(57)【要約】【課題】吸引貫通孔にゴミなどが詰まった場合、簡単に除去することができるとともに、被吸着体を吸引・保持する際に、吸引効率を増大させることができ、且つ被吸着体に傷がつくことを防止できる吸着板を提供する。【解決手段】金属板１の厚み方向に複数の吸引貫通孔２を形成してなり、吸引貫通孔２の開口部のうち金属板１の一主面側を吸引手段に接続するとともに、金属板１の他主面側で吸引貫通孔２の開口部周辺を被吸着体１０に当接させて被吸着体１０を吸引・保持するようにした吸着板３であって、金属板１の他主面と吸引貫通孔２の内壁面とで形成される角部の角度θが開口部全周にわたって９０度より大きくなるように設定されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属板の厚み方向に複数の吸引貫通孔を形成してなり、前記吸引貫通孔の開口部のうち金属板の一主面側を吸引手段に接続するとともに、前記金属板の他主面側で前記吸引貫通孔の開口部周辺を被吸着体に当接させて被吸着体を吸引・保持するようにした吸着板であって、前記金属板の他主面と吸引貫通孔の内壁面とで形成される角部の角度θが開口部全周にわたって９０度より大きくなるように設定されていることを特徴とする吸着板。
【請求項２】
前記吸引貫通孔の他主面側開口面積Ｓ１が、一主面側開口面積Ｓ２に比し大となっていることを特徴とする請求項１に記載の吸着板。
【請求項３】
前記他主面と平行な切断面における前記吸引貫通孔の面積が、前記金属板の一主面側から他主面側に向かって漸次広くなっていることを特徴とする請求項２に記載の吸着板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、セラミックグリーンシートなどのシート状部材の吸着に用いる吸着板に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、吸着板は、例えばセラミックグリーンシートのスクリーン印刷装置において、次のように用いられていた。図を用いて説明する。
【０００３】
図４は、従来の吸着板を用いたセラミックグリーンシートのスクリーン印刷装置を示す断面図である。
【０００４】
このスクリーン印刷装置４０は、まずセラミックグリーンシート１２が裏打ちされたＰＥＴフィルムなどからなる支持体１１が、複数の吸引貫通孔３２が形成された吸着板３１上に搬送される。次に、吸着板３１の吸引貫通孔３２の開口部のうち吸着板３１の一主面側を吸引手段（図示せず）に接続するとともに、吸着板３１の他主面側で、吸引貫通孔３２の開口部周辺をセラミックグリーンシート１２が裏打ちされた支持体１１に当接させて、セラミックグリーンシート１２が裏打ちされた支持体１１を吸引・保持している。さらに、支持体１１は、真空ポンプ（図示せず）などに接続された吸引孔２２によって、補強板２１上に固定される。次に、スクリーン印刷法により、セラミックグリーンシート１２上に導体パターン１３が印刷される。すなわち、スクリーン製版１５は、導体ペースト１８の通過を許容するメッシュ１７と、メッシュ１７周囲に存在するとともに、導体ペースト１８の通過を禁止する乳剤１６とを具備し、スキージ１９をスクリーン製版１５上に当接させながら水平移動させることにより、スクリーン製版１５上の導体ペーストはメッシュ１７を通過し、セラミックグリーンシート１２上に落下する。また、支持体１１、セラミックグリーンシート１２、導体パターン１３を合わせて被吸着体１０とする。そして、吸着板３１が支持体１１から離間した後、導体パターン１３が乾燥されるとともに、セラミックグリーンシート１２が裏打ちされた支持体１１が巻き取り部１４に巻き取られる。
【０００５】
ここで、吸着板３１としては、ジルコニア焼結体などの多孔質セラミックスが用いられていた（例えば特許文献１参照）。
【０００６】
即ち、吸着板３１として、厚みが７〜１５μｍ、吸引貫通孔３２の径が１０〜２００μｍの範囲のものが用いられている。
