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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】特開2020-179640(P2020-179640A)
(43)【公開日】2020年11月5日
(54)【発明の名称】スクリーン印刷用マスク
(51)【国際特許分類】
   B41N 1/24 20060101AFI20201009BHJP
   H05K 3/12 20060101ALI20201009BHJP
【FI】
   B41N1/24
   H05K3/12 610P
【審査請求】未請求
【請求項の数】7
【出願形態】OL
【全頁数】16
(21)【出願番号】特願2019-85915(P2019-85915)
(22)【出願日】2019年4月26日
(71)【出願人】
【識別番号】000005810
【氏名又は名称】マクセルホールディングス株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100148138
【弁理士】
【氏名又は名称】森本 聡
(72)【発明者】
【氏名】中島 貴士
(72)【発明者】
【氏名】小林 良弘
(72)【発明者】
【氏名】堀之内 強
【テーマコード(参考)】
2H114
5E343
【Fターム(参考)】
2H114AB11
2H114AB13
2H114AB14
2H114AB15
2H114AB17
2H114BA01
2H114BA10
2H114DA04
2H114EA02
2H114EA08
2H114EA10
2H114FA14
2H114GA11
5E343AA02
5E343AA11
5E343AA23
5E343BB21
5E343BB72
5E343DD03
5E343FF02
5E343FF13
5E343GG20
(57)【要約】
【課題】金属からなる上層と、樹脂からなる下層とを強固に密着固定して、上下の層が剥離することによる印刷マスクの破損を防止する。
【解決手段】スクリーン印刷用マスクは、一群のパターン開口3を有する、感光性樹脂からなる下層2と、パターン開口3に対応する一群の調整開口4を有する、金属からなる上層1とを備え、上層1と下層2との間に、下層2に対して上層1が部分的に侵入する食込み部13、あるいは上層1に対して下層2が部分的に侵入する食込み部13を設ける。これにより、光硬化性合成樹脂に由来する接着力に加え、上下の層1・2のいずれか一方が他方に侵入する食込み部13に由来する接合力で上層1と下層2とをより強固に密着固定できる。
【選択図】図1
【特許請求の範囲】
【請求項1】
一群のパターン開口(3)を有する、樹脂からなる下層(2)と、
パターン開口(3)に対応する一群の調整開口(4)を有する、金属からなる上層(1)と、
を備え、
上層(1)と下層(2)との間に、下層(2)に対して上層(1)が部分的に侵入する食込み部(13)、あるいは上層(1)に対して下層(2)が部分的に侵入する食込み部(13)が設けられていることを特徴とするスクリーン印刷用マスク。
【請求項2】
食込み部(13)が、上層(1)の下面において隣り合う調整開口(4)の間に凹み形成された受入れ凹部(16)と、下層(2)の上面に突出形成され、受入れ凹部(16)に食込む食込み突部(15)とで構成されている請求項1に記載のスクリーン印刷用マスク。
【請求項3】
食込み部(13)が、下層(2)の上面に凹み形成された受入れ凹部(16)と、上層(1)の下面において隣り合う調整開口(4)の間に突出形成され、受入れ凹部(16)に食込む食込み突部(15)とで構成されている請求項1に記載のスクリーン印刷用マスク。
【請求項4】
食込み突部(15)の立上り部(17)における食込み突部(15)と受入れ凹部(16)との接触面に勾配が設けられている請求項2または3に記載のスクリーン印刷用マスク。
【請求項5】
食込み突部(15)の向かい合う立上り部(17・17)が、突出先端側が広がる先広がりテーパー状に形成されている請求項4に記載のスクリーン印刷用マスク。
【請求項6】
下層(2)が光硬化性樹脂または熱硬化性樹脂からなる請求項1から5のいずれかひとつに記載のスクリーン印刷用マスク。
【請求項7】
下層(2)が光硬化性樹脂からなり、光硬化性の乳剤樹脂(34)を素材として形成されている請求項6に記載のスクリーン印刷用マスク。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、セラミックコンデンサや積層チップインダクタの内部電極などの微細な印刷パターンをスクリーン印刷法で形成する際に用いられるスクリーン印刷用マスクに関し、なかでも金属からなる上層と、樹脂からなる下層とが積層された構造のスクリーン印刷用マスクに関する。
【背景技術】
【0002】
