JP2011194885A - Mesh member for screen printing - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、スクリーン印刷に用いられるメッシュ部材に関するものであり、特に太陽電池の表面電極の印刷等に用いられる高粘度ペーストを使った印刷において、印刷かすれがなく、高低差が少なく、印刷位置精度が高い印刷を実現するスクリーン印刷用メッシュ部材に関するものである。 The present invention relates to a mesh member used for screen printing, and in particular, in printing using a high-viscosity paste used for printing on the surface electrode of a solar cell, there is no print blur, there is little difference in height, and printing position accuracy. The present invention relates to a mesh member for screen printing that realizes high printing.
スクリーン印刷は積層チップコンデンサ等の電子部品の製造をはじめ、太陽電池の表面電極である集電用メイン電極（バスバー）や集電用グリッド電極（フィンガー電極）の形成にも利用されている。スクリーン印刷に使われる印刷版（スクリーン版）には、金属または樹脂（ポリエステル）からなる細線を編んだメッシュ部材が使われている。また、ステンレス鋼細線を編んだメッシュ織物（以下、「金属メッシュ織物」と呼ぶことがある）の周辺にポリエステル細線を編んだメッシュ織物（以下、「ポリエステルメッシュ織物」と呼ぶことがある）を接合させた印刷版（コンビネーションマスク）も広く利用されている。 Screen printing is used not only for the production of electronic components such as multilayer chip capacitors, but also for the formation of current collecting main electrodes (bus bars) and current collecting grid electrodes (finger electrodes), which are surface electrodes of solar cells. For printing plates (screen plates) used for screen printing, mesh members knitted with fine wires made of metal or resin (polyester) are used. Also, a mesh fabric knitted with fine polyester wires (hereinafter sometimes referred to as “polyester mesh fabric”) is joined around a mesh fabric woven with stainless steel fine wires (hereinafter sometimes referred to as “metal mesh fabric”). Printed plates (combination masks) are also widely used.
コンビネーションマスクは、ポリエステル細線を編んだメッシュ織物をアルミニウム製の型枠に張った後に、金属メッシュ織物を接着し、乾燥後金属メッシュ織物と重なった部分のポリエステルメッシュ織物を切断する。その後感光性乳剤を塗布し、金属メッシュ織物上に目的の印刷パターンを露光・現像し、印刷版を作製する。細線を編んだメッシュ織物で同じ厚みの場合、開口率（後記図１に示す開口部の合計面積率）が高いほど透過するペーストの量は多くなる。太陽電池の表面電極の印刷等には、開口率５０〜６０％程度の金属メッシュ織物が利用されている。 In the combination mask, a mesh fabric knitted with a polyester thin wire is stretched on an aluminum formwork, and then the metal mesh fabric is bonded, and after drying, the polyester mesh fabric overlapped with the metal mesh fabric is cut. Thereafter, a photosensitive emulsion is applied, and a desired printing pattern is exposed and developed on a metal mesh fabric to produce a printing plate. In the case of the same thickness in the mesh fabric knitted with fine wires, the amount of the paste to be transmitted increases as the aperture ratio (the total area ratio of the openings shown in FIG. 1 described later) increases. A metal mesh fabric having an aperture ratio of about 50 to 60% is used for printing the surface electrodes of solar cells.
太陽電池の表面電極の印刷のように、高粘度のペーストを使って印刷幅が１００μｍ〜２ｍｍ程度の印刷を行う場合には、スクリーン印刷が広く利用されている（例えば、特許文献１）。しかしながら、金属メッシュ織物を使って高粘度のペーストで印刷する場合には、メッシュ痕が残りやすく、印刷の高低差にばらつきが出やすいという問題がある。太陽電池の表面電極のような集電用電極の場合には、高低差のばらつきや電極高さの低い部分が存在すると抵抗が高くなるため、なるべく高低差の少ない印刷ができるメッシュ部材が求められている。 Screen printing is widely used when printing with a printing width of about 100 μm to 2 mm using a high-viscosity paste, such as printing of a surface electrode of a solar cell (for example, Patent Document 1). However, when printing with a high-viscosity paste using a metal mesh fabric, there is a problem that mesh marks are likely to remain and variations in printing height are likely to occur. In the case of a current collecting electrode such as a surface electrode of a solar cell, the resistance increases when there is a variation in height difference or a portion with a low electrode height. Therefore, a mesh member capable of printing with as little height difference as possible is required. ing.
また太陽電池の表面電極では受光面積を大きくしながら、電極の抵抗を小さくすると発電効率が向上することになる。そのため、表面電極はできる限りアスペクト比を高く、すなわち電極の幅は狭く、電極高さは高くする努力がなされている。しかしながら、印刷幅が５０μｍ程度と狭い場合には、金属メッシュ織物を使ったスクリーン印刷では十分にペーストが吐出しないため、印刷された電極の高さが低くなることがある。 In addition, when the surface electrode of the solar cell has a large light receiving area and the electrode resistance is reduced, the power generation efficiency is improved. For this reason, efforts have been made to increase the aspect ratio of the surface electrode as much as possible, that is, the electrode width is narrow and the electrode height is high. However, when the printing width is as narrow as about 50 μm, screen printing using a metal mesh fabric does not sufficiently discharge the paste, and the printed electrode height may be low.
