DE2650761A1

DE2650761A1 - Metallmaske zur verwendung beim siebdruck

Info

Publication number: DE2650761A1
Application number: DE19762650761
Authority: DE
Inventors: Mitsuo Nakatani
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1975-11-07
Filing date: 1976-11-05
Publication date: 1977-05-18
Also published as: JPS5631275B2; US4084506A; JPS5258606A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Metallmaske zur Verwendung beim Siebdruck einer Dickfilmschaltung und dergleichen.

Bisher kennt man als Masken, die sich zum Siebdruck verwenden lassen: eine Emulsionsmaske zum Bilden eines Musterteils durch Aufbringen eines photoempfindlichen Harzes auf ein aus "Tetron", rostfreiem Stahl o. dgl. bestehendes Netz oder Gitter und anschließendes Entfernen des aufgebrachten Harzes von unerwünschten, d.h. anderen als den mittels eines Beliohtungsverfahrens belichteten Teilen· eine Suspendiermetallmaske zum Bilden eines Musterteils durch Abscheiden einer Metallfolie auf einem Netz oder Gitter aus rostfreiem Stahl nach einem Elektroplattierverfahren o. dgl. und anschließendes Musterätzen eines Teils der Metallfolie und eine feste Metallmaske zum Bilden eines Musterteils durch

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einstüokiges Herstellen einer Druokmusterschicht und einer Elektroplattierschicht auf einer Unterlagenmetallfolie nach einem Elektroplattierverfahren.

In jedem Fall der Druckmasken wird ein Gitter- oder Siebteil mit rechteckigen oder kreisförmigen öffnungen, die regelmäßig angeordnet sind, in einem Musteröffnungsbereich vorgesehen, durch den Druckpaste beim Drucken hindurchdringen muß.

Fig. 2 zeigt eine Querschnittsansicht zur Veranschaulichung des Zustandes, in dem Druckpaste unter Verwendung einer in Fig. 1 dargestellten bekannten Metallmaske zum Siebdruck übertragen wird. Man erkennt eine Unterlage 1, eine Metallmaskensiebschicht 2, eine zu bedruckende Unterlage 4, eine Dickfilm-Druckpaste 5 und ein Quetschorgan 6. Zum Drucken einer Dickfilmschaltung auf der Unterlage 4 unter Verwendung einer Dickfilmpaste 5 und der Metallmaske wird die Dickfilmpaste 5 oben auf der Metallmaskensiebschicht 2 angeordnet, und man läßt dann Druck mittels des Quetschorgans 6 von oben einwirken, wobei das Quetschorgan 6 auf dem Sieb bewegt wird, so daß die Dickfilmpaste 5 durch die Siebmaschen der Metallmaskensiebschicht 2 auf das Druckmuster J5 auf der zu bedruckenden Unterlage 4 gedruckt wird. Wie Fig. 2 zeigt, ist das Vordringen der auf die Unterlage 4 gedruckten dicken Paste 5 in Bereiche unter den Maschen der Siebschicht 2 im Vergleich mit dem Pail erschwert, wo die Paste durch einen maschenfreien Bereich zugeführt wird, so daß die Oberkanten eines gedruckten Films im Bereich unter den Maschen der Siebschicht 2 eine Wellenform im

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Querschnitt zeigen. Insbesondere besteht beim Drucken dünner Leiterzüge die Tendenz zur Unterbrechung von Leiterzügen in dem genannten Kantenbereich. Außerdem wird die Dicke eines gedruckten Films in einem unter den Maschen der Siebschicht 2 liegenden Bereich im "Vergleich mit der eines maschenfreien Bereichs verringert, so daß damit kein gedruckter Film mit glatter Oberfläche herstellbar ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Metallmaske zur Verwendung beim Siebdruck anzugeben, mit der eine verbesserte Genauigkeit des Drückens einer Dickfilmschaltung u. dgl. erhältlich ist und man eine verbesserte Ausbeute der gedruckten Teile beim Drucken dünner Leiterzüge für eine Dickfilmschaltung u. dgl. erreicht.

