JP7686509B2

JP7686509B2 - Metal mask for printing

Info

Publication number: JP7686509B2
Application number: JP2021148709A
Authority: JP
Inventors: 貴士中島; 強堀之内; 健一高嶋
Original assignee: Maxell Ltd
Current assignee: Maxell Ltd
Priority date: 2021-09-13
Filing date: 2021-09-13
Publication date: 2025-06-02
Anticipated expiration: 2041-09-13
Also published as: JP2025106585A; JP2023041368A

Description

本発明は、印刷用メタルマスクにおいて、印刷層のにじみやかすれ等の印刷不良を改善する技術に関する。本発明の印刷用メタルマスクとしては、例えば、基板上にはんだボールを仮接着するためのフラックス（印刷ペースト）の層をスクリーン印刷法により印刷形成する際に用いられる印刷用メタルマスクを挙げることができる。 The present invention relates to a technology for improving printing defects such as bleeding and smearing of the printed layer in a printing metal mask. An example of a printing metal mask of the present invention is a printing metal mask used when printing and forming a layer of flux (printing paste) for temporarily adhering solder balls on a substrate by a screen printing method.

印刷用メタルマスクの印刷精度の向上を図る技術として、本出願人は先に特許文献１を提案している。特許文献１では、電鋳法で製作されるメタルマスクに形成される透孔の断面形状を、電鋳面側の孔径が小さく、電鋳母型面側の孔径が大きいテーパー状に形成している。印刷時においては、その電鋳面側が表面側すなわちスキージ面側となり、電鋳母型面側が裏面側すなわち被印刷体（印刷対象）側となる。インキ・ペースト（印刷ペースト）の層（印刷層）を形成する際には、まず、メタルマスクの被印刷体側を被印刷体の上に密着させ、次いで、メタルマスクのスキージ面にインキ・ペーストをのせ、スキージ面上のインキ・ペーストをスキージで延ばしつつ透孔の内部に充填する。透孔に対するインキ・ペーストの充填の完了後、被印刷体からメタルマスクを分離することにより、透孔に対応したインキ・ペーストの印刷層を被印刷体上に印刷形成することができる。 The present applicant has previously proposed Patent Document 1 as a technology for improving the printing accuracy of metal masks for printing. In Patent Document 1, the cross-sectional shape of the through holes formed in a metal mask produced by electroforming is formed in a tapered shape with a smaller hole diameter on the electroforming surface side and a larger hole diameter on the electroforming matrix surface side. During printing, the electroforming surface side becomes the front side, i.e., the squeegee surface side, and the electroforming matrix surface side becomes the back side, i.e., the printed body (printing target) side. When forming a layer (printing layer) of ink paste (printing paste), first, the printed body side of the metal mask is closely attached to the printed body, then the ink paste is placed on the squeegee surface of the metal mask, and the ink paste on the squeegee surface is spread with the squeegee to fill the inside of the through holes. After the ink paste has been filled into the through holes, the metal mask is separated from the printed body, and a printing layer of ink paste corresponding to the through holes can be printed and formed on the printed body.

特開平１０―３０５６７０号公報Japanese Patent Application Publication No. 10-305670

特許文献１のメタルマスクでは、透孔を裏面側に広がるテーパー孔とすることでインキ・ペーストの版抜け性が良好になるため、被印刷体からメタルマスクを分離する際に、メタルマスクの分離とともにインキ・ペーストの一部が除去されることを抑えることができるので、にじみやかすれ等の印刷不良が生じることを防ぐことができる。しかし、特許文献１のメタルマスクでは、インキ・ペーストは透孔の孔内面全体と接するため、依然として透孔の内部に充填されたインキ・ペーストが透孔の孔内面に付着して、一部のインキ・ペーストが付着したまま被印刷体からメタルマスクが分離されることがあり、印刷形状が歪になる、あるいは印刷がかすれるなどの印刷不良が生じていた。また、インキ・ペーストの付着状態は、個々の透孔で均一ではないため、各印刷層のインキ・ペーストの量が不均一となる印刷不良も生じていた。 In the metal mask of Patent Document 1, the through holes are tapered holes that widen toward the back side, which improves the ink paste's ability to be removed from the plate. This makes it possible to prevent some of the ink paste from being removed when the metal mask is separated from the printed material, thereby preventing printing defects such as bleeding and fading. However, in the metal mask of Patent Document 1, the ink paste contacts the entire inner surface of the through holes, so the ink paste filled inside the through holes still adheres to the inner surface of the through holes, and the metal mask may be separated from the printed material with some of the ink paste still attached, resulting in printing defects such as distorted print shape or fading. In addition, the adhesion state of the ink paste is not uniform in each through hole, which also causes printing defects such as uneven amounts of ink paste in each printing layer.

本発明は、印刷層を印刷形成する際の印刷精度をさらに向上させ、高精度でかつ高品位な印刷層を形成できる印刷用のメタルマスクを提供することを目的とする。 The present invention aims to provide a metal mask for printing that can further improve the printing accuracy when printing a printed layer and form a highly accurate and high-quality printed layer.

本発明の印刷用メタルマスクは、金属薄板からなり裏面９が印刷対象２と正対するマスク本体７と、マスク本体７を表裏に貫通し、印刷ペースト４が充填される丸孔からなる多数の通孔１０とを備える。そして、通孔１０が、マスク本体７の表面８に開口する、ストレート状の孔からなる第１孔部１３と、内面の断面形状がＲ状に形成され、第１孔部１３と滑らかに連続し、かつ拡大しつつマスク本体７の裏面９に開口する第２孔部１４とで構成されていることを特徴とする。 The printing metal mask of the present invention comprises a mask body 7 made of a thin metal plate with the back surface 9 facing the printing object 2, and a large number of through holes 10 which penetrate the mask body 7 from front to back and are round holes filled with printing paste 4. The through holes 10 are characterized by being composed of a first hole portion 13 which is a straight hole opening on the front surface 8 of the mask body 7, and a second hole portion 14 which has an R-shaped inner cross section, smoothly continues with the first hole portion 13, and opens on the back surface 9 of the mask body 7 while expanding.

第１孔部１３がストレート状の丸孔で構成され、第２孔部１４がベルマウス状の孔で構成されている形態を採ることができる。 The first hole portion 13 may be configured as a straight circular hole, and the second hole portion 14 may be configured as a bell-mouth hole.

マスク本体７の厚みＴを１とするとき、第１孔部１３の孔深さで規定されるＨ１は、０．２以上、０．６以下に設定されていることが好ましい。 When the thickness T of the mask body 7 is 1, it is preferable that H1, which is defined by the hole depth of the first hole portion 13, is set to 0.2 or more and 0.6 or less.

より好ましくは、マスク本体７の厚みＴを１とするとき、第１孔部１３の孔深さで規定されるＨ１は、０．２以上、０．５未満に設定することが好ましい。 More preferably, when the thickness T of the mask body 7 is 1, H1, which is defined by the hole depth of the first hole portion 13, is set to 0.2 or more and less than 0.5.

第２孔部１４の孔深さをＨ２と規定し、第２孔部１４の拡大寸法の半分をＤ３と規定するとき、不等式（Ｈ２＜Ｄ３）を満足するように、第２孔部１４が形成されている形態を採ることができる。 When the hole depth of the second hole portion 14 is defined as H2 and half the enlarged dimension of the second hole portion 14 is defined as D3, the second hole portion 14 can be formed so as to satisfy the inequality (H2<D3).

マスク本体７の表面８における第１孔部１３の開口寸法をＤ１、マスク本体７の裏面９における第２孔部１４の開口寸法をＤ２と規定するとき、開口寸法Ｄ２が開口寸法Ｄ１の１．５倍以上に設定されている形態を採ることができる。 When the opening dimension of the first hole 13 on the front surface 8 of the mask body 7 is defined as D1, and the opening dimension of the second hole 14 on the back surface 9 of the mask body 7 is defined as D2, a configuration can be adopted in which the opening dimension D2 is set to 1.5 times or more the opening dimension D1.

