JPH06297680A - スクリーン印刷方法、スクリーン印刷装置、及び電子回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 スクリーン印刷装置の所定部位に印刷後の被
印刷物を固定したままの状態で、該被印刷物とスクリー
ンマスクとの距離を変化させる移動工程と、スクリーン
印刷装置の所定部位に印刷後の被印刷物を固定したまま
の状態で、転写パターンを乾燥する乾燥工程とを有する
スクリーン印刷方法。さらに、スクリーンマスク固定工
程から乾燥工程までを必要回数繰り返すスクリーン印刷
方法。 【効果】 高精細高密度厚膜ハイブリッドＩＣの製造を
可能とするための、ペーストのスクリーンマスク通過性
不十分による断線不良をなくすと共に、印刷されたパタ
ーンがだれない、スクリーン印刷方法、印刷装置を提供
でき、さらに、高精細の電子回路を提供できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、高精細スクリーン印刷
方法、印刷装置、および電子回路に係り、特に、厚膜ハ
イブリッドＩＣ用の微細配線回路パターン等の作製に有
効な、スクリーン印刷方法および印刷装置と、該パター
ンを有する電子回路とに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、スクリーン印刷の印刷装置
は、印刷パターンの形状や膜厚を決定するスクリーンマ
スクと、印刷の対象である基板を固定するステージと、
インクのペーストに対して下方への圧力を加えるための
スキージとによって構成される。上記装置による印刷
は、「新しいスクリーン印刷技術とその高精度化・各種
トラブル対策」（ソフト技研出版部、1986年10月６日発
行）にも示されているように、スクリーンマスクの所定
部から、ペーストをスキージによって選択的に通過さ
せ、ステージ上に固定された基板の上にパターンを形成
することで行われる。

【０００３】しかし、例えば、特開昭52−137666号公
報、特開昭52−137667号公報に記載されているように、
従来の印刷方法では、線幅、線間隔、共に100μm以下で
あるパターンの形成は難しかった。この原因は、特開昭
52−137666号公報、特開昭52−137667号公報に記載され
ているように、高粘度のペーストを使用すると、微細パ
ターン形成のために必要なスクリーンマスクの狭いすき
間をペーストが通過しにくく、マスクの目づまりなどに
よるいわゆる断線パターン不良などが発生してしまい、
一方、低粘度のペーストを使用すると、ペーストのマス
クからの通過性は良好となるが、次のような問題が生じ
ることである。すなわち、パターンを作成した後、印刷
されたパターンが、重力などの影響による経時変化によ
ってだれてしまい、パターンの幅が広がって、隣のパタ
ーンに接触したり、膜厚が薄くなり、例えば、導体配線
の抵抗が上昇してしまうなどの問題が生じることであ
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明は、高
精細高密度厚膜ハイブリッドＩＣの製造を可能とするた
めに、ペーストのスクリーンマスク通過性不十分による
断線不良をなくすと共に、印刷されたパターンがだれな
い、スクリーン印刷方法、印刷装置を提供し、さらに、
高精細の電子回路を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の手段として、本発明では、被印刷物をスクリーン印刷
装置のステージ上に固定する被印刷物固定工程と、該被
印刷物に対して、あらかじめ定められた相対的所定位置
にスクリーンマスクを固定するスクリーンマスク固定工
程と、パターン形成のためのインクをスクリーンマスク
上に準備するインク準備工程と、スキージの移動により
該スクリーンから該インクを選択的に通過させて被印刷
物上に所定のパターンを転写するパターン転写工程とを
有するスクリーン印刷方法において、次のような工程を
新たに設ける。

【０００６】すなわち、本発明は、スクリーン印刷装置
の所定部位に印刷後の上記被印刷物を固定したままの状
態で、該被印刷物と上記スクリーンマスクとの距離を変
化させる移動工程と、スクリーン印刷装置の所定部位に
印刷後の上記被印刷物を固定したままの状態で、上記転
写パターンを乾燥する乾燥工程とを有するスクリーン印
刷方法である。

