KR20130009855A

KR20130009855A - 비정질 탄소막을 갖는 스크린 인쇄용 공판 및 그 제조 방법

Info

Publication number: KR20130009855A
Application number: KR1020127030436A
Authority: KR
Inventors: 쿠니히코 시부사와; 타케시 사토; 카츠오 키츠
Original assignee: 다이요 가가쿠 고교 가부시키가이샤
Priority date: 2010-05-28
Filing date: 2011-04-01
Publication date: 2013-01-23
Also published as: WO2011148718A1; US9186879B2; US20130220152A1; CN102947103B; EP2578413A1; CN102947103A; KR101479488B1; JP2012006390A; TW201204563A; EP2578413A4; EP2578413B1; EP2578413B8; JP5406884B2; TWI500518B

Abstract

DLC막 등의 비정질 탄소막을 구비하고, 이 비정질 탄소막상의 적어도 일부에 발수·발유층이 정착성 좋게 마련된 스크린 인쇄용 공판을 제공하기 위해, 본 발명의 1실시형태에 관한 스크린판(10)은 틀체(12)에 고정된 메시(16)와, 메시(16)에 충전되고, 인쇄 패턴 개구부(18)가 형성된 유제층(14)과, 인쇄 패턴 개구부(18)의 내벽(22)의 표면의 적어도 일부에 형성되고, 규소, 산소, 또는 질소 중 적어도 1개의 원소를 함유하는 비정질 탄소막층과, 이 비정질 탄소막층상의 적어도 일부에 설치된 불소를 함유하는 실란 커플링제 박막층(20)을 구비한다.

Description

비정질 탄소막을 갖는 스크린 인쇄용 공판 및 그 제조 방법{SCREEN-PRINTING STENCIL HAVING AMORPHOUS CARBON FILMS AND MANUFACTURING METHOD THEREFOR}

본 발명은 비정질 탄소막을 갖는 스크린 인쇄용 공판 및 그 제조 방법에 관한 것이다.

전자 부품을 기판에 표면 실장하기 위해, 스크린 인쇄에 의해서 ?납 페이스트를 기판 표면에 인쇄하는 기술이 알려져 있다. 또, 스크린 인쇄는 적층 콘덴서나 적층 인덕터의 내부 전극을 구성하는 금속 페이스트의 인쇄에도 이용된다. 스크린 인쇄에 있어서는 스크린판이나 메탈 마스크 등의 스크린 인쇄용 공판을 기판 등의 피인쇄물과 중첩한 후, 스퀴즈면에 스크레퍼를 이용해서 땜납 페이스트나 금속 페이스트 등의 인쇄 페이스트를 도포하고, 도포된 인쇄 페이스트에 스퀴즈를 꽉 눌러 이동시키는 것에 의해, 페이스트가 공판에 형성된 다수의 인쇄 패턴 개구부로부터 피인쇄물에 전사된다. 이러한 스크린 인쇄용 공판에 있어서는 인쇄 페이스트의 스밈을 억제하고, 판 분리 및 페이스트 추출성을 개량하는 것이 요망되고 있다. 고점도의 페이스트를 이용하는 경우에는 판 분리성 및 페이스트 추출성의 개량이 특히 요망된다.

인쇄 페이스트의 스밈을 억제하고, 판 분리 및 페이스트 추출성을 개량하기 위한 메탈 마스크의 개시 예가 있다. 특허문헌 1~3에는 스크린 인쇄용 마스크의 표면이나 인쇄 패턴 개구부에, 다이아몬드 라이크 카본(DLC) 등의 비정질 탄소막을 형성함으로써, 스밈을 억제하고, 판 분리성 및 페이스트 추출성을 개선하는 것이 제안되어 있다. 그러나, 비정질 탄소막에 발유성은 없고, 오히려 페이스트를 조성하는 수지 바인더와의 친화성이 높기 때문에, 단지 비정질 탄소막을 마련하는 것만으로는 페이스트의 스밈을 방지할 수 없으며, 판 분리성 및 페이스트 추출성을 충분히 개선할 수 없다.

그래서, DLC막에 불소 코팅을 실시하는 것이 검토되고 있다. 예를 들면, 특허문헌 4에서는 플루오르 탄화 가스를 이용하여 CVD법에 의해 DLC막을 마스크 본체의 표면에 형성하는 것에 의해, DLC막 중에 불소 수지 등의 활제를 함유시키고, 페이스트의 추출성을 향상시키는 동시에, 피인쇄면에 있어서의 페이스트의 스밈을 방지할 수 있다고 하고 있다.

또, 불소계의 가스를 사용하지 않고, DLC막의 표면에 불소함유 발수·발유층을 마련하는 방법도 제안되어 있다. 예를 들면, 특허문헌 5에서는 각종 고체형상 품질의 표면에 제작한 DLC막 표면에, 극안정 퍼플루오로 알킬 래디칼을 유효 성분으로 하는 표면 처리제를 형성하고, 이 표면 처리제의 위에 또한 불소 코트를 실시하는 것이 개시되어 있다.

특허문헌 1: 일본국 특허공개공보 평성11-245371호 특허문헌 2: 일본국 특허공개공보 제2002-67267호 특허문헌 3: 일본국 특허공개공보 제2005-144973호 특허문헌 4: 일본국 특허공개공보 제2006-205716호 특허문헌 5: 일본국 특허공개공보 제2005-146060호

그러나, DLC막상에 형성되는 발수·발유성을 갖는 불소 코팅층은 DLC막에의 정착성이 충분하지 않다. 또, 스크린 인쇄용 공판의 일부, 예를 들면, 스퀴즈면이나 구성 부재끼리의 접속 부분은 충분한 젖음성이 필요하므로, 스크린 인쇄용 공판 전체에 불소 코팅층을 마련하는 것은 바람직하지 않은 경우가 있다.

본 발명의 다양한 실시형태에 의해서, DLC막 등의 비정질 탄소막을 구비하고, 이 비정질 탄소막상의 적어도 일부에 발수·발유층이 정착성 좋게 마련된 스크린 인쇄용 공판이 제공된다.

본 발명자들은 규소(Si), 산소(O), 질소(N)로 이루어지는 군의 적어도 1개를 포함하는 비정질 탄소막이, 불소를 함유하는 실란 커플링제를 정착성 좋게 유지하는 것을 발견하였다. 이러한 비정질 탄소막의 표면의 발수·발유성이 요망되는 부분에, 불소를 함유하는 실란 커플링제의 박막을 형성함으로써, 탈수 축합 반응 등의 공유결합 또는 수소결합 등에 있어서 비정질 탄소막과 실란 커플링제의 박막이 강고한 화학 결합을 일으키고, 실란 커플링제의 박막이 비정질 탄소막상에 정착성 좋게 유지되는 것이 확인되었다.

본 발명의 1실시형태에 관한 스크린판은 틀체에 고정된 메시와, 상기 메시에 충전되고, 관통구멍이 형성된 유제층과, 상기 관통구멍의 내벽면의 적어도 일부에 형성되고, 규소, 산소, 또는 질소 중 1개의 원소를 함유하는 비정질 탄소막층과, 상기 비정질 탄소막층상의 적어도 일부에 마련된 불소를 함유하는 실란 커플링제 박막층을 구비한다.

본 발명의 1실시형태에 관한 스크린 인쇄용 마스크는 틀체에 직접 또는 메시를 거쳐서 간접적으로 부착된 관통구멍을 갖는 마스크 기판과, 상기 관통구멍의 내벽면의 적어도 일부에 형성되고, 규소, 산소, 또는 질소 중 적어도 1개의 원소를 함유하는 비정질 탄소막층과, 상기 비정질 탄소막층상의 적어도 일부에 마련된 불소를 함유하는 실란 커플링제 박막층을 구비한다. 본 발명의 다른 실시형태에 관한 스크린 인쇄용 마스크는 틀체에 고정된 메시와, 상기 메시의 한쪽의 면에 부착된 관통구멍을 갖는 마스크 기판과, 상기 관통구멍의 내벽면의 적어도 일부에 형성되고, 규소, 산소, 또는 질소 중 적어도 1개의 원소를 함유하는 비정질 탄소막층과, 상기 비정질 탄소막층상의 적어도 일부에 마련된 불소를 함유하는 실란 커플링제 박막층을 구비한다.

본 발명의 1실시형태에 관한 스크린판의 제조 방법은 틀체에 메시를 고정시키는 공정과, 상기 메시에 유제를 충전하여 유제층을 형성하는 공정과, 상기 유제층의 인쇄 패턴에 대응하는 위치에 관통구멍을 형성하는 공정과, 상기 관통구멍의 내벽면의 적어도 일부에, 규소, 산소, 또는 질소 중 적어도 1개의 원소를 함유하는 비정질 탄소막층을 형성하는 공정과, 상기 비정질 탄소막층상의 적어도 일부에 불소를 함유하는 실란 커플링제 박막층을 형성하는 공정을 구비한다.

