(57)【要約】【課題】開口部内壁の平滑度を高めてハンダペーストの塗布量を安定させるメタルマスクの製造方法を提供する。【解決手段】金属板１０にレーザ光を照射して印刷用のパターン開口部を形成し、前記開口部内に微細な砥粒を含む研磨剤溶液を封入し金属板１０に振動を加えて該開口部の内壁を研磨するとともに、次いで、開口部内壁１２に前記研磨剤溶液３０と極細繊維５０よりなる研磨材を接触させて内壁１２を研磨する。前記研磨剤溶液３０は、アルミナの微細な砥粒３１を含む硝酸塩と水との混合液である。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属板にレーザ光を照射して印刷用のパターン開口部を形成し、
前記開口部内に微細な砥粒を含む研磨剤溶液を封入し金属板に振動を加えて該開口部の内壁を研磨するとともに、
次いで、前記開口部内壁に前記研磨剤溶液と極細繊維よりなる研磨材を接触させて内壁を研磨する
ことを特徴とするメタルマスクの製造方法。
【請求項２】
前記研磨剤溶液が、アルミナの微細な砥粒を含む硝酸塩と水との混合液である請求項１に記載のメタルマスクの製造方法。
【請求項３】
前記極細繊維がメラミン樹脂発泡体である請求項１に記載のメタルマスクの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、印刷パターン用の開口部を有するメタルマスクの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に配線基板に印刷パターンを形成するためにメタルマスクが用いられている。この印刷パターンは、メタルマスクを配線基板の上部に設置し、ハンダペーストをスキージによってメタルマスクのパターン開口部に塗り込み、該メタルマスクを引き上げることによってハンダペーストが配線基板に塗布されて形成される。
【０００３】
ハンダペーストの塗布量を安定させるため、メタルマスクの開口部内壁の表面粗さを小さくする必要がある。この開口部内壁の表面粗さを小さくする方法として、粒状研磨材を吹き付けてサンドブラストするものが知られている（特許文献１参照。）。
【０００４】
しかしながら、電子部品の小型化によってメタルマスクの開口部が狭小化したことや流動性に優れた鉛を含まないハンダペーストを用いるようになったことから、前記開口部内壁の平滑度を高めてハンダペーストの塗布量を安定させることが求められている。
【特許文献１】特開平９−５７９３７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
この発明は、このような状況に鑑み提案されたものであって、開口部内壁の平滑度を高めてハンダペーストの塗布量を安定させるメタルマスクの製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
すなわち、請求項１の発明は、金属板にレーザ光を照射して印刷用のパターン開口部を形成し、前記開口部内に微細な砥粒を含む研磨剤溶液を封入し金属板に振動を加えて該開口部の内壁を研磨するとともに、次いで、前記開口部内壁に前記研磨剤溶液と極細繊維よりなる研磨材を接触させて内壁を研磨することを特徴とするメタルマスクの製造方法に係る。
【０００７】
請求項２の発明は、請求項１において、前記研磨剤溶液が、アルミナの微細な砥粒を含む硝酸塩と水との混合液であるメタルマスクの製造方法に係る。
【０００８】
請求項３の発明は、請求項１において、前記極細繊維がメラミン樹脂発泡体であるメタルマスクの製造方法に係る。
【発明の効果】
【０００９】
請求項１の発明に係るメタルマスクの製造方法によれば、金属板にレーザ光を照射して印刷用のパターン開口部を形成し、前記開口部内に微細な砥粒を含む研磨剤溶液を封入し金属板に振動を加えて該開口部の内壁を研磨するとともに、次いで、前記開口部内壁に前記研磨剤溶液と極細繊維よりなる研磨材を接触させて内壁を研磨することから、開口部内壁の平滑度を高めてハンダペーストの塗布量を安定させるメタルマスクを製造することができる。
【００１０】
請求項２の発明によれば、請求項１において、前記研磨剤溶液が、アルミナの微細な砥粒を含む硝酸塩と水との混合液であることから、微細な砥粒によって前記開口部内壁を平滑にするとともに、硝酸塩と水との混合液によって該開口部内壁を洗浄することができる。
【００１１】
請求項３の発明によれば、請求項１において、前記極細繊維がメラミン樹脂発泡体であることから、安価な極細繊維によって前記開口部内壁の平滑度を高めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下添付の図面に従ってこの発明の実施例を説明する。図１はこの発明の一実施例に係るメタルマスクの製造方法のうちレーザ光によってパターン開口部を形成する工程を示す概略側面図、図２はレーザ加工によるパターン開口部の概略断面図、図３はパターン開口部の内壁を砥粒を含む研磨剤溶液によって研磨する工程を示す概略断面図、図４はパタ−ン開口部の内壁を前記研磨剤溶液と極細繊維によって研磨する工程を示す概略断面図、図５はハンダ印刷枚数とハンダペーストの抜け重量との関係を示すグラフである。
【００１３】
図１及び図２に図示すように、この発明に係るメタルマスクの製造方法によって、レーザ光１を金属板１０に照射して印刷用のパターン開口部１１を形成する。金属板１０はレーザ加工装置のＸＹテーブル２０に設置される。図示するように、レーザヘッド５がＸＹテーブル２０の上部に配置されている。金属板１０は、ＸＹテーブル２０により移動し、レーザヘッド５からのレーザ光１によって所定のパターン開口部１１が形成される。ここでは、金属板１０が、厚さ０．０４ｍｍのＳＵＳ３０４板によって構成される。符号２５はレーザ加工装置の架台である。
【００１４】
