JPH11129640A - 印刷用マスクとその製造方法及び回路基板の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 スクリーン印刷法による微細な配線印刷パタ
ーンの形成を、低コストで可能とする印刷用マスクとそ
の製造方法、さらにその印刷用マスクを使用して微細な
配線導体を有する各種回路基板を製造する方法を提供す
る。 【解決手段】 マスク上面からマスク下面に貫通する貫
通部位と、マスク下面から延設されマスク上面に貫通し
ない未貫通部位とからなり、単一のシートの印刷用マス
クとする。レーザ法や、エッチング法、あるいは感光性
樹脂を用いて印刷用マスクを形成する。上記印刷用マス
クを用いて、５０μｍ以下の配線パターンを持つセラミ
ックス回路基板や樹脂回路基板を得る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、スクリーン印刷に
よって各種ペーストを被印刷体に印刷するための印刷用
マスクおよびその製造方法に関し、特に５０μｍ以下の
幅を有する微細な印刷パターンの形成を可能とする印刷
用マスクとその製造方法に関する。

【０００２】さらに本発明は、回路基板の製造方法に関
し、スクリーン印刷法による、配線導体幅が５０μｍ以
下の内層配線または表層配線の形成を可能とする回路基
板の製造方法に関する。

【０００３】

【従来の技術】従来より配線導体を形成する方法として
は、主にスクリーン印刷法、フォトエッチング法等が良
く知られている。

【０００４】配線導体幅を５０μｍ以下にすることが容
易なフォトエッチング法には、蒸着、スパッタ、メッキ
等の導体材料を基体に付着させる工程と、配線パターン
に合わせてレジストによりマスキングを施し、不要な導
体部分をエッチングにより除去する工程とからなる方
法、もしくは予め配線パターンのネガ領域をレジストに
てマスキングし、その上から前記の蒸着、スパッタ等に
より導体層を形成後、マスキングされたレジスト部分を
取り去り配線パターンを形成する方法等がある。しか
し、これらの方法では、必要な設備の機器費用が高い上
に、使用する設備の維持費や必要な消耗資材が高価で、
さらに基本的に工程が多くなる為、ランニングコストと
固定費の両面から製造コストが著しく高くなる欠点を有
していた。

【０００５】これに対し従来のスクリーン印刷法は、実
際の製造ラインで印刷可能な配線導体幅を５０μｍ以下
にすることはできず、前記のフォトエッチング法などに
比べて、寸法精度では劣るものの、設備費用やランニン
グコストが安価であることから電子部品実装用の回路基
板の導体配線形成方法として、今日幅広く用いられてい
る。

【０００６】スクリーン印刷法によって導体ペーストの
配線パターンを印刷する場合、通常の印刷用マスクとし
ては、金属ワイヤもしくは高分子ワイヤからなるメッシ
ュに感光性乳剤膜を形成し、導体ペーストを通過させる
部分の乳剤をエッチング除去して配線パターンを形成し
たメッシュスクリーンを用いている。

【０００７】メッシュスクリーンの網目の交点が、乳剤
のない配線パターンの端部、すなわち乳剤の壁近傍に存
在すると、前記メッシュスクリーンの網目の交点と、乳
剤で形成された配線パターンの端部とに囲まれる領域の
開口部（以下端部開口部とする）は、メッシュスクリー
ンの隣り合う網目の交点に囲まれたメッシュスクリーン
内の開口部（以下中心開口部とする）よりも小さくなる
ため、そこでペーストが目詰まりし易くなる。

【０００８】印刷される配線導体幅が前記端部開口部に
比べて十分に広い場合には、前記端部開口部でのペース
トの目詰まりを無視できるが、配線導体幅が小さくなる
と、前記端部開口部付近の目詰まりする領域が無視出来
なくなり、印刷されるパターンに凹凸が出来たり、時に
はパターン切れを起こしたりして、印刷不良を生じてき
た。

【０００９】一方で、スクリーン印刷法の改良として、
金属材料または樹脂系材料からなる板に貫通穴を開けた
ものからなる、メッシュスクリーンの網目の存在しな
い、開口率１００％の印刷用マスクがある。この印刷用
マスクは、一般には金属材料からなるものが多く用いら
れているので、通称、メタルマスクと呼ばれている。メ
タルマスクは開口率１００％で、ペーストの通り道に邪
魔をするメッシュが無いので、ペーストの吐き出し性に
は優れているが、逆にペーストの吐出量が多くなるため
に、印刷のにじみが出たり、印刷パターンの凹凸がでや
すく、配線導体幅の狭い印刷には適さない。

【００１０】またこのメタルマスクを、長いライン状の
印刷パターンを平行に数本並べた印刷マスクに用いる
と、平行な印刷パターンに挟まれた狭い部分の強度が、
平行な印刷パターンに挟まれない広い部分の強度より
も、相対的に弱くなり、繰り返しの印刷動作によって、
印刷パターンが変形して形が不安定となり、ひいては印
刷されたペーストの安定した形状を継続して得ることが
難しくなることがあった。こうした事実から、メタルマ
スクは直線状の配線パターンの多い回路配線の印刷には
殆ど使用されず、円形の導体パターン等の単純な形状の
印刷に用いられている。

【００１１】なお、ここで開口率とは、オープニングと
も言われているが、ペーストの吐出方向に対して垂直な
面内に於いて、スクリーンの全面積に対する、スクリー
ンの全面積からスクリーンの網目の面積を差し引いた面
積の割合のことであり、言い換えるとペーストがスクリ
ーンを通過する際の通り抜け易さを表し、値が１００％
に近いほど通過し易いとも言える。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】近年のコンピュータ等
の携帯電子機器のダウンサイジングに伴い、電子部品を
実装する回路基板の小型化、軽量化、省電力化が求めら
れている。またこうした電子機器は販売価格の下落が大
きく、それに使用される電子部品にも低コスト化が要求
されてきている。このため電子回路に使用される回路基
板は、小型化、軽量化のために高密度配線の実現が、そ
して省電力化のために信号電送損失低減が、さらに低コ
スト化のために製造プロセスの見直しが種々検討され、
より簡単なプロセスで微細な配線導体の形成が可能な技
術が要求されている。

【００１３】微細な配線パターンが要求される場合は、
多少コスト高ではあるが、蒸着法、スパッタ法、メッキ
法、フォトレジスト法等を用いてきた。しかしこれらの
方法は、必要な設備の機器費用が高い上に、使用する設
備の維持費や必要資材が高価で、さらに基本的に工程が
多くなる為、ランニングコストと固定費の両面から製造
コストが著しく高くなる欠点を有していた。

【００１４】また、セラミックス基板に限ると、これら
蒸着法等の微細配線可能な方法は、焼成後の基板にしか
適応できず、グリーンシート上にパターンニングする内
層装配線や、同時焼成法による表層配線のパターンニン
グには適用できないという問題があった。従って、グリ
ーンシート上にパターンニングするためには、現行では
スクリーン印刷法以外に適当な方法が無く、スクリーン
印刷法により微細な配線の形成が可能な技術が要求され
ている。

【００１５】一方で、樹脂回路基板でも、より低コスト
で、より微細な配線パターンの形成が可能な技術が要求
されてきている。

【００１６】本発明の課題は、従来のメッシュスクリー
ンやメタルマスクなどを用いたスクリーン印刷法におけ
る印刷用マスクでは実現できなかった微細な配線導体を
有する回路基板を得るために、微細な印刷パターンの形
成を可能とする印刷用マスクおよびその製造方法と、そ
の印刷用マスクを使用して回路基板を低コストで製造す
る方法を提供することにある。

【００１７】

【課題を解決するための手段】本発明は、これらの課題
に対してなされたもので、その要旨とするところは、印
刷用ペーストを上面に押し込み下面から吐き出す印刷パ
ターンを備えたマスクであって、前記印刷パターンは、
単一のシートからなり上面の開口部の面積よりも、下面
の開口部の面積の方が広いことを特徴とする印刷用マス
クである。

