JP2014110401A - ペーストバンプの形成方法 - Google Patents

Abstract

【課題】より小径でより高さの高いペーストバンプを形成すること。
【解決手段】第１の主面と該第１の主面に対向する第２の主面とを有し、第１の主面から第２の主面に貫通して、該第１の主面における径がより大で該第２の主面における径がより小であるピットが複数穿設されたスクリーン版を用意する工程と、スクリーン版の第１の主面上に導電性組成物であるペーストを投入する工程と、ペーストが投入されたスクリーン版の第２の主面の側が印圧を伴って線状に被印刷物に接するように、該スクリーン版の第１の主面の側にスキージを当接する工程と、スクリーン版の被印刷物と印圧を伴って接する線状の位置が進行するように、スクリーン版の第１の主面に対するスキージの当接位置を移動させる工程とを具備する。
【選択図】図１

Description

本発明は、配線板を製造するために必要な、ペースト状の導電性組成物をバンプ形状に形成するペーストバンプの形成方法に関する。

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活用する技術が種々の場面で用いられている。スクリーン印刷を用いて、配線パターン上または金属箔上に、ペースト状の導電性組成物をバンプ形状に付着させることができる（以下、付着で形成されたバンプをペーストバンプという）。かかるペーストバンプは先細であり、その乾燥後に、半硬化状態の絶縁板（プリプレグ）を貫通させ、配線板の層間接続導体として部材化することができる。この層間接続導体は、微細化や縦横両方向の高密度配置化に適しており、配線板に利用して部品の高密度実装に寄与できる。

配線板への部品の高密度実装のニーズは今後さらに進むと考えられる。そこで、ペーストバンプとしてこれに対応するには、その高さに比して小径の形状に形成することが一層必要になると考えられる。小径に形成するには、一般に、スクリーン版のピット径を小径化しこれにより印刷すればよいが、仮に版の厚みを維持してピット径を小径加工するのは、精度の点で例えばレーザ加工でも難しくなる。精度について仮に克服できたとしても、あるいは精度が仮に粗で足りるとしても、ピット内を通るペーストの移動性が悪くなり過度の場合は詰まるため配線板の製造に適用してその効率を損ねる。

そこで、版の厚みを薄くすることが考えられるが、そうすると原理的に、複数回の重ね印刷を行っても、版の厚み以上の高さのペーストバンプを形成することができなくなる可能性が高い。また薄い版であると、強度の点で長時間使用の耐久性も劣化する。

特開２００４−６５７７号公報

本発明は、より小径でより高さの高いペーストバンプを形成することができるペーストバンプの形成方法を提供することを目的とする。

上記の課題を解決するため、本発明の一態様であるペーストバンプの形成方法は、第１の主面と該第１の主面に対向する第２の主面とを有し、前記第１の主面から前記第２の主面に貫通して、該第１の主面における径がより大で該第２の主面における径がより小であるピットが複数穿設されたスクリーン版を用意する工程と、前記スクリーン版の前記第１の主面上に導電性組成物であるペーストを投入する工程と、前記ペーストが投入された前記スクリーン版の前記第２の主面の側が印圧を伴って線状に被印刷物に接するように、該スクリーン版の前記第１の主面の側にスキージを当接する工程と、前記スクリーン版の前記被印刷物と印圧を伴って接する線状の位置が進行するように、前記スクリーン版の前記第１の主面に対する前記スキージの当接位置を移動させる工程とを具備する。

すなわち、この形成方法では、スクリーン版として、第１の主面における径がより大で第２の主面における径がより小であるピットが複数穿設されたスクリーン版を用いる。そして、このスクリーン版の第２の主面側が被印刷物に印圧されるようにしてスクリーン印刷を行う。このようにすれば、形成されるバンプの径は第２の主面におけるピット径に従って小径化され、一方で、ピットはその小径部分を第１の主面まで保っていない断面形状になるのでペーストの通りがよくなり目詰まりが大きく改善される。目詰まりが改善されれば、そのためにスクリーン版を薄くする必要もなくなるので、たとえ複数回の重ね印刷を行ってもスキージに擦り切られてバンプが高く形成できないという事情も解消する。

本発明によれば、より小径でより高さの高いペーストバンプを形成することができる。

本発明の一態様であるペーストバンプの形成方法を示す態様図。 図１中に示したスクリーン版２０についてその構成例を示す平面図。 図１中に示したスクリーン版２０に穿設されたピットについて、その縦断面形状の一例を示す縦断面図。 図３に示したピットについてその形成過程を示す工程図。 図１中に示したスクリーン版２０に穿設されたピットについて、その形成過程の別の例を示す工程図。 図１中に示したスクリーン版２０に代えて使用できるスクリーン版２０１について、その穿設されたピットの縦断面形状の一例を示す縦断面図。 図６に示したピットについてその形成過程を示す工程図。 図６中に示したスクリーン版２０１に穿設されたピットについて、その形成過程の別の例を示す工程図。 図１中に示したスクリーン版２０に代えて使用できるスクリーン版２０２について、その穿設されたピットの縦断面形状の一例を示す縦断面図。 図９に示したピットについてその形成過程を示す工程図。

