CN202281900U - 网版和网版组件 - Google Patents

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Abstract

本实用新型提供一种网版和网版组件。在一个实施例中，网版适于将电阻器印刷到包括导体的基底上。网版的至少第一区域被乳胶材料覆盖，且网版的至少第二区域限定网版的一区域，厚膜糊剂材料可穿过该区域并被沉积到基底上以形成电阻器。凹槽图案，限定在乳胶材料层的下表面，并匹配基底上的导体图案。当网版降低到基底或其附近时，导体被安放到相应的凹槽中，以确保网版在印刷期间能够靠着基底平坦地放置，无论基底上的导体的数目、尺寸或位置，均能够形成厚度均匀(因此电阻均匀)的电阻器。

Description

网版和网版组件
相关申请
本实用新型要求2008年12月10日提交的序列号为61/201,402的美国临时申请的申请日和公开的权益，其与此处引用的文献一样，通过引用的方式明确地结合于此。 
技术领域
本实用新型涉及丝网印刷，尤其涉及用于印制厚膜电子元件(例如基底上的电阻器等)的网版组件。 
背景技术
目前的丝网印刷法利用如图1至图4所示的网版组件100，这种网版组件包括金属丝网版102，该金属丝网版102被伸展在支架101上，且其上包括掩模，其包括：金属丝网材料上封闭的部分或区域，该部分或区域中覆盖有树脂，例如光敏乳胶膜103；金属丝网材料上开放的部分或区域，该部分或区域中没有被光敏乳胶膜覆盖。以如下的方式制造网版102：首先将光敏乳胶膜覆盖到金属丝网材料的整个表面，然后使用光刻法移除光敏乳胶膜上选定的部分或区域，以在金属丝网材料中形成开放的部分或区域。 
利用图2和图3中所示的涂刷器涂抹网版102及形成于其上的掩模的上表面，以将厚膜材料或糊剂106延展并向下地挤压厚膜材料或糊剂106以使其仅通过掩模和金属丝网材料的开放部分或区域，然后涂覆到网版组件100所位于的基底或板300等的表面上。 
丝网印刷可用在各种应用中，包括将电阻器等厚膜电子元件印制到基底或板300的上表面。电阻器，例如图3和图4中所示的电阻器108，通常被形成并覆盖在预先形成或放置在基底300表面的凸起元件例如导体304和306上，而且形成并覆盖在基底表面围绕导体304和306的区域。 
需要将网版102尽可能地靠着基底300和导体304、306的表面平坦且水平地放置，以形成厚度均匀的电阻器，目前的方法需要向涂刷器施加 约30磅量级的压力，以使网版102在导体304、306上变形并伸展。但是，如图2至图4所示，网版102的变形和伸展并不能使网版102完全平坦地靠着基底300，导致所形成的电阻器108厚度不均匀，这导致了电阻的不均匀，如图9所示。过度的涂刷器压力还加速了涂刷器和网版材料的早期磨损，因此在生产过程中需要更换涂刷器和网版。 
因此仍然需要一种用于将电阻器等电子/电气元件印制到基底上的网版组件，在该网版组件中，尽管基底上存在导体等凸起的电子/电气元件，在印刷过程中网版仍可平坦地靠在基底表面放置，从而确保形成的电阻器厚度均匀，并因此确保形成的电阻器电阻均匀。 
实用新型内容
本实用新型广义上涉及用于在基底表面上形成一个或多个电阻器等的网版组件，在该网版组件中，网版包括一下表面，该下表面限定埋头孔或凹槽或腔体的图案，尽管基底表面上存在一个或多个凸起的元件，例如导体，也能够使网版在印刷期间靠着基底表面平坦地放置。 
本实用新型提供一种网版，用于将一个或多个元件印制到其上具有一个或多个凸起元件的印刷表面，该网版包括：至少第一区域，糊剂不能通过该第一区域；至少第二区域，糊剂可通过该第二区域；以及一个或多个凹槽，限定在所述网版的所述第一区域下部，且在印刷期间适合于容纳印刷表面的表面上的一个或多个相应的凸起元件。 
