KR100470272B1 - 금속막 스크린마스크의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 패턴의 정밀도가 우수하고 패턴의 왜곡이 적으며, 내구성이 향상된 새로운 금속막 스크린 마스크의 제조방법에 대한 것이다.

본 발명은 도금가능한 지지판(5) 위에 제1금속층(9)을 도금하여 형성하는 단계(A)와, 상기 제1금속층(9) 위에 금속망사(1)를 적층하여 도금에 의해 접착한 후에 지지판(5)을 제거하는 단계(B), 상기 제1금속층(9) 위에 포토레지스트막(6)을 형성하는 단계(C), 상기 포토레지스트막(6) 위에 필름원고(7)를 올려놓고 노광하여 현상하여 패턴을 형성하는 단계(D), 현상되어 노출된 제1금속층(9) 위에 도금에 의해 도금패턴(8)을 형성하는 단계(E), 잔류하는 포토레지스트막(6)을 제거하는 단계(F), 제1금속층(9)의 노출된 패턴부분에서 에칭에 의해 제1금속층(9)만을 선택부식하는 단계(G)로 이루어진 금속막 스크린의 제조방법이다.

Description

금속막 스크린마스크의 제조방법 {Method of manufacturing the metal pattern screen mask}

본 발명은 금속막 스크린 마스크의 제조방법에 대한 것으로서, 좀 더 상세히는 도금과 선택부식을 이용하여 패턴의 정밀도가 우수하고 패턴의 왜곡이 적으며, 내구성이 향상된 새로운 금속막 스크린 마스크의 제조방법에 대한 것이다.

인쇄회로기판의 제조시에 소정의 회로패턴을 스크린인쇄하기 위해 스크린마스크를 사용한다. 도 1은 종래에 사용되어온 감광성수지에 의한 스크린 마스크의 구조를 보여주는데, 도시된 바와 같이, 망사(1)에 감광성수지(2)를 도포, 건조한 후에 사진제판법에 의해 패터닝한 후에, 개구부를 통해 인쇄액을 통과시켜서 인쇄하게 된다. 그런데, 이러한 감광성수지는 상대적으로 그 강도가 취약하여, 인쇄시에 망사(1)의 변형에 의해 패턴의 치수가 크게 변하며 내구성이 부족하다. 또한, 노광시에 망사(1)의 난반사의 영향으로 감광성수지(2)의 빛이 차단되어야 할 패턴의 경계 부분(a)까지 빛이 도달되어 이 부분(a)에서 패턴의 일부 막힘현상이 초래된다.

이러한 문제점을 개선하기 위해 감광성수지 대신에 금속막을 사용하여 스크린 마스크를 제조하는 방법이 제안된 바 있다. 도 2는 종래의 금속막 패턴을 도전성 망사 위에 전착형성하는 방법으로서, 도시된 바와 같이, 도금가능한 지지판(5) 위에 포토레지스트막(6)을 형성하고, 필름원고(7)를 포토레지스트막(6) 위에 올려놓고 압착하여 노광한(A) 후에 현상하면 (B)와 같은 패턴을 얻을 수 있고, 지지판(5)의 노출된 부분을 전주도금(전해도금)하여 요구되는 두께의 도금패턴(8)을 형성한다(C). 이어서, 도금패턴(8)을 금속망사(1)에 압착시켜서 밀착시킨 후(D), 도금에 의해 접착을 하고 포토레지스트막(6)을 제거하고 지지판(5)를 분리하면 원하는 패턴의 금속막스크린이 얻어진다(E). 이러한 금속막스크린은 감광성수지보다 더욱 정밀하고 내구성 있는 패턴을 얻을 수 있는 장점이 있으나, 전주도금에 의해 얻어진 금속패턴을 금속망사에 도금으로 접착하는 과정에서, 금속망사와 금속패턴 간에 틈새가 있는 부분에는 도금불량이 발생되므로, 이를 방지하기 위해 금속패턴과 금속망사를 압착하여 도금하기 때문에, 접착과정에서 텐션이 작용하여 패턴의 치수가 변형될 가능성이 높다. 또한, 도금패턴을 금속망사와 도금에 의해 접착하는 과정에서, 도금층의 두께와 도금패턴의 두께의 차이 또는 도금편차 등의 이유로 도금패턴(8)과 금속망사(1)의 접합부분에서 도금되지 않아야 할 패턴의 가장자리에 도금이 침범하기 쉬어서 인쇄시의 인쇄잉크의 빠짐성을 저해하는 요인이 될 수 있다.

