JPH0435946A - スクリーン印刷版の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は高精度なスクリーン印刷版の製造方法に関する
。

〔従来の技術〕

現在、スーパーコンピュータ用セラミック基板、プラズ
マデイスプレー用電極板等における微細なパターン形成
等の製造工程には、膜厚均一で精密なパターン形成を行
う必要性からスクリーン印刷技術が適用されている。

このような用途に使用されているスクリーン印刷版は、
主にフォトエレクトロフォーミング法を応用したスクリ
ーンマスクの製造方法（特公昭４７−２６００３号）に
より製造されている。

即ち、上記製造方法は第４図（ａ）に示すように導電性
支持板２０にネガパターンからなるレジスト層２１を主
にフォトリソグラフィー法に準した露光、現像手段にて
形成した後、−吹霧着を行って支持板露出部分に金属を
析出させて一次電着層２２を形成しく同図（ｂ））、次
いで表面にスクリーンメツシュ２３を密着させて二次電
着を行い（同図（Ｃ））、上記電着層２２が二次電着に
よる電着層２４にて密着したスクリーンメツシュ２３を
支持板２０から剥離しく同図（ｄ））、以て同図（ｅ）
に示すようなスクリーン印刷版２４を製造し得るもので
ある。

〔発明が解決しようとするｔＪＮ〕

しかしながら、上記従来のスクリーン印刷版の製造方法
では一次電着時において電着面積の差異に応じて電流密
度が異なることから、第４図伽）に示すように電着面積
の狭い部分に析出形成される電着層２２ａは膜厚が厚く
なり、逆に面積が広い部分に形成される電着層２２ａは
薄くなるという傾向があり、そのため得られるスクリー
ン印刷版においても同図（ｅ）に示す如く一次電着層２
２からなるスクリーンマスクが膜厚にバラツキを生じ段
差のある印刷版となる欠点があった。従って、かかるス
クリーン印刷版を用いて印刷を行うと、印刷インキがス
クリーンマスクの裏側に回り込んで塗膜が滲んでしまっ
たり、塗膜厚がバラツキついたものとなってしまい、結
果的に精度の高い良好な印刷が困難であった。

本発明は上記従来技術の問題点を解消するためになされ
たもので、塗膜厚が均一で極めて微細で精密なパターン
を印刷形成することができるスクリーン印刷版を容易に
且つ確実に製造することが可能な製造方法を提供するこ
とを目的とするものである。

〔課題を解決するための手段〕

即ち本発明のスクリーン印刷版の製造方法は、表面平滑
な導電性支持板の全面に金属を均一な厚さで電着して一
次電着層を形成し、該電着層上にフォトマスクを利用す
る露光現像法或いは印刷法によりポジパターンのレジス
ト層を形成した後、エツチング処理を行って一次電着層
を画像化せしめ、次いで画像化された電着層上に残存す
るレジスト層を剥膜すると共にエツチング処理により除
去形成された凹陥部内に絶縁性樹脂材料を該電着層表面
と面一となるよう充填した後、その表面に枠張した導電
性スクリーンメツシュを密着せしめて上記金属と同種又
は異種の金属による二次電着を施し、最後に上記樹脂材
料を除去し、−吹霧着層が密着したスクリン−メツシュ
を支持板から剥離するという構成を有するものである。

また本発明方法は一次金属層を形成する金属としてＮｉ
、Ｃｕ、ＺｎＳＦｅ、Ｓｕの群からな選ばれる１種又は
２種以上の金属を使用することができる。また絶縁性樹
脂材料としてノボランク系樹脂、アクリル系樹脂、塩化
ビニル、酢酸ビニル、セルロース、スチロール、アクリ
ルスチレン、アクリロニトリルブタジェンスチレン、ロ
ジンマレイン酸ワックス、塩素化パラフィン、塩素化エ
チレン等のアルカリ可熔性又は有機溶剤可溶性の合成樹
脂及びワックスを使用することができる。更に導電性支
持板としてステンレス、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｆｅ、Ｔｉ、Ｔａ
等からなる金属製板、或いはガラス、セラミ、り等の絶
縁性基板上にＩＴＯ１錫ネサ（ＳｎＯｌＩ）、Ｃｒ等の
導電膜を形成した支持板を使用することができる。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図面に基づき説明する。