本発明の実施態様として、前記スクリーン版が、前記ピットの前記第２の主面における直径の寸法以上の寸法の厚さを有しているスクリーン版である、とすることができる。これは、形成されるべきペーストバンプの各部の寸法に鑑みた結果によるものである。すなわち、形成されるべきペーストバンプの底面径はスクリーン版の第２の主面における直径に従う一方、必要とされるペーストバンプの高さは、配線板に適用する場合のその仕様として、底面径に比して比較できる程度以上の高さが求められると考えられている。そこで、そのような形成高さに対してもスキージが確実に当たらないようにするため、上記のようなスクリーン版の厚さとしたものである。

また、実施態様として、前記スクリーン版が、厚み方向にひとつの材料のみで作られているスクリーン版である、とすることができる。スクリーン版を厚み方向に見てひとつの材料のみで作れば、その単純な構成に起因して耐久性などの点で有利であると考えられる。

また、実施態様として、前記スクリーン版が、厚み方向に２層構造で、それぞれの層がおのおの異なるひとつの材料のみで作られているスクリーン版である、とすることができる。スクリーン版としてその厚さ方向に見て２層構造で作った場合は、それらの加工性の違いを利用して、第１の主面におけるピットの径と第２の主面の側のピットの径とをより自在に設定するように構成できると考えられる。

また、実施態様として、前記スクリーン版の前記ピットが、その縦断面形状として、前記第１の主面の側が長径で折半された半楕円状の図形を有し、前記第２の主面の側が等脚台形状の図形を有し、該半楕円状の図形の長径相当部分が前記第１の主面内に含まれるように該半楕円状の図形が位置し、該等脚台形状の図形の上底相当部分または下底相当部分が前記第２の主面内に含まれるように該等脚台形状の図形が位置し、該半楕円状の図形と該等脚台形状の図形とが前記スクリーン版の厚み方向に並び結合した縦断面形状を有するピットである、とすることができる。

この態様は、第１の主面における径がより大で第２の主面における径がより小であるピットを設けたスクリーン版を実現するひとつの態様である。このような縦断面形状のピットは、例えば、第１の主面の側から厚みの途中までのエッチング加工を行い、そのあとエッチングされた底面の側からまたは第２の主面の側からレーザ加工で貫通孔をあけることで形成できる。周知の加工方法を組み合わせて用い容易かつ効率的に所望のピットを有するスクリーン版が得られる。

また、実施態様として、前記スクリーン版の前記ピットのうちいずれかが、前記半楕円状の図形のひとつに対して前記等脚台形状の図形がふたつ以上存在して結合している縦断面形状を有する、とすることができる。これは、ピットの配置密度によっては、起こり得る態様である。ピットの配置は、個別の配線板のレイアウト設計仕様によって決まる。局所的にピット配置密度が高い領域では、第１の主面側の半楕円状の図形が第２の主面側の等脚台形状の図形の複数と結合する。ピット配置密度が高い領域でも、より小径でより高さの高いペーストバンプを形成できる効果が維持できる。

また、実施態様として、前記スクリーン版の前記第１の主面側の層である第１の層の材料が金属であり、前記第２の主面側の層である第２の層の材料が樹脂または前記金属とは異なる金属である、とすることができる。第１の層を金属とすれば、例えば周知のエッチング加工を適用することで第１の主面においてより大の径を有するピットを容易に形成できる。このとき、第２の層である金属または樹脂はエッチングストッパ層として機能する。一方、第２の層を樹脂とすれば、例えば周知のレーザ加工を適用することで第２の主面においてより小さい径を有するピットを容易に形成できる。樹脂をレーザ加工する場合、熱応力の残留がほぼない加工ができ、金属の場合に起こり得る版の局所的な変形を防止できる利点もある。

また、実施態様として、前記スクリーン版の前記ピットが、その縦断面形状として、前記第１の層の側においては該第１の層を前記第１の面の側から領域選択的にエッチングして形成された凹部に由来する曲線含有形状の図形を有し、前記第２の層の側においては等脚台形状の図形を有し、該等脚台形状の図形の上底相当部分または下底相当部分が前記第２の主面内に含まれるように該等脚台形状の図形が位置し、該曲線含有形状の図形と該等脚台形状の図形とが前記スクリーン版の厚み方向に並び結合した縦断面形状を有するピットである、とすることができる。

この態様は、第１の主面における径がより大で第２の主面における径がより小であるピットを設けたスクリーン版を実現する別の態様である。このような縦断面形状のピットは、加工前の第１の層と第２の層とが積層された部材に対して、例えば、第１の主面の側から第１の層のエッチング加工を行い、そのあとエッチングされた底面の側からまたは第２の主面の側からレーザ加工で第２の層に穴をあけることで形成できる。周知の加工方法を組み合わせて用い容易かつ効率的に所望のピットを有するスクリーン版が得られる。

