KR20220056359A - Metal stencil mask for fine pattern printing with stencil protection bridge and method for manufacturing the same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 스텐실 보호 브리지가 구비된 미세 패턴 인쇄용 금속 스텐실 마스크 및 그의 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 스텐실 홀을 지지하고 보호하는 브리지가 형성되어 스텐실 홀의 크기를 확장시킬 수 있고 수명을 연장시키는 기술에 관한 것이다.The present invention relates to a metal stencil mask for fine pattern printing provided with a stencil protection bridge, and a method for manufacturing the same, and more particularly, to a bridge supporting and protecting the stencil hole, which can expand the size of the stencil hole and extend the lifespan. It's about technology.
최근 전자제품 생산 시장은 새로운 생산 공정의 도입을 통하여 생산 비용의 절감, 소재의 소비 효율 향상, 청정생산 환경을 구축하기 위한 다양한 시도들이 이어지고 있다. 대표적으로 인쇄전자 기술을 예로 들 수 있는데, 인쇄공정을 활용하여 전자회로, 센서, 소자 및 각종 전자제품을 인쇄하듯 만들어내는 차세대 인쇄기술을 의미한다. Recently, in the electronic product production market, various attempts are being made to reduce production costs, improve material consumption efficiency, and establish a clean production environment through the introduction of a new production process. A typical example is printed electronic technology, which refers to a next-generation printing technology that uses a printing process to print electronic circuits, sensors, devices, and various electronic products.
인쇄전자 기술에는 잉크젯 프린팅, 스크린 프린팅, 롤투롤 프린팅, 임프린팅 등 다양한 인쇄공정을 포함하고 있다.Printed electronic technology includes various printing processes such as inkjet printing, screen printing, roll-to-roll printing, and imprinting.
그 중에서도 미세패턴의 전도성 회로 인쇄는 금속잉크를 스크린 프린팅 방식 또는 스프레이 프린팅 방식으로 인쇄하는 방법이 주로 이용되고 있다.Among them, a method of printing metal ink by a screen printing method or a spray printing method is mainly used for printing a conductive circuit of a fine pattern.
하지만, 스크린 메쉬가 결합된 스텐실을 이용하는 종래의 스크린 프린팅 방식은 일반적으로 40㎛ 내외의 직경을 갖는 스크린메쉬를 이용한다. However, the conventional screen printing method using a stencil combined with a screen mesh generally uses a screen mesh having a diameter of about 40 μm.
이때, 스크린메쉬의 직경보다 작은 크기의 패턴을 인쇄하는 경우, 스텐실에 형성된 인쇄패턴이 스크린메쉬에 가려져 위치에 따라 인쇄 불량 부분이 발생하여 패턴의 불균일이 발생되는 문제점이 있었다.In this case, when a pattern having a size smaller than the diameter of the screen mesh is printed, the printed pattern formed on the stencil is covered by the screen mesh, and a printing defect portion is generated depending on the position, thereby causing a problem of non-uniformity of the pattern.
또한, 종래의 스프레이 프린팅 방식은 스텐실을 제작할 때, 최소한의 강성유지를 위해 일정 높이 이상으로 스텐실을 제작하게 된다. 따라서 인쇄하는 패턴이 미세할수록, 패턴의 선폭 대비 높이가 커지게 되고, 스텐실을 통해 인쇄된 인쇄재료가 스텐실의 인쇄패턴 사이에 끼어, 스텐실을 제거하는 과정에서 함께 제거되어 인쇄 불량이 발생하는 문제점이 있었다.In addition, in the conventional spray printing method, when the stencil is manufactured, the stencil is manufactured to a certain height or higher in order to maintain the minimum rigidity. Therefore, the finer the pattern to be printed, the greater the height compared to the line width of the pattern, and the printing material printed through the stencil is caught between the print patterns of the stencil and is removed together in the process of removing the stencil, resulting in printing defects. there was.
이러한 문제점을 해결하기 위하여 '마이크로 스텐실 및 이의 제조방법(공개번호 : 10-2020-0043796)'에서는 인쇄패턴에 대응되는 형태의 관통홀이 형성되는 마스크부 및 상기 마스크부의 일면에 돌출 형성되며, 상기 관통홀이 형성되지 않는 부위에 구비되는 보강부를 포함하는 마이크로 스텐실을 개시하고 있다.In order to solve this problem, in 'micro stencil and its manufacturing method (Publication No. 10-2020-0043796)', a through-hole having a shape corresponding to a printed pattern is formed and protruding from one surface of the mask unit, Disclosed is a micro stencil including a reinforcing part provided in a portion where a through hole is not formed.
그러나, 상술한 방법에 의하면 마스크부가 보강부에 의해 지지되며 기판과 이격되어 있어, 마스크부가 인쇄된 금속잉크와 접촉되지 않아, 금속잉크가 관통홀에 끼는 현상을 방지하는 효과는 얻을 수 있으나, 패턴을 선명하게 인쇄하기에는 한계가 있으므로 이에 대한 새로운 기술 개발이 필요한 시점이다.However, according to the above method, since the mask part is supported by the reinforcing part and spaced apart from the substrate, the mask part does not come into contact with the printed metal ink, thereby preventing the metal ink from being caught in the through hole. Since there is a limit to print clearly, it is time to develop a new technology for this.
