JP7822009B2 - Screen mask manufacturing method - Google Patents
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Description
本発明は、スクリーンマスク及びスクリーンマスクの製造方法に関する。 The present invention relates to a screen mask and a method for manufacturing a screen mask.
印刷手法の一つであるスクリーン印刷はサポート材であるメッシュ上に樹脂組成物で形成された所定のパターン開口が形成されたスクリーンマスクを用い、被印刷物に任意の印刷体を形成する方法である。このスクリーン印刷法は、例えば配線、電極、蛍光材料の印刷等、種々の印刷に用いられ、電子部品等を含む様々な分野で利用されている。 Screen printing is a printing method that uses a screen mask with a predetermined pattern of openings made of a resin composition on a mesh support material to form a desired printed object on the substrate. This screen printing method is used for a variety of printing processes, such as printing wiring, electrodes, and fluorescent materials, and is used in a variety of fields, including electronic components.
近年、電子部品の小型化、高品質化により、スクリーンマスクの高精度化が求められている。 In recent years, the miniaturization and improved quality of electronic components has created a demand for higher precision screen masks.
例えば、スクリーンマスクは、塗布材を透過可能な孔を有するメッシュと、メッシュに設けられパターン開口を有するマスク膜と、を備える。マスク膜に形成されるパターン開口は、例えば印刷パターンに対応した形状であり、所定の幅を有している。例えばマスク膜を形成する乳剤をメッシュに塗布した後に、フォトマスク重ねた露光処理によってパターン開口を形成している。 For example, a screen mask comprises a mesh with holes that allow the coating material to pass through, and a mask film with pattern openings provided in the mesh. The pattern openings formed in the mask film have a shape that corresponds to, for example, the printing pattern, and a predetermined width. For example, after the emulsion that forms the mask film is applied to the mesh, the pattern openings are formed by an exposure process with a photomask placed over it.
このようなスクリーンマスクにおいて、印刷精度を向上できるスクリーンマスク及びスクリーンマスクの製造方法が求められている。 There is a demand for such screen masks and a method for manufacturing them that can improve printing accuracy.
一形態にかかるスクリーンマスクの製造方法は、塗布材を透過可能な孔を有するサポート材に第1の乳剤を塗布して第1の乳剤層を形成する第1層形成工程と、第1の乳剤層に所定の第1露光パターンで露光する第1パターニング工程と、前記第1の乳剤層の一方側に第2の乳剤を重ねて塗布して第2の乳剤層を形成する第2層形成工程と、前記第1パターニング工程よりも後に、前記第1露光パターンとは異なる第2露光パターンにて露光する第2パターニング工程と、前記第2パターニング工程の後に、未硬化部を除去する、エッチング処理と、を備え、前記露光は、マスクレス露光であり、前記第1露光パターンは、前記第2露光パターンで形成される開口の幅よりも広い開口を形成する未硬化部を有するパターンであり、第2露光パターンの硬化部位は、前記第1パターニング工程における未硬化部の少なくとも一部、及び前記第1パターニング工程における硬化部位の少なくとも一部の前記一方側の領域を含み、前記第2パターニング工程は、前記第2の乳剤層の一方側から、前記第1の乳剤層の少なくとも一部と前記第2の乳剤層の少なくとも一部を含む領域を硬化させるとともに、前記第2パターニング工程によって、第1の乳剤層の前記第1パターニング工程で硬化されない未硬化部のうち、前記開口の内壁を構成する部位と、前記第1パターニング工程で硬化された硬化部位の一方側の前記第2の乳剤層の、前記開口のエッジにおいて、突起となる部位を硬化し、前記エッチング処理において、前記第1の乳剤及び前記第2の乳剤の未硬化部を除去することで、前記第1の乳剤層及び前記第2の乳剤層に、開口を形成し、前記一方側の表面における前記開口のエッジに、前記第2の乳剤層の一部により構成される突起を形成する。 A method for manufacturing a screen mask according to one embodiment includes a first layer forming step of forming a first emulsion layer by applying a first emulsion to a support material having holes that allow the coating material to pass therethrough; a first patterning step of exposing the first emulsion layer with a predetermined first exposure pattern; a second layer forming step of forming a second emulsion layer by applying a second emulsion to one side of the first emulsion layer in an overlapping manner; a second patterning step of exposing the first emulsion layer with a second exposure pattern that is different from the first exposure pattern after the first patterning step; and an etching process of removing uncured portions after the second patterning step, wherein the exposure is maskless exposure, the first exposure pattern is a pattern having uncured portions that form openings wider than the widths of the openings formed by the second exposure pattern, and the cured portions of the second exposure pattern are at least a part of the uncured portions in the first patterning step. and an area on the one side of at least a portion of the hardened portion in the first patterning step, and the second patterning step hardens an area including at least a portion of the first emulsion layer and at least a portion of the second emulsion layer from one side of the second emulsion layer, and the second patterning step hardens a portion of the unhardened portion of the first emulsion layer that is not hardened in the first patterning step that constitutes the inner wall of the opening and a portion of the second emulsion layer on one side of the hardened portion that has been hardened in the first patterning step that will become a protrusion at the edge of the opening, and the etching treatment removes the unhardened portions of the first emulsion and the second emulsion, thereby forming an opening in the first emulsion layer and the second emulsion layer, and forming a protrusion composed of a portion of the second emulsion layer at the edge of the opening on the surface on the one side.
他の一形態に係るスクリーンマスクの製造方法において、前記第2の乳剤層は前記第1の乳剤層よりも柔らかい。 In another embodiment of the method for manufacturing a screen mask, the second emulsion layer is softer than the first emulsion layer.
他の一形態にかかるスクリーンマスクの製造方法において、前記突起と、前記突起に繋がる前記開口の内壁面の表層部は、前記第2の乳剤層で構成される。
他の一形態にかかるスクリーンマスクの製造方法において、前記開口は、前記第1の乳剤層と前記第1の乳剤層の一方側に積層される前記第2の乳剤層とを備えるマスク膜を、厚み方向において表面側から裏面側まで貫通する、ライン状のスリット開口である。
In another embodiment of the method for manufacturing a screen mask, the protrusions and the surface layer portions of the inner wall surfaces of the openings connected to the protrusions are made of the second emulsion layer.
In another embodiment of the method for manufacturing a screen mask, the opening is a linear slit opening that penetrates a mask film having the first emulsion layer and the second emulsion layer stacked on one side of the first emulsion layer in the thickness direction from the front side to the back side.
本発明の実施形態によれば、印刷精度を向上できるスクリーンマスク及びスクリーンマスクの製造方法を提供できる。 Embodiments of the present invention provide a screen mask and a method for manufacturing a screen mask that can improve printing accuracy.
[第1実施形態]
以下、本発明の第1実施形態にかかるスクリーン印刷装置10及びスクリーンマスク20について図1乃至図8を参照して説明する。図1は本実施形態に係るスクリーン印刷装置10を示す説明図である。図2はスクリーンマスク20の斜視図であり、図3はその断面図である。図4はスクリーンマスク20の一部の構成を示す説明図である。なお、各図では説明のため、適宜構成を拡大、縮小、省略して示している。図中矢印X,Y,Zは互いに直交する3方向をそれぞれ示している。
[First embodiment]
A screen printing apparatus 10 and a screen mask 20 according to a first embodiment of the present invention will now be described with reference to Figures 1 to 8. Figure 1 is an explanatory diagram showing the screen printing apparatus 10 according to this embodiment. Figure 2 is a perspective view of the screen mask 20, and Figure 3 is a cross-sectional view thereof. Figure 4 is an explanatory diagram showing a portion of the configuration of the screen mask 20. Note that in each figure, the configuration is enlarged, reduced, or omitted as appropriate for ease of explanation. In the figures, arrows X, Y, and Z indicate three mutually orthogonal directions.
図1に示すように、スクリーン印刷装置10は、スクリーンマスク20と、スクリーンマスク20の印刷面側である表面(一方の面)20aに対向して印刷媒体Baを保持する保持部材12と、スクリーンマスク20の印刷面側とは反対の裏面(他方の面)20bに当接した状態で移動可能に構成されたスキージ13と、スキージ13を移動させる移動部と、スクリーンマスク20を印刷媒体Baに対向して支持する支持部と、を備える。 As shown in FIG. 1, the screen printing device 10 includes a screen mask 20, a holding member 12 that holds the print medium Ba facing the front surface (one side) 20a, which is the printing surface side of the screen mask 20, a squeegee 13 that is configured to be movable while abutting the back surface (other side) 20b, which is the opposite side to the printing surface side of the screen mask 20, a moving unit that moves the squeegee 13, and a support unit that supports the screen mask 20 facing the print medium Ba.
スクリーン印刷装置10は、印刷媒体Baの表面に、各種印刷材料を所定のパターンで形成する。例えば、チップ部品(コンデンサー、チップ抵抗、インダクター、サーミスター等)、タッチパネル、液晶基板(Liquid crystal display, LCD)シール、LTCC(Low Temperature Co-fired ceramics)基板、太陽電池用電極、その他の電子部品等の製造に用いられる。 The screen printing device 10 forms various printing materials in a predetermined pattern on the surface of the printing medium Ba. For example, it is used in the manufacture of chip components (capacitors, chip resistors, inductors, thermistors, etc.), touch panels, liquid crystal display (LCD) substrate seals, LTCC (Low Temperature Co-fired ceramics) substrates, solar cell electrodes, and other electronic components.
図1及び図2に示すように、スクリーンマスク20は、フレーム21と、フレーム21に張設されたサポート材であるメッシュ22と、メッシュ22に形成されたマスク膜23と、を備える。スクリーンマスク20において、印刷を行う際に印刷媒体Baの表面に対向する側を表面20aとし、その反対側であって塗布材Peが供給される側を裏面20bとする。 As shown in Figures 1 and 2, the screen mask 20 comprises a frame 21, a mesh 22 serving as a support material stretched over the frame 21, and a mask film 23 formed on the mesh 22. The side of the screen mask 20 that faces the surface of the printing medium Ba during printing is referred to as the front surface 20a, and the opposite side, to which the coating material Pe is supplied, is referred to as the back surface 20b.