第１図（ａ）〜（ｂ）は本発明製造方法の一実施例を示
す各工程の断面説明図である。図中１は導電性支持板、
２は一次電着層、３はレジスト層、４はフオドマスク、
５は露光用光線、２ａは画像化された一次電着層、６は
エツチング処理により形成された凹陥部、７は絶縁性樹
脂材料、８は導電性スクリーンメツシュ、９は二次電着
層をそれぞれ示す。

本発明方法は、先ず表面平滑な導電性支持板１の全面に
金属を均一な厚みで電着して一次電着層２を形成する（
第１図（ａ））。支持板１は一次電着層の金属に対する
強固な接着性をもたないものを適宜選択することが好ま
しい、上記接着性が必要以上に強い場合には、支持板表
面に離型剤処理を施して離型性を付与させてもよい。

次いで、電着層２上にレジスト層３を全面的に塗布し乾
燥させた後、形成すべき画像のポジパターンを開口部Ｐ
として形成したフォトマスク４を密着させて露光して焼
付けを行い（同図う））、ポジパターン状のレジスト層
３ａを現像する（同図（Ｃ））。このポジパターン状の
レジスト層３ａの形成は、上記の如くフォトリソグラフ
ィー法に準した露光現像法にて行う以外にも、レジスト
インキを適宜の印刷手段にて電着層２上に直接印刷形成
してもよい、レジストとしては公知のフォトレジスト、
例えば商品名：　ＫＰＲ，ＫＭＥＲ等の溶剖現像型フォ
トレジストや、ＰＶＡ、グルー、カゼイン等の水溶性フ
ォトレジスト等を適宜選択して使用することができる。

尚、レジスト層３ａは必要に応じてポストベイク等の処
理により補強してもよい。

次にレジスト層３ａを形成した支持板１を、塩化第二鉄
、塩化第二銅等のエツチング液にて少なくとも一次電着
層２を貫通するようにエツチング処理を行い、該電着層
２をレジスト層３ａのポジパターンに対応させて画像化
する（同図（ｄ））、このエツチング処理内容（条件）
は被加工物、レジスト等の材質、条件等に応じて適宜設
定すればよい。

上記エツチング処理を行った後、第１図（ｅ）に示すよ
うに画像化された電着層２ａ上のレジスト層３ａを該レ
ジストの種類に適応した手段にて剥膜し、しかる後同図
（ｆ）に示すようにエツチング処理にて形成された凹陥
部６内に絶縁性樹脂材料７を電着層２ａの表面と面一と
なるように充填する。

樹脂材料７の充填は例えば表面全体にコーティング法等
にて塗工した後、電着層上や凹陥部上の余分な樹脂材料
を掻取り、最後に平滑面となるように研磨して行うこと
ができる。樹脂材料７としては■絶縁性が良いことの他
に、■電着（メツキ）液により熔解又は膨潤しない耐電
着液性を存すること、■電着、水洗等における温度の急
変に対してクラックが発生しないような可撓性を有する
こと、■溶解除去が容易なこと、■耐研摩性が良好であ
ること、等の特性をもつものが望ましい。

次いで、第１図（（至）に示すように樹脂材料７の充填
が終了した表面に枠張した導電性スクリーンメツシュ８
を密着せしめた後、−吹霧着層２を構成する金属と同種
又は異種の金属にて第二次の電着を施す。この二次電着
により同図に図示の如く一次電着層２ａとスクリーンメ
ツシュ８が二次電着層９を介して強固に接着固定される
。また二次電着の際、本発明では凹陥部６内に絶縁性樹
脂材料７を充填させるため電着がエツチングされた電着
層２ａのサイド（側端部）に及ぶことがなく、その結果
エツチングによる開口部の寸法精度を確実に維持できる
利点がある。

