(57)【要約】【課題】  開口部が微細であり、高密度で分布されているメタルマスクであってもメタルマスクに対する印刷ペースト等の付着や閉塞を防止し、十分に向上された抜け性、寿命を付与することができるような、新規なメタルマスク用コーティング剤を提供すること。【解決手段】  金属材料から形成されかつ所定のパターンで開口部を有するメタルマスクの表面に薄膜を形成するために用いられるコーティング剤において、分子中にフッ素を含有する含フッ素ホスホン酸化合物からなり、かつ該含フッ素ホスホン酸化合物のホスホン酸が前記メタルマスクの金属原子と塩を形成するように、コーティング剤を構成する。【選択図】      なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属材料から形成されかつ所定のパターンで開口部を有するメタルマスクの表面に薄膜を形成するために用いられるコーティング剤であって、分子中にフッ素を含有する含フッ素ホスホン酸化合物からなり、かつ該含フッ素ホスホン酸化合物のホスホン酸が前記メタルマスクの金属原子と塩を形成することを特徴とするコーティング剤。
【請求項２】
前記含フッ素ホスホン酸化合物が、次式により表される化合物（Ｉ），（II）及び（III）：
【化１】
2007023160.tif 000013
【化２】
2007023160.tif 000014
【化３】
2007023160.tif 000015
（上式において、ｎは、３〜３０の整数である）からなる群から選ばれた少なくとも１種類の化合物であることを特徴とする請求項１に記載のコーティング剤。
【請求項３】
前記含フッ素ホスホン酸化合物が、次式により表される化合物（IV）及び（Ｖ）：
【化４】
2007023160.tif 000016
【化５】
2007023160.tif 000017
（上式において、
Ｒｆは、１価もしくは２価のペルフルオロポリエーテル基であり、
ｙは、１又は２であり、
Ｘは、同一もしくは異なっていてもよく、それぞれ、水素、シクロアルキル基、アルカリ金属、アンモニウム、アルキル基もしくはシクロアルキル基で置換されたアンモニウム、又は正帯電窒素原子を有する５員ないし７員の複素環式基を表し、
Ｒ１は、水素又はアルキル基を表し、そして
Ｒ２は、アルキレン基、アリーレン基、ヘテロアルキレン基及びその組み合わせからなる群から選ばれる２価の基を表す）からなる群から選ばれた少なくとも１種類の化合物であることを特徴とする請求項１に記載のコーティング剤。
【請求項４】
金属材料から形成されかつ所定のパターンで開口部を有するメタルマスクであって、その開口部の表面に少なくとも、請求項１〜３のいずれか１項に記載のコーティング剤から形成されたフッ素系ホスホン酸塩の薄膜を備えていることを特徴とするメタルマスク。
【請求項５】
前記フッ素系ホスホン酸塩の薄膜が、１〜１００ｎｍの膜厚を有していることを特徴とする請求項４に記載のメタルマスク。
【請求項６】
前記フッ素系ホスホン酸塩の薄膜が、１〜５ｎｍの膜厚を有していることを特徴とする請求項４又は５に記載のメタルマスク。
【請求項７】
はんだパターンを基板上に形成するために使用されることを特徴とする請求項４〜６いずれか１項に記載のメタルマスク。
【請求項８】
印刷パターンを基板上に形成するために使用されることを特徴とする請求項４〜６いずれか１項に記載のメタルマスク。
【請求項９】
樹脂パターンを基板上に形成するために使用されることを特徴とする請求項４〜６いずれか１項に記載のメタルマスク。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コーティング剤に関し、さらに詳しく述べると、印刷等でマスキング手段として使用される金属製マスク、すなわち、メタルマスクの表面に撥インキ性等を備えた薄膜を形成するのに有用なコーティング剤に関する。本発明はまた、かかるコーティング剤からなる薄膜を表面に備えたメタルマスクに関する。
【背景技術】
【０００２】
