KR930007477B1 - 스크린 인쇄용 금속제판의 제조방법 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

스크린 인쇄용 금속제판의 제조방법

제1도는 금속망상의 금속박 접착 금속제판의 제작공정의 흐름도.

제2도는 금속망상의 금속판 접착 금속제판의 제작공정의 흐름도.

제3도는 비금속망상의 금속박 접착 금속제판의 제작공정의 흐름도.

제4도는 비금속망상의 금속판 접착 금속제판의 제작공정의 흐름도.

제5도는 금속화망 위에 금속박(箔) 또는 금속판을 접착시킨 금속제판의 단면도 및 평면도.

제6도는 본 발명의 금속제판을 사용하여 스크린 인쇄한 상태를 나타낸 도면.

본 발명은 스크린 인쇄용 금속제판의 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 금속망이나 금속화망 금속박 또는 금속판을 접착하는 스크린 인쇄용 금속제판의 제조방법에 관한 것이다.

지금까지 사용되고 있는 제판의 제작 기법에는 직접 제판법, 직간접 제판법, 필름 간접법 및 금속판 간접제판법 등이 있는데, 이 방법들에 대한 설명 및 특성은 특허출원 1990-1642호에 나타나 있다.

스크린 인쇄에 있어서 제판제작의 기술이 인쇄 능률과 품질에 미치는 영향은 막대하고, 특히 제판 제조기법에 따라 인쇄의 정밀도, 인쇄 횟수, 인쇄의 두께등이 달라지게 된다.

현재 사용되고 있는 유제나 필름 제판을 사용하여 장시간 인쇄할 때에는 제판의 장력의 변형, 막의 손상, 회로의 변형 그리고 판의 파손 등이 생기기 때문에 인쇄의 정밀도가 떨어지고 수명이 짧아지는 문제점이 있다. 또한, 유제제판의 경우 핀 홀(pin hole) 현상으로 인하여 불량이 발생하여 신뢰성이 문제되고 있다. 따라서, 현재 사용되고 있는 제판 제조기법은 이러한 문제점을 안고 있기 때문에 첨단 전자 산업 분야에 쓰이는 제판으로서 적절하지 못한 실정이다.

따라서, 본 발명은 상기한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 종래에 사용되었던 유제막 대신에 금속박막을 형성하거나 수지막대신에 금속판막을 화학적, 전기적 방법으로 금속망이나 금속화망에 접착하는 스크린 인쇄용 금속제판의 제조방법을 제공하는 데 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 스크린 인쇄용 금속제판의 제조방법은, 유제막 대신에 금속박을, 수지막 대신에 금속판을 화학적, 전기적인 방법으로 금속망이나 금속화된 폴리에스터 등의 비금속망에 접착시키는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 있어서, 금속망상의 금속제판을 제조하는 공정은 견장기를 이용하여 망사를 견장하는 공정과, 에칭액, 접착액으로부터 프레임의 손상을 막기 위하여 프레임에 수지를 도포하는 마스크 공정과, 접착에 필요한 탈지과정을 거쳐 금속화망에 금속박 또는 금속판을 접착시키는 공정과, 원하는 회로패턴을 얻기 위하여 금속판을 에칭하는 공정과, 스퀴지 접촉면을 부드럽게 하기 위하여 망의 홈 속에 유제를 도포하는 공정과, 프레임에 도포된 마스크를 제거하는 공정으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 있어서, 비금속망상의 금속제판을 제조하는 공정은, 견장기를 이용하여 망사를 견장하는 공정과, 에칭액, 접착액으로부터 프레임의 손상을 막기 위하여 프레임에 수지를 도포하는 마스크 공정과, 접착에 필요한 탈지과정을 거쳐 비금속망을 금속판 또는 금속박에 접착시키는 공정과, 비금속망에 니켈 등의 금속을 입혀 비금속망을 금속화망으로 만드는 공정과, 원하는 회로패턴을 얻기 위하여 금속판을 에칭하는 공정과, 스퀴지 접촉면을 부드럽게 하기 위하여 망의 홈속에 유제를 도포하는 공정과, 프레임에 도포된 마스크를 제거하는 공정으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 따라 상세히 설명한다.

