JP4180311B2 - スクリーン印刷装置、スクリーン印刷方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、スクリーンマスク（スクリーン版）により被印刷物に印刷を行なうスクリーン印刷装置およびスクリーン印刷方法に係り、特に、インクに相当するペースト状物体を嵩高く被印刷物に付着させるのに適するスクリーン印刷装置およびスクリーン印刷方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
微細な構造物を物体面上に形成するためスクリーン印刷を応用する技術が種々の場面で用いられている。図７は、スクリーン印刷を用いて、配線板または金属箔上に微細構造物としての導電バンプを形成する方法を模式的に説明する図である。なお、このような方法で印刷・形成される導電バンプは、尖りを有するので半硬化状態の絶縁板（プリプレグ）を貫通しやすくその貫通により絶縁板間の層間接続体として使用することができるものである。
【０００３】
図示するように、配線板または金属箔７８に対向しかつ離間してスクリーンマスク７５を配置させる。スクリーンマスク７５は、スクリーンマスク張設部７３、７４に張設されている。また、スクリーンマスク７５は、導電性ペースト７６を配線板または金属箔７８に移動転写し付着させるための吐出孔７５ａ、７５ｂ、７５ｃ、７５ｄ、７５ｅ、…を備えている。
【０００４】
スキージ７１は、線状にスクリーンマスク７５を押し下げ、スクリーンマスク７５と配線板または金属箔７８とが当接するようにする。この状態で、スキージ７１は、図上右から左に移動（当接線状と垂直方向に移動）するが、その際にスキージ７１の前方に接してスクリーンマスク７５上に導電性ペースト７６が存在するようにしておく。
【０００５】
このような状態でのスキージ７１の動きにより、導電性ペースト７６は、スキージ７１の直下近くではその一部が吐出孔７５ｂに充填される。吐出孔７５ｂに充填された導電性ペースト７６は、スキージ７１が移動しスクリーンマスク７５が配線板または金属箔７８から隔離し始めると、粘着力または表面張力により一部は配線板または金属箔７８に引っ張られ、一部は吐出孔７５ｂ（７５ｃ）に残留するように引っ張られる。
【０００６】
スクリーンマスク７５と配線板または金属箔７８との距離がさらに離間すると、一部が吐出孔７５ｃ（７５ｄ、７５ｅ）に残り、配線板または金属箔７８に引っ張られた部分は分断されて先が尖った形状で配線板または金属箔７８に付着する。
【０００７】
この先の尖った形状の導電性ペースト（先の尖った形状の導電性ペーストを以下では導電バンプ７７という）を乾燥させて硬化し、半硬化状態の絶縁板（プリプレグ）を貫通させて層間接続体にすることができる。このようなスクリーン印刷による層間接続体は細かいピッチで形成することができ、配線板として要求される微細パターン化に応えるものとして用いられている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
上記のような導電バンプ７７の形成は、絶縁板を貫通するためある程度の高さが必要である。また、配線板で必要とされる狭ピッチ化がさらに進むと、高さを維持したままで底面積に対して相対的に高さが高い形状、いわゆる高アスペクト比の形状に形成される必要がある。
【０００９】
このような将来的観点でスクリーン印刷による導電バンプ形成をみてみると、高アスペクト比化に一定の限界がある。これは、上記のように、導電バンプの形成高さは、スクリーンマスク７５と配線板または金属箔７８との距離が離間したときに、導電性ペースト７６が配線板または金属箔７８に粘着して引っ張られる量によって決まるからである。
【００１０】
したがって、単純には、吐出孔７５ａ（７５ｂ、７５ｃ、７５ｄ、７５ｅ）の容積を増して吐出孔７５ａ等に充填される導電性ペースト７６の量を増加させればよいので、例えば、スクリーンマスク７５の厚さを厚くすることが考えられる。しかしながら、このようにしても吐出孔７５ａ等に引っ張られ残留する量も多くなり、配線板または金属箔７８に付着する量として単純に増加しない。
【００１１】
また、別の方法として、現状では、十分な高さの導電バンプを形成するのに、上記のようなスキージ操作を同一被印刷物（配線板または金属箔７８）に対して繰り返し、少しずつ導電性ペーストを積み上げる方法も採られている。例えば２００μｍ程度の高さの導電バンプを形成するには２回から４回に分けて導電性ペーストを積み上げる方法を採り得る。
【００１２】
しかし、この方法を維持すると、導電性ペーストを１回印刷するたび、乾燥工程、位置合わせ工程、およびスキージ工程を繰り返し行なわなければならず、工数が増大して生産コストを押上げるという問題がある。
【００１３】
本発明は、上記した状況を考慮してなされたもので、スクリーンマスクにより被印刷物に印刷を行なうスクリーン印刷装置およびスクリーン印刷方法において、インクに相当するペースト状物体を嵩高く被印刷物に付着させることが可能なスクリーン印刷装置およびスクリーン印刷方法を提供することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するため、本発明に係るスクリーン印刷装置は、吐出孔が穿設されたスクリーンマスクと、前記スクリーンマスクに当接して該スクリーンマスクを被印刷物に線状に押し付け、かつ、該スクリーンマスクを前記被印刷物に押し付けつつ該スクリーンマスク上を進行することにより前記吐出孔に第１のペーストを充填する第１のスキージと、前記第１のスキージが前記スクリーンマスク上を進行する方向後部に設けられ、前記第１のスキージより前記被印刷物に垂直の方向に後退して位置し、かつ、前記第１のスキージの前記進行により前記被印刷物から前記スクリーンが隔離して前記第１のペーストの一端が前記被印刷物に粘着し引っ張られることにより生じる前記吐出孔の余地空間に第２のペーストを供給する第２のスキージとを具備することを特徴とする。
【００１５】
すなわち、第１のスキージによってスクリーンマスクの吐出孔にペーストを充填し、第１のスキージが移動してスクリーンマスクが被印刷物からわずかに隔離したときに、第２のスキージが移動してきて上記吐出孔にペーストを追加供給することができる構成である。スクリーンマスクがわずかに隔離したときには、吐出孔に充填されたペーストは一部が被印刷物に粘着し引っ張られている状態であり、吐出孔には余地空間が存在する。
【００１６】
そこで、その余地空間に第２のスキージによってペーストを追加供給する。これにより、第２のスキージが移動してスクリーンマスクがさらに被印刷物から離間したときに、被印刷物の側に粘着し分断されるペースト量が増加する。したがって、インクに相当するペースト状物体を嵩高く被印刷物に付着させることが可能になる。
【００１８】
第１、第２のスキージの材質としては、ウレタン樹脂のような樹脂、金属、金属に樹脂をコーティングしたものなどを利用することができる。また、スキージは、印刷に供用して経時的に摩耗するので装置として交換可能に構成してもよい。
【００１９】
第１のスキージに対して第２のスキージを後退させる寸法は、ペーストの粘度、表面張力、スクリーンマスクの厚さ、材質、吐出孔の寸法などを考慮の上、嵩高く導電バンプを形成する効果が適切に発揮されるように設計することができる。例えば、１０μｍから５００μｍ程度にすることができる。