본 발명의 1실시형태에 관한 스크린 인쇄용 마스크의 제조 방법은 틀체에 직접 또는 메시를 거쳐서 간접적으로 마스크 기판을 고정시키는 공정과, 상기 금속판의 인쇄 패턴에 대응하는 위치에 관통구멍을 형성하는 공정과, 상기 관통구멍의 내벽면의 적어도 일부에, 규소, 산소, 또는 질소 중 적어도 1개의 원소를 함유하는 비정질 탄소막층을 형성하는 공정과, 상기 비정질 탄소막층상의 적어도 일부에 불소를 함유하는 실란 커플링제 박막층을 형성하는 공정을 구비한다. 본 발명의 다른 실시형태에 관한 스크린 인쇄용 마스크의 제조 방법은 틀체에 메시를 고정시키는 공정과, 상기 메시의 한쪽의 면에 관통구멍을 갖는 마스크 기판을 부착하는 공정과, 상기 관통구멍의 내벽면의 적어도 일부에, 규소, 산소, 또는 질소 중 적어도 1개의 원소를 함유하는 비정질 탄소막층을 형성하는 공정과, 상기 비정질 탄소막층상의 적어도 일부에 불소를 함유하는 실란 커플링제 박막층을 형성하는 공정을 구비한다.

본 발명의 다양한 실시형태에 따르면, DLC막 등의 비정질 탄소막을 구비하고, 이 비정질 탄소막상의 적어도 일부에, 발수·발유층이 정착성 좋게 마련된 스크린판 및 인쇄용 마스크가 제공된다.

도 1은 본 발명의 1실시형태에 관한 스크린판의 전체 구성을 모식적으로 나타내는 평면도,
도 2는 본 발명의 1실시형태에 관한 스크린판을 모식적으로 나타내는 단면도,
도 3은 본 발명의 다른 실시형태에 관한 스크린판을 모식적으로 나타내는 단면도,
도 4는 본 발명의 다른 실시형태에 관한 스크린판을 모식적으로 나타내는 단면도,
도 5는 본 발명의 1실시형태에 관한 메탈 마스크를 모식적으로 나타내는 단면도,
도 6은 본 발명의 다른 실시형태에 관한 메탈 마스크를 모식적으로 나타내는 단면도,
도 7은 본 발명의 다른 실시형태에 관한 메탈 마스크를 모식적으로 나타내는 단면도,
도 8은 본 발명의 1실시형태에 관한 스테인리스강(SUS) 메시의 인쇄 후의 사진,
도 9는 불소 코팅을 실시하고 있지 않은 스테인리스강(SUS) 메시의 인쇄 후의 사진,
도 10은 본 발명의 1실시형태에 관한 SUS 메시를 이용해서 기판상에 인쇄된 페이스트를 나타내는 사진,
도 11은 실시예 1~7 및 비교예 1의 미네랄 스피릿과의 접촉각의 측정 결과를 나타내는 그래프,
도 12는 실시예 1~9 및, 비교예 1의 물과의 접촉각의 측정 결과를 나타내는 그래프,
도 13은 비교예 1의 표면의 복수의 위치에 있어서 미네랄 스피릿과의 접촉각을 측정한 결과를 나타내는 그래프,
도 14는 실시예 7의 표면의 복수의 위치에 있어서 미네랄 스피릿과의 접촉각을 측정한 결과를 나타내는 그래프.

본 발명의 다양한 실시형태에 대해 첨부 도면을 참조하여 설명한다. 각 실시형태에 있어서, 유사한 구성요소에는 유사한 참조 부호를 붙여 설명하고, 그 유사한 구성요소에 대한 상세한 설명은 적절히 생략한다. 도 1은 본 발명의 1실시형태에 관한 스크린판의 전체 구성을 모식적으로 나타내는 평면도, 도 2는 본 발명의 1실시형태에 관한 스크린판을 모식적으로 나타내는 단면도이다. 도 1 및 도 2는 본 발명의 1실시형태에 관한 스크린판의 구성을 모식적으로 나타내는 것이며, 그 치수는 반드시 정확하게 도시되어 있지 않은 점에 유의하기 바란다.

도시한 바와 같이, 본 발명의 1실시형태에 관한 스크린판(10)은 철제의 주물, 스테인리스강이나 알루미늄 합금으로 이루어지는 틀체(12)에, 폴리에스테르 등의 수지나 스테인리스강으로 이루어지는 메시(16)를 치고, 이 메시(16)의 전부 또는 일부에 유제(乳劑)(14)를 도포해서 구성된다.

메시(16)는 예를 들면, 금속, 수지, 또는 탄소섬유로 이루어지는 실을 짜넣어 구성된다. 메시(16)로서 예를 들면, 선 직경 φ15㎛, 두께 23㎛, 메시 개구부 폭 24.7㎛, 메시 카운트 640(1inch폭에 640개의 메시가 존재)의 메시를 이용할 수 있다. 1실시형태에 있어서는 메시실의 교점 부분을 눌러 찌부러뜨리고, 메시의 실 1개의 두께에 상당하는 두께까지 메시(16)의 두께를 박형화할 수 있다. 메시(16)의 재질, 선 직경, 메시 수 등은 여기서 설명한 것에 한정되지 않으며, 인쇄 대상에 따라 적절히 변경할 수 있다.

1실시형태에 있어서, 유제(14)로서, 예를 들면 디아조계의 감광 유제를 이용할 수 있다. 유제(14)에는 예를 들면 포토리소그래피법에 의해서, 인쇄 패턴에 대응하는 인쇄 패턴 개구부(18)가 형성된다. 인쇄 패턴 개구부(18)는 유제(14)를 두께 방향으로 관통하도록 형성된다. 포토리소그래피법을 이용하는 경우에는 포토마스크의 마스크 패턴을 메시(16)에 도포된 유제(14)에 노광하는 것에 의해 유제(14)의 일부를 경화시키고, 계속해서, 유제(14) 중 노광에 의해 경화된 부분만을 메시(16)상에 잔존시키고, 그 이외의 부분을 제거함으로써, 인쇄 패턴 개구부(18)를 형성한다. 인쇄 패턴 개구부(18)는 유제(14)의 내벽(22)에 의해서 획정되어 있다. 유제(14) 대신에, 인쇄 패턴이 패터닝된(인쇄 패턴 개구부(18)에 상당하는 관통구멍이 형성된) 니켈, 니켈 합금, 또는 스테인리스강 등의 금속박을 메시(16)에 점착해도 좋다. 또, 인쇄 패턴이 형성된 메시(16)를 틀체(12)에 직접 점착하는 대신에, 메시(16)와는 별도의 지지 스크린(도시하지 않음)을 틀체(12)에 치고, 이 지지 스크린에 메시(16)을 점착해도 좋다. 1실시형태에 있어서, 지지 스크린의 메시(16)와 중첩되는 부분은 커터 나이프 등으로 잘라내어진다.

1실시형태에 있어서, 메시(16)의 각 실의 표면에는 도시하지 않은 비정질 탄소막이 형성된다. 이 비정질 탄소막은 예를 들면, 탄소(C), 수소(H), 및 규소(Si)를 주성분으로 하는 a-C:H:Si막이다. 막 중의 Si 함유량은 예를 들면 4~50원자%이고, 바람직하게는 10~40원자%이다. 본 발명의 1실시형태에 관한 비정질 탄소막은 예를 들면, 플라즈마 CVD법을 이용해서 형성할 수 있다. 규소의 원료로 되는 반응 가스로서는 테트라메틸실란, 메틸실란, 디메틸실란, 트리메틸실란, 디메톡시디오메틸실란, 및 테트라메틸시클로테트라실록산 등이 이용된다. 메시(16)에 형성된 비정질 탄소막은 접착제와의 친화성이 높기 때문에, 접착제나 점착테이프를 이용하는 것에 의해 메시(16)를 틀체(12)에 확실하게 고정시킬 수 있다. 또, 비정질 탄소막은 유제(14)와의 접착성이 높기 때문에, 메시(16)에 확실하게 유제(14)를 유지할 수 있다. 또, 유제(14) 대신에 상술한 니켈 등의 금속박을 마련하는 경우에는 금속박과 메시(16)의 접합부에 비정질 탄소막을 형성하지 않는 것에 의해, 금속박을 메시(16)에 확실히 유지할 수 있다.

