JPH11192683A - 厚膜ペースト塗布膜の形成方法及び膜形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】本発明の目的は、印刷の位置ずれが小さく、膜
表面の凹部の膜厚が厚いとともに、微小パターンも形成
が行え、また、グリーンシート破れ等も生じない厚膜ペ
ースト塗布膜の形成方法及び膜形成装置を提供すること
にある。 【解決手段】印刷用スクリーン１００のペースト遮蔽膜
１２０をグリーンシートＧＳの表面に接触させて、印刷
用スキージ２０を用いてペースト遮蔽膜１２０に設けた
開口部１３０に厚膜ペーストＰを充填する。次に、印刷
用スキ―ジ２０の後段に設けたブレード３０を印刷用ス
クリーン１００に接触させながら移動するとともに、印
刷開始側の印刷用スクリーン１００の枠１１０の位置を
上昇させて、印刷用スクリーン１００をグリーンシート
ＧＳに対して傾斜させることにより、印刷用スキージ２
０の印刷開始端からぺースト遮蔽膜１２０をグリーンシ
ートＧＳから離して、スクリーンを離す。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は 厚膜ペーストを用
いて膜パターンを基板上に形成する厚膜ペースト塗布膜
の形成方法及び膜形成装置に係り、特に、多層構造の回
路基板を作製する場合や膜厚の厚い配線膜を作製する場
合に用いるに好適な厚膜ペースト塗布膜の形成方法及び
膜形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年の電子応用製品においては、基板表
面に微細な端子及び端子ピッチを多数配置した半導体部
品が搭載されるようになり、例えば、５０μｍ程度の微
細な幅や間隔を有する配線膜等の膜を十層以上設ける多
層構造の回路基板の形成が必要となってきている。回路
基板の作製工程において直接ホトプロセスを用いる薄膜
形成法やめっき膜形成法では、高精度で微細な膜パター
ンが形成できるが、一方では、多層構造の回路基板を作
製するプロセス工程には煩雑性があり、また、低抵抗の
配線膜を形成するために例えば１０μｍ以上の厚い膜厚
を必要とする場合には、その膜厚を得るには長時間の膜
形成時間を要するものである。

【０００３】それに対して、金属粉末を分散させた厚膜
導電ペーストあるいは絶縁性セラミック粉末を分散させ
た厚膜絶縁ペースト等の厚膜ペーストを印刷用スクリー
ンに設けたペースト遮蔽膜の膜パターンの形状に応じた
開口部を透過させ、厚膜ペースト塗布膜をスクリーン印
刷により作製した回路基板は、回路基板の作製工程にお
いて直接ホトプロセスを用いる薄膜形成法やめっき膜形
成法に比べて、比較的安価に基板が製造でき、各種の電
子応用製品に使用されているとともに、多層構造の回路
基板を作製する場合や、膜厚の厚い配線膜を作製する場
合には適しているものである。

【０００４】従来、印刷用スクリーンを用いる厚膜ペー
スト塗布膜の形成方法としては、例えば、特開平５−２
００９７４号公報の図１に記載されているギャップ印刷
方式が知られている。ギャップ印刷方式による厚膜ペー
スト塗布膜の形成方法では、ステージに吸引装着したグ
リーンシートの表面と、印刷用スクリーンのペースト遮
蔽膜面との間に、数ｍｍのギャップを設けるとともに、
印刷用スキージを下降させ、印刷用スクリーン面をグリ
ーンシート表面に線状で接触させた後、印刷用スキージ
を移動させ、スクリーン印刷している。

【０００５】しかしながら、ギャップ印刷方式では、印
刷用スクリーンが印刷用スキージの下降によりスクリー
ン面がステージに押し付けられ、スクリーン面が伸ばさ
れるため、印刷膜の位置ずれが大きくなるものである。

【０００６】また、印刷用スキージを移動させて厚膜ペ
ーストを印刷する際、印刷用スキージの移動に伴って印
刷用スクリーンとグリーンシートは離れるため、膜表面
の凹部の膜厚が薄くなるものである。

【０００７】それに対して、他の印刷用スクリーンを用
いる厚膜ペースト塗布膜の形成方法としては、コンタク
ト印刷方式が知られている。コンタクト印刷方式におい
ては、ステージに吸引装着したグリーンシートの表面
と、印刷用スクリーンのペースト遮蔽膜の面とを接触さ
せた上で、印刷用スキージを移動させて、スクリーン印
刷するようにしている。従って、ギャップ印刷方式のよ
うに、スクリーン面の伸びが生じないため、印刷膜の位
置ずれが小さくなり、また、厚膜ペーストがグリーンシ
ートに接触させた状態が一時保持された後、スクリーン
離しが行われるため、膜表面の凹部の膜厚を厚くできる
ものである。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、コンタ
クト印刷方式においては、印刷用スクリーンをグリーン
シート面から離す際に、厚膜ペーストの粘着性の影響で
ペースト遮蔽膜の開口部に充填した厚膜ペーストが引き
付けられるため、１００μｍ径程度の微少パターンがペ
ースト遮蔽膜の開口部に付着したままとなり、グリーン
シートに膜パターンが形成されなくなったり、さらに
は、厚膜ペースト塗布膜を形成したグリーンシートが破
れを生じる等の問題があった。

【０００９】本発明の目的は、印刷の位置ずれが小さ
く、膜表面の凹部の膜厚が厚いとともに、微小パターン
も形成が行え、また、グリーンシート破れ等も生じない
厚膜ペースト塗布膜の形成方法及び膜形成装置を提供す
ることにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】（１）上記目的を達成す
るために、本発明は、印刷用スクリーンのペースト遮蔽
膜を基板表面に接触させ、印刷用スキージを用いて上記
ペースト遮蔽膜に設けた開口部に厚膜ペーストを充填
し、ペースト遮蔽膜を基板表面から離すことにより厚膜
ペースト塗布膜を基板上に形成する厚膜ペースト塗布膜
の形成方法において、上記厚膜ペーストを上記ペースト
遮蔽膜の開口部に充填させた後、上記印刷用スキ―ジの
後段に設けたブレードを上記印刷用スクリーンに接触さ
せながら移動するとともに、印刷開始側の上記印刷用ス
クリーンの枠の位置を上昇させて、上記印刷用スクリー
ンを上記基板に対して傾斜させることにより、上記印刷
用スキージの印刷開始端から上記ぺースト遮蔽膜を上記
基板表面から離すようにしたものである。かかる方法に
より、印刷時にペースト遮蔽膜を基板表面に接触させる
ことにより、印刷の位置ずれが小さく、印刷された厚膜
ペーストと基板との保持時間を確保することにより、膜
表面の凹部の膜厚が厚いとともに、基板表面からのスク
リーン離しをブレードの移動とスクリーンの上昇とによ
り徐々に行うことにより、微小パターンも形成が行え、
また、グリーンシート破れ等も生じないものとなる。

