WO1999061253A1

WO1999061253A1 - Plaque d'impression au cadre et procede de fabrication

Info

Publication number: WO1999061253A1
Application number: PCT/JP1999/002789
Authority: WO
Inventors: Hiroshi Ochi; Yasuyuki Baba; Shigetoshi Segawa; Jun Shigemi; Taizo Murakami; Fumitaka Nagao
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co., Ltd.
Priority date: 1998-05-28
Filing date: 1999-05-27
Publication date: 1999-12-02
Also published as: EP1024022A4; CN1272082A; JP3290955B2; KR100321469B1; JPH11334241A; KR20010022383A; TW462923B; EP1024022A1; ID24160A

Description

明細書スクリーン印刷用版及びその製造方法

発明の属する技術分野

本発明は、半田印刷や、穴埋め用ペースト印刷、点字印刷、各種絶縁用材料印刷等のスクリーン印刷に用いられるスクリーン印刷用版及びその製造方法に関する。

従来の技術

近年、電子機器、電子部品の小型化に伴い、それに内蔵されるプリント基板も小型化の一途をたどり、また、この様なプリント基板に実装されるチップ部品も狭ピッチ化してきている。

従来、これら狭ピッチ化されたチップ部品の実装に際しては、主としてエレクトロフォーミング法（電録）で製造されたメタルマスクを使用して、半田印刷を行ってきた。

しかし、この様なエレクトロフォ一ミング法により製造されたメタルマスクは、開口幅や開口部の精度には優れているが、メツキ法により金属層を積み上げるため、コストと時間がかかっていた。

一方、この様なメタルマスクの改良品として、特開平 7— 8 1 0 2 7号公報には、エキシマレーザー加工装置を用いてプラスチックシートに穴を開け、半田印刷用の版として使用する方法が提案されている。

しかしながら、エキシマレ一ザ一加工装置によるプラスチックシートの穴開け加工は、形成するパターンと相似形の金属マスクを必要とすることから、先にパターンと相似形の金属マスクを製造しなければならず、また、ここで使用するェキシマレ一ザ一加工装置が高価であることから、安価で短期間に版を製造することは不可能なことであった。

また、基板に用いられるフエノール樹脂等の熱硬化性樹脂の穴開けにドリルを用いて切削することが知られている。

しかし、この様なドリルを用いて切削する方法は時間がかかり、短時間に能率 99

2 良く穴を開けることは不可能なことであつた。

一方、メタルマスクの穴開けに関して穴を開けるためのパンチングマシーンが知られている。

このパンチングマシーンを用いて穴を開けたメタルマスクは狭ピッチの Q F P パターンには適用されていないが、通常のパターンには一部使用されている。しかし、加工スピードが遅く、マルチパンチングマシーンに比較して加工スピードと、ファインパターンの形成に難があった。

一方、最近半導体ウェハー等、表面に傷の付き易い基材に、各種絶縁材料を印刷する試みがなされている。こうした印刷に際しては、従来メタルマスクが使用されていたが、半導体ウェハーに傷が付き易く、特殊な印刷技術が必要とされてきた。又、こうしたメタルマスクに替わり、傷の付きづらいメッシュスクリーンを用いる場合もあるが、スクリーン開口部にメッシュが介在するため、印刷中のペーストに気泡を巻き込むことがあった。

発明が解決しょうとする課題

本発明は、かかる電铸によるメタルマスクやエキシマレーザー加工によるプラスチックマスクの欠点を補い、安価で短期間に版を製造して納入すること目的とするものである。又、もう一つの目的としては、半導体ウェハ一等傷の付き易い基材に、各種絶縁材料等を印刷する際、従来のメタルマスクやメッシュスクリーンを用いた場合に発生する障害がない、印刷用版を提供することにある。

課題を解決するための手段

本発明者は、上記問題点を鑑みて鋭意研究を重ねた結果、特定の樹脂シートを特定の装置を用いて穴を開ければ、安価に短期間にスクリーン印刷用版が得られるとの知見に基づき本発明を完成するに至ったものである。

