JP2000286533A

JP2000286533A - 印刷パターン形成部品及びそのパターン形成方法

Info

Publication number: JP2000286533A
Application number: JP8788099A
Authority: JP
Inventors: Atsushi Suzuki; 厚鈴木; Masaru Onoda; 優小野田; Hisamitsu Watanabe; 久光渡辺; Masao Shigeta; 正夫重田; Minoru Akazawa; 実赤沢
Original assignee: Kawaguchiko Seimitsu Co Ltd; Kawaguchiko Seimitsu KK
Current assignee: Kawaguchiko Seimitsu Co Ltd; Kawaguchiko Seimitsu KK
Priority date: 1999-03-30
Filing date: 1999-03-30
Publication date: 2000-10-13

Abstract

(57)【要約】【課題】写真露光及びスクリーン印刷方法では微細パ
ターン形成が難しい。微細パターンになると、隣接パタ
ーン接続による導通不良発生する。【解決手段】印刷パターン形状に上面平坦な凸部面１
１ａを印刷部品１１に予め形成し、凸部平坦面１１ｂの
みに印刷パターンを形成した。凸部面１１ａの幅ｍは、
少なくとも略５０μｍに、高さｈは、少なくとも略５０
μｍに、隣接する凸部面の間隔ｎは、少なくとも略３０
〜４０μｍに設定し、凸部面１１ａの角度は、略９０度
に形成した。印刷部品１１に予め形成した印刷パターン
形成部品の凸部平坦上面１１ｂと、印刷パターン形状を
形成していない印刷版２０との間に所定の隙間を設け、
印刷版２０上をスキージ５０で掻きインクを全域におい
てスクリーンメッシュを通し、凸部平坦面１１ｂのみに
インク４０ａを印刷する。微細パターン形状の形成が可
能となり、導通不良も解消する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ＩＣ等の電子部品
を搭載する基板に導通パターンを形成する印刷パターン
形成部品及びパターン形成方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】ＩＣ等の電子部品を搭載する基板には導
通パターンが形成される。従来の基板は、ベーク材、ガ
ラエポ材、ガラス材、セラミック材等の材質の基板を使
ってその基板上に導通パターンを形成する。

【０００３】この形成方法としては、代表的な作り方と
して次の２通りの方法が挙げられる。その１つの形成方
法は、基板に金属蒸着を施し、エッチングによって導通
パターンの形状を形成し、そのパターンの上に導電性の
良い金属メッキを施して導通パターンを得る方法であ
る。

【０００４】ここでのエッチングは、先ず、金属蒸着を
施した基板上にレジスト膜を形成し、導電パターン形状
を形成したネガフィルム（又はポジフィルム）を使って
写真露光方法で導電パターン以外の形状部分のレジスト
膜を溶解し、剥離液でもってレジスト膜を完全に除去す
る。次に、エッチング液でもってレジスト膜の無い部分
の蒸着膜を剥離する。そして、最後に、パターン形状に
付着しているレジスト膜を除去してパターン形状の蒸着
膜を出現させる。

【０００５】そして、このパターン形状の蒸着膜上に無
電解メッキ方法で金属メッキを施して導電性の良い導電
パターンを形成するものである。

【０００６】次に、２つ目の形成方法は、基板上に導電
性金属粉を分散したインクでパターンをスクリーン印刷
し、焼成工程を経て樹脂分を蒸発させると同時に金属粉
を基板上に焼き付け、その焼き付けた金属粉上にメッキ
を施して導電パターンを得る方法である。

【０００７】上記したスクリーン印刷でパターンを形成
する方法は、従来は次の様にして形成している。その概
要を説明する。先ず、スクリーン印刷版の作成は、乳剤
を塗ったスクリーン印刷版の上部に導電パターンの形状
をしたポジフィルム（又はネガフィルム）を配設し、紫
外線を上側より照射する。フィルムの導電パターン形状
部の所は紫外線を透過して印刷版に照射し、印刷版の乳
剤を溶解する。溶解した乳剤が無い部分はパターン形状
に形成され、印刷版に乳剤が付着している部分はパター
ン形状以外の部分になる。

【０００８】次に、印刷方法は次の様にして行われる。
載品台の上に印刷部品を載置固定する。その上に枠に固
定したスクリーン印刷版が印刷部品の印刷面と一定の隙
間を持って配設される。印刷版上にインクを載せ、スキ
ージでもって印刷版を押圧しながらインクを掻く。印刷
版を押圧しながらインクを掻くと版が撓むと共に、イン
クが乳剤が付いていないパターン部の編み目から下に押
し出されて、印刷部品の印刷面に付着する。印刷版のパ
ターン以外の所は、乳剤が付いているためインクが下に
押し出されることはない。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述し
た従来技術においては次のような問題点を有している。
即ち、基板上に導通パターンを形成する１つ目の方法
は、高い温度をかけないのでプラスチック含有の基板等
でも製作出来、比較的安いコストで製作出来るものであ
る。しかしながら、パターン幅やパターン間隔等の寸法
精度面で温度変化に影響される写真フィルム等を使用す
ること等から数μｍの誤差範囲に収めるような高精度の
パターン形成は難しく、また、パターンの幅やパターン
間隔が５０μｍ前後の寸法が求められるような微細パタ
ーン形成も難しい。

