JP2017100367A - スクリーンマスク及びスクリーンマスクの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】簡易な構造で耐久性に優れ、高精度な印刷を実現可能とするスクリーンマスク及びスクリーンマスクの製造方法を提供する。【解決手段】本発明を適用したスクリーンマスクの一例であるスクリーンマスク１は、フレーム２、スクリーンメッシュ３、第１のスクリーン層４及び第２のスクリーン層５を有している。第２のスクリーン層５は第１のスクリーン層４上に位置し、第１のスクリーン層４と同様、感光性乳剤が板状に設けられた部材である。第２のスクリーン層５は、被印刷物６の上の異物１０や、被印刷物より外側の領域にある異物１０と接触する層である。即ち、第１のスクリーン層４やスクリーンメッシュ３を異物１０との接触から保護する層となる。また、第２のスクリーン層５にはパターン孔９が形成されている。このパターン孔９は第１のスクリーン層４のパターン孔８と対応する位置に設けられている。【選択図】図１

Description

本発明はスクリーンマスク及びスクリーンマスクの製造方法に関する。詳しくは、簡易な構造で耐久性に優れ、高精度な印刷を実現可能とするスクリーンマスク及びスクリーンマスクの製造方法に係るものである。

孔版印刷の一種としてスクリーン印刷が用いられている。スクリーン印刷は、印刷パターンを形成したスクリーンマスクに印刷ペーストを通過させ、被印刷物上に印刷パターンに応じた印刷を行う手法である。

スクリーン印刷は、幅広い対象物に対して印刷が可能であり、例えば、紙、布、プラスチック、金属、ガラス等に印刷が可能である。近年は、電子部品の製造への用途が拡大しており、チップ部品の配線形成やフラットパネルディスプレイの電極形成、結晶シリコン太陽電池の製造等、高精度な印刷が求められる分野で幅広く使用されている。

スクリーンマスクは主に、枠体、スクリーンメッシュ及び感光性乳剤で構成されている。枠体は、アルミダイキャスト製やアルミパイプ製のものが、スクリーンメッシュはステンレス鋼やタングステン等の金属繊維またはポリエステル等の合成繊維等が用いられている。

また、感光性乳剤は、露光やレーザー照射により硬化する性質を有している。例えば、ＰＶＡ、ＰＶＡｃ、シリコン樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂等の光硬化性の樹脂組成物が用いられる。

スクリーンマスクの製造では、枠体にスクリーンメッシュを接着剤で固定し、スクリーンメッシュの表面に感光性乳剤をコーティングして層を形成する。この層にフィルムやガラスにパターン形成されたフォトマスクを重ねて、露光もしくはレーザー照射によって感光させ印刷パターンを形成し、水等の現像液にて現像がなされる。

印刷時は、スクリーンマスク上に印刷ペーストを塗布し、ウレタンゴム等のスキージをスライドさせながら圧力をかけ、転写のメカニズムで被印刷物上に印刷ペーストが印刷されるものとなる。

近年の高精細な印刷に用いるスクリーンマスクの作製では、感光性乳剤を使用してパターン形成を行うことが一般的である。しかしながら、感光性乳剤の硬度が低いため、印刷やマスクの洗浄によって、パターン形成された感光性乳剤部の磨耗や変形が生じていた。

この結果、印刷ずれの発生や、平面度の劣化によるスクリーンマスクへの損傷が増加し、比較的短期間でスクリーンマスクの交換を行わなければならない問題があった。

こうしたなか、パターン形成された感光性乳剤とスクリーンメッシュの表面を耐摩耗性、耐食性、潤滑性に優れた保護膜で被覆したスクリーンマスクが提案され、例えば、特許文献１に記載のスクリーンマスクが存在する。

図９に示すように、特許文献１に記載されたスクリーンマスク１００は、枠体１０１に設けられたスクリーンメッシュ１０２上の感光性乳剤１０３に所定のパターンが形成されている。感光性乳剤１０３は、印刷ペーストが通過しない硬化した感光性乳剤部と、印刷ペーストが通過するメッシュ部で構成される。

また、スクリーンマスク１００は、枠体１０１の中央部にある感光性乳剤部１０３とその周りにあるスクリーンメッシュ１０２に、耐摩耗性、耐食性及び潤滑性に優れた保護膜１０４が形成されている。

保護膜１０４は、スクリーンマスクにプラズマ発生用原料ガスの含炭素化合物ガスを用いたプラズマ処理を施し、感光性乳剤および紗の表面を改質して形成されるものとなっている。

特開２０１０−６９８３５号公報

しかしながら、特許文献１に記載のスクリーンマスクは保護膜の形成のためにプラズマ処理装置が必要となる。また、多数の印刷パターンを要する用途では、複数の印刷パターンに応じたスクリーンマスクの製造が必要となるため、製造に費用や時間がかかるものとなる。

また、従来のスクリーンマスクでは、被印刷物上やその周辺に存在する異物がスクリーンマスクに接触して損傷を生じることがある。異物はセラミックや金属片、印刷ペーストの塊等があり、その大きさも数十μｍから数ｍｍまで種々存在する。また、被印刷物自体の凸状部の接触も損傷につながる。

