JP7329359B2

JP7329359B2 - スクリーン印刷用マスク

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Publication number: JP7329359B2
Application number: JP2019085915A
Authority: JP
Inventors: 貴士中島; 良弘小林; 強堀之内
Original assignee: Maxell Ltd
Current assignee: Maxell Ltd
Priority date: 2019-04-26
Filing date: 2019-04-26
Publication date: 2023-08-18
Anticipated expiration: 2039-04-26
Also published as: JP2020179640A; JP2023134575A

Description

本発明は、セラミックコンデンサや積層チップインダクタの内部電極などの微細な印刷パターンをスクリーン印刷法で形成する際に用いられるスクリーン印刷用マスクに関し、なかでも金属からなる上層と、樹脂からなる下層とが積層された構造のスクリーン印刷用マスクに関する。

この種のスクリーン印刷用マスクは、例えば特許文献１に開示されている。特許文献１に記載のマスクは、複数のメッシュパターンを有する金属めっき（電鋳）からなる上側の金属層と、複数の印刷パターンを有する下側の感光性樹脂からなる樹脂層から構成されている。金属層の上下面は平坦面とされており、樹脂層は金属層の下面に固定されている。

特開２００８－１６２２７７号公報

特許文献１のように、印刷パターンを有する下層が樹脂層で形成されているマスクによれば、下層が金属層で形成される場合に比べて、その厚みを薄くかつ均一に形成することができるのでマスクの印刷精度が向上し、しかもマスク全体の薄型化、軽量化が可能となる。しかし、特許文献１のマスクでは、平坦面からなる金属層の下面に感光性樹脂に由来する接着力のみで樹脂層が密着固定されている。そのため、印刷時においてマスクに作用するスキージによる押圧力、また前記押圧力によるマスクのたわみ変形が、繰り返しマスクに作用することによって、上下層の密着部分が剥離して両者が分離し、マスクが破損するおそれがある。

本発明は、金属からなる上層と、樹脂からなる下層とを強固に密着固定して、上下の層が剥離することによるマスクの破損を防止することを目的とする。

本発明のスクリーン印刷用マスクは、一群のパターン開口３を有する、樹脂からなる下層２と、パターン開口３に対応する一群の調整開口４を有する、金属からなる上層１とを備える。そして、上層１と下層２との間に、下層２に対して上層１が部分的に侵入する食込み部１３、あるいは上層１に対して下層２が部分的に侵入する食込み部１３が設けられていることを特徴とする。

食込み部１３が、上層１の下面において隣り合う調整開口４の間に凹み形成された受入れ凹部１６と、下層２の上面に突出形成され、受入れ凹部１６に食込む食込み突部１５とで構成されている。

食込み部１３が、下層２の上面に凹み形成された受入れ凹部１６と、上層１の下面において隣り合う調整開口４の間に突出形成され、受入れ凹部１６に食込む食込み突部１５とで構成されている。

食込み突部１５の立上り部１７における食込み突部１５と受入れ凹部１６との接触面に勾配が設けられている。

食込み突部１５の向かい合う立上り部１７・１７が、突出先端側が広がる先広がりテーパー状に形成されている。

下層２が光硬化性樹脂または熱硬化性樹脂からなるものとすることができる。

下層２が光硬化性樹脂からなり、光硬化性樹脂が光硬化性の乳剤樹脂３４を素材として形成されている。

本発明に係るスクリーン印刷用マスクのように、上層１と下層２との間に、下層２に対して上層１が部分的に侵入する食込み部１３、あるいは上層１に対して下層２が部分的に侵入する食込み部１３が設けられていると、光硬化性樹脂等に由来する接着力に加えて、上下の層１・２のいずれか一方が他方に侵入する食込み部１３に由来する接合力で上層１と下層２とを密着固定することができる。以上より、本発明に係るスクリーン印刷用マスクによれば、金属層の平坦な面に樹脂層を固定する従来のマスクに比べて、上層１と下層２とをより強固に密着固定することができるので、上下の層１・２が剥離してマスクが破損することをより確実に防ぐことができる。なお、下層２を構成する樹脂は、光または熱に反応して硬化する樹脂を用いることが望ましい。

食込み部１３は、上層１の下面において隣り合う調整開口４の間に凹み形成された受入れ凹部１６と、下層２の上面に突出形成され、受入れ凹部１６に食込む食込み突部１５とで構成されているものとできる。こうした食込み部１３によれば、従来のマスクに比べて食込み突部１５の外周側面と受入れ凹部１６の内周側面とが接触する分だけ、上下の層１・２の接触面積を増加させることができるので、両者１・２をより強固に密着固定することができる。また、下層２を構成する樹脂の比重が、上層１を構成する金属の比重よりも小さい場合には、食込み部１３の分だけ樹脂からなる下層２が占める割合が増えるので、マスクを軽量化できる。

