CN102555418A - 一次成型金属网版的制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种一次成型金属网版的制造方法，其利用一第一光阻于一基板的设置面上方定义一图样区域；形成一种子层于该设置面上方且覆盖该第一光阻；形成一第二光阻于该种子层的一表面，以于该图样区域上方相对位置定义一网目图样；形成一金属层于该种子层的该表面以形成一网版，该金属层覆盖该种子层及该第二光阻且显露部分该第二光阻；及移除该第一光阻及该第二光阻且分离该网版与该基板。藉此，可同时定义网目及印刷图样区域，将网版一体成型，且可改善印刷图样的解析度并提升注墨效果及印刷品质、可达次微米的图样印刷、减少网版的损坏及增加网版的使用寿命、简化制程、降低成本及增加产能。
Description
技术领域
本发明关于一种网版的制造方法，尤其是涉及一种一次成型金属网版的制造方法。
背景技术
图1显示一现有印刷网版(stencil)的剖面图；图2显示该现有印刷网版的局部立体示意图。配合参考图1及图2，该现有印刷网版1以钢丝11交错编织成网目(mesh/screen)，并以感光乳剂(emulsion)12定义印刷图案13以及印刷膜厚t。由于受限于钢丝11的线径尺寸、编织的方式，以及利用感光乳胶12不易精确定义印刷膜厚t，并且现有网版印刷使用的油墨材料大都具较高黏度，因此，现有印刷网版1的实施架构无法达到精密印刷的要求，尤其是高解析度，以及印刷膜厚t仅为数十微米(μm)，甚至是次微米的印刷图案13。现有印刷网版1的网目宽度仅可达约30μm，网目的间距仅可达约50μm，且印刷膜厚t仅可达约40μm。
以下为现有印刷网版的缺点：
1.受限于钢丝11线径尺寸，使得网目无法增加，影响印刷图案13的线宽及解析度。
2.受限于网目编织方式，在小线宽图案印刷条件下(例如：钢丝11线径为25μm，线距为50μm，其开口率只有25％((252/502)×100％＝25％)。开口率定义为(线径d2/线距a2)×100％(参考图3)。
3.在小线宽印刷条件下，因网目开孔太小，在表面张力作用下，导致透墨效果不佳，影响印刷品质。
4.因为钢丝11从张网到实施网印操作过程中长期承受拉应力，使得网版1寿命受到限制，一般为3000次。
5.以感光乳剂12定义印刷图案13，其印刷图案13的特征的解析度不佳。
6.因感光乳剂12包覆着钢丝11，若感光乳剂12太薄，包覆性会不佳，则印刷过程中可能会因为横向剪力，使得钢丝11与感光乳剂12分离而损坏，因此，感光乳剂12的厚度将有所限制，尤其不利于薄膜的印刷。
发明内容
本发明解决的技术问题是提供一种一次成型金属网版的制造方法，改善图样解析度。
本发明的技术解决方案是：
一种一次成型金属网版的制造方法，其包括以下步骤：(a)提供一基板，该基板具有一设置面；(b)形成一第一光阻于该设置面上方，以定义一图样区域；(c)形成一种子层于该设置面上方且覆盖该第一光阻；(d)形成一第二光阻于该种子层的一表面，以于该图样区域上方相对位置定义一网目图样；(e)形成一金属层于该种子层的该表面以形成一网版，该金属层覆盖该种子层及该第二光阻且显露部分该第二光阻；及(f)移除该第一光阻及该第二光阻且分离该网版与该基板。
本发明的一次成型金属网版的制造方法具有下列优点：
1.利用微影制程，可将网目及印刷图样域区同时定义完成后，再将网版一体成型，有别现有技术以两道工程来完成的制造方法。
2.网目的几何形状可依需要任意变化，以达成最佳注墨效果，及印刷品质。
3.可依需要设计网目的分布密度，以获得各种开口率。
4.精密微影制程技术可达到更小的图样线宽及间隔。
5.印刷图样可经由微影制程精确定义，可改善图样的解析度。
6.因图样区域的膜厚由光阻层厚度所定义，所以可轻易完成各种膜厚的定义。
7.经由适当的膜厚定义，可达成膜厚为数微米或次微米的图样的印刷。
8.定义的网版在实施网印操作过程中，网版可平贴于印刷底材，在操作过程中几乎无因张力而网版损坏的问题。
9.藉由印刷方式的改变，例如，可以滚轮取代刮刀，以增加网版的使用寿命。
10.简化制程技术及工程步骤，可降低制造成本，增加产能，并且有效降低能源的消耗。
11.基板材质可为导体或非导体。
附图说明
图1为一现有印刷网版(stencil)的剖面图；
图2为该现有印刷网版的局部立体示意图；
图3为计算该现有印刷网版的开口率的示意图；
图4为本发明以此成型金属网版的制造防范的流程图；
图5至图10为本发明一次成型金属网版的制造过程示意图；
图11为本发明形成双层第一光阻于一基板的设置面的示意图。
主要元件标号说明：
1：现有印刷网版 2：基板 3：第一光阻
4：图样区域 5：种子层 6：第二光阻
7：网目图样 8：金属层 9：网版
11：钢丝 12：感光乳剂 13：印刷图案
21：设置面 31：下层光阻 32：上层光阻
a：线距 d：线径 s：网目间距
t：印刷膜厚 x：网目宽度 y：印刷膜厚
具体实施方式
为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本发明的具体实施方式。
图4显示本发明一次成型金属网版的制造方法的流程图；图5至图10显示本发明一次成型金属网版的制造过程示意图。配合参考步骤S41及图5，首先提供一基板2，该基板2具有一设置面21。该基板2可为导体基板或非导体基板。在本实施例中，在步骤S41中该基板2使用玻璃基板。