한편, 종래기술방식의 미세 패턴용 스텐실의 크기 문제를 해결하기 위하여 스텐실의 길이를 길게하고 패턴 밀도를 높이는 경우, 인쇄과정에서 스텐실이 벌어지는 등의 파손 문제점이 있으며, 폐곡선형 패턴의 경우 스텐실 제작이 불가능하였고, 니켈 재질의 스텐실과 인쇄용 기판 사이의 점착력에 의하여 인쇄 품질이 저하되는 문제점이 있었다.On the other hand, if the length of the stencil is lengthened and the pattern density is increased in order to solve the problem of the size of the stencil for fine patterns in the prior art method, there is a problem of damage such as the stencil spreading during the printing process. It was impossible, and there was a problem in that the print quality was deteriorated due to the adhesive force between the stencil made of nickel and the printing substrate.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 스텐실의 길이를 길게 하고 패턴 밀도를 높이는 경우에도 인쇄과정에서 스텐실의 파손이 방지되며, 폐곡선형 패턴 스텐실 제작이 가능하고, 니켈 재질의 스텐실과 인쇄용 기판 사이의 점착력을 제거하여 인쇄 품질을 향상시키는 스텐실 보호 브리지가 구비된 미세 패턴 인쇄용 금속 스텐실 마스크 및 그의 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention is to solve the above problems, and even when the length of the stencil is lengthened and the pattern density is increased, damage to the stencil is prevented in the printing process, a closed curved pattern stencil can be manufactured, and a stencil made of nickel and a printing board An object of the present invention is to provide a metal stencil mask for fine pattern printing having a stencil protection bridge that improves print quality by removing the adhesive force therebetween, and a method for manufacturing the same.
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 미세 인쇄 패턴에 대응되는 스텐실 홀과; 상기 스텐실 홀을 상측에서 가로지르며 스텐실 홀 높이보다 작은 높이로 형성되어 스텐실 홀 형상을 지지하는 브리지가; 형성되는 것을 특징으로 하는 스텐실 보호 브리지가 구비된 미세 패턴 인쇄용 금속 스텐실 마스크를 기술적 요지로 한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a stencil hole corresponding to a fine print pattern; a bridge traversing the stencil hole from an upper side and having a height smaller than a height of the stencil hole to support a shape of the stencil hole; A technical gist is a metal stencil mask for fine pattern printing provided with a stencil protection bridge, characterized in that it is formed.
또한, 상기 미세 패턴 인쇄를 위한 미세 금속 마스크는 저면에 기판과 점착력을 감소시키는 미세패턴이 형성되는 것을 특징으로 하는 스텐실 보호 브리지가 구비된 미세 패턴 인쇄용 금속 스텐실 마스크로 되는 것이 바람직하다.In addition, it is preferable that the fine metal mask for fine pattern printing be a metal stencil mask for fine pattern printing with a stencil protection bridge, characterized in that a fine pattern for reducing adhesion to the substrate is formed on the bottom surface.
본 발명은 또한, 노광 공정용 니켈 기판에 감광제를 도포시키는 단계; 미세 인쇄 패턴에 대응되는 스텐실 홀의 크롬패턴이 형성된 제2크롬마스크를 상기 감광제 상단에 배치시키고 상기 니켈 기판까지 현상되는 양의 자외선을 조사시킨 후 상기 제2크롬마스크를 제거시키는 단계; 상기 스텐실 홀을 가로지르는 브리지의 크롬패턴이 형성된 제3크롬마스크를 상기 감광제 상단에 배치시키고 상기 니켈 기판까지는 현상되지 않는 양의 자외선을 조사시키는 단계; 감광제를 현상하여 상면에 브리지 패턴홈이 형성된 스텐실 홀 감광제 패턴을 형성시키는 단계; 상기 브리지 패턴홈에 니켈 또는 니켈합금이 채워지면서 상기 스텐실 홀 감광제 패턴을 넘지 않도록 니켈 또는 니켈합금 도금을 실행시키는 단계; 및 니켈 기판과 감광제 패턴을 제거하여 스텐실 보호 브리지가 구비된 미세 패턴 인쇄용 금속 스텐실 마스크를 제작하는 단계로; 이루어지는 것을 특징으로 하는 스텐실 보호 브리지가 구비된 미세 패턴 인쇄용 금속 스텐실 마스크 제작방법을 기술적 요지로 한다.The present invention also includes the steps of applying a photosensitizer to a nickel substrate for an exposure process; disposing a second chrome mask having a chrome pattern of a stencil hole corresponding to the fine print pattern on the top of the photosensitive material, irradiating an amount of UV light to be developed up to the nickel substrate, and then removing the second chrome mask; disposing a third chrome mask having a chrome pattern of a bridge crossing the stencil hole on the photosensitive material and irradiating an amount of ultraviolet light that is not developed to the nickel substrate; developing a photoresist to form a stencil hole photoresist pattern having a bridge pattern groove formed thereon; performing nickel or nickel alloy plating so as not to exceed the stencil hole photoresist pattern while the bridge pattern groove is filled with nickel or nickel alloy; and manufacturing a metal stencil mask for fine pattern printing with a stencil protection bridge by removing the nickel substrate and the photoresist pattern; A technical gist of the present invention is to provide a method for manufacturing a metal stencil mask for fine pattern printing with a stencil protection bridge, characterized in that made.
또한, 본 발명은 상기 브리지 패턴홈의 선폭과 높이 및 니켈 또는 니켈합금 도금의 높이를 조정하여, 브리지의 강성을 형성시키는 것을 특징으로 하는 미세 패턴 인쇄용 금속 스텐실 마스크 제작방법으로 되는 것이 바람직하다.In addition, the present invention preferably provides a method for manufacturing a metal stencil mask for fine pattern printing, characterized in that the rigidity of the bridge is formed by adjusting the line width and height of the bridge pattern groove and the height of nickel or nickel alloy plating.