周知の通り、電子デバイスなどの製造において、例えばプリント基板の表面にクリームはんだなどの導電性材料を印刷して配線パターンや外部接続端子などを形成することは一般的に行われており、また、導電性材料を選択的に印刷するため、金属材料から形成されかつ所定のパターンで開口部を有するメタルマスクが広く使用されている。メタルマスクは、例えばステンレス鋼やニッケルなどの金属材料から形成されている。これらの金属材料の薄板から、所望のパターンをもった開口部を例えばエッチングで空ける方法や、予め開口部の形を形成したレジストパターン上に金属めっき等を施した後にレジストを除去して開口金属板を形成する方法（いわゆる電鋳法）などによって、所望とするメタルマスクを製造することができる。
【０００３】
ところで、通常ペーストの状態で使用される導電性材料をメタルマスクを介してプリント基板の表面に印刷する場合、メタルマスクの開口部の側壁にペーストが付着したり、開口部が閉塞されるといった現象により、所望のパターン通りに印刷されない等の問題が発生する。この種の問題は、近年半導体実装部品などが小型化し、実装密度が高密度化する傾向があり、それに伴って開口部が微細化し、高密度化しているので、発生の度合いが増加している。特にメタルマスクの開口部が微細であると、ペーストの抜け性が悪くなり、印刷そのものが困難となる。
【０００４】
かかる問題を解決するため、例えば特許文献１は、所望のパターンの開口部を有する金属製のメタルマスク材の表面に、フッ素系のシランカップリング剤由来のフッ素を含む化学吸着単分子膜が形成されていることを特徴とするメタルマスクを提案している。また、特許文献２は、配線パターン用抜き穴を形成しスクリーン上に載せ導電性材料からなる印刷用ペーストを塗布して印刷する印刷用メタルマスクにおいて、前記メタルマスク表面全体にフッ素樹脂をコーティング処理したことを特徴とする印刷用メタルマスクを提案している。さらに、特許文献３は、金属基板上にドライフィルムを貼付して写真原板を密着して露光し、感光又は未感光部のいずれかを溶解除去した後、所定の工程により形成される印刷用メタルマスクにおいて、印刷対象物に密着される面を除くメタルマスクの他の部分に、ニッケル／ＰＴＦＥめっきを施すことを特徴とする印刷用メタルマスクを提案している。さらにまた、特許文献４は、シリコーン変性フッ素系樹脂を金属層開口部内壁及び金属層基板側に塗布、硬化させ開口部内壁面被覆層及び基板面被覆層として硬化樹脂層を形成させたことを特徴とする印刷用メタルマスクを提案している。
【０００５】
【特許文献１】特開平５−２２０９２２号公報（特許請求の範囲）
【特許文献２】特開平８−２９０６８６号公報（特許請求の範囲）
【特許文献３】特開平１０−２５００３２号公報（特許請求の範囲）
【特許文献４】特開２００２−１９２８５０号公報（特許請求の範囲）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記したように、従来の技術では、メタルマスクに対する印刷ペースト等の付着や閉塞などを防止して印刷性を改良するために、メタルマスクの表面にフッ素系シランカップリング剤を化学吸着させることや、フッ素樹脂をコーティング処理すること、ニッケル／ＰＴＦＥめっきを施すこと、シリコーン変性フッ素系樹脂を被覆することなどの表面改質法が提案している。しかし、先にも説明したように、近年においては半導体実装部品などが小型化し、実装密度が高密度化しているので、これらの表面改質法では十分な効果を得ることができなくなっている。特に、これらの表面改質法では開口部における表面張力の低下に限界があり、印刷ペースト等の抜け性を十分に向上させることができない。また、従来の方法によって形成される表面改質膜は、メタルマスクに対する結合力に劣るので、メタルマスクの寿命が短いという欠点がある。さらに、上記した特許文献１〜３に記載の方法によって形成される表面改質膜は、数ミクロンの厚さがあり、開口部の形状を変化させてしまうという欠点もある。
【０００７】
本発明の目的は、したがって、開口部が微細であり、高密度で分布されているメタルマスクであってもメタルマスクに対する印刷ペースト等の付着や閉塞を防止し、十分に向上された抜け性、寿命を付与することができるような、新規なメタルマスク用コーティング剤を提供することにある。
【０００８】
本発明の目的は、また、印刷ペースト等を予め定められたパターンで印刷する際にマスキング手段として使用するものであって、開口部が微細であり、高密度で分布されているときであっても印刷ペースト等の抜け性に優れ、しかも可使寿命が長いメタルマスクを提供することにある。
【０００９】