二次電着終了後、支持板ｌと電着層２ａが容易に剥離で
きるようにするため上記充填した樹脂材料７を適宜な溶
液にて熔解除去しく同図（社））、最後にスクリーンメ
ツシュ８を電着層２ａが支持板１から剥離するようにし
て剥がす（同図（ｉ））ことにより、第２図に示すよう
な本発明製造方法によ、るスクリーン印刷版１０が得ら
れる。

本発明で使用する支持板１は導電性を有し且つ表面平滑
なものであれば良く、その具体例としてはステンレス、
Ｃｕ％Ｎｉ、Ｆｅ、Ｔｉ、Ｔａ等からなる金属板や、ガ
ラス、セラミック等の絶縁性基板上にＩＴＯ１錫不す（
Ｓｎｏｗ　）　、Ｃｒ等の導１ｔＭを形成して導電性付
与した支持板等が挙げられる。また−吹霧着層２を形成
する金属としては、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｚｎ、Ｆｅ、Ｓｕ等の
金属の１種又は２種以上のものを適用できる。またスク
リーンメツシュ８としては、ステンレス、アモルファス
合金、タングステン等の金属製メツシュを主に使用でき
る他、絶縁性メツシュに導電処理したものを使用するこ
ともできる。

本発明においては導電性支持板１と一次電着層２を構成
する金属とを材質の面で適宜組合わせることにより、エ
ツチングされる電着層２の側端面の形状を任意に調整す
ることができる。

例えば、第３図（ａ）に示すように支持板１としてステ
ンレス板を用い電着層２としてニッケルを電着形成した
場合、エツチングされた電着層側端面部Ｑの断面形状は
サイドエッチが発生してすり鉢形状となり、しかも支持
板上面部まで腐食が進行するため端面部Ｑの下面先端部
Ｒも若干エツチングされた形状となる。この場合、エツ
チング条件をコントロールすれば側端面部Ｑの上端縁（
開口）寸法をレジスト層３ａの寸法と一致させることが
可能である。また支持１１としてクロム酸等で表面を離
型性付与処理（Ｎ型処理層１１）シた銅板１２を用い電
着層２としてニッケルを電着形成した場合、同図（ｂ）
に示すように電着層端面部Ｑの断面はサイドエッチが発
生するものの腐食が垂直方向に進んだ形状となる。この
ようなエツチングがなされた電着層２ａを有するスクリ
ーン印刷版は、塗膜のエツジ形状や厚みが重要視される
抵抗ペースト印刷等の用途に有効である。更に支持板１
として錫ネサ、クロム等の導電膜１３を設けたガラス板
１４を用い電着層としてニッケル、銅、錫等を電着形成
した場合、同図（Ｃ）に示すように電着層側端面部Ｑは
サイドエッチが発生して同図（ａ）の場合よりも少々深
めのすり鉢形状となる。又この場合は支持板１の上面が
腐食されず同図（ａ）に図示の如き下面先端部Ｒにおけ
るエツチングがないため、電着層２ａの支持板１と接す
る面は全面にわたって良好な平面性が保たれものとなり
、ひいては平面性の良い印刷版を得ることが可能となる
。このようなエツチングがなされた電着層２ａを有する
スクリーン印刷版は、流動性のよい印刷インキ、レジス
トインキ、金・銀インキ等を印刷する時に有効であり、
しかも被印刷基材と印刷版との密着性が良いため滲みの
発生の戊れが少なく、再現性良好な印刷を行うのに適し
ている。

