特許 6782005 スクリーンマスクおよびその製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6782005

(24)【登録日】2020年10月21日

(45)【発行日】2020年11月11日

(54)【発明の名称】スクリーンマスクおよびその製造方法

(51)【国際特許分類】

   B41N 1/24 20060101AFI20201102BHJP

   B41C 1/14 20060101ALI20201102BHJP

   G03F 7/12 20060101ALI20201102BHJP

【ＦＩ】

   B41N1/24

   B41C1/14

   G03F7/12

【請求項の数】12

【全頁数】20

(21)【出願番号】特願2016-154029(P2016-154029)

(22)【出願日】2016年8月4日

(65)【公開番号】特開2018-20511(P2018-20511A)

(43)【公開日】2018年2月8日

【審査請求日】2019年5月15日

(73)【特許権者】

【識別番号】307049155

【氏名又は名称】ミタニマイクロニクス九州株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100114627

【弁理士】

【氏名又は名称】有吉 修一朗

(74)【代理人】

【識別番号】100182501

【弁理士】

【氏名又は名称】森田 靖之

(74)【代理人】

【識別番号】100175271

【弁理士】

【氏名又は名称】筒井 宣圭

(74)【代理人】

【識別番号】100190975

【弁理士】

【氏名又は名称】遠藤 聡子

(74)【代理人】

【識別番号】100194984

【弁理士】

【氏名又は名称】梶原 圭太

(72)【発明者】

【氏名】青木 希仁

(72)【発明者】

【氏名】藤原 希

(72)【発明者】

【氏名】八木 功一郎

(72)【発明者】

【氏名】小林 誠

【審査官】 長田 守夫

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００９−２９７９２５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−１０５９７２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−０００９１４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−２２１６９７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０２−０７６７９２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−１０７２０８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−１８０３４６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００２−０７２５０７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−１６２１９７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平３−７５１９２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許第０５３５９９２８（ＵＳ，Ａ）

【文献】 中国実用新案第２０５０４４２８５（ＣＮ，Ｕ）

【文献】 韓国公開特許第２０１５−００５１０４２（ＫＲ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ４１Ｎ １／００−３／０８

Ｂ４１Ｃ １／００−３／０８

Ｂ４１Ｄ １／００−７／０４

Ｇ０３Ｆ ７／１２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

被印刷物に転写する印刷パターン孔が形成された印刷パターン層と、
該印刷パターン層で前記被印刷物と対向する面とは反対側の面に設けられ、内部にスクリーンメッシュの少なくとも一部が張設されると共に、前記印刷パターン孔に対応する位置で該印刷パターン孔よりも幅広のメッシュ側パターン孔が形成されたメッシュ側パターン層とを備え、
前記メッシュ側パターン孔は、
開口部に形成され、前記印刷パターン層側に向かって縮幅する第１のテーパ部と、該第１のテーパ部と前記印刷パターン孔の間に形成され、前記印刷パターン層側に向かって前記第１のテーパ部よりも緩やかに傾斜した第２のテーパ部とを有する
スクリーンマスク。

【請求項2】

前記メッシュ側パターン孔の幅は、
前記印刷パターン孔の２倍以上に設定する
請求項１に記載のスクリーンマスク。

【請求項3】

前記印刷パターン孔の幅は３０〜８０μｍで、
前記スクリーンメッシュの線径は２０μｍ以上に設定する
請求項１または請求項２に記載のスクリーンマスク。

【請求項4】

前記印刷パターン層の厚みは、
前記印刷パターン孔の幅のうちの最小幅の０．５倍以上に設定する
請求項１から請求項３のいずれか一項に記載のスクリーンマスク。

【請求項5】

前記印刷パターン層は、
前記メッシュ側パターン層よりも軟質である
請求項１から請求項４のいずれか一項に記載のスクリーンマスク。

【請求項6】

前記印刷パターン層は、
前記被印刷物側に、シリコン系乳剤から成る硬質層を有する
請求項１から請求項５のいずれか一項に記載のスクリーンマスク。

【請求項7】

前記印刷パターン層は、
前記被印刷物側に、該印刷パターン層のアセタール化合物から成る硬質域を有する
請求項１から請求項６のいずれか一項に記載のスクリーンマスク。

【請求項8】

枠体内にスクリーンメッシュを張設する第１工程と、
前記スクリーンメッシュに、メッシュ側パターン層となる感光性乳剤から成る第１乳剤層を設け、該メッシュ側パターン層に、被印刷物に転写する印刷パターン孔が形成された印刷パターン層となる感光性乳剤から成る第２乳剤層を設け、所定の露光作業によって、前記第１乳剤層を、メッシュ側パターン孔となる未硬化領域を有するメッシュ側パターン層に形成し、前記第２乳剤層を、前記メッシュ側パターン孔に対応する前記印刷パターン孔となる未硬化領域を有する印刷パターン層に形成する第２工程と、
前記メッシュ側パターン孔となる未硬化領域が印刷パターン孔となる未硬化領域よりも幅広に形成された状態で、前記メッシュ側パターン層、印刷パターン層を洗浄して両未硬化領域を洗い流すことにより、前記印刷パターン孔よりも幅広のメッシュ側パターン孔を形成する第３工程とを備え、
前記メッシュ側パターン孔は、
開口部に形成され、前記印刷パターン層側に向かって縮幅する第１のテーパ部と、該第１のテーパ部と前記印刷パターン孔の間に形成され、前記印刷パターン層側に向かって前記第１のテーパ部よりも緩やかに傾斜した第２のテーパ部とを有する
スクリーンマスクの製造方法。

【請求項9】

前記メッシュ側パターン孔の幅は、
前記印刷パターン孔の２倍以上に設定する
請求項８に記載のスクリーンマスクの製造方法。

【請求項10】

前記メッシュ側パターン孔は、
前記印刷パターン層側に向かって縮幅するテーパ部を有する
請求項８または請求項９に記載のスクリーンマスクの製造方法。

【請求項11】

前記印刷パターン孔の幅は３０〜８０μｍで、
前記スクリーンメッシュの線径は２０μｍ以上に設定する
請求項８から請求項１０のいずれか一項に記載のスクリーンマスクの製造方法。

【請求項12】

前記印刷パターン層の厚みは、
前記印刷パターン孔の幅のうちの最小幅の０．５倍以上に設定する
請求項８から請求項１１のいずれか一項に記載のスクリーンマスクの製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、スクリーンマスクおよびその製造方法に関する。詳しくは、簡単で安価な構造でありながら耐久性に優れ、高精度な印刷を確実に実現可能とするスクリーンマスクと、現像作業中における印刷パターン孔の閉塞を確実に防止可能なスクリーンマスクの製造方法に係わるものである。

【背景技術】

【0002】

印刷手法の一つに、スクリーン印刷が用いられている。スクリーン印刷とは、スクリーンメッシュに所定の印刷パターンを形成したスクリーンマスクに、印刷ペーストをスキージという押付け部材で押し付けながら印刷パターン孔を通過させることにより、被印刷物上に、印刷パターンに応じた印刷を行うものである。

【0003】

ここで、スクリーンマスクは、枠体に前述のスクリーンメッシュを接着剤で固定し、このスクリーンメッシュの表面に、感光すると硬化する感光性乳剤を塗布して層を形成し、この層に、フィルムやガラスに印刷パターンが形成されたフォトマスクを重ね、紫外線ランプや紫外線ＬＥＤ等で光線を照射して感光させ、所定部分を硬化させた後、水等の現像液で未硬化領域を洗い流して印刷パターン孔を形成することによって、製造される。