フレーム21は、互いに平行な2対の辺を有し、例えば所望のサイズの方形の開口を備える枠状に構成される。フレーム21はメッシュ22の外周縁を支持し、開口にメッシュ22を張設する。本実施形態では一例として、フレーム21の開口部のY方向の寸法は275mm、X方向の寸法は275mm、とした。 The frame 21 has two pairs of parallel sides and is configured in a frame shape with, for example, a rectangular opening of a desired size. The frame 21 supports the outer edge of the mesh 22, and the mesh 22 is stretched across the opening. In this embodiment, as an example, the Y-direction dimension of the opening of the frame 21 is 275 mm, and the X-direction dimension is 275 mm.
またフレーム21は、所定量の塗布材Peをマスク膜23の裏面側に保持する枠としても機能する。フレーム21とメッシュ22は、例えば合成ゴム系やシアノアクリレート系の接着剤により接合部で接合されている。 The frame 21 also functions as a frame for holding a predetermined amount of coating material Pe on the back side of the mask membrane 23. The frame 21 and mesh 22 are joined at the joints with, for example, a synthetic rubber or cyanoacrylate adhesive.
メッシュ22は、経糸22aと緯糸22bとが編まれて形成された織物であり、塗布材Peを透過可能に開口した孔部22cを多数有している。経糸22aと緯糸22bは、例えばステンレス等の金属のワイヤ、あるいはポリエステル等の樹脂で構成された繊維である。経糸22aと緯糸22bは、それぞれ例えばスキージ13の移動方向(第1方向)に対して、斜めに延びている。 The mesh 22 is a woven fabric formed by weaving warp threads 22a and weft threads 22b, and has numerous holes 22c that allow the coating material Pe to pass through. The warp threads 22a and weft threads 22b are, for example, metal wires such as stainless steel, or fibers made of resin such as polyester. The warp threads 22a and weft threads 22b each extend obliquely with respect to, for example, the direction of movement of the squeegee 13 (first direction).
このメッシュ22に、所定のパターン開口23aを有するマスク膜23が形成される。すなわち、メッシュ22によって、フレーム21の開口部分にマスク膜23が保持される。 A mask film 23 with a predetermined pattern opening 23a is formed on this mesh 22. In other words, the mesh 22 holds the mask film 23 in the opening portion of the frame 21.
マスク膜23は、光硬化性の樹脂組成物、例えばPVA、PVAc、シリコン樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂等からなる層である。例えば図5に示すように、マスク膜23はベース層23bとカバー層23cが積層されて構成される2層構造である。一例として、カバー層23cはベース層23bよりも柔軟な材料で構成されている。 The mask film 23 is a layer made of a photocurable resin composition, such as PVA, PVAc, silicone resin, acrylic resin, or epoxy resin. For example, as shown in Figure 5, the mask film 23 has a two-layer structure consisting of a base layer 23b and a cover layer 23c. As an example, the cover layer 23c is made of a material that is more flexible than the base layer 23b.
マスク膜23の厚みは例えば10μm~100μmに構成されている。 The thickness of the mask film 23 is, for example, 10 μm to 100 μm.
マスク膜23は、メッシュ22に形成され、フレーム21の開口部分に配されている。マスク膜23には、露光によって、印刷用の所定のパターン開口23aが形成されている。 The mask film 23 is formed on the mesh 22 and placed in the opening of the frame 21. A predetermined pattern opening 23a for printing is formed in the mask film 23 by exposure.
なお、パターン開口23aの最小開口幅、すなわち、パターン開口23aの最も狭い部分における開口の幅寸法は、30μm以下である。ここでは、一例として、マスク膜23の表面、すなわち印刷媒体Baに対向する表面20aにおける寸法を基準とした。 The minimum opening width of the pattern opening 23a, i.e., the width dimension of the opening at the narrowest part of the pattern opening 23a, is 30 μm or less. Here, as an example, the dimensions at the surface of the mask film 23, i.e., the surface 20a facing the printing medium Ba, are used as the reference.
パターン開口23aは、ライン状のパターン孔である。パターン開口23aは、印刷パターンに対応するパターン状であってマスク膜23を厚さ方向(深さ方向)に貫通するスリットを構成する。 The pattern openings 23a are line-shaped pattern holes. The pattern openings 23a form slits that penetrate the mask film 23 in the thickness direction (depth direction) and have a pattern corresponding to the printing pattern.
パターン開口23aの印刷面側の開口のエッジ(縁部分)には、印刷面側に突出する突起部23dが形成される。図5に示すように、マスク膜23のうち、突起部23dと突起部23dに繋がるパターン開口23aの内壁面の表層部は、カバー層23cで構成されている。 A protrusion 23d that protrudes toward the printing surface is formed on the edge (periphery) of the pattern opening 23a on the printing surface side. As shown in Figure 5, the protrusion 23d and the surface layer of the inner wall surface of the pattern opening 23a connected to the protrusion 23d of the mask film 23 are composed of a cover layer 23c.
突起部23dは、図4に示すように、式1,式2,式3をいずれも満たす設定とした。2μm≦ΔTb≦2/3T (式1)
10μm≦Wc≦100μm (式2)
Tm≦ T-ΔTb (式3)
ここで、Tは総厚(メッシュおよび乳剤の厚みを含む厚み)、ΔTbは印刷面からの段差厚み、Wcはパターン開口23aの片側の段差の幅、Tmはメッシュの厚さである。
As shown in FIG. 4, the protrusion 23d is set to satisfy all of the following formulas: 2 μm≦ΔTb≦2/3T (Formula 1)
10μm≦Wc≦100μm (Formula 2)
Tm≦T−ΔTb (Formula 3)
Here, T is the total thickness (including the thickness of the mesh and emulsion), ΔTb is the step thickness from the printing surface, Wc is the width of the step on one side of the pattern opening 23a, and Tm is the thickness of the mesh.
マスク膜23は、パターン開口23aにおいて感光性樹脂が存在せず、メッシュ22の孔部を通過して塗布材Peが裏面から表面へと透過可能な印刷部を構成する。マスク膜23のパターン開口23a以外であってメッシュ22の孔部が感光性樹脂で塞がれた部位は、塗布材Peとしてのインクを透過しない非印刷部を構成する。 The mask film 23 forms a printed area where the photosensitive resin is not present in the pattern openings 23a and where the coating material Pe can pass through the holes in the mesh 22 from the back surface to the front surface. Areas of the mask film 23 other than the pattern openings 23a, where the holes in the mesh 22 are blocked with photosensitive resin, form non-printed areas that do not allow the ink used as the coating material Pe to pass through.
マスク膜23が形成されたメッシュ22は、例えばスキージ13による押圧力によって撓み変形し、押圧力が解除されることで復元するように、弾性変形可能に構成されている。マスク膜23のパターン開口23aに塗布材Peが保持された状態で、メッシュ22の弾性変形によりマスク膜23が印刷媒体Baに接離することで、塗布材Peがパターン開口23aから印刷媒体Baに転写される。 The mesh 22 on which the mask film 23 is formed is configured to be elastically deformable, for example, so that it bends and deforms when pressed by the squeegee 13 and returns to its original shape when the pressing force is released. With the coating material Pe held in the pattern openings 23a of the mask film 23, the mask film 23 moves toward and away from the printing medium Ba due to the elastic deformation of the mesh 22, thereby transferring the coating material Pe from the pattern openings 23a to the printing medium Ba.
スキージ13は例えばウレタンゴム・シリコンゴム・合成ゴム・金属・プラスチック等の材料から、例えば薄い板状に構成される。例えば、スキージ13は先端の厚みが低減するように面取りされている。スキージ13はフレーム21に対して移動可能に構成されている。例えばスキージ13は移動方向と直交する方向においてマスク膜23の領域の全長にわたる長さを有して構成される。スキージ13の先端部分13aがスクリーンマスク20の裏面20bに当接し、表側に押しつけられた状態で、図1中矢印Aに沿う移動方向に移動することで、マスク膜23の全面を押圧し、塗布材Peが予め充填されたパターン開口23aから塗布材Peを表側に押し出す。 The squeegee 13 is made of, for example, urethane rubber, silicone rubber, synthetic rubber, metal, plastic, or other material, and is formed, for example, in the shape of a thin plate. For example, the squeegee 13 is chamfered to reduce the thickness of its tip. The squeegee 13 is configured to be movable relative to the frame 21. For example, the squeegee 13 is configured to have a length that spans the entire length of the mask membrane 23 area in a direction perpendicular to the direction of movement. When the tip portion 13a of the squeegee 13 abuts against the back surface 20b of the screen mask 20 and is pressed against the front surface, it moves in the direction of movement along arrow A in Figure 1, pressing against the entire surface of the mask membrane 23 and forcing the coating material Pe to the front surface from the pattern openings 23a where it has been pre-filled.
支持部は、印刷媒体Baに対して所定の間隔を開けて平行に、フレーム21を支持する。移動部は、スキージ13を所定の速度で所定方向に沿って移動させる。 The support unit supports the frame 21 parallel to the print medium Ba at a predetermined distance. The movement unit moves the squeegee 13 in a predetermined direction at a predetermined speed.
次に、本実施形態にかかるスクリーンマスク20の製造方法について図5を参照して説明する。図5は、スクリーンマスク20の製造方法を示す説明図である。スクリーンマスク20の製造方法は、第1層形成工程と、第1パターニング工程と、第2層形成工程と、シーズニング工程と、第2パターニング工程と、エッチング工程と、を備える。 Next, a method for manufacturing the screen mask 20 according to this embodiment will be described with reference to FIG. 5. FIG. 5 is an explanatory diagram showing the method for manufacturing the screen mask 20. The method for manufacturing the screen mask 20 includes a first layer forming process, a first patterning process, a second layer forming process, a seasoning process, a second patterning process, and an etching process.
第1の乳剤は例えば、光硬化性の樹脂であり、たとえばポリビニルアルコール(PVA)、ポリ酢酸ビニル(PVAc)、シリコン樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂等を包含する液体である。 The first emulsion is, for example, a photocurable resin, such as a liquid containing polyvinyl alcohol (PVA), polyvinyl acetate (PVAc), silicone resin, acrylic resin, epoxy resin, etc.