食込み部１３が、下層２の上面に凹み形成された受入れ凹部１６と、上層１の下面において隣り合う調整開口４の間に突出形成され、受入れ凹部１６に食込む食込み突部１５とで構成されているものとできる。こうした食込み部１３によれば、従来のマスクに比べて食込み突部１５の外周側面と受入れ凹部１６の内周側面とが接触する分だけ、上下の層１・２の接触面積を増加させることができるので、両者１・２をより強固に密着固定することができる。また、食込み部１３の分だけ金属層からなる上層１が占める割合が増えるので、マスクの構造強度を増強して座屈によるマスクの破損を抑制できる。

食込み突部１５の立上り部１７における食込み突部１５と受入れ凹部１６との接触面に勾配が設けられていると、立上り部１７の突出高さが同じと仮定したとき、接触面に勾配がある場合とない場合では、勾配がある方が接触面の長さを大きくできるので、上下の層１・２の接触面積をより増加させることができる。

食込み突部１５の立上り部１７が、突出先端側が広がる先広がりテーパー状に形成されていると、食込み突部１５と受入れ凹部１６とをアリ溝状に係合させることができるので、上下の層１・２をさらに強固に密着固定できる。

光硬化性樹脂からなる下層２によれば、フォトリソグラフィ法によって、複雑な平面形状の下層２を簡便にしかも高精度に形成することができる。また、熱硬化性樹脂からなる下層２によれば、熱硬化性樹脂は光硬化性樹脂に比べて、耐薬品性、耐溶剤性に優れるので、酸、アルカリ、あるいは溶剤等を含む印刷ペーストが用いられる印刷環境であっても好適に使用できる。使用後のマスクの洗浄に酸、アルカリ、あるいは溶剤等を含む洗浄剤を用いることができる点でも優れている。

下層２が光硬化性樹脂からなり、光硬化性樹脂が光硬化性の乳剤樹脂３４を素材として形成されていると、上層１の受入れ凹部１６が形成された面を上側に指向させ、その上面に光硬化性の乳剤樹脂３４を流し込むことで、乳剤に由来する流動性を利用して受入れ凹部１６内に同樹脂３４を充填しつつ、乳剤樹脂３４の表面が平滑になるように簡便に塗布することができる。これに光を照射して硬化させるだけで、食込み突部１５を備え、さらに上層１の下面からの厚みが均一な下層２を得ることができる。あるいは、上層１の食込み突部１５が形成された面を上側に指向させ、その上面に光硬化性の乳剤樹脂３４を流し込むことで、乳剤に由来する流動性で食込み突部１５を覆いつつ、乳剤樹脂３４の表面を平滑になるように簡便に塗布することができる。これに光を照射して硬化させるだけで、受入れ凹部１６を備え、さらに上層１の下面からの厚みが均一な下層２を得ることができる。

本発明の実施例１に係るスクリーン印刷用マスクの縦断側面図である。実施例１に係るスクリーン印刷用マスクの全体平面図と、パターン開口および調整開口の拡大図である。実施例１に係るスクリーン印刷用マスクの製造方法における一次電鋳工程を示す説明図である。実施例１に係るスクリーン印刷用マスクの製造方法における二次電鋳工程を示す説明図である。実施例１に係るスクリーン印刷用マスクの製造方法における樹脂層形成工程を示す説明図である。本発明の実施例２に係るスクリーン印刷用マスクの要部の縦断面図である。本発明の実施例３に係るスクリーン印刷用マスクの要部の縦断側図である。実施例３に係るスクリーン印刷用マスクの製造方法におけるエッチング工程を示す説明図である。本発明の実施例４に係るスクリーン印刷用マスクの縦断側面図である。実施例４に係るスクリーン印刷用マスクの製造方法における一次電鋳工程を示す説明図である。実施例４に係るスクリーン印刷用マスクの製造方法における二次電鋳工程を示す説明図である。実施例４に係るスクリーン印刷用マスクの製造方法における樹脂層形成工程を示す説明図である。本発明の実施例５に係るスクリーン印刷用マスクの要部の縦断面図である。金属からなる上層と樹脂からなる下層が積層されたスクリーン印刷用マスクの参考例を示す縦断面図である。

（実施例１）図１から図５に、本発明に係るスクリーン印刷用マスク（以下、単に印刷マスクと言う。）の実施例１を示す。なお、本発明における前後、左右、上下とは、図１および図２に示す交差矢印と、各矢印の近傍に表記した前後、左右、上下の表示に従う。以下の実施例の各図における厚みや幅などの寸法は、実際の様子を示したものではなく、それぞれ模式的に示している。

