CN107487069A - 丝网印刷用网眼构件以及丝网印刷版 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种通过蚀刻在轧制金属箔设置开口部的丝网印刷用网眼构件,该丝网印刷用网眼构件用于在印刷时印刷特性难以受到印刷条件的干扰的影响、即稳健性高的丝网印刷版。丝网印刷用网眼构件由金属箔构成,且多个开口部沿着一方向配置,在长度方向为一方向且在多个开口部的范围内、在与一方向交叉的方向上具有10μm以上且60μm以下的范围的宽度W的线图案中,线图案内的多个开口部的面积的标准偏差处于3.8W(μm)以上且(20W+10)(μm)以下的范围内。
Description
技术领域
本发明涉及丝网印刷用网眼构件以及使用该丝网印刷用网眼构件的丝网印刷版。
背景技术
现在,作为太阳能电池用指状电极的印刷用而普及金属丝网眼构件。在使用该金属丝网眼构件的丝网印刷版2中,使用将线径约为16μm~20μm的不锈钢金属丝编入纱线的金属丝网眼构件。因此,在丝网印刷版中,存在网眼彼此的交叉部。其结果是,存在所印刷的指状线的阶梯差大这样的问题。另外,在分版时料浆残留于丝网版,即,存在料浆的脱离性不佳等问题。此外,针对反复印刷的情况,由于金属丝网眼构件发生延展,因此有时引起位置精度恶化等问题。
此外,在以细线化为目标而使用高粘度料浆的情况下,转印性差,即,料浆的网眼通过性差,产生料浆堵塞网眼而引起断线等问题。
另外,当成为乳剂开口宽度为30μm左右的细线区域时,与所印刷的指状线发生摩擦,即,产生料浆未被充分地转印于被印刷体的问题,从而无法实现良好的细线印刷。
另一方面,作为与金属丝网眼构件不同的技术,具有通过蚀刻对轧制金属箔开孔的丝网网眼的技术(例如,参照专利文献1。)。
在先技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2011-194885号公报
专利文献2:特号公报
在通过蚀刻而在上述轧制金属箔开孔的丝网网眼中,以与金属丝网眼构件同等或其以上的程度谋求条件印刷特性难以受到印刷条件的干扰的影响即稳健性高的丝网印刷版。
发明内容
发明要解决的课题
本发明的目的在于提供一种丝网印刷用网眼构件,其用于在印刷时印刷特性难以受到印刷条件的干扰的影响、即稳健性高的丝网印刷版,且在金属箔设有开口部。
解决方案
本发明所涉及的丝网印刷用网眼构件是由金属箔构成的丝网印刷用网眼构件,其中,多个开口部沿着一方向配置,由两条直线划分形成线图案,所述两条直线的长度方向为所述一方向,且所述两条直线在所述多个开口部的范围内,在与所述一方向交叉的方向上以10μm以上且60μm以下的范围的宽度W分离,在所述线图案中,所述线图案内的所述多个开口部的面积的标准偏差处于3.8×W以上且20×W+10μm以下的范围内。
发明效果
根据本发明所涉及的丝网印刷用网眼构件,能够以与金属丝网眼构件同等或其以上的程度获得印刷特性难以受到印刷条件的干扰的影响、即稳健性高的丝网印刷版。
附图说明
图1是示出实施方式1所涉及的丝网印刷用网眼构件的概要内容的俯视图。
图2A是针对图1的丝网印刷用网眼构件的指状电极用图案而示出沿着一方向配置的多个椭圆状的开口部的放大俯视图。
图2B是针对图1的丝网印刷用网眼构件的指状电极用图案而示出沿着一方向配置的多个矩形状的开口部的放大俯视图。
图3A是示出实施方式1所涉及的丝网印刷版的概要内容的俯视图。
图3B是示出从图3A的A-A方向观察到的端面的构造的端面图。
图4A是针对图3A的丝网印刷版的指状电极用图案而示出从设有基于感光性乳剂形成的线图案的印刷面观察到的、沿着一方向配置的多个椭圆状的开口部的放大俯视图。
图4B是针对图3A的丝网印刷版的指状电极用图案而示出从设有基于感光性乳剂形成的线图案的印刷面观察到的、沿着一方向配置的多个矩形状的开口部的放大俯视图。
图5是示出使用现有的金属丝网眼构件的丝网印刷版的概要内容的俯视图。
图6中,(a)~(e)是从印刷面侧观察在使用图5的金属丝网眼构件的印刷版中向宽度W分别为20μm(a)、25μm(b)、30μm(c)、35μm(d)、40μm(e)的线图案露出的金属丝间的开口部的简图。
图7A是针对由轧制金属箔构成的丝网印刷用网眼构件的指状电极用图案而示出沿着一方向配置的多个椭圆状的开口部的放大俯视图。
