CN111670122A - 丝网掩膜用线网、丝网掩膜以及印刷物的制造方法 - Google Patents

Abstract

提供一种能够确保掩膜与线网的粘着强度的丝网掩膜用线网、丝网掩膜以及印刷物的制造方法。一个方案的丝网掩膜用线网将包含钨化合物的线材排列设置为多列，并且具有能够使涂布材料透过的孔，所述线材的排列的间隔即网孔尺寸的偏差为5％以上且40％以下。

Description

丝网掩膜用线网、丝网掩膜以及印刷物的制造方法

技术领域

本发明的实施方式涉及丝网掩膜用线网、丝网掩膜以及印刷物的制造方法。

背景技术

作为印刷手法之一的丝网印刷法是使用在由线材编织而成的线网上具有由树脂组成物形成的掩膜的丝网掩膜而能够以与在掩膜上形成的开口图案对应的任意的图案将涂布材料涂布于对象物而形成印刷物的方法。该丝网印刷法例如用于配线、电极、荧光材料的印刷等各种印刷，应用于包含电子元器件等在内的各个领域。例如线网由线材横纵排列为多列编织而成。一般来说，构成线网的线材以间隔均匀的方式排列。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：(日本)特开2013-169783号公报

发明内容

发明所要解决的技术问题

在这样的丝网掩膜中，谋求使掩膜稳定地保持于线网。

用于解决技术问题的技术方案

本发明的一个方案的丝网掩膜用线网将包含钨化合物的线材排列设置为多列，并且具有能够使涂布材料透过的孔，所述线材的排列的间隔即网孔尺寸的偏差为5％以上且40％以下。

发明的效果

根据本发明的实施方式，能够提供一种能够确保掩膜与线网的粘着强度的丝网掩膜用线网、丝网掩膜以及印刷物的制造方法。

附图说明

图1是表示第一实施方式的丝网印刷装置的结构的平面图。

图2是该丝网印刷装置的剖面图。

图3是表示该丝网掩膜的线网的结构的平面图。

图4是表示该实施方式的丝网掩膜的制造方法的说明图。

图5是表示该丝网掩膜的线网的网孔尺寸的偏差与粘着强度的关系的说明图。

图6是表示该丝网掩膜的线网的网孔尺寸的偏差与粘着强度、排出量偏差以及拉伸强度的关系的说明图。

具体实施方式

[第一实施方式]

以下，参照图1至图3对本发明第一实施方式的丝网印刷装置10和丝网掩膜20进行说明。图1是从Z方向看到的本实施方式的丝网印刷装置10的平面图，图2是从X方向看到的剖面图。图3是表示线网的结构的平面图。图4是表示丝网掩膜20的制造方法的说明图，表示的是丝网掩膜20的剖面结构。图5是表示本实施方式的丝网掩膜20的网孔尺寸的偏差与粘着强度的关系的说明图。图6是表示本实施方式的丝网掩膜20的网孔尺寸的偏差与粘着强度、排出量偏差以及拉伸强度的关系的说明图。需要说明的是，在各附图中，为了便于说明，适当地对结构进行了放大、缩小或省略。附图中的箭头X、Y、Z分别表示彼此正交的三个方向，第一方向为Y方向，第二方向为X方向。

如图1所示，丝网印刷装置10具备：丝网掩膜20；保持部件12，其与丝网掩膜20的印刷面侧即一方的面(表面)对置而对印刷介质30进行保持；刮板13，其构成为能够在与丝网掩膜20的印刷面侧的相反侧的面(背面)抵接的状态下移动；移动机构，其使刮板13；支承机构，其与印刷介质30对置而对丝网掩膜20进行支承。

丝网印刷装置10在印刷介质30的表面将各种印刷材料形成为规定的图案。丝网印刷装置10例如能够用于片状元件(电容、片状电阻、电感、热敏电阻等)、触摸面板、液晶基板(Liquid Crystal Display，LCD)封装、LTCC(Low Temperature Co-fired Ceramics；低温共烧陶瓷)基板、太阳电池用电极、其他电子元器件等的制造。

丝网掩膜20具备框架21、张设于框架21的线网部22(丝网掩膜用线网)以及形成于线网部22的掩膜23。在丝网掩膜20中，以进行印刷时与印刷介质30的表面对置的一侧为表面，以其相反侧即供给有涂布材料的一侧为背面。

