(57)【要約】【課題】パレット上にセットした薄型基板上にクリーム半田をスクリーン印刷する際に、上記クリーム半田が上記薄型基板上の本来印刷すべき範囲外に回りこんで印刷されることを極力少なくさせるマスク材を提供する。【解決手段】非伸縮性支持体２に、周波数１０Ｈｚ、温度２０℃の環境で動的粘弾性測定した剪断弾性率Ｇ’が５．０×１０５  〜５．０×１０６  Ｐａの範囲にあるシリコーンエラストマー３を積層したマスク材１を用いる。【選択図】  図１
2004311867.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
非伸縮性支持体に、周波数１０Ｈｚ、温度２０℃での環境において動的粘弾性測定した剪断弾性率Ｇ’が５．０×１０５  〜５．０×１０６  Ｐａであるシリコーンエラストマーを積層したマスク材。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、薄型基板にクリーム半田を印刷する際に使用するマスク材に関する。
【０００２】
【従来の技術】
基板に電子部品を実装する際には、まず、上記基板の表面にクリーム半田を塗布し、その上に上記電子部品を搭載した後に加熱リフローソルダリング法により、半田付けを行う。上記クリーム半田の塗布方法としては、スクリーン印刷工程が広く用いられている。上記スクリーン印刷においては、クリーム半田を印刷すべき範囲にのみパターン孔を設けたステンレス等によるメタルマスク材を、上記基板の上面にセットし、上記メタルマスク材上に供給したクリーム半田をスキージによって掻き寄せることにより、上記パターン孔を介して上記基板上にクリーム半田を印刷する。
【０００３】
上記基板としてはフレキシブルプリント基板等の薄型基板が近年多く使用されている。しかし上記薄型基板は、強度、平坦度、熱収縮性等の特性上、そのままでは取り扱いが困難である。そのため上記薄型基板１４は、図２（ａ）に示すように、一般にステンレス材等で作製されたパレット１５に装着された状態で取り扱われる。上記スクリーン印刷の工程においても、上記薄型基板１４は上記パレット１５に位置決めした状態でスクリーン印刷装置に供給することが多い。そして、図２（ａ）矢印のように、上記パレット１５上に装着した上記薄型基板１４の上面に上記メタルマスク材１１をセットし、図２（ｂ）矢印のようにクリーム半田１６をスキージ１７によって掻き寄せてスクリーン印刷を行う。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
この上記メタルマスク材１１をセットする際には、上記薄型基板１４の上面と上記メタルマスク材１１の下面を密着させる必要がある。しかしながら、上記薄型基板１４は強度や熱耐性が低いために、微妙な凹凸を生じやすい。そのため、上記薄型基板１４の上面を上記メタルマスク材１１の下面と密着させようとしても、上記薄型基板１４の上面と上記メタルマスク材１１の下面との間に隙間が生じてしまい、十分な密着性が得られない場合がある。その状態で上記スクリーン印刷を行っても、図２（ｃ）に示すように、この隙間にクリーム半田１６が回り込み、本来印刷すべきパターン孔１１ａの範囲よりも広い範囲にクリーム半田１６を塗布してしまうという問題があった。
【０００５】
そこでこの発明は、上記パレット１５上にセットした上記薄型基板１４上に上記クリーム半田１６を上記スクリーン印刷する際に、上記クリーム半田１６が上記薄型基板１４上の本来印刷すべき範囲外に回りこんで印刷されることを極力少なくさせるマスク材を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この発明は、非伸縮性支持体に、周波数１０Ｈｚ、温度２０℃の環境で動的粘弾性測定した剪断弾性率Ｇ’が５．０×１０５  〜５．０×１０６  Ｐａの範囲にあるシリコーンエラストマーを積層したマスク材により、上記の課題を解決したのである。
【０００７】
上記マスク材を用いると、上記薄型基板の上面側に生じる上記の微妙な凹凸が上記シリコーンエラストマーによって吸収されて、上記薄型基板と上記マスク材との間に生じる隙間がほとんど無くなるため、密着性が向上し、より正確に印刷すべき範囲に限定してクリーム半田を塗布できる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施形態を説明する。