图7B是针对由轧制金属箔构成的丝网印刷用网眼构件的指状电极用图案而示出沿着一方向配置的多个矩形状的开口部的放大俯视图。
图8A是针对使用图7A的丝网印刷用网眼构件的丝网印刷版的指状电极用图案而示出从设有基于感光性乳剂形成的线图案的印刷面观察到的、沿着一方向配置的多个椭圆状的开口部的放大俯视图。
图8B是针对使用图7B的丝网印刷用网眼构件的丝网印刷版的指状电极用图案而示出从设有基于感光性乳剂形成的线图案的印刷面观察到的、沿着一方向配置的多个矩形状的开口部的放大俯视图。
图9是示出丝网印刷的概要内容的简图。
图10A是向图6(b)的宽度为25μm的线图案露出的金属丝间的开口部的面积的直方图。
图10B是向图6(c)的宽度为30μm的线图案露出的金属丝间的开口部的面积的直方图。
图10C是向图6(d)的宽度为35μm的线图案露出的金属丝间的开口部的面积的直方图。
图10D是向图6(c)的宽度为40μm的线图案露出的金属丝间的开口部的面积的直方图。
图11是针对使用图6(a)~(e)的金属丝网眼构件的印刷版和使用图8B的由金属箔构成的丝网印刷用网眼构件的印刷版而示出线图案的宽度与线图案内的开口部的平均面积之间的关系的图表。
图12是针对使用图6(a)~(e)的金属丝网眼构件的印刷版和使用图8B的由金属箔构成的丝网印刷用网眼构件的印刷版而示出线图案的宽度与线图案内的开口部的面积的标准偏差之间的关系的图表。
附图标记说明:
2 指状电极用图案;
4 汇流电极用图案;
10、10a、10b 丝网印刷用网眼构件;
12 开口部(孔(椭圆));
14 开口部(孔(矩形));
16 树脂(感光性乳剂);
17a、17b 假想线;
18 线图案;
20 丝网印刷版;
22 铝框;
24 聚酯网眼;
32 开口部;
34 开口部;
36 树脂(感光性乳剂);
38 线图案;
40a、40b 丝网印刷用网眼构件;
42 刮刀;
43 银料浆;
44 刮板;
46 Si晶片;
47 刮刀面;
48 印刷面;
50 丝网印刷版;
51 金属丝;
52 开口部;
53 线图案;
56 树脂(感光性乳剂);
58 线图案。
具体实施方式
第一方式所涉及的丝网印刷用网眼构件是由金属箔构成的丝网印刷用网眼构件,其中,多个开口部沿着一方向配置,由两条直线划分形成线图案,所述两条直线的长度方向为所述一方向,且所述两条直线在所述多个开口部的范围内,在与所述一方向交叉的方向上以10μm以上且60μm以下的范围的宽度W分离,在所述线图案中,所述线图案内的所述多个开口部的面积的标准偏差处于3.8W(μm)以上且(20W+10)(μm)以下的范围内。
第二方式所涉及的丝网印刷用网眼构件在上述第一方式的基础上,也可以是,所述线图案内的所述开口部的面积的平均值处于700~2000μm2的范围内。
第三方式所涉及的丝网印刷用网眼构件在上述第一方式或第二方式的基础上,也可以是,所述金属箔的厚度为5μm以上且30μm以下。
第四方式所涉及的丝网印刷用网眼构件在上述第一方式至第三方式中任一方式的基础上,所述金属箔包括从不锈钢、钛、钛合金、镍、镍合金、铜、铜合金、铝合金的组中选择的至少一个。
第五方式所涉及的丝网印刷版具备:
上述第一方式至第四方式中任一方式的所述丝网印刷用网眼构件;
树脂,其覆盖沿着所述一方向配置的所述多个开口部;以及
线图案,其由两条直线将所述树脂开口而划分形成,所述两条直线的长度方向为所述一方向,所述两条直线在所述多个开口部的范围设置,且在与所述一方向交叉的方向上以10μm以上且60μm以下的范围的宽度W分离。
<关于完成本发明的经过>
首先,本申请的发明人在使用在轧制金属箔设有多个开口部的丝网印刷用网眼构件的丝网印刷版中发现抗印刷条件的干扰差的问题。另一方面,本申请的发明人发现:在使用现有的金属丝网眼构件的丝网印刷版中,印刷特性比较难以受到印刷条件的干扰的影响。
对此,本申请的发明人对于在轧制金属箔设有多个开口部的丝网印刷用网眼构件和现在量产且成为主流的金属丝网眼构件进行了详细地比较分析。由此,查明了在轧制金属箔设有多个开口部的丝网印刷用网眼构件抗印刷条件的干扰差的原因。另一方面,查明了在使用金属丝网眼构件的丝网印刷版中,印刷特性难以受到印刷条件的干扰的影响的(稳健性高的)原因。
