JPH06130676A - スクリーン印刷用マスクの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 スクリーン印刷用マスクの耐摩耗性、印刷寸
法安定性の向上、微細線印刷の実現を図る。 【構成】 電鋳母型１の表面に、現像液に難溶性でかつ
粘弾性を有するメッシュ保持層２を形成する。次いで、
網目３ａに液状フォトレジスト４ａを埋めて硬化し、か
つ表面にドライフィルムレジスト４ｂを配した、導電性
を有するメッシュ３を、前記メッシュ保持層２の上に配
する。次いでドライフィルムレジスト４の上に印刷パタ
ーンフィルム５を置き、焼き付け、現像処理して印刷パ
ターンのフォトレジスト膜６を形成する。メッシュ３の
フォトレジスト膜６で覆われていない表面に電鋳により
電鋳金属薄膜７を形成する。最後にメッシュ３および電
鋳金属薄膜７を電鋳母型１から剥離する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、たとえばＩＣやＬＳＩ
用プリント配線などのスクリーン印刷に好適に使用され
るスクリーン印刷用マスクの製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】この種のスクリーン印刷用マスクとして
は、たとえば、図１３の（Ａ）に示すごとくポリエチレ
ンテレフタレート製あるいはステンレス製等のメッシュ
３に感光性樹脂１０による所望の印刷パターンを塗布し
たものや、図１４の（Ｂ）に示すごとくステンレス製メ
ッシュ３上にステンレスやニッケルなどの薄い金属箔１
１を配し、両者を電気メッキにより一体結合し、エッチ
ングにより金属箔１１を所望の印刷パターンに開口部１
２を形成したものがある（文献不詳）。後者のものによ
れば、印刷パターンが金属箔１１で作られているため、
前者の感光性樹脂１０による印刷パターンに比較して耐
薬品性、耐摩耗性に優れる。また、印刷パターンが感光
性樹脂１０では、連続印刷時にスキージ印圧により、図
１３の（Ｂ）に示すようにメッシュ３の中に押し込まれ
て印刷の厚みが変化したり、そのエッジ１０ａが崩れて
印刷の質が低下しやすいが、金属箔１１で形成されたパ
ターンエッジ１１ａではそのような不具合がなく、しか
もその全てが金属体にて一体に構成されているためスキ
ージの印圧による寸法変化が極めて小さく、比較的に精
度の高いシャープな印刷を期することができる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかるに、図１４の
（Ｂ）に示すごとく印刷パターンが金属箔１１で形成さ
れるスクリーン印刷用マスクでは、図１４の（Ａ）に示
すごとくその金属箔１１が電気メッキによりステンレス
製メッシュ３に一体に結合されるため、図１４の（Ｂ）
に示すごとく印刷パターンの開口部１２内に露出するメ
ッシュ３の線にメッキ１３が付いて線径が太くなり、そ
のメッキ１３が付く分だけ開口率が低下し、インキ・ペ
ーストの通りが悪くなり、またマスクのトータル厚みの
調整が難しい。また、片面エッチングであるため、アス
ペクト比（トータル厚／開口幅）が高くとれず、パター
ンニング（線幅）に限界があり、マスク断面形状も直角
になるものが得られ難くて開口率が低下していた。

【０００４】本発明の目的はこうした問題を解消するた
めになされたもので、上記のような、導電性を有するメ
ッシュの片面に一体に形成される印刷パターンが金属か
らなるスクリーン印刷用マスクの製造方法において、そ
の金属を電鋳することにより耐摩耗性、印刷寸法安定性
の確保を図る点にある。本発明の他の目的は、マスク断
面が垂直に立ち上がる形になり、高い開口率でインキ・
ペーストの通過性（吐出性）を向上でき、微細線印刷を
可能とする点にある。本発明の更に他の目的は、トータ
ル厚調整の容易化を図る点にある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、スクリーン印
刷用マスクを製造するに際し、図１または図７にその製
造工程を例示するように、粘弾性を有しかつフォトレジ
スト膜形成用の現像液に対し難溶性の材料からなるメッ
シュ保持層２を、電鋳母型１の表面に配する工程と、網
目３ａに液状フォトレジスト４ａを埋めて硬化し、かつ
表面にドライフィルムレジスト４ｂを配した、導電性を
有するメッシュ３を、前記メッシュ保持層２の上に配す
る工程と、前記ドライフィルムレジスト４ｂの上に印刷
パターンフィルム５を置き、焼き付け、現像処理して印
刷パターンのフォトレジスト膜６を形成する工程と、メ
ッシュ３のフォトレジスト膜６で覆われていない表面に
電鋳により電鋳金属薄膜７を形成する工程と、メッシュ
３および電鋳金属薄膜７を電鋳母型１から剥離する工程
とからなることを特徴とする。