【0004】

このようなスクリーン印刷は、幅広い対象物、例えば、紙、布、プラスチック、金属、ガラス等にも印刷が可能であることから、近年は、電子部品の製造への用途が拡大し、チップ部品の配線形成やフラットパネルディスプレイの電極形成、結晶シリコン太陽電池の製造等、高精度な印刷が求められる分野で幅広く使用されている。

【0005】

そして、近年、電子部品の小型化、高品質化が進むにつれ、スクリーン印刷に使用するスクリーンマスクの高精度化が求められている。これに対し、スクリーンマスクの弾性率の分布を適正化することにより、スキージからスクリーンマスクにかかる圧力を均一にし、印刷パターン孔の幅が狭くても、この印刷パターン孔から被印刷物上に印刷ペーストを押し出してできる印刷層の膜厚（以下、「印刷膜厚」とする）を均一化する技術が公知となっている（例えば、特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特開２０１３−１６９７８３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

しかしながら、前記技術では、スクリーンマスクの弾性率を、例えば、感光性乳剤のエマルジョン厚みを変えることで設定するようにしている。このため、感光性乳剤の調整や塗布が難しい上、必ずしも所望の弾性率が精度良く得られるわけではなく、実際上、印刷膜厚を確実には均一化できない。

【0008】

また、感光性乳剤による層が、スクリーンメッシュで被印刷物側の面に感光性乳剤を塗布して印刷パターン孔が形成された層（以下、「印刷パターン層」とする）と、この印刷パターン層で被印刷物と対向する面とは反対側の面に設けられ、内部にスクリーンメッシュの少なくとも一部が張設されると共に、印刷パターン孔に対応する位置に設けられたメッシュ側パターン孔が形成された層（以下、「メッシュ側パターン層」とする）との二層構造である場合、印刷パターン孔を狭くする際は、印刷パターン孔、メッシュ側パターン孔の両孔は、平面視でほぼ重なる形状に形成されると共に、これらが形成された印刷パターン層、メッシュ側パターン層の両層とも、できるだけ薄く形成されている。これは、メッシュ側パターン孔から印刷パターン孔にかけて形成される印刷ペーストの流路長をできるだけ短くして、スキージによる押出し力が作用しやすくし、印刷ペーストの押出し量を増加させて充分な印刷膜厚を確保するためである。

【0009】

しかしながら、印刷パターン層が薄いと、スクリーンメッシュから、印刷パターン孔で印刷ペーストが押し出される開口部（以下、「押出し口」とする）までの距離が短くなり、スクリーンメッシュを構成する経糸や緯糸によって印刷ペーストの流れが乱れる等し、印刷ペーストの押出し量にばらつきが生じやすい。このため、印刷膜厚が不均一となって印刷精度が低下する。

【0010】

更に、メッシュ側パターン層が薄いと、スクリーンメッシュの細線化が避けられない。このため、スクリーンメッシュが破損しやすくなり、スクリーンマスクの寿命が悪化すると共に、スクリーンメッシュの目が細かくなって高価となり、製造コストが増加する。

【0011】

加えて、印刷パターン孔の幅が狭いと、スクリーンマスク製造時の現像作業において、現像液で未硬化領域を洗い流して印刷パターン孔を形成する際、未硬化領域に近接するために硬化が不充分な孔内壁が、現像液を吸って膨潤して孔内に膨出し、膨出部が互いに当接して接着する場合があった。このため、印刷パターン孔で閉塞される部分が発生し、印刷精度が低下する。

【0012】

本発明は、以上の点に鑑みて創案されたものであり、簡単で安価な構造でありながら耐久性に優れ、高精度な印刷を確実に実現可能とするスクリーンマスクと、現像作業中における印刷パターン孔の閉塞を確実に防止可能なスクリーンマスクの製造方法を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0013】

上記の目的を達成するために、本発明のスクリーンマスクは、被印刷物に転写する印刷パターン孔が形成された印刷パターン層と、印刷パターン層で被印刷物と対向する面とは反対側の面に設けられ、内部にスクリーンメッシュの少なくとも一部が張設されると共に、印刷パターン孔に対応する位置で印刷パターン孔よりも幅広のメッシュ側パターン孔が形成されたメッシュ側パターン層とを備えている。

【0014】

そして、被印刷物に転写する印刷パターン孔が形成された印刷パターン層を備えることによって、印刷パターン孔に従った印刷パターンを被印刷物上に印刷することが可能となる。すなわち、印刷ペーストが印刷パターン孔を通ってそのまま被印刷物上に導かれるため、印刷パターンに応じて、印刷ペーストを被印刷物上の所定位置に所定の形状で定着させることができる。

【0015】

更に、メッシュ側パターン層が、印刷パターン層で被印刷物と対向する面とは反対側の面に設けられ、内部にスクリーンメッシュの少なくとも一部が張設されることによって、印刷精度を向上させることができる。すなわち、メッシュ側パターン層は、内部に張り巡らされたスクリーンメッシュによって強固に支持され、これにより、印刷パターン層も安定して支持されるため、印刷時に、印刷ペーストがメッシュ側パターン孔から印刷パターン孔を通って被印刷物上に導かれる際に、印刷パターン孔の位置ずれが起こりにくい。

【0016】

加えて、メッシュ側パターン層に、印刷パターン孔に対応する位置で印刷パターン孔よりも幅広のメッシュ側パターン孔が形成されることによって、印刷精度、耐久性の向上、製造コストの低減を図ることができる。すなわち、印刷ペーストの流路が、断面積が被印刷物に向かって減少する先絞り形状に形成されるため、押出し口から押し出される印刷ペーストの流速が大きくなり、たとえ印刷ペーストの流路長が長くても、印刷ペーストの押出し量を充分に確保することができる。

【0017】

これにより、印刷パターン層、メッシュ側パターン層を薄くする必要がなくなる。そこで、印刷パターン層を厚くすることが可能となり、スクリーンメッシュから印刷パターン孔の押出し口までの距離を長くして、スクリーンメッシュの影響を軽減することができ、印刷ペーストの押出し量が安定化して印刷膜厚が均一となる。更に、メッシュ側パターン層を厚くすることが可能となり、スクリーンメッシュの太線化を行うことができ、破損しにくくなってスクリーンマスクの寿命が延びると共に、太線化により、安価な目が粗いスクリーンメッシュを使用することができ、部品コストが低下する。

【0018】

また、メッシュ側パターン孔の幅を、印刷パターン孔の２倍以上に設定する場合は、メッシュ側パターン孔で印刷ペーストが押し込まれる開口部（以下、「押込み口」とする）の幅を、印刷パターン孔の押出し口の幅に比べて充分に拡大することができる。これにより、押出し口から押し出される印刷ペーストの流速を充分に大きくし、印刷ペーストの押出し量を更に充分な量確保することができ、印刷精度、耐久性の向上、製造コストの低減を確実に図ることができる。

【0019】

そして、メッシュ側パターン孔の幅が印刷パターン孔の２倍未満では、押出し口から押し出される印刷ペーストの流速が充分には大きくできず、印刷ペーストの粘性等の特性や印刷パターン孔、メッシュ側パターン孔の形状によっては流速が低くなりすぎ、印刷ペーストの安定した押出し量を確保するのが難しくなる。

