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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2020-185756(P2020-185756A)
(43)【公開日】2020年11月19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 20060101AFI20201023BHJP
   B41F 15/36 20060101ALI20201023BHJP
   H05K 3/12 20060101ALN20201023BHJP
【FI】
   B41N1/24
   B41F15/36 Z
   H05K3/12 610P
【審査請求】未請求
【請求項の数】5
【出願形態】OL
【全頁数】15
(21)【出願番号】特願2019-93395(P2019-93395)
(22)【出願日】2019年5月17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)】
2C035
2H114
5E343
【Fターム(参考)】
2C035AA06
2C035FD01
2C035FF26
2H114AB13
2H114AB15
2H114AB17
2H114BA01
2H114DA04
2H114DA73
2H114EA02
2H114EA04
2H114EA08
2H114EA10
2H114FA02
2H114FA13
2H114GA11
2H114GA38
5E343AA02
5E343AA23
5E343BB22
5E343BB72
5E343DD03
5E343FF04
5E343FF13
5E343GG08
(57)【要約】
【課題】スキージの摺動抵抗に起因してマスクに生じる引張応力および圧縮応力によるマスクの伸縮を抑制して、印刷パターンを印刷対象上に高精度に形成できるようにし、さらにマスクの耐久性の向上を図る。
【解決手段】一群のパターン開口3を有する下層2と、パターン開口3に対応する一群の調整開口4を有する上層1とを備えるスクリーン印刷用マスクにおいて、スキージSが摺動される上層1の上面のスキージ面6に、凹み形成された摩擦軽減部13を設ける。これにより、摩擦軽減部13でスキージSの先端とスキージ面6との摩擦を軽減して摺動抵抗を減じて、スキージSが移動するときにマスクに生じる引張応力および圧縮応力を緩和する。
【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)を有する上層(1)と、
を備え、
上層(1)の上面は、スキージ(S)が摺動されるスキージ面(6)とされており、
スキージ面(6)に、凹み形成された摩擦軽減部(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】
摩擦軽減部(13)が、調整開口(4)の形成位置と一致するようにスキージ面(6)に凹み形成された減面凹部(15)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】
摩擦軽減部(13)が、調整開口(4)の形成位置を避けてスキージ面(6)に凹み形成された減面溝(17)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】
上層(1)が金属で構成され、下層(2)が樹脂で構成されている請求項1から3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5】
上層(1)と下層(2)とが一つの金属層(40)で一体的に形成されている請求項1または3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、例えば本出願人が先に提案した特許文献1に開示されている。特許文献1に記載のスクリーン印刷用メタルマスク(マスク)は、一群のパターン開口およびカットマーク開口を備えたマスク版(下層)と、パターン開口およびカットマーク開口に対応する一群の調整開口を備えるスキージ版(上層)とを備える。スキージ版およびマスク版はそれぞれ金属で形成されており、スキージ版の上面が、スキージが接触するスキージ面とされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開2015−127126号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
印刷時におけるスキージは、スキージ先端がスキージ面に押し付けられた状態で一方向へ移動される。スキージの移動中は、スキージ先端の接触位置よりもスキージの移動方向上手側のマスクには引張応力が作用しており、一方、スキージの移動方向下手側のマスクには圧縮応力が作用している。特許文献1のマスクでは、スキージ面すなわちスキージ版の上面は、一群の調整開口およびカットマーク開口を除いて平坦な版面となっている。そのため、スキージ面に対して線接触状に接触するスキージ先端は、その長さ方向のほとんどがスキージ面と接触しており、スキージの移動中に生じるスキージ面とスキージ先端との摩擦による摺動抵抗が大きい。スキージの摺動抵抗が大きいと、その分マスクに作用する引張応力および圧縮応力も大きくなり、当該応力によってマスクが伸縮してパターン開口が変形すると、適正な形状の印刷パターンを得ることができない。また、繰り返しの伸縮による金属疲労によりマスクの耐久性が低下するおそれもある。