한편, 도 3은 도금에 의해 금속판을 형성하여 금속망사에 도금 접착한 후에 에칭에 의해 패턴을 형성하는 '에칭법'을 보여주는데, 도시된 바와 같이, 도금가능한 지지판(5) 위에 요구되는 두께의 금속막(3)을 도금에 의해 형성한 후, 금속막(3)과 도전성 금속망사(1)를 밀착, 도금하여 접착시킨다(A). 금속막(3) 위에 포토레지스트막(6)을 형성한 후 사진감광법에 의한 노광과 현상을 통해 패턴을 형성한다(B). 이어서, 현상후 노출된 부분에 화살표 방향(b)에서 에칭하여 금속막패턴을 형성한다. 이때, 뒷면은 포토레지스트막(6-1)으로 피복하여 에칭액으로부터 보호하게 된다(C). 에칭은 금속망사에 손상이 가지 않도록 시간을 조절하여 금속막(3)만을 에칭되도록 한다. 마지막으로 포토레지스트막(6,6-1)을 제거하면 금속막 패턴을 얻을 수 있다(D).

이러한 에칭법은 금속막의 에칭에 의해 얻어지는 구멍의 크기가 사진원고 보다 커지는 것이 불가피하므로, 50㎛ 이하의 정밀한 패턴의 구현은 사실상 불가능한 것으로 알려져 있으며, 에칭면 자체도 전주도금법에 비해 매끄럽지 못하다는 한계가 있다.

본 발명은 전술한 바와 같은 종래의 인쇄회로기판 제조 공정에 사용되는 스크린 마스크의 문제점에 착안하여 제안된 것으로서, 본 발명은 패턴이 정밀하면서도 내구성이 있는 금속막 스크린을 가능하게 하는 금속막스크린 제조방법을 제공하고자 하는 것이다.

도 1 내지 도 3은 종래의 스크린마스크 제조방법의 공정도

도 4는 본 발명에 따른 제조방법의 제조공정도

도 5는 본 발명의 스크린마스크의 망목의 확대도

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1. 금속망사 4. 도금막

5. 지지판 6. 포토레지스트막

7. 필름원고 9. 제1금속층

8. 도금패턴

본 발명의 한 특징에 따르면, 도금가능한 지지판(5) 위에 제1금속층(9)을 도금하여 형성하는 단계(A)와, 상기 제1금속층(9) 위에 금속망사(1)를 적층하여 도금에 의해 접착한 후에 지지판(5)을 제거하는 단계(B), 상기 제1금속층(9) 위에 포토레지스트막(6)을 형성하는 단계(C), 상기 포토레지스트막(6) 위에 필름원고(7)를올려놓고 노광하여 현상하여 패턴을 형성하는 단계(D), 현상되어 노출된 제1금속층(9) 위에 도금에 의해 도금패턴(8)을 형성하는 단계(E), 잔류하는 포토레지스트막(6)을 제거하는 단계(F), 제1금속층(9)의 노출된 패턴부분에서 에칭에 의해 제1금속층(9)만을 선택부식하는 단계(G)로 이루어진 것을 특징으로 하는 금속막 스크린의 제조방법이 제공된다.

본 발명의 다른 특징에 따르면, 상기 (B)단계에서 사용하는 도금재료는 상기 제1금속층(9)과 동일한 금속이고, 상기 (G)단계의 선택부식을 행한 후에 계속해서 상기 (B)단계에서 금속망사(1)에 피복된 도금막(4)을 제거하는 단계(H)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 금속막 스크린의 제조방법이 제공된다.

이하에서 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한다. 도 4는 본 발명의 공정을 보여주는 도면이고, 도 5는 이러한 방법에 의해 제조된 스크린의 망목을 보여준다.

도시된 바와 같이, 본 발명에 따르면, 도금가능한 지지판(5) 위에 제1금속층(9)을 도금에 의해 형성한다(A). 여기서, 도금가능한 지지판(5)은 대체로 스텐레스와 같은 금속판을 사용하지만, 기타 ITO(indium tin oxide)글래스와 같이 금속피막이 증착된 판이나 기타의 재료를 사용한다. 그리고, 제1금속층(9)의 재료로는 구리를 사용하는 것이 바람직하다.

다음에, 제1금속층(9)위에 금속망사(1)를 적층하여 도금에 의해 접착하고,지지판(5)을 제거한다(B). 이때 사용가능한 전형적인 도금법은 니켈에 의한 전주도금이다. 그러나, 무전해도금 기타의 도금법도 사용할 수 있다. 제1금속층(9)과 금속망사(1)가 접착되면, 더운물 등에 담가서 지지판(5)을 제거한다. 지지판(5)의 평활도가 높을수록 용이하게 분리된다. 이 단계에서는 금속망사(1)의 표면이나 금속망사(1)와 제1금속층(9)의 사이에 도금막(4)이 형성된다.

다음에, 상기 제1도금층(9) 위에 포토레지스트막(6)을 형성한다(C).

다음에, 상기 포토레지스트막(6) 위에 소정의 패턴이 형성된 필름원고(7)를 올려놓고, 노광과 현상을 통해 패턴을 형성한다(D).

다음에, 현상되어 제거된 포토레지스트막(6) 사이에 노출된 제1금속층(9) 위에 전주도금에 의해 도금패턴(8)을 형성한다(E).