この種のスクリーン印刷用マスクは、例えば特許文献1に開示されている。特許文献1に記載のマスクは、複数のメッシュパターンを有する金属めっき(電鋳)からなる上側の金属層と、複数の印刷パターンを有する下側の感光性樹脂からなる樹脂層から構成されている。金属層の上下面は平坦面とされており、樹脂層は金属層の下面に固定されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開2008−162277号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
特許文献1のように、印刷パターンを有する下層が樹脂層で形成されているマスクによれば、下層が金属層で形成される場合に比べて、その厚みを薄くかつ均一に形成することができるのでマスクの印刷精度が向上し、しかもマスク全体の薄型化、軽量化が可能となる。しかし、特許文献1のマスクでは、平坦面からなる金属層の下面に感光性樹脂に由来する接着力のみで樹脂層が密着固定されている。そのため、印刷時においてマスクに作用するスキージによる押圧力、また前記押圧力によるマスクのたわみ変形が、繰り返しマスクに作用することによって、上下層の密着部分が剥離して両者が分離し、マスクが破損するおそれがある。
【0005】
本発明は、金属からなる上層と、樹脂からなる下層とを強固に密着固定して、上下の層が剥離することによるマスクの破損を防止することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明のスクリーン印刷用マスクは、一群のパターン開口3を有する、樹脂からなる下層2と、パターン開口3に対応する一群の調整開口4を有する、金属からなる上層1とを備える。そして、上層1と下層2との間に、下層2に対して上層1が部分的に侵入する食込み部13、あるいは上層1に対して下層2が部分的に侵入する食込み部13が設けられていることを特徴とする。
【0007】
食込み部13が、上層1の下面において隣り合う調整開口4の間に凹み形成された受入れ凹部16と、下層2の上面に突出形成され、受入れ凹部16に食込む食込み突部15とで構成されている。
【0008】
食込み部13が、下層2の上面に凹み形成された受入れ凹部16と、上層1の下面において隣り合う調整開口4の間に突出形成され、受入れ凹部16に食込む食込み突部15とで構成されている。
【0009】
食込み突部15の立上り部17における食込み突部15と受入れ凹部16との接触面に勾配が設けられている。
【0010】
食込み突部15の向かい合う立上り部17・17が、突出先端側が広がる先広がりテーパー状に形成されている。
【0011】
下層2が光硬化性樹脂または熱硬化性樹脂からなるものとすることができる。
【0012】
下層2が光硬化性樹脂からなり、光硬化性樹脂が光硬化性の乳剤樹脂34を素材として形成されている。
【発明の効果】
【0013】
本発明に係るスクリーン印刷用マスクのように、上層1と下層2との間に、下層2に対して上層1が部分的に侵入する食込み部13、あるいは上層1に対して下層2が部分的に侵入する食込み部13が設けられていると、光硬化性樹脂等に由来する接着力に加えて、上下の層1・2のいずれか一方が他方に侵入する食込み部13に由来する接合力で上層1と下層2とを密着固定することができる。以上より、本発明に係るスクリーン印刷用マスクによれば、金属層の平坦な面に樹脂層を固定する従来のマスクに比べて、上層1と下層2とをより強固に密着固定することができるので、上下の層1・2が剥離してマスクが破損することをより確実に防ぐことができる。なお、下層2を構成する樹脂は、光または熱に反応して硬化する樹脂を用いることが望ましい。
【0014】
食込み部13は、上層1の下面において隣り合う調整開口4の間に凹み形成された受入れ凹部16と、下層2の上面に突出形成され、受入れ凹部16に食込む食込み突部15とで構成されているものとできる。こうした食込み部13によれば、従来のマスクに比べて食込み突部15の外周側面と受入れ凹部16の内周側面とが接触する分だけ、上下の層1・2の接触面積を増加させることができるので、両者1・2をより強固に密着固定することができる。また、下層2を構成する樹脂の比重が、上層1を構成する金属の比重よりも小さい場合には、食込み部13の分だけ樹脂からなる下層2が占める割合が増えるので、マスクを軽量化できる。
【0015】
食込み部13が、下層2の上面に凹み形成された受入れ凹部16と、上層1の下面において隣り合う調整開口4の間に突出形成され、受入れ凹部16に食込む食込み突部15とで構成されているものとできる。こうした食込み部13によれば、従来のマスクに比べて食込み突部15の外周側面と受入れ凹部16の内周側面とが接触する分だけ、上下の層1・2の接触面積を増加させることができるので、両者1・2をより強固に密着固定することができる。また、食込み部13の分だけ金属層からなる上層1が占める割合が増えるので、マスクの構造強度を増強して座屈によるマスクの破損を抑制できる。
