(57)【要約】【課題】簡易な方法にて印刷精度が高いスクリーン印刷版を製造できるスクリーン印刷版の製造方法を提供する。【解決手段】金属基板２１の外面２１ａに絶縁体凸部２２が一体形成された母型２０を作製する。そして、母型２０の絶縁体凸部２２の外面２２ａに金属メッシュ１１を密着させた状態で、１回の電気鋳造により、金属メッシュ１１の表面に電着金属膜ＥＦ１を形成し、かつ、金属基板２１の絶縁体凸部２２が存しない外面領域２１ａ１に電着金属膜ＥＦ１と連続する電着金属箔ＥＦ２を形成して、金属メッシュ１１および電着金属膜ＥＦ１から成る金属メッシュ部３１と電着金属箔ＥＦ２から成る金属マスク部３２との一体化物３０を作製する。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属メッシュ部と、開口部を有する金属マスク部とを一体に備えたスクリーン印刷版の製造方法であって、
金属基板の外面に、前記開口部に対応する絶縁体凸部が一体形成された母型を作製する工程と、
前記母型の前記絶縁体凸部の外面に金属メッシュを密着させた状態で、１回の電気鋳造により、前記金属メッシュの表面に電着金属膜を形成し、かつ、前記金属基板の前記絶縁体凸部が存しない外面領域に前記電着金属膜と連続する電着金属箔を形成して、前記金属メッシュおよび前記電着金属膜から成る前記金属メッシュ部と前記電着金属箔から成る前記金属マスク部との一体化物を作製する工程と、
前記一体化物の前記電着金属膜を前記絶縁体凸部の外面から剥離し、かつ、前記電着金属箔を前記金属基板の前記絶縁体凸部が存しない外面領域から抜き出して、前記絶縁体凸部を前記金属基板の外面に残存させたまま前記一体化物を前記母型から離型する工程とを備える、
スクリーン印刷版の製造方法。
【請求項２】
前記金属マスク部の厚さを、前記絶縁体凸部の厚さによって調整する、
請求項１に記載のスクリーン印刷版の製造方法。
【請求項３】
前記金属マスク部の前記開口部の深さおよび内形を、前記絶縁体凸部の厚さおよび外形によって調整する、
請求項１または２に記載のスクリーン印刷版の製造方法。
【請求項４】
前記絶縁体凸部を、絶縁体材料を用いて物理気相成長法によって形成する、
請求項１〜３のいずれか１項に記載のスクリーン印刷版の製造方法。
【請求項５】
前記絶縁体凸部を、絶縁体材料を用いて化学気相成長法によって形成する、
請求項１〜３のいずれか１項に記載のスクリーン印刷版の製造方法。
【請求項６】
前記絶縁体材料として絶縁性セラミック材料を用いる、
請求項４または５に記載のスクリーン印刷版の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、金属メッシュ部と金属マスク部とを一体に備えたスクリーン印刷版の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
積層セラミックコンデンサや積層セラミックインダクタ等の電子部品における導体層の作製工程には、スクリーン印刷法による導体ペースト印刷が多用されている。しかしながら、小型化が進む電子部品にあっては外形および厚さが小さい導体層が要求されているため、従前のスクリーン印刷版（メッシュに乳剤で開口部を形成したスクリーン印刷版）ではこの要求を精度面で満足することが難しくなってきている。そのため、最近では、従前のスクリーン印刷版の代わりに、金属メッシュ部と金属マスク部とを一体に備えたスクリーン印刷版が導体層の作製工程で使用されている。
【０００３】
金属メッシュ部と金属マスク部とを一体に備えたスクリーン印刷版に関し、後記特許文献１には、（１）母型の表面にパターンレジスト膜を形成する工程、（２）母型のパターンレジスト膜で覆われていない表面部分にパターンレジスト膜よりも厚さが小さい１次電着層を形成する工程、（３）パターンレジスト膜を１次電着層と略均一な厚さになるまで研磨する工程、（４）パターンレジスト膜と１次電着層の表面にメッシュスクリーンを密着する工程、（５）メッシュスクリーンと１次電着層の表面に２次電着層を形成する工程、（６）メッシュスクリーンを母型から剥離する工程、を備えるサスペンドメタルマスクの製造方法が開示されている。
【０００４】
