(57)【要約】【課題】  従来技術は、マスクの厚みを安定させるために本来必要のない部分にもダミーパターンを形成しなければならないため、ダミーパターンがないマスクと比較すると第１の金属のみの部分が多くなってしまい、第１の金属膜の厚みが非常に薄いマスクの場合は金属膜厚の薄い部分が増えてしまい、マスクとしての耐久性が低下するという問題があった。【解決手段】  パターン開口部９周辺に凹部１４が形成されたマスク１５において、マスク１５の凹部１４およびパターン開口部９を１種類の電着層１２で形成し、凹部１４の縁部を下方に向かった略円弧状に形成して凹部１４の縁部の突出を抑えたことで、厚みを安定させたマスク。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
パターン開口部周辺に凹部が形成されたマスクにおいて、マスクの凹部およびパターン開口部を１種類の電着層で形成したことで、凹部の縁部が下方に向かって略円弧状に形成されることにより凹部の縁部の突出を抑え、厚みを安定させたことを特徴とするマスク。
【請求項２】
電鋳母型を用意し、次いで前記電鋳母型上に１次パターンレジスト膜を形成し、次いで前記電鋳母型上の前記１次パターンレジスト膜が形成された領域を除いて１次電着層を形成し、次いで前記電鋳母型上の前記１次パターンレジスト膜と前記電鋳母型上の前記１次電着層で形成された捨て電着層を除去し、次いで前記１次電着層が形成された電鋳母型上に２次パターンレジスト膜を形成し、次いで前記１次電着層が形成された電鋳母型上の前記２次パターンレジスト膜が形成された領域を除いて２次電着層を形成し、次いで前記２次パターンレジスト膜を除去し、次いで前記電鋳母型から前記１次電着層と前記２次電着層を一体に剥離して作製したことを特徴とする、凹部の縁部の突出を抑え、厚みを安定させたマスクの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スクリーン印刷用マスクや導電性ボール搭載用マスクといった各種マスクに用いられるマスクおよびその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、スクリーン印刷用マスクにおいては印刷時のペーストの塗布量の調整等を目的として、基板といった被印刷物と対向する面の反対面であるスキージ面側の開口パターン周辺部に凹部が形成されたマスクが使用されている。また、導電性ボール搭載用マスクにおいては、基板の導電性ボール搭載部の電極の上に形成されているフラックス等がマスクに付着するのを防止するための目的として、基板面側の開口パターン周辺部に凹部が形成されたマスクが使用されている。
凹部の形成方法としては、凹部を形成する部分以外をレジスト膜等で被覆したマスクを用意し、塩化第二鉄といったエッチング液で凹部形成部分を所望の厚みまで腐食することによって凹部を形成する、いわゆるエッチング法が使用されてきた。
しかしながら、前記エッチング法ではエッチング量、すなわち深さ方向の制御が難しいため、凹部の底部の厚みを所望の厚みに仕上げるのは非常に困難で、殊に凹部の底部の厚み精度が要求される場合は熟練の作業が必要であった。
そこで、近年ではエッチング法の代替法として、電気めっき法を複数回行うことによって凹部を形成するマスクの作製技術が発明されている。図２にこの技術における各工程を示す。
先ず、図２（ａ）に示すように、先ず電鋳母型１を用意する。次いで、図２（ｂ）に示すように、電鋳母型１に１次レジスト膜２をラミネートする。次いで、図２（ｃ）乃至図（ｄ）に示すように、１次パターン３を露光、現像し、１次レジスト膜２で一次パターンレジスト膜５を形成する。次いで、図２（ｅ）に示すように、電気めっき法により１次電着層６でパターン開口部に相当する部分を形成する。次いで、図２（ｆ）に示すように、１次電着層６と１次パターンレジスト膜５上に２次レジスト膜８をラミネートする。次いで、図２（ｇ）乃至（ｈ）に示すように、２次パターン１０を露光、現像し、２次パターンレジスト膜１１を形成する。次いで、図２（ｉ）に示すように、電気めっき法により２次電着層１２で凹部１４に相当する部分を形成する。次いで、図２（ｊ）に示すように、１次パターンレジスト膜５及び２次パターンレジスト膜１１を剥離する。次いで、図２（ｋ）に示すように、一体化した１次電着層６と２次電着層１２を電鋳母型１から引き剥がすことでマスク１５を得る。