【特許文献１】特開２００１−３２８２３３号公報（３−７頁、図１−８、１２−１３）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記スクリーン印刷装置４０において、吸着板３１として多孔質セラミックスを用いた場合、吸着板３１の厚み方向に対してランダムに吸引貫通孔３２が形成されていることから、吸引貫通孔３２にゴミや溶剤が詰まった場合、除去することが困難であり、除去のためのコストが多くなったり、吸着板３１の寿命が短いという問題点があった。特に、吸引貫通孔３２にゴミが詰まった場合、このゴミがセラミックグリーンシート１２に付着してしまい、セラミックグリーンシート１２が裏打ちされた支持体１１が巻き取り部１４に巻き取られた際に、セラミックグリーンシート１２に付着したゴミにより、セラミックグリーンシート１２や導体パターン１３が破損するという問題点があった。
【０００８】
ここで、図５に示すように、吸着板４３として、厚み方向に複数の吸引貫通孔４２が規則的に形成された金属板４１を用いる方法が考えられる。しかし、金属板４１にドリル加工やレーザ加工を施すことにより吸引貫通孔４２を形成した場合、吸着板４３の吸着面側の吸引貫通孔４２開口部の稜線部には比較的鋭い角が残されている。このため、セラミックグリーンシート１２が裏打ちされた支持体１１を吸引・保持する際に、吸引貫通孔４２開口部の稜線部により支持体１１に傷がつくことになっていた。さらに、セラミックグリーンシート１２が裏打ちされた支持体１１が巻き取り部１４に巻き取られた際に、支持体１１の傷により、セラミックグリーンシート１２や導体パターン１３が破損するという問題点があった。
【０００９】
また、一般に金属板４１にドリル加工やレーザ加工を施すことにより吸引貫通孔４２を形成する場合、吸引貫通孔４２の径を１００μｍ未満にすることが困難であるとともに、吸着板４３の厚みより吸引貫通孔４２の径を小さくすることが困難であるため、吸引効率の増大には限界があり、また、支持体１１及びセラミックグリーンシート１２が吸引貫通孔４２の中に入り込む量が大きくなるため、導体パターン１３の厚みが部分的に大きくなるという問題点があった。一方、吸引貫通孔４２の径を小さくするために、吸着板４３の厚みを小さくした場合、吸引貫通孔４２の周辺部には真空ポンプなどにより負圧が加わるため、吸着板４３の寿命が短くなるという問題点があった。
【００１０】
本発明は、上述の問題点に鑑みて案出されたものであり、その目的は、吸引貫通孔にゴミなどが詰まった場合、簡単に除去することができるとともに、被吸着体を吸引・保持する際に吸引効率を増大させることができ、さらに被吸着体に傷がつくことを防止できる吸着板を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の吸着板は、金属板の厚み方向に複数の吸引貫通孔を形成してなり、前記吸引貫通孔の開口部のうち金属板の一主面側を吸引手段に接続するとともに、前記金属板の他主面側で前記吸引貫通孔の開口部周辺を被吸着体に当接させて被吸着体を吸引・保持するようにした吸着板であって、前記金属板の他主面と吸引貫通孔の内壁面とで形成される角部の角度θが開口部全周にわたって９０度より大きくなるように設定されていることを特徴とする吸着板である。
【００１２】
また本発明の吸着板は、前記吸引貫通孔の他主面側開口面積Ｓ１が、一主面側開口面積Ｓ２に比し大となっていることを特徴とするものである。
【００１３】
さらに本発明の吸着板は、前記他主面と平行な切断面における前記吸引貫通孔の面積が、前記金属板の一主面側から他主面側に向かって漸次広くなっていることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、金属板の厚み方向に複数の吸引貫通孔を形成してなり、吸引貫通孔の開口部のうち金属板の一主面側を吸引手段に接続するとともに、金属板の他主面側で吸引貫通孔の開口部周辺を被吸着体に当接させて被吸着体を吸引・保持するようにした吸着板であって、金属板の他主面と吸引貫通孔の内壁面とで形成される角部の角度θが開口部全周にわたって９０度より大きくなるように設定されていることから、吸引貫通孔にゴミや溶剤が詰まった場合にも容易に除去することができるため吸着板を長期間使用し続けることが可能であるとともに、被吸着体と吸着板との接触によって被吸着体に傷がつくことを有効に防止することができる。
【００１５】
また本発明によれば、吸引貫通孔の他主面側開口面積Ｓ１が、一主面側開口面積Ｓ２に比し大となっていることから、吸引装置を用いて吸引貫通孔の一主面側に比較的小さな吸引力をかけることで他主面側の被吸着体に大きな吸引力を働かせることができ、吸引効率を大きくすることができる。
【００１６】