すなわち、本発明のスクリーン印刷用版は、数値制御式パンチングマシーンにより穿孔された、ポリイミド樹脂、ポリエーテルイミド樹脂、ポリフエ二レンサルフアイド樹脂から選ばれた少なくとも 1種の樹脂のシートをスクリーン型枠に張設してなることを特徴とするものである。

また、本願発明のもう一つの発明であるスクリーン印刷用版の製造方法は、ポリイミド樹脂、ポリェ一テルイミド樹脂、ポリフエ二レンサルフアイド樹脂から選ばれた少なくとも 1種の樹脂のシートをスクリーン型枠に張設させた後、該樹脂シートを数値制御式パンチングマシーンにより穿孔することを特徴とするものてある。

更に、本願発明のもう一つの発明であるスクリーン印刷用版の製造方法は、ポリイミド樹脂、ポリエーテルイミド樹脂、ポリフエ二レンサルフアイド樹脂から選ばれた少なくとも 1種の樹脂のシートの外縁部をクランプして、樹脂シートに張力を与えた状態で、数^ S制御式パンチングマシーンにより穿孔した後、該樹脂シートをスクリーン型枠に張設することを特徴とするものである。

発明の実施の形態

[ I ] スクリーン印刷用版

( 1 ) 構成素材

( a ) 樹脂シート

本発明のスクリーン印刷用版の製造に用いられる上記樹脂シートとしては、ポリイミド樹脂、ポリエーテルィミド樹脂、ポリフエ二レンサルフアイド樹脂から選ばれた少なくとも 1種の樹脂からなるシートが用いられる。

これら樹脂の中でも、ポリイミド樹脂、ポリフエ二レンサルファイド樹脂を使用することが好ましい。

該樹脂シ一トは、一般に 3 0〜： 1， 0 0 0 /z m、好ましくは 7 5〜3 5 0 / m の厚さのものである。

これら樹脂シートの表面にアルミニウム、エッケル、チタン等の金属を蒸着、スパッタリング、メツキ等の方法により数ミクロンまでの厚みで積層した積層フイルムを用いることもできる。

上記樹脂シートに穿設される穴の大きさは、使用されるスクリーン印刷用版の目的に応じて種々の大きさに変化するが、その直径又は長さは一般に 0 . 0 1〜 5 0 mm、好ましくは 0 . 0 5〜： 1 0 mmである。

該樹脂シートには、数値制御式パンチングマシーンを用いて、丸、楕円の様な丸型、三角形、正方形、長方形、六角等の角型等、或いはそれらを組み合わせた種々の形状の穴を高速度でしかも正確に開けることができる。この目的を達成できる範囲であれば、樹脂シートはポリエステル樹脂、例えば、ポリエ：フタレート樹脂（PET) 等の樹脂フィルムを積層した構成であってもよい。このときこれらの合計厚が前記範囲内になればよい。

( b ) スクリーン型枠

本発明において用いられるスクリーン型枠としては、一般に木製、アルミニゥム、ステンレス、鋼鉄等の金属製の素材により製造されたもの等があるが、通常は強度、軽量、腐食等の観点からアルミニウムの押出材を加工して製造された正方形或いは長方形の型枠が使用される。

( c ) メッシュ織物

上記樹脂シートは、上記スクリーン型枠に直接張設されることもあり、その場合にはメッシュ織物は必要でないが、上記樹脂シートは、ポリエステル、ステンレス、ナイロン、ポリエチレン、又は、それらの複合体より形成されたメッシュ織物を介してスクリーン型枠に張設されていることが好ましい。

( 2 ) 構造

本発明のスクリーン印刷用版は、数値制御式パンチングマシーンにより穴を開けられた、ポリイミド樹脂、ポリエーテルイミド樹脂、ポリフエ二レンサルファィド樹脂から選ばれた少なくとも 1種の樹脂のシートが、スクリーン型枠に、直接、或いは、ポリエステル、ステンレス、ナイロン、ポリエチレン、又は、それらの複合体より形成されたメッシュ織物を介して張設されている。樹脂シ一トがメッシュ織物を介してスクリーン型枠に張設され、樹脂シートの穴にメッシュ織物が介在しない場合、印刷中のペーストに気泡が巻き込まれる現象が防止される。