【０００７】また、前記乾燥工程は、前記転写されたパ
ターンの変形が、あらかじめ定められた極限値に達する
前に行われる。さらに、前記スクリーンマスク固定工程
から前記乾燥工程までを必要回数繰り返すことを特徴と
するスクリーン印刷方法が提供される。

【０００８】また、本発明により初めて作製が可能とな
る、回路パターンの線幅に対する膜厚の比(膜厚/線幅)
は、少なくとも０.３であることを特徴とする厚膜電子
回路も本発明に含まれる。

【０００９】さらに、上記スクリーン印刷方法を実現す
る印刷装置として、印刷パターンの形状や膜厚を決定す
るスクリーンマスクと、被印刷物を固定するステージ
と、インクのペーストに対して下方への圧力を加えるた
めのスキージとを有し、該スクリーンマスクを選択的に
通過した該インクペーストにより、該被印刷物上に印刷
パターンを形成する、スクリーン印刷の印刷装置におい
て、上記被印刷物を上記ステージに固定したまま、上記
被印刷物と上記スクリーンマスクとの距離を変化させる
手段と、上記被印刷物を上記ステージに固定したまま、
上記被印刷物上に形成された印刷パターンを乾燥する手
段とを有することを特徴とするスクリーン印刷装置が、
本発明により提供される。

【００１０】

【作用】ペーストの粘度は、所定の微細パターンを形成
した狭いすき間を有するスクリーンマスクからのペース
トの通過性を十分確保出来る範囲内で、かつ極力高い値
にペースト粘度を設定することが望ましい。しかし、ス
クリーンマスクの目づまりを防止するためには、比較的
低粘度のインクペーストを使用しなければならない。一
方、低粘度のインクペーストを使用すると、ペーストの
自重により、パターンの形状が経時変化を起こし、だれ
を生じてしまう。そこで、本発明では、乾燥工程を設け
ることにより、パターンの変形を防止する。

【００１１】従来技術による印刷の後、転写されたパタ
ーン７の時間経過による形状膨張速度を顕微鏡写真によ
り観察した。この時、粘度の異なる４種類のペーストを
準備し、線幅、線間隔とも50μmのパターンにより実験
した。結果を表１に示す。

【００１２】

【表１】 膨張速度は、ペースト粘度との相関性が強く、粘度が低
い程膨張しやすい。従って、乾燥は、ペースト粘度が低
い程、より短時間で乾燥を開始する必要がある。一方、
粘度の高いＮo.４のペーストではスクリーンの抜け性に
問題があり、部分的に断線が発生し、良好な回路は得ら
れなかった。また、線幅の拡大が片側５μmを越えると
（すなわち、線幅が１０％以上拡大すると）、線間での
短絡部の発生頻度が高くなり、実用上の障害となる。ゆ
えに、乾燥は、パターン転写後６０秒以内、好ましく
は、１０秒以内に開始する必要があることがわかった。

【００１３】ここで、乾燥とは、印刷されたペースト表
面の粘度を上昇させ、パターンの形状の経時変化を低減
させることであり、具体的には、熱風、赤外線ヒータも
しくは電磁波の照射などによるものを含むが、単に溶剤
を気化させることのみをさすわけではない。なお、この
乾燥時に、送風もしくは吸引などの手段により、印刷パ
ターン周辺の雰囲気を拡散し、乾燥の進行を促進するこ
とができる場合がある。

【００１４】上記の乾燥工程は、スクリーンマスクと被
印刷物とを、ある程度離してから行わなければならな
い。スクリーンマスクに付着したインクペーストが、上
記乾燥工程の影響により、固着してしまうことを防ぐた
めである。そこで、本発明では、印刷装置のステージに
被印刷物を固定したまま、スクリーンマスクおよび／ま
たはステージを移動させ、スクリーンマスクと被印刷物
とを分離した後、乾燥を行うこととした。