本発明のこれらの目的やその他の目的は、以下の詳細な説明から容易に理解することができるであろう。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明者は、上記した目的を達成するために鋭意研究した結果、例えば上記したフッ素系のシランカップリング剤の場合のようにメタルマスクの金属原子に対して−Ｓｉ−Ｏ−Ｍｅｔａｌ−結合を介して化学吸着単分子膜を固定する手法を採用しないで、新たな結合形態である金属原子とホスホン酸とで塩を形成する形態が有効であるという知見を得、本発明を完成した。
【００１１】
本発明は、その１つの面において、金属材料から形成されかつ所定のパターンで開口部を有するメタルマスクの表面に薄膜を形成するために用いられるコーティング剤であって、分子中にフッ素を含有する含フッ素ホスホン酸化合物からなり、かつ該含フッ素ホスホン酸化合物のホスホン酸が前記メタルマスクの金属原子に結合し、塩を形成可能であることを特徴とするコーティング剤にある。
【００１２】
また、本発明は、そのもう１つの面において、金属材料から形成されかつ所定のパターンで開口部を有するメタルマスクであって、その開口部の表面（すなわち、側壁の表面）に少なくとも、本発明のコーティング剤から形成されたフッ素系ホスホン酸塩の薄膜を備えていることを特徴とするメタルマスクにある。
【発明の効果】
【００１３】
本発明のメタルマスク用コーティング剤を使用すると、以下の詳細な説明から理解されるように、金属材料から形成されたメタルマスクにおいて、その開口部が微細であり、しかもそれぞれの開口部が高密度で形成されていたとしても、メタルマスクに対する印刷ペースト等の付着や閉塞を防止することができ、よって、十分に向上された抜け性を実現することができ、さらには、形成されるフッ素系ホスホン酸塩の薄膜がメタルマスクに対して強固に結合し、容易に磨耗したり剥離したりすることがないので、メタルマスクの可使寿命を従来品に比較した大幅に延長することができる。
【００１４】
また、したがって、本発明によれば、印刷ペースト等を予め定められたパターンで印刷する際にマスキング手段として使用するものであって、開口部が微細であり、高密度で分布されているときであっても印刷ペースト等の抜け性に優れ、しかも可使寿命が長いメタルマスクを提供することができる。
【００１５】
本発明のメタルマスクは、電子デバイスなどの製造において、例えばプリント基板の表面にクリームはんだなどの導電性材料を印刷して配線パターンや外部接続端子などを形成する際に有利に使用することができるばかりでなく、例えば、スクリーン印刷などの印刷技術一般において、各種の印刷材料を印刷して印刷物を形成する場合や、フォトリソグラフィプロセスにおいてレジスト材料を所望のパターンで堆積する場合などにおいてもマスキング手段とした有利に使用することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
本発明によるメタルマスク用コーティング剤及びメタルマスクは、それぞれ、いろいろな形態で有利に実施することができる。以下、本発明のコーティング剤及びメタルマスクをそれぞれその好ましい形態について説明するけれども、本発明はこれらの形態に限定されるものではないことを理解されたい。
【００１７】
本発明によるコーティング剤は、特にメタルマスクのために設計されたものである。すなわち、本発明のコーティング剤は、金属材料から形成されかつ所定のパターンで開口部を有するメタルマスクの表面に薄膜を形成するために用いられる。ここで、メタルマスクは、その構成及び用途において特に限定されるものではなく、電子デバイスなどの製造や、印刷技術の分野、フォトリソグラフィプロセスの分野でマスキング手段として一般的に使用されているメタルマスクを包含し、よって、各種の金属材料から任意に作製することができる。適当な金属材料として、例えば、鉄、ステンレス鋼、ニッケル、クロムなどを挙げることができる。これらの金属材料は、必要ならば、合金の形で使用してもよい。メタルマスクは、通常、これらの金属材料からエッチング、電鋳法などの常用の技法を使用して製造することができる。
【００１８】