본 발명의 비정질 탄소막에는 후술하는 실란 커플링제를 정착성 좋게 유지할 수 있도록, Si에 부가해서, 또는 Si 대신에, 다양한 원소를 함유시킬 수 있다. 예를 들면, 비정질 탄소막으로서 a-C:H:Si막에 또한 산소 원자(O)를 함유시킨 a-C:H:Si:O막을 이용할 수 있다. 막 중의 O함유량은 Si를 포함하는 주원료 가스와 산소의 총 유량에 차지하는 산소의 유량 비율을 조정하는 것에 의해서 변경된다. 주 원료 가스와 산소의 총 유량에 차지하는 산소의 유량 비율은 예를 들면 0.01~12%, 바람직하게는 0.5~10%로 되도록 조정된다. 또, 본 발명의 비정질 탄소막은 a-C:H:Si:O막에 또한 질소(N)를 함유시킨 a-C:H:Si:O:N막, 또는 a-C:H:Si막에 질소 플라즈마를 조사한 a-C:H:Si:N막이어도 좋다.

또, Si 대신에 O 또는 N의 한쪽 또는 양쪽을 함유시킨 막(a-C:H:O막, a-C:H:N막, 또는 a-C:H:O:N막)을 이용할 수도 있다. 예를 들면, 비정질 탄소막의 표면을, 질소 혹은 산소 또는 그들 혼합물을 이용해서 플라즈마 처리하는 것에 의해, 비정질 탄소막에 산소 또는 질소를 함유시킬 수 있다. 이 플라즈마 처리는 비정질 탄소막의 성막 장치와 동일한 성막 장치내에 있어서, 진공을 깨는 일 없이, 탄소막의 성막과 연속적으로 또는 일괄해서 실행할 수 있다. 플라즈마 처리된 비정질 탄소막 표면은 그 표면에 Si-OH 등의 각종 관능기를 가지므로, 이들 관능기와 후술하는 불소함유 실란 커플링제가 갖는 관능기가 상호작용하는 것에 의해, 후술하는 불소함유 실란 커플링제와 비정질 탄소막 표면의 밀착성을 더욱 개선할 수 있다.

메시(16) 표면의 비정질 탄소막상의 적어도 일부분에는 불소를 함유하는 실란 커플링제로 이루어지는 박막(20)이 형성된다. 불소함유 실란 커플링제의 박막(20)은 메시(16) 표면의 비정질 탄소막과 탈수 축합 반응에 의한 공유결합 또는 수소결합 등의 화학 결합으로 강고하게 고정된다. 불소를 함유하는 실란 커플링제로서, 예를 들면, 플로로서프사의 FG-5010Z130-0.2를 이용할 수 있다. 1실시형태에 있어서, 이 박막(20)은 인쇄 패턴 개구부(18)를 투과하는 인쇄 페이스트의 투과 체적에 실질적인 영향을 주지 않을 정도로 얇게 형성되고, 예를 들면, 약 20㎚의 두께로 형성된다. 박막(20)의 막두께는 이것에 한정되지 않으며, 이용되는 불소함유 실란 커플링제의 종류에 따라 적절히 변경되고, 예를 들면, 1㎚~1㎛의 범위에서 형성된다.

상술한 바와 같이, 플라즈마 CVD법을 이용하여 비정질 탄소막을 형성하는 것에 의해, 유제(14) 표면 또는 상술한 니켈 등의 금속박 표면의 요철을 묻지 않을 정도로 덮도록 비정질 탄소막을 형성할 수 있다. 이와 같이 해서 형성한 비정질 탄소막에 실란 커플링제를 도포하는 것에 의해, 유제(14) 표면의 오목부에도 실란 커플링제를 배치할 수 있다. 이 오목부에 있어서의 불소함유 실란 커플링제층은 유제(14) 표면의 볼록부에 형성된 단단한 비정질 탄소막에 의해서 보호되기 때문에 마찰에 의한 박리 탈락을 일으키기 어렵다. 이것에 의해, 불소함유 실란 커플링제의 박막(20)을 더욱 장기간에 걸쳐 비정질 탄소막 표면에 유지할 수 있다.

상술한 바와 같이, 박막(20)은 비정질 탄소막상의 적어도 일부분에 형성된다. 도 2에 예시하는 바와 같이, 1실시형태에 있어서의 박막(20)은 메시(16)의 각 실의 하면(26)측에 형성되어도 좋다. 박막(20)은 예를 들면, 불소함유 실란 커플링제의 용액을 메시(16)의 표면에 도포하는 것에 의해 형성된다. 불소함유 실란 커플링제의 도포 및 불소함유 실란 커플링제 용액으로의 침지는 대기중에서 실행할 수 있으므로, 스크린판(10)의 발수·발유성이 필요한 부분, 예를 들면, 상술한 바와 같이, 메시(16)의 인쇄 패턴 개구부(18)로부터 노출된 부분의 하면(26)측에, 진공 중에서의 작업에 비해 용이하게 박막(20)을 형성할 수 있다.

이상과 같이 구성된 스크린판(10)은 유제(14)의 하면(26)이 피인쇄물과 대향하도록 배치하여 사용된다. 스크린판(10)을 소정 위치에 배치한 후, 상면(24)에 땜납 페이스트나 내부 전극을 구성하는 금속 페이스트 등의 인쇄 페이스트를 도포하고, 스퀴즈(도시하지 않음)를 상면(24)에 일정압으로 꽉 누른 채 상면(24)을 따라 슬라이드시키는 것에 의해, 도포된 인쇄 페이스트가 인쇄 패턴 개구부(18)를 통과하고, 피인쇄물에 전사된다.

계속해서, 상기의 스크린판(10)의 제조 방법의 일예에 대해 설명한다. 우선, 철제 주물, 스테인리스강이나 알루미늄 합금으로 이루어지는 틀체(12) 및, 플라즈마 CVD법 등에 의해 표면에 비정질 탄소막이 형성된 메시(16)를 준비하고, 이 메시(16)를 틀체(12)에 친다. 메시(16)는 틀체(12)에 직접 부착해도 좋고, 지지 스크린을 거쳐서 부착해도 좋다. 다음에, 이 메시(16)에 감광 유제(14)를 도포하고, 포토리소그래피법에 의해 인쇄 패턴에 대응하는 인쇄 패턴 개구부(18)를 유제(14)에 형성한다. 계속해서, 메시(16)의 인쇄 패턴 개구부(18)에 있어서 노출되어 있는 부분의 하면(26)측에 불소함유 실란 커플링제의 박막(20)을 도포하며, 스크린판(10)이 얻어진다.

이와 같이, 본 발명의 1실시형태에 관한 스크린판(10)에 있어서는 메시(16) 표면에 형성된 비정질 탄소막상의 적어도 일부에, 발수·발유성이 우수하고, 비정질 탄소막과 강고하게 화학 결합하는 불소함유 실란 커플링제의 박막(20)이 마련된다. 박막(20)은 발수·발유성이 우수하기 때문에, 인쇄시에 인쇄 페이스트가 인쇄 패턴 개구부(18)에 잔존하는 것을 억제하고, 판 분리성 및 페이스트 추출성을 개선할 수 있다. 1실시형태에 있어서는 메시(16) 중, 인쇄 패턴 개구부(18)에 있어서 노출되어 있는 부분의 하면(26)측에 박막(20)이 형성된다. 이와 같이, 인쇄 페이스트가 특히 잔존하기 쉬운 부분에 선택적으로 불소함유 실란 커플링제의 박막(20)을 형성할 수 있다. 또, 1실시형태에 있어서는 불소함유 실란 커플링제가 개질된 비정질 탄소막과 강고하게 결합하고 있기 때문에, 액체형상 프라이머에 의해 불소함유 실란 커플링제를 고정시킬 필요가 없다. 이것에 의해, 액체형상 프라이머를 이용하는 것에 의한, 막두께의 증가나 인쇄 패턴 개구부(18)의 폐색 등의 폐해를 방지할 수 있다.

도 3은 본 발명의 다른 실시형태에 관한 스크린판(30)을 모식적으로 나타내는 단면도이다. 도시한 바와 같이, 스크린판(30)에 있어서는 불소함유 실란 커플링제의 박막(20′)이, 메시(16)의 하면측에 부가해서, 내벽(22)의 메시(16)보다도 하면(26)측의 부분 및, 유제(14)의 하면(26)의 인쇄 패턴 개구부(18) 근방에 형성되어 있다.

