JPH07108779A - スクリーン版及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 各種電子部品の製造時に用いられるスクリー
ン版において、メッシュ材料、メッシュのピッチ、メッ
シュ厚み、開口部の形状や密度等を自由に設定でき、よ
りファインパターンで所定電子部品を印刷可能となるス
クリーン版の提供を目的とする。 【構成】 母型３の表面に形成された凹溝４内に、メッ
シュ形成材料９を充填し固形化してメッシュ６が形成さ
れる。このメッシュ６を母型３より取り出すことでスク
リーン版を作成することができ、凹溝４の形状に応じた
メッシュ６を安価で精度高いスクリーン版が得られる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は主にハイブリッドＩＣや
セラミック多層基板、樹脂を主体とする回路基板、液晶
表示装置用カラーフィルタ、プラズマディスプレイ等の
電子部品を印刷して製造する際に用いられるスクリーン
版及びその製造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の各種メッキ方法やエッチング方法
を用いることによって形成されたスクリーン版に用いら
れるメッシュの部分断面の一例を図１８に示す。図１８
において、１はメッシュであり、２は開口部である。こ
のようなスクリーン版は一体型メッシュと呼ばれ、細線
が編まれて形成されたメッシュに比較して寸法精度が高
くファインパターンの印刷に適している。しかし従来の
一体型メッシュは、メッキ方法によって製造されている
ため、メッシュ厚みが薄いため印刷インキ膜厚が薄くな
り、一部の電子部品の製造に用いられるだけであった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
メッキ方法によってスクリーン版を作成する（あるいは
電鋳用母型上へのメッシュ状の多孔金属薄膜を形成す
る）場合、前記電鋳用母型を用いてメッシュ部分のみに
導電性物質で被覆することで行われていた。導電性物質
が電鋳用母型の表面に形成された後、研磨布等を用いて
不要部分の導電性物質を除去し、メッシュ相当部分のみ
に導電性物質を残しニッケル等を電気メッキしてメッシ
ュが形成されていた。導電性物質は、真空蒸着法やスパ
ッタ等の薄膜が使われる。メッシュの製造にあたって、
導電性物質の拭き取り工程が歩留まりに大きな影響を与
える。拭き取り工程やメッキの析出速度を全面積で管理
していないとできあがったメッシュの開口部が狭くなっ
たり、潰れたりしてしまう。対策として特公平１−５６
１５５号公報等で拭き取り工程の歩留まり向上方法が提
案されているが、電子部品に要求されているようなファ
イン化に対応しきれない。

【０００４】こうしたメッキ方法によるメッシュは、コ
スト面、ファイン化、大面積化に限度があり、ファイン
化する電子部品の製造に用いるには限度があった。メッ
キによるメッシュは、メッシュ厚みが薄く印刷インキ皮
膜が低くなる。これは配線パターンがファイン化した場
合に配線抵抗が高くなる原因になる。

【０００５】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明のスクリーン版は、母型の表面に所定のメッシ
ュ形状に形成された凹溝にメッシュ形成材料を充填して
固形化させて形成したメッシュを用いてスクリーン版と
したものである。

【０００６】

【作用】この構成によって、セラミック電子部品の製造
に用いられるスクリーン版の製造において課題となる薄
膜の拭き取り工程や母型上での電気メッキ工程がなく、
メッシュ形成材料が凹溝内でメッシュを形成する。この
メッシュをスクリーン版に用いることで高精度のスクリ
ーン版を高歩留まり、低コストで製造できる。本発明の
スクリーン版を用いることで、電子部品をより低コスト
で高精度に製造することができる。本発明のスクリーン
版ではメッシュ厚みを２０μｍ〜２５００μｍ程度まで
大きくすることができ、配線パターンがファイン化した
場合でも印刷膜厚を大きくし配線抵抗を低く保てる。

【０００７】

【実施例】

（実施例１）以下本発明の一実施例について、図面を参
照しながら説明する。図１は母型表面の凹溝内で作成し
たメッシュを母型より除去する様子を示す斜視図であ
る。図１において、３は母型であり、表面に凹溝４及び
凸部５が形成されている。６はメッシュ、７は開口部で
ある。本発明において、メッシュ６は、母型３の中にメ
ッシュ形成材料が充填され固形化されてメッシュ６を形
成する。最後にメッシュ６が母型３より剥離される。こ
のメッシュ６の上に所定形状のレジストパターンを形成
すると、図２に示すようなスクリーン版ができる。図２
において、８はレジストパターンであり、このレジスト
パターン８に応じたインキパターンが被印刷体表面に印
刷されることになる。

【０００８】図３〜図９を用いて、母型の表面の凹溝内
でメッシュを作成する様子を説明する。母型の表面にメ
ッシュ状の微細な凹溝の形成方法の一例について説明す
る。図３は凹溝加工を行う前の母型の一部を示す斜視図
である。図４は凹溝加工途中の母型の一部を示す斜視図
である。図４において、母型３の表面に１方向に連続的
に凹溝４が形成されている。２本の凹溝４に挟まれた部
分が凸部５となる。図５は交差するように凹溝加工の終
了した母型の一部を示す斜視図である。図５において凹
溝４は交差している。図６は母型全体の様子を示す斜視
図である。図６において、８は周辺部であり、凹溝４の
形成されていない部分の母型に相当する。