【0020】

また、メッシュ側パターン孔が、印刷パターン層側に向かって縮幅するテーパ部を有する場合は、印刷ペーストを、テーパ部に沿うようにして、メッシュ側パターン孔の押込み口から流路内に緩やかに流入させることができる。これにより、流路内への印刷ペーストの流入時における空気の混入を抑制すると共に、メッシュ側パターン孔内への印刷ペーストの残留を抑制して劣化した印刷ペーストの使用等を防ぐことができ、印刷品質の向上や更なる印刷膜厚の均一化を図ることができる。

【0021】

また、印刷パターン孔の幅を３０〜８０μｍで、スクリーンメッシュの線径を２０μｍ以上に設定する場合は、スクリーンメッシュの太線化の影響を最小限に抑えた上で、印刷ペーストの安定した押出し量を確保することができる。これにより、印刷精度を高く維持しつつ、スクリーンメッシュが破損しにくくなってスクリーンマスクの寿命を延ばすと共に、安価な目が粗いスクリーンメッシュを使用して部品コストを低下させることができる。

【0022】

そして、印刷パターン孔の幅が３０μｍ未満では、線径２０μｍ以上の太いスクリーンメッシュによる影響で印刷ペーストの流れが大きく乱れ、印刷ペーストの押出し量がばらついて断線等のトラブルが発生する。印刷パターン孔の幅が８０μｍ超えでは、押出し口から押し出される印刷ペーストの流速を充分には大きくできず、印刷ペーストの粘性等の特性や印刷パターン孔、メッシュ側パターン孔の形状によっては流速が低くなりすぎ、印刷ペーストの安定した押出し量を確保するのが難しくなる。

【0023】

更に、スクリーンメッシュの線径が２０μｍ未満では、スクリーンメッシュの寿命はそれほど改善されず、スクリーンメッシュの太線化の効果が充分には得られないからである。

【0024】

また、印刷パターン層の厚みを、印刷パターン孔の幅のうちの最小幅の０．５倍以上に設定する場合は、スクリーンメッシュから印刷パターン孔の押出し口までの距離を充分に長くすることができる。これにより、スクリーンメッシュの影響を軽減することができ、印刷ペーストの押出し量が安定化して印刷膜厚が均一となる。なお、最小幅とは、設けられた複数の印刷パターン孔の幅が異なる場合には、その中で最も小さい幅を示す。

【0025】

そして、印刷パターン層の厚みが、印刷パターン孔の幅のうちの最小幅の０．５倍未満では、スクリーンメッシュから印刷パターン孔の押出し口までの距離が不充分であり、印刷ペーストがスクリーンメッシュの影響を受けて押出し量が安定化しない。

【0026】

また、印刷パターン層が、メッシュ側パターン層よりも軟質である場合は、印刷パターン層の一面をメッシュ側パターン層によって支持しつつ、印刷パターン層の他面を被印刷物に接触させることができる。これにより、印刷パターン層が被印刷物の表面形状に沿って変形するようになり、スクリーンマスクの被印刷物への追従性が高まり、印刷精度を更に向上させることができる。

【0027】

また、印刷パターン層が、被印刷物側に、シリコン系乳剤から成る硬質層を有する場合は、印刷時に、印刷パターン層と被印刷物との間に硬い保護層を介設することができ、被印刷物上やその周辺に存在する異物、被印刷物自体の凸部等が印刷パターン層に接触しても損傷されにくくなると共に、スクリーンマスクの洗浄時に、洗浄液や手拭きとの間にも硬い保護層を介設することができ、洗浄液や手拭きによる機械的な損傷も防ぐことができる。これにより、スクリーンマスクの寿命が延びて耐久性を更に向上させることができる。

【0028】

また、印刷パターン層が、被印刷物側に、印刷パターン層のアセタール化合物から成る硬質域を有する場合は、印刷時に、印刷パターン層で被印刷物と対向する面（以下、「対向面」とする）の近傍に、硬い保護域を設けることができ、被印刷物上やその周辺に存在する異物、被印刷物自体の凸部等が印刷パターン層に接触しても損傷されにくくなると共に、スクリーンマスクの洗浄時に、洗浄液や手拭きとの間にも硬い保護域を介設することができ、洗浄液や手拭きによる機械的な損傷も防ぐことができる。これにより、スクリーンマスクの寿命が延びて耐久性を更に向上させることができる。更に、この硬質域は簡単な改質操作によって形成することができる。これにより、新たな乳剤を準備する必要がなく、スクリーンマスクの製造時間の短縮や製造コストの低減を図ることができる。

【0029】

上記の目的を達成するために、本発明のスクリーンマスクの製造方法は、枠体内にスクリーンメッシュを張設する第１工程と、スクリーンメッシュに、メッシュ側パターン層となる感光性乳剤から成る第１乳剤層を設け、メッシュ側パターン層に、印刷パターン層となる感光性乳剤から成る第２乳剤層を設け、所定の露光作業によって、第１乳剤層を、メッシュ側パターン孔となる未硬化領域を有するメッシュ側パターン層に形成し、第２乳剤層を、メッシュ側パターン孔に対応する印刷パターン孔となる未硬化領域を有する印刷パターン層に形成する第２工程と、メッシュ側パターン孔となる未硬化領域が印刷パターン孔となる未硬化領域よりも幅広に形成された状態で、メッシュ側パターン層、印刷パターン層を洗浄して両未硬化領域を洗い流すことにより、印刷パターン孔よりも幅広のメッシュ側パターン孔を形成する第３工程とを備えている。

【0030】

そして、枠体内にスクリーンメッシュを張設する第１工程によって、スクリーンマスクの基礎部を形成することができる。

【0031】

更に、スクリーンメッシュに、メッシュ側パターン層となる感光性乳剤から成る第１乳剤層を設け、メッシュ側パターン層に、印刷パターン層となる感光性乳剤から成る第２乳剤層を設け、所定の露光作業によって、第１乳剤層を、メッシュ側パターン孔となる未硬化領域を有するメッシュ側パターン層に形成し、第２乳剤層を、メッシュ側パターン孔に対応する印刷パターン孔となる未硬化領域を有する印刷パターン層に形成する第２工程によって、メッシュ側パターン孔に従ったメッシュ側パターンをメッシュ側パターン層に形成することができ、印刷パターン孔に従った印刷パターンを被印刷物に転写可能な印刷パターン層に形成することができる。

【0032】

加えて、第３工程において、メッシュ側パターン層、印刷パターン層を洗浄して両未硬化領域を洗い流すことにより、印刷パターン孔よりも幅広のメッシュ側パターン孔を形成することによって、印刷精度、耐久性の向上、製造コストの低減が可能なスクリーンマスクを形成することができる。すなわち、印刷パターン孔と幅広のメッシュ側パターン孔によって、断面積が被印刷物に向かって減少する先絞り形状の流路が形成され、押出し口から押し出される印刷ペーストの流速が大きくなり、たとえ印刷ペーストの流路長が長くても、印刷ペーストの押出し量を充分に確保することができる。これにより、印刷パターン層、メッシュ側パターン層を薄くする必要がなくなる。そこで、印刷パターン層を厚くすることが可能となり、スクリーンメッシュから印刷パターン孔の押出し口までの距離を長くして、スクリーンメッシュの影響を軽減することができ、印刷ペーストの押出し量が安定化して印刷膜厚が均一となる。更に、メッシュ側パターン層を厚くすることが可能となり、スクリーンメッシュの太線化を行うことができ、破損しにくくなってスクリーンマスクの寿命が延びると共に、安価な目が粗いスクリーンメッシュを使用することができ、部品コストが低下する。

