JPH08118467A - スクリーン印刷用グリーンシート - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 精度の高い印刷パターン形成を必要とするた
めに平滑なマスク面を有するスクリーンマスクを用いて
印刷を行う場合において、信頼性、生産性に優れたスク
リーン印刷用グリーンシートを提供することを目的とす
る。 【構成】 マスク部１５に平滑なマスク面１５ａを有す
るスクリーンマスクを用いて印刷する場合、グリーンシ
ート１１の印刷面１１ａを所望の表面粗さになるように
サンドブラスト法などの荒らす加工を施してからペース
ト１２を印刷し、印刷面１１ａに印刷パターンを形成す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は印刷パターン精度を高く
するために平滑なマスク面を有するスクリーンマスクを
用いて、良好なスクリーン印刷をするためのスクリーン
印刷用グリーンシートに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来のグリーンシートへのスクリーン印
刷法を図７（ａ）〜（ｃ）を用いて説明する。図７にお
いて１は印刷面１ａを有するグリーンシートであり、２
は印刷されるペーストであり、３は印刷中のスキージー
ゴムであり図の左から右に移動中である。４，５は印刷
パターンを形成するスクリーンマスクで４はメッシュ部
であり、５は平滑なマスク面５ａを有するパターンニン
グされたマスク部である。以下、その印刷過程について
説明する。

【０００３】図７（ａ）〜（ｃ）においてスキージーゴ
ム３がスクリーンマスク４，５に印刷圧力を加えながら
移動することにより、スクリーンマスク４上のペースト
２はパターンニングされたマスク部５の開口部６のメッ
シュ穴より押し出されグリーンシート１の印刷面１ａに
印刷される。

【０００４】通常上記印刷時のスクリーンマスク４の開
口部６の空間には空気があり、この空気は印刷時にペー
スト２の流れ込みによりグリーンシート１の印刷面１ａ
とスクリーンマスク４のマスク面５ａとの接触部の隙間
から押し出される。ところが、マスク面５ａが平滑（平
均表面粗さＲａが０．３μｍ未満）になるとグリーンシ
ート１の印刷面１ａとの密着性が増しこの空気の抜け性
が悪くなる。その結果ペースト２の開口部６への流れ込
みが悪くなり、印刷面１ａにうまくペースト２が印刷さ
れない部分が発生し、印刷パターンの欠損の原因とな
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記の従来のスクリー
ン印刷では、平滑なマスク面５ａを有するスクリーンマ
スク４を用いてグリーンシート１の表面に印刷パターン
を形成しようとする場合に印刷パターンの欠損が発生し
やすくなる。そのため、スクリーンマスク４に平滑なマ
スク面５ａを持たせることで精度の高いパターン印刷を
行おうとする場合に、印刷パターンの欠損により歩留ま
りが悪くなる問題があった。

【０００６】本発明は上記従来の問題点を解決するもの
であり、精度の高いパターン印刷のために平滑なマスク
面を有するスクリーンマスクを用いて、良好な印刷パタ
ーンの形成を可能とするスクリーン印刷用グリーンシー
トを提供することを目的とするものである。

【０００７】

【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印刷用グリーンシートは、印刷面
上に平均表面粗さ０．４μｍから０．６μｍの面粗度を
持たせる構成とするものである。

【０００８】

【作用】以上のように平滑なマスク面を有するスクリー
ンマスクを用いたスクリーン印刷において、上記面粗度
を持つグリーンシート上に印刷パターンを形成する場
合、スキージーによりパターン形成部の開口部にペース
トが押し込まれるときその空間にあった空気がスクリー
ンマスクのマスク面とグリーンシートの荒れた表面との
接する部分の隙間から逃げ出しやすくなり、ペーストが
パターン形成部の空間に入り込み易くなる。そのためペ
ーストのグリーンシート上へのパターン印刷がスムーズ
に行われるようになり、良好な印刷パターン形成ができ
る。

【０００９】

【実施例】

（実施例１）以下、本発明の実施例を図１を参照しなが
ら説明する。図１（ａ）〜（ｃ）において、１３は印刷
途中のスキージーゴムで図の左から右に移動している。
１２は導体パターン形成用Ａｇペースト（粘度１５万ｃ
ｐｓ〜４０万ｃｐｓ）、１４，１５はスクリーンマスク
で１４はメッシュ部であり、１５はパターン形成用マス
ク部である。マスク部１５は平滑なマスク面１５ａを持
ちその表面粗さは平均粗さ（以下Ｒａ）が０．１μｍの
ものである。１１は被印刷物であるグリーンシートであ
り、１１ａはその印刷面で表面を粗くする加工を施した
ものである。

