(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気めっき法を用いたペースト印刷用孔版の製造方法であって、
当該電気めっき中に電流密度を０．５乃至５Ａ／ｄｍ２の範囲で連続的又は段階的に変化させて、隣接するめっき層同士の引張強度が互いに異なる積層めっき皮膜を形成する方法であって、
電流密度をめっきの成長と供に漸次低下させてめっき層の引張強度を低くすることと、めっきの最後に増加させて、被印刷体に接する面のめっき層を高引張強度とすることを特徴とする、ペースト印刷用孔版の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プリント配線基板等の製造において、半田ペーストを印刷する際に用いられるペースト印刷用孔版に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、プリント配線板等（以下基板）に電子部品（以下部品）を実装する場合、半田ペースト等の導電性ペースト（以下ペースト）をパターン開口された孔版を介して基板上へ印刷し、その上に部品を載せ基板ごとリフローすることにより部品を基板へ実装する工法が一般的である。ペーストを印刷する際の孔版の材料としては、種々の樹脂や金属等が挙げられるが、孔版の伸び等による変形、耐久性の点からステンレス、Ni等の強度の大きい金属が用いられる。
【０００３】
しかし、前記孔版の強度が大きいと印刷時に基板への追従性が低いため、孔版と基板の間にペーストが回りこんでしまい、本来印刷するべき範囲より広い範囲にペーストを印刷してしまうという問題がある。
【０００４】
そこで、ステンレス等の非伸縮性支持体にシリコーンエラストマー等の樹脂を積層することにより、基板への追従性を向上させ、ペーストの回り込みを防止した孔版が開示されている。
【特許文献１】特開2004−311867号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、前記したようなステンレスにシリコーンエラストマーを積層した孔版は、ステンレスとシリコーンエラストマーの物性が大きく異なるために、層間の密着性及びシリコーンエラストマー自身の強度の点から孔版の耐久性に問題がある。
【０００６】
本発明の目的は基板への追従性に優れ、従って、孔版と基板との間へのペーストの回りこみが防止でき、かつ耐久性に優れた孔版を安価に提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、ペースト印刷に用いられる印刷孔版であって、
電気めっき法を用いたペースト印刷用孔版の製造方法であって、
当該電気めっき中に電流密度を０．５乃至５Ａ／ｄｍ２の範囲で連続的又は段階的に変化させて、隣接するめっき層同士の引張強度が互いに異なる積層めっき皮膜を形成する方法であって、
電流密度をめっきの成長と供に漸次低下させてめっき層の引張強度を低くすることと、めっきの最後に増加させて、被印刷体に接する面のめっき層を高引張強度とすることを特徴とする、ペースト印刷用孔版の製造方法、からなる。
【発明の効果】
【０００８】
低引張強度の部分の効果により基板への追従性が向上、印刷性に優れ、かつ高引張強度の部分の効果により耐久性に優れた孔版が得られる。
また、孔版を電気めっきによって製造する場合、めっき浴に浸漬した状態でめっき条件を変更することにより、厚み方向の引張強度を容易に変更することができ、生産性も向上する。更に、引張り強度を変えても層間の密着性にも優れる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明の孔版の材質は金属や樹脂等、制限はないが、孔版の板厚調整の容易さや、開口精度を考慮すると電気めっきによる製造が可能な金属が望ましく、特に取り扱いが容易なNiやNi合金が望ましい。電気めっきにより孔版を製造するには、導電性の母材にフォトリソグラフ法で孔版の開口部に対応する画像をレジストで形成し、該母材をめっき浴に入れて、通電して、画像が形成された母材面に金属の電気めっきを施し、金属層を成膜する。