【０００９】母型３の表面に形成された微細な凹溝４へ
メッシュ形成材料を充填し、メッシュに形成する様子に
ついて図７を用いて説明する。図７において、９はメッ
シュ形成材料であり、スキージ１０が矢印方向に移動す
ることによって、このメッシュ形成材料９が凹溝４の内
部に充填されることになる。１１は充填されたメッシュ
形成材料であり、スキージ１０の通過した後の凸部５以
外の部分にメッシュ状に充填されている。図８は母型全
体のメッシュ形成材料の充填が終了した様子を示す斜視
図である。図８において、充填されたメッシュ形成材料
１１は、図６の凹溝４の部分に充填され、硬化されてメ
ッシュ６を形成することになる。図９は母型３から剥離
したメッシュ６の一部を示す斜視図である。本実施例に
よると、１つの母型３より多数のメッシュを得られる。

【００１０】更に詳しく説明すると母型３の材料として
は、研磨ガラス板（厚み３ｍｍ，３００ｍｍ角）を用い
た。図４に示すように、前記母型３としての研磨ガラス
板にダイシング装置を用いピッチ６３．５μｍ（４００
メッシュ相当）で、溝幅２５μｍの凹溝４を形成した。
凹溝４の深さは１００μｍ以上とした。前記研磨ガラス
板を９０度回転させ、図５に示すように再度ダイシング
し凹溝４が交差するように形成した。ダイシング時のガ
ラスのチッピング（微細欠け）に関しては、ダイシング
終了後で、前記凹溝４中に保護材を充填した後、表面を
２０μｍ程度研磨することでチッピング部分を除去でき
た。研磨後に前記保護材を除去しチッピングの無い微細
な凹溝４を得た。この研磨ガラス板を枠にはめることで
母型３とした。

【００１１】母型３に図７に示すように、メッシュ形成
材料９を充填した。メッシュ形成材料９には市販の液晶
ポリマー材料を選び、３００℃で軟化させスキージ１０
を用いて充填させた。スキージ１０にはセラミック製の
ものを選んだが、グラビア印刷用の市販の金属スキージ
等を用いてもよい。その時、母型３及びスキージ１０も
加熱した。スキージ１０により凸部５部分のメッシュ形
成材料９が除去でき図８相当のものが作成できた。前記
母型３を冷却した後、図１に示したようにメッシュ６に
形成された液晶ポリマーを母型３から剥離した。母型３
に粘着テープを張り付けてメッシュ６を引き剥した。

【００１２】このメッシュ６をスクリーン枠に貼り、フ
ォトレジスト層を形成しパターニングし、スクリーン版
（以下、ダイシングスクリーン版と呼ぶ）を作成した。
比較のため、市販の４００メッシュのニッケルメッキス
クリーン版（以下、メッキスクリーンと呼ぶ）も用意し
た。

【００１３】この２種類のスクリーン版を用いて、アル
ミナ基板上に銀電極インキを用いてパターン印刷を行っ
た。ファインパターンの印刷性に関して評価したとこ
ろ、ダイシングスクリーン版もメッキスクリーン版も同
様の印刷性が得られた。ダイシングスクリーン版もメッ
キスクリーン版もフォトレジスト（厚みは２０μｍとし
た）、露光用クロムマスク、露光装置等に同等のものを
用いたためであった。線幅８０μｍの印刷された銀電極
インキの乾燥膜厚は、ダイシングスクリーン版で４０μ
ｍ程度、メッキスクリーン版で２０μｍ程度であった。
ダイシングスクリーン版の方が膜厚が厚くなる原因は、
メッシュ厚み（ダイシングスクリーン版の実測値は８０
μｍ、メッキスクリーン版の実測値は３０μｍ）であっ
た。このサンプルを８００℃で焼成後で配線抵抗を測定
したところ、ダイシングスクリーン版のサンプルではメ
ッキスクリーン版のサンプルに比較して半分以下であっ
た。配線パターンがファイン化するほどダイシングスク
リーン版の方が有利であった。

【００１４】ダイシングスクリーン版の場合、ダイシン
グの深さやダイシング幅を変えることでより高い印刷膜
厚が得られた。凹溝４の深さを変化させてメッシュ６の
開口部７の面積比率を変えずメッシュ６の厚みを変化で
きた。こうして従来のスクリーン版と同様の印刷作業性
を保ちながら目的とする膜厚が得られた。印刷された銀
電極インキの膜厚を増加させると電子部品の配線抵抗を
低下させることができる。一方ニッケルメッキスクリー
ン版のメッシュの厚膜化には限度があった。電気メッキ
してメッキ厚を増加させた場合は、メッシュの厚みが増
加すると共に開口部内にもメッキが付着しインキ通過性
が悪くなった。ダイシングスクリーン版は、母型３の凸
部５にメッシュ形成材料が残っても問題にはならない。
凸部５の表面にメッシュ形成材料９が残った場合は、母
型３の表面を軽く研磨することで容易に除去できる。メ
ッシュ厚みは、母型３の表面の微細な凹溝４の深さ以下
に決められる。