【0033】

更に、第３工程において、メッシュ側パターン孔となる未硬化領域が印刷パターン孔となる未硬化領域よりも幅広に形成された状態で、メッシュ側パターン層、印刷パターン層を洗浄して両未硬化領域を洗い流すことにより、印刷パターン孔よりも幅広のメッシュ側パターン孔を形成することによって、洗浄液の吸液に伴う孔内壁の孔内方への膨出により印刷パターン孔が閉塞するのを確実に防止し、印刷精度の更なる向上を図ることができる。すなわち、幅狭の印刷パターン孔の未硬化領域と幅広のメッシュ側パターン孔の未硬化領域とが連設されているため、洗浄中に、印刷パターン孔を形成する硬化済みの孔内壁がたとえ洗浄液を吸液して膨潤しても、その膨潤による体積増加分は、印刷パターン層からメッシュ側パターン孔内に突き出た自由端部分に集中し、印刷パターン孔の孔内方への膨出を軽減することができる。

【0034】

また、スクリーンマスクの製造方法において、メッシュ側パターン孔の幅を、印刷パターン孔の２倍以上に設定する場合は、押込み口の幅を、印刷パターン孔の押出し口の幅に比べて充分に拡大することができる。これにより、押出し口から押し出される印刷ペーストの流速を充分に大きくし、印刷ペーストの押出し量を更に充分な量確保することができ、印刷精度、耐久性の向上、製造コストの低減を確実に図ることができる。

【0035】

そして、メッシュ側パターン孔の幅が印刷パターン孔の２倍未満では、押出し口から押し出される印刷ペーストの流速が充分には大きくできず、印刷ペーストの粘性等の特性や印刷パターン孔、メッシュ側パターン孔の形状によっては流速が低くなりすぎ、印刷ペーストの安定した押出し量を確保するのが難しくなる。

【0036】

また、スクリーンマスクの製造方法において、メッシュ側パターン孔が、印刷パターン層側に向かって縮幅するテーパ部を有する場合は、印刷ペーストを、テーパ部に沿うようにして、メッシュ側パターン孔の押込み口から流路内に緩やかに流入させることができる。これにより、流路内への印刷ペーストの流入時における空気の混入を抑制すると共に、メッシュ側パターン孔内への印刷ペーストの残留を抑制して劣化した印刷ペーストの使用等を防ぐことができ、印刷品質の向上や更なる印刷膜厚の均一化を図ることができる。

【0037】

また、スクリーンマスクの製造方法において、印刷パターン孔の幅を３０〜８０μｍで、スクリーンメッシュの線径を２０μｍ以上に設定する場合は、スクリーンメッシュの太線化の影響を最小限に抑えた上で、印刷ペーストの安定した押出し量を確保することができる。これにより、印刷精度を高く維持しつつ、スクリーンメッシュが破損しにくくなってスクリーンマスクの寿命を延ばすと共に、安価な目が粗いスクリーンメッシュを使用して部品コストを低下させることができる。

【0038】

そして、印刷パターン孔の幅が３０μｍ未満では、線径２０μｍ以上の太いスクリーンメッシュによる影響で印刷ペーストの流れが大きく乱れ、印刷ペーストの押出し量がばらついて断線等のトラブルが発生する。印刷パターン孔の幅が８０μｍ超えでは、押出し口から押し出される印刷ペーストの流速を充分には大きくできず、印刷ペーストの粘性等の特性や印刷パターン孔、メッシュ側パターン孔の形状によっては流速が低くなりすぎ、印刷ペーストの安定した押出し量を確保するのが難しくなる。

【0039】

更に、スクリーンメッシュの線径が２０μｍ未満では、スクリーンメッシュの寿命はそれほど改善されず、スクリーンメッシュの太線化の効果が充分には得られないからである。

【0040】

また、スクリーンマスクの製造方法において、印刷パターン層の厚みを、印刷パターン孔の幅のうちの最小幅の０．５倍以上に設定する場合は、スクリーンメッシュから印刷パターン孔の押出し口までの距離を充分に長くすることができる。これにより、スクリーンメッシュの影響を軽減することができ、印刷ペーストの押出し量が安定化して印刷膜厚が均一となる。

【0041】

そして、印刷パターン層の厚みが印刷パターン孔の幅のうちの最小幅の０．５倍未満では、スクリーンメッシュから印刷パターン孔の押出し口までの距離が不充分であり、印刷ペーストがスクリーンメッシュの影響を受けて押出し量が安定化しない。

【発明の効果】

【0042】

本発明に係わるスクリーンマスクは、簡単で安価な構造でありながら耐久性に優れ、高精度な印刷を確実に実現可能とするものであり、スクリーンマスクの製造方法は、現像作業中における印刷パターン孔の閉塞を確実に防止可能なものとなっている。

【図面の簡単な説明】

【0043】

【図1】本発明に係わるスクリーンマスクの全体構成を示す側面一部断面図である。

【図2】各パターン孔の構造を示すパターン孔周囲の側面一部断面図である。

【図3】印刷パターン層の別形態を示すパターン孔周囲の側面一部断面図であって、図３（ａ）はシリコン系乳剤から成る硬質層を有する印刷パターン層を示すパターン孔周囲の側面一部断面図、図３（ｂ）はアセタール化合物から成る硬質域を有する印刷パターン層を示すパターン孔周囲の側面一部断面図である。

【図4】本発明に係わるスクリーンマスクの製造工程を示す説明図であって、図４（ａ）は第１工程の張設作業を示す模式図、図４（ｂ）は第２工程における塗布過程Ｓ２ａの塗布開始時の模式図、図４（ｃ）は塗布過程Ｓ２ａの塗布完了時の模式図である。

【図5】スクリーンマスクの製造工程を示す説明図であって、図５（ａ）は第２工程における露光過程Ｓ２ｂの露光中を示す模式図、図５（ｂ）は露光過程Ｓ２ｂの露光後のスクリーンマスクの構造を示す模式図、図５（ｃ）は第２工程における塗布過程Ｓ２ｃの塗布開始時の模式図、図５（ｄ）は塗布過程Ｓ２ｃの塗布完了時の模式図である。

【図6】スクリーンマスクの製造工程を示す説明図であって、図６（ａ）は第２工程における露光過程Ｓ２ｄの露光中を示す模式図、図６（ｂ）は露光過程Ｓ２ｄの露光後のスクリーンマスクの構造を示す模式図、図６（ｃ）は第３工程の現像前のスクリーンマスクの構造を示す模式図、図６（ｄ）は第３工程の現像後のスクリーンマスクの構造を示す模式図である。

【図7】第３工程における各パターン孔の変化を示すパターン孔周囲の側面一部断面図であって、図７（ａ）は現像前のパターン孔周囲の側面一部断面図、図７（ｂ）は現像中のパターン孔周囲の側面一部断面図、図７（ｃ）は現像後のパターン孔周囲の側面一部断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0044】

以下、スクリーンマスクおよびその製造方法に関する本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明し、本発明の理解に供する。
なお、図１の矢印Ｕで示す方向を上方とし、矢印Ｒで示す方向を右方とし、以下で述べる各部の位置や方向等はこの上方と右方を基準とするものである。

