JPH05220922A - Metal mask and production thereof - Google Patents
Metal mask and production thereofInfo
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- JPH05220922A JPH05220922A JP3066892A JP3066892A JPH05220922A JP H05220922 A JPH05220922 A JP H05220922A JP 3066892 A JP3066892 A JP 3066892A JP 3066892 A JP3066892 A JP 3066892A JP H05220922 A JPH05220922 A JP H05220922A
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- H05K3/10—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits in which conductive material is applied to the insulating support in such a manner as to form the desired conductive pattern
- H05K3/12—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits in which conductive material is applied to the insulating support in such a manner as to form the desired conductive pattern using thick film techniques, e.g. printing techniques to apply the conductive material or similar techniques for applying conductive paste or ink patterns
- H05K3/1216—Apparatus or processes for manufacturing printed circuits in which conductive material is applied to the insulating support in such a manner as to form the desired conductive pattern using thick film techniques, e.g. printing techniques to apply the conductive material or similar techniques for applying conductive paste or ink patterns by screen printing or stencil printing
Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、プリント基板上にクリ
ーム半田を所望のパターンに印刷、塗布するのに用いら
れるメタルマスク及びその製造方法に関するものであ
る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a metal mask used for printing and applying cream solder in a desired pattern on a printed circuit board and a method for manufacturing the same.
【０００２】[0002]
【従来の技術】電子回路基板の製造において、プリント
基板上に電子部品を半田付けする際、クリーム半田が用
いられる。このクルーム半田をプリント基板上に所望の
パターンに印刷、塗布するために、前記所望のパターン
に対応する形状の開口部を有するメタルマスクが用いら
れる。2. Description of the Related Art In the manufacture of electronic circuit boards, cream solder is used when soldering electronic components on a printed circuit board. In order to print and apply this groom solder on a printed circuit board in a desired pattern, a metal mask having an opening having a shape corresponding to the desired pattern is used.
【０００３】従来のメタルマスクはステンレスやニッケ
ル等の金属製で、通常、厚さ３００μｍ以下の板材が用
いられ、プリント基板に対応した所望の印刷パターンの
開口部を、エッチングや電鋳（メッキ）方式等により形
成されている。A conventional metal mask is made of metal such as stainless steel or nickel, and usually a plate material having a thickness of 300 μm or less is used. An opening portion of a desired print pattern corresponding to a printed circuit board is etched or electroformed (plated). It is formed by a method or the like.
【０００４】このメタルマスクを用いたクリーム半田の
印刷、塗布は、図８に示すようにプリント基板ａ上にメ
タルマスクｂを位置決めして重ね合わせ、クリーム半田
ｃをスキージｄによりメタルマスクｂの開口部ｅに充填
させた後、プリント基板ａからメタルマスクｂを離すと
云った工程によって行っている。For printing and applying cream solder using this metal mask, as shown in FIG. 8, a metal mask b is positioned and superposed on a printed circuit board a, and the cream solder c is opened by a squeegee d. After filling the portion e, the metal mask b is separated from the printed board a.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】上記従来のメタルマス
クによりクリーム半田を印刷、塗布すると、図９に示す
ように、メタルマスクｂをプリント基板ａから引き離す
ときに、開口部ｅに充填されたクリーム半田の一部が開
口部ｅにｃ′で示すように充付着したままとなり、これ
がプリント基板ａ上に塗布されず、印刷、塗布量が減少
し、またバラツキが生じるので、印刷不良となる。この
ため、リフロー後に半田未接合等の半田付け不良が生じ
る。When cream solder is printed and applied by the conventional metal mask described above, the cream filled in the opening e when the metal mask b is separated from the printed board a as shown in FIG. A part of the solder remains attached to the opening e as indicated by c ', which is not applied on the printed board a, and the amount of printing and application is reduced, and variations occur, resulting in defective printing. Therefore, after reflow, soldering failure such as unbonded solder occurs.
【０００６】またクリーム半田は印刷、塗布に際してメ
タルマスクｂの裏面にも回り込んで付着して印刷にじみ
ｃ″等の印刷不良を招き、プリント基板ａ上のプリント
配線がリフロー時に短絡接続してしまうと云った半田付
け不良も生じる。The cream solder also wraps around and adheres to the back surface of the metal mask b during printing and application, causing printing defects such as print bleeding c ″, and the printed wiring on the printed circuit board a is short-circuited during reflow. Such defective soldering also occurs.
【０００７】さらに、近年では電子回路基板の小型化、
高密度化が進み、電子部品も１．６×１０．８ｍｍ、
１．０×０．５ｍｍチップ部品や、リードピッチ０．５
ｍｍＱＦＰ、０．３ｍｍＱＦＰ部品等、小型化、狭ピッ
チ化したものが出現し、それに伴いメタルマスクの開口
部も微小になっている。Further, in recent years, miniaturization of electronic circuit boards,
Higher density, electronic parts 1.6 x 10.8 mm,
1.0 × 0.5mm chip parts and lead pitch 0.5
mmQFP, 0.3 mmQFP parts and the like have become smaller and have a narrower pitch, and accordingly, the openings of metal masks have become minute.
【０００８】このため上記のような印刷不良の発生がさ
らに増しており、これによる電子回路基板の品質の低下
が問題となっている。For this reason, the occurrence of the above-mentioned printing defects is further increasing, and the deterioration of the quality of the electronic circuit board due to this is a problem.
【０００９】一方、上記のような印刷不良の発生を防止
するのに、メタルマスク材の表面にテフロン膜を形成し
てメタルマスクの離型性を向上し、クリーム半田の付着
を防止しようとしたものがある。On the other hand, in order to prevent the occurrence of the above-mentioned printing failure, a Teflon film was formed on the surface of the metal mask material to improve the releasability of the metal mask and prevent the solder paste from adhering. There is something.