【００１５】次によりファインなメッシュを作成した。
母型３の表面に形成する凹溝４のピッチを変えた。ピッ
チは５０本／インチ以上３００００本／インチ以下で２
０種類、凹溝４の深さは２０μｍ以上３０００μｍ以下
で２０種類、合計４００種類の母型３を作成した。ダイ
シング装置はＬＳＩ加工用のものを用い、ダイシング刃
には寿命の点からメタルボンド製のものを主に用いた。
ダイシング刃の刃厚はダイシングピッチの１０〜３０％
のものとした。ダイシング刃の直径方向の摩耗は、ダイ
シング装置のセットアップを適宜行うことで対処した。

【００１６】これら母型３よりダイシングスクリーン版
を作成したところ以下の結果が得られた。メッシュのピ
ッチが１００本／インチより粗くなると、電子部品のパ
ターン印刷用としては不向きであった。メッシュ６をフ
ァインにした場合、ピッチが２５００本／インチを越え
るとダイシング刃の刃厚が６μｍ以下である必要があ
り、ガラスを母型３とした場合ダイシングによる微細加
工は難しく実用的ではなかった。

【００１７】凹溝４の深さ（メッシュの厚み）は５μｍ
より浅い場合、チッピング部分の研磨を行うと凹溝４が
無くなる場合もあった。メッシュ６の厚みが１０μｍ程
度ではダイシングスクリーン版は強度不足であった。メ
ッシュ６の厚みが３０００μｍ程度になると、母型３に
表面処理を行っても剥離することは難しかった。以上よ
りメッシュ６のピッチは１００本／インチ以上２５００
本／インチ以下、メッシュ６の厚みは２０μｍ以上２５
００μｍ以下が望ましかった。

【００１８】メッシュ形成材料９に樹脂を用いた場合、
微細な凹溝４に充填後、冷却、加熱、光または電子線等
の照射を行うことによっても容易に硬化でき、これらフ
ァインなメッシュ６を成形することができることは言う
までもない。

【００１９】（実施例２）実施例２について、図１０を
用いて説明する。図１０はメッシュ上へのレジストパタ
ーンの形成を母型上で行う様子を示すものである。図１
０において、１２はレジストパターンであり感光性を持
ち、メッシュ形成材料１１の上に形成される。このよう
に母型上に、レジストパターン１２を形成することで、
レジスト層への露光をコンタクト露光以外にＬＳＩ製造
用の露光装置を流用できる。平行光源を用いてプロキシ
ミティ露光やステッピング露光を行うと、半導体工程で
行われているような高精度なパターンが得られる。

【００２０】更に詳しく説明すると実施例１と同様にし
て、表面に６００メッシュで微細な凹溝４を形成した母
型３にメッシュ形成材料１１を充填した。メッシュ形成
材料１１を硬化させ、母型３から剥離する前にレジスト
パターン１２を形成した。レジストパターン１２の形成
は、フォトレジスト材料を塗布、露光、現像することで
レジストパターン１２をメッシュ形成材料１１上に一体
化して形成した。メッシュ形成材料１１をレジストパタ
ーン１２とともに、母型３から剥離することでスクリー
ン版を作成した。本発明におけるスクリーン版は、レジ
スト層のパターニングを母型３上で行うことができ高精
度のパターン精度が得られた。

【００２１】パターン精度を評価するために、６インチ
角のクロムマスクの上に電子ビーム露光装置を用いてピ
ッチ５μｍ〜ピッチ５０μｍの解像度評価用パターン
（以下テストパターンと呼ぶ）を作成した。テストパタ
ーンを母型３上のレジスト層にプロキシミティ露光し
た。露光装置には液晶ＴＦＴ製造用アライナー（ピッチ
５μｍのパターンでもプロキシミティ露光できる性能の
もの）を用いた。実施例２では母型上のレジスト層にで
もピッチ５μｍの高精度パターニングができた。

【００２２】比較のために同じテストパターンを用い
て、従来のスクリーン版用の露光装置を用いてスクリー
ン枠に張られた状態の不安定なレジスト層に露光したと
ころ、実用的な精度ではピッチ４０μｍのパターニング
がやっとであった。本実施例においては、露光は母型上
で行うことでよりファインなレジストパターンが得られ
る。実施例２で得られたファインなレジストパターン１
２を用いて、ファインパターンの印刷を行う場合、実施
例１で説明したようなファインなメッシュ６を使う必要
があることは説明するまでもない。