また本発明で使用する絶縁性樹脂材料７としては前述の
如き■〜■の特性を有する材料が好ましく、具体的には
アルカリ可溶性材料としてノボランク系樹脂、アクリル
系樹脂、塩化ビニル、酢酸ビニル、セルロース、スチロ
ール、アクリルスチレン、アクリロニトリルブタジェン
スチレン等の合成樹脂や、ロジンマレイン酸ワックス等
のワックス類を使用でき、またトルエン、アセトン、ア
リン、酢酸エチル等の汎用溶剤に対して溶解性良好な溶
剤可溶性材料として塩素化パラフィン、塩素化エチレン
等の樹脂を使用できる。本発明においては最適な樹脂材
料７としてはノボラック系樹脂であるが、−船釣なノボ
ラック樹脂のみではオープン乾燥後に該オープンから取
り出した時、電着後の水洗時等の温度急変時にクランク
を生じ昌い（上記■の特性に）難点がある。そのため−
船釣なノボラック樹脂にビニルフェノール、ブチルアク
リレート等のコポリマー（例えば、丸善石油化学社製：
アルカリンカーＣＢＡ）を０．５〜２０重量％程度添加
したノボランク系＃Ｍ脂が上記難点を克服できて好まし
い。その他にも樹脂材料７として酸化が１００〜２００
■ＯＨ／ｇのアクリル樹脂等も使用でき、その中の紫外
線硬化性のアクリル樹脂を使用すれば充填緋了時の硬化
時間が短縮できる等の作業上の利点がある。

本発明方法にて得られるスクリーン印刷版は、スーパー
コンピューター用セラミック基板、プラズマデイスプレ
ー用電極板等におけるバクーン形成に際して利用できる
他、混成厚膜１ｃの回路パターン形成、高精細プリント
配線板の抵抗体印刷等の各種分野で利用することができ
る。

次に、具体的な実施例を挙げて本発明を更に詳細に説明
する。

実施例１ 導電性支持板として最適な金属板、即ち表面平滑なステ
ンレススチール板を用い、これを清浄した後、下記処方
のスルファミン酸ニッケル浴に浸漬し９０分間通電して
厚さが３０μｍの二ンケル電着層を形成した。

並方：スルファミン酸ニッケル・・・４００ｇ／ｊ！硼
酸　　　　　　　　　・・・３０ｇ／ｊ！浴温度　　　
　　　　　・・・５０℃ ＰＨ・・・４．１ 電流　　　　　　　　　・・・ＤＩ　２　Ａ／ｄａ”次
いで、電着後のスチール板表面をサンドペーパーで研磨
して清浄した後、その表面全面にゴム−ビスアジド系レ
ジスト（東京応化工業■製：ＯＭＲ−８３）を膜厚が５
μｍとなるようにホアラーにて均一に回転塗布し乾燥し
た後、これを別途用意したポジパターンのフォトマスク
と共に焼き枠内で真空密着させて露光を行い、常法に従
って現像乾燥し、更に１３０〜１４０°Ｃでポストベイ
クし、レジスト層に耐薬品性、接着性を付与させた。

しかる後、通常の塩化第二鉄液にてエツチングを行った
。このエツチングによるニッケル電着層端面の断面形状
は第３図（ａ）に図示のようなものとなった。しかも開
口部寸法がφ１００μｍのレジストパターンに対するエ
ツチング処理された腐食開口寸法はφ１００μｍ±０．
０５であり、開口寸法再現精度の極めて良好なニッケル
電着層の画像化がなされたことを確認できた。

次いでレジスト膜を剥膜後、市販のアルカリ可溶タイプ
の絶縁性樹脂（東京応化工業■製：ＯＦＰ　Ｒ−８００
）を１００μｍ厚でコーティングして凹陥部内に埋め込
んだ、この樹脂を埋め込んだスチール板の表面を、ガラ
ス板等の平面板に貼着したサンドペーパーで研磨して電
着層の表面出しと樹脂の出っ張り削除を行い、表面均一
な平滑面とした。