【0005】
本発明は、スキージの摺動抵抗に起因してマスクに生じる引張応力および圧縮応力によるマスクの伸縮を抑制して、印刷パターンを印刷対象上に高精度に形成できるようにし、さらにマスクの耐久性の向上を図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を有する上層1とを備える。上層1の上面は、スキージSが摺動されるスキージ面6とされている。そして、スキージ面6に、凹み形成された摩擦軽減部13が設けられていることを特徴とする。
【0007】
摩擦軽減部13が、調整開口4の形成位置と一致するようにスキージ面6に凹み形成された減面凹部15で構成されている。
【0008】
摩擦軽減部13が、調整開口4の形成位置を避けてスキージ面6に凹み形成された減面溝17で構成されている。
【0009】
上層1が金属で構成され、下層2が樹脂で構成されている。
【0010】
上層1と下層2とが一つの金属層40で一体的に形成されている。
【発明の効果】
【0011】
本発明に係るスクリーン印刷用マスクのように、スキージ面6に、凹み形成された摩擦軽減部13が設けられていると、スキージ面6を構成する上層1の上面を凹凸面として、スキージ面6に接触するスキージSの先端の長さ(領域)を摩擦軽減部13の分だけ小さくすることができる。これにて、スキージ先端のほとんどがスキージ面と接触していた従来のマスクに比べて、スキージSの先端とスキージ面6との摩擦を軽減して摺動抵抗を減らすことができるので、スキージSが移動するときにマスクに生じる引張応力および圧縮応力を抑えて、印刷パターンを印刷対象上により高精度に形成することができる。また、マスクの耐久性の向上を図ることもできる。
【0012】
摩擦軽減部13が、調整開口4の形成位置と一致するようにスキージ面6に凹み形成された減面凹部15で構成されていると、上層1のスキージ面6に減面凹部15を凹み形成するだけの簡単な構成で摩擦軽減作用を発揮させることができる。また、従来のマスクに比べて、減面凹部15の分だけマスクの軽量化を図ることができ、減面凹部15の分だけ上層1の形成材料を減らすことができるので、マスクの製造コストを低減できる。
【0013】
摩擦軽減部13が、調整開口4の形成位置を避けてスキージ面6に凹み形成された減面溝17で構成されていると、上層1のスキージ面6に減面溝17を凹み形成するだけの簡単な構成で摩擦軽減作用を発揮させることができる。また、従来のマスクに比べて、減面溝17の分だけマスクの軽量化を図ることができ、減面溝17の分だけ上層1の形成材料を減らすことができるので、マスクの製造コストを低減できる。
【0014】
上層1が金属で形成され、下層2が樹脂で構成されていると、スキージ版(上層)およびマスク版(下層)がともに金属からなる従来のマスクに比べて、下層2の重量を軽減できるので、マスクの軽量化を図ることができる。これによれば、スクリーン印刷装置のマスク支持体に装着された際に、マスクの中央が自重により下凸状に湾曲するのを抑制できるので、マスクの湾曲に伴う一群のパターン開口3の変形を阻止して印刷の高精度化を図ることができる。また、固定された印刷対象上にマスクを移動させて印刷を行う形態のスクリーン印刷装置において、マスク移動に伴う慣性が小さくなる分、当該装置の負荷を軽減することができるので、位置決めの高精度化と印刷サイクルの短縮に寄与することができる。
【0015】
上層1と下層2とが一つの金属層40で一体的に形成されていると、上層1と下層2を、金属と金属あるいは金属と樹脂など二層に形成する場合に比べて、両層1・2間で剥離が生じてマスクが破損することを防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【0016】
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縦断側面図である。
図7】実施例2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8】実施例2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9】実施例2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10】本発明の実施例3に係るスクリーン印刷用マスクの縦断側面図である。
図11】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ダミー形成工程を示す説明図である。
図12】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マスク形成工程を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【0017】
(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。
【0018】
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られる。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。
【0019】
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2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小さく形成することもできる。