Gegenstand der Erfindung, womit diese Aufgabe gelöst wird, ist eine Metallmaske zur Verwendung beim Siebdruck mit einer Siebschicht und einer Druckmusterschicht, mit dem Kennzeichen, daß ein Teil der Musteröffnungsbereiche, die eine Mehrzahl von gegebenen Druckmustern bilden, frei von einem Sieb ist.

Die Erfindung beruht auf dem Grundgedanken, daß die Gestaltung des Siebes passend zur Form eines zu druckenden Musters variiert wird, indem ein Öffnungsbereich in einer Druckmusterschicht in einem einzelnen Druckmetallmaskenmuster mit einer den Öffnungsbereich bedeckenden Siebschicht versehen ist, während ein anderer Öffnungsbereich in diesem Druckmetallmaskenmuster nicht mit einer Siebschicht versehen ist.

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Die Erfindung wird anhand des in der Zeichnung veranschaulichten Ausführungsbeispiels näher erläutert; darin zeigen:

Fig. 1 einen Querschnitt eines Teils einer bekannten Metallmaske;

Fig. 2 einen Querschnitt zur Veranschaulichung des Zustandes, in dem Druckpaste unter Verwendung der bekannten Metallmaske auf die Unterlage aufgebracht wird;

Fig. 3 eine Perspektivdarstellung einer Metallmaske gemäß der Erfindung;

Fig. 4 einen Querschnitt nach der Linie A-A in Fig. 3; und

Fig. 5 einen Querschnitt längs der Linie B-B in Fig. 3.

Die Erfindung soll nun im einzelnen anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert werden.

Fig. 3 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer Metallmaske gemäß der Erfindung, die für einen wärmeempfindlichen Speichertyp-Dickfilmmodulkopf in einem kleinen "Telefax" Verwendung findet. Fig. 3 zeigt Musterschichten 7, 8 in einem Teil eines Musters. Der genannte Musterteil besteht aus einem Leiterzugbereich 7 einer so kleinen Breite wie 100 /um und einem Leiterzugbereich 8 mit einer relativ großen Breite von 300 ,um,

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wobei eine Siebschicht 2 nur auf dem Bereich 8 mit größerer Breite ausgebildet ist, während der Bereich 7 mit geringerer Breite frei von einer Siebschicht ist. Die Metallmaske wird nach folgenden Verfahrensschritten hergestellt: Ein Photoresistfilm einer Dicke von 2 bis 3 /Um wird auf einer Oberfläche eines Kupferblechs 1 mit einer Dicke von 30 bis 50 /Um entsprechend einem gewünschten Druckmuster gebildet, während ein Photoresistfilm der obigen Dicke auf der anderen Oberfläche des Kupferblechs entsprechend einem negativen Muster mit einem Sieb oder Gitter gewünschter Form erzeugt wird. (Der Durchmesser

einer Siebmasche ist im wesentlichen gleich der Breite des Leiterzugbereichs mit geringer Breite.) (Der Photoresistfilm, der verwendet werden kann, umfaßt beispielsweise einen der Handelsbezeichnung "TPR" von Tokyo Oka.) Danach wendet man das Elektroplattieren auf die freien Teile an den beiden Oberflächen des Kupferblechs an, um eine Nickelplattierschicht jeweils bis zu einer Dicke von 20 bis 25 ^um abzuscheiden. Als Ergebnis erhält man darauf eine Siebschicht 2 und Musterschichten 7, δ für eine Metallmaske. Dann werden unerwünschte Teile des Kupferblechs unter Verwendung einer Ätzlösung (z.B. einer Chlorigsäurebasis-A'tzlösung) in der Weise entfernt, daß die Nickelplattierschicht nicht aufgelöst, sondern das Kupferblech 1 allein aufgelöst wird. Schließlich wird der ganze Körper der Metallmaske zur Verstärkung bis auf eine Dicke von 2 bis 3 /Um nickelplattiert.

Pig. 4 und 5 sind Querschnitte nach den Linien A-A und B-B der Fig. 3 und zeigen einen von der Siebschicht freien Musterbereich 7 und einen Musterbereich 8 mit der Siebschicht 2.

