JP2006347077A - スクリーン印刷版およびスクリーン印刷装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】少なくとも、スクリーン印刷において被印刷物上に目的の印刷パターン4を形成するための印刷材料を吐き出す開口部2が設けられたスクリーン印刷版1であって、前記開口部2の大きさは、前記目的の印刷パターン4より縮小されており、かつ、前記開口部2の開口端部3が、前記目的の印刷パターン形状と異なる凹凸パターン形状を有するものであることを特徴とするスクリーン印刷版。
【選択図】 図1
Description
スクリーン印刷で用いるスクリーン印刷版には、材質や製造方法の違いによって多くの種類が存在する。なかでも、金属細線を編み込んだ紗に乳剤で印刷する開口部を形成したものや、金属薄板にエッチングやレーザ加工により印刷する開口部を形成したものが、一般的である。
しかし、このスクリーン印刷を用いて、目的の印刷パターン、特に、微細な図案を印刷する場合に、開口端部からの印刷材料の滲みによって、転写性が低下するという問題がある。一方で、電子工業分野で使用されているスクリーン印刷では、特に高い転写性が求められている。
しかし、これらの方法では、スクリーン印刷版の作製方法が複雑になり、作製コストがが増大するという問題点がある。
このように開口部の凸部が目的の印刷パターンの端部よりも0〜25μm縮小された位置となるようにすることにより、印刷材料が滲んだ後の印刷パターンの形状を、さらに正確に目的の印刷パターンの形状と一致させることができる。
このように凹部に対する凸部の高さが、5〜25μmであることにより、より効果的に凹部近傍での印刷材料の滲み幅を大きくし、凸部近傍での滲み幅を小さくすることができるので、印刷後の印刷パターンをより効果的に滑らかなものとすることができる。
このように凹凸パターンの周期が5〜50μmであることにより、より効果的に凹部近傍での印刷材料の滲み幅を大きくし、凸部近傍での滲み幅を小さくすることができるので、印刷パターンをより効果的に滑らかで、かつ、規則的なものとすることができる。なお、規則的な印刷パターンの形状は、周期が開口端部の凹凸パターンと一致するものとなる。
このように凹部の幅が5〜25μmであることにより、より効果的に凹部近傍での印刷材料の滲み幅を大きくすることができ、印刷後の印刷パターンをより効果的に滑らかなものとすることができる。
このように凹凸パターン形状は、少なくとも、三角波、矩形波、正弦波のいずれかの形状、または、これらの形状を組み合わせたものとすることにより、簡単で正確な同期性を有する凹凸パターンを形成することができるとともに、凹凸パターンの設計および作製が容易であり、製造コストを低く抑えることができる。
このように凹凸パターン形状は袋状の凹部が周期的に形成されたものとすることによって、積極的に滲みを生じさせる箇所を作製することができて、結果として、より効果的に滲みを制御することができる。すなわち、この袋状の開口部に囲まれた非開口部の直下に積極的に滲みを誘導することができる。
このように袋状の凹部の形状が、円形または台形であることにより、滲みを容易に誘導できるし、袋状の凹部の設計および作製が容易であり、製造コストを低く抑えることができる。
このように、前記のスクリーン印刷装置によって、スクリーン印刷で電極が形成された太陽電池とすれば、正確にフィンガー電極等のパターンを低コストで印刷でき、安価で高品質の太陽電池となる。
図1および図2は、本発明のスクリーン印刷版であって、開口部の開口端部が凹凸パターン形状(三角波)を有するものの一例を表した概略平面図である。図9は、本発明のスクリーン印刷装置の一例の概略断面図である。
開口部2の大きさは、目的の印刷パターン4より縮小されており、これにより、印刷材料12が印刷後の印刷パターン5の形状を、目的の印刷パターン4の形状と一致させることができる。
また、図5(b)に点線で示したような曲線状の目的の印刷パターン4の形状を得たい場合は、振幅の中心を所望の目的の印刷パターン4の形状に沿わせるように、滲み幅よりも小さい振幅で凹凸パターンを作製する。