【００１０】印刷面１１ａを荒くする方法としては、機
械的な加工（サンドブラスト、平面研磨など）を加える
ものと、化学的に薬品（有機溶剤など）を用いてシート
中のバインダー成分を溶かすことによって荒らす方法
と、粗い定盤面でプレス加工をし、面の粗さを転写する
方法がある。

【００１１】本実施例としてはサンドペーパーを用いた
平面研磨によるグリーンシート１１の印刷面の加工につ
いて述べる。

【００１２】グリーンシート１１はセラミック材料の粉
体にバインダーと可塑剤、溶剤を加えたペースト状のも
のをコーターでペットフィルム上に塗布し、それを切り
出し積層して熱プレスを加えラミネートしたものであ
る。熱プレス前のシート表面は平均平面粗さＲａが０．
３μｍ程だったこのグリーンシートが熱プレスによって
平均平面粗さＲａは０．１μｍにまで平滑化されてしま
う。

【００１３】本実施例ではこの熱プレスによって表面が
平滑化したグリーンシート１１の印刷面をサンドペーパ
ーを用いた平面研磨で荒らした。サンドペーパーは＃２
０００，＃８００，＃６００，＃４００，＃１８０の粗
さのものを用いてそれぞれシート表面の平均平面粗さＲ
ａが約０．２μｍ，０．３μｍ，０．４μｍ，０．６μ
ｍ，０．７μｍのものが得られた。

【００１４】マスク面１５ａが平滑なスクリーンマスク
を印刷機にセットし、これら５種類のグリーンシート１
１に平面研磨加工を施さないシート（平均表面粗さＲａ
が０．１μｍ）を加え、それぞれ１種類につき１０枚の
グリーンシートにＡｇペーストを印刷した。印刷パター
ンとしては線幅１００μｍ，３００μｍ，６００μｍで
線間５０μｍ〜２００μｍのスパイラル状のテストパタ
ーンを用いた。続いてこの印刷したシートを双眼顕微鏡
（倍率：１０〜４０倍）で観察した。上記印刷の結果と
してグリーンシート１１の印刷面の平均平面粗さＲａと
印刷時の欠損不良率との関係を（表１）に示した。

【００１５】

【表１】

【００１６】この（表１）からわかるように、印刷面１
１ａの平均平面粗さＲａが０．３μｍ以下の範囲ではパ
ターンの不良が発生するが平均表面粗さＲａが０．４μ
ｍ以上では不良は発生しなかった。しかし平均平面粗さ
Ｒａが０．７μｍになると欠損不良は発生しないが部分
的なにじみが発生した。

【００１７】このようにグリーンシート１１の印刷面１
１ａを荒らすことで、マスク部１５のパターンニング部
の開口部１６の空気がグリーンシート１１の荒らし加工
を施した印刷面１１ａとマスク面１５ａとの接した部分
の隙間から逃げ出し易くなり、ペースト１２が開口部１
６へ入り込み易くなり印刷性が向上し欠損不良をなくす
ことができた。それと同時にあまり印刷面を荒らしすぎ
るとマスク面１５ａとシートの印刷面１１ａとの間の隙
間が大きくなりすぎてペースト１２がその隙間から漏れ
だし、にじみという問題が発生してくることもわかっ
た。

【００１８】（実施例２）次にグリーンシートの印刷面
を荒らす方法としてサンドブラストを用いた実施例につ
いて図２を用いて説明する。図２において２１はサンド
ブラストのノズル部分で、２２はサンドブラスト用砥
粒、２３はグリーンシートである。サンドブラスト加工
の条件であるノズル２１からの吹き付け圧と吹き付け時
間やノズル２１とスクリーンマスクまでの距離や砥粒の
材質・形状・粒径などにより加工するシートの表面粗さ
を調整する。図２のようにノズル２１より砥粒２２をグ
リーンシート２３の表面に吹き付けて荒らしていく。グ
リーンシート２３の表面全体が均一に荒れるようにグリ
ーンシート２３を前後左右に移動させる。