本申请的发明人发现:如后述那样,在轧制金属箔设有多个开口部的丝网印刷版中,与线图案的宽度(乳剂开口宽度)无关地,向线图案内露出的开口部的面积的偏差(标准偏差)小至150μm2以下。另一方面,发现使用金属丝网眼构件的丝网印刷版的开口部的面积的标准偏差非常大,为450μm2以上。
即,在轧制金属箔开孔的丝网印刷用网眼构件容易受到印刷条件的干扰的影响被认为是,缘于开口面积的标准偏差极小。另一方面,在使用金属丝网眼构件的丝网印刷版中,开口部的面积的标准偏差非常大,因此具有各种面积的开口部,即便被认为相对于印刷条件的变化也迟钝且容易再现相同的印刷特性。
此外,知晓了尤其是在细线区域内金属丝网眼构件在进行反复印刷时容易引起料浆堵塞的原因。
本申请的发明人发现:如后述那样,在使用金属丝网眼构件的丝网印刷版中,在开口部的面积为600μm2以下的微小面积的范围内具有分布。这样,在开口部的面积为600μm2以下的情况下,料浆无法良好地通过,因此引起金属丝51间的开口部的堵塞,不仅不利于印刷,还诱发在量产现场的丝网清洗次数的增加,从而引起了增多印刷装置的停止次数且导致生产量的减少等的问题。
基于这些见解,通过改善在轧制金属箔开孔的丝网印刷用网眼构件,能够得到难以受到印刷条件的干扰的影响的丝网印刷用网眼构件以及使用该丝网印刷用网眼构件的丝网印刷版,从而实现本发明。
具体地说,在本申请发明所涉及的丝网印刷用网眼构件中,向线图案露出的多个开口部具有一定程度的面积分布。详细而言,线图案内的多个开口部的面积的标准偏差处于3.8W(μm)以上且(20W+10)(μm)以下的范围内。
由此,能够实现印刷特性难以受到料浆的粘度经时变化等印刷条件的干扰的影响、即稳健性高的丝网印刷版。
以下,参照附图对实施方式所涉及的丝网印刷用网眼构件以及使用该丝网印刷用网眼构件的丝网印刷版进行说明。需要说明的是,对在附图中实质上相同的构件标注相同的附图标记。
(实施方式1)
<丝网印刷用网眼构件>
图1是示出实施方式1所涉及的丝网印刷用网眼构件10的概要内容的俯视图。图2A是针对图1的丝网印刷用网眼构件10的指状电极用图案2而示出沿着一方向配置的多个椭圆状的开口部12的放大俯视图。图2B是针对图1的丝网印刷用网眼构件的指状电极用图案而示出沿着一方向配置的多个矩形状的开口部14的放大俯视图。需要说明的是,附图中的开口部12、14仅是示例,尺寸比等并非表示实际的状态。
实施方式1所涉及的丝网印刷用网眼构件10由金属箔构成。另外,该丝网印刷用网眼构件10中,多个开口部12、14沿着一方向配置。此外,拉出两条假想的直线17a、17b,该直线17a、17b的长度方向为上述一方向且该直线17a、17b在多个开口部12、14的范围内,在与上述一方向交叉的方向上以10μm以上且60μm以下的范围的宽度W分离。在由该两条直线17a、17b划分形成的线图案18中,线图案18内的多个开口部12、14的面积的标准偏差处于3.8W(μm)以上且(20W+10)(μm)以下的范围内。
根据该丝网印刷用网眼构件10,线图案18内的多个开口部12、14的面积的标准偏差处于上述范围内,多个开口部12、14的面积具有一定程度的分布。对此,在用于丝网印刷版的情况下,即便在印刷时产生料浆的粘度的经时变化等印刷条件的干扰而使多个开口部12、14的最佳面积范围发生变化的情况下,由于开口部12、14的面积具有分布,因此也能够与变化后的最佳面积范围对应。因此,根据该丝网印刷用网眼构件10,印刷特性难以受到印刷条件的干扰的影响,即,得到高稳健性。
以下,对构成该丝网印刷用网眼构件10的各构件进行说明。
<金属箔>
金属箔为轧制金属箔。需要说明的是,不局限于轧制金属箔,也可以是电铸的金属箔。另外,金属箔例如也可以包括从不锈钢、钛、钛合金、镍、镍合金、铜、铜合金、铝合金的组中选出的至少一个。
另外,金属箔的厚度为5μm以上且30μm以下。
此外,设于金属箔的多个开口部通过化学蚀刻、机械开孔处理或者电铸方式而形成。
<指状电极用图案>
如图2A,图2B所示,指状电极用图案2的开口部12、14沿着一方向配置。由于像这样沿着一方向配置,因此若将假想的两条直线17a、17b沿着上述一方向而以宽度W分离地配置,则能够划分形成在多个开口部12、14的范围内的线图案18。该线图案18与后述的丝网印刷版中的指状电极用的线图案对应。另外,开口部12、14的平面形状并不局限于图2A的椭圆形、图2B的矩形,也可以是其他形状。
此外,假想的两条直线17a、17b的宽度W与形成的指状电极的宽度对应,例如,为10μm以上且60μm以下的范围。