マスク本体７の厚みＴは、２５μｍ以下に設定されていることが好ましい。 It is preferable that the thickness T of the mask body 7 is set to 25 μm or less.

通孔１０の内面およびマスク本体７の裏面９に、印刷ペースト４の付着を抑制するコーティング層１７が形成されている。第１孔部１３におけるコーティング層１７の層厚をＣ１、第２孔部１４におけるコーティング層１７の層厚をＣ２、マスク本体７の裏面９におけるコーティング層１７の層厚をＣ３と規定するとき、不等式（Ｃ１≦Ｃ２≦Ｃ３）を満足するように、コーティング層１７が形成されている。 A coating layer 17 that suppresses adhesion of the printing paste 4 is formed on the inner surface of the through hole 10 and the back surface 9 of the mask body 7. When the thickness of the coating layer 17 in the first hole portion 13 is defined as C1, the thickness of the coating layer 17 in the second hole portion 14 is defined as C2, and the thickness of the coating layer 17 on the back surface 9 of the mask body 7 is defined as C3, the coating layer 17 is formed so as to satisfy the inequality (C1≦C2≦C3).

本発明の印刷用メタルマスクでは、マスク本体７を表裏に貫通する通孔１０を、マスク本体７の表面８に開口するストレート状の孔からなる第１孔部１３と、内面の断面形状がＲ状に形成され、第１孔部１３と滑らかに連続し、かつ拡大しつつマスク本体７の裏面９に開口する第２孔部１４とで構成する。このように、マスク本体７の表面８に開口する第１孔部１３がストレート孔で構成されていると、通孔１０への充填時における印刷ペースト４の流れ方向を鉛直方向に伸びる第１孔部１３の孔内面で案内することができるので、通孔１０内において当該印刷ペースト４をマスク本体７の厚み方向（鉛直方向）に確実に落とし込むことができる。また、第１孔部１３に接続される第２孔部１４が、内面の断面形状がＲ状に形成され、第１孔部１３と滑らかに連続し、かつ拡大しつつマスク本体７の裏面９に開口していると、印刷ペースト４が第１孔部１３の孔内面で案内されて、両孔部１３・１４の境界部分付近に至ったとき、当該境界部分付近で第２孔部１４の孔内面から印刷ペースト４を剥離させることができる。また、第２孔部１４の孔内面から剥離された状態で、印刷ペースト４を第２孔部１４のマスク本体７の裏面９側へと至らせることができる。このように、本発明の印刷用メタルマスクによれば、両孔部１３・１４の境界部分付近で第２孔部１４の孔内面から印刷ペースト４を剥離させることができるので、従来のメタルマスクに比べて、通孔１０の孔内面と印刷ペースト４との接触面積を縮小させて、マスクの印刷対象２からの分離時において、マスクに付着して印刷対象２から除去される印刷ペースト４の量を減容させることができる。以上より、本発明の印刷用メタルマスクによれば、印刷対象２上における印刷層の印刷形状が歪になることや印刷がかすれるなどの印刷不良の発生を抑えることができるので、印刷層を印刷形成する際の印刷精度の向上を図って、高精度でかつ高品位な印刷層を印刷対象２上に形成することができる。 In the printing metal mask of the present invention, the through holes 10 penetrating the mask body 7 from front to back are composed of a first hole portion 13 consisting of a straight hole opening on the front surface 8 of the mask body 7, and a second hole portion 14 whose inner cross-sectional shape is formed in an R-shape, smoothly continues to the first hole portion 13, and opens on the back surface 9 of the mask body 7 while expanding. In this way, when the first hole portion 13 opening on the front surface 8 of the mask body 7 is composed of a straight hole, the flow direction of the printing paste 4 when filling the through hole 10 can be guided by the inner surface of the first hole portion 13 extending in the vertical direction, so that the printing paste 4 can be reliably dropped into the through hole 10 in the thickness direction (vertical direction) of the mask body 7. In addition, when the second hole portion 14 connected to the first hole portion 13 has an R-shaped cross section on the inner surface, is smoothly connected to the first hole portion 13, and opens on the back surface 9 of the mask body 7 while expanding, when the printing paste 4 is guided by the inner surface of the first hole portion 13 and reaches the vicinity of the boundary between the two hole portions 13 and 14, the printing paste 4 can be peeled off from the inner surface of the second hole portion 14 near the boundary. In addition, the printing paste 4 can be led to the back surface 9 side of the mask body 7 of the second hole portion 14 in a state where it has been peeled off from the inner surface of the second hole portion 14. In this way, according to the printing metal mask of the present invention, the printing paste 4 can be peeled off from the inner surface of the hole of the second hole portion 14 near the boundary between the two hole portions 13 and 14, so that the contact area between the inner surface of the through hole 10 and the printing paste 4 can be reduced compared to the conventional metal mask, and the amount of printing paste 4 attached to the mask and removed from the printing object 2 when the mask is separated from the printing object 2 can be reduced. As described above, the printing metal mask of the present invention can suppress printing defects such as distortion of the printed shape of the printing layer on the printing object 2 and faint printing, improving the printing accuracy when printing the printing layer, and allowing a high-precision, high-quality printing layer to be formed on the printing object 2.

第１孔部１３がストレート状の丸孔で構成され、第２孔部１４がベルマウス状の孔で構成されていると、第１孔部１３および第２孔部１４が角部を有する多角形状の孔で形成されている形態に比べて、通孔１０の内面形状を角部のない滑らかな内面形状とすることができるので、角部に印刷ペースト４が付着して印刷対象２上における印刷層の印刷形状が歪になることや印刷がかすれるなどの印刷不良の発生をより抑えることができる。 When the first hole portion 13 is configured as a straight round hole and the second hole portion 14 is configured as a bell-mouth hole, the inner shape of the through hole 10 can be made smooth and corner-free compared to a configuration in which the first hole portion 13 and the second hole portion 14 are formed as polygonal holes with corners. This makes it possible to better prevent printing defects such as the printing paste 4 adhering to the corners and causing distortion of the printing shape of the printing layer on the printing object 2 or fading of the print.

マスク本体７の厚みＴを１とするとき、第１孔部１３の孔深さで規定されるＨ１は、０．２以上、０．６以下に設定されることが好ましい。これは、孔深さＨ１が０．２未満となると、或いは孔深さＨ１が０．６を超えると、印刷不良が生じることに拠る。より具体的には、孔深さＨ１が０．２未満になると、第１孔部１３の孔内面による印刷ペースト４の案内効果が不十分となり、印刷時に意図しない方向へ印刷ペースト４が充填されて、印刷層の形状が歪となり、或いは印刷層がかすれて、結果として印刷不良が生じる。また、孔深さＨ１が０．６を超えると、第１孔部１３の孔内面に印刷ペースト４が付着して、メタルマスクとともにその一部が除去されて、印刷層の形状が歪となり、或いは印刷層がかすれて、結果として印刷不良が生じる。 When the thickness T of the mask body 7 is 1, H1, which is defined by the hole depth of the first hole portion 13, is preferably set to 0.2 or more and 0.6 or less. This is because when the hole depth H1 is less than 0.2 or exceeds 0.6, printing defects occur. More specifically, when the hole depth H1 is less than 0.2, the guiding effect of the printing paste 4 by the inner surface of the first hole portion 13 becomes insufficient, and the printing paste 4 is filled in an unintended direction during printing, causing the shape of the printing layer to become distorted or the printing layer to become faint, resulting in printing defects. Also, when the hole depth H1 exceeds 0.6, the printing paste 4 adheres to the inner surface of the first hole portion 13 and a part of it is removed together with the metal mask, causing the shape of the printing layer to become distorted or the printing layer to become faint, resulting in printing defects.