第1層形成工程において、塗布材を透過可能な孔を有するサポート材に第1の乳剤Pm1を塗布して第1の乳剤層を形成する。具体的には、まず、フレーム21の枠内にメッシュ22を略平面となるように取り付けた状態で、ST1に示すように、第1の乳剤Pm1をメッシュ22上に塗布する塗布処理を行うことで、メッシュ22上に、ベース層23bが平板状に形成される。このとき、塗布する回数に応じて厚さが変わるため、必要に応じて複数回塗布を繰り返す。また、乾燥後に膜厚を測定し場合によっては追加で塗布することもある。本実施形態では乾燥後に第1の乳剤層の乳厚5~20μm程度となるように乳剤Pm1の厚さを設定する。 In the first layer formation process, the first emulsion Pm1 is applied to a support material with holes that allow the coating material to pass through, forming the first emulsion layer. Specifically, first, the mesh 22 is attached to the frame 21 so that it is approximately flat, and then, as shown in ST1, the first emulsion Pm1 is applied to the mesh 22, forming a flat base layer 23b on the mesh 22. Because the thickness varies depending on the number of applications, multiple applications may be required. Furthermore, the film thickness may be measured after drying, and additional applications may be made if necessary. In this embodiment, the thickness of the emulsion Pm1 is set so that the emulsion thickness of the first emulsion layer is approximately 5 to 20 μm after drying.
次に、第1の乳剤層に所定の第1露光パターンで露光する第1パターニング工程を行う。例えばST2に示すように、フォトマスクを用いないマスクレス露光機にて、第1のマスクレス露光処理を行う。具体的には、所定の露光パターン領域に、ベース層23bの表面側を紫外線ランプや紫外線LED等の照明に向けて配置し、照明により光を照射させ、乳剤の表面を照らす露光処理を行う。ベース層23bのうち第1の露光処理によって露光される部位である第1露光部位は紫外線によって硬化する第1乳剤硬化部(第1光架橋部)Pa1となる。一方、ベース層23bのうち第1露光部位を除く部位である第1非露光部位は、乳剤が硬化しない未硬化部Pb1となる。第1未硬化部Pb1(第1非露光部位)は、後の工程で除去されることでベース開口を形成する第1除去対象部を構成する。 Next, a first patterning process is performed, in which the first emulsion layer is exposed to a predetermined first exposure pattern. For example, as shown in ST2, the first maskless exposure process is performed using a maskless exposure machine that does not use a photomask. Specifically, the surface side of the base layer 23b is placed in the predetermined exposure pattern area facing a light source such as an ultraviolet lamp or ultraviolet LED, and light is irradiated from the light source to illuminate the emulsion surface. The first exposed portions of the base layer 23b that are exposed by the first exposure process become first emulsion hardened portions (first photo-crosslinked portions) Pa1 that harden with ultraviolet light. Meanwhile, the first unexposed portions of the base layer 23b that are the portions excluding the first exposed portions become unhardened portions Pb1 where the emulsion does not harden. The first unhardened portions Pb1 (first unexposed portions) constitute first removal targets that will be removed in a later process to form the base opening.
ここで、第1の露光パターンは、後の工程で積層される第2のパターンとの位置ずれを考慮して、第2の露光パターンにおけるパターン幅よりも広いベース開口を形成するパターンとする。以上によりベース層23bがパターニングされ、後にエッチング工程により除去されてベース開口を構成する第1除去対象部が形成される。 Here, the first exposure pattern is a pattern that forms a base opening that is wider than the pattern width of the second exposure pattern, taking into account misalignment with the second pattern that will be layered in a later process. The base layer 23b is patterned in this way, and is later removed in an etching process to form the first removal target portion that will form the base opening.
次に、ST3に示すように、第2の乳剤Pm2をベース層23b上に塗布する塗布処理を行うことで、ベース層23bの印刷面側に第2の乳剤Pm2によりカバー層23cが形成される。このとき、塗布する回数に応じて厚さが変わるため、必要に応じて複数回塗布を繰り返す。また、乾燥後に膜厚を測定し場合によっては追加で塗布することもある。本実施形態では乾燥後にカバー層23cの乳厚が2~50μm程度となるように乳剤Pm2の厚さを設定する。そして、マスクレス露光処理を行う条件下に3時間程度静置をすることにより、枠の温度を1回目のマスクレス露光処理時と同程度とするシーズニング工程を行う。 Next, as shown in ST3, a coating process is performed in which the second emulsion Pm2 is applied onto the base layer 23b, forming a cover layer 23c from the second emulsion Pm2 on the printing surface side of the base layer 23b. Since the thickness varies depending on the number of applications, multiple applications may be required. Additionally, the film thickness may be measured after drying, and additional applications may be required if necessary. In this embodiment, the thickness of the emulsion Pm2 is set so that the milk thickness of the cover layer 23c after drying is approximately 2 to 50 μm. The frame is then left to stand for approximately three hours under the conditions required for maskless exposure processing, thereby carrying out a seasoning process to bring the frame temperature to the same level as during the first maskless exposure processing.
次に、第1露光パターンとは異なる第2露光パターンにて露光する第2パターニング工程を行う。すなわち、ST4に示すように、フォトマスクを用いないマスクレス露光機にて、第2のマスクレス露光処理を行う。具体的には、所定の第2の露光パターン領域に、乳剤Pm2の表面側を紫外線ランプや紫外線LED等の照明に向けて配置し、照明により光を照射させ、乳剤Pm2の表面を照らす露光処理を行う。第2の露光処理によって、露光パターン領域の部位に対応して、乳剤Pm2の紫外線が照射された部分が紫外線によって硬化する。すなわち、カバー層23cのうち第2の露光処理によって露光される部位である第2露光部位は紫外線によって硬化する第2乳剤硬化部(第2光架橋部)Pa2を形成する。第2乳剤硬化部Pa2の一部は突起部23dを構成し、他の一部はパターン開口23aの内壁を構成する。一方、カバー層23cのうち第2露光部位を除く部位である第2非露光部位は、乳剤が硬化しない第2未硬化部Pb2となる。第2未硬化部Pb2は、後の工程で除去されることでベース開口を含むパターン開口23aを形成する第2除去対象部を含む。 Next, a second patterning process is performed, in which the emulsion Pm2 is exposed to a second exposure pattern different from the first exposure pattern. That is, as shown in ST4, a second maskless exposure process is performed using a maskless exposure machine that does not use a photomask. Specifically, in a predetermined second exposure pattern area, the surface side of emulsion Pm2 is placed facing a light source such as an ultraviolet lamp or ultraviolet LED, and light is irradiated from the light source to illuminate the surface of emulsion Pm2. Through the second exposure process, the ultraviolet-irradiated portions of emulsion Pm2 corresponding to the exposure pattern area are cured by the ultraviolet light. That is, the second-exposed portions of cover layer 23c that are exposed by the second exposure process form second-emulsion-cured portions (second-photocrosslinked portions) Pa2 that are cured by the ultraviolet light. A portion of second-emulsion-cured portions Pa2 constitutes protrusions 23d, and another portion constitutes the inner walls of pattern openings 23a. Meanwhile, the second-unexposed portions of cover layer 23c, excluding the second-exposed portions, become second-uncured portions Pb2, in which the emulsion does not harden. The second uncured portion Pb2 includes a second removal target portion that will be removed in a later process to form the pattern opening 23a, which includes the base opening.
第1の露光処理及び第2の露光処理は、いずれも印刷面側から光を照射する露光処理であり、第2の露光処理は、第1の露光処理と同方向から、第1の露光処理よりも、幅狭の領域を対象とするパターンで露光することにより、所定範囲を硬化させる。第2パターニング工程において、第1露光パターンとは異なる第2露光パターンにて露光することにより、第1の乳剤層の少なくとも一部と第2の乳剤層の少なくとも一部を含む領域を露光する。すなわち、第1の乳剤層において、第1の露光処理では硬化されなかった第1非露光部位のうち、パターン開口23aの内壁を構成する部位や、第1の露光処理で硬化された第1露光部位の一方側であってパターン開口23aのエッジの突起部23dとなる第2の乳剤層の一部が、第2の露光処理によって硬化する。 Both the first and second exposure processes involve irradiating light from the printing surface side. The second exposure process involves exposing from the same direction as the first exposure process, but with a pattern that targets a narrower area than the first exposure process, thereby hardening a predetermined range. In the second patterning process, an area including at least a portion of the first emulsion layer and at least a portion of the second emulsion layer is exposed by exposing with a second exposure pattern that is different from the first exposure pattern. That is, among the first non-exposed areas of the first emulsion layer that were not hardened in the first exposure process, the areas that form the inner walls of the pattern openings 23a and the part of the second emulsion layer that is on one side of the first exposed areas that were hardened in the first exposure process and that forms the protrusions 23d on the edges of the pattern openings 23a are hardened by the second exposure process.
その後、エッチング処理として、水や溶剤により、マスク膜の少なくとも片側を洗い流す。この処理によって、乳剤Pm1及びPm2の未硬化部Pb1,Pb2が洗い流される厚み方向において表面側から裏面側まで貫通するパターン開口23aが形成されるとともに、パターン開口23aのエッジ部に段差となる突起部23dが形成される。 Then, as an etching process, at least one side of the mask film is washed away with water or a solvent. This process forms a pattern opening 23a that penetrates from the front side to the back side in the thickness direction, washing away the unhardened portions Pb1 and Pb2 of the emulsions Pm1 and Pm2, and also forms a protrusion 23d that forms a step at the edge of the pattern opening 23a.
次に、本実施形態にかかるスクリーン印刷装置10を用いたスクリーン印刷方法により印刷物を製造する方法について、図1を参照して説明する。まず、スクリーンマスク20の表面側を保持部材12で保持された印刷媒体Baの表面に対向させて配置する。 Next, a method for producing a printed product by a screen printing method using the screen printing apparatus 10 according to this embodiment will be described with reference to FIG. 1. First, the front side of the screen mask 20 is placed facing the surface of the printing medium Ba held by the holding member 12.
そして、図1に二点鎖線で示すように、高粘度のペースト状の塗布材Peをスクリーンマスク20の裏面側、すなわち、印刷媒体Baとは反対側の面から供給し、塗布材Peをパターン開口23a内に充填させる。 Then, as shown by the two-dot chain line in Figure 1, a highly viscous paste-like coating material Pe is supplied from the back side of the screen mask 20, i.e., the side opposite the printing medium Ba, and the coating material Pe is filled into the pattern openings 23a.