【００１１】（２）上記目的を達成するために、本発明
は、ペースト遮蔽膜を有する印刷用スクリーンを上下動
して、上記ペースト遮蔽膜を基板表面に接触させるスク
リーン駆動手段と、上記印刷用スクリーンに接触して移
動しながら上記ペースト遮蔽膜に設けた開口部に厚膜ペ
ーストを充填する印刷用スキージを駆動するスキージ駆
動手段と、上記スクリーン駆動手段及び上記スキージ駆
動手段を制御する制御手段を有する厚膜ペースト塗布膜
の膜形成装置において、上記印刷用スキ―ジの後段に設
けたブレードを上記印刷用スクリーンに接触させながら
移動するブレード駆動手段を備え、上記制御手段は、上
記スキージ駆動手段を制御して上記厚膜ペーストを上記
ペースト遮蔽膜の開口部に充填させた後、上記ブレード
駆動手段を制御して、上記ブレードを上記印刷用スクリ
ーンに接触させながら移動するとともに、上記スクリー
ン駆動手段を制御して、印刷開始側の上記印刷用スクリ
ーンの枠の位置を上昇させて、上記印刷用スクリーンを
上記基板に対して傾斜させることにより、上記印刷用ス
キージの印刷開始端より上記ぺースト遮蔽膜を上記基板
表面から離すようにしたものである。かかる構成によ
り、印刷時にペースト遮蔽膜を基板表面に接触させるこ
とにより、印刷の位置ずれが小さく、印刷された厚膜ペ
ーストと基板との保持時間を確保することにより、膜表
面の凹部の膜厚が厚いとともに、基板表面からのスクリ
ーン離しをブレードの移動とスクリーンの上昇とにより
徐々に行うことにより、微小パターンも形成が行え、ま
た、グリーンシート破れ等も生じないものとなる。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、図１〜図５を用いて、本発
明の一実施形態による厚膜ペースト塗布膜の形成方法及
び膜形成装置について説明する。最初に、図１を用い
て、本発明の一実施形態による厚膜ペースト塗布膜の膜
形成装置の構成について説明する。

【００１３】ステージ１０の表面には、グリーンシート
ＧＳが吸引装着されている。ステージ１０の上には、ス
クリーン１００が配置される。スクリーン１００は、ス
クリーン枠１１０に固定されている。スクリーン駆動装
置２１０は、スクリーン枠１１０を保持して、スクリー
ン１００を上下に移動することができる。図示の状態で
は、スクリーン１００は、ステージ１０の表面から所定
のギャップＧだけ離れており、スクリーン駆動装置２１
０によりスクリーン１００を下降して、スクリーン１０
０をステージ１０及びグリーンシートＧＳの表面に接触
させることができる。また、スクリーン駆動装置２１０
は、例えば、図示の右側のスクリーン枠の位置は保った
まま、図示の左側のスクリーン枠を上昇させることによ
ってスクリーン１００をステージ１０に対して傾斜させ
ることも可能である。

【００１４】スクリーン１００の上部には、スキージ２
０が配置されている。スキージ２０は、スキージ駆動装
置２２０によって駆動される。スキージ駆動装置２２０
は、スキージ２０を上昇・下降するとともに、スクリー
ン１００と平行な方向に移動することもできる。スキー
ジ２０の先端が、スクリーン１００に接触した状態で、
スキージ２０が水平移動することにより、厚膜ペースト
Ｐをスクリーン１００の開口部１３０を介して、グリー
ンシートＧＳ上に印刷できる。

【００１５】スキージ２０の後段には、ブレード３０が
配置されている。ブレード３０は、ブレード駆動装置２
３０によって駆動される。ブレード駆動装置２３０は、
ブレード３０を上昇・下降するとともに、スクリーン１
００と平行な方向に移動することもできる。

【００１６】制御装置２００は、スクリーン駆動装置２
１０，スキージ駆動装置２２０及びブレード駆動装置２
３０の動作を制御して、スクリーン１００の上昇・下
降，スキージ２０の上昇・下降及び水平移動，ブレード
３０の上昇・下降及び水平移動をシーケンシャルに制御
する。また、制御装置２００は、スクリーン駆動装置２
１０とブレード駆動装置２３０とを関連して動作するこ
とも可能であり、例えば、ブレード３０を水平移動しな
がら、スクリーン１００を上昇させることができる。ま
た、制御装置２００は、スクリーン駆動装置２１０，ス
キージ駆動装置２２０及びブレード駆動装置２３０を関
連して動作することもできる。即ち、スキージ２０とブ
レード３０を所定の距離隔てて共に水平移動しながら、
スクリーン１００を上昇させることもできる。

【００１７】なお、制御装置２００によってスクリーン
駆動装置２１０，スキージ駆動装置２２０及びブレード
駆動装置２３０を制御して、厚膜ペースト塗布膜を形成
する方法については、図４を用いて後述する。

【００１８】次に、図２及び図３を用いて、本発明の一
実施形態による厚膜ペースト塗布膜の形成方法及び膜形
成装置に用いるスクリーンの構成の一例について説明す
る。なお、図２は、本実施形態による厚膜ペースト塗布
膜の形成方法及び膜形成装置に用いるスクリーンの全体
構成を示しており、図３は、スクリーンの要部を拡大し
た状態を示している。