メタルマスクは、印刷ペースト等を下地の基板等に転写するため、所定のパターンで空けられた開口部を有する。開口部のパターンは、印刷ペースト等の転写パターンに応じて任意に形成することができる。ここで重要なことは、本発明のメタルマスクは、従来一般的な比較的に大きな寸法及び比較的に疎な分布密度を有する開口部を有していてもよいけれども、微細であり、かつ／または高分布密度を備えた開口部を有する場合において本発明の作用効果をいかんなく発揮できるということである。本発明のコーティング剤をメタルマスクの開口部に被覆した場合、微細で高密度の開口部に適用したとしても、コーティング剤が開口部の側壁に強固に結合することができるばかりでなく、コーティング剤そのものがフッ素系のシランカップリング剤などの従来の表面改質剤に比較して優れた作用効果を発現できるので、印刷ペースト等の抜け性を顕著に改善し、かつ可使寿命を大きく延長することができる。
【００１９】
本発明の実施において、使用される印刷ペースト等は特に限定されるものではなく、本発明のメタルマスクで印刷に使用することのできる任意の印刷材料を包含する。適当な印刷ペースト等は、例えば、クリームはんだ等のはんだペースト、スクリーン印刷等に使用される印刷インクのペースト、レジストプロセス等に使用されるレジストのペーストなどを包含する。これらのペーストは、特に数値的に限定することはできないけれども、開口部を通過するのに十分な粘度を備えていることが好ましい。
【００２０】
本発明のコーティング剤は、分子中にフッ素を含有する含フッ素ホスホン酸化合物からなる。また、この含フッ素ホスホン酸化合物は、本発明のコーティング剤を表面改質剤としてメタルマスクの所定の部位に適用した場合、そのホスホン酸がメタルマスクの金属原子に結合し、塩を形成可能である。この含フッ素ホスホン酸化合物の塩で覆われた表面は、非常に低い表面エネルギーを有するので、優れた撥ペースト性、離型性を示すことができる。
【００２１】
本発明の実施において、各種の含フッ素ホスホン酸化合物をコーティング剤として使用することができる。含フッ素ホスホン酸化合物の分子量は、通常、約４００〜５０００であり、好ましくは、約１０００〜３０００である。適当な含フッ素ホスホン酸化合物は、ペルフルオロポリエーテルホスホン酸、例えば、次式により表される化合物（Ｉ），（II）及び（III）：
【００２２】
【化１】
2007023160.tif 000002
【００２３】
【化２】
2007023160.tif 000003
【００２４】
【化３】
2007023160.tif 000004
【００２５】
（上式において、ｎは、約３〜３０の整数であり、好ましくは約３〜１５の整数であり、さらに好ましくは約３〜１０の整数である）からなる群から選ばれた少なくとも１種類の化合物である。このような含フッ素ホスホン酸化合物は、いろいろな方法で合成することができる。
【００２６】
また、別の好ましい含フッ素ホスホン酸化合物は、アミド結合を有する化合物、例えば、次式により表される化合物（IV）及び（Ｖ）：
【００２７】
【化４】
2007023160.tif 000005
【００２８】
【化５】
2007023160.tif 000006
【００２９】
（上式において、
Ｒｆは、１価もしくは２価のペルフルオロポリエーテル基であり、
ｙは、１又は２であり、
Ｘは、同一もしくは異なっていてもよく、それぞれ、水素、シクロアルキル基、アルカリ金属、アンモニウム、アルキル基もしくはシクロアルキル基で置換されたアンモニウム、又は正帯電窒素原子を有する５員ないし７員の複素環式基を表し、通常は水素であり、
Ｒ１は、水素又はアルキル基を表し、そして
Ｒ２は、アルキレン基、アリーレン基、ヘテロアルキレン基及びその組み合わせからなる群から選ばれる２価の基を表す）からなる群から選ばれた少なくとも１種類の化合物である。これらの化合物の分子量は、通常、約４００〜５０００であり、好ましくは、約１０００〜３０００である。
【００３０】
さらに具体的に示すと、上式（IV）によって表される含フッ素ホスホン酸化合物は、例えば、次式により表される化合物である。
【００３１】
【化６】
2007023160.tif 000007
【００３２】
【化７】
2007023160.tif 000008
【００３３】
上式において、ｎは、０〜５０、１〜５０、３〜３０、３〜１５又は３〜１０の平均値である。なお、かかる化合物の誘導体は、酸であることを必要とする。また、このような含フッ素ホスホン酸化合物は、いろいろな方法で合成することができる。