この発明にかかるマスク材１は、非伸縮性支持体２に特定の剪断弾性率Ｇ’を有するシリコーンエラストマー３を積層したものである。
【０００９】
上記非伸縮性支持体２は、クリーム半田６を印刷すべき薄型基板４の範囲の形に孔を開けた非伸縮性の板状体である。この非伸縮性支持体２は、上記マスク材１とした後に必要なパターン孔１ａを開けるのが難しくならない程度の硬さのものが使用できる。また、上記非伸縮性支持体２は、弾性率が上記シリコーンエラストマーよりも大きければよい。弾性率がそれより低いと、上記クリーム半田６を上記薄型基板４に上記スクリーン印刷する際の応力による変形によって、印刷すべき範囲が固定できなくなる恐れがある。
【００１０】
また、上記非伸縮性支持体２の下に上記シリコーンエラストマー層３を積層させても、上記非伸縮性支持体２自体の凹凸を吸収しきれない場合には、上記マスク材１と上記薄型基板４との間にクリーム半田６が入り込む隙間を生じるおそれがある。そのため、上記非伸縮性支持体２の凹凸の差が、上記シリコーンエラストマー層３の厚さの１／２以下となる平坦度であることが望ましい。
【００１１】
さらに、上記非伸縮性支持体２の厚みは２０〜３００μｍであることが望ましい。印刷するする上記クリーム半田６の厚さを調整するためである。上記非伸縮性支持体２としては、ＳＵＳ等のステンレス板が特に適しているが、上記の弾性率と平坦度を満たすものであれば、他の材料であっても使用可能である。
【００１２】
上記シリコーンエラストマー層３を構成する上記シリコーンエラストマーは、下記の化学式（１）で示されるシロキサン骨格を有するオルガノポリシロキサンを架橋して得られるものである。このように用いることができるオルガノポリシロキサンとしては、式（１）中のＲが全てメチル基であるポリジメチルシロキサンの他に、式（１）中のＲを構成するメチル基の一部又は全部がヒドロ基、他のアルキル基、ビニル基、フェニル基又はフルオロアルキル基である各種の上記ポリオルガノシロキサンのうちの一種、又は、それらの二種以上の混合によるものを含む。
【００１３】
【化１】
2004311867.tif 000003
【００１４】
上記オルガノポリシロキサンを架橋させる方法は、例えば、上記オルガノポリシロキサン中のメチル基やビニル基をラジカル反応によって架橋させる方法や、シラノール末端を持つ上記オルガノポリシロキサンの場合はその上記オルガノポリシロキサンと加水分解可能な官能基を有するシラン化合物との縮合反応で架橋させる方法、上記オルガノポリシロキサン中のビニル基への上記オルガノポリシロキサン中のヒドロシリル基の付加反応で架橋させる方法等が挙げられる。ただし、特にこれらの方法に限定されるものではなく、架橋後の上記シリコーンエラストマーの剪断弾性率Ｇ’が下記の条件を満たすものであれば、任意の架橋方法を用いることができる。
【００１５】
また、上記シリコーンエラストマーには、シリコーンエラストマー組成物に添加することが周知である添加物が、この発明の効果を損なわない範囲で添加されていてもよい。このような添加剤とは、例えば、ヒュームドシリカ、沈降性シリカ、石英粉、酸化ケイ素、ケイソウ土、炭酸カルシウム、アルミナ、酸化マグネシウム、酸化亜鉛、窒化ホウ素、酸化鉄等が挙げられる。
【００１６】
上記シリコーンエラストマーは、周波数１０Ｈｚ、温度２０℃において動的粘弾性測定した剪断弾性率Ｇ’が５．０×１０５  〜５．０×１０６  Ｐａであることが必要である。Ｇ’が５．０×１０５  Ｐａより低いと、上記シリコーンエラストマー層３が軟らかすぎるため、上記シリコーンエラストマー層３と上記薄型基板４が強固に密着しすぎてしまい、上記スクリーン印刷を行った後に上記マスク材１の取り外しが困難になるおそれがある。また、上記スクリーン印刷を行う際に加わる応力による変形量が大きくなるため、上記クリーム半田６の印刷精度が悪くなる。逆に、Ｇ’が５．０×１０６  Ｐａより高いと、上記シリコーンエラストマー層３が固すぎるために、上記薄型基板４が生じさせる微妙な凹凸を吸収しきれないおそれがある。
【００１７】
上記の剪断弾性率Ｇ’の条件を満たす上記シリコーンエラストマーを得るには、上記オルガノポリシロキサンの種類、分子量、添加物の組成、架橋度等を適当に調整することになる。ただし、特に材料や製造法を限るものではなく、複数の市販シリコーンコンパウンドをブレンドしたものであっても、上記の剪断弾性率Ｇ’の条件を満たすものであればよい。