【００１５】さらに、上述の印刷−乾燥を同一基板上で
繰り返し、重ね印刷することによって、パターンの膜厚
が増加し、回路の導体抵抗を低く抑えることができる。
この繰り返しによる重ね印刷の際、特に微細パターンで
は重ね印刷時の位置精度が極めて重要である。従って、
本発明では、印刷装置のステージに被印刷体を固定した
ままで、印刷後ただちに乾燥し、さらに、ステージに被
印刷体を固定したまま、印刷のための所定位置に戻し
て、重ね印刷を行う。このようにすれば、印刷後の極め
て短い時間での乾燥が可能であることに加え、重ね印刷
のための精度の高い位置合わせの工程が不要となる。な
お、印刷後、被印刷物をいったん印刷装置から取り外し
て乾燥し、その上に再度重ねて印刷する方法も考えられ
るが、この場合には、ステージ上の特定位置に被印刷物
をセットするための、極めて精度の高い位置合わせの技
術が必要となり、線幅１００μｍ以下の微細な印刷を行
うことは、実質的に困難である。

【００１６】本発明によれば、上記のように、微細パタ
ーンであっても、重ね印刷による膜厚制御が可能であ
り、従来実現し得なかった線幅100μm以下の厚膜電子回
路において、線幅(ｗ)に対する膜厚(ｔ)の比(ｔ/ｗ)が
０.３以上を有する、導電性良好な導体回路を有する電
子回路が実現できる。また、本発明によれば線幅100μm
以下の微細な導体パターンを重ねて複数層印刷した場合
でも、ペーストの発泡もしくは供給不良などに起因す
る、導体配線の断線もしくは局部的な高抵抗化現象を防
止することができる。

【００１７】

【実施例】以下、本発明を図面を用いて詳細に説明す
る。 （実施例１）図１(ａ)〜(ｃ)に、本発明によるスクリー
ン印刷の基本的な印刷方法および印刷装置を示す。印刷
装置は、インクを選択的に通過させるスクリーンマスク
１と、被印刷物(アルミナ基板)４などを固定するステー
ジ２と、印刷用インク(ペースト)５を刷り込むためのス
キージ３とを有する。ステージの表面には、真空吸引用
の孔（図示せず）が設けられており、図示しない真空ポ
ンプに連通されている。その印刷動作（１）〜（６）を
次に述べる。

【００１８】（１）図１(ａ)に示すように、ステージ２
の所定位置に真空吸引法によって被印刷物４として、96
％純度のアルミナ基板を固定する。

【００１９】（２）図１(ａ)に示すように、被印刷物４
に対して相対的所定位置に、スクリーンマスク１を機械
的動作により位置合わせして固定する。本実施例では、
図１０に示す装置により、被印刷物４の固定されたステ
ージ２を移動して、位置合わせを行なうが、スクリーン
側を移動して行ってもよい。なお、図１０に示す装置
は、ステージ２の位置決めを、エアシリンダ１４内部の
ピストン１５の動作によって制御する装置である。ピス
トン１５は、エアの圧力によって動作し、シリンダ１４
の端部（１８および１９）で精度よく停止する。このた
め、ピストン１５に連結シャフト１７を介して連結され
たステージ２は、スクリーンマスク１に対応する所定位
置に精度よく停止させることができる。この時、エアの
出口に適当なエアダンパ（２０および２１）を設けるこ
とで、ピストン１５がシリンダ１４の端部（１８および
１９）に達する際の衝撃を最小限にして、シリンダ１４
の端部（１８および１９）にピストン１５を押しつける
ことができる。図１０の装置は、ガイドシャフト１６を
有しており、これにより、連結シャフト１７に直交する
方向に対する位置精度が維持される。このような構造の
移動手段を採れば、反復動作による印刷時の位置精度
は、±２．５μｍ以下に制御することができる。従っ
て、ステージ２の上部に固定された被印刷物４とスクリ
ーンマスク１との相対位置精度も±２．５μｍ以下に保
持される。

【００２０】（３） 粒径１μm以下の銅粒子を含むCu
導体ペーストを所定粘度に調整し、パターン形成のため
の印刷用インク５として、図１(ａ)に示すように、スク
リーンマスク１上にセットする。