【００１９】最初に、図２を用いて、本実施形態による
印刷用スクリーンの断面構成の概要について説明する。
スクリーン１００は、スクリーン枠１１０に取り付けら
れている。スクリーン１００は、スクリーン枠１１０の
底面側に貼り付けられたステンレス線の編込みメッシュ
１４０と、ステンレス線の編込みメッシュ１４０の中央
部に接合されたペースト遮蔽膜１２０とによって構成さ
れている。ペースト遮蔽膜１２０は、Ｎｉ接合めっき膜
１５０によって、編込みメッシュ１４０に接合されてい
る。

【００２０】ペースト遮蔽膜１２０は、印刷する厚膜ペ
ーストが通過するための開口部１３０を有している。開
口部１３０の幅は、印刷すべき回路パターンに応じた線
幅のものである。開口部１３０は、実際の寸法よりも拡
大して、模式的に図示している。

【００２１】編込みメッシュ１４０には、スクリーン枠
１１０との接合部より内周側で、かつ、スクリーンのペ
ースト遮蔽膜１２０との接合部より外周側の部分に、目
止め膜１６０が形成されている。目止め膜１６０は、ス
クリーンのペースト遮蔽膜１２０の開口部１３０以外の
不要な部分から印刷用の厚膜ペーストが透過しないよう
にするためのものである。

【００２２】ペースト遮蔽膜１２０は正方形であり、一
辺の長さは、Ｗ１である。スクリーン枠１１０は正方形
であり、内寸の一辺の長さは、Ｗ０である。目止め膜１
６０は、環状の矩形であり、目止め膜１６０の幅は、Ｗ
２である。例えば、スクリーン１００の大きさ（Ｗ０）
が４５０ｍｍ□の場合、ペースト遮蔽膜１００の一辺の
長さＷ１は、２００ｍｍであり、従って、長さＷ２は、
１２５ｍｍである。

【００２３】次に、図３を用いて、本実施形態における
編込みメッシュとペースト遮蔽膜の接合状態について説
明する。図３に示すように、開口部１３０を有するペー
スト遮蔽膜１２０は、編込みメッシュ１４０に対して、
Ｎｉ接合めっき膜１５０により接合されている。

【００２４】次に、図４を用いて、本発明の一実施形態
による厚膜ペースト塗布膜の形成方法について説明す
る。なお、図１，図２及び図３と同一符号は、同一部分
を示している。

【００２５】図４（ａ）に示すように、印刷用スクリー
ン１００に設けたペースト遮蔽膜１２０の開口部１３０
に厚膜ペーストＰを充填する印刷用スキージ２０と、そ
の後段にペースト遮蔽膜１２０を基板（グリーンシー
ト）ＧＳの表面から離す位置を規定するためのブレード
３０が配設されている。最初に状態においては、印刷用
スクリーン１００のペースト遮蔽膜１２０とグリーンシ
ートＧＳの間に、数ｍｍのギャップＧを設けて印刷用ス
クリーン１００が膜形成装置に設置される。厚膜ペース
トＰは、印刷用スキージ２０の前面に置かれている。

【００２６】次に、図４（ｂ）に示すように、印刷の開
始に当たっては、図１に示した制御装置２００は、スク
リーン駆動装置２１０に制御信号を出力し、スクリーン
駆動装置２１０は、印刷用スクリーン１００を下降させ
てペースト遮蔽膜１２０とグリーンシートＧＳを全面で
接触させる。即ち、本実施形態においては、従来のコン
タクト印刷方式と同様に、印刷時には、印刷用スクリー
ン１００のペースト遮蔽膜１２０とグリーンシートＧＳ
を接触させるようにしている。これによって、ギャップ
印刷方式における位置ずれの問題を解消するようにして
いる。

【００２７】次に、図４（ｃ）に示すように、制御装置
２００は、スキージ駆動装置２２０及びブレード駆動装
置２３０に制御信号を出力し、スキージ駆動装置２２０
は印刷用スキージ２０を下降させ、また同時に、ブレー
ド駆動装置２３０はブレード３０を下降させ、印刷用ス
キージ２０及びブレード３０の先端を印刷用スクリーン
１００に接触させる。

【００２８】次に、図４（ｄ）に示すように、制御装置
２００は、スキージ駆動装置２２０に制御信号を出力
し、スキージ駆動装置２２０は印刷用スキージ２０をス
クリーン１００の表面に沿って水平方向に移動させ、厚
膜ペーストＰをペースト遮蔽膜１２０の開口部１３０に
充填する。

【００２９】このとき、ブレード３０は停止した状態の
ままとしている。そして、印刷用スキージ２０が移動ス
トロークの終端まで移動すると、印刷用スキージ２０
は、終端位置で停止する。

【００３０】次に、図４（ｅ）に示すように、制御装置
２００は、ブレード駆動装置２３０に制御信号を出力
し、ブレード駆動装置２３０は、ブレード３０をスクリ
ーン１００の表面に沿って所定の速度ｖ１で水平方向に
移動させる。このとき、印刷用スキージ２０を移動スト
ロークの終端で下降したまま停止させた状態とする。

【００３１】また、制御装置２００は、ブレード３０の
移動制御と同時に、スクリーン駆動装置２１０に制御信
号を出力して、印刷用スクリーン１００全体を所定の速
度ｖ２で上昇させ、印刷用スクリーンのスクリーン枠１
１０とブレード３０の間の印刷スクリーン面を傾斜さ
せ、ブレード３０の移動によりペースト印刷用スキージ
の印刷開始端より基板表面と接触状態にあったぺースト
遮蔽膜１２０を基板ＧＳの表面から徐々に離す。

【００３２】即ち、本実施形態においては、従来のコン
タクト方式とは異なり、厚膜ペーストの印刷終了後、ス
クリーンをグリーンシートから一気に離すのではなく、
ブレード３０によってスクリーン１００を押さえなが
ら、ブレード３０の移動に応じてスクリーン１００を上
昇させるようにして、ぺースト遮蔽膜１２０を基板ＧＳ
の表面から徐々に離すようにしている。これによって、
従来のコンタクト印刷方式のように、ペースト遮蔽膜を
グリーンシートから離す際に、厚膜ペーストの粘着性の
影響でペースト遮蔽膜の開口部に充填した厚膜ペースト
が引き付けられて、膜パターンににじみ等のパターン形
状の乱れを生じることもなく、また、微細配線膜やこれ
と同時に形成する１００μｍ径程度の微少パターンがペ
ースト遮蔽膜の開口部に付着したままとなり、グリーン
シートに膜パターンが形成されなくなることもなく、さ
らには、厚膜ペースト塗布膜を形成したグリーンシート
の中央部でシート破れを生じることもなくなるものであ
る。