【0016】
食込み突部15の立上り部17における食込み突部15と受入れ凹部16との接触面に勾配が設けられていると、立上り部17の突出高さが同じと仮定したとき、接触面に勾配がある場合とない場合では、勾配がある方が接触面の長さを大きくできるので、上下の層1・2の接触面積をより増加させることができる。
【0017】
食込み突部15の立上り部17が、突出先端側が広がる先広がりテーパー状に形成されていると、食込み突部15と受入れ凹部16とをアリ溝状に係合させることができるので、上下の層1・2をさらに強固に密着固定できる。
【0018】
光硬化性樹脂からなる下層2によれば、フォトリソグラフィ法によって、複雑な平面形状の下層2を簡便にしかも高精度に形成することができる。また、熱硬化性樹脂からなる下層2によれば、熱硬化性樹脂は光硬化性樹脂に比べて、耐薬品性、耐溶剤性に優れるので、酸、アルカリ、あるいは溶剤等を含む印刷ペーストが用いられる印刷環境であっても好適に使用できる。使用後のマスクの洗浄に酸、アルカリ、あるいは溶剤等を含む洗浄剤を用いることができる点でも優れている。
【0019】
下層2が光硬化性樹脂からなり、光硬化性樹脂が光硬化性の乳剤樹脂34を素材として形成されていると、上層1の受入れ凹部16が形成された面を上側に指向させ、その上面に光硬化性の乳剤樹脂34を流し込むことで、乳剤に由来する流動性を利用して受入れ凹部16内に同樹脂34を充填しつつ、乳剤樹脂34の表面が平滑になるように簡便に塗布することができる。これに光を照射して硬化させるだけで、食込み突部15を備え、さらに上層1の下面からの厚みが均一な下層2を得ることができる。あるいは、上層1の食込み突部15が形成された面を上側に指向させ、その上面に光硬化性の乳剤樹脂34を流し込むことで、乳剤に由来する流動性で食込み突部15を覆いつつ、乳剤樹脂34の表面を平滑になるように簡便に塗布することができる。これに光を照射して硬化させるだけで、受入れ凹部16を備え、さらに上層1の下面からの厚みが均一な下層2を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【0020】
図1】本発明の実施例1に係るスクリーン印刷用マスクの縦断側面図である。
図2】実施例1に係るスクリーン印刷用マスクの全体平面図と、パターン開口および調整開口の拡大図である。
図3】実施例1に係るスクリーン印刷用マスクの製造方法における一次電鋳工程を示す説明図である。
図4】実施例1に係るスクリーン印刷用マスクの製造方法における二次電鋳工程を示す説明図である。
図5】実施例1に係るスクリーン印刷用マスクの製造方法における樹脂層形成工程を示す説明図である。
図6】本発明の実施例2に係るスクリーン印刷用マスクの要部の縦断面図である。
図7】本発明の実施例3に係るスクリーン印刷用マスクの要部の縦断側図である。
図8】実施例3に係るスクリーン印刷用マスクの製造方法におけるエッチング工程を示す説明図である。
図9】本発明の実施例4に係るスクリーン印刷用マスクの縦断側面図である。
図10】実施例4に係るスクリーン印刷用マスクの製造方法における一次電鋳工程を示す説明図である。
図11】実施例4に係るスクリーン印刷用マスクの製造方法における二次電鋳工程を示す説明図である。
図12】実施例4に係るスクリーン印刷用マスクの製造方法における樹脂層形成工程を示す説明図である。
図13】本発明の実施例5に係るスクリーン印刷用マスクの要部の縦断面図である。
図14】金属からなる上層と樹脂からなる下層が積層されたスクリーン印刷用マスクの参考例を示す縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0021】
(実施例1) 図1から図5に、本発明に係るスクリーン印刷用マスク(以下、単に印刷マスクと言う。)の実施例1を示す。なお、本発明における前後、左右、上下とは、図1および図2に示す交差矢印と、各矢印の近傍に表記した前後、左右、上下の表示に従う。以下の実施例の各図における厚みや幅などの寸法は、実際の様子を示したものではなく、それぞれ模式的に示している。
【0022】
印刷マスクは、印刷対象であるセラミックフィルムの表面に、積層型セラミックコンデンサを構成する内部電極をスクリーン印刷法で印刷形成するために用いる。図2において印刷マスクは一辺が250mmの正方形状に形成されており、同マスクを四つの象限に分割したとき、各象限のそれぞれに電極パターンを印刷するためのパターン形成領域Mが区画されており、さらにパターン形成領域Mの周囲を囲むように、スクリーン印刷後の工程で印刷対象を規定の形状にカットする際に用いられるカットマークを印刷するためのカットマーク形成領域Cが区画されている。印刷マスクは、同マスク単体、あるいは四周縁に枠体が固定された状態でスクリーン印刷装置のマスク固定部に装着される。
【0023】