マスク本体７の厚みＴを１とするとき、第１孔部１３の孔深さで規定されるＨ１は、０．２以上、０．５未満に設定することがより好ましく、これにより、先の印刷不良の発生を抑えて、概ね良好な厚みの印刷層を得ることができる。 When the thickness T of the mask body 7 is 1, it is more preferable to set H1, which is defined by the hole depth of the first hole portion 13, to 0.2 or more and less than 0.5, thereby suppressing the occurrence of printing defects and obtaining a printing layer of generally good thickness.

第２孔部１４の孔深さをＨ２と規定し、第２孔部１４の拡大寸法の半分をＤ３と規定するとき、不等式（Ｈ２＜Ｄ３）を満足するように、第２孔部１４が形成されていると、ベルマウス状の孔からなる第２孔部１４の孔内面を構成する断面形状の曲率を大きく形成することができるので、第２孔部１４における印刷ペースト４の剥離を促進できる。 When the hole depth of the second hole portion 14 is defined as H2 and half the enlarged dimension of the second hole portion 14 is defined as D3, if the second hole portion 14 is formed so as to satisfy the inequality (H2<D3), the curvature of the cross-sectional shape constituting the inner surface of the second hole portion 14, which is a bell-mouth shaped hole, can be made large, thereby facilitating the peeling of the printing paste 4 in the second hole portion 14.

マスク本体７の表面８における第１孔部１３の開口寸法をＤ１、マスク本体７の裏面９における第２孔部１４の開口寸法をＤ２と規定するとき、開口寸法Ｄ２が開口寸法Ｄ１の１．５倍以上に設定されていると、上記と同様に、ベルマウス状の孔からなる第２孔部１４の孔内面を構成する断面形状の曲率を大きく形成することができるので、第２孔部１４における印刷ペースト４の剥離を促進できる。 When the opening dimension of the first hole portion 13 on the front surface 8 of the mask body 7 is defined as D1 and the opening dimension of the second hole portion 14 on the back surface 9 of the mask body 7 is defined as D2, if the opening dimension D2 is set to be 1.5 times or more the opening dimension D1, the curvature of the cross-sectional shape constituting the inner surface of the second hole portion 14, which is a bell-mouth shaped hole, can be made large, as described above, and peeling of the printing paste 4 in the second hole portion 14 can be promoted.

マスク本体７の厚みＴが、２５μｍ以下に設定されていることが好ましい。これは印刷用メタルマスクの高精細化に伴い、第１孔部１３の開口寸法Ｄ１も微小化されるが、マスク本体７の厚みＴが２５μｍを超えると、開口寸法Ｄ１に対して通孔１０の孔深さが大きくなるため、スキージによる通孔１０への印刷ペースト４の充填が不十分になるおそれがあることに拠る。 The thickness T of the mask body 7 is preferably set to 25 μm or less. This is because, as printing metal masks become more precise, the opening dimension D1 of the first hole portion 13 is also made smaller. However, if the thickness T of the mask body 7 exceeds 25 μm, the hole depth of the through hole 10 becomes large relative to the opening dimension D1, and there is a risk that the squeegee will not be able to sufficiently fill the through hole 10 with the printing paste 4.

通孔１０の内面およびマスク本体７の裏面９に、印刷ペースト４の付着を抑制するコーティング層１７が形成されていると、第１孔部１３による印刷ペースト４の案内、および第２孔部１４における印刷ペースト４の剥離をスムーズに行うことができる。また、第１孔部１３に形成されたコーティング層１７の層厚をＣ１、第２孔部１４に形成されたコーティング層１７の層厚をＣ２、マスク本体７の裏面９に形成されたコーティング層１７の層厚をＣ３と規定するとき、不等式（Ｃ１≦Ｃ２≦Ｃ３）を満足するように、コーティング層１７が形成されている形態を採ることができる。このような形態において、コーティング層１７の層厚Ｃ１が最も小さくなるように設定することで、印刷層の形状を規定する第１孔部１３の開口径Ｄ１の形状変化を小さくできる。また、このような形態において、コーティング層１７の層厚Ｃ１・Ｃ２よりも層厚Ｃ３を大きく形成することで、印刷対象２との接触により徐々に摩耗するコーティング層１７の効果をより長期にわたって維持することができる。 When the coating layer 17 that suppresses adhesion of the printing paste 4 is formed on the inner surface of the through hole 10 and the back surface 9 of the mask body 7, the printing paste 4 can be guided by the first hole portion 13 and the printing paste 4 can be peeled off smoothly in the second hole portion 14. In addition, when the thickness of the coating layer 17 formed in the first hole portion 13 is defined as C1, the thickness of the coating layer 17 formed in the second hole portion 14 is defined as C2, and the thickness of the coating layer 17 formed on the back surface 9 of the mask body 7 is defined as C3, the coating layer 17 can be formed so as to satisfy the inequality (C1≦C2≦C3). In this form, by setting the thickness C1 of the coating layer 17 to be the smallest, the shape change of the opening diameter D1 of the first hole portion 13 that defines the shape of the printing layer can be reduced. In addition, in this form, by forming the thickness C3 of the coating layer 17 to be larger than the thicknesses C1 and C2 of the coating layer 17, the effect of the coating layer 17 that gradually wears away due to contact with the printing object 2 can be maintained for a longer period of time.

本発明の第１実施形態に係る印刷用メタルマスクの要部を示す縦断正面図である。1 is a vertical sectional front view showing a main portion of a printing metal mask according to a first embodiment of the present invention. FIG. 印刷用メタルマスクの全体を示す平面図である。FIG. 2 is a plan view showing the entire printing metal mask. 印刷用メタルマスクの使用態様例を示す縦断側面図である。FIG. 2 is a vertical cross-sectional side view showing an example of how a printing metal mask is used. 印刷用メタルマスクの製造工程を示す説明図である。1A to 1C are explanatory diagrams showing a manufacturing process of a printing metal mask. 本発明の第２実施形態に係る印刷用メタルマスクの要部を示しており、（ａ）は縦断正面図、（ｂ）は底面図である。5A and 5B show a main part of a printing metal mask according to a second embodiment of the present invention, where FIG. 5A is a longitudinal sectional front view and FIG.

（第１実施形態）図１から図４に本発明に係る印刷用メタルマスクの第１実施形態を示す。なお、各図における厚みや幅などの寸法は、実際の様子を示したものではなく、それぞれ模式的に示している。印刷用メタルマスク（以下、単にマスクと言う。）１は、図３に示すように回路基板（印刷対象）２の表面に形成された電極３上に、はんだボールを仮接着するためのフラックス（印刷ペースト）４からなる印刷層をスクリーン印刷法で印刷形成するために用いられる。 (First embodiment) Figures 1 to 4 show a first embodiment of the printing metal mask according to the present invention. Note that the dimensions such as thickness and width in each figure are shown diagrammatically and not in actual appearance. The printing metal mask (hereinafter simply referred to as the mask) 1 is used to print and form a printing layer made of flux (printing paste) 4 for temporarily adhering solder balls on electrodes 3 formed on the surface of a circuit board (printing target) 2 as shown in Figure 3 by a screen printing method.