印刷マスクは、印刷対象であるセラミックフィルムの表面に、積層型セラミックコンデンサを構成する内部電極をスクリーン印刷法で印刷形成するために用いる。図２において印刷マスクは一辺が２５０ｍｍの正方形状に形成されており、同マスクを四つの象限に分割したとき、各象限のそれぞれに電極パターンを印刷するためのパターン形成領域Ｍが区画されており、さらにパターン形成領域Ｍの周囲を囲むように、スクリーン印刷後の工程で印刷対象を規定の形状にカットする際に用いられるカットマークを印刷するためのカットマーク形成領域Ｃが区画されている。印刷マスクは、同マスク単体、あるいは四周縁に枠体が固定された状態でスクリーン印刷装置のマスク固定部に装着される。

図１に示すように、印刷マスクは金属からなる上側の上層１と、合成樹脂（樹脂）からなる下側の下層２とを積層した二層構造であり、下層２には一群のパターン開口３が設けられ、上層１にはパターン開口３に対応する一群の調整開口４が設けられている。なお、調整開口４の外郭形状は、パターン開口３の開口形状と同じ、ないしはパターン開口３の開口形状よりもひとまわり大きく形成することもできる。

図２に示すように、下層２に形成されるパターン開口３の開口形状は、左右横長の長方形状に形成されており、パターン形成領域Ｍ内にマトリクス状に配置されている。パターン開口３の上方において上層１に形成される調整開口４は、内部に格子状の調整リブ５が形成されてメッシュ状の開口とされており、調整開口４の外郭形状は、パターン開口３の開口形状よりもひとまわり小さく形成されている。調整リブ５は、パターン開口３に対する印刷ペーストの供給量を調整するために設けられている。

図示していないが、カットマーク形成領域Ｃには、その下層２に細長い長方形状に形成されたカットマーク開口が形成されており、カットマーク開口の上方において上層１にカットマーク開口用の調整開口が形成されている。前記調整開口は、内部に格子状の調整リブが形成されてメッシュ状の開口とされており、その外郭形状は、前記カットマーク開口の開口形状よりもひとまわり小さく形成されている。なお、カットマーク開口用の調整開口の外郭形状は、カットマーク開口の開口形状と同じ、ないしはカットマーク開口の開口形状よりもひとまわり大きく形成することもできる。また、パターン形成領域Ｍとカットマーク形成領域Ｃとで開口形状を異ならせても良い。

上層１の上面はスキージ面６を構成しており、印刷時にはスキージ面６上にのせた印刷ペーストをスキージＳでスキージングすることにより、パターン開口３およびカットマーク開口に印刷ペーストが充填されて、印刷対象表面にパターン開口３に合致した電極パターンとカットマーク開口に合致したカットパターンからなる印刷層が形成される。スキージＳは、その先端がスキージ面６と接触した状態で印刷マスクの前側から後側に向かって移動しながら印刷層を形成する。ここで言う「印刷ペースト」とは、はんだペースト、クリームはんだ、液状はんだ、導電性インキなどを含む概念である。

上層１と下層２との間には、両者１・２を強固に密着固定させるための食込み部１３が設けられている。金属からなる上層１は、厚みが相対的に大きな上側の第１金属層１１と、厚みが相対的に小さな下側の第２金属層１２とが積層されて形成されており、第２金属層１２には、隣り合う調整開口４・４の間に上下に貫通する格子状の切欠部１４が形成されている。上層１の下面には、切欠部１４の上面が第１金属層１１で塞がれることにより、食込み突部１５Ａ（１５）を受け入れる受入れ凹部１６Ａ（１６）が形成される。受入れ凹部１６Ａは切欠部１４に対応して格子状に形成される。上層１の厚みは１８μｍに設定されており、受入れ凹部１６Ａの深さは３μｍに設定されている。

合成樹脂からなる下層２は、上層１の下面に密着固定されてパターン開口３を形成している。下層２の上面には食込み部１３を構成する食込み突部１５Ａが上向きに突出形成されており、その向かい合う立上り部１７・１７は平行面で構成されている。本実施例では、下層２に設けられる食込み突部１５Ａと上層１に設けられる受入れ凹部１６Ａとで、上層１に対して下層２が部分的に侵入する食込み部１３が設けられている。食込み突部１５Ａを除く下層２の厚みは３μｍに設定されている。従って、印刷マスクの全厚は２１μｍに形成されている。

