合金の場合、めっき析出状態ではビッ
カース硬度が通常３００〜４５０程度であるが、これを
５５０以上の高硬度とし、耐摩耗性を向上させるので好
ましい手段である。この場合の熱処理温度は２００℃以
上とすることが好ましい。

【００１８】また、フッ素含有化合物粒子がポリテトラ
フルオロエチレン等のフッ素系樹脂の場合、該フッ素系
樹脂の溶融温度近傍又はそれ以上の温度に熱処理した場
合、該フッ素系樹脂のマトリックス相に対するなじみが
更に向上し、また特にフッ素系樹脂を溶融させることに
より、図２において、表面露頭粒子２ａがマトリックス
相１表面を覆うようになると共に、表面平滑性も向上し
、更に非粘着性、剥離性がより高くなる。

【００１９】次に、実験例を示す。

【００２０】〔実験例１〕巾０．３ｍｍのスリット（ク
リームはんだ供給孔）が形成された銅製のメタルマスク
スクリーン本体を常法により前処理した後、ジ亜リン酸
ナトリウムを還元剤とし、ポリテトラフルオロエチレン
（ＰＴＦＥ）粒子（平均粒径約０．２μｍ）が分散され
た市販無電解ニッケル−リン−フッ素樹脂複合めっき液
（上村工業（株）社製ニムフロン）を使用し、９０℃で
無電解めっきを行なって、上記スクリーン本体のスリッ
ト内周壁を含む全面に複合めっき層を５μｍ形成した。 この複合めっき層は、リン含有量約９％のＮｉ−Ｐ合金
をマトリックス相とし、このマトリックス相中にＰＴＦ
Ｅが約２３容量％の割合で均一に共析分散されたもので
あった。

【００２１】このメタルマスクスクリーンを用いて市販
クリームはんだを印刷し、形成されたクリームはんだ層
を顕微鏡観察したところ、クリームはんだ層にニジミが
なく、版抜け性が良好であることが確認された。

【００２２】比較のため、ＰＴＦＥを含有しない市販無
電解ニッケルめっき浴を用いてめっきを行ない、ＰＴＦ
Ｅ非分散（非含有）のＮｉ−Ｐ層を形成し、上記と同様
にしてクリームはんだ層を印刷、形成し、顕微鏡観察し
たところ、クリームはんだ層に若干のニジミが見られた
。

【００２３】〔実験例２〕下記組成の複合電気ニッケル
めっき液を用い、実験例１と同様のスクリーン本体に複
合めっき層５μｍ形成した。 めっき液組成、めっき条件 　　ＮｉＳＯ４・６Ｈ２Ｏ　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　２８０ｇ／ｌ　　ＮｉＣｌ２・
６Ｈ２Ｏ　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　４５　　〃　　Ｈ３ＢＯ３　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　４０　　〃　　一次光沢剤　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　２　　〃　　二次光沢剤　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　０．
２　　〃　　ＰＴＦＥ（粒径平均０．３μｍ）　　　　
　　　　　　　　　　５０　　〃　　ｐＨ　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　４．０〜４．５　　めっき温度　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　５５℃　　陰極電流密度　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　４Ａ／ｄｍ２
　　陽極　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　ニッケル　　撹拌
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　プロペラ

【００２４】なお
、形成されたニッケルめっきマトリックス相中には約１
５容量％のＰＴＦＥ粒子が均一に共析されていた。

【００２５】次に、複合めっき層を熱処理して表面露頭
ＰＴＦＥ粒子を溶融させた後、実験例１と同様にクリー
ムはんだ層を形成した結果、クリームはんだ層にニジミ
は見られなかった。

【００２６】

【発明の効果】本発明のメタルマスクスクリーンは、版
抜け性が優れ、クリームはんだ層が極細であってもクリ
ームはんだの粘着等によるニジミが生じ難いものであり
、しかも長寿命でその特性を長期に亘り発揮する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す一部省略断面図である
。

【図２】図１の実施例の一部拡大断面図である。

【図３】メタルマスクスクリーンの一例を示す一部省略
平面図である。

【符号の説明】

１　　　　金属マトリックス相 ２　　　　フッ素含有化合物粒子 ２ａ　　表面露頭粒子 ３　　　　複合めっき層 ４　　　　メタルマスクスクリーン本体５　　　　クリ
ームはんだ供給孔

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　クリームはんだ供給孔を有するメタル
   マスクスクリーン本体の少なくとも上記供給孔内周壁に
   フッ素含有化合物粒子が共析分散された複合めっき皮膜
   を形成してなることを特徴とするメタルマスクスクリー
   ン。