また、実施態様として、前記スクリーン版の前記ピットのうちいずれかが、前記曲線含有形状の図形のひとつに対して前記等脚台形状の図形がふたつ以上存在して結合している縦断面形状を有する、とすることができる。これも、ピットの配置密度によっては、起こり得る態様である。ピットの配置は、個別の配線板のレイアウト設計仕様によって決まる。局所的にピット配置密度が高い領域では、第１の主面側の曲線具有形状の図形が第２の主面側の等脚台形状の図形の複数と結合する。ピット配置密度が高い領域でも、より小径でより高さの高いペーストバンプを形成できる効果が維持できる。

また、実施態様として、前記スクリーン版の前記第１の主面側の層である第１の層の材料が金属であり、前記第２の主面側の層である第２の層の材料が樹脂であり、前記スクリーン版の前記ピットが、その縦断面形状として、前記第２の層の側においては等脚台形状の図形を有し、該等脚台形状の図形の下底相当部分が前記第２の主面内に含まれるように該等脚台形状の図形が位置し、前記第１の層の側においては該等脚台形状の図形に相当する前記第２の層を貫通する穴を介して該第１の層を前記第２の層の側からエッチングして形成された凹部に由来する曲線含有形状の図形を有し、該曲線含有形状の図形と該等脚台形状の図形とが前記スクリーン版の厚み方向に並び結合した縦断面形状を有するピットである、とすることができる。

この態様は、第１の主面における径がより大で第２の主面における径がより小であるピットを設けたスクリーン版を実現するさらに別の態様である。このような縦断面形状のピットは、加工前の第１の層と第２の層とが積層されたスクリーン版素材に対して、例えば、第２の主面の側から第２の層をレーザ加工し、そのあとレーザ加工で露出した第１の層に対して第２の層の側からエッチング加工を行うことで形成できる。

この態様は、周知の加工方法を組み合わせて用い容易かつ効率的に所望のピットを有するスクリーン版が得られるものであるが、さらに次のような利点もある。すなわち、第１の層のエッチングが第２の層に形成されたレーザ加工穴を介して行われるので、第１の層、第２の層での形成される穴の位置ずれが原理的に発生しない。したがって、それらの穴が連続してピットが構成されるため、各ピットとしてその断面形状を所望に制御しやすい。

以上を踏まえ、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、本発明の一態様であるペーストバンプの形成方法を示す態様図である。この形成方法は、スクリーン版２０を用い、その穿設された複数のピット２０ａ、２０ｂ、…（以下、まとめて「ピット２０ａ等」という）を介して導電性組成物のペースト３０を被印刷物４０上に転写してペーストバンプ５０を形成しようとするものである。スクリーン版２０は、スキージ１０により押し下げられていない状態では、スクリーン版張持部２１、２２で張持されていることにより、被印刷物４０から例えば１ｍｍから３ｍｍ程度離間している。

ピット２０ａ等は、スクリーン版２０のスキージ１０に当たる面（第１の主面）における径がより大で、スクリーン版２０の被印刷物４０に当たる面（第２の主面）における径がより小に形成されている。ピット２０ａ等のより詳細な縦断面形状については、図３以降を参照して改めて述べる。ピット２０ａ等は、言うまでもなくペースト３０を第１の主面上から第２の主面の側に向けて通過させさらに被印刷物４０上に吐出、付着させるための貫通孔である。参考まで図２は、図１中に示したスクリーン版２０についてその構成例を示す平面図で示している。ピット２０ａ等は、生産される配線板としてのレイアウトに従った配置にされている。

図１に示すように、スクリーン版２０は、その第２の主面の側が被印刷物４０に対向するように配置され、そしてスクリーン版２０の第１の主面上にはペースト３０が投入される。続いて、ペースト３０が投入されたスクリーン版２０の第２の主面の側が印圧を伴って線状に被印刷物４０に接するように、スクリーン版２０の第１の主面の側にスキージ１０が当接される。さらに、スクリーン版２０の、被印刷物４０と印圧を伴って接する線状の位置が進行するように、スクリーン版２０の第１の主面に対するスキージ１０の当接位置を移動させる（図示で右から左方向）。

なお、図１は、いわゆるオフコンタクト印刷の場合を図示しているが、コンタクト印刷でスクリーン版２０を使用することもできる。その場合には、まず、スクリーン版２０が、その第２の主面の側が被印刷物４０の全表面と接するように配置される。そして、スクリーン版２０の第１の主面上にペースト３０が投入され、ペースト３０が投入されたスクリーン版２０の第２の主面の側が被印刷物４０に線状に印圧されるように、スクリーン版２０の第１の主面の側にスキージ１０が当接される。続いて、スクリーン版２０の、被印刷物４０との印圧を伴った線状の位置が進行するように、スクリーン版２０の第１の主面に対するスキージ１０の当接位置を移動させる。その後、被印刷物４０の面に直交する方向にスクリーン版２０を被印刷物４０から隔離する。