【0020】
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大きく形成されている。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。
【0021】
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大きく形成されている。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小さ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。
【0022】
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。なお、図1におけるスキージSも、厚みや幅などの寸法と同様に、縮小した状態で模式的に記載している。
【0023】
本実施例の上層1は、相対的に厚みが小さな上側の第1金属層11と、相対的に厚みが大きな下側の第2金属層12とが積層されて形成されており、スキージ面6には、スキージSとスキージ面6との摺動摩擦を軽減する摩擦軽減部13が凹み形成されている。先の調整開口4は第2金属層12に形成されており、第1金属層11には調整開口4に対応して貫通孔14が形成されている。該貫通孔14は、調整開口4の外郭形状よりもひとまわり大きな形状に形成されており、貫通孔14と第2金属層12の上面とでスキージ面6に
減面凹部15が形成される。調整開口4は減面凹部15の底面に開口される。
【0024】
調整開口4に対応して減面凹部15を設けることにより、スキージ面6の面積が減面凹部15の分だけ減少しており、同凹部15は、スキージSとスキージ面6との摩擦を軽減する摩擦軽減部13を構成する。各調整開口4に形成された減面凹部15により、パターン形成領域Mにおけるスキージ面6は、格子枠状になっている。印刷ペーストは、減面凹部15を介して調整開口4内に進入し、パターン開口3へと充填される。第1金属層11の厚みは2μmに設定され、第2金属層12の厚みは16μmに設定されて、金属からなる上層1の厚みは18μmである。なお、樹脂からなる下層2の厚みは3μmに設定されて、印刷マスクの全厚は21μmに形成されている。なお、カットマーク開口用の調整開口に対応して減面凹部15を設けることもできる。
【0025】
上記のように、摩擦軽減部13を、調整開口4の形成位置と一致するようにスキージ面6に凹み形成された減面凹部15で構成したので、上層1のスキージ面6に減面凹部15を凹み形成するだけの簡単な構成で摩擦軽減作用を発揮させることができる。従来のマスクに比べて、減面凹部15の分だけマスクの軽量化を図ることができ、また、減面凹部15の分だけ上層1の形成材料を減らすことができるので、マスクの製造コストを低減できる。
【0026】
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)を密着させると、図3(a)に示す積層体を得ることができる。
【0027】
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、先に得た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。
【0028】
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2金属層12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。
【0029】
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には貫通孔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、貫通孔14に対応するレジスト体で構成される。
【0030】
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1金属層11となる二次電鋳層31を形成する。二次電鋳層31の形成後、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を除去する前に、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、各工程における研磨は必要に応じて施すことができる。
【0031】
樹脂層形成工程においては、反転させた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、一次電鋳層25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。乳剤樹脂34を均一に塗布したのち乳剤樹脂34の上に、第3パターンフィルム35(フォトマスク)を配置する。なお、第3パターンフィルム35は、乳剤樹脂34に密着配置することができ、また、僅かな隙間を介して乳剤樹脂34の表面に正対するように配置することもできる。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29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、一次パターンレジスト24および一次電鋳層25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、一次および二次パターンレジスト24・30を除去して再度反転させることにより、図5(c)に示す印刷マスクの完成品を得ることができる。