【００２０】
第１のスキージと第２のスキージとの進行方向の距離は、上記の後退寸法や、第２のスキージの前方に十分な量のペーストを留めるための空間を確保することなどを考慮し、設計することができる。例えば、１ｍｍから１００ｍｍ程度にすることができる。
【００２１】
第１のスキージの印刷面に対する角度、第２のスキージの印刷面に対する角度は、それぞれ、スクリーンマスクが両スキージによって押し下げられ変形した状態で吐出孔にペーストが充填または追加供給され易くなるよう考慮の上、設計することができる。例えば、それぞれ６０度から８５度程度にすることができる。
【００２２】
第１および第２のスキージが印刷面を移動する速度は、ペーストの粘度、表面張力、スクリーンマスクの厚さ、材質、吐出孔の寸法などを考慮の上、スクリーンマスクの吐出孔にペーストが充填または追加供給されやすく、かつスクリーンマスクが被印刷物から離れるときに嵩高く導電バンプを形成する効果が適切に発揮されるように設計することができる。例えば、０．３ｃｍ／ｓから３０ｃｍ／ｓ程度にすることができる。
【００２３】
また、本発明に係るスクリーン印刷方法は、スクリーンマスクが被印刷物に接するように前記スクリーンマスクに第１のスキージを当接して前記スクリーンマスクに穿設された吐出孔に第１のペーストを充填するステップと、前記第１のペーストの一端が前記被印刷物に粘着し引っ張られるように、前記第１のペーストを有する前記スクリーンマスクを前記被印刷物から隔離し、前記吐出孔に余地空間を作るステップと、前記隔離されたスクリーンマスクに第２のスキージを当接して前記吐出孔の前記余地空間に第２のペーストを供給するステップと、前記第１、第２のペーストを有する前記スクリーンマスクを前記被印刷物からさらに隔離するステップとを具備することを特徴とする。
【００２４】
すなわち、第１のスキージによってスクリーンマスクの吐出孔にペーストを充填し、第１のスキージが移動してスクリーンマスクが被印刷物からわずかに隔離したときに、第２のスキージが移動してきて上記吐出孔にペーストを追加供給するものである。スクリーンマスクがわずかに隔離したときには、吐出孔に充填されたペーストは一部が被印刷物に粘着し引っ張られている状態であり、吐出孔には余地空間が存在する。
【００２５】
そこで、その余地空間に第２のスキージによってペーストを追加供給する。これにより、第２のスキージが移動してスクリーンマスクがさらに被印刷物から離間したときに、被印刷物の側に粘着し分断されるペースト量が増加する。したがって、インクに相当するペースト状物体を嵩高く被印刷物に付着させることが可能になる。
【００２６】
【発明の実施の形態】
本発明の実施形態としてのスクリーン印刷装置は、前記スクリーンマスクの前記吐出孔が、独立した点状の吐出孔である。この場合には、スクリーンマスクに穿設される吐出孔が、それぞれ独立して点状に存在する。ここで「独立し」とは、吐出孔を通り抜けて被印刷物に付着するペーストが互いに分離するように吐出孔が設けられることを意味する。例えば、多層配線板の層間接続体としての導電バンプを形成するための吐出孔がこれに該当する。
【００２７】
また、本発明の実施態様としてのスクリーン印刷装置は、前記スクリーンマスクの前記吐出孔が、メッシュ状に形成されている。この場合には、スクリーンマスクに設けられるメッシュ（網点）が吐出孔として機能し、吐出孔を通り抜けて被印刷物に付着するペーストが、吐出孔ごとに分離しない場合が含まれる。「吐出孔ごとに分離しない」ということから、べたパターンやある種のパターンの印刷としてペーストを嵩高く形成するものである。例えば、配線板へのソルダーレジストの付着・形成や、プラズマディスプレー用の基板に形成するガス隔壁としてのペーストの付着・形成などに利用できる。
【００２８】
なお、上記それぞれで、スクリーンマスクは、その材料としてアルミニウム、ニッケル、ステンレス鋼、銅、真ちゅうなどを用いることができる。厚さは、５０μｍから５００μｍ程度のものを用いることができる。
【００２９】
また、本発明の実施態様としてのスクリーン印刷装置は、前記第１のスキージに対向して設けられ、前記被印刷物を載置可能な印刷台と、前記印刷台の上方に互いに対向して設けられ、スクリーンマスクを張設するための１対のスクリーンマスク張設部とをさらに具備し、前記１対のスクリーンマスク張設部は、少なくともその一方が、前記第１のスキージが前記印刷面を進行するにつれて前記印刷台からの距離が変化する。
【００３０】
スクリーンマスク張設部を移動させることにより、スクリーンマスクが被印刷物から離れる角度を、スキージの位置移動によっても一定に保つことができるようになる。したがって、被印刷物の場所によらず一定の安定したペーストの付着を実現することができる。
【００３１】
被印刷物には、リジッドまたはフレキシブルな配線板基材、金属箔（銅箔）、ガラス板、セラミック板などを用いることができる。
【００３２】
また、本発明の実施態様としてのスクリーン印刷装置は、前記第２のスキージに接続して設けられ、前記第２のスキージの前記後退の寸法を調整する後退量調整機構をさらに具備する。第２のスキージの後退寸法を調整可能とすることにより印刷装置として汎用性を持たせるものである。
【００３３】
また、本発明の実施態様としてのスクリーン印刷装置は、前記第２のスキージに接続して設けられ、前記被印刷物に対する前記第２のスキージの角度を調整する角度調整機構をさらに具備する。これも、印刷装置として汎用性を持たせるものであり同様の趣旨である。
【００３４】
また、本発明の実施態様としてのスクリーン印刷装置は、前記第２のスキージに接続して設けられ、前記第１のスキージの進行方向における前記第１のスキージと前記第２のスキージとの離間距離を調整するスキージ間隔調整機構をさらに具備する。これも、印刷装置として汎用性を持たせるものであり同様の趣旨である。
【００３５】
また、本発明の実施態様としてのスクリーン印刷装置は、前記第１のスキージに接続して設けられ、前記被印刷物に対する前記第１のスキージの加圧力を調整する加圧力調整機構をさらに具備する。これも、印刷装置として汎用性を持たせるものであり同様の趣旨である。
【００３６】
また、本発明の実施態様としてのスクリーン印刷装置は、前記第１のスキージに接続して設けられ、前記第１のスキージの印刷時の進行速度を調整する速度調整機構をさらに具備する。これも、印刷装置として汎用性を持たせるものであり同様の趣旨である。
【００３７】
以下では本発明の実施形態を図面を参照しながら説明する。図１は、本発明の一実施形態に係るスクリーン印刷装置の構成を示し作用を説明するための模式図である。
【００３８】
図１に示すように、このスクリーン装置は、被印刷物たる配線板基材１８主面上に導電バンプ１７を形成するものである。構成を述べるに、配線板基材１８主面にスクリーンマスク１５の片面が対向するようにある程度離間して配置される。スクリーンマスク１５は、配線板基材１８面から距離をもって配設され互いに対向して位置するスクリーンマスク張設部１３、１４によって端部が保持されて張設される。配線板基材１８とスクリーンマスク１５との配置間隔は、例えば１ｍｍから３ｍｍ程度にする。
【００３９】