【００１０】また、導通パターンを形成する２つ目の方
法は、高温処理が入るのでセラミック等の材料を使った
基板に利用され、樹脂の含有した基板には利用出来な
い。この方法は、高度な耐湿性が求められて錆が発生し
ないパターンや強固なパターンが求められる場合に利用
される。しかし反面、印刷方法で行われることからして
精度面で良いものが得られず、また、微細なパターンを
作ることにも問題がある。

【００１１】また、スクリーン印刷方法においても、ス
キージで印刷版を押圧しながら印刷するため、版が伸び
たりして寸法が精度良く出ない。また、押圧力のバラツ
キ、版の撓み量のバラツキ等によってインクの押し出さ
れる量にバラツキが発生し、更に、印刷面と版の隙間の
バラツキも重なって印刷の厚みや幅、位置等の寸法精度
に更なる影響を及ぼし、寸法精度の高いパターンがなか
なか得られない。また、特に微細なパターンになってく
ると、メッシュ線径の影響（通常、最小パターン幅はメ
ッシュ線径の３倍必要と言われている）を受け、今のと
ころ、５０μｍ前後の寸法が要求される微細パターンに
適合出来るようなスクリーンメッシュは得られない。ま
た、印刷時にインクのにじみ等も発生すること等から
も、微細パターンになってくるとにじみ出たインクが隣
接するパターンに接続したりして導電不良等の致命的問
題も発生し易い。

【００１２】近年では、超ＬＳＩ−ＩＣを使った電子部
品が非常に多く現れている。そして、軽薄短小化と長寿
命化が求められ、精度の良い微細パターン形成が求めら
ている。

【００１３】本発明は上記課題に鑑みなされたものであ
り、その目的は、パターン形状に形成した上面平坦な凸
面部にインクを印刷方法で載せるだけで精度の良い微細
パターンを形成する印刷パターン形成部品及びパターン
形成方法を提供するものである。

【００１４】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明における印刷パターン形成部品は、印刷部品
に、印刷パターン形状に上面平坦な凸部面を予め形成
し、この凸部平坦面のみに印刷パターンを形成したこと
を特徴とするものである。

【００１５】また、前記上面平坦な凸部面が複数個有す
る場合は、その平坦上面が一直線上になるように形成し
たことを特徴とするものである。

【００１６】また、前記印刷部品に形成した上面平坦な
凸部面の幅は、少なくとも略５０μｍに、凸部面の高さ
は、少なくとも略５０μｍに、隣接する凸部面の間隔
は、少なくとも略３０〜４０μｍに設定し、且つ、凸部
面の角度は、略９０度に形成したことを特徴とするもの
である。

【００１７】また、印刷パターン形状に上面平坦な凸部
面を面一になるように印刷部品に予め形成した印刷パタ
ーン形成部品の凸部平坦上面と、印刷パターン形状を形
成していない印刷版との間に所定の隙間を設け、該印刷
版上をスキージで掻きインクを全域においてスクリーン
メッシュを通し、前記凸部平坦面のみにインクを印刷す
ることを特徴とするものである。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下図面に基づいて本発明におけ
る印刷パターン形成部品について説明する。図１〜図４
は、本発明の実施の形態に係わり、図１は、導通パター
ンが形成された印刷パターン形成部品の平面図、図２
は、図１のＡ−Ａ線断面図、図３は図１のＢ−Ｂ線断面
図、図４は、導通パターン形状部品の部分拡大断面図で
ある。

【００１９】図１〜図３において、印刷パターン形成部
品１０は、基板１１と、この基板１１に形成された複数
の凸部面１１ａの上面平坦部１１ｂに設けられた複数の
導通パターン１２とで構成されている。基板１１は、材
料がアルミナで出来ており、アルミナ粉末を樹脂バイン
ダーに分散されて射出成形し、高温で脱脂して樹脂分を
蒸発させ、残ったアルミナ粉末を高温で焼成して焼き固
めて成形したものである。