【００３３】また、図４（ｄ）に示したように、印刷用
スキージ２０によって厚膜ペーストＰをグリーンシート
ＧＳ上に印刷した後、図４（ｅ）に示したブレード３０
の移動とスクリーン１００の上昇によるスクリーン離し
までの間、ペースト遮蔽膜の開口部に充填した厚膜ペー
ストは、グリーンシートに一定時間接触させた状態が保
持されるので、その後のスクリーン離しの際にも、グリ
ーンシート表面に形成した厚膜は、膜表面の凹部の膜厚
を厚くすることができる。

【００３４】なお、ブレード３０の移動速度ｖ１と、印
刷用スクリーン１００の上昇速度ｖ２との関係について
は、図５を用いて後述する。

【００３５】そして、図４（ｆ）に示すように、制御装
置２００は、ブレード駆動装置２３０に制御信号を出力
し、ブレード駆動装置２３０は、ブレード３０をスクリ
ーン１００の終端位置まで移動し、スクリーン駆動装置
２１０は、印刷用スクリーン１００の上昇を終了する。

【００３６】次に、図４（ｇ）に示すように、制御装置
２００は、スキージ駆動装置２２０及びブレード駆動装
置２３０に制御信号を出力し、スキージ駆動装置２２０
は印刷用スキージ２０を上昇させ、また同時に、ブレー
ド駆動装置２３０はブレード３０を上昇させる。

【００３７】その後、制御装置２００は、スキージ駆動
装置２２０及びブレード駆動装置２３０に制御信号を出
力し、印刷開始の原点に印刷用スキージ２０とブレード
３０とを復帰させるとともに、印刷用スキージの前段に
設けてある図示しないインク返しにより厚膜ペーストＰ
を印刷開始の位置に戻して、図４（ａ）に示した最初の
状態に復帰する。

【００３８】次に、図５を用いて、本実施形態における
ブレード３０の移動速度ｖ１と、印刷用スクリーン１０
０の上昇速度ｖ２との関係について説明する。なお、図
１と同一符号は、同一部分を示している。

【００３９】ブレード３０の移動の終端Ｅｎｄは、グリ
ーンシートＧＳの最終端側に印刷される厚膜ＴＬから距
離Ｌ離れ、そして、遮蔽膜端から距離Ｌ１離れた位置と
している。具体的には、例えば、距離Ｌは１０ｍｍであ
り、距離Ｌ１は８ｍｍである。ブレード３０が終端位置
Ｅｎｄにあるとき、ペースト遮蔽膜１２０は、印刷され
た厚膜ＴＬの頂部に触れないようにするため、スクリー
ン１００をステージ１０に対して、角度θだけ傾けるよ
うにする。

【００４０】厚膜ＴＬの高さＨは、印刷膜厚あり、例え
ば、５０μｍである。スクリーン１００の大きさＷ０が
４５０ｍｍの場合、図示のＷ２＋Ｗ１＋Ｌ１は、３３３
ｍｍであり、ギャップＧを２．１ｍｍとすると、角度θ
は、約０．３５度となる。この角度θを維持するよう
に、ブレード３０の移動速度ｖ１と印刷用スクリーン１
００の上昇速度ｖ２との関係を、ブレード３０の移動速
度ｖ１を１０ｍｍ／秒とし、印刷用スクリーン１００の
上昇速度ｖ２を０．１ｍｍ／秒としている。

【００４１】なお、角度θを０．３５度としているが、
この角度θは、０．３度以上あれば、ブレードの終点位
置においても、ペースト遮蔽膜とグリーンシート上に印
刷された厚膜が触れることがなくなる。

【００４２】なお、以上の説明は、スクリーン１００の
大きさＷ０が４５０ｍｍの場合であるが、他の場合につ
いても説明する。例えば、スクリーン１００の大きさＷ
０が２００ｍｍの場合、ペースト遮蔽膜１２０の長さＷ
１は１００ｍｍであり、Ｗ２＋Ｗ１＋Ｌ１は１５８ｍｍ
となる。このとき、ブレード３０の移動速度ｖ１を１０
ｍｍ／秒とし、印刷用スクリーン１００の上昇速度ｖ２
を０．１ｍｍ／秒とすると、スクリーン１００を上昇し
たときのギャップＧを１．１ｍｍとすることにより、角
度θを０．４０度とすることができる。

【００４３】また、スクリーン１００の大きさＷ０が６
００ｍｍの場合、ペースト遮蔽膜１２０の長さＷ１は４
００ｍｍであり、Ｗ２＋Ｗ１＋Ｌ１は５０８ｍｍとな
る。このとき、ブレード３０の移動速度ｖ１を１０ｍｍ
／秒とし、印刷用スクリーン１００の上昇速度ｖ２を
０．０７ｍｍ／秒とすると、スクリーン１００を上昇し
たときのギャップＧを２．９ｍｍとすることにより、角
度θを０．３３度とすることができる。

【００４４】なお、ブレード３０の移動速度ｖ１と印刷
用スクリーン１００の上昇速度ｖ２との関係は、上述の
例によらず、遅くしても早くしてもよく、スクリーン１
００とステージ１０の角度θを０．３度以上とするよう
に相対的に移動すればよいものである。

【００４５】ここで、表１を用いて、本実施形態による
厚膜ペースト塗布膜の形成方法によって形成された導体
配線膜の評価結果について、従来のギャップ印刷方式と
コンタクト方式に対比して説明する。

【００４６】

【表１】

【００４７】なお、表１に示す例においては、スクリー
ンのペースト遮蔽膜の大きさＷ１を２００ｍｍ角とし、
このペースト遮蔽膜の領域内に形成した６０μｍ幅で
０．２ｍｍピッチの導体配線膜を形成するようにしてい
る。また、従来方式のギャップ印刷方式及びコンタクト
印刷方式についても、同じペースト遮蔽膜を使用して導
体配線膜を形成している。