【００２３】（実施例３）実施例３について図１１を用
いて説明する。図１１は部分的にメッシュ厚みが薄くな
ったスクリーン版の一部を示している。図１１におい
て、レジストパターン１２の有る部分のメッシュ６に比
べ、レジストパターン１２の無い部分のメッシュ６は薄
くなっている。１３はエキシマレーザー装置であり、短
波長のレーザー光１４を照射する。レジストパターン１
２の無い部分、つまり印刷インキパターンが形成される
部分のメッシュ６の厚みを薄くすることで、メッシュ部
分のインキ膜厚を増加でき、製造した電子部品の配線抵
抗を効果的に低減できる。本発明によるメッシュ６は、
メッシュ６の厚みを容易に増加できメッシュ６も編まれ
ていなく一体化しているためである。一方、従来の編ま
れたメッシュでは、局所的にメッシュを薄くするとメッ
シュが歪んでしまう。ニッケルメッキ製のスクリーンの
場合でも、メッシュ厚みが薄いため局所的に薄くさせる
ことは難しい。

【００２４】局所的にメッシュ厚を薄くしたスクリーン
版の製造方法の一例について説明する。実施例３におい
ては、レジストパターン１２のパターニングとメッシュ
６の薄層化を同時に行う。実施例２と同様にメッシュ６
は、母型３の凹溝４にポリイミド樹脂のメッシュ形成材
料１１を充填させ図１０のように作成した。母型３上に
レジスト層として、ポリイミド樹脂フィルムを押し当
て、メッシュ形成材料１１と重合硬化させた。必要に応
じて２００℃〜２５０℃の熱処理を行うことで、レジス
ト層とメッシュ６とを完全に一体化できる。

【００２５】図１１に示すように、エキシマレーザー装
置１３より短波長のレーザー光１４を母型３の表面のレ
ジスト層に照射し、レジスト材料を分解、除去すること
によりパターニングを行った。レーザー照射時間を若干
長くすることでレジスト層の除去と同時にメッシュ６も
一部除去できた。エキシマレーザーによる加工終了後、
母型３よりレジストパターン１２及びメッシュ６を一体
化したまま剥離し、スクリーン枠に張り付けてスクリー
ン版とした（以下に一部メッシュ除去スクリーン版と呼
ぶ）。エキシマレーザーに対するレジスト層と母型のエ
ッチングレートは２桁以上の差があり、レジストパター
ン１２やメッシュ６をエキシマレーザーでエッチングす
る際に母型３自体はエッチングされなかった。パターン
の形状は１００５サイズのチップ抵抗評価用のものとし
た。

【００２６】この一部メッシュ除去スクリーン版を用い
て、アルミナ基板上にチップ抵抗を印刷した。印刷イン
キには市販のルテニウム抵抗インキを用い８５０℃で焼
成した。保護層及び外部電極も所定の材料で形成した。

【００２７】通常のメッキスクリーン版と比較した。メ
ッキスクリーン版上のレジスト層のパターニングもエキ
シマレーザーで行った。メッキスクリーン版の場合は、
エキシマレーザーが照射されても金属製メッシュはエッ
チングされなかった。前記一部メッシュ除去スクリーン
版とメッキスクリーン版を用いてでき上がったチップ抵
抗の抵抗値ばらつきを測定した。メッキスクリーン版を
用いて作成したものに比較して、一部メッシュ除去スク
リーン版を用いたものの抵抗値ばらつきは５０％以下で
あった。原因は抵抗インキの印刷断面であった。一部メ
ッシュ除去スクリーン版の場合に抵抗インキの印刷パタ
ーン内にメッシュ跡に起因する凹凸は見られなかった。
一方メッキスクリーン版の場合、抵抗インキの印刷パタ
ーン内にはメッシュ跡に起因する凹凸が発生していた。

【００２８】このように一部メッシュ除去スクリーンを
用いるとメッシュ跡が発生しにくくなり、印刷されたイ
ンキパターンの厚みが均一になった。本実施例の場合は
メッシュ厚み自体も容易に最適化でき、抵抗値ばらつき
の少なくなるインキ断面形状が得られる。メッシュ除去
量を抵抗パターン内で最適化することで印刷形成された
インキの転移量を更に均一化、厚膜化できる。

【００２９】エキシマレーザーによる加工は、レジスト
層のパターニング以外に母型の表面での微細凹溝の形成
にも用いることができる。ガラスや樹脂を母型に選んだ
場合、母型そのものにエキシマレーザーを照射すること
で、母型の表面に微細な凹溝を形成することができる。
この加工の際に、母型の表面に樹脂層を１０μｍ程度形
成しておくことで、エキシマ加工時でのチッピング発生
率を抑えられる。エキシマレーザー照射時にエキシマレ
ーザー用の露光マスクを介したり、縮小露光を行うこと
で母型の表面に幅を１０μｍ以下でピッチ２５μｍ程度
の微細な凹溝４を形成することができた。凸部５の幅は
１５μｍ程度となったがスキージ性に問題は無かった。
レーザーによる母型３の表面への微細な凹溝４の形成
は、母型３を適当なエッチング液に浸した状態で行うこ
とで加工速度を上げることもできた。