以上の各工程により、被印刷物４０上には、ペースト３０の転写によりペーストバンプ５０が先細の形状で形成される。このようなスクリーン印刷では、形成されるペーストバンプ５０の径（底面径、以下同）は、ピット２０ａ等の第２の主面における径に従って小径化される。一方で、ピット２０ａ等は、その第２の主面における小さな径に対し第１の主面で相対的に大きな径にされた断面形状を有しており、それゆえにペースト３０の通りがよくなり目詰まりが大きく改善されている。

すなわち、小径のままで第２の主面から第１の主面まで貫通してピット２０ａ等が形成されている場合は、ペースト３０の、ピット２０ａ等の内壁面との付着作用の影響が大きく、ピット２０ａ等内の容積を増大させても（すなわち、たとえ版２０の厚みを増大させても）転写量増大をもたらさないだけでなく、過度の場合は目詰まりを起こす。この実施形態では、版２０の厚みを特に薄くすることなくペースト３０がピット２０ａ等内を通過するときの、その内壁面との付着作用の影響を軽減させている。

上記のように目詰まりが改善されれば、その対策のためにスクリーン版２０を薄く構成する必要がない。スクリーン版２０を薄く構成する必要がなくなれば、ペーストバンプ５０の形成高さをより高くするため複数回の重ね印刷を行う場合にも都合がよい。すなわち、複数回の重ね印刷を行っても、ペーストバンプ５０の頭部がスキージ１０に擦り切られてしまうような状態は生じない。ペーストバンプ５０の径に比してその高さを高く形成することは、部品を高密度に実装するための配線板に適用する層間接続導体としての要求事項である。本実施形態によれば、より小径でより高さの高いペーストバンプ５０を形成することができる。

以上の説明を、配線板の製造工程の一部であるスクリーン印刷という点を加味して、以下補足する。図１において導電性組成物のペースト３０は、例えば熱硬化性のペースト状樹脂の中に微細な金属粒（銀、金、銅、はんだなど）を分散させ、加えて揮発性の溶剤を混合させて調製したものである。これ自体は周知である。

ペースト３０を材料とするペーストバンプ５０として微細化がなされる場合、その低抵抗性を保つためには、金属粒の含有率を上げる必要がある。すなわち、ペーストバンプ５０の縦方向の電気抵抗は断面積（横方向の寸法の自乗）に反比例し高さに比例するため、単純なスケールダウンを行うと断面積減の影響が大きく抵抗が増大する。これを対策するためペースト３０として金属粒を高含有率にすると、その粘度が増大してピット２０ａ等内で目詰まりしやすくなる。このような不都合な事情に対しても本実施形態は大きな効果を有している。

なお、図１において被印刷物４０は、例えば金属箔（銅箔）またはパターン形成された配線を具有している絶縁板であり、ペーストバンプ５０の形成時には、不図示の印刷台の上にセットされる。後者の、パターン形成された配線を具有している絶縁板の場合には、電気的接続のため配線パターン上にペーストバンプ５０が形成される。また、後者の場合、絶縁板自体がすでに多層配線基板としての必要部分構成（複数の絶縁層や内層配線層のほか層間接続導体など）を有している場合もあり得る。

ペーストバンプ５０は、その形成高さをより高くするため複数回の重ね印刷により形成され得る点をすでに説明したが、この場合には、１回の印刷ごとに乾燥工程（便宜上、仮乾燥工程という）を行って、次回のペースト３０の印刷に備える。このようにすれば、印刷されたペースト３０が崩れることなく積み重なって、所望の高さのペーストバンプ５０を形成できる。

所望の高さのペーストバンプ５０が被印刷物４０上に形成されたあとは、これを例えば百数十℃で乾燥させ（これを便宜上、本乾燥工程という）塑性変形可能な程度に硬化する。乾燥後の被印刷物４０に対しては、半硬化状態の絶縁板（プリプレグ）が積層プレスされ、このプリプレグに乾燥後ペーストバンプが貫通される。

プリプレグに乾燥後ペーストバンプが貫通されたら、そのペーストバンプの頭部に対向して、例えば金属箔（銅箔）またはパターン形成された配線を具有している絶縁板の配線の側が向けられて積層配置される。そして、全体を加熱かつプレスしてプリプレグを硬化させ一体化する。このとき、乾燥後ペーストバンプの頭部が塑性変形しその対向された導体部位と電気的な接続状態を確立する。これにより層間接続導体としての構造ができあがる。

次に、図３は、図１中に示したスクリーン版２０に穿設されたピットについて、その縦断面形状の一例を示す縦断面図である。図３中に示す各部の寸法のうち特に重要なものは、スクリーン版２０の厚さｔ、スクリーン版２０の第１の主面におけるピット径ｄ１、第２の主面におけるピット径ｄ２の３つである。

順不同で説明すると、被印刷物側のピット径ｄ２は、形成すべきペーストバンプの径をほぼそのまま規定することになる重要性を有している。上記説明の実施形態では、小径のペーストバンプを形成するため、ピット径ｄ２として、具体的に１００μｍ以下、例えば３０μｍまでを想定する。