損傷により感光性乳剤の表面にクラックが生じ、その部分から印刷ペーストが漏れ、印刷不良を起こすものとなる。また、損傷がひどい場合には、スクリーンメッシュが切れ、スクリーンマスク自体が割れてしまう不都合も生じる。

また、一般的に、スクリーンマスクの面積は被印刷物の面積より大きくなっている。被印刷物の周辺に位置する異物の量は、印刷回数の増加に伴って増えるため、スクリーンマスクの被印刷物より外側の領域により損傷が生じるやすいものとなる。

スクリーンマスクの損傷した箇所に、硬化性の液体や粘着テープで応急処置をする方法もあるが、印刷パターンに悪影響を及ぼすため、現実的には採用し難いものであった。

本発明は、以上の点に鑑みて創案されたものであり、簡易な構造で耐久性に優れ、高精度な印刷を実現可能とするスクリーンマスク及びスクリーンマスクの製造方法に係るものである。

上記の目的を達成するために、本発明のスクリーンマスクは、枠体と、該枠体内に張設されたスクリーンメッシュと、該スクリーンメッシュに設けられ、第１のパターン孔が形成された第１のパターン層と、該第１のパターン層の前記枠体とは反対側の面に設けられると共に、前記第１のパターン孔と対応する位置に第２のパターン孔が形成された第２のパターン層とを備える。

ここで、枠体と、枠体内に張設されたスクリーンメッシュによってスクリーンマスクの基礎を形成するものとなる。

また、スクリーンメッシュに設けられ、第１のパターン孔が形成された第１のパターン層によって、第１のパターン孔に応じた印刷パターンが被印刷物に印刷可能となる。即ち、第１のパターン孔を介して印刷ペーストを被印刷物側へと移動せしめるものとなる。なお、第１のパターン孔とは、所定のパターンを形成する孔全体を指すものを意味する。

また、第１のパターン層の枠体とは反対側の面に設けられた第２のパターン層によって、スクリーンメッシュ及び第１のパターン層が受ける損傷を低減させることができる。即ち、印刷時に、スクリーンメッシュ及び第１のパターン層と、被印刷物との間に第２のパターン層が位置するものとなり、結果としてスクリーンマスクの耐久性を向上せしめることが可能となる。

また、第１のパターン層の枠体とは反対側の面に設けられると共に、第１のパターン孔と対応する位置に第２のパターン孔が形成された第２のパターン層によって、スクリーンメッシュ及び第１のパターン層を損傷から保護しながら、第１のパターン孔に応じた印刷パターンが被印刷物に印刷可能となる。なお、第２のパターン孔とは、第１のパターン孔と対応する位置に設けられた孔であり、所定のパターンを形成する孔全体を指すものを意味する。

また、第２のパターン孔の孔径が第１のパターン孔の孔径よりも大きく形成された場合には、第１のパターン孔と第２のパターン孔が面一とならず、第１のパターン孔を介した印刷精度を高めることができる。即ち、被印刷物上の印刷ペーストの厚みや形状が第２のパターン孔と接触して変形する等の影響を減らすことができる。

また、第２のパターン孔の外周面と第１のパターン孔の外周面との間の距離が２０μｍ以上である場合には、スクリーンメッシュ及び第１のパターン層を損傷からより保護しやすく、第１のパターン孔の印刷精度も向上させることができる。

一方、第２のパターン孔の外周面と第１のパターン孔の外周面との間の距離が２０μｍ未満である場合には、第２のパターン孔と被印刷物上の印刷ペーストが接触しやすくなり、印刷後の印刷ペーストの厚みや形状が変形しやすいものとなってしまう。

また、第１のパターン層の外周部に位置決め用の線が設けられた場合には、第１のパターン孔と第２のパターン孔の位置のずれが生じにくいものとなる。即ち、例えば、第１のパターン層及び第２のパターン層を形成するそれぞれのフォトマスクの外周部にパターンとして位置決め用の線を設けておくことで、感光後に第１のパターン層の外周部に位置決め用の線が形成され、更に、第１のパターン層の位置決め用の線と第２のパターン層を形成するフォトマスクの位置決め用の線を合わせることで、第１のパターン層と第２のパターン層の位置がずれにくいものとなる。

また、上記の目的を達成するために、本発明のスクリーンマスクは、枠体と、該枠体内に張設されたスクリーンメッシュと、該スクリーンメッシュに設けられ、その中央領域に第１のパターン孔が形成された第１のパターン層と、該第１のパターン層の前記枠体とは反対側の面かつ前記第１のパターン孔よりも外側の領域に設けられた第２のパターン層とを備える。

ここで、第１のパターン層の枠体とは反対側の面かつ第１のパターン孔よりも外側の領域に設けられた第２のパターン層によって、被印刷物の外側に位置する異物からの損傷に対応しやすいものとなる。即ち、スクリーンマスクの外周近傍の領域を保護する構造となる。