【００３０】微細な凹溝４の断面形状は、外側に広く内
部側に狭くすることで成形されたメッシュ６の母型３か
らの剥離は容易になる。

【００３１】（実施例４）実施例３ではレジスト層とし
てフィルム状のものを張り付けたが、実施例４ではレジ
スト層に液状のものを用いてメッシュと一体化させた。
液状のレジスト層形成材料としては、通常の光や電子線
あるいは熱等で重合硬化する樹脂材料が使える。硬化前
の柔らかい状態でレジスト層の上から研磨ガラス等を押
しつけたまま硬化させて、平面度、膜厚、表面アラサ等
の優れたものを得た。メッシュ形成材料の粘度が低い場
合は、スキージングだけで真空脱泡しなくても微細な凹
溝内に完全に充填できた。スキージング以外に塗布や電
着等で凹溝から溢れるようにメッシュ形成材料を充填し
た後、ガラス等を押しつけた場合でもメッシュとレジス
トを同一材料で一体化できる。

【００３２】（実施例５）実施例３ではメッシュの一部
除去を母型上で行ったが、実施例５ではメッシュの一部
除去を母型から剥離した後で行った。サンプルは実施例
３と同様に母型上にポリイミドより形成されたレジスト
層及びメッシュの一体化されたものを作成した。レジス
ト層及びメッシュを母型から剥離しスクリーン枠に張り
付けた。パターニングされたレジスト層側よりサンドブ
ラスト加工を行った。レジストパターンがエッチングマ
スクとなり、レジスト層より露出した部分のメッシュを
薄く除去できた。印刷パターン用のレジスト層をサンド
ブラスト時のレジストとしても兼用することで、レジス
ト層から露出したメッシュ部分（インキが通過する部分
のメッシュ）のメッシュ厚みのみならずメッシュ幅も同
時に細めた。メッシュ幅を細くしメッシュの開口部を大
きくすることで、インキの通過性が向上した。スキージ
通過後のメッシュ内部のインキ残りも減少し印刷膜厚も
均一化した。

【００３３】レジスト層の形成されていない部分（イン
キの印刷される部分）のメッシュ幅または開口部の大き
さをレジスト層の形成されている部分（インキの印刷さ
れない部分）のメッシュ幅または開口部の大きさを色々
変化させてみた。この結果メッシュ幅が５μｍ以上５０
０μｍ以下が望ましく、実用的にはメッシュ幅は１０μ
ｍ以上２０μｍ以下の範囲が適している。開口部の大き
さは５μｍ以上５００μｍ以下が望ましく、線幅３０μ
ｍのパターン印刷を行う場合は１０μｍ以上２０μｍ以
下の範囲が適している。

【００３４】（実施例６）実施例６について、図１２を
用いて説明する。図１２は母型３上に形成された凹溝４
のパターンの一例を示すものであり、凹溝４及び凸部５
は各部分においてメッシュ６のピッチのみならず、メッ
シュ幅、メッシュの交差する角度（メッシュ角度）、更
に開口部の形状、大きさや密度が異なった形状に形成さ
れている。実施例６においては、スクリーン版の必要と
する部分のメッシュのピッチをファイン化させることが
できる。

【００３５】すなわち、母型としてはクロムマスクを用
い、表面のクロム層をエッチングマスクとして弗硝酸で
エッチングしてガラス母型を作成した。クロムマスクは
全黒中に、サイドエッチング量を加味した線白パターン
（線白はクロムマスク特有の呼び方）で作成した。１枚
の母型の凹溝４のパターンを図１２のように、母型の凹
溝を凹溝４ａのような粗い部分と、凹溝４ｂのような細
かい部分を形成できる。この凹溝４の中に樹脂を流し込
み硬化させた。３２０ｍｍ×３２０ｍｍのスクリーン枠
の中に、中心部（１００ｍｍ×１００ｍｍ）は８００メ
ッシュ相当、それ以外の部分は３００メッシュ相当のメ
ッシュを作成した。このメッシュをスクリーン枠に張り
付け、中心部全面に（１００ｍｍ×１００ｍｍ）にピッ
チ１０〜１５０μｍのレジストパターンを形成した。こ
れをスクリーン枠に張り、レジストパターンを形成しス
クリーン版とした。

【００３６】このスクリーン版を用いて、低温焼成セラ
ミックシート上に市販の銀パラジウム電極材料を印刷し
たところ、ピッチ３０〜４０μｍのパターンであっても
通常のスクリーン印刷機を用いて量産印刷できた。また
高精度の印刷機を用いることでピッチ１０〜２０μｍの
パターンも印刷できた。

【００３７】本実施例の場合では、８００メッシュのフ
ァインメッシュはスクリーン版の全面に形成する必要は
無く必要な領域のみに形成することができる。メッシュ
をファイン化した場合でもコストを低く保てる。

【００３８】今までの従来のスクリーン版ではスクリー
ン全面が同じメッシュ数になる。ファインパターンを印
刷しようとメッシュを細かくするほど高価になり同時に
メッシュ強度も低下した。従来では５００メッシュ以上
のメッシュをスクリーン版として用いることはほとんど
行われなかった。

【００３９】本実施例はスクリーン版の寿命、メッシュ
強度やメッシュ張力等を劣化させずインキ通過性の優れ
たスクリーン版を作成できる。

【００４０】（実施例７）実施例７として平坦な母型上
にフォトレジストを用いて微細凹溝を形成する方法につ
いて、図１３を用いて説明する。図１３は母型３上にフ
ォトレジストを用いて凹溝４を作成している。図１３に
おいて、凹溝４を挟む凸部５はフォトレジストで形成さ
れており、凹溝４の中でメッシュ形成材料を硬化させる
ことでメッシュ６を製造することになる。