【００４８】ここで、表１に示す各評価項目について説
明する。

【００４９】（１）シート破れ：厚膜ペースト塗布膜を
形成したシートの、版離れによる破れの有無を示してい
る。

【００５０】（２）膜厚：塗布膜の表面では、開口部の
遮蔽膜支持材（編込みメッシュ１４０）の存在により、
凹凸が発生する。凸部は遮蔽膜支持材のない部分に相当
し、凹部は支持材のある部分に相当する。それぞれの平
均値は、５０点の測定結果の平均値を示している。総平
均値は、全測定値の平均値を示している。

【００５１】（３）位置ずれ量：ペースト遮蔽膜とグリ
ーンシート表面との間にギャップを設け、スキージ等に
より遮蔽膜をグリーンシート表面に押し付ける塗布膜の
形成方法（ギャップ印刷方式）では、ペースト遮蔽膜に
形成した開口部の位置が、僅かながらずれる。ここで
は、グリーンシートに形成した塗布膜の位置と 印刷用
スクリーンに形成した位置（座標）とのずれ量の最大値
を示している。

【００５２】表１から明らかなように、本実施形態にお
いては、シート破れがなくなる。また、本実施形態にお
いては、膜厚が厚くでき、また位置ずれも少ないという
良好な結果を得ることができている。

【００５３】なお、多層構造の回路基板は、次のような
製造工程で製造される。セラミック粉末を有機ポリマー
で結合した可撓性のあるグリーン（未焼結）シートを配
線層の１層分の基板とし、グリーンシートの所定の位置
に１００μｍ径程度の微細径の穴あけし、このグリーン
シートを吸引によりステージに固定し、図４において説
明した工程により、印刷用スクリーンのペースト遮蔽膜
に形成した微細径の円形の開口部をグリーンシートの穴
位置に整合させ、厚膜導電ペーストをペースト遮蔽膜の
円形開口部を透過させ、グリーンシートの穴に印刷充填
し、ペーストを乾燥させる。

【００５４】次に、穴埋めしたグリーンシートを吸引に
よりステージに固定し、図４に示した工程により、グリ
ーンシート表面に形成する１層分の配線膜パターンに対
応する開口部を有するペースト遮蔽膜を配設した別の印
刷用スクリーンを用い、印刷用スクリーンを位置合わせ
後、厚膜導電ペーストをペースト遮蔽膜の開口部を透過
させ、グリーンシートの表面に配線膜パターンを形成す
る。

【００５５】このようにして、おのおのに所定の膜パタ
ーンを形成したグリーンシートを位置合わせして積層
し、さらにグリーンシートの有機ポリマが軟化する温度
で加熱圧着して一体化した多層構造体を形成し、その後
セラミック粉末材料が焼結する温度で加熱して多層回路
基板を作製する。

【００５６】なお、ペースト遮蔽膜の構造としては、図
２及び図３において説明したものに限らないものであ
り、例えば、膜パターンに対応する開口部を有するペー
スト遮蔽膜を、微細径のメッシュワイヤを挟み込んだ構
造の感光性樹脂膜のホト加工により形成したものや、膜
パターンに対応する開口部を有するペースト遮蔽膜を、
２０μｍ乃至４０μｍ厚さの金属あるいはプラスチック
箔材をエッチングやホト加工により開口部を形成したも
のを用いることができる。これらの構成材は、形成する
膜パターンの繰り返し印刷における位置の安定性（精
度）、膜パターン及びその間隔の微細度、印刷寿命耐
性、価格等その重要度に応じて選択される。

【００５７】以上説明したように、本実施形態によれ
ば、従来のコンタクト印刷方式のように、スクリーン離
しを一気に行わないようにしているので、グリーンシー
トのシート破れが生じなくなる。また、従来のコンタク
ト印刷方式のように、ペースト遮蔽膜をグリーンシート
から離す際に、厚膜ペーストの粘着性の影響でペースト
遮蔽膜の開口部に充填した厚膜ペーストが引き付けられ
て、膜パターンににじみ等のパターン形状の乱れを生じ
ることもなく、また、微細配線膜やこれと同時に形成す
る１００μｍ径程度の微少パターンがペースト遮蔽膜の
開口部に付着したままとなり、グリーンシートに膜パタ
ーンが形成されないこともなくなる。

【００５８】また、厚膜ペーストをグリーンシート上に
印刷した後、スクリーン離しまでの間、ペースト遮蔽膜
の開口部に充填した厚膜ペーストは、グリーンシートに
一定時間接触させた状態が保持されるので、その後のス
クリーン離しの際にも、グリーンシート表面に形成した
厚膜は、膜表面の凹部の膜厚を厚くすることができる。

【００５９】さらに、印刷用スクリーンのペースト遮蔽
膜とグリーンシートを全面で接触させるようにしている
ため、従来のギャップ方式のように、スクリーンの伸び
による位置ずれも低減する。

【００６０】次に、図６を用いて、本発明の第２の実施
形態による厚膜ペースト塗布膜の形成方法について説明
する。なお、図４と同一符号は同一部分を示すととも
に、本実施形態による形成方法は、図１に示した厚膜ペ
ースト塗布膜の膜形成装置によって実施される。

【００６１】本実施形態においては、図４に示した実施
形態とは、厚膜の印刷後のスクリーンの上昇の仕方が異
なるものである。即ち、図４に示した実施形態において
は、スクリーンは、全体的に上昇するようにしているの
に対して、本実施形態においては、スクリーン枠の一方
のみを上昇することによって、スクリーンを傾けるよう
にしている。

【００６２】図６（ａ）〜（ｄ）の工程は、図４（ａ）
〜（ｄ）と同一であり、簡単に説明すると、図６（ａ）
に示すように、最初に状態においては、印刷用スクリー
ン１００のペースト遮蔽膜１２０とグリーンシートＧＳ
の間に、数ｍｍのギャップＧを設けて印刷用スクリーン
１００が膜形成装置に設置される。印刷の開始に当たっ
ては、図６（ｂ）に示すように、印刷用スクリーン１０
０が下降して、ペースト遮蔽膜１２０とグリーンシート
ＧＳを全面で接触させる。