前記製造方法では凹部１４を電気めっき法による一次電着層６で形成するため、エッチング法で製造するマスクでは困難であった凹部１４の底部の厚み制御がし易くなり、所望の厚みを得られやすいという利点がある。
しかしながら、２次電着層１２の厚みを含めたマスク１５の厚みに関しては、２次電着層１２の凹部１４形成時に凹部１４の縁部のめっきの厚みが厚くなって突出部１３が発生するため、エッチング法よりも厚みのばらつきが大きい、すなわち厚みの安定性がないという問題があった。
電気めっき法では、めっきの析出速度は電流密度によって決まり、電流密度が大きいほど析出速度が増す。よって、絶縁物であるレジスト膜で覆われた部分の周辺部では、導電性の面の面積が小さくなってしまうために電流が集中して電流密度が高くなる。すなわち、レジスト膜で覆われている部分の周辺部はめっき膜が厚くなるため、開口パターンと比べると面積が大きいレジスト膜を形成する凹部パターンの周辺部分は、めっきの厚みが厚くなってしまう。
マスク全体の厚みのばらつきが大きいと、スクリーン印刷用マスクにおいては印刷ペーストの塗布量のばらつきが発生し易くなり、導電性ボール搭載用マスクにおいては導電性ボールの搭載不良が発生し易くなるといった問題が発生する。よって、マスクとしては凹部の底部の厚みの安定性と、マスクの厚みの安定性が要求されている。
そこで、上記の問題を解決する手段として、スクリーン印刷版の従来技術としては、メッシュ部が形成されている第１の金属膜と、該第１の金属膜上にある印刷パターンに相当する形状の印刷孔を有する第２の金属膜とが一体化しているスクリーン印刷版において、前記第１の金属膜の膜厚が３０μｍ以下であり、前記第２の金属膜の膜厚を均一化するためのダミー孔が前記第２の金属膜上の前記印刷孔が配置されている領域の周囲に設けられていることを特徴とするスクリーン印刷版（例えば、特許文献１参照）、またボール搭載型の印刷版の従来技術としては、印刷部開口を有する第１のマスク層と、印刷パターンに対応した印刷パターン開口を有する第２のマスク層とが積層されたマスクであり、上記第１のマスク層は、上記印刷パターン開口の略全面に重ねて形成された印刷部開口を有する印刷部と、印刷部開口を有さない非印刷部とを有し、上記第２のマスク層は、上記印刷パターン開口に加えて上記第１のマスク層の上記非印刷部と重なる部分にダミーの開口を有することを特徴とするマスク（例えば、特許文献２参照）が存在している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−２５７０９号公報（特許請求の範囲の欄、発明の詳細な説明の欄、及び図１〜図８を参照）
【特許文献２】特開２００８−２９０４５０号公報（特許請求の範囲の欄、発明の詳細な説明の欄、及び図１〜図１７を参照）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前記従来技術は、特許文献１、特許文献２共に印刷板の厚み精度を上げる技術であるが、共に印刷板を成形する中途段階で開口部パターンの周囲にダミーパターンを形成して、板厚のバラツキを減少させ、メッキ後の印刷版の板厚精度を上げる手法を採用しているが、本来必要のない部分にもダミーパターンを形成しなければならないため、ダミーパターンがないマスクと比較すると第１の金属のみの部分が多くなってしまう。
すると、例えば第１の金属膜の厚みが非常に薄いマスクの場合は金属膜厚の薄い部分が増えてしまい、マスクとしての耐久性が低下するという問題があった。
また、上記先行技術をペースト塗布量を調整するスクリーン印刷用マスクとして使用する場合、凹部をスキージ面側に形成するため、多数のダミーパターンもスキージ面に形成することになる。そのようなマスクを使用して実際にペーストを印刷すると、ペーストがダミーパターンの凹部に入り込んでしまい、ペーストの使用量が増えたり、マスクの洗浄が煩雑になるという問題があった。