本实用新型还提供一种网版组件，用于将第一电气元件的图案印刷到包括第二电气元件图案的基底表面，该网版组件包括：网版，限定多个开口且适于安置到基底表面；网版上的材料层，具有上表面和下表面，且封闭网版第一区域中的多个开口；以及凹槽图案，限定在网版上的材料层下表面内，并匹配基底表面上的第二电气元件图案，凭此在印刷期间，第二电气元件图案被安放到凹槽图案中。 
在一个实施例中，提供一种网版组件，用于将一个或多个电阻器印刷到其上具有一个或多个凸起导体的基底表面，该网版组件包括：网版，限定多个开口；网版的至少第一区域，其上覆盖有封闭多个开口的材料层，该材料层具有上表面和下表面；网版的至少第二区域，可允许形成电阻器的糊剂穿过多个开口以将一个或多个电阻器印刷到基底上；一个或多个凹槽，限定在覆盖网版第一区域的材料层的下表面中，凭此在印刷期间，使 基底表面上的一个或多个导体被安放到相应的一个或多个凹槽中。 
该特征使得网版可在印刷期间靠着基底表面平坦地放置，以确保形成的电阻器厚度均匀(因此电阻均匀)。 
通过下文对实施例的详细描述、附图和所附权利要求，本实用新型的其他优点和特征将变得更清晰。 
附图说明
在以下作为说明书一部分的附图中，同样的数字用于表示相同的部分： 
图1至图4为印刷网版组件的简化垂直剖面图，其示出了当前正在进行的将一个或多个电阻器等电子/电子元件印刷到包括一个或多个凸起电子/电气元件(例如预先施加或形成在基底表面上的导体)的基底表面上的过程； 
图5A为根据本实用新型的印刷网版的简化垂直剖面图，该印刷网版用于将一个或多个电阻器等厚膜电子/电气元件印刷到包括一个或多个凸起电子/电气元件(例如预先施加或形成在基底表面上的导体)图案的基底表面； 
图5B为图5A所示的网版组件简化的底视平面图； 
图6为图5A和图5B所示的网版组件的简化垂直剖面图，其中网版组件靠着基底表面平坦地放置，其中所示的涂刷器位于将形成厚膜电阻器的糊剂施加到基底表面之前的位置； 
图7为图5A和图5B所示的网版组件的简化垂直剖面图，其中网版组件靠着基底表面平坦地放置，涂刷器已经将形成厚膜电阻器的糊剂施加到基底表面； 
图8为利用本实用新型的网版组件形成在基底表面上的厚膜电阻器的简化垂直剖面图； 
图9为电阻器的电阻随利用图1至图4所示的网版组件制造的电阻器时间变化的图； 
图10为电阻器的电阻随利用本实用新型的网版组件制造的电阻器的时间变化的图。 
具体实施方式
图5至图8以简化的形式示出了根据本实用新型的埋头网版组件200。网版组件200包括：框架201，可以由任何合适的刚性材料制成；网版202，在框架201上延展或伸展，并可以由任何合适的材料制成，包括金属筛网，该金属筛网由第一和第二系列各自平行的金属丝202A和202B(如图5A所示)构成，第一和第二系列各自平行的金属丝202A和202B相互垂直地放置，并以上、下的方式相互交织地交叉在一起，从而在网版202中限定并形成多个开口207(图5B)。 
在网版组件的制造过程中，一层合适的光敏乳胶膜或材料206，例如树脂等，被施加到网版202上，并在其上限定丝网印刷掩模图案，该图案包括：一个或多个第一负像的封闭掩模图案区或区域210A，在该区或区域210A中，网版202中的开口207被乳胶材料206覆盖或封闭；一个或多个第二正像的开放掩模图案区或区域210B，在该区或区域210B中，网版202的开口207为开放的或无乳胶的(即没有被乳胶材料206覆盖)。掩模图案区210B的长度和宽度匹配并相应于将要形成在基底300上的电阻器400(图8所示)的长度和宽度，下文中将详细描述。在所示的实施例中，乳胶材料206层的厚度约为.5mil(.0005英寸)，并包括上表面211和下表面212。 