【００１０】しかしこのテフロン膜等は、テフロンをス
プレーにてメタルマスクに吹きつけるなどして形成して
いるので、膜厚が厚く、バラツキも大きくなり、膜を形
成する前のメタルマスク材の開口部や厚みの寸法を精度
よく形成しても、最終のメタルマスクとして開口部や厚
みの寸法を精度よく得ることは困難である。However, since this Teflon film or the like is formed by spraying Teflon onto the metal mask by spraying, the film thickness is large and the variation is large, and the opening of the metal mask material before the film is formed. Even if the dimensions of the portion and the thickness are accurately formed, it is difficult to obtain the dimensions of the opening and the thickness as the final metal mask with high precision.
【００１１】そこで本発明は、表面処理構造を改良する
ことにより、上記のような問題を一挙に解消することが
できるメタルマスク及びその製造方法を提供することを
課題とするものである。Therefore, it is an object of the present invention to provide a metal mask and a method for manufacturing the same which can solve the above problems all at once by improving the surface treatment structure.
【００１２】[0012]
【課題を解決するための手段】本発明は上記のような課
題を達成するため、所望のパターンの開口部を有する金
属製のメタルマスク材の表面に、フッ素を含む化学吸着
単分子膜が形成されていることを特徴とするものであ
る。In order to achieve the above object, the present invention forms a chemisorption monomolecular film containing fluorine on the surface of a metal mask material made of metal having openings of a desired pattern. It is characterized by being.
【００１３】化学吸着単分子膜が、少なくともシロキサ
ン系単分子膜を介してメタルマスク材の表面に形成され
たものとすることができる。The chemisorption monomolecular film may be formed on the surface of the metal mask material through at least the siloxane-based monomolecular film.
【００１４】本発明はまた、所望のパターンの開口部を
有するステンレスやニッケル等の金属製のメタルマスク
材を洗浄した後、一端にクロロシラン基を有し、他の一
端にフッ化炭素基を有するクロロシラン系界面活性剤を
溶かした有機溶剤中に前記メタルマスク材を浸漬して、
前記活性剤よりなるフッ素を含む化学吸着単分子膜がメ
タルマスク材の表面に形成されたメタルマスクを得るこ
とを特徴とするものである。The present invention also has a chlorosilane group at one end and a fluorocarbon group at the other end after cleaning a metal mask material made of metal such as stainless steel or nickel having a desired pattern of openings. Immersing the metal mask material in an organic solvent in which a chlorosilane-based surfactant is dissolved,
It is characterized in that a metal mask in which a chemisorption monomolecular film containing fluorine composed of the activator is formed on the surface of the metal mask material is obtained.
【００１５】本発明はさらに、所望のパターンの開口部
を有するステンレスやニッケル等の金属製のメタルマス
ク材を洗浄した後、これをクロロシラン基を複数個含む
物質を混ぜた非水系溶液に接触させることにより、前記
メタルマスク材表面の水酸基と前記クロロシラン基を複
数個含む物質のクロロシラン基とを反応させて前記物質
を前記メタルマスク材表面に析出させる工程と、非水系
有機溶剤を用いて前記メタルマスク材上に残った余分な
クロロシラン基を複数個含む物質を洗浄除去した後水と
反応させて、前記メタルマスク材上にシロール基を複数
個含む物質よりなる単分子膜を形成する工程と、一端に
クロロシラン基を有し他の一端に直鎖状フッ化炭素基を
含むクロロシラン系界面活性剤をメタルマスク材表面に
吸着させてフッ素を含む化学吸着単分子膜がメタルマス
ク材表面に累積形成されたメタルマスクを得る工程とを
含んで、フッ素を含む化学吸着単分子膜がメタルマスク
材の表面に形成されたメタルマスクを得ることを特徴と
するものである。Further, in the present invention, after cleaning a metal mask material made of metal such as stainless steel or nickel having an opening of a desired pattern, it is brought into contact with a non-aqueous solution in which a substance containing a plurality of chlorosilane groups is mixed. Thereby, a step of reacting a hydroxyl group on the surface of the metal mask material with a chlorosilane group of a substance containing a plurality of the chlorosilane groups to deposit the substance on the surface of the metal mask material, and the metal using a non-aqueous organic solvent. A step of washing and removing a substance containing a plurality of excess chlorosilane groups remaining on the mask material and then reacting with water to form a monomolecular film made of a substance containing a plurality of silole groups on the metal mask material; A chlorosilane-based surfactant containing a chlorosilane group at one end and a linear fluorocarbon group at the other end is adsorbed on the surface of the metal mask material to produce fluorine. A step of obtaining a metal mask in which the chemisorption monomolecular film containing the metal chemisorption film is cumulatively formed on the surface of the metal mask material, and a chemisorption monomolecular film containing fluorine is obtained. It is a feature.
【００１６】クロロシラン基を複数個含む物質としてＳ
ｉＣｌ4 、またはＳｉＨＣｌ3 、ＳｉＨ2 Ｃｌ2 、Ｃｌ
−（ＳｉＣｌ2 Ｏ）n −Ｒ−ＳｉＣｌ3 （ｎは整数）を
用いることができる。As a substance containing a plurality of chlorosilane groups, S
iCl 4 , or SiHCl 3 , SiH 2 Cl 2 , Cl
- (SiCl 2 O) n -R -SiCl 3 (n is an integer) can be used.