また、上記の目的を達成するために、本発明のスクリーンマスクの製造方法は、枠体内にスクリーンメッシュを固定する第１の工程と、前記スクリーンメッシュに第１のパターン層となる感光性乳剤の層を設ける第２の工程と、該第２の工程で設けた感光性乳剤の層に、第１のフォトマスクを重ねて光線を照射し、第１のパターン孔が形成された第１のパターン層とする第３の工程と、前記第１のパターン層に第２のパターン層となる感光性乳剤の層を設ける第４の工程と、該第４の工程で設けた感光性乳剤の層に、第２のフォトマスクを重ねて光線を照射し、前記第１のパターン孔に対応する第２のパターン孔が形成された第２のパターン層とする第５の工程とを備える。

ここで、枠体内にスクリーンメッシュを固定する第１の工程によって、スクリーンマスクの基礎を形成することができる。

また、スクリーンメッシュに第１のパターン層となる感光性乳剤の層を設ける第２の工程と、第２の工程で設けた感光性乳剤の層に、第１のフォトマスクを重ねて光線を照射し、第１のパターン孔が形成された第１のパターン層とする第３の工程によって、第１のパターン孔に応じた印刷パターンが被印刷物に印刷可能な第１のパターン層を形成することができる。なお、第１のパターン孔とは、所定のパターンを形成する孔全体を指すものを意味する。また、ここでいう光線とは、紫外線及び可視光を含むものを意味するものである。

また、第１のパターン層に第２のパターン層となる感光性乳剤の層を設ける第４の工程と、第４の工程で設けた感光性乳剤の層に、第２のフォトマスクを重ねて光線を照射し、第２のパターン層とする第５の工程によって、スクリーンメッシュ及び第１のパターン層と、被印刷物との間に位置する第２のパターン層を形成することができる。即ち、スクリーンメッシュ及び第１のパターン層が受ける損傷を低減させる構造とすることができる。

また、第１のパターン層に第２のパターン層となる感光性乳剤の層を設ける第４の工程と、第４の工程で設けた感光性乳剤の層に、第２のフォトマスクを重ねて光線を照射し、第１のパターン孔に対応する第２のパターン孔が形成された第２のパターン層とする第５の工程によって、スクリーンメッシュ及び第１のパターン層を損傷から保護しながら、第１のパターン孔に応じた印刷パターンが被印刷物に印刷可能なスクリーンマスクを形成可能となる。なお、第２のパターン孔とは、第１のパターン孔と対応する位置に設けられた孔であり、所定のパターンを形成する孔全体を指すものを意味する。

また、第２のパターン孔の孔径が第１のパターン孔の孔径よりも大きく形成された場合には、第１のパターン孔と第２のパターン孔が面一とならず、第１のパターン孔を介した印刷精度を高めることができる。即ち、被印刷物上の印刷ペーストの厚みや形状が第２のパターン孔と接触して変形する等の影響を減らすことができる。

また、第２の工程でスクリーンメッシュにシート状の感光性乳剤を貼り付ける場合には、第１のパターン層の同一層内での乳剤厚みが均一なものとなる。この結果、印刷時にインク転写膜厚を均一なものとすることができる。また、乳剤表面の平滑性が向上するものとなる。この結果、印刷時のインク滲みが低減でき、直線性のよいシャープな印刷が可能となる。即ち、インク膜厚と幅方向の均一性を向上させ、印刷精度を高めることができる。

また、第４の工程で第１のパターン層にシート状の感光性乳剤を貼り付ける場合には、第２のパターン層の同一層内での乳剤厚みが均一なものとなる。この結果、印刷時にインク転写膜厚を均一なものとすることができる。また、乳剤表面の平滑性が向上するものとなる。この結果、印刷時のインク滲みが低減でき、直線性のよいシャープな印刷が可能となる。即ち、インク膜厚と幅方向の均一性を向上させ、印刷精度を高めることができる。

また、第１のフォトマスク及び前記第２のフォトマスクは位置決め用の線が設けられ、第３の工程で、第１のパターン層に第１のフォトマスクの位置決め用の線に対応した第１のパターン線を形成し、第５の工程で、第１のパターン線と第２のフォトマスクの位置決め用の線を合わせて第２のフォトマスクを重ねる場合には、第１のパターン孔と第２のパターン孔の位置のずれが少ないスクリーンマスクを形成可能となる。即ち、第１のパターン層の位置決め用の線と第２のフォトマスクの位置決め用の線を合わせることで、第１のパターン層と第２のパターン層の位置がずれにくくなり、この結果、第１のパターン孔と第２のパターン孔の位置のずれが少ないものとなる。

また、上記の目的を達成するために、本発明のスクリーンマスクは、枠体と、該枠体の内側に張設されたスクリーンメッシュと、該スクリーンメッシュに設けられ、パターン孔が形成されると共に、パターン孔の非形成領域の厚みがパターン孔の形成領域周辺の厚みよりも大きく形成されたパターン層とを備える。

ここで、枠体と、枠体の内側に張設されたスクリーンメッシュによって、スクリーンマスクの基礎を形成するものとなる。

また、スクリーンメッシュに設けられ、パターン孔が形成されたパターン層によって、パターン孔に応じた印刷パターンが被印刷物に印刷可能となる。即ち、パターン孔を介して印刷ペーストを被印刷物側へと移動せしめるものとなる。なお、パターン孔とは、所定のパターンを形成する孔全体を指すものを意味する。