【００２１】（４） 図１(ｂ)に示すように、スキージ
３をスクリーンマスク１の面と平行に移動して、インク
５をスクリーンマスク１のパターンに対応して選択的に
通過させ、被印刷物４上に膜状(Cu導体)パターン７を形
成する。

【００２２】（５） 図１(ｃ)に示すように、転写後た
だちに、ステージ２の上に被印刷物４を固定したままの
状態で、ステージ２を移動するか、もしくはスクリーン
マスク１を移動し、乾燥する装置６から熱風８を吹き付
けることにより、転写された膜状パターン７を乾燥して
高粘度化する。

【００２３】（６）必要に応じて、上記（２）〜（５）
を繰り返す。

【００２４】なお、これら一連の印刷動作が可能な印刷
装置の構造例を図９および図１２に示す。これらの図に
示す装置は、ステージ２上に被印刷物４を固定したまま
の状態で、ステージ２を乾燥装置６の位置まで移動し、
乾燥後に再度スクリーンの下に移動して印刷を繰り返す
ことを可能とする装置である。なお、図９は、ステージ
を、被印刷物４の被印刷面に対して水平方向２２に移動
する装置の例であり、図１２は、ステージを、被印刷物
４の被印刷面に対して垂直方向２３に移動する装置の例
である。

【００２５】本実施例では、スクリーンマスクパターン
の線幅及び線間隔を、それぞれ独立して30μmから150μ
mの範囲に振って設定した。ここで、準備したペースト
の粘度は2.2×10²Pa・s(ブルックフィールド製測定器使
用、10rpm)であり、転写後10秒以内にパターンの乾燥を
行った。パターンの乾燥には、出力１kwのハンディヘア
ドライヤーを用いて約20秒間熱風を当て、溶剤を除去す
ることでパターンの粘度を上昇させた。

【００２６】この時、被印刷物４の表面に作用する熱風
は、風速２４ｍ毎秒、温度２２０℃とした。風速が３０
ｍを超えると、形成パターンがその風圧によって、変形
してしまう。一方、風速が低い場合は、変形はしない
が、乾燥に長時間を要するので、実用的には、１０ｍ毎
秒以上３０ｍ毎秒以下が好ましい。また、熱風の温度
は、１００℃以上３００℃以下の温度範囲が好ましい。
この範囲では、上述した乾燥条件により、印刷されたパ
ターン中に含まれる有機系溶剤の約８６％を除去でき、
十分な粘度上昇が可能である。しかし、温度が低すぎる
と、乾燥より速くペーストのだれが進んでしまう。ま
た、温度が高すぎると、膜内部からの発泡が生じてしま
い、いずれも好ましくない。

【００２７】本実施例における印刷は、次の手順によっ
た。上記した（１）〜（５）と同様の手順により、Cu導
体パターン７を形成した。その後、ステージ２からアル
ミナ基板４を取り外して、オーブン中に移動し、120℃1
0分の乾燥をさらに加えた。両者の方法により作製され
た上記生導体パターン７を、窒素雰囲気中で900℃５分
の焼成を行って導体回路パターン７を得た。

【００２８】また、比較のため、従来法による印刷も行
った。従来法による印刷は、次の手順によった。実施例
１の（１）〜（４）と同様の手順により、Cu導体パター
ン７をアルミナ基板４上に形成した。その後、アルミナ
基板４をスキージ２から取り外して10分間室温に放置し
てレベリングし、オーブン中で120℃10分の乾燥を施し
た。

【００２９】焼成の結果得られた導体パターン７の拡大
写真を図２に示す。写真はいずれも、線幅、線間隔とも
100μmのパターン部分である。(ａ)は従来法によるもの
であり、(ｂ)は本発明によるものである。本写真から明
らかなように、(ａ)は印刷後のパターンのだれによって
線幅（ｗ（ａ））が拡大してしまっているのに対し、
(ｂ)では極めてシャープな形状の導体パターンが得られ
る。なお、（ｂ）の線幅は、ｗ（ｂ）として図示してい
る。また、膜厚を測定した結果、(ａ)は6.2μmであるの
に対し、(ｂ)は9.1μmであり、一回の印刷であっても、
本発明によれば膜厚を厚く保ち、かつ、パターンを高精
細化する効果のあることがわかる。