스크린판(30)의 제조 방법에 대해 설명한다. 우선, 철제의 주물, 스테인리스강이나 알루미늄 합금으로 이루어지는 틀체(12) 및, 메시(16)를 준비하고, 이 메시(16)를 틀체(12)에 친다. 메시(16)의 표면에는 비정질 탄소막이 형성되어 있어도 좋고, 형성되어 있지 않아도 좋다. 다음에, 메시(16)에 감광 유제(14)를 도포하고, 포토리소그래피법에 의해 유제(14)에 인쇄 패턴 개구부(18)를 형성한다. 계속해서, 플라즈마 CVD법에 의해, 유제(14)의 내벽(22), 상면(24), 하면(26), 및 메시(16)의 노출되어 있는 부분에 비정질 탄소막을 형성한다. 또한, 메시(16)에 대해서는 틀체(12)에 점착하기 전에 비정질 탄소막을 형성해도 좋다. 비정질 탄소막의 원료 가스에는 스크린판(10)의 제작에 이용한 것과 동일한 원료 가스를 이용할 수 있다. 계속해서, 이 비정질 탄소막의 위에 불소함유 실란 커플링제를 도포하고, 불소함유 실란 커플링제의 박막(20′)을 형성한다. 이것에 의해, 스크린판(30)이 얻어진다. 박막(20′)은 메시(16)의 하면(26)측, 내벽(22)의 메시(16)보다 하면측의 부분 및, 유제(14)의 하면(26)의 인쇄 패턴 개구부(18) 근방에 불소함유 실란 커플링제를 도포하는 것에 의해 형성된다.

이와 같이, 본 발명의 1실시형태에 관한 스크린판(30)에 있어서는 비정질 탄소막상의 메시(16) 및 인쇄 패턴 개구부(18)의 내벽(22)의 적어도 일부에, 발수·발유층이 우수한 실란 커플링제의 박막(20′)이 정착성 좋게 마련된다. 이것에 의해, 인쇄시에 인쇄 페이스트가 인쇄 패턴 개구부(18)에 잔존하는 것을 가일층 억제하고, 판 분리성 및 페이스트 추출성을 더욱 개선시킬 수 있다. 또, 유제(14)의 하면(26)의 인쇄 패턴 개구부(18) 근방에도 실란 커플링제의 박막(20′)이 형성되기 때문에, 인쇄시의 인쇄 페이스트가 스밈을 억제할 수 있는 동시에, 박막(20′)이 스크린판(30)과 피인쇄물의 사이에 완충재로 되어, 스크린판(30)과의 접촉에 의한 충격으로부터 피인쇄물을 보호할 수 있다. 또, 본 발명의 1실시형태에 있어서는 비정질 탄소막은 유제(14)보다 젖음성이 높기 때문에, 유제(14)의 상면(24)에 형성된 비정질 탄소막의 높은 젖음성에 의해, 인쇄 페이스트를 유제(14)상에 골고루 도포할 수 있다.

도 4는 본 발명의 다른 실시형태에 관한 스크린판(40)을 모식적으로 나타내는 단면도이다. 도시한 바와 같이, 스크린판(40)에 있어서는 불소함유 실란 커플링제의 박막(20″)이, 메시(16)의 상면측 및 내벽(22)의 상면측에도 형성되어 있다. 이것에 의해, 인쇄시에 인쇄 페이스트가 인쇄 패턴 개구부(18)에 잔존하는 것을 가일층 억제하고, 판 분리성 및 페이스트 추출성을 더욱 개선시킬 수 있다. 스크린판(40)은 스크린판(30)과 마찬가지의 방법으로 제조할 수 있다.

도 5는 본 발명의 다른 실시형태에 관한 메탈 마스크(50)를 모식적으로 나타내는 단면도이다. 도시한 바와 같이, 본 발명의 1실시형태에 관한 메탈 마스크(50)는 스테인리스강(SUS) 등의 금속으로 이루어지는 마스크 단판(51)에, 에칭 가공, 프레스 펀칭 가공, 드릴 가공, 레이저 가공 등의 공지의 방법을 이용하여, 인쇄 패턴에 대응하는 인쇄 패턴 개구부(54)를 형성한다. 마스크 단판(51)의 재질로서는 다양한 것을 이용할 수 있으며, 예를 들면, 염화 비닐, 아크릴, 폴리카보네이트 등의 수지, 세라믹스, 셀룰로오스 등의 소재를 이용하여 마스크 단판(51)을 구성할 수 있다. 또, 마스크 단판(51)은 상술한 금속판에, 유제 등의 감광성 수지, 폴리이미드, 폴리이미드아미드 등의 수지, 및 보호 테이프 등을 접합하여 이루어지는 복수층의 합판이어도 좋다. 인쇄 패턴 개구부(54)가 형성된 마스크 단판(51)에, 상술한 플라즈마 CVD 등의 방법에 의해 도시하지 않은 비정질 탄소막이 형성된다. 1실시형태에 있어서, 비정질 탄소막은 마스크 단판(51)의 상면(52), 하면(53), 및 내벽(56)에 형성된다. 그리고, 내벽(56)의 두께 방향 중앙보다 하면(53)측의 부분에는 비정질 탄소막의 위에 불소함유 실란 커플링제의 박막(55)이 형성된다. 박막(55)은 상술한 박막(20)과 마찬가지의 방법에 의해 형성할 수 있다. 사용시에는 메탈 마스크(50)를, 그 하면(53)이 피인쇄물과 대향하도록 배치하고, 그 상면(52)에 인쇄 페이스트를 도포하고, 스퀴즈를 상면에 일정압으로 꽉 누른 채 상면을 따라 슬라이드시킨다. 이것에 의해, 도포된 인쇄 페이스트를 인쇄 패턴 개구부(54)를 거쳐서 피인쇄물에 전사할 수 있다.

이와 같이, 본 발명의 1실시형태에 관한 메탈 마스크(50)에 있어서는 인쇄 페이스트가 통과하는 인쇄 패턴 개구부(54)의 내벽(56)의 적어도 일부에, 발수·발유층이 우수한 실란 커플링제의 박막(55)이 정착성 좋게 마련된다. 박막(55)은 발수·발유성이 우수하기 때문에, 인쇄시에 인쇄 페이스트가 인쇄 패턴 개구부(54)에 잔존하는 것을 억제하고, 판 분리성 및 페이스트 추출성을 개선할 수 있다.

메탈 마스크에 형성되는 불소함유 실란 커플링제의 박막(55)의 위치는 도 5에 나타낸 것에 한정되지 않는다. 도 6 및 도 7에 다른 예를 나타낸다. 예를 들면, 도 6에 나타내는 메탈 마스크(60)에 있어서는 실란 커플링제의 박막(55′)이, 인쇄 패턴 개구부(54)의 내벽(56)의 하면(53)측 및, 마스크 단판(51)의 하면(53)의 인쇄 패턴 개구부(54) 근방에 형성되어 있다. 이것에 의해, 페이스트 추출성의 향상에 부가해서, 인쇄시의 인쇄 페이스트가 스밈을 억제할 수도 있는 동시에, 박막(55′)이 메탈 마스크(60)와 피인쇄물의 사이에 완충재로 되어, 피인쇄물을 보호할 수 있다. 또, 도 7에 나타내는 메탈 마스크(70)에 있어서는 비정질 탄소막(도시하지 않음) 및 불소함유 실란 커플링제의 박막(55″)이, 인쇄 패턴 개구부(54)의 내벽(56) 전체 및, 마스크 단판(51)의 하면(53)의 인쇄 패턴 개구부(54) 근방에 형성되어 있다. 이것에 의해, 판 분리성 및 페이스트 추출성을 더욱 개선할 수 있다.

이상과 같이, 본 발명의 각종 실시형태에 관한 스크린판 및 메탈 마스크는 개구부의 내벽면 중, 적어도 일부분에, 개질된 비정질 탄소막이 형성되고, 또한 해당 비정질 탄소막 표면에 불소를 함유하는 실란 커플링제에 의해 형성되어 있으므로, 인쇄시에 인쇄 페이스트가 개구부에 잔존하는 것을 억제하고, 판 분리성 및 페이스트 추출성을 향상시킬 수 있다.

[실시예]

전주( 電鑄 ) 프로세스에 의한 Ni 패턴박의 작성과 탄소막의 성막

스테인리스강(SUS304)을, 표면 마무리 버프 연마품 두께 0.3mm, 1변 95mm의 사각형으로 커트해서 탈지하고, 스핀 코터(미카사(주)(MIKASA KK)　1H-DX II)로 JSR사제 포토레지스트 THB-126N을 최대 2500RPM으로 코트한 후, 핫 플레이트(이우치(IUCHI)　sefi　SHAMAL　HOTPLATE　HHP-401)로 90℃에서 5분간 건조시키고, 수동 마스크 얼라이너 자외선 노광 장치(SUSS　MicroTec　MA6)로, 미리 40㎛라인＆스페이스의 격자형상을 묘화할 수 있도록 작성한 유리 건판을 사용하고, 600mJ/㎠로 노광을 실행하고, 현상액에 담그고 핸드 요동 75초(15초 정지(靜止) 후 요동) 현상을 실행하였다. 레지스터 도포 두께는 약 40㎛이었다.