框架21具有彼此平行的两对边，例如构成为具备所期望的尺寸的方形开口的框状。框架21对线网部22的外周缘进行支承，将线网部22张设于开口。在本实施方式中，作为一个例子，框架21的开口部的Y方向的尺寸＝275mm、X方向的尺寸＝275mm。

并且，框架21作为将规定量的涂布材料保持于掩膜23的背面侧的框发挥作用。框架21与线网部22例如通过合成橡胶类、腈基丙烯酸酯粘合剂类粘着剂在接合部接合。

线网部22是伸长率不同的内侧的主线网26和外侧的辅助线网27通过UV固化性的粘着剂在接合部22a固定连接的所谓的组合式。线网部22将掩膜23保持于框架21的开口部分。

主线网26构成为正方形状或长方形状。在本实施方式中，作为一个例子，主线网26为Y方向的尺寸＝220mm、X方向的尺寸＝200mm的长方形。

主线网26是将作为线材的经丝26a和纬丝26b编织而成的织物，线材排列为多列，具有大量以使涂布材料能够透过的方式开口的透过部即孔部26c。主线网26的经丝26a和纬丝26b例如通过包含钨化合物的金属线等构成。经丝26a和纬丝26b分别相对于例如沿着图1中的箭头的刮板13的移动方向倾斜地延伸。

主线网26的经丝26a和纬丝26b的线径的直径＝φ13μm，排列的密度为430条/inch。

主线网26的纬丝26b所排列的间隔即网孔尺寸的偏差为5％以上且40％以下，优选为10％以上且30％以下。

在本实施方式中，主线网26以如下方式编织，在经丝26a以规定的间距排列的状态下，使多条纬丝26b在与经丝26a交叉的方向穿过，使纬丝26b交替地通过经丝26a的一方和另一方。因此，纬丝26b呈波状，与纬丝26b相比，经丝26a呈直线状延伸。在本实施方式中，该呈波状的纬丝26b的间隔的偏差为网孔尺寸的偏差。

在这里，网孔尺寸是指线材的间隔的空间即作为透过部的孔部26c的宽度，网孔尺寸规格通过下式表示。网孔尺寸测定使用株式会社Nikon的CNC影像测量系统VMR-6555。在本实施方式中，针对100个部位测定呈波状的线材即纬丝26b的间隔，将相对于规格值的偏差以％表示。网孔尺寸规格[mm]＝25.4/目数[inch]－线径[mm]…(式1)

并且，构成主线网26的经丝26a和纬丝26b的表面粗糙度(Ra)比0.1[μm]大。表面粗糙度Ra是使用株式会社基恩士的激光显微镜VK-8710在与线材正交的方向上在五个部位对5um线粗糙度进行测定而取平均值。

辅助线网27通过粘着剂与主线网26的外周接合。辅助线网27是经丝27a和纬丝27b编织而形成的织物，由线材排列为多列而构成。辅助线网27的伸长率比主线网26低。辅助线网27的经丝27a和纬丝27b例如由不锈钢等金属线构成。

辅助线网27的外形是与框架21的开口部分21a的形状对应的形状，成为X方向的尺寸和Y方向的尺寸为同等水平的正方形形状。辅助线网27的外周通过粘着剂与框架21接合而被支承。

掩膜23是由光固化性的树脂组成物，例如PVA、PVAc、硅树脂、丙烯酸树脂、环氧树脂等构成的层。掩膜23形成于线网部22，并且配置在框架21的开口部分。在掩膜23通过无掩膜曝光形成印刷用的规定的开口图案23a。开口图案23在主线网26上部分地形成。开口图案23a具有多个模组图案23b。即，在掩膜23的有效区域A3，相同模组图案23b分别在纵向和横向以多个、例如30列和40列呈矩阵状排列。例如各模组图案23b为线图案。在本实施方式中，在比主线网26的外缘位于内侧的位置规定了形成有图案的有效区域A3，在该有效区域A3的内侧形成开口图案23a。

掩膜23在开口图案23a处不存在感光性树脂，构成能够使涂布材料通过线网部22的孔部而从背面向表面透过的印刷部。掩膜23的开口图案23a之外且线网部22的孔部被感光性树脂堵塞的部位构成作为涂布材料的油墨不透过的非印刷部。