【0045】

まず、本発明を適用したスクリーンマスクの一例であるスクリーンマスク１の全体構成について、図１、図２により説明する。なお、スクリーンマスク１において印刷時に被印刷物６と対向する側を印刷側、その反対側であって印刷ペースト１０が供給される側を反印刷側とする。

【0046】

図１に示すように、スクリーンマスク１は、フレーム２と、このフレーム２内に張設されたスクリーンメッシュ３と、このスクリーンメッシュ３に形成された印刷パターン層４、メッシュ側パターン層５とを備えている。そして、印刷時には、スクリーンマスク１において、被印刷物６が印刷パターン層４に対向して配置される一方、所定量の印刷ペースト１０が、印刷パターン層４の対向面４ａとは反対側の面（以下、「反対面」とする）４ｂ上に設けられたメッシュ側パターン層５の上に供給される。

【0047】

この状態で、前述したスキージ１１を、メッシュ側パターン層５の反印刷側の面（以下、「ペースト面」とする）５ａに当接させながら、矢印１２に示す方向に移動させることにより、メッシュ側パターン層５から印刷パターン層４にかけて形成された流路７を通って印刷ペースト１０が被印刷物６上に導かれ、定着されて印刷が行われる。

【0048】

このうちのフレーム２は、所望の大きさの矩形状の開口２ａが形成された枠体として形成され、アルミダイキャストによるものやアルミパイプ製のものが使用される。

【0049】

そして、このフレーム２には、スクリーンメッシュ３の外周縁３ａが合成ゴム等の図示せぬ接着剤により張設状態で固定されると共に、フレーム２は、所定量の印刷ペースト１０をスクリーンマスク１の反印刷側に保持するための枠としても機能する。なお、このフレーム２の形状や大きさは、対象となる被印刷物６や、スクリーンマスク１を設置する印刷機械の種類により適宜変更される。

【0050】

また、スクリーンメッシュ３は、後述する所定のパターン孔が形成された印刷パターン層４、メッシュ側パターン層５をフレーム２に支持する部材であって、ステンレス鋼、タングステン等の金属繊維、ポリエステル等の合成繊維を編んで形成される。

【0051】

そして、このスクリーンメッシュ３は、平面視で印刷ペースト１０が通過可能な孔部が多数開口されたメッシュ状に形成されている。

【0052】

以上のような構成のフレーム２とスクリーンメッシュ３とによって、スクリーンマスク１の基体が形成される。

【0053】

また、印刷パターン層４は、スクリーンメッシュ３の印刷側に塗布された感光性乳剤が、感光して硬化し板状に形成されたものであって、前述の被印刷物６に転写するための印刷パターン孔８が、印刷側に向かって貫通するように形成されている。

【0054】

これにより、印刷ペースト１０が印刷パターン孔８を通ってそのまま被印刷物６上に導かれるため、印刷パターンに応じて、印刷ペースト１０を被印刷物６上の所定位置に所定の形状で定着させることができ、印刷パターン孔８に従った印刷パターンを被印刷物６上に印刷することが可能となる。

【0055】

なお、印刷パターン孔８とは、前述の流路７の反印刷側の開口部である押込み口７ａから流入した印刷ペースト１０が、下半部を通過して押出し口７ｂから流出して被印刷物６の表面に導かれ、回路や基板のパターン等を描画させる部分となっている。このため、印刷パターン孔８は複数あって孔形状や溝形状に形成されており、貫通するものであればよく、その数、形状、大きさ等は特に限定されるものではない。

【0056】

そして、この印刷パターン層４を構成する感光性乳剤は、ランプやレーザー照射等による露光作業によって硬化する性質を有しており、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）、ポリ酢酸ビニル（ＰＶＡｃ）、シリコン樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂等の光硬化性の樹脂組成物が用いられる。この露光作業によって硬化した硬化領域が、印刷ペースト１０が通過できずに被印刷物６の表面に定着しない部分となる。

【0057】

また、メッシュ側パターン層５は、前述の印刷パターン層４の反対面４ｂ上に設けられ、内部にスクリーンメッシュ３の少なくとも一部が張設されると共に、印刷パターン層４と同様、感光性乳剤が感光して硬化し板状に形成されたものである。更に、印刷ペースト１０を流路７内に押し込むと共に、印刷パターン層４をフレーム２に支持するためのメッシュ側パターン孔９が、印刷パターン孔８と連通するように形成されている。

【0058】

これにより、メッシュ側パターン層５は、内部に張り巡らされたスクリーンメッシュ３によって強固に支持され、これにより、印刷パターン層４も安定して支持されるため、印刷時に、印刷ペースト１０がメッシュ側パターン孔９から印刷パターン孔８を通って被印刷物６上に導かれる際に、印刷パターン孔８の位置ずれが起こりにくく、印刷精度が向上する。

【0059】

なお、印刷パターン層４とメッシュ側パターン層５が重なった状態で、反印刷側からの平面視で、印刷パターン孔８とメッシュ側パターン孔９の中心位置が略一致するように形成されており、これら印刷パターン孔８とメッシュ側パターン孔９より、前述した印刷ペースト１０の通る流路７が形成されている。

【0060】

そして、このメッシュ側パターン層５を構成する感光性乳剤も、印刷パターン層４と同様、ランプやレーザー照射等による露光作業によって硬化する性質を有しており、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）、ポリ酢酸ビニル（ＰＶＡｃ）、シリコン樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂等の光硬化性の樹脂組成物が用いられる。

【0061】

次に、前述した印刷パターン層４、メッシュ側パターン層５の詳細構成について、図１乃至図３により説明する。

【0062】

図１、図２に示すように、メッシュ側パターン層５のメッシュ側パターン孔９は、印刷パターン層４の印刷パターン孔８よりも幅広に形成され、これにより、前述の印刷ペースト１０の流路７は、その断面積が被印刷物６に向かって減少する先絞り形状に構成されている。

【0063】

すると、押込み口７ａから流入した印刷ペースト１０は、押出し口７ｂから押し出される際に流速が大きくなり、たとえ印刷ペースト１０の流路長１３が長くなっても、印刷ペースト１０の押出し量が確保可能となるため、印刷パターン層４、メッシュ側パターン層５を薄くする必要がなくなる。

【0064】

従って、本実施例のスクリーンマスク１のように、印刷パターン層４を厚くすることができ、スクリーンメッシュ３から押出し口７ｂまでの距離１４が長くなって、スクリーンメッシュ３の影響が軽減され、印刷ペースト１０の押出し量が安定化して印刷膜厚を均一にすることができる。

【0065】

同様に、メッシュ側パターン層５も厚くすることができ、スクリーンメッシュ３の太線化が可能となって、破損しにくくスクリーンマスク１の寿命が延びると共に、太線化により、安価な目が粗いスクリーンメッシュ３を使用することができ、部品コストが低下する。

【0066】

この際、メッシュ側パターン孔９の幅１５は、印刷パターン孔の幅１６の２倍以上に設定するのが好ましい。ここで、メッシュ側パターン孔９の幅１５とは、押込み口７ａの幅であり、印刷パターン孔８の幅１６とは、押出し口７ｂの幅である。