しかる後、上記の表面に対して水洗及び酸洗により表面
活性した枠張ステンレススクリーンメツシュを密着し、
そのままの状態で二次電着液中に浸漬させて５０分間通
電した。この二次電着によるニッケル電着層を介して、
−吹霧着のニッケル層とステンレスメツシュとが良好な
状態で一体化された。

二次電着終了後、取り出して水洗を行い、１０ｗｔ％、
６０℃の水酸化ナトリウム溶液をメツシュ側から注いで
絶縁性樹脂を溶かしながらスチール板とステンレスメツ
シュとを剥離し、ニッケル金属スクリーンマスクが形成
されたメタルスクリーン印刷版を得た。

実施例２ 実施例１における絶縁性樹脂に代えて下記組成の樹脂組
成物（粘度約１００ｃｐｓ）を用い、これを約５０μｍ
厚でコーティングした他は、実施例と同様にしてスクリ
ーン版を作製した。

ｎ： ・ノボラック樹脂　　　　　　・・・４０重量部・アク
リル・ビニルフェノル コポリマー　　　　　　　　・・・　２重量部・エチル
セロソルブアセテート・・・５８重量部結果的に、実施
例１で使用した絶縁性樹脂では塗布厚を１００μｍ以上
にしないと該樹脂が急冷や電着時に割れたり、電着液に
浸食されてエツチングによる電着層側面部に電着層が形
成される不具合が生しるが、本実施例で使用した上記樹
脂組成物によれば塗布厚が５０８φ程度でも上記のよう
な問題が発生することがなく、良好な製造を行うことが
できた。また上記樹脂組成物におけるコポリマーの割合
が１重量％以上であっても、該組成物の耐電着液性は良
好であったが、その割合が２０重置％を越えると該組成
物の耐研磨性が悪くなることが確認された。

実施例３ 導電性基材として銅板を使用し、この銅板にクム酸処理
により電着層離型性を付与した後、厚さが３０μｍとな
るようにニッケルを電着した。

次いで通常のフォトリスグラフィー法によりポジパター
ンのレジスト層を形成した後、４０°Ｃボーメの塩化鉄
水溶液（液温５０°Ｃ）にてエツチング処理を行い、そ
の後の必要な工程を経てスクリーン版の作製を行った。

本実施例ではニッケル電着層の画像化において、サイド
エッチが少々多めに発生しφ１００μｍのレジストパタ
ーンに対しエツチング開口部寸法が１３０φとなったが
、電着層端面の断面形状は第３図（ｂ）に例示の如く支
持板面に対し略垂直なものであった、このようなエツチ
ング形態となる場合には、予めレジストパターン寸法を
サイドエッチの発生量分を見込んで補正しておけば、垂
直側面で所望通りの寸法からなる画像化電着層を形成す
ることができる。また上記のようなエツチング事情は、
支持板として鉄板又はステンレス板上に銅メツキを施し
た支持板を使用した場合も略同様に起こる。

実施例４ 導電性支持板として２簡厚のガラス板上に錫ネサ膜を形
成したものを用いた他は、実施例１と同様にしてスクリ
ーン版の作製を行った。

本実施例ではニッケル電着層の画像化において、その端
面部はその断面形状が第３図（Ｃ）に例示の如き深いす
り鉢形状となるが、支持板上面が全くエツチングされな
いため電着層端面の下面先端部での腐食も全く起こらず
、その結果、平面性良好な電着層マスクからなるスクリ
ーン印刷版を得ることができた。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明方法は前記の如くスクリー
ンマスクとなる一次電着層を導電性支持板上に均一な厚
さで形成しておき、その均一厚の電着層をポジパターン
のレジスト層に基づいてエツチング処理により画像化せ
しめてから二次電着によりスクリーンメツシュに接着さ
せてスクリーン印刷版を製造する構成を有するため、均
一な膜厚で段差のない精密な一次電着層からなるスクリ
ーンマスクを有するスクリーン印刷版を簡便に且つ確実
に製造し得ることができる。従って本発明方法により得
られた印刷版は、フォトエレクトロフォーミング法を応
用した（特にマスクとする一次電着層を、ネガパターン
のレジスト層を形成した導電性支持板上にて電着形成す
る製造工程を含む）従来技術にて得られた印刷版の如き
、マスクとなる電着層の厚さがバラツキついて段差を生
しる問題がなく、印刷を行った場合でも滲みがなく、塗
膜の厚さも均一な美麗で高精度な印刷を行うことができ
るという優れた効果が得られる。