スクリーンマスク１５には、ペーストを吐出させるための吐出孔１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄ、１５ｅ、…（直径は例えば５０μｍから５００μｍ程度）が穿設されている。張設されたスクリーンマスク１５は、図示するように垂直方向に対して傾きをもった第１のスキージ１１、第２のスキージ１２により配線板基材１８方向に押し下げられて、配線板基材１８に線状に（すなわち紙面に垂直方向の線状に）当接される。ここで、第２のスキージ１２は、第１のスキージ１１に比較して、印刷面に垂直の方向にやや後退している。その後退寸法についてはすでに説明したように設定できる。
【００４０】
第１のスキージ１１および第２のスキージ１２は、その相対的位置が保たれつつスクリーンマスク１５を押し下げたまま紙面右から左方向に（すなわち傾いたスキージの上方をスキージの下方が追いかける方向に）スキージ移動系（図示せず）により移動する。第１のスキージ１１に対する第２のスキージ１２の相対的位置には、上記の、印刷面に垂直方向の後退寸法のほか、第１のスキージ１１に対する第２のスキージ１２の倒れ角度、第１のスキージ１１と第２のスキージ１２との間隔がある。これらの相対的位置についてもすでに説明したように設定できる。
【００４１】
第１のスキージ１１および第２のスキージ１２の図上右から左への進行に際しては、それらの進行方向前方のスクリーンマスク１５上に導電性ペースト１６ａ、１６ｂがそれぞれ位置するようにする。導電性ペースト１６ａ、１６ｂには、例えばペースト状樹脂の中に金属粒（銀、金、銅、半田など）を分散させ、加えて揮発性の溶剤を混合させたものを用いる。
【００４２】
次に、作用を述べるに、上記のようなスキージ１１、１２の動きにより、導電性ペースト１６ａは、第１のスキージ１１の直下近くではその一部が吐出孔１５ｂに充填される。吐出孔１５ｂに充填された導電性ペースト１６ａは、第１のスキージ１１が移動しスクリーンマスク１５が配線板基材１８から隔離し始めると、粘着力または表面張力により一部は配線板基材１８に引っ張られ、一部は吐出孔１５ｂに残留するように引っ張られる。これにより、吐出孔１５ｂには図示するように余地空間が現れる。
【００４３】
このように余地空間が現れた状態で、第２のスキージ１２が導電性ペースト１６ｂを伴って移動してくるので、吐出孔１５ｂ（１５ｃ）には導電性ペースト１６ｂが追加供給される。そして、第２のスキージ１２がさらに移動すると、スクリーンマスク１５と配線板基材１８との距離がさらに離間し、一部が吐出孔１５ｃ（１５ｄ、１５ｅ）に残り、配線板基材１８に引っ張られた部分が分断されて先が尖った形状で配線板基材１８に付着する（導電バンプ１７）。
【００４４】
このように、本実施形態のスクリーン印刷装置では、第２のスキージにより導電性ペースト１６ｂが追加供給される分だけ、導電バンプ１７を高く形成することができる。また、この追加供給される分についてさらに説明すると、第１のスキージ１１と第２のスキージ１２との相対位置関係がそれらの移動にかかわらず一定であるため、第１のスキージ１１の当接位置からのスクリーンマスク１５の離間角度が、配線板基材１８の印刷位置によらず一定になる（図２参照：離間角度はθで示されている）。このため、印刷面内で形状均一性のより高いの導電バンプ１７を形成することができる。
【００４５】
この高アスペクトで均一性の高い導電バンプ１７が形成された配線板基材１８について例えば百数十℃で乾燥を行ない、導電バンプ１７を硬化する。硬化された導電バンプ１７を有する配線板基材１８を、半硬化状態の絶縁板（プリプレグ）と積層プレスして導電バンプ１７によりプリプレグを貫通させて層間接続体にすることができる。このような層間接続体は高アスペクト化により接続信頼性が向上しており、配線板として要求される微細パターン化に応えるものとして用いることができる。また、用いるプリプレグとして材料の選択肢を広げることもできるので、コストや生産性を改善できる。
【００４６】
なお、導電バンプ１７をさらに高アスペクトに形成するためは、導電バンプ１７を乾燥・硬化させ、同一パターンのスクリーンマスクを用いて導電性ペーストを複数回印刷する方法を採り得ることは当然である。
【００４７】
図３は、図１に示したスクリーン印刷装置で用いたスクリーンマスク１５を平面図で示すものである。図３に示すように、吐出孔１５ａ等の配置は、生産される配線板としてのレイアウトに従う位置であり、この場合には、吐出孔１５ａ等により形成される導電バンプはそれぞれ独立している。本実施形態は、このように、吐出孔により形成される微小構造物がそれぞれ独立している場合に好適である。
【００４８】
図４は、図１に示したスクリーン印刷装置で用いたスクリーンマスク１５に代えて同装置において用いることができるスクリーンマスク１５Ａの平面図を示すものである。このスクリーンマスク１５Ａは、基本構造としてメッシュ２１になっているものであり、構造自体としてはスクリーンマスクとして一般的なものである。メッシュの密度としては、例えば１インチあたり１５０本から３５０本、開口率として５０％から６０％程度のものを想定することできる。
【００４９】
このようなメッシュ構造のスクリーンマスク１５Ａを図１に示したスクリーン印刷装置に用いると、すでに説明したのとほぼ同様の作用によりインクに相当するペーストを嵩高く被印刷物に付着させることができる。しがたって、嵩高いペースト状物体の付着工程に供して効率的な生産を行なうことができる。この場合には、メッシュから吐出されるペーストはそれぞれ独立ではなく互いに接触して領域化し被印刷面に付着し得る。
【００５０】
このようなペースト状物体の付着として、図４に示すスクリーンマスク１３Ａは、配線基板の表面にソルダーレジストを形成するためのものである。メッシュ２１の領域では、スキージ１１、１２の移動により吐出孔から絶縁性でペースト状のソルダーレジストが吐出される。また、メッシュ２１を塞ぐように配置された例えば樹脂２２が存在する場所においては、ソルダーレジストが吐出されない。これにより、樹脂２２に相当する被印刷面が半田を受け付ける領域となる。
【００５１】
このように、本実施形態は、吐出孔により形成される微小構造物がそれぞれ独立していない場合にも好適である。なお、このような形態は、スクリーン印刷をパターンの付着・形成に用いている各種周知の場合に応用できる。
【００５２】
次に、図１に示したものとは異なる本発明の実施形態について図５を参照して説明する。図５は、本発明の他の実施形態に係るスクリーン印刷装置の構成を示し作用を説明するための模式図である。図５において、すでに説明した要素には同一番号を付しその説明を省略する。
【００５３】
この実施形態は、スキージ１１、１２の印刷時移動に伴いスクリーンマスク張設部１４の高さ位置を徐々に変えるように構成するものである。このため、印刷台４４内に備えられる張設部移動機構４１の駆動により駆動軸４３が上下方向に移動し、駆動軸４３に接続して設けられたスクリーンマスク張設部１４の高さ位置が変化する。張設部移動機構４１は、制御部４２によりその駆動が制御される。
【００５４】
このような構成によると、第２のスキージ１２の進行方向後ろ側に張られるスクリーンマスク１５の第２のスキージ１２との角度φを、スキージ１１、１２の移動にかかわらず一定に保つことができる。すなわち、スクリーンマスク張設部１４を何ら動かさない場合には、角度φは、スキージ１１、１２が初期位置にあるときに最大になっており、スキージ１１、１２が進行するにつれて徐々に小さくなる。そこで、スクリーンマスク張設部１４の高さ位置を、スキージ１１、１２が進行するにつれて高くするように、張設部移動機構４１を制御部４２により制御するものである。