図1に示すように、印刷マスクは金属からなる上側の上層1と、合成樹脂(樹脂)からなる下側の下層2とを積層した二層構造であり、下層2には一群のパターン開口3が設けられ、上層1にはパターン開口3に対応する一群の調整開口4が設けられている。なお、調整開口4の外郭形状は、パターン開口3の開口形状と同じ、ないしはパターン開口3の開口形状よりもひとまわり大きく形成することもできる。
【0024】
図2に示すように、下層2に形成されるパターン開口3の開口形状は、左右横長の長方形状に形成されており、パターン形成領域M内にマトリクス状に配置されている。パターン開口3の上方において上層1に形成される調整開口4は、内部に格子状の調整リブ5が形成されてメッシュ状の開口とされており、調整開口4の外郭形状は、パターン開口3の開口形状よりもひとまわり小さく形成されている。調整リブ5は、パターン開口3に対する印刷ペーストの供給量を調整するために設けられている。
【0025】
図示していないが、カットマーク形成領域Cには、その下層2に細長い長方形状に形成されたカットマーク開口が形成されており、カットマーク開口の上方において上層1にカットマーク開口用の調整開口が形成されている。前記調整開口は、内部に格子状の調整リブが形成されてメッシュ状の開口とされており、その外郭形状は、前記カットマーク開口の開口形状よりもひとまわり小さく形成されている。なお、カットマーク開口用の調整開口の外郭形状は、カットマーク開口の開口形状と同じ、ないしはカットマーク開口の開口形状よりもひとまわり大きく形成することもできる。また、パターン形成領域Mとカットマーク形成領域Cとで開口形状を異ならせても良い。
【0026】
上層1の上面はスキージ面6を構成しており、印刷時にはスキージ面6上にのせた印刷ペーストをスキージSでスキージングすることにより、パターン開口3およびカットマーク開口に印刷ペーストが充填されて、印刷対象表面にパターン開口3に合致した電極パターンとカットマーク開口に合致したカットパターンからなる印刷層が形成される。スキージSは、その先端がスキージ面6と接触した状態で印刷マスクの前側から後側に向かって移動しながら印刷層を形成する。ここで言う「印刷ペースト」とは、はんだペースト、クリームはんだ、液状はんだ、導電性インキなどを含む概念である。
【0027】
上層1と下層2との間には、両者1・2を強固に密着固定させるための食込み部13が設けられている。金属からなる上層1は、厚みが相対的に大きな上側の第1金属層11と、厚みが相対的に小さな下側の第2金属層12とが積層されて形成されており、第2金属層12には、隣り合う調整開口4・4の間に上下に貫通する格子状の切欠部14が形成されている。上層1の下面には、切欠部14の上面が第1金属層11で塞がれることにより、食込み突部15A(15)を受け入れる受入れ凹部16A(16)が形成される。受入れ凹部16Aは切欠部14に対応して格子状に形成される。上層1の厚みは18μmに設定されており、受入れ凹部16Aの深さは3μmに設定されている。
【0028】
合成樹脂からなる下層2は、上層1の下面に密着固定されてパターン開口3を形成している。下層2の上面には食込み部13を構成する食込み突部15Aが上向きに突出形成されており、その向かい合う立上り部17・17は平行面で構成されている。本実施例では、下層2に設けられる食込み突部15Aと上層1に設けられる受入れ凹部16Aとで、上層1に対して下層2が部分的に侵入する食込み部13が設けられている。食込み突部15Aを除く下層2の厚みは3μmに設定されている。従って、印刷マスクの全厚は21μmに形成されている。
【0029】
このように、上層1の下面において隣り合う調整開口4の間に凹み形成された受入れ凹部16A(16)と、下層2の上面に突出形成され、受入れ凹部16Aに食込む食込み突部15A(15)とで構成された食込み部13が設けられていると、従来のマスクに比べて食込み突部15Aの外周側面と受入れ凹部16Aの内周側面とが接触する分だけ、上下の層1・2の接触面積を増加させることができるので、両者1・2を強固に密着固定することができる。また、食込み部13の分だけ合成樹脂からなる下層2が占める割合が増えるので、印刷マスクを軽量化できる利点もある。なお、受入れ凹部16Aの深さを大きくするほど上層1と下層2の接触面積を増加させることができる。しかし、深さが大きくなると上層1の構造強度が低下し、印刷中のスキージSの押圧力で印刷マスクに座屈等の破損が生じるおそれがあるため、受入れ凹部16Aの深さは、上層1の厚みの半分未満に設定することが好ましい。
【0030】
本実施例に係る印刷マスクの製造方法の一例を図3から図5に示す。印刷マスクは図3(a)〜(d)に示す一次電鋳工程と、図4(a)〜(d)に示す二次電鋳工程と、図5(a)〜(c)に示す樹脂層形成工程とを経て形成される。一次電鋳工程においては、図3(a)に示すように、導電性を有する平板状のステンレス製の電鋳母型20の表面に、ネガタイプの第1フォトレジスト層21を形成する。次いで第1フォトレジスト層21の上に、第1パターンフィルム22(フォトマスク)を密着させる。