【００３０】（実施例２）実施例１（５）の乾燥工程に
おいて、出力800Wの反射型赤外線ヒータを使用して、約
30秒間の乾燥を行い、他はすべて実施例１と同様の工程
をとることによって、実施例１とほぼ同様の効果が得ら
れた。

【００３１】（実施例３）実施例１（５）の乾燥工程に
おいて、出力700W、周波数15kHzのマイクロウェーブを
適用したヒータを使用して、約10秒間の乾燥を行い、他
はすべて実施例１と同様の工程をとることによって、実
施例１とほぼ同様の効果が得られた。

【００３２】なお、この乾燥工程において、被印刷物４
表面付近の雰囲気を吸引、換気すれば、乾燥を促進する
効果が得られ、工程の短縮化を図ることができる。

【００３３】（実施例４）本発明による、繰り返し重ね
印刷の効果を、次のようにして確認した。印刷には、実
施例１と同様のスクリーンマスクを用い、特に線幅及び
線間隔とも50μmのパターンに着目して実験を進めた。
以下に、導体パターンを３層とする場合の印刷方法を述
べる。

【００３４】まず、比較の対象として、従来法による印
刷を行った。すなわち、実施例１の（１）〜（４）の工
程と同様の手順により、第１層の導体パターン７を形成
し、その後、ステージ２にアルミナ基板４を固定したま
まの状態で、実施例１の（２）〜（４）の工程を２回繰
返し、導体パターン７を３層重ねて形成した。

【００３５】次に、実施例５として、実施例１の（１）
〜（５）の工程と同様の手順により、第１層の導体パタ
ーン７を形成し、その後、ステージ２にアルミナ基板４
を固定したままの状態で、実施例１の（２）〜（５）の
工程を２回繰返し、導体パターン７を３層重ねて形成し
た。

【００３６】図３に、本実施例における、導体パターン
の繰り返し印刷による印刷回数と線幅との関係を示す。
従来法の印刷によるものは、印刷回数が増すにつれて、
線幅が増加してしまい、パターンの高精細化に難のある
ことがわかる。一方、本実施例では、印刷回数による線
幅の増加は小さく、繰り返し印刷によっても、十分高精
細のパターン形成が可能である。

【００３７】図４に、本実施例によるテストパターンの
印刷回数と膜厚との関係を示す。従来法によるもので
は、３回の印刷によっても膜厚はほとんど変化しない。
ところが、本発明によれば印刷回数によって膜厚が直線
的に上昇している。すなわち、本発明によれば広範囲に
わたって膜厚制御が可能であることを示している。

【００３８】図５に、２回の繰り返しで重ね印刷した、
従来法(ａ)及び本実施例(ｂ)によるCu導体サンプルのＳ
ＥＭ（Scanninng Electron Microscope 走査型電子顕微
鏡）写真を示す。写真観察の結果から、次のことがいえ
る。従来法により繰り返し印刷して得た(ａ)は、一層目
に印刷された基板上のパターンの粘度が低い状態のま
ま、第二層目を上部から印刷することになったため、上
下層が混合してしまい、両層の境界は認められない。従
って、印刷時のスキージの圧力によって、低粘度状態の
パターンが基板面の水平方向に拡がってしまい、膜厚の
増加が得られず、シャープな形状の高精細性も得られな
い。一方、本実施例による(ｂ)の写真では一層目と二層
目の境界２４が段差状に見られ、繰り返し印刷によっ
て、導体層が階段状に積み上げられていった様子が示さ
れている。従って、本発明によれば、繰り返し印刷によ
っても高精細パターンが維持され、膜厚を自由に調節す
ることができることがわかる。