【００５５】
このような角度φの一定化により、被印刷物たる配線板基材１８の各場所において導電バンプ１７の形成条件を均一化することができる。これは、角度φが、導電性ペースト１６ａ、１６ｂが配線板基材１８に引っ張られて分断される位置（第２のスキージ１２からの位置）を規定するからである。よって、これにより、導電バンプ１７の形成形状が配線板基材１８の各場所において、より揃えられる。したがって、配線板としてさらに接続信頼性が向上し、コストや生産性を改善できる。
【００５６】
なお、この実施形態における、被印刷物の各場所におけるペースト付着条件の一定化の効果は、スクリーンマスクとして図４に示したようなメッシュを有するものを用いる場合にも発揮される。
【００５７】
また、上記の説明では、スキージ進行方向後ろ側のスクリーンマスク張設部１４の高さ位置を変化させる場合を述べたが、これに加えて、前側のスクリーンマスク張設部１３の高さ位置も変えられるように構成してもよい。これは、後ろ側のスクリーンマスク張設部１４の高さ位置のみ変化させると、スクリーンマスク１５の張力が増減するのでスキージ１１、１２の下方向の加圧力の維持に影響が出るからである。したがって、スクリーンマスク張設部１３と１４とは、互いに反対方向に移動するように位置変化させる。
【００５８】
あるいは、スキージ進行方向後ろ側のスクリーンマスク張設部１４の高さ位置のみを変化させる構成の場合には、スクリーンマスク張設部１４の移動軌跡が、スクリーンマスク１５の張力を一定化するように曲線（高くなるほどスクリーンマスク１５の側に変位する）となるようにしてもよい。
【００５９】
次に、図１、４に示したものとは異なる本発明の実施形態について図６を参照して説明する。図６は、本発明のさらに他の実施形態に係るスクリーン印刷装置の構成を示す模式図である。図６において、すでに説明した要素には同一番号を付しその説明を省略する。
【００６０】
この実施形態は、第１のスキージ１１について被印刷物への加圧力および印刷時の進行速度を調整可能に構成し、第２のスキージ１２について第１のスキージ１１との相対的位置関係を調整可能に構成するものである。このような調整を可能とすることにより、スクリーン印刷装置として各種の印刷に適用する汎用性を持たせることができる。
【００６１】
このため、スキージ１１を下方向に押し下げるスキージ加圧系５３が設けられ、これが制御部５４により制御される。また、スキージ１１を横方向に移動させるスキージ移動系５５が設けられ、これが制御部６４により制御される。
【００６２】
さらに、第１のスキージ１１が取りつけられたスキージ取り付け部材５１には、第２のスキージ１２が設けられ、第２のスキージ１２の相対的位置を調整する第２スキージ調整系５２がスキージ取り付け部材５１に設けられる。第２スキージ調整系５２は制御部５４により制御される。
【００６３】
ここで、第２のスキージ１２の相対的位置には、第１のスキージ１１に沿う下方向をｚ、第１のスキージ１１の印刷面との接触線状に平行な方向をｙ、ｘｙ平面に垂直な方向をｘとする図示するような座標系において、ｚ方向、ｘ方向、ｙ軸回りのθｙ方向の３つが主として挙げられる。この理由はすでに説明した通り、嵩高いバンプ等形成に特に関係するからである。
【００６４】
このような構成を有することにより、ペーストの粘度、表面張力、スクリーンマスクの厚さ、材質、吐出孔の寸法などに応じて上記の調整により適切な設定により印刷を行なうことができる。
【００６５】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明によれば、第１のスキージと、第１のスキージが印刷面を進行する方向後部に設けられた、第１のスキージより印刷面に垂直の方向に後退して位置する第２のスキージとにより、第１のスキージによってスクリーンマスクの吐出孔にペーストを充填し、第１のスキージが移動してスクリーンマスクが被印刷物からわずかに隔離したときに、第２のスキージが移動してきて上記吐出孔にペーストを追加供給することができる。よって、第２のスキージが移動してスクリーンマスクがさらに被印刷物から離間したときに、被印刷物の側に粘着し分断されるペースト量が増加する。したがって、インクに相当するペースト状物体を嵩高く被印刷物に付着させることが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係るスクリーン印刷装置の構成を示し作用を説明するための模式図。
【図２】本発明の一実施形態に係るスクリーン印刷装置の作用の説明図。
【図３】図１に示したスクリーン印刷装置で用いたスクリーンマスク１５の平面図。
【図４】図１に示したスクリーン印刷装置で用いたスクリーンマスク１５に代えて同装置において用いることができるスクリーンマスク１５Ａの平面図。
【図５】本発明の他の実施形態に係るスクリーン印刷装置の構成を示し作用を説明するための模式図。
【図６】本発明のさらに他の実施形態に係るスクリーン印刷装置の構成を示す模式図。
【図７】スクリーン印刷を用いて配線板または金属箔上に微細構造物としての導電バンプを形成する方法を模式的に説明する図（従来図）。
【符号の説明】
１１…第１のスキージ １２…第２のスキージ １３、１４…スクリーンマスク張設部 １５、１５Ａ…スクリーンマスク １５ａ、１５ｂ、１５、１５ｃ、１５ｄ、１５ｅ…吐出孔 １６ａ、１６ｂ…導電性ペースト １７…導電バンプ１８…配線板基材 ２１…メッシュ ２２…樹脂 ４１…張設部移動機構 ４２…制御部 ４３…駆動軸 ４４…印刷台 ５１…スキージ取り付け部材 ５２…第２スキージ調整系 ５３…スキージ加圧系 ５４…制御部 ５５…スキージ移動系
【発明の属する技術分野】
本発明は、スクリーンマスク（スクリーン版）により被印刷物に印刷を行なうスクリーン印刷装置およびスクリーン印刷方法に係り、特に、インクに相当するペースト状物体を嵩高く被印刷物に付着させるのに適するスクリーン印刷装置およびスクリーン印刷方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
微細な構造物を物体面上に形成するためスクリーン印刷を応用する技術が種々の場面で用いられている。図７は、スクリーン印刷を用いて、配線板または金属箔上に微細構造物としての導電バンプを形成する方法を模式的に説明する図である。なお、このような方法で印刷・形成される導電バンプは、尖りを有するので半硬化状態の絶縁板（プリプレグ）を貫通しやすくその貫通により絶縁板間の層間接続体として使用することができるものである。
【０００３】
図示するように、配線板または金属箔７８に対向しかつ離間してスクリーンマスク７５を配置させる。スクリーンマスク７５は、スクリーンマスク張設部７３、７４に張設されている。また、スクリーンマスク７５は、導電性ペースト７６を配線板または金属箔７８に移動転写し付着させるための吐出孔７５ａ、７５ｂ、７５ｃ、７５ｄ、７５ｅ、…を備えている。
【０００４】
スキージ７１は、線状にスクリーンマスク７５を押し下げ、スクリーンマスク７５と配線板または金属箔７８とが当接するようにする。この状態で、スキージ７１は、図上右から左に移動（当接線状と垂直方向に移動）するが、その際にスキージ７１の前方に接してスクリーンマスク７５上に導電性ペースト７６が存在するようにしておく。