さらに、プリント基板といった被印刷物に半田ペーストを印刷するためのスクリーン印刷用マスクの一部の開口部のペーストの塗布量を調整するために凹部を形成する場合において、ペーストの突出量を調整したい開口パターン近部に塗布量を調整しない開口パターンがある場合は、ダミーパターン自体を形成することができないという問題があった。
そこで、本発明は上記問題点を解決しつつ、ダミーパターンを形成することなしに、安定した厚みが得られるマスクを提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記の目的を達成することができる本発明の第１発明は、請求項１に記載された通りのマスクであり、次のようなものである。
パターン開口部周辺に凹部が形成されたマスクにおいて、マスクの凹部およびパターン開口部を１種類の電着層で形成したことで、凹部の縁部が下方に向かって略円弧状に形成されることにより凹部の縁部の突出を抑え、厚みを安定させた構成である。
【０００６】
上記の目的を達成することができる本発明の第２発明は、請求項２に記載された通りのマスクの製造方法であり、次のようなものである。
電鋳母型を用意し、次いで前記電鋳母型上に１次パターンレジスト膜を形成し、次いで前記電鋳母型上の前記１次パターンレジスト膜が形成された領域を除いて１次電着層を形成し、次いで前記電鋳母型上の前記１次パターンレジスト膜と前記電鋳母型上の前記１次電着層で形成された捨て電着層を除去し、次いで前記１次電着層が形成された電鋳母型上に２次パターンレジスト膜を形成し、次いで前記１次電着層が形成された電鋳母型上の前記２次パターンレジスト膜が形成された領域を除いて２次電着層を形成し、次いで前記２次パターンレジスト膜を除去し、次いで前記電鋳母型から前記１次電着層と前記２次電着層を一体になるように剥離して作製する構成である。
【発明の効果】
【０００７】
本発明に係るマスク及びマスクの製造方法は、上記説明のような構成を有するので、以下に記載する効果を奏する。
（１）電鋳法で作製するため、凹部の底部の厚み制御がし易い。
（２）製造工程に捨て電着層を採用し、さらに２次電着層で開口パターンおよび凹部を形成しているので、マスク全体の厚みのばらつきが抑えられる。
（３）ダミーパターンを形成する必要がないので、ダミーパターンＤＡＴＡ作成作業を削減できる。
（４）マスクにダミーパターンがないので、ダミーパターンが形成してあるマスクと比較すると、マスクとしての耐久性が向上する。
（５）マスクにダミーパターンがないので、ダミーパターンが形成してあるマスクと比較すると、ペーストの使用量が少なくて済み、さらにマスクの洗浄もし易くなる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の特徴であるマスクの製造方法の一実施例を示す概略製造工程説明図である。
【図２】従来のマスクの製造方法を示す製造工程説明図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
パターン開口部周辺に凹部が形成されたマスクにおいて、マスクの凹部およびパターン開口部を１種類の電着層で形成し、凹部の縁部を下方に向かった略円弧状に形成して凹部の縁部の突出を抑えたことで、厚みを安定させたマスクである。
【実施例】
【００１０】
以下、図面を用いて本発明の一実施例に関して説明する。
図１に基づいて本発明のマスクの製造方法の一実施例について説明する。
先ず、図１（ａ）に示すように、導電性の電鋳母型１を用意する。
使用する導電性の電鋳母型１としてはＳＵＳ３０１やＳＵＳ３０４といったステンレス材が好適であるが、鉄、銅、ニッケル合金、アルミニウムといった金属材料も用いることもできる。さらに、ガラス板や樹脂フィルム等に例えばニッケル、クロム、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ）膜といった導電性被膜を付与したものを電鋳母型として用いることもできる。