更に本発明によれば、他主面と平行な切断面における吸引貫通孔の面積が、金属板の一主面側から他主面側に向かって漸次広くなっているため、より効果的に、上記被吸着体へ傷を付けることを防止できるとともに、吸引効率を大きくすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の吸着板を図面に基づいて詳細に説明する。
【００１８】
図１は、本発明の吸着板を示す図であり、（ａ）は吸着板の部分拡大図、（ｂ）は（ａ）の吸着板を用いたセラミックグリーンシートのスクリーン印刷装置を示す断面図、（ｃ）は（ｂ）の吸着板の吸引貫通孔付近を示す部分断面図である。
【００１９】
同図に示す吸着板３は、ＳＵＳ、Ａｌ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｃｏなど金属板１からなり、図１（ａ）に示すように、金属板１の他主面と吸引貫通孔２の内壁面とで形成される角部の角度θが開口部全周にわたって９０度より大きくなるように設定されていることから、吸引貫通孔２にゴミや溶剤が詰まった場合にも容易に除去することができるため吸着板３を長期間使用し続けることが可能であるとともに、被吸着体１０と吸着板３との接触によって被吸着体１０に傷がつくことを有効に防止することができる。
【００２０】
また、吸引貫通孔２の他主面側開口面積Ｓ１が、一主面側開口面積Ｓ２に比し大となっているため、吸引効率を大きくできる。具体的には、吸着面側と他方面の開口面積の比Ｓ１／Ｓ２は１．１≦Ｓ１／Ｓ２≦１０、好ましくは２≦Ｓ１／Ｓ２≦６の関係にあることが望ましい。すなわち、Ｓ１／Ｓ２＜１．１である場合、支持体１１に傷がつくことを防止する効果や、吸引効率を大きくする効果が不十分である。一方、Ｓ１／Ｓ２＞１０である場合、支持体１１及びセラミックグリーンシート１２が吸引貫通孔２の中に入り込む量が大きすぎるため、導体パターン１３の厚みが部分的に大きくなるという問題点がある。
【００２１】
さらに、他主面と平行な切断面における吸引貫通孔２の面積が、金属板１の一主面側から他主面側に向かって漸次広くなっているため、さらに効果的に、上記被吸着体１０に傷がつくことを防止できるとともに、吸引効率を大きくできる。例えば、吸着板３の厚みをｔ、吸引貫通孔２の稜線部の曲率半径をｒとした場合、ｒ／ｔ≧０．１の関係にあることが望ましい。このことにより、上記吸引貫通孔２開口部の稜線部により支持体１１に傷がつくことをより効果的に防止できる。
【００２２】
また、吸着板３の厚みをｔ、吸引貫通孔２の径の最大値をｄとした場合、ｄ≦ｔの関係にあることが好ましい。すなわち、吸着板３の厚みｔは１０〜２００μｍ、好ましくは５０〜１００μｍのものが用いられるとともに、吸引貫通孔２の径の最大値ｄは１μｍ〜１００μｍ、好ましくは１０〜５０μｍのものが用いられる。このことにより、被吸着体１０が吸引貫通孔２に食い込む量を小さくできるとともに、吸着板３の寿命を大幅に伸ばすことができ、且つこのことによっても吸引効率を大きくできる。
【００２３】
さらに、吸引貫通孔２の間隔をｐとした場合、１≦ｐ／ｄ≦１００の関係にあることが望ましい。すなわち、ｐ／ｄ≧１の関係にあるため、吸着板３の吸引貫通孔２の周囲に十分平坦な面を確保することができ、導体パターン１３を精度良く印刷できるとともに、より効果的に吸着板３の寿命を伸ばすことができる。一方、ｐ／ｄ≦１００の関係にあるため、より効果的に吸引効率を大きくできる。
【００２４】
なお、吸着板３の吸引貫通孔２の間隔ｐ、吸引貫通孔２の径の最大値ｄ、吸引貫通孔２の稜線部の曲率半径ｒは、全て均一である必要はなく、部分的に変化させても良い。例えば、被吸着体１０を確実に吸引・保持するために、吸着板３の周辺部の吸引効率を大きくする場合、吸着板３の周辺部の吸引貫通孔２の間隔ｐを小さくしても良い。
【００２５】
次に、本発明の吸着板３の製造方法について図２を用いて説明する。
【００２６】
図２は、本発明の吸着板の製造方法を示す断面概略図であり、ベース基板上に金属メッキ膜を形成する工程を示す図である。
【００２７】
まず、金属基板などからなるベース基板４上に、吸引貫通孔２領域を規制する絶縁性マスク５となる絶縁体層が形成される。
【００２８】
