CN104411503A - 凹版胶印印刷用凹版和印刷线路板 - Google Patents

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Abstract

本发明提供凹版胶印印刷用凹版和印刷线路板。本发明防止刮墨刀等的弹跳和油墨提取不良，稳定地提供无油墨泄露、针孔、图案缺失的印刷线路板。在具有用于形成布线图案的图案部的凹版胶印印刷用凹版210中，其图案部211中位于印刷方向的末端的图案部212的形状为大致圆弧形。另外，图案部中位于印刷方向的初始端的图案部的形状为大致圆弧形。

Description

凹版胶印印刷用凹版和印刷线路板
技术领域
本发明涉及用于凹版胶印印刷的凹版、以及具有由使用了该凹版的凹版胶印印刷所形成的布线图案的印刷线路板。
背景技术
近年来，使用凹版胶印印刷作为生活类、电气类、信息类各领域(建材领域、包装领域、出版领域、电子领域等)的工业产品的制造方法的情况正在增加。凹版胶印印刷是这样一种技术，其使用各种油墨、树脂、导电浆料等各种高粘度的涂料在印刷对象的表面上稳定地印刷在大范围内具有高分辨率、高尺寸精度的优异图像。
通常的凹版胶印印刷的工序在图1中示出。凹版胶印印刷是具备以下工序的转印印刷法：用刮墨刀、橡胶刮板或刮刀103将油墨102填充到由玻璃、树脂、金属等制作的凹版胶印印刷用凹版101的图案部104中的工序(工序1)；使具有表面由硅树脂等树脂形成的转印层112的转印体111在其图案部104中填充有油墨102的凹版胶印印刷用凹版101上接触并旋转，使油墨膜113转移到转印层112上的工序(工序2)；将转印体111压接在被印刷体121上，将转印层112上残留的油墨膜113的印刷图案122转印到被印刷体121上的工序(工序3)。该凹版胶印印刷能够在大范围内以高分辨率、高尺寸精度地将各种油墨、树脂、导电浆料等高粘度涂料印刷在被印刷体的表面上。
通过凹版胶印印刷，使用导电油墨、导电浆料等将IC卡天线(线圈状的图案)或太阳能电池背板的导电线、电磁屏蔽、触摸面板用信号输出线等高精细度地印刷在由聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、丙烯酸类、玻璃等制成的基材上的大范围区域时，需要如下的功能。
[1]能够在大范围内均匀且稳定地进行高精细度的细线印刷。
[2]印刷在被印刷体上的细线没有断线和短路。
[3]能够印刷膜厚稳定的细线。
为了使用具有上述功能的凹版胶印印刷以大量生产细线的图案，需要使凹版具备的所需的图案部内部中所充满的油墨确实地转移到具有油墨剥离性的转印层上。另外，在形成无断线的细线图案时，需要预先用刮墨刀、橡胶刮板或刮刀等将油墨填充到所需的图案部内部，使充满该图案部内部的油墨面平滑，并且在与具有油墨剥离性的转印层的转印体进行压接时，该油墨面与转印体均匀地接触。
为了实现上述功能，例如，引用文献1中公开了：通过在厚膜印刷、尤其是在形成微细图像或者固体图像等没有针孔、断线的图案中，采用胶印方式的罩印，从而防止细线的不连续、版堵塞导致的针孔、印刷图案的伸缩。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开昭55-5856号公报
发明内容
发明要解决的问题