しかしながら、後記特許文献１に開示されている製造方法は、前記工程（５）において１次電着層の表面に形成される２次電着層がマスク部分となるため、開口部を有するマスク部分を得るには前記工程（１）〜（３）が必須となる。また、前記工程（４）および（５）においてメッシュスクリーンを１次電着層（マスクとして使用しない電着層）の表面に密着させる必要があるため、マスク部分の外面にメッシュスクリーンが部分的に露出し易く、この露出によってマスク部分の外面の平滑性が損なわれたり開口部の形が乱れたりする等の不具合を生じて印刷精度が低下する懸念がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１０−０４２５６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明が解決しようとする課題は、簡易な方法にて印刷精度が高いスクリーン印刷版を製造できるスクリーン印刷版の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記課題を解決するため、本発明に係るスクリーン印刷版の製造方法は、金属メッシュ部と、開口部を有する金属マスク部とを一体に備えたスクリーン印刷版の製造方法であって、金属基板の外面に、前記開口部に対応する絶縁体凸部が一体形成された母型を作製する工程と、前記母型の前記絶縁体凸部の外面に金属メッシュを密着させた状態で、１回の電気鋳造により、前記金属メッシュの表面に電着金属膜を形成し、かつ、前記金属基板の前記絶縁体凸部が存しない外面領域に前記電着金属膜と連続する電着金属箔を形成して、前記金属メッシュおよび前記電着金属膜から成る前記金属メッシュ部と前記電着金属箔から成る前記金属マスク部との一体化物を作製する工程と、前記一体化物の前記電着金属膜を前記絶縁体凸部の外面から剥離し、かつ、前記電着金属箔を前記金属基板の前記絶縁体凸部が存しない外面領域から抜き出して、前記一体化物を前記母型から離型する工程とを備える。
【発明の効果】
【０００８】
本発明に係るスクリーン印刷版の製造方法によれば、簡易な方法にて印刷精度が高いスクリーン印刷版を製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１（Ａ）および図１（Ｂ）は印刷版本体の作製工程の説明図である。
【図２】図２（Ａ）および図２（Ｂ）は母型の作製工程の説明図である。
【図３】図３は印刷版本体の金属メッシュを母型の絶縁体凸部に密着させる工程の説明図である。
【図４】図４は電気鋳造工程の説明図である。
【図５】図５（Ａ）および図５（Ｂ）は電気鋳造工程の説明図である。
【図６】図６は離型工程の説明図である。
【図７】図７は仕上げ工程の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図１〜図７を用いて、本発明を適用したスクリーン印刷版の製造方法を工程順に説明する。ちなみに、この製造方法により製造されるスクリーン印刷版は、積層セラミックコンデンサや積層セラミックインダクタ等の電子部品における導体層の作製工程にて、スクリーン印刷法によって導体ペースト印刷を行う際に有用なものである。
【００１１】
《印刷版本体１０の作製工程：図１を参照》
図１（Ｂ）に示した印刷版本体１０を作製するときには、図１（Ａ）に示したように、外形が矩形状を成す金属メッシュ１１を用意し、その外周部分に、外形が矩形枠状を成す補助メッシュ１２の内周部分を固着する。図示を省略したが、金属メッシュ１１と補助メッシュ１２との固着には、高い接着強度が得られる接着剤、好ましくは紫外線硬化型接着剤やシアノアクリレート系接着剤等の接着剤が使用できる。
【００１２】
金属メッシュ１１は、ステンレスやタングステン等の金属線を格子状に編み込んで構成されており、多数の孔を有している。ちなみに、金属メッシュ１１の厚さｔ１（図５（Ａ）を参照）は好ましくは１５〜３０μｍであり、オープニングは好ましくは２０〜３５μｍである。
【００１３】
なお、図５（Ａ）に示した金属メッシュ１１はカレンダー加工が施されたものであるため、厚さ方向両面の金属線が交差する箇所に平面が形成されている。このカレンダー加工は、金属メッシュ１１の厚さｔ１を小さくすることを主たる目的とした工法であるが、金属メッシュ１１に線径が小さな金属線が用いられていてその厚さｔ１が前記数値範囲内にある場合にはカレンダー加工は必ずしも必要なものではない。