このように、上層１の下面において隣り合う調整開口４の間に凹み形成された受入れ凹部１６Ａ（１６）と、下層２の上面に突出形成され、受入れ凹部１６Ａに食込む食込み突部１５Ａ（１５）とで構成された食込み部１３が設けられていると、従来のマスクに比べて食込み突部１５Ａの外周側面と受入れ凹部１６Ａの内周側面とが接触する分だけ、上下の層１・２の接触面積を増加させることができるので、両者１・２を強固に密着固定することができる。また、食込み部１３の分だけ合成樹脂からなる下層２が占める割合が増えるので、印刷マスクを軽量化できる利点もある。なお、受入れ凹部１６Ａの深さを大きくするほど上層１と下層２の接触面積を増加させることができる。しかし、深さが大きくなると上層１の構造強度が低下し、印刷中のスキージＳの押圧力で印刷マスクに座屈等の破損が生じるおそれがあるため、受入れ凹部１６Ａの深さは、上層１の厚みの半分未満に設定することが好ましい。

本実施例に係る印刷マスクの製造方法の一例を図３から図５に示す。印刷マスクは図３（ａ）～（ｄ）に示す一次電鋳工程と、図４（ａ）～（ｄ）に示す二次電鋳工程と、図５（ａ）～（ｃ）に示す樹脂層形成工程とを経て形成される。一次電鋳工程においては、図３（ａ）に示すように、導電性を有する平板状のステンレス製の電鋳母型２０の表面に、ネガタイプの第１フォトレジスト層２１を形成する。次いで第１フォトレジスト層２１の上に、第１パターンフィルム２２（フォトマスク）を密着させる。

次いで、紫外線ランプ２３を備える紫外線照射装置の炉内を、露光作業時の炉内温度に予熱する。予熱が完了したら、図３（ａ）に示す積層体を紫外線照射装置の炉内に収容し、当該積層体を炉内温度に馴染ませたのち、紫外線ランプ２３で紫外線光を照射することにより、第１パターンフィルム２２を介して第１フォトレジスト層２１を露光する。露光後の積層体を取り出し、第１フォトレジスト層２１から第１パターンフィルム２２を取り外し、第１フォトレジスト層２１の未露光部分を溶解除去（現像）することにより、図３（ｂ）に示すように、電鋳母型２０上に一次パターンレジスト２４を形成する。一次パターンレジスト２４は、パターン開口３用の調整開口４およびカットマーク開口用の調整開口の開口部に対応するレジスト体で構成される。

次いで、図３（ｃ）に示すように、一次パターンレジスト２４で覆われていない電鋳母型２０の表面に電鋳（めっき）処理を施すことにより、一次パターンレジスト２４の高さの範囲内で第１金属層１１となる一次電鋳層２５を形成する。一次電鋳層２５の形成後、一次パターンレジスト２４および一次電鋳層２５の表面を研磨して平滑化すると、図３（ｄ）の状態になる。

二次電鋳工程においては、図４（ａ）に示すように、一次パターンレジスト２４および一次電鋳層２５の表面に、ネガタイプの第２フォトレジスト層２８を形成する。次いで第２フォトレジスト層２８の上に、第２パターンフィルム２９（フォトマスク）を密着させる。第２パターンフィルム２９には調整開口４の開口部および切欠部１４に対応する透光孔が形成されている。次いで、紫外線ランプ２３で紫外線光を照射して、第２パターンフィルム２９を介して第２フォトレジスト層２８を露光する。露光後、第２フォトレジスト層２８から第２パターンフィルム２９を取り外し、第２フォトレジスト層２８の未露光部分を溶解除去（現像）することにより、図４（ｂ）に示すように、一次パターンレジスト２４および一次電鋳層２５の上に二次パターンレジスト３０を形成する。二次パターンレジスト３０は、パターン開口３用の調整開口４およびカットマーク開口用の調整開口の開口部に対応するレジスト体と、切欠部１４に対応するレジスト体とで構成される。

次いで、図４（ｃ）に示すように、二次パターンレジスト３０で覆われていない一次電鋳層２５の表面に電鋳（めっき）処理を施すことにより、二次パターンレジスト３０の高さの範囲内で第２金属層１２となる二次電鋳層３１を形成する。二次電鋳層３１の形成後、二次パターンレジスト３０および二次電鋳層３１の表面を研磨して平滑化したのち、二次パターンレジスト３０を除去し、さらに電鋳母型２０を除去すると、図４（ｄ）に示すマスク前段体を得ることができる。なお、電鋳母型２０および二次パターンレジスト３０を除去した後に、二次パターンレジスト３０および二次電鋳層３１の表面を研磨して平滑化してもよい。また、印刷マスクの形態によっては、二次パターンレジスト３０は、両調整開口となる領域全体を覆うように形成しても良い。この場合には両調整開口のメッシュに相当する部分の二次電鋳層３１は形成されない。また、各工程における研磨は必要に応じて施すことができる。