図２においてマスク１は、ニッケル、銅、ニッケル－コバルトといったニッケル合金などからなる電着金属を素材として電鋳法によって形成された金属薄板からなるマスク本体７をベースとし、マスク本体７にはその盤面を表面８から裏面９に貫通する丸孔からなる多数の通孔１０が開口されている。マスク１は一辺が２５０ｍｍの正方形状に形成されており、同マスク１を四つの象限に分割したとき、各象限のそれぞれにパターン形成領域Ｍが区画されている。通孔１０は、回路基板２の電極３に対応する電極パターンに配された状態でパターン形成領域Ｍ内に設けられている。パターン形成領域Ｍの周囲には、当該領域Ｍを囲むように、スクリーン印刷後の工程で回路基板２を規定の形状にカットする際に用いられるカットマークを印刷するためのカットマーク形成領域Ｃが区画されている。マスク１は、単体、あるいは四周縁に枠体が固定された状態でスクリーン印刷装置のマスク固定部に装着される。 In FIG. 2, the mask 1 is based on a mask body 7 made of a thin metal plate formed by electroforming using electroplated metal such as nickel, copper, or nickel alloy such as nickel-cobalt. The mask body 7 has a large number of through holes 10 made of round holes penetrating the plate surface from the front surface 8 to the back surface 9. The mask 1 is formed in a square shape with sides of 250 mm, and when the mask 1 is divided into four quadrants, a pattern formation region M is defined in each quadrant. The through holes 10 are provided in the pattern formation region M in a state where they are arranged in an electrode pattern corresponding to the electrodes 3 of the circuit board 2. Around the pattern formation region M, a cut mark formation region C is defined so as to surround the region M, in which cut marks used when cutting the circuit board 2 into a specified shape in a process after screen printing are printed. The mask 1 is attached to the mask fixing part of the screen printing device either alone or with a frame fixed to the four edges.

図１に示すように、通孔１０は、マスク本体７の表面８に開口する第１孔部１３と、マスク本体７の裏面９に開口する第２孔部１４とで構成されている。第１孔部１３は、マスク本体７の厚み方向に伸びるストレート状の丸孔からなり、第２孔部１４は、第１孔部１３と滑らかに連続して、下向きに拡開するベルマウス状の孔からなる。 As shown in FIG. 1, the through hole 10 is composed of a first hole portion 13 that opens to the front surface 8 of the mask body 7, and a second hole portion 14 that opens to the back surface 9 of the mask body 7. The first hole portion 13 is a straight circular hole that extends in the thickness direction of the mask body 7, and the second hole portion 14 is a bell-mouth hole that smoothly continues to the first hole portion 13 and opens downward.

マスク本体７の厚みＴは、２５μｍ以下であることが好ましく、１８μｍ以下であることがより好ましい。本実施形態では、マスク本体７の厚みＴは１８μｍに設定されている。 The thickness T of the mask body 7 is preferably 25 μm or less, and more preferably 18 μm or less. In this embodiment, the thickness T of the mask body 7 is set to 18 μm.

第１孔部１３の孔深さＨ１は（図１参照）、マスク本体７の厚みＴを１とするとき、０．２以上、０．５未満に設定されている。本実施形態の孔深さＨ１は、３．６μｍに設定されており、マスク本体７の厚みＴを１とするときの孔深さＨ１は０．２とされている（３．６／１８＝０．２）。 The hole depth H1 of the first hole portion 13 (see FIG. 1) is set to 0.2 or more and less than 0.5 when the thickness T of the mask body 7 is 1. In this embodiment, the hole depth H1 is set to 3.6 μm, and when the thickness T of the mask body 7 is 1, the hole depth H1 is 0.2 (3.6/18=0.2).

第１孔部１３の開口寸法、すなわち開口径（直径）Ｄ１は（図１参照）、電極３に形成すべきフラックス４の層の直径寸法と同一に設定される。一般的なフラックス４の層の直径寸法は、２０μｍ～５０μｍに設定されるものであり、これより、本実施形態の開口径Ｄ１は、４０μｍに設定した。第１孔部１３の開口径Ｄ１は、印刷形成される印刷層の平面形状を規定しており、電極３上には、平面視で円形の印刷層が形成される。 The opening dimension of the first hole 13, i.e., the opening diameter (diameter) D1 (see FIG. 1), is set to be the same as the diameter dimension of the layer of flux 4 to be formed on the electrode 3. The diameter dimension of a typical layer of flux 4 is set to 20 μm to 50 μm, and therefore the opening diameter D1 in this embodiment is set to 40 μm. The opening diameter D1 of the first hole 13 determines the planar shape of the printed layer that is printed, and a printed layer that is circular in plan view is formed on the electrode 3.

第２孔部１４の孔深さＨ２は（図１参照）、マスク本体７の厚みＴから第１孔部１３の孔深さＨ１を減じた寸法であり、本実施形態では１４．４μｍに設定されている。先に説明したように、マスク本体７の厚みＴを１とするときの孔深さＨ１は０．５未満に設定されるので、第１孔部１３の孔深さＨ１と第２孔部１４の孔深さＨ２との関係は、不等式（Ｈ１＜Ｈ２）を満足するように設定する。 The hole depth H2 of the second hole portion 14 (see FIG. 1) is the dimension obtained by subtracting the hole depth H1 of the first hole portion 13 from the thickness T of the mask body 7, and is set to 14.4 μm in this embodiment. As explained above, when the thickness T of the mask body 7 is 1, the hole depth H1 is set to less than 0.5, so the relationship between the hole depth H1 of the first hole portion 13 and the hole depth H2 of the second hole portion 14 is set to satisfy the inequality (H1<H2).

第２孔部１４の開口寸法、すなわち開口径（直径）Ｄ２は（図１参照）、開口径Ｄ１よりも大きく設定されており、本実施形態では、開口径Ｄ２は、開口径Ｄ１の１．５倍以上に設定されている。加えて、第２孔部１４の半径の拡径寸法（開口の拡大寸法の半分）Ｄ３は、孔深さＨ２よりも大きく設定されている（Ｈ２＜Ｄ３）。図１における拡径寸法Ｄ３とは、開口径Ｄ２から開口径Ｄ１を減じた値の半分（（Ｄ２－Ｄ１）／２）を意味する。開口径（直径）Ｄ２は、５０μｍ～１００μｍに設定することが好ましく、本実施形態の開口径Ｄ２は８０μｍに設定した。これに伴い、拡径寸法Ｄ３は２０μｍに設定されている。本実施形態では、拡径寸法Ｄ３と孔深さＨ２との関係が、不等式（Ｈ２＜Ｄ３）を満足するように設定するため、第２孔部１４の内面の断面形状は、マスク本体７の厚み方向に短軸を持つ四分楕円弧状に形成される。また、第２孔部１４の開口端とマスク本体７の裏面９とは滑らかに連続されている。 The opening dimension of the second hole portion 14, i.e., the opening diameter (diameter) D2 (see FIG. 1), is set larger than the opening diameter D1, and in this embodiment, the opening diameter D2 is set to 1.5 times or more the opening diameter D1. In addition, the expansion dimension (half of the expansion dimension of the opening) D3 of the radius of the second hole portion 14 is set larger than the hole depth H2 (H2<D3). The expansion dimension D3 in FIG. 1 means half the value obtained by subtracting the opening diameter D1 from the opening diameter D2 ((D2-D1)/2). The opening diameter (diameter) D2 is preferably set to 50 μm to 100 μm, and the opening diameter D2 in this embodiment is set to 80 μm. Accordingly, the expansion dimension D3 is set to 20 μm. In this embodiment, the relationship between the expanded diameter dimension D3 and the hole depth H2 is set to satisfy the inequality (H2<D3), so that the cross-sectional shape of the inner surface of the second hole portion 14 is formed into a quarter elliptical arc shape with a minor axis in the thickness direction of the mask body 7. In addition, the opening end of the second hole portion 14 and the back surface 9 of the mask body 7 are smoothly connected.