【００６３】次に、図６（ｃ）に示すように、印刷用ス
キージ２０及びブレード３０を下降させ、印刷用スキー
ジ２０及びブレード３０の先端を印刷用スクリーン１０
０に接触させる。そして、図６（ｄ）に示すように、印
刷用スキージ２０をスクリーン１００の表面に沿って水
平方向に移動させ、厚膜ペーストＰをペースト遮蔽膜１
２０の開口部１３０に充填する。このとき、ブレード３
０は停止した状態のままとしている。そして、印刷用ス
キージ２０が移動ストロークの終端まで移動すると、印
刷用スキージ２０は、終端位置で停止する。

【００６４】次に、図６（ｅ）に示すように、制御装置
２００は、ブレード駆動装置２３０に制御信号を出力
し、ブレード駆動装置２３０は、ブレード３０をスクリ
ーン１００の表面に沿って所定の速度ｖ１で水平方向に
移動させる。このとき、印刷用スキージ２０を移動スト
ロークの終端で下降したまま停止させた状態とする。

【００６５】また、制御装置２００は、ブレード３０の
移動制御と同時に、スクリーン駆動装置２１０に制御信
号を出力して、印刷用スクリーン１００の１辺のスクリ
ーン枠１１０Ａを所定の速度ｖ２で上昇させる。このと
き、スクリーン枠１１０Ａに対向するスクリーン枠１１
０Ｂは上昇することなく、元の位置に留まっている。こ
れにより、印刷用スクリーンのスクリーン枠１１０Ａと
ブレード３０の間の印刷スクリーン面を傾斜させ、ブレ
ード３０の移動によりペースト印刷用スキージ２０の印
刷開始端より基板表面と接触状態にあったぺースト遮蔽
膜１２０を基板ＧＳの表面から徐々に離す。なお、ブレ
ード３０の移動速度ｖ１と、印刷用スクリーン１００の
上昇速度ｖ２との関係については、図５を用いて説明し
たような関係としている。

【００６６】そして、図６（ｆ）に示すように、制御装
置２００は、ブレード駆動装置２３０に制御信号を出力
し、ブレード駆動装置２３０は、ブレード３０をスクリ
ーン１００の終端位置まで移動し、スクリーン駆動装置
２１０は、印刷用スクリーン１００のスクリーン枠１１
０Ａの上昇を終了する。

【００６７】次に、図６（ｇ）に示すように、制御装置
２００は、スキージ駆動装置２２０及びブレード駆動装
置２３０に制御信号を出力し、スキージ駆動装置２２０
は印刷用スキージ２０を上昇させ、また同時に、ブレー
ド駆動装置２３０はブレード３０を上昇させる。

【００６８】次に、図６（ｈ）に示すように、制御装置
２００は、スクリーン駆動装置２１０に制御信号を出力
し、スクリーン駆動装置２１０は印刷用スクリーン１０
０のスクリーン枠１１０Ｂを上昇させる。

【００６９】その後、制御装置２００は、スキージ駆動
装置２２０及びブレード駆動装置２３０に制御信号を出
力し、印刷開始の原点に印刷用スキージ２０とブレード
３０とを復帰させるとともに、印刷用スキージの前段に
設けてある図示しないインク返しにより厚膜ペーストＰ
を印刷開始の位置に戻して、図６（ａ）に示した最初の
状態に復帰する。

【００７０】ここで、表２を用いて、本実施形態による
厚膜ペースト塗布膜の形成方法によって形成された導体
配線膜の評価結果について、従来のギャップ印刷方式と
コンタクト方式に対比して説明する。

【００７１】

【表２】

【００７２】なお、表２に示す例においては、表１と同
じように、スクリーンのペースト遮蔽膜の大きさＷ１を
２００ｍｍ角とし、このペースト遮蔽膜の領域内に形成
した６０μｍ幅で０．２ｍｍピッチの導体配線膜を形成
するようにしている。また、従来方式のギャップ印刷方
式及びコンタクト印刷方式についても、同じペースト遮
蔽膜を使用して導体配線膜を形成している。また、表２
に示す各評価項目は、表１の各項目と同じである。

【００７３】表２から明らかなように、本実施形態にお
いては、シート破れがなくなる。また、本実施形態にお
いては、膜厚が厚くでき、また位置ずれも少ないという
良好な結果を得ることができている。

【００７４】特に、本実施形態においては、スクリーン
枠は一方のみが上昇するため、スクリーンの伸びが、図
４に示す例に比べて少なくなるため、位置ずれをさらに
少なくすることができる。

【００７５】以上説明したように、本実施形態によれ
ば、グリーンシートのシート破れが生じなくなり、ペー
スト遮蔽膜をグリーンシートから離す際に、ペースト遮
蔽膜の開口部に充填した厚膜ペーストが引き付けられ
て、膜パターンににじみ等のパターン形状の乱れを生じ
ることもなく、また、グリーンシートに膜パターンが形
成されないこともなくなる。

【００７６】また、ペースト遮蔽膜の開口部に充填した
厚膜ペーストは、グリーンシートに一定時間接触させた
状態が保持されるので、グリーンシート表面に形成した
厚膜は、膜表面の凹部の膜厚を厚くすることができる。

【００７７】さらに、印刷用スクリーンのペースト遮蔽
膜とグリーンシートを全面で接触させるようにしている
とともに、スクリーン枠は一方のみを持ち上げるように
しているため、スクリーンの伸びによる位置ずれも低減
する。

【００７８】次に、図７を用いて、本発明の第３の実施
形態による厚膜ペースト塗布膜の形成方法について説明
する。なお、図４及び図６と同一符号は同一部分を示す
とともに、本実施形態による形成方法は、図１に示した
厚膜ペースト塗布膜の膜形成装置によって実施される。

【００７９】本実施形態においては、図６に示した実施
形態と同様に、スクリーン枠の一方のみを上昇すること
によって、スクリーンを傾けるようにしている。しかし
ながら、ブレードの移動及びスクリーンの傾けは、スキ
ージによる印刷が終了する前に行うようにしている。ま
た、ブレードの下降は、スクリーン枠の上昇前に行うよ
うにしている。