樹脂層形成工程においては、マスク前段体を定盤上に仮固定し、図５（ａ）に示すように、マスク前段体の表面に光硬化性の乳剤樹脂（光硬化性樹脂）３４を流し込み、乳剤に由来する流動性を利用して、一次および二次の電鋳層２５・３１と一次パターンレジスト２４の表面に乳剤樹脂３４を均一に塗布する。次いで乳剤樹脂３４の上に、ガラスマスクからなる第３パターンフィルム３５（フォトマスク）を密着させる。次いで、紫外線ランプ２３で紫外線光を照射して、第３パターンフィルム３５を介して乳剤樹脂３４を露光して硬化させる。硬化後、乳剤樹脂３４から第３パターンフィルム３５を取り外し、乳剤樹脂３４の未硬化部分を除去することにより、図５（ｂ）に示すように、一次および二次の電鋳層２５・３１上にパターン開口３に対応する開口を備える下層２をマスク前段体に形成する。最後に、一次パターンレジスト２４を除去することにより、図５（ｃ）に示す印刷マスクの完成品を得ることができる。光硬化性の乳剤樹脂３４は、紫外線に反応して硬化するもの以外に、可視光に反応して硬化するものであってもよい。また、熱に反応して硬化する熱硬化性の乳剤樹脂（樹脂）であってもよい。

本実施例の下層２は光硬化性樹脂で構成されるので、フォトリソグラフィ法によって、複雑な平面形状の下層２を簡便にしかも高精度に形成することができる。また、下層２を構成する光硬化性樹脂は、光硬化性の乳剤樹脂３４を素材として形成したので、上層１の受入れ凹部１６Ａが形成された面を上側に指向させ、その上面に光硬化性の乳剤樹脂３４を流し込むことで、乳剤に由来する流動性を利用して受入れ凹部１６Ａ内に同樹脂３４を充填しつつ、乳剤樹脂３４の表面を平滑になるように簡便に塗布することができる。これに光を照射して硬化させるだけで、食込み突部１５Ａを備え、さらに上層１の下面からの厚みが均一な下層２を得ることができる。

下層２は熱硬化性樹脂で構成することもできる。熱硬化性樹脂は光硬化性樹脂に比べて、耐薬品性、耐溶剤性に優れるので、酸、アルカリ、あるいは溶剤等を含む印刷ペーストが用いられる印刷環境であっても好適に使用できる。また、使用後のマスクの洗浄に酸、アルカリ、あるいは溶剤等を含む洗浄剤を用いることができる点でも優れている。

上記の製造方法では、一次パターンレジスト２４を除去せず樹脂層形成工程を行ったが、二次パターンレジスト３０の除去時に一次パターンレジスト２４を一緒に除去したのち、樹脂層形成工程を行うことも可能である。この場合は、一次パターンレジスト２４の除去時に下層２が一次パターンレジスト２４とともに脱落、除去されるのを防止できる。また、電鋳母型２０の除去は、下層２を形成したあとでも良い。

また、樹脂層形成工程は次の方法であってもよい。軟化温度以上に加熱した板状の熱可塑性樹脂板を、定盤上に仮固定あるいは電鋳母型２０上に電鋳形成したマスク前段体の表面に載置し、軟化した熱可塑性樹脂板をマスク前段体に面状に押付ける。これにて、同樹脂板の一部が受入れ凹部１６Ａに侵入した状態となる。熱可塑性樹脂板を冷却して再度硬化させたのち、熱可塑性樹脂板の不要部分をレーザー加工にて昇華除去し、あるいはエッチング処理にて溶融除去してパターン開口３を形成することで下層２を形成する。

（実施例２）図６に、本発明に係るスクリーン印刷用マスク（以下、単に印刷マスクと言う。）の実施例２を示す。本実施例では、食込み突部１５Ａ（１５）の向かい合う立上り部１７・１７に勾配を設けた点が実施例１と異なる。立上り部１７・１７は突出先端側が広がる先広がりテーパー状に形成されている。立上り部１７の勾配は、第２パターンレジスト層２８を露光する際に、第２パターンフィルム２９の切欠部１４に対応する透光孔から斜めに紫外線光を照射することで形成できる。他は実施例１と同じであるので、同じ部材に同じ符号を付してその説明を省略する。以下の実施例においても同じとする。

上記のように、食込み突部１５Ａの立上り部１７における食込み突部１５Ａと受入れ凹部１６Ａとの接触面に勾配を設けたので、立上り部１７の突出高さが同じと仮定したとき、接触面に勾配がある場合とない場合では、勾配がある方が接触面の長さを大きくできるので、上下の層１・２の接触面積をより増加させることができる。また、食込み突部１５Ａの立上り部１７を先広がりテーパー状に形成したので、食込み突部１５Ａと受入れ凹部１６Ａとをアリ溝状に係合させることができるので、上下の層１・２とをさらに強固に密着固定できる。