【０００６】

【作用】上記工程を経て所望の印刷パターンにパターン
ニング形成された多数の開口部８を有する電鋳金属薄膜
７がメッシュ３の片面側に一体に形成され、前記開口部
８にメッシュ３が生地のまま露出するスクリーン印刷用
マスク９が得られる。

【０００７】スクリーン印刷用マスク９の開口部８に露
出するメッシュ３は、電鋳時にはフォトレジスト膜６で
覆われているので、電鋳金属がその開口部８内のメッシ
ュ３に付着することがなくてメッシュ３の線径は変化せ
ず生地のままで、マスクの開口率が高くなる。

【０００８】とくに、フォトレジスト膜６を形成するに
先立ち、メッシュ３の網目３ａを液状フォトレジスト４
ａで埋めたうえでこの表面にドライフィルムレジスト４
ｂを配してあるので、フォトレジスト膜６をメッシュ３
の表面のみならず網目３ａの中に至るまで精密に形成す
ることができる。これが、例えば、図１２に比較例を示
すようにフォトレジスト膜６をドライフィルムレジスト
４ｂのみで形成すると、図１２の（Ａ）に示すようにメ
ッシュ３を印刷パターンに応じてフォトレジスト膜６で
完全に覆うべき箇所Ｘが、ドライフィルムレジスト４ｂ
の硬い断面角形状からして幾何学的に網目３ａの中にま
でまわり込まないため、そのフォトレジスト膜６で覆わ
れない状態のままになる。このため電鋳すると、同図の
（Ｂ）に示すようにそのメッシュ３のフォトレジスト膜
６で覆われない箇所Ｘにおいても電鋳Ｙが成長し、この
結果同図の（Ｃ）に示すように電鋳金属薄膜７の開口部
８にバリｆが生じる。このバリｆは印刷時にインキ・ぺ
ーストの通りを悪くする原因となるのである。これに対
し、本発明のごとくフォトレジスト膜６を形成するに先
立ち、メッシュ３の網目３ａを液状フォトレジスト４ａ
で埋めておけば、図２および図８に示すようにフォトレ
ジスト膜６で覆われるべき網目３ａの内部までが完全に
覆われるので、電鋳時にバリｆの発生がみられない。

【０００９】ドライフィルムレジスト４ｂの厚みや積層
枚数を変えることでフォトレジスト膜６の厚みを容易に
調整することができ、容易に電鋳高さを調整できて、ス
クリーン印刷用マスク９のトータル厚の調整が容易に行
える。

【００１０】粘弾性を有するメッシュ保持層２は電鋳母
型１の表面に浮いたりすることなく密着させることがで
き、そのメッシュ保持層２の上にはメッシュ３が動いた
りすることなく密着保持される。

【００１１】フォトレジスト膜６はメッシュ３を介在さ
せた状態でメッシュ保持層２と一体に密着するので、フ
ォトレジスト膜６はメッシュ３の上でも浮いたり、剥が
れたりすることなく、電着金属がフォトレジスト膜６の
裏へまわり込むのをよく防止できる。

【００１２】メッシュ保持層２で平面度が出ているの
で、電鋳形成時の電鋳金属薄膜７の平面度が高くなる。

【００１３】

【実施例】本発明の一実施例を図１ないし図６に基づき
説明する。図４は本発明の対象とする電鋳製のスクリー
ン印刷用マスク９の拡大断面図を、図５はその一部拡大
斜視図を示しており、これは所望の印刷パターンにパタ
ーンニング形成された多数の開口部８を有する電鋳金属
薄膜７をメッシュ３の片面側に一体に形成し、電鋳金属
薄膜７の開口部８にメッシュ３を生地のまま露出させて
なる。スクリーン印刷においては、そのマスク９をスク
リーン枠に張り、電鋳金属薄膜７面側を配線基板など印
刷対象物に対し密着させ、インキ・ペーストをメッシュ
３面側にのせスキージをかけて開口部８から吐出して印
刷対象物に付着させるのである。

