JPH06234202A - スクリーン印刷用マスクの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 高解像度の印刷パターンを得て微細線印刷の
実現を図る。 【構成】 現像液に難溶性でかつ粘弾性を有するメッシ
ュ保持層９の上に導電性を有するメッシュ４をラミネー
トする。メッシュ４の網目内部および表面上にフォトレ
ジスト１０を配し、該フォトレジスト１０の表面とメッ
シュ保持層９の裏面との両面から露光し、現像してフォ
トレジスト膜１５を形成する。次いで、メッシュ４のフ
ォトレジスト膜１５で覆われていない表面に電鋳により
電鋳金属薄膜３を形成する。 【効果】 メッシュ保持層９によりフォトレジスト膜１
５の一部の浮きや剥がれを防止でき、両面露光によりメ
ッシュ４の影となる部分への電鋳金属の回り込み現象が
無くなり、垂直度の高いマスク断面形状を得ることがで
き、また高密度パターンの形成を可能とする。

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、たとえば、図５の（Ａ）に示すごとくポリエチレン
テレフタレートやステンレス製等のメッシュ４に感光性
樹脂２０による所望の印刷パターンを塗布したものや、
図６の（Ｂ）に示すごとくステンレス製メッシュ４上に
ステンレスやニッケルなどの薄い金属箔２１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２１を所望の印刷パターンに開口部２２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２１で作られているため、前者の感光性
樹脂２０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２０で
は、連続印刷時にスキージ印圧により、図５の（Ｂ）に
示すようにメッシュ４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２０ａが崩れて印刷の質が低下
しやすいが、金属箔２１で形成されたパターンエッジ２
１ａ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６の
（Ｂ）に示すごとく印刷パターンが金属箔２１で形成さ
れるスクリーン印刷用マスクでは、図６の（Ａ）に示す
ごとくその金属箔２１が電気メッキによりステンレス製
メッシュ４に一体に結合されるため、図６の（Ｂ）に示
すごとく印刷パターンの開口部２２内に露出するメッシ
ュ４の線にメッキ２３が付いて線径が太くなり、そのメ
ッキ２３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、メッシュの片面に
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、トータル厚の調整の容易
化を図る点にある。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、高解像度の印刷パ
ターンを得て微細線印刷を可能とする点にある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明のスクリーン印刷
用マスクの製造方法では、図１にその製造工程を例示す
るように、先ず、導電性を有するメッシュ４の裏面上
に、フォトレジスト膜形成用の現像液に難溶性でかつ透
光性および粘弾性を有するメッシュ保持層９を密着させ
る。次いで、メッシュ４の網目内部および表面上にフォ
トレジスト１０を配する。次いで、フォトレジスト１０
の表面側とメッシュ保持層９の裏面側の両面に同一の印
刷パターンフィルム１３・１４を置いて、その両面から
露光した後、現像して印刷パターンのフォトレジスト膜
１５を形成する。次いで、メッシュ４のフォトレジスト
膜１５で覆われていない表面に電鋳により電鋳金属薄膜
３を形成する。最後に、メッシュ保持層９をメッシュ４
から除去する。

【０００６】

【作用】しかるときは、図２に例示するような、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
２を有する電鋳金属薄膜３がメッシュ４の片面側に形成
されるとともに、前記開口部２にメッシュ４が生地のま
ま露出したスクリーン印刷用マスク１を得ることができ
る。