根据本实用新型，细长的凹槽或埋头孔或腔体214被限定在乳胶材料层206的一部分，该部分形成网版202的第一闭合区域或区210A。特别地，在所示的实施例中，由乳胶材料层206的下表面212的一部分限定凹槽214，该部分没有乳胶材料或其乳胶材料被移除或刻蚀掉。在所示实施例中，凹槽214邻近并接近于第二正像掩模图案区或区域210A的左侧边缘，并包括凹进的水平表面215和垂直表面217，该水平表面215平行于乳胶层206的水平表面212并与其间隔开，垂直表面217在各水平表面212和215之间延伸并大致与其垂直。 
网版组件200适合于被降低到印刷元件或表面，或者被降低到印刷元件或表面的附近(例如图5A、图6、图7和图8中所示的平面电路板或基底300的表面302)。基底300可由任何合适的材料制成，例如陶瓷、玻璃纤维和树脂、或者聚酰亚胺。在所示实施例中，一对或图案化的凸起的、分离的电子/电气元件，例如导体304、306位于上表面302上。导体304、306被预先放置在上表面302上，或由图1至图3中所示类型的网版组件预先丝网印刷在上表面302上。虽然图5至图8仅示出了基底300上的两 个导体304和306，但是可以理解的是，基底300上可包括多个其他的导体，所有的导体一起在基底300的表面302上限定导电的电子/电气元件图案。 
利用本实用新型的网版组件200在基底300上形成电阻器等电子/电气元件400，下文将详细描述。首先，如图5A所示，网版组件200在基底300上方对准，使得正像的掩模开放区域210B覆盖导体304和一部分导体306，并使得凹槽214覆盖导体306没有被正像掩模区域210B覆盖的部分。 
根据图5至图8所示的本实用新型的实施例，网版202中的凹槽214的尺寸被制造成其长度稍大于导体306没有被正像掩模区域210B覆盖的部分，以使得限定凹槽214的垂直表面217临近导体306的左侧边缘并与其间隔约2mil或.002英寸。这种关系使得导体306可被安放或容纳在凹槽214中，从而当网版组件200在印刷过程(如图6所示)中降低到基底300上表面302或其附近时，网版202能够靠紧基底300上表面302平坦且水平地定位和放置。 
如图6所示，形成电阻器的厚膜糊剂207被施加到网版202的上表面，涂刷器204从左滑到右(如图6和图7所示)以使得糊剂207被涂布但并不通过负像的封闭掩模图案区或区域210A，并使得糊剂207被向下挤压或穿过正像的开放掩模图案区或区域210B然后到达基底300的上表面302以形成电阻器400，在图6和图7示出的该实施例中，电阻器400覆盖了基底300上表面302位于导体306和306之间的部分，还覆盖了各个导体304和306上表面的一部分，以电耦合到两个导体304和306。 
如图8所示，网版组件200被从基底300抬起后，电阻器400留在了基底300的上表面302，随后电阻器400被放入炉中处理。 
尽管图5至图7所示出的网版组件200仅包括一个凹槽214，所示出的基底300仅包括两个导体304和306，但是可以理解的是，形成在网版202下表面的一个或多个凹槽图案的实际数量、尺寸和位置取决于形成在基底300表面302上的一个或多个所需电阻器的图案的数量、尺寸和位置以及基底300表面302上的一个或多个导体的数量、尺寸和位置。例如，可以理解，如果导体304固定在表面302上比图5至图8更靠右的位置，则在第一封闭掩模区或区域210A的右部的下表面中形成另一凹槽，该凹槽的长度取决于导体304延伸超过第二开放掩模区或区域210B的右侧边 缘的长度，同样也是为了当网版组件200降低并固定到基底300上表面302上时可确保网版202被靠着基底300平坦地放置。 
因此还应理解的是，本实用新型包括网版组件200，在该网版组件200中，利用刻蚀等方法，在网版202上的乳胶材料层206下表面212中形成一个或者多个凹槽或腔体214的图案，该图案对应并匹配位于基底300表面302上的一个或多个导体302、306等凸起元件的图案，从而在印刷过程中，当网版组件200降低到基底300上或其附近、涂刷器204滑过网版202时，无论基底300表面302上的一个或多个导体304、306的图案的数目、尺寸或位置，均能确保导体304和306容纳或安放到各个凹槽214，因此使网版202能够靠着基底300表面302平坦且水平地放置。 