【0032】
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、乳剤に由来する流動性で乳剤樹脂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。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。下層2は本実施例で用いた光硬化性の乳剤樹脂34に限らず、液状のレジスト体やシート状のレジスト体で形成することもできる。また、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。
【0033】
上記ではスキージ面6に減面凹部15を形成したと説明したが、調整開口4が形成された面を基準面としたとき、隣り合う調整開口4・4の間において基準面すなわち第2金属層12の上面から上向きに突出する格子枠状の突起を第1金属層11で形成したと見ることもできる。このとき、第1金属層11で形成した格子枠状の突起の上面がスキージ面6となる。突起は、パターン形成領域Mおよび/またはカットマーク形成領域Cを囲むように枠状に形成することができる。また、突起は、格子枠状と連続状のものに限らず、断続状(点線状)であってもよい。
【0034】
(実施例2) 図6から図9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。本実施例では摩擦軽減部13の構成が実施例1と異なる。具体的には、上層1は、上側の第1金属層11と下側の第2金属層12とが積層されて形成されており、スキージ面6には、スキージSとスキージ面6との摺動摩擦を軽減する摩擦軽減部13が凹み形成されている。隣り合う調整開口4の間の第1金属層11にはスリット16が形成されており、スリット16と第2金属層12の上面とでスキージ面6に減面溝17が形成される。減面溝17は調整開口4を避けるように形成され、減面溝17に隣接してスキージ面6に調整開口4が開口されている。
【0035】
スキージ面6の面積は減面溝17の分だけ減少しており、同溝17は、スキージSとスキージ面6との摩擦を軽減する摩擦軽減部13を構成する。各調整開口4を避けるように格子枠状に形成された減面溝17により、パターン形成領域Mにおけるスキージ面6は、調整開口4を囲む長方形枠状のスキージ面6がマトリクス状に配置されたようになっている。第1金属層11の厚みは2μmに設定され、第2金属層12の厚みは16μmに設定されて、金属層からなる上層1の厚みは18μmである。樹脂層からなる下層の厚みは3μmに設定されて、印刷マスクの全厚は21μmに形成されている。なお、カットマーク開口用の調整開口に対応して減面凹部15を設けることもできる。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。
【0036】
上記のように、摩擦軽減部13を、調整開口4の形成位置を避けてスキージ面6に凹み形成された減面溝17で構成したので、上層1のスキージ面6に減面溝17を凹み形成するだけの簡単な構成で摩擦軽減作用を発揮させることができる。従来のマスクに比べて、減面溝17の分だけマスクの軽量化を図ることができ、また、減面溝17の分だけ上層1の形成材料を減らすことができるので、マスクの製造コストを低減できる。
【0037】
本実施例に係る印刷マスクの製造方法の一例を図7から図9に示す。印刷マスクは図7(a)〜(d)に示す一次電鋳工程と、図8(a)〜(d)に示す二次電鋳工程と、図9(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7(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)を密着させると、図7(a)に示す積層体を得ることができる。
【0038】
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、先に得た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7(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。
【0039】
次いで、図7(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2金属層12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7(d)の状態になる。
【0040】
二次電鋳工程においては、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、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およびスリット16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30aと、およびスリット16に対応するレジスト体30bとで構成される。
【0041】
次いで、図8(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1金属層11となる二次電鋳層31を形成する。二次電鋳層31の形成後、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。なお、電鋳母型20を除去する前に、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。