[II] スクリーン印刷用版の製造方法

本発明のスクリーン印刷用版を製造するには、前記樹脂シートを直接スクリーン型枠へ張設した後、該樹脂シートに数値制御式パンチングマシーンにより穿孔することにより製造する力、或いは、前記樹脂シートの外縁部をクランプして、樹脂シートに張力を与えた状態で、数値制御式パンチングマシーンにより穿孔した後、該樹脂シートをスクリーン型枠に張設することにより製造することができる。

前記樹脂シートは、ポリエステル、ステンレス、ナイロン、ポリエチレン、又は、それらの複合体より形成されたメッシュ織物を介してスクリーン型枠に張設されていることが好ましい。

前記樹脂シートをメッシュ織物を介してスクリーン型枠に張設するには、先ず、メッシュ織物をスクリーン型枠へ張設するメッシュ織物張設工程を行い、その後、樹脂シートのメッシュ織物への貼り合せを行うメッシュ織物貼合せ工程を行い、次いで、該樹脂シートをメッシュ織物を介してスクリーン型枠へ張設するための樹脂シート張設工程を行い、更に、該樹脂シートに数値制御式パンチングマシ一ンにより穿設を行う樹脂シートへの穴開け工程を行うことにより製造するカ或いは、前記樹脂シートの外縁部をクランプして、樹脂シートに張力を与えた状態で、数^ S制御式パンチングマシーンにより穿孔する樹脂シートの穿孔工程、およびメッシュ織物をスクリーン型枠へ張設するメッシュ織物張設工程を独立して行い、その後、樹脂シートのメッシュ織物への貼り合せを行うメッシュ織物貼合せ工程を行い、次いで、該樹脂シートをメッシュ織物を介してスクリーン型枠へ張設するための樹脂シート張設工程を行うことにより製造することができる。

具体的には、スクリーン型枠へ張設した後で樹脂シートに穿孔する方法の場合には、以下の（1 ) 〜（4 ) の工程により製造され、また、樹脂シートを穿孔させた後にスクリーン型枠へ張設する方法の場合には、以下の（i ) 〜（iv) のェ程により製造することができる。

スクリーン型枠へ張設した後で樹脂シートに穿孔する方法の場合：

( 1 ) メッシュ織物張設工程

メッシュ織物を上記スクリーン型枠に紗張りする張設工程においては、公知のいかなる方法を使用しても良いが、一般的には、エアーストレッチヤー紗張り機等の紗張り機等を用いて行なわれる。

メッシュ織物に与えられる張力（テンション）は、テンションケージ（東京プロセスサービス（株）製の S T G— 7 5 B ) を使用して測定した場合、一般に 0 · 5〜2 . 0 mm、好ましくは 1 . 0〜1 . 5 mmである。

そして、該メッシュ織物をスクリーン型枠に固着させるため、通常、両者の間に接着剤が塗布され、該接着剤が固化するまでに通常 5〜6 0分間程度の時間が必要とされるので、固化するまではそのままの状態に保持される。

接着剤としては、固着させることができるものであればいかなるものを使用しても良いが、一般にゴム系の接着剤等が使用される。

( 2 ) メッシュ織物貼合せ工程

上記スクリーン型枠へ紗張りしたメッシュ織物に、該メッシュ織物のスクリーン型枠に隣接する外周部分の一部を残して、その中央部分の周辺に接着剤を塗布し、このメッシュ織物の中央部分に、ポリイミド樹脂、ポリエーテルイミド樹脂、ポリフエ-レンサルフアイド樹脂から選ばれた少なくとも 1種の樹脂のシートを積層し、押圧し、一定時間保持することにより接着させる。

上記接着剤としては、固着させることができるものであればいかなるものを使用しても良レ、が、一般にェポキシ系の接着剤等が使用される。

接着剤を塗布して固着する場合においては該接着剤が固化するまで通常 5分〜

2 4時間程度そのままの状態に保持される。

( 3 ) 樹脂シート張設工程

該樹脂シートが積層されたメッシュ織物の上記接着剤を塗布した部分の内側の部分（中央部分）を切除して、該樹脂シートをメッシュ織物を介してスクリーン型枠に張設する。

また、該樹脂シートをメッシュ織物を介さずに直接スクリーン型枠に張設する場合には、上記 ( 1 ) メッシュ織物張設工程のメッシュ織物に代えて樹脂シートを使用し、上記スクリーン型枠に紗張りする。