また、必要に応じて導電性の電鋳母型に表面処理を行っても構わない。
ここでいう表面処理とは後に施すレジストの密着性を向上や、電鋳被膜の外観を向上させる等の目的で行うものであり、上述の目的を達成するのであればどのような処理を施しても構わないが、例えばバフ研磨といった物理的処理や、塩酸処理といった化学的な処理や、それらを複合した処理を行う。また、アルカリ電解脱脂等の脱脂処理を加えてもよい。
【００１１】
図１（ｂ）に示すように、電鋳母型１に感光性の１次レジスト膜２を形成する。
感光性の１次レジスト膜２を形成する方法としては、ドライフィルムレジストといったフィルム状の感光性レジストを既存のラミネータを使用してラミネートするといった方法や、液状の感光性レジストをロールコータやスピンコータ、バーコータやカーテンコータ、ディップコータといった既存の液状レジスト塗布装置を使用して電鋳母型１上に成膜するといった方法があるが、何れの方法を使用しても構わない。感光性レジストには大別してネガタイプとポジタイプが存在するが、どちらのタイプの感光性レジストを使用しても構わない。
ただし、感光性レジストの厚みに関しては、後の工程で行う１次電着層の厚みよりも厚くするのが好ましい。
ここでは、ネガタイプのドライフィルムレジストを既存のラミネータ装置を使用してステンレス材の電鋳母型１にラミネートする。
【００１２】
図１（ｃ）に示すように、１次レジスト膜２に１次パターン３を露光する。１次パターン３は本発明のマスクにおける凹部４を形成するためのパターンである。この１次パターン３は後の工程にて形成する１次電着層６の厚みを安定させるため、捨て電着層７を形成するようなパターンとする。ここで捨て電着層７を形成するパターンとは、例えばある大きさで凹部形状を形成する場合、その仕上がりに合わせてレジスト膜を形成するのではなく、例えば凹部４の仕上がりに合せた大きさの輪郭形状のみをレジスト膜で形成するといったものである。輪郭形状のみをレジスト膜で形成するため、レジスト膜で囲まれた内側部分には電着層、いわゆる捨て電着層７が形成されるが、凹部形状全体をレジスト膜で形成する場合と比較して、電気めっき時の電流密度の粗密さによる電着層の厚みのばらつきを抑えるという効果がある。
露光方法に関しては、ガラスやフィルムといった素材の１次パターン３が形成されたフォトマスクを１次レジスト膜２に密着させた後に超高圧水銀灯やメタルハライドランプといった紫外線を発生する光源を使用して１次レジスト膜２に紫外線を照射しても良いし、半導体レーザや超高圧水銀灯を光源に持つ直接描画装置を使用して、前記フォトマスクを使用せずに１次レジスト膜２に１次パターン３を直接描画しても構わない。
なお、密着露光用のフォトマスクや描画パターンはレジストのタイプに合わせてネガパターンかポジパターンかを選択して使用する。
ここでは、大日本スクリーン製造社製直接描画装置ＬＩ−８５００を使用して、１次パターン３を直接１次レジスト膜２に描画する。
【００１３】
図１（ｄ）に示すように、１次パターン３を描画した１次レジスト膜２を現像、乾燥し、１次パターンレジスト膜５を形成した。
ここではネガタイプのレジストを使用しているため、前記直接描画装置で描画した部分のレジストが残り、１次パターンレジスト膜５を形成している。
【００１４】
図１（ｅ）に示すように、１次パターンレジスト膜５を形成した電鋳母型１を例えばスルファミン酸ニッケルめっき浴の電鋳層に移し、例えばニッケルあるいはニッケルを主成分とする合金などの電鋳を行って、電鋳母型１の１次パターンレジスト膜５で覆われていない表面に１次電着層６を形成する。１次電着層６の表面状態は光沢面でも半光沢面でも無光沢面でも構わない。また、表面硬度といった表面状態以外のめっき特性に関しても特に制限はないものとする。１次パターンレジスト膜５は捨て電着層７を形成しているため、厚みばらつきが抑えられた１次電着層６を形成することができる。なお、本製造方法では１次電着層６の厚みはすなわち図１（ｌ）に示す凹部１４の深さとなるため、凹部１４の深さに合わせて１次電着層６の厚みを調整する。