また、スクリーンメッシュに設けられ、パターン孔が形成されると共に、パターン孔の非形成領域の厚みがパターン孔の形成領域周辺の厚みよりも大きく形成されたパターン層によって、スクリーンメッシュが受ける損傷を低減させることができる。また、パターン層の耐久性を高めることができる。なお、パターン孔の非形成領域とは、パターン層の内のパターン孔が存在しない部分であり、パターン孔及びパターン孔近傍部分はパターン孔の非形成領域に含まれない部分を意味するものである。

本発明に係るスクリーンマスクは、簡易な構造で耐久性に優れ、高精度な印刷を実現可能となっている。
また、本発明に係るスクリーンマスクの製造方法は、簡易な構造で耐久性に優れ、高精度な印刷を実現可能となっている。

本発明を適用したスクリーンマスクを示す概略図である。 本発明を適用したスクリーンマスクの他の実施の形態を示す概略図である。 枠体を示す概略図（ａ）及び枠体へのスクリーンメッシュの固定を示す概略図（ｂ）である。 第１層目にシート状の感光性乳剤を用いるコート作業を示す概略図（ａ）及び第１層目に塗布により感光性乳剤の層を形成するコート作業を示す概略図（ｂ）である。 露光作業における光線照射を示す概略図（ａ）及び感光性乳剤の硬化を示す概略図（ｂ）である。 第２層目にシート状の感光性乳剤を用いるコート作業を示す概略図（ａ）及び第２層目の感光性乳剤の層が形成された状態を示す概略図（ｂ）である。 露光作業における光線照射を示す概略図（ａ）及びフォトマスクを外しパターン形成がされた第２のパターン層を示す概略図（ｂ）である。 位置決め用の線の一例を示す概略図である。 従来のスクリーンマスクの構造を示す概略図である。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明し、本発明の理解に供する。
図１は、本発明を適用したスクリーンマスクを示す概略図である。なお、以下に示す構造は本発明の一例であり、本発明の内容はこれに限定されるものではない。

図１に示すように、本発明を適用したスクリーンマスクの一例であるスクリーンマスク１は、フレーム２、スクリーンメッシュ３、第１のスクリーン層４及び第２のスクリーン層５を有している。

スクリーンマスク１は、第２のスクリーン層５と対向する位置に配置された被印刷物６に対して、所定のパターン孔から印刷ペースト７（インク）を印刷する。印刷時は、スクリーンメッシュ３上の印刷ペーストを、スキージ（図示せず）をスライドさせながらパターン孔から押し出していくものとなる。

フレーム２は四角枠状の形状を有しており、例えば、アルミダイキャスト製やアルミパイプ製のものが使用される。また、フレーム２の形状や大きさは、対象となる被印刷物の大きさや、スクリーンマスク１を設置する印刷機械の種類により適宜変更されるものである。

スクリーンメッシュ３は、後述する所定のパターン孔が形成されたスクリーン層を支持する部分である。スクリーンメッシュ３に一定の値の張力をかけ、両端部がフレーム２に接着剤で固定されている。スクリーンメッシュ３はフレーム２の内側に配置される。

スクリーンメッシュ３はステンレス鋼やタングステン等の金属繊維またはポリエステル等の合成繊維等で形成されている。また、スクリーンメッシュ３は、印刷ペースト７が透過可能な孔部を多数有するメッシュ状に形成されている。フレーム２及びスクリーンメッシュ３がスクリーンマスク１の基板となる部材である。

第１のスクリーン層４は、スクリーンメッシュ３に感光性乳剤が板状に設けられた部材である。第１のスクリーン層４には、被印刷物に所望の印刷を可能とするパターン孔８が形成されている。このパターン孔８が、印刷ペーストが通過し、被印刷物６の表面に回路や基板のパターン等を描画させる部分となる。そのため、パターン孔８とは、複数の孔部から構成されたものを意味する。

また、第１のスクリーン層４を構成する感光性乳剤は、露光やレーザー照射により硬化する性質を有している。例えば、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）、ポリ酢酸ビニル（ＰＶＡｃ）、シリコン樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂等の光硬化性の樹脂組成物が用いられる。露光作業により硬化した箇所は印刷ペースト７が透過できない部分となる。第１のスクリーン層４は、メッシュとの密着性、弾力性及び解像性に優れるものであることが好ましい。

第２のスクリーン層５は第１のスクリーン層４上に位置し、第１のスクリーン層４と同様、感光性乳剤が板状に設けられた部材である。第２のスクリーン層５は、被印刷物６の上の異物１０や、被印刷物より外側の領域にある異物１０と接触する層である。即ち、第１のスクリーン層４やスクリーンメッシュ３を異物１０との接触から保護する層となる。

スクリーンマスク１では、第２のスクリーン層５がスクリーンマスク１の中央部分に形成されている。そのため、第１のスクリーン層４のパターン孔８が形成された領域以外のほとんどの部分を第２のスクリーン層５が覆った形状となっている。

