(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
樹脂フィルム層（１）の一面に極薄の導電層（２）を製膜する工程と、該導電層（２）上にレジスト層（３）を形成するとともにリソグラフィー法により金属パターン層（６）に相当する所定形状の開口部（５）を有するレジストパターン（４）を形成する工程と、レジストパターン（４）の開口部（５）に対応する導電層（２）に電着金属を電鋳により形成し、金属パターン層（６）を形成する工程と、レジストパターン（４）除去後、エッチングにより金属パターン層（６）の開口（７）と対向する導電層（２）のみを除去し、樹脂フィルム層（１）を露出させる工程と、樹脂フィルム層（１）の上記開口（７）と対向する部分を、金属パターン層（６）側からレーザー光照射することにより除去し、パターン孔（８）を貫通形成する工程とから成る印刷用マスクの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、印刷用マスク及びその製造方法に関し、特に、インクやペースト等を高精度に印刷することができ、かつ、耐久性にも優れたマスク、具体的には樹脂フィルム層と金属パターン層との積層型の印刷用マスクに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
エレクトロニクスの分野における配線基板に接続用電極を形成するためのハンダペーストの供給や電子部品上へのインクや各種ペーストの供給等、被印刷物にインクやペーストを供給するために、スクリーンマスクやメタルマスクあるいはプラスチックマスク等を用いた印刷方法が知られている。
【０００３】
しかしながら、スクリーンマスクの場合、基本的にアルミ等の枠体に張設したメッシュ上に、感光性樹脂による印刷パターンを形成したものであり、温度，湿度等の印刷環境に影響を受け易く、また厚膜印刷の場合、印刷厚の均一性を保つことが困難で、精度に劣り、さらに、スキージで繰り返し擦られた場合の耐久性の面でも劣るものである。
【０００４】
また、メタルマスクの場合でも、金属基板を開口部を有するレジストによりマスキングをした上で、化学的エッチングにより所定の開口を形成するいわゆるエッチング法で形成したもの、あるいは、導電性母型上にパターンレジストによりマスキングした上で、電鋳工程により、導電性母型の露出部分から電着金属を成長させ、所定開口を有するメタルマスクを形成するいわゆるアディティブ（電鋳）法により形成したものが提案されている。
【０００５】
しかしながら、前者のものは、一般的に金属基板両面からのエッチングにより開口を形成するものであるため、開口断面の中央部にいわゆるサイドエッチングと呼ばれる張り出し部が形成され、印刷時、ペースト等の抜け性が悪く、高品位な印刷には適さないものである。また、後者のものについては、開口部の再現性に優れ、また開口部断面形状が滑らかでペーストの抜け性が良く高精度な印刷が可能で、しかもスキージによる耐摩耗性にも優れるが、版自体の柔軟性に乏しいため被印刷物との密着性に劣り、印刷時に開口部周辺の被印刷物との隙間にインクやペーストがまわり込み、印刷パターンにニジミ等の発生が生じる虞れがあるという問題点がある。
【０００６】
さらに、プラスチック板にレーザー加工を施し、所定の開口を形成したプラスチックマスクも提案されてはいるが、印刷時の耐摩耗性に劣るとともに、レーザー加工時にプラスチック板自体が熱による収縮を起こし、開口部が歪んだり、精度が低下するという問題もある。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記従来のマスクにおける種々の問題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、印刷用マスクにおいて開口断面形状を平滑で高精度なものとして、印刷不良をなくし、また、印刷時、被印刷物側との密着性にも優れ、印刷ニジミ等が無く、さらに、スキージによる耐刷性にも優れた印刷用マスクの製造方法を提供するものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記目的を達成するために、樹脂フィルム層１、該樹脂フィルム層１の一面に形成された極薄の導電層２、該導電層上にアディティブ法により形成された複数の開口７を有する金属パターン層６とを備え、金属パターン層６の各開口７と対向する導電層２を及び樹脂フィルム層１を除去し貫通形成したパターン孔８を備えた印刷用マスクの製造方法である。
【００１０】