다음에, 해당 모형을 술파민산 Ni 도금액으로 도금하고, 전류 1.8A, 전류 밀도 약 2.4A/dm²로 50분간 도금하였다. 그 후, 레지스터 부분을 전용의 레지스터 박리액(THB-S2)으로 제거하였다. 기계 연마 등에 의한 석출된 Ni박의 표면 연마 공정은 생략하였다. 다음에, 전술한 패턴 형성 종료의 Ni박을 전주 모형용의 스테인리스강(SUS304)판으로부터 박리하고, 전극 접점부 이외의 Ni박 전면에 비정질 탄소막을 성막할 수 있도록 고정시켰다.

SUS판 지그에 고정시킨 Ni박을 고압 펄스 플라즈마 CVD 장치에 투입하고, 1×10^-3Pa까지 진공 감압한 후, 아르곤 가스를 유량 30CCM, 가스압 2Pa, 펄스 주파수 10kHz, 펄스폭 10μs의 조건에서 아르곤 가스 플라즈마로 기재를 약 5분 클리닝하였다. 그 후, 트리메틸실란을 유량 40SCCM, 가스압 2Pa가 되도록 유량 조정k고, 인가 전압 -7kV, 펄스 주파수 10kHz, 펄스폭 10μs로 10분간 성막 처리를 실행하였다. 구체적으로는 5분간 성막한 후 20분간 방치하여 냉각하고, 그 후 또한 5분간 성막함으로써 10분간 성막하였다.

다음에, 인쇄 마스크용의 240㎜×290㎜의 4각형상 알루미늄 합금 틀(프레임)에 테트론 메시를 치고, 이 테트론 메시의 중앙 부분에 상기 성막한 Ni박을 가고정시켰다. 계속해서, 아이카 공업 주식회사(AICA KOGYO CO LTD)제 EX-582CA(주제(主劑)), EX-582CB(경화제)를 주제 2: 경화제 1의 비율로, 점착 여백 1cm 정도를 목표로 테트론 메시측으로부터 도포하여, 50℃의 건조로에 45분간 투입하고 접착제를 고화시켰다. 그 후, 건조시킨 테트론 메시를 건조로에서 꺼내고, Ni박 부분과 중첩되는 테트론 메시 부분을 커트하였다. 다음에, 테트론 메시 부분에 알루미늄 테이프를 전면에 붙이고, 스텐실 마스크를 얻었다.

완성한 스텐실 마스크의 인쇄 기판과 접하는 측의 면에 플로로서프사의 FG-5010Z130-0.2 불소 코트제를 브러시 도포하고, 2일간 건조시켜, 발수·발유성의 표면 구조를 갖는 Ni 전주 스텐실 마스크가 완성되었다.

본건 발명에 있어서의 인쇄성의 향상의 확인을 실행하기 위해, 이하에 상세하게 기술하는 바와 같이, 발수·발유성의 박막이 표면에 형성된 스테인리스강(SUS) 메시를 이용한 인쇄 시험을 실행하였다.

우선, 140㎜×140㎜ 스퀘어로 커트한 오사카 메시제 SC500-18-18을 준비하였다. 이 메시의 절반을 스테인리스강(SUS304)판에 있어서 양쪽 사이에 두는 것에 의해 마스킹한 것을 고압 펄스 플라즈마 CVD 장치에 투입하였다. 이 고압 펄스 플라즈마 CVD 장치를 1×10^-3Pa까지 진공 감압한 후, 아르곤 가스를 유량 30CCM, 가스압 2Pa, 펄스 주파수 10kHz, 펄스폭 10μs의 조건에서, 아르곤 가스 플라즈마로 기재를 약 5분 클리닝하였다. 계속해서, 유량 40SCCM, 가스압 2Pa의 트리메틸실란을 반응 가스로서 이용하고, 클리닝 후의 메시에, 인가 전압 -7kV, 펄스 주파수 10kHz, 펄스폭 10μs의 조건에서 10분간 성막하고, 스테인리스강(SUS) 메시의 표면에 비정질 탄소막을 형성하였다.

계속해서, 알루미늄제의 240㎜×290㎜ 스퀘어의 틀에 스테인리스강(SUS304)제의 판을 접착한다. 이 스테인리스강(SUS304)제의 판으로서, 두께가 0.6mm이고, 판 중앙부를 130㎜×130m의 직사각형의 관통구멍을 마련한 것을 이용하였다. 다음에, 이 관통구멍을 덮도록 상기 스테인리스(SUS) 메시를 스테인리스강(SUS304)제의 판에 가고정시켰다. 다음에, 접착제(아론 알파 203TX)를 이용해서 스테인리스강(SUS) 메시와 스테인리스강(SUS304)제의 판을 접착하였다. 다음에, 스테인리스강(SUS) 메시 및 스테인리스강(SUS304)제의 판을 건조로에 투입하고, 접착제를 고화시켰다. 접착제가 건조한 후, 알루미늄 틀에 부착한 스테인리스(SUS304)제의 판과 스테인리스강(SUS) 메시의 접합부를 알루미늄제의 점착 테이프를 이용해서 봉하고, 스테인리스강(SUS) 메시가 120㎜×120㎜의 크기만큼 노출하도록 하였다.

다음에, 완성한 스크린판의 스테인리스강(SUS) 메시의 비정질 탄소막이 성막된 부분에, 플로로서프사의 불소 코트제, FG-5010Z130-0.2를 도포하고, 2일간 건조시켰다. 건조 후의 스테인리스강(SUS) 메시 전면에 IPA를 분무기로 분무한 후, IPA를 포함시킨 부직포로 스테인리스강 메시 노출부의 양면을 닦아내고, 시험용의 스크린판을 완성시켰다.

다음에, 상기와 같이 해서 제작한 시험용의 스크린판을 이용하여, 인쇄 실험을 실행하였다. 인쇄기는 미나미 주식회사(MINAMI KK)제 인쇄기 MK-850-SV를 사용하였다. 상기 시험용 스크린판의 틀체를 마스크 어댑터를 거쳐 인쇄기에 세트하였다. 다음에, 경도 70의 우레탄 스퀴즈를 110㎜의 길이로 커트해서 스퀴즈 홀더에 세트하고, 스퀴즈 스피드: 약 20㎜/S, 스퀴즈 압입량: 스퀴즈가 SUS 메시에 접촉해서 평행하게 되는 점으로부터 1.25㎜ 압입(리프트), 스퀴즈 어댑터 각도 60도로 온 컨택트 인쇄를 실행하고, 페이스트 투과성을 검증하였다.

인쇄 기판(피인쇄물)으로서, Ni-Zn-Cu 페라이트의 슬러리를, 그린 시트법에 의해 두께 약 30㎛의 자성체 시트에 형성한 것을 커트하여 스테인리스강(SUS304)의 판 위에 점착한 것을 준비하였다. 또, 인쇄용 페이스트로서, 나믹스사(MAMICS CORPORATION)제: X7348S-13　Ag 페이스트 입경 φ1㎛, 점도 300Pa's를 사용하였다. X7348S-13은 후막 인쇄용으로 점성이 높고, 인쇄 메시에 잔류하기 쉬운 성질을 갖는다.

도 8은 상술한 불소 코팅이 실시된 스테인리스강(SUS) 메시를 이용하여X7348S-13 페이스트를 인쇄한 후의 해당 스테인리스강(SUS) 메시 부분의 사진을 나타낸다. 도 9는 비정질 탄소막 및 불소 코팅의 어느 것도 형성되어 있지 않은 스테인리스강(SUS) 메시를 이용하여 X7348S-13 페이스트를 인쇄한 후의 해당 SUS 메시 부분의 사진을 나타낸다. 도 8에 있어서, 스테인리스강(SUS) 메시에 페이스트의 부착은 전혀 관찰할 수 없다. 한편, 도 9에 나타나는 바와 같이, 비정질 탄소막 및 불소 코팅의 어느 것도 형성되어 있지 않은 스테인리스강(SUS) 메시 부분에는 인쇄에 의해 다량의 페이스트가 눈을 묻도록 부착하였다.

도 10은 불소 코팅이 실시된 스테인리스강(SUS) 메시 부분, 및 불소 코팅을 실시하지 않은 스테인리스강(SUS) 메시 부분을 이용해서 기판상에 인쇄된 페이스트의 사진을 나타낸다. 동일 도면의 중앙에서 좌측이, 불소 코팅을 실시한 스테인리스강(SUS) 메시 부분에 의해서 인쇄된 페이스트를 나타내고, 동일 도면의 중앙에서 우측이, 불소 코팅을 실시하지 않은 스테인리스강(SUS) 메시 부분에 의해서 인쇄된 페이스트를 나타낸다.

도 2에 나타나 있는 바와 같이, 불소 코팅을 실시하지 않은 스테인리스강(SUS) 메시 부분에 의해서 인쇄된 페이스트는 페이스트가 얇게 기판에 인쇄되어 있는 것을 알 수 있다. 이것에 의해, 불소 코팅을 실시하지 않은 스테인리스강(SUS) 메시 부분은 페이스트의 투과성이 나쁜 것을 알 수 있다.