【００３４】
上記したような含フッ素ホスホン酸化合物をコーティング剤としてメタルマスクに適用する場合、その含フッ素ホスホン酸化合物の種類、使用量、特性などを考慮していろいろな方法で適用することができる。一般的には、これらの含フッ素ホスホン酸化合物を溶液の形でメタルマスクに塗布して乾燥し、反応させる方法などを使用することができ、可能ならば、含フッ素ホスホン酸化合物を蒸着などで所望のパターンに堆積する方法などを使用してもよい。溶液の形で塗布する場合、含フッ素ホスホン酸化合物を例えばハイドロフルオロエーテル、ペルフルオロポリエーテルなどの溶媒に溶解もしくは希釈して使用することができる。もちろん、必要ならば、塗布法に代えてスプレー法、浸漬法などを使用してもよい。
【００３５】
上記した含フッ素ホスホン酸化合物からメタルマスク上に形成されるコーティング、すなわち、フッ素系ホスホン酸塩の薄膜は、メタルマスクの開口部に後段の工程で充填される各種のペースト、例えばはんだペースト、印刷インキペースト、樹脂ペーストなどをはじく撥ペースト性を有している。
【００３６】
また、フッ素系ホスホン酸塩の薄膜は、いろいろな膜厚を有することができる。本発明によれば、フッ素系ホスホン酸塩の薄膜を非常に薄く成膜することができ、また、そのような薄膜でも本発明の作用効果に悪影響がでることはない。
【００３７】
本発明は、上記したようなメタルマスク用コーティング剤の他に、そのコーティング剤を使用したメタルマスクにある。すなわち、本発明のメタルマスクは、金属材料から形成されかつ所定のパターンで開口部を有するメタルマスクであり、少なくともそのメタルマスクの開口部の表面に本発明のコーティング剤から形成されたフッ素系ホスホン酸塩の薄膜を備えていることを特徴とする。
【００３８】
本発明のメタルマスクは、いろいろな形態で有利に実施することができる。図１は、本発明のメタルマスクの好ましい１形態を示した断面図である。メタルマスク１０は、基材１と、その任意の位置に所望のパターンで形成された開口部２とからなる。開口部２は、図示の例では垂直な内壁を有しているけれども、ペーストの抜け性や作業性を向上させるため、必要ならば傾斜させたり、面取りしてもよい。メタルマスク１０は、例えばステンレス鋼やニッケルなどから、常用の技法であるエッチング、レーザードリリング、電鋳法などによって形成することができる。例えばステンレス鋼からメタルマスクを作製する場合には、まず、所望の厚さを有するステンレス板を用意した後、その表裏両面にドライフィルムレジストを貼付する。次いで、ドライフィルムレジストのうち、メタルマスクの開口部に相当する領域を選択的に溶解除去する。その後、ドライフィルムレジストをマスキング手段として使用して、露出したステンレス板を適当なエッチャントで溶解除去する。最後にドライフィルムレジストを除去すると、図１に示すような、開口部２を備えたメタルマスク１０が得られる。
【００３９】
ここで形状および寸法について説明すると、メタルマスク１０は、任意の形状で使用することができるけれども、通常、矩形である。また、メタルマスク１０の厚さは、そのメタルマスクの素材や使途などのファクタに応じて広い範囲で変更することができるけれども、通常、約５００μｍ以下であり、一般的には約２００〜３００μｍの範囲である。同様に、メタルマスク１０の開口部２も、そのメタルマスクの使途、すなわち、形成される配線パターン、印刷パターンなどのプロファイルなどのファクタに応じて任意の形状で形成することができる。また、かかる開口部２は、それが微細であっても、本発明の作用効果に悪影響がでることがない。例えばメタルマスク１０の開口部２が微細に形成されておりその最小寸法が数μｍのオーダーであったとしても、本発明の作用効果に悪影響がでないであろう。
【００４０】
本発明のメタルマスク１０は、少なくともそのメタルマスクの開口部２の表面に本発明のコーティング剤から形成されたフッ素系ホスホン酸塩の薄膜３を備えている。フッ素系ホスホン酸塩の薄膜３は、図示されるように、開口部２の内周（側壁）とその近傍に配置されることが好ましい。また、フッ素系ホスホン酸塩の薄膜は、開口部２の内周に加えて、メタルマスク１０の裏面４にも形成されていることが好ましい。さらに、必要ならば、メタルマスク１０の表面５にもフッ素系ホスホン酸塩の薄膜が形成されていてもよい。