또한, 상기 노광 공정용 니켈 기판은 감광제가 도포된 기판 위에 점착력 감소용 기초패턴이 형성된 제1-1크롬마스크를 배치시킨 후, 자외선 조사 및 현상 공정을 통해 위상마스크용 감광제 패턴을 형성시키는 단계; 상기 위상마스크용 감광제 패턴 상측에 상기 나노 노광용 투명 고분자 재료를 부어 경화시킨 후, 위상마스크용 감광제 패턴에서 분리하여 나노 노광 공정용 위상 마스크를 제작하는 단계; 기판 위에 전주 도금 공정을 위한 금속 박막을 증착시킨 후, 감광제를 도포시키고 상기 감광제 상측에 상기 위상 마스크를 올리고 자외선을 조사한 후, 현상공정을 거쳐 점착력 감소용 미세 감광제 패턴을 형성시키는 단계; 점착력 감소용 미세 감광제 패턴에 전주 도금공정을 수행하여 점착력 감소용 미세패턴이 음각 형성된 노광 공정용 니켈 기판을 제작하는 단계로; 형성되어 상기 6 단계에서 제작되는 스텐실 보호 브리지가 구비된 미세 패턴 인쇄용 금속 스텐실 마스크의 저면에 점착력 감소용 미세패턴을 형성시키는 것을 특징으로 하는 스텐실 보호 브리지가 구비된 미세 패턴 인쇄용 금속 스텐실 마스크 제작방법으로 되는 것이 바람직하다.In addition, the nickel substrate for the exposure process comprises: arranging a 1-1 chrome mask having a basic pattern for reducing adhesion on a substrate coated with a photosensitive agent, and then forming a photosensitive agent pattern for a phase mask through ultraviolet irradiation and developing process; manufacturing a phase mask for nano exposure process by pouring and curing the transparent polymer material for nano exposure on the upper side of the photosensitive agent pattern for the phase mask, and separating it from the photosensitive agent pattern for the phase mask; depositing a metal thin film for electroplating on a substrate, applying a photosensitive agent, placing the phase mask on the upper side of the photosensitive agent, irradiating ultraviolet rays, and then forming a fine photosensitive agent pattern for reducing adhesion through a developing process; A step of manufacturing a nickel substrate for the exposure process in which the fine pattern for reducing the adhesive force is engraved by performing an electroplating process on the fine photosensitive agent pattern for reducing the adhesive force; A method of manufacturing a metal stencil mask for fine pattern printing with a stencil protection bridge, characterized in that a fine pattern for reducing adhesion is formed on the bottom surface of the metal stencil mask for fine pattern printing provided with the stencil protection bridge formed in step 6 It is preferable to be
상기한 본 발명에 의하여, 스텐실의 길이를 길게 하고 패턴 밀도를 높이는 경우에도 인쇄과정에서 스텐실의 파손이 방지되며, 폐곡선형 패턴 스텐실 제작이 가능하고, 니켈 재질의 스텐실과 인쇄용 기판 사이의 점착력을 제거하여 인쇄 품질을 향상시키는 스텐실 보호 브리지가 구비된 미세 패턴 인쇄용 금속 스텐실 마스크 및 그의 제조방법이 제공되는 이점이 있다.According to the present invention, even when the length of the stencil is lengthened and the pattern density is increased, damage to the stencil is prevented in the printing process, a closed curved pattern stencil can be manufactured, and the adhesive force between the stencil made of nickel and the printing substrate is removed. A metal stencil mask for fine pattern printing provided with a stencil protection bridge for improving print quality and a method for manufacturing the same are provided.
도 1의 (a)는 본 발명의 스텐실 보호 브리지가 구비된 미세 패턴 인쇄용 금속 스텐실 마스크에 대한 저면측 사시도이고, 도 1의 (b)는 본 발명의 스텐실 보호 브리지가 구비된 미세 패턴 인쇄용 금속 스텐실 마스크에 대한 상면측 사시도
도 2과 도 3은 본 발명의 노광 공정용 니켈 기판을 제작하는 실시예를 나타내는 실시 순서도
도 4와 도 5는 본 발명의 스텐실 보호 브리지가 구비된 미세 패턴 인쇄용 금속 스텐실 마스크를 제작하는 실시예를 나타내는 실시 순서도
도 6의 (a)는 본 발명의 제5 단계에 대한 일실시예로서 니켈 또는 니켈합금(5) 도금 전 스텐실 홀 감광제 패턴의 사시도이며, 도 6의 (b)는 본 발명의 제5 단계에 대한 일실시예로서 니켈 또는 니켈합금(5) 도금 후 스텐실 홀 감광제 패턴의 사시도Figure 1 (a) is a bottom side perspective view of a metal stencil mask for fine pattern printing provided with the stencil protection bridge of the present invention, Figure 1 (b) is a metal stencil for fine pattern printing provided with the stencil protection bridge of the present invention Top-side perspective view of the mask
2 and 3 are flowcharts showing an embodiment of manufacturing a nickel substrate for an exposure process of the present invention
4 and 5 are flowcharts showing an embodiment of manufacturing a metal stencil mask for fine pattern printing provided with a stencil protection bridge of the present invention
6 (a) is a perspective view of a stencil hole photosensitizer pattern before plating nickel or
이하 도면을 참조하여 본 발명에 관하여 살펴보기로 하며, 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지기술 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 것이다. Hereinafter, the present invention will be described with reference to the drawings, and in the description of the present invention, if it is determined that a detailed description of a related known technology or configuration may unnecessarily obscure the gist of the present invention, the detailed description thereof will be omitted. will be.
그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있으므로 그 정의는 본 발명을 설명하는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다. And the terms described below are terms defined in consideration of functions in the present invention, which may vary depending on the intention or custom of the user or operator, and the definition should be made based on the content throughout this specification describing the present invention.
한편, 도면과 상세한 설명에서 일반적인 포토마스크, 감광제, 투명전극, 노광 공정, 포토리소그래피 공정 등으로부터 이 분야의 종사자들이 용이하게 알 수 있는 구성 및 작용에 대한 도시 및 언급은 간략히 하거나 생략하였다. On the other hand, in the drawings and detailed description, the illustration and description of the configuration and action that can be easily recognized by those skilled in the art from the general photomask, photosensitizer, transparent electrode, exposure process, photolithography process, etc. are simplified or omitted.
특히 도면의 도시 및 상세한 설명에 있어서 본 발명의 기술적 특징과 직접적으로 연관되지 않는 요소의 구체적인 기술적 구성 및 작용에 대한 상세한 설명 및 도시는 생략하고, 본 발명과 관련되는 기술적 구성만을 간략하게 도시하거나 설명하였다.In particular, in the drawings and detailed description, detailed descriptions and illustrations of specific technical configurations and actions of elements not directly related to the technical features of the present invention are omitted, and only the technical configurations related to the present invention are briefly illustrated or described. did.