다음에, 잔류하는 포토레지스트막(6)을 제거한다(F). 그리고, 이때 상기 (B)공정에서 금속망사(1)에 외측 표면에 피복된 도금막(4)이 제1금속층(9)과 동일한 금속재료인 경우에는, 이후의 에칭공정에서 에칭액과 반응하지 않도록 포토레지스트(6-1)로 피복한다.

다음에, 포토레지스트막(6)이 제거되어 노출된 제1금속층(9)만을 선택적으로 부식하고, 도금패턴(8)의 금속과는 반응하지 않는 에칭액을 사용하여 제1금속층(9)의 노출부분을 부식시킨다(G). 그러면, 금속망사(1)에 패턴대로 구멍이 천공되어 금속막 스크린이 일차로 완성된다.

본 발명의 다른 특징에 따르면, 상기 (G)단계의 선택부식공정을 통해 금속망 스크린이 소정의 패턴대로 얻어진 후에, 계속하여 선택부식을 행하여, 금속망사(1)의 표면에 피복된 도금막(4)을 제거하는 단계(H)를 더 포함한다. 이를 위해서는, 상기 도금막(4)은 제1금속층(9)과 동일한 재료, 예를들면, 동(Cu)으로 구성되어야 한다. 또한, 상기 (F) 단계에서 금속망사(1)의 외측 표면에 피복된 포토레지스트(6-1)도 미리 제거되어야 한다.

이러한 (H)단계를 거치면, 도 5에서와 같이, 패턴을 이루는 금속막(P)에 의해 은폐된 금속망사(1)의 망선은 도금막(4)이 피복된 상태로서 직경이 커지는 문제점이 있으나, 금속막(P) 사이에서 에칭액에 노출된 금속망사(1)의 와이어는 도금막(4)이 제거되어 원래의 망선의 직경을 회복하게 된다. 따라서, 원하는 수준으로 미세한 선경을 얻을 수 있어서, 정밀한 패턴인쇄가 가능하다. 또한, 도금막(4)에 의한 직경의 증대를 고려해서 실제로 필요한 와이어 직경보다 작은 직경의 와이어를 사용할 필요가 없으므로, 상대적으로 고가인 미세한 선경의 와이어를 사용하지 않음으로써 코스트의 절감을 기할 수 있다.

이상에서 설명한 본 발명에 따르면, 제1금속층(9)이 금속망사(1)에 피복된 상태에서 도금을 행하므로, 제1금속층(9)이 금속망사(1)의 보호막을 형성하게 되어, 도금시의 도금층이 종래와 같이, 금속망사(1)에서 도금이 되지 않아야 할 경계부분에서 도금이 침범하는 일이 방지된다. 따라서, 정밀한 금속패턴이 얻어질 수 있다.

또한, 도금에 의한 도금패턴(8)을 금속망사(1)에 부착하는 경우에, 압력을가하지 않아도 제1금속층(9) 위에 도금층을 형성할 수 있으므로, 종래와 같이 도금패턴(8)을 금속망사(1)에 부착하기 위해 압력을 가함으로 인한 패턴치수의 변화를 방지할 수 있어서, 역시 정밀한 패턴을 얻는데 기여할 수 있다.

또한, 종래의 금속막 스크린 제조방법에서는 금속망사(1)에 도금막(4)이 피복되므로, 금속망사(1)의 와이어의 직경이 증대됨으로 인해 생기는 문제점, 즉, 스크린 인쇄시의 잉크의 막힘이나 기타 인쇄품질이 저하되게 되는 일 또는 실제 필요한 것보다 더 가늘고 얇은 망사를 사용해야 함에 따른 코스트의 증가 등의 문제점이 해소된다.

Claims (2)

1. 도금가능한 지지판(5) 위에 제1금속층(9)을 도금하여 형성하는 단계(A)와, 상기 제1금속층(9) 위에 금속망사(1)를 적층하여 도금에 의해 접착한 후에 지지판(5)을 제거하는 단계(B), 상기 제1금속층(9) 위에 포토레지스트막(6)을 형성하는 단계(C), 상기 포토레지스트막(6) 위에 필름원고(7)를 올려놓고 노광하여 현상하여 패턴을 형성하는 단계(D), 현상되어 노출된 제1금속층(9) 위에 도금에 의해 도금패턴(8)을 형성하는 단계(E), 잔류하는 포토레지스트막(6)을 제거하는 단계(F), 제1금속층(9)의 노출된 패턴부분에서 에칭에 의해 제1금속층(9)만을 선택부식하는 단계(G)로 이루어진 것을 특징으로 하는 금속막 스크린의 제조방법.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 (B)단계에서 사용하는 도금재료는 상기 제1금속층(9)과 동일한 금속이고, 상기 (G)단계의 선택부식을 행한 후에 계속해서 상기 (B)단계에서 금속망사(1)에 피복된 도금막(4)을 제거하는 단계(H)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 금속막 스크린의 제조방법.