이와 같이, 비정질 탄소막 표면에 불소 코팅을 실시하는 것에 의해서, 페이스트의 투과성이 크게 개선되는 것을 확인할 수 있었다.

접촉각의 측정

Si, O, 또는 N 중 적어도 1개의 원소를 포함하는 비정질 탄소막을 스테인리스강(SUS304　2B품) 표면에 형성하고, 이들 비정질 탄소막에 불소 코팅(불소함유 실란 커플링제층)을 실시한 시료를 이하와 같이 제작하였다. 각 시료에 있어서의 불소 코팅층의 정착성을 조사하기 위해, 각 시료에 대해, 미네랄 스피릿(오일), 및 물(순수한 물)과의 접촉각의 측정을 실행하였다. 미네랄 스피릿은 인쇄 페이스트의 희석액으로서 사용되는 경우가 많으므로, 미네랄 스피릿과의 접촉각을 측정하는 것에 의해, 인쇄 페이스트와의 젖음성을 평가할 수 있다.

1.시료의 작성

1변이 30㎜, 두께가 1㎜, 표면 거칠기 Ra가 0.034㎛의 직사각형의 스테인리스강(SUS304)판을, 각 시료의 기재로서 이용하였다. 스테인리스강(SUS304)판에는 복합 전해 연마 처리를 실행하였다.

(1) 실시예 1의 작성

고압 펄스 플라즈마 CVD 장치에 상기 스테인리스강(SUS304) 기재를 2점 투입하고, 1×10^-3Pa까지 진공 감압한 후, 아르곤 가스 플라즈마로 해당 기재를 약 5분 클리닝하였다. 아르곤 가스 플라즈마에서의 클리닝은 각 실시예, 비교예 모두, 아르곤 가스 유량 15SCCM, 가스압 1Pa, 인가 전압 -4kV 펄스 주파수 2kHz, 펄스폭 50μs, 5분간의 조건에서 실행하였다. 클리닝 후, 유량 15SCCM의 아르곤 및, 유량 10SCCM의 테트라메틸실란을, 반응 용기내의 가스압이 1.5Pa가 되도록 반응 용기에 도입하고, 인가 전압 -4kV, 펄스 주파수 2kHz, 펄스폭 50μs의 조건에서 비정질 탄소막을 30분간 성막하였다. 이와 같이 해서 성막한 비정질 탄소막의 표면에, 불소함유 실란 커플링제인 플로로서프사의 FG-5010Z130-0.2의 용액(불소 수지 0.02~0.2%, 불소계 용제 99.8%~99.98%)를 딥 도포하고, 2일간, 실온에서 건조시켜, 실시예 1의 시료를 얻었다.

(2) 실시예 2의 작성

고압 펄스 플라즈마 CVD 장치에 상기 스테인리스강(SUS304) 기재를 2점 투입하고, 1×10^-3Pa까지 진공 감압한 후, 아르곤 가스 플라즈마로 기재를 약 5분 클리닝하였다. 클리닝 후, 유량 15SCCM의 아르곤 및, 유량 10SCCM의 테트라메틸실란을, 반응 용기내의 가스압이 1.5Pa가 되도록 반응 용기에 도입하고, 인가 전압 -4kV, 펄스 주파수 2kHz, 펄스폭 50μs의 조건에서 30분간 성막하였다. 다음에, 원료 가스를 배기하고, 그 후, 유량 14SCCM의 산소 가스를, 가스압이 1.5Pa가 되도록 반응 용기에 도입하고, 인가 전압 -3kV, 펄스 주파수 2kHz, 펄스폭 50μs의 조건에서 산소 플라즈마를 비정질 탄소막에 5분간 조사하였다. 다음에, 산소 플라즈마의 조사 후의 비정질 탄소막의 표면에 불소계 실란 커플링제인 플로로서프사의 FG-5010Z130-0.2의 용액(불소 수지 0.02~0.2%, 불소계 용제 99.8%~99.98%)를 딥 도포하고, 2일간, 실온에서 건조시켜, 실시예 2의 시료를 얻었다.

(3) 실시예 3의 작성

우선, 실시예 1과 마찬가지로 아르곤 및 테트라메틸실란을 이용해서 비정질 탄소막을 성막하였다. 계속해서, 원료 가스를 배기한 후, 유량 15SCCM의 질소 가스를, 반응 용기내의 가스압이 1.5Pa로 되도록 반응 용기에 도입하고, 인가 전압 -4kV, 펄스 주파수 2kHz, 펄스폭 50μs의 조건에서 질소 플라즈마를 비정질 탄소막에 5분간 조사하였다. 다음에, 질소 플라즈마 조사 후의 비정질 탄소막에, 실시예 1과 마찬가지로, 불소계 실란 커플링제를 딥 도포하고, 2일간, 실온에서 건조시켜, 실시예 3의 시료를 얻었다.

(4) 실시예 4의 작성

실시예 1과 마찬가지로 아르곤 및 테트라메틸실란을 이용해서 비정질 탄소막을 성막하였다. 계속해서, 원료 가스를 배기한 후, 유량 15SCCM의 질소 가스 유량을, 반응 용기내의 가스압이 1.5Pa로 되도록 반응 용기에 도입하고, 인가 전압 -4kV, 펄스 주파수 2kHz, 펄스폭 50μs의 조건에서 질소 플라즈마를 비정질 탄소막에 5분간 조사하였다. 다음에, 질소 가스를 배기하고, 유량 14SCCM의 산소 가스를, 반응 용기내의 가스압이 1.5Pa로 되도록 반응 용기에 도입하고, 인가 전압 -3kV, 펄스 주파수 2kHz, 펄스폭 50μs의 조건에서 산소 플라즈마를 비정질 탄소막에 5분간 조사하였다. 이 질소 플라즈마 및 산소 플라즈마 조사 후의 비정질 탄소막에, 실시예 1과 마찬가지로 해서, 불소계 실란 커플링제를 딥 도포하고, 2일간, 실온에서 건조시켜, 실시예 4의 시료를 얻었다.

(5) 실시예 5의 작성

고압 펄스 플라즈마 CVD 장치에 상기 스테인리스강(SUS304) 기재를 2점 투입하고, 1×10^-3Pa까지 진공 감압한 후, 아르곤 가스 플라즈마로 해당 기재를 클리닝하였다. 클리닝 후, 반응 용기내의 압력이 1.5Pa로 되도록, 유량 15SCCM의 테트라메틸실란 및 유량 0.7SCCM의 산소 가스를 반응 용기에 도입하고, 인가 전압 -4kV, 펄스 주파수 2kHz, 펄스폭 50μs의 조건dpt 30분간 성막하였다. 산소 가스는 테트라메틸실란과의 유량 혼합비가 4.5%로 되도록 조정하였다. 이와 같이 해서 성막한 비정질 탄소막의 표면에, 실시예 1과 마찬가지로, 불소계 실란 커플링제를 딥 도포하고, 2일간, 실온에서 건조시켜, 실시예 5의 시료를 얻었다.

(6) 실시예 6의 작성

고압 펄스 플라즈마 CVD 장치에 상기 스테인리스강(SUS304) 기재를 2점 투입하고, 1×10^-3Pa까지 진공 감압한 후, 아르곤 가스 플라즈마로 해당 기재를 클리닝하였다. 클리닝 후, 반응 용기내의 압력이 1.5Pa로 되도록, 유량 15SCCM의 테트라메틸실란 및 유량 1.4SCCM의 산소 가스를 반응 용기에 도입하고, 인가 전압 -4kV, 펄스 주파수 2kHz, 펄스폭 50μs의 조건에서 30분간 성막하였다. 산소 가스는 테트라메틸실란과의 유량 혼합비가 8.5%로 되도록 조정하였다. 이와 같이 해서 성막한 비정질 탄소막의 표면에, 실시예 1과 마찬가지로, 불소계 실란 커플링제를 딥 도포하고, 2일간, 실온에서 건조시켜, 실시예 6의 시료를 얻었다.