次に、スクリーンマスク20の裏面20b、すなわち印刷面側とは反対側の面に、スキージ13を配置する。このとき、例えばスキージ13を、印刷媒体Baの表側の面に対して所定の角度で配置する。そして、スキージ13をメッシュ22及びマスク膜23の裏面において、所定の印圧で印刷媒体Ba側に向けて押しつけながら、所定の速度で移動させる。マスク膜23の裏面全面にわたる領域で、スキージ13がマスク膜23を押圧する。スキージ13の押圧により、マスク膜23は押圧される部分が表側に変位するように変形し、印刷媒体Baに当接する。スキージ13が通過した塗布材Peがパターン開口23aから印刷媒体Ba側に押し出される。 Next, the squeegee 13 is placed on the back surface 20b of the screen mask 20, i.e., the surface opposite the printing surface. At this time, for example, the squeegee 13 is placed at a predetermined angle relative to the front surface of the printing medium Ba. The squeegee 13 is then moved at a predetermined speed while pressing the mesh 22 and the back surface of the mask film 23 toward the printing medium Ba with a predetermined printing pressure. The squeegee 13 presses against the mask film 23 over the entire back surface of the mask film 23. The pressure of the squeegee 13 deforms the mask film 23 so that the pressed portion is displaced toward the front surface and comes into contact with the printing medium Ba. The coating material Pe that the squeegee 13 has passed through is pushed out toward the printing medium Ba through the pattern openings 23a.
スキージ13が通過した後、マスク膜23及びメッシュ22が復元するように変形して印刷媒体Baから離れるとともに、一部の塗布材Peが印刷媒体Ba上に転写されて残ることで、印刷媒体Ba上にパターン印刷がなされ、印刷物が完成する。このとき、塗布材Peは裏側の一部がマスク膜23側に残る。なお塗布材Peは、例えば金属材や樹脂材などを含む各種材料であり、印刷対象の種類、例えば、電子部品、ディスプレイ、等によって、多様な材料が用いられる。 After the squeegee 13 has passed, the mask film 23 and mesh 22 deform and return to their original shape, separating from the print medium Ba. Some of the coating material Pe is transferred and remains on the print medium Ba, printing a pattern on the print medium Ba and completing the print. At this time, a portion of the back side of the coating material Pe remains on the mask film 23 side. The coating material Pe can be made of various materials, including metal and resin, and a variety of materials are used depending on the type of object to be printed, such as electronic components or displays.
以上のように構成されたスクリーンマスク20、スクリーン印刷装置10、及びスクリーン印刷方法によれば、高精度での印刷が可能となる。 The screen mask 20, screen printing apparatus 10, and screen printing method configured as described above enable high-precision printing.
図6はスクリーンマスク20および比較例にかかるスクリーンマスク20Aについて、パターン開口の形状と印刷形状を示す説明図である。比較例として突起部23dがなく、印刷面(P面)側の表面が平面状のスクリーンマスク20Aを示す。 Figure 6 is an explanatory diagram showing the shape of the pattern openings and the printing shape for the screen mask 20 and a comparative screen mask 20A. As a comparative example, the screen mask 20A shown does not have protrusions 23d and has a flat surface on the printing side (P side).
図6に示されるように、印刷面側の開口のエッジに突起部23dを設けたスクリーンマスク20は、比較例1の構成に比べて、印刷形状の滲みを低減でき、高精度に印刷が可能となる。 As shown in Figure 6, the screen mask 20, which has protrusions 23d on the edges of the openings on the printing surface side, can reduce bleeding of the printed shape compared to the configuration of Comparative Example 1, enabling highly accurate printing.
また、上記実施形態によればスクリーンマスク20は2μm≦ΔTb≦2/3T(式1)、を満たす構成としたことにより、簡単な製造方法で、エッジにおいて所望の印圧を確保できる。 Furthermore, according to the above embodiment, the screen mask 20 is configured to satisfy 2 μm≦ΔTb≦2/3T (Equation 1), thereby ensuring the desired printing pressure at the edge using a simple manufacturing method.
すなわち、例えば図7に示すように、2μm>ΔTbとした場合には、突起部23dの高さが不十分で所望の印圧を得られずに、にじみの低減効果が得られない。一方で、ΔTb>2/3Tとした場合には強度不足となり、印刷時の耐久性が低下する。 For example, as shown in Figure 7, if 2 μm > ΔTb, the height of the protrusions 23d will be insufficient to achieve the desired printing pressure, and the bleeding reduction effect will not be achieved. On the other hand, if ΔTb > 2/3T, the strength will be insufficient, and durability during printing will decrease.
さらに、スクリーンマスク20は10μm≦Wc≦100μm(式2)の関係式を満たす構成としたことで、マスク膜が損傷しにくく、かつ、エッジにおいて所望の印圧を確保できる。すなわち、図8に示す様に、10μm>Wcとした場合には、印刷面側の突起部23dが損傷しやすく、Wc>100μmでは突起部23dにかかる圧力が相対的に小さくなり必要な印圧が得られない。 Furthermore, by configuring the screen mask 20 to satisfy the relationship 10 μm≦Wc≦100 μm (Equation 2), the mask film is less likely to be damaged and the desired printing pressure can be ensured at the edges. That is, as shown in Figure 8, when 10 μm > Wc, the protrusions 23d on the printing surface are easily damaged, while when Wc > 100 μm, the pressure applied to the protrusions 23d is relatively small and the required printing pressure cannot be obtained.
また、本実施形態によれば、第1の露光処理及び第2の露光処理は、いずれも印刷面側から光を照射する露光処理であり、露光量、露光時間などの条件を異ならせることで突起部23dを有するパターン開口を容易に形成することが可能である。 Furthermore, according to this embodiment, both the first exposure process and the second exposure process are exposure processes in which light is irradiated from the printing surface side, and by varying conditions such as the exposure amount and exposure time, it is possible to easily form pattern openings having protrusions 23d.
[第2実施形態]
以下、本発明の第2実施形態にかかるスクリーン印刷装置10及びスクリーンマスク120について図1、図9乃至図11を参照して説明する。図9は本実施形態にかかるスクリーン印刷装置の説明図であり、図10はスクリーンマスク120の一部の構成を示す説明図である。図11はスクリーンマスク120の製造方法を示す説明図である。なお、本実施形態にかかるスクリーンマスク120は、突起部23dがなく、パターン開口23aの内壁に段差部を有する構成である。この他の構成は、上記第1実施形態にかかるスクリーンマスク20の構成を同様であるため、共通する説明を省略する。
Second Embodiment
A screen printing apparatus 10 and a screen mask 120 according to a second embodiment of the present invention will be described below with reference to Fig. 1 and Figs. 9 to 11. Fig. 9 is an explanatory diagram of the screen printing apparatus according to this embodiment, and Fig. 10 is an explanatory diagram showing the configuration of a portion of the screen mask 120. Fig. 11 is an explanatory diagram showing a method for manufacturing the screen mask 120. Note that the screen mask 120 according to this embodiment does not have protrusions 23d, and has steps on the inner walls of the pattern openings 23a. Other configurations are similar to those of the screen mask 20 according to the first embodiment, so a description of the common parts will be omitted.
図9に示すように、スクリーン印刷装置10は、スクリーンマスク120と、スクリーンマスク120の印刷面側である表面(一方の面)20aに対向して印刷媒体Baを保持する保持部材12と、スクリーンマスク120の印刷面側とは反対の裏面(他方の面)20bに当接した状態で移動可能に構成されたスキージ13と、スキージ13を移動させる移動部と、スクリーンマスク120を印刷媒体Baに対向して支持する支持部と、を備える。 As shown in FIG. 9, the screen printing device 10 includes a screen mask 120, a holding member 12 that holds the printing medium Ba facing the front surface (one side) 20a, which is the printing surface side of the screen mask 120, a squeegee 13 that is configured to be movable while abutting the back surface (other side) 20b, which is the opposite side to the printing surface side of the screen mask 120, a moving unit that moves the squeegee 13, and a support unit that supports the screen mask 120 facing the printing medium Ba.
図9に示すように、スクリーンマスク120は、フレーム21と、フレーム21に張設されたサポート材であるメッシュ22と、メッシュ22に形成されたマスク膜123と、を備える。スクリーンマスク120において、印刷を行う際に印刷媒体Baの表面に対向する側を表面120aとし、その反対側であって塗布材Peが供給される側を裏面120bとする。 As shown in FIG. 9, the screen mask 120 comprises a frame 21, a mesh 22 serving as a support material stretched over the frame 21, and a mask film 123 formed on the mesh 22. The side of the screen mask 120 that faces the surface of the printing medium Ba during printing is called the front surface 120a, and the opposite side, to which the coating material Pe is supplied, is called the back surface 120b.
マスク膜123は、光硬化性の樹脂組成物、例えばPVA、PVAc、シリコン樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂等からなる層である。 The mask film 123 is a layer made of a photocurable resin composition, such as PVA, PVAc, silicone resin, acrylic resin, or epoxy resin.
マスク膜123の厚みは例えば10μm~100μmに構成されている。 The thickness of the mask film 123 is, for example, 10 μm to 100 μm.
マスク膜123は、メッシュ22に形成され、フレーム21の開口部分に配されている。マスク膜123には、露光によって、印刷用の所定のパターン開口123aが形成されている。 The mask film 123 is formed on the mesh 22 and placed in the opening of the frame 21. A predetermined pattern opening 123a for printing is formed in the mask film 123 by exposure.
なお、パターン開口123aの最小開口幅、すなわち、パターン開口123aの最も狭い部分における開口の幅寸法は、30μm以下である。ここでは、一例として、マスク膜123の表面、すなわち印刷媒体Baに対向する表面20aにおける寸法を基準とした。 The minimum opening width of the pattern opening 123a, i.e., the width dimension of the opening at the narrowest part of the pattern opening 123a, is 30 μm or less. Here, as an example, the dimensions at the surface of the mask film 123, i.e., the surface 20a facing the printing medium Ba, are used as the reference.
パターン開口123aは、ライン状のパターン孔である。パターン開口123aは、印刷パターンに対応するパターン状であってマスク膜123を深さ方向に貫通するスリットを構成する。 The pattern openings 123a are linear pattern holes. The pattern openings 123a form slits that penetrate the mask film 123 in the depth direction and have a pattern corresponding to the printing pattern.