【0067】

これにより、押出し口７ｂから押し出される印刷ペースト１０の流速を充分に大きくし、印刷ペースト１０の押出し量を更に充分な量確保することができる。この際、メッシュ側パターン孔の幅１５が印刷パターン孔の２倍未満になると、押出し口７ｂから押し出される印刷ペースト１０の流速が充分ではなく、印刷ペースト１０の粘性等の特性や印刷パターン孔８、メッシュ側パターン孔９の形状によっては流速が低くなりすぎ、印刷ペースト１０の安定した押出し量を確保するのが難しくなる。

【0068】

更に、メッシュ側パターン孔９には、印刷パターン層４側に向かって縮幅するテーパ部９ａ１、９ａ２を設けるのが好ましい。上テーパ部９ａ１は、メッシュ側パターン孔９の孔内壁９ａで、押込み口７ａから印刷側に向かって狭まるように形成されると共に、下テーパ部９ａ２は、この上テーパ部９ａ１の下端から印刷パターン孔８との連通縁９ｂに向かって、上テーパ部９ａ１よりも緩やかな傾斜で狭まるように形成されている。

【0069】

これにより、印刷ペースト１０を、上テーパ部９ａ１から下テーパ部９ａ２に沿うようにして、メッシュ側パターン孔９の押込み口７ａから流路７内に緩やかに流入させることができ、流路７内への印刷ペースト１０の流入時における空気の混入を抑制することができる。しかも、メッシュ側パターン孔９内には、液が留まりやすい隅部が形成されにくくなり、メッシュ側パターン孔９内への印刷ペースト１０の残留を抑制し、劣化した印刷ペースト１０の使用等を防ぐことができ、印刷品質の向上や更なる印刷膜厚の均一化を図ることができる。

【0070】

また、図１、図２に示すように、印刷パターン層４は、その厚み１７を、印刷パターン孔８の幅１６のうちの最小幅の０．５倍以上に設定するのが好ましい。

【0071】

これにより、スクリーンメッシュ３から印刷パターン孔８の押出し口７ｂまでの距離１４を充分に長くすることができ、スクリーンメッシュ３の影響が軽減され、印刷ペースト１０の押出し量が安定化して印刷膜厚を均一にすることができる。この際、印刷パターン層４の厚み１７が印刷パターン孔８の幅１６のうちの最小幅の０．５倍未満では、スクリーンメッシュ３から印刷パターン孔８の押出し口７ｂまでの距離１４が不充分であり、印刷ペースト１０がスクリーンメッシュ３の影響を受けて押出し量が安定化しない。なお、できれば、印刷パターン層４の厚み１７を、印刷パターン孔８の幅１６のうちの最小幅の１倍以上に設定するのがより好ましい。これは、前述の距離１４が更に充分に長くなるため、スクリーンメッシュ３の影響が軽減されるのに加え、印刷パターン孔８内での印刷ペースト１０の流れの整流化が進み、印刷ペースト１０の押出し量が一層安定化するからである。

【0072】

更に、印刷パターン孔の幅を３０〜８０μｍで、スクリーンメッシュの線径３ｂを２０μｍ以上に設定するのが好ましい。

【0073】

これにより、スクリーンメッシュ３の太線化の影響を最小限に抑えた上で、印刷ペースト１０の安定した押出し量を確保することができるため、印刷精度を高く維持しつつ、スクリーンメッシュ３が破損しにくくなってスクリーンマスク１の寿命を延ばすと共に、安価な目が粗いスクリーンメッシュ３を使用して部品コストを低下させることができる。

【0074】

この際、印刷パターン孔８の幅１６が３０μｍ未満では、線径２０μｍ以上の太いスクリーンメッシュ３による影響で印刷ペースト１０の流れが大きく乱れ、印刷ペースト１０の押出し量がばらついて断線等のトラブルが発生する。印刷パターン孔８の幅１６が８０μｍ超えでは、押出し口７ｂから押し出される印刷ペースト１０の流速を充分には大きくできず、印刷ペースト１０の粘性等の特性や印刷パターン孔８、メッシュ側パターン孔９の形状によっては流速が低くなりすぎ、印刷ペースト１０の安定した押出し量を確保するのが難しくなる。スクリーンメッシュ３の線径が２０μｍ未満では、スクリーンメッシュ３の寿命はそれほど改善されず、スクリーンメッシュ３の太線化の効果が充分には得られない。

【0075】

加えて、印刷パターン層４は、メッシュ側パターン層５よりも軟質であるのが好ましい。

【0076】

これにより、印刷パターン層４の一面である前述の反対面４ｂを、より硬質のメッシュ側パターン層５によって支持しつつ、印刷パターン層４の他面である対向面４ａを被印刷物６に接触させることができ、印刷パターン層４が被印刷物６の表面形状に沿って変形するようになり、スクリーンマスク１の被印刷物６への追従性が高まり、印刷精度を更に向上させることができる。

【0077】

なお、本実施例では、印刷パターン層４、メッシュ側パターン層５の硬軟は、感光によって硬化した感光性乳剤から幅５０ｍｍ、平行部の長さ２００ｍｍのサンプルを作製し、張り試験を行って応力ひずみ線図を求め、同一応力におけるひずみ量で比較した。これ以外に、引っかき硬度（ＪＩＳ Ｋ ５６００−５−４）で測定しても良く、測定方法としては両層間の硬軟を相対比較できる方法であればよく、特に限定されるものではない。

【0078】

また、以上のような構成の印刷パターン層４の別形態について説明する。
図３（ａ）に示す印刷パターン層４Ａは、前述の印刷パターン層４の被印刷物６側の表面に、シリコン系乳剤から成る硬質層１８を設けて構成されるものであり、スクリーンマスク１Ａの耐久性向上を図ったものである。

【0079】

ここで、シリコン系乳剤は通常の感光性乳剤よりも硬質に硬化するため、層厚が薄くても高い下地保護性を有する。具体的には、液状のシリコン系乳剤を印刷パターン層４の対向面４ａに塗布し、前述の如く露光、現像する等して、硬質層１８が設けられる。

【0080】

これにより、印刷時に、従来の印刷パターン層４と被印刷物６との間に、硬質層１８を硬い保護層として介設することができ、たとえ、被印刷物６上やその周辺に存在する異物、被印刷物６自体の凸部等が印刷パターン層４Ａに接触しても、印刷パターン層４Ａが損傷されにくくなる。更に、スクリーンマスク１Ａの洗浄時に、洗浄液や手拭きとの間にも、硬質層１８を硬い保護層として介設することができ、洗浄液や手拭きによる機械的な損傷を防ぐことができる。従って、スクリーンマスク１Ａの寿命が延びて耐久性を更に向上させることができる。

【0081】

図３（ｂ）に示す印刷パターン層４Ｂは、前述の印刷パターン層４の被印刷物６側に、印刷パターン層４のアセタール化合物から成る硬質域１９を設けて構成されるものであり、スクリーンマスク１Ｂの耐久性向上等を図ったものである。

【0082】

ここで、アセタール化合物とは、ＯＨ基を有する感光性乳剤にグルタルアルデヒド等を加え、脱水反応を起こさせたものであり、脱水前の印刷パターン層４よりも硬質となって、高い下地保護性を有する。具体的には、グルタルアルデヒド、塩酸から成る処理液を印刷パターン層４の対向面４ａに塗布し表層部で反応させるようにして、硬質域１９が形成される。なお、このアセタール化反応は無触媒でも進行するものの、反応を促進すべく、本実施例では塩酸を酸触媒として用いた。なお、このような酸触媒としては、塩酸を含め、例えば、硫酸、燐酸、硝酸、塩酸、ホウ酸等の無機酸およびその塩、ギ酸、酢酸、プロピオン酸、シュウ酸、メタンスルホン酸、パラトルエンスルホン酸、パラトルエンスルホン酸ピリジニウム等の有機酸およびその塩、陽イオン交換樹脂、シリカアルミナ、ゼオライト、活性白土等の固体酸などが挙げられるが、その種類は特に限定されるものではない。

