最新のエレクトロニクス高品質スクリーン印刷の基本とプロセス適正化手法

スクリーン印刷は、原理・メカニズムから考えれば、最も安定した印刷工法です。これまでスクリーン印刷が「管理困難」であると思い込んでいたのは、スキージやインキ、スクリーン版の適正化がなされていない状態で印刷条件を設定していたからです。 　スクリーン印刷にも理論があります。インキ・ペーストの身になって印刷プロセスを考える「ペーストプロセス理論」です。この理論は、私が20年以上のコンサル現場において、仮説と検証を繰り返し実用性がある考え方として確立してきた考え方です。現在、多くの印刷現場で実践し、スクリーン印刷の「標準」を策定してきました。この理論は、エレクトロニクス分野のみならず、グラフィック、加飾、捺染、工業印刷などでの高品質スクリーン印刷実践のためであれば、すべてに適用できます。 　本講演では、先ず、スクリーン印刷の原理やメカニズムの説明をし、最近解明された「版離れ角度」と「版離れ力」の相関について解説します。次に、スキージやスクリーンメッシュなどの要素技術について、そして、インキ・ペーストの印刷性能に影響する揮発性、濡れ性及び粘弾性特性を理解することで高品質印刷プロセスが高度に適正化できることを分りやすく解説します。さらに、 　最新情報として、印刷したインキ層をウエット状態で別基材に「リバース転写」し、膜厚を5〜10倍に増膜できる新技術を紹介します。この技術により、スクリーン印刷工法だけでは不可能とされてきた300〜500μm厚の超厚盛成膜も可能となります。

• はじめに
  • スクリーン印刷の用語解説
  • スクリーン印刷について、間違った理解をしていませんか?

1. スクリーン印刷とは?
   1. 各種印刷工法の種類とインキの粘度範囲
   2. スクリーン印刷は「特殊印刷」、だから印刷安定性が高い
   3. 現状のスクリーン印刷の多くは「技術限界」の50%以下のレベル?
2. スクリーン印刷8つの適用工法
   • 成膜 (べた印刷)
   • パターニング
   • スルーホール印刷
   • ビアフィル印刷
   • ドット印刷
   • (PDP) 落とし込み印刷
   • 積層印刷
   • 転写印刷
3. ペーストプロセス理論の考え方の基本
   1. 印刷条件のほとんどは予め適正化可能な「前提条件」
   2. 先ず「版離れ」遅れの不具合を無くす事が最重要
4. 「コンタクト印刷」とは通常スクリーン印刷とは全く異なる印刷工法
   1. 「コンタクト印刷」の「時差版離れ」は、型抜きでの「版剥がし」
   2. 新技術: メタルマスクでの「同期版離れ」コンタクト印刷工法
   3. 新技術: メタルマスクでの低粘度インキの定量塗布技術
5. スクリーン印刷の4つのカニズムの理解
   1. 「ローリング」のメカニズム
   2. 「充填・掻き取り」のメカニズム
   3. 「版離れ」のメカニズム
   4. 「レベリング」のメカニズム
6. 新技術: 「版離れ角度」維持による等クリアランス版離れ改善機構
   1. 印刷後半部での版離れ遅れ増加の原因は「版離れ角度」の漸減だった
   2. 従来ピールオフ動作では、実質クリアランス量増加による寸法不具合が発生
   3. 等クリアランス+「版離れ角度維持」動作で、「版離れ力」1.5倍
7. スクリーン印刷装置とスキージの重要性
   1. 印刷機の種類とスクリーン版
      • フラットベッド
      • 曲面 (シリンダー)
      • ロータリー印刷機
   2. 印刷位置合わせの方法
   3. スキージが最も重要な印刷パラメータの要素
      • 最適なスキージの選択方法
      • 斜め研磨スキージの効果
      • スキージエッジの面取り仕上げの重要性
   4. つの印刷条件の適正化と「標準」
      1. つの印刷条件と印刷品質への影響
   5. 二通りの印圧設定方法 「ストッパー (押し込み) 」方式と「エアー圧」方式
   6. 印刷膜厚均一性と「適正印圧」の定義
   7. スキージ角度、速度と「充填力」との相関
8. スクリーンメッシュとスクリーン版
   1. ステンレスメッシュ開発の歴史とスクリーン印刷技術の進歩
   2. スクリーンメッシュの「弾性変形」と「塑性変形」
   3. スクリーンメッシュ開口率とインキの吐出性 (印刷解像性)
      • 低開口率25%メッキ処理メッシュのにじみ抑制効果
   4. 超高強度ステンレスメッシュでの課題解決「無変形スクリーン版」
   5. スクリーン製版工程の「コツ」 ポジフィルムとの完全密着と露光時間
   6. 低溶剤臭のスクリーン版の洗浄作業 水スプレーでのリンス併用
   7. スクリーン版の高品質再製版システムの実際例
9. インキ・ペーストの印刷性能
   1. インキの分散安定性
   2. 連続印刷中のインキの含有溶剤揮発と印刷膜厚変化
   3. インキと基板との濡れ性の影響
   4. インキの粘性特性と弾性特性
      • ベタ印刷でのメッシュ起因の気泡発生のメカニズム
10. 新技術: トーンジャンプのないグラデーション印刷
    1. なぜ、スクリーン印刷でグラデーション印刷が困難と思われていたか?
    2. 「トーンジャンプ」を起こさない最適な網点形状
    3. 原理的に「トーンジャンプ」が発生しない網点仕様と製版技術
11. 新技術: ベタ印刷での「サドル」の解消方法
    1. 細線、中間ライン、ベタパターンでの印刷膜厚決定メカニズムの違い
    2. スクリーン印刷の宿命とされていたベタパーンでの「サドル」現象
    3. ベタ印刷での「サドル」不具合の解消方法
12. 高品質スクリーン印刷プロセス実践のための具体的な対策手法
    1. 印刷均一性を阻害する要因とその対策
    2. 印刷寸法精度を損なう要因とその対策
    3. スクリーン印刷におけるその他の不具合対策
       • 乾燥のメカニズムとその重要性
       • 静電気とインキの糸引き対策
13. 高品質スクリーン印刷の応用例
    1. 最新情報: スクリーン印刷と「リバース転写技術」を組み合わせた超厚盛成膜工法
    2. マイクロ文字印刷 フレキシブル基板多層印刷 銀ナノインキ印刷など
14. 質疑応答