また、被印刷物11としては、例えばシリコン単結晶ウェーハが用いられ、特に太陽電池用シリコンウエーハが用いられるが、その場合のウエーハの形状、物性など特に限定されない。たとえば、太陽電池の電極パターンとしてフィンガー電極やバスバー電極を印刷するような場合に、本発明は適用できる。また、本発明の被印刷物11としては、シリコン単結晶ウェーハ以外の素材のものへの適用も可能であり、複雑なパターンの印刷を要するプリント基板等であってもよい。
この場合、アクチュエータをアクチュエータ制御回路等に接続して、圧縮空気や電力によってスキージ21を上下させ、スキージ21がスクリーン印刷版1を押す圧力を調節することができる。
厚さ300μm、直径125mmのシリコン単結晶ウェーハ150枚を用意し、水酸化カリウム水溶液でダメージを取り除いた後、図7に示すような開口部の開口端部を振幅10μm、周期20μmの三角波で、三角波の振幅中心間距離90μmの開口部を持つスクリーン印刷版1を用意した(実施例1)。
一方、比較のために、直線状の開口端部を持ち、開口幅を100μmとしたスクリーン印刷版も用意した(比較例)。
次に、上記版それぞれを用いてシリコン単結晶ウェーハ50枚ずつ(合計150枚)に、導電性ペーストを印刷した。この導電性ペーストの粘度は、50Pa・sである。
次に、光学顕微鏡を用いて、印刷後のウェーハ表面における導電性ペーストの印刷幅を測定した。得られた印刷幅の最小値と最大値、中央値を表1に示す。
印刷幅の最大値と最小値との差は、実施例2と比較例では2倍以上異なる。これは、大きな差である。本実験では、より直線に近い印刷後の印刷パターンの形状を得ようとしているため、本発明による印刷材料の端面平準化の効果は大きいことがわかる。
2、2a…開口部、 3、3a…開口端部、 4、4a…目的の印刷パターン、
5、5a…印刷後の印刷パターン、 6…凸部、 7…凹部、 7B…袋状の凹部、
8…滲みの方向、 10…スクリーン印刷装置、
11…被印刷物、 12…印刷材料、 15…スキージゴム、 16…スキージ治具、
20…平行移動機構、 21…スキージ、 23…チャックテーブル、 24…版枠、
25…ガイドレール高さ調整用アクチュエータ、 26…支柱、
27…ガイドレール。
Claims (10)
- 少なくとも、スクリーン印刷において被印刷物上に目的の印刷パターンを形成するための印刷材料を吐き出す開口部が設けられたスクリーン印刷版であって、前記開口部の大きさは、前記目的の印刷パターンより縮小されており、かつ、前記開口部の開口端部が、前記目的の印刷パターン形状と異なる凹凸パターン形状を有するものであることを特徴とするスクリーン印刷版。
- 前記開口部の開口端部の凹凸パターン形状は、凸部が、前記目的の印刷パターンよりも0〜25μm縮小された位置となるものであることを特徴とする請求項1に記載のスクリーン印刷版。
- 前記開口部の開口端部の凹凸パターン形状は、凹部に対する凸部の高さが、5〜25μmであることを特徴とする請求項1または請求項2に記載のスクリーン印刷版。
- 前記開口部の開口端部の凹凸パターン形状は、該凹凸パターンの周期が、5〜50μmであることを特徴とする請求項1ないし請求項3のいずれか一項に記載のスクリーン印刷版。
- 前記開口部の開口端部の凹凸パターン形状は、凹部の幅が、5〜25μmであることを特徴とする請求項1ないし請求項4のいずれか一項に記載のスクリーン印刷版。
- 前記開口部の開口端部の凹凸パターン形状は、少なくとも、三角波、矩形波、正弦波のいずれかの形状、または、これらの形状を組み合わせたものであることを特徴とする請求項1ないし請求項5のいずれか一項に記載のスクリーン印刷版。
- 前記開口部の開口端部の凹凸パターン形状は、袋状の凹部が周期的に形成されたものであることを特徴とする請求項1ないし請求項5のいずれか一項に記載のスクリーン印刷版。
- 前記袋状の凹部の形状が、円形または台形であることを特徴とする請求項7に記載のスクリーン印刷版。
- 少なくとも、請求項1ないし請求項8のいずれか一項に記載のスクリーン印刷版と、該スクリーン印刷版上で平行移動することによって前記開口部を通じて印刷材料を吐き出させて被印刷物に塗布するスキージと、該スキージを平行移動させる平行移動機構とを備えたものであることを特徴とするスクリーン印刷装置。
- 請求項9に記載のスクリーン印刷装置によって、基板の表面上にスクリーン印刷で電極が形成されたものであることを特徴とする太陽電池。
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