本実施形態の電極３は円形に形成されており、電極３の直径をＤ４とするとき、第１孔部１３の開口径Ｄ１は直径Ｄ４よりも小さく形成され、第２孔部１４の開口径Ｄ２は直径Ｄ４よりも大きく形成されている、換言すれば、開口径Ｄ１と開口径Ｄ２は、不等式（Ｄ１＜Ｄ４＜Ｄ２）を満足するように形成する（図１参照）。 In this embodiment, the electrode 3 is formed in a circular shape, and when the diameter of the electrode 3 is D4, the opening diameter D1 of the first hole portion 13 is formed to be smaller than the diameter D4, and the opening diameter D2 of the second hole portion 14 is formed to be larger than the diameter D4. In other words, the opening diameters D1 and D2 are formed to satisfy the inequality (D1<D4<D2) (see FIG. 1).

図１に示すように、通孔１０の孔内面およびマスク本体７の裏面９には、コーティング層１７が形成されている。コーティング層１７は通孔１０の孔内面、およびマスク本体７の裏面９へのフラックス４の付着を抑制するものである。第１孔部１３におけるコーティング層１７の層厚Ｃ１と、第２孔部１４におけるコーティング層１７の層厚Ｃ２と、マスク本体７の裏面９におけるコーティング層１７の層厚Ｃ３とは、不等式（Ｃ１≦Ｃ２≦Ｃ３）を満足するように設定する。また、第１孔部１３の孔内面は印刷層の形状を規定するため、当該部分におけるコーティング層１７の層厚Ｃ１は、他の部分よりも薄く形成することで開口径Ｄ１の形状変化を小さくでき、マスク本体７の裏面９は印刷用メタルマスク１の使用時に回路基板２と接触するため、当該部分におけるコーティング層１７の層厚Ｃ３は、他の部分よりも厚く形成することでその耐久性を向上できる。そのため、コーティング層１７の各層厚Ｃ１・Ｃ２・Ｃ３は、不等式（Ｃ１≦Ｃ２≦Ｃ３）を満足し、さらに式（Ｃ１≠Ｃ３）を満足するように設定する。 As shown in FIG. 1, a coating layer 17 is formed on the inner surface of the through hole 10 and the back surface 9 of the mask body 7. The coating layer 17 suppresses the adhesion of the flux 4 to the inner surface of the through hole 10 and the back surface 9 of the mask body 7. The thickness C1 of the coating layer 17 in the first hole portion 13, the thickness C2 of the coating layer 17 in the second hole portion 14, and the thickness C3 of the coating layer 17 on the back surface 9 of the mask body 7 are set to satisfy the inequality (C1≦C2≦C3). In addition, since the inner surface of the hole of the first hole portion 13 determines the shape of the printing layer, the thickness C1 of the coating layer 17 in this portion can be made thinner than other portions to reduce the shape change of the opening diameter D1, and since the back surface 9 of the mask body 7 comes into contact with the circuit board 2 when the printing metal mask 1 is used, the thickness C3 of the coating layer 17 in this portion can be made thicker than other portions to improve its durability. Therefore, the thicknesses C1, C2, and C3 of the coating layer 17 are set to satisfy the inequality (C1 ≦ C2 ≦ C3) and also to satisfy the equation (C1 ≠ C3).

本実施形態における層厚Ｃ１は０．５μｍに設定され、層厚Ｃ２は第１孔部１３との隣接部分が０．５μｍであり、マスク本体７の裏面９との隣接部分が１．０μｍに設定され、層厚Ｃ３は１．０μｍに設定されている。第２孔部１４におけるコーティング層１７の層厚Ｃ２は、第１孔部１３側からマスク本体７の裏面９側に向かって漸次厚くなるように形成されており、段部のない滑らかなコーティング層１７とされている。コーティング層１７は、浸漬形成あるいはスプレーによる塗布にて形成することができる。なお、本実施形態のコーティング層１７はμｍオーダーで形成したが、ｎｍオーダーでコーティング層１７を形成することも可能である。 In this embodiment, the layer thickness C1 is set to 0.5 μm, the layer thickness C2 is set to 0.5 μm in the portion adjacent to the first hole portion 13 and 1.0 μm in the portion adjacent to the back surface 9 of the mask body 7, and the layer thickness C3 is set to 1.0 μm. The layer thickness C2 of the coating layer 17 in the second hole portion 14 is formed so as to gradually become thicker from the first hole portion 13 side toward the back surface 9 side of the mask body 7, resulting in a smooth coating layer 17 without steps. The coating layer 17 can be formed by immersion formation or spray application. Note that although the coating layer 17 in this embodiment is formed on the order of μm, it is also possible to form the coating layer 17 on the order of nm.

また、コーティング層１７は、不等式（Ｃ１＜Ｃ２＜Ｃ３）を満足するように設定することもできる。具体的には、層厚Ｃ３を１とするとき、層厚Ｃ１は、０．５未満に設定し、層厚Ｃ２は、０．５を超え１未満に設定する。 The coating layer 17 can also be set to satisfy the inequality (C1<C2<C3). Specifically, when the layer thickness C3 is 1, the layer thickness C1 is set to less than 0.5, and the layer thickness C2 is set to more than 0.5 and less than 1.

マスク本体７の表面８はスキージ面を構成しており、フラックス４からなる印刷層の印刷形成時には、マスク本体７の裏面９を回路基板２の表面に正対させ、電極３と通孔１０とを位置合わせした状態で、両者（マスク１、回路基板２）を密着させる。印刷は、スキージ面（表面８）上にのせたフラックス４をスキージＳでスキージングすることにより、通孔１０およびカットマーク用の開口にフラックス４が充填されて、回路基板２の表面に通孔１０およびカットマークに合致したフラックス４からなる印刷層が形成される。スキージＳは、その先端がスキージ面（マスク本体７の表面８）と接触した状態でマスク１の手前側（図２に向かって下側）から奥側（図２に向かって上側）に向かって移動しながら印刷層を印刷形成する。 The surface 8 of the mask body 7 constitutes the squeegee surface, and when printing the printed layer made of flux 4, the back surface 9 of the mask body 7 is placed directly opposite the surface of the circuit board 2, and the electrodes 3 and the through holes 10 are aligned and the two (mask 1, circuit board 2) are brought into close contact. The printing is performed by squeezing the flux 4 placed on the squeegee surface (surface 8) with the squeegee S, filling the through holes 10 and the openings for the cut marks with the flux 4, and forming a printed layer made of flux 4 that matches the through holes 10 and the cut marks on the surface of the circuit board 2. The squeegee S prints and forms the printed layer while moving from the front side of the mask 1 (lower side in Figure 2) to the back side (upper side in Figure 2) with its tip in contact with the squeegee surface (surface 8 of the mask body 7).

印刷時におけるフラックス４は、マスク本体７の表面８から第１孔部１３の内部へと充填される。通孔１０に侵入したフラックス４は第１孔部１３の孔内面で案内され、充填方向がマスク本体７の厚み方向、すなわち電極３へと向かう方向へと落とし込まれる状態で侵入する。通孔１０の内部へと侵入したフラックス４は、第１孔部１３と第２孔部１４との境界部分で第２孔部１４から剥離されて電極３へと向かい、マスク本体７の裏面９に至ったフラックス４は電極３上に接して、図３に示すようなフラックス４からなる印刷層が形成される。 During printing, the flux 4 is filled from the surface 8 of the mask body 7 into the inside of the first hole 13. The flux 4 that has entered the through hole 10 is guided by the inner surface of the first hole 13, and enters in a state where the filling direction is the thickness direction of the mask body 7, that is, in the direction toward the electrode 3. The flux 4 that has entered the through hole 10 is peeled off from the second hole 14 at the boundary between the first hole 13 and the second hole 14 and heads toward the electrode 3, and the flux 4 that has reached the back surface 9 of the mask body 7 comes into contact with the electrode 3, forming a printed layer made of flux 4 as shown in FIG. 3.