【００１５】
図１（ｆ）（ｇ）に示すように、１次パターンレジスト膜５および捨て電着層7を剥離する。工程図においては１次パターンレジスト膜５を剥離した後に、捨て電着層７を剥離しているが、先に捨て電着層７を剥離してから１次パターンレジスト層５を剥離しても構わないものとする。１次パターンレジスト膜５は既存のレジスト剥離処理等で剥離すればよく、捨て電着層７は、例えば手や治具を使用して電鋳母型１から剥離すればよいものである。
【００１６】
次いで、図１（ｈ）に示すように、１次電着層６が形成された電鋳母型１上に感光性の２次レジスト膜を成膜する。このときに使用するレジストは１次レジスト膜２の形成に使用するレジスト同様にどのようなレジスト及び形成方法を用いても構わないが、２次レジスト膜８は１次電着層６が形成された電鋳母型１の電鋳母型表面、すなわち１次パターンレジスト膜５および捨て電着層７を剥離した部分に形成することを目的とする。つまり、電鋳母型露出部４に２次レジスト膜８を形成しなければならないため、例えば、後の工程にて２次レジスト膜８に形成するパターンが電鋳母型露出部４の縁部付近にある場合においては、電鋳母型露出部４の縁部にまで２次レジスト膜８を形成できるように、液状レジストを使用したり、ドライフィルムレジストを使用する場合は真空ラミネータといった装置を使用したり２次レジスト膜８を形成するのが好ましい。
なお、２次レジスト膜８の厚みに関しては、後の工程で凹部１４を形成する電着層の厚みよりも厚いレジストを使用するのが好ましい。
ここでは、ネガタイプのドライフィルムレジストを既存のラミネータ装置を使用して１次電着層６が形成された電鋳母型１上にラミネートする。
【００１７】
次いで、図１（ｉ）に示すように、２次レジスト膜８に開口部となる２次パターン１０を露光する。このとき、２次パターン１０の位置がズレないように、例えば１次電着層６が形成された電鋳母型１上にある図示しない位置合わせマーク等を使用して、１次電着層６が形成された電鋳母型１と２次パターン１０の位置合わせを行ってから露光するのが好ましい。露光方法に関しては１次パターン３形成時に使用する露光方法同様にどのような方法を用いても構わないが、２次パターン１０は電鋳母型露出部４に形成してある２次レジスト膜８に露光しなければならないため、１次電着層６が厚い場合はガラスやフィルムといった素材のフォトマスクを電鋳母型露出部４に形成してある２次レジスト膜８に密着させて露光するのは困難である。よって、２次パターン１０の露光には半導体レーザや超高圧水銀灯を光源に持つ直接描画装置を使用し、２次パターン１０を直接２次レジスト膜８に描画するのが好ましい。
ここでは、大日本スクリーン製造社製直接描画装置ＬＩ−８５００にて、前記直接描画装置に付属しているアライメントマーク認識装置を用いて、１次電着層６が形成された電鋳母型１上にある図示しないアライメントマークを使用して位置合わせを行ってから、２次パターン１０を２次レジスト膜８に直接描画する。
【００１８】
次いで、図１（ｊ）に示すように、２次パターン１０を描画した２次レジスト膜８を現像、乾燥し、２次パターンレジスト膜１１を形成した。
ここではネガタイプのフォトレジストを使用しているため、前記直接描画装置で描画した部分のレジストが残り、２次パターンレジスト膜１１を形成している。
【００１９】
次いで、図１（ｋ）に示すように、２次パターンレジスト膜１１を形成した１次電着層６が形成された電鋳母型１を例えばスルファミン酸ニッケルめっき浴の電鋳槽に移し、ニッケルあるいはニッケルを主成分とする合金等の電鋳を行って、１次電着層６が形成された電鋳母型１における２次パターンレジスト膜１１で覆われていない部分に２次電着層１２を形成する。得られる２次電着層１２の表面状態は光沢面でも半光沢面でも無光沢面でも構わない。また、表面硬度といった表面状態以外のめっき特性に関しても特に制限はないものとする。さらに、１次電着層６と２次電着層１２は異なるめっき特性、すなわち、表面状態、表面硬度、電鋳めっきの種類等が異なっていても構わない。なお、必要に応じて１次電着層６への２次電着層１２の密着性を向上させる目的として、１次電着層６が形成された電鋳母型１に塩酸処理といった化学的な表面処理を行ってもよい。２次電着層１２の厚みは凹部１４の厚みとなるため、凹部１４の厚さに合わせて２次電着層１２の厚みを調整する。