이하의 도 1의 (a)는 본 발명의 스텐실 보호 브리지가 구비된 미세 패턴 인쇄용 금속 스텐실 마스크에 대한 저면측 사시도이고, 도 1의 (b)는 본 발명의 스텐실 보호 브리지가 구비된 미세 패턴 인쇄용 금속 스텐실 마스크에 대한 상면측 사시도이며, 도 2과 도 3은 본 발명의 노광 공정용 니켈 기판을 제작하는 실시예를 나타내는 실시 순서도이고, 도 4와 도 5는 본 발명의 스텐실 보호 브리지가 구비된 미세 패턴 인쇄용 금속 스텐실 마스크를 제작하는 실시예를 나타내는 실시 순서도이다.1 (a) is a bottom side perspective view of a metal stencil mask for fine pattern printing provided with a stencil protection bridge of the present invention, and FIG. 1 (b) is a fine pattern printing with a stencil protection bridge of the present invention It is a top side perspective view of a metal stencil mask, FIGS. 2 and 3 are flowcharts showing an embodiment of manufacturing a nickel substrate for an exposure process of the present invention, and FIGS. 4 and 5 are a stencil protection bridge of the present invention It is a flowchart showing an embodiment of manufacturing a metal stencil mask for fine pattern printing.
도 1에 도시된 바와 같이 본 발명은 스텐실 보호 브리지가 구비된 미세 패턴 인쇄용 금속 스텐실 마스크에 관한 것으로서, 스텐실 홀(10)과 브리지(20)를 포함하여 구성된다.As shown in FIG. 1 , the present invention relates to a metal stencil mask for fine pattern printing provided with a stencil protection bridge, and includes a
금속 스텐실 마스크는 미세 인쇄 패턴에 대응되는 스텐실 홀(10)이 형성된 금속 판으로서, 본 발명에서는 상기 스텐실 홀(10) 상측을 가로지르는 방향으로 브리지(20)를 형성시키는 것을 특징으로 한다.The metal stencil mask is a metal plate in which
상기 브리지(20)는 스텐실 홀(10) 상측에 마치 다리처럼 연결된 것으로서 스텐실 홀의 높이보다 낮게 형성된다.The
만일, 브리지(20)가 스텐실 홀(10) 높이와 같은 높이로 형성되면 그냥 일반적인 격자형 스크린이 될 것이지만, 본 발명의 브리지(20)는 스텐실 홀(10) 높이보다 낮은 높이로 형성되고 스텐실 홀(10) 상측에서만 연결되므로 격자형 스크린과 차이가 있다. If the
이러한 차이는 인쇄 품질에서 차이를 발생시키는데, 격자형 스크린의 경우 격자 크기와 높이에 의한 인쇄 한계가 형성되지만, 본 발명의 경우 브리지 높이의 조정에 따라 스텐실 홀(10)에서의 인쇄 품질을 가변시킬 수 있는 이점이 있다.This difference causes a difference in print quality. In the case of a grid screen, a print limit is formed by the grid size and height, but in the present invention, the print quality in the
상기 브리지(20)는 상기 스텐실 홀(10)에 가로질러 연결되어 스텐실 홀(10)의 변형을 방지시키는 것으로서, 브리지(20)의 형상은 스텐실 홀(10)에 대하여 수직 또는 대각선 방향 등 자유롭게 형성시킬 수 있다.The
한편, 본 발명의 미세 패턴 인쇄를 위한 미세 금속 스텐실 마스크는 저면에 기판과 점착력을 감소시키는 점착력 감소용 미세패턴(30)이 형성되어 진다.On the other hand, the fine metal stencil mask for printing a fine pattern of the present invention is formed with a
이상과 같이 구성되는 본 발명에 의하면, 스텐실 홀(10) 상측에 브리지(20)가 연결되어 스텐실 홀(10)이 벌어지는 등의 변형을 방지시키므로, 스텐실 홀(10)의 길이와 배치 밀도를 증가시킬 수 있으며, 폐곡선형 패턴 스텐실 제작이 가능해지는 이점이 있다.According to the present invention configured as described above, since the
이하, 상기 스텐실 보호 브리지가 구비된 미세 패턴 인쇄용 금속 스텐실 마스크의 제작방법에 대하여 살펴보기로 한다.Hereinafter, a method of manufacturing a metal stencil mask for fine pattern printing provided with the stencil protection bridge will be described.
본 발명을 위하여 우선 도 4에서 보여지는 바와 같이 노광 공정용 니켈 기판(1-4a)에 제1감광제(1)를 도포시킨다.For the present invention, first, as shown in FIG. 4 , a
(이하의 설명에서 상기 제1감광제, 제1-1감광제, 제1-1기판 등에 붙은 순번은 반복 기재되는 동일소재를 특정 공정에서 구분하기 위하여 기재한 것으로서, 우선순위 또는 품질을 나타내는 것이 아님.) (In the following description, the order numbers attached to the first photosensitizer, the 1-1 photosensitizer, and the 1-1 substrate are described to distinguish the same material repeatedly described in a specific process, and do not indicate priority or quality. )
상기 노광 공정용 니켈 기판(1-4a)은 평판을 사용하여도 무방하지만, 평판을 사용하는 경우 금속 스텐실 마스크 사용시 인쇄 기판과 점착되는 문제점이 있다.A flat plate may be used as the nickel substrate 1-4a for the exposure process. However, when a metal stencil mask is used, there is a problem in that it adheres to the printed circuit board.