次に、露光処理により、適当なフォトマスクを介して絶縁体層に紫外線が照射される。このとき、現像処理により、絶縁体層の露光した部分は、ウエット化学過程、アセトン型ストリッピング、プラズマＯ２ストリッピングなどにより取り除かれ、円形、四角形などの所望の形状となる。
【００２９】
これらの絶縁体層の形成、露光処理および現像処理の各工程を順に、複数回繰り返すとともに、図中上側に行くに従って徐々にフォトマスクの寸法を小さく形成することにより、図１（ａ）に示すように、徐々に絶縁体層の寸法が小さくなっている絶縁性マスク５を形成する。この絶縁性マスク５は、後工程の電解メッキ処理の結果、実質的に吸着板３の吸引貫通孔２を構成するものである。
【００３０】
次に、ベース基板４上の絶縁性マスク５の周辺に、電解メッキ処理を行うことにより、吸着板３となるＮｉなどの金属メッキ層６を形成する。
【００３１】
このとき、印加する電流の強度など、電解メッキ条件を制御することにより、図１（ａ）に示すように、金属メッキ層６は、絶縁性マスク５を濡らすように形成されるのではなく、連続した曲面状に形成され、このことにより吸引貫通孔４の開口部の稜線部は曲面となる。このとき、電解メッキ処理時間を長くすることにより、吸着板３の厚みｔを大きくすることができる。また、電解メッキ条件の他、絶縁性マスク５の形状を調節する方法によっても、吸着板３の吸引貫通孔２の稜線部の曲率半径ｒを調節することができる。
【００３２】
そして、ドライエッチングやＯ２アッシングなどの方法により、金属メッキ層６から絶縁性マスク５及びベース基板４とを剥離して、図１（ａ）に示すように、金属メッキ層６からなる吸着板３を得る。
【００３３】
次に、本発明の吸着板３の他の製造方法について、図３を用いて説明する。
【００３４】
同図によれば、ベース基板４上に形成された絶縁性マスク５の周縁部に乗り上げるように、吸着板３となる金属メッキ層６を形成している。この方法においても、金属メッキ層６の他主面と吸引貫通孔２の内壁面とで形成される角部の角度θが開口部全周にわたって９０度より大きくすることができ、また、絶縁性マスク５に接触しない部分は、全て曲面となるため、絶縁性マスク５の厚みを制御することにより、稜線部の曲率半径ｒを制御できる。さらに、露光処理の際のフォトマスクの種類が１種類で済むという効果がある。このように形成された吸着板３においては、被吸着体はベース基板４とは反対側の主面で吸着されることとなる。
【００３５】
上述のようにして得られた吸着板３を用いたスクリーン印刷装置は、次のように構成される。
【００３６】
まず吸着板３を、図１（ｂ）に示すように、形成工程中のベース基板４の剥離面側で、真空ポンプ（図示せず）により負圧が加わる吸引孔２２を有する補強板２１に接着剤などで貼り付ける。補強板２１は、ＳＵＳ、Ａｌ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ｃｏなどから形成することが望ましく、その厚みは２ｍｍ〜５ｍｍとし、特に、加工のしやすさ及び吸引力に耐える十分な強度を有するために３ｍｍ〜４ｍｍとすることが望ましい。さらに、吸引孔２２の径は、ドリル加工やレーザ加工を施すことにより形成する場合、２００μｍ以上、好ましくは５００μｍ以上であることが望ましく、吸引孔２２の間隔は、吸引孔２２の径より大きいことが望ましい。また、接着剤はエポキシ系の耐熱性を有する接着剤が望ましく、また微粒子状のものが望ましい。
【００３７】
このようにして、図１（ｂ）に示すように、本発明の吸着板３を用いたスクリーン印刷装置２０が得られ、次のように動作する。
【００３８】
まずセラミックグリーンシート１２が裏打ちされたＰＥＴフィルムなどからなる支持体１１が、複数の吸引貫通孔２が形成された吸着板３上に搬送される。次に、吸着板３の吸引貫通孔２の開口部のうち一主面側を真空ポンプ（図示せず）に接続するとともに、他主面側で、吸引貫通孔２の開口部周辺をセラミックグリーンシート１２が裏打ちされた支持体１１に当接させて、セラミックグリーンシート１２が裏打ちされた支持体１１を吸引・保持している。次に、スクリーン印刷法により、セラミックグリーンシート１２上に導体パターン１３が印刷される。そして、吸着板３が支持体１１から離間した後、導体パターン１３が乾燥されるとともに、セラミックグリーンシート１２が裏打ちされた支持体１１が巻き取り部１４に巻き取られる。
【００３９】
なお、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内での種々の変更や改良などは何ら差し支えない。