【０００７】スクリーン印刷用マスク１の開口部２に露
出するメッシュ４は、電鋳時にはフォトレジスト膜１５
で覆われているので、電鋳金属がその開口部２内のメッ
シュ４に付着することがなくてメッシュ４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】フォトレジスト膜１５の形成工程で、たと
えば、比較例として図７の（Ａ）に示すように印刷パタ
ーンフィルム１３の表面側の一方向のみから露光する
と、フォトレジスト１０の露光を必要とする箇所がメッ
シュ４により影となって未露光部分となり、この影とな
る未露光部分が現像時に本来除去されるべき未露光部分
と一緒に除去されてしまうため、電鋳時に当該箇所１５
ａ（同図の（Ｂ）参照）に電鋳金属が回り込んでバリＥ
（同図の（Ｄ）参照）などを発生し、垂直のマスク断面
が得られず、開口率が変化し、アスペクト比が低下する
ことになる。また、一方向のみからの露光では、高密度
パターンなどのように密着面積の少ないフォトレジスト
膜１５で構成されているパターンなどにおいては、密着
力不足によりフォトレジスト膜１５がメッシュ４から剥
がれやすいなどの問題が発生する。しかし、本発明で
は、フォトレジスト１０の表面側からのみならず、メッ
シュ保持層９の裏面側からも露光する、という両面露光
を採用するので、そうしたメッシュ４により影となる未
露光部分の発生やフォトレジスト膜１５の密着不足の発
生を防止することができる。

【０００９】粘弾性を有するメッシュ保持層９の上では
メッシュ４が動いたりすることなく安定確実に密着保持
される。これが、たとえば、図７の（Ａ）に示すように
メッシュ４を母型５の表面に直接ラミネートし、この上
にフォトレジスト膜１５を形成する場合は、フォトレジ
スト膜１５の一部１５ｂがメッシュ４により母型５の表
面から浮かされたり、剥離されたりし、これ又フォトレ
ジスト膜１５の当該箇所１５ｂに電鋳金属が回り込んで
バリＥなどが発生する、といった不具合が生じるが、本
発明ではメッシュ保持層９の上にメッシュ４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１５を
良好に形成することができ、電鋳金属がフォトレジスト
膜１５の裏へまわり込むのをよく防止できる。また、メ
ッシュ保持層９の上では平面度を出しやすいので、電鋳
形成時の電鋳金属薄膜３の平面度が高くなる。

【００１０】フォトレジスト膜１５の厚みを変えて電鋳
高さを調整することにより、マスクのトータル厚の調整
が容易に行える。

【００１１】

【実施例】本発明の一実施例を図１ないし図４に基づき
説明する。本発明により得られるスクリーン印刷用マス
ク１は、図２に示すように、電鋳により所望の印刷パタ
ーンにパターンニング形成された多数の開口部２を有す
る電鋳金属薄膜３をメッシュ４の片面側に形成し、電鋳
金属薄膜３の開口部２にメッシュ４を生地のまま露出さ
せてある。実際のスクリーン印刷においては、そのマス
ク１をスクリーン枠に張り、電鋳金属薄膜３の面側を配
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４の面側にのせスキージをかけて開口部２
から吐出して印刷対象物に付着させるのである。

【００１２】図１の（Ａ）ないし（Ｉ）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。上記スクリーン印刷用マスク１を電鋳するに際し、
まず、図１の（Ａ）に示すように、ステンレス製の母型
５の表面に、溶剤タイプのフィルムレジスト６およびポ
リエステルカバーフィルム７をラミネートすることによ
り剥離層を形成する。

【００１３】次いで、同図の（Ｂ）に示すようにポリエ
ステルカバーフィルム７の上にメッシュ保持層９（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９は、この後のフォトレジスト膜形成工程で
使用される現像液に難溶性のもので、かつ母型５の表面
との密着性および後述するメッシュ４との密着性にも優
れる適度の粘性と弾性を兼ね備えるとともに、透光性を
有する材料からなるものを使用する。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。

【００１４】メッシュ保持層９の上にはステンレス製の
メッシュ４（２０μｍ線径で♯３２５、あるいは２０μ
ｍ線径で♯４００）を密着する。このメッシュ４は電鋳
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、ステンレスメッ
シュのほかに、たとえばニッケル電鋳製のもの、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。

