JP2001277470A - スクリーン印刷方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 精度の高い印刷を行うことが可能であるとと
もに、印刷基板が大きい場合であってもスクリーン版を
大きくする必要がなく、更に均一な厚みの厚膜印刷をも
可能なスクリーン印刷方法を提供すること。 【解決手段】 スクリーン印刷方法において、磁性を有
する材料をスクリーンメッシュの一部若しくは全面に有
するスクリーンメッシュ（３）を用いて、スキージ
（５）により基材（１）にインク（１２）を塗布すると
ともに、前記インクの塗布に用いたスクリーンメッシュ
（３）を、マグネット（８）を使用することにより前記
基材（１）から離していくこと、及び、磁性を有する材
料をスクリーンメッシュの一部若しくは全面に有するス
クリーンメッシュ（３）と磁力を有する部分を備えたス
キージ（７）を使用して、前記スキージ（７）に備えた
マグネットの磁力により、前記スキージ（７）とスクリ
ーンメッシュ（３）を密着させながら、基材（１）への
スクリーン印刷を行うこと。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子部品の配線や
エッチングに使用されるレジスト印刷、及びパウダーエ
ッチング方法に使用されるレジストの印刷等に使用され
るスクリーン印刷方法に係り、より詳しくは、磁性を有
する材料をスクリーンメッシュの一部若しくは全面に有
するスクリーンメッシュを用いることを特徴とするスク
リーン印刷方法に関する。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】周知の
通り、従来のスクリーン印刷では、図６に示すように、
網状のスクリーンメッシュ２３と印刷する基板２１との
間に通常２〜６ミリのギャップをあけて、スキージ２５
を用いて基板２１へ印刷した後に、スクリーンメッシュ
２３のテンションを利用して、スクリーンメッシュ２３
と基板２１が離れるようにしていた。

【０００３】しかしながら、このような、スクリーンメ
ッシュ２３と基板２１との間にギャップを設けて印刷す
るとともに、スクリーンメッシュ２３のテンションを利
用してスクリーンメッシュ２３を基板２１から離してい
く従来の方法では、スクリーンメッシュ２３を伸ばしな
がら印刷するため、精度の高い印刷を行うことが難しか
った。

【０００４】また、従来の方法によると、前述したよう
に、スクリーンメッシュ２３のテンションを利用してス
クリーンメッシュ２３と基板２１が離れるようにしてい
たために、スクリーンメッシュ２３に一定のテンション
を保持するために、印刷面積に比べスクリーン版の面積
を倍以上の大きさにする必要があり、その結果、印刷基
板自体が大きくなると非常に大きなスクリーン版が必要
になるという問題点があった。

【０００５】更に、従来の方法ではスクリーンメッシュ
２３を伸ばしながら印刷するために、スクリーン版の寿
命も短く、頻繁にスクリーン版を交換しなければならな
いという欠点があった。

【０００６】また、例えばエッチング等のレジスト印刷
において、耐性を向上させるために厚膜印刷を行う場合
があり、従来の厚膜印刷では、スクリーン版の乳剤厚を
厚くするか、厚膜の感光性樹脂板を使用してスクリーン
の製版を行い、スクリーンメッシュと基板との間に空間
を設けることにより行っていたが、このような方法で
は、例えば印刷面積の広い部分を印刷した場合には、一
般にスキージ自体がウレタンゴム製のため、パターンの
横はインクが厚くなるがパターンの中心部は薄くなる傾
向にあった。

【０００７】即ち、図７において、２５は通常のウレタ
ンスキージであり、また、２１は基板、２０は感光性樹
脂板（乳剤）、及び２２はインクであるが、従来のよう
な、スクリーン版の乳剤厚を厚くするか、厚膜の感光性
樹脂板により製版を行い、このスクリーン版を使用し
て、通常のウレタンスキージにより、印刷面積の広い部
分の厚膜印刷を行った場合には、図７に示すように、ス
キージ２５によりスクリーンメッシュ２３が押されてし
まい、その結果、淵の部分が厚く、中心部が薄く印刷さ
れ、均一に厚膜で印刷できないという問題点が発生して
いた。

【０００８】一方、この問題を解決するためスキージ
（図８における２６）自体に硬い材質のものを使用する
と、図８のように、スクリーンメッシュ２３がインク２
２に埋まってしまい、そのために、スクリーン版と印刷
する基板を離すときにスクリーン版の方にインク２２が
付着して厚く印刷できなくなり、その結果、全体に均一
に厚膜印刷を行うことが困難であった。