【００４１】更に詳しく説明する。母型３は研磨された
ガラス板を用いた。この上にドライフィルムを用いて図
１３に示すような凹溝４を作成した。エポキシ樹脂をメ
ッシュ形成材料として凹溝４に流し込み、硬化させるこ
とでメッシュを作成することができる。

【００４２】微細な凹溝４の形成にドライフィルム以外
の液状フォトレジストを用いてもよい。露光パターンに
よっては開口部７の形状が多角形や、十字、楕円等色々
なメッシュ形状に形成できる。メッシュ形成材料１１が
硬化した後は、レジストリムーバー等でフォトレジスト
を除去すると、同時にメッシュ６を剥離することもでき
あるいは母型３上にメッシュ６のみを単独で残すことも
できる。

【００４３】（実施例８）実施例８としてメッシュ形成
材料として金属を用いた場合について説明する。母型及
び凹溝は耐熱材料で作成する。凹溝に金属粉末を充填さ
せ、加熱して前記金属粉末を熔解させ一体化された金属
製メッシュを作成した。前記金属製メッシュを用いてス
クリーン版を作成することができた。

【００４４】耐熱材料としては、セラミック材料や炉材
用金属を用いることができる。グラファイトやガラス状
の硬質カーボンを用いることで凹溝からのメッシュの付
着性を下げられる。更に窒素雰囲気で加熱することで金
属やカーボンの酸化を防止できる。この加熱には一般の
電気炉以外に誘電加熱も効果的である。金属材料として
は、ニッケル、チタン、鉄、モリブデン等を単体または
合金として用いることができあるいは各種ステンレス材
料を用いることができる。本実施例においてはメッシュ
形成材料に金属を用い、これを粉末状態で微細凹溝に充
填させることになる。ウイスカー等で補強した材料であ
っても容易に凹溝内に充填でき強度の向上が図れる。凹
溝の形成方法はダイシング以外に放電加工、ＹＡＧ等の
レーザー加工を組み合わせることで高精度で安価に行う
こともできる。できあがった凹溝の深さにばらつきが有
っても、メッシュ化した後で軽く研磨することで容易に
メッシュ厚みを揃えられる。

【００４５】本実施例は、スクリーンは母型上にメッシ
ュ化された状態にできあがる。メッシュが薄くなっても
ダメージを与えずにスクリーン版に加工できる。母型上
の折れやすくなってもハンドリングしやすい。従来では
不可能であった８００〜１０００メッシュの超高密度メ
ッシュを製造する場合でも、メッシュの開口部はスキー
ジングで行われるためメッシュが潰れることがない。メ
ッシュ化させた後、物理的あるいは化学的に若干量のエ
ッチングを行うことで、メッシュのコーナーを丸められ
る。凹溝の内部や凸部の表面を撥水撥油加工することで
優れたスキージ性が得られる。

【００４６】こうして作成した８００〜１０００メッシ
ュのスクリーン版であっても、通常の４００メッシュ程
度のスクリーンと同じだけのインキ透過性が得られ、市
販のインキでも練和度が高ければ市販のスクリーン印刷
装置を改造することなくそのままで３０〜５０μｍピッ
チの印刷を量産性よく行うことができた。印刷後の洗浄
は超音波洗浄を行うことで容易に行えた。本発明のメッ
シュは必要に応じてスキージ面を乳剤面やレジスト面に
使えるため乳剤やレジストとの密着性が優れる。メッシ
ュとレジストを一体化できるため、たとえ洗浄剤をジェ
ットで吹き付けた場合でもレジストパターンのダレ等は
発生しなかった。このように丈夫なスクリーン版が製造
できたためスクリーン版と被印刷体との距離を長めに設
定することも可能であった。

【００４７】（実施例９）メッシュ形成材料について説
明する。メッシュ形成材料としては、樹脂や金属あるい
はセラミック材料が単体あるいは複合体として用いるこ
とができる。これら材料の中にガラスファイバーやウイ
スカーを混入させることでその強度を向上できる。

【００４８】メッシュを２枚向い合わせて一体化させる
ことでメッシュ厚みを増加させることもできる。異なる
ピッチのメッシュを２枚向き合わせて一体化させること
もできる。例えば、８００メッシュ相当の凹溝を５００
ｃｍ角の母型上に形成する。前記凹溝に樹脂材料を流し
込み樹脂材料の上に市販のニッケルメッキ製の４００メ
ッシュのスクリーンを押しつけておく。樹脂材料を硬化
させることで４００メッシュと８００メッシュより形成
されたダブルメッシュスクリーンを製造することができ
る。ダブルメッシュスクリーンの８００メッシュ側にフ
ォトレジスト等を用いてレジスト層を形成することでピ
ッチ５０μｍのファイン印刷の可能な高寿命スクリーン
版を作成することができる。