【0042】
樹脂層形成工程においては、反転させたマスク前段体を定盤上に仮固定し、図9(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、一次電鋳層25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。乳剤樹脂34を均一に塗布したのち乳剤樹脂34の上に、第3パターンフィルム35(フォトマスク)を配置する。なお、第3パターンフィルム35は、乳剤樹脂34に密着配置することができ、また、僅かな隙間を介して乳剤樹脂34の表面に正対するように配置することもできる。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29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9(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、一次および二次パターンレジスト24・30を除去することにより、図9(c)に示す印刷マスクの完成品を得ることができる。
【0043】
上記の各実施例のように、下層2を樹脂層で構成すると、乳剤樹脂34に由来する流動性を利用して、乳剤樹脂34を薄くしかも均一に塗布することができる。従って、樹脂層で構成される下層2によれば、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。乳剤樹脂34に由来する流動性を利用して塗布できるので、薄くしかも均一な厚みの下層を簡便に形成できる利点もある。
【0044】
上記の各実施例では、下層2は光硬化性の乳剤樹脂34を素材として形成したが、樹脂シートを上層1の下面に接着固定して下層2を形成することもできる。この場合には、接着前の樹脂シートにレーザー加工を施してパターン開口3を切り抜き形成したのち、これを上層1に接着固定する。あるいは上層1に樹脂シートを接着固定したのち、レーザー加工を施してパターン開口3部分を昇華除去するなどの方法で印刷マスクを得ることができる。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。
【0045】
上層1を金属で形成し、下層2を合成樹脂で構成したので、スキージ版(上層)およびマスク版(下層)がともに金属からなる従来のマスクに比べて下層2の重量を軽減でき、マスクの軽量化を図ることができる。これによれば、スクリーン印刷装置のマスク支持体に装着された際に、マスクの中央が自重により下凸状に湾曲するのを抑制できるので、マスクの湾曲に伴う一群のパターン開口3の変形を阻止して印刷の高精度化を図ることができる。また、固定された印刷対象上にマスクを移動させて印刷を行う形態のスクリーン印刷装置において、マスク移動に伴う慣性が小さくなる分、当該装置の負荷を軽減することができるので、位置決めの高精度化と印刷サイクルの短縮に寄与することができる
【0046】
上記の各実施例における製造方法では、一次パターンレジスト24および二次パターンレジスト30を残存させたまま樹脂層形成工程を行なったが、一次パターンレジスト24および二次パターンレジスト30を除去してから樹脂層形成工程を行うことも可能である。この場合には、一次パターンレジスト24および二次パターンレジスト30の除去時に下層2(光硬化性樹脂34)が一緒に脱落、除去されるのを防止できる。また、上記の各実施例の印刷マスクは、第1金属層11に対応する凹みが形成された電鋳母型を用い、一次電鋳工程で該凹み内に第1金属層11となる一次電鋳層を形成し、第2金属層12となる二次電鋳層を形成したあと、樹脂層形成工程により光硬化性樹脂34で下層2を形成することでも得られる。この場合、電鋳母型の除去は、樹脂層形成工程(下層2の形成)後であってもよい。
【0047】
(実施例3) 図10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3を示す。本実施例の印刷マスクは、上層1と下層2とが1個のマスク金属層(金属層)40で形成されている点が実施例2と異なる。マスク金属層40は、一群の調整開口4を形成する厚み部分が上層1を構成し、残る一群のパターン開口3を形成する厚み部分が下層2を構成している。スキージ面6には調整開口4を避けるように、摩擦軽減部13を構成する減面溝17が形成されている。
【0048】
本実施例に係る印刷マスクの製造方法の一例を図11および図12に示す。印刷マスクは図11(a)〜(d)に示すダミー形成工程と、図12(a)〜(d)に示すマスク形成工程とを経て形成される。ダミー形成工程においては、図11(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42の表面に、ネガタイプのフォトレジスト層43を形成する。次いでフォトレジスト層43の上に、パターンフィルム44(フォトマスク)を密着させると、図11(a)に示す積層体を得ることができる。
【0049】