另外,上述线图案18内的多个开口部12、14的面积的标准偏差处于3.8W(μm)以上且(20W+10)(μm)以下的范围内。对于上述数式的导出在后面进行说明。下限的3.8W(μm)意味着线图案18的宽度W的3.8倍,在图12中,是连结了符号■以及符号▲的直线之上的区域。另外,下限3.8W与针对使多个开口部12、14的大小恒定的情况下的丝网印刷版的线图案内的开口部而实测的开口部的面积的标准偏差对应。需要说明的是,在面积恒定的情况下,理论上无分布,标准偏差为0。即,在上述下限的情况下,开口部12、14稍微具有分布。上限的(20W+10)(μm)是在线图案18的宽度W的20倍加上切片10μm后的值,在图12中,是连结了符号◆的直线之下的区域。该上限(20W+10)(μm)与针对使用后述的金属丝网眼构件的丝网印刷版的线图案内的开口部而实测的开口部的面积的标准偏差对应。即,在该丝网印刷用网眼构件10中,多个开口部12、14包括从与面积恒定相比稍微具有分布的情况到具有与金属丝网眼构件相同程度的面积分布的情况为止。由此,即便在产生料浆的粘度的经时变化等印刷条件的干扰而使多个开口部12、14的最佳面积范围发生变化的情况下,由于开口部12、14的面积具有一定程度的分布,因此也能够与变化后的最佳面积范围对应。对此,无论有无印刷条件的干扰都能够得到稳定的印刷特性。
例如,在图2A以及图2B中,针对多个开口部12、14的面积并非恒定且具有一定分布的情况进行例示。在图2A以及图2B中,具有不同的面积的多个开口部12、14随机排列。多个开口部12、14在面积的分布上以具有上述标准偏差的方式使大小发生变化。需要说明的是,这仅是用于示出开口部12、14的面积具有一定程度的分布的示例,且并非意味着在图2A以及图2B的情况下开口部12、14的面积的标准偏差满足上述范围。另外,关于具有各种面积的开口部12、14的一方向的配置也为示例,并不局限于随机配置的情况,例如,也可以配置为使面积周期性地变化。
此外,在线图案18的宽度W为10μm~60μm的情况下,线图案18内的开口部12、14的面积的平均值也可以处于700~2000μm2的范围内。需要说明的是,开口部12、14的面积的平均值也可以根据线图案18的宽度W而适当变化。例如,如图2A以及图2B所示,通过使开口部12、14沿线图案18的宽度方向延伸,开口部12、14向线图案18内露出的面积根据线图案18的宽度W而成比例地变化。
<丝网印刷用网眼构件的制造方法>
需要说明的是,开口部12、14能够通过蚀刻从金属箔的单面或者两面形成。根据开口部12、14的所希望的形状以及面积及其分布等适当进行蚀刻即可。例如,在金属箔上涂敷抗蚀剂,以所希望的大小以及配置排列多个开口部,使用描绘了所印刷的图案的掩模而进行曝光,然后进行显影。然后,通过蚀刻将开设开口部的部分的金属箔溶解,从而能够制作在金属箔开设开口部12、14的丝网印刷用网眼构件10。
需要说明的是,作为丝网印刷用网眼构件的制造方法,并不限定于对金属箔进行蚀刻的制造方法,例如,也能够通过基于机械开孔加工、电铸的制造法来实现。
<丝网印刷版>
图3A是示出实施方式1所涉及的丝网印刷版20的概要内容的俯视图。图3B是从图3A的A-A方向观察到的丝网印刷版20的端面的构造的端面图。图4A是针对图3A的丝网印刷版20的指状电极用图案而示出从设有基于感光性乳剂16形成的线图案18的印刷面观察到的、沿着一方向配置的多个椭圆状的开口部12的放大俯视图。图4B是针对图3A的丝网印刷版20的指状电极用图案而示出从设有由基于感光性乳剂的树脂16形成的线图案18的印刷面观察到的、沿着一方向配置的多个矩形状的开口部14的放大俯视图。
如图3A以及图3B所示,该丝网印刷版20在铝制的框22上隔着编入聚酯细线的网眼织物24等而配置上述丝网印刷用网眼构件10。该丝网印刷版20具有:上述丝网印刷用网眼构件;覆盖沿着一方向配置的多个开口部12、14的树脂16;利用以10μm以上且60μm以下的范围的宽度W分离的两条直线将树脂16开口而划分形成的线图案18。上述线图案18的长度方向为一方向且上述线图案18在多个开口部12、14的范围内设置。另外,上述宽度W是与长度方向交叉的方向。上述宽度W例如也可以是与长度方向成角度而交叉的方向。或者,上述宽度W也可以是与长度方向垂直的方向。