再看图8所示的实施例，仍然可以被理解的是，由于具有一个或多个凹槽或腔体214，并由此在印刷过操作中能够使网版202靠着基底300表面302平坦地放置，因此向涂刷器204施加最小压力(即仅在约12磅的范围内)，即可在基底300上形成一个或多个厚度均匀且恒定(因此电阻也均匀)的电阻器400，从而可有利地降低涂刷器204和网版202的磨损，并延长所需的网版和/或涂刷器更换之间的生产过程。 
图9为电阻器的电阻随图4所示的类型的电阻器108的生产过程时间/条带数目的变化的图，其显示了由于电阻器108的厚度不均匀，其电阻在时间上不利地略有增加。从质量和可靠性角度看这显然是不合乎需要的，且会使电阻器108的电阻值超过允许的或所需的最大值。 
另一方面，图10为电阻器的电阻随利用本实用新型的网版组件200形成的电阻器400的生产过程时间/条带数目的变化的图，其显示了电阻器400在时间上具有均匀且恒定的电阻，即直接来源于电阻器400均匀且恒定的厚度的特性，该特性直接归因于网版202中凹槽214的存在，如上所述，这允许网版202在印刷操作期间靠着基底300表面302平坦地放置。 
上述实施例的各种变型和改进可以实现而不背离本实用新型的实用新型点的精神和范围。可以理解的是，不应推断或意指此处示出的具体网版组件的为限定性的。当然，旨在用所附的权利要求来覆盖所有这种落入权利要求范围内的修改。 

Claims (8)

1.一种网版，用于将一个或多个元件印制到其上具有一个或多个凸起元件的印刷表面，其特征在于，该网版包括：
至少第一区域，糊剂不能通过该第一区域；
至少第二区域，糊剂可通过该第二区域；以及
一个或多个凹槽，限定在所述网版的所述第一区域下部，且在印刷期间适合于容纳印刷表面的表面上的一个或多个相应的凸起元件。
2.根据权利要求1所述的网版，其特征在于，网版限定了多个开口，第一区域包括多个开口被封闭的网版区域，其中多个开口被乳胶材料层封闭，一个或多个凹槽被限定在乳胶材料层下表面中，第二区域包括糊剂能够穿过多个开口的网版区域。
3.根据权利要求2所述的网版，其特征在于，一个或多个元件包括一个或多个电阻器，由形成一个或多个电阻器的材料制成厚膜电阻糊剂，印刷表面包括基底，一个或多个凸起的元件包括基底表面上的一个或多个导体。
4.一种网版组件，用于将第一电气元件的图案印刷到包括第二电气元件图案的基底表面，其特征在于，该网版组件包括：
网版，限定多个开口且适于安置到基底表面；
网版上的材料层，具有上表面和下表面，且封闭网版第一区域中的多个开口；以及
凹槽图案，限定在网版上的材料层下表面内，并匹配基底表面上的第二电气元件图案，凭此在印刷期间，第二电气元件图案被安放到凹槽图案中。
5.根据权利要求4所述的网版组件，其特征在于，由厚膜电阻材料制成的糊剂适于穿过网版第二区域中的多个开口，第一电气元件图案包括多个电阻器，第二电气元件图案包括多个导体。
6.一种网版组件，用于将一个或多个电阻器印刷到其上具有一个或多个凸起导体的基底表面，其特征在于，该网版组件包括：
网版，限定多个开口；
网版的至少第一区域，其上覆盖有封闭多个开口的材料层，该材料层 包括上表面和下表面；
网版的至少第二区域，适于使形成电阻器的糊剂穿过多个开口，以将一个或多个电阻器印刷到基底上；以及
一个或多个凹槽，限定在覆盖网版第一区域的材料层的下表面内，凭此在印刷期间，基底表面上的一个或多个导体被安放到相应的一个或多个凹槽中。
7.根据权利要求6所述的网版组件，其特征在于，凹槽相邻于网版的第二区域。
8.根据权利要求6所述的网版组件，其特征在于，所述材料层为乳胶材料。 
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