따라서, 본 발명의 노광 공정용 니켈 기판(1-4a)은 도 4에 도시된 바와 같이 점착력 감소용 미세패턴(30)을 음각시킨 것을 사용하는 것이 바람직하다.Accordingly, it is preferable to use the nickel substrate 1-4a for the exposure process of the present invention in which the
이하, 상기 점착력 감소용 미세패턴(30)이 음각 형성된 노광 공정용 니켈 기판(1-4a)의 제작 방법에 대하여 살펴보기로 한다.Hereinafter, a method of manufacturing the nickel substrate 1-4a for the exposure process in which the
노광 공정용 니켈 기판(1-4a)을 제작하는 단계는 먼저, 도 2에 도시된 바와 같이 제1-1감광제(1-1a)가 도포된 제1-1기판(1-1b) 위에 크롬으로 점착력 감소용 기초패턴(1-1d)이 형성된 제1-1크롬마스크(1-1c)를 배치시킨 후, 자외선 조사 및 현상 공정을 통해 위상마스크용 감광제 패턴(1-1(A1))을 형성시킨다.In the step of manufacturing the nickel substrate 1-4a for the exposure process, first, as shown in FIG. 2, chromium is used on the 1-1 substrate 1-1b coated with the 1-1 photosensitizer 1-1a. After disposing the 1-1 chrome mask 1-1c on which the base pattern 1-1d for reducing the adhesive force is formed, the photoresist pattern 1-1(A1) for the phase mask is formed through ultraviolet irradiation and developing process. make it
상기 점착력 감소용 기초패턴(1-1d)은 최종 점착력 감소용 미세패턴(30)을 형성시키기 위하여 설계된 패턴으로서, 유리로 된 제1-1기판(1-1b)에 크롬으로 패턴 형성되므로 본 발명에서는 제1-1크롬마스크(1-1c)로 정의한다.The base pattern 1-1d for reducing the adhesive force is a pattern designed to form the final
제1-1감광제(1-1a)가 도포된 제1-1기판(1-1b) 위에 제1-1크롬마스크(1-1c)를 배치시킨 후, 자외선을 조사하고 현상 공정을 수행하면, 점착력 감소용 기초패턴(1-1d)이 형성된 곳으로는 자외선이 통과하지 못하므로, 제1-1감광제(1-1a)는 점착력 감소용 기초패턴(1-1d)이 형성된 곳만 남기고 현상되어 위상마스크용 감광제 패턴(1-1(A1))으로 형성된다.After disposing the 1-1 chrome mask 1-1c on the 1-1 substrate 1-1b coated with the 1-1 photosensitizer 1-1a, irradiating ultraviolet rays and performing the development process, Since ultraviolet rays do not pass through the place where the base pattern 1-1d for reducing the adhesive force is formed, the 1-1 photosensitizer 1-1a is developed leaving only the place where the base pattern 1-1d for reducing the adhesive force is formed. It is formed with the photoresist pattern 1-1 (A1) for a mask.
다음으로 도 3의 (a)에 도시된 바와 같이, 상기 위상마스크용 감광제 패턴(1-1(A1)) 상측에 상기 나노 노광용 투명 고분자 재료를 부어 경화시킨 후, 위상마스크용 감광제 패턴(1-1(A1))에서 분리하여 나노 노광 공정용 위상 마스크(1-2(A))를 제작한다.Next, as shown in FIG. 3 (a), the transparent polymer material for nano exposure is poured on the upper side of the photosensitive agent pattern for a phase mask (1-1 (A1)) and cured, and then the photosensitive agent pattern for a phase mask (1-(A1)) Separate from step 1(A1)) to prepare a phase mask 1-2(A) for the nano-exposure process.
상기 나노 노광용 투명 고분자 재료는 PDMS(polydimethylsiloxane), 투명 실리콘, 폴리우레탄 등과 같이 위상마스크로 사용되는 공지의 재료를 의미한다.The transparent polymer material for nano-exposure refers to a known material used as a phase mask, such as polydimethylsiloxane (PDMS), transparent silicone, or polyurethane.
이 단계에서 상기 나노 노광 공정용 위상 마스크(1-2(A))는 상기 위상마스크용 감광제 패턴(1-1(A1))이 음각 형성된 투명판으로 제작된다.In this step, the phase mask 1-2(A) for the nano-exposure process is made of a transparent plate on which the photoresist pattern 1-1(A1) for the phase mask is engraved.
다음으로 도 3의 (b)에 도시된 바와 같이, 제1-3기판(1-3c) 위에 전주 도금 공정용 금속 박막(1-3b)을 증착시킨 후, 제1-3감광제(1-3a)를 도포시키고 제1-3감광제(1-3a) 상측에 상기 나노 노광 공정용 위상 마스크(1-2(A))를 올리고 자외선을 조사한 후, 도 3의 (c)에서 보여지는 바와 같이 현상공정을 거쳐 점착력 감소용 미세 감광제 패턴(1-3(A))을 형성시킨다.Next, as shown in FIG. 3B , after depositing a metal thin film 1-3b for an electroplating process on the 1-3 substrate 1-3c, the 1-3 photosensitizer 1-3a ), put the phase mask 1-2(A) for the nano-exposure process on the upper side of the 1-3 photosensitizer 1-3a, and irradiate UV rays, and then develop as shown in FIG. 3(c). Through the process, a fine photosensitive agent pattern 1-3 (A) for reducing adhesive force is formed.
도 3의 (b)에서 상기 나노 노광 공정용 위상 마스크(1-2(A))는 투명판으로 형성되며 자외선 조사시 상기 위상마스크용 감광제 패턴(1-1(A1))은 자외선 조사 방향에 수직인 면과 수평인 면의 경계, 즉 위상마스크용 감광제 패턴의 경계선을 따라 투과된 자외선이 굴절되어 자외선 투과량 차이를 형성시킨다.In FIG. 3(b), the phase mask for the nano-exposure process (1-2(A)) is formed of a transparent plate, and when irradiated with ultraviolet light, the photoresist pattern 1-1 (A1) for the phase mask is positioned in the ultraviolet irradiation direction. The transmitted UV light is refracted along the boundary between the vertical plane and the horizontal plane, that is, along the boundary line of the photosensitive agent pattern for the phase mask, thereby forming a difference in the amount of UV transmission.
따라서 상기 제1-3감광제(1-3a)를 현상시키면 도 3의 (c)에서 보여지는 바와 같이 위상마스크용 감광제 패턴의 경계선을 제외한 나머지 영역이 모두 용해되어, 감광제 패턴의 경계선 모양으로 점착력 감소용 미세 감광제 패턴(1-3(A))이 형성된다.Therefore, when the 1-3 photosensitizers 1-3a are developed, as shown in FIG. 3(c), all regions except for the boundary line of the photoresist pattern for a phase mask are dissolved, thereby reducing the adhesive force in the shape of the boundary line of the photoresist pattern. A fine photoresist pattern 1-3 (A) is formed.