另外,如图9所示,该丝网印刷版20具有:设有将树脂16开口而划分形成的线图案18的印刷面48;以及用于与经由图案对要印刷的料浆43进行印刷的刮刀42触碰的刮刀面47。
根据该丝网印刷版20,使用上述丝网印刷用网眼构件10。对此,在利用以宽度W分离的两条直线将树脂16开口而划分形成的线图案18中,线图案18内的多个开口部12、14的面积的标准偏差处于3.8W(μm)以上且(20W+10)(μm)以下的范围内。
需要说明的是,开口部12、14的面积的分布涉及刮刀面47侧的线图案18内的多个开口部12、14。在该情况下,来自印刷面48的树脂16到达刮刀面47为止,从而掩埋线图案18以外的开口部12、14。
由此,即便在印刷时产生料浆的粘度的经时变化等印刷条件的干扰而使多个开口部12、14的最佳面积范围发生变化的情况下,由于开口部12、14的面积具有分布,因此也能够与变化后的最佳面积范围对应。因此,根据该丝网印刷用网眼构件10,印刷特性难以受到印刷条件的干扰的影响,即,得到高稳健性。
以下,对构成该丝网印刷版20的各构件进行说明。
<丝网印刷用网眼构件>
丝网印刷用网眼构件使用上述丝网印刷用网眼构件10,故省略说明。
<树脂>
如图4A以及图4B所示,树脂16覆盖沿着一方向配置的多个开口部12、14。
该树脂16是使感光性乳剂光固化而成的。
<线图案>
线图案18通过以宽度W分离的两条直线将树脂16开口而划分形成。该线图案18的长度方向为一方向且该线图案18在多个开口部12、14的范围内设置。另外,上述宽度W是与长度方向交叉的方向。
<丝网印刷版的制造方法>
该丝网印刷版20能够以如下方式制作。例如,在向金属箔的整面涂敷树脂(感光性乳剂)之后,利用掩模覆盖与所开口的线图案对应的部分,并对由掩模覆盖的位置以外的部分进行曝光。使曝光后的位置的树脂(感光性乳剂)固化,并去除由掩模覆盖的位置处的开口部分的树脂(感光性乳剂),从而能够制作丝网印刷版20。需要说明的是,上述制作方法仅是示例且并不局限于此。
<关于丝网印刷>
图9是示出丝网印刷的概要内容的简图。
在印刷时,将丝网印刷版的刮刀面47设为铅垂上表面,将印刷面48设为铅垂下表面。使印刷面48与要进行丝网印刷的印刷对象物46对置。另一方面,在刮刀面载置料浆43,并且使刮刀42从图9的左向右移动,由此向线图案18(参照图4A、图4B)的开口部(孔)12、14填充料浆43,并且使料浆43附着于印刷对象物46。在刮刀42通过之后,借助丝网印刷版的张力(tension)而将丝网印刷版与印刷对象物46分离。另一方面,料浆43残留于印刷对象物46。由此,进行丝网印刷,从而印刷与向线图案18露出的开口部12、14的排列对应的料浆43。然后,具有起源于开口部12、14的配置的凹凸的料浆43经过调平过程而形成指状电极。
<关于作用、效果>
关于实施方式1所涉及的丝网印刷版的作用、效果,对使用现有的金属丝网眼构件的丝网印刷版50和使用在轧制金属箔设有恒定大小的开口部的丝网印刷用网眼构件40a、40b的丝网印刷版进行对比而进行说明。
<关于现有的金属丝网眼构件>
图5是示出使用现有的金属丝网眼构件的丝网印刷版50的概要内容的俯视图。
如图5所示,使用现有的金属丝网眼构件的丝网印刷版50中,广泛使用通过编织由金属或树脂(例如聚酯树脂)构成的金属丝51而成的金属丝网眼构件。丝网印刷版50与图3A的情况相同地,使编织聚酯细线而成的网眼织物与该金属丝网眼构件的周缘接合,并进一步固定于铝框。另外,使用金属丝网眼构件的丝网印刷版50被树脂56覆盖,将树脂56开口而形成有指状电极用的线图案53。在线图案53内露出有金属丝51间的开口部52。
<使用金属丝网眼构件的丝网印刷版中的线图案>
图6(a)~图6(e)是从印刷面侧观察在使用图5的金属丝网眼构件的丝网印刷版50中、向宽度W分别为20μm(a)、25μm(b)、30μm(c)、35μm(d)、40μm(e)的线图案58露出的金属丝51间的开口部52的简图。上述宽度W是线图案58的宽度(乳剂开口部的宽度)。需要说明的是,图6示出线图案长为1.8mm的情况。
在图6中,金属丝网眼构件在线图案58的长度方向上倾斜22.5°,即,施加偏压而进行丝网制版。这样,在不施加偏压的情况下,即,在不使金属丝网眼构件倾斜的情况下,当线图案58的宽度W窄时,发生金属丝51纵向遮挡线图案58这样的情况。在该情况下,该线图案58发生金属丝51遮挡开口部而恰好无法印刷的情况。因此,金属丝网眼构件通常在线图案58的长度方向上倾斜22.5°而实施制版(涂敷乳剂)。