【００１９】砥粒は＃２００，＃４００，＃６００，＃
８００，＃１０００のものについて検討したが、グリー
ンシート２３の表面の平均表面粗さＲａを０．４μｍか
ら０．６μｍ程度にするには＃４００のものが最適であ
った。以上のサンドブラスト加工後のグリーンシート２
３上には砥粒２２が付着するのでこの表面にエアブロウ
処理をして砥粒２２を取り除く必要がある。このように
して表面が荒れたグリーンシート２３が得られた。

【００２０】（実施例３）次にグリーンシートの表面を
荒らす方法としてサンドペーパーによる平面研磨を用い
た実施例について図３を用いて説明する。

【００２１】まず図３において３１，３４は平坦な定盤
である。３２はサンドペーパーで３３はグリーンシート
である。図３のように定盤３４の上にグリーンシート３
３を固定し、その上にあらかじめサンドペーパー３２を
張り付けた定盤３１をのせる。サンドペーパー３２の粗
さは＃４００から＃６００程度が望ましい。そして定盤
３１を上から適度の荷重をかけながら前後左右にまんべ
んなく移動させることでグリーンシート３３の表面を荒
らすことができる。

【００２２】（実施例４）グリーンシート中のバインダ
ー成分を溶かす溶剤を用いてシート表面を荒らした実施
例について図４を用いて説明する。

【００２３】図４において４１はアセトンや酢酸ブチル
などのようにグリーンシートのバインダー成分を溶か
し、かつ短時間で蒸発しうる溶剤を染み込ませた紙製ま
たは布製もしくはスポンジ状のシートである。なおこの
シート４１は、染み込ませた溶剤によって化学変化を起
こさないものとする。４２はグリーンシートである。図
４のようにグリーンシート４２の上に溶剤を染み込ませ
たシート４１をのせ、その上からローラーなどを用いて
まんべんなく圧力をかけ溶剤を染み込ませたシート４１
とグリーンシート４２を密着させる。密着が確認された
らシート４１をグリーンシート４２からはがし取る。こ
のときグリーンシート４２の表面の一部がはがれシート
４１の方に付着する。その後グリーンシート４２の表面
が十分に乾燥するまで待つ。このようにして表面が荒れ
たグリーンシートが得られた。

【００２４】（実施例５）図５を用いて表面の粗い定盤
面でプレスすることによってグリーンシートの表面を粗
くする実施例について説明する。

【００２５】図５において５１，５３は金属製の定盤で
５２はグリーンシートである。これらはプレス機上にセ
ットされている。定盤５１のグリーンシート５２に接し
た面は研磨によって平均平面粗さＲａが０．５μｍから
０．７μｍ程度に荒らされており、グリーンシート５２
とのプレス後の離形性を持たせるためにニッケルによっ
てメッキ加工を施している。

【００２６】図５のように定盤５１，５３によってグリ
ーンシート５２を挟み込みプレス加工（圧力１０ＭＰａ
以上で数秒間）を施すことによって定盤５１の研磨した
面の表面粗さがグリーンシート５２に転写される。それ
によって得られるグリーンシート５２の表面粗さはＲａ
が０．４μｍから０．６μｍと、定盤面よりは幾分荒れ
が少ない。なお表面を研磨加工して荒らす定盤はグリー
ンシートの下に位置する定盤５３であっても、または定
盤５１，５３の両方であってもかまわない。

【００２７】また定盤表面を直接荒らさずにグリーンシ
ート５２と定盤５１，５３の間に表面が粗くかつグリー
ンシート５２との離形性を持ったシートや基板（プレス
圧によっても破損しないようなもの）を挟み込んでプレ
スしてもかまわない。以上の方法で表面の荒れたグリー
ンシートが得られるわけだがこの方法は表面を荒らした
定盤さえあれば短時間で数多くのグリーンシートの表面
を荒らすことが可能になるという利点を持っている。

【００２８】（実施例６）グリーンシートの表面に方向
性を有する面粗度を持たせ、そのシートを用いてスクリ
ーン印刷を行った実施例について説明する。

【００２９】グリーンシートに方向性を有する面粗度を
持たせる方法としては実施例３記載のサンドペーパーに
よる平面研磨加工において方向性を持った研磨加工を行
う方法と、実施例５記載の定盤面を研磨加工する際にそ
の研磨加工に方向性を持たせる方法がある。本実施例で
は後者の方法を用いた。