【０００５】
このような状態でのスキージ７１の動きにより、導電性ペースト７６は、スキージ７１の直下近くではその一部が吐出孔７５ｂに充填される。吐出孔７５ｂに充填された導電性ペースト７６は、スキージ７１が移動しスクリーンマスク７５が配線板または金属箔７８から隔離し始めると、粘着力または表面張力により一部は配線板または金属箔７８に引っ張られ、一部は吐出孔７５ｂ（７５ｃ）に残留するように引っ張られる。
【０００６】
スクリーンマスク７５と配線板または金属箔７８との距離がさらに離間すると、一部が吐出孔７５ｃ（７５ｄ、７５ｅ）に残り、配線板または金属箔７８に引っ張られた部分は分断されて先が尖った形状で配線板または金属箔７８に付着する。
【０００７】
この先の尖った形状の導電性ペースト（先の尖った形状の導電性ペーストを以下では導電バンプ７７という）を乾燥させて硬化し、半硬化状態の絶縁板（プリプレグ）を貫通させて層間接続体にすることができる。このようなスクリーン印刷による層間接続体は細かいピッチで形成することができ、配線板として要求される微細パターン化に応えるものとして用いられている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
上記のような導電バンプ７７の形成は、絶縁板を貫通するためある程度の高さが必要である。また、配線板で必要とされる狭ピッチ化がさらに進むと、高さを維持したままで底面積に対して相対的に高さが高い形状、いわゆる高アスペクト比の形状に形成される必要がある。
【０００９】
このような将来的観点でスクリーン印刷による導電バンプ形成をみてみると、高アスペクト比化に一定の限界がある。これは、上記のように、導電バンプの形成高さは、スクリーンマスク７５と配線板または金属箔７８との距離が離間したときに、導電性ペースト７６が配線板または金属箔７８に粘着して引っ張られる量によって決まるからである。
【００１０】
したがって、単純には、吐出孔７５ａ（７５ｂ、７５ｃ、７５ｄ、７５ｅ）の容積を増して吐出孔７５ａ等に充填される導電性ペースト７６の量を増加させればよいので、例えば、スクリーンマスク７５の厚さを厚くすることが考えられる。しかしながら、このようにしても吐出孔７５ａ等に引っ張られ残留する量も多くなり、配線板または金属箔７８に付着する量として単純に増加しない。
【００１１】
また、別の方法として、現状では、十分な高さの導電バンプを形成するのに、上記のようなスキージ操作を同一被印刷物（配線板または金属箔７８）に対して繰り返し、少しずつ導電性ペーストを積み上げる方法も採られている。例えば２００μｍ程度の高さの導電バンプを形成するには２回から４回に分けて導電性ペーストを積み上げる方法を採り得る。
【００１２】
しかし、この方法を維持すると、導電性ペーストを１回印刷するたび、乾燥工程、位置合わせ工程、およびスキージ工程を繰り返し行なわなければならず、工数が増大して生産コストを押上げるという問題がある。
【００１３】
本発明は、上記した状況を考慮してなされたもので、スクリーンマスクにより被印刷物に印刷を行なうスクリーン印刷装置およびスクリーン印刷方法において、インクに相当するペースト状物体を嵩高く被印刷物に付着させることが可能なスクリーン印刷装置およびスクリーン印刷方法を提供することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するため、本発明に係るスクリーン印刷装置は、吐出孔が穿設されたスクリーンマスクと、前記スクリーンマスクに当接して該スクリーンマスクを被印刷物に線状に押し付け、かつ、該スクリーンマスクを前記被印刷物に押し付けつつ該スクリーンマスク上を進行することにより前記吐出孔に第１のペーストを充填する第１のスキージと、前記第１のスキージが前記スクリーンマスク上を進行する方向後部に設けられ、前記第１のスキージより前記被印刷物に垂直の方向に後退して位置し、かつ、前記第１のスキージの前記進行により前記被印刷物から前記スクリーンが隔離して前記第１のペーストの一端が前記被印刷物に粘着し引っ張られることにより生じる前記吐出孔の余地空間に第２のペーストを供給する第２のスキージとを具備することを特徴とする。
【００１５】
すなわち、第１のスキージによってスクリーンマスクの吐出孔にペーストを充填し、第１のスキージが移動してスクリーンマスクが被印刷物からわずかに隔離したときに、第２のスキージが移動してきて上記吐出孔にペーストを追加供給することができる構成である。スクリーンマスクがわずかに隔離したときには、吐出孔に充填されたペーストは一部が被印刷物に粘着し引っ張られている状態であり、吐出孔には余地空間が存在する。
【００１６】
そこで、その余地空間に第２のスキージによってペーストを追加供給する。これにより、第２のスキージが移動してスクリーンマスクがさらに被印刷物から離間したときに、被印刷物の側に粘着し分断されるペースト量が増加する。したがって、インクに相当するペースト状物体を嵩高く被印刷物に付着させることが可能になる。
【００１８】
第１、第２のスキージの材質としては、ウレタン樹脂のような樹脂、金属、金属に樹脂をコーティングしたものなどを利用することができる。また、スキージは、印刷に供用して経時的に摩耗するので装置として交換可能に構成してもよい。
【００１９】
第１のスキージに対して第２のスキージを後退させる寸法は、ペーストの粘度、表面張力、スクリーンマスクの厚さ、材質、吐出孔の寸法などを考慮の上、嵩高く導電バンプを形成する効果が適切に発揮されるように設計することができる。例えば、１０μｍから５００μｍ程度にすることができる。
【００２０】
第１のスキージと第２のスキージとの進行方向の距離は、上記の後退寸法や、第２のスキージの前方に十分な量のペーストを留めるための空間を確保することなどを考慮し、設計することができる。例えば、１ｍｍから１００ｍｍ程度にすることができる。
【００２１】
第１のスキージの印刷面に対する角度、第２のスキージの印刷面に対する角度は、それぞれ、スクリーンマスクが両スキージによって押し下げられ変形した状態で吐出孔にペーストが充填または追加供給され易くなるよう考慮の上、設計することができる。例えば、それぞれ６０度から８５度程度にすることができる。
【００２２】
第１および第２のスキージが印刷面を移動する速度は、ペーストの粘度、表面張力、スクリーンマスクの厚さ、材質、吐出孔の寸法などを考慮の上、スクリーンマスクの吐出孔にペーストが充填または追加供給されやすく、かつスクリーンマスクが被印刷物から離れるときに嵩高く導電バンプを形成する効果が適切に発揮されるように設計することができる。例えば、０．３ｃｍ／ｓから３０ｃｍ／ｓ程度にすることができる。
【００２３】
また、本発明に係るスクリーン印刷方法は、スクリーンマスクが被印刷物に接するように前記スクリーンマスクに第１のスキージを当接して前記スクリーンマスクに穿設された吐出孔に第１のペーストを充填するステップと、前記第１のペーストの一端が前記被印刷物に粘着し引っ張られるように、前記第１のペーストを有する前記スクリーンマスクを前記被印刷物から隔離し、前記吐出孔に余地空間を作るステップと、前記隔離されたスクリーンマスクに第２のスキージを当接して前記吐出孔の前記余地空間に第２のペーストを供給するステップと、前記第１、第２のペーストを有する前記スクリーンマスクを前記被印刷物からさらに隔離するステップとを具備することを特徴とする。