【００２０】この基板１１は導通パターン形状部に当た
る所の凸部面１１ａがパターン本数分形成されており、
その凸部面１１ａの上面平坦部１１ｂは平坦な面が一直
線上になるように形成されている。この凸部面１１ａの
形状は、成形金型に形状が彫られており射出成形すると
この凸部形状が略出来上がってくるものである。脱脂、
焼成工程を経ると大きさが全体的に収縮し、完成形状が
出来上がる。この複数の凸部面１１ａの上面平坦部１１
ｂは、下面１１ｃと平行にするために研磨を行って、更
なる表面平坦化と一直線化を施している。

【００２１】この凸部面１１ａの上面平坦部１１ｂは、
求める導通パターンと全く同じ大きさ、同じ形状に仕上
げられる。この凸部面１１ａ以外の部分、即ち、凸部と
凸部の間の溝部１１ｄ、中央部１１ｅ、四隅の平坦部１
１ｆは、凸部面１１ａの上面平坦部１１ｂより一段下が
って逆に凹部を形成している。

【００２２】この凸部及び凹部の形状・寸法は、成形型
の製作精度、後述する印刷の膜厚等によって規制を受け
るが、凸部面１１ａの上面平坦部１１ｂの幅ｍは金型製
作精度から少なくとも略５０μｍが必要とされる。この
面は印刷インクが載れば良いので更に小さくても良く、
金型製作が可能で有れば更に幅を縮めることができる。
次に、隣接する凸部の間隔ｎは金型上はかなり小さい寸
法まで可能であるが、小さいとインクがそこに付着して
しまう。印刷しようとする厚みるも影響を受けるが少な
くとも略３０〜４０μｍまで小さくすることは可能であ
る。次に、凹部の深さｈは、インクが底部に付着しない
程度の深さが必要で、少なくとも略５０μｍ必要とされ
る。また、この凸部はできれば直角に起立するように極
力鋭角になるように形成するのが好ましい。射出成形で
はどうしても抜角が必要となるが、極力抜角を小さくし
て凸部の起立角が極力鋭角にするのが好ましい。これ
は、インクを印刷した時に表面張力の関係でその表面が
丸くなるが、鋭角になっているとインクが丸くなりやす
く、溝に流れ難くなるからである。また、若しインクが
溝ににじんで流れ込んでも凸部の側壁面を通って凹部底
面に至ることになるが、距離が長くなることから隣のパ
ターンインクと接続することは生じ難い。

【００２３】以上の様な形成方法の基で、部品に導通パ
ターン形状を形成すれば、その寸法精度は数μｍの誤差
範囲に形成できる。

【００２４】次に、導通パターン１２は、上記形成した
凸部面１１ａの上面平坦部１１ｂ上に印刷、焼成、メッ
キの工程を経て形成される。これらの工程を簡単に説明
すると、本実施の形態では、モリブデン（Ｍｏ）−マン
ガン（Ｍｎ）粉末を含有したペーストでスクリーン印刷
法で上面平坦部１１ｂにペーストを印刷し、その後、高
温焼成で樹脂分を蒸発させると共にモリブデン−マンガ
ン粉末を基板に焼き付けた後、その焼き付けた金属の上
にニッケルメッキ、金メッキを施して完成の導通パター
ンを得る。

【００２５】ここで、スクリーン印刷装置を使って、本
発明の印刷パターン形成部品のパターン形成方法につい
て説明する。

【００２６】図５は、スクリーン印刷する印刷装置の配
置図、図６は、スクリーンメッシュの部分拡大断面図、
図７は、スクリーンメッシュの斜視図である。図５にお
いて、載品台３０上の所定位置に被印刷部品１１（基
板）が固定載置されている。その上方にスクリーン印刷
版２０が被印刷部品１１と所定の隙間ｔを持って配設さ
れている。

【００２７】スクリーン印刷版２０は、図６〜図７に示
すように、十字型に編み込んだ網（スクリーンメッシ
ュ）に乳剤２２ａが塗られてその乳剤２２ａが固まった
部分２２と、乳剤２２ａが全く塗られないでスクリーン
メッシュがそのまま現れた部分２１とを形成したもので
ある。この乳剤２２ａを塗るのは載品台３０にインク
（ペースト）が付着して汚れ発生を防止するためであ
る。乳剤２２ａを全く塗らない部分２１は被印刷部品１
１の大きさより少し広めに形成する。このスクリーン印
刷版２０は、被印刷部品１１の丁度真上に乳剤２２ａを
全く塗らない部分２１が配設されるようにセッテングさ
れる。

【００２８】次に、図８は印刷状態を説明する説明図で
ある。インク４０をスクリーン印刷版２０の上に載せ、
スキージー５０で押圧しながらインク４０を掻いていく
と、乳剤２２ａが塗られていない部分２１の所ではイン
ク４０が網の隙間から下方に押し出されて被印刷部品１
１の凸部面１１ａの上面平坦部１１ｂに接触し、上面に
インク４０ａが載る。一方凹部１１ｄの所は隙間が大き
いため凹部底に届かず、スクリーン印刷版２０の裏面に
押し出された状態でインク４０ｂが付着する。このよう
な印刷方法の基では、スクリーン印刷版２０の裏面に付
着したインクは一回一回拭き取らねばならないが、非常
に精度の良いパターンを形成することができる。