（実施例３）図７および図８に、本発明に係るスクリーン印刷用マスク（以下、単に印刷マスクと言う。）の実施例３を示す。本実施例では、上層１を第１金属層１１のみで形成した点が実施例１と異なる。また、製造方法も一次電鋳工程と樹脂層形成工程は同じであるが、二次電鋳工程に替えてエッチング工程を行う点が実施例１と異なる。

エッチング工程においては、図８（ａ）に示すように、一次パターンレジスト２４および一次電鋳層２５の表面に、ネガタイプの第２フォトレジスト層２８を形成する。次いで第２フォトレジスト層２８の上に、エッチングパターンフィルム３８（フォトマスク）を密着させる。エッチングパターンフィルム３８には受入れ凹部１６Ａに対応する透光孔が形成されている。次いで、紫外線ランプ２３で紫外線光を照射して、エッチングパターンフィルム３８を介して第２フォトレジスト層２８を露光する。露光後、第２フォトレジスト層２８からエッチングパターンフィルム３８を取り外し、第２フォトレジスト層２８の未露光部分を溶解除去（現像）することにより、図８（ｂ）に示すように、一次パターンレジスト２４および一次電鋳層２５の上にエッチングパターンレジスト３９を形成する。エッチングパターンレジスト３９は、受入れ凹部１６Ａに対応するレジスト体で構成される。

次いで、図８（ｃ）に示すように、エッチングパターンレジスト３９で覆われていない一次電鋳層２５の表面にエッチング処理を施すことにより、一次電鋳層２５に受入れ凹部１６Ａを形成する。エッチング処理後、エッチングパターンレジスト３９を除去し、さらに電鋳母型２０を除去すると、図８（ｄ）に示すマスク前段体を得ることができる。

本実施例の上層１は第１金属層１１のみで構成されているため、第１および第２の金属層１１・１２で構成される実施例１の上層１よりもその構造強度を向上できるので、実施例１および２の印刷マスクよりもたわみ変形に対する耐性を向上できる。

（実施例４）図９から図１２に、本発明に係るスクリーン印刷用マスク（以下、単に印刷マスクと言う。）の実施例４を示す。本実施例では、食込み部１３の構成が実施例１と異なる。具体的には、図９に示すように、上層１に食込み突部１５Ｂ（１５）が形成され、下層２に受入れ凹部１６Ｂ（１６）が形成されている。金属からなる上層１は、厚みが相対的に大きな上側の第１金属層１１と、厚みが相対的に小さな下側の第２金属層１２とが積層されて構成されている。第２金属層１２は、パターン形成領域Ｍにおける第１金属層１１の下面において、隣り合う調整開口４・４の間に格子状に形成されており、この第２金属層１２が食込み突部１５Ｂとして構成されている。合成樹脂からなる下層２の上面には、食込み突部１５Ｂを受け入れる受入れ凹部１６Ｂ（１６）が凹み形成されており、食込み突部１５Ｂが受入れ凹部１６Ｂに食込んで、食込み突部１５Ｂの下面および立上り部１７が下層２で覆われている。本実施例では、上層１に設けられる食込み突部１５Ｂと下層２に設けられる受入れ凹部１６Ｂとで、下層２に対して上層１が部分的に侵入する食込み部１３が設けられている。第１金属層１１の厚みは１８μｍに設定され、下層２の厚みは３μｍに設定されている。従って、印刷マスクの全厚は２１μｍに形成されている。また、第２金属層１２すなわち食込み突部１５Ｂの厚みは１．５μｍに設定されている。

上記のように、下層２の上面に凹み形成された受入れ凹部１６Ｂ（１６）と、上層１の下面において隣り合う調整開口４の間に突出形成され、受入れ凹部１６Ｂに食込む食込み突部１５Ｂ（１５）とで構成された食込み部１３によれば、従来のマスクに比べて食込み突部１５Ｂの外周側面と受入れ凹部１６Ｂの内周側面とが接触する分だけ、上下の層１・２の接触面積を増加させることができるので、両者１・２を強固に密着固定できる。また、食込み部１３の分だけ金属層からなる上層１が占める割合が増えるので、構造強度を増強して座屈による印刷マスクの破損を抑制できる利点もある。