【００３９】（実施例５）厚膜インダクタを形成する実
施例について、以下に示す。図６に、本実施例で形成し
た導体パターン９を図示する。パターン９の配線ピッチ
は、100μm（線幅50μm、線間隔50μm）である。本実施
例では、厚さ0.635mm、純度99.5％のアルミナ基板10上
に、実施例１（１）〜（６）と同様の手順によって、前
述の導体パターン９をスクリーン印刷によって形成す
る。この際、重ね印刷（６）の繰り返しの回数を調整す
ることによって、導体膜厚を３水準（焼成後膜厚(μ
m)：３，５，７）に変えて、厚膜インダクタのサンプル
を作成した。

【００４０】このサンプルに高周波信号を適用して、イ
ンダクタとしての重要な特性であるＱ値を測定した。測
定には高周波プローブを装着したネットワークアナライ
ザを用いた。測定結果を図７に示す。この結果から、微
細配線でかつ膜厚を高め、いわゆる膜厚／線幅比で表わ
されるアスペクト比を増加することによって、本実施例
により、高いＱ値が容易に得られることがわかる。

【００４１】（実施例６）次に、セルラ無線機用高周波
アンプ回路に本発明を適用した実施例を示す。なお、図
８に本実施例に用いた導体パターン１２を示す。本実施
例では、厚さ0.635mm、純度99.5％のアルミナ基板１０
上に、厚膜インダクタ素子１１および厚膜抵抗体１３を
含む導体パターン１２を、実施例１（１）〜（６）と同
様の手順により形成した。なお、（６）の繰返し回数は
１回とした。すなわち、インクペーストは、２層積層さ
れたことになる。本実施例では、上記導体パターン１２
を含む基板上に受動素子、能動素子を実装して周波数50
0MHz−2GHzの周波数領域で特性を評価した。その結果、
従来法によるものに比較して、極めて良好なアンプ特性
が得られることを確認した。

【００４２】（実施例７）さらに、本発明を衛星通信用
フィルタ回路に適用した実施例を示す。本実施例では、
厚さ0.635mm、純度99.5％のアルミナ基板上に、島状に
不連続の導体回路パターンを、実施例１（１）〜（６）
と同様の手順により形成し、衛星通信用フィルタ回路を
作製した。なお、（６）の繰返し回数は１回とした。す
なわち、インクペーストは、２層積層されたことにな
る。さらに、本実施例では、該フィルタに周波数10GHz
−18GHzの高周波信号を適用してその通過特性を評価し
たところ、極めてシャープで良好なフィルタ特性が得ら
れることが確認された。これは、次のような理由による
と考えられる。すなわち、本実施例で作製された上記フ
ィルタ回路は、印刷後のパターン変形が最少限に抑えら
れており、寸法精度が高い。また、上記回路では、導体
パターンの形状精度が、そのままフィルタ特性を決定す
る要素となる。従って、本実施例により作製すれば、上
記回路に、極めてシャープで良好なフィルタ特性を与え
ることができる。

【００４３】（実施例８）本発明を適用して、電子回路
を製造する場合の実施例を、以下に述べる。本実施例で
は、実施例１（１）〜（６）と同様の手順を行ったの
ち、さらに、次の（７）〜（１２）の工程により電子回
路を作製した。なお、（６）の繰返し回数は４回とし
た。すなわち、インクペーストは、５層積層されたこと
になる。