【００２４】
すなわち、第１のスキージによってスクリーンマスクの吐出孔にペーストを充填し、第１のスキージが移動してスクリーンマスクが被印刷物からわずかに隔離したときに、第２のスキージが移動してきて上記吐出孔にペーストを追加供給するものである。スクリーンマスクがわずかに隔離したときには、吐出孔に充填されたペーストは一部が被印刷物に粘着し引っ張られている状態であり、吐出孔には余地空間が存在する。
【００２５】
そこで、その余地空間に第２のスキージによってペーストを追加供給する。これにより、第２のスキージが移動してスクリーンマスクがさらに被印刷物から離間したときに、被印刷物の側に粘着し分断されるペースト量が増加する。したがって、インクに相当するペースト状物体を嵩高く被印刷物に付着させることが可能になる。
【００２６】
【発明の実施の形態】
本発明の実施形態としてのスクリーン印刷装置は、前記スクリーンマスクの前記吐出孔が、独立した点状の吐出孔である。この場合には、スクリーンマスクに穿設される吐出孔が、それぞれ独立して点状に存在する。ここで「独立し」とは、吐出孔を通り抜けて被印刷物に付着するペーストが互いに分離するように吐出孔が設けられることを意味する。例えば、多層配線板の層間接続体としての導電バンプを形成するための吐出孔がこれに該当する。
【００２７】
また、本発明の実施態様としてのスクリーン印刷装置は、前記スクリーンマスクの前記吐出孔が、メッシュ状に形成されている。この場合には、スクリーンマスクに設けられるメッシュ（網点）が吐出孔として機能し、吐出孔を通り抜けて被印刷物に付着するペーストが、吐出孔ごとに分離しない場合が含まれる。「吐出孔ごとに分離しない」ということから、べたパターンやある種のパターンの印刷としてペーストを嵩高く形成するものである。例えば、配線板へのソルダーレジストの付着・形成や、プラズマディスプレー用の基板に形成するガス隔壁としてのペーストの付着・形成などに利用できる。
【００２８】
なお、上記それぞれで、スクリーンマスクは、その材料としてアルミニウム、ニッケル、ステンレス鋼、銅、真ちゅうなどを用いることができる。厚さは、５０μｍから５００μｍ程度のものを用いることができる。
【００２９】
また、本発明の実施態様としてのスクリーン印刷装置は、前記第１のスキージに対向して設けられ、前記被印刷物を載置可能な印刷台と、前記印刷台の上方に互いに対向して設けられ、スクリーンマスクを張設するための１対のスクリーンマスク張設部とをさらに具備し、前記１対のスクリーンマスク張設部は、少なくともその一方が、前記第１のスキージが前記印刷面を進行するにつれて前記印刷台からの距離が変化する。
【００３０】
スクリーンマスク張設部を移動させることにより、スクリーンマスクが被印刷物から離れる角度を、スキージの位置移動によっても一定に保つことができるようになる。したがって、被印刷物の場所によらず一定の安定したペーストの付着を実現することができる。
【００３１】
被印刷物には、リジッドまたはフレキシブルな配線板基材、金属箔（銅箔）、ガラス板、セラミック板などを用いることができる。
【００３２】
また、本発明の実施態様としてのスクリーン印刷装置は、前記第２のスキージに接続して設けられ、前記第２のスキージの前記後退の寸法を調整する後退量調整機構をさらに具備する。第２のスキージの後退寸法を調整可能とすることにより印刷装置として汎用性を持たせるものである。
【００３３】
また、本発明の実施態様としてのスクリーン印刷装置は、前記第２のスキージに接続して設けられ、前記被印刷物に対する前記第２のスキージの角度を調整する角度調整機構をさらに具備する。これも、印刷装置として汎用性を持たせるものであり同様の趣旨である。
【００３４】
また、本発明の実施態様としてのスクリーン印刷装置は、前記第２のスキージに接続して設けられ、前記第１のスキージの進行方向における前記第１のスキージと前記第２のスキージとの離間距離を調整するスキージ間隔調整機構をさらに具備する。これも、印刷装置として汎用性を持たせるものであり同様の趣旨である。
【００３５】
また、本発明の実施態様としてのスクリーン印刷装置は、前記第１のスキージに接続して設けられ、前記被印刷物に対する前記第１のスキージの加圧力を調整する加圧力調整機構をさらに具備する。これも、印刷装置として汎用性を持たせるものであり同様の趣旨である。
【００３６】
また、本発明の実施態様としてのスクリーン印刷装置は、前記第１のスキージに接続して設けられ、前記第１のスキージの印刷時の進行速度を調整する速度調整機構をさらに具備する。これも、印刷装置として汎用性を持たせるものであり同様の趣旨である。
【００３７】
以下では本発明の実施形態を図面を参照しながら説明する。図１は、本発明の一実施形態に係るスクリーン印刷装置の構成を示し作用を説明するための模式図である。
【００３８】
図１に示すように、このスクリーン装置は、被印刷物たる配線板基材１８主面上に導電バンプ１７を形成するものである。構成を述べるに、配線板基材１８主面にスクリーンマスク１５の片面が対向するようにある程度離間して配置される。スクリーンマスク１５は、配線板基材１８面から距離をもって配設され互いに対向して位置するスクリーンマスク張設部１３、１４によって端部が保持されて張設される。配線板基材１８とスクリーンマスク１５との配置間隔は、例えば１ｍｍから３ｍｍ程度にする。
【００３９】
スクリーンマスク１５には、ペーストを吐出させるための吐出孔１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄ、１５ｅ、…（直径は例えば５０μｍから５００μｍ程度）が穿設されている。張設されたスクリーンマスク１５は、図示するように垂直方向に対して傾きをもった第１のスキージ１１、第２のスキージ１２により配線板基材１８方向に押し下げられて、配線板基材１８に線状に（すなわち紙面に垂直方向の線状に）当接される。ここで、第２のスキージ１２は、第１のスキージ１１に比較して、印刷面に垂直の方向にやや後退している。その後退寸法についてはすでに説明したように設定できる。
【００４０】
第１のスキージ１１および第２のスキージ１２は、その相対的位置が保たれつつスクリーンマスク１５を押し下げたまま紙面右から左方向に（すなわち傾いたスキージの上方をスキージの下方が追いかける方向に）スキージ移動系（図示せず）により移動する。第１のスキージ１１に対する第２のスキージ１２の相対的位置には、上記の、印刷面に垂直方向の後退寸法のほか、第１のスキージ１１に対する第２のスキージ１２の倒れ角度、第１のスキージ１１と第２のスキージ１２との間隔がある。これらの相対的位置についてもすでに説明したように設定できる。
【００４１】
第１のスキージ１１および第２のスキージ１２の図上右から左への進行に際しては、それらの進行方向前方のスクリーンマスク１５上に導電性ペースト１６ａ、１６ｂがそれぞれ位置するようにする。導電性ペースト１６ａ、１６ｂには、例えばペースト状樹脂の中に金属粒（銀、金、銅、半田など）を分散させ、加えて揮発性の溶剤を混合させたものを用いる。
【００４２】
次に、作用を述べるに、上記のようなスキージ１１、１２の動きにより、導電性ペースト１６ａは、第１のスキージ１１の直下近くではその一部が吐出孔１５ｂに充填される。吐出孔１５ｂに充填された導電性ペースト１６ａは、第１のスキージ１１が移動しスクリーンマスク１５が配線板基材１８から隔離し始めると、粘着力または表面張力により一部は配線板基材１８に引っ張られ、一部は吐出孔１５ｂに残留するように引っ張られる。これにより、吐出孔１５ｂには図示するように余地空間が現れる。