図４に実施形態に係るマスク１の製造方法を示す。
（パターンニング工程）
図４（ａ）に示すように、導電性を有する例えばステンレスや真ちゅう製の母型２１の表面全体に、所定厚みのフォトレジスト層２２を形成してから、通孔１０に対応する円状およびカットマークに対応する線状の透光孔を有するガラスマスクからなるパターンフィルム２３を密着させる。この状態で、紫外線光を照射して露光を行い、現像、乾燥の各処理を行う。ここでのフォトレジスト層２２は、ネガタイプのシート状感光性ドライフィルムレジストの一枚ないし数枚をラミネートして熱圧着により形成して、所定の厚みになるようにする。次いで、未露光部分のフォトレジスト層２２を溶解除去することにより、図４（ｂ）に示すように、通孔１０とカットマークに対応するレジスト体２４を有するパターンレジスト２５を得る。 FIG. 4 shows a method for manufacturing the mask 1 according to the embodiment.
(Patterning process)
As shown in Fig. 4(a), a photoresist layer 22 of a predetermined thickness is formed on the entire surface of a conductive matrix 21 made of, for example, stainless steel or brass, and then a pattern film 23 made of a glass mask having circular light-transmitting holes corresponding to the through holes 10 and linear light-transmitting holes corresponding to the cut marks is adhered to the matrix. In this state, ultraviolet light is irradiated to perform exposure, and then development and drying processes are performed. The photoresist layer 22 here is formed by laminating one or several sheets of negative type sheet-shaped photosensitive dry film resist and thermocompression bonding to a predetermined thickness. Next, the photoresist layer 22 in the unexposed parts is dissolved and removed to obtain a pattern resist 25 having resist bodies 24 corresponding to the through holes 10 and the cut marks, as shown in Fig. 4(b).

（電鋳工程）
上記のパターンレジスト２５を形成した母型２１を建浴された電鋳槽に入れ、図４（ｃ）に示すように、レジスト体２４の上端縁を乗り越えない範囲で電着金属を電着して、電鋳層２６、すなわちマスク本体７となる層を形成する。このとき、電鋳金属の成長先端の縁部は四分楕円弧状に成長するので、母型２１上に電着金属を電着するだけで、ベルマウス状の第２孔部１４を形成することができる。 (Electroforming process)
The matrix 21 on which the pattern resist 25 is formed is placed in a prepared electroforming tank, and as shown in Fig. 4(c), an electroformed layer 26, i.e., a layer that will become the mask body 7, is formed by electroforming a metal so as not to exceed the upper edge of the resist body 24. At this time, the edge of the growth tip of the electroformed metal grows in the shape of a quarter ellipse, so that the bell-mouth shaped second hole 14 can be formed simply by electroforming the metal on the matrix 21.

（剥離工程）
図４（ｄ）に示すように、母型２１から電鋳層２６と、パターンレジスト２５とを剥離したうえで、パターンレジスト２５を溶解除去することにより、図３に示すマスク１を得る。なお、得られたマスク本体７の外周縁に枠体を接着剤で接着して、マスク本体７と枠体とを不離一体的に接合した、枠体を備えるマスク１とすることもできる。 (Peeling process)
As shown in Fig. 4(d), the electroformed layer 26 and the pattern resist 25 are peeled off from the matrix 21, and the pattern resist 25 is dissolved and removed to obtain the mask 1 shown in Fig. 3. Note that a frame may be adhered to the outer periphery of the obtained mask body 7 with an adhesive, so that the mask body 7 and the frame are inseparably joined to obtain the mask 1 equipped with a frame.

以上のように、本実施形態のマスク１では、マスク本体７の表面８に開口する第１孔部１３をストレート孔で構成したので、通孔１０への充填時におけるフラックス４の流れ方向を鉛直方向に伸びる第１孔部１３の孔内面で案内して、フラックス４をマスク本体７の厚み方向（鉛直方向）に確実に落とし込むことができる。また、第２孔部１４を、内面の断面形状がＲ状に形成され、第１孔部１３と滑らかに連続し、かつ拡径しつつマスク本体７の裏面９に開口するベルマウス状の孔で構成したので、フラックス４が第１孔部１３の孔内面で案内されて、両孔部１３・１４の境界部分付近に至ったとき、当該境界部分付近で第２孔部１４の孔内面からフラックス４を剥離させることができる。また、第２孔部１４の孔内面から剥離された状態で、フラックス４を第２孔部１４のマスク本体７の裏面９側へと至らせることができる。このように、本実施形態のマスク１によれば、両孔部１３・１４の境界部分付近で第２孔部１４の孔内面からフラックス４を剥離させることができるので、従来のメタルマスクに比べて、通孔１０の孔内面とフラックス４との接触面積を縮小させて、マスク１の回路基板２からの分離時において、マスク１に付着して回路基板２から除去されるフラックス４の量を減容させることができる。以上より、本実施形態のマスク１によれば、回路基板２上における印刷層の印刷形状が歪になることや印刷がかすれるなどの印刷不良の発生を抑えることができるので、印刷層を印刷形成する際の印刷精度の向上を図って、高精度でかつ高品位な印刷層を回路基板２上に形成することができる。 As described above, in the mask 1 of this embodiment, the first hole portion 13 opening on the surface 8 of the mask body 7 is configured as a straight hole, so that the flow direction of the flux 4 when filling the through hole 10 is guided by the inner surface of the first hole portion 13 extending in the vertical direction, and the flux 4 can be reliably dropped in the thickness direction (vertical direction) of the mask body 7. In addition, the second hole portion 14 is configured as a bell-mouth hole whose inner cross-sectional shape is formed in an R shape, smoothly continues to the first hole portion 13, and opens on the back surface 9 of the mask body 7 while expanding in diameter, so that when the flux 4 is guided by the inner surface of the first hole portion 13 and reaches the vicinity of the boundary portion between the two hole portions 13 and 14, the flux 4 can be peeled off from the inner surface of the second hole portion 14 near the boundary portion. In addition, the flux 4 can be led to the back surface 9 side of the mask body 7 of the second hole portion 14 in a state where it has been peeled off from the inner surface of the second hole portion 14. Thus, according to the mask 1 of this embodiment, the flux 4 can be peeled off from the inner surface of the second hole portion 14 near the boundary between the two hole portions 13 and 14, so that the contact area between the inner surface of the through hole 10 and the flux 4 can be reduced compared to conventional metal masks, and the amount of flux 4 that adheres to the mask 1 and is removed from the circuit board 2 when the mask 1 is separated from the circuit board 2 can be reduced. As described above, according to the mask 1 of this embodiment, the occurrence of printing defects such as distortion of the printed shape of the printed layer on the circuit board 2 and faint printing can be suppressed, so that the printing accuracy when printing the printed layer can be improved, and a high-precision and high-quality printed layer can be formed on the circuit board 2.

また、ストレート状の丸孔からなる第１孔部１３と、ベルマウス状の孔からなる第２孔部１４とで構成される通孔１０によれば、通孔１０の内面形状を角部のない滑らかな内面形状とすることができるので、角部にフラックス４が付着して回路基板２上における印刷層の印刷形状が歪になることや印刷がかすれるなどの印刷不良の発生をより抑えることができる。 In addition, the through hole 10, which is composed of the first hole portion 13, which is a straight round hole, and the second hole portion 14, which is a bell-mouth hole, can have a smooth inner shape without corners, which further reduces the occurrence of printing defects such as flux 4 adhering to the corners, which causes distortion of the printed shape of the printed layer on the circuit board 2, or fading of the print.