【００８０】図７（ａ）〜（ｄ）の工程は、図６（ａ）
〜（ｄ）と同様であり、簡単に説明すると、図７（ａ）
に示すように、最初に状態においては、印刷用スクリー
ン１００のペースト遮蔽膜１２０とグリーンシートＧＳ
の間に、数ｍｍのギャップＧを設けて印刷用スクリーン
１００が膜形成装置に設置される。印刷の開始に当たっ
ては、図７（ｂ）に示すように、印刷用スクリーン１０
０が下降して、ペースト遮蔽膜１２０とグリーンシート
ＧＳを全面で接触させる。

【００８１】次に、図７（ｃ）に示すように、印刷用ス
キージ２０を下降させ、印刷用スキージ２０の先端を印
刷用スクリーン１００に接触させる。なお、この時点で
は、ブレード３０は下降させていない。ブレード３０
は、必ずしも、スキージ２０と同時に下降させる必要が
ないものである。

【００８２】そして、図７（ｄ）に示すように、印刷用
スキージ２０をスクリーン１００の表面に沿って水平方
向に移動させ、厚膜ペーストＰをペースト遮蔽膜１２０
の開口部１３０に充填する。そして、印刷用スキージ２
０が移動ストロークの終端まで移動すると、印刷用スキ
ージ２０は、終端位置で停止する。また、このとき、制
御装置２００は、ブレード駆動装置２３０に制御信号を
出力して、ブレード駆動装置２３０は、ブレード３０を
ペースト遮蔽膜と目止め膜の境界の位置まで移動する。

【００８３】次に、図７（ｅ）に示すように、制御装置
２００は、ブレード駆動装置２３０に制御信号を出力
し、ブレード駆動装置２３０は、ブレード３０を下降さ
せる。下降した後、ブレード３０は停止した状態のまま
としている。

【００８４】次に、図７（ｆ）に示すように、制御装置
２００は、印刷用スキージ２０とブレード３０の間の距
離Ｄが所定の値になると、ブレード駆動装置２３０に制
御信号を出力し、ブレード駆動装置２３０は、ブレード
３０をスクリーン１００の表面に沿って所定の速度ｖ１
で水平方向に移動させる。

【００８５】ここで、印刷用スキージ２０の移動速度を
ブレード３０の移動速度と同じｖ１とし、例えば、１０
ｍｍ／秒とすると、距離Ｄは、例えば、５０ｍｍとして
いる。即ち、印刷用スキージ２０によって厚膜ペースト
ＰをグリーンシートＧＳ上に印刷した後、グリーンシー
トＧＳに接触したペースト遮蔽膜１２０の開口部に厚膜
ペーストＰを充填したまま保持する時間として、５秒を
確保するようにしている。これによって、印刷された厚
膜の凹部の膜厚を厚くすることができる。この保持時間
は、数秒程度でよいものである。印刷用スキージとブレ
ードの移動速度が異なる場合には、所定の保持時間（数
秒）を確保できるように、印刷用スキージによる印刷開
始後、所定のタイミングでブレードを移動するようにす
る。これによって、ブレードの移動開始を、図６に示し
た例に比べて早くできるため、印刷時間を短縮すること
ができる。

【００８６】また、制御装置２００は、ブレード３０の
移動制御と同時に、スクリーン駆動装置２１０に制御信
号を出力して、印刷用スクリーン１００の１辺のスクリ
ーン枠１１０Ａを所定の速度ｖ２で上昇させる。このと
き、スクリーン枠１１０Ａに対向するスクリーン枠１１
０Ｂは上昇することなく、元の位置に留まっている。こ
れにより、印刷用スクリーンのスクリーン枠１１０Ａと
ブレード３０の間の印刷スクリーン面を傾斜させ、ブレ
ード３０の移動によりペースト印刷用スキージ２０の印
刷開始端より基板表面と接触状態にあったぺースト遮蔽
膜１２０を基板ＧＳの表面から徐々に離す。なお、ブレ
ード３０の移動速度ｖ１と、印刷用スクリーン１００の
上昇速度ｖ２との関係については、図５を用いて説明し
たような関係としている。

【００８７】なお、印刷用スキージ２０が移動ストロー
クの終端まで移動すると、その位置で停止して、ブレー
ド３０が終端まで移動するのを待っている。

【００８８】そして、図７（ｇ）に示すように、制御装
置２００は、ブレード駆動装置２３０に制御信号を出力
し、ブレード駆動装置２３０は、ブレード３０をスクリ
ーン１００の終端位置まで移動し、スクリーン駆動装置
２１０は、印刷用スクリーン１００のスクリーン枠１１
０Ａの上昇を終了する。

【００８９】次に、図７（ｈ）に示すように、制御装置
２００は、スキージ駆動装置２２０及びブレード駆動装
置２３０に制御信号を出力し、スキージ駆動装置２２０
は印刷用スキージ２０を上昇させ、また同時に、ブレー
ド駆動装置２３０はブレード３０を上昇させる。

【００９０】次に、図７（ｉ）に示すように、制御装置
２００は、スクリーン駆動装置２１０に制御信号を出力
し、スクリーン駆動装置２１０は印刷用スクリーン１０
０のスクリーン枠１１０Ｂを上昇させる。

【００９１】その後、制御装置２００は、スキージ駆動
装置２２０及びブレード駆動装置２３０に制御信号を出
力し、印刷開始の原点に印刷用スキージ２０とブレード
３０とを復帰させるとともに、印刷用スキージの前段に
設けてある図示しないインク返しにより厚膜ペーストＰ
を印刷開始の位置に戻して、図７（ａ）に示した最初の
状態に復帰する。

【００９２】ここで、表３を用いて、本実施形態による
厚膜ペースト塗布膜の形成方法によって形成された導体
配線膜の評価結果について、従来のギャップ印刷方式と
コンタクト方式に対比して説明する。