また、第２のスクリーン層５にはパターン孔９が形成されている。このパターン孔９は第１のスクリーン層４のパターン孔８と対応する位置に設けられている。

より具体的には、第１のスクリーン層４及び第２のスクリーン層５が重なった状態の平面視で、パターン孔８とパターン孔９の位置はほぼ一致するものとなる。パターン孔９も印刷ペーストが通過する部分であり、複数の孔部から構成されている。

上述したようにパターン孔８とパターン孔９の位置はほぼ一致するものであるが、パターン孔９の孔径はパターン孔８の孔径より大きく形成されている。対応する孔同士の位置関係で示すと、図１の矢印Ｚの箇所で２０μｍのずれを有するものとなっている。

また、第２のスクリーン層５を構成する感光性乳剤は、露光やレーザー照射により硬化する性質を有している。第１のスクリーン層４を構成する感光性乳剤と同様に、例えば、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）、ポリ酢酸ビニル（ＰＶＡｃ）、シリコン樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂等の光硬化性の樹脂組成物が用いられる。第２のスクリーン層５は、耐溶剤性及び機械的耐久性に優れるものであることが好ましい。

感光性乳剤の露光作業により硬化した箇所は印刷ペースト７が透過できない部分となる。第１のスクリーン層４及び第２のスクリーン層５を構成する感光性乳剤は同一の素材であってもよいし、各々が異なる異種素材であってもよい。２つの層で異種素材を採用する場合には、上述したような、第１のスクリーン層４に求められるメッシュとの密着性、弾力性及び解像性に優れる性質に特徴を有する素材と、第２のスクリーン層５に求められる耐溶剤性及び機械的耐久性に優れる性質に特徴を有する素材を組み合わせることで、印刷精度や耐久性に優れたスクリーンマスクを製造可能となる。

また、第１のスクリーン層４と第２のスクリーン層５は、数μｍ〜１００μｍ程度の厚みを有するものとなっている。なお、スクリーンマスク１では、第１のスクリーン層４の厚みが２０μｍ、第２のスクリーン層５の厚みが３０μｍの値で形成されている。

ここで、パターン孔８及びパターン孔９の大きさや形成箇所は限定されるものではなく、被印刷物に描画したい所望のパターンに応じて適宜変更されるものである。

また、必ずしも、パターン孔８とパターン孔９で対応する孔同士の位置のずれが２０μｍとなっている必要はない。パターン孔８を介した印刷に影響しにくいものとなっていれば充分であり、例えば、１００μｍや１ｍｍ程度のずれであってもよい。一方、ずれの大きさが２０μｍ未満になると、パターン孔９が印刷精度に影響するおそれがあるため、対応する孔同士の位置のずれが２０μｍとなることが好ましい。

また、第１のスクリーン層４及び第２のスクリーン層５の厚みは限定されるものではなく、被印刷物や印刷ペーストの種類、発生しやすい異物の種類や大きさ等に応じて適宜変更可能となっている。

また、必ずしも、第１のスクリーン層４と第２のスクリーン層５が異なる２層として形成される必要はなく、例えば、２つの層が一体化した構造であってもよい。

また、必ずしも、スクリーン層の数が第１のスクリーン層４と第２のスクリーン層５の２層に限定される必要はない。例えば、第２のスクリーン層５の更に上に第３のスクリーン層やそれ以上の層を形成してもよい。但し、製造時の工程数が増える点や、第２のスクリーン層５の厚みを変えて保護能を調節しうる点から、スクリーン層の数は２層で充分である。

また、必ずしも、第２のスクリーン層５がスクリーンマスク１の中央部分に形成される必要はない。但し、第１のスクリーン層４やスクリーンメッシュ３の保護がより一層充分になる点で、第２のスクリーン層５がスクリーンマスク１の中央部分に形成されることが好ましい。

一方、本発明を適用したスクリーンマスクの他の実施の形態として、以下のような構成も採用しうる。以下、図２を用いて説明する。

スクリーンマスクの損傷の原因となる異物は、印刷回数を重ねることで、被印刷物の外側の領域に増加していく傾向にある。また、一般的に、スクリーン層のパターン孔は平面視でスクリーン層の中央側に形成され、スクリーン層の外側にはパターン孔が存在しない構造となっている。

そこで、本発明の他の実施の形態として、図２に示すスクリーンマスク１１も考えられる。スクリーンマスク１１は、第１のスクリーン層４のパターン孔８が設けられた領域の外側に第２のスクリーン層１２が形成されている。

第２のスクリーン層１２は、被印刷物６の外側の異物１０から第１のスクリーン層４やスクリーンメッシュ３を保護可能な構造となっている。なお、スクリーンマスク１１の構造のその他の部分は、上述したスクリーンマスク１と共通しているため説明を省略する。

以上までで説明した本発明を適用したスクリーンマスクの製造方法について、以下詳細を説明する。
なお、本発明を適用したスクリーンマスクの製造方法は以下に記載する内容に限定されるものではなく、適宜変更しうるものである。