パターン開口123aは塗布材の吐出方向の一方側である印刷面側の開口エッジよりも印刷面とは反対側の供給側の開口エッジが広く構成されている。また、パターン開口123aの内側壁面はスキージの移動方向となる第1方向の一方側が他方側よりも開口エッジの広がりが大きく、非対称に構成される。パターン開口123aの印刷面側は平面状に構成されている。言い換えると、突起部23dが形成されていない。 The pattern opening 123a is configured so that the opening edge on the supply side, opposite the printing surface, is wider than the opening edge on the printing surface side, which is one side in the direction of discharging the coating material. Furthermore, the inner wall surface of the pattern opening 123a is configured asymmetrically, with the opening edge wider on one side in the first direction, which is the direction of squeegee movement, than on the other side. The printing surface side of the pattern opening 123a is configured flat. In other words, no protrusions 23d are formed.
パターン開口123aの内側壁は、一例として、スキージ移動方向における後側に、深さ方向の中途部に開口内に向かって突出する突起状のガイド部123eを有し、このガイド部123eによって、パターン開口123aの側壁に段差123fが形成される。パターン開口123aは、スキージ側の大幅部と印刷面側の小幅部とを、段差123fによる変曲部を介して連続して有している。大幅部と小幅部は連続しており、印刷パターンに対応するパターン状であってマスク膜23を深さ方向に貫通するスリットを構成する。 As an example, the inner wall of the pattern opening 123a has a protruding guide portion 123e that protrudes into the opening midway in the depth direction, on the rear side in the direction of squeegee movement. This guide portion 123e forms a step 123f in the side wall of the pattern opening 123a. The pattern opening 123a has a wide portion on the squeegee side and a narrow portion on the printing surface side, which are connected via an inflection portion created by the step 123f. The wide portion and narrow portion are continuous, forming a slit that penetrates the mask film 23 in the depth direction in a pattern corresponding to the printing pattern.
パターン開口123aの形状は、図10に示すように、
ΔW≦ΔT≦2/3T (式4)
ΔW=(Wb-Wa)≦40μm (式5)を満たす構成とする。
ここで、Tは総厚(メッシュおよび乳剤の厚みを含む厚み)、ΔTは印刷面からの段差厚み、ΔWはパターン開口123aの片側の段差幅である。Wbは大幅部の幅寸法,Waは小幅部の幅寸法である。その他の構成は上記第1実施形態と同様である。
The shape of the pattern opening 123a is as shown in FIG.
ΔW≦ΔT≦2/3T (Formula 4)
The configuration satisfies ΔW=(Wb−Wa)≦40 μm (Equation 5).
Here, T is the total thickness (including the thickness of the mesh and emulsion), ΔT is the step thickness from the printing surface, and ΔW is the step width on one side of the pattern opening 123a. Wb is the width dimension of the large width portion, and Wa is the width dimension of the small width portion. The other configurations are the same as those of the first embodiment.
次に、本実施形態にかかるスクリーンマスク120の製造方法について図11を参照して説明する。図11は、スクリーンマスク120の製造方法を示す説明図である。スクリーンマスク120の製造方法は層形成工程と、第1パターニング工程と、第2パターニング工程と、エッチング工程と、を備える。 Next, a method for manufacturing the screen mask 120 according to this embodiment will be described with reference to FIG. 11. FIG. 11 is an explanatory diagram showing the method for manufacturing the screen mask 120. The method for manufacturing the screen mask 120 includes a layer formation process, a first patterning process, a second patterning process, and an etching process.
層形成工程において、塗布材を透過可能な孔を有するサポート材に乳剤を塗布して乳剤層を形成する。乳剤は例えば、光硬化性の樹脂であり、たとえばポリビニルアルコール(PVA)、ポリ酢酸ビニル(PVAc)、シリコン樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂等を包含する液体である。 In the layer formation process, an emulsion layer is formed by applying an emulsion to a support material with pores that allow the coating material to pass through. The emulsion is, for example, a photocurable resin, such as a liquid containing polyvinyl alcohol (PVA), polyvinyl acetate (PVAc), silicone resin, acrylic resin, or epoxy resin.
まず、フレーム21の枠内にメッシュ22を略平面となるように取り付けた状態で、ST1に示すように、乳剤Pm1をメッシュ22上に塗布する塗布処理を行う。 First, the mesh 22 is attached to the frame 21 so that it is approximately flat, and then, as shown in ST1, a coating process is performed in which emulsion Pm1 is applied onto the mesh 22.
次に、乳剤層に所定の第1露光パターンで露光する第1パターニング工程を行う。例えばST12に示すように、フォトマスクを用いないマスクレス露光機にて、第1のマスクレス露光処理を行う。具体的には、所定の露光パターン領域に、乳剤層の表面側を紫外線ランプや紫外線LED等の照明に向けて配置し、照明により光を照射させ、乳剤の表面を照らす露光処理を行う。第1の露光処理によって、露光パターン領域の部位に対応して、乳剤の紫外線が照射された部分が紫外線によって硬化する。第1の露光処理によって露光される部位である第1露光部位は紫外線によって硬化する第1乳剤硬化部(第1光架橋部)Pa1を形成する。第1露光部位を除く部位である第1非露光部位は、乳剤が硬化しない第1未硬化部Pb1となる。第1未硬化部Pb1は、後の工程で除去されることでパターン開口123aのうち裏面側の一部を形成する第1除去対象部を構成する。 Next, a first patterning process is performed, in which the emulsion layer is exposed to a predetermined first exposure pattern. For example, as shown in ST12, the first maskless exposure process is performed using a maskless exposure machine that does not use a photomask. Specifically, in the predetermined exposure pattern area, the front side of the emulsion layer is placed facing a light source such as an ultraviolet lamp or ultraviolet LED, and light is irradiated from the light source to illuminate the surface of the emulsion. The first exposure process hardens the ultraviolet-irradiated portions of the emulsion corresponding to the exposure pattern area. The first exposed portions, which are the portions exposed by the first exposure process, form first emulsion hardened portions (first photo-crosslinked portions) Pa1 that harden with ultraviolet light. The first unexposed portions, which are the portions excluding the first exposed portions, become first unhardened portions Pb1 in which the emulsion does not harden. The first unhardened portions Pb1 constitute first removal targets that form part of the back side of the pattern opening 123a when removed in a later process.
次に、ST13に示すように、フォトマスクを用いないマスクレス露光機にて、第2のマスクレス露光処理を行う。具体的には、所定の第2の露光パターン領域に、乳剤Pm1の表面側を紫外線ランプや紫外線LED等の照明に向けて配置し、照明により光を照射させ、乳剤Pm1の表面を照らす露光処理を行う。第2の露光処理によって、露光パターン領域の部位に対応して、乳剤Pm1の紫外線が照射された部分が紫外線によって硬化する。
第2の露光処理によって露光される部位である第2露光部位は紫外線によって硬化する第2乳剤硬化部(第2光架橋部)Pa2を形成する。第2露光部位を除く部位である第2非露光部位は、乳剤が硬化しない第2未硬化部Pb2となる。第2未硬化部Pb2は、後の工程で除去されることでパターン開口123aのうち印刷面側の一部を形成する第2除去対象部を構成する。
Next, as shown in ST13, a second maskless exposure process is performed using a maskless exposure machine that does not use a photomask. Specifically, in a predetermined second exposure pattern area, the front side of the emulsion Pm1 is placed facing an illumination source such as an ultraviolet lamp or ultraviolet LED, and light is irradiated from the illumination source to illuminate the surface of the emulsion Pm1. By the second exposure process, the portions of the emulsion Pm1 that are irradiated with ultraviolet light corresponding to the portions of the exposure pattern area are cured by the ultraviolet light.
The second exposed portion, which is the portion exposed by the second exposure process, forms a second emulsion hardened portion (second photo-crosslinked portion) Pa2 that is hardened by ultraviolet light. The second unexposed portion, which is the portion excluding the second exposed portion, becomes a second unhardened portion Pb2 where the emulsion does not harden. The second unhardened portion Pb2 will be removed in a later process to form a second removal target portion that forms part of the printing surface side of the pattern opening 123a.
第1の露光処理及び第2の露光処理は、いずれも印刷面側から光を照射する露光処理であり、第2の露光処理は、第1の露光処理と同方向から、第1の露光処理よりも、幅広の領域を対象とするパターンで、露光深さの深い出力で、露光することにより、所定範囲を硬化させる。 Both the first and second exposure processes involve irradiating light from the printing surface side, and the second exposure process involves exposing from the same direction as the first exposure process, using a pattern that targets a wider area than the first exposure process, and with an output that has a deeper exposure depth, thereby hardening a specified range.
その後、エッチング工程として、水や溶剤により、乳剤Pm1の未硬化部Pb1,Pb2を洗い流す。この処理によって、乳剤Pm1には厚み方向において表面側から裏面側まで貫通するとともにガイド部123eを有するパターン開口123aが形成される。 Then, in an etching process, the uncured portions Pb1 and Pb2 of the emulsion Pm1 are washed away with water or a solvent. This process forms a pattern opening 123a in the emulsion Pm1 that penetrates from the front side to the back side in the thickness direction and has a guide portion 123e.
次に、本実施形態にかかるスクリーン印刷装置10を用いたスクリーン印刷方法により印刷物を製造する方法について、図12を参照して説明する。まず、スクリーンマスク20の表面側を保持部材12で保持された印刷媒体Baの表面に対向させて配置する。 Next, a method for producing a printed product by a screen printing method using the screen printing apparatus 10 according to this embodiment will be described with reference to Figure 12. First, the front side of the screen mask 20 is placed facing the surface of the printing medium Ba held by the holding member 12.
そして、図12に示すように、高粘度のペースト状の塗布材Peをスクリーンマスク20の裏面側、すなわち、印刷媒体Baとは反対側の面から供給し、塗布材Peをパターン開口23a内に充填させる。 Then, as shown in FIG. 12, a highly viscous paste-like coating material Pe is supplied from the back side of the screen mask 20, i.e., the side opposite the printing medium Ba, and the coating material Pe is filled into the pattern openings 23a.
