(57)【要約】【課題】高耐刷性で寸法精度の高いめっきメッシュスクリーンシート及びスクリーン印刷製版を提供することを目的とする。【解決手段】メッシュ状に編み込んだ芯材と、芯材の周囲に形成されためっき層と、を有し、前記芯材の表面と前記めっき層の内面の少なくとも一部とが離間することを特徴とするめっきメッシュスクリーンシート及びそのスクリーン印刷製版。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
メッシュ状に編み込んだ芯材と、芯材の周囲に形成されためっき層と、を有し、前記芯材の表面と前記めっき層の内面の少なくとも一部とが離間することを特徴とするめっきメッシュスクリーンシート。
【請求項２】
前記めっき層はニッケルを含有する材料からなり、前記芯材はステンレススチールからなることを特徴とする請求項１に記載のめっきメッシュスクリーンシート。
【請求項３】
前記芯材の表面に不動態皮膜が存在することを特徴とする請求項１又は２に記載のめっきメッシュスクリーンシート。
【請求項４】
請求項１〜３の何れか一項に記載のめっきメッシュスクリーンシートを備えることを特徴とするスクリーン印刷製版。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スクリーン印刷製版に用いられるめっきメッシュスクリーンシートに関し、特にスクリーン印刷法を用いて積層チップ電子部品の電極等を形成するためのめっきメッシュスクリーンシート及びそれを用いたスクリーン印刷製版に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より積層チップ部品のコンデンサやインダクタ等を作製する工程において、スクリーン印刷法を用いて電極を形成することが知られている（特許文献１〜３参照。）。
【０００３】
スクリーン印刷法で用いられるスクリーン印刷製版を簡単に説明する。図４は、従来のスクリーン印刷製版の平面図である。
【０００４】
スクリーン印刷製版１は、版枠１０３と、帯状部材１０５と、めっきメッシュスクリーンシートであるメッシュ部１０７と、からなる。矩形状枠体である版枠１０３の中央部には、矩形状のメッシュ部１０７が配置されている。メッシュ部１０７の外周縁部は、帯状部材１０５の内周縁部に貼付され、帯状部材１０５の外周縁部は、版枠１０３に貼付されている。
【０００５】
また、メッシュ部１０７には印刷される形状のパターンが設けられている。このパターンの形成に際し、例えば露光法などを用い、メッシュ部１０７に感光性組成物等を塗布しておいて、所定のパターンを備えるマスクを介して露光し、現像することで所定のパターンの開口部をメッシュ部１０７に形成する。
【０００６】
上記構成のスクリーン印刷製版を用いて、コンデンサの電極を形成する場合には、まず、スクリーン印刷製版１０１のメッシュ部１０７が誘電体シートの上になるように配置する。次に、メッシュ部１０７上に配線を構成するニッケル等の金属粉を含有するペースト材料を載せ、スキージを摺動（矢印１１１方向）させることによりメッシュ部１０７に設けられた開口部を介してペースト状材料を誘電体シート上にパターン形状に印刷する。
【０００７】
【特許文献１】特開２００３−１７５６８４号公報（段落番号〔０００１〜０００２〕）
【特許文献２】特開２０００−１７７０９９号公報（段落番号〔０００１〜０００２〕）
【特許文献３】特開平６−１７９２５８号公報（段落番号〔０００１〜０００４〕）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上述したように、電極の印刷工程では、スキージがめっきメッシュスクリーンシートであるメッシュ部１０７上を摺動する。この際、スキージとメッシュ部１０７の間で摩擦が生じるのであるが、メッシュ部１０７が容易に破断（図４の符号１０９参照。）してはコストや作業効率の観点から望ましくない。よって、耐刷性に優れためっきメッシュスクリーンシートが望まれる。
【０００９】