본 발명의 금속제판을 제조하는 방법은 금속망상의 금속제판과 비금속망(금속화망)상의 금속제판을 제조하는 방법으로 크게 나눌 수 있으며, 금속망상의 금속제판은 금속망에 금속박이나 금속판을 접착한 것으로서 금속박 접착 금속제판과 금속판 접착 금속제판으로 분리할 수 있으며, 비금속망상의 금속제판은 화학적 금속화 기술을 이용하여 만들어진 금속화된 나일론, 폴리에스터, 실크 등의 비금속망에 금속박이나 금속판을 접착하여 제조된 것으로서 금속박 접착 비금속망 제판과 금속판 접착 비금속망 제판으로 분리할 수 있다.

제1도 내지 제4도는 본 발명의 스크린 인쇄용 금속제판의 제조공정도를 도시한 것으로서, 제1도는 금속망상의 금속박 접착 금속제판의 제조공정도, 제2도는 금속망상의 금속판 접착 금속제판의 제조공정도, 제3도는 비금속망상의 금속박 접착 금속제판의 제조공정도, 제4도는 비금속망상의 금속판 접착 금속제판의 제조공정도를 각각 도시한 것이다.

1 금속망상의 금속제판(Metal stensil of metal fabric)

1) 금속박 접착 금속제판(Metal foil plating metal stensi1)

유제를 사용한 제판과 기능은 동일하나, 정밀성의 유지나 수명(제판사용횟수) 등을 획기적으로 보완할 수 있고, 유제제판이 갖는 박막성 및 회로의 해상도 등을 완벽하게 재현할 수 있으며, 유제제판에서 해결할 수 없는 핀 홀의 발생을 완전히 제거할 수 있는 기법이다.

(1) 사용가능한 박(foi1)의 종류

니켈, 스텐, 동, 알루미늄 등 박을 만들 수 있는 금속이면 모두 사용가능하다.

(2) 사용 박의 두께

10μm에서 50μm의 두께까지 사용이 가능하며, 사용자의 요구에 따라 상기 범위내에서 두께의 조정이 가능하다.

(3) 망사 메쉬(fabric mesh)의 선택

60메쉬에서 400메쉬까지 사용이 가능하다.

2) 금속판 접착 금속제판(Metal plate plating metal stensi1)

수지필름을 이용하여 제작한 간접제판과 동일한 기능을 유지하면서 판의 수명 및 회로의 정밀성 등이 획기적으로 증가하며, 필름제판에서 실현되는 후막성을 완벽하게 실현할 수 있는 제판기법이다.

(1) 사용가능한 판(plate)의 종류

니켈, 스텐, 신주, 동, 알루미늄 등의 모든 금속판

(2) 사용판의 두께

50μm에서 400μm까지 두께까지 사용가능하다.

(3) 사용망사의 메쉬선택

60메쉬 내지 400메쉬까지 사용자의 요구에 따라 선택이 가능하다.

2. 비금속망상의 금속제판(Nonferrous metal stensil of metal stensil)

1) 금속박 접착 비금속망 제판(Metal foil plating nonferrous metal fabric stensil)

실크, 나일론, 폴리에스터 등의 비금속망을 화학적인 방법을 이용하여 금속화시켜 금속화망을 만들고, 이 금속화망에 상기 금속망상의 금속박 접착 금속제판과 동일한 방법으로 제판을 제작하는 기법으로서, 용도, 성능 및 기능은 스텐레스 망사를 이용하여 제작한 제판과 동일하며, 폴리에스터 또는 나일론 등의 비금속망에 기대할 수 없는 강한 텐션(tension)을 얻을 수 있고, 수명 및 정밀도 등에 있어서도 상당한 효과를 얻을수 있다.

(1) 비금속망의 금속화기법

제5도(a) 내지 (d)는 폴리에스터나 나일론 등의 비금속망을 금속화시켜 금속화망을 만드는 방법을 설명하기 위한 도면을 도시한 것이다.