然而，在专利文献1公开的方法中，进行罩印导致工序和操作变得复杂。另外，专利文献1中并没有具体公开使填充在凹版的图案部内部的油墨面平滑，并且使该油墨面与转印体均匀地接触，并确实地转移到转印层上的方法。另一方面，要印刷的布线图案中存在锐角部分的话，将油墨填充到对应于该锐角部分的凹版的图案部内部时，由于刮墨刀等被锐角部分卡住，导致刮墨刀等发生弹跳、油墨从凹版泄露。另外，由于转印体的转印层没有充分进入凹版的图案部内部，因此不能确实地转移油墨从而发生油墨提取不良。该问题在凹版胶印印刷中要形成高精细度的细线的图案时变得显著。
因此，本发明的目的是防止刮墨刀等的弹跳和油墨提取不良，并且稳定地提供一种没有油墨泄露、针孔、图案缺失的印刷线路板。
解决问题的方案
作为用于解决上述问题的方法，本发明的一个方面涉及一种具有用于形成布线图案的图案部的凹版胶印印刷用凹版，其特征在于，图案部中，位于印刷方向的末端或初始端的图案部的形状为大致圆弧形。
另外，优选的是，上述图案部的宽度为10μm以上5mm以下，图案部的曲率半径为10μm以上200μm以下。
另外，本发明的另一个方面涉及一种印刷线路板，其为具有由凹版胶印印刷形成的布线图案的印刷线路板，其特征在于，布线图案中，位于印刷方向的末端或初始端的布线图案的形状为大致圆弧形。
另外，优选的是，上述布线图案的宽度为10μm以上5mm以下，布线图案的曲率半径为10μm以上200μm以下。
发明效果
通过使用本发明的凹版胶印印刷用凹版，可以防止刮墨刀等的弹跳和油墨提取不良，能够形成无油墨泄露、针孔、图案缺失的印刷线路板。特别是，随着形成更细的布线图案，本发明的凹版胶印印刷用凹版的效果更加显著，因此适用于微细布线图案的形成。
附图说明
图1是本发明的凹版胶印印刷的工序图。
图2是示出了本发明的凹版胶印印刷用凹版的一种实施方案的俯视图。
图3是示出了本发明的凹版胶印印刷用凹版的一种实施方案的俯视图。
图4是示出了根据实施例的凹版胶印印刷用凹版的俯视图。
图5是示出了根据比较例的凹版胶印印刷用凹版的俯视图。
具体实施方式
下面，参照附图对本发明的实施方案进行说明。需要说明的是，本发明的实施方案并不限于以下所述的实施方案，也可以基于本领域技术人员的知识而加入设计的变更等变形，并且加入了这样的变形的实施方案也包含在本发明的实施方案的范围内。
[关于凹版胶印印刷用凹版]
参照图1，即上述的通常的凹版胶印印刷的工序图，对根据本发明的实施方案的凹版胶印印刷的工序进行说明。
首先，如图1的工序1所示，将油墨102置于凹版胶印印刷用凹版101上，用刮墨刀、橡胶刮板或刮刀103以一定的压力使油墨102沿图中箭头的方向滚动的同时在凹版胶印印刷用凹版101上移动，从而将油墨102填充在凹版胶印印刷用凹版101的图案部104内。
此时，凹版胶印印刷用凹版101的图案部104由宽度为10μm至5mm左右、优选40μm至700μm、更优选100μm至400μm，而且，深度为5μm至20μm左右的凹槽形成。另外，凹槽与凹槽之间的距离为10μm至100μm左右、优选为20至50μm。这里，图案部中，位于印刷方向的末端的图案部中存在锐角部分的话，在锐角部分处刮墨刀等油墨填充刀会发生弹跳，导致油墨泄露。因此，图案部的锐角部分附近发生岛状的缺陷。
因此，本发明的凹版胶印印刷用凹版的图案部中，例如如图2所示，在使用具有图案部211的凹版胶印印刷用凹版210使刮墨刀沿Y方向移动的情况下，图案部211中Y方向的末端部212为圆弧形。由此可以防止刮墨刀发生弹跳，并且能够减少位于印刷方向的末端的图案部附近发生的岛状缺陷。