次に、スクリーン版２０の厚さｔは、形成すべきペーストバンプの高さに対して余裕のある厚さにする。形成すべきペーストバンプの高さは、配線板に適用する場合のその仕様として、底面径に比して比較できる程度以上の高さが求められる。そこで、そのような形成高さに対してもスキージが確実に当たらないようにする必要がある。このため、厚さｔは、ピット径ｄ２以上の寸法を想定する。このようにすれば、ペーストバンプの形成高さをより高くするため複数回の重ね印刷を行っても、ペーストバンプの頭部がスキージに擦り切られてしまうような状態を避けることができる。

次に、スキージ側のピット径ｄ１は、印刷時のペーストの通りをよくするために、被印刷物側のピット径ｄ２に比して具体的に例えば少なくとも２倍程度以上の大きな径にする。さらに具体的には、ペーストの通りという観点から、実験的に求めることができる。ただし、印刷時のペーストの通りには、図示のような断面形状の場合、上側の半楕円状の断面図形に相当する版の厚さｔ１（なおｔ１が決まればｔ２はｔ−ｔ１で決まる）もかかわっていると考えられる。ｄ１とｔ１とは、上側の半楕円状の断面図形に相当するくぼみ（以下説明する除去部ＷＰ）を形成する上では互いに関連した寸法である。なお、ピット径ｄ１、ｄ２は、より一般的にその平面形状が円でない場合は、同じ面積を有する円の径として定義することができる。

次に、図４は、図３に示したピットについてその形成過程を示す工程図である。まず、図４（ａ）に示すように、スクリーン版素材２０Ａを用意して、その第１の主面上に所定パターンのレジストマスクＲＭを形成する。スクリーン版素材２０Ａの材質は、例えば各種の金属（ステンレス、ニッケル、銅、鉄、真鍮、アルミニウムなど）とすることができる。レジストマスクＲＭは、ピットを形成すべき位置に相当してパターン化し、その抜けた部分の径は、形成すべきスキージ側のピット径ｄ１と同じかやや小さい程度にする。

レジストマスクＲＭを形成したら、図４（ａ）に示すように、これをマスクに、スクリーン版素材２０Ａの厚みの中間までスクリーン版素材２０Ａを所定の薬液でウエットエッチングし、ウエットプロセスによる除去部ＷＰを形成する。このウエットプロセスの時間を調整することで、ｄ１やｔ１（つまりｔ２）は微調整できる。除去部ＷＰを形成したら、レジストマスクＲＭを除去する。

次に、図４（ｂ）に示すように、スクリーン版素材２０Ａの第２の主面の側から除去部ＷＰに向けて（または除去部ＷＰの底面の側から第２の主面に向けてでもよい）レーザ加工を行い、レーザプロセスによる除去部ＬＰにより、スクリーン版素材２０Ａの両主面間を貫通させる。このレーザ加工は、厚み方向に薄い寸法で済むため、より精度の高い加工が可能である。なお、スクリーン版素材２０Ａがレーザ加工にあまり適さない材質（例えばアルミニウムなど）の場合には、このレーザ加工に代えてウエットエッチングを用いるようにしてもよい。以上により、図３に示したような断面図形を有するピットを形成することができる。

このピットは、その縦断面形状として、第１の主面の側が、長径で折半された半楕円状の図形を有し、第２の主面の側が等脚台形状の図形を有する。ここで、半楕円状の図形の長径相当部分が第１の主面内に含まれるように半楕円状の図形が位置し、等脚台形状の図形の上底相当部分または下底相当部分が第２の主面内に含まれるように等脚台形状の図形が位置している。そして、半楕円状の図形と等脚台形状の図形とがスクリーン版２０の厚み方向に並び結合した縦断面形状を有するピットである。

上記においてレーザ加工で形成される部分は等脚台形状の断面形状になっている（つまり例えばｄ２＞ｄ３）。このように等脚台形状の断面形状になるのは、レーザスポットのエネルギー密度がその中心で周縁より高いことにより、レーザ光を照射する側の径がその底部の径よりも多少大きく形成されるというレーザ加工特有の事情による。ここで、等脚台形の上底とは、平行辺のうちの短い側の辺であり、下底とは平行辺のうちの長い側の辺である。レーザ加工は、ドリル加工より小径の加工が可能であり、上記のような小径ｄ２を有するピットの形成に適している。

スクリーン版２０として実際に以下のものを試作した。スクリーン版２０の材質をステンレス鋼、厚さｔ＝１００μｍ、スキージ側の径ｄ１＝２００μｍ、被印刷物側の径ｄ２＝１００μｍ、上側の半楕円状の断面図形に相当する版の厚さｔ１＝５０μｍ（つまりｔ２＝５０μｍ）とした。比較例としては、同じ材質、同じ厚さで、ピットの縦断面形状が矩形状であるｄ１＝ｄ２＝１００μｍのスクリーン版を用意した。

ペーストバンプの形成において、４回の重ね印刷を行った場合に、試作例では比較例に比べてその形成高さとして８．６％の改善が得られた。また、版詰まりの発生確率として、試作例は比較例に比べて１／４程度に減少した。したがって、このスクリーン版２０によれば、より小径でより高さの高いペーストバンプを高効率に形成できることが確かめられた。