在使用金属丝网眼构件的丝网印刷版50中,在线图案58的长度方向上使金属丝网眼构件倾斜22.5°。对此,如图6(a)~图6(e)所示,可以理解,向线图案58露出的金属丝51间的开口部的形状各种各样,并且其开口面积参差不齐。另外,知晓随着线图案的宽度(乳剂开口宽度)从宽度W40变细为宽度W20,金属丝51间的开口部的面积变小。
图10A是向图6(b)的宽度25μm的线图案58露出的金属丝51间的开口部的面积的直方图。图10B是向图6(c)的宽度30μm的线图案58露出的金属丝51间的开口部的面积的直方图。图10C是向图6(d)的宽度35μm的线图案58露出的金属丝51间的开口部的面积的直方图。图10D是向图6(e)的宽度40μm的线图案58露出的金属丝51间的开口部的面积的直方图。需要说明的是,图10A~图10D示出在1.8mm的线图案58之中存在的金属丝51间的开口部的面积。需要说明的是,该面积并非金属丝51间的开口部整体,而示出由开口部和树脂56的壁形成的面积。
在线图案58的宽度W为40μm的情况下,如图10D所示,向线图案58露出的金属丝51间的开口部的面积在100~2300μm2之间大致均衡地分布。
在线图案58的宽度W为35μm的情况下,如图10C所示,向线图案58露出的金属丝51间的开口部的面积中,虽然开口面积稍大的1800~2100μm2的频率变高,但在100~2100μm2之间无偏差地分布。
另一方面,随着线图案58的宽度W变窄,如图10A以及图10B所示,知晓向线图案58露出的金属丝51间的开口部的面积的最大值变小。
根据图10A~图10D的数据,将使用金属丝网眼构件的丝网印刷版50中的、线图案58的宽度W、向线图案58露出的金属丝51间的开口部的面积的分布的平均值以及面积的偏差(标准偏差σ)之间的关系汇总于表1。知晓标准偏差占到平均开口面积的7成左右,在使用施加了偏压的金属丝网眼构件的丝网印刷版中,开口面积的偏差极大。
[表1]
<在轧制金属箔开孔的丝网印刷版>
图7A是针对由轧制金属箔构成的丝网印刷用网眼构件40a的指状电极用图案而示出沿着一方向配置的多个椭圆状的开口部32的放大俯视图。图7B是针对由金属箔构成的丝网印刷用网眼构件40b的指状电极用图案而示出沿着一方向配置的多个矩形状的开口部34的放大俯视图。图8A是针对使用图7A的丝网印刷用网眼构件40a的丝网印刷版的指状电极用图案而示出从设有基于感光性乳剂36形成的线图案38的印刷面观察到的、沿着一方向配置的多个椭圆状的开口部32的放大俯视图。图8B是针对使用图7B的丝网印刷用网眼构件40b的丝网印刷版的指状电极用图案而示出从设有基于感光性乳剂36形成的线图案38的印刷面观察到的、沿着一方向配置的多个矩形状的开口部34的放大俯视图。
如图7A以及图7B所示,由该轧制金属箔构成的丝网印刷用网眼构件40a、40b设置有相同的大小的开口部32、34。另外,如图8A以及图8B所示,在使用由该轧制金属箔构成的丝网印刷用网眼构件40a、40b的丝网印刷版中,向将树脂36开口而成的线图案38露出的开口部32、34在设计方面是相同的。实际上,由于蚀刻时的尺寸偏差相对于各个开口部的宽度而在±5μm以内,因此均具有实质相同的大小。另外,开口部的面积的分布也非常窄且标准偏差也变小。例如,表2针对在开口部32、34的间隔为70μm间距(PW)的情况而示出相对于线图案38的宽度W的、开口部32、34的平均面积以及开口面积的标准偏差。在该情况下,刮刀面的开口宽度(AW)为44μm。另外,表3针对开口部32、34的间隔为80μm间距(PW)的情况而示出相对于线图案38的宽度W的、开口部32、34的平均面积以及开口面积的标准偏差。在该情况下,刮刀面的开口宽度(AW)为50μm。
[表2]
[表3]
在上述情况下,开口部的面积的标准偏差均被抑制在开口部的平均面积的10%以内。即,与在使用金属丝网眼构件的丝网印刷版中向线图案露出的开口部的面积的标准偏差达到平均面积的7成的情况相比,明显出现差别。