【００４１】
フッ素系ホスホン酸塩の薄膜は、上記したように、分子中にフッ素を含有する含フッ素ホスホン酸化合物からなるコーティング剤から形成することができる。使用し得る含フッ素ホスホン酸化合物の詳細は、前記した通りである。また、フッ素系ホスホン酸塩の薄膜の形成方法は、使用する含フッ素ホスホン酸化合物の性質などに応じて任意に変更することができるけれども、先に簡単に説明したように、含フッ素ホスホン酸化合物を溶液の形でメタルマスクに塗布して乾燥し、反応させる方法などを使用することができる。
【００４２】
フッ素系ホスホン酸塩の薄膜の形成方法は、さらに具体的に説明すると、選ばれた含フッ素ホスホン酸化合物を適当な溶媒、例えばハイドロフルオロエーテル、ポリフルオロポリエーテルなどで希釈して、塗布に適当な粘度を有するペーストあるいは必要に応じて溶液を得る。次いで、得られたペースト又は溶液を、すでに開口部が形成されているメタルマスクに常法に従ってコーティングする。コーティング法としては、例えば、スプレーコーティング、スピンコーティング、ディップコーティングなどを挙げることができる。コーティングの完了後、風乾によって溶媒を除去し、さらに続けてオーブン中でベーキングする。ベーキングの温度は、通常、約１００〜１５０℃で３０分間程度である。このベーキングによって、メタルマスクに対するコーティングの結合強度を高めることができる。
【００４３】
本発明のメタルマスク１０において、その開口部２の内壁面に形成されるフッ素系ホスホン酸塩の薄膜３は、いろいろな膜厚を有することができる。好ましくは、本発明のフッ素系ホスホン酸塩の薄膜３は、約１００ｎｍもしくはそれ以下の膜厚を有することができ、さらに好ましくは、約５ｎｍもしくはそれ以下の膜厚を有することができ、最も好ましくは、約３ｎｍもしくはそれ以下の膜厚を有することができる。本発明者が発見したところによれば、フッ素系ホスホン酸塩の薄膜は、従来の方法では考えられなかった程に非常に薄く成膜することができ、また、そのような薄膜でも本発明の作用効果に悪影響がでることはない。したがって、本発明の実施に特に好適なフッ素系ホスホン酸塩の膜厚は、約１〜１００ｎｍの範囲であり、とりわけ好適な膜厚は、約１〜５ｎｍの範囲である。
【００４４】
本発明によるメタルマスクは、いろいろな用途において有利に使用することができる。例えば、電子デバイスなどの製造において、クリームはんだなどのはんだパターンを例えばプリント配線板などの基板上に形成するために本発明のメタルマスクを使用することができる。また、スクリーン印刷などで印刷パターンを基板上に形成するためにも本発明のメタルマスクを使用することができる。さらに、樹脂パターンを基板上に形成するために本発明のメタルマスクを使用することができる。例えば、フォトリソグラフィプロセスなどでレジストパターンを形成するために本発明のメタルマスクを使用することができる。
【００４５】
図２は、本発明のメタルマスクを使用してプリント基板にはんだペーストを印刷する方法を順を追って示した断面図である。
【００４６】
まず、図２（Ａ）に示すように、プリント基板１１に本発明のメタルマスク１０を載置する。メタルマスク１０は、プリント基板１１のランド部（図示せず）に対応する位置に、所望の印刷パターンにあわせて開口部２を有しており、また、開口部２は、その内壁面に本発明のコーティング剤に由来するフッ素系ホスホン酸塩の薄膜３を有している。薄膜３は、メタルマスク１０の基材に強固に結合しているばかりでなく、後段の工程で開口部に充填されるクリームはんだのペーストをはじく性質を有している。
【００４７】
次いで、図２（Ｂ）に示すように、クリームはんだのペースト１２を用意し、開口部２に充填する。図示の例では、この充填作業を補助するため、スキージ１３が使用されている。なお、本発明の実施において、各種のクリームはんだを使用することができる。はんだ組成の一例を示すと、例えばＳｎ−Ｐｂ、Ｓｎ−Ａｇ、Ｓｎ−Ｃｕ、Ｓｎ−Ａｇ−Ｃｕなどを挙げることができる。
【００４８】