形成有掩膜23的线网部22构成为能够发生弹性变形，从而由于例如刮板13施加的按压力而发生挠曲变形，通过解除按压力而复原。在掩膜23的开口图案23a保持有涂布材料的状态下，通过线网部22的弹性变形而使掩膜23与印刷介质30接触或分离，由此涂布材料从开口图案23a转印于印刷介质30。

刮板13例如由聚氨酯橡胶、硅酮橡胶、合成橡胶、金属、塑料等材料形成为薄的板状。例如，刮板13以前端的厚度减小的方式被倒角。刮板13能够相对于框架21往复移动。例如刮板13在与移动方向正交的方向上具有遍及掩膜23的区域全长的长度。刮板13的前端部分与丝网掩膜20的背面抵接，以向表侧按压的状态向沿着Y方向的移动方向移动，对掩膜23的整个面进行按压，将涂布材料从预先充填的开口图案23a向表侧挤出。

支承机构与印刷介质30平行且空出规定的间隔G1地对框架21进行支承。移动机构使刮板13以规定的速度沿着第一方向移动。

接着，参照图1至图3对通过使用了本实施方式的丝网印刷装置10的丝网印刷方法来制造印刷物的印刷物的制造方法进行说明。首先，使丝网掩膜20的表面侧与保持部件12所保持的印刷介质30的表面对置配置。

然后，从丝网掩膜20的背面侧、即与印刷介质30相反的一侧的面供给高粘度的浆状的涂布材料，将涂布材料充填到开口图案23a内。

接着，将刮板13配置于丝网掩膜20的背面、即与印刷面侧位于相反侧的面。此时，例如使刮板13相对于印刷介质30的表侧的面以规定的角度配置。然后，使刮板13在线网部22和掩膜23的背面以规定的印压向印刷介质30侧按压并且沿着Y方向以规定的速度移动。

刮板13例如在遍及掩膜23的整个背面的区域对掩膜23进行按压。通过刮板13的按压，掩膜23的被按压的部分以向表侧位移的方式发生变形而与印刷介质30抵接。刮板13使所通过的涂布材料从开口图案23a向印刷介质30侧挤出。

在刮板13通过后，掩膜23和线网部22以复原的方式发生变形而与印刷介质30分开，并且一部分涂布材料转印到印刷介质30上而残留，由此在印刷介质30上进行了图案印刷，从而完成印刷物。在这里，作为开口图案23a同时描绘多个相同的模组图案23b，在印刷后将印刷物切断而进行分割，制造出具有相同的模组图案23b的多个印刷物。需要说明的是，涂布材料例如是包含金属材料、树脂材料等的各种材料，取决于印刷对象的种类，例如电子部品、显示屏等而使用各种材料。

在印刷时将X方向长的刮板13按压于Z方向并且使其在Y方向移动规定量。通过该移动和按压使线网部22发生变形而延伸。

接着，对本实施方式的丝网掩膜20的制造方法进行说明。图4是表示丝网掩膜20的制造方法的说明图。

成为掩膜材料的乳剂Pm是光固化性的树脂，例如是包含聚乙烯醇(PVA)、聚醋酸乙烯(PVAc)、硅树脂、丙烯酸树脂、环氧树脂等的液体。

首先，以使线网部22成为大致平面的方式将其安装在框架21的框内。在该状态下，进行将乳剂Pm涂布在线网部22上的涂布处理。在涂布处理时，将线网部22设置为处于大致铅直方向的状态，使用收纳有乳剂Pm的供给用斗，在线网部22的表面进行涂布(ST1)。

此时，使配置在规定位置的斗从下方向上方移动，使乳剂Pm从斗的边缘水平地流出而进行涂布，乳剂Pm在线网部22上呈平板状形成。此时，厚度根据所涂布的次数而发生变化，因此根据需要重复多次涂布。并且，取决于干燥后对膜厚进行测定的情况也会进行追加涂布。在本实施方式中，将乳剂Pm的厚度设定为在干燥后乳厚达到10μm左右。

接着，如ST2所示，使用形成有与规定的图案对应的掩膜图案的光掩模25或者不使用掩膜的无掩膜曝光进行曝光处理。具体地说，在规定的曝光图案区域使乳剂Pm的表面侧朝向紫外灯或紫外LED等照射头28配置，通过照射头28照射光，进行照亮乳剂Pm的表面的曝光处理(ST3)。