图11是针对使用图6(a)~(e)的金属丝网眼构件的印刷版50和使用图8B的由金属箔构成的丝网印刷用网眼构件40a、40b的印刷版而示出线图案的宽度与线图案内的开口部的平均面积之间的关系的图表。在图11中,使用金属丝网眼构件的印刷版50由符号◆示出。另外,关于由金属箔构成的丝网印刷用网眼构件40b,将开口部34的间隔为70μm间距、刮刀面的开口宽度为44μm的情况由符号▲示出。此外,关于由金属箔构成的丝网印刷用网眼构件40b,将开口部34的间隔为80μm间距、刮刀面的开口宽度为50μm的情况由符号■示出。
如图11以及该印刷试验结果所示,在开口部的平均面积为2000μm2以上(■2000μm2)时,产生料浆排出过多的情况,所印刷的指状电极产生渗漏。即,观察到相对于线图案的宽度(乳剂开口宽度)而所印刷的指状电极的线宽度变粗至15~20μm左右的现象。这在使用向轧制金属箔开孔的丝网网眼构件的丝网印刷版的情况下显著。这被认为是,印刷条件与最佳开口部的面积不合适的结果。
另一方面,在使用存在于平均开口面积为1000~1200μm2这一范围的金属丝网眼构件的丝网印刷版中,所印刷的指状电极的渗漏得以抑制。然而,在线图案的宽度(乳剂开口宽度)小于700μm2的开口部的面积(◆670μm2)的情况下,对料浆通过金属丝51间的开口部造成妨碍,能够确认所印刷的指状电极发生摩擦、断线。
根据以上的结果,通过将开口部的平均面积设为例如700μm2以上,优选为800μm2以上且2000μm2以下,优选设定为1800μm2以下的范围,由此得到必要且充分的料浆排出性能,即,无断线、摩擦且无渗漏的料浆排出性能。
图12是针对使用图6(a)~(e)的金属丝网眼构件的印刷版50和使用图8B的由金属箔构成的丝网印刷用网眼构件40b的印刷版而示出线图案的宽度与线图案内的开口部的面积的标准偏差之间的关系的图表。在图12中,使用金属丝网眼构件的印刷版50由符号◆示出。另外,关于由金属箔构成的丝网印刷用网眼构件40b,将开口部34的间隔为70μm间距、刮刀面的开口宽度为44μm的情况由符号▲示出。此外,关于由金属箔构成的丝网印刷用网眼构件40b,将开口部34的间隔为80μm间距、刮刀面的开口宽度为50μm的情况由符号■示出。
参照图12,在使用在轧制金属箔设有开口部的丝网印刷用网眼构件40b的丝网印刷版中,与线图案的宽度(乳剂开口宽度)无关地,向线图案内露出的开口部的面积的偏差(标准偏差)小至150μm2以下。与之相比,知晓使用金属丝网眼构件的丝网印刷版的开口部的面积的标准偏差非常大,为450μm2以上。
在使用通过蚀刻而在轧制金属箔设有开口部的丝网印刷用网眼构件的丝网印刷版中,容易受到印刷条件的干扰的影响被认为是缘于开口面积的标准偏差极小。由于只具有以平均开口面积为中心的非常窄的开口面积分布,因此在因料浆粘度等的变化导致印刷时的条件发生变化时,容易脱离最佳条件。
与此相对地,金属丝网眼构件的开口部的面积的标准偏差非常大,因此被认为具有各种面积的开口部,即便相对于印刷条件的变化也迟钝且容易再现相同的印刷特性。
然而,在金属丝网眼构件中,遍及开口部的面积为600μm2以下的微小面积而具有分布。这样,在开口部的面积为600μm2以下的情况下,料浆无法良好地通过,因此引起金属丝51间的开口部的堵塞,不仅不利于印刷,还诱发在量产现场的丝网清洗次数的增加,从而引起增多印刷装置的停止次数且导致生产量的减少等问题。
因此,本申请的发明人发现:通过以下的丝网印刷版,能够实现难以受到印刷条件的干扰的影响、即稳健性高的丝网印刷版,从而实现本发明。首先,在通过蚀刻等而在金属箔设有开口部的丝网印刷用网眼构件中,求出不产生摩擦、断线且不产生渗漏的适当的开口部的面积的平均值。接着,设置具有一定程度的面积的分布的多个开口部,以使得以上述适当的平均面积为中心而有意识地具有一定程度的开口部的面积的标准偏差。
具体地说,在本申请发明所涉及的丝网印刷用网眼构件中,向线图案露出的多个开口部具有一定程度的面积分布。详细而言,线图案内的多个开口部的面积的标准偏差处于3.8W(μm)以上且(20W+10)(μm)以下的范围内。
由此,能够实现印刷特性难以受到料浆的粘度经时变化等印刷条件的干扰的影响、即稳健性高的丝网印刷版。
需要说明的是,在细线区域内成为当前的主流的金属丝网眼构件 中,金属丝51的间隔被确定,因此不可能使开口部的面积的标准偏差成为400μm2以下。
(参考例)
分别制作如下两种丝网印刷版,即,使用通过蚀刻在轧制金属箔、在此为25μm厚的不锈钢SUS301上开孔的丝网网眼构件而制作的丝网印刷版、和使用金属丝网眼构件而制作的丝网印刷版,并实施了两次印刷试验。