１．ストレッチ作業
まず、スクリーンマスク１の枠となるフレーム２を洗浄し、図３（ａ）及び図３（ｂ）に示すように、スクリーンメッシュ３の取り付けを行う。スクリーンメッシュ３はスクリーンマスク１のユーザーの指定及び素材の種類に応じた指定値の張力で引っ張り、テンションをかけながら、フレーム２に接着剤で固定する。

２．コート作業（１層目）
スクリーンメッシュ３の被印刷物と対向する側の面に、第１のスクリーン層４となる感光性乳剤の層１３をコート作業にて形成する。感光性乳剤は、例えば、光硬化性のＰＶＡ等が使用でき、感光性乳剤の層をユーザーが指定する乳剤膜厚となるように形成する。

本コート作業は、図４（ａ）に示すシート状の感光性乳剤の貼り付け、または、図４（ｂ）に示す感光性乳剤の塗布による方法が採用しうる。

図４（ａ）に示す方法は、所望の乳剤膜厚を有するシート状の感光性乳剤をスクリーンメッシュ３の面に貼り付けるものである。貼り付けは、垂直にしたスクリーンメッシュ３に液状の感光性乳剤を塗って、スクリーンメッシュ２の下方から感光性乳剤のフィルムシート２５を貼り付けていく。

フィルムシート２５の貼り付けは、図４（ａ）の矢印Ｙで示す方向に下方から上方へと行う。一定の膜厚に形成したフィルムシート２５を用いることで、第１のスクリーン層４の膜厚のばらつきを低減可能となる。

一方、図４（ｂ）に示すように、スクリーンメッシュ３に対して液状の感光性乳剤２６を平板状に塗布するコート作業であってもよい。この場合、感光性乳剤の塗布と乾燥を繰り返し行い、所望の乳剤膜厚になるまで作業を行う。

液状の感光性乳剤２６の塗布も、フィルムシート２５の貼り付けと同様に、図４（ｂ）の矢印Ｙで示す方向に下方から上方へと行う。塗布作業は、塗布用の機械による自動作業や、人の手を介した塗布であってもよい。

上記のとおり、感光性乳剤のシートの貼り付けまたは塗布によりスクリーンメッシュ３の面上に感光性乳剤の層１３が形成される。

３．露光作業（１層目）
続いて、上記のコート作業で形成した感光性乳剤の層１３に対してフォトマスクを用いてパターン形成を行う。なお、フォトマスクの形成については後述する。図５（ａ）に示すように、第１のスクリーン層４のパターン孔となるパターンが形成された第１のフォトマスク１４を感光性乳剤の層１３の上の指定位置に合わせて固定する。

第１のフォトマスク１４は、光線が透過しないフォトマスクパターン部１５を有している。感光性乳剤の層１３のフォトマスクパターン部１５に対応する位置が、第１のスクリーン層５のパターン孔８となる。また、第１のフォトマスク１４のフォトマスクパターン部１５以外の領域は光線を透過する部分である。なお、ここでいう光線とは、紫外線及び可視光を含むものを意味するものである。

図５（ａ）で見て上部側から露光機（図示せず）で第１のフォトマスク１４に光線を照射する。図５（ｂ）で示すように、フォトマスクパターン部１５では光線が透過せず、その下方に位置する感光性乳剤には光線が照射されず、そのまま未硬化領域１６となる。

一方、それ以外の領域では光線が第１のフォトマスク１４を透過し、感光性乳剤の層１３に光線が照射される。図５（ｂ）に示すように、光線が照射された感光性乳剤は硬化して硬化領域１７となる。

後述する現像作業の工程にて、未硬化領域１６を水で洗浄して洗い流すと同部分に貫通孔が形成され、上述したパターン孔８となる。また、硬化領域１７はそのまま層を構成する部分となる。

４．コート作業（２層目）
上述したコート作業と同様に、光線を照射した感光性乳剤の層１３に重ねて、第２のスクリーン層５となる感光性乳剤の層１８をコート作業にて形成する。ここで使用する感光性乳剤は、感光性乳剤の層１３の形成に使用したものと同一の乳剤でもよいし、異なる乳剤を用いてもよい。２層目のコート作業においても感光性乳剤の層をユーザーが指定する乳剤膜厚となるように形成する。

本コート作業では、図６（ａ）及び図６（ｂ）に示すようにシート状の感光性乳剤を貼り付けて層の形成を行っている。ここでは、垂直にした光線照射後の感光性乳剤の層１３に対して液状の感光性乳剤を塗り、スクリーンメッシュ３の下方から感光性乳剤のフィルムシート１９を貼り付ける。

フィルムシート１９の貼り付けは、図６（ａ）の矢印Ｙで示す方向に下方から上方へと行う。本工程でも一定の膜厚に形成したフィルムシート１９を用いることで、膜厚のばらつきを低減可能となる。シートの貼り付けにより感光性乳剤の層１８が形成される。

ここで、必ずしも、感光性乳剤の層１８を、シート状の感光性乳剤を貼り付けて形成する必要はなく、例えば、上述したような塗布工程で形成する方法も採用しうる。しかしながら、第２のスクリーン層５の膜厚のばらつきを低減できる点から、シート状の感光性乳剤を貼り付けて形成することが好ましい。第２のスクリーン層５の膜厚を均一に揃えることで、被印刷物上に転写された印刷ペーストと干渉しにくくなり、より印刷の精度を高めることが可能となる。