【００４９】メッシュの一体化の方法としては、同一の
５００メッシュの凹溝の形成された２枚の母型を押し当
てておきこの中にメッシュ形成材料を流し込んでもよ
い。あるいは５００メッシュの凹溝の形成された母型と
１０００メッシュの凹溝の形成された母型を押し当てて
もよい。片側の母型のみに凹溝を形成しておき金型とし
てメッシュ形成材料を流し込んでも良く電子部品として
求められる形状に合わせたスクリーン版を製造すること
ができる。

【００５０】（実施例１０）実施例１０として微細な凹
溝の形成する母型にはシリコンウエハを用い、スクリー
ン版の必要部分のみにメッシュを形成する一例について
説明する。シリコンウエハは市販の６インチのＬＳＩ作
成用のものを用いた。このシリコンウエハを洗浄し、こ
のウエハ全面にピッチ３０μｍで溝幅１０μｍ、溝深さ
１００μｍの凹溝を格子状に形成し、微細な凹溝付き母
型とした。この微細な凹溝に熱硬化性樹脂をスキージを
用いて充填し、このシリコンウエハを５００ｍｍ角のポ
リイミドフィルムの中央部に張り付けた。張り付ける際
はポリイミドフィルムの周辺を引っ張り、更に裏面より
平坦なガラス板を押しつけることでポリイミドフィルム
が平坦になるようにした。この状態で前記熱硬化性樹脂
を硬化させ、前記ポリイミドフィルムを剥離し、前記ポ
リイミドフィルムの上にメッシュを形成した。前記ポリ
イミドフィルムをエキシマレーザーを用いて所定形状に
パターニングした。できあがったスクリーン版の一部を
図１４に示す。図１４はスクリーン版の一部にのみメッ
シュを用いたスクリーン版の一部を示すものである。図
１４においてポリイミド製のレジスト層１５の裏面にウ
エハ形状１６でメッシュ６が一体化されている。レジス
トパターン８の中にメッシュ６が見えている。図１５は
図１４のＡ−Ｂ位置での断面の様子を示す図である。実
施例１０においては、図１５に示すようにレジスト層１
５の一部にのみメッシュ６を形成することができる。メ
ッシュ６はウエハ形状１６で有る必要はなく、任意に形
成できる。

【００５１】実施例１０において、レジスト層１５はポ
リイミド樹脂である必要はなく、ＰＥＴ（ポリエチレン
テレフタレート）等の樹脂フィルムを用いてもよく、金
属フィルムを用いてもよい。液体や固体状態のメッシュ
形成材料の充填された凹溝上に塗着させフィルム化する
こともできる。ポリイミドフィルムをエキシマレーザー
を用いて加工する際に、図１１に示したようにメッシュ
の一部を除去することもできる。メッシュの一部を除去
することでより印刷インキ膜厚を大きくすることができ
る。

【００５２】フォトレジストをメッシュ形成材料の充填
された凹溝に塗布、乾燥させフィルム化させ、更に露光
して所定パターンを得ることもできる。露光は母型上で
行っても母型から剥離した後で行ってもよい。メッシュ
形成材料とレジスト層形成材料は同じでもよい。

【００５３】（実施例１１）実施例１１としてメッシュ
をパターンに応じて変化させた例について、図１６〜図
１７を用いて説明する。図１６はスクリーンの中でメッ
シュのピッチを変化させた。図１６において、メッシュ
６ｃとメッシュ６ｄの間でピッチを変化させている。メ
ッシュのピッチを変化させることは印刷パターンの密度
差が有る場合に有効である。図１７においてレジストパ
ターンの周囲にメッシュを形成したものである。図１７
において、メッシュ６ｅをレジストパターン８の周辺に
形成している。このように、レジストパターン８のパタ
ーンを縁どりするようにメッシュ６ｅを形成させ、レジ
ストパターンを補強し、印刷のシャープ性や耐刷性を向
上させた。

【００５４】本発明によるスクリーン版は通常のメタル
マスク版の代わりに用いることもできる。本発明による
スクリーン版はファインピッチの印刷を高膜厚で印刷で
きるため、メタルマスクでは加工不可能であったような
複雑なパターンを形成できる。リフロー用の半田を１０
０μｍピッチでＱＦＰパッケージの形状に印刷すること
ができた。具体的には市販の金インキを用いて直径３０
μｍ、高さ３０μｍの均一なバンプをピッチ６０μｍで
基板内に数千個印刷形成した。この金バンプは半導体の
フェイスダウン実装に使えた。本発明のスクリーン版を
用いると、メタルマスクでは不可能であるオフコンタク
ト印刷（一定量のギャップを介して印刷すること）がで
きることは当然である。

【００５５】

【発明の効果】以上のように本発明は、所定のメッシュ
状の微細凹溝が表面に形成された母型の前記微細凹溝内
にメッシュ形成材料を充填し固形化された後、前記微細
凹溝より剥離してメッシュを製造しスクリーン版を作成
することにより、ファイン化に対応できる高精度のスク
リーン版を低コストで製造することができることにな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のスクリーン版の一実施例における母型
の表面の凹溝内で作成したメッシュを母型より除去する
様子を示す斜視図