マスク本体７の厚みＴを１とするとき、第１孔部１３の孔深さで規定されるＨ１は、０．２以上、０．６以下に設定することが好ましい。これは、孔深さＨ１が０．２未満となると、或いは孔深さＨ１が０．６を超えると、印刷不良が生じることに拠る。より具体的には、孔深さＨ１が０．２未満になると、第１孔部１３の孔内面によるフラックス４の案内効果が不十分となり、印刷時に意図しない方向へフラックス４が充填されて、印刷層の形状が歪となり、或いは印刷層がかすれて、結果として印刷不良が生じる。また、孔深さＨ１が０．６を超えると、第１孔部１３の孔内面にフラックス４が付着して、メタルマスクとともにその一部が除去されて、印刷層の形状が歪となり、或いは印刷層がかすれて、結果として印刷不良が生じる。 When the thickness T of the mask body 7 is 1, it is preferable to set H1, which is defined by the hole depth of the first hole portion 13, to 0.2 or more and 0.6 or less. This is because when the hole depth H1 is less than 0.2 or exceeds 0.6, printing defects occur. More specifically, when the hole depth H1 is less than 0.2, the guiding effect of the flux 4 by the inner surface of the first hole portion 13 becomes insufficient, and the flux 4 is filled in an unintended direction during printing, causing the shape of the printed layer to become distorted or the printed layer to become faint, resulting in printing defects. Also, when the hole depth H1 exceeds 0.6, the flux 4 adheres to the inner surface of the first hole portion 13 and a part of it is removed together with the metal mask, causing the shape of the printed layer to become distorted or the printed layer to become faint, resulting in printing defects.

さらに、マスク本体７の厚みＴを１とするとき、第１孔部１３の孔深さで規定されるＨ１は、０．２以上、０．５未満に設定することがより好ましく、これにより、先の印刷不良の発生を抑えて、概ね良好な厚みの印刷層を得ることができる。 Furthermore, when the thickness T of the mask body 7 is 1, it is more preferable to set H1, which is defined by the hole depth of the first hole portion 13, to 0.2 or more and less than 0.5, thereby suppressing the occurrence of printing defects as described above and obtaining a printing layer of generally good thickness.

第２孔部１４の孔深さＨ２と、第２孔部１４の半径の拡径寸法Ｄ３とを、不等式（Ｈ２＜Ｄ３）を満足するように、第２孔部１４を形成したので、ベルマウス状の孔からなる第２孔部１４の孔内面を構成する断面形状の曲率を大きく形成して、第２孔部１４におけるフラックス４の剥離を促進できる。 The second hole portion 14 is formed so that the hole depth H2 of the second hole portion 14 and the expansion dimension D3 of the radius of the second hole portion 14 satisfy the inequality (H2<D3). This allows the curvature of the cross-sectional shape constituting the inner surface of the second hole portion 14, which is a bell-mouth shaped hole, to be large, facilitating the peeling of the flux 4 in the second hole portion 14.

第２孔部１４の開口径Ｄ２を第１孔部１３の開口径Ｄ１の１．５倍以上に設定したので、上記と同様に、ベルマウス状の孔からなる第２孔部１４の孔内面を構成する断面形状の曲率を大きく形成して、第２孔部１４におけるフラックス４の剥離を促進できる。 The opening diameter D2 of the second hole portion 14 is set to be 1.5 times or more the opening diameter D1 of the first hole portion 13, so that, as described above, the curvature of the cross-sectional shape constituting the inner surface of the second hole portion 14, which is a bell-mouth shaped hole, can be made large, facilitating the peeling of the flux 4 in the second hole portion 14.

マスク１の高精細化に伴い、第１孔部１３の開口径Ｄ１が微小化されるが、マスク本体７の厚みＴが大きくなると、開口径Ｄ１に対して通孔１０の孔深さが大きくなるため、スキージによる通孔１０へのフラックス４の充填が不十分になるおそれがある。本実施形態においては、マスク本体７の厚みＴを、２５μｍ以下（１８μｍ）に設定したので、上記のような問題が生じることはなく、スキージによる通孔１０へのフラックス４の充填が不十分になることを回避することができる。 As the definition of the mask 1 increases, the opening diameter D1 of the first hole portion 13 becomes smaller, but if the thickness T of the mask body 7 increases, the hole depth of the through hole 10 becomes larger relative to the opening diameter D1, and there is a risk that the flux 4 may not be sufficiently filled into the through hole 10 by the squeegee. In this embodiment, the thickness T of the mask body 7 is set to 25 μm or less (18 μm), so the above problem does not occur and it is possible to avoid insufficient filling of the flux 4 into the through hole 10 by the squeegee.

通孔１０の内面およびマスク本体７の裏面９に、フラックス４の付着を抑制するコーティング層１７を形成したので、第１孔部１３によるフラックス４の案内、および第２孔部１４におけるフラックス４の剥離をスムーズに行うことができる。また、コーティング層１７の各層厚Ｃ１・Ｃ２・Ｃ３が不等式（Ｃ１≦Ｃ２≦Ｃ３）を満足する状態で、層厚Ｃ１を最も小さく設定したので、印刷層の形状を規定する第１孔部１３の開口径Ｄ１の形状変化を小さくできる。また、層厚Ｃ３を最も大きく形成したので、回路基板２との接触により徐々に摩耗するコーティング層１７の効果を長期にわたって維持することができる。 The coating layer 17 that suppresses the adhesion of the flux 4 is formed on the inner surface of the through hole 10 and the back surface 9 of the mask body 7, so that the flux 4 can be smoothly guided by the first hole 13 and peeled off in the second hole 14. In addition, since the layer thicknesses C1, C2, and C3 of the coating layer 17 satisfy the inequality (C1≦C2≦C3), the layer thickness C1 is set to the smallest, so that the change in shape of the opening diameter D1 of the first hole 13 that determines the shape of the printing layer can be reduced. In addition, since the layer thickness C3 is formed to be the largest, the effect of the coating layer 17 that gradually wears away due to contact with the circuit board 2 can be maintained for a long period of time.

以上のことから、本実施形態に係る印刷用メタルマスクは、国連の提唱する持続可能な開発目標（ＳＤＧｓ:Sustainable Development Goals）の目標９（産業と技術革新の基盤をつくろう＿強靭なインフラを整備し、包摂的で持続可能な産業化を推進するとともに、技術革新の拡大を図る）、および目標１２（つくる責任、つかう責任＿持続可能な消費と生産のパターンを確保する）に貢献し得るものである。 For these reasons, the printing metal mask according to this embodiment can contribute to Goal 9 (Build resilient infrastructure, promote inclusive and sustainable industrialization and foster innovation) and Goal 12 (Responsible consumption and production – Ensure sustainable consumption and production patterns) of the Sustainable Development Goals (SDGs) advocated by the United Nations.

（第２実施形態）図５に本発明に係る印刷用メタルマスクの第２実施形態を示す。本実施形態では、通孔１０の形状が第１実施形態と相違する。なお、図５においてはコーティング層１７を省略して図示しており、また、図５（ｂ）において第１孔部１３を示す四角形のひとつ外側の角丸四角形の線は、マスク本体７の裏面９側に開口する第２孔部１４の開口端を示すための線である。 (Second embodiment) Figure 5 shows a second embodiment of the printing metal mask according to the present invention. In this embodiment, the shape of the through hole 10 differs from that of the first embodiment. Note that the coating layer 17 is omitted in Figure 5, and the line of the rounded rectangle immediately outside the rectangle showing the first hole portion 13 in Figure 5 (b) is a line showing the opening end of the second hole portion 14 that opens on the back surface 9 side of the mask body 7.