【0031】
次いで、紫外線ランプ23を備える紫外線照射装置の炉内を、露光作業時の炉内温度に予熱する。予熱が完了したら、図3(a)に示す積層体を紫外線照射装置の炉内に収容し、当該積層体を炉内温度に馴染ませたのち、紫外線ランプ23で紫外線光を照射することにより、第1パターンフィルム22を介して第1フォトレジスト層21を露光する。露光後の積層体を取り出し、第1フォトレジスト層21から第1パターンフィルム22を取り外し、第1フォトレジスト層21の未露光部分を溶解除去(現像)することにより、図3(b)に示すように、電鋳母型20上に一次パターンレジスト24を形成する。一次パターンレジスト24は、パターン開口3用の調整開口4およびカットマーク開口用の調整開口の開口部に対応するレジスト体で構成される。
【0032】
次いで、図3(c)に示すように、一次パターンレジスト24で覆われていない電鋳母型20の表面に電鋳(めっき)処理を施すことにより、一次パターンレジスト24の高さの範囲内で第1金属層11となる一次電鋳層25を形成する。一次電鋳層25の形成後、一次パターンレジスト24および一次電鋳層25の表面を研磨して平滑化すると、図3(d)の状態になる。
【0033】
二次電鋳工程においては、図4(a)に示すように、一次パターンレジスト24および一次電鋳層25の表面に、ネガタイプの第2フォトレジスト層28を形成する。次いで第2フォトレジスト層28の上に、第2パターンフィルム29(フォトマスク)を密着させる。第2パターンフィルム29には調整開口4の開口部および切欠部14に対応する透光孔が形成されている。次いで、紫外線ランプ23で紫外線光を照射して、第2パターンフィルム29を介して第2フォトレジスト層28を露光する。露光後、第2フォトレジスト層28から第2パターンフィルム29を取り外し、第2フォトレジスト層28の未露光部分を溶解除去(現像)することにより、図4(b)に示すように、一次パターンレジスト24および一次電鋳層25の上に二次パターンレジスト30を形成する。二次パターンレジスト30は、パターン開口3用の調整開口4およびカットマーク開口用の調整開口の開口部に対応するレジスト体と、切欠部14に対応するレジスト体とで構成される。
【0034】
次いで、図4(c)に示すように、二次パターンレジスト30で覆われていない一次電鋳層25の表面に電鋳(めっき)処理を施すことにより、二次パターンレジスト30の高さの範囲内で第2金属層12となる二次電鋳層31を形成する。二次電鋳層31の形成後、二次パターンレジスト30および二次電鋳層31の表面を研磨して平滑化したのち、二次パターンレジスト30を除去し、さらに電鋳母型20を除去すると、図4(d)に示すマスク前段体を得ることができる。なお、電鋳母型20および二次パターンレジスト30を除去した後に、二次パターンレジスト30および二次電鋳層31の表面を研磨して平滑化してもよい。また、印刷マスクの形態によっては、二次パターンレジスト30は、両調整開口となる領域全体を覆うように形成しても良い。この場合には両調整開口のメッシュに相当する部分の二次電鋳層31は形成されない。また、各工程における研磨は必要に応じて施すことができる。
【0035】
樹脂層形成工程においては、マスク前段体を定盤上に仮固定し、図5(a)に示すように、マスク前段体の表面に光硬化性の乳剤樹脂(光硬化性樹脂)34を流し込み、乳剤に由来する流動性を利用して、一次および二次の電鋳層25・31と一次パターンレジスト24の表面に乳剤樹脂34を均一に塗布する。次いで乳剤樹脂34の上に、ガラスマスクからなる第3パターンフィルム35(フォトマスク)を密着させる。次いで、紫外線ランプ23で紫外線光を照射して、第3パターンフィルム35を介して乳剤樹脂34を露光して硬化させる。硬化後、乳剤樹脂34から第3パターンフィルム35を取り外し、乳剤樹脂34の未硬化部分を除去することにより、図5(b)に示すように、一次および二次の電鋳層25・31上にパターン開口3に対応する開口を備える下層2をマスク前段体に形成する。最後に、一次パターンレジスト24を除去することにより、図5(c)に示す印刷マスクの完成品を得ることができる。光硬化性の乳剤樹脂34は、紫外線に反応して硬化するもの以外に、可視光に反応して硬化するものであってもよい。また、熱に反応して硬化する熱硬化性の乳剤樹脂(樹脂)であってもよい。
【0036】
本実施例の下層2は光硬化性樹脂で構成されるので、フォトリソグラフィ法によって、複雑な平面形状の下層2を簡便にしかも高精度に形成することができる。また、下層2を構成する光硬化性樹脂は、光硬化性の乳剤樹脂34を素材として形成したので、上層1の受入れ凹部16Aが形成された面を上側に指向させ、その上面に光硬化性の乳剤樹脂34を流し込むことで、乳剤に由来する流動性を利用して受入れ凹部16A内に同樹脂34を充填しつつ、乳剤樹脂34の表面を平滑になるように簡便に塗布することができる。これに光を照射して硬化させるだけで、食込み突部15Aを備え、さらに上層1の下面からの厚みが均一な下層2を得ることができる。