【００１７】また一端にクロロシラン基を有し他の一端
に直鎖状フッ化炭素基を含むクロロシラン系界面活性剤
としてＣＦ3 −（ＣＦ2 ）n −Ｒ−ＳｉＸp Ｃｌ
3-P （ｎは０または整数、Ｒはアルキル基やＣ＝Ｃ、Ｃ
≡Ｃまたはシリコンや酸素原子を含む置換基を表すが、
なくともよい、ＸはＨまたはアルキル基等の置換基、ｐ
は０または１または２）を用いることができる。As a chlorosilane-based surfactant having a chlorosilane group at one end and a linear fluorocarbon group at the other end, CF 3- (CF 2 ) n --R--SiX p Cl
3-P (n is 0 or an integer, R is an alkyl group or C = C, C
≡C or a substituent containing silicon or an oxygen atom,
X is H or a substituent such as an alkyl group, p
Can be 0 or 1 or 2).
【００１８】[0018]
【作用】本発明のメタルマスクの上記構成によれば、メ
タルマスク材の表面に形成されているフッ素を含む化学
吸着単分子膜は、撥水、撥油性に優れ、クリーム半田の
プリント基板等への印刷、塗布の際に、メタルマスクの
開口部に充填されるクリーム半田がメタルマスクとプリ
ント基板等との間に侵入して印刷にじみが生じるのを抑
止するし、前記開口部に充填されるクリーム半田に対し
良好な離型性を発揮するので、メタルマスクがプリント
基板等から引き離される際に、メタルマスクの開口部に
クリーム半田が付着するのを防止し、メタルマスクの開
口部に充填されながら一部が開口部に付着して残りプリ
ント基板等に印刷、塗布されないと云うようなことを回
避することができる。According to the above-described structure of the metal mask of the present invention, the chemisorption monomolecular film containing fluorine formed on the surface of the metal mask material is excellent in water repellency and oil repellency, and can be applied to a cream solder printed circuit board or the like. During printing and application, the cream solder that is filled in the opening of the metal mask is prevented from invading between the metal mask and the printed circuit board or the like to cause printing bleeding, and the opening is filled. Since it exhibits a good mold releasability for cream solder, it prevents cream solder from adhering to the opening of the metal mask when the metal mask is separated from the printed circuit board, etc., and fills the opening of the metal mask. However, it is possible to avoid that a part of the ink adheres to the opening and remains and is not printed or applied on the printed circuit board or the like.
【００１９】化学吸着単分子膜が、少なくともシロキサ
ン系単分子膜を介してメタルマスク材の表面に形成され
ていると、膜の累積形成により膜厚および密度がその分
だけ増大し、前記撥水、撥油性によるクリーム半田の付
着防止や印刷にじみ防止の機能を向上することができ
る。When the chemisorption monomolecular film is formed on the surface of the metal mask material through at least the siloxane-based monomolecular film, the film thickness and the density increase by the cumulative formation of the film, and the water repellency is increased. It is possible to improve the function of preventing cream solder from adhering due to oil repellency and preventing printing bleeding.
【００２０】本発明のメタルマスクの製造方法の上記第
１の構成によれば、一端にクロロシラン基を有し、他の
一端にフッ化炭素基を有するクロロシラン系界面活性剤
を溶かした有機溶剤中に、メタルマスク材を浸漬するこ
とにより、メタルマスク材の表面にフッ素を含む化学吸
着単分子膜を化学的に形成するので、膜厚を極く薄くす
ることができる。According to the first structure of the method for producing a metal mask of the present invention, in an organic solvent in which a chlorosilane-based surfactant having a chlorosilane group at one end and a fluorocarbon group at the other end is dissolved. Since the chemisorption monomolecular film containing fluorine is chemically formed on the surface of the metal mask material by immersing the metal mask material in it, the film thickness can be made extremely thin.
【００２１】本発明のメタルマスクの製造方法の上記第
２の構成によれば、メタルマスク材を、クロロシラン基
を複数個含む物質を混ぜた非水系溶液に接触させて、メ
タルマスク材の水酸基と前記クロロシラン基を複数個含
む物質のクロロシラン基とを反応させてメタルマスク材
の表面に前記物質を析出させる工程と、非水系有機溶剤
を用い前記メタルマスク材上に残った余分なクロロシラ
ン基を複数個含む物質を洗浄除去した後、水と反応させ
て、前記メタルマスク材上にシロール基を複数個含む物
質よりなる単分子膜を形成する工程と、一端にクロロシ
ラン基を有し他の一端に直鎖状フッ化炭素基を含むクロ
ロシラン系界面活性剤をメタルマスク材表面に吸着させ
てフッ素を含む化学吸着単分子膜がメタルマスク材表面
に累積形成されたメタルマスクを得る工程とを含んで、
フッ素を含む化学吸着単分子膜を化学的に薄く形成しな
がら累積形成によって厚みおよび密度を必要に応じて増
大させることができる。According to the second structure of the method for producing a metal mask of the present invention, the metal mask material is brought into contact with a non-aqueous solution in which a substance containing a plurality of chlorosilane groups is mixed to form a hydroxyl group of the metal mask material. A step of reacting a chlorosilane group of a substance containing a plurality of chlorosilane groups to deposit the substance on the surface of the metal mask material; and a plurality of excess chlorosilane groups remaining on the metal mask material using a non-aqueous organic solvent. After removing the substance containing individual substances by washing and reacting with water to form a monomolecular film made of a substance containing a plurality of silole groups on the metal mask material, and having a chlorosilane group at one end and at the other end. A chlorosilane-based surfactant containing a linear fluorocarbon group was adsorbed on the surface of the metal mask material, and a chemisorption monomolecular film containing fluorine was cumulatively formed on the surface of the metal mask material. And a step of obtaining a Tarumasuku,
The thickness and density can be increased as necessary by cumulative formation while chemically forming a chemisorption monolayer containing fluorine.
【００２２】[0022]
【実施例】以下本発明の幾つかの実施例について図１〜
図７を参照しながら説明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Some embodiments of the present invention will be described below with reference to FIGS.
This will be described with reference to FIG.