図３に示したスクリーン版２０について補足すると以下である。まず、図示したように厚み方向にひとつの材料のみのものを使用すると、その単純な構成に起因して耐久性などの点で有利である。また、このような縦断面形状のピットは、説明したように、第１の主面の側から厚みの途中までのエッチング加工を行い、そのあとエッチングされた底面の側からまたは第２の主面の側からレーザ加工で貫通孔をあけることで形成できる。よって、周知の加工方法を組み合わせて用い容易かつ効率的に所望のピットを有するスクリーン版を製造できる。

次に、図５は、図１中に示したスクリーン版２０に穿設されたピットについて、その形成過程の別の例を示す工程図である。図５において、すでに説明した図中に示したものと同一または同一相当のものには同一符号を付してある。その説明は省略する。

スクリーン版２０のピットのうちいずれかは、図５に示す工程により、図５（ｂ）に示すような断面形状を有するように形成されてもよい。つまり、図５（ｂ）に示すように、半楕円状の図形のひとつに対して等脚台形状の図形がふたつ以上存在して結合している縦断面形状のピットであってもよい。

これは、ピットの配置密度によっては、起こり得る態様である。ピットの配置は、個別の配線板のレイアウト設計仕様によって決まる。局所的にピット配置密度が高い領域では、第１の主面側の半楕円状の図形が折り重なりつながって面積大となり、これが第２の主面側の等脚台形状の図形の複数と結合する。これにより、ピット配置密度が高い領域であっても、より小径でより高さの高いペーストバンプを形成できる効果が維持できる。

次に、図６は、図１中に示したスクリーン版２０に代えて使用できるスクリーン版２０１について、その穿設されたピットの縦断面形状の一例を示す縦断面図である。図６中に示す各部の寸法の定義については図３での説明に準じる。図３に示したスクリーン版２０との違いは、このスクリーン版２０１が、厚み方向に２層構造で、それぞれの層がおのおの異なるひとつの材料のみで作られていることである。

図示するように、スクリーン版２０１としてその厚さ方向に見て、上層部２０１ａ、下層部２０１ｂを有する２層構造で作った場合は、それらの加工性の違いを利用して、第１の主面におけるピットの径ｄ１と第２の主面の側のピットの径ｄ２とをより自在に設定するように構成できる。当然ながらｔ１、ｔ２の比率についても、より自在である。

図７は、図６に示したピットについてその形成過程を示す工程図である。まず、図７（ａ）に示すように、２層構造のスクリーン版素材２０１Ａを用意して、その第１の主面上に所定パターンのレジストマスクＲＭを形成する。第１の主面側の層である上層部２０１ａの材質は、例えば各種の金属（ステンレス、ニッケル、銅、鉄、真鍮、アルミニウムなど）とすることができる。レジストマスクＲＭは、ピットを形成すべき位置に相当してパターン化し、その抜けた部分の径は、形成すべきスキージ側のピット径ｄ１よりやや小さい程度にしておく。

レジストマスクＲＭを形成したら、図７（ａ）に示すように、これをマスクに、上層部２０１ａを所定の薬液でウエットエッチングし、ウエットプロセスによる除去部ＷＰを形成する。このとき、下層部素材２０１ｂＡはエッチングストッパ層として機能する。そしてウエットプロセスの時間を調整することでｄ１を微調整できる。なお、除去部ＷＰの深さ方向の寸法については、この場合上層部２０１ａの厚さｔ１そのものになるので、その厚さｔ１の設定によりあらかじめ決めておくことができる。除去部ＷＰを形成したら、レジストマスクＲＭを除去する。

次に、図７（ｂ）に示すように、除去部ＷＰの底面の側から第２の主面に向けて（または第２の主面の側から除去部ＷＰに向けてでもよい）下層部素材２０１ｂＡのレーザ加工を行い、レーザプロセスによる除去部ＬＰを形成して、スクリーン版素材２０１Ａの両主面間を貫通させる。下層部素材２０１ｂＡの材質としては、上層部２０１ａの金属とは異なる金属、または各種の樹脂（例えばエポキシ樹脂など）とすることができる。

下層部素材２０１ｂＡのレーザ加工は、厚み方向に薄い寸法で済むため、精度の高い加工が可能である。また、下層部素材２０１ｂＡには樹脂も使用し得るので、その場合には一層高精度で容易な加工工程になる。樹脂をレーザ加工する場合、熱応力の残留がほぼない加工ができ、金属の場合に起こり得る版の局所的な変形を防止できる利点がある。下層部素材２０１ｂＡが金属の場合には、レーザ加工に代えてウエットエッチングを用いるようにしてもよい。以上により、図６に示したような断面図形を有するピットを形成することができる。