また本発明方法は二次電着を行う前にエツチングにより
形成される凹陥部内に絶縁性樹脂材料を充填しておくた
め、開口部の寸法精度が極めて高い一次電着層からなる
マスクを得ることができる。

しかも本発明では特に導電性支持板と一次電着層を適宜
組合わせることにより、エツチング処理による一次電着
層の側端面部の形状を適宜なものに容易に調整すること
ができる利点もある。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）〜（ｉ）は本発明製造方法の一実施例であ
る各工程を模式的に示した断面説明図、第２図−一は支
持板と一次電着層の組合わせによるエツチング端面形状
の形態を模式的に示した断面図、第３図は本発明方法に
より得られるスクリーン印刷版の一例を示す断面図、第
４図は従来技術の各製造工程を示す断面説明図である。 １・・・導電性支持板　　　２・・・−吹霧着層３・・
・レジスト層　　　　４・・・フォトマスク６・・・凹
陥部　　　　　　７・・・絶縁性樹脂材料８・・・導電
性スクリーンメツシュ ９・・・二次電着層　　　　ｌＯ・・・スクリーン印刷
版糸２区 】０・・・スクリーン印刷版 第３図 ２・・・−吹型着層 ３・・・レジスト層 ４・・・フォトマスク ８・・・導電性スクリーンメッシュ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）表面平滑な導電性支持板の全面に金属を均一な厚
   さで電着して一次電着層を形成し、該電着層上にフォト
   マスクを利用する露光現像法或いは印刷法によりポジパ
   ターンのレジスト層を形成した後、エッチング処理を行
   って一次電着層を画像化せしめ、次いで画像化された電
   着層上に残存するレジスト層を剥膜すると共にエッチン
   グ処理により除去形成された凹陥部内に絶縁性樹脂材料
   を該電着層表面と面一となるよう充填した後、その表面
   に枠張した導電性スクリーンメッシュを密着せしめて上
   記金属と同種又は異種の金属による二次電着を施し、最
   後に上記樹脂材料を除去し、一次電着層が密着したスク
   リンーメッシュを支持板から剥離することを特徴とする
   スクリーン印刷版の製造方法。
2. （２）一次金属層を形成する金属としてＮｉ、Ｃｕ、Ｚ
   ｎ、Ｆｅ、Ｓｕの群からな選ばれる１種又は２種以上の
   金属を使用する請求項１に記載のスクリーン印刷版の製
   造方法。
3. （３）絶縁性樹脂材料としてノボラック系樹脂、アクリ
   ル系樹脂、塩化ビニル、酢酸ビニル、セルロース、スチ
   ロール、アクリルスチレン、アクリロニトリルブタジエ
   ンスチレン、ロジンマレイン酸ワックス、塩素化パラフ
   ィン、塩素化エチレン等のアルカリ可熔性又は有機溶剤
   可溶性の合成樹脂及びワックスを使用する請求項１又は
   ２に記載のスクリーン印刷版の製造方法。
4. （４）導電性支持板としてステンレス、Ｃｕ，Ｎｉ、Ｆ
   ｅ、Ｔｉ、Ｔａ等からなる金属製板、或いはガラス、セ
   ラミック等の絶縁性基板上にＩＴＯ、錫ネサ（ＳｎＯ＿
   ｘ）、Ｃｒ等の導電膜を形成した支持板を使用する請求
   項１〜３のいずれかに記載のスクリーン印刷版の製造方
   法。