【００１４】
補助メッシュ１２は、ポリエステルやポリアリレート等の合成樹脂線を格子状に編み込んで構成されており、多数の孔を有している。この補助メッシュ１２は金属メッシュ１１に張力を付与する役目を果たすものであるため、その厚さに特段の制限はない。
【００１５】
そして、図１（Ｂ）に示したように、外形が矩形枠状を成す版枠１３を用意し、その下面に、図１（Ａ）に示した補助メッシュ１２の外周部分を外方に引っ張りながら固着する。図示を省略したが、補助メッシュ１２と版枠１３との固着には、高い接着強度が得られる接着剤、好ましくは紫外線硬化型接着剤やシアノアクリレート系接着剤等の接着剤が使用できる。
【００１６】
版枠１３は、ステンレスやアルミニウム合金等の金属から成る。この版枠１３は、金属メッシュ１１および補助メッシュ１２を支持する役目を果たすものであり、前記張力によって変形しない剛性を有していれば、その断面形状および断面積に特段の制限はない。
【００１７】
なお、図１には、印刷版本体１０として補助メッシュ１２を有するものを示したが、補助メッシュ１２は必ずしも必要なものではなく、サイズが大きな金属メッシュ１１を用意して、その外周部分を版枠１３に直接固着してもよい。
【００１８】
《母型２０の作製工程：図２を参照》
図２（Ｂ）に示した母型２０を作製するときには、図２（Ａ）に示したように、外形が矩形状を成す金属基板２１を用意し、その外面２１ａに研磨処理と洗浄処理を施す。研磨処理には電解研磨やバフ研磨を好ましく使用でき、洗浄処理にはアルカリ脱脂洗浄や電解洗浄を好ましく使用できる。
【００１９】
金属基板２１は、ステンレス等の金属から成る。この金属基板２１の外面２１ａの外形は、図１（Ｂ）に示した金属メッシュ１１の露出部分の外形よりも僅かに小さい。この金属基板２１は母型２０の主体となるものであり、後記密着によって変形しない剛性を有していれば、その厚さに特段の制限はない。
【００２０】
そして、図２（Ｂ）に示したように、金属基板２１の外面２１ａに、後記金属マスク部３２の開口部３２ａ（図６を参照）に対応する絶縁体凸部２２を一体的に形成する。後記金属マスク部３２が多数の開口部３２ａを有する場合には、これら開口部３２ａと同数および同配列の絶縁体凸部２２を金属基板２１の外面２１ａに形成する。
【００２１】
絶縁体凸部２２は、絶縁体材料、好ましくは酸化アルミニウムや二酸化ケイ素や窒化アルミニウム等の絶縁性セラミック材料から成る。勿論、絶縁体材料には、絶縁性セラミック材料の他、シリコンカーバイトやダイヤモンドライクカーボン等の絶縁性を有する材料も使用可能である。ちなみに、絶縁体凸部２２の厚さ（符号省略）は好ましくは０．３〜４μｍである。また、絶縁体凸部２２を図２（Ｂ）の上から見たときの外形は、後記金属マスク部３２の開口部３２ａを図６の下から見たときの外形に対応している。例えば、開口部３２ａを図６の下から見たときの外形が矩形状の場合には、絶縁体凸部２２を図２（Ｂ）の上から見たときの外形はこれに対応した矩形状である。勿論、絶縁体凸部２２を図２（Ｂ）の上から見たときの外形には、矩形以外の種々の形状が採用できることは言うまでもない。
【００２２】
ここで、絶縁性セラミック材料から成る多数の絶縁体凸部２２を金属基板２１の外面２１ａに一体的に形成する方法を紹介する。
【００２３】
〈第１の方法〉まず、金属基板２１の外面２１ａに、市販のネガ型のフォトレジストシートを貼り付けるか、あるいは、市販のポジ型またはネガ型のフォトレジスト剤を塗工した後、フォトリソグラフィ法によって不必要部分を排除して、多数の絶縁体凸部２２に対応した多数の凹部を有するレジストパターンを形成する。続いて、真空蒸着やイオンプレーティングやスパッタリング等の物理気相成長法（ＰＶＤ法）、あるいは、プラズマＣＶＤや熱ＣＶＤや光ＣＶＤ等の化学気相成長法（ＣＶＤ法）によって、レジストパターンの多数の凹部内に絶縁性セラミック材料を所望の厚さまで堆積させる。続いて、レジストパターンを金属基板２１の外面２１ａから剥離し取り除いて、多数の絶縁体凸部２２のみを金属基板２１の外面２１ａに残存させる。