【００１５】次いで、同図の（Ｃ）に示すように、メッ
シュ４の網目内部および表面に所望厚のフォトレジスト
１０を配する。このさい、まずメッシュ４の網目内部に
アルカリ現像液で溶解するアルカリタイプの液状のフォ
トレジスト１０ａをスキージをかけて塗り込み、乾燥し
た後、メッシュ４の表面上に同じくアルカリタイプのフ
ィルムからなるフォトレジスト１０ｂ（例えば、厚５０
〜７５μｍ）をラミネートする。このフォトレジスト１
０ｂとメッシュ４とは前記フォトレジスト１０ａを介し
て密着性が高められる。

【００１６】フィルムからなるフォトレジスト１０ｂを
ラミネートするに代えて、液状のフォトレジストを塗布
することもできるが、この場合はその塗布をメッシュ４
の網目内部に液状のフォトレジスト１０ａを塗り込むと
同時に行えばよい。これらフォトレジストとしては、た
とえば、三菱レーヨン（株）製のダイヤロンＦＲＡ３０
７、または日本合成化学工業（株）製のアルフォー３０
１Ｙなどを用いる。

【００１７】このフォトレジスト１０の塗布またはラミ
ネート時にはメッシュ４の裏面側にメッシュ保持層９を
密着させてあるので、フォトレジスト１０でメッシュ４
をメッシュ保持層９に押しつけて良好に密着させること
ができる。もっとも、メッシュ保持層９の材料がフォト
レジストでなく、他の材料を選択する場合は、上記フォ
トレジスト１０としては溶剤タイプのフォトレジスト、
たとえば、東京応化工業（株）製のＯＰ−２レジストＲ
Ｓなどを用いることもできる。フォトレジスト１０の表
面には、前記ポリエステルカバーフィルム７と同じポリ
エステルカバーフィルム１２を密着させることにより剥
離層を形成する。

【００１８】次いで、同図の（Ｄ）に示すようにポリエ
ステルカバーフィルム１２、フォトレジスト１０、メッ
シュ４、メッシュ保持層９を、ポリエステルカバーフィ
ルム７ごと、母型５上のフィルムレジスト６から引き剥
がす。

【００１９】次いで、同図の（Ｅ）に示すように表裏両
面のポリエステルカバーフィルム１２・７の上に、所望
のスクリーン印刷用マスクの印刷パターンフィルム（ネ
ガタイプのもの）１３・１４を密着させ、焼き付け（両
面露光）する。このとき、露光を両面露光とするので、
印刷パターンフィルム１３の表面側の一方向のみから露
光した場合に生じるメッシュ４による影となる部分がフ
ォトレジスト１０ｂにできるようなことがない。

【００２０】両面露光後、印刷パターンフィルム１３・
１４およびポリエステルカバーフィルム１２・７を除去
し、同図の（Ｆ）に示すようにフォトレジスト膜１５お
よびメッシュ保持層９を付けたままメッシュ４を、前記
母型５のフィルムレジスト６の上に、メッシュ保持層９
がフィルムレジスト６に接するよう密着させ、そのうえ
で、アルカリ現像液で未露光部分を溶解除去し、乾燥の
各処理を行って、所望の印刷パターンのフォトレジスト
膜１５を形成する。このとき、高密度パターンなどのよ
うに密着面積の少ないフォトレジスト膜１５で構成され
ているパターンなどにおいても、両面露光によりフォト
レジスト膜１５はメッシュ４に十分に密着されるため、
密着力不足によるフォトレジスト膜１５の剥がれなどが
無くなった。

【００２１】また、このとき、メッシュ保持層９は現像
液に難溶性であるので母型５から除かれないで残され、
メッシュ４はそのメッシュ保持層９上に密着保持され
る。したがって、図７の（Ａ）に示す比較例のようにフ
ォトレジスト膜１５の一部１５ｂがメッシュ４により母
型５の表面から浮かされたり、剥離されたりするような
問題はなく、フォトレジスト膜１５を良好に形成するこ
とができる。