【００１０】
例としてNiめっきを使用する場合、めっき浴組成としては、スルファミン酸Ｎｉ400〜700ｇ／ｌ、ＮｉＣｌ2・6Ｈ２Ｏ30〜150ｇ／ｌ、ホウ酸20〜50ｇ／ｌ、ｐＨ4.6〜5.2程度の一般にハイスピード浴と言われている浴が望ましい。
【００１１】
本発明において、電気めっきの種類に制限はなく、引張強度を変えるためにNi-FeやNi-Coなどの複合めっきを用いたり、印刷時のペースト離れを良くするために前記したNiやＮｉ合金にフッ素樹脂を添加しためっき等を用いてもよい。この際に使用する母材はSUS304等、従来知られている母材で取り扱いやすいものが望ましい。
【００１２】
本発明の孔版においては、引張強度が厚さ方向で異なるが、この引張強度の異なり方は、厚さ方向に連続して異なっていても良いし、又断続して異なっていても良い。断続して異なるとは、引張強度の異なるめっき層が積層された場合を指し、積層する層の数に制限はないが、孔版製造時の手間及び積層による孔版追従性を考慮すると、３層程度以下であることが望ましい。その場合各層の引張強度は隣接した層で異なっていればよく、一つの孔版に同じ引張強度の層が複数あってもよい。また、連続して変化する引張強度の層を複数積層しても良い。更に、引張強度が均一な層と厚み方向の引張強度が異なる層を積層してもよい。
【００１３】
本発明において、孔版の引張り強度を厚さ方向に変えるには、めっき条件を変えれば良い。めっき条件としては、めっき浴の組成、電流密度、めっき液温、添加剤の添加量、めっき液ｐH、めっき液流量、母材の揺動速度、逆通電等が挙げられるが、変更の容易さを考慮すると、めっき液温、電流密度を変更することが望ましく、電流密度を変更することが特に好ましい。電流密度の値は作製する孔版の引張強度にもよるが、0.2〜10A／dm2程度が望ましい。
【００１４】
その他のめっき条件は従来公知である範囲で調整すればよく、例としてめっき液温ならば42〜58℃程度、めっき液pＨは5.2〜5.8程度の範囲で調整することが望ましいが、無論これらの値に限定されるものではない。
【００１５】
孔版内の引張強度に制限はないが、基板への追従性を考慮すると低引張強度の部分では400〜1000Ｎ/mm2程度が望ましく、500〜700Ｎ/mm2程度がより望ましい。一方、孔版の耐久性を考慮すると高引張強度の部分では引張強度が1000〜1900Ｎ/mm2程度であることが望ましく、1600〜1800Ｎ/mm2程度がより望ましい。又、低引張強度の部分は基板への追従性を考慮すると孔版の被印刷体側に設けるのが好ましい。しかし、被印刷体に接する面は必ずしも低引張強度層でなくても良く、傷付き防止の点から高引張強度の薄膜でも良い。又、本発明は前記した引張強度の数値に限定されるものではなく、例えば図３に示したように３層構造にして中間層に中引張強度の層を設けた構造にしてもよい。
【００１６】
本発明の孔版において、めっき条件を変更して製造した場合、引張強度が変化していることを実証することは非常に困難である。例えば、本発明の孔版を製造する際、最初めっき条件Ａでめっきし、引き続いてめっき条件Ｂでめっきした場合、めっき条件Ａの層にめっき条件Ｂの層が積層され、各層を剥離することは不可能であり、従って、各層の引張強度を測定することが出来ない。  本発明における孔版の厚さ方向の引張強度の変化の実証方法としては、それぞれめっき条件を変化せずに金属めっきを行って試験片を作製し、該試験片の引張強度を本発明の引張強度とする。前記の場合では、めっき条件Ａ、及びめっき条件Ｂの各条件でそれぞれめっき条件を変えずに作製した試験片の引張強度とし、これらが異なっていれば良い。又、めっき条件をＡからＢに連続的に変えた場合も同じである。本発明における引張強度とは、試験片の引張試験を行なった際の最大応力値のことを指す。