【００２４】
〈第２の方法〉まず、金属基板２１の外面２１ａに、予め用意したマスクシートを貼り付ける。このマスクシートは、多数の絶縁体凸部２２に対応した多数の孔を有する。続いて、第１の方法と同様に、物理気相成長法（ＰＶＤ法）、あるいは、化学気相成長法（ＣＶＤ法）によって、マスクシートの多数の孔内に絶縁性セラミック材料を所望の厚さまで堆積させる。続いて、マスクシートを金属基板２１の外面２１ａから剥離し取り除いて、多数の絶縁体凸部２２のみを金属基板２１の外面２１ａに残存させる。
【００２５】
《印刷版本体１０の金属メッシュ１１を母型２０の絶縁体凸部２２に密着させる工程：図３を参照》
先に説明した印刷版本体１０と母型２０を用意し、図３に示したように、母型２０の絶縁体凸部２２の外面２２ａ（図５（Ａ）を参照）に印刷版本体１０の金属メッシュ１１を相対的に押し付けて、絶縁体凸部２２の外面２２ａに金属メッシュ１１を密着させる。絶縁体凸部２２の数が多い場合、押し付け力が小さいと十分な密着が得られず、逆に押し付け力が強すぎると金属メッシュ１１が変形して部分的に隙間を生じる虞があるため、試行を繰り返して最適な押し付け力を定めることが好ましい。絶縁体凸部２２の外面２２ａに金属メッシュ１１を密着させた後は、金属基板２１の外面２１ａとは反対側の外面から版枠１３に向けて掛け渡した図示省略のテープ等の保持具によって、前記密着状態を保持する。
【００２６】
《電気鋳造工程：図４および図５を参照》
先に説明した印刷版本体１０と母型２０との密着物（符号省略）を、図４に示したように、浴液とアノードが収容された浴槽（図示省略）内に入れ、母型２０の金属基板２１をカソードとして電気鋳造を行う。
【００２７】
電気鋳造を行うときの浴液には、ワット浴やスルファミン酸ニッケル浴やスルファミン酸塩化ニッケル浴等が好ましく使用できる。また、アノードには、ニッケル片またはニッケル粒を入れたチタン製の網状バックや、ニッケル片またはニッケル粒とチタン製の通電ロッドとを入れたポリプロピレン製の網状バック等が好ましく使用できる。さらに、電気鋳造を行うときの電解条件は、ワット浴とスルファミン酸ニッケル浴の場合は、好ましくは、浴温が４０〜６０℃、アノードおよびカソードの電流密度が０．３〜０．５Ａ／ｄｍ２、電解時間が５〜６０分である。また、スルファミン酸塩化ニッケル浴の場合は、好ましくは、浴温が２５〜７０℃、アノードおよびカソードの電流密度が０．３〜０．５Ａ／ｄｍ２、電解時間が５〜６０分である。
【００２８】
電気鋳造の開始段階では、図５（Ａ）に示したように、絶縁体凸部２２の外面２２ａに金属メッシュ１１の下面が密着し、金属基板２１の絶縁体凸部２２が存しない外面領域２１ａ１と金属メッシュ１１の下面との間には、絶縁体凸部２２の厚さに相当する隙間（符号省略）がある。電気鋳造の終了段階では、図５（Ｂ）に示したように、金属メッシュ１１の表面に電着金属膜ＥＦ１が形成されるとともに、金属基板２１の絶縁体凸部２２が存しない外面領域２１ａ１に、絶縁体凸部２２の厚さと略一致した厚さｔ２を有する電着金属箔ＥＦ２が、電着金属膜ＥＦ１と連続して形成される。ちなみに、ここで形成される電着金属膜ＥＦ１の厚さ（符号省略）は好ましくは０．３〜２μｍであり、電着金属箔ＥＦ２の厚さｔ２は絶縁体凸部２２の厚さ（好ましくは０．３〜４μｍ）に相当する。すなわち、電気鋳造工程では、金属メッシュ１１および電着金属膜ＥＦ１から成る金属メッシュ部３１と、電着金属膜ＥＦ１と連続した電着金属箔ＥＦ２から成る金属マスク部３２との一体化物３０が作製される。
【００２９】
《離型工程：図６を参照》
図５（Ｂ）に示した一体化物３０を作製した後は、印刷版本体１０と母型２０との密着物を浴槽から取り出し、保持具を外して密着状態の保持を解除する。そして、図６に示したように、一体化物３０の電着金属膜ＥＦ１を絶縁体凸部２２の外面２２ａから剥離するとともに、電着金属箔ＥＦ２を金属基板２１の絶縁体凸部２２が存しない外面領域２１ａ１から抜き出して、一体化物３０を母型２０から離型する。
【００３０】