【００４０】
例えば、上記実施の形態では、本発明の吸着板３をセラミックグリーンシート１２に導体パターン１３を形成するためのスクリーン印刷装置２０に用いた例について説明したが、セラミックグリーンシート１２にビアホール導体を充填するためのスクリーン印刷装置２０に用いても良く、セラミックグリーンシート１２を直接吸引・保持するために用いても良い。また熱圧着装置において、セラミックグリーンシート１２を母体積層体に熱圧着させる際に、母体積層体を吸引・保持するために用いても良い。さらに、本発明の吸着板３は、セラミックグリーンシート１２以外の物を吸引・保持するために用いても良い。
【実施例】
【００４１】
本発明者は、図１〜２に示す本発明の吸着板３と、比較例として図４に示す吸着板３１及び図５に示す吸着板４３をスクリーン印刷装置に適用し、セラミックグリーンシート１２に導体パターン１３の印刷を行った。導体パターン１３が形成されたセラミックグリーンシート１２を金属顕微鏡で観察し、セラミックグリーンシート１２あるいは導体パターン１３の破損の発生率を評価した。
【００４２】
ここで、本発明の吸着板３及び比較例の吸着板４３は、材質はＳＵＳ、厚みｔが５０μｍ、吸引貫通孔の径の最大値ｄが５０μｍのものを用いた。一方、比較例の吸着板３１は、材質はジルコニア、厚みが９．５ｍｍ、吸引貫通孔の径の平均値が１００μｍのものを用いた。また、比吸着体１０に当接される面と吸引貫通孔２、３２、４２の内壁面とで形成される角部の角度θは、図１に示す本発明の吸着板３が４５度、図２に示す比較例の吸着板３１は９０度以上、９０度未満が混在、図３に示す比較例の吸着板４３は９０度とした。
【００４３】
評価の結果、図１〜２に示す本発明の吸着板３（θ＞９０度）を用いた場合、破損の発生率は０％となったが、図４に示す比較例の吸着板３１（θ≦イコール９０度を含む）を用いた場合、破損の発生率は２％、図５に示す比較例の吸着板４３（θ＝９０度）を用いた場合、破損の発生率は５％となった。また、図１〜２に示す本発明の吸着板３を用いた場合、１０万回以上印刷を行っても、吸着板３を交換する必要は生じなかったが、図４に示す比較例の吸着板３１を用いた場合、２万回印刷を行った時点で、吸引貫通孔３２にゴミなどが詰まり、吸引効率の低下により、吸着板３１を交換する必要が生じた。
【００４４】
これらの結果から、本発明の吸着板３は、金属板１の他主面と吸引貫通孔２の内壁面とで形成される角部の角度θが開口部全周にわたって９０度より大きくなるように設定されているため、吸引貫通孔２にゴミなどが詰まった場合、簡単に除去することができるとともに、被吸着体１０に傷がつくことを防止できることがわかった。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明の吸着板を示す図であり、（ａ）は吸着板の部分拡大図、（ｂ）は（ａ）の吸着板を用いたセラミックグリーンシートのスクリーン印刷装置を示す断面図、（ｃ）は（ｂ）の吸着板の吸引貫通孔付近を示す部分断面図である。
【図２】本発明の吸着板の製造方法を示す図であり、ベース基板上に金属メッキ膜を形成する工程を示す断面概略図である。
【図３】本発明の吸着板の他の製造方法を示す図であり、ベース基板上に金属メッキ膜を形成する工程を示す断面概略図である。
【図４】従来の吸着板を用いたセラミックグリーンシートのスクリーン印刷装置を示す断面図である。
【図５】従来の吸着板を用いたセラミックグリーンシートのスクリーン印刷装置を示す部分断面図である。
【符号の説明】
【００４６】
１・・・金属板
２・・・吸引貫通孔
３・・・吸着板
４・・・ベース基板
５・・・絶縁性マスク
６・・・金属メッキ層
１０・・被吸着体
１１・・支持体
１２・・セラミックグリーンシート
１３・・導体パターン
１４・・巻き取り部
１５・・スクリーン製版
１６・・乳剤
１７・・メッシュ
１８・・導体ペースト
１９・・スキージ
２０・・スクリーン印刷装置
２１・・補強板
２２・・吸引孔
【図１】
2005074669.tif 000003
【図２】
2005074669.tif 000004
【図３】
2005074669.tif 000005
【図４】
2005074669.tif 000006
【図５】
2005074669.tif 000007