【０００９】そこで、本発明は、精度の高い印刷を行う
ことが可能であるとともに、印刷基板が大きい場合であ
ってもスクリーン版を大きくする必要がなく、更に均一
な厚みの厚膜印刷をも可能なスクリーン印刷方法を提供
することを課題としている。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明のスクリーン印刷
方法は、磁性を有する材料をスクリーンメッシュの一部
若しくは全面に有するスクリーンメッシュを用いて、ス
キージにより基材にインクを塗布するとともに、前記イ
ンクの塗布に用いたスクリーンメッシュを、マグネット
を使用することにより前記基材から離していくことを特
徴としている。

【００１１】このように、本発明では、マグネットを用
いて、強制的にスクリーンメッシュを上に引き上げるこ
ととしているため、スクリーン版と基材とのギャップを
少なくすることができ、これにより、スクリーン版を小
さくできるとともに、精度の高い印刷と均一な厚みの厚
膜印刷を実現させることが可能である。

【００１２】また、本発明のスクリーン印刷方法は、磁
性を有する材料をスクリーンメッシュの一部若しくは全
面に有するスクリーンメッシュと磁力を有する部分を備
えたスキージを使用して、前記スキージに備えたマグネ
ットの磁力により、前記スキージとスクリーンメッシュ
を密着させながら、基材へのスクリーン印刷を行うこと
を特徴としている。

【００１３】このように、磁性を有する材料をスクリー
ンメッシュの一部若しくは全面に有するスクリーンメッ
シュと磁力を有する部分を備えたスキージを用いて、ス
クリーンメッシュをスキージに接しながら印刷を行うこ
とにより、スキージのマグネットの磁力により、スクリ
ーンメッシュがインクの内部に埋没することなく、その
結果、インクが均一に基材に印刷された厚膜印刷を行う
ことが可能である。

【００１４】

【実施例】［実施例１］本発明におけるスクリーン印刷
方法の第一の実施例について説明すると、本実施例にお
けるスクリーン印刷方法では、磁性を有する材料をスク
リーンメッシュの一部若しくは全面に有するスクリーン
メッシュを用いて、スキージにより基材にインクを塗布
した後に、マグネットによって、前記スクリーンメッシ
ュを基材から離していくことを特徴としている。

【００１５】即ち、図１において１は、本実施例により
スクリーン印刷を行うための基板であり、また、図にお
いて３はスクリーンメッシュである。そして、スクリー
ンメッシュ３の材質としては、コバルト、ニッケル、磁
性を有するステンレス、磁性を有しないステンレスに磁
性を有するニッケル又はコバルトメッキを行ったもの等
の磁性体を使用するスクリーンメッシュを使用するか、
もしくは、磁性を有しないテトロン（登録商標）、ナイ
ロン、ステンレス等のスクリーンメッシュに磁性を有す
る粉末を混合した乳剤にて製版を行いスクリーンメッシ
ュの乳剤部に磁性を持たせたものを使用しても良い。

【００１６】また、図において５はスキージであり、本
実施例のスクリーン印刷方法では、スキージ５の後方
側、具体的には、スキージ５におけるその進行方向と反
対側にマグネット８を配置し、印刷に際しては、このマ
グネット８をスキージ５と一緒に動かすこととしてい
る。

【００１７】このように、本実施例では、磁性を有する
材料をスクリーンメッシュの一部若しくは全面に有する
スクリーンメッシュ３を用いるとともにスキージ５の後
方側にマグネット８を配置し、このマグネット８をスキ
ージ５と一緒に動かすこととしているため、スキージ５
を移動させながらインク１２を基板１上に塗布するとと
もに、マグネット８の磁力により、基板１へのインク１
２の塗布を終了したスクリーンメッシュ３を持ち上げて
いくことが可能である。

【００１８】この方法を、図３を参照してより詳細に説
明すると、図３は本実施例のスクリーン印刷方法を実施
するためのスクリーン印刷装置である。

【００１９】また、図において２は、基板１を固定する
ための基板吸着台２であり、この基板吸着台２の上方に
は、基板吸着台２との間に任意の間隔を置いて、磁性を
有する材料をスクリーンメッシュの一部若しくは全面に
有するスクリーンメッシュ３を備えたスクリーン版４が
備えられている。

【００２０】更に、図において５は、前記スクリーンメ
ッシュ３の上方において移動自在に備えられたスキージ
であり、このスキージ５の、その進行方向に対する後方
側には、マグネット取付部９によって、マグネット８が
配置されている。

【００２１】そして、このスクリーン印刷装置を用いて
本実施例のスクリーン印刷を行う場合には、まず、印刷
対象となる基板１を基板吸着台２にセットするととも
に、真空にて、基板１を基板吸着台２に固定し、更に、
前記スクリーンメッシュ３と前記基板１との隙間を任意
にセットしておく。