【００２２】次いで、これを電着槽、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、図
１の（Ｇ）に示すごとくメッシュ４のフォトレジスト膜
１５で覆われていない表面に電鋳金属薄膜３が形成され
る。この電鋳時には、図４に示すように導電性を有する
メッシュ４を電導材としてこれを導電性保持体１６の電
極（陰極）１７に接続させるので、電鋳はメッシュ４か
ら成長することになる。

【００２３】この電鋳時、フォトレジスト膜１５はメッ
シュ保持層９に密着状態にあるので、ニッケルがフォト
レジスト膜１５の裏側（開口部２となる箇所）に回り込
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。また、前述したようにレジストパターンニン
グ時にメッシュ４による影となる部分ができていないの
で、この影箇所にニッケルが回り込んでバリが発生する
ようなこともなくなり、この点でも直角のマスク断面形
状を得ることができる。

【００２４】電鋳後、電鋳金属薄膜３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。このときフォトレジスト
膜１５は母型５に粘弾性を有するメッシュ保持層９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７の
（Ａ）で示すように母型５の表面に直接メッシュ４をラ
ミネートさせていると、この研磨時にメッシュ４がその
研磨圧で母型５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。

【００２５】研磨後、図１の（Ｈ）に示すようにフォト
レジスト膜１５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、その後図１の（Ｉ）に
示すようにメッシュ保持層９を電鋳金属薄膜３およびメ
ッシュ４と共に母型５から剥離する。

【００２６】剥離後、メッシュ保持層９を除去する。た
とえばメッシュ保持層９が溶剤タイプのレジストである
場合塩化メチレンなどで溶解除去できる。これにより図
２および図３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２を有する電鋳金属薄膜３がメッシュ
４の片面側に形成されたスクリーン印刷用マスク１の製
品を得ることができる。

【００２７】なお、メッシュ保持層９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９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１５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。また、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。

【００２８】

【発明の効果】本発明によれば、マスク素材がメッシュ
４および電鋳金属薄膜３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２に露出するメッ
シュ４をフォトレジスト膜１５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。また、フォトレジスト膜１５の厚みを変
えることによりマスク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】さらに、メッシュ４の裏面側にメッシュ保
持層９を密着させて電鋳するので、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、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。

【００３０】とくに、本発明では、レジストパターンニ
ング時に両面露光することによりメッシュ４の影となる
部分への電鋳金属の回り込み現象が無くなるので、一層
垂直度の高いマスク断面形状を得ることができ、また両
面露光により高密度パターンの形成を実現できるに至っ
た点で優れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】スクリーン印刷用マスクの製造工程図である。

【図２】スクリーン印刷用マスクの一部の斜視図であ
る。

【図３】スクリーン印刷用マスクの一部の断面図であ
る。

【図４】電鋳時における母型を示す正面図である。

【図５】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６】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。

【図７】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。

【符号の説明】

１ スクリーン印刷用マスク ２ 開口部 ３ 電鋳金属薄膜 ４ メッシュ ５ 母型 ９ メッシュ保持層 １０ フォトレジスト １３・１４ 印刷パターンフィルム １５ フォトレジスト膜

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【手続補正書】

【提出日】平成５年３月１５日

【手続補正１】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図１

【補正方法】変更

【補正内容】

【図１】

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 導電性を有するメッシュ４の裏面上に、
   フォトレジスト膜形成用の現像液に難溶性でかつ透光性
   および粘弾性を有するメッシュ保持層９を密着させる工
   程と、 メッシュ４の網目内部および表面上にフォトレジスト１
   ０を配する工程と、 フォトレジスト１０の表面側とメッシュ保持層９の裏面
   側の両面に、同一の印刷パターンフィルム１３・１４を
   置いて、その両面から露光した後、現像して印刷パター
   ンのフォトレジスト膜１５を形成する工程と、 メッシュ４のフォトレジスト膜１５で覆われていない表
   面に電鋳により電鋳金属薄膜３を形成する工程と、 メッシュ保持層９をメッシュ４から除去する工程とから
   なることを特徴とするスクリーン印刷用マスクの製造方
   法。