さらに、スキージの先端部がメッシュ部１０７を押圧しても、メッシュ部１０７は必要以上に伸びないことがメッシュ部１０７の構成を決定するにあたり重要である。例えば、メッシュ部１０７の伸びが大きいと、メッシュ部１０７に設けられたパターンが伸びた状態で対象物にペースト材料が塗布されることになる。そうすると、対象物に印刷されたパターンは、所定の位置や寸法とは異なる恐れがある。近年、部品の小型化及び高性能化の要請から、めっきメッシュスクリーンシートの寸法精度の高精度化が求められており、この様なパターン変形の低減が望まれている。
【００１０】
ところで、従来からメッシュ部にめっき処理を行い、強度を高める等の工夫を施しためっきメッシュスクリーンシートが用いられている。めっき法は、通常金属（芯材）表面上に当該金属と異なる金属からなる表面層（めっき層）を形成し、表面の硬度、耐摩擦性等を高めるために用いられる。これらのめっき層が形成される芯材は動的変形が少ないことを前提とし、通常はめっき層と芯材との密着性が高いほど良いとされている。しかし、印刷時に動的変形を繰り返す金属繊維上に形成されるめっき層は、求められる特性が前述した内容と異なることも考えられる。また、耐刷性や伸びに関して種々のめっき方法を比較検討し系統的に実験した文献が見られない。
【００１１】
そこで、発明者等は、メッシュ部を構成するめっきメッシュスクリーンシートに最も適しためっき方法を採用すべく、種々のめっき方法を用いてめっきメッシュスクリーンシートにめっき処理を行う。そして、耐刷性を有し、かつ使用回数を重ねていっても寸法精度に変化が生じ難いめっきメッシュスクリーンシート及びスクリーン印刷製版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】
【００１２】
上記目的を達成するための本発明のめっきメッシュスクリーンシートの第１の態様は、メッシュ状に編み込んだ芯材と、芯材の周囲に形成されためっき層と、を有し、前記芯材の表面と前記めっき層の内面の少なくとも一部とが離間する。
【００１３】
上記態様によれば、芯材の表面と、芯材を被覆するめっき層の内面との間の離間している部分が相対移動できる。めっきメッシュスクリーンシートがスキージにより押圧されると、芯材が伸びて負荷を吸収する一方、めっき層により伸びが制限される。すなわち、芯材が本来持っている柔軟性等の特性の維持と、めっき層の持つ強度を活用できるといった効果を享受することができる。
【００１４】
さらに、芯材とめっき層との間に離間する部分が存在するので、静置時、動的変形時を問わずにメッシュ部の破断の原因となる芯材とめっき層との相互の応力を低減することができるので、耐刷性を増強することができる。
【００１５】
さらに、本発明のめっきメッシュスクリーンシートの第２態様では、前記芯材の表面に不動態皮膜が存在する。不動態皮膜が存在することにより、芯材に対するめっき層との密着性を低減することができる。
【００１６】
本発明によるスクリーン印刷製版は、上記めっきメッシュスクリーンシートを有する第１若しくは第２の態様のめっきメッシュスクリーンシートを備えるので、上述しためっきメッシュスクリーンシートによりもたらされる作用効果を奏する。
【００１７】
本発明のめっきメッシュスクリーンシートにおいて、前記めっき層はニッケルを含有する材料からなり、前記芯材はステンレススチールとするこが好ましい。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によるめっきメッシュスクリーンシートの芯材とめっき部との間には、少なくとも離間する部分が存在するので、芯材の柔軟性等の特性を維持しつつ、芯材に強度を付与することができる。よって、高い寸法精度を実現しつつ、耐刷性を向上させためっきメッシュスクリーンシート若しくはそれを用いたスクリーン印刷製版を提供できる。
【００１９】
また、めっき処理後に芯材の不動態被膜を残存させて、その芯材とめっき層との密着性を低減させることにより、芯材及びめっき層の特性を共存させることができる。よって、めっきメッシュスクリーンシート及びそれを用いたスクリーン印刷製版の寸法精度及び耐刷性をさらに向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明によるスクリーン印刷製版の実施の形態について図面を参照しつつ説明する。
【００２１】