次いで、紫外線ランプ45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、先に得た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45で紫外線光を照射することにより、パターンフィルム44を介してフォトレジスト層43を露光する。露光後の積層体を取り出し、フォトレジスト層43からパターンフィルム44を取り外し、フォトレジスト層43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、電鋳母型42上にパターンレジスト46を形成する。パターンレジスト46は、減面溝17に対応するレジスト体で構成される。
【0050】
次いで、図11(c)に示すように、パターンレジスト46で覆われていない電鋳母型42の表面に電鋳(めっき)処理を施すことにより、パターンレジスト46の高さの範囲内でダミー電鋳層47を形成する。ダミー電鋳層47の形成後、パターンレジスト46およびダミー電鋳層47の表面を研磨して平滑化し、さらにパターンレジスト46を除去すると、図11(d)の状態になる。
【0051】
マスク形成工程においては、図12(a)に示すように、電鋳母型42およびダミー電鋳層47の表面に、ネガタイプのマスクフォトレジスト層49を形成する。次いでマスクフォトレジスト層49の上に、マスクパターンフィルム50(フォトマスク)を密着させる。マスクパターンフィルム50にはパターン開口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透光孔が形成されている。次いで、紫外線ランプ45で紫外線光を照射して、マスクパターンフィルム50を介してマスクフォトレジスト層49を露光する。露光後、マスクフォトレジスト層49からマスクパターンフィルム50を取り外し、マスクフォトレジスト層49の未露光部分を溶解除去(現像)することにより、図12(b)に示すように、電鋳母型42の上にマスクパターンレジスト51を形成する。マスクパターンレジスト51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。
【0052】
次いで、図12(c)に示すように、マスクパターンレジスト51で覆われていない電鋳母型42およびダミー電鋳層47の表面に電鋳(めっき)処理を施すことにより、マスクパターンレジスト51の高さの範囲内でマスク金属層40となるマスク電鋳層52を形成する。このとき、電鋳処理における電鋳厚みは一定になることから、ダミー電鋳層47部分は、電鋳母型42部分よりも上方に突出する。これにて、パターン開口3が設けられる下層2が上層1と一体に形成される。マスク電鋳層52の形成後、マスクパターンレジスト51を除去し、電鋳母型42次いでダミー電鋳層47を除去すると、図12(d)に示す印刷マスクの完成品を得ることができる。
【0053】
本実施例によれば、上層1と下層2とを1個のマスク金属層40で形成するので、上層1と下層2を、金属と金属あるいは金属と樹脂など二層に形成する場合に比べて、両層1・2間で剥離が生じて印刷マスクが破損するおそれを回避できる。また、実施例1および2の印刷マスクに比べて、樹脂層形成工程を省いて製造することができる分だけ、印刷マスクの製造コストを低減することができる。なお、上記製造工程において、電鋳母型42にダミー電鋳層47を強固に一体化して分離不能に形成することにより、これをスタートとしてマスク形成工程を行うことができるので、ダミー形成工程を省いて印刷マスクの製造を簡略化して、より安価に印刷マスクを製造することができる。電鋳母型42とダミー電鋳層47との密着性を強固にするためには、ダミー電鋳層47を形成する前に密着処理(めっき前処理)を施すとよい。また、ダミー電鋳層47と金属層40との剥離性を良くするために、少なくともダミー電鋳層47の表面に剥離処理を施すとよい。なお、ダミー電鋳層47と金属層40とを分離せずに、ダミー電鋳層47と金属層40とが一体となった印刷マスクも考えられる。また、本実施例の印刷マスクは、下層2に対応する凹みが形成された電鋳母型を用い、マスクパターンレジスト51を形成したあと、マスク金属層40となるマスク電鋳層52を形成することでも得ることができる。
【0054】
以上のように、上記各実施例に係るスクリーン印刷用マスクでは、スキージ面6に、下向きに凹み形成された摩擦軽減部13を設けたので、スキージ面6を構成する上層1の上面を凹凸面として、スキージ面6に接触するスキージSの先端の長さを摩擦軽減部13の分だけ小さくすることができる。これにて、スキージ先端のほとんどがスキージ面と接触していた従来のマスクに比べて、スキージSの先端とスキージ面6との摩擦を軽減して摺動抵抗を減らすことができるので、スキージSが移動するときにマスクに生じる引張応力および圧縮応力を抑えて、印刷パターンを印刷対象上により高精度に形成することができる。また、マスクの耐久性の向上を図ることもできる。
【0055】
上記各実施例の減面凹部15および減面溝17は、段差のない凹部および溝で形成したが、多段状の凹部および溝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。
【符号の説明】
【0056】
1 上層
2 下層
3 パターン開口
4 調整開口
6 スキージ面
13 摩擦軽減部
15 減面凹部
17 減面溝
40 金属層(マスク金属層)
S スキージ
図1
図2
図3
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図5
図6
図7
図8
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図10
図11
図12