該紗張りは、通常、エアーストレッチヤー紗張り機等の紗張り機等を用いて行なわれる。

樹脂シートに与えられる張力（テンション）は、テンションケージ（東京プロセスサービス（株）製の S T G— 7 5 B ) を使用して測定した場合、一般に 0 . 3〜3 . O mm、好ましくは 0 . 8〜1 . 2 mmである。

そして、該樹脂シートをスクリーン型枠に固着させるため、通常、両者の間に接着剤が塗布され、該接着剤が固化するまでに通常 5分〜 2 4時間程度の時間が必要とされるので、固化するまでそのままの状態に保持される。

接着剤としては、固着させることができるものであればいかなるものを使用しても良いが、一般にゴム系あるいは U V硬化型の接着剤等が使用される。

( 4 ) 樹脂シートの穴開け工程スクリーン型枠へ張設された樹脂シートへの穿孔は、数値制御式パンチングマシーンにより行われることが重要である。

上記数制御式のパンチングマシーンは、一般に、セラミックグリーンシートマルチパンチングマシーン、フレキシブルプリント配線板用マルチパンチングマシーン等として市販されているものを挙げることができ、これら数値制御式のパンチンダマシーンの中でもセラミックグリーンシートマ/レチハ。ンチングマシーンとして市販されているものが好適に使用することができる。これらの数値制御式パンチングマシーンの穿孔能力は 1 0〜2 0個/秒である。この能力は開けようとする穴の大きさ、形状には関係しない。

該樹脂シートへの穿孔は、樹脂シートを張設されたスクリーン型枠を機械に付属したクランプで掴み、加工台にセットするか、若しくは、所定の治具にセットし、該治具を加工台にセットすることで穴開けが可能になる。

樹脂シートを穿孔させた後にスクリーン型枠へ張設する方法の場合：

( i ) 樹脂シートの穿孔工程

該樹脂シートへの穴開けは、一般に、上記セラミックグリーンシートマルチパンチングマシーンを用いてグリーンシートに穿孔するのと同様の方法で行うことができる。

すなわち、樹脂シートを機械に付属したクランプで掴み、加工台にセットするカ若しくは、予めアルミニウム製型枠に張設した状態で、所定の治具にセットし、該治具を加工台にセットすることで穿孔が可能になる。

機械に付属したクランプで前記樹脂シ一トの外縁部を掴むことにより樹脂シ一トを固定し、該樹脂シートに張力を与えた状態で、数値制御式パンチングマシ一ンにより樹脂シートに穴を開けることが好ましい。

この時に与えられる樹脂シートの張力は、一般に 0 . 3〜3 . O mm、好ましくは 1 . 5〜 2 . 5 mm (東京プロセスサービス（株）製のテンションケージ S

T G— 7 5 B ) で行われるのが良い。

上記数値制御式のパンチングマシーンは、一般に、セラミックグリーンシートマルチパンチングマシーン、フレキシブルプリント配線板用マルチパンチングマシーン等として市販されているものを挙げることができ、これら数値制御式のパンチンダマシーンの中でもセラミックグリーンシートマノレチハ。ンチングマシーンとして市販されているものが好適に使用することができる。

また、該樹脂が、長尺の巻物状になっている場合は、一般的にはフレキシブルプリント配線板用マルチパンチングマシーンを用いてロールツーロールの形態、例えば、 U H T社製口一ルツ一ロール R F P— 2 4により穴開け行うができる。

( ii ) メッシュ織物張設工程

メッシュ織物をスクリーン型枠に紗張りする張設工程は前記「（1 ) メッシュ織物張設工程」と同様とする。なお、（ii )メッシュ織物張設工程は上記の（i )樹脂シートの穿孔工程と独立して行われ、すなわち工程（i ) および（M ) は同時に行われてもよいし、いずれか一方を先に行ってもよい。