【００２２】次に、この状態で、スキージ５を前方側へ
移動させながら、インク１２を基板１に塗布していくと
ともに、スキージ５とともに、マグネット８を、スキー
ジ５と同一の方向へ移動させる。

【００２３】そうすると、スキージ５により基板１にイ
ンク１２が塗布されて基板への印刷が行われるととも
に、スキージ５の後方側に配置したマグネットの磁力に
より、印刷に用いた部分のスクリーンメッシュ３を、順
次引き上げていくことが可能である。

【００２４】このように、本実施例によれば、スクリー
ンの引張力ではなく、マグネット８の磁力によりスクリ
ーンメッシュ３を強制的に持ち上げていくために、スク
リーンメッシュ３と基板との隙間を従来の方法と比較し
て少なくすることが可能であり、具体的には１ミリ以下
とすることができる。

【００２５】そのため、スクリーンメッシュ３の印刷時
の伸びを少なくすることにより、精度の高い印刷を行う
ことが可能となるとともに、スクリーンメッシュ３の寿
命を長くすることも可能である。

【００２６】また、本実施例では、スクリーンの引張力
を用いないために、従来の方法と異なり、スクリーンメ
ッシュに一定のテンションを保持させるために、印刷面
積に比べスクリーンメッシュの面積を倍以上の大きさに
する必要が無く、印刷基板が大きい場合であってもスク
リーン版を大きくする必要がない。

【００２７】なお、前記マグネット８は、図１に示すよ
うに、スキージ５の進行方向に対して後方の位置におい
てスキージとは別につけてもよいし、あるいは図２のよ
うに、スキージ５と一体にしてスキージ５の印刷部分よ
り後部の位置にマグネット８を組み込み、スキージ５で
印刷しながらスクリーンメッシュ３を基板１から離すよ
うにしてもよい。

【００２８】また、マグネットの耐摩耗製を向上させる
ために、マグネットの表面部分に磁力を保持できる程度
にセラミック、金属、ゴム、プラスチック等の材質のも
のを貼り付けるか、マグネット自体をこれらの材質で被
覆してもよい。

【００２９】更に、基板１の基板吸着台２への固定は、
必ずしも真空により行う必要は無く、他の方法により基
板１を基板吸着台２に固定しても良い。

【００３０】なお、前述した実施例において、スクリー
ンメッシュ３としては、ステンレスのＳＵＳ３０４の３
２５メッシュのものにニッケルメッキを行い、スクリー
ンメッシュに磁性を持たせたものを使用した。

【００３１】そして、４２インチプラズマディスプレイ
背面板の電極パターンで製版した。即ち、製版サイズ７
５０ミリ×１１３０ミリでスクリーン製版を行い、基板
サイズ６５０ミリ×１０３０ミリで厚み３ミリのガラス
基板上にナミックス製の銀ペーストを使用して、図２の
ようにスキージとマグネットを同時に動かして印刷を行
い、５２０度に基板を焼成してプラズマディスプレイ背
面板の配線パターンを形成した。

【００３２】また、マグネットの材質はネオジム・鉄・
ボロン磁石を使用した。

【００３３】そして、印刷条件として、スクリーン版と
ガラス基板との隙間を５００μmとし、マグネットの高
さを、ガラス基板とスクリーン版が２００μm隙間があ
く状態にし、スキージとマグネットの移動速度は８０ｍ
ｍ／ｓｅｃとし、スキージ印圧を０．５ｋｇ／ｃｍ２、
スキージ角度を７０度としたうえで、前述の方法によ
り、プラズマディスプレイの背面板に精度の高い電極配
線パターンを形成した。

【００３４】［実施例２］次に、本発明におけるスクリ
ーン印刷方法の第２の実施例について説明すると、本実
施例は、スクリーン印刷により厚膜印刷を行う場合にお
いて、磁性を有する材料をスクリーンメッシュの一部若
しくは全面に有するスクリーンメッシュと、磁力を有す
る部分を備えたスキージを使用して、スキージに備えた
マグネットの磁力により、スキージとスクリーンメッシ
ュを密着させながら、基板へのスクリーン印刷を行うこ
とを特徴としている。

【００３５】即ち、図４において３はスクリーンメッシ
ュであり、このスクリーンメッシュ３としては、その材
質に、コバルト、ニッケル、磁性を有するステンレス、
磁性を有しないステンレスに磁性を有するニッケル又は
コバルトメッキを行ったもの等の磁性体を使用するスク
リーンメッシュを使用するか、もしくは、磁性を有しな
いテトロン、ナイロン、ステンレス等のスクリーンメッ
シュに磁性を有する粉末を混合した乳剤にて製版を行い
スクリーンメッシュの乳剤部に磁性を持たせたものを使
用しても良い。