図１は、本発明のスクリーン印刷製版１の正面図である。スクリーン印刷製版１は、矩形状の版枠３と、版枠３に外周側が貼付される帯状部５と、帯状部５の内周側に貼付される矩形状のメッシュ部７であるめっきメッシュスクリーンシートと、からなる。
【００２２】
版枠３は、アルミニウム等の金属や木材から作製される。また、帯状部５は、ポリエステル、ナイロン等の柔軟性のある材料からなる。メッシュ部７は、ステンレススチール繊維をメッシュ状に編み込んだ芯材１３と、芯材１３に被覆されためっき層１５、１７からなる（図３参照。）。
【００２３】
図２は、図１のＩＩ部分を拡大した拡大図である。図２に示されるように、めっきメッシュスクリーンシートであるメッシュ部７は、スクリーン印刷製版１の鉛直方向に関して傾斜した縦糸９と、縦糸９にほぼ直交する方向に編み込まれた横糸１１と、から構成される。
【００２４】
図３は、メッシュ部７を構成する縦糸９及び横糸１１の断面図である。ステンレススチールからなる芯材１３の周囲に、ワットニッケルめっき浴を用いためっき処理により第１ニッケルめっき層１５が設けられている。また、芯材１３の外周面と、第１ニッケルめっき層１５の内周面との間に隙間１９が存在する構成である。
【００２５】
さらに、第２ニッケルめっき層１７が、ワット浴を用いたニッケルめっき処理により第１ニッケルめっき層１５の外周面に形成されている。第２ニッケルめっき層１５を形成する工程では、めっき液内に光沢剤を付加してめっき処理を行う。これは、めっき表面の平滑性を実現するためである。この平滑性を得ることにより、印刷時において当該スクリーン印刷シートに対して過剰な摩擦が掛かることが防止できる。
【００２６】
本実施形態では、芯材１３の外周側に２層のニッケルめっき層１５，１７を設ける構成としたが、単一のニッケルめっき層または更にめっき層の数を増やした構成としてもよい。
【００２７】
また、めっき浴の種類としては、ワット浴、スルファミン酸浴に限らず、芯材とめっき層との間の密着性を低減し、芯材とめっき層との間の相対移動を可能にできるめっき浴であればよい。同様に、電解めっきに限られず、無電解めっき、ＰＶＤ、ＣＶＤ等のめっき処理方法も適宜適用できる。
【００２８】
また、めっき層を形成する金属としてニッケルを用いたが、クロム等を適宜選択できる。すなわち、メッシュ部を構成する金属繊維に強度、耐刷性を付与する金属であれば良い。
【００２９】
また、金属繊維はステンレススチールからなるものに限られない。メッシュ部を構成する素材と、これに強度等を付加するめっき層との間の密着性が強固でなく、互いの物理的特性が影響を与え合う関係になければ良い。
【００３０】
この発明は、その本質的特性から逸脱することなく数多くの形式のものとして具体化することができる。よって、上述した実施形態は専ら説明上のものであり、本発明を制限するものではないことは言うまでもない。
【実施例】
【００３１】
以下に、種々のめっき浴を用いて、スクリーン印刷製版のメッシュ部にめっき層を形成した場合の耐刷性及び寸法精度等を比較する実験について説明する。
【００３２】
表１は、３種類のスクリーン印刷製版（サンプルＡ〜Ｃ）を用いて、耐刷性試験及び寸法精度試験を行った結果を示す。サンプルＡ〜Ｃは、メッシュ部のめっき処理の仕方が異なるのみで、メッシュ部の材質、寸法等は同じである。また、めっき層は、一層とした。なお、メッシュ部は、５００メッシュ（本／インチ）のステンレススチール繊維からなるシート部材である。
【００３３】
また、寸法精度は、サンプルＡ〜Ｃのスクリーン印刷製版に一辺が約１５０ｍｍの正方形の各頂点となるような点に予め印をつけておき、所定回数の印刷を行い、スキージの摺動方向及び当該摺動方向に直交する方向に延在する２つの頂点間の伸びを計測した値である。
【００３４】
サンプルＡは、編み組みしたステンレススチールにめっき処理をしていないメッシュスクリーンシートを有するスクリーン印刷製版である。サンプルＢは、編み組みしたステンレススチールにストライクニッケルめっき浴によるめっき処理を施しためっきメッシュスクリーンシートを備えるスクリーン印刷製版である。サンプルＣは、編み組みしたステンレススチールにワットニッケルめっき浴を用いてめっき処理を施しためっきメッシュスクリーンシートを備えるスクリーン印刷製版である。