【0083】

これにより、印刷時に、従来の印刷パターン層４の対向面４ａの近傍に、硬い保護域を設けることができ、たとえ、被印刷物６上やその周辺に存在する異物、被印刷物６自体の凸部等が印刷パターン層４Ｂに接触しても、印刷パターン層４Ｂが損傷されにくくなる。更に、スクリーンマスク１Ｂの洗浄時に、洗浄液や手拭きとの間にも、硬質域１９を硬い保護域として介設することができ、洗浄液や手拭きによる機械的な損傷を防ぐことができる。従って、スクリーンマスク１Ｂの寿命が延びて耐久性を更に向上させることができる。加えて、この硬質域１９は、上述したような簡単な改質操作によって形成することができ、新たな乳剤を準備する必要がなく、スクリーンマスク１Ｂの製造時間の短縮や製造コストの低減を図ることができる。

【0084】

次に、以上のような構成のスクリーンマスク１の製造方法について、図４乃至図７により説明する。なお、本発明を適用したスクリーンマスク１の製造方法は、以下に記載する内容に限定されるものではなく、適宜変更しうるものである。

【0085】

［第１工程Ｓ１（張設作業）］
まず、図４（ａ）に示すように、フレーム２を枠平面が略水平となるように設置して洗浄した後、スクリーンメッシュ３の外周縁３ａを、所定の張力をかけながら接着剤によりフレーム２に固定する。これにより、スクリーンメッシュ３をフレーム２内に張設し、スクリーンマスク１の基礎部を形成することができる。

【0086】

［第２工程Ｓ２における塗布過程Ｓ２ａ（感光性乳剤の塗布作業）］
続いて、図４（ｂ）に示すように、スクリーンメッシュ３をメッシュ面が略鉛直となるように立設した上で、液状の感光性乳剤２１を入れたバケット２０の先部２０ａを、スクリーンメッシュ３の印刷側下端に当接し、その後、図４（ｃ）に示すように、バケット２０を下方から上方に向かって移動させる。これにより、スクリーンメッシュ３に、メッシュ側パターン層５となる感光性乳剤２１から成る第１乳剤層２１ａを設ける。

【0087】

そして、この感光性乳剤２１の塗布と乾燥を何度も繰り返すことにより、感光性乳剤２１の膜厚（以下、「乳剤膜厚」とする）を所定の厚さに設定する。この塗布作業は、塗布用の機械による自動の塗布作業、人の手を介した手動の塗布作業のいずれであってもよい。

【0088】

この際、バケット２０の上方移動時に、バケット２０の先部２０ａで感光性乳剤２１の表面を平らに均しながら塗布するようにしている。これにより、第１乳剤層２１ａを均一な乳剤膜厚を有する平板状に形成することができる。

【0089】

なお、本実施例では、液状の感光性乳剤２１をスクリーンメッシュ３に塗布して第１乳剤層２１ａを形成しているが、所望の乳剤膜厚を有するシート状の感光性乳剤をスクリーンメッシュ３に貼付するようにしてもよい。これにより、できあがったメッシュ側パターン層５の層厚のばらつきを低減することができる。

【0090】

そして、このシート状の感光性乳剤の貼付は、鉛直に立設したスクリーンメッシュ３に液状の感光性乳剤２１を薄く塗布した後、その塗布面に下方から感光性乳剤のシートを貼り付けるようにして行う。

【0091】

［第２工程Ｓ２における露光過程Ｓ２ｂ（第１乳剤層の露光作業）］
その後、図５（ａ）に示すように、塗布過程Ｓ２ａで設けた感光性乳剤２１から成る第１乳剤層２１ａに、メッシュ側パターン層５用の第１フォトマスク２２を重ね、その上方に配置した照明２３から光線を照射することにより、メッシュ側パターン孔９となる未硬化領域２４を有するメッシュ側パターン層５を設ける。これにより、メッシュ側パターン孔９に従ったメッシュ側パターンを、メッシュ側パターン層５に形成することができる。なお、光線とは、紫外線のみならず可視光も含む。

【0092】

詳しくは、第１フォトマスク２２では、ガラス、ＰＥＴフィルム等の光線が透過する部材の中でメッシュ側パターン孔９に対応する位置に、光線が透過しないフォトマスクパターン部２２ａが形成されている。

【0093】

そこで、照明２３から光線を照射すると、フォトマスクパターン部２２ａでは光線が透過せず、第１乳剤層２１ａでこのフォトマスクパターン部２２ａの下方に位置する部分には、光線が照射されずに、図５（ｂ）に示すように、そのまま前述の未硬化領域２４となる。それ以外の領域では、光線が第１フォトマスク２２を透過し、第１乳剤層２１ａに光線が照射され、光線が照射された感光性乳剤２１が硬化して硬化領域２５となる。

【0094】

［第２工程Ｓ２における塗布過程Ｓ２ｃ（感光性乳剤の塗布作業）］
続いて、塗布過程Ｓ２ａと同様、図５（ｃ）に示すように、露光過程Ｓ２ｂでメッシュ側パターン層５を設けたスクリーンメッシュ３を略鉛直となるように立設した上で、液状の感光性乳剤２６を入れたバケット２０の先部２０ａを、メッシュ側パターン層５の印刷側下端に当接し、その後、図５（ｄ）に示すように、バケット２０を下方から上方に向かって移動させる。これにより、メッシュ側パターン層５に、印刷パターン層４となる感光性乳剤２６による第２乳剤層２６ａを設ける。

【0095】

なお、ここで使用する感光性乳剤２６は、第１乳剤層２１ａを形成するのに使用した感光性乳剤２１と同一のものであっても、異なるものであってもよい。ただし、前述の如く、印刷パターン層４をメッシュ側パターン層５よりも軟質とするような場合は、両パターン層４、５の機械的特性に大きな差異を設やすいように、異なる種類のものが好ましい。

【0096】

そして、この塗布過程Ｓ２ｃにおいても、感光性乳剤２６の塗布と乾燥を何度も繰り返すことにより、感光性乳剤２６の乳剤膜厚を所定の厚さに設定すると共に、この塗布作業は、塗布用の機械による自動の塗布作業、人の手を介した手動の塗布作業のいずれであってもよい。更に、所望の乳剤膜厚を有するシート状の感光性乳剤をメッシュ側パターン層５に貼付してもよい。

【0097】

［第２工程Ｓ２における露光過程Ｓ２ｄ（第２乳剤層の露光作業）］
その後、露光過程Ｓ２ｂと同様、図６（ａ）に示すように、塗布過程Ｓ２ｃで設けた感光性乳剤２６による第２乳剤層２６ａに、印刷パターン層４用の第２フォトマスク２７を重ね、その上方に配置した照明２３から光線を照射することにより、メッシュ側パターン孔９に対応する印刷パターン孔８となる未硬化領域２８を有する印刷パターン層４を設ける。これにより、印刷パターン孔８に従った印刷パターンを、被印刷物６に転写可能な印刷パターン層４に形成することができる。