【００４４】（７）パターン形成されたアルミナ基板４
を乾燥炉中に移動し、１２０℃で１０分間乾燥する。

【００４５】（８）ベルト式トンネル焼成炉を用いて、
窒素中で、最高温度９００℃、５分の焼成により銅導体
パターンを焼き付ける。

【００４６】（９）スクリーン印刷法によって、アルミ
ナ基板４の所定位置に抵抗パターンを形成する。

【００４７】（１０）上記（７）と同様に、乾燥する。

【００４８】（１１）上記（８）と同様に、抵抗体を焼
き付ける。

【００４９】（１２）ハンダ溶接により、チップ部品を
搭載する。

【００５０】上記工程（７）〜（１２）により、線幅１
００μｍ以下の微細配線を有し、かつ配線抵抗の低い電
子回路を得た。

【００５１】（実施例９）本発明の印刷方法では、スキ
ージ３による印刷時間は、通常１〜２秒程度であるのに
対し、乾燥時間は約２０秒と長いので、作業効率の向上
が望まれる。そこで、例えば、図１１に示すように、タ
ーンテーブル方式を採用することによって、作業効率の
大幅改善ができる。これは、ガイドシャフト１６を円形
にし、複数のステージ２を保持するようにして、図示し
ない駆動装置により、ステージ２を保持したまま、ガイ
ドシャフト１６を回転させることにより、複数のステー
ジ２を、スクリーン１、乾燥装置６の順で順次移動させ
ることができるためである。

【００５２】以上の実施例によれば、比較的低粘度のイ
ンクを用いても、線幅及び線間隔とも100μm以下の高精
細パターンが得られる。このため、スクリーンマスクの
目づまり等による障害を防止して作業効率を向上でき
る。さらに、その上に繰り返し重ねて印刷することがで
きるので、膜厚を自由に設定でき、高いＱ値を有する回
路を容易に得ることができる。また、形成パターンの広
範囲にわたる膜厚制御が可能となって、微細な配線であ
っても導体性の良好な低インピーダンス回路を堤供でき
る。

【００５３】

【発明の効果】本発明によれば、高精細高密度厚膜ハイ
ブリッドＩＣ等の製造を可能とするための、ペーストの
スクリーンマスク通過性不十分による断線不良をなくす
と共に、印刷されたパターンがだれない、スクリーン印
刷方法、印刷装置を提供でき、さらに、高精細の電子回
路を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】一実施例によるスクリーン印刷装置の構造及び
動作原理を示す基本構成の断面図。

【図２】実施例１及び従来法による、セラミック基板上
に形成された微細なパターンの拡大写真。

【図３】実施例３及び従来法による導体パターンの、繰
り返し印刷回数と線幅との関係を示すグラフ。

【図４】実施例３及び従来法による導体パターンの、繰
り返し印刷回数とパターン膜厚との関係を示すグラフ。

【図５】実施例３及び従来法による、セラミック基板上
に形成された微細なパターンの一部の電子顕微鏡写真。

【図６】実施例４で形成した導体パターンを示す説明
図。

【図７】実施例４で作製された回路のＱ値と周波数との
関係を示すグラフ。

【図８】実施例５で形成した導体パターンを示す図。

【図９】ステージを横に移動させるスクリーン印刷装置
の構造図。

【図１０】位置合わせ機構の例を示す構造図。

【図１１】ターンテーブルによる実施例を示す説明図。

【図１２】ステージを縦に移動させるスクリーン印刷装
置の構造図。

【符号の説明】

１：スクリーンマスク、２：ステージ、３：スキージ、
４：被印刷物、５：印刷用インク、６：乾燥する装置、
７：膜状パターン、８：送風、９：導体パターン、10：
アルミナ基板、11:厚膜インダクタ、12：導体パター
ン、13：厚膜抵抗体、１４：エアシリンダ、１５：ピス
トン、１６：ガイドシャフト、１７：連結シャフト。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 長谷川 満 茨城県日立市大みか町七丁目１番１号 株 式会社日立製作所日立研究所内