【００１８】その具体的態様は、前記マスクの印刷パタ
ーンの中に、少なくともマスク下面からマスク上面に貫
通しない未貫通部位を含むことを特徴としており、別な
具体的態様は、前記マスクの印刷パターンが、マスク上
面からマスク下面に貫通する貫通部位と、マスク下面か
ら延設されマスク上面に貫通しない未貫通部位とからな
ることを特徴としており、こうした未貫通部位を設ける
ことにより印刷用マスクの強度が確保される。いずれも
配線の印刷パターンの幅は好ましくは５０μｍ以下であ
るが、より好ましくは４０μｍ以下がよく、３０μｍ以
下にあっては最も好ましい結果を得る。

【００１９】本発明によれば、この配線印刷用のマスク
の製造方法は、マスク本体を構成するシートの一方の面
からレーザを照射して印刷パターンを形成する場合に、
前記シートにマスク下面から上面に貫通した貫通穴を開
ける時に順次レーザの出力を小さくし、マスク上面の開
口部の面積よりも、マスク下面の開口部の面積の方が広
くなるようにするか、または、印刷パターンに従ったマ
スク下面から上面に貫通する開口部を該シートに形成す
るとともに、該印刷パターンに従った一部の領域でレー
ザの出力を貫通加工時より小さくすることによって、該
領域に未貫通部位を設けることである。

【００２０】別の面からは本発明にかかる配線印刷用マ
スクの製造方法は、金属シートの一方の面にのみ印刷パ
ターンが形成される皮膜を施し、他方の面には全面にエ
ッチングされない皮膜を施した後、片側の面のみからエ
ッチングすることによって、マスク上面の開口部の面積
よりも、マスク下面の開口部の面積の方が広くなるよう
にする製造方法であり、あるいは金属シートの一方の面
に印刷パターンをレジスト皮膜により形成するととも
に、他方の面には印刷パターンの一部がブリッジとして
残るようにレジスト皮膜を施した後、エッチングを行う
ことによって、金属シートに未貫通部位を設ける印刷用
マスクの製造方法である。

【００２１】さらに別の面からは本発明では、適宜箇所
にブリッジを設けた所定の印刷パターンシートを用意
し、次いで該シートの片面に感光性樹脂膜を形成し、露
光、現像により前記印刷パターンに対応する部分の前記
感光性樹脂膜を除去するものである。

【００２２】この様にして得られた印刷用マスクを用い
ることで、本発明によれば、配線導体幅が５０μｍ以
下、より好ましい態様では４０μｍ以下、最も好ましい
態様にあっては３０μｍ以下の配線を有する回路基板が
安価な手段で得られる。 加えて、本発明によれば、上
述のマスクを使用することによって、セラミックス基板
に印刷した後焼成する、配線導体幅が５０μｍ以下、よ
り好ましい態様では４０μｍ以下、最も好ましい態様に
あっては３０μｍ以下のセラミックス回路基板や、ある
いはセラミックスグリーンシートに印刷し、得られたセ
ラミックスグリーンシートを所定枚数積層し、圧着後、
同時焼成する内層の配線導体幅が５０μｍ以下、より好
ましい態様では４０μｍ以下、最も好ましい態様にあっ
ては３０μｍ以下の積層セラミックス回路基板が安価な
手段によって製造できる。

【００２３】さらに加えて、上記の印刷用マスクを使用
すれば、配線導体幅が５０μｍ以下、より好ましい態様
では４０μｍ以下、最も好ましい態様にあっては３０μ
ｍ以下の樹脂回路基板、および積層樹脂回路基板、並び
に印刷パターンを樹脂基板に印刷し、回路パターンを形
成し、得られた樹脂回路基板上に絶縁層からなる樹脂皮
膜を載せて形成し、前記印刷による回路パターン形成と
絶縁層からなる樹脂皮膜形成とを繰り返すことにより、
所定層数積層した配線導体幅が５０μｍ以下、より好ま
しい態様では４０μｍ以下、最も好ましい態様にあって
は３０μｍ以下の積層樹脂回路基板が容易な手段によっ
て製造できる。

【００２４】このような本発明にかかるセラミックス回
路基板、樹脂回路基板、積層セラミックス回路基板、ま
たは積層樹脂回路基板では前記課題が解決され、低コス
ト化と、高密度配線化が実現されている。

【００２５】

【発明の実施の形態】次に、添付図面を参照しながら、
本発明に係る印刷用マスクの形態を説明する。

【００２６】図１(a) 、(b) は、本発明にかかる印刷用
マスクの構成の模式的説明図であり、図１(a) は平面
図、図１(b) は図１(a) の線１−１に沿った断面図であ
る。

【００２７】図１(a) に示すように、マスク10はシート
12からその本体が構成され、印刷パターン14を備えてい
る。図１(b) において白抜きで示す領域16が印刷パター
ン14を示し、これは貫通部位18および未貫通部位11を備
え、この未貫通部位11の上部はブリッジ13を構成してい
る。

【００２８】本発明の好適態様ににあっては、印刷パタ
ーン14により形成される配線導体幅Ｌは50μm 以下であ
り、図示例では未貫通部位11の間の距離Ｅは100 μm 〜
200μｍ、ブリッジ幅Ｘは50μm 以下、そしてブリッジ
の厚さ、つまり未貫通部位11の凸部の厚さは50μｍであ
る。これらの各要素の寸法は配線導体幅によって、また
印刷パターンの長さによって適宜設定すればよい。印刷
パターンの強度は印刷時のスキージの通過の際に所定剛
性を保持できればよい。表１はそのような寸法の一例を
示すものである。

【００２９】

【表１】

【００３０】単一のシートからなる印刷用マスクシート
材には、可撓性を有する材料であれば特に制限されない
が、一般的には金属材料または樹脂系材料を用いる。金
属材料においては、錆びにくく、比較的加工しやすいス
テンレス系材料が好ましいが、特にそれに限定されるも
のではなくチタン系、あるいはアルミニウム系などおよ
そ通常の金属加工の可能な材料ならば、その都度、場合
に応じて適宜選択すればよい。

【００３１】樹脂系の材料にあっては、金属より延性が
高いため、印刷時の条件出しが難しくなる欠点を有する
ものの印刷されるペーストの粘性が低い低印圧条件とな
る場合に比較的適しているのと、金属のように錆の心配
は無いという利点を有するので用いられることが多く、
具体的には、ナイロン、ポリエチレン、フッ素系樹脂な
ど、厚さが薄くなっても丈夫な材料が適宜選ばれる。

【００３２】ところで、従来技術の項でも述べたよう
に、開口率が１００％の印刷用マスクは、通り抜けるペ
ーストの量が、最も多くなる。言い換えると、開口率１
００％とは、マスク上面の開口部面積と、マスク下面の
開口部面積とが、同一であり、マスク開口部に押し込ま
れたペーストは、押し込まれた分だけ印刷されることに
なるので、印刷されるペーストの量が最も多くなるので
ある。従って、印刷された線幅に対して、多めに塗布さ
れたペーストは粘性が十分に高くチクソ性も十分にあれ
ば印刷時のペーストの厚みを保持出来、微細配線を可能
とするが、実際には線幅が５０μｍ以下のような微細な
配線パターンを保持できるほど高い粘性とチクソ性を持
つペーストは無いので、印刷されたペーストの厚みは、
その幅を広げることによって、厚みを薄くしていき、そ
の際、もとのペーストが均一の厚みになっていれば、幅
の広がりも均一で、予めその広がりを予測しながらマス
クを製作し得るが、わずかな違いでも、微細パターンに
とっては、致命的な広がりの不均一を起こしてしまうの
で、従来の開口率１００％の印刷マスクでは、目的とす
る微細配線パターンを作成出来なかった。

