JPH057198B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、ハイブリツドモジユール用基板のグ
リーンシート等に導体パターン印刷するために使
用されるメタルスクリーンに関する。

〔発明の背景〕

第６図は、ハイブリツドモジユール用基板の製
作工程図である。この図に示されるように、まず
グリーンシートを作成し（工程）、そのグリー
ンシートにスルーホール等の穴明けを行い（工程
）、スルーホールに導体ペーストを充填し（工
程）、次に、スクリーン印刷法により導体パタ
ーンを印刷する（工程）。このような工程を経
た複数のグリーンシートを積層してプレスし（工
程）、外形切断を行い（工程）、焼結する（工
程）。なお、これ以降の工程の説明は省略する。

さて、配線印刷工程における印刷に用いられ
る印刷スクリーンとしては、書籍「基本印刷技
術」（角田隆弘他、昭和54年４月12日発行）の
pp83−88に述べられているように、絹、ナイロ
ンまたはポリエステルの繊維、あるいはステンレ
ス鋼のワイヤで織つたスクリーン（メツシユ）を
枠に張り、それに感光乳剤を塗布してホトマスク
を焼き付け、現像したものが知られている。

従来、ハイブリツドモジユール用基板の場合に
用いられる印刷スクリーンとしては、第７図に示
すような、ステンレス鋼メツシユ１に感光乳剤２
を塗布し、パターニングしたものが一般的であ
る。しかし、このような印刷スクリーンでは、最
近の高密度化したハイブリツドモジユール用基板
における配線パターンの微細化、パターンの形
状・位置の高精度化に対応することが困難になつ
ている。

そこで最近は、第８図に示すようなステンレス
鋼メツシユ１に、パターニングしたニツケル等の
メタルマスク３を貼付したメタルスクリーンが採
用される。このメタルスクリーンにおいては、導
体パターンの印刷厚は主にメタルマスク３の厚さ
に依存する。そのメタルマスク厚と印刷厚との関
係を第９図に例示する。このグラフから、20μm
の印刷を得るためには、30μmのメタルマスク厚
が必要となることが分る。

なお、印刷厚を左右する他の要因として、導体
ペーストの特性（粘度、流動性）、スキージ形状、
スキージ圧力、スキージ硬度、メタルマスクとグ
リーンシートとの間のギヤツプ等があるが、メタ
ルマスク厚の影響が最も強い。

さて、導体パターンの電気抵抗、焼結後のメタ
ライズ強度等の条件を満たすために、20μm程度
の印刷厚が必要であり、メタルスクリーンのメタ
ルマスク厚も30μm以上となる。メタルマスクが
そのように厚くなると、連続印刷した場合、印刷
導体パターンのにじみが生じやすく、その面から
連続印刷可能回数が制限される。

第１０図は、そのようなメタルマスク厚と連続
印刷可能回数との関係を示すグラフである。この
グラフから、メタルマスク厚30μm、印刷厚20μm
の場合、２回までしか連続して印刷することがで
きず、印刷能率が非常に悪いことが分かる。

ここで、印刷導体パターンのにじみが生じる原
因を第１１図によつて説明する。同図Ａは、メタ
ルスクリーンをグリーンシート４上にセツトした
状態を示す断面図、同図Ｂはメタルスクリーンに
導体ペースト５をコートした状態を示す断面図で
ある。同図Ｃはスキージ６を矢印Ｘ方向へ移動さ
せながら、導体ペースト５をグリーンシート４側
へ押し出し、印刷している状態を示す断面図であ
る。メタルマスク３が厚くなると、メタルマスク
３とステンレス鋼メツシユ１との馴染みが悪くな
る。そのため、同図Ｃに示すように、メタルマス
ク３のマスクパターン（開口部分）においてステ
ンレス鋼メツシユ１が下側へ折れ曲がり、メタル
マスク３とグリーンシート４との間に〓間が生
じ、そこに導体ペースト５が侵入する結果、印刷
された導体パターンに、にじみが生じる。

このような印刷にじみは、スキージ移動方向と
直角に走る導体パターンに発生しやすいので、ス
キージ移動方向と直角方向の導体パターンを作ら
ないようにするのがパターン設計の原則である
が、実際的には、次に説明するように、その原則
を完全に守ることは不可能な場合が多い。

第１２図に従来のメタルスクリーンにおけるパ
ターンレイアウトを例示する。この図において、
１５はメタルマスクであり、７，７′はダイシン
グ基準ライン用のマスクパターン、８，８′はリ
ード付けパツド用マスクパターン、９はダイボン
ド・パターン用マスクパターン、１０はワイヤボ
ンド・パツド用マスクパターンである。