【００１４】図１の（Ａ）ないし（Ｈ）はかかるスクリ
ーン印刷用マスクを電鋳で得るまでの工程図を示してい
る。図１の（Ａ）に示す２０μ線径で♯３２５、あるい
は２０μ線径で♯４００で、かつ３０μ厚のステンレス
製のメッシュ３の表面に、同図の（Ｂ）に示すようにア
ルカリ現像液で溶解するアルカリタイプの液状フォトレ
ジスト４ａをローラあるいはスキージなどにより網目３
ａを埋めるべく、メッシュ３厚を含めて３０μ〜５０μ
厚に均一に塗布し、温風乾燥して硬化させる。

【００１５】しかるのち、同図の（Ｃ）に示すようにそ
のメッシュ３の表面に、アルカリタイプのドライフィル
ムレジスト４ｂを、５０μ〜１５０μ厚にラミネートす
る。例えば、液状フォトレジスト４ａとしては、東京応
化工業（株）製のＰＭＥＲＴＹＰＥ Ｎを使用し、ドラ
イフィルムレジスト４ｂとしては、日本合成化学工業
（株）製のＡＬＰＨＯ ３２１Ｙ５０を使用する。この
メッシュ３は後述するように電鋳時に電極（陰極）の役
目を兼ねさせるために導電性を有する材料からなること
を必要とするが、ステンレス製のメッシュのほかに、例
えば、ニッケル電鋳製のメッシュ、あるいはポリエチレ
ンテレフタレートなど合成繊維製のメッシュにニッケル
メッキを施したものなどであってもよい。

【００１６】一方、同図の（Ｄ）に示すように、ステン
レス製の電鋳母型１の表面にメッシュ保持層２（２５〜
５０μｍ厚）をラミネートまたは塗布する。そのメッシ
ュ保持層２は、この後工程のフォトレジスト膜形成工程
で使用されるアルカリ現像液に難溶性のもので、かつ電
鋳母型１の表面との密着性および上記メッシュ３との密
着性にも優れる適度の粘性と弾性を兼ね備えた材料、た
とえば、日立化成工業（株）製のＰＨＴ−１４２Ｆなど
溶剤タイプのドライフィルムレジストをラミネートする
か、または、東京応化工業（株）製のＯＰ−２レジスト
ＲＳなどの液状フォトレジストを塗布して乾燥する。

【００１７】次いで、同図の（Ｄ）に示すようにメッシ
ュ保持層２の上に前記液状フォトレジスト４ａおよびド
ライフィルムレジスト４ｂを有するステンレス製のメッ
シュ３をラミネートする。このとき、メッシュ３の下側
にメッシュ保持層２を敷いてあるので、メッシュ３をメ
ッシュ保持層２に押しつけて良好に密着させることがで
きる。

【００１８】次いで、同図の（Ｅ）に示すごとくドライ
フィルムレジスト４ｂの上に、所望の印刷パターンフィ
ルム（ネガタイプのもの）５を密着させ、焼き付け、現
像、乾燥の各処理を行って、同図の（Ｆ）に示すごとく
所望のパターンのフォトレジスト膜６を形成する。その
現像には炭酸ナトリウム現像液などを使用する。なお、
印刷パターンフィルム５は透明なポリエステル等のベー
スフィルム５ａに、黒化部ｍと透明部ｎを有する浮剤層
５ｂをラミネートしてなる。

【００１９】このフォトレジスト膜６の形成工程では、
予めメッシュ３の網目３ａの中に液状フォトレジスト４
ａを埋めているので、所望パターンのフォトレジスト膜
６を網目３ａの中にまで精密に形成でき、前述した図１
２の（Ａ）に示す比較例のごときメッシュ３が印刷パタ
ーンに対応してフォトレジスト膜６で覆われるべき箇所
Ｘが覆われない状態のままになるようなことがなく、図
２に示すようにフォトレジスト膜６で覆われるべき網目
３ａの内部までが完全に覆われるという精密なフォトレ
ジスト膜６を形成することができる。また、メッシュ保
持層２は現像液に難溶性であるので電鋳母型１から除か
れないで残される。これが、比較例を示す図１１の
（Ａ）に示すように電鋳母型１の表面に直接メッシュ３
をラミネートし、この上にフォトレジスト膜６を形成す
る場合は、フォトレジスト膜６の一部６ａがメッシュ３
により電鋳母型１の表面から浮いたり、剥離するといっ
た不具合が生じるが、この実施例ではメッシュ保持層２
を敷いてこの上にメッシュ３を置いているのでそのよう
な問題はなく、フォトレジスト膜６を良好に形成するこ
とができる。