本実施例に係る印刷マスクの製造方法の一例を図１０から図１２に示す。印刷マスクは図１０（ａ）～（ｄ）に示す一次電鋳工程と、図１１（ａ）～（ｄ）に示す二次電鋳工程と、図１２（ａ）～（ｃ）に示す樹脂層形成工程とを経て形成される。一次電鋳工程においては、図１０（ａ）に示すように、導電性を有する平板状のステンレス製の電鋳母型２０の表面に、ネガタイプの第１フォトレジスト層２１を形成する。次いで第１フォトレジスト層２１の上に、第１パターンフィルム２２を密着させる。なお、実施例１よりも第１金属層１１の厚みが厚い分、第１フォトレジスト層２１を厚く形成する。

次いで、紫外線ランプ２３を備える紫外線照射装置の炉内を、露光作業時の炉内温度に予熱する。予熱が完了したら、図１０（ａ）に示す積層体を紫外線照射装置の炉内に収容し、当該積層体を炉内温度に馴染ませたのち、紫外線ランプ２３で紫外線光を照射することにより、第１パターンフィルム２２を介して第１フォトレジスト層２１を露光する。露光後の積層体を取り出し、第１フォトレジスト層２１から第１パターンフィルム２２を取り外し、第１フォトレジスト層２１の未露光部分を溶解除去（現像）することにより、図１０（ｂ）に示すように、電鋳母型２０上に一次パターンレジスト２４を形成する。一次パターンレジスト２４は、パターン開口３用の調整開口４およびカットマーク開口用の調整開口の開口部に対応するレジスト体で構成される。

次いで、図１０（ｃ）に示すように、一次パターンレジスト２４で覆われていない電鋳母型２０の表面に電鋳（めっき）処理を施すことにより、一次パターンレジスト２４の高さの範囲内で第１金属層１１となる一次電鋳層２５を形成する。一次電鋳層２５の形成後、一次パターンレジスト２４および一次電鋳層２５の表面を研磨して平滑化すると、図１０（ｄ）の状態になる。

二次電鋳工程においては、図１１（ａ）に示すように、一次パターンレジスト２４および一次電鋳層２５の表面に、ネガタイプの第２フォトレジスト層２８を形成する。次いで第２フォトレジスト層２８の上に、第２パターンフィルム２９を密着させる。第２パターンフィルム２９には第２金属層１２（食込み突部１５Ｂ）に対応する透光孔が形成されている。次いで、紫外線ランプ２３で紫外線光を照射して、第２パターンフィルム２９を介して第２フォトレジスト層２８を露光する。露光後、第２フォトレジスト層２８から第２パターンフィルム２９を取り外し、第２フォトレジスト層２８の未露光部分を溶解除去（現像）することにより、図１１（ｂ）に示すように、一次パターンレジスト２４および一次電鋳層２５の上に二次パターンレジスト３０を形成する。二次パターンレジスト３０は、第２金属層１２に対応するレジスト体で構成される。

次いで、図１１（ｃ）に示すように、二次パターンレジスト３０で覆われていない一次電鋳層２５の表面に電鋳（めっき）処理を施すことにより、二次パターンレジスト３０の高さの範囲内で第２金属層１２となる二次電鋳層３１を形成する。二次電鋳層３１の形成後、二次パターンレジスト３０および二次電鋳層３１の表面を研磨して平滑化したのち、二次パターンレジスト３０を除去し、さらに電鋳母型２０を除去すると、図１１（ｄ）に示すマスク前段体を得ることができる。なお、電鋳母型２０および二次パターンレジスト３０を除去した後に、二次パターンレジスト３０および二次電鋳層３１の表面を研磨して平滑化してもよい。なお、第２金属層１２（食込み突部１５Ｂ）に対応する凹みが形成された電鋳母型を用い、一次電鋳工程で前記凹み内に第２金属層１２となる一次電鋳層２５を形成後、２次電鋳工程で第１金属層１１となる二次電鋳層３１を形成することでも得られる

樹脂層形成工程においては、マスク前段体を定盤上に仮固定し、図１２（ａ）に示すように、マスク前段体の表面に光硬化性の乳剤樹脂（光硬化性樹脂）３４を流し込み、乳剤に由来する流動性を利用して、一次および二次の電鋳層２５・３１と一次パターンレジスト２４の表面に乳剤樹脂３４を均一に塗布する。次いで乳剤樹脂３４の上に、第３パターンフィルム３５を密着させる。次いで、紫外線ランプ２３で紫外線光を照射して、第３パターンフィルム３５を介して乳剤樹脂３４を露光して硬化させる。硬化後、乳剤樹脂３４から第３パターンフィルム３５を取り外し、乳剤樹脂３４の未硬化部分を除去することにより、図１２（ｂ）に示すように、一次および二次の電鋳層２５・３１上にパターン開口３に対応する開口を備える下層２をマスク前段体に形成する。最後に、一次パターンレジスト２４を除去することにより、図１２（ｃ）に示す印刷マスクの完成品を得ることができる。