【００３６】また、図において７はスキージであり、本
実施例においては、このスキージ７には、磁力を有する
部分を備えている。具体的には、スキージ７の先端部に
マグネット８を取り付けるか、あるいは、スキージ自体
をマグネットで製作するとよい。

【００３７】更に、図において１０は感光性樹脂板（乳
剤）であり、１２はインクである。そして、この状態に
おいて、スクリーンメッシュ３をスキージ７に接しなが
ら移動させて印刷を行うことにより、スキージ７のマグ
ネットの磁力により、スクリーンメッシュ３がインク１
２の内部に埋没することなく、その結果インクが均一に
基板１に印刷される。

【００３８】なお、ここで、図５は、前記スキージ７の
具体的な形状を説明するための図であり、本実施例に用
いるスキージ７としては、図に示すように、スキージ７
の下端部、具体的にはスクリーンメッシュ３に接する部
分に、進行方向に対する前方側及び後方側を鋭角形状に
加工したマグネット８を装着すると良く、これによっ
て、前方側の鋭角部分のマグネット８でインク１２を基
板１に印刷しながら、後方側の鋭角部分のマグネット８
でスクリーンメッシュ３を持ち上げ、マグネット８の磁
力によりスクリーンメッシュ３と基板１とを引きはがし
ながら印刷することが可能である。

【００３９】但し、必ずしもスキージ７をこのような構
造にする必要は無く、磁力を有する部分を備えて、スキ
ージに備えたマグネットの磁力により、スキージとスク
リーンメッシュを密着させながら、基板へのスクリーン
印刷を可能にするものであれば、いずれの構造としても
良い。

【００４０】なお、スキージの耐摩耗製を向上させるた
めに、マグネットの表面部分に磁力を保持できる程度に
セラミック、金属、ゴム、プラスチック等の材質のもの
を貼り付けるか、マグネット自体をこれらの材質で被覆
してもよい。

【００４１】このように、本実施例では、磁性を有する
材料をスクリーンメッシュの一部若しくは全面に有する
スクリーンメッシュと、磁力を有する部分を備えたスキ
ージを用いて、スクリーンメッシュをスキージに接しな
がら印刷を行うこととしているため、スキージのマグネ
ットの磁力により、スクリーンメッシュがインクの内部
に埋没することなく、その結果、インクを均一に基板に
厚膜印刷することが可能である。

【００４２】次に、本実施例における具体例を説明する
と、本実施例においては、セラミックパウダーを基板に
高速で吹きつけることにより、物理的に基板のエッチン
グを行うパウダーエッチング法のレジストパターンの形
成をスクリーン印刷にて行った。

【００４３】まずスクリーン製版のスクリーンメッシュ
として、ステンレスのＳＵＳ４３０の２３０メッシュの
ものを使用してスクリーン製版を行った。スクリーン乳
剤の変わりに、（株）ムラカミ製のスクリーン製版用感
光性樹脂板で膜厚が１００μmのものを使用して製版を
行った。

【００４４】そして、スキージは、アルミニウムの板の
先端部に、図５に示すような、スキージの進行方向に対
する前方側及び後方側が鋭角形状になるように加工した
ネオジム・鉄・ボロン磁石を装着して使用した。

【００４５】また、インクはウレタンアクリレートを主
成分とした紫外線硬化型の軟質ウレタンゴム系のものを
使用した。

【００４６】更に、印刷条件として、スクリーン版とガ
ラス基板との隙間を５００μmとし、スキージとマグネ
ットの移動速度を５０ｍｍ／ｓｅｃとし、更に、スキー
ジ印圧を０．５ｋｇ／ｃｍ２、スキージ角度を３０度と
した。

【００４７】そして、４インチのシリコンウェハを使用
して、上記の条件にてレジストを印刷後紫外線硬化させ
た。硬化後の膜厚は１００μmから１１５μmの間にな
り、均一な膜厚のレジスト層が形成された。

【００４８】そして更に、レジスト硬化後、平均粒子径
２５μmのアルミナ粒子を加工圧力２ｋｇ／ｃｍ２にて
シリコンウェハに吹きつけ、穴径３００μmの穴をシリ
コンウェハにあけた。