【００２０】次いで、電鋳母型１を電着槽、たとえばス
ルファミン酸ニッケル浴に浸漬してニッケル電鋳を行う
と、同図の（Ｇ）に示すごとくメッシュ３のフォトレジ
スト膜６で覆われていない表面に電鋳金属薄膜７を形成
する。この電鋳時には、図６に示すように導電性を有す
るメッシュ３を電導材としてこれを導電性保持体１４を
電極（陰極）１５に接続させるので、電鋳はメッシュ３
から成長することになる。

【００２１】電鋳時、フォトレジスト膜６はメッシュ保
持層２に密着状態にあるので、ニッケルがフォトレジス
ト膜６の裏側（開口部８となる箇所）にまわり込むよう
なことがなく、直角のマスク断面形状を得ることができ
る。これが、前述した図１１に示す比較例のようにフォ
トレジスト膜６の一部６ａがメッシュ３により電鋳母型
１の表面から浮いたり、剥離していると、同図の（Ｂ）
に示すようにニッケルがその浮きあるいは剥離箇所にま
わり込み、同図の（Ｃ）に示すごとく電鋳金属薄膜７に
バリｆができて開口率が変化し、印刷ペーストの通過性
が低下するのであるが、この実施例ではそのようなバリ
発生を防止できる。また、前述のようにフォトレジスト
膜６は網目３ａの中にまで精密に形成できているので、
この点でも電鋳時に図１２の（Ｃ）に示す比較例のよう
なバリｆが発生するようなことがなく、図３に示すごと
くメッシュ３の網目３ａの中の所定位置にまで電鋳金属
薄膜７を精密に形成できる。

【００２２】電鋳後、電鋳金属薄膜７の表面を研磨して
平滑面に仕上げることにより印刷対象物に対し良好な密
着状態が得られるようにする。その研磨はメッシュ厚を
含めて８０μ〜２００μ厚に仕上げる。この研磨時、フ
ォトレジスト膜６は電鋳母型１に粘弾性を有するメッシ
ュ保持層２を介在させて付いたままの状態で行われるの
で、研磨し易く、高い平面度を出すことができる。これ
が、図１１の（Ａ）で示すように電鋳母型１の表面に直
接メッシュ３をラミネートさせていると、この研磨時に
メッシュ３がその研磨圧で電鋳母型１の表面上を滑り動
きやすくて研磨しにくくなり、平面度を出しにくくする
のである。

【００２３】研磨後、図１の（Ｈ）に示すようにフォト
レジスト膜６を水酸化ナトリウム溶液あるいは市販のフ
ォトレジスト除去液で除去し、その後、熱を加えながら
電鋳金属薄膜７およびメッシュ３をメッシュ保持層２か
ら剥離する。これにより図４および図５に示すごとき所
望の印刷パターンに形成された多数の開口部８を有する
電鋳金属薄膜７がメッシュ３の片面側に一体に形成され
たスクリーン印刷用マスク９の製品を得ることができ
る。

【００２４】図７は他の製造工程図を示す。これでは、
先ず、図７の（Ａ）に示すように電鋳母型１の表面にメ
ッシュ保持層２を形成する。次いで、同図の（Ｂ）に示
すようにニッケル電鋳製のメッシュ３をメッシュ保持層
２の上にラミネートする。次いで、同図の（Ｃ）に示す
ようにメッシュ３の表面に液状フォトレジスト４ａを網
目３ａを埋めるべく塗布して乾燥する。電鋳製のメッシ
ュ３の表面には、めっき浴の表面張力を下げ、めっきの
ピットなどを防止する目的で添加される界面活性剤が付
着しており、この界面活性剤は液状フォトレジスト４ａ
のメッシュ３へののりを悪くする。そこで、液状フォト
レジスト４ａを塗布する前処理として、塩化第２鉄でメ
ッシュ３をソフトエッチングして界面活性剤を除去する
ことにより、液状フォトレジスト４ａののりを良好にす
る。ソフトエッチング以外に、メッシュ３をアルカリ溶
液に浸漬して界面活性剤を除去し、その後硫酸溶液等に
浸漬して表面活性化してもよい。次いで、同図の（Ｄ）
に示すように液状フォトレジスト４ａの上にドライフィ
ルムレジスト４ｂをラミネートする。以後は上記実施例
の場合と同様にフォトレジスト膜６の形成工程、電鋳工
程および剥離工程を経て、図１０に示すごとき所望のス
クリーン印刷用マスク９を得る。