【0037】
下層2は熱硬化性樹脂で構成することもできる。熱硬化性樹脂は光硬化性樹脂に比べて、耐薬品性、耐溶剤性に優れるので、酸、アルカリ、あるいは溶剤等を含む印刷ペーストが用いられる印刷環境であっても好適に使用できる。また、使用後のマスクの洗浄に酸、アルカリ、あるいは溶剤等を含む洗浄剤を用いることができる点でも優れている。
【0038】
上記の製造方法では、一次パターンレジスト24を除去せず樹脂層形成工程を行ったが、二次パターンレジスト30の除去時に一次パターンレジスト24を一緒に除去したのち、樹脂層形成工程を行うことも可能である。この場合は、一次パターンレジスト24の除去時に下層2が一次パターンレジスト24とともに脱落、除去されるのを防止できる。また、電鋳母型20の除去は、下層2を形成したあとでも良い。
【0039】
また、樹脂層形成工程は次の方法であってもよい。軟化温度以上に加熱した板状の熱可塑性樹脂板を、定盤上に仮固定あるいは電鋳母型20上に電鋳形成したマスク前段体の表面に載置し、軟化した熱可塑性樹脂板をマスク前段体に面状に押付ける。これにて、同樹脂板の一部が受入れ凹部16Aに侵入した状態となる。熱可塑性樹脂板を冷却して再度硬化させたのち、熱可塑性樹脂板の不要部分をレーザー加工にて昇華除去し、あるいはエッチング処理にて溶融除去してパターン開口3を形成することで下層2を形成する。
【0040】
(実施例2) 図6に、本発明に係るスクリーン印刷用マスク(以下、単に印刷マスクと言う。)の実施例2を示す。本実施例では、食込み突部15A(15)の向かい合う立上り部17・17に勾配を設けた点が実施例1と異なる。立上り部17・17は突出先端側が広がる先広がりテーパー状に形成されている。立上り部17の勾配は、第2パターンレジスト層28を露光する際に、第2パターンフィルム29の切欠部14に対応する透光孔から斜めに紫外線光を照射することで形成できる。他は実施例1と同じであるので、同じ部材に同じ符号を付してその説明を省略する。以下の実施例においても同じとする。
【0041】
上記のように、食込み突部15Aの立上り部17における食込み突部15Aと受入れ凹部16Aとの接触面に勾配を設けたので、立上り部17の突出高さが同じと仮定したとき、接触面に勾配がある場合とない場合では、勾配がある方が接触面の長さを大きくできるので、上下の層1・2の接触面積をより増加させることができる。また、食込み突部15Aの立上り部17を先広がりテーパー状に形成したので、食込み突部15Aと受入れ凹部16Aとをアリ溝状に係合させることができるので、上下の層1・2とをさらに強固に密着固定できる。
【0042】
(実施例3) 図7および図8に、本発明に係るスクリーン印刷用マスク(以下、単に印刷マスクと言う。)の実施例3を示す。本実施例では、上層1を第1金属層11のみで形成した点が実施例1と異なる。また、製造方法も一次電鋳工程と樹脂層形成工程は同じであるが、二次電鋳工程に替えてエッチング工程を行う点が実施例1と異なる。
【0043】
エッチング工程においては、図8(a)に示すように、一次パターンレジスト24および一次電鋳層25の表面に、ネガタイプの第2フォトレジスト層28を形成する。次いで第2フォトレジスト層28の上に、エッチングパターンフィルム38(フォトマスク)を密着させる。エッチングパターンフィルム38には受入れ凹部16Aに対応する透光孔が形成されている。次いで、紫外線ランプ23で紫外線光を照射して、エッチングパターンフィルム38を介して第2フォトレジスト層28を露光する。露光後、第2フォトレジスト層28からエッチングパターンフィルム38を取り外し、第2フォトレジスト層28の未露光部分を溶解除去(現像)することにより、図8(b)に示すように、一次パターンレジスト24および一次電鋳層25の上にエッチングパターンレジスト39を形成する。エッチングパターンレジスト39は、受入れ凹部16Aに対応するレジスト体で構成される。
【0044】
次いで、図8(c)に示すように、エッチングパターンレジスト39で覆われていない一次電鋳層25の表面にエッチング処理を施すことにより、一次電鋳層25に受入れ凹部16Aを形成する。エッチング処理後、エッチングパターンレジスト39を除去し、さらに電鋳母型20を除去すると、図8(d)に示すマスク前段体を得ることができる。
【0045】
本実施例の上層1は第1金属層11のみで構成されているため、第1および第2の金属層11・12で構成される実施例1の上層1よりもその構造強度を向上できるので、実施例1および2の印刷マスクよりもたわみ変形に対する耐性を向上できる。
【0046】