【実施例１】
【００１７】
以下、本発明の実施例を示す。図１は本発明の１実施例を示す。
孔版101は厚み方向の引張強度が連続して異なっており、以下の条件で作製した。
めっき浴組成：スルファミン酸Ｎｉ550ｇ／ｌ、ＮｉＣｌ2・6Ｈ２Ｏ90ｇ／ｌ、ホウ酸30ｇ／ｌ、ピット防止剤及び光沢材少量
その他めっき条件：ｐＨ4.5〜4.6、循環液流量40ｌ／ｍｉｎ、浴温度55℃
電流密度：0.5 〜5.0 A／ｄｍ2の範囲で5.0 A／ｄｍ2から0.1 A／ｄｍ2ずつ低下させた。
【００１８】
電流密度5.0A／ｄｍ2時に成膜した高引張強度部102の引張強度は1780N/mm2であり、電流密度0.5A／ｄｍ2時に成膜した低引張強度部103の引張強度は510N/mm2であった。また孔版の板厚は50μｍであった。
【００１９】
孔版101の低引張強度部103側を被印刷面側にして、基板上にはんだペーストを印刷したところ、基板と孔版の間へのペーストの回りこみは見られなかった。
【実施例２】
【００２０】
図２は本発明の１実施例を示したものである。
孔版201は各層の引張強度が断続的に異なる２層構造のNiめっきからなり、以下の条件で作製した。
めっき浴組成：スルファミン酸Ｎｉ570ｇ／ｌ、ＮｉＣｌ2・6Ｈ２Ｏ105ｇ／ｌ、ホウ酸40ｇ／ｌ、ピット防止剤及び光沢材少量
その他めっき条件：ｐＨ4.6〜4.7、循環液流量40ｌ／ｍｉｎ、浴温度58℃
電流密度：1.0 A／ｄｍ2、4.0A／ｄｍ2
【００２１】
電流密度4.0 A／ｄｍ2で成膜したNi層202の引張強度は1700N/mm2であり板厚は20μｍであった。電流密度1.0 A／ｄｍ2で成膜したNi層203の引張強度は680N/mm2であり、板厚は20μｍであった。
【００２２】
孔版201の203側を被印刷面側にして、実施例１と同様に基板上にはんだペーストを印刷したところ、基板と孔版の間へのペーストの回りこみは見られなかった。
【実施例３】
【００２３】
図３は本発明の１実施例を示す。
孔版301は各層の引張強度が断続的に異なる３層構造のNiめっきからなり、以下の条件で作製した。
めっき浴組成：スルファミン酸Ｎｉ570ｇ／ｌ、ＮｉＣｌ2・6Ｈ２Ｏ105ｇ／ｌ、ホウ酸40ｇ／ｌ、ピット防止剤及び光沢材少量
その他めっき条件：ｐＨ4.6〜4.7、循環液流量40ｌ／ｍｉｎ、浴温度53℃
電流密度：0.5 A／ｄｍ2、2.0 A／ｄｍ2、4.0A／ｄｍ2
【００２４】
電流密度4.0 A／ｄｍ2で成膜したNi層302の引張強度は1560N/mm2であり板厚は15μｍであった。電流密度2.0 A／ｄｍ2で成膜したNi層303の引張強度は1100N/mm2であり板厚は15μｍであった。電流密度0.5 A／ｄｍ2で成膜したNi層304の引張強度は470Ｎ/mm2であり、板厚は15μｍであった。
【００２５】
孔版301の、304側を被印刷面側にして、実施例１と同様に基板上にはんだペーストを印刷したところ、基板と孔版の間へのペーストの回りこみは見られなかった。
【産業上の利用可能性】
【００２６】
本発明の孔版は導電性ペーストの印刷だけではなく、接着剤、染料等の印刷においても良好な印刷性、及び耐久性を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】厚み方向で引張強度が異なるNiめっきからなる本発明の１実施例
【図２】２層構造のＮｉめっきからなる本発明の１実施例
【図３】３層構造のＮｉめっきからなる本発明の１実施例
【符号の説明】
【００２８】
１０１・・・孔版
１０２・・・高引張強度部
１０３・・・低引張強度部
１０４・・・開口部
２０１・・・孔版
２０２・・・Ni層
２０３・・・Ni層
３０１・・・孔版
３０２・・・Ni層
３０３・・・Ni層
３０４・・・Ni層
【図１】
0005401657.tif 000002
【図２】
0005401657.tif 000003
【図３】
0005401657.tif 000004