５．露光作業（２層目）
続いて、上記のコート作業で形成した感光性乳剤の層１８に対してフォトマスクを用いてパターン形成を行う。図７（ａ）に示すように、第２のスクリーン層５のパターン孔となるパターンが形成された第２のフォトマスク１９を感光性乳剤の層１８の上の指定位置に合わせて固定する。

第２のフォトマスク１９は、光線が透過しないフォトマスクパターン部２０を有している。感光性乳剤の層１８のフォトマスクパターン部２０に対応する位置が、第２のスクリーン層５のパターン孔９となる。また、第２のフォトマスク１９のフォトマスクパターン部２０以外の領域は光線を透過する部分である。

また、第２のフォトマスク１９のフォトマスクパターン部２０は、第１のフォトマスクパターン１４のフォトマスクパターン部１５とほぼ同一の位置にパターンが形成されている。また、フォトマスクパターン部２０の大きさは、フォトマスクパターン部１５の大きさよりもやや大きく形成されている。

即ち、第２のフォトマスク１９を使用して形成される第２のスクリーン層５のパターン孔９は、第１のスクリーン層４のパターン孔８と位置がほぼ一致して重なり、かつ、パターン孔９がパターン孔８よりもやや大きく形成されるものとなる。２つの孔のずれは２０μｍ以上となることが好ましい。

図７（ａ）で見て上部側から露光機（図示せず）で第２のフォトマスク１９に光線を照射する。図７（ｂ）で示すように、フォトマスクパターン部２０では光線が透過せず、その下方に位置する感光性乳剤には光線が照射されず、そのまま未硬化領域２１となる。

一方、それ以外の領域では光線が第２のフォトマスク１９を透過し、感光性乳剤の層１８に光線が照射される。光線が照射された感光性乳剤は硬化して硬化領域２２となる。

６．現像作業
光線の照射後に、未硬化領域１６及び未硬化領域２１を水で洗浄して洗い流すと同部分に貫通孔が形成され、パターン孔８及びパターン孔９となる。また、硬化領域１７及び硬化領域２２はそのまま層を構成する部分となる。

洗浄作業を経て未硬化領域が除去されこれを乾燥させると第１のスクリーン層４及び第２のスクリーン層５となる。即ち、洗浄作業を経て乾燥させるとスクリーンマスク１が完成するものとなる。

７．フォトマスクの製造について
上記のスクリーンマスク１の製造に用いたフォトマスクの製造について説明する。第１のフォトマスク１４及び第２のフォトマスク１９は、ガラスやポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）フィルム等の光透過性の素材で形成されている。ＣＡＤ作業で所望のパターンデータを作製し、ＣＡＭ作業にてガラス等の素材上に描画機を使用してパターンを形成する。本作業により、パターン孔８やパターン孔９を形成可能なフォトマスクが作成される。

また、本発明を適用したスクリーンマスクの製造方法では、パターン孔用のパターン以外に、位置合わせ用の線を設けることができる。図８に示すように、第１のフォトマスク１４には描画機により、位置決め用の線２３が平板状のフォトマスクの４辺にそれぞれ設けられている。第２のフォトマスク１９にも同一箇所に位置決め用の線２４が形成される。

位置決め用の線２３及び位置決め用の線２４は、光線照射後の感光性乳剤の層１３と
感光性乳剤の層１８の上に第２のフォトマスク１９を重ねる際の目印となる部分である。

第１のフォトマスク１４を介して露光作業を行うと、感光性乳剤の層１３には位置決め用の線２３に対応した線が形成される。この線は感光性乳剤の層１８を介しても目視可能である。この線と、第２のフォトマスク１９の位置決め用の線２４を重ね合わせることで、第１のフォトマスク１４のパターンと、第２のフォトマスクのパターンとの間のずれを小さなものとすることができる。

即ち、パターン孔８とパターン孔９とが重なる位置をほぼ同じ位置とすることができる。このように、フォトマスクに位置決め用の線を形成することで、２つのスクリーン層に形成されるパターン孔の位置を合わせやすいものとなる。

ここで、重ね合わせを容易にするための目印が位置決め用の線である必要はない。重ね合わせの目印となれば充分であり、例えば丸等の記号であってもよい。但し、ずれを生じにくくなる点から、目印を設ける場合には線を形成することが好ましい。

以上の工程で完成したスクリーンマスク１は、スクリーン印刷に用いられる。印刷時には、スクリーンマスク１の第２のスクリーン層５を被印刷物６の表面に対向させて配置する。そして、スクリーンメッシュ３の側から高粘度の印刷ペーストを載せ、スクリーンメッシュ３の側からスキージを被印刷物６の側に圧力をかけて押し付けながら、スクリーンマスク１に対してスライド移動させる。