(実施例4) 図9から図12に、本発明に係るスクリーン印刷用マスク(以下、単に印刷マスクと言う。)の実施例4を示す。本実施例では、食込み部13の構成が実施例1と異なる。具体的には、図9に示すように、上層1に食込み突部15B(15)が形成され、下層2に受入れ凹部16B(16)が形成されている。金属からなる上層1は、厚みが相対的に大きな上側の第1金属層11と、厚みが相対的に小さな下側の第2金属層12とが積層されて構成されている。第2金属層12は、パターン形成領域Mにおける第1金属層11の下面において、隣り合う調整開口4・4の間に格子状に形成されており、この第2金属層12が食込み突部15Bとして構成されている。合成樹脂からなる下層2の上面には、食込み突部15Bを受け入れる受入れ凹部16B(16)が凹み形成されており、食込み突部15Bが受入れ凹部16Bに食込んで、食込み突部15Bの下面および立上り部17が下層2で覆われている。本実施例では、上層1に設けられる食込み突部15Bと下層2に設けられる受入れ凹部16Bとで、下層2に対して上層1が部分的に侵入する食込み部13が設けられている。第1金属層11の厚みは18μmに設定され、下層2の厚みは3μmに設定されている。従って、印刷マスクの全厚は21μmに形成されている。また、第2金属層12すなわち食込み突部15Bの厚みは1.5μmに設定されている。
【0047】
上記のように、下層2の上面に凹み形成された受入れ凹部16B(16)と、上層1の下面において隣り合う調整開口4の間に突出形成され、受入れ凹部16Bに食込む食込み突部15B(15)とで構成された食込み部13によれば、従来のマスクに比べて食込み突部15Bの外周側面と受入れ凹部16Bの内周側面とが接触する分だけ、上下の層1・2の接触面積を増加させることができるので、両者1・2を強固に密着固定できる。また、食込み部13の分だけ金属層からなる上層1が占める割合が増えるので、構造強度を増強して座屈による印刷マスクの破損を抑制できる利点もある。
【0048】
本実施例に係る印刷マスクの製造方法の一例を図10から図12に示す。印刷マスクは図10(a)〜(d)に示す一次電鋳工程と、図11(a)〜(d)に示す二次電鋳工程と、図12(a)〜(c)に示す樹脂層形成工程とを経て形成される。一次電鋳工程においては、図10(a)に示すように、導電性を有する平板状のステンレス製の電鋳母型20の表面に、ネガタイプの第1フォトレジスト層21を形成する。次いで第1フォトレジスト層21の上に、第1パターンフィルム22を密着させる。なお、実施例1よりも第1金属層11の厚みが厚い分、第1フォトレジスト層21を厚く形成する。
【0049】
次いで、紫外線ランプ23を備える紫外線照射装置の炉内を、露光作業時の炉内温度に予熱する。予熱が完了したら、図10(a)に示す積層体を紫外線照射装置の炉内に収容し、当該積層体を炉内温度に馴染ませたのち、紫外線ランプ23で紫外線光を照射することにより、第1パターンフィルム22を介して第1フォトレジスト層21を露光する。露光後の積層体を取り出し、第1フォトレジスト層21から第1パターンフィルム22を取り外し、第1フォトレジスト層21の未露光部分を溶解除去(現像)することにより、図10(b)に示すように、電鋳母型20上に一次パターンレジスト24を形成する。一次パターンレジスト24は、パターン開口3用の調整開口4およびカットマーク開口用の調整開口の開口部に対応するレジスト体で構成される。
【0050】
次いで、図10(c)に示すように、一次パターンレジスト24で覆われていない電鋳母型20の表面に電鋳(めっき)処理を施すことにより、一次パターンレジスト24の高さの範囲内で第1金属層11となる一次電鋳層25を形成する。一次電鋳層25の形成後、一次パターンレジスト24および一次電鋳層25の表面を研磨して平滑化すると、図10(d)の状態になる。
【0051】
二次電鋳工程においては、図11(a)に示すように、一次パターンレジスト24および一次電鋳層25の表面に、ネガタイプの第2フォトレジスト層28を形成する。次いで第2フォトレジスト層28の上に、第2パターンフィルム29を密着させる。第2パターンフィルム29には第2金属層12(食込み突部15B)に対応する透光孔が形成されている。次いで、紫外線ランプ23で紫外線光を照射して、第2パターンフィルム29を介して第2フォトレジスト層28を露光する。露光後、第2フォトレジスト層28から第2パターンフィルム29を取り外し、第2フォトレジスト層28の未露光部分を溶解除去(現像)することにより、図11(b)に示すように、一次パターンレジスト24および一次電鋳層25の上に二次パターンレジスト30を形成する。二次パターンレジスト30は、第2金属層12に対応するレジスト体で構成される。
【0052】