图案部211中Y方向的末端部212的形状优选为能够防止刮墨刀弹跳的圆弧形、带圆角的形状、椭圆弧形等由任意曲线构成的大致圆弧形。另外，图案部211中Y方向的末端部212的形状为大致圆弧形的情况下，其曲率半径(R)优选为10μm至200μm，更优选为20μm至150μm。例如，在图2所示的例子的情况下，由于图案部211中Y方向的末端部212为圆弧形，因此构成末端部212的曲线整体的曲率半径(R)优选为10μm至200μm，更优选为20μm至150μm。另外，图案部211中Y方向的末端部212为带圆角的形状的情况下，构成末端部212的曲线中，圆角的曲率半径(R)优选为10μm至200μm，更优选为20μm至150μm。
另外，图案部211中Y方向的末端部212的形状中，凹版胶印印刷用凹版210的上表面的形状为圆弧形。另一方面，图案部211中Y方向的末端部212的侧截面的形状没有特别限制，可以列举角部分以约90度构成的形状、角部分以钝角构成的形状、带圆角以大致圆弧形构成的形状。
这里，印刷方向是指将已转移到转印体的转印层表面上的油墨膜转印到被印刷体上时转印体的移动方向。该印刷方向与将凹版胶印印刷用凹版的图案部中所填充的油墨转移到转印体的转印层表面上时转印体的移动方向相同。另外，凹版胶印印刷用凹版的图案部的印刷方向的末端是指配置在转印体的移动方向的最下游侧的凹部的位置。换言之，是指最后与转印体接触的凹版胶印印刷用凹版的凹部的位置。需要说明的是，该末端也称为末端部。
另外，凹版胶印印刷用凹版101的表面优选为平滑的。从而，可以在不发生油墨向凹版表面渗漏的情况下进行印刷。另外，也可以抑制刮墨刀等的损伤等。这里，凹版胶印印刷用凹版101的表面是指凹版胶印印刷用凹版101中与刮墨刀、橡胶刮板或刮刀103接触的表面，或者凹版胶印印刷用凹版101的图案部104(凹槽)的内侧表面。需要说明的是，可以通过粗磨加工、镜面磨削加工或超精密磨削加工(研磨或抛光)使凹版胶印印刷用凹版101的表面变得平滑。
作为凹版胶印印刷用凹版101的图案部104的形成方法，可以列举蚀刻法、电铸法、喷砂法等。从采用这些形成方法的加工性能的观点考虑，凹版胶印印刷用凹版101优选为玻璃或者铜、镍等金属。另外，优选在表面上形成铬或碳防刮涂层。
另外，由于刮墨刀、橡胶刮板或刮刀103需要将油墨102填充到凹版胶印印刷用凹版101的图案部104内并将凹版胶印印刷用凹版101上的油墨102刮去，所以要求一定程度的柔韧性。因此，刮墨刀、橡胶刮板或刮刀103优选为不锈钢等金属、聚氨酯等树脂、或者陶瓷。
接下来，如图1的工序2所示，使具有转印层112的转印体111在图案部104中填充有油墨102的凹版胶印印刷用凹版101上旋转并移动，使凹版胶印印刷用凹版101的图案部104内的油墨102转印到转印层112上，并在转印层112上形成油墨膜113。作为形成转印层112的材料，可以使用公知的材料，但其中优选硅橡胶。
此时，为了形成无针孔、图案缺失的布线图案，必须使转印层112的表面与凹版胶印印刷用凹版101的图案部104内所填充的油墨102面在接触面内均等地相接触。然而，位于印刷方向的初始端的图案部中存在锐角部分的话，在锐角部分附近转印体的转印层不会陷入图案部内部，从而发生油墨提取不良导致的针孔或图案缺失。
因此，本发明的凹版胶印印刷用凹版的图案部中，例如如图3所示，使用具有图案部311的凹版胶印印刷用凹版310使转印体沿Y方向移动时，图案部311中Y方向的初始端部312为带圆角的形状。由此，转印体的转印层充分陷入图案部内部，因此能够减少油墨提取不良。