通过曝光处理，与曝光图案区域的部位相对应，照射有乳剂Pm的紫外线的部分由于紫外线而固化。

曝光处理后，作为刻蚀处理，利用水或溶剂对乳剂Pm的表面侧进行冲刷。利用该处理，如ST4所示，乳剂Pm的未固化部分被冲刷。即，在乳剂Pm的层，未固化区域全部被冲刷，在厚度方向上形成从表面侧贯穿到背面侧的开口图案23a。如上所述，由乳剂Pm形成具有规定的形状的开口图案23a的掩膜23。

根据如上所述地构成的线网部22和丝网掩膜20，通过使线网部22的网孔尺寸的偏差为5％以上，能够提高乳剂的粘着性，并且提高掩膜23的保持性。

图5是表示本实施方式的丝网掩膜20中、网孔尺寸的偏差与粘着强度(剥离强度)的关系的曲线图。

在图5中剥离强度分别表示对于网孔尺寸的偏差为5％、10％、20％、30％、40％的多个样品，由依据JISK6854的180°剥离强度试验得到的粘着强度[N/cm]。

根据图5可知，网孔尺寸的偏差越大，剥离强度越高。

即，其原因之一在于，在使用钨的化合物作为构成线网部22的线材的情况下，网孔尺寸的偏差大的一方的纬丝26b的波状的弯曲的振幅大，容易对乳剂进行保持。

并且，在上述实施方式中通过使网孔尺寸的偏差为40％以内而能够抑制排出量的偏差。图6是表示丝网掩膜20的网孔尺寸的偏差与粘着强度(剥离强度)、排出偏差以及拉伸强度的关系的图表。

根据图6可知，网孔尺寸的偏差大的一方的排出量的偏差大，作为线网的拉伸强度也较弱。即，网孔尺寸的偏差大的一方的纬丝26b的波状的弯曲的振幅大，因而排出量的波动大，并且由于作为线网部22的线材的排列不均一因而容易变形。因此，在本实施方式中，通过将网孔尺寸的偏差抑制为40％以下，能够确保排出量的精度和拉伸强度。

并且，根据本实施方式，通过使作为线材的经丝26a和纬丝26b的表面粗糙度(Ra)为0.1以上，能够将印刷时刮板的移动时阻力抑制为较低。

另外，通过使丝网掩膜20的表面粗糙度为0.1以上来使线网部22的反射率降低，从而能够抑制曝光时的光晕。

需要说明的是，本发明不限于上述各实施方式，在实施阶段能够在不脱离其主旨的范围内对构成要素进行变形而使其具体化。

需要说明的是，在上述实施方式中，例示的是所谓的组合式线网，但不限于此。例如，线网可以仅由一种主线网构成。

除此之外，可以将上述实施方式所例示的各构成要素删除或者改变各构成要素的形状、构造、材质等。通过上述实施方式所公开的多个构成要素的适当组合，能够形成各种发明。

附图标记说明

10…丝网印刷装置，12…保持部件，13…刮板，20…丝网掩膜，21…框架，21a…开口部分，22…线网部(丝网掩膜用线网)，22a…接合部，23…掩膜，23a…开口图案，23b…模组图案，25…光掩模，26…主线网，26a…经丝，26b…纬丝，26c…孔部，27…辅助线网，27a…经丝，27b…纬丝，28…照射头，30…印刷介质，A3…有效区域，G1…间隔。

Claims (4)

1.一种丝网掩膜用线网，其特征在于，

将包含钨化合物的线材排列设置为多列，并且具有能够使涂布材料透过的孔，所述线材的排列的间隔即网孔尺寸的偏差为5％以上且40％以下。

2.根据权利要求1所述的丝网掩膜用线网，

所述线材的表面粗糙度Ra比0.1μm大。

3.一种丝网掩膜，其特征在于，具备：

权利要求1或2所述的丝网掩膜用线网；

掩膜，其设置于所述丝网掩膜用线网，并且具有开口图案。

4.一种印刷物的制造方法，其特征在于，

在权利要求3所述的丝网掩膜的所述掩膜上保持涂布材料，从所述掩膜的所述开口图案向与所述掩膜的印刷面侧对置配置的印刷介质涂布所述涂布材料。

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