クリームはんだ１２の充填が完了した後、メタルマスク１０をプリント基板１１から取り外す。図２（Ｃ）に示すように、プリント基板１１のランド部上にはんだパターン１２が形成される。はんだパターン１２は、開口部２の形状がそのまま再現された状態である。特に本発明の場合、メタルマスク１０の薄膜３が離型性に優れているので、クリームはんだの一部がメタルマスク１０に付着したまま、分離されることがない。このように印刷不良が生じることがないので、クリームはんだのリフロー後にはんだ付けの不良も発生することがない。
【実施例】
【００４９】
引き続いて、本発明をその実施例を参照して説明する。なお、本発明は、これらの実施例によって限定されるものでないことは言うまでもない。
【００５０】
実施例１
本例では、次式により表される含フッ素ホスホン酸を調製した。
【００５１】
【化８】
2007023160.tif 000009
【００５２】
オーバーヘッドスタラー及び水凝縮器を備えた２５０ｍｌの丸底フラスコを用意し、１０ｇ（０．０４１モル）のジエチル（４−アミノベンジル）ホスホネート、４．１５ｇ（０．０４１モル）のトリエチルアミン及び１００ｍｌのメチルｔ−ブチルエーテルを窒素下に合した。この混合物に、４１．８ｇ（０．０４１モル）のＣ３Ｆ７〔ＣＦ（ＣＦ３）ＣＦ２О〕ｎＣＦ（ＣＦ３）ＣОＦ（Ｍｗ＝１０１７）を約１．５時間にわたって滴下した。周囲温度で１６時間にわたって攪拌した後、得られた溶液を追加のメチルｔ−ブチルエーテルで希釈し、約５％の水性重炭酸ナトリウムで洗浄し、その後、２Ｎ塩酸で一回洗浄した。硫酸マグネシウム上で乾燥した後、回転蒸発器で溶媒を除去した。
【００５３】
得られた生成物をジエチルエーテルに溶解し、さらに１７．６ｇ（０．１１５モル）のブロモトリメチルシランを一回で添加した。溶液を周囲温度で２４時間にわたって攪拌し、さらに追加量（１０ｇ）のシランを添加した。数時間後、無水メタノールを添加して未反応のシラン及びシリルエーテルを分解させた。得られた溶液から溶媒を除去した後、上記と同様な方法で残渣を無水メタノールで２回処理した。回転蒸発器で減量させた後、最終のメタノール溶液を水に注加し、固体の生成物を濾取し、風乾した。目的とする含フッ素ホスホン酸が得られたことを分析により確認した。
【００５４】
実施例２
本例では、前記実施例１で調製した含フッ素ホスホン酸をコーティング剤として使用して本発明例のメタルマスクを作製した。また、コーティング剤を使用しない比較例のメタルマスク及び次式により表される市販のフッ素系シランカップリング剤：
【００５５】
【化９】
2007023160.tif 000010
【００５６】
を使用した対照例のメタルマスクをあわせて作製した。
【００５７】
メタルマスク（比較例）の作製：
厚さ３００μｍのステンレス鋼フィルムに複数の矩形開口部（０．２ｍｍ×０．４ｍｍ）をエッチングによって開口し、比較例のメタルマスクを作製した。
【００５８】
メタルマスク（本発明例）の作製：
厚さ３００μｍのステンレス鋼フィルムに複数の矩形開口部（０．２ｍｍ×０．４ｍｍ）をエッチングによって開口した後、得られたメタルマスクの開口部に前記実施例１で調製した含フッ素ホスホン酸を次のようにしてコーティングした。含フッ素ホスホン酸をイソプロピルアルコールに５重量％まで希釈し、振とうにより固体を溶解した。得られた溶液を濾過した後、メチルペルフルオロブチルエーテルで希釈して０．１重量％のコーティング溶液を得た。清浄後のメタルマスクをコーティング溶液に２０時間にわたって浸漬し、風乾した。
【００５９】
メタルマスク（対照例）の作製：
厚さ３００μｍのステンレス鋼フィルムに複数の矩形開口部（０．２ｍｍ×０．４ｍｍ）をエッチングによって開口した後、得られたメタルマスクを上記のフッ素系シランカップリング剤のハイドロフルオロエーテル溶液に２０時間にわたって浸漬し、風乾した。
【００６０】
〔はんだペーストの抜け性の評価〕
市販のプリント配線板に上記のようにして作製したメタルマスクを重ね合わせた後、それぞれのメタルマスクの上からプリント配線板にクリームはんだ（ペースト）を印刷した。本例で使用したクリームはんだは、２１７〜２２０℃の溶融温度を有するＳｎ−Ａｇ−Ｃｕ合金はんだ（品番「Ｍ７０５」、千住金属工業製）であった。スキージを使用してメタルマスクの開口部にクリームはんだを完全に充填した後、メタルマスクを取り除いてはんだ印刷物を形成した。
【００６１】