次に、スクリーンマスク20の裏面20b、すなわち印刷面側とは反対側の面に、スキージ13を配置する。このとき、例えばスキージ13を、印刷媒体Baの表側の面に対して所定の角度で配置する。そして、スキージ13をメッシュ22及びマスク膜23の裏面において、所定の印圧で印刷媒体Ba側に向けて押しつけながら、所定の速度で移動させる。マスク膜23の裏面全面にわたる領域で、スキージ13がマスク膜23を押圧する。スキージ13の押圧により、マスク膜23は押圧される部分が表側に変位するように変形し、印刷媒体Baに当接する。スキージ13が通過した塗布材Peがパターン開口23aから印刷媒体Ba側に押し出される。 Next, the squeegee 13 is placed on the back surface 20b of the screen mask 20, i.e., the surface opposite the printing surface. At this time, for example, the squeegee 13 is placed at a predetermined angle relative to the front surface of the printing medium Ba. The squeegee 13 is then moved at a predetermined speed while pressing the mesh 22 and the back surface of the mask film 23 toward the printing medium Ba with a predetermined printing pressure. The squeegee 13 presses against the mask film 23 over the entire back surface of the mask film 23. The pressure of the squeegee 13 deforms the mask film 23 so that the pressed portion is displaced toward the front surface and comes into contact with the printing medium Ba. The coating material Pe that the squeegee 13 has passed through is pushed out toward the printing medium Ba through the pattern openings 23a.
スキージ13が通過した後、マスク膜23及びメッシュ22が復元するように変形して印刷媒体Baから離れるとともに、一部の塗布材Peが印刷媒体Ba上に転写されて残ることで、印刷媒体Ba上にパターン印刷がなされ、印刷物が完成する。このとき、塗布材Peは裏側の一部がマスク膜23側に残る。なお塗布材Peは、例えば金属材や樹脂材などを含む各種材料であり、印刷対象の種類、例えば、電子部品、ディスプレイ、等によって、多様な材料が用いられる。 After the squeegee 13 has passed, the mask film 23 and mesh 22 deform and return to their original shape, separating from the print medium Ba. Some of the coating material Pe is transferred and remains on the print medium Ba, printing a pattern on the print medium Ba and completing the print. At this time, a portion of the back side of the coating material Pe remains on the mask film 23 side. The coating material Pe can be made of various materials, including metal and resin, and a variety of materials are used depending on the type of object to be printed, such as electronic components or displays.
以上のように構成されたスクリーンマスク120、スクリーン印刷装置10、及びスクリーン印刷方法によれば、パターン開口123aが、スキージの移動方向における先方よりも後方が供給側に拡大する構成としたことで、図12に示すように、スキージ13を移動させて塗布材を供給する際に、供給側から印刷面側に向かって塗布材が案内されることから、吐出圧力を確保でき、高精度での印刷が可能となる。例えば、図13は、本実施形態にかかるスクリーンマスク120と、比較例2にかかるスクリーンマスク120Aの形状と吐出圧力の作用を示す説明図である。比較例2として、スキージの移動方向における前後両側にガイド部がある対称形状のスクリーンマスク120Aを示す。 With the screen mask 120, screen printing apparatus 10, and screen printing method configured as described above, the pattern openings 123a are configured so that their rearward portions are larger toward the supply side than their forward portions in the direction of squeegee movement. As shown in FIG. 12, when the squeegee 13 is moved to supply the coating material, the coating material is guided from the supply side toward the printing surface, ensuring sufficient discharge pressure and enabling high-precision printing. For example, FIG. 13 is an explanatory diagram showing the shapes of the screen mask 120 according to this embodiment and a screen mask 120A according to Comparative Example 2, and the effect of the discharge pressure. Comparative Example 2 shows a symmetrical screen mask 120A with guide portions on both the front and rear sides in the direction of squeegee movement.
図13に示されるように、本実施形態に係るスクリーンマスク120は、比較例2として開口のスキージの移動方向前後両側の側壁に、吐出側よりも供給側が拡大するガイド部が形成されたスクリーンマスク120Aの構成に比べて、スキージの移動方向に圧力が分散して逃げることを防止でき、吐出方向の吐出圧力を確保することが可能である。このため、吐出量及び吐出圧力を確保でき、高精度の印刷が可能となる。 As shown in Figure 13, the screen mask 120 according to this embodiment can prevent pressure from dispersing and escaping in the direction of squeegee movement, and can ensure discharge pressure in the discharge direction, compared to the configuration of screen mask 120A (Comparative Example 2), which has guide sections formed on the side walls on both the front and rear of the opening in the direction of squeegee movement that are wider on the supply side than on the discharge side. This ensures the discharge volume and discharge pressure, enabling high-precision printing.
また、上記実施形態にかかるスクリーンマスク120は
ΔW≦ΔT≦2/3T (式4)
を満たす構成としたことにより、エッジにおける変形を防止し、かつ、所望の印圧を確保できる。
Furthermore, the screen mask 120 according to the above embodiment satisfies the following formula: ΔW≦ΔT≦2/3T (Formula 4)
By satisfying the above, deformation at the edge can be prevented and a desired printing pressure can be ensured.
すなわち、例えば図14に示すように、ΔW>ΔTとした場合には、マスク膜23が変形しやすく印刷形状が崩れやすい。一方で、ΔT>2/3Tとした場合には吐出圧力を高める効果が十分に得られない。 That is, for example, as shown in Figure 14, if ΔW > ΔT, the mask membrane 23 is likely to deform and the print shape is likely to be distorted. On the other hand, if ΔT > 2/3T, the effect of increasing the ejection pressure is not sufficiently achieved.
また、本実施形態によれば、第1の露光処理及び第2の露光処理は、いずれも印刷面側から光を照射する露光処理であり、露光量,露光時間などの条件を異ならせることで突起状のガイド部123eを有するパターン開口123aを容易に形成することが可能である。 Furthermore, according to this embodiment, both the first exposure process and the second exposure process are exposure processes in which light is irradiated from the printing surface side, and by varying conditions such as the exposure amount and exposure time, it is possible to easily form pattern openings 123a having protruding guide portions 123e.
なお、本発明は上記各実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。 The present invention is not limited to the above-described embodiments, and components can be modified and embodied in practice without departing from the spirit of the invention.
例えば上記第1実施形態において、パターン開口23aは開口幅が一定である例を示したが、これに限られるものではない。例えば他の実施形態として図15に示すスクリーンマスク220のように、印刷面側が小幅となるようにテーパ状に構成してもよい。 For example, in the first embodiment described above, the pattern openings 23a have a constant opening width, but this is not limited to this. For example, in another embodiment, the pattern openings 23a may be tapered so that the width on the printing surface side is narrower, as in the screen mask 220 shown in Figure 15.
また、他の実施形態として図16に示すスクリーンマスク320のように、印刷面側が小幅となるように段差を有する構成としてもよい。 In another embodiment, the screen mask may have a step so that the printing surface side is narrower, as in the screen mask 320 shown in Figure 16.
さらに他の実施形態として図16にスクリーンマスク420のように、印刷面側が小幅となる段差を、スキージの移動方向の後ろ側に有する非対称の段差形状としてもよい。 また、段差ではなく傾斜面を有する構成としてもよい。例えばスキージの移動方向の後ろ側のみが印刷面が小幅となる傾斜面を有していても良いし、両側が傾斜面である場合に、スキージの移動方向の後ろ側が移動方向の前側よりも傾斜角が大きい傾斜面としてもよい。 In yet another embodiment, as shown in Figure 16, the screen mask 420 may have an asymmetrical step shape with a narrower step on the printing surface side, on the rear side in the direction of squeegee movement. Alternatively, the mask may have an inclined surface rather than a step. For example, only the rear side in the direction of squeegee movement may have an inclined surface with a narrower printing surface, or if both sides are inclined surfaces, the rear side in the direction of squeegee movement may have an inclined surface with a larger inclination angle than the front side in the direction of movement.
また、上記第2実施形態においては1段の段差123fを有する構成を例示したが、段の数は1段に限られるものではない。例えば他の実施形態として図17に示すように2段、あるいはそれ以上の段数を有する構成としてもよい。この場合には、式6、式7、式8、式9、および式10を満たすことが好ましい。
ΔW≦ΔT≦2/3T (式6)
ΔW=(Wb-Wa)≦40μm (式7)
ΔWn<ΔW (式8)
ΔWn≦ΔTn≦2/3T (式9)
ΔWn<ΔW (式10)
ここで、Tは総厚(メッシュおよび乳剤の厚みを含む厚み)、ΔTは印刷面からの段差厚み、ΔWはパターン開口523aの片側の段差幅である。また、nは複数であってもよい。
Furthermore, in the second embodiment, a configuration having one step 123f is exemplified, but the number of steps is not limited to one. For example, as another embodiment, a configuration having two or more steps may be used as shown in Figure 17. In this case, it is preferable to satisfy Equations 6, 7, 8, 9, and 10.
ΔW≦ΔT≦2/3T (Formula 6)
ΔW = (Wb - Wa) ≦ 40 μm (Equation 7)
ΔW n <ΔW (Formula 8)
ΔW n ≦ΔT n ≦2/3T (Formula 9)
ΔW n <ΔW (Formula 10)
Here, T is the total thickness (including the thickness of the mesh and emulsion), ΔT is the step thickness from the printing surface, and ΔW is the step width on one side of the pattern opening 523a. Also, n may be plural.
また、上記実施形態においては、一部にのみ突起を有する構成を例示したが、これに限られるものではない。例えば他の実施形態として図18に示すスクリーンマスク620の製造方法は、第1層形成工程と、第1パターニング工程と、第2層形成工程と、シーズニング工程と、第2パターニング工程と、エッチング工程と、を備える。 Furthermore, while the above embodiment illustrates a configuration in which protrusions are only partially formed, this is not limiting. For example, as another embodiment, a method for manufacturing a screen mask 620 shown in FIG. 18 includes a first layer formation process, a first patterning process, a second layer formation process, a seasoning process, a second patterning process, and an etching process.
第1層形成工程において、塗布材を透過可能な孔を有するサポート材に第1の乳剤Pm1を塗布して第1の乳剤層を形成する(ST21)。 In the first layer formation process, a first emulsion Pm1 is applied to a support material having holes that allow the coating material to pass through, to form a first emulsion layer (ST21).