【0098】

詳しくは、露光過程Ｓ２ｂと同様、第２フォトマスク２７には、印刷パターン孔８に対応する位置に、光線が透過しないフォトマスクパターン部２７ａが形成されており、照明２３から光線を照射すると、フォトマスクパターン部２７ａでは光線が透過せず、第２乳剤層２６ａでこのフォトマスクパターン部２７ａの下方に位置する部分には光線が照射されない。

【0099】

このため、図６（ｂ）に示すように、そのまま未硬化領域２８となり、それ以外の領域では、光線が第２フォトマスク２７を透過して第２乳剤層２６ａに光線が照射され、光線が照射された感光性乳剤２６が硬化して硬化領域２９となる。

【0100】

［第３工程Ｓ３（現像作業）］
続いて、露光過程Ｓ２ｄまでで形成されたメッシュ側パターン層５、印刷パターン層４を洗浄し、各層に形成された未硬化領域２４、２８を洗い流す。これにより、前述したような印刷パターン孔８よりも幅広のメッシュ側パターン孔９を形成することができる。

【0101】

詳しくは、図６（ｃ）に示すように、露光過程Ｓ２ｄで形成し未硬化領域２４、２８が残る状態のスクリーンマスク１を上下反転し、幅広の未硬化領域２４が上にくるようにしてから、洗浄液としての水をスクリーンマスク１全体にかける。

【0102】

すると、図６（ｄ）に示すように、上半部の未硬化領域２４を溶かした洗浄水が、そのまま下半部の未硬化領域２８を溶かして、両未硬化領域２４、２８が一緒に洗い流される。そして、未硬化領域２４の流出跡にメッシュ側パターン孔９が形成され、未硬化領域２８の流出跡に印刷パターン孔８が形成される。一方、硬化領域２５、２９は、そのまま層を構成する部分となる。続いて乾燥すると、メッシュ側パターン層５、印刷パターン層４となって、スクリーンマスク１が完成する。

【0103】

更に、このような印刷パターン孔８よりも幅広のメッシュ側パターン孔９を形成する際は、図７（ａ）に示すように、メッシュ側パターン孔９となる未硬化領域２４の幅１５ａが、印刷パターン孔８となる未硬化領域２８の幅１６ａよりも大きく、すなわち、未硬化領域２４が未硬化領域２８よりも幅広に形成された状態で、メッシュ側パターン層５、印刷パターン層４を同時に洗浄して両未硬化領域２４、２８を洗い流すようにしている。

【0104】

この際、図７（ｂ）に示すように、上方から流れ落ちる洗浄水により、連設されている未硬化領域２４から未硬化領域２８にかけては短時間で溶解し、未硬化領域２８の下部から即座に流下排出されるが、硬化領域２５、２９で未硬化領域２４、２８に近接する境界近傍部２５ａ、２９ａは、硬化が不充分なため洗浄水を吸って著しく膨潤する。なお、この境界近傍部２５ａ、２９ａは、図７（ｂ）（ｃ）に示すように、それぞれ、最終的にはメッシュ側パターン孔９、印刷パターン孔８を構成する各孔内壁９ａ、８ａを構成する。

【0105】

しかし、本実施例のメッシュ側パターン層５においては、未硬化領域２４が溶け落ちた後の空間であるメッシュ側パターン孔９が充分に大きくなるため、左右の境界近傍部２５ａ、２５ａが膨出しても、互いに当接することはない。

【0106】

一方、印刷パターン層４においては、未硬化領域２８が溶け落ちた後の空間である印刷パターン孔８は狭いものの、左右の境界近傍部２９ａの上端角部２９ａ２、２９ａ２はメッシュ側パターン孔９内に突き出た自由端部分となっている。このため、左右の境界近傍部２９ａ、２９ａの膨出部２９ａ１、２９ａ１の大部分は、メッシュ側パターン孔９内に向かって上斜め内方に膨出し、狭い印刷パターン孔８内を内方に向かって膨出することがない。

【0107】

すなわち、幅狭の印刷パターン孔８の未硬化領域２８と幅広のメッシュ側パターン孔９の未硬化領域２４とが連設されているため、水洗中に、印刷パターン孔８を形成する硬化済みの孔内壁８ａがたとえ洗浄水を吸水して膨潤しても、その膨潤による体積増加分は、印刷パターン層４からメッシュ側パターン孔９内に突き出た自由端部分である上端角部２９ａ２に集中し、印刷パターン孔８の孔内方への膨出が軽減される。

【0108】

これに対し、従来の如く、メッシュ側パターン層５にある未硬化領域が、図７（ａ）に示す領域３０のように、印刷パターン層４にある未硬化領域２８と略同じ幅で同じ線上に形成されている場合には、メッシュ側パターン層５、印刷パターン層４のいずれにおいても、空間が小さい上に、自由端が少なくて膨潤による境界近傍部の膨出の逃げ代がほとんどない。このため、境界近傍部２５ａ、２９ａからの膨出部が狭い空間内に向かって膨出し互いに当接して接着する。すると、洗浄後に乾燥しても、左右の膨出部が空間内に橋設された状態となって、メッシュ側パターン孔、印刷パターン孔が共に閉塞される。

【0109】

このようにして、洗浄水の吸水に伴う孔内壁８ａ、９ａの孔内方への膨出により印刷パターン孔８が閉塞するのを確実に防止し、印刷精度の更なる向上を図ることができる。なお、本実施例では、メッシュ側パターン孔となる未硬化領域の幅１５ａ、印刷パターン孔となる未硬化領域の幅１６ａは、それぞれ、メッシュ側パターン孔の幅１５、印刷パターン孔の幅１６と略同幅としているが、異なる幅であってもよく、幅１５ａが幅１６ａよりも幅広であれば特に限定されるものではない。

【0110】

以上のように、本発明を適用したスクリーンマスクは、簡単で安価な構造でありながら耐久性に優れ、高精度な印刷を確実に実現可能とするものとなっている。
また、本発明を適用したスクリーンマスクの製造方法は、現像作業中における印刷パターン孔の閉塞を確実に防止可能なものとなっている。

【符号の説明】

【0111】

１、１Ａ、１Ｂ スクリーンマスク
２ フレーム（枠体）
３ スクリーンメッシュ
３ｂ 線径
４、４Ａ、４Ｂ 印刷パターン層
４ａ 対向面（被印刷物と対向する面）
４ｂ 反対面（反対側の面）
５ メッシュ側パターン層
６ 被印刷物
８ 印刷パターン孔
９ メッシュ側パターン孔
９ａ１ 上テーパ部（テーパ部）
９ａ２ 下テーパ部（テーパ部）
１５ 幅（メッシュ側パターン孔の幅）
１５ａ 幅（メッシュ側パターン孔の未硬化領域の幅）
１６ 幅（印刷パターン孔の幅）
１６ａ 幅（印刷パターン孔の未硬化領域の幅）
１７ 厚み（印刷パターン層の厚み）
１８ 硬質層
１９ 硬質域
２１、２６ 感光性乳剤
２１ａ 第１乳剤層
２４ 未硬化領域（メッシュ側パターン孔となる未硬化領域）
２６ａ 第２乳剤層
２８ 未硬化領域（印刷パターン孔となる未硬化領域）
Ｓ１ 第１工程
Ｓ２ 第２工程
Ｓ３ 第３工程

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】