먼저, 일반적으로 사용하는 폴리에스터나 나일론 등의 비금속망을 금속박에 본딩시킨 다음 화학도금 기술을 이용하여 니켈 등의 금속을 입혀 비금속망사를 제5도(a)와 같이 금속화시킨다.

제5도(b)는 금속박에 접착되어 있는 금속화망의 평면도를 도시한 것이다. 제5도는 원하는 패턴을 얻기 위하여 비금속망상에 입혀진 금속을 에칭한 후의 단면도와 평면도를 각각 도시한 것이다.

(2) 금속화망에 접착가능한 금속박의 종류

니켈, 스텐, 신주, 동, 황동 및 기타 금속박

(3) 사용 박의 두께

금속화망에 접착 가능한 금속박의 두께는 금속망에 금속박을 첩착시킬 때의 두께와 동일한 것으로, 10∼50μm의 범위내에서 두께의 조정이 가능하다.

(4) 망사 메쉬의 선택

60 내지 400메쉬의 범위내에서 사용가능하다.

2) 금속판 접착 비금속망 제판(Metal plate plating nonferrous metal fabric stensil)

상기 제5도에서 설명한 바와 같이 화학적 금속화 기술로 금속화된 나일론, 폴리에스터, 실크 등의 금속화망에 상기 설명한 금속판 접착 금속제판의 방법과 동일한 방법으로 금속판을 접착하여 금속제판을 제작하는 기법이다.

(1) 금속화 방법

상기 금속막 접착 비금속망 제판과 동일하다.

(2) 판의 종류 및 두께, 망사의 선택 사양은 상기 금속박 접착 비금속망 제판에서와 동일하다. 상기와 같은 특징을 갖는 각 금속제판 공정을 제1도 내지 제4도를 참조하여 설명한다.

각각의 금속제판 공정은 크게 세단계로 나누어진다. 즉, 스크린 작업, 접착작업, 에칭작업으로 구성된다.

공정의 순서는 제1도 및 2도, 제3도 및 제4도에 나타난 화살표 방향으로 진행된다. 각 단계에서의 주요공정에 따라서 본 발명의 금속제판의 제조방법을 설명한다.

1. 스크린 작업

스크린 작업은 망사견장(Bonding), 마스킹(Masking), 유제도포 및 마스킹 제조공정으로 이루어졌다.)

1) 망사견장

첫째로, 사용할 프레임을 준비한다. 전에 사용한 프레임에는 망사의 조각, 본드의 잔여물이 남아 있는 이것을 제거하기 위하여 스팀로에서 30분 정도 고온으로 가열하여 이물질이나 본드를 제거한다.

둘째로, 메쉬를 선택하게 되는데, 메쉬의 선택은 사용자의 요구에 따라 각 금속제판에 사용가능한 범위내에서 자유자재로 선택한다.

셋째로, 제판 사용에 적절한 망을 선택하고 견장기를 이용하여 0.4∼1.4Kg의 장력으로 견장한다.

넷째로, 본딩을 하게 되는데, 금속망의 경우에는 순간 본드나 에폭시 본드를 사용하여 금속판이나 금속박에 본딩시키고, 폴리에스터나 나일론 등의 금속화망은 G17 또는 G18 본드를 MER 50%, 톨루엔 50% 혼합용제로 본드 : 용제의 비율을 3:1로 희석한 희석본드를 사용하여 본딩시킨다.

2) 마스킹(masking)

원하는 회로의 패턴을 얻기 위하여 마스크 작업을 수행한다. 에칭액, 접착액 등의 강산성 화학 약품으로부터 알루미늄 프레임의 손상을 막고 접착 또는 에칭시 프레임으로부터 알루미늄 입자나 아연 입자의 방출을 막기 위하여, 접착 또는 에칭이 필요없는 프레임에 에폭시 계열의 수지를 도포하여 건조시킨다. 이때, 모서리 부분도 충분히 도포되도록 주의를 요한다.