【００３０】図６において６１はグリーンシートで表面
に方向性を有する面粗度を持たせている。この表面のす
じ状の荒れ方向と図１におけるスキージー１３の移動方
向を一致させた場合と、グリーンシート６１を９０度回
転させスキージー１３の移動方向と直角に交わるように
した場合とで、それぞれ１０枚ずつ実施例１と同じ条件
で印刷を行った。その結果を（表２）に示す。なおグリ
ーンシート６１の表面粗さはすじ方向においては平均平
面粗さＲａが０．６μｍ、それと直角方向では平均平面
粗さＲａが０．２μｍであった。

【００３１】

【表２】

【００３２】（表２）からスキージーの移動方向と垂直
方向の表面粗さが印刷性に大きく影響し、平行方向の表
面粗さは影響しないということがわかる。これは実施例
１で説明したように図１におけるスクリーンマスク１１
の平滑なマスク面１１ａと、グリーンシート１５の表面
を荒らした印刷面１５ａとの密着面の隙間から空気が抜
けるようにする場合に、スキージーの移動方向にある隙
間からの方が他の方向にある隙間より抜けやすいためで
ある。

【００３３】以上のように平滑なマスク面を持つスクリ
ーンマスクを用いた印刷でグリーンシートの表面を荒ら
して印刷をする場合に、そのグリーンシートの表面を荒
らす方向はスキージーの移動方向と平行方向（表面粗さ
は垂直方向）のみでも十分であるといえる。

【００３４】

【発明の効果】本発明によるスクリーン印刷用グリーン
シートによって、従来のスクリーン印刷では困難だった
平滑なマスク面を必要とする高いパターン精度を持った
スクリーンマスクを用いたスクリーン印刷が歩留まりよ
くできるようになった。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）〜（ｃ）は本発明のスクリーン印刷用グ
リーンシートを用いてスクリーン印刷する方法の実施例
を示すそれぞれの工程の断面図

【図２】サンドブラスト加工によってグリーンシートの
表面を荒らす工程の断面図

【図３】サンドペーパーを用いた平面研磨加工によって
グリーンシートの表面を荒らす工程の断面図

【図４】グリーンシートのバインダー成分を溶かすこと
によってグリーンシートの表面を荒らす工程の断面図

【図５】グリーンシートを表面の粗い定盤面でプレスし
て表面を荒らす工程の断面図

【図６】表面に方向性を有する面粗度を持たせたグリー
ンシートの図

【図７】（ａ）〜（ｃ）は従来の印刷回路基板の製造方
法の実施例を示すそれぞれの工程の断面図

【符号の説明】

１１ グリーンシート １１ａ グリーンシートの印刷面 １２ ペースト １３ スキージーゴム １４ メッシュ部 １５ マスク部 １５ａ マスク面 １６ 開口部 ２１ サンドブラストのノズル ２２ 砥粒 ２３ グリーンシート ３１ 定盤 ３２ サンドペーパー ３３ グリーンシート ３４ 定盤 ４１ 溶剤を染み込ませたシート ４２ グリーンシート ５１ 研磨加工した定盤 ５２ グリーンシート ５３ 定盤 ６１ 表面に方向性を有する面粗度を持ったグリーンシ
ート

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 古川 成男 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 原田 真二 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 少なくとも片面に平均表面粗さ０．４μ
   ｍから０．６μｍの面粗度を有するスクリーン印刷用グ
   リーンシート。
2. 【請求項２】 サンドブラスト加工によって面粗度を持
   たせた請求項１記載のスクリーン印刷用グリーンシー
   ト。
3. 【請求項３】 サンドペーパーによる平面研磨によって
   面粗度を持たせた請求項１記載のスクリーン印刷用グリ
   ーンシート。
4. 【請求項４】 溶剤でバインダー成分を溶かすことによ
   って面粗度を持たせた請求項１記載のスクリーン印刷用
   グリーンシート。
5. 【請求項５】 定盤面の粗さをプレス加工により転写さ
   せることによって面粗度を持たせた請求項１記載のスク
   リーン印刷用グリーンシート。
6. 【請求項６】 ある一方向にのみ面粗度を持つ請求項１
   記載のスクリーン印刷用グリーンシート。