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Palls eine Leiterdruckpaste (z.B. der Handelsbezeichnung "4020Y" von Sumitomo Kagaku) auf eine Aluminiumoxidunterlage unter Verwendung einer erfindungsgemäßen Metallmaske gedruckt wird, zeigen die Kanten eines Leiters im Dünnleiterzugbereich ausgezeichnete lineare Konturen, wobei sie frei von wellenartigen Kanten eines Leiters sind, der unter Verwendung einer bekannten Metallmaske mit einem Siebteil gedruckt wird. Als Ergebnis tritt bei dem auf einem Dünnlelterzugbereich gemäß der Erfindung hergestellten Leiter keine Gefahr des Auftretens einer Unterbrechung auf. Außerdem ist im Gegensatz zu einer unter Verwendung einer bekannten Metallmaske gedruckten Filmoberfläche die gedruckte Filmoberfläche im Dünnleiterzugteil gemäß der Erfindung frei von einer Spur eines Siebes, das sich in Form von Inseln oder vorragenden Punkten bemerkbar machen könnte.

Es wurden Versuche zur Ermittlung einer möglichen Minimalbreite eines Musters, das sich drucken läßt, unter Variation der Maskenmusterbreite im siebfreien Bereich durchgeführt. Man fand, daß das Drucken möglich ist, soweit Maskenmusterbreiten im Bereich bis zur Maximalkorngröße der Druckpaste verwendet werden. Beispielsweise wurde im Fall des im Ausführungsbeispiel verwendeten "4020Y" eine Maskenmusterbreite bis zur Minimalbreite von etwa 15 /Um als für das Drucken befriedigend befunden. Dabei ermittelte man die Breite des gedruckten Leiters im Bereich von 30 bis 40 /um.

Während das genannte Ausführungsbeispiel einen Dünnlinienzugbereich ohne Siebteil umfaßt, ist zu bedenken, daß vorzugsweise kein Siebteil für einen Bereich

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mit einer Musterbreite von mehr als 100 /um, jedoch weniger als 300 /um vorgesehen wird. Falls nämlich die Breite 300 ,um übersteigt, tritt die Gefahr auf, daß die Spitze des Quetschorgans während des Drückens in die öffnung des Maskenmusters eindringt und die Dicke des gedruckten Leiters verringert wird.

Wie sich aus dem Vorstehenden ergibt, soll erfindungsgemäß ein Bereich, für den eine lineare Kante eines Leiters im Muster eines Leiters besonders erforderlich ist, z.B. ein Bereich zum Bilden eines Leiters einer geringen Breite, frei von einem Sieb sein, um so das Drucken des genannten Teils zu erleichtern.

Außerdem ist der genannte gedruckte Bereich oder Leiter frei von einem verengten oder halsartigen Teil längs seiner Kante und ergibt eine glatte gedruckte Oberfläche, so daß der Leiter eine gleichmäßige elektrische Leitfähigkeit zu liefern vermag. Als Ergebnis tritt keine örtliche Stromkonzentration auf, wenn ein Strom durch den Leiter fließt, so daß die Schaltung eine verbesserte Verläßlichkeit aufweist.

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Claims

Ansprüche

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■V. Metallmaske zur Verwendung beim Siebdruck mit einer Siebschicht und einer Druckmusterschicht, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil (7) der MusterÖffnungsbereiche (7, 8), die eine Mehrzahl von gegebenen Druckmustern bilden, frei von einer Siebschicht (2) ist.
2. Metallmaske nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß eines der gegebenen Druckmuster aus einem Bereich (8) mit einer Siebschicht (2) auf einer Seite eines Musteröffnungsbereichs und einem anderen Bereich (7) ohne Siebschicht besteht.
5. Metallmaske nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine eine Mehrzahl von gegebenen Druckmustern bildende Oberfläche einer Druckmusterschicht eine zu bedruckende Unterlage (4) berührt.
4. Metallmaske nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der von einer Siebschicht (2) freie Musteröffnungsbereich (7) der Erzeugung eines Dünnleitungszugdruckbereichs mit einer Dicke unter 300 /Um dient.

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