本実施例の下層２は光硬化性樹脂で構成されるので、フォトリソグラフィ法によって、複雑な平面形状の下層２を簡便にしかも高精度に形成することができる。また、下層２を構成する光硬化性樹脂は、光硬化性の乳剤樹脂３４を素材として形成したので、上層１の食込み突部１５Ｂが形成された面を上側に指向させ、その上面に光硬化性の乳剤樹脂３４を流し込むことで、乳剤に由来する流動性で食込み突部１５Ｂを覆いつつ、乳剤樹脂３４の表面を平滑になるように簡便に塗布することができる。これに光を照射して硬化させるだけで、受入れ凹部１６Ｂを備え、さらに上層１の下面からの厚みが均一な下層２を得ることができる。なお、本実施例においても電鋳母型２０の除去は、下層２を形成したあとでも良い。

（実施例５）図１３に、本発明に係るスクリーン印刷用マスク（以下、単に印刷マスクと言う。）の実施例５を示す。本実施例では、食込み突部１５Ｂ（１５）の形状が実施例４と異なり、３条（複数条）の食込み突部１５Ｂを上層１に形成し、各食込み突部１５Ｂに対応する受入れ凹部１６Ｂを下層２に形成した。両端の受入れ凹部１６Ｂは、それぞれ片側面がパターン開口３側で開放されている。このように複数の食込み部１３を設けると、上層１と下層２との接触面積をより増加させることができるので、両者１・２をさらに強固に密着固定できる。

以上のように、上記各実施例の印刷マスクでは、上層１と下層２との間に、下層２に対して上層１が部分的に侵入する食込み部１３、あるいは上層１に対して下層２が部分的に侵入する食込み部１３を設けたので、光硬化性合成樹脂に由来する接着力に加え、上下の層１・２のいずれか一方が他方に食込むことに由来する接合力で上層１と下層２とを密着固定できる。従って、金属層の平坦な面に樹脂層を固定する従来のマスクに比べて、上層１と下層２とをより強固に密着固定できるので、上下の層１・２が剥離することによるマスクの破損を防止することができる。

上記各実施例の食込み部１３を構成する食込み突部１５と受入れ凹部１６は、段差のない突部と凹部で形成したが、多段状の突部と凹部で形成することができる。各部の寸法等は上記実施例に示したものに限られない。本発明の印刷マスクは、積層型セラミックコンデンサを構成する内部電極の印刷形成に使用されるものに限られない。また、印刷マスクのマスク構造は、蒸着用マスク、はんだボール搭載用マスク、はんだボール吸着用マスクとして転用することも可能である。

図１４に金属からなる上層１と樹脂からなる下層２が積層されたスクリーン印刷用マスクの参考例を示す。本参考例では、本発明でいう食込み部１３が設けられておらず、実施例４における第２金属層１２の下面にのみ下層２が形成されている。実施例４における樹脂層形成工程において、光硬化性の乳剤樹脂３４の塗布後、乳剤樹脂３４の上に第２金属層１２に対応するパターンフィルムを密着させる。紫外線ランプ２３で紫外線光を照射して乳剤樹脂３４を露光して硬化させたのち、パターンフィルムおよび乳剤樹脂３４の未硬化部分を除去する。これにより、参考例に係る印刷マスクが得られる。

１上層
２下層
３パターン開口
４調整開口
１３食込み部
１５食込み突部
１６受入れ凹部
１７立上り部
３４乳剤樹脂

Claims

一群のパターン開口（３）を有する、樹脂からなる下層（２）と、
パターン開口（３）に対応する一群の調整開口（４）を有する、金属からなる上層（１）と、
を備え、
下層（２）の下面は印刷対象との対向面を構成しており、上層（１）と下層（２）との間に、食込み部（１３）が設けられており、
食込み部（１３）が、下層（２）の上面に凹み形成された受入れ凹部（１６）と、上層（１）の下面において隣り合う調整開口（４）の間に突出形成され、受入れ凹部（１６）に食込む食込み突部（１５）とを含むことを特徴とするスクリーン印刷用マスク。
食込み突部（１５）の立上り部（１７）における食込み突部（１５）と受入れ凹部（１６）との接触面に勾配が設けられている請求項１に記載のスクリーン印刷用マスク。
食込み突部（１５）の向かい合う立上り部（１７・１７）が、突出先端側が広がる先広がりテーパー状に形成されている請求項２に記載のスクリーン印刷用マスク。
下層（２）が光硬化性樹脂または熱硬化性樹脂からなる請求項１から３のいずれかひとつに記載のスクリーン印刷用マスク。
下層（２）が光硬化性樹脂からなり、光硬化性の乳剤樹脂（３４）を素材として形成されている請求項４に記載のスクリーン印刷用マスク。