それぞれのプリント配線板上に形成されたはんだ印刷物の転写はんだパターンをレーザー顕微鏡で観察した。メタルマスク（比較例）を使用した場合には、本来は矩形であるはずのパターンが周囲の角がとれた楕円形の転写はんだパターンになり、はんだの一部がメタルマスクに付着したまま脱離したことを示した。また、はんだ自体も粒子の粗さが目立ち、ペーストの抜け性が悪いことが判明した。
【００６２】
これに対して、メタルマスク（対照例）を使用した場合には、メタルマスクの矩形の開口部が良好に再現された転写はんだパターンが得られた。はんだ粒子自体にも問題はなく、ペーストの抜け性が良好であり、印刷特性にも優れていることが判明した。さらに、メタルマスク（本発明例）を使用した場合にも、対照例に比較可能な結果が得られた。すなわち、メタルマスクの矩形の開口部が良好に再現された転写はんだパターンが得られた。はんだ粒子自体にも問題はなく、ペーストの抜け性が良好であり、印刷特性にも優れていることが判明した。
【００６３】
実施例３
本例では、前記実施例２に記載した手法にしたがってメタルマスク（対照例）及びメタルマスク（本発明例）を作製した。なお、本例では、メタルマスクの基材として、厚さ３００μｍのステンレス鋼フィルムに加えて、同じ厚さの鉄フィルム、ニッケルフィルム及びクロムフィルムを使用した。
【００６４】
それぞれのメタルマスクの耐久性を評価するため、（１）メタルマスクのコーティングの表面をアセトンを含ませたワイピングペーパーで拭き取った後の水接触角、及び（２）メタルマスクのコーティングの表面に油性ペンで書き込んだ描線の拭き取り易さ（ワイピングペーパーによる）を下記のような手法で測定した。なお、本例でアセトンを使用した理由は、はんだペーストは一般に、はんだの微粒子をフラックスのような粘ちょうな有機化合物に分散させて調製されているので、メタルマスクの洗浄にはアセトンなどのような有機溶剤を用いることが多く、本例ではこれを模擬したからである。
【００６５】
（１）表面の純水接触角の測定
それぞれのメタルマスクのコーティング面の純水接触角を協和科学社製の接触角計、コンタクタングルメーター（ＣＡ−Ａ型）を使用して、次のような手順で測定した。
１．アセトン含浸ワイピングペーパーの５往復による拭き取り（５往復の回数：なし、１回、２回、又は３回）。
２．純水を入れた注射器の取り付け。
３．液滴法による接触角の測定。
本例では、各メタルマスクについて３回の測定を行い、それらの平均値を求めた。下記の第１表及び第２表に記載の測定結果が得られた。
【００６６】
（２）描線の拭き取り易さの測定
１．油性マーカー（商品名「マッキー」、ゼブラ社製）を使用した黒色描画の書き込み。
２．アセトン含浸ワイピングペーパーの５往復による拭き取り（５往復の回数：なし、１回、２回、又は３回）。
３．ワイピングペーパーによる拭き取り面の目視による観察。
各メタルマスクの拭き取り面において黒色描画の有無を目視により観察した。本例では、黒色描画がきれいに拭き取られているものを「良好」、黒色描画の拭き取り跡が残っているものを「可」、黒色描画が拭き取れないものを「不可」と評価した。下記の第１表及び第２表に記載の評価結果が得られた。
【００６７】
【表１】
2007023160.tif 000011
【００６８】
【表２】
2007023160.tif 000012
【００６９】
上記第１表及び第２表に記載の測定結果から理解できるように、本発明の含フッ素ホスホン酸は、アセトンを用いた拭き取り清掃に対する耐久性を向上させるばかりでなく、メタルマスクを構成する広範囲の基材に対して、マーカー汚れを拭き取る能力、すなわち、はんだペーストなどをより簡単に清掃除去する能力を付与することができる。
【図面の簡単な説明】
【００７０】
【図１】本発明によるメタルマスクの好ましい１形態を示した断面図である。
【図２】本発明のメタルマスクを使用してプリント基板にはんだペーストを印刷する方法を順を追って示した断面図である。
【符号の説明】
【００７１】
１    基材
２    開口部
３    フッ素系ホスホン酸塩の薄膜
４    フッ素系ホスホン酸塩の薄膜
５    フッ素系ホスホン酸塩の薄膜
１０    メタルマスク
１１    プリント配線板
１２    はんだペースト
１３    スキージ
【図１】
2007023160.tif 000018
【図２】
2007023160.tif 000019