通孔１０は、マスク本体７の表面８に開口する第１孔部１３をストレート状の正方形孔（矩形状孔）とし、第２孔部１４を、内面の断面形状がＲ状に形成され、第１孔部１３と滑らかに連続し、かつ拡大しつつマスク本体７の裏面９に開口するように構成した。第２孔部１４の内面の断面形状は、底面視における第２孔部１４の四隅部分の四分円状の領域も含め、マスク本体７の厚み方向に短軸を持つ四分楕円弧状に形成されている。このように、通孔１０は矩形状であってもよく、また多角形状であってもよく、矩形状または多角形状の孔からなる通孔１０は、その角部が丸められていてもよい。通孔１０は楕円状に形成することもできる。 The through hole 10 is configured such that the first hole portion 13 opening on the surface 8 of the mask body 7 is a straight square hole (rectangular hole), and the second hole portion 14 has an inner cross-sectional shape formed in an R-shape, smoothly continues to the first hole portion 13, and opens on the back surface 9 of the mask body 7 while expanding. The inner cross-sectional shape of the second hole portion 14 is formed in a quadrant elliptical arc shape with a minor axis in the thickness direction of the mask body 7, including the quadrant-shaped areas at the four corners of the second hole portion 14 when viewed from the bottom. In this way, the through hole 10 may be rectangular or polygonal, and the corners of the through hole 10 consisting of a rectangular or polygonal hole may be rounded. The through hole 10 may also be formed in an elliptical shape.

本実施形態における第１孔部１３を構成する正方形孔の一辺の長さを第１孔部１３の開口寸法Ｄ１とし、当該開口寸法Ｄ１は先の第１実施形態の第１孔部１３の開口径Ｄ１と同一とする。この条件においては、マスク本体７の表面８に開口する第１孔部１３の開口面積は、第１実施形態に比べて本実施形態の方が約１．３倍大きくなる。そのため、開口径（開口寸法）Ｄ１を大きく形成することが困難な印刷用メタルマスク１において、電極３上により多くのフラックス４を印刷したい場合には、本実施形態のような開口形状の第１孔部１３が有効である。また、電極３が四角形状（矩形状、多角形状）に構成されている場合にも有効である。 The length of one side of the square hole constituting the first hole portion 13 in this embodiment is the opening dimension D1 of the first hole portion 13, and this opening dimension D1 is the same as the opening diameter D1 of the first hole portion 13 in the first embodiment. Under these conditions, the opening area of the first hole portion 13 opening on the surface 8 of the mask body 7 is about 1.3 times larger in this embodiment than in the first embodiment. Therefore, in a printing metal mask 1 in which it is difficult to form a large opening diameter (opening dimension) D1, if you want to print more flux 4 on the electrode 3, the opening shape of the first hole portion 13 as in this embodiment is effective. It is also effective when the electrode 3 is configured in a quadrangular shape (rectangular shape, polygonal shape).

上記の実施形態では、第２孔部１４の内面の断面形状をマスク本体７の厚み方向に短軸を持つ四分楕円弧状に形成したが、マスク本体７の厚み方向に長軸を持つ四分楕円弧状、または円弧状に形成することもできる。要は、第２孔部１４の内面の断面形状は、孔中心側に向かって膨出するＲ形状であればよい。例えば、第２孔部１４の内面の断面形状は、第１孔部１３付近およびマスク本体７の裏面９付近の曲率が大きく、その中間部分の曲率が小さくなるＲ形状のような、第１孔部１３とマスク本体７の裏面９との間で曲率が変化するＲ形状であってもよい。本発明の技術は、印刷用メタルマスクに限らず、蒸着用マスク、はんだボール配列用マスク、はんだボール吸着用マスクなどのメタルマスクにも転用することができる。 In the above embodiment, the cross-sectional shape of the inner surface of the second hole portion 14 is formed in a quarter ellipse arc shape with a minor axis in the thickness direction of the mask body 7, but it can also be formed in a quarter ellipse arc shape with a major axis in the thickness direction of the mask body 7, or in a circular arc shape. In short, the cross-sectional shape of the inner surface of the second hole portion 14 may be an R shape that bulges toward the center of the hole. For example, the cross-sectional shape of the inner surface of the second hole portion 14 may be an R shape in which the curvature changes between the first hole portion 13 and the back surface 9 of the mask body 7, such as an R shape in which the curvature is large near the first hole portion 13 and near the back surface 9 of the mask body 7 and the curvature is small in the middle portion. The technology of the present invention can be used not only for printing metal masks, but also for metal masks such as deposition masks, solder ball array masks, and solder ball adsorption masks.

１印刷用メタルマスク
２印刷対象（回路基板）
４印刷ペースト（フラックス）
７マスク本体
８マスク本体の表面
９マスク本体の裏面
１０通孔
１３第１孔部
１４第２孔部
１７コーティング層
Ｄ１第１孔部の開口寸法（開口径）
Ｄ２第２孔部の開口寸法（開口径）
Ｄ３第２孔部の開口の拡大寸法の半分（半径の拡径寸法）
Ｈ１第１孔部の孔深さ
Ｈ２第２孔部の孔深さ
Ｔマスク本体の厚み 1 Metal mask for printing 2 Printing target (circuit board)
4 Printing paste (flux)
7 Mask body 8 Surface of mask body 9 Back surface of mask body 10 Through hole 13 First hole portion 14 Second hole portion 17 Coating layer D1 Opening size (opening diameter) of first hole portion
D2: Opening dimension (opening diameter) of the second hole
D3: Half the expansion dimension of the opening of the second hole portion (expansion dimension of the radius)
H1: Hole depth of the first hole portion; H2: Hole depth of the second hole portion; T: Thickness of the mask body

Claims

A mask body (7) made of a thin metal plate with a back surface (9) facing the printing subject (2);
The mask body (7) has a large number of through holes (10) that penetrate the mask body (7) from the front to the back and are filled with printing paste (4);
The through hole (10) is composed of a first hole portion (13) consisting of a straight hole opening on the front surface (8) of the mask body (7), and a second hole portion (14) whose inner cross-sectional shape is formed in an R-shape, smoothly continues to the first hole portion (13), and opens on the back surface (9) of the mask body (7) while expanding;
A coating layer (17) for suppressing adhesion of the printing paste (4) is formed on the inner surface of the through hole (10) and on the back surface (9) of the mask body (7),
A printing metal mask characterized in that, when the thickness of the coating layer (17) in the first hole portion (13) is defined as (C1), the thickness of the coating layer (17) in the second hole portion (14) is defined as (C2), and the thickness of the coating layer (17) on the back surface (9) of the mask body (7) is defined as (C3), the coating layer (17) is formed so as to satisfy the inequality (C1≦C2≦C3) .

The printing metal mask according to claim 1, wherein the first hole portion (13) is a straight round hole, and the second hole portion (14) is a bell-mouth hole.

The printing metal mask according to claim 1 or 2, wherein (H1), which is defined as the hole depth of the first hole portion (13) when the thickness (T) of the mask body (7) is 1, is set to 0.2 or more and 0.6 or less.

The printing metal mask according to claim 1 or 2, wherein (H1), which is defined as the hole depth of the first hole portion (13) when the thickness (T) of the mask body (7) is 1, is set to 0.2 or more and less than 0.5.

The printing metal mask according to any one of claims 1 to 4, wherein the second hole portion (14) is formed so as to satisfy the inequality (H2<D3) when the hole depth of the second hole portion (14) is defined as (H2) and half the enlarged dimension of the second hole portion (14) is defined as (D3).

A printing metal mask according to any one of claims 1 to 4, in which the opening dimension (D2) of the opening of the first hole portion (13) on the front surface (8) of the mask body (7) is set to 1.5 times or more the opening dimension (D1), where (D1) is the opening dimension of the second hole portion (14) on the back surface (9) of the mask body (7).

7. The printing metal mask according to claim 1, wherein the thickness (T) of the mask body (7) is set to 25 μm or less.