【図２】同実施例によるスクリーン版を示す要部の斜視
図

【図３】同凹溝加工を行う前の母型の一部を示す斜視図

【図４】同凹溝加工途中の母型の一部を示す斜視図

【図５】同交差するように凹溝加工の終了した母型の一
部を示す斜視図

【図６】同母型全体の様子を示す斜視図

【図７】同母型にメッシュ形成材料を充填する様子を示
す斜視図

【図８】同母型全体のメッシュ形成材料の充填が終了し
た様子を示す斜視図

【図９】同母型から剥離したメッシュの一部を示す斜視
図

【図１０】他の実施例におけるメッシュ上へのレジスト
パターンの形成を母型中に形成されたメッシュ上で行う
様子を示す斜視図

【図１１】部分的にメッシュ厚みが薄くなったスクリー
ン版の一部を示す斜視図

【図１２】母型上に形成された凹溝パターンの一例を示
す平面図

【図１３】母型上にフォトレジストを用いて凹溝を形成
する一例を示す斜視図

【図１４】スクリーン版の一部にのみメッシュを用いた
スクリーン版の一部を示す斜視図

【図１５】図１４のＡ−Ｂ位置での断面の様子を示す断
面図

【図１６】スクリーンの中でメッシュのピッチを変化さ
せる様子を示す断面図

【図１７】レジストパターンの周囲にメッシュを形成す
る様子を示す断面図

【図１８】従来のスクリーン版に用いるメッシュを示す
斜視図

【符号の説明】

３ 母型 ４ 凹溝 ５ 凸部 ６ メッシュ ７ 開口部 ８ レジストパターン ９ メッシュ形成材料 １０ スキージ １１ 充填されたメッシュ形成材料 １２ レジストパターン １３ エキシマレーザー装置 １４ レーザー光 １５ レジスト層 １６ ウエハ形状

Claims (13)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 母型の表面に所定のメッシュ形状に形成
   された凹溝にメッシュ形成材料を充填して固形化させて
   形成したメッシュを用いたスクリーン版。
2. 【請求項２】 スクリーン版を構成するメッシュとし
   て、ピッチが１００本／インチ以上２５００本／インチ
   以下、メッシュ厚みが２０μｍ以上２５００μｍ以下で
   かつ前記ピッチは厚みが局所的に異なっている請求項１
   記載のスクリーン版。
3. 【請求項３】 スクリーン版を形成するメッシュとし
   て、メッシュ幅が５μｍ以上５００μｍ以下、開口部の
   大きさが５μｍ以上５００μｍ以下でかつ前記メッシュ
   幅は開口部の大きさが局所的に異なっている請求項１記
   載のスクリーン版。
4. 【請求項４】 レジストパターンの形成されていない部
   分のメッシュの厚みはレジストパターンの形成されてい
   る部分のメッシュの厚みに比べて薄くした請求項２記載
   のスクリーン版。
5. 【請求項５】 レジストパターンの形成されていない部
   分のメッシュの開口部の大きさはレジストパターンの形
   成されている部分のメッシュの開口部の大きさに比較し
   て大きくした請求項３記載のスクリーン版。
6. 【請求項６】 母型の表面に所定のメッシュ形状に形成
   された凹溝の中にメッシュ形成材料を充填して固形化し
   てメッシュを成形した後、前記メッシュを前記母型より
   剥離してスクリーン版とするスクリーン版の製造方法。
7. 【請求項７】 母型の表面の凹溝の中にメッシュを形成
   した後、このメッシュと密着するように前記母型上にレ
   ジスト層を形成した後、前記母型より前記メッシュ及び
   レジスト層を剥離した後、レジスト層を所定パターンに
   形成する請求項６記載のスクリーン版の製造方法。
8. 【請求項８】 母型の表面の凹溝の中にメッシュを形成
   した後、このメッシュと密着するように前記母型上にレ
   ジスト層を形成した後、前記レジスト層を所定パターン
   に形成した後、前記母型より前記メッシュ及びレジスト
   パターンを剥離する請求項６記載のスクリーン版の製造
   方法。
9. 【請求項９】 レジスト層を所定パターンに形成する際
   にメッシュも一部除去する請求項７または８記載のスク
   リーン版の製造方法。
10. 【請求項１０】 メッシュ形成材料は樹脂であり、凹溝
    に充填された後、前記凹溝の中で冷却、加熱、光は電子
    線の照射によって固形化し、メッシュに形成される請求
    項６記載のスクリーン版の製造方法。
11. 【請求項１１】 メッシュ形成材料は金属であり、微細
    凹溝に粉末状態で充填された後、加熱後で冷却されて固
    形化し、メッシュとする請求項６記載のスクリーン版の
    製造方法。
12. 【請求項１２】 凹溝は外側に広く内部側に狭い断面形
    状とした請求項６記載のスクリーン版の製造方法。
13. 【請求項１３】 凹溝の形成された複数の母型の間にメ
    ッシュ形成材料を充填し固形化して形成したスクリーン
    メッシュを用いる請求項６記載のスクリーン版の製造方
    法。