【００１８】
上記非伸縮性支持体２への上記シリコーンエラストマー層３の積層は、例えば、上記非伸縮性支持体２にプライマー処理を施した後に未架橋のシリコーンエラストマー層３を形成させ、このシリコーンエラストマー層３を加硫接着させる方法や、架橋した上記シリコーンエラストマーのシートをシリコーン系の接着剤で上記非伸縮性支持体２に接着させる方法等が挙げられる。しかし、特にこれらの方法に限るものではなく、上記シリコーンエラストマー層３と上記非伸縮性支持体２とが上記スクリーン印刷工程において剥離しない程度に強固に接着できる方法であれば、上記シリコーンエラストマーとその他の材料との接合法として知られている任意の方法を使用することができる。
【００１９】
上記シリコーンエラストマー層３を上記非伸縮性支持体２に積層させた上記マスク材１は、上記薄型基板４上の上記クリーム半田６を印刷すべき形状に上記パターン孔１ａを開けて、上記薄型基板４上にセットし、上記パターン孔１ａの開いていない部分をマスクする。上記マスク材１に上記パターン孔１ａを開ける方法は、レーザー光加工により、所定のパターンで行うことができる。
【００２０】
上記パターン孔１ａを開けた上記マスク材１を、図１（ａ）のようにパレット５上に固定した上記薄型基板４の上にセットして、図１（ｂ）のようにスキージ７により上記スクリーン印刷を行うと、上記薄型基板４に起因する微妙な凹凸が上記マスク材１の下面にある上記シリコーンエラストマー層３によって吸収される。これにより、上記薄型基板４と上記マスク材１との密着性が高まり、図１（ｃ）のように、印刷すべき範囲以外へのはみ出しをほとんど起こすことなく、上記クリーム半田６を印刷することができる。
【００２１】
この発明を用いる上記薄型基板４は、Ｆｌｅｘｉｂｌｅ  Ｐｒｉｎｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ基板（以下、「ＦＰＣ基板」という。）等の、強度が低く、スクリーン印刷を行うに当たって下部に上記パレット５の支えが必要なほど薄く、かつ、上記パレット５と上記マスク材１とに挟まれたときに上記クリーム半田６が入り込む隙間を作るだけの歪みを起こす回路基板である。
【００２２】
上記パレット５はＳＵＳ３０４等のステンレス等、弾性率がシリコーンエラストマーより大きい材料であって、上記薄型基板４を固定して位置決めできるものであれば、特に制限されるものではない。上記クリーム半田６は、周知のクリーム半田をそのまま用いることができ、特別なクリーム半田を使う必要はない。また、上記スキージ７は、周知の市販スキージ等をそのまま利用できる。
【００２３】
【実施例】
以下、実施例によりこの発明をより詳細に説明する。
【００２４】
（実施例１）
厚さ０．１ｍｍのステンレス板に粘着積層して得られた、周波数１０Ｈｚ、温度２０℃において剪断弾性率により動的粘弾性測定した剪断弾性率Ｇ’が１．０×１０６  Ｐａであるシリコーンエラストマーを、５０μｍ積層させてマスク材を作製し、薄型基板であるＦＰＣ基板上にこのマスク材をセットしてクリーム半田をスクリーン印刷したところ、クリーム半田がマスク材の下に回り込むことなく、印刷すべき範囲にクリーム半田を印刷することができた。
【００２５】
（比較例１）
厚さ０．１ｍｍのステンレス板（ＳＵＳ３０４）のみからなるメタルマスク材をマスク材として用いた以外は実施例と同様にスクリーン印刷を行ったところ、クリーム半田がマスク材とＦＰＣ基板との間に回り込み、印刷すべき範囲よりも広範囲にクリーム半田が印刷された。
【００２６】
【発明の効果】
この発明にかかるマスク材を用いると、印刷すべき範囲外へのはみ出しをほとんど起こすことなく、薄型基板上にクリーム半田をスクリーン印刷することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明にかかるマスク材を用いたスクリーン印刷の工程図
【図２】従来のメタルマスク材を用いたスクリーン印刷の工程図
【符号の説明】
１  マスク材
１１  メタルマスク材
１ａ，１１ａ  パターン孔
２  非伸縮性支持体
３  シリコーンエラストマー層
４，１４  薄型基板
５，１５  パレット
６，１６  クリーム半田
７，１７  スキージ
【図１】
2004311867.tif 000004
【図２】
2004311867.tif 000005