다음으로 도 3의 (d)에 도시된 바와 같이, 점착력 감소용 미세 감광제 패턴(1-3(A))에 전주 도금공정을 수행하여 점착력 감소용 미세패턴(30)이 음각 형성된 노광 공정용 니켈 기판(1-4a)을 제작한다.Next, as shown in FIG. 3(d), an electroplating process is performed on the fine photosensitizer patterns 1-3 (A) for reducing the adhesive force, and the nickel for the exposure process in which the
도 4의 (a)에 도시된 바와 같이, 본 발명의 처음 단계에서 상기 점착력 감소용 미세패턴(30)이 음각 형성된 노광 공정용 니켈 기판(1-4a)을 사용하는 경우, 상기 제1감광제(1)는 상기 점착력 감소용 미세패턴(30)이 음각 형성된 면에 도포되는 점에 주목한다.As shown in FIG. 4(a), when using the nickel substrate 1-4a for the exposure process in which the
다음으로 도 4의 (b)에서 보여지는 바와 같이, 미세 인쇄 패턴에 대응되는 스텐실 홀(10)의 크롬패턴이 형성된 제2크롬마스크(10A)를 상기 제1감광제(1) 상단에 배치시키고 상기 노광 공정용 니켈 기판(1-4a)까지 현상되는 양의 자외선을 조사시킨 후 상기 제2크롬마스크(10A)를 제거시킨다.Next, as shown in FIG. 4(b), a
다음에는 도 4의 (c)에서 보여지는 바와 같이, 상기 스텐실 홀(10)을 가로지르는 브리지(20)의 크롬패턴이 형성된 제3크롬마스크(20A)를 상기 제1감광제(1) 상단에 배치시키고 상기 노광 공정용 니켈 기판(1-4a)까지는 현상되지 않는 양의 자외선을 조사시킨다.Next, as shown in FIG. 4C , a
이와 같은 과정을 다시 살펴보면, 본 발명은 노광 공정용 니켈 기판(1-4a)에 도포된 제1감광제(1) 상측에 서로 다른 패턴이 형성된 크롬마스크로 2회 자외선 노광을 실시하며, 자외선 노광량에서 차이를 두어 현상 높이를 조정하는 특징이 있다.Looking back at this process, in the present invention, UV exposure is performed twice with a chrome mask having different patterns formed on the upper side of the
다음으로 노광된 제1감광제를 현상하면 도 5의 (a)에서 보여지는 바와 같이, 상면에 브리지 패턴홈(20b)이 형성된 스텐실 홀 감광제 패턴(10b)이 형성된다.Next, when the exposed first photoresist is developed, as shown in FIG. 5A , a stencil
상기 스텐실 홀 감광제 패턴(10b)의 형성에 대하여 자세히 살펴보면, 도 4의 (b)에서 제2크롬마스크(10A)에 대한 자외선 노광량에 의해 스텐실 홀의 크롬 패턴이 니켈 기판(1-4a)까지 현상되어 스텐실 홀 감광제 패턴(10b)을 형성시키고, 도 4의 (c)에서 브리지(20)의 크롬패턴이 형성된 제3크롬마스크(20A)에 대한 자외선 노광량에 의해 스텐실 홀 감광제 패턴(10b) 상측이 현상되어 브리지 패턴홈(20b)이 형성된다.Looking at the formation of the stencil
다음으로 도 5의 (b)에서 보여지는 바와 같이, 상기 스텐실 홀 감광제 패턴(10b)에 니켈 또는 니켈합금 도금(5)을 실행시킨다.Next, as shown in FIG. 5B, nickel or nickel alloy plating 5 is performed on the stencil
본 발명에서 상기 니켈 또는 니켈합금 도금(5)은 상기 브리지 패턴홈(20b)의 선폭에 따라 상기 브리지 패턴홈(20b) 내 높이가 정해지도록 니켈 또는 니켈합금 도금(5) 높이를 조정하여, 브리지(10)의 선폭에 따라 높이가 조정되게 한다.In the present invention, the nickel or nickel alloy plating 5 adjusts the height of the nickel or nickel alloy plating 5 so that the height in the
도 5의 (b)는 이에 대한 일 실시예로서, 니켈 또는 니켈합금(5) 도금시 상기 스텐실 홀 감광제 패턴(10b)의 브리지 패턴홈(20b)에는 니켈 또는 니켈합금(5)이 채워지면서 상기 스텐실 홀 감광제 패턴(10b)은 넘지 않도록 니켈 또는 니켈합금(5)을 도금시키고 있다.FIG. 5(b) is an example of this. When nickel or
다음으로 도 5의 (c)에서 보여지는 바와 같이, 상기 노광 공정용 니켈 기판(1-4a)과 스텐실 홀(10)의 형상과 브리지 패턴홈(20b)이 형성된 감광제 패턴을 제거하여 스텐실 홀(10) 내측에 브리지(20)가 구비된 미세 패턴 인쇄용 금속 스텐실 마스크를 제작한다.Next, as shown in FIG. 5(c), the stencil hole ( 10) A metal stencil mask for printing fine patterns having a
이 단계에서 상기 감광제 패턴을 제거시키면 상측에 브리지(20)가 가로지르며 형성된 스텐실 홀(10)이 형성되며, 상기 노광 공정용 니켈 기판(1-4a)을 제거시키면 저면에 점착력 감소용 미세패턴(30)이 형성된다.In this step, when the photoresist pattern is removed, a
따라서, 본 발명에 의하여 제작되는 미세 패턴 인쇄용 금속 스텐실 마스크는 브리지(20)가 스텐실 홀(10) 상측에 형성되고, 저면에는 점착력 감소용 미세패턴(30)이 형성되는 특징이 있다.Accordingly, the metal stencil mask for fine pattern printing manufactured according to the present invention is characterized in that the
한편, 본 발명은 상기 브리지 패턴홈(20b)의 선폭과 높이 및 니켈 또는 니켈합금 도금(5)의 높이를 조정하여, 브리지(20)의 강성을 조정할 수 있다.Meanwhile, in the present invention, the rigidity of the
이하, 본 발명에 의해 형성되는 브리지(20)에 대하여 자세히 살펴보면, 도 4(c)에서 제3크롬마스크(20A)에 브리지의 크롬패턴을 형성시킬 때, 브리지(20)의 선폭을 정할 수 있으며, 자외선의 조사량으로 브리지(20)의 형성 가능 높이를 정할 수 있다.Hereinafter, looking at the
또한, 도 5의 (b)에서 실시한 니켈 또는 니켈합금 도금(5) 높이에 따라 실제 브리지(20)의 높이를 정할 수 있다.In addition, the actual height of the
따라서, 본 발명에 의하면 브리지(20)의 선폭과 높이를 희망하는 설계수준에 따라 조정할 수 있으며, 이에 의하여 브리지(20)의 강성이 정해진다.Therefore, according to the present invention, the line width and height of the
상기 브리지(20)의 선폭과 높이는 최종적으로 인쇄 품질에도 영향을 미치게 되므로 본 발명에 의하면 최적 인쇄품질과 강성을 가지는 브리지(20)의 최적 선폭과 높이를 정할 수 있음을 의미한다.Since the line width and height of the