【００３３】また、メッシュスクリーンによる印刷用マ
スクは、メッシュスクリーンの網目の交点が、乳剤で形
成された配線パターンの端部近傍に存在すると、端部開
口部は、中心開口部よりも小さくなるため、そこでペー
ストが目詰まりし易くなる。印刷される配線導体幅が前
記端部開口部に比べて十分に広い場合には、前記端部開
口部でのペーストの目詰まりを無視できるが、配線導体
幅が小さくなると、前記端部開口部付近の目詰まりする
領域が無視出来なくなり、印刷されるパターンに凹凸が
出来たり、時にはパターン切れを起こしたりして、印刷
不良を生じてきた。さらに、これらのメッシュスクリー
ンの開口率は現状では最高７０％程度である為、前記中
心開口部の面積は必然的に小さくなり、当然前記端部開
口部も小さくなって、さらに目詰まりし易くなる状況に
あって、目的とする微細配線パターンを出来なかった。

【００３４】本発明による印刷マスクは、メッシュスク
リーンマスクやメタルマスクとは異なり、単一のシート
からなり、端部開口部や中心開口部が無くなることによ
って、印刷パターンのエッジ部はシャープになり、さら
にマスク下面の開口部の面積が、マスク上面の開口部の
面積より広くなっている。こうすることで、印刷される
ペーストの量がマスク上面より押し込まれる際に制限さ
れ、一方でマスク下面の広がっている部分からは、予め
少なく制限され押し込まれたペーストにより、予め厚さ
の薄くなった印刷がなされ、それによってペーストに十
分な粘性とチクソ性が無くとも、本発明による印刷用マ
スクは、微細な配線パターンの印刷を可能にしている。
このようなマスクのサイズの関係は、好ましくは以下の
条件にある場合である。貫通部の厚みをＴ、未貫通部の
厚みをｔ、貫通部間の距離をＥ、貫通部の幅をＬ、未貫
通部の幅をＸとしたとき、 0.2≦ｔ／Ｔ≦0.8 0.15 ≦Ｌ／ (Ｅ−Ｘ) ≦1.05 であるとき好ましい寸法となる。0.2 ≦ｔ／Ｔであるの
はマスクの強度保持のため必要で、0.2 未満では印刷時
にマスクが破損しやすい。0.8 を超えると未貫通部での
ペーストの回り込みが困難となり、配線が断線してしま
う。Ｌ／ (Ｅ−Ｘ) の範囲にあっては0.15未満もしくは
1.05超では印刷時にマスクが破損する。

【００３５】ところで、微細な配線パターンが何本も平
行に設けられる場合、前記のような構造の印刷用マスク
では、時として、隣接した印刷パターン同士が、繰り返
しの印刷工程に際して、耐久性が少なく部分的に印刷精
度が悪くなることがある。

【００３６】この様な場合、マスク下面の開口部の面積
が、マスク上面の開口部の面積に比して広くならしめる
方法は、マスク上面の一部で、貫通しない部分を有する
ことでも実現できる。この様な貫通しない部分は、その
一形態としてブリッジとも呼ばれ、このブリッジを設け
る態様は、微細な印刷パターンが何本も平行に有る場合
に有効である。このブリッジの作用は、第一にはマスク
上面と下面の開口部の面積を異ならしめること、第二に
は、印刷時に通過するペーストの量を制限すること、第
三には平行に在る印刷パターン同士に機械的強度を与
え、繰り返しの印刷動作に対して、印刷用マスクの劣化
を抑制することにある。言い換えると、長い印刷パター
ンを平行に数本形成しても、印刷パターンに挟まれた部
分は隣接した部分とブリッジ状に連結された構造となっ
ているため、機械的強度も十分あって繰り返しの印刷動
作に耐えうる。また、ブリッジの設けられた部位ではマ
スク上面から直接ペーストが供給されないが、ブリッジ
とマスク下面との間にある空間部でペーストが回り込ん
でくるため、印刷されたペーストがブリッジにより寸断
されることなく被印刷体に印刷される。なお、このブリ
ッジのピッチ（隣接するブリッジ同士の距離）が、ある
程度以下であることが必要である。これはブリッジで
は、ペーストは供給されないが、ピッチがある程度以下
であれば、ブリッジのマスク下面にはペーストが回り込
んできてくれるためで、これにより切れ目のない微細な
配線パターンを印刷することが可能となる。ピッチは、
ペーストの粘度や、印刷される時の諸条件によって適宜
試行錯誤により選ばれる。

【００３７】つまり、本発明による印刷用マスクに於い
ては、開口率が通常のメッシュを使用した印刷用マスク
と比べて大きくペーストの吐き出し性に優れ、かつ従来
のメッシュスクリーンやメタルマスクと比較して複雑な
配線の印刷パターンの印刷も可能であり、特に５０μｍ
以下の配線導体幅を有する配線パターンでも、繰り返し
精度良く印刷することが可能となる。

【００３８】図２ないし図５は、本発明の別の態様にお
ける印刷用マスク製造方法とそれにより得られた印刷パ
ターンの模式的説明図である。

【００３９】まず、図２(a) 、(b) に示すように、無加
工の金属シートまたは樹脂シート24に、エッチング法ま
たはレーザ加工法により、要求される印刷パターン21に
沿って所定の間隔に貫通穴22が開けられる。貫通穴以外
の部分に金属皮膜を成長させるメッキ法により金属シー
トを作成してもよく、所定の間隔に貫通穴の開けられた
シートが得られるのであれば、その作成手段は問わな
い。また、樹脂シートにはナイロン、ポリエチレン、フ
ッ素系樹脂など用いることができる。

【００４０】次いで、図３(a) 、(b) に示すように、所
定の間隔に貫通穴の開けられたシートの片面に、感光性
樹脂皮膜31を形成する。印刷時における印刷用マスクの
掃除には通常、有機溶剤が用いられるため、感光性樹脂
としては、化学的に非常に安定な感光性ポリイミドが好
ましい。

【００４１】そして図４(a) 、(b) に示すように、印刷
パターンに光を透過するフォトマスク41を用い、感光性
樹脂皮膜を紫外線照射により露光する。次いで、現像液
により現像し、印刷パターンに沿った非現像部分をシー
トが侵されないエッチング液により除去する。

【００４２】こうして所定の間隔に貫通穴の開けられた
シートの樹脂膜に接していない面をマスク上面、樹脂膜
の前記シートに接していない面をマスク下面とすれば、
マスク上面からマスク下面に貫通するパターンと、マス
ク下面からマスク上面に貫通しないパターンとを組み合
わせた印刷用マスクができる。感光性樹脂膜を使用する
ことでフォトマスクの精度がそのまま出すことができ、
微細な配線のパターンでも全く問題なく製作することが
できるようになった。また、感光性樹脂膜の厚さの精度
も良いのでペーストの塗布量をコントロールすることが
容易になり、より難しい配線のパターンを可能にしてい
る。加えて、はじめに用意する樹脂シート又は金属シー
トの精度が粗くても、感光性樹脂部の精度を十分に取る
ことができるので、前記のシートの粗い精度を吸収して
十分使用に耐えるマスクを製作できる。

【００４３】さらに図示していない本発明による別の印
刷用マスクの製造方法について、以下に示す。金属シー
トあるいは樹脂シートからなる、単一シートのマスクシ
ート材を所定寸法の版枠に張り、マスク下面に当たる面
よりレーザで加工する。レーザ出力を徐々に絞っていき
ながらレーザを移動することで、マスク下面に当たる面
から、マスク上面に当たる面に至る厚み方向の面積を徐
々に小さくしていくことが出来る。あるいは、レーザの
出力を２段階にして貫通パターンと、貫通しないパター
ンを交互に形成する事で、所望の印刷用マスクを得るこ
とがが出来るようになる。レーザは、その出力が容易に
設定を変えることが出来、自由に加工の深さや大きさを
変えられるので、５０μｍ以下のより細い線幅を有する
マスクの製作には好ましく、パターンの製作にもプログ
ラムのみで製作できるので、リードタイムが短く、さら
に簡単にパターン変更もできるので、少量多品種のマス
ク製作により好適である。レーザ加工では溶解により穴
を開けるので、加工エッジ部が丸みを帯び、結果とし
て、レジストやペーストの通過抵抗が減りマスク上面の
開口部を小さくできマスク自体の強度を上げることがで
きる。さらに、レーザによって融けた面は改質されてお
り、レジストやペーストに対する濡れ性が改善され、よ
り微細な配線パターンでもレジストやペーストが欠損無
く塗布されるのに好適である。