このピットは、その縦断面形状として、上層部２０１ａの側においてはこの上層部２０１ａを第１の面の側から領域選択的にエッチングして形成された凹部に由来する曲線含有形状の図形を有し、下層部２０１ｂの側においては等脚台形状の図形を有する。ここで、等脚台形状の図形の上底相当部分または下底相当部分が第２の主面内に含まれるように等脚台形状の図形が位置している。そして、曲線含有形状の図形と等脚台形状の図形とがスクリーン版２０１の厚み方向に並び結合した縦断面形状を有するピットである。

以上説明のように、この縦断面形状のピットは、加工前の上層と下層とが積層されたスクリーン版素材２０１Ａに対して、第１の主面の側から上層のエッチング加工を行い、そのあとエッチングされた底面の側からまたは第２の主面の側から例えばレーザ加工で下層に穴をあけることで形成できる。よって、周知の加工方法を組み合わせて用い容易かつ効率的に所望のピットを有するスクリーン版を製造できる。

次に、図８は、図６中に示したスクリーン版２０１に穿設されたピットについて、その形成過程の別の例を示す工程図である。図８において、すでに説明した図中に示したものと同一または同一相当のものには同一符号を付してある。その説明は省略する。この工程によるピット形成は、図５での説明とほぼ同様の趣旨のものである。

すなわち、図６に示したスクリーン版２０１のピットのうちいずれかは、図８に示す工程により、図８（ｂ）に示すような断面形状を有するように形成されてもよい。つまり、図８（ｂ）に示すように、領域選択的にエッチングして形成された凹部に由来する曲線含有形状の図形のひとつに対して等脚台形状の図形がふたつ以上存在して結合している縦断面形状のピットになっていてもよい。これにより、ピット配置密度が高い領域であっても、より小径でより高さの高いペーストバンプを形成できる効果が維持できる。

次に、図９は、図１中に示したスクリーン版２０に代えて使用できるスクリーン版２０２について、その穿設されたピットの縦断面形状の一例を示す縦断面図である。図９中に示す各部の寸法の定義については図３での説明に準じる。図３に示したスクリーン版２０との違いは、このスクリーン版２０２が、厚み方向に上層部２０２ａ、下層部２０２ｂを有する２層構造で、それぞれの層がおのおの異なるひとつの材料のみで作られていることであり、さらに図６に示したスクリーン版２０１との違いは、上層部と下層部とにおけるピットを形成する加工の順序が逆になっていることである。

図１０は、図９に示したピットについてその形成過程を示す工程図である。まず、図１０（ａ）に示すように、２層構造のスクリーン版素材２０２Ａを用意して、その下層部２０２ｂに対して第２の主面の側からレーザ加工を行い、レーザプロセスによる除去部ＬＰを形成する。下層部２０２ｂは例えば樹脂であり、上層部素材２０２ａＡは例えば金属である。このような積層構成であれば、樹脂を加工でき金属を加工できない程度の弱いレーザを照射すれば、下層部２０２ｂにのみ除去部ＬＰを形成できる。樹脂をレーザ加工しているので、熱応力の残留がほぼない加工ができ、金属の場合に起こり得る版の局所的な変形を防止できる。

次に、図１０（ｂ）に示すように、下層部２０２ｂに形成された除去部ＬＰを利用して、レーザ加工で露出した上層部２０２ａを所定の薬液でウエットエッチングし、ウエットプロセスによる除去部ＷＰを形成する。このウエットプロセスの時間を調整することで径ｄ１を微調整できる。なお、除去部ＷＰの深さ方向の寸法については、この場合上層部２０１ａの厚さｔ１そのものになるので、その厚さｔ１の設定によりあらかじめ決めておくことができる。ちなみに、図１０（ｂ）中に示すレジストマスクＲＭは、第１の主面の側に直接エッチング液が接触するのを防止するためウエットプロセスに先立ち第１の主面上全面に形成したものである。除去部ＷＰを形成したら、レジストマスクＲＭを除去する。

この工程によるピット形成は、周知の加工方法を組み合わせて用い容易かつ効率的になされるが、さらに次のような利点もある。すなわち、上層部２０２ａのエッチングが下層部２０２ｂに形成されたレーザ加工穴を介して行われるので、それらの穴の位置ずれが原理的に発生しない。したがって、それらの穴が連続してピットが構成されるため、各ピットとしてその断面形状を所望に制御しやすい。

このピットは、その縦断面形状として、下層部２０２ｂの側においては、等脚台形状の図形を有し、この等脚台形状の図形の下底相当部分が第２の主面内に含まれるように等脚台形状の図形が位置している。また、上層部２０２ａの側においては、等脚台形状の図形に相当する下層部２０２ｂを貫通する穴を介して上層部２０２ａを下層部２０２ｂの側からエッチングして形成された凹部に由来する曲線含有形状の図形を有している。そして、この曲線含有形状の図形と等脚台形状の図形とがスクリーン版２０２の厚み方向に並び結合した縦断面形状を有するピットになっている。

なお、以上の説明では、厚み方向に２層構造のスクリーン版を製造する場合においては、あらかじめ２層に構成されたスクリーン版素材を用意し、これにピットを形成することを述べた。しかしながら、当然に、層ごとに別々の工程で貫通孔を形成し、それらの層をその後に貼り合せて、上記述べたような所望の断面形状を有するピットを設けたスクリーン版を得るようにすることも当然ながら可能である。