【００２０】
次いで、図１（ｌ）乃至（ｍ）に示すように、２次パターンレジスト膜１１を既存のレジスト剥離処理等で剥離した後、一体化した１次電着層６と２次電着層１２を電鋳母型１から引き剥がすことでマスク１５が得られる。なお、工程図においては２次パターンレジスト膜１１を剥離した後に一体化した１次電着層６と２次電着層１２を電鋳母型１から引き剥がしているが、先に一体化した１次電着層６と２次電着層１２を電鋳母型１から引き剥がしてから２次パターンレジスト層１１を剥離してマスク１５としても構わない。
【００２１】
以上の工程により、本製造方法では凹部１４およびパターン開口部９を２次電着層１２で形成するため、凹部１４の縁部が突出しないので、厚みが安定したマスク１５を得ることができる。
【００２２】
本製造方法で得られたマスク１５はそのままの状態で使用可能であるが、スクリーン印刷用マスクとして、あるいは導電性ボール搭載用マスクといった各種マスクとして使用する場合において、マスク１５を例えば枠体に貼り付けた状態で使用する場合がある。
【００２３】
本製造方法で得られたマスク１５を例えば枠体に直接貼り付ける場合は、マスク１５に十分な厚みがある場合はマスク１５を電鋳母型１から剥離した後に枠体に貼り付ければ良いが、マスク１５の厚みが非常に薄い場合は、電鋳母型１からマスク１５を剥離しない状態でマスク１５面を枠体に貼り付けた後に電鋳母型１を剥離すればよい。
【００２４】
また、マスク１５を枠体の略中央部にスクリーンメッシュ等の支持シートを介して貼り付け、いわゆるコンビネーションマスクとして使用することもできる。このときも、マスク１５に十分な厚みがある場合はマスク１５を電鋳母型１から剥離した後に、マスク１５を枠体の略中央部にスクリーンメッシュ等の支持シートを介して貼り付ければ良いが、マスク１５の厚みが非常に薄い場合は、電鋳母型１からマスク１５を剥離しない状態で枠体の略中央部にスクリーンメッシュ等の支持シートを介してマスク１５を貼り付けた後に電鋳母型１を剥離すればよい。
【００２５】
なお、電鋳母型１からマスク１５を剥離してからマスク１５を枠体に貼り付ける場合は、仕様に応じて凹部１４が形成されている面を自由に反転させて貼り付けることができるが、マスク１５を電鋳母型１から剥離しない状態で直接枠体に貼り付ける場合は、マスク１５を反転して枠体に貼り付けることはできないため、貼り付ける方向は限定されてしまう。しかしながら、コンビネーションマスク化する場合は、スクリーンメッシュ等の支持シートを張架した枠体自身を反転させることで、スクリーンメッシュ等の支持シートとの貼り付け面が逆になるものの、マスク１５を電鋳母型１から剥離しない状態でも凹部１４の面を自由に反転した状態で貼り付けることが可能となる。
【産業上の利用可能性】
【００２６】
スクリーン印刷用マスクや導電性ボール搭載用マスクだけでなく、各種マスクに利用することができる。
【符号の説明】
【００２７】
１・・・・電鋳母型                      ２・・・・１次レジスト膜
３・・・・１次パターン                  ４・・・・電鋳母型露出部
５・・・・１次パターンレジスト膜        ６・・・・１次電着層
７・・・・捨て電着層                    ８・・・・２次レジスト膜
９・・・・パターン開口部              １０・・・・２次パターン
１１・・・・２次パターンレジスト膜      １２・・・・２次電着層
１３・・・・突出部                      １４・・・・凹部
１５・・・・マスク
【図１】
2010247500.tif 000003
【図２】
2010247500.tif 000004