スキージによりスクリーンマスク１の第２のスクリーン層５が被印刷物に当接して離れることで印刷ペーストがパターン孔８及びパターン孔９を透過して、被印刷物上に印刷ペーストが転写される。スクリーンマスク１の端から端へとスキージがスライド移動することで、パターン孔８及びパターン孔９に応じた印刷がなされるものとなる。

印刷時には、異物１０や被印刷物自体の凸部がスクリーンマスク１に接触するが、その接触は第２のスクリーン層５に対して生じ、第１のスクリーン層４やスクリーンメッシュ３に対しては接触しにくいものとなっている。そのため、第１のスクリーン層４やスクリーンメッシュ３に対しての損傷が少なく、スクリーンマスク１を耐久性の高いものとすることができる。

また、上述した製造方法では、従来のスクリーンマスク１の製造設備をそのまま使用することができるため、非常に簡易に耐久性に優れたスクリーンマスク１を製造することができるものとなっている。

以上のように、本発明のパネルバルブの配管構造は、より簡易な配管構造を実現可能なものとなっている。
また、本発明のパネルバルブの制御方法は、より簡易な配管構造を利用する制御方法となっている。

１ スクリーンマスク
２ フレーム
３ スクリーンメッシュ
４ 第１のスクリーン層
５ 第２のスクリーン層
６ 被印刷物
７ 印刷ペースト
８ パターン孔
９ パターン孔
１０ 異物
１１ スクリーンマスク
１２ 第２のスクリーン層
１３ 感光性乳剤の層
１４ 第１のフォトマスク
１５ フォトマスクパターン部
１６ 未硬化領域
１７ 硬化領域
１８ 感光性乳剤の層
１９ フィルムシート
２０ フォトマスクパターン部
２１ 未硬化領域
２２ 硬化領域
２３ 位置決め用の線
２４ 位置決め用の線
２５ フィルムシート
２６ 液状の感光性乳剤

Claims (11)

1. 枠体と、
   該枠体内に張設されたスクリーンメッシュと、
   該スクリーンメッシュに設けられ、第１のパターン孔が形成された第１のパターン層と、
   該第１のパターン層の前記枠体とは反対側の面に設けられると共に、前記第１のパターン孔と対応する位置に第２のパターン孔が形成された第２のパターン層とを備える
   スクリーンマスク。
2. 前記第２のパターン孔の孔径が前記第１のパターン孔の孔径よりも大きく形成された
   請求項１に記載のスクリーンマスク。
3. 前記第２のパターン孔の外周面と前記第１のパターン孔の外周面との間の距離が２０μｍ以上である
   請求項２に記載のスクリーンマスク。
4. 前記第１のパターン層は、外周部に位置決め用の線が設けられた
   請求項１、請求項２または請求項３に記載のスクリーンマスク。
5. 枠体と、
   該枠体内に張設されたスクリーンメッシュと、
   該スクリーンメッシュに設けられ、その中央領域に第１のパターン孔が形成された第１のパターン層と、
   該第１のパターン層の前記枠体とは反対側の面かつ前記第１のパターン孔よりも外側の領域に設けられた第２のパターン層とを備える
   スクリーンマスク。
6. 枠体内にスクリーンメッシュを固定する第１の工程と、
   前記スクリーンメッシュに第１のパターン層となる感光性乳剤の層を設ける第２の工程と、
   該第２の工程で設けた感光性乳剤の層に、第１のフォトマスクを重ねて光線を照射し、第１のパターン孔が形成された第１のパターン層とする第３の工程と、
   前記第１のパターン層に第２のパターン層となる感光性乳剤の層を設ける第４の工程と、
   該第４の工程で設けた感光性乳剤の層に、第２のフォトマスクを重ねて光線を照射し、前記第１のパターン孔に対応する第２のパターン孔が形成された第２のパターン層とする第５の工程とを備える
   スクリーンマスクの製造方法。
7. 前記第２のパターン孔の孔径が前記第１のパターン孔の孔径よりも大きく形成された
   請求項６に記載のスクリーンマスクの製造方法。
8. 前記第２の工程は前記スクリーンメッシュにシート状の感光性乳剤を貼り付ける
   請求項６または請求項７に記載のスクリーンマスクの製造方法。
9. 前記第４の工程は前記第１のパターン層にシート状の感光性乳剤を貼り付ける
   請求項６、請求項７または請求項８に記載のスクリーンマスクの製造方法。
10. 前記第１のフォトマスク及び前記第２のフォトマスクは位置決め用の線が設けられ、
    前記第３の工程は、前記第１のパターン層に前記第１のフォトマスクの位置決め用の線に対応した第１のパターン線を形成し、
    前記第５の工程は、前記第１のパターン線と前記第２のフォトマスクの位置決め用の線を合わせて同第２のフォトマスクを重ねる
    請求項６、請求項７、請求項８または請求項９に記載のスクリーンマスクの製造方法。
11. 枠体と、
    該枠体の内側に張設されたスクリーンメッシュと、
    該スクリーンメッシュに設けられ、パターン孔が形成されると共に、パターン孔の非形成領域の厚みがパターン孔の形成領域周辺の厚みよりも大きく形成されたパターン層とを備える
    スクリーンマスク。

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