この離型により、電着金属箔ＥＦ２から成る金属マスク部３２に、絶縁体凸部２２の厚さおよび外形に略合致した深さおよび内形を有する開口部３２ａが形成される。また、金属基板２１の外面２１ａに対する絶縁体凸部２２の結合力は、金属基板２１の外面２１ａにフォトレジスト製凸部を形成した場合の結合力より遙かに高いため、一体化物３０を母型２０から離型するときに絶縁体凸部２２が金属基板２１の外面２１ａから取れてしまうことはない。
【００３１】
《仕上げ工程：図７を参照》
図６に示した離型が完了した後は、図７に示した金属メッシュ部３１の外周部分、すなわち、スクリーン印刷に使用されない部分を乳剤部（図示省略）で覆うとともに、図７に示した補助メッシュ１２の上面に例えば銀フィルム等の補強フィルム（図示省略）を貼り付けて補強を行う。
【００３２】
前述の製造方法では、（１）金属基板２１の外面２１ａに、金属マスク部３２の開口部３２ａに対応する絶縁体凸部２２が一体形成された母型２０を作製し、（２）母型２０の絶縁体凸部２２の外面２２ａに金属メッシュ１１を密着させた状態で、１回の電気鋳造により、金属メッシュ１１の表面に電着金属膜ＥＦ１を形成し、かつ、金属基板２１の絶縁体凸部２２が存しない外面領域２１ａ１に電着金属膜ＥＦ１と連続する電着金属箔ＥＦ２を形成して、金属メッシュ１１および電着金属膜ＥＦ１から成る金属メッシュ部３１と電着金属箔ＥＦ２から成る金属マスク部３２との一体化物３０を作製し、（３）一体化物３０の電着金属膜ＥＦ１を絶縁体凸部２２の外面２２ａから剥離し、かつ、電着金属箔ＥＦ２を金属基板２１の絶縁体凸部２２が存しない外面領域２１ａ１から抜き出して、絶縁体凸部２２を金属基板２１の外面２１ａに残存させたまま一体化物３０を母型２０から離型している。
【００３３】
すなわち、金属基板２１の外面２１ａに絶縁体凸部２２が一体形成された母型２０を用いることによって、金属メッシュ１１および電着金属膜ＥＦ１から成る金属メッシュ部３１と電着金属箔ＥＦ２から成る金属マスク部３２とを一体に備えたスクリーン印刷版を簡易な方法で、かつ、的確に製造することができる。
【００３４】
また、母型２０の絶縁体凸部２２の厚さに応じた厚さの金属マスク部３２（電着金属箔ＥＦ２）を確実に作製できるため、金属マスク部３２の外面に金属メッシュ１１が露出することを防止して、同外面の平滑性を確保できるとともに、形が極めて綺麗な開口部３２ａを形成することができ、これにより印刷精度が極めて高いスクリーン印刷を実現することができる。
【００３５】
さらに、金属マスク部３２（電着金属箔ＥＦ２）の厚さｔ２を、母型２０の絶縁体凸部２２の厚さによって調整できるため、金属マスク部３２の厚さｔ２の管理が極めて容易であるとともに、所望厚さの金属マスク部３２を精度良く作製することができる。
【００３６】
さらに、金属マスク部３２の開口部３２ａの深さおよび内形を、母型２０の絶縁体凸部２２の厚さおよび外形によって調整できるため、金属マスク部３２の開口部３２ａの深さおよび内形の管理が極めて容易であるとともに、所望深さおよび内形の開口部３２ａを金属マスク部３２に精度良く形成することができる。
【００３７】
さらに、金属メッシュ部３１と金属マスク部３２との一体化物３０を母型２０から離型しても、絶縁体凸部２２が金属基板２１の外面２１ａから取れてしまうことがないため、母型２０を繰り返し使用して同一形態のスクリーン印刷版を製造することができる。つまり、この点においても、スクリーン印刷版を製造が簡易化される。
【符号の説明】
【００３８】
１０…印刷版本体、１１…金属メッシュ、１２…補助メッシュ、１３…版枠、２０…母型、２１…金属基板、２１ａ…金属基板の外面、２１ａ１…金属基板の絶縁体凸部が存しない外面領域、２２…絶縁体凸部、２２ａ…絶縁体凸部の外面、３０…金属メッシュ部と金属マスク部との一体化物、３１…金属メッシュ部、ＥＦ１…電着金属膜、３２…金属マスク部、３２ａ…開口部、ＥＦ２…電着金属箔。
【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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【図６】
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【図７】
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