由不锈钢SUS301箔制作出的丝网印刷用网眼构件的指状电极用图案的开口部的间距为70μm,开口部的间隔为44μm。将其设为70/44。即,开口部以恒定的间距配置,且具有恒定的大小。通过制版而在该丝网印刷用网眼构件设有两种宽度W(乳剂开口宽度)40μm以及35μm的线图案。制版所使用的树脂(乳剂)为互应化学公司制(ERS-2P),树脂(乳剂)厚度为10μm。
另一方面,针对金属丝网眼构件的制版也使用相同的树脂(乳剂:互应化学公司制(ERS-2P)),树脂(乳剂)厚度也相同,为10μm,并设有两种宽度W35μm以及40μm的线图案。
使用由SUS301箔制作出的丝网印刷用网眼构件的丝网印刷版和使用金属丝网眼构件的丝网印刷版,改变日期地以两次相同的印刷机以及印刷条件在多晶Si基板上印刷指状图案,并测定出指状宽度。
印刷机使用MICROTEK公司制,刮刀速度:200mm/秒、印刷压力:80N、刮刀角度:70°、间隔:1.5mm也在两次印刷中相同。所使用的银料浆也相同。
然而,发现无论是否以相同的丝网版、相同料浆、相同印刷条件进行印刷,所印刷出的指状宽度在两个丝网印刷版之间显著不同。例如,在线图案的宽度(乳剂开口宽度)为35μm的情况下,使用金属丝网眼构件的丝网印刷版中的指状电极的线宽度的差异为4μm以下。另一方面,在使用开设SUS301的孔的上述70/44的丝网印刷用网眼构件的丝网印刷版的指状电极中,为8μm,线宽度也变细。
即,知晓在由不锈钢SUS301箔制作出的以恒定的间距配置且具有恒定的大小的开口部的丝网印刷用网眼构件中,明显受到两次印刷时的印刷条件的变化的影响。
(实施例)
在实施例1所涉及的丝网印刷版所使用的丝网印刷用网眼构件中,在利用以35μm的宽度W分离的两条直线将树脂16开口而划分形成的线图案18中,线图案18内的多个开口部12、14的面积的标准偏差为460μm,处于3.8W(μm)以上且(20W+10)(μm)以下的范围,其中,该宽度W处于10μm~60μm的范围。
由此,即便在印刷时产生料浆的粘度的经时变化等印刷条件的干扰而使多个开口部12、14的最佳面积范围发生变化的情况下,由于开口部12、14的面积具有分布,因此也能够与变化后的最佳面积范围对应。因此,根据该丝网印刷用网眼构件10,印刷特性难以受到印刷条件的干扰的影响,即,得到高稳健性。
需要说明的是,在本公开中,包括使前述的各种实施方式以及/或者实施例中的任意的实施方式以及/或者实施例适当组合的情况,能够起到各个实施方式以及/或者实施例具有的效果。
工业实用性
根据本发明所涉及的丝网印刷用网眼构件,由以宽度W分离的两条直线划分形成的线图案内的多个开口部的面积的标准偏差处于3.8W(μm)以上且(20W+10)(μm)以下的范围。对此,能够成为即便在产生印刷条件的干扰的情况下也难以受到影响的丝网印刷版。
Claims (5)
1.一种丝网印刷用网眼构件,其由金属箔构成,其中,
多个开口部沿着一方向配置,
由两条直线划分形成线图案,所述两条直线的长度方向为所述一方向,且所述两条直线在所述多个开口部的范围内,在与所述一方向交叉的方向上以10μm以上且60μm以下的范围的宽度W分离,
在所述线图案中,所述线图案内的所述多个开口部的面积的标准偏差处于3.8×W以上且20×W+10μm以下的范围内。
2.根据权利要求1所述的丝网印刷用网眼构件,其中,
所述线图案内的所述开口部的面积的平均值处于700~2000μm2的范围内。
3.根据权利要求1或2所述的丝网印刷用网眼构件,其中,
所述金属箔的厚度为5μm以上且30μm以下。
4.根据权利要求1或2所述的丝网印刷用网眼构件,其中,
所述金属箔包括从不锈钢、钛、钛合金、镍、镍合金、铜、铜合金、铝合金的组中选择的至少一个。
5.一种丝网印刷版,其中,
所述丝网印刷版具备:
权利要求1或2所述的所述丝网印刷用网眼构件;
树脂,其覆盖沿着所述一方向配置的所述多个开口部;以及
线图案,其由两条直线将所述树脂开口而划分形成,所述两条直线的长度方向为所述一方向,所述两条直线在所述多个开口部的范围设置,且在与所述一方向交叉的方向上以10μm以上且60μm以下的范围的宽度W分离。
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