配合参考步骤S42及图6，利用一第一光阻3于该设置面21上方定义一图样区域4。配合参考步骤S42及图11，在其他实施例中，形成该第一光阻3的步骤S42可包括以下步骤：形成一下层光阻31的步骤；及一上层光阻32的步骤。该下层光阻31覆盖该设置面21，该上层光阻32形成于该下层光阻31的上表面且定义出该图样区域4。其中，该下层光阻31与该上层光阻32为同型光阻。
配合参考步骤S43及图7，形成一种子层5于该设置面21上方且覆盖该第一光阻3。在本实施例中，在步骤S43中以金属沉积(如溅镀)方式形成该种子层5。较佳地，该种子层5为金(Au)。
配合参考步骤S44及图8，形成一第二光阻6于该种子层5的上表面，以于该图样区域4上方相对位置定义一网目图样7。
要说明的是，在步骤S42及S44中，该第一光阻3及该第二光阻6可为正光阻及负光阻的任一组合。亦即，该第一光阻3及该第二光阻6的组合可为：正/正光阻、负/负光阻、正/负光阻、负/正光阻。在本实施例中，该第一光阻3及该第二光阻6皆为负光阻(如SU-83035)。
配合参考步骤S45及图9，形成一金属层8于该种子层5的该表面以形成一网版9，该金属层8覆盖该种子层5及该第二光阻6且显露部分该第二光阻6，藉由显露部分该第二光阻6以形成该网版9的网目。在本实施例中，在步骤S45中以电铸方式形成该金属层8。较佳地，该金属层8为镍钴(Ni-Co)合金。
配合参考步骤S46、图9及图10，移除该第一光阻3及该第二光阻6且分离该网版9与该基板2，以制作完成该网版9(本发明的一次成型金属网版)。其中，该网版9及该种子层5为异质材料，其介面结合强度较弱，因此在移除该第一光阻3后，该网版9即与该种子层5剥离分开。
在本发明的一次成型金属网版的制造方法中，利用微影(photolithography)制程，一并将网目及印刷图样区域4同时定义，并可以电铸(electroforming)造模技术，以一次加工的方式将网版9制造完成，而形成一体成型的金属网版。本发明的一次成型金属网版的制造方法所制得的网版9，其网目宽度x可达15μm，网目间距s可达15μm，且印刷膜厚y可达3μm以下。
本发明的一次成型金属网版的制造方法具有下列优点：
1.利用微影制程，可将网目及印刷图样域区同时定义完成后，再将网版一体成型，有别现有技术以两道工程来完成的制造方法。
2.网目的几何形状可依需要任意变化，以达成最佳注墨效果，及印刷品质。
3.可依需要设计网目的分布密度，以获得各种开口率。
4.精密微影制程技术可达到更小的图样线宽及间隔。
5.印刷图样可经由微影制程精确定义，可改善图样的解析度。
6.因图样区域的膜厚由光阻层厚度所定义，所以可轻易完成各种膜厚的定义。
7.经由适当的膜厚定义，可达成膜厚为数微米或次微米的图样的印刷。
8.定义的网版在实施网印操作过程中，网版可平贴于印刷底材，在操作过程中几乎无因张力而网版损坏的问题。
9.藉由印刷方式的改变，例如，可以滚轮取代刮刀，以增加网版的使用寿命。
10.简化制程技术及工程步骤，可降低制造成本，增加产能，并且有效降低能源的消耗。
11.基板材质可为导体或非导体。
上述实施例仅为说明本发明的原理及其功效，并非限制本发明。因此习于此技术的人士对上述实施例进行修改及变化仍不脱本发明的精神。本发明的权利范围应如后述的申请专利范围所列。
以上所述仅为本发明示意性的具体实施方式，并非用以限定本发明的范围。任何本领域的技术人员，在不脱离本发明的构思和原则的前提下所作出的等同变化与修改，均应属于本发明保护的范围。
Claims (8)
1.一种一次成型金属网版的制造方法，包括以下步骤：
(a)提供一基板，该基板具有一设置面；
(b)形成一第一光阻于该设置面上方，以定义一图样区域；
(c)形成一种子层于该设置面上方且覆盖该第一光阻；
(d)形成一第二光阻于该种子层的一表面，以于该图样区域上方相对位置定义一网目图样；
(e)形成一金属层于该种子层的该表面以形成一网版，该金属层覆盖该种子层及该第二光阻且显露部分该第二光阻；及
(f)移除该第一光阻及该第二光阻且分离该网版与该基板。
2.如权利要求1所述的一次成型金属网版的制造方法，其特征在于，在步骤(a)中该基板使用玻璃基板。
3.如权利要求1所述的一次成型金属网版的制造方法，其特征在于，在步骤(b)及(d)中，该第一光阻及该第二光阻为正光阻及负光阻的任意组合。
4.如权利要求1所述的一次成型金属网版的制造方法，其特征在于，在步骤(c)中是以溅镀方式形成该种子层。
5.如权利要求1所述的一次成型金属网版的制造方法，其特征在于，在步骤(c)中该种子层为金。
6.如权利要求1所述的一次成型金属网版的制造方法，其特征在于，在步骤(e)中以电铸方式形成该金属层。
7.如权利要求1所述的一次成型金属网版的制造方法，其特征在于，在步骤(e)中该金属层为镍钴合金。
8.如权利要求1所述的一次成型金属网版的制造方法，其特征在于，在步骤(b)中形成该第一光阻的步骤包括依序形成一下层光阻及一上层光阻的步骤，该下层光阻覆盖该设置面，该上层光阻形成于该下层光阻的上表面且定义出该图样区域。
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