【００４４】また、別の本発明における印刷用マスクの
製造方法の態様としては、金属シートの単一シートに対
して、エッチングによって加工する方法がある。これ
は、エッチングが、時間の経過とともにエッチング液の
接触している面方向と深さ方向にほぼ均等にエッチング
が進行していく作用を利用したもので、片面のパターン
ニングのみで、徐々にマスクの厚さ方向に対して面積が
小さくなっていく様なパターンを持つ印刷用マスクの形
成が可能である。さらに、ハーフエッチングの手法を用
いる方法を用いると、マスク両面に、ブリッジの残るパ
ターンと残らないパターンとを位置合わせしてレジスト
にてパターンニングを予めしておき、その上で、マスク
両面からエッチング液に浸してエッチングを行うこと
で、ブリッジを設けることができるようになる。これは
エッチングの進行速度が制御可能な早さであることから
可能となるものである。これらのエッチングを使用した
印刷マスクの製造方法は、それほど大きな装置も不要で
あり、比較的安価に製作できる。

【００４５】エッチング処理は主に酸で行うが、それに
よれば金属シートのエッチング界面の状態は酸化されて
おり貫通部位、未貫通部位ともに、濡れ性は良くなり、
結果としてペーストやレジストの微細な配線パターンが
欠損無く塗布される。またレーザと同じように加工エッ
ジ部が丸みを帯びるのでレジストやペーストの通過抵抗
が減少しマスク上面の開口部を小さくできマスク自体の
強度を上げられる。

【００４６】これらの印刷用マスクの製造方法による
と、印刷パターン中に未貫通部位、換言すればブリッジ
を備えた微細配線の印刷に適した印刷用マスクが出来
る。

【００４７】このようにして製造された印刷用スクリー
ンは、長い印刷パターンを平行に数本形成しても、印刷
パターンに挟まれたメタル部は隣接したメタル部とブリ
ッジ状に連結された構造となっているため印刷工程に耐
え得る。また、ブリッジではマスク上面から直接にペー
ストが供給されないが、ブリッジとマスク下面との間に
ある空間部でペーストが回り込んでくるため、印刷され
たペーストがブリッジにより寸断されることなく被印刷
体に印刷される。

【００４８】つまり、本発明によって製造された印刷用
マスクに於いては、開口率が通常のメッシュを使用した
印刷用マスクと比べて大きくペーストの吐き出し性に優
れ、かつ従来のメッシュスクリーンやメタルマスクと比
較して複雑な配線パターンの印刷も可能であり、５０μ
ｍ以下の配線導体幅を有する配線パターンでも、繰り返
し精度良く印刷することが可能となる。

【００４９】ここで、本発明のさらなる態様によれば、
上述の印刷用マスクを使用することで、５０μｍ以下の
配線導体幅を持ったセラミックス回路基板が印刷法とい
う簡便な手段でもって容易に製造できるが、以下におい
てそのような製造方法について説明する。

【００５０】粒径が0.1 〜10μｍのアルミナ、ムライ
ト、窒化アルミニウム、コーディエライト、ガラス (ホ
ウ珪酸ガラス、コーディエライト系ガラス、アノーサイ
ト系ガラス等) 等のセラミックス粉末またはガラス粉末
の１種または２種以上の混合粉末に、アクリル系、ブチ
ラール系等の有機樹脂と、トルエン、キシレン、アセト
ン、ブタノール等の有機溶剤、および少量の添加材をボ
ールミルで混合し脱泡後、ドクターブレード法により、
厚さ20〜300 μｍのグリーンシートを作成する。

【００５１】グリーンシートにビア形成用のパンチ穴を
開け、導体ペーストを充填後、内層配線印刷を行う。同
時焼成法により表層配線を形成する場合は、表層配線印
刷も行う。内層配線用ペースト、表層配線用ペーストお
よびビア用ペーストは、0.01〜５μｍのＷ、Mo、Au、A
g、Cu、Ag−Pd等の金属粉末、またはCuO 、Cu₂O等の金
属軟化物粉末に、エチルセルロース等の有機樹脂と、テ
オピネオール等の有機溶剤と、その他少量の添加物を混
合して作成される。使用する導体ペーストは、セラミッ
クスグリーンシートの固形分が焼結する温度により決定
される。例えば、アルミナを固形分とするグリーンシー
トであるならばその焼結温度以上の融点を有するＷ、Mo
を固形分とするペーストを用いる。ガラスを固形分とし
て有するグリーンシートであり、900 ℃程度で焼結が可
能であればAg、Cuを固形分とするペーストを用いること
になる。

【００５２】後付け法により表層配線を形成する場合
は、内層配線およびビアの形成されたグリーンシートを
積層プレス後、焼成し、表層配線用ペーストを印刷し
て、そのペーストに含まれる固形分が焼結する温度で再
度焼成する。

【００５３】内層配線印刷および表層配線印刷に用いる
本発明にかかる印刷用マスクは、金属材料または樹脂系
材料等からなり、マスクとして形成されているパターン
が、マスク上面からマスク下面に貫通するパターンと、
マスク下面からマスク上面に貫通しない凹形状パターン
との組み合わせになっている。

【００５４】このような本発明にかかる印刷用マスク
は、開口率が通常のメッシュを使用した印刷用マスクと
比べて大きくペーストの吐き出し性に優れ、かつ従来の
メッシュスクリーンやメタルマスクと比較して複雑な配
線の回路パターンの印刷も可能であり、５０μｍ以下好
ましくは４０μｍ以下、さらに好ましくは３０μｍ以下
の配線導体幅を有する配線パターンでも印刷することが
可能となり、配線導体幅が50μｍ以下の微細な内層配線
または表層配線を有するセラミックス回路基板の製造が
可能となる。

【００５５】別の面からの本発明のさらなる態様によれ
ば、前記の印刷用マスクを使用することで、５０μｍ以
下好ましくは４０μｍ以下、さらに好ましくは３０μｍ
以下の配線導体幅を持った樹脂回路基板が印刷法という
簡便な手段でもって容易に製造できるが、以下において
そのような製造方法について説明する。

【００５６】回路基板となる樹脂基板を用意し、樹脂基
板上に一様に無電解メッキ等により銅層を全面に厚さ数
μｍから数十μｍになるように形成する。ここで形成さ
れる材質は、良導体ならば何でも良く、コストや扱い易
さから銅系、銀系、金系の金属あるいは合金が好まし
い。

【００５７】次に感光性レジストをスピンコータ等によ
って均一に塗布し乾燥した基板の上に、光を通さない樹
脂ペーストを印刷用ペーストとして用いて配線パターン
と逆の印刷パターンになっている前記のマスクを用いて
印刷する。そして光によって配線パターン部分の感光性
レジストが硬化し光に隠れた部分は、未硬化のままその
後の未硬化部レジスト除去工程にて除去された後、表れ
た金属層部分はエッチングによって取り除かれ、樹脂基
板上には所望の回路パターンが形成される。または、導
体金属層が形成された樹脂基板上に感光性レジストを直
接回路パターンとなるように前記マスクを使用して印刷
し、乾燥後、光を照射してレジストを硬化した後、エッ
チング液にこの樹脂基板を浸し、該レジストの塗布され
ていない部分にエッチング液を反応させて、回路パター
ンに不要な導体部分を除去する方法によっても、樹脂回
路基板が形成できる。