その方法としては、樹脂フィルム層１の一面に極薄の導電層２を製膜する工程と、該導電層上にレジスト層３を形成するとともにリソグラフィー法により金属パターン層に相当する所定形状の開口部５を有するレジストパターン４を形成する工程と、レジストパターン４の開口部に対応する導電層２に電着金属を電鋳により形成し、金属パターン層６を形成する工程と、レジストパターン除去後、エッチングにより金属パターン層の開口７と対向する導電層２のみを除去し、樹脂フィルム層１を露出させる工程と、樹脂フィルム層１の上記開口と対向する部分を、金属パターン層側からレーザー光照射することにより除去し、パターン孔８を貫通形成する工程とから成る方法である。
【００１２】
【作用】
本発明による印刷用マスクにおいては、インクもしくはペースト等を供給するための所定のパターン孔を備えた樹脂フィルム層と、上記パターン孔と対応する所定の開口とを備えた金属パターン層及び導電層とが積層し、複合化して印刷用マスクを構成しているため、パターン孔の断面形状は加工容易な樹脂フィルム層を貫通形成したものであり、断面平滑でかつインクやペースト等の抜け性が良好な形状に簡単に加工制御することが可能である。また、本印刷用マスクにおいては、樹脂フィルム層と金属パターン層とが積層，複合して構成され、被印刷面と当接する側を樹脂フィルム層とすることにより、樹脂フィルムの有する柔軟な特性によって、被印刷面と表面との密着性が極めて良好となり、被印刷面側にパターン等による多少の凹凸があった場合でも柔軟に密着し、印刷時のインクやペーストのまわり込みを低減でき、にじみ，かすれ等を防止できるもので、さらに、スキージ面側は、金属層側となって、繰り返し印刷によって摩耗がなく、耐久性に優れたものとすることができるものである。このように本発明の印刷用マスクによれば、高精度でかつ高品位の印刷に最適なものである。
【００１３】
【実施例】
以下、本発明の印刷用マスク及びその製造方法の実施例について、図面に基づき説明する。
（参考例１）
図１（Ａ）において、厚さ２０〜２００μｍ程度、本参考例においては５０μｍ厚の絶縁性，耐久性，耐薬品性，耐蝕性，難燃性等機械的強度にも優れるポリイミド樹脂フィルム層１の一面に、導電層２として厚さ２０００〜６０００Å程度の導電性金属膜、例えば本実施例の場合、銅を選択し、スパッタリング法により２５００Å程度の導電層２を製膜形成する。なお、金属膜の製膜工程についてはスパッタリング法の他、蒸着等の無電解メッキ法が考えられる。
さらに、樹脂フィルム層１としてはポリイミドの他、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ），ポリエステル，ポリエーテルイミド等の高分子合成樹脂フィルム等を用いることができ、また導電層としては、ニッケル，クロムあるいはニッケル及び銅合金等を選択することもできる。
【００１４】
次いで、同図（Ｂ）に示すように、導電層２の表面にフィルム状の感光性レジストをラミネートするかもしくは液状の感光性レジストをディッピング等のコーティング方法で塗布した後乾燥するかの方法等により、例えば約５０μｍ厚にレジスト層３を形成する。
【００１５】
次いで、同図（Ｃ）に示すように、レジスト層３上に所定のパターンを施したフィルムパターンＦＰを配置し、紫外線露光を行うとともに、露光後専用の現像液を用いてレジスト層３を現像し、同図（Ｄ）に示すような、後述の金属パターン層の形状に相当する所定の開口部５を有するレジストパターン４を形成する。
【００１６】
レジストパターン４を形成した後、電鋳槽に移し、同図（Ｅ）のごとく、ＮｉもしくはＮｉ−Ｃｏ合金等の電着金属を、上記レジストパターン４の開口部５に対応する導電層２から成長させ、上記レジストパターン４の高さ範囲内で例えば約２０〜４０μｍ厚の金属パターン層６を形成する。
【００１７】
次いで、同図（Ｆ）のごとく、レジストパターン４をアルカリ溶剤等で除去し、金属パターン層間６に複数の開口７に形成するとともに、該開口７を通して上記導電層２を部分的に露出させる。
【００１８】
次いで、同図（Ｇ）のごとく、金属パターン層６側から上記開口７部分をトレースさせながらエキシマレーザーを照射することで、開口７を通して露出する導電層２及びその下方に位置する樹脂フィルム層１部分がアブレーションプロセスにより、除去される。したがって、同図（Ｈ）のごとく金属パターン層６の各開口７の下方に連続して、樹脂フィルム層部分にも正確にパターン孔８が貫通形成され、またパターン孔は断面も平滑で高精度に形成される。
なお、エキシマレーザーの出力及び周波数は、導電層２を構成する銅薄膜部分及び樹脂フィルム層１を物質除去し、金属パターン層６を構成するＮｉもしくはＮｉ−Ｃｏには影響しない程度の出力に設定するものとする。
なお、エキシマレーザー等のような短波長のレーザー光で厚膜の樹脂等を加工すると、減衰により若干先細りのテーパー状に加工される場合があるため、出力や加工時間を微調整することにより、あるいは、穴明け加工する周辺に鏡面体を配置することでハーレーションを起こすようにすることで、パターン孔８を垂直あるいは好ましくは若干先太りのテーパー状に加工する方が樹脂フィルム層側を印刷面とする場合には、印刷時のインク，ペースト等の抜け性の向上の面で有効である。