【００２３】図１は本発明に係るフッ素を含む化学吸着
単分子膜を表面に有した第１の実施例のメタルマスク１
を示している。メタルマスク１は図６に示すようなプリ
ント基板５のランド６に対応した所望の印刷パターンの
開口部７を有し、実際の使用のためにマスク枠２に嵌め
付けられている。FIG. 1 shows a metal mask 1 of a first embodiment having a chemisorption monomolecular film containing fluorine according to the present invention on its surface.
Is shown. The metal mask 1 has openings 7 of a desired printing pattern corresponding to the lands 6 of the printed circuit board 5 as shown in FIG. 6, and is fitted to the mask frame 2 for actual use.
【００２４】図２はメタルマスク１を分子レベルまで拡
大した断面概念図であり、金属製のメタルマスク材３上
に、フッ素Ｆを含む化学吸着単分子膜４が形成されてい
る。FIG. 2 is a conceptual cross-sectional view in which the metal mask 1 is enlarged to the molecular level. A chemical adsorption monomolecular film 4 containing fluorine F is formed on a metal mask material 3 made of metal.
【００２５】フッ素を含む化学吸着単分子膜４は、撥
水、撥油性に優れる。このためクリーム半田を図６に示
すようにスキージ９によって開口部７へ充填し、プリン
ト基板５等の所望部分に印刷、塗布する際、メタルマス
ク１の開口部７に充填されるクリーム半田がメタルマス
ク１とプリント基板５等との間に侵入するのを抑止する
し、前記開口部７に充填されるクリーム半田８に対し良
好な離型性を発揮するので、メタルマスク１が図７に示
すようにプリント基板５等から引き離される際に、メタ
ルマスク１の開口部７にクリーム半田が付着して残るの
を防止し、メタルマスク１の開口部７に充填されながら
その一部がプリント基板５等に印刷、塗布されないよう
なことを回避することができ、印刷不良やこれに起因す
る電子回路基板の品質低下が解消される。The chemisorption monomolecular film 4 containing fluorine is excellent in water repellency and oil repellency. For this reason, as shown in FIG. 6, when the squeegee 9 is used to fill the solder paste with the cream solder, and when the desired portion of the printed circuit board 5 or the like is printed and applied, the cream solder filled in the aperture 7 of the metal mask 1 is metal. The metal mask 1 is shown in FIG. 7 because it prevents the mask 1 from penetrating between the printed circuit board 5 and the like and exhibits a good releasing property for the cream solder 8 filled in the opening 7. As described above, when separated from the printed circuit board 5 or the like, the cream solder is prevented from adhering and remaining in the opening 7 of the metal mask 1, and while the opening 7 of the metal mask 1 is filled, a part thereof is not printed. It is possible to avoid such a situation that the printed circuit board is not printed or applied, and printing defects and deterioration of the quality of the electronic circuit board due to the printing defects are eliminated.
【００２６】図２に示す実施例のメタルマスク１の一製
造方法について述べる。A method of manufacturing the metal mask 1 of the embodiment shown in FIG. 2 will be described.
【００２７】プリント基板５のランド６に対応した所望
の印刷パターンの開口部７が、エッチングや電鋳（メッ
キ）方式等により形成されているステンレスやニッケル
等の金属製のメタルマスク材３を用意する。なお厚さは
必要に応じて設定されるが、通常３００μｍ以下であ
る。そしてこれを有機溶剤で洗浄した後、フッ化炭素基
およびクロロシラン基を含む物質を混ぜた非水系の溶
媒、例えば ＣＦ3 （ＣＦ2 ）7 （ＣＨ2 ）2 ＳｉＣｌ3 を用い、１ｗｔ％程度の濃度で溶かした８０ｗｔ％ｎ−
ヘキサデカン（トルエン、キシレン、ジクロヘキシシル
でもよい。）、１２ｗｔ％四塩化炭素、８ｗｔ％クロロ
ホルム揚液を調整し、前記メタルマスク材３を２時間程
度浸漬する。A metal mask material 3 made of metal such as stainless steel or nickel is prepared in which an opening 7 of a desired print pattern corresponding to the land 6 of the printed board 5 is formed by etching or electroforming (plating). To do. The thickness is set as necessary, but is usually 300 μm or less. Then after it was washed with an organic solvent, a nonaqueous mixed with material containing a fluorocarbon group and a chlorosilane group solvent, for example, using CF 3 (CF 2) 7 ( CH 2) 2 SiCl 3, about 1 wt% 80 wt% n- dissolved at a concentration
Hexadecane (toluene, xylene, dichlorohexyl may be used), 12 wt% carbon tetrachloride, 8 wt% chloroform was prepared, and the metal mask material 3 was immersed for about 2 hours.
【００２８】メタルマスク材３の表面には自然酸化膜が
形成されており、その酸化膜表面には水酸基が多数含ま
れているので、前記浸漬によってフッ化炭素基およびク
ロロシラン基を含む物質のＳｉＣｌ基と前記水酸基が脱
塩酸反応し、メタルマスク材３の表面の全面に、 の結合が生成され、フッ素を含む化学吸着単分子膜４が
メタルマスク材３の表面と化学結合した状態で、およそ
１５Åの膜厚で形成できた。Since a natural oxide film is formed on the surface of the metal mask material 3 and a large number of hydroxyl groups are contained on the surface of the oxide film, SiCl which is a substance containing a fluorocarbon group and a chlorosilane group is obtained by the immersion. The group and the hydroxyl group undergo a dehydrochlorination reaction, so that the entire surface of the metal mask material 3 is Was formed, and the chemical adsorption monomolecular film 4 containing fluorine was chemically bonded to the surface of the metal mask material 3 and could be formed with a film thickness of about 15 Å.
【００２９】したがって前記印刷不良が生じないメタル
マスク１が、メタルマスク材３にて設定した厚さや開口
部の大きさの寸法をよく維持して精度よく得られた。Therefore, the metal mask 1 which does not cause the printing failure can be obtained with good accuracy while maintaining the thickness and the size of the opening set in the metal mask material 3.