【００３５】
また、サンプルＡ〜Ｃ各々について複数個用意しておいて、各サンプルについて複数回の実験を行った。具体的には、各サンプルのスクリーン印刷製版について繰り返し印刷を行い、破断の有無を確認した。
【００３６】
【表１】
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【００３７】
上記表１から分かるように、サンプルＢでは、２万〜４万パスの印刷を経た後に破断（図４参照。）が生じたが、サンプルＣでは、１０万パスの印刷を経ても破断が生じなかった。なお、サンプルＡでは、１０万パスの印刷を行ってもめっきメッシュスクリーンシートに破断は生じなかった。
【００３８】
なお、サンプルＡ〜Ｃの寸法精度を確認するため、印刷を所定回数行った後、伸びを計測した。サンプルＢの伸びは、２万パス〜４万パスで破断する直前に計測した値である。
【００３９】
サンプルＡは、寸法精度が２０〜８０μｍであり、ばらつきが大きい。サンプルＢは、寸法精度のばらつきが０〜２０μｍと概して少ないため寸法精度が高いことがわかる。サンプルＣは、サンプルＢに比較すると寸法精度のばらつきが生じているが、許容範囲にある。なお、印刷の対象を積層チップ部品とすると、許容範囲の上限は５０μｍである。５０μｍを越えると、予定している部品の性能を発揮することが困難となる。
【００４０】
上記の通り、サンプルＢの寸法精度は好ましいが、耐刷性に劣る。サンプルＣは、寸法精度のばらつきが許容範囲内に維持しつつ、耐刷性に優れた結果となった。すなわち、ワットめっき浴は、ストライクめっき浴を用いためっき処理に比較してめっきメッシュスクリーンシートに適していることがわかる。
【００４１】
次に、めっきメッシュスクリーンシートに１層や２層のめっき層を設けた場合や、種々のめっき処理の方法を用いた場合における耐刷性や寸法精度を調べるための実験について説明する。この実験は、種々のめっき処理に起因する優位性を確認することを目的とし、めっきメッシュスクリーンシートに最適なめっき層の構成を得るための実験である。
【００４２】
表２は、９種類のスクリーン印刷製版（サンプル１〜９）を用いて、耐刷性試験及び寸法精度試験を行った結果を示す。サンプル１〜９は、メッシュ部のめっき層の構成が異なるのみで、そのめっきメッシュスクリーンシートを用いたスクリーン印刷製版の版枠の大きさ、材質等は同じである。
【００４３】
【表２】
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【００４４】
スクリーン印刷製版の各サンプル１〜９は、５００メッシュ（本／インチ）のステンレススチール繊維からなるシート部材を備える。
【００４５】
また、各サンプルについて使用しためっき浴の欄の数値が、そのめっき浴を用いて形成しためっき層の厚みを示している。例えば、サンプル２は、ストライクニッケルめっき浴を用いて２．０μｍの厚みのめっき層を形成したことを示す。
【００４６】
さらに、サンプル４、７等は、２種類のめっき浴の欄に厚みが記載されている。これは２種類のめっき浴を用いてめっき処理を行ったことを意味し、上欄の数値が第１めっき層の厚みで、下欄が第２めっき層の厚みを示す。例えば、サンプル４では、ストライクニッケルめっき浴による厚み０．１μｍの第１めっき層と、スルファミン酸ニッケルめっき浴による厚み２．０μｍの第２めっき層との２層のめっき層が形成されていることを意味する。
【００４７】
さらに、強度試験は、以下のような条件で行った。各サンプルの片（寸法２０ｍｍ×９０ｍｍ）の両辺を固定した状態で、５ｋｇｆの荷重を掛けた場合の伸びを示す。例えば、サンプル１の場合、引っ張り前の長さの０．４５％分の長さだけさらに伸びたことを示している。
【００４８】
表２の欄内に印刷試験のパス数と、○×が記載されている。○は、１０万回のパス数を経た後も破断しなかったことを示し、×は、同欄内に記載のパス数の後に破断したことを示している。
【００４９】
上記表２から明らかなように、ストライクニッケルめっき浴を用いてステンレススチールにめっき層を形成したサンプル２〜４の場合には、他のめっき浴を用いてめっき層を形成したサンプル５〜９に比べて伸び率が少ない。