金属板１０の開口部１１は、レーザ加工によって生じる溶融物が内壁１２に付着している。この内壁１２は、図示するように、レーザ加工による凹凸も分布する。このメタルマスクの製造方法の発明は、図３に図示するように、前記開口部１１内に砥粒３１を含む研磨剤溶液３０を封入し金属板１０に振動を加えて該開口部１１の内壁１２を研磨する。これによって、内壁１２に付着した溶融物を除去するとともに、内壁１２を平滑にすることができる。
【００１５】
研磨剤溶液３０は、スポイトによって開口部１１に注入される。研磨剤溶液３０は、金属製の薄板４０が開口部１１を塞ぐことによって該開口部１１内に封入される。この薄板４０は、公知の半導体用ＵＶテープ４５によって金属板１０に固定される。
【００１６】
金属板１０は、公知のサンダポリシャ（リョービ株式会社製、ＤＳＰ−１２５Ｖ）によって振動が加えられる。この実施例では、サンダポリシャが、無負荷の状態で１分間に８０００〜９０００回転して金属板１０に振動を加えた。砥粒３１は、振動が金属板１０の表裏面に加えられることによって移動し、開口部内壁１２を研磨する。ここでは、振動を、金属板１０の表面に１５分間加えた後に裏面に１５分間加えた。この研磨を終了した後は、前記薄板４０が外されて開口部１１が水洗される。
【００１７】
次いで、図４に図示するように、開口部内壁１２に前記研磨剤溶液３０と極細繊維５０からなる研磨材を接触させて内壁１２を研磨する。研磨剤溶液３０は、スポイトによって開口部１１に注入される。研磨剤溶液３０は、表面張力によって略球形状となって開口部１１に付着する。研磨材を形成する極細繊維５０は、図示するように、開口部１１に入り込んで砥粒３１とともに内壁１２を研磨する。ここでは、内壁１２が、極細繊維５０を縦方向と横方向にそれぞれ３０回往復させて研磨される。この極細繊維５０は、手動あるいは自動制御によって往復運動する。
【００１８】
極細繊維５０は、太さが髪の毛の１００００分の１であることから開口部１１に入り込み、消しゴムが汚れをこすり落すようにして内壁１２の平滑度を高めることができる。研磨した内壁１２は、鏡面のような平滑な面に仕上がる。これによって、ハンダペーストが平滑度の高い内壁１２を通じて配線基板に塗布されて、ハンダペーストの塗布量を安定させることができる。メタルマスク１０の製造は、開口部１１が水洗されて終了する。
【００１９】
この実施例では、請求項２の発明として規定したように、前記研磨剤溶液３０を、アルミナの微細な砥粒を含む硝酸塩と水との混合液とした。実施例の研磨剤溶液３０は、公知の鏡面研磨用ポリシングコンパウンド（商品名：ＭＥＣＡＮＯＸ  ＤＮ−３、上村工業株式会社製）である。アルミナの砥粒は、平均粒子径が０．３７〜０．４３μｍである。このアルミナの砥粒（研磨剤）は、粒子径が小さいことから狭い開口部１１に入り込むことができ、内壁１２を研磨して平滑にすることができる。研磨剤溶液３０は、硝酸塩（研磨助剤）と水が混合されており、前記内壁１２を洗浄する。
【００２０】
実施例の極細繊維５０は、請求項３の発明として規定したように、メラミン樹脂発泡体とした。これによって、前記開口部内壁１２の平滑度を安価な極細繊維により高めることができる。
【実施例】
【００２１】
実施例と比較例の各評価および評価方法を以下に示す。ハンダペーストの抜け性を、実施例と比較例の抜け重量を対比することによって評価した。対比するメタルマスクの製造方法等を表１に示す。抜け重量は、ハンダペーストがメタルマスク１０の開口部１１を通過する量であり、ハンダ印刷後の配線基板の重量から印刷前の配線基板の重量を減算することによって求めた。ここでは、抜け重量を、図５に図示するように、６０枚の配線基板を用いて求めた。抜け重量が多いときは、前記開口部内壁１２の平滑度が高く、ハンダペーストの塗布量が安定する。
【００２２】
【表１】
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【００２３】
ハンダ印刷の状態を目視によって確認して評価した。ここでは、ハンダペーストの形状を、デジタルＨＤマイクロスコープ（株式会社キーエンス製、ＶＨ−７０００）によって確認した。これに加えて、ハンダペーストが、開口部１１を通過することができずハンダ印刷後にメタルマスク１０の開口部１１に付着していないかについても目視により確認して評価した。対比するメタルマスクの製造方法等と目視による評価を表２と表３に示す。
【００２４】
【表２】
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【００２５】
【表３】
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【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】この発明の一実施例に係るメタルマスクの製造方法のうちレーザ光によってパターン開口部を形成する工程を示す概略側面図である。
【図２】レーザ加工によるパターン開口部の概略断面図である。
【図３】パターン開口部の内壁を砥粒を含む研磨剤溶液によって研磨する工程を示す概略断面図である。
【図４】パタ−ン開口部の内壁を前記研磨剤溶液と極細繊維によって研磨する工程を示す概略断面図である。
【図５】ハンダ印刷枚数とハンダペーストの抜け重量との関係を示すグラフである。
【符号の説明】
【００２７】
１  レーザ光
１０  金属板
１１  印刷用のパターン開口部
１２  パターン開口部の内壁
３０  研磨剤溶液
３１  砥粒
５０  極細繊維
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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