(7) 실시예 7의 작성

고압 펄스 플라즈마 CVD 장치에 상기 스테인리스강(SUS304) 기재를 2점 투입하고, 1×10^-3Pa까지 진공 감압한 후, 아르곤 가스 플라즈마로 해당 기재를 클리닝하였다. 클리닝 후, 반응 용기내의 가스압이 1.5Pa로 되도록, 유량 15SCCM의 아르곤 및, 유량 10SCCM의 테트라메틸실란을 반응 용기내에 도입하여 인가 전압 -4kV, 펄스 주파수 2kHz, 펄스폭 50μs의 조건에서 약 10분간 성막하였다. 이것에 의해, 기재 표면에 Si를 함유하는 비정질 탄소막을 하지 중간층으로서 형성하였다. 다음에, 반응 용기내의 가스 압력이 1.5Pa로 되도록, 유량 20SCCM의 아세틸렌을 반응 용기에 도입하고, 인가 전압 -4kV, 펄스 주파수 2kHz, 펄스폭 50μs의 조건에서 30분간 성막을 실행하였다. 이것에 의해, 하지 중간층의 표면에 Si를 포함하지 않은 비정질 탄소막을 형성하였다. 원료 가스를 배기한 후, 반응 용기내의 가스압 1.5Pa로 되도록 유량 14SCCM의 산소 가스를 반응 용기에 도입하고, 인가 전압 -4kV, 펄스 주파수 2kHz, 펄스폭 50μs의 조건에서 산소 플라즈마를 5분간 비정질 탄소막에 조사하였다. 이 산소 플라즈마 조사 후의 비정질 탄소막의 표면에, 실시예 1과 마찬가지로 해서, 불소계 실란 커플링제를 딥 도포하고, 2일간, 실온에서 건조시켜, 실시예 7의 시료를 얻었다.

(8) 실시예 8의 작성

실시예 7과 마찬가지로 해서 스테인리스강(SUS304) 기재에 Si를 함유하는 비정질 탄소막을 하지 중간층으로서 형성하고, 이 하지 중간층의 표면에 Si를 포함하지 않은 비정질 탄소막을 형성하였다. 본 실시예에 있어서는 원료 가스를 배기한 후, 반응 용기내의 가스 압력이 1.5Pa로 되도록 유량 14SCCM의 질소 가스를 반응 용기에 도입하고, 인가 전압 -4kV, 펄스 주파수 2kHz, 펄스폭 50μs의 조건에서 질소 플라즈마를 5분간 비정질 탄소막에 조사하였다. 이 질소 플라즈마 조사 후의 비정질 탄소막의 표면에, 실시예 1과 마찬가지로 해서, 불소계 실란 커플링제를 딥 도포하고, 2일간, 실온에서 건조시켜, 실시예 8의 시료를 얻었다.

(9) 실시예 9의 작성

실시예 7과 마찬가지로 해서 스테인리스강(SUS304 기재)에 Si를 함유하는 비정질 탄소막을 하지 중간층으로서 형성하고, 이 하지 중간층의 표면에 Si를 포함하지 않는 비정질 탄소막을 형성하였다. 본 실시예에 있어서는 원료 가스를 배기한 후, 반응 용기내의 가스압 1.5Pa로 되도록 유량 14SCCM의 질소 가스를 반응 용기에 도입하고, 인가 전압 -4kV, 펄스 주파수 2kHz, 펄스폭 50μs의 조건에서 질소 플라즈마를 5분간 비정질 탄소막에 조사하였다. 다음에, 질소 가스를 배기하고, 유량 14SCCM의 산소 가스를, 반응 용기내의 가스압이 1.5Pa로 되도록 반응 용기에 도입하고, 인가 전압 -3kV, 펄스 주파수 2kHz, 펄스폭 50μs의 조건에서 산소 플라즈마를 비정질 탄소막에 5분간 조사하였다. 이 질소 플라즈마 및 산소 플라즈마 조사 후의 비정질 탄소막의 표면에, 실시예 1과 마찬가지로 해서, 불소계 실란 커플링제를 딥 도포하고, 2일간, 실온에서 건조시켜, 실시예 9의 시료를 얻었다.

(10) 비교예 1의 작성

실시예 7과 마찬가지로 해서 SUS304 기재에 Si를 함유하는 비정질 탄소막을 하지 중간층으로서 형성하였다. 본 비교예에 있어서는 원료 가스를 배기한 후, 반응 용기내의 가스 압력이 1.5Pa로 되도록 유량 20SCCM의 아세틸렌을 반응 용기에 도입하고, 인가 전압 -4kV, 펄스 주파수 2kHz, 펄스폭 50μs의 조건에서 30분간 성막하였다. 이와 같이 해서, 하지 중간층의 위에 Si를 포함하지 않는 비정질 탄소막을 성막하였다. 이 Si를 포함하지 않는 비정질 탄소막에, 실시예 1과 마찬가지로 해서, 불소계 실란 커플링제를 딥 도포하고, 2일간, 실온에서 건조시켜, 비교예 1의 시료를 얻었다.

2.젖음성의 측정

다음에, 상기 실시예 1~7과 비교예 1의 시료 각각에 대해, 미네랄 스피릿(오일)과의 젖음성을 측정하였다. 측정에는 Fibro system사제의 휴대식 접촉각계 PG-X(모바일 접촉각계)를 사용하고 실온 25℃, 습도 30%의 환경에서 실행하였다. 불소함유 실란 커플링제의 정착성을 조사하기 위해, 실시예 1~7과 비교예 1의 각 시료를 아세톤에 투입하여 120분간 초음파 세정을 실행하고, 각 시료에 대해, 초음파 세정 후의 미네랄 스피릿과의 접촉각을 측정하였다. 초음파 세정을 실행할 때에는 각 시료를 60분 연속해서 초음파 세정한 후, 60분간 초음파 세정을 멈추어 방치하고, 그 후 60분간 초음파 세정을 실행하였다. 또한, 비교예 1의 시료에 대해서는 단시간의 초음파 세정으로 불소함유 실란 커플링제가 탈락한다고 상정되었기 때문에, 초음파 세정을 5분간만 실행하고, 그 5분간의 초음파 세정 후의 접촉각을 측정하였다. 초음파 세정은 주식회사 에스엔디(SND:KK)제의 상품명 US-20KS(발진 38kHz(BLT　자려 발진), 고주파 출력 480W)를 사용하여 실행하였다. 초음파 세정을 실행하는 것에 의해, 압전 진동자로부터의 진동에 의해서 아세톤 중에 캐비티(공동)가 발생하고, 이 캐비티가 기재 표면에서 부서질 때 기재 표면에 대해 큰 물리적 충격력을 발생시키므로, 하층과의 결합이 약한 불소함유 실란 커플링제는 기재 표면으로부터 박리한다. 따라서, 초음파 세정 후의 기재 표면에 있어서의 접촉각을 조사하는 것에 의해, 불소 실란 커플링제와 그 하층의 밀착성을 확인할 수 있다.

도 11은 실시예 1~7 및 비교예 1의 미네랄 스피릿의 접촉각의 측정 결과를 나타내는 그래프이며, 기판상의 16개소의 측정 위치에 있어서 측정한 접촉각의 평균값을 나타낸다. 도시한 바와 같이, 비교예 1의 시료에 대해서는 5분간의 초음파 세정에 의해 접촉각이 약 40°까지 저하하였다. 한편, 실시예 1~7의 시료에 대해서는 120분간의 초음파 세정 후에도 45° 이상의 접촉각을 유지하였다. 특히, 비정질 탄소막에 Si를 포함하는 실시예 1~6의 시료에 대해서는 모두 50° 이상의 접촉각을 유지하였다. 이와 같이, 각 실시예에 대해, 시료 표면에 발수·발유성을 발휘하기 위해 충분한 양의 불소함유 실란 커플링제가 잔존하고 있는 것이 확인되었다.

다음에, 물(순수한 물)과의 젖음성을 측정하였다. 측정 장치, 환경은 상기와 마찬가지이다. 실시예 1~9와 비교예 1의 각 시료를 아세톤에 투입하여 5분간 초음파 세정을 실행하고, 각 시료에 대해, 초음파 세정 후의 물과의 접촉각을 측정하였다. 도 12는 실시예 1~9, 및, 비교예 1의 물과의 접촉각의 측정 결과를 나타내는 그래프이고, 기판상의 10개소의 측정 위치에 있어서 측정한 접촉각의 평균값을 나타낸다. 도시한 바와 같이, 비교예 1의 접촉각은 약 90°인데 반해, 실시예 1~9의 접촉각은 모두 105°이상이며, 각 실시예에 대해 시료 표면에 발수·발유성을 발휘하기 위해 충분한 양의 불소함유 실란 커플링제가 잔존하고 있는 것이 확인되었다.

이상의 접촉각의 측정 결과로부터, 실시예 1~9에 나타낸 비정질 탄소막 및 불소함유 실란 커플링제로 이루어지는 막 구조를 스크린 인쇄용 공판의 개구부에 응용하는 것에 의해, 도 9에 나타내는 바와 같이, 해당 개구부에의 페이스트의 잔존을 억제할 수 있는 것을 알 수 있다.