【００５０】
試験の結果を見ると、サンプル２〜４は、各欄に記載されているパス数の後、破断したが、サンプル５〜９は、１０万パスの印刷試験では破断することがなかった。よって、サンプル２〜４は、耐刷性が劣っているためめっきメッシュスクリーンシートのめっき浴としては適さないことがわかる。
【００５１】
すなわち、ストライクめっき浴を第１めっき層として形成した場合には、耐刷性が劣ると言える。他方、ワットめっき浴、スルファミン酸めっき浴等により第１めっき層を形成しためっきメッシュスクリーンシートは、耐刷性に優れるとともに、伸び率が許容範囲に入っている。
【００５２】
また、サンプル５、６を比較すると、ワットニッケルめっき浴より、光沢剤を添加したワットニッケルめっき浴により処理を行ったサンプル６の方が伸びが少なかった。よって、光沢めっきによりめっき層を形成する方が好ましい。さらに、ワットニッケルめっき浴とワット光沢ニッケルめっき浴それぞれを用いて形成されためっきメッシュスクリーンシート（サンプル６）の伸びは、サンプル４と同等であることがわかる。
【００５３】
他方、スルファミン酸ニッケルめっき浴（サンプル８）と、スルファミン酸光沢めっき浴（サンプル８）では、伸びに関しては差がないことがわかった。
【００５４】
上記の結果から、ワットめっき浴によりめっき層を形成することが好ましく、また、ワット光沢めっき浴によるめっき層若しくはワットめっき浴によるめっき層とワット光沢めっき浴によるめっき層を組み合わせためっき層とすることが更に好ましい。
【００５５】
さらに、発明者等は、ストライクめっき浴を用いると耐刷性が劣化する理由を検討した。ストライクめっき浴によるめっき処理を行ったメッシュ断面と、ワット浴でめっき処理を行ったメッシュ断面を比較する。ストライクニッケルめっき浴により形成されためっき層は、芯材であるステンレススチールの不動態被膜を除去して形成されている。よって、ステンレススチールとめっき層との密着性が高く（図５参照）、ステンレススチールに常にめっき膜の応力が掛かっていると考えられる。
【００５６】
つまり、ステンレススチールにめっき層が密着しているため、メッシュ部分に負荷が掛かった状態でありステンレススチールが有する柔軟性を発揮することができないことが推測される。
【００５７】
他方、ワットニッケルめっき浴によるメッシュ部の断面は、ステンレススチールの外周面と第１めっき層の内周面との間に隙間が存在するのが分かる（図３参照。）。このことにより、第１めっき層との接触によるメッシュ部のステンレススチールに対するメッキ膜の応力は少ないと推測される。
【００５８】
さらに、ステンレススチールと第１めっき層との間に隙間が存在するため、ステンレススチールが有する柔軟性がめっき処理後も残存すると考えられる。よって、メッシュ部全体の柔軟性が保持される。そうすると、スキージによりめっきメッシュスクリーンシートに荷重が掛かった場合でも、めっきメッシュスクリーンシートが撓むことにより荷重を吸収するため耐刷性が向上できると考えられる。
【００５９】
このように、ストライクめっき浴に比較して、ワットめっき浴や、スルファミン酸めっき浴により第１めっき層を施しためっきメッシュスクリーンシートのスクリーン印刷製版は、耐刷性が優れたものであって、寸法精度についても許容範囲にできると考察している。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】本発明のスクリーン印刷製版の平面図である。
【図２】図１のＩＩ部分の拡大図である。
【図３】図２のメッシュ部を構成する金属繊維の断面図である。
【図４】従来のスクリーン印刷製版の平面図である。
【図５】図４のメッシュ部を構成する金属繊維の断面図である。
【符号の説明】
【００６１】
１      スクリーン印刷製版
３      版枠
５      外周部
７      メッシュ部
【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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