상기 브리지(20) 형성의 또 다른 실시예를 살펴보면, 도 6의 (b)에 도시된 바와 같이 니켈 또는 니켈합금(5) 도금시 상기 스텐실 홀 감광제 패턴(10b)을 넘지 않으면서 브리지 패턴홈(20b)을 살짝 넘치게 니켈 또는 니켈합금(5)을 도금시키면, 좁은 브리지(20) 상측에 넓은 선폭의 브리지(20)가 얇게 형성되어 강성을 확보할 수 있기도 하다.Looking at another embodiment of the formation of the
도 6의 (b)에서 니켈 또는 니켈합금(5) 도금시 상기 스텐실 홀 감광제 패턴(10b)의 폭 S1이 S2 정도로 남을 때까지 도금하면, 니켈 또는 니켈합금(5) 도금 높이에 의해, 브리지 패턴홈(20b)의 선폭 B1에 대해서 브리지 패턴홈(20b)의 상측에서 살짝 넘쳐 넓은 선폭 B2의 브리지(20)가 얇게 형성?냄? 따라 강성을 확보할 수 있음을 알 수 있다.When plating nickel or
이와 같은 방법에 의하면 좀 더 얇은 브리지를 형성시킬 수 있음을 의미하며 이는 인쇄 품질을 개선시키는 효과가 있다.According to this method, it means that a thinner bridge can be formed, which has the effect of improving the print quality.
이상과 같이 구성되는 본 발명에 의하면, 스텐실의 길이를 길게 하고 패턴 밀도를 높이는 경우에도 스텐실 홀(10) 사이에 형성되는 브리지(20)에 의해서 스텐실홀(10)이 지지되어 인쇄과정에서 스텐실의 벌어짐 등의 변형 또는 파손이 방지되며, 폐곡선형 패턴 스텐실 제작이 가능한 이점이 있다.According to the present invention configured as described above, even when the length of the stencil is lengthened and the pattern density is increased, the
또한, 형성되는 브리지(20)의 선폭과 높이를 자유롭게 정할 수 있으므로 인쇄품질을 방해하지 않는 최적 브리지(20)를 형성시킬 수 있으며, 저면에 형성된 점착력 감소용 미세패턴에 의하여, 니켈 재질의 스텐실과 인쇄용 기판 사이의 점착력을 제거하여 인쇄 품질을 향상시킬 수 있는 이점이 있다.In addition, since the line width and height of the
이상 본 발명의 설명을 위하여 도시된 도면은 본 발명이 구체화되는 하나의 실시예로서 도면에 도시된 바와 같이 본 발명의 요지가 실현되기 위하여 다양한 형태의 조합이 가능함을 알 수 있다.The drawings shown above for the purpose of explanation of the present invention are one embodiment in which the present invention is embodied, and as shown in the drawings, it can be seen that various types of combinations are possible in order to realize the gist of the present invention.
따라서 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 않고, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 바와 같이 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 정신이 있다고 할 것이다. Therefore, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and as claimed in the following claims, anyone with ordinary skill in the art to which the invention pertains can implement various modifications without departing from the gist of the present invention. It will be said that there is the technical spirit of the present invention to the extent possible.
5 : 니켈 또는 니켈합금 도금
10 : 스텐실 홀
10b :스텐실 홀 감광제 패턴
20 : 브리지
20b : 브리지 패턴홈
30 : 점착력 감소용 미세패턴
1 : 제1감광제
1-1a : 제1-1감광제
1-1b : 제1-1기판
1-1c: 제1-1크롬마스크
1-1d : 점착력 감소용 기초패턴
1-1(A1) : 위상마스크용 감광제 패턴
1-2a : 나노 노광용 투명 고분자 재료
1-2(A) : 나노 노광 공정용 위상 마스크
1-3a : 제1-3감광제
1-3b : 전주 도금 공정용 금속 박막
1-3c : 제1-3기판
1-3(A) : 점착력 감소용 미세 감광제 패턴
1-4a : 노광 공정용 니켈 기판5: Nickel or nickel alloy plating
10: stencil hole
10b : stencil hole photoresist pattern
20: Bridge
20b: bridge pattern groove
30: fine pattern for reducing adhesive force
1: first photosensitizer
1-1a: 1-1 photosensitizer
1-1b: 1-1 substrate
1-1c: 1-1 chrome mask
1-1d: Basic pattern for reducing adhesive force
1-1 (A1): photoresist pattern for phase mask
1-2a: Transparent polymer material for nano exposure
1-2(A): Phase mask for nano exposure process
1-3a: 1-3 photosensitizer
1-3b: metal thin film for electroplating process
1-3c: substrate 1-3
1-3(A): Fine photoresist pattern for reducing adhesive force
1-4a: Nickel substrate for exposure process
Claims (5)
상기 스텐실 홀을 가로지르며 스텐실 홀 높이보다 작은 높이로 형성되어 스텐실 홀 형상을 지지하는 브리지를;
포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 스텐실 보호 브리지가 구비된 미세 패턴 인쇄용 금속 스텐실 마스크.a stencil hole corresponding to a fine print pattern;
a bridge crossing the stencil hole and formed to have a height smaller than a height of the stencil hole to support a shape of the stencil hole;
Metal stencil mask for fine pattern printing with a stencil protection bridge, characterized in that it comprises a.