( iii ) メッシュ織物貼合せ工程

上記数値制御式パンチングマシーンにより穿孔された樹脂シート（工程（ i ) 由来）を、上記スクリーン型枠へ紗張りしたメッシュ織物（工程（ii ) 由来）に貼り合せる工程は、樹脂シートとして工程（i ) 由来の穿孔された樹脂シートを用いること以外、前記「（2 ) メッシュ織物貼合せ工程」と同様とする。

(iv) 樹脂シート張設工程

上記樹脂シートが積層されたメッシュ織物の接着剤を塗布した部分の内側の部分（中央部分）を切除して、該樹脂シートをメッシュ織物を介してスクリーン型枠に張設する。

また、該樹脂シートをメッシュ織物を介さずに直接スクリーン型枠に張設する場合には、上記（ii ) メッシュ織物張設工程のメッシュ織物に代えて工程（i ) 由来の樹脂シートを使用し、スクリーン型枠に紗張りする。

樹脂シートに与えられる張力（テンション）、固着方法、および接着剤については前記「（3 ) 樹脂シート張設工程」における樹脂シートをメッシュ織物を介さずに直接スクリーン型枠に張設する場合においてと同様とする。

本発明のスクリーン印刷用版は、エレクトロフォーミング法によるメタルマスクゃェキシマレーザ一加工によるプラスチックマスクに比較して、容易に穴開け作業を行うことができることから、安価で、短期間にスクリーン印刷用版を製造して納入することができる。また、本発明のスクリーン印刷用版を用いると、容易に各種材料を十分な厚みで印刷でき、また印刷された材料に掠れ、滲みは発生しない。

また本発明においては、スクリーン型枠へ張設した後で樹脂シートに穿孔する場合または樹脂シートを穿孔させた後にスクリーン型枠へ張設する場合、いずれの場合であっても、樹脂シートをメッシュ織物を介してスクリーン型枠に張設するとき、樹脂シートが積層されたメッシュ織物の接着剤を塗布した部分の内側の部分（中央部分）を切除して樹脂シートをメッシュ織物を介してスクリーン型枠に張設する樹脂シート張設工程を必ずしも経る必要はないが、当該工程を経ることにより、穴にメッシュが介在することがなくなるため、印刷された材料に気泡は発生しないというさらに優れた効果が得られる。

以下に示す実施例及び比較例によって、本発明を更に具体的に説明する。

実施例 1

長さ 35 cm、幅 35 c mのアルミニウム製スクリーン型枠に 225メッシュのポリエステルスクリーン（日本特殊織物（株）製 T225) を紗張したスクリーンの中央部に、長さ 1 5 c m、幅 1 5 c mの大きさのポリフエ二レンサ /レフアイドフィルム（東レ（株）製トレリナ） 1 50 /mを接着剤により貼り付け、フィルム部分に貼り付いたメッシュ部分の内側部分（中央部分）（14 cmX 14 cm) を切除し、テンション 1. 10mm (東京プロセスサービス（株）製テンションケージ STG— 75 B) のスクリーン印刷用版を得た（コンビネ一シヨン法）。

このポリフエ二レンサルフアイドフィルムが貼られたスクリーン型枠を、数ィ直制御式パンチングマシーン（U H T (株）製セラミックグリーンシートマルチパンチングマシーン MP— 71 50) にセットし、ノヽ。ンチ径 0. 2mm口のパンチュニットを使用して、下記の条件下でスクリーン型枠に張られたフィルムに穴開け加工を施した。

穴開け条件

穴開け速度： 1 0穴 Z秒送り速度 30 c m/秒

ピン一ダイクリアランス 0. 01 mm

パターン 0. 4 mmピッチ QF Pパターン

穴開け加工後の穴の形状はバリ等も無く、スクリーン印刷用版として使用した結果、下記の性能を示すもので、これはスクリーン印刷用版としての性能を十分に満たすものであった。