【００５８】別の方法としては、樹脂基板上に直接、回
路パターンを導電性ペーストによって、前記マスクを用
いて、印刷、乾燥、硬化して形成する手段もある。

【００５９】これらの良く知られている配線導体の形成
方法において、ポジ型を利用するか、ネガ型を採用する
かは、それぞれの仕様や、材料の制約、その他の諸条件
によって適宜選択される。

【００６０】この様にして、樹脂回路基板を作ることが
出来るようになるが、加えて、この基板に、スルーホー
ルやビアホールを形成し、該樹脂回路基板の互いの主面
同士導通を取ることが出来るようにし、前記の樹脂回路
基板を複数枚積層、接着すれば積層樹脂回路基板の製造
が可能となる。

【００６１】さらに別の態様によれば、前記の樹脂回路
基板を得た後、この基板上に、絶縁性のある樹脂をロー
ルコータまたはスピンコータ等にて塗布し樹脂を硬化
後、前記の樹脂回路基板を得た方法と同様な方法にて、
別の回路パターンを形成し、これを繰り返せば、別の積
層樹脂回路基板を得ることも可能となる。

【００６２】この際、必要なビアとなる導体は本発明に
よる印刷マスクを用いて形成し、その後絶縁膜を塗布形
成していく工法でも良いし、絶縁樹脂を塗布乾燥後に本
発明による印刷マスクを用いてビア部分を除いて硬化で
きるように遮蔽レジストを塗布し、ビア部分がホールに
なるようにし導体を埋め込む事による方法などで、作っ
ても良い。

【００６３】また、ここで使用される絶縁性のある樹脂
は、例えば、エポキシ系、アクリル系、シリコン系、ポ
リイミド系、またはポリアミド系などの群から選ばれた
少なくとも一つの材質からなるが、絶縁性を持ちスピン
コータやロールコータによって塗布できれば、特に材質
にはこだわらず適宜選択が可能である。さらにこの絶縁
性のある樹脂は、接着剤であってもレジストであっても
その形態はいかようであっても良く、均一で良好な絶縁
層が形成できればその種類を選ばない。

【００６４】既に述べてきた樹脂回路基板を製造する印
刷用マスクにおいては、開口率が通常のメッシュを使用
した印刷用マスクと比べて大きくペーストの吐き出し性
に優れ、かつ従来のメッシュスクリーンやメタルマスク
と比較して複雑な配線の回路パターンの印刷も可能であ
って、５０μｍ以下の配線導体幅を有する配線パターン
でも印刷することが可能となり、配線導体幅が50μｍ以
下の微細な内層配線または表層配線を有する樹脂回路基
板の製造が可能となる。これらの製法で作られた回路基
板は、より均質で均一な配線導体幅を持ち、その為周波
数特性や絶縁性など電気的特性の優れた、電磁気的に設
計通りの値を取りうる高品質な品物とすることができ
る。

【００６５】もちろん、本発明にかかる印刷用マスクを
配線パターン以外に、円形の導体パターン等の印刷に用
いても良いことは言うまでもない。以下、本発明に係る
実施例を説明する。

【００６６】

【実施例】

実施例１ ナイロン樹脂からなる厚さ０．１ｍｍのシートを用意
し、該シートを２２０×２００ｍｍの内寸法を持ったア
ルミニウムの枠に引張力を付加しながら隙間の無いよう
に貼り付けた。スポット径が、１０〜５０μｍの範囲で
１０μｍ毎に変化できるレーザ装置を用意し、この貼り
付けられたシートに、一度の彫り込み量が２０μｍ程度
になるようにレーザ出力を調整した後、パターンに従っ
て５０μｍのスポット径の加工から始め、順次４０、３
０、２０、１０μｍとそれぞれ２０μｍ程度づつ彫り込
んで印刷用マスクを作成した。スポット径が小さくなる
に従ってレーザ出力は変えなければ彫り込み量が確保で
きないので、適宜最適な出力となるように調整しマスク
上面の幅が約１０μｍ、マスク下面の幅が約５０μｍと
なるパターンを持った印刷用マスクとした。

【００６７】被印刷体にはアルミナ基板と、アルミナ粉
末と有機樹脂等を混合して作成したグリーンシートを用
いた。ペーストには、CuおよびAg粉末を固形分とする２
種類で、いずれもＢＨＴ型粘度計で10rpm 、25℃の条件
下で400000cps のペーストを用いた。

【００６８】ゴムスキージによるスクリーン印刷法によ
り印刷したところ、すべての組み合わせの条件[(マスク
２) × (被印刷体２) × (ペースト２) ＝８条件] にお
いても、断線およびショートのない印刷が可能であっ
た。

【００６９】印刷前と、２００回印刷終了後の印刷用マ
スクのパターンの変化を光学顕微鏡にて調べたところ、
配線幅、配線間隔ともに観測不能なほど小さな変化しか
していなかった。さらに、光学顕微鏡にてマスクのレー
ザ加工部を観察したところ、水滴の接触角度が未加工面
に比べて少なくなっていることが分かり、レーザ加工に
よって表面改質され、濡れ性が良くなっていた。また、
印刷時の圧力が同一ペーストを従来のメッシュスクリー
ン印刷で行う場合より低印刷圧力で行うことができたの
で（従来のメッシュスクリーン印刷では０．５〜１kg/c
m²であった事に対し本発明による印刷用マスクでは０．
１kg/cm²であった。）、本発明による印刷用マスクが、
より微細な配線パターンに適していることが分かった。

【００７０】実施例２ ステンレスシートからなる厚さ０．１ｍｍのシートを用
意し、スピンコータにより１０μｍの厚さをの感光性レ
ジストを両面に塗布し乾燥後、片面は全面露光し、もう
一方の片面は印刷パターンを焼き付けてあるフォトマス
クを用いて、露光する。その後現像し、ステンレスシー
トの印刷パターン部を露出させ、エッチング液を用いて
印刷パターン部をエッチング除去する。エッチングは時
間の経過とともにエッチング液に面しているところから
均等に進行していくので、マスクの印刷パターンよりも
幅が広くなる傾向がある。本実施例ではフォトマスクの
配線幅を２０μｍとした。エッチング処理を行った後、
得られた印刷用マスクの配線導体幅は３０μｍであっ
た。こうしてできた印刷用マスクをを２２０×２００ｍ
ｍの内寸法を持ったアルミニウムの枠にステンレスの外
枠部分を樹脂シートで囲むコンビネーションタイプに貼
り付け印刷用マスクを製作した。

【００７１】被印刷体にはアルミナ基板と、アルミナ粉
末と有機樹脂等を混合して作成したグリーンシートを用
いた。ペーストには、CuおよびAg粉末を固形分とする２
種類で、いずれもＢＨＴ型粘度計で10rpm 、25℃の条件
下で400000cps のペーストを用いた。

【００７２】ゴムスキージによるスクリーン印刷法によ
り印刷したところ、すべての組み合わせの条件[(マスク
２) × (被印刷体２) × (ペースト２) ＝８条件] にお
いても、断線およびショートのない印刷が可能であっ
た。

【００７３】印刷前と、２００回印刷終了後の印刷用マ
スクのパターンの変化を光学顕微鏡にて調べたところ、
配線幅、配線間隔ともに観測不能なほど小さな変化しか
していなかった。さらに、光学顕微鏡にてマスクのエッ
チング加工部を観察したところ、水滴の接触角度が未加
工面に比べて少なくなっていることが分かり、エッチン
グによる酸化皮膜によって表面改質され、濡れ性が良く
なっていた。また、印刷時の圧力が同一ペーストを従来
のメッシュスクリーン印刷で行う場合より低印刷圧力で
行うことができたので（従来のメッシュスクリーン印刷
では０．５〜１kg/cm²であった事に対し本発明による印
刷用マスクでは０．１kg/cm²であった。）、本発明によ
る印刷用マスクが、より微細な配線パターンに適してい
ることが分かった。