このメタルスクリーン１５を用いて印刷した場
合、にじみの発生が顕著な導体パターンは、スキ
ージ６の移動方向Ｘと直角なダイシング基準ライ
ン７、ダイボンド・パターン用マスクパターン９
の上側エツジと下側エツジのそれぞれの延長線上
に位置するスキージ移動方向Ｘと直角なワイヤボ
ンド・パツド１０、リード付けパツド８である。
なお、リード付けパツド８のにじみが発生しやす
いのは、その直前に印刷されるダイシング基準ラ
イン用マスクパターン７の部分のステンレス鋼メ
ツシユの折れ曲がりの影響による。

特にワイヤボンド・パツド１０は、最小導体間
隔を得るのが難しく、またワイヤボンド時のパタ
ーン自動認識のためにシヤープなエツジが要求さ
れるので、その印刷にじみを厳しく抑えなければ
ならない。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、ワイヤボンド・パツド、その
他の導体パターンの印刷にじみを減少させ、従来
よりも多数回、連続的に導体パターン印刷に使用
できるようにした導体パターン印刷用メタルスク
リーンを提供することにある。

〔発明の概要〕

本発明は、ハイブリツドモジユール用基板のグ
リーンシート等にダイボンド・パターンやワイヤ
ボンド・パツド等の導体パターンを印刷するため
のメタルスクリーンにおいて、ダイボンド・パタ
ーン用マスクパターンの周辺のワイヤボンド・パ
ツド用マスクパターン群中、スキージ移動方向と
直角方向のものを、ダイボンド・パターン用マス
クパターンの最初と最後に印刷される縁部分から
スキージ移動方向に一定距離以上離れた位置に配
置することを特徴とし、印刷にじみを最も嫌うワ
イヤボンド・パツドの印刷にじみを防止し、ま
た、それによりメタルスクリーンの連続印刷可能
回数を増加させるものである。

また本発明の好ましい実施態様においては、ダ
イシング基準ライン用マスクパターンは破線状に
形成され、またダイボンド・パターン用マスクパ
ターンは、そのコーナ部がカツトされるか丸みを
付けられ、あるいは５角形以上の多角形形状に形
成される。

〔発明の実施例〕

以下、図面を参照することにより本発明の実施
例を説明する。

第１図に、本発明の一実施例におけるメタルス
クリーンの一部のマスクパターンを示す。この図
において、２０はダイボンド・パターン用マスク
パターンであり、２１はワイヤボンド・パツド用
マスクパターンである。ワイヤボンド・パツド用
マスクパターン２１はダイボンド・パターン用マ
スクパターン２０を囲むように多数配列されてい
るが、図には一部だけが示されている。Ｘはスキ
ージ移動方向である。

ワイヤボンド・パツド用の複数のマスクパター
ン２１中、スキージ移動方向に対して直角に走る
マスクパターン（即ち、スキージ移動方向と直角
方向のもの）２１ａは、ダイボンド・パターン用
マスクパターン２０の上側エツジの延長線２２か
ら約0.2mm（これは大きいほど、印刷にじみの防
止が確実になる）ずれた位置に配置されている。
また、このマスクパターン２１ａの上隣りのマス
クパターン２１ｂのスキージ移動方向Ｘと直角な
部分も、延長線２２から約0.2mm離されている。
図には示されていないが、ダイボンド・パターン
用マスクパターン２０の右上コーナ近傍のワイヤ
ボンド・パツド用マスクパターン２１についても
同様である。さらに、ダイボンド・パターン用マ
スクパターン２０の下側エツジの延長線２３の近
傍に存在するワイヤボンド・パツド用のマスクパ
ターン２１も、図には示されていないが、上記マ
スクパターン２１ａ，２１ｂと同様に延長線２３
から約0.2mm離されて形成されている。また、マ
スクパターン２１を含むスキージ移動方向Ｘと直
角な方向のマスクパターンの長さは、印刷エリア
長の10分の１以下に決定されている。

本実施例のメタルスクリーンによれば、メタル
マスク厚30μm、印刷厚20μmとした場合、10回程
度まで連続印刷してもすべてのワイヤボンド・パ
ツドのにじみを許容限界以下に抑え得ることが実
験的に確認されている。

なお、ワイヤボンド・パツド用のマスクパター
ン２１を上述のように配列できない場合もあり得
る。その場合、該マスクパターン２１のすべて、
あるいは、少なくともダイボンド・パターン用マ
スクパターン２０のエツジ延長線の近傍のもの
を、スキージ移動方向Ｘに対して傾めのパターン
として形成するとよい。