Claims (16)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】被印刷物をスクリーン印刷装置のステージ
   上に固定する被印刷物固定工程と、該被印刷物に対し
   て、あらかじめ定められた相対的所定位置にスクリーン
   マスクを固定するスクリーンマスク固定工程と、パター
   ン形成のためのインクをスクリーンマスク上に準備する
   インク準備工程と、スキージの移動により該スクリーン
   から該インクを選択的に通過させて被印刷物上に所定の
   パターンを転写するパターン転写工程とを有するスクリ
   ーン印刷方法において、 スクリーン印刷装置のステージ上に、印刷後の上記被印
   刷物を固定したままの状態で、該被印刷物と上記スクリ
   ーンマスクとの距離を変化させる移動工程と、 スクリーン印刷装置の所定部位に印刷後の上記被印刷物
   を固定したままの状態で、上記転写パターンを乾燥する
   乾燥工程とを有することを特徴とするスクリーン印刷方
   法。
2. 【請求項２】請求項１において、 前記乾燥工程は、パターン転写工程終了後、１０秒以内
   に開始されることを特徴とするスクリーン印刷方法。
3. 【請求項３】請求項１において、 前記乾燥工程は、前記転写されたパターンの変形が、あ
   らかじめ定められた極限値に達する前に開始される、こ
   とを特徴とするスクリーン印刷方法。
4. 【請求項４】請求項３において、 前記あらかじめ定められたパターンの変形の極限値は、
   線幅が１０μm以上拡大することであるスクリーン印刷
   方法。
5. 【請求項５】請求項３において、 前記あらかじめ定められたパターンの変形の極限値は、
   線幅が１０％以上拡大することであるスクリーン印刷方
   法。
6. 【請求項６】請求項２または３において、 同一スクリーンマスクを用いた前記スクリーンマスク固
   定工程から前記乾燥工程までを必要回数繰り返すことを
   特徴とするスクリーン印刷方法。
7. 【請求項７】請求項１、２、３、４、５または６におい
   て、 前記転写パターンの最も細い部分の線幅は、100μm以下
   であることを特徴とするスクリーン印刷方法。
8. 【請求項８】請求項１、２、３、４、５または６におい
   て、 前記インクは、導体ペースト、誘電体ペーストおよび抵
   抗ペーストの内、少なくとも一種であるスクリーン印刷
   方法。
9. 【請求項９】スクリーン印刷によって形成された回路パ
   ターンを有する厚膜電子回路において、 上記回路パターンの線幅に対する膜厚の比(膜厚/線幅)
   は、少なくとも０.３であることを特徴とする厚膜電子
   回路。
10. 【請求項１０】請求項９において、 前記回路パターンの最も細い部分の線幅は、100μm以下
    であることを特徴とする厚膜電子回路。
11. 【請求項１１】印刷パターンの形状や膜厚を決定するス
    クリーンマスクと、被印刷物を固定するステージと、イ
    ンクのペーストに対して下方への圧力を加えるためのス
    キージとを有し、該スクリーンマスクを選択的に通過し
    た該インクペーストにより、該被印刷物上に印刷パター
    ンを形成する、スクリーン印刷の印刷装置において、 上記被印刷物を上記ステージに固定したまま、上記被印
    刷物と上記スクリーンマスクとの距離を変化させる手段
    と、 上記被印刷物を上記ステージに固定したまま、上記被印
    刷物上に形成された印刷パターンを乾燥する手段とを有
    することを特徴とするスクリーン印刷装置。
12. 【請求項１２】請求項１１において、 前記乾燥する手段は、赤外線ヒータを有することを特徴
    とするスクリーン印刷装置。
13. 【請求項１３】請求項１１において、 前記乾燥する手段は、熱風ドライヤーを有することを特
    徴とするスクリーン印刷装置。
14. 【請求項１４】請求項１１おいて、 前記乾燥する手段は、電磁波発信装置を有することを特
    徴とするスクリーン印刷装置。
15. 【請求項１５】請求項１１、１２、１３または１４にお
    いて、 前記乾燥する手段は、前記被印刷物表面付近の雰囲気を
    吸引する手段を有することを特徴とするスクリーン印刷
    装置。
16. 【請求項１６】請求項１１において、 複数の前記ステージを保持するガイドシャフトと、 上記ガイドシャフトを変位させる駆動装置とを有し、 上記ガイドシャフトを変位軌道にそって、印刷機構と乾
    燥機構とが配置されており、 上記ガイドシャフトの変位の過程において、ステージ上
    にを保持された被印刷物を、順次、印刷、乾燥すること
    を特徴とするスクリーン印刷装置。