【００４３】
このように余地空間が現れた状態で、第２のスキージ１２が導電性ペースト１６ｂを伴って移動してくるので、吐出孔１５ｂ（１５ｃ）には導電性ペースト１６ｂが追加供給される。そして、第２のスキージ１２がさらに移動すると、スクリーンマスク１５と配線板基材１８との距離がさらに離間し、一部が吐出孔１５ｃ（１５ｄ、１５ｅ）に残り、配線板基材１８に引っ張られた部分が分断されて先が尖った形状で配線板基材１８に付着する（導電バンプ１７）。
【００４４】
このように、本実施形態のスクリーン印刷装置では、第２のスキージにより導電性ペースト１６ｂが追加供給される分だけ、導電バンプ１７を高く形成することができる。また、この追加供給される分についてさらに説明すると、第１のスキージ１１と第２のスキージ１２との相対位置関係がそれらの移動にかかわらず一定であるため、第１のスキージ１１の当接位置からのスクリーンマスク１５の離間角度が、配線板基材１８の印刷位置によらず一定になる（図２参照：離間角度はθで示されている）。このため、印刷面内で形状均一性のより高いの導電バンプ１７を形成することができる。
【００４５】
この高アスペクトで均一性の高い導電バンプ１７が形成された配線板基材１８について例えば百数十℃で乾燥を行ない、導電バンプ１７を硬化する。硬化された導電バンプ１７を有する配線板基材１８を、半硬化状態の絶縁板（プリプレグ）と積層プレスして導電バンプ１７によりプリプレグを貫通させて層間接続体にすることができる。このような層間接続体は高アスペクト化により接続信頼性が向上しており、配線板として要求される微細パターン化に応えるものとして用いることができる。また、用いるプリプレグとして材料の選択肢を広げることもできるので、コストや生産性を改善できる。
【００４６】
なお、導電バンプ１７をさらに高アスペクトに形成するためは、導電バンプ１７を乾燥・硬化させ、同一パターンのスクリーンマスクを用いて導電性ペーストを複数回印刷する方法を採り得ることは当然である。
【００４７】
図３は、図１に示したスクリーン印刷装置で用いたスクリーンマスク１５を平面図で示すものである。図３に示すように、吐出孔１５ａ等の配置は、生産される配線板としてのレイアウトに従う位置であり、この場合には、吐出孔１５ａ等により形成される導電バンプはそれぞれ独立している。本実施形態は、このように、吐出孔により形成される微小構造物がそれぞれ独立している場合に好適である。
【００４８】
図４は、図１に示したスクリーン印刷装置で用いたスクリーンマスク１５に代えて同装置において用いることができるスクリーンマスク１５Ａの平面図を示すものである。このスクリーンマスク１５Ａは、基本構造としてメッシュ２１になっているものであり、構造自体としてはスクリーンマスクとして一般的なものである。メッシュの密度としては、例えば１インチあたり１５０本から３５０本、開口率として５０％から６０％程度のものを想定することできる。
【００４９】
このようなメッシュ構造のスクリーンマスク１５Ａを図１に示したスクリーン印刷装置に用いると、すでに説明したのとほぼ同様の作用によりインクに相当するペーストを嵩高く被印刷物に付着させることができる。しがたって、嵩高いペースト状物体の付着工程に供して効率的な生産を行なうことができる。この場合には、メッシュから吐出されるペーストはそれぞれ独立ではなく互いに接触して領域化し被印刷面に付着し得る。
【００５０】
このようなペースト状物体の付着として、図４に示すスクリーンマスク１３Ａは、配線基板の表面にソルダーレジストを形成するためのものである。メッシュ２１の領域では、スキージ１１、１２の移動により吐出孔から絶縁性でペースト状のソルダーレジストが吐出される。また、メッシュ２１を塞ぐように配置された例えば樹脂２２が存在する場所においては、ソルダーレジストが吐出されない。これにより、樹脂２２に相当する被印刷面が半田を受け付ける領域となる。
【００５１】
このように、本実施形態は、吐出孔により形成される微小構造物がそれぞれ独立していない場合にも好適である。なお、このような形態は、スクリーン印刷をパターンの付着・形成に用いている各種周知の場合に応用できる。
【００５２】
次に、図１に示したものとは異なる本発明の実施形態について図５を参照して説明する。図５は、本発明の他の実施形態に係るスクリーン印刷装置の構成を示し作用を説明するための模式図である。図５において、すでに説明した要素には同一番号を付しその説明を省略する。
【００５３】
この実施形態は、スキージ１１、１２の印刷時移動に伴いスクリーンマスク張設部１４の高さ位置を徐々に変えるように構成するものである。このため、印刷台４４内に備えられる張設部移動機構４１の駆動により駆動軸４３が上下方向に移動し、駆動軸４３に接続して設けられたスクリーンマスク張設部１４の高さ位置が変化する。張設部移動機構４１は、制御部４２によりその駆動が制御される。
【００５４】
このような構成によると、第２のスキージ１２の進行方向後ろ側に張られるスクリーンマスク１５の第２のスキージ１２との角度φを、スキージ１１、１２の移動にかかわらず一定に保つことができる。すなわち、スクリーンマスク張設部１４を何ら動かさない場合には、角度φは、スキージ１１、１２が初期位置にあるときに最大になっており、スキージ１１、１２が進行するにつれて徐々に小さくなる。そこで、スクリーンマスク張設部１４の高さ位置を、スキージ１１、１２が進行するにつれて高くするように、張設部移動機構４１を制御部４２により制御するものである。
【００５５】
このような角度φの一定化により、被印刷物たる配線板基材１８の各場所において導電バンプ１７の形成条件を均一化することができる。これは、角度φが、導電性ペースト１６ａ、１６ｂが配線板基材１８に引っ張られて分断される位置（第２のスキージ１２からの位置）を規定するからである。よって、これにより、導電バンプ１７の形成形状が配線板基材１８の各場所において、より揃えられる。したがって、配線板としてさらに接続信頼性が向上し、コストや生産性を改善できる。
【００５６】
なお、この実施形態における、被印刷物の各場所におけるペースト付着条件の一定化の効果は、スクリーンマスクとして図４に示したようなメッシュを有するものを用いる場合にも発揮される。
【００５７】
また、上記の説明では、スキージ進行方向後ろ側のスクリーンマスク張設部１４の高さ位置を変化させる場合を述べたが、これに加えて、前側のスクリーンマスク張設部１３の高さ位置も変えられるように構成してもよい。これは、後ろ側のスクリーンマスク張設部１４の高さ位置のみ変化させると、スクリーンマスク１５の張力が増減するのでスキージ１１、１２の下方向の加圧力の維持に影響が出るからである。したがって、スクリーンマスク張設部１３と１４とは、互いに反対方向に移動するように位置変化させる。
【００５８】
あるいは、スキージ進行方向後ろ側のスクリーンマスク張設部１４の高さ位置のみを変化させる構成の場合には、スクリーンマスク張設部１４の移動軌跡が、スクリーンマスク１５の張力を一定化するように曲線（高くなるほどスクリーンマスク１５の側に変位する）となるようにしてもよい。
【００５９】