저면에 점착력을 감소시키는 미세패턴이 형성되는 것을 특징으로 하는 스텐실 보호 브리지가 구비된 미세 패턴 인쇄용 금속 스텐실 마스크.The method of claim 1, wherein the fine metal stencil mask for printing the fine pattern is
A metal stencil mask for fine pattern printing with a stencil protection bridge, characterized in that a fine pattern that reduces adhesion is formed on the bottom surface.
미세 인쇄 패턴에 대응되는 스텐실 홀의 크롬패턴이 형성된 제2크롬마스크를 상기 제1감광제 상단에 배치시키고 상기 니켈 기판까지 현상되는 양의 자외선을 조사시킨 후 상기 제2크롬마스크를 제거시키는 단계;
상기 스텐실 홀을 가로지르는 브리지의 크롬패턴이 형성된 제3크롬마스크를 상기 제1감광제 상단에 배치시키고 상기 니켈 기판까지는 현상되지 않는 양의 자외선을 조사시키는 단계;
제1감광제를 현상하여 상면에 브리지 패턴홈이 형성된 스텐실 홀 감광제 패턴을 형성시키는 단계;
상기 브리지 패턴홈과 스텐실 홀 감광제 패턴에 니켈 또는 니켈합금 도금을 실행시키는 단계; 및
니켈 기판과 감광제 패턴을 제거하여 스텐실 보호 브리지가 구비된 미세 패턴 인쇄용 금속 스텐실 마스크를 제작하는 단계로;
이루어지는 것을 특징으로 하는 스텐실 보호 브리지가 구비된 미세 패턴 인쇄용 금속 스텐실 마스크 제작방법.applying a first photosensitizer to a nickel substrate for an exposure process;
disposing a second chrome mask having a chrome pattern of a stencil hole corresponding to the fine print pattern on top of the first photoresist, irradiating an amount of UV light to be developed up to the nickel substrate, and then removing the second chrome mask;
disposing a third chrome mask having a chrome pattern of a bridge crossing the stencil hole formed thereon on top of the first photoresist and irradiating an amount of ultraviolet light that is not developed to the nickel substrate;
developing a first photoresist to form a stencil hole photoresist pattern having a bridge pattern groove formed thereon;
performing nickel or nickel alloy plating on the bridge pattern groove and the stencil hole photoresist pattern; and
manufacturing a metal stencil mask for fine pattern printing with a stencil protection bridge by removing the nickel substrate and the photoresist pattern;
A method of manufacturing a metal stencil mask for fine pattern printing with a stencil protection bridge, characterized in that it is made.
상기 브리지 패턴홈의 선폭과 높이 및 니켈 또는 니켈합금 도금의 높이를 조정하여, 브리지의 강성을 형성시키는 것을 특징으로 하는 미세 패턴 인쇄용 금속 스텐실 마스크 제작방법.[4] The method of claim 3, wherein the method for manufacturing a metal stencil mask for fine pattern printing provided with the stencil protection bridge comprises:
A method of manufacturing a metal stencil mask for fine pattern printing, characterized in that by adjusting the width and height of the bridge pattern groove and the height of nickel or nickel alloy plating, the rigidity of the bridge is formed.
제1-1감광제가 도포된 제1-1기판 위에 점착력 감소용 기초패턴이 형성된 제1-1크롬마스크를 배치시킨 후, 자외선 조사 및 현상 공정을 통해 위상마스크용 감광제 패턴을 형성시키는 단계;
상기 위상마스크용 감광제 패턴 상측에 나노 노광용 투명 고분자 재료를 부어 경화시킨 후, 위상마스크용 감광제 패턴에서 분리하여 나노 노광 공정용 위상 마스크를 제작하는 단계;
제1-3기판 위에 전주 도금 공정용 금속 박막을 증착시킨 후, 제1-3감광제를 도포시키고, 제1-3감광제 상측에 상기 나노 노광 공정용 위상 마스크를 올리고 자외선을 조사한 후, 현상공정을 거쳐 점착력 감소용 미세 감광제 패턴을 형성시키는 단계;
상기 점착력 감소용 미세 감광제 패턴에 전주 도금공정을 수행하여 점착력 감소용 미세패턴이 음각 형성된 노광 공정용 니켈 기판을 제작하는 단계를;
포함하여 이루어져
제작되는 스텐실 보호 브리지가 구비된 미세 패턴 인쇄용 금속 스텐실 마스크의 저면에 점착력 감소용 미세패턴을 형성시키는 것을 특징으로 하는 스텐실 보호 브리지가 구비된 미세 패턴 인쇄용 금속 스텐실 마스크 제작방법.The method of claim 3, wherein the nickel substrate for the exposure process is
disposing a 1-1 chrome mask having a basic pattern for reducing adhesion on a 1-1 substrate coated with a 1-1 photosensitive agent, and then forming a photosensitive agent pattern for a phase mask through ultraviolet irradiation and developing process;
manufacturing a phase mask for nano exposure process by pouring and curing the transparent polymer material for nano exposure on the upper side of the photosensitive agent pattern for the phase mask, and separating it from the photosensitive agent pattern for the phase mask;
After depositing the metal thin film for the electro-pole plating process on the 1-3 substrate, the 1-3 photoresist is applied, the phase mask for the nano-exposure process is placed on the upper side of the 1-3 photosensitive agent, irradiated with ultraviolet rays, and then the developing process is performed. forming a fine photosensitive agent pattern for reducing adhesion through the process;
performing an electroplating process on the fine photoresist pattern for reducing adhesion to prepare a nickel substrate for exposure process in which a fine pattern for reducing adhesion is engraved;
made up of
A method of manufacturing a metal stencil mask for fine pattern printing with a stencil protection bridge, characterized in that a fine pattern for reducing adhesion is formed on the bottom surface of a metal stencil mask for fine pattern printing provided with a stencil protection bridge.
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