【００３０】図５は本発明の第２の実施例を示してい
る。本実施例のメタルマスク２１はメタルマスク材３の
表面に、シロキサン単分子膜１１を介してフッ素を含む
化学吸着単分子膜１２が形成されている。FIG. 5 shows a second embodiment of the present invention. In the metal mask 21 of this embodiment, a chemisorption monomolecular film 12 containing fluorine is formed on the surface of the metal mask material 3 via a siloxane monomolecular film 11.
【００３１】これにより本実施例のメタルマスク２１
は、前記第１の実施例のメタルマスク１の持つ作用効果
に加え、さらに化学吸着単分子膜が、少なくともシロキ
サン系単分子膜を介してメタルマスク材の表面に形成さ
れていると、膜の累積形成により膜厚および密度がその
分だけ増大し、前記撥水、撥油性によるクリーム半田の
付着防止や印刷にじみ防止の機能を向上することができ
ると云った利点を発揮する。As a result, the metal mask 21 of this embodiment is used.
In addition to the function and effect of the metal mask 1 of the first embodiment, when the chemisorption monomolecular film is formed on the surface of the metal mask material through at least the siloxane-based monomolecular film, Due to the cumulative formation, the film thickness and the density are increased correspondingly, and the advantage that the function of preventing the cream solder from adhering due to the water repellency and the oil repellency and the function of preventing the print bleeding can be improved.
【００３２】次に図５に示す実施例のメタルマスク２１
の製造方法について説明する。プリント基板５のランド
６に対応した所望の印刷パターンの開口部７を、エッチ
ングや電鋳（メッキ）方式等により形成したステンレス
やニッケル等の金属製のメタルマスク材３を用意する。
通常、厚さは３００μｍ以下である。Next, the metal mask 21 of the embodiment shown in FIG.
The manufacturing method of is explained. A metal mask material 3 made of metal such as stainless steel or nickel in which an opening 7 having a desired print pattern corresponding to the land 6 of the printed board 5 is formed by etching, electroforming (plating) or the like is prepared.
Usually, the thickness is 300 μm or less.
【００３３】そしてクロロシラン基を複数個含む物質、
例えばＳｉＣｌ4 、またはＳｉＨＣｌ3 、ＳｉＨ2 Ｃｌ
2 、Ｃｌ−（ＳｉＣｌ2 Ｏ）n −ＳｉＣｌ3 （ｎは整
数）を混ぜた非水溶媒、例えばクロロホルム溶媒に１ｗ
ｔ％溶解した溶液に３０分間程浸漬すると、メタルマス
ク材３の表面には親水性のＯＨ基１３が図３に示すよう
に存在するので、表面で脱塩酸反応が生じたクロロシラ
ン基を複数個含む物質のシロキサン系単分子膜１１が図
４に示すように形成される。And a substance containing a plurality of chlorosilane groups,
For example SiCl 4 , or SiHCl 3 , SiH 2 Cl
2, Cl- 1w (SiCl 2 O ) n -SiCl 3 (n is an integer) a non-aqueous solvent mixed with, for example chloroform solvent
When immersed in a solution in which t% is dissolved for about 30 minutes, hydrophilic OH groups 13 are present on the surface of the metal mask material 3 as shown in FIG. A siloxane-based monolayer film 11 of a substance containing is formed as shown in FIG.
【００３４】例えば、クロロシラン基を複数個含む物質
としてＳｉＣｌ4 を用いれば、メタルマスク材３の表面
には親水性のＯＨ基１３が露出しているので、表面で脱
塩酸反応が生じ、 のように分子が−ＳｉＯ−結合を介して表面に固定され
る。For example, when SiCl 4 is used as the substance containing a plurality of chlorosilane groups, the hydrophilic OH groups 13 are exposed on the surface of the metal mask material 3, so that a dehydrochlorination reaction occurs on the surface. The molecule is fixed to the surface via the -SiO- bond as in.
【００３５】その後、非水系の溶媒、例えばクロロホル
ムで洗浄して、さらに水で洗浄すると、メタルマスク材
３と反応していないＳｉＣｌ4 分子は除去され、メタル
マスク材３の表面に、 等のシロキサン単分子膜１１が図４に示すように得られ
る。After that, when washed with a non-aqueous solvent such as chloroform and further washed with water, SiCl 4 molecules which have not reacted with the metal mask material 3 are removed, and the surface of the metal mask material 3 is removed. A siloxane monomolecular film 11 of the like is obtained as shown in FIG.
【００３６】またこのときできた単分子膜１１はメタル
マスク材３と−ＳｉＯ−の化学結合を介して完全に結合
されており、剥がれることはない。また得られた単分子
膜１１は表面にＳｉＯＨ結合を数多く持っている。Further, the monomolecular film 11 formed at this time is completely bonded through the chemical bond of the metal mask material 3 and -SiO- and is not peeled off. Further, the obtained monomolecular film 11 has many SiOH bonds on the surface.