【００９３】

【表３】

【００９４】なお、表３に示す例においては、表１と同
じように、スクリーンのペースト遮蔽膜の大きさＷ１を
２００ｍｍ角とし、このペースト遮蔽膜の領域内に形成
した６０μｍ幅で０．２ｍｍピッチの導体配線膜を形成
するようにしている。また、従来方式のギャップ印刷方
式及びコンタクト印刷方式についても、同じペースト遮
蔽膜を使用して導体配線膜を形成している。また、表３
に示す各評価項目は、表１の各項目と同じである。

【００９５】表３から明らかなように、本実施形態にお
いては、シート破れがなくなる。また、本実施形態にお
いては、膜厚が厚くでき、また位置ずれも少ないという
良好な結果を得ることができている。

【００９６】特に、本実施形態においては、スクリーン
枠は一方のみが上昇するため、スクリーンの伸びが、図
４に示す例に比べて少なくなるため、位置ずれをさらに
少なくすることができる。

【００９７】以上説明したように、本実施形態によれ
ば、グリーンシートのシート破れが生じなくなり、ペー
スト遮蔽膜をグリーンシートから離す際に、ペースト遮
蔽膜の開口部に充填した厚膜ペーストが引き付けられ
て、膜パターンににじみ等のパターン形状の乱れを生じ
ることもなく、また、グリーンシートに膜パターンが形
成されないこともなくなる。

【００９８】また、ペースト遮蔽膜の開口部に充填した
厚膜ペーストは、グリーンシートに一定時間接触させた
状態が保持されるので、グリーンシート表面に形成した
厚膜は、膜表面の凹部の膜厚を厚くすることができる。

【００９９】さらに、印刷用スクリーンのペースト遮蔽
膜とグリーンシートを全面で接触させるようにしている
とともに、スクリーン枠は一方のみを持ち上げるように
しているため、スクリーンの伸びによる位置ずれも低減
する。

【０１００】さらに、スキージの移動後、所定の保持時
間を確保した後、ブレードを移動するようにしているた
め、スクリーン印刷による時間を短くすることができ
る。

【０１０１】

【発明の効果】本発明によれば、厚膜ペースト塗布膜の
形成方法及び膜形成装置において、印刷の位置ずれが小
さく、膜表面の凹部の膜厚が厚いとともに、微小パター
ンも形成が行え、また、グリーンシート破れ等も生じな
いものとなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態による厚膜ペースト塗布膜
の膜形成装置の構成を示すブロック図である。

【図２】本発明の一実施形態による厚膜ペースト塗布膜
の形成方法及び膜形成装置に用いるスクリーンの全体構
成を示しす断面図である。

【図３】本発明の一実施形態による厚膜ペースト塗布膜
の形成方法及び膜形成装置に用いるスクリーンの要部拡
大図である。

【図４】本発明の一実施形態による厚膜ペースト塗布膜
の形成方法について説明する工程図である。

【図５】本発明の一実施形態による厚膜ペースト塗布膜
の形成方法におけるブレードの移動速度と、印刷用スク
リーンの上昇速度との関係の説明図である。

【図６】本発明の第２の実施形態による厚膜ペースト塗
布膜の形成方法について説明する工程図である。

【図７】本発明の第３の実施形態による厚膜ペースト塗
布膜の形成方法について説明する工程図である。

【符号の説明】

１０…ステージ ２０…印刷用スキージ ３０…ブレード １００…印刷用スクリーン １１０…スクリーン枠 １２０…ペースト遮蔽膜 １３０…開口部 １４０…編込みメッシュ １５０…接合めっき膜 １６０…目止め膜 ２００…制御装置 ２１０…スクリーン駆動装置 ２２０…スキージ駆動装置 ２３０…ブレード駆動装置 Ｇ…ギャップ（間隔） ＧＳ…グリーンシート Ｐ…厚膜ペースト

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 ＦＩ Ｈ０５Ｋ 3/46 Ｈ０５Ｋ 3/46 Ｃ (72)発明者 中村 孝直 神奈川県秦野市堀山下１番地 株式会社日 立製作所汎用コンピュータ事業部内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】印刷用スクリーンのペースト遮蔽膜を基板
   表面に接触させ、印刷用スキージを用いて上記ペースト
   遮蔽膜に設けた開口部に厚膜ペーストを充填し、ペース
   ト遮蔽膜を基板表面から離すことにより厚膜ペースト塗
   布膜を基板上に形成する厚膜ペースト塗布膜の形成方法
   において、 上記厚膜ペーストを上記ペースト遮蔽膜の開口部に充填
   させた後、上記印刷用スキ―ジの後段に設けたブレード
   を上記印刷用スクリーンに接触させながら移動するとと
   もに、印刷開始側の上記印刷用スクリーンの枠の位置を
   上昇させて、上記印刷用スクリーンを上記基板に対して
   傾斜させることにより、上記印刷用スキージの印刷開始
   端から上記ぺースト遮蔽膜を上記基板表面から離すこと
   を特徴とする厚膜ペースト塗布膜の形成方法。
2. 【請求項２】ペースト遮蔽膜を有する印刷用スクリーン
   を上下動して、上記ペースト遮蔽膜を基板表面に接触さ
   せるスクリーン駆動手段と、 上記印刷用スクリーンに接触して移動しながら上記ペー
   スト遮蔽膜に設けた開口部に厚膜ペーストを充填する印
   刷用スキージを駆動するスキージ駆動手段と、 上記スクリーン駆動手段及び上記スキージ駆動手段を制
   御する制御手段を有する厚膜ペースト塗布膜の膜形成装
   置において、 上記印刷用スキ―ジの後段に設けたブレードを上記印刷
   用スクリーンに接触させながら移動するブレード駆動手
   段を備え、 上記制御手段は、上記スキージ駆動手段を制御して上記
   厚膜ペーストを上記ペースト遮蔽膜の開口部に充填させ
   た後、上記ブレード駆動手段を制御して、上記ブレード
   を上記印刷用スクリーンに接触させながら移動するとと
   もに、上記スクリーン駆動手段を制御して、印刷開始側
   の上記印刷用スクリーンの枠の位置を上昇させて、上記
   印刷用スクリーンを上記基板に対して傾斜させることに
   より、上記印刷用スキージの印刷開始端より上記ぺース
   ト遮蔽膜を上記基板表面から離すことを特徴とする厚膜
   ペースト塗布膜の膜形成装置。