次に、第1の乳剤層に所定の第1露光パターンで露光する第1パターニング工程を行う。例えばST22に示すように、フォトマスクを用いないマスクレス露光機にて、第1のマスクレス露光処理を行う。具体的には、所定の露光パターン領域に、ベース層623bの表面側を紫外線ランプや紫外線LED等の照明に向けて配置し、照明により光を照射させ、乳剤の表面を照らす露光処理を行う。ベース層623bのうち第1の露光処理によって露光される部位である第1露光部位は紫外線によって硬化する第1乳剤硬化部(第1光架橋部)Pa1となる。一方、ベース層623bのうち第1露光部位を除く部位である第1非露光部位は、乳剤が硬化しない未硬化部Pb1となる。第1未硬化部Pb1(第1非露光部位)は、後の工程で除去されることでベース開口を形成する第1除去対象部を構成する。 Next, a first patterning process is performed, in which the first emulsion layer is exposed to a predetermined first exposure pattern. For example, as shown in ST22, the first maskless exposure process is performed using a maskless exposure machine that does not use a photomask. Specifically, the surface side of the base layer 623b is placed in the predetermined exposure pattern area facing a light source such as an ultraviolet lamp or ultraviolet LED, and light is irradiated from the light source to illuminate the emulsion surface. The first exposed portions of the base layer 623b that are exposed by the first exposure process become first emulsion hardened portions (first photo-crosslinked portions) Pa1 that harden with ultraviolet light. Meanwhile, the first unexposed portions of the base layer 623b that are not the first exposed portions become unhardened portions Pb1 where the emulsion does not harden. The first unhardened portions Pb1 (first unexposed portions) constitute first removal targets that will be removed in a later process to form the base opening.
ここで、第1の露光パターンと第2の露光パターンとは異なり、本実施形態においては第2露光部位が第1露光部位うちの一部と重なる。 Here, unlike the first exposure pattern and the second exposure pattern, in this embodiment the second exposure area overlaps with a portion of the first exposure area.
次に、ST23に示すように、第2の乳剤Pm2をベース層623b上に塗布する塗布処理を行うことで、ベース層623bの印刷面側に第2の乳剤Pm2によりカバー層623cが形成される。そして、マスクレス露光処理を行う条件下に3時間程度静置をすることにより、枠の温度を1回目のマスクレス露光処理時と同程度とするシーズニング工程を行う。 Next, as shown in ST23, a coating process is performed in which the second emulsion Pm2 is applied onto the base layer 623b, thereby forming a cover layer 623c from the second emulsion Pm2 on the printing surface side of the base layer 623b. Then, a seasoning process is performed in which the frame temperature is brought to the same level as during the first maskless exposure process by leaving it to stand for approximately three hours under the conditions required for the maskless exposure process.
次に、第1露光パターンとは異なる第2露光パターンにて露光する第2パターニング工程を行う。すなわち、ST24に示すように、フォトマスクを用いないマスクレス露光機にて、第2のマスクレス露光処理を行う。具体的には、所定の第2の露光パターン領域に、乳剤Pm2の表面側を紫外線ランプや紫外線LED等の照明に向けて配置し、照明により光を照射させ、乳剤Pm2の表面を照らす露光処理を行う。第2の露光処理によって、露光パターン領域の部位に対応して、乳剤Pm2の紫外線が照射された部分が紫外線によって硬化する。すなわち、カバー層23cのうち第2の露光処理によって露光される部位である第2露光部位は紫外線によって硬化する第2乳剤硬化部(第2光架橋部)Pa2を形成する。第2乳剤硬化部Pa2の一部は突起部623dを構成し、他の一部はパターン開口23aの内壁を構成する。一方、カバー層23cのうち第2露光部位を除く部位である第2非露光部位は、乳剤が硬化しない第2未硬化部Pb2となる。第2未硬化部Pb2は、後の工程で除去されることでベース開口を含むパターン開口23aを形成する第2除去対象部を含む。 Next, a second patterning process is performed, in which the emulsion Pm2 is exposed to a second exposure pattern different from the first exposure pattern. That is, as shown in ST24, a second maskless exposure process is performed using a maskless exposure machine that does not use a photomask. Specifically, in a predetermined second exposure pattern area, the surface side of emulsion Pm2 is placed facing a light source such as an ultraviolet lamp or ultraviolet LED, and light is irradiated from the light source to illuminate the surface of emulsion Pm2. Through the second exposure process, the portions of emulsion Pm2 irradiated with ultraviolet light corresponding to the exposure pattern area are cured by the ultraviolet light. That is, the second exposed portions of cover layer 23c that are exposed by the second exposure process form second emulsion cured portions (second photo-crosslinked portions) Pa2 that are cured by the ultraviolet light. A portion of second emulsion cured portion Pa2 forms protrusion portion 623d, and another portion forms the inner wall of pattern opening 23a. Meanwhile, the second unexposed portions of cover layer 23c excluding the second exposed portions become second uncured portions Pb2, in which the emulsion does not harden. The second uncured portion Pb2 includes a second removal target portion that will be removed in a later process to form the pattern opening 23a, which includes the base opening.
第1の露光処理及び第2の露光処理は、いずれも印刷面側から光を照射する露光処理であり、第2の露光処理は、第1の露光処理と同方向から露光することにより、所定範囲を硬化させる。第2パターニング工程において、第1露光パターンとは異なる第2露光パターンにて露光することにより、第1の乳剤層の少なくとも一部と第2の乳剤層の少なくとも一部を含む領域を露光する。すなわち、第1の乳剤層において、第1の露光処理では硬化されなかった第1非露光部位のうち、パターン開口623aの内壁を構成する部位や、第1の露光処理で硬化された第1露光部位の一方側であってパターン開口623aのエッジの突起部623dとなる第2の乳剤層の一部が、第2の露光処理によって硬化する。なお、本実施形態において、第1の露光部位の一部は第2の露光部位とは重ならず、ベース層623bの表面側にカバー層623cが形成されない部位が存在する。 Both the first and second exposure processes involve irradiating light from the printing surface side. The second exposure process hardens a predetermined area by exposing from the same direction as the first exposure process. In the second patterning process, an area including at least a portion of the first emulsion layer and at least a portion of the second emulsion layer is exposed by exposing with a second exposure pattern different from the first exposure pattern. That is, among the first non-exposed portions of the first emulsion layer that were not hardened in the first exposure process, the second exposure process hardens the portions that form the inner walls of the pattern openings 623a and the portions of the second emulsion layer that are on one side of the first exposed portions that were hardened in the first exposure process and form the protrusions 623d on the edges of the pattern openings 623a. Note that in this embodiment, portions of the first exposed portions do not overlap with the second exposed portions, and there are portions on the surface side of the base layer 623b where the cover layer 623c is not formed.
その後、エッチング処理として、ST25に示すように、水や溶剤により、マスク膜の少なくとも片側を洗い流す。この処理によって、乳剤Pm1及びPm2の未硬化部Pb1,Pb2が洗い流される厚み方向において表面側から裏面側まで貫通するパターン開口623aが形成されるとともに、第1の露光部位と第2の露光部位が重なる部分が突起部623dとなり、表面に段差が形成される。 Then, as shown in ST25, an etching process is performed in which at least one side of the mask film is washed away with water or a solvent. This process forms a pattern opening 623a that penetrates from the front side to the back side in the thickness direction, washing away the uncured portions Pb1 and Pb2 of the emulsions Pm1 and Pm2, and the portion where the first exposed portion and the second exposed portion overlap becomes a protrusion 623d, forming a step on the surface.
一例として図18に示すスクリーンマスク620には、パターン開口23aが形成されているとともに、一方側の表面に段差が形成されている。すなわち、一方側の表面は第2露光工程の第2の露光部位に一方側に突出する突起部623dとなる凸部が形成され、第2の非露光部位に対応するカバー層623cが形成されない部位には凹部623gが形成される。凹部623gは、吐出方向と反対側に退避する逃げ部となり、例えば、印刷時に印刷媒体等のスクリーンマスク620と対向する部材側にアライメントマークなどの異物や突起、段差がある場合に、当該異物や突起との干渉を回避することが可能となる。 As an example, the screen mask 620 shown in Figure 18 has pattern openings 23a formed therein, and a step formed on one surface. That is, on one surface, a convex portion that becomes protrusion 623d protruding to one side is formed in the second exposed portion of the second exposure process, and a recess 623g is formed in the portion where cover layer 623c is not formed, corresponding to the second non-exposed portion. The recess 623g serves as a relief portion that retreats to the side opposite the ejection direction, and makes it possible to avoid interference with foreign matter or protrusions, for example, if there are foreign matter, protrusions, or steps such as alignment marks on the side of the member facing the screen mask 620, such as the printing medium, during printing.
このようなスクリーンマスク及びスクリーンマスクの製造方法によれば、任意の部位に凸部や凹部を有する段差を高精度に形成することができる。例えばスクリーンマスクの対向面にアライメントマークなどの異物や突起、段差がある場合に、当該部分に、吐出方向と反対側に退避する逃げ部となる凹みを高精度に形成でき、あるいは開口のエッジに凸部を高精度に形成することで必要な部位に必要な印圧を確保することができる。したがって、印刷精度の高いスクリーンマスク620を提供できる。 This screen mask and method for manufacturing the screen mask make it possible to form steps with convex or concave portions in any desired location with high precision. For example, if there are foreign objects, protrusions, or steps such as alignment marks on the opposing surface of the screen mask, it is possible to form concave portions in those areas with high precision as escape areas that retreat to the opposite side of the ejection direction, or to form convex portions with high precision on the edges of the openings, thereby ensuring the necessary printing pressure in the required areas. Therefore, a screen mask 620 with high printing precision can be provided.
なお、上記各実施形態において、第1の乳剤と第2の乳剤を用いる場合において、第1の乳剤と第2の乳剤は異なる材料であってもよいし、同じ材料であってもよい。
また、上記実施形態では、フレーム21にメッシュ22を接着剤24で貼り付け、フレーム21の開口部全域わたってマスク膜23を形成した例を示したが、これに限定されるものではない。例えば、メッシュは、いわゆるコンビネーション型を用いてもよく、また、メッシュ22の中央部分の一部にのみマスク膜23が形成されていてもよい。
In each of the above embodiments, when the first emulsion and the second emulsion are used, the first emulsion and the second emulsion may be made of different materials or may be made of the same material.
In the above embodiment, the mesh 22 is attached to the frame 21 with the adhesive 24, and the mask film 23 is formed over the entire opening of the frame 21. However, the present invention is not limited to this. For example, a so-called combination type mesh may be used, and the mask film 23 may be formed only over a portion of the central part of the mesh 22.