【００３７】そこでさらに、フッ化炭素基およびクロロ
シラン基を含む物質を混ぜた非水系の溶媒、例えば、 ＣＦ3 （ＣＦ2 ）7 （ＣＨ2 ）2 ＳｉＣｌ3 を用い、１ｗｔ％程度の濃度で溶かした８０ｗｔ％ｎ−
ヘキサデカン、１２ｗｔ％四塩化炭素、８ｗｔ％クロロ
ホルム溶液を調整し、前記表面にＳｉＯＨ結合を数多く
持つ単分子膜を形成されたメタルマスク材３を１時間程
度浸漬すると、メタルマスク材３の前記表面に、 の結合が生成され、フッ素を含む化学吸着単分子膜１２
がシロキサン単分子膜１１と図５に示すように化学結合
した状態でメタルマスク材３の全表面におよそ２０Åの
膜厚で形成でき、単分子膜の累積によって化学吸着単分
子膜の膜厚を増大し調節することができる。Then, a non-aqueous solvent mixed with a substance containing a fluorocarbon group and a chlorosilane group, for example, CF 3 (CF 2 ) 7 (CH 2 ) 2 SiCl 3 is dissolved at a concentration of about 1 wt%. 80 wt% n-
Hexadecane, 12 wt% carbon tetrachloride, 8 wt% chloroform solution was prepared, and the metal mask material 3 on which a monomolecular film having many SiOH bonds was formed was dipped for about 1 hour on the surface. , Chemisorption monolayer 12 containing fluorine
Can be formed with a film thickness of about 20Å on the entire surface of the metal mask material 3 in a state where it is chemically bonded to the siloxane monomolecular film 11 as shown in FIG. 5, and the film thickness of the chemisorption monomolecular film is increased by the accumulation of the monomolecular film. It can be increased and adjusted.
【００３８】また前記各実施例ではフッ化炭素系界面活
性剤として、 ＣＦ3 （ＣＦ2 ）7 （ＣＨ2 ）2 ＳｉＣｌ3 を用いたが、アルキル鎖部分にＣ＝Ｃ、Ｃ≡Ｃ基を付加
したり組み込んでおけば、単分子膜形成後、５メガラド
程度の電子線照射で架橋でき、単分子膜の硬度を向上さ
せることができる。Although CF 3 (CF 2 ) 7 (CH 2 ) 2 SiCl 3 was used as the fluorocarbon surfactant in each of the above-mentioned examples, C = C and C≡C groups were added to the alkyl chain portion. If added or incorporated, it can be crosslinked by electron beam irradiation of about 5 megarads after the monomolecular film is formed, and the hardness of the monomolecular film can be improved.
【００３９】またフッ化炭素系界面活性剤として上記の
もの以外に、 ＣＦ3 ＣＨ2 Ｏ（ＣＨ2 ）15 ＳｉＣｌ3 ＣＦ3 （ＣＨ2 ）2 Ｓｉ（ＣＨ3 ）2 （ＣＨ2 ）15ＳｉＣｌ3 Ｆ（ＣＦ2 ）8 （ＣＨ2 ）2 Ｓｉ（ＣＨ3 ）2 （ＣＨ2 ）9 ＳｉＣｌ3 ＣＦ3 ＣＯＯ（ＣＨ2 ）15 ＳｉＣｌ3 等が利用できた。In addition to the above-mentioned fluorocarbon-based surfactants, CF 3 CH 2 O (CH 2 ) 15 SiCl 3 CF 3 (CH 2 ) 2 Si (CH 3 ) 2 (CH 2 ) 15 SiCl 3 F (CF 2) 8 (CH 2) 2 Si (CH 3) 2 (CH 2) 9 SiCl 3 CF 3 COO (CH 2) 15 SiCl 3 or the like is available.
【００４０】要するに一端にクロロシラン基を有し他の
一端に直鎖状フッ化炭素基を含むクロロシラン系界面活
性剤としてＣＦ3 −（ＣＦ2 ）n −Ｒ−ＳｉＸp Ｃｌ
3-P （ｎは０または整数、Ｒはアルキル基やＣ＝Ｃ、Ｃ
≡Ｃまたはシリコンや酸素原子を含む置換基を表すが、
なくともよい、ＸはＨまたはアルキル基等の置換基、ｐ
は０または１または２）を用いることができる。In short, as a chlorosilane-based surfactant having a chlorosilane group at one end and a linear fluorocarbon group at the other end, CF 3- (CF 2 ) n -R-SiX p Cl
3-P (n is 0 or an integer, R is an alkyl group or C = C, C
≡C or a substituent containing silicon or an oxygen atom,
X is H or a substituent such as an alkyl group, p
Can be 0 or 1 or 2).
【００４１】また各実施例ではフッ化炭素系単分子膜を
メタルマスクの表面の全面に形成したが、例えばメタル
マスクの開口部壁面や裏面等、必要な部分だけに形成す
るようにもできる。In each embodiment, the fluorocarbon monomolecular film is formed on the entire surface of the metal mask, but it may be formed only on a necessary portion such as the wall surface of the opening or the back surface of the metal mask.
【００４２】[0042]
【発明の効果】本発明のメタルマスクによれば、メタル
マスク材の表面に形成されているフッ素を含む化学吸着
単分子膜は、撥水、撥油性に優れ、クリーム半田のプリ
ント基板等への印刷、塗布の際に、メタルマスクの開口
部に充填されるクリーム半田がメタルマスクとプリント
基板等との間に侵入して印刷にじみが生じるのを抑止す
るとともに、前記開口部に充填されるクリーム半田に対
し良好な離型性を発揮し、これによってメタルマスクが
プリント基板等から引き離される際に、メタルマスクの
開口部にクリーム半田が付着するのを防止し、メタルマ
スクの開口部に充填されながら一部が開口部に付着して
残りプリント基板等に印刷、塗布されないと云うような
ことを回避するので、印刷不良やこれによる電子回路基
板の品質の低下を防止し、近年の電子回路基板の小型
化、高密度化、および電子部品の小型化、狭ピッチ化に
よく対応することができる。According to the metal mask of the present invention, the chemisorption monomolecular film containing fluorine formed on the surface of the metal mask material is excellent in water repellency and oil repellency and can be applied to cream solder printed circuit boards and the like. During printing and application, cream solder that fills the opening of the metal mask is prevented from entering the space between the metal mask and the printed circuit board or the like to cause printing bleeding, and the cream filling the opening. It exhibits good releasability against solder, which prevents cream solder from adhering to the opening of the metal mask when the metal mask is separated from the printed circuit board, and fills the opening of the metal mask. However, it is possible to avoid a part of the ink sticking to the opening and not being printed or applied on the printed circuit board. Sealed, the recent miniaturization of the electronic circuit board, high density, and miniaturization of electronic components, it is possible to cope well with narrow pitch.