도 13은 5분간 초음파 세정을 실행한 비교예 1의 표면의 복수의 위치(측정 포인트)에 있어서 미네랄 스피릿과의 접촉각을 측정한 결과를 나타내는 그래프이며, 도 14는 120분간 초음파 세정을 실행한 실시예 7의 표면의 복수의 위치(측정 포인트)에 있어서 미네랄 스피릿과의 접촉각을 측정한 결과를 나타내는 그래프이다. 도 13 및 도 14로부터 명백한 바와 같이, 비교예 1에 대해서는 접촉각의 측정 포인트마다의 편차(Max-Min)의 폭이 크고, 불소 실란 커플링제가 박리되어 있는 것을 확인할 수 있다. 실시예 7에 대해서는 상대적으로 균일한 접촉각이 얻어졌다.

상기 실시예 2~6에서는 실리콘을 포함하는 비정질 탄소막을 성막한 후, 반응 용기를 진공 깨는 일 없이, 실리콘을 포함하는 원료 가스의 배기, 산소 및/또는 질소의 도입, 및 플라즈마 조사를 실행하고 있지만, 실리콘을 포함하는 비정질 탄소막을 작성한 후, 반응 용기를 상압으로 되돌리고, 그 후 재차 반응 용기를 진공 상태로 해서, 산소 및/또는 질소를 도입해도 좋다. 이와 같이, 플라즈마 조사전에 반응 용기를 상압으로 되돌린 경우에도, 물 및 미네랄 스피릿과의 접촉각은 상기 실시예와 대략 마찬가지의 수치를 나타내는 것을 확인하였다.

10; 스크린판 12; 틀체
14; 유제 16; 메시
18; 개구부

Claims

틀체에 고정된 메시와,
상기 메시에 충전되고, 관통구멍이 형성된 유제층과,
상기 관통구멍의 내벽면의 적어도 일부에 형성되고, 규소, 산소, 또는 질소 중 적어도 1개의 원소를 함유하는 비정질 탄소막층과,
상기 비정질 탄소막층상의 적어도 일부에 마련된 불소를 함유하는 실란 커플링제 박막층을 구비하는 것을 특징으로 하는 스크린판.
제 1 항에 있어서,
상기 비정질 탄소막은 질소 혹은 산소, 또는 질소와 산소의 혼합물을 이용해서 플라즈마 처리되는 것을 특징으로 하는 스크린판.
제 1 항에 있어서,
상기 비정질 탄소막은 상기 메시의 표면에 또한 형성되는 것을 특징으로 하는 스크린판.
제 1 항에 있어서,
상기 비정질 탄소막은 상기 유제층의 표면에 또한 형성되는 것을 특징으로 하는 스크린판.
제 1 항에 있어서,
상기 유제층이 피인쇄물과 대향해서 배치되는 하면을 갖고, 상기 실란 커플링제 박막층은 상기 관통구멍의 내벽면 중, 상기 유제층의 하면측의 부분에 마련된 것을 특징으로 하는 스크린판.
제 1 항에 있어서,
상기 실란 커플링제 박막층은 상기 관통구멍의 내벽면 전체에 마련된 것을 특징으로 하는 스크린판.
제 5 항에 있어서,
상기 실란 커플링제 박막층은 상기 하면의 상기 관통구멍의 근방에 마련된 것을 특징으로 하는 스크린판.
틀체에 직접 또는 메시를 거쳐서 간접적으로 부착된 관통구멍을 갖는 마스크 기판과,
상기 관통구멍의 내벽면의 적어도 일부에 형성되고, 규소, 산소, 또는 질소중 적어도 1개의 원소를 함유하는 비정질 탄소막층과,
상기 비정질 탄소막층상의 적어도 일부에 마련된 불소를 함유하는 실란 커플링제 박막층을 구비하는 것을 특징으로 하는 스크린 인쇄용 마스크.
제 8 항에 있어서,
상기 비정질 탄소막은 질소 혹은 산소, 또는 질소와 산소의 혼합물을 이용해서 플라즈마 처리되는 것을 특징으로 하는 스크린 인쇄용 마스크.
제 8 항에 있어서,
상기 비정질 탄소막은 상기 금속판의 표면에 또한 형성되는 것을 특징으로 하는 스크린 인쇄용 마스크.
제 8 항에 있어서,
상기 마스크 기판은 피인쇄물과 대향해서 배치되는 하면을 갖고, 상기 실란 커플링제 박막층은 상기 관통구멍의 내벽면 중, 상기 마스크 기판의 하면측의 부분에 마련되는 것을 특징으로 하는 스크린 인쇄용 마스크.
제 9 항에 있어서,
상기 실란 커플링제 박막층은 상기 관통구멍의 내벽면 전체에 마련된 것을 특징으로 하는 스크린 인쇄용 마스크.
제 11 항에 있어서,
상기 실란 커플링제 박막층은 상기 하면의 상기 관통구멍의 근방에 마련된 것을 특징으로 하는 스크린 인쇄용 마스크.
제 8 항에 있어서,
상기 마스크 기판은 금속제 또는 수지제의 판재로 이루어지는 것을 특징으로 하는 스크린 인쇄용 마스크.
틀체에 고정된 메시와,
상기 메시의 한쪽의 면에 부착된 관통구멍을 갖는 마스크 기판과,
상기 관통구멍의 내벽면의 적어도 일부에 형성되고, 규소, 산소, 또는 질소중 적어도 1개의 원소를 함유하는 비정질 탄소막층과,
상기 비정질 탄소막층상의 적어도 일부에 마련된 불소를 함유하는 실란 커플링제 박막층을 구비하는 것을 특징으로 하는 스크린 인쇄용 마스크.
제 15 항에 있어서,
상기 비정질 탄소막은 질소 혹은 산소, 또는 질소와 산소의 혼합물을 이용해서 플라즈마 처리되는 것을 특징으로 하는 스크린 인쇄용 마스크.
제 15 항에 있어서,
상기 비정질 탄소막은 상기 메시의 표면에 또한 형성되는 것을 특징으로 하는 스크린 인쇄용 마스크.
제 15 항에 있어서,
상기 비정질 탄소막은 상기 마스크 기판의 표면에 또한 형성되는 것을 특징으로 하는 스크린 인쇄용 마스크.
제 15 항에 있어서,
상기 마스크 기판은 피인쇄물과 대향해서 배치되는 하면을 갖고, 상기 실란 커플링제 박막층은 상기 관통구멍의 내벽면 중, 상기 마스크 기판의 하면측의 부분에 마련되는 것을 특징으로 하는 스크린 인쇄용 마스크.
제 15 항에 있어서,
상기 실란 커플링제 박막층은 상기 관통구멍의 내벽면 전체에 마련된 것을 특징으로 하는 스크린 인쇄용 마스크.
제 19 항에 있어서,
상기 실란 커플링제 박막층은 상기 하면의 상기 관통구멍의 근방에 마련된 것을 특징으로 하는 스크린 인쇄용 마스크.
제 15 항에 있어서,
상기 마스크 기판은 니켈박, 니켈 합금박, 스테인리스박으로 이루어지는 군에서 선택된 금속박으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 스크린 인쇄용 마스크.
틀체에 메시를 고정시키는 공정과,
상기 메시에 유제를 충전하여 유제층을 형성하는 공정과,
상기 유제층의 인쇄 패턴에 대응하는 위치에 관통구멍을 형성하는 공정과,
상기 관통구멍의 내벽면의 적어도 일부에, 규소, 산소, 또는 질소 중 적어도 1개의 원소를 함유하는 비정질 탄소막층을 형성하는 공정과,
상기 비정질 탄소막층상의 적어도 일부에 불소를 함유하는 실란 커플링제 박막층을 형성하는 공정을 구비하는 것을 특징으로 하는 스크린판의 제조 방법.
틀체에 직접 또는 메시를 거쳐서 간접적으로 마스크 기판을 고정시키는 공정과,
상기 금속판의 인쇄 패턴에 대응하는 위치에 관통구멍을 형성하는 공정과,
상기 관통구멍의 내벽면의 적어도 일부에, 규소, 산소, 또는 질소 중 적어도 1개의 원소를 함유하는 비정질 탄소막층을 형성하는 공정과,
상기 비정질 탄소막층상의 적어도 일부에 불소를 함유하는 실란 커플링제 박막층을 형성하는 공정을 구비하는 것을 특징으로 하는 스크린 인쇄용 마스크의 제조 방법.
틀체에 메시를 고정시키는 공정과,
상기 메시의 한쪽의 면에 관통구멍을 갖는 마스크 기판을 부착하는 공정과,
상기 관통구멍의 내벽면의 적어도 일부에, 규소, 산소, 또는 질소 중 적어도 1개의 원소를 함유하는 비정질 탄소막층을 형성하는 공정과,
상기 비정질 탄소막층상의 적어도 일부에 불소를 함유하는 실란 커플링제 박막층을 형성하는 공정을 구비하는 것을 특징으로 하는 스크린 인쇄용 마스크의 제조 방법.