【００７４】実施例３ ナイロン樹脂からなる厚さ０．１ｍｍのシートを用意
し、該シートを２２０×２００ｍｍの内寸法を持ったア
ルミニウムの枠に引っ張り力を付加しながら隙間の無い
ように貼り付けた。次いで、スポット径が５０μｍのレ
ーザ装置を用意し、この貼り付けられたシートに、一度
の彫り込み量が１００μｍと５０μｍ程度になるように
レーザ出力を調整した後パターンに従って、貫通部位に
は１００μｍ対応のレーザ出力で、未貫通部位には５０
μｍ対応のレーザ出力にて加工し、印刷用マスクを作成
した。

【００７５】被印刷体にはアルミナ基板と、アルミナ粉
末と有機樹脂等を混合して作成したグリーンシートを用
いた。ペーストには、CuおよびAg粉末を固形分とする２
種類で、いずれもＢＨＴ型粘度計で10rpm 、25℃の条件
下で400000cps のペーストを用いた。

【００７６】ゴムスキージによるスクリーン印刷法によ
り印刷したところ、すべての組み合わせの条件[(マスク
２) × (被印刷体２) × (ペースト２) ＝８条件] にお
いても、断線およびショートのない印刷が可能であっ
た。

【００７７】印刷前と、２００回印刷終了後の印刷用マ
スクのパターンの変化を光学顕微鏡にて調べたところ、
配線幅、配線間隔ともに観測不能なほど小さな変化しか
していなかった。さらに、光学顕微鏡にてマスクのレー
ザ加工部を観察したところ、水滴の接触角度が未加工面
に比べて少なくなっていることが分かり、レーザ加工に
よって表面改質され、濡れ性が良くなっていた。また、
印刷時の圧力が同一ペーストを従来のメッシュスクリー
ン印刷で行う場合より低印刷圧力で行うことができたの
で（従来のメッシュスクリーン印刷では０．５〜１kg/c
m²であった事に対し本発明による印刷用マスクでは０．
１kg/cm²であった。）、本発明による印刷用マスクが、
より微細な配線パターンに適していることが分かった。

【００７８】実施例４ ステンレスシートからなる厚さ０．１ｍｍのシートを用
意し、スピンコータにより１０μｍの厚さをの感光性レ
ジストを両面に塗布し乾燥後、片面は未貫通部位を有す
る印刷パターンを焼き付けてあるフォトマスクを用いて
露光し、もう一方の片面は印刷パターンを焼き付けてあ
るフォトマスクを用いて、露光する。その後現像し、ス
テンレスシートの印刷パターン部を露出させ、エッチン
グ液を用いて印刷パターン部をエッチング除去する。エ
ッチングは時間の経過とともにエッチング液に面してい
るところから均等に進行していくので、マスクの印刷パ
ターンよりも幅が広くなる傾向がある。本実施例では、
金属シートの両面からエッチングをするので、前記実施
例２の場合よりエッチング時間が約半分になることか
ら、フォトマスクの配線幅を前記実施例２より広くし２
５μｍとした。エッチング処理を行った後、得られた印
刷用マスクの配線導体幅は３０μｍであった。こうして
できた印刷用マスクをを２２０×２００ｍｍの内寸法を
持ったアルミニウムの枠にステンレスの外枠を樹脂シー
トで囲むコンビネーションタイプに貼り付け印刷用マス
クを製作した。

【００７９】被印刷体にはアルミナ基板と、アルミナ粉
末と有機樹脂等を混合して作成したグリーンシートを用
いた。ペーストには、CuおよびAg粉末を固形分とする２
種類で、いずれもＢＨＴ型粘度計で10rpm 、25℃の条件
下で400000cps のペーストを用いた。

【００８０】ゴムスキージによるスクリーン印刷法によ
り印刷したところ、すべての組み合わせの条件[(マスク
２) × (被印刷体２) × (ペースト２) ＝８条件] にお
いても、断線およびショートのない印刷が可能であっ
た。

【００８１】印刷前と、２００回印刷終了後の印刷用マ
スクのパターンの変化を光学顕微鏡にて調べたところ、
配線幅、配線間隔ともに観測不能なほど小さな変化しか
していなかった。さらに、光学顕微鏡にてマスクのエッ
チング加工部を観察したところ、水滴の接触角度が未加
工面に比べて少なくなっていることが分かり、エッチン
グによる酸化皮膜によって表面改質され、濡れ性が良く
なっていた。また、印刷時の圧力が同一ペーストを従来
のメッシュスクリーン印刷で行う場合より低印刷圧力で
行うことができたので（従来のメッシュスクリーン印刷
では０．５〜１kg/cm²であった事に対し本発明による印
刷用マスクでは０．１kg/cm²であった。）、本発明によ
る印刷用マスクが、より微細な配線パターンに適してい
ることが分かった。

【００８２】実施例５ シート厚50μｍのステンレスシートに、レーザ加工によ
り図２に示すように70μｍ×20μｍの穴を、ピッチ100
μｍで形成し、幅３０μｍのブリッジを設ける。次に図
３に示すように感光性ポリイミド膜を５０μｍの厚さで
前記ステンレスシートの片面全面に形成し、印刷パター
ンをマスクとして有するフォトマスクを用いて紫外線照
射し露光後、現像して、前記印刷パターンによる部分の
感光性ポリイミド膜部分を除去し、印刷される配線導体
幅が２０μｍとなる、図４に示す印刷用マスクを作成し
た。

【００８３】被印刷体にはアルミナ基板と、アルミナ粉
末と有機樹脂等を混合して作成したグリーンシートを用
いた。ペーストには、CuおよびAg粉末を固形分とする２
種類で、いずれもＢＨＴ型粘度計で10rpm 、25℃の条件
下で400000cps のペーストを用いた。

【００８４】ゴムスキージによるスクリーン印刷法によ
り印刷したところ、すべての組み合わせの条件[(マスク
２) × (被印刷体２) × (ペースト２) ＝８条件] にお
いても、断線およびショートのない印刷が可能であっ
た。

【００８５】印刷前と、２００回印刷終了後の印刷用マ
スクの印刷パターンの変化を光学顕微鏡にて調べたとこ
ろ、配線幅、配線間隔ともに観測不能なほど小さな変化
しかしていなかった。

【００８６】実施例６ 平均粒径が１μｍのコーディエライト(MgO-Al2O3-SiO2)
系ガラス粉末とアルミナ粉末が50：50 (重量比) の混合
粉末と、有機樹脂としてのアクリルバインダー、有機溶
剤としてのキシレン、その他少量の添加物をボールミル
により混合してスラリー化し脱泡後、ドクターブレード
法により厚み200 μｍのグリーンシートを作成した。

【００８７】グリーンシートに表層配線Agペーストを、
実施例３で製作した図１のパターン１に示す樹脂材料か
らなるレーザ加工により未貫通部位を設けた印刷用マス
クにより印刷し、この表層配線されたグリーンシートを
900 ℃で焼成した。これにより、配線導体幅が45μｍの
表層配線を有するセラミックス回路基板となった。

【００８８】この回路基板を電気的に調べたところ、各
配線での抵抗値のばらつきは０．４％以下で、非常に小
さく良好であった。

【００８９】実施例７ 平均粒径が１μｍのコーディエライト(MgO-Al2O3-SiO2)
系ガラス粉末とアルミナ粉末が50：50 (重量比) の混合
粉末と、有機樹脂としてのアクリルバインダー、有機溶
剤としてのキシレン、その他少量の添加物をボールミル
により混合してスラリー化し脱泡後、ドクターブレード
法により厚み30μｍのグリーンシートを作成した。