3) 유제도포(Emulsion Coating)

금속망에 금속이 부착되어 있기 때문에 스퀴지의 마모가 심하게 발생할 우려가 있다. 이것을 방지하기 위하여 망의 홈속에 유체를 도포하여 스퀴지 접촉면을 부드럽게 해 줄 필요가 있다. 따라서, 유제를 일반 제판용 유제에 30%정도 물로 희석하여 묽게 도포한 후 처리를 한다.

4) 마스크 제거

접착 및 에칭이 완료된 후 프레임에 도포된 마스크를 제거한다. 마스크 제거는 마스크 수지의 종류에 따라 용제가 각각 다르나 대체로 MEK-50%와 톨루엔 50% 용액에 약 30분동안 담가두거나, 상기 용액을 분무질하여 줌으로써 제거할 수 있다.

마스크를 제거하는 목적은 일차 인쇄후 판을 보관하기 위하여 판을 세척기에 넣어 세척할때, 마스크 수지가 찌꺼기로 남아 회로망에 부착되면 다음 인쇄시 불량 발생의 원인이 되기 때문으로 줄고 전에 반드시 마스크를 완전히 제거하여야 한다.

2.금속화

금속화는 폴리에스터나 나일론 등의 비금속망에 금속을 입혀 금속화망을 만드는 작업으로서, 일반적으로 동(Cu)을 입히나 본 발명에서는 니켈을 입힌다.

금속화작업은 비금속망을 금속화하기 위하여 화학적인 방법으로 망의 표면에 제5도(a)에 도시되어 있는 바와 같이 2 내지 3μ정도의 두께를 갖는 니켈막을 형성하여 줌으로써 금속망과 동일한 전기적 기능을 갖도록 하는 것이다.

1) 탈지

탈지는 금속막이나 금속판을 금속화망에 접착시키기 전에 금속화망의 표면을 처리하는 공정으로 탈지 상태에 따라 접착, 에칭 등의 결과가 달라지므로 세심한 주의를 요한다.

탈지액은 일반적으로 알칼리성 및 산성 탈지액이 모두 가능하다. 탈지 후에는 탈지액이 남아 있지 않도록 수세 및 중화시키고 유분, 지방, 먼지 등이 묻지 않도록 잘 보관한다.

2) 니켈 금속화

금속화 공정에 있어서 액의 종류에 따라 금속화의 상태, 광택, 입자의 굵기가 달라지며, 처리시간에 따라 두께가 변한다. 따라서, 제작하고자 하는 제판의 두께, 망의 종류, 개구의 크기에 따라 처리시간, 약액의 성분비를 조정할 필요가 있다.

일반적으로 사용하는 도금액의 조성은 아래 표와 같다.

일반 부도체의 전처리 방법은 다음과 같다.

(1) 정면처리를 한다.

(2) 표면조화 및 친수성 처리를 한다.

(3) 감광처리를 한다.

(4) 활성화시킨다.

(5) 후처리를 한다.

비금속망을 니켈 금속화하는 처리순서는 다음과 같다.

(1) 물 11를 50℃로 가열한 다음 황산니켈을 첨가하여 용해시킨다.

(2) 빙초산 소다를 교반시키면서 용해시킨다.

(3) 치아인산 소다를 용해시킨다.

(4) pH를 조절하기 위하여 빙초산(또는 암모니아수)를 첨가한다.

(5) 금속화할때 첨가제(티오 우레아)를 약간 넣는다.

이때, 온도는 90℃로 한다.

그 다음은 에칭작업(Etching)으로서, 이 공정은 인쇄할 회로 패턴을 얻기 위하여 금속판을 부식시키는것으로 에칭하고자 하는 금속의 재질에 따라 에칭액의 조성이 달라지는데 다음 표와 같다.

3) 중화세척

금속화가 완료되면 즉시 들어내어 알칼리 용액에 넣어 중화시키고, 깨끗이 세척한다.