この他、上記実施形態に例示された各構成要素を削除してもよく、各構成要素の形状、構造、材質等を変更してもよい。上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。素材の寸法比を調整することで、縦横伸び量の差を低減できるため印刷精度が向上できる。
以下に、本願の出願当初の特許請求の範囲に記載された発明と同等の記載を付記する。(1)
塗布材を透過可能な孔を有するサポート材に第1の乳剤を塗布して第1の乳剤層を形成する第1層形成工程と、
第1の乳剤層に所定の第1露光パターンで露光する第1パターニング工程と、
前記第1の乳剤層に第2の乳剤を重ねて塗布して第2の乳剤層を形成する第2層形成工程と、
前記第1露光パターンとは異なる第2露光パターンにて露光する第2パターニング工程と、
エッチング処理により前記第1の乳剤層及び前記第2の乳剤層に開口を形成するとともに、一方側の表面に段差を形成する、エッチング処理と、を備えるスクリーンマスクの製造方法。
(2)
前記第2パターニング工程は、前記第2の乳剤層の一方側から、前記第1の乳剤層の少なくとも一部と前記第2の乳剤層の少なくとも一部を含む領域を露光するとともに、
第2露光パターンの露光部位は、前記第1パターニング工程における非露光部位の少なくとも一部、及び前記第1パターニング工程における露光部位の少なくとも一部の前記一方側の領域を含む、(1)に記載のスクリーンマスクの製造方法。
(3)
前記エッチング処理により前記第1の乳剤層及び前記第2の乳剤層に開口を形成するとともに、前記開口の縁部分の前記一方側の表面に段差を形成する、(1)に記載のスクリーンマスクの製造方法。
(4)
前記露光はマスクレス露光である(1)乃至(3)のいずれかに記載のスクリーンマスクの製造方法。
(5)
前記第2の乳剤層は前記第1の乳剤層よりも柔らかい(1)乃至(4)のいずれかに記載のスクリーンマスクの製造方法。
(6)
塗布材を透過可能な孔を有するサポート材と、
前記サポート材に形成され、塗布材の吐出方向の一方側である印刷面側の開口エッジよりも前記印刷面とは反対側の供給側の開口エッジが広くなる段差部または傾斜面を有するとともに、前記印刷面側の開口エッジに前記印刷面側に突出する突起部を有する、マスク膜と、を備えるスクリーンマスク。
(7)
塗布材を透過可能な孔を有するサポート材と、
前記サポート材に設けられるとともにパターン開口が形成され、前記パターン開口は塗布材の吐出方向の一方側である印刷面側の開口エッジよりも前記印刷面とは反対側の供給側の開口エッジが広く、かつ、前記パターン開口の内側壁面は所定の第1方向における一方側が他方側よりも前記開口エッジの広がりが大きく非対称に構成されたマスク膜と、を備えるスクリーンマスク。
(8)
前記マスク膜は、スキージの移動方向の後方が先方よりも、前記供給側に拡大する、(7)に記載のスクリーンマスク。
(9)
前記マスク膜の前記パターン開口の内側壁は傾斜面を有する、(7)または(8)に記載のスクリーンマスク。
(10)
前記マスク膜の前記パターン開口の内側壁は中途部に段差を有する、(7)または(8)に記載のスクリーンマスク。
In addition, the components illustrated in the above embodiments may be deleted, or the shape, structure, material, etc. of each component may be changed. Various inventions can be created by appropriately combining the multiple components disclosed in the above embodiments. By adjusting the dimensional ratio of the material, the difference in the lengthwise and widthwise elongation can be reduced, thereby improving printing accuracy.
The following is a description equivalent to the invention described in the claims of the original application of this application. (1)
a first layer forming step of forming a first emulsion layer by applying a first emulsion to a support material having holes that allow the coating material to pass through;
a first patterning step of exposing the first emulsion layer with a predetermined first exposure pattern;
a second layer forming step of overcoating a second emulsion on the first emulsion layer to form a second emulsion layer;
a second patterning step of exposing the substrate with a second exposure pattern different from the first exposure pattern;
and forming an opening in the first emulsion layer and the second emulsion layer by etching, and forming a step on one surface.
(2)
The second patterning step includes exposing an area including at least a part of the first emulsion layer and at least a part of the second emulsion layer from one side of the second emulsion layer, and
The method for manufacturing a screen mask described in (1), wherein the exposed portion of the second exposure pattern includes at least a portion of the non-exposed portion in the first patterning process and an area on one side of at least a portion of the exposed portion in the first patterning process.
(3)
The method for manufacturing a screen mask according to (1), wherein the etching process forms an opening in the first emulsion layer and the second emulsion layer, and also forms a step on the surface on one side of the edge portion of the opening.
(4)
The method for manufacturing a screen mask according to any one of (1) to (3), wherein the exposure is maskless exposure.
(5)
The method for manufacturing a screen mask according to any one of (1) to (4), wherein the second emulsion layer is softer than the first emulsion layer.
(6)
a support material having holes that allow the coating material to pass through;
a mask film formed on the support material, the mask film having a step portion or inclined surface in which the opening edge on the supply side opposite the printing surface is wider than the opening edge on the printing surface side, which is one side in the discharge direction of the coating material, and the mask film having a protrusion at the opening edge on the printing surface side that protrudes toward the printing surface side.
(7)
a support material having holes that allow the coating material to pass through;
a mask membrane that is provided on the support material and has a pattern opening formed therein, the pattern opening having a wider opening edge on the supply side opposite the printing surface, which is one side in the direction of dispensing the coating material, than on the printing surface side, and the inner wall surface of the pattern opening is asymmetrically configured such that the opening edge is wider on one side in a predetermined first direction than on the other side.
(8)
The screen mask according to (7), wherein the mask film is expanded toward the supply side at a rear end in the moving direction of the squeegee more than at a front end.
(9)
The screen mask according to (7) or (8), wherein the inner walls of the pattern openings of the mask film have inclined surfaces.
(10)
The screen mask according to (7) or (8), wherein the inner wall of the pattern opening of the mask film has a step at a midpoint.
10…スクリーン印刷装置、12…保持部材、13…スキージ、13a…先端部分、20、20A、120、220、320、420…スクリーンマスク、20a…表面、20b…裏面、21…フレーム、22…メッシュ、22a…経糸、22b…緯糸、22c…孔部、23…マスク膜、23a…パターン開口、23b…ベース層、23c…カバー層、23d…突起部、24…接着剤、120b…裏面、123…マスク膜、123a…パターン開口、123e…ガイド部、123f…段差、Pa1…第1乳剤硬化部、Pa2…第2乳剤硬化部、Pb1…第1未硬化部、Pb2…第2未硬化部、Pm1…第1乳剤、Pm2…第2乳剤。 10...screen printing apparatus, 12...holding member, 13...squeegee, 13a...tip portion, 20, 20A, 120, 220, 320, 420...screen mask, 20a...surface, 20b...back surface, 21...frame, 22...mesh, 22a...warp thread, 22b...weft thread, 22c...hole portion, 23...mask film, 23a...pattern opening, 23b...base layer, 23c...cover layer, 23d...protrusion portion, 24...adhesive, 120b...back surface, 123...mask film, 123a...pattern opening, 123e...guide portion, 123f...step, Pa1...first emulsion hardened portion, Pa2...second emulsion hardened portion, Pb1...first unhardened portion, Pb2...second unhardened portion, Pm1...first emulsion, Pm2...second emulsion.
Claims (4)
第1の乳剤層に所定の第1露光パターンで露光する第1パターニング工程と、
前記第1の乳剤層の一方側に第2の乳剤を重ねて塗布して第2の乳剤層を形成する第2層形成工程と、
前記第1パターニング工程よりも後に、前記第1露光パターンとは異なる第2露光パターンにて露光する第2パターニング工程と、
前記第2パターニング工程の後に、未硬化部を除去する、エッチング処理と、を備え、
前記露光は、マスクレス露光であり、
前記第1露光パターンは、前記第2露光パターンで形成される開口の幅よりも広い開口を形成する未硬化部を有するパターンであり、
第2露光パターンの硬化部位は、前記第1パターニング工程における未硬化部の少なくとも一部、及び前記第1パターニング工程における硬化部位の少なくとも一部の前記一方側の領域を含み、
前記第2パターニング工程は、前記第2の乳剤層の一方側から、前記第1の乳剤層の少なくとも一部と前記第2の乳剤層の少なくとも一部を含む領域を硬化させるとともに、 前記第2パターニング工程によって、第1の乳剤層の前記第1パターニング工程で硬化されない未硬化部のうち、前記開口の内壁を構成する部位と、前記第1パターニング工程で硬化された硬化部位の一方側の前記第2の乳剤層の、前記開口のエッジにおいて、突起となる部位を硬化し、
前記エッチング処理において、前記第1の乳剤及び前記第2の乳剤の未硬化部を除去することで、前記第1の乳剤層及び前記第2の乳剤層に、開口を形成し、
前記一方側の表面における前記開口のエッジに、前記第2の乳剤層の一部により構成される突起を形成する、
スクリーンマスクの製造方法。 a first layer forming step of forming a first emulsion layer by applying a first emulsion to a support material having holes that allow the coating material to pass through;
a first patterning step of exposing the first emulsion layer with a predetermined first exposure pattern;
a second layer forming step of overcoating a second emulsion on one side of the first emulsion layer to form a second emulsion layer;
a second patterning step of exposing the substrate with a second exposure pattern different from the first exposure pattern, performed after the first patterning step;
an etching process for removing an uncured portion after the second patterning process;
the exposure is a maskless exposure,
the first exposure pattern is a pattern having an uncured portion that forms an opening wider than the width of the opening formed by the second exposure pattern,
the cured portion of the second exposure pattern includes at least a portion of the uncured portion in the first patterning step and an area on the one side of at least a portion of the cured portion in the first patterning step;
the second patterning step hardens a region including at least a part of the first emulsion layer and at least a part of the second emulsion layer from one side of the second emulsion layer, and the second patterning step hardens a portion of the unhardened portion of the first emulsion layer that is not hardened in the first patterning step, which constitutes an inner wall of the opening, and a portion of the second emulsion layer on one side of the hardened portion that is hardened in the first patterning step, which will become a protrusion at the edge of the opening;
in the etching treatment, unhardened portions of the first emulsion and the second emulsion are removed to form openings in the first emulsion layer and the second emulsion layer;
forming a protrusion formed of a part of the second emulsion layer on the edge of the opening on the surface on one side;
A method for manufacturing a screen mask.
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