次に、図１、４に示したものとは異なる本発明の実施形態について図６を参照して説明する。図６は、本発明のさらに他の実施形態に係るスクリーン印刷装置の構成を示す模式図である。図６において、すでに説明した要素には同一番号を付しその説明を省略する。
【００６０】
この実施形態は、第１のスキージ１１について被印刷物への加圧力および印刷時の進行速度を調整可能に構成し、第２のスキージ１２について第１のスキージ１１との相対的位置関係を調整可能に構成するものである。このような調整を可能とすることにより、スクリーン印刷装置として各種の印刷に適用する汎用性を持たせることができる。
【００６１】
このため、スキージ１１を下方向に押し下げるスキージ加圧系５３が設けられ、これが制御部５４により制御される。また、スキージ１１を横方向に移動させるスキージ移動系５５が設けられ、これが制御部６４により制御される。
【００６２】
さらに、第１のスキージ１１が取りつけられたスキージ取り付け部材５１には、第２のスキージ１２が設けられ、第２のスキージ１２の相対的位置を調整する第２スキージ調整系５２がスキージ取り付け部材５１に設けられる。第２スキージ調整系５２は制御部５４により制御される。
【００６３】
ここで、第２のスキージ１２の相対的位置には、第１のスキージ１１に沿う下方向をｚ、第１のスキージ１１の印刷面との接触線状に平行な方向をｙ、ｘｙ平面に垂直な方向をｘとする図示するような座標系において、ｚ方向、ｘ方向、ｙ軸回りのθｙ方向の３つが主として挙げられる。この理由はすでに説明した通り、嵩高いバンプ等形成に特に関係するからである。
【００６４】
このような構成を有することにより、ペーストの粘度、表面張力、スクリーンマスクの厚さ、材質、吐出孔の寸法などに応じて上記の調整により適切な設定により印刷を行なうことができる。
【００６５】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明によれば、第１のスキージと、第１のスキージが印刷面を進行する方向後部に設けられた、第１のスキージより印刷面に垂直の方向に後退して位置する第２のスキージとにより、第１のスキージによってスクリーンマスクの吐出孔にペーストを充填し、第１のスキージが移動してスクリーンマスクが被印刷物からわずかに隔離したときに、第２のスキージが移動してきて上記吐出孔にペーストを追加供給することができる。よって、第２のスキージが移動してスクリーンマスクがさらに被印刷物から離間したときに、被印刷物の側に粘着し分断されるペースト量が増加する。したがって、インクに相当するペースト状物体を嵩高く被印刷物に付着させることが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係るスクリーン印刷装置の構成を示し作用を説明するための模式図。
【図２】本発明の一実施形態に係るスクリーン印刷装置の作用の説明図。
【図３】図１に示したスクリーン印刷装置で用いたスクリーンマスク１５の平面図。
【図４】図１に示したスクリーン印刷装置で用いたスクリーンマスク１５に代えて同装置において用いることができるスクリーンマスク１５Ａの平面図。
【図５】本発明の他の実施形態に係るスクリーン印刷装置の構成を示し作用を説明するための模式図。
【図６】本発明のさらに他の実施形態に係るスクリーン印刷装置の構成を示す模式図。
【図７】スクリーン印刷を用いて配線板または金属箔上に微細構造物としての導電バンプを形成する方法を模式的に説明する図（従来図）。
【符号の説明】
１１…第１のスキージ １２…第２のスキージ １３、１４…スクリーンマスク張設部 １５、１５Ａ…スクリーンマスク １５ａ、１５ｂ、１５、１５ｃ、１５ｄ、１５ｅ…吐出孔 １６ａ、１６ｂ…導電性ペースト １７…導電バンプ１８…配線板基材 ２１…メッシュ ２２…樹脂 ４１…張設部移動機構 ４２…制御部 ４３…駆動軸 ４４…印刷台 ５１…スキージ取り付け部材 ５２…第２スキージ調整系 ５３…スキージ加圧系 ５４…制御部 ５５…スキージ移動系
Claims (10)
- 吐出孔が穿設されたスクリーンマスクと、
前記スクリーンマスクに当接して該スクリーンマスクを被印刷物に線状に押し付け、かつ、該スクリーンマスクを前記被印刷物に押し付けつつ該スクリーンマスク上を進行することにより前記吐出孔に第１のペーストを充填する第１のスキージと、
前記第１のスキージが前記スクリーンマスク上を進行する方向後部に設けられ、前記第１のスキージより前記被印刷物に垂直の方向に後退して位置し、かつ、前記第１のスキージの前記進行により前記被印刷物から前記スクリーンが隔離して前記第１のペーストの一端が前記被印刷物に粘着し引っ張られることにより生じる前記吐出孔の余地空間に第２のペーストを供給する第２のスキージと
を具備することを特徴とするスクリーン印刷装置。 - 前記スクリーンマスクの前記吐出孔が、独立した点状の吐出孔であることを特徴とする請求項１記載のスクリーン印刷装置。
- 前記スクリーンマスクの前記吐出孔が、メッシュ状に形成されていることを特徴とする請求項１記載のスクリーン印刷装置。
- 前記第１のスキージに対向して設けられ、前記被印刷物を載置可能な印刷台と、
前記印刷台の上方に互いに対向して設けられ、スクリーンマスクを張設するための１対のスクリーンマスク張設部とをさらに具備し、
前記１対のスクリーンマスク張設部は、少なくともその一方が、前記第１のスキージが前記印刷面を進行するにつれて前記印刷台からの距離が変化すること
を特徴とすることを特徴とする請求項１記載のスクリーン印刷装置。 - 前記第２のスキージに接続して設けられ、前記第２のスキージの前記後退の寸法を調整する後退量調整機構をさらに具備することを特徴とする請求項１記載のスクリーン印刷装置。
- 前記第２のスキージに接続して設けられ、前記被印刷物に対する前記第２のスキージの角度を調整する角度調整機構をさらに具備することを特徴とする請求項１記載のスクリーン印刷装置。
- 前記第２のスキージに接続して設けられ、前記第１のスキージの進行方向における前記第１のスキージと前記第２のスキージとの離間距離を調整するスキージ間隔調整機構をさらに具備することを特徴とする請求項１記載のスクリーン印刷装置。
- 前記第１のスキージに接続して設けられ、前記被印刷物に対する前記第１のスキージの加圧力を調整する加圧力調整機構をさらに具備することを特徴とする請求項１記載のスクリーン印刷装置。
- 前記第１のスキージに接続して設けられ、前記第１のスキージの印刷時の進行速度を調整する速度調整機構をさらに具備することを特徴とする請求項１記載のスクリーン印刷装置。
- スクリーンマスクが被印刷物に接するように前記スクリーンマスクに第１のスキージを当接して前記スクリーンマスクに穿設された吐出孔に第１のペーストを充填するステップと、
前記第１のペーストの一端が前記被印刷物に粘着し引っ張られるように、前記第１のペーストを有する前記スクリーンマスクを前記被印刷物から隔離し、前記吐出孔に余地空間を作るステップと、
前記隔離されたスクリーンマスクに第２のスキージを当接して前記吐出孔の前記余地空間に第２のペーストを供給するステップと、
前記第１、第２のペーストを有する前記スクリーンマスクを前記被印刷物からさらに隔離するステップと
を具備することを特徴とするスクリーン印刷方法。
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