제6도는 본 발명의 금속제판을 사용하여 스크린 인쇄한 상태를 도시한 것이다 . 제6도(a)는 본 발명의 완성된 금속제판이고, 제6도(b)는 상기 금속제판을 사용하여 "SCREEN PRINT."라는 단어를 인쇄한 상태를 나타낸 것이다.

상기한 바와 같이 설명한 본 발명의 작용, 효과를 설명하면 다음과 같다.

1. 유제 도포나 필름 부착 제판은 인쇄 도중 인쇄제판의 화학적인 변화나 물리적인 변형이 생기고 특히 유제 제판의 경우 발생되는 핀홀 현상을 피할 수 없지만, 본 발명에서는 유제막 대신에 금속박 또는 금속판을 전기적, 화학적 방법으로 망에 접착시킨 금속제판을 사용하므로 장력의 변형이나 스퀴지 이송 압력에 의한 물리적인 변형이 없고, 특히 인쇄 잉크로 인한 용매 등에 변형이 전혀 없으므로 인쇄의 정밀도를 극도로 증가시킬 수 있다.

2 망사의 재질로 실크, 나일론, 폴리에스터 같은 비금속 재질을 이용할 수 있으므로 재료 선택에 다양성을 기할 수 있고, 금속화된 망사는 비금속 망사보다 장력, 수명, 정밀도 등이 10배 이상 증가한다.

(표 1)은 유제막 제판, 필름막 제판 및 본 발명의 금속망상의 금속제판과 비금속망상의 금속제판의 특성을 비교해 놓은 것이다.

[표 1]

3. 유제막 제판이나 필름 제판은 사용도중 막의 손상, 핀홀의 확장, 장력 변형 그리고 인쇄 잉크속에 함유된 먼지, 이물질 등으로 제판이 찢어지는 경우가 발생되어 통상 2,000∼5,000회 정도 사용이 가능하지만, 본 발명의 금속제판을 사용할 경우 인쇄 도중 핀홀이 생기지 않고 판의 손상, 회로의 탈막, 장력 변형 등이 거의 없으므로 최소한 20,000회 이상 사용할 수 있다.

4 상기한 바와 같이 금속제판은 종래의 제판보다 수명이 5∼10배 증가되므로 한 모델의 생산시 제판을 여러번 갈아끼워야 하는 번거로움을 피할 수 있기 때문에 시간절약, 생산원가 절감 및 불필요한 인력의 낭비를 막을 수 있을 뿐만 아니라 불량을 감소로 인한 수율 향상을 기대할 수 있는 잇점이 있다.

Claims (2)

1. 견장기를 이용하여 금속망사를 프레임에 견장하는 공정과, 에칭액, 접착액으로부터 프레임의 손상을 막기 위하여 프레임에 수지를 도포하는 마스크 공정과, 접착에 필요한 탈지과정을 거쳐 금속망에 금속박 또는 금속판을 접착시키는 공정과, 원하는 회로패턴을 얻기 위하여 금속박 또는 금속판을 에칭하는 공정과, 스퀴지 접촉면을 부드럽게 하기 위하여 상기 금속망의 홈 속에 유제를 도포하는 공정과, 프레임에 도포된 마스크를 제거하는 공정으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 스크린 인쇄용 금속제판의 제조방법.
2. 견장기를 이용하여 비금속으로된 망사를 프레임에 견장하는 공정과, 에칭액, 접착액으로부터 프레임의 손상을 막기 위하여 프레임에 수지를 도포하는 마스크 공정과, 접착에 필요한 탈지과정을 거쳐 비금속망을 금속판 또는 금속박에 접착시키는 공정과, 비금속망에 니켈 등의 금속을 입혀 비금속망을 금속화망으로 만드는 공정과, 원하는 회로패턴을 얻기 위하여 금속판 또는 금속박을 에칭하는 공정과, 스퀴지 접촉면을 부드럽게 하기 위하여 상기 금속화망의 홈속에 유제를 도포하는 공정과, 프레임에 도포된 마스크를 제거하는 공정으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 스크린 인쇄용 금속제판의 제조방법.

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