图案部311中Y方向的初始端部312的形状优选为能够减轻油墨提取不良的圆弧形、带圆角的形状、椭圆弧形等由任意曲线构成的大致圆弧形、或者为由八角形等多角形的一部分构成的形状。另外，图案部311中Y方向的初始端部312的形状为大致圆弧形的情况下，其曲率半径(R)优选为10μm至200μm，更优选为20μm至150μm。例如，在图3所示例子的情况下，由于图案部311中Y方向的初始端部312为带圆角的形状，因此构成初始端部312的曲线中，圆角的曲率半径(R)优选为10μm至200μm，更优选为20μm至150μm。另外，图案部311中Y方向的初始端部312为圆弧形的情况下，构成初始端部312的曲线整体的曲率半径(R)优选为10μm至200μm，更优选为20μm至150μm。
另外，图案部311中Y方向的初始端部312的形状中，凹版胶印印刷用凹版310的上表面的形状为带圆角的形状。另一方面，图案部311中Y方向的初始端部312的侧截面的形状没有特别限制，可以列举角部分以约90度构成的形状、角部分以钝角构成的形状、带圆角以大致圆弧形构成的形状等。
这里，凹版胶印印刷用凹版的图案部的印刷方向的初始端是指配置在转印体的移动方向的最下游侧的凹部的位置。换言之，是指最早与转印体接触的凹版胶印印刷用凹版的凹部的位置。需要说明的是，该初始端也称为初始端部。
最后，如图1的工序3所示，通过滚动转印体111将油墨膜113转印到被印刷体121上，形成印刷图案122，从而得到印刷线路板。需要说明的是，本发明中，凹版胶印印刷用凹版的图案部的特征在于，印刷方向的末端部或初始端部的形状为大致圆弧形，除此以外的部分，例如，连接图案部的印刷方向的末端部和初始端部的中心部，可以是与印刷方向的末端部或初始端部相比宽度更狭窄的形状或弯曲的形状，另外，也可以是从中心部分支出单个或多个图案的形状。
[关于印刷线路板]
通过使用了上述本发明的凹版胶印印刷用凹版的凹版胶印印刷来制作本发明的印刷线路板。首先，将本发明的凹版胶印印刷用凹版的图案部中所填充的油墨转移到转印体的转印层上。接下来，通过将形成的油墨覆膜转印在基材上，从而在基材上形成印刷图案。
在基材上形成的印刷图案中，位于印刷方向的末端的布线图案的形状为大致圆弧形。这样，由于位于印刷方向的末端的布线图案的形状为大致圆弧形，因而本发明的印刷线路板具有没有油墨泄露导致的岛状缺陷的高精细度布线图案。需要说明的是，布线图案的形状与凹版胶印印刷用凹版的图案部的形状相当，因此布线图案的宽度为10μm至5mm左右，优选为40μm至700μm，更优选为100μm至400μm。另外，印刷图案中位于印刷方向的末端的布线图案的形状为大致圆弧形的情况下，其曲率半径(R)优选为10μm至200μm，更优选为20μm至150μm。
另外，在基材上所形成的印刷图案中，位于印刷方向的初始端的布线图案的形状为大致圆弧形。这样，由于位于印刷方向的初始端的布线图案的形状为大致圆弧形，因而本发明的印刷线路板具有无针孔、图案缺失的高精细度布线图案。需要说明的是，布线图案的形状与凹版胶印印刷用凹版的图案部的形状相当，因此布线图案的宽度为10μm至5mm左右，优选为40μm至700μm，更优选为100μm至400μm。另外，印刷图案中位于印刷方向的初始端的布线图案的形状为大致圆弧形的情况下，其曲率半径(R)优选为10μm至200μm，更优选为20μm至150μm。
实施例
首先，准备2种测试用的具有图案部的凹版胶印印刷用凹版。图4中示出了根据实施例的凹版胶印印刷用凹版的示意图。实施例用的凹版胶印印刷用凹版410是使用纵向为120mm、横向为120mm、高度为3mm的玻璃，通过刻蚀而形成图案部411的凹版。图案部411的宽度为300μm。图案部411的深度为10μm。印刷方向(Y方向)的初始端部412和末端部413为圆弧形。