【００９０】グリーンシートにビア形成用パンチ穴を開
け、ビア用Agペーストを穴埋め印刷し、内層配線用Agペ
ーストを、実施例４で製作した図１のパターン２に示す
ステンレスシートからなるエッチング加工により未貫通
部位を設けた印刷用マスクにより印刷した。内層配線お
よびビア形成されたグリーンシートを積層プレス後、90
0 ℃で焼成し、焼き上げ基板表面に表層配線用Ag−Pdペ
ーストを前記と同様の印刷マスク (配線パターンは異な
る) により印刷して、850 ℃で再焼成した。これによ
り、配線導体幅が42μｍの内層配線および表層配線を有
する積層のセラミックス回路基板となった。

【００９１】この配線基板を電気的に調べたところ、断
線やショートは全くなく、また各配線の抵抗値のばらつ
きは０．４％以下で非常に良好であった。

【００９２】実施例８ エポキシ樹脂を主成分とする厚さ１ｍｍの樹脂基板を用
意し、この樹脂基板上に直接、回路配線パターンを銅を
主成分とする導電性ペーストを用い、実施例３および４
で製作した図１に示してある印刷用マスクにて５０μ
ｍ、３０μｍの配線幅をもった回路パターンを印刷し、
乾燥、硬化してベースの樹脂回路基板を製作した。使用
した導電ペーストの粘度は、実施例１と同様であった
が、乾燥硬化方法が異なるためビヒクルの種類は違う系
のものを使用した。こうして出来た乾燥、硬化後の配線
パターンの厚みは２０〜３５μｍであり、２０枚製作時
点で、断線やショートは見つからず、微細な配線導体幅
を持つ樹脂回路基板となった。この配線基板を電気的に
調べたところ、断線やショートは全くなく、また各配線
の抵抗値のばらつきは０．４％以下で非常に良好であっ
た。

【００９３】実施例９ 実施例８で得られた樹脂回路基板上に、エポキシ系で粘
度が５００CPS （ＢＨＴ型粘度計、１０RPM 、２５℃）
の感光性の絶縁樹脂をスピンコータにより塗布、乾燥し
て厚さ約７５μｍの絶縁樹脂層を形成した。次に感光マ
スクによりビア部分を除いて硬化した後、ビア部分の樹
脂を除去してホールを形成し、導体を埋め込んだ。この
後、前記の樹脂回路基板を得た方法と同様な方法にて、
別の回路配線パターンを、本発明による実施例２と同様
な片面エッチング法と実施例４と同様な両面エッチング
法で製作した単一の金属シート (ステンレスシート) の
印刷用マスクを使用して形成し、これを３回繰り返し、
３層の積層樹脂回路基板を得た。得られた５枚のすべて
の積層樹脂回路基板について調べたところ、断線やショ
ートのない、微細な配線幅を持つ積層樹脂回路基板とな
った。この配線基板を電気的に調べたところ、断線やシ
ョートは全くなく、また各配線の抵抗値のばらつきは
０．４％以下で非常に良好であった。

【００９４】実施例１０ エポキシ樹脂を主成分とする厚さ０．５ｍｍの予めスル
ーホールが所定の位置に設けられている樹脂基板を用意
し、この樹脂基板上に直接、回路配線パターンを銅を主
成分とする導電性ペーストを用い、実施例３で製作した
図１に示してある印刷用マスクにて５０μｍの配線幅を
もった回路パターンを印刷し、乾燥、硬化してベースの
樹脂回路基板を製作した。使用した導電ペーストは、実
施例１と同様のものを用いた。

【００９５】得られた樹脂回路基板と、所定の位置に精
密に位置あわせしながら、エポキシ系の接着剤とを交互
に５層積層し、６０℃で２時間乾燥器内で加熱硬化し厚
さ２．７ｍｍの積層樹脂回路基板を得た。得られた積層
樹脂回路基板について調べたところ、断線やショートの
ない、微細な配線幅を持つ積層樹脂回路基板となった。
この配線基板を電気的に調べたところ、断線やショート
は全くなく、また各配線の抵抗値のばらつきは０．２％
以下で非常に良好であった。

【００９６】実施例１１ シート厚50μｍのステンレスシートに、エッチング加工
により図５に示すように80μｍ×25μｍの穴を、ピッチ
100 μｍ、各穴が互いに50μｍづつ位置ズレするように
形成し、幅２０μｍのブリッジを設ける。次に図３に示
すように感光性ポリイミド膜を３０μｍの厚さで前記ス
テンレスシートの片面全面に形成し、印刷パターンをマ
スクとして有するフォトマスクを用いて紫外線照射し露
光後、現像して、前記印刷パターンによる部分の感光性
ポリイミド膜部分を除去し、印刷される配線導体幅が２
５μｍとなる、図５に示す印刷用マスクを作成した。

【００９７】被印刷体にはアルミナ基板と、アルミナ粉
末と有機樹脂等を混合して作成したグリーンシートを用
いた。ペーストには、CuおよびAg粉末を固形分とする２
種類で、いずれもＢＨＴ型粘度計で10rpm 、25℃の条件
下で400000cps のペーストを用いた。

【００９８】ゴムスキージによるスクリーン印刷法によ
り印刷したところ、すべての組み合わせの条件[(マスク
２) × (被印刷体２) × (ペースト２) ＝８条件] にお
いても、断線およびショートのない印刷が可能であっ
た。

【００９９】印刷前と、３００回印刷終了後の印刷用マ
スクの印刷パターンの変化を光学顕微鏡にて調べたとこ
ろ、配線幅、配線間隔ともに観測不能なほど小さな変化
しかしていなかった。このタイプだと隣接するパターン
と未貫通部位がずれているためマスク強度が相対的に向
上する。

【０１００】比較例１ 実施例１と同様５０μｍの配線幅と３０μｍの配線幅を
持つ配線パターンのメタルマスクを製作したが、本例で
は上下面の配線幅は同一とするとともに未貫通部位すな
わちブリッジは設けなかった。次いで、印刷条件の最も
良いと思われる条件にて、実施例１と同じ被印刷体であ
るアルミナのグリーンシートに印刷を行ったが、いずれ
の配線幅の印刷に於いても、隣の配線とところどころで
ペーストが滲み、ショートを起こしていた。さらに、印
刷の回数を重ねるごとに配線間隔が大きくなり、２０回
印刷時には３０〜４０％も歪んでいたりパターンが延び
たりしていた。さらに印刷を続けたところ、およそ６０
回目の印刷時に配線間隔部分が断裂してしまった。

【０１０１】

【発明の効果】以上詳述したように本発明にかかる印刷
用マスクにあっては、スクリーン印刷法にあっては従来
困難であった、より微細な配線幅の印刷が可能となるば
かりか、その印刷用マスクに関しては、スクリーン印刷
法の持つ製造のし易さからくる安価性に加え、その印刷
可能回数が飛躍的に延びることにより、マスクの版替え
による印刷段取り工数を低減でき、より低コスト化を実
現できる。

【０１０２】また、本発明による印刷用マスクの製造方
法にあっては、感光性樹脂膜を使用することでフォトマ
スクの精度をそのまま出すことができ、微細な配線のパ
ターンでも全く問題なく製作することができるようにな
った。また、感光性樹脂膜の厚さの精度も良いのでペー
ストの塗布量をコントロールすることが容易になり、よ
り難しい配線のパターンを可能にしている。加えて、は
じめに用意する樹脂シート又は金属シートの精度が粗く
ても、感光性樹脂部の精度が十分に取ることができるの
で、前記のシートの粗い精度を吸収して十分使用に耐え
るマスクを製作できる。