【００４３】化学吸着単分子膜が、少なくともシロキサ
ン系単分子膜を介してメタルマスク材の表面に形成され
ていると、膜の累積形成により膜厚および密度がその分
だけ増大し、前記撥水、撥油性によるクリーム半田の付
着防止や印刷にじみ防止の機能を向上することができ
る。When the chemisorption monomolecular film is formed on the surface of the metal mask material through at least the siloxane-based monomolecular film, the film thickness and the density are increased by the cumulative film formation, and the water repellency is increased. It is possible to improve the function of preventing cream solder from adhering due to oil repellency and preventing printing bleeding.
【００４４】本発明の第１のメタルマスクの製造方法に
よれば、一端にクロロシラン基を有し、他の一端にフッ
化炭素基を有するクロロシラン系界面活性剤を溶かした
有機溶剤中に、メタルマスク材を浸漬することにより、
メタルマスク材の表面にフッ素を含む化学吸着単分子膜
を化学的に形成するようにして、膜厚を極く薄く形成す
るので、メタルマスク材に設定した寸法精度をよく維持
し、寸法精度のよいメタルマスクを得ることができる。According to the first method for producing a metal mask of the present invention, the metal is added to an organic solvent in which a chlorosilane-based surfactant having a chlorosilane group at one end and a fluorocarbon group at the other end is dissolved. By immersing the mask material,
Since the chemisorption monomolecular film containing fluorine is chemically formed on the surface of the metal mask material to form a very thin film, the dimensional accuracy set for the metal mask material is maintained well and A good metal mask can be obtained.
【００４５】本発明のメタルマスクの第２の製造方法に
よれば、メタルマスク材を、クロロシラン基を複数個含
む物質を混ぜた非水系溶液に接触させて、メタルマスク
材の水酸基と前記クロロシラン基を複数個含む物質のク
ロロシラン基とを反応させてメタルマスク材の表面に前
記物質を析出させる工程と、非水系有機溶剤を用い前記
メタルマスク材上に残った余分なクロロシラン基を複数
個含む物質を洗浄除去した後、水と反応させて、前記メ
タルマスク材上にシロール基を複数個含む物質よりなる
単分子膜を形成する工程と、一端にクロロシラン基を有
し他の一端に直鎖状フッ化炭素基を含むクロロシラン系
界面活性剤をメタルマスク材表面に吸着させてフッ素を
含む化学吸着単分子膜がメタルマスク材表面に累積形成
されたメタルマスクを得る工程とを含んで、フッ素を含
む化学吸着単分子膜を化学的に薄く形成しながら累積形
成によって厚みおよび密度を必要に応じて増大させ、前
記撥水、撥油性をさらに増大してクリーム半田等の付着
や印刷にじみの防止機能を向上することができるし、単
分子膜の累積によって膜厚を増し調整することができ
る。According to the second method for producing a metal mask of the present invention, the metal mask material is brought into contact with a non-aqueous solution in which a substance containing a plurality of chlorosilane groups is mixed, and the hydroxyl groups of the metal mask material and the chlorosilane groups are added. A step of causing the substance to deposit on the surface of the metal mask material by reacting with a chlorosilane group of a substance containing a plurality of substances, and a substance containing a plurality of excess chlorosilane groups remaining on the metal mask material using a non-aqueous organic solvent. And then reacting with water to form a monomolecular film of a substance containing a plurality of silole groups on the metal mask material, and a chlorosilane group at one end and a linear chain at the other end. A metal mass in which a chlorosilane-based surfactant containing a fluorocarbon group is adsorbed on the surface of the metal mask material and a chemisorption monomolecular film containing fluorine is cumulatively formed on the surface of the metal mask material. And a step of obtaining a chemically adsorbed monomolecular film containing fluorine while increasing the thickness and density as necessary by cumulative formation while further increasing the water repellency and oil repellency. It is possible to improve the function of preventing the adhesion of solder or the like and the print bleeding, and it is possible to increase and adjust the film thickness by accumulating the monomolecular film.
【図１】本発明の第１の実施例のメタルマスクを使用可
能にした状態を示す斜視図である。FIG. 1 is a perspective view showing a state in which a metal mask according to a first embodiment of the present invention can be used.
【図２】図１のメタルマスクの表面一部を分子レベルま
で拡大して示す断面概念図である。2 is a conceptual sectional view showing a part of the surface of the metal mask of FIG. 1 in an enlarged manner to a molecular level.
【図３】本発明の第２の実施例のメタルマスクを製造す
る際の第１段階の状態のメタルマスク材の表面一部を分
子レベルまで拡大して示す断面概念図である。FIG. 3 is a conceptual cross-sectional view showing a part of the surface of the metal mask material in the state of the first stage in manufacturing the metal mask of the second embodiment of the present invention in an enlarged manner to the molecular level.
【図４】本発明の第２の実施例のメタルマスクを製造す
る際の第２段階の状態のメタルマスク材の表面一部を分
子レベルまで拡大して示す断面概念図である。FIG. 4 is a conceptual cross-sectional view showing a part of the surface of the metal mask material in the second stage state when manufacturing the metal mask according to the second embodiment of the present invention in an enlarged manner to the molecular level.
【図５】本発明の第２の実施例のメタルマスクの表面一
部を分子レベルまで拡大して示す断面概念図である。FIG. 5 is a conceptual cross-sectional view showing a part of the surface of the metal mask of the second embodiment of the present invention in an enlarged manner to the molecular level.