接下来，图5示出了根据比较例的凹版胶印印刷用凹版。根据比较例的凹版胶印印刷用凹版510是使用纵向为120mm、横向为120mm、高度为3mm的玻璃，通过刻蚀而形成图案部511的凹版。图案部511的宽度为300μm。图案部511的深度为10μm。印刷方向(Y方向)的初始端部512和末端部513由锐角构成。
使用这2种凹版胶印印刷用凹版，进行凹版胶印印刷从而在聚对苯二甲酸乙二醇酯基材上由导电性银浆形成布线图案。
聚对苯二甲酸乙二醇酯基材使用了厚度为188μm、纵向为120mm、横向为120mm的基材。另外，作为导电性银浆，使用了在角速度为10rad/秒下用流变学测量装置测定的粘度为9.5Pa.s的油墨。另外，油墨剥离性转印体使用了将以金阳公司制的硅橡胶为主体的橡胶硬度(JIS A)为45°、橡胶厚度为0.6mm的材料卷成圆筒而成的转印体。另外，刮墨刀使用MDC公司制造的普通型的刮墨刀。
凹版胶印印刷装置使用了通常使用的印刷装置。印刷条件为：刮墨刀速度设为50mm/秒，转印体速度设为50mm/秒，转印体与凹版胶印印刷用凹版的接触宽度、转印体与聚对苯二甲酸乙二醇酯基材的接触宽度均设为10mm。
实施例、比较例的印刷线路板通过以下的工序制作。首先，用刮墨刀将上述导电性银浆填充到准备好的凹版胶印印刷用凹版810的图案部中。接下来，使上述转印体在填充有油墨的凹版胶印印刷用凹板上沿凹版胶印印刷用凹版的印刷方向(Y方向)旋转并移动，从而在硅橡胶上形成导电性银浆的覆膜。最后，使形成有导电性银浆的覆膜的转印体沿聚对苯二甲酸乙二醇酯基材的印刷方向旋转并移动，从而将导电性银浆的覆膜转印到聚对苯二甲酸乙二醇酯基材上，形成布线图案。
上述条件下，用根据实施例和比较例的各凹版胶印印刷用凹版进行凹版胶印印刷，制作实施例、比较例的印刷线路板各20片。实施例的印刷线路板的布线图案中无针孔或油墨泄露，布线图案为良好的形状。另一方面，比较例的印刷线路板布线图案中确认到了在印刷方向的初始端有针孔、末端有油墨泄露导致的岛状异常。
通过使用本发明的凹版胶印印刷用凹版，可以制作具有无针孔和岛状异常的良好布线图案的印刷线路板。
附图标记的说明
101 凹版胶印印刷用凹版
102 油墨
103 刮墨刀、橡皮刮板或刮刀
104 图案部
111 转印体
112 转印层
113 油墨膜
121 被印刷体
122 印刷图案
210 凹版胶印印刷用凹版
211 图案部
212 末端部
310 凹版胶印印刷用凹版
311 图案部
312 初始端部
410 凹版胶印印刷用凹版
411 图案部
412 初始端部
413 末端部
510 凹版胶印印刷用凹版
511 图案部
512 初始端部
513 末端部

Claims (4)

1.一种凹版胶印印刷用凹版，其为具有用于形成布线图案的图案部的凹版胶印印刷用凹版，其特征在于，
所述图案部中，位于印刷方向的末端或初始端的图案部的形状为大致圆弧形。
2.根据权利要求1所述的凹版胶印印刷用凹版，其特征在于，所述图案部的宽度为10μm以上5mm以下，所述图案部的曲率半径为10μm以上200μm以下。
3.一种印刷线路板，其为具有由凹版胶印印刷形成的布线图案的印刷线路板，其特征在于，
所述布线图案中，位于印刷方向的末端或初始端的布线图案的形状为大致圆弧形。
4.根据权利要求3所述的印刷线路板，其特征在于，所述布线图案的宽度为10μm以上5mm以下，所述布线图案的曲率半径为10μm以上200μm以下。
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