【０１０３】レーザによる方法では、その出力が容易に
設定を変えることが出来、自由に加工の深さや大きさを
変えられるので、より微細な線幅を有するマスクの製作
ができるようになり、パターンの製作にもプログラムの
みで製作できるので、リードタイムが短く、さらに簡単
にパターン変更もできるので、少量他品種のマスク製作
が可能となった。レーザ加工では溶解により穴を開ける
ので、加工エッジ部が丸みを帯び、結果として、レジス
トやペーストの通過抵抗が減りマスク上面の開口部を小
さくできマスク自体の強度を上げることができる。さら
に、レーザによって融けた面は改質されており、レジス
トやペーストに対する濡れ性が改善され、より微細な配
線パターンでもレジストやペーストが欠損無く塗布され
るのである。

【０１０４】またエッチングによる方法ではその進行速
度が制御可能な早さであることから、より微細な配線パ
ターンでも精度良く両面または片面よりパターンを作る
ことが可能なり、それほど大きな装置も不要であること
から、寸法精度の良い安価なマスクを大量に製作でき
る。エッチング処理は主に酸で行うが金属シートのエッ
チング界面の状態は酸化されており貫通部位、未貫通部
位ともに、濡れ性は良くなり、結果としてペーストやレ
ジストの微細な配線パターンが欠損無く塗布される。ま
たレーザと同じように加工エッジ部が丸みを帯びるので
レジストやペーストの通過抵抗が減少しマスク上面の開
口部を小さくできマスク自体の強度を上げられる。

【０１０５】さらに、本発明によってなされた回路基板
の製造方法にあっては、前記の本発明によって得られた
印刷用マスクを使用しているので、微細な導体配線パタ
ーンを持った回路基板を製造することが可能となり、そ
れによって高密度配線ができ、かかる電子部品のより一
層の小型化や、軽量化が可能となった。加えて、より均
質で均一な配線導体幅を持ち、その為周波数特性や絶縁
性など電気的特性の優れた、電磁気的に設計通りの値を
取りうる高品質な品物とすることができ、使用される配
線導体の材料を適当に選べば、信号電送損失低減や、省
電力化といったことも可能となるなど、本発明は実用
上、大変有用である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による代表的なマスク構成図である。

【図２】本発明の代表的なマスクのシート材の構成図で
ある。

【図３】本発明による代表的なマスクの製造途中を表す
図である。

【図４】本発明による別の代表的なマスク構成図であ
る。

【図５】印刷パターンの平面図である。

【符号の説明】

２１ マスクシート材 ２２ 貫通部 ３１ 感光性樹脂 ４１ 感光性樹脂 ４２ 貫通部 ４３ ブリッジ

Claims (14)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 印刷用ペーストを上面に押し込み下面か
   ら吐き出す印刷パターンを備えたマスクであって、前記
   印刷パターンは、上面の開口部の面積よりも、下面の開
   口部の面積の方が広いことを特徴とする印刷用マスク。
2. 【請求項２】 印刷用ペーストを上面に押し込み下面か
   ら吐き出す印刷パターンを備えたマスクであって、前記
   印刷パターンは、マスク上面からマスク下面に貫通する
   貫通部位と、マスク下面から延設されマスク上面に貫通
   しない未貫通部位とからなることを特徴とする印刷用マ
   スク。
3. 【請求項３】 印刷パターンの幅が、５０μｍ以下であ
   ることを特徴とする請求項１又は２に記載の印刷用マス
   ク。
4. 【請求項４】 マスク本体を構成するシートの一方の面
   からレーザを照射して印刷パターンを形成する際に、前
   記シートにマスク下面から上面に貫通した貫通穴を開け
   る時に順次レーザの出力を小さくし、マスク上面の開口
   部の面積よりも、マスク下面の開口部の面積の方を広く
   することを特徴とする印刷用マスクの製造方法。
5. 【請求項５】 金属シートの一方の面にのみ印刷パター
   ンが形成される皮膜を施し、他方の面には全面にエッチ
   ングされない皮膜を施した後、片側の面のみからエッチ
   ングすることによって、マスク上面の開口部の面積より
   も、マスク下面の開口部の面積の方が広くなるようにし
   たことを特徴とする印刷用マスクの製造方法。
6. 【請求項６】 マスク本体を構成するシートの一方の面
   からレーザを照射し、印刷パターンに従ったマスク下面
   から上面に貫通する開口部を該シートに形成するととも
   に、該印刷パターンに従った一部の領域でレーザの出力
   を貫通加工時より小さくすることによって、該領域に未
   貫通部位を設けることを特徴とする印刷用マスクの製造
   方法。
7. 【請求項７】 金属シートの一方の面に印刷パターンを
   レジスト皮膜により形成するとともに、他方の面には印
   刷パターンの一部が未貫通部位として残るようにレジス
   ト皮膜を施した後、エッチングを行うことによって、前
   記印刷パターンに未貫通部位を設けることを特徴とする
   印刷用マスクの製造方法。
8. 【請求項８】 適宜箇所にブリッジを設けた所定の印刷
   パターンを有するシートを用意し、次いで該シートの片
   面に感光性樹脂膜を形成し、露光、現像により前記印刷
   パターンに対応する部分の前記感光性樹脂膜を除去する
   ことを特徴とする印刷用マスクの製造方法。
9. 【請求項９】 印刷パターンの幅が、５０μｍ以下であ
   ることを特徴とする請求項４乃至８のいずれか１に記載
   の印刷用マスクの製造方法。
10. 【請求項１０】 請求項３の印刷パターン幅が５０μｍ
    以下の印刷用マスクを用意し、次いで該マスクをセラミ
    ックス基板の上に載せてマスク上面から前記印刷パター
    ンに印刷用ペーストを押し込むことにより、前記印刷パ
    ターンを該セラミックス基板に印刷した後、同時あるい
    は個別に焼成することを特徴とする配線導体幅が５０μ
    ｍ以下のセラミックス回路基板の製造方法。
11. 【請求項１１】 請求項３の印刷パターン幅が５０μｍ
    以下の印刷用マスクを用意し、次いで該マスクをセラミ
    ックスグリーンシートの上に載せてマスク上面から前記
    印刷用パターンに印刷用ペーストを押し込むことによ
    り、前記印刷パターンを該セラミックスグリーンシート
    に印刷し、得られたセラミックスグリーンシートを所定
    枚数積層し、圧着後、同時焼成することを特徴とする配
    線導体幅が５０μｍ以下の積層セラミックス回路基板の
    製造方法。
12. 【請求項１２】 請求項３の印刷パターン幅が５０μｍ
    以下の印刷用マスクを用意し、次いで該マスクを樹脂基
    板の上に載せてマスク上面から前記印刷用パターンに印
    刷用ペーストを押し込むことにより、前記印刷パターン
    を該樹脂基板に印刷し、回路パターンを形成することを
    特徴とする配線導体幅が５０μｍ以下の樹脂回路基板の
    製造方法。
13. 【請求項１３】 請求項３の印刷パターン幅が５０μｍ
    以下の印刷用マスクを用意し、次いで該マスクを樹脂基
    板の上に載せてマスク上面から前記印刷用パターンに印
    刷ペーストを押し込むことにより、前記印刷パターンを
    該樹脂基板に印刷し、回路パターンを形成し、得られた
    樹脂基板を所定枚数積層したことを特徴とする配線導体
    幅が５０μｍ以下の積層樹脂回路基板の製造方法。
14. 【請求項１４】 請求項３の印刷パターン幅が５０μｍ
    以下の印刷用マスクを用意し、次いで該マスクを樹脂基
    板の上に載せてマスク上面から前記印刷用パターンに印
    刷ペーストを押し込むことにより、前記印刷パターンを
    該樹脂基板に印刷し、回路パターンを形成し、得られた
    樹脂基板上に絶縁層となる樹脂皮膜を載せて形成し、前
    記印刷による回路パターン形成と絶縁層となる樹脂皮膜
    形成とを繰り返すことにより、所定層数積層したことを
    特徴とする配線導体幅が５０μｍ以下の積層樹脂回路基
    板の製造方法。