【００２５】なお、ニッケル電鋳に代えて、ニッケル−
コバルト合金で電鋳を行うこともできる。メッシュ保持
層２の材料としては、フォトレジスト膜形成用の現像液
におかされないものであればよく、上記実施例のごとく
溶剤タイプのレジスト以外に、たとえばゴム系粘着テー
プなどの粘着性シートを用いることもできる。メッシュ
保持層２として粘着性シートが用いられる場合、フォト
レジスト膜６の材料としてはアルカリタイプのレジスト
または溶剤タイプのレジストのいずれであってもよい。

【００２６】

【発明の効果】本発明によれば、マスク素材がメッシュ
３および電鋳金属薄膜７からなるので、耐摩耗性、印刷
寸法安定性に優れるばかりか、開口部８に露出するメッ
シュ３をフォトレジスト膜６で覆った状態で電鋳するの
で、マスクの開口率の高いものが得られてインキ・ペー
ストの通りが良好となり、精度の高いスクリーン印刷を
可能とする。

【００２７】とくに、フォトレジスト膜６の形成に先立
ちメッシュ３の網目３ａを液状フォトレジスト４ａで埋
めるので、フォトレジスト膜６をメッシュ３の網目３ａ
の中に至るまで精密に形成することができ、電鋳時のバ
リ発生をよく防止でき、より一層マスクの開口率の高い
ものが得られ、高精度のスクリーン印刷を可能にする。

【００２８】また、液状のフォトレジスト４ａはメッシ
ュ３の網目３ａを埋める程度にとどめ、フォトレジスト
膜６の大半はドライフィルムレジスト４ｂで成膜するの
で、厚みを大にするフォトレジスト膜６も簡易迅速に形
成することができる。ドライフィルムレジスト４ｂの厚
みや積層枚数を変えることによりフォトレジスト膜６の
厚みを容易に変えることができ、これによりスクリーン
印刷用マスク９のトータル厚の調整が容易に行えるの
で、厚さの異なる多種のスクリーン印刷用マスクを簡単
に得ることができる。

【００２９】電鋳によりアスペクト比を高くとることが
でき、微細なパターンニング（線幅）が得られ、マスク
断面形状も直角になるものが得られるので、寸法精度を
非常に要求される液晶ディスプレイ用電極やハイブリッ
ドＩＣ用プリント配線などの微細線印刷をも実現でき
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】製造工程図である。

【図２】図１の（Ｆ）のＰ部分の拡大図である。

【図３】図１の（Ｇ）のＱ部分の拡大図である。

【図４】スクリーン印刷用マスクの一部の断面図であ
る。

【図５】スクリーン印刷用マスクの一部の斜視図であ
る。

【図６】電鋳時における母型を示す正面図である。

【図７】他の実施例を示す製造工程図である。

【図８】図７の（Ｆ）のＰ部分の拡大図である。

【図９】図７の（Ｇ）のＱ部分の拡大図である。

【図１０】他の実施例で得られたスクリーン印刷用マス
クの一部の断面図である。

【図１１】比較例を示すスクリーン印刷用マスクの製造
工程図である。

【図１２】他の比較例を示すスクリーン印刷用マスクの
製造工程図である。

【図１３】従来例のスクリーン印刷用マスクの一部の断
面図である。

【図１４】他の従来例のスクリーン印刷用マスクの製造
工程図である。

【符号の説明】

１ 電鋳母型 ２ メッシュ保持層 ３ メッシュ ４ａ 液状フォトレジスト ４ｂ ドライフィルムレジスト ５ 印刷パターンフィルム ６ フォトレジスト膜 ７ 電鋳金属薄膜 ８ 開口部 ９ スクリーン印刷用マスク

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 粘弾性を有しかつフォトレジスト膜形成
   用の現像液に対し難溶性の材料からなるメッシュ保持層
   ２を、電鋳母型１の表面に配する工程と、 網目３ａに液状フォトレジスト４ａを埋めて硬化し、か
   つ表面にドライフィルムレジスト４ｂを配した、導電性
   を有するメッシュ３を、前記メッシュ保持層２の上に配
   する工程と、 前記ドライフィルムレジスト４ｂの上に印刷パターンフ
   ィルム５を置き、焼き付け、現像処理して印刷パターン
   のフォトレジスト膜６を形成する工程と、 メッシュ３のフォトレジスト膜６で覆われていない表面
   に電鋳により電鋳金属薄膜７を形成する工程と、 メッシュ３および電鋳金属薄膜７を電鋳母型１から剥離
   する工程とからなるスクリーン印刷用マスクの製造方
   法。