【図６】本発明のメタルマスクを用いてクリーム半田を
プリント基板に印刷、塗布する作業状態を示す断面図で
ある。FIG. 6 is a cross-sectional view showing a working state of printing and applying cream solder on a printed circuit board using the metal mask of the present invention.
【図７】本発明のメタルマスクをクリーム半田の印刷、
塗布後にプリント基板から引き離した状態を示す断面図
である。FIG. 7: Printing of solder paste on the metal mask of the present invention,
It is sectional drawing which shows the state which pulled apart from the printed circuit board after application | coating.
【図８】従来のメタルマスクを用いてクリーム半田をプ
リント基板に印刷、塗布する作業状態を示す断面図であ
る。FIG. 8 is a cross-sectional view showing a work state of printing and applying cream solder on a printed circuit board using a conventional metal mask.
【図９】従来のメタルマスクをクリーム半田の印刷、塗
布後にプリント基板から引き離した状態を示す断面図で
ある。FIG. 9 is a cross-sectional view showing a state in which a conventional metal mask is separated from a printed board after printing and applying cream solder.
１、２１ メタルマスク ３ メタルマスク材 ４、１２ フッ素を含む単分子膜 ７ 開口部 １１ シロキサン単分子膜 1, 21 Metal mask 3 Metal mask material 4, 12 Fluorine-containing monomolecular film 7 Opening 11 Siloxane monomolecular film
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 島崎 新二 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 尾崎 伸司 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 曽我 眞守 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 小川 一文 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (72) Shinji Shimazaki, 1006 Kadoma, Kadoma City, Osaka Prefecture, Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. (72) Shinji Ozaki, 1006, Kadoma, Kadoma City, Osaka Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. (72) Inventor Mamoru Soga 1006 Kadoma, Kadoma City, Osaka Prefecture Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. (72) Kazumi Ogawa, 1006 Kadoma, Kadoma City, Osaka Prefecture Matsushita Electric Industrial Co., Ltd.
Claims (4)
のメタルマスク材の表面に、フッ素を含む化学吸着単分
子膜が形成されていることを特徴とするメタルマスク。1. A metal mask, wherein a chemisorption monomolecular film containing fluorine is formed on the surface of a metal metal mask material having openings of a desired pattern.
サン系単分子膜を介してメタルマスク材の表面に形成さ
れている請求項１記載のメタルマスク。2. The metal mask according to claim 1, wherein the chemisorption monomolecular film is formed on the surface of the metal mask material through at least the siloxane-based monomolecular film.
レスやニッケル等の金属製のメタルマスク材を洗浄した
後、一端にクロロシラン基を有し、他の一端にフッ化炭
素基を有するクロロシラン系界面活性剤を溶かした有機
溶剤中に前記メタルマスク材を浸漬して、前記溶剤より
なるフッ素を含む化学吸着単分子膜がメタルマスク材の
表面に形成されたメタルマスクを得ることを特徴とする
メタルマスクの製造方法。3. A chlorosilane-based interface having a chlorosilane group at one end and a fluorinated carbon group at the other end after cleaning a metal mask material made of metal such as stainless steel or nickel having a desired pattern of openings. A metal mask obtained by immersing the metal mask material in an organic solvent in which an activator is dissolved to obtain a chemisorption monomolecular film containing fluorine formed of the solvent on the surface of the metal mask material. Mask manufacturing method.
レスやニッケル等の金属製のメタルマスク材を洗浄した
後、これをクロロシラン基を複数個含む物質を混ぜた非
水系溶液に接触させることにより、前記メタルマスク材
表面の水酸基と前記クロロシラン基を複数個含む物質の
クロロシラン基とを反応させて前記物質を前記メタルマ
スク材表面に析出させる工程と、非水系有機溶剤を用い
て前記メタルマスク材上に残った余分なクロロシラン基
を複数個含む物質を洗浄除去した後水と反応させて、前
記メタルマスク材上にシロール基を複数個含む物質より
なる単分子膜を形成する工程と、一端にクロロシラン基
を有し他の一端に直鎖状フッ化炭素基を含むクロロシラ
ン系界面活性剤をメタルマスク材表面に吸着させてフッ
素を含む化学吸着単分子膜をメタルマスク材表面に累積
形成させる工程とを含んで、フッ素を含む化学吸着単分
子膜がメタルマスク材の表面に累積形成されたメタルマ
スクを得ることを特徴とするメタルマスクの製造方法。4. A metal mask material made of a metal such as stainless steel or nickel having a desired pattern of openings is washed and then brought into contact with a non-aqueous solution in which a substance containing a plurality of chlorosilane groups is mixed. A step of reacting a hydroxyl group on the surface of the metal mask material with a chlorosilane group of a substance containing a plurality of chlorosilane groups to deposit the substance on the surface of the metal mask material; and using a non-aqueous organic solvent on the metal mask material. After removing the substance containing a plurality of excess chlorosilane groups by washing, it is reacted with water to form a monomolecular film made of a substance containing a plurality of silole groups on the metal mask material, and chlorosilane at one end. A chemisorption unit containing fluorine by adsorbing a chlorosilane-based surfactant containing a group and a linear fluorocarbon group at the other end on the surface of the metal mask material. And a step of cumulatively forming a molecular film on the surface of the metal mask material to obtain a metal mask in which a chemisorption monomolecular film containing fluorine is cumulatively formed on the surface of the metal mask material. ..
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3066892A JPH05220922A (en) | 1992-02-18 | 1992-02-18 | Metal mask and production thereof |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3066892A JPH05220922A (en) | 1992-02-18 | 1992-02-18 | Metal mask and production thereof |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05220922A true JPH05220922A (en) | 1993-08-31 |
Family
ID=12310115
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3066892A Pending JPH05220922A (en) | 1992-02-18 | 1992-02-18 | Metal mask and production thereof |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05220922A (en) |
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-
1992
- 1992-02-18 JP JP3066892A patent/JPH05220922A/en active Pending
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