印刷条件：

印刷機： CWプライス社製 MC 212

ペースト：千住金属工業（株）製半田ペースト

OZ 63-221 CM5 - 42-10

印刷基板：紙フユノ一ル製片面基板

印刷結果：印刷された半田ペーストの形状は掠れ、滲み、気泡等がなく、又、基材に傷を付けることなく、連続印刷が可能であった。

実施例 2

長さ 1 5 cm、幅 1 5 cm、厚さ 240 / mのポリフエ二レンサノレフアイドフイルムと P E Tとの複合体樹月旨シート（東レ（株）製 TLT— 240) を実施例 1に記載の数ィ直制御式パンチングマシーン（UHT (株）製セラミックグリ一ンシートマルチパンチングマシーン MP— 71 50) にセットし、パンチ径 0. 5 mm口のパンチユニットを使用して、下記の条件下でフィルムに穴開け加ェを施した。

穴開け条件

テンション： 2. Omm (東京プロセスサ一ビス（株）製テンションケージ STG— 75B) 穴開け速度 1 0穴 Z秒

送り速度 30 c m/秒

ピン一ダイクリアランス 0. 01 mm

パターン： 2mmX 2 Ommレジストパターンの集合体次に、該複合体樹脂シートを実施例 1に記載の手順と同様にして、フレーム外径 35 Omm 350 mmのアルミニウム製スクリーン型枠に 225メッシュのポリエステルスクリーン（日本特殊織物（株）製 T225) を紗張したスクリーンの中央部に、長さ 1 5 c m、幅 1 5 c mの大きさの前記複合体樹脂シートを接着剤により貼り付け、シート部分に貼り付いたメッシュ部分の内側部分（中央部分）（14 cmX 14 cm) を切削し、テンション 1. 00mm (東京プロセスサービス（株）製テンションケージ STG— 75B) のスクリーン印刷用版を得た（コンビネーション法）。

印刷条件：

印刷機： CWプライス社製 MC 212

インキ：熱硬化性レジストインキ CCR

( (株）アサヒ化学研究所製）

印刷基板： 6インチシリコンウェハー

印刷結果：印刷されたレジストインキの形状は、所望するインキ厚を十分に満たし、又、シリコンウェハーの基材表面に傷を付けることなく、掠れ、滲み、気泡のない良好なレジスト被膜を形成した。

比較例 1

実施例 1において用いたポリフエ二レンサルフアイドフィルムに代えて、ポリエチレンテレフタレート樹脂フィルム（東レ（株）製ルミラー） 1 50//mを用いた以外は実施例 1と同様にして実施した。

その結果、穴開け加工後の穴の形状は、シート表面に樹脂の溶解分の様なバリが見られ、スクリーン印刷用版として使用することはできなかった。

Claims

請求の範囲

1 . 数値制御式パンチングマシーンにより穿孔された、ポリイミド樹脂、ポリエーテルィミド樹脂、ポリフエ二レンサルフアイド樹脂から選ばれた少なくとも 1種の樹脂のシートをスクリーン型枠に張設してなることを特徴とするスクリ— ン印刷用版。

2 . 樹脂のシートが、ポリエステル、ステンレス、ナイロン、ポリエチレン、又は、それらの複合体より形成されたメッシュ織物を介してスクリーン型枠に張設されている、請求項 1に記載のスクリーン印刷用版。

3 . ポリイミド樹脂、ポリエーテルイミド樹脂、ポリフエ二レンサルファイド樹脂から選ばれた少なくとも 1種の樹脂のシートをスクリーン型枠に張設させた後、該樹脂シートを数値制御式パンチングマシーンにより穿孔することを特徴とするスクリーン印刷用版の製造方法。

4 . ポリイミド樹脂、ポリエーテルイミド樹脂、ポリフエ二レンサルファイド樹脂から選ばれた少なくとも 1種の樹脂のシートの外縁部をクランプして、樹脂シートに張力を与えた状態で、数値制御式パンチングマシーンにより穿孔した後、該樹脂シートをスクリーン型枠に張設することを特徴とするスクリーン印刷用版の製造方法。

5 . 樹脂シートのスクリーン型枠への張設が、ポリエステル、ステンレス、ナィロン、ポリエチレン、又は、それらの複合体より形成されたメッシュ織物を介して行われる、請求項 3又は 4に記載のスクリーン印刷用版の製造方法。