【００２９】また、このような印刷方法を取れば、スク
リーン印刷版のメッシュの大きさに余り影響を受けな
い。通常、スクリーン印刷ては印刷パターンの形状、寸
法により最適な印刷版のメッシュを選定する。しかし、
この印刷方法では凸部面の上面平坦部にインクを載せれ
ば良いだけなので、メッシュの大きさは差程限定されな
い。ただ、メッシュの粗いものを使用するとインクの押
し出し量が多くなるので、凹部に付着する危険が生じ
る。この辺、隣接する凸部の間隔や凸部の高さ（凹部の
深さ）等を考慮の上選定することが好ましい。

【００３０】

【発明の効果】前述したように、本発明の構成により、
請求項１〜３により、パターン形状に形成した上面平坦
な凸面部にインクを印刷方法で載せるだけで精度の良い
微細パターンを形成することができる。

【００３１】また、印刷版の編み目から押し出されたイ
ンクは凸状の上面平坦部に接触し、上面側に転移して残
り、凹部にはインクが接触しないため印刷されない。

【００３２】また、請求項４により、スクリーン印刷版
には何のパターン形状も形成されていない。凸部平坦上
面と印刷版との隙間を適切に設定することにより、印刷
版上をスキージでインクを掻くとインクは全域において
スクリーンメッシュを通し、上面平坦部のみインクを印
刷することができる。

【００３３】以上説明したように、超ＬＳＩ−ＩＣを使
った電子製品にも対応できる精度の良い微細パターン形
成が可能な印刷パターン形成部品及びそのパターン形成
方法を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態に係わり、導通パターン形
状が形成された印刷パターン形成部品の平面図である。

【図２】図１のＡ−Ａ線断面図である。

【図３】図１のＢ−Ｂ線断面図である。

【図４】図２の導通パターン形状部品の部分拡大断面図
である。

【図５】図１の印刷パターン形成部品のパターン形成方
法を示すスクリーン印刷装置の配置図である。

【図６】図５のスクリーンメッシュの部分断面図であ
る。

【図７】図５のスクリーンメッシュの斜視図である。

【図８】図５の印刷状態を説明する説明図である。

【符号の説明】

１０部品１１基板（被印刷部品）１１ａ凸部面１１ｂ上面平坦部１１ｃ下面１１ｄ溝部１２導通パターン２０スクリーン印刷版２１乳剤が塗られていない部分２１ａスクリーンメッシュ２２乳剤が塗られ固まった部分２２ａ乳剤３０載品台４０インク５０スキージｍ凸部の上面の幅ｎ隣接する凸部の間隔ｈ凹部の深さｔ被印刷部品とスクリーン印刷版との隙間

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考） // Ｂ４１Ｍ 1/34 Ｂ４１Ｍ 1/34 3/00 3/00 Ｚ (72)発明者重田正夫山梨県南都留郡河口湖町船津6663番地の２河口湖精密株式会社内 (72)発明者赤沢実山梨県南都留郡河口湖町船津6663番地の２河口湖精密株式会社内Ｆターム(参考） 2H113 AA01 AA03 AA06 BA10 BB09 BB22 BC12 CA17 FA05 5E338 AA01 AA05 BB61 BB63 CC01 CD11 EE22 5E343 AA02 BB72 DD02 FF02 FF13 GG08

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】印刷部品に、印刷パターン形状に上面平
坦な凸部面を予め形成し、この凸部平坦面のみに印刷パ
ターンを形成したことを特徴とする印刷パターン形成部
品。
【請求項２】前記上面平坦な凸部面が複数個有する場
合は、その平坦上面が一直線上になるように形成したこ
とを特徴とする請求項１記載の印刷パターン形成部品。
【請求項３】前記印刷部品に形成した上面平坦な凸部
面の幅は、少なくとも略５０μｍに、凸部面の高さは、
少なくとも略５０μｍに、隣接する凸部面の間隔は、少
なくとも略３０〜４０μｍに設定し、且つ、凸部面の角
度は、略９０度に形成したことを特徴とする請求項１又
は２記載の印刷パターン形成部品。
【請求項４】印刷パターン形状に上面平坦な凸部面を
印刷部品に予め形成した印刷パターン形成部品の凸部平
坦上面と、印刷パターン形状を形成していない印刷版と
の間に所定の隙間を設け、該印刷版上をスキージで掻き
インクを全域においてスクリーンメッシュを通し、前記
凸部平坦面のみにインクを印刷することを特徴とする印
刷パターン形成部品のパターン形成方法。