次いで、図11(c)に示すように、二次パターンレジスト30で覆われていない一次電鋳層25の表面に電鋳(めっき)処理を施すことにより、二次パターンレジスト30の高さの範囲内で第2金属層12となる二次電鋳層31を形成する。二次電鋳層31の形成後、二次パターンレジスト30および二次電鋳層31の表面を研磨して平滑化したのち、二次パターンレジスト30を除去し、さらに電鋳母型20を除去すると、図11(d)に示すマスク前段体を得ることができる。なお、電鋳母型20および二次パターンレジスト30を除去した後に、二次パターンレジスト30および二次電鋳層31の表面を研磨して平滑化してもよい。なお、第2金属層12(食込み突部15B)に対応する凹みが形成された電鋳母型を用い、一次電鋳工程で前記凹み内に第2金属層12となる一次電鋳層25を形成後、2次電鋳工程で第1金属層11となる二次電鋳層31を形成することでも得られる
【0053】
樹脂層形成工程においては、マスク前段体を定盤上に仮固定し、図12(a)に示すように、マスク前段体の表面に光硬化性の乳剤樹脂(光硬化性樹脂)34を流し込み、乳剤に由来する流動性を利用して、一次および二次の電鋳層25・31と一次パターンレジスト24の表面に乳剤樹脂34を均一に塗布する。次いで乳剤樹脂34の上に、第3パターンフィルム35を密着させる。次いで、紫外線ランプ23で紫外線光を照射して、第3パターンフィルム35を介して乳剤樹脂34を露光して硬化させる。硬化後、乳剤樹脂34から第3パターンフィルム35を取り外し、乳剤樹脂34の未硬化部分を除去することにより、図12(b)に示すように、一次および二次の電鋳層25・31上にパターン開口3に対応する開口を備える下層2をマスク前段体に形成する。最後に、一次パターンレジスト24を除去することにより、図12(c)に示す印刷マスクの完成品を得ることができる。
【0054】
本実施例の下層2は光硬化性樹脂で構成されるので、フォトリソグラフィ法によって、複雑な平面形状の下層2を簡便にしかも高精度に形成することができる。また、下層2を構成する光硬化性樹脂は、光硬化性の乳剤樹脂34を素材として形成したので、上層1の食込み突部15Bが形成された面を上側に指向させ、その上面に光硬化性の乳剤樹脂34を流し込むことで、乳剤に由来する流動性で食込み突部15Bを覆いつつ、乳剤樹脂34の表面を平滑になるように簡便に塗布することができる。これに光を照射して硬化させるだけで、受入れ凹部16Bを備え、さらに上層1の下面からの厚みが均一な下層2を得ることができる。なお、本実施例においても電鋳母型20の除去は、下層2を形成したあとでも良い。
【0055】
(実施例5) 図13に、本発明に係るスクリーン印刷用マスク(以下、単に印刷マスクと言う。)の実施例5を示す。本実施例では、食込み突部15B(15)の形状が実施例4と異なり、3条(複数条)の食込み突部15Bを上層1に形成し、各食込み突部15Bに対応する受入れ凹部16Bを下層2に形成した。両端の受入れ凹部16Bは、それぞれ片側面がパターン開口3側で開放されている。このように複数の食込み部13を設けると、上層1と下層2との接触面積をより増加させることができるので、両者1・2をさらに強固に密着固定できる。
【0056】
以上のように、上記各実施例の印刷マスクでは、上層1と下層2との間に、下層2に対して上層1が部分的に侵入する食込み部13、あるいは上層1に対して下層2が部分的に侵入する食込み部13を設けたので、光硬化性合成樹脂に由来する接着力に加え、上下の層1・2のいずれか一方が他方に食込むことに由来する接合力で上層1と下層2とを密着固定できる。従って、金属層の平坦な面に樹脂層を固定する従来のマスクに比べて、上層1と下層2とをより強固に密着固定できるので、上下の層1・2が剥離することによるマスクの破損を防止することができる。
【0057】
上記各実施例の食込み部13を構成する食込み突部15と受入れ凹部16は、段差のない突部と凹部で形成したが、多段状の突部と凹部で形成することができる。各部の寸法等は上記実施例に示したものに限られない。本発明の印刷マスクは、積層型セラミックコンデンサを構成する内部電極の印刷形成に使用されるものに限られない。また、印刷マスクのマスク構造は、蒸着用マスク、はんだボール搭載用マスク、はんだボール吸着用マスクとして転用することも可能である。
【0058】
図14に金属からなる上層1と樹脂からなる下層2が積層されたスクリーン印刷用マスクの参考例を示す。本参考例では、本発明でいう食込み部13が設けられておらず、実施例4における第2金属層12の下面にのみ下層2が形成されている。実施例4における樹脂層形成工程において、光硬化性の乳剤樹脂34の塗布後、乳剤樹脂34の上に第2金属層12に対応するパターンフィルムを密着させる。紫外線ランプ23で紫外線光を照射して乳剤樹脂34を露光して硬化させたのち、パターンフィルムおよび乳剤樹脂34の未硬化部分を除去する。これにより、参考例に係る印刷マスクが得られる。
【符号の説明】
【0059】
1 上層
2 下層
3 パターン開口
4 調整開口
13 食込み部
15 食込み突部
16 受入れ凹部
17 立上り部
34 乳剤樹脂
図1
図2
図3
図4
図5
図6
図7
図8
図9
図10
図11
図12
図13
図14