【００４９】

【発明の効果】本発明のスクリーン印刷方法及び装置は
以上説明した形態で実施され、以下に記載するような効
果を奏する。

【００５０】本発明は、磁性を有する材料をスクリーン
メッシュの一部若しくは全面に有するスクリーンメッシ
ュを用いて、スキージにより基材にインクを塗布すると
ともに、前記インクの塗布に用いたスクリーンメッシュ
を、マグネットを使用することにより前記基材から離し
ていくことを特徴としている。

【００５１】このように、本発明では、マグネットを用
いて、強制的にスクリーンメッシュを上に引き上げるこ
ととしているため、スクリーン版と基板とのギャップを
少なくすることができ、これにより、スクリーン版を小
さくできるとともに、精度の高い印刷と均一な厚みの厚
膜印刷を実現させることが可能である。

【００５２】また、本発明のスクリーン印刷方法は、磁
性を有する材料をスクリーンメッシュの一部若しくは全
面に有するスクリーンメッシュと磁力を有する部分を備
えたスキージを使用して、前記スキージに備えたマグネ
ットの磁力により、前記スキージとスクリーンメッシュ
を密着させながら、基材へのスクリーン印刷を行うこと
を特徴としている。

【００５３】このように、磁性を有する材料をスクリー
ンメッシュの一部若しくは全面に有するスクリーンメッ
シュと磁力を有する部分を備えたスキージを用いて、ス
クリーンメッシュをスキージに接しながら印刷を行うこ
とにより、スキージのマグネットの磁力により、スクリ
ーンメッシュがインクの内部に埋没することなく、その
結果インクが均一に基板に印刷された厚膜印刷を行うこ
とが可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例を説明するための図であ
る。

【図２】本発明の第１実施例に用いるスキージの他の形
態を説明するための図である。

【図３】本発明の第１実施例を実施するためのスクリー
ン印刷装置を説明するための図である。

【図４】本発明の第２実施例を説明するための図であ
る。

【図５】本発明の第２実施例に用いられるスキージを説
明するための図である。

【図６】従来のスクリーン印刷を説明するための図であ
る。

【図７】従来のスクリーン印刷により厚膜印刷を行う場
合を説明するための図である。

【図８】従来のスクリーン印刷により厚膜印刷を行う場
合を説明するための図である。

【符号の説明】

１ 基板 ２ 基板吸着台 ３ スクリーンメッシュ ４ スクリーン版 ５、７ スキージ ８ マグネット ９ マグネット取付部 １０ 感光性樹脂板（乳剤） １２ インク

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】スクリーン印刷方法において、磁性を有す
   る材料をスクリーンメッシュの一部若しくは全面に有す
   るスクリーンメッシュ（３）を用いて、スキージ（５）
   により基材（１）にインク（１２）を塗布するととも
   に、前記インク（１２）の塗布に用いたスクリーンメッ
   シュ（３）を、マグネット（８）を使用することにより
   前記基材（１）から離していくことを特徴とするスクリ
   ーン印刷方法。
2. 【請求項２】請求項１に記載のスクリーン印刷方法を実
   施するためのスクリーン印刷装置であって、基板吸着台
   （２）と、該基板吸着台（２）の上方において、前記基
   板吸着台（２）との間に任意の間隔を置いて設置され
   た、磁性を有する材料をスクリーンメッシュの一部若し
   くは全面に有するスクリーンメッシュ（３）を備えるス
   クリーン版（４）と、前記スクリーンメッシュ（３）の
   上方に移動自在に備えられたスキージ（５）と、該スキ
   ージ（５）の進行方向に対して後方に配置されたマグネ
   ット（８）とを具備することを特徴とするスクリーン印
   刷装置。
3. 【請求項３】スクリーン印刷方法において、磁性を有す
   る材料をスクリーンメッシュの一部若しくは全面に有す
   るスクリーンメッシュ（３）と磁力を有する部分を備え
   たスキージ（７）を使用して、前記スキージ（７）に備
   えたマグネットの磁力により、前記スキージ（７）とス
   クリーンメッシュ（３）を密着させながら、基材（１）
   へのスクリーン印刷を行うことを特徴とするスクリーン
   印刷方法。
4. 【請求項４】請求項３に記載のスクリーン印刷方法を実
   施するためのスクリーン印刷装置であって、 基板吸着台（２）と、該基板吸着台（２）の上方におい
   て、前記基板吸着台（２）との間に任意の間隔を置いて
   設置された、磁性を有する材料をスクリーンメッシュの
   一部若しくは全面に有するスクリーンメッシュ（３）を
   備えるスクリーン版（４）と、前記スクリーンメッシュ
   （３）の上方に移動自在に備えられた、磁力を有する部
   分を備えたスキージ（７）と、を具備することを特徴と
   するスクリーン印刷装置。