本発明によるメタルスクリーンにおいては、ワ
イヤボンド・パツド用マスクパターンは上記実施
例のように配置されるが、さらに好ましくは、ダ
イシング基準ラインやダミーライン等のスキージ
移動方向と直角方向の導体パターン用マスクパタ
ーンは、破線状に形成される。第２図に、そのよ
うに形成されたダイシング基準ライン等のマスク
パターンの一例を示す。このマスクパターンの印
刷部（開口部）の長さＡと非印刷部の長さＢの比
率Ｂ／Ａは１／２〜１／10の範囲に選ぶと、一般
にダイシング基準等の印刷ににじみを効果的に防
止できる。

上記実施例においては、ダイボンド・パターン
用マスクパターン２０のコーナ部が直角になつて
いたが、第３図に示すようにコーナ部に丸みをつ
けるか、または傾めにカツトするか、あるいは第
４図に示すようにダイボンド・パターン用マスク
パターン２０の全体形状を５角以上の多角形にす
るのが一般に好ましい。このようにすると、ダイ
ボンド・パターン用マスクパターン２０のエツジ
部分におけるステンレス鋼メツシユのスキージに
よる折れ曲がりが徐々に進行するようになるた
め、ワイヤボンド・パツドの印刷にじみを一層減
らすことができる。

なお、第５図に示すように、スキージ６のスキ
ージ移動方向Ｘの直角線に対する傾斜角度を0°な
いし10°程度の範囲で調節できるように印刷装置
を設計しておき、その傾斜角度を適当に設定して
印刷すれば、スキージ移動方向Ｘに対して直角方
向の導体パターン２４部分のステンレス鋼メツシ
ユの折れ曲がりを抑えることができ、その印刷に
じみを防止する上で効果がある。

なお、本発明のメタルスクリーンのメツシユの
材質は、ステンレス鋼に構定されるものではな
い。

〔発明の効果〕

以上の説明から明らかなように、本発明によれ
ば、ダイボンド・パターンの周囲のワイヤボン
ド・パツドの印刷にじみを大幅に減少させ、シヤ
ープなワイヤボンド・パツドを印刷することがで
き、また印刷にじみの減少により、メタルスクリ
ーンの連続印刷可能回数の増加、印刷能率の向上
を達成できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるメタルスクリーンにおけ
るダイボンド・パターン用マスクパターンおよび
ワイヤボンド・パツド用マスクパターンの一例を
示す平面図、第２図は本発明によるメタルスクリ
ーンにおけるダイシング基準ライン等のためのマ
スクパターンの一例を示す平面図、第３図および
第４図はそれぞれダイボンド・パターン用マスク
パターンの変形例を示す平面図、第５図はスキー
ジの角度に関する説明図、第６図はハイブリツド
モジユール用基板の製作工程の一部を示す工程
図、第７図はステンレス鋼メツシユと感光乳剤に
よるマスクから成る印刷スクリーンの概略断面
図、第８図はメタルスクリーンの一般的構造を示
す概略断面図、第９図はメタルスクリーンにおけ
るメタルマスク厚と印刷厚との関係を示すグラ
フ、第１０図は従来のメタルスクリーンの連続印
刷可能回数とメタル厚との関係を示すグラフ、第
１１図はメタルスクリーンによる導体パターンの
印刷方向と印刷にじみの発生原因を説明するため
の概略断面図、第１２図は従来のメタルスクリー
ンにおけるマスクパターンの一例を示す平面図で
ある。 ２０……ダイボンド・パターン用マスクパター
ン、２１，２１ａ，２１ｂ……ワイヤボンド・パ
ツド用マスクパターン、２２，２３……マスクパ
ターン２０の延長線、Ｘ……スキージ移動方向。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ハイブリツドモジユール用基板のグリーンシ
   ート等にダイボンド・パターンやワイヤボンド・
   パツド等の導体パターンを印刷するためのメタル
   スクリーンにおいて、ダイボンド・パターン用マ
   スクパターンの周辺のワイヤボンド・パツド用マ
   スクパターン群中、スキージ移動方向と直角方向
   のパターンは、当該ダイボンド・パターン用マス
   クパターンの最初と最後に印刷される縁部分から
   該スキージ移動方向に一定距離以上離れた位置に
   配置されることを特徴とする導体パターン印刷用
   メタルスクリーン。 ２ スキージ移動方向と直角なダイシング基準ラ
   イン等の導体パターン用マスクパターンは破線状
   に形成されることを特徴とする特許請求の範囲第
   １項記載の導体パターン印刷用メタルスクリー
   ン。 ３ ダイボンド・パターン用マスクパターンは、
   コーナ部がカツトされるか丸みをつけていること
   を特徴とする特許請求の範囲第１項記載の導体パ
   ターン印刷用メタルスクリーン。 ４ ダイボンド・パターン用マスクパターンは５
   角形以上の多角形に形成されることを特徴とする
   特許請求の範囲第１項記載の導体パターン印刷用
   メタルスクリーン。