１０…スキージ、２０…スクリーン版、２０Ａ…スクリーン版素材、２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄ，２０ｅ…ピット（吐出孔）、２１，２２…スクリーン版張持部、３０…ペースト（導電性組成物）、４０…被印刷物、５０…ペーストバンプ、２０１…スクリーン版、２０１ａ…上層部、２０１ｂ…下層部、２０１Ａ…スクリーン版素材、２０１ｂＡ…下層部素材、２０２…スクリーン版、２０２ａ…上層部、２０２ｂ…下層部、２０２Ａ…スクリーン版素材、２０２ａＡ…上層部素材、ＲＭ…レジストマスク、ＷＰ…ウエットプロセスによる除去部、ＬＰ…レーザプロセスによる除去部。

Claims (10)

1. 第１の主面と該第１の主面に対向する第２の主面とを有し、前記第１の主面から前記第２の主面に貫通して、該第１の主面における径がより大で該第２の主面における径がより小であるピットが複数穿設されたスクリーン版を用意する工程と、
   前記スクリーン版の前記第１の主面上に導電性組成物であるペーストを投入する工程と、
   前記ペーストが投入された前記スクリーン版の前記第２の主面の側が印圧を伴って線状に被印刷物に接するように、該スクリーン版の前記第１の主面の側にスキージを当接する工程と、
   前記スクリーン版の前記被印刷物と印圧を伴って接する線状の位置が進行するように、前記スクリーン版の前記第１の主面に対する前記スキージの当接位置を移動させる工程と
   を具備するペーストバンプの形成方法。
2. 前記スクリーン版が、前記ピットの前記第２の主面における直径の寸法以上の寸法の厚さを有しているスクリーン版である請求項１記載のペーストバンプの形成方法。
3. 前記スクリーン版が、厚み方向にひとつの材料のみで作られているスクリーン版である請求項２記載のペーストバンプの形成方法。
4. 前記スクリーン版が、厚み方向に２層構造で、それぞれの層がおのおの異なるひとつの材料のみで作られているスクリーン版である請求項２記載のペーストバンプの形成方法。
5. 前記スクリーン版の前記ピットが、その縦断面形状として、前記第１の主面の側が長径で折半された半楕円状の図形を有し、前記第２の主面の側が等脚台形状の図形を有し、該半楕円状の図形の長径相当部分が前記第１の主面内に含まれるように該半楕円状の図形が位置し、該等脚台形状の図形の上底相当部分または下底相当部分が前記第２の主面内に含まれるように該等脚台形状の図形が位置し、該半楕円状の図形と該等脚台形状の図形とが前記スクリーン版の厚み方向に並び結合した縦断面形状を有するピットである請求項３記載のペーストバンプの形成方法。
6. 前記スクリーン版の前記ピットのうちいずれかが、前記半楕円状の図形のひとつに対して前記等脚台形状の図形がふたつ以上存在して結合している縦断面形状を有する請求項５記載のペーストバンプの製造方法。
7. 前記スクリーン版の前記第１の主面側の層である第１の層の材料が金属であり、前記第２の主面側の層である第２の層の材料が樹脂または前記金属とは異なる金属である請求項４記載のペーストバンプの形成方法。
8. 前記スクリーン版の前記ピットが、その縦断面形状として、前記第１の層の側においては該第１の層を前記第１の面の側から領域選択的にエッチングして形成された凹部に由来する曲線含有形状の図形を有し、前記第２の層の側においては等脚台形状の図形を有し、該等脚台形状の図形の上底相当部分または下底相当部分が前記第２の主面内に含まれるように該等脚台形状の図形が位置し、該曲線含有形状の図形と該等脚台形状の図形とが前記スクリーン版の厚み方向に並び結合した縦断面形状を有するピットである請求項７記載のペーストバンプの形成方法。
9. 前記スクリーン版の前記ピットのうちいずれかが、前記曲線含有形状の図形のひとつに対して前記等脚台形状の図形がふたつ以上存在して結合している縦断面形状を有する請求項８記載のペーストバンプの製造方法。
10. 前記スクリーン版の前記第１の主面側の層である第１の層の材料が金属であり、前記第２の主面側の層である第２の層の材料が樹脂であり、
    前記スクリーン版の前記ピットが、その縦断面形状として、前記第２の層の側においては等脚台形状の図形を有し、該等脚台形状の図形の下底相当部分が前記第２の主面内に含まれるように該等脚台形状の図形が位置し、前記第１の層の側においては該等脚台形状の図形に相当する前記第２の層を貫通する穴を介して該第１の層を前記第２の層の側からエッチングして形成された凹部に由来する曲線含有形状の図形を有し、該曲線含有形状の図形と該等脚台形状の図形とが前記スクリーン版の厚み方向に並び結合した縦断面形状を有するピットである
    請求項４記載のペーストバンプの形成方法。

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