レーザー光照射による加工は、エキシマレーザーが紫外線による非熱的なメカニズムであり、熱による影響が非常に少なく高精度な加工が行える点で好ましいが、他にパルス炭酸ガスレーザーあるいはＹＡＧレーザー等も使用できる。
【００１９】
以上のごとく製作した印刷用マスクによれば図２（Ａ），（Ｂ）に示すように、開口７及びそれに連結するパターン孔８が高精度でかつ平滑な断面形状を有するためスキージ５２による印刷工程時、ハンダペースト５１等の抜け性が良く、また、マスクの被印刷物５３側との密着性も、樹脂フィルム層１により極めて良好で、にじみ等の印刷不良がなく、高品位な印刷が行える。
【００２０】
（実施例）
次に、実施例の製造方法について説明する。本実施例においては、上述の参考例１とは、図１（Ａ）乃至同図（Ｆ）までの工程すなわち樹脂フィルム層１上に導電層２を介して、電鋳により金属パターン層６を形成し、その後レジストパターン４を除去する工程までは同一工程であるが、その後金属パターン層６の開口７を通して露出している銅等から成る導電層２部分を、例えば、過硫酸アンモニウムのような金属エッチャントでエッチング除去し、図３（Ａ）のごとく開口７を通して樹脂フィルム層１を部分的に露出させる。
【００２１】
次いで、同図（Ｂ）のごとく、金属パターン層６側から上記開口７部分をトレースさせながら、エキシマレーザーを照射することで、熱影響が少なく開口７を通して露出する樹脂フィルム層１部分が除去される。したがって、同図（Ｃ）のごとく金属パターン層６の各開口７の下方に連続して、樹脂フィルム層部分にも正確にパターン孔８が貫通形成される。
【００２２】
（参考例２）
次に、参考例２の製造方法について説明する。具体的には、本参考例においては、上述の参考例１の工程において、樹脂フィルム層１にパターン孔８を形成するにあたって、レーザー光照射による方法を選択するに変えて、エッチング法によりパターン孔８を形成するものである。
すなわち、上述の実施例１とは、図１（Ａ）乃至同図（Ｆ）までの工程、すなわち、樹脂フィルム層１上に導電層２を介して、電鋳により金属パターン層６を形成し、レジストパターン４を除去する工程までは同一工程であるが、その後金属パターン層６の開口７を通して露出している銅等から成る導電層２部分を、過硫酸アンモニウムのような金属エッチャントでエッチング除去し、図４（Ａ）のごとく開口７を通して樹脂フィルム層１を部分的に露出させる。
【００２３】
次いで、同図（Ｂ）のごとく、金属パターン層６側から例えばアルカリ性ヒドラジン系のエッチャントをスプレー噴射することにより、上記開口７を通してポリイミド性の樹脂フィルム層１をエッチング除去し、金属パターン層６の各開口７の下方に連続して樹脂フィルム層部分にも正確にパターン孔８が貫通形成される。
上記エッチャントによるポリイミドのエッチング特性は極めて優れており、高アスペクト比での開口形成が可能で、平滑かつ高精度のパターン孔８を樹脂フィルム層１に貫通形成することが可能である。
但し、エッチング法による場合はレーザー法に比べて開口内部にまでエッチング液が浸蝕してしまうため、出来上がりは同図（Ｃ）のごとく、金属パターン層６の各開口７に対し、樹脂フィルム層１のパターン孔８が若干内部に浸蝕された状態となり、孔の連続性の面で若干劣るものであるが、実使用の点では問題はない。
【００２４】
なお、樹脂フィルム層１と金属パターン層６との厚さの比は、基本的には樹脂フィルム層１側を厚膜とし、金属パターン層６側を樹脂フィルム層１に比して薄く形成することが印刷の高精度化には好ましく、板厚比率で１０：９〜５：１程度の範囲にすることが理想的である。
【００２５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明による印刷用マスクによれば、断面形状をインクもしくはペースト等の抜け性の良い理想的なものに加工することが可能で、高精度でかつ高品位な印刷ができるとともに、スキージ面側は金属パターン層で積層され、摩耗が少なく耐久性に優れているにもかかわらず、被印刷面側は、樹脂フィルム層により柔軟性が確保され、、被印刷面との密着性に優れ、にじみ等の印刷不良を防止することができ、高精度印刷に適している。
【図面の簡単な説明】
【図１】  参考例１の製造工程の工程説明図である。
【図２】  実施例による印刷用マスクの印刷抜け性説明図である。
【図３】  実施例の製造工程の工程説明図である。
【図４】  参考例２の製造工程の工程説明図である。
【符号の説明】
１  樹脂フィルム層
２  導電層
３  レジスト層
４  レジストパターン
５  開口部
６  金属パターン層
７  開口
８  パターン孔
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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