更に、金属メッシュ織物は印刷を繰り返すと伸び、印刷位置がずれることが知られている。そのため、高い印刷位置精度が求められる印刷の場合には、印刷回数が少ない段階で印刷版を交換する必要があるという問題もある。 Furthermore, it is known that the metal mesh fabric stretches when printing is repeated, and the printing position shifts. Therefore, in the case of printing that requires high printing position accuracy, there is also a problem that the printing plate needs to be replaced at a stage where the number of printings is small.
図１は、スクリーン印刷に通常用いられている印刷版の一部拡大説明図である。金属やポリエステルからなる細線１を編んだメッシュ部材（メッシュ織物）を、スクリーン枠（図示せず）に張った後、全面に樹脂４（感光性乳剤）を塗布してからマスクで覆い、印刷しない部分のみに露光して、感光性乳剤４を硬化させ、印刷したい部分の感光性乳剤４を除去し、印刷版５を作製する［図中、２はメッシュ部材の開口部（メッシュ開口部）を示す］。尚、樹脂４（感光性乳剤）は、メッシュ部材よりも１０〜３０μｍ厚くされる場合が多い。
FIG. 1 is a partially enlarged explanatory view of a printing plate usually used for screen printing. After a mesh member (mesh fabric) knitted with
スクリーン印刷においては、図２に示すように、スキージ６を移動させることにより印刷パターン部３（前記図１参照）のメッシュ開口部２にペースト７を充填すると共に、印刷対象物８にペースト７を付着させる。スキージ６が通過した後は、印刷版の張力(テンション)により印刷版５(前記図１参照)と印刷対象物８が離れるが、ペースト７は印刷対象物８に残り、感光性乳剤４が除去されたパターン通りに印刷される。印刷された直後のペースト７は、メッシュ開口部２に対応する部分には厚く、細線１に対応する部分は薄くなっているが［図２（ｂ）］、ペースト７の粘性と表面張力により平坦化（レべリング）する［図２（ｃ）］。この際、印刷版５のメッシュ開口部２を越えてペースト７が広がることとなる。このペーストの広がりを印刷の滲みと称す［図２中、７ａで示す］。
In screen printing, as shown in FIG. 2, by moving the
尚、印刷膜厚（印刷対象物８に塗布されたペースト７の厚さｄ１）は、印刷版５の厚さと、メッシュ部材の開口率（開口部２の合計面積比率）によって決定され、同じ印刷面積の場合、印刷膜厚（μｍ）＝印刷版の厚さ（μｍ）×開口率（％）の関係が成り立つことが知られている。
The printing film thickness (the thickness d1 of the
メッシュ部材を製造する方法としては、電鋳法によりニッケルなどをメッシュ状に堆積させる方法が提案されている（例えば、特許文献２、３）。しかしながら電鋳法で作製した金属箔には強度のばらつきが生じることが知られており、電鋳法で作製したメッシュにも強度のばらつきが生じる恐れがある。またニッケルなどの電解箔にエッチングなどで孔開け加工したものをメッシュ部材とすることも考えられるが、電鋳法によるメッシュ部材と同様に強度のばらつきが生じる。
As a method for manufacturing a mesh member, a method of depositing nickel or the like in a mesh shape by an electroforming method has been proposed (for example,
金属メッシュ織物よりもペーストの吐出性を向上させるために、メタルマスクを利用することも提案されている。例えば特許文献４には、太陽電池の表面電極の印刷において、よりペーストの吐出性を向上させるために、金属板に開口部を設け、開口の間にメタル部分よりも厚みの小さい支持体部（「ブリッジ」と呼ばれることもある）をかけてマスクを保持しながらペーストの吐出性を向上させるメタルマスクが提案されている。しかしながら、この技術では、印刷パターン部をつなぐ支持体部が存在するために、印刷幅がより小さい場合には、支持体部にペーストが十分回りこまず、支持体部の印刷高さが十分得られないことが懸念される。また開口部の中に遮蔽部がいわゆる島状に存在する場合、強度を維持するために支持体部の幅を大きくしたり、支持体部の数を増やす必要があるため、ペーストが吐出しない支持体部が原因で、印刷かすれが生じることも懸念される。 The use of a metal mask has also been proposed in order to improve paste dischargeability over a metal mesh fabric. For example, in Patent Document 4, in order to improve paste dischargeability in printing of a surface electrode of a solar cell, an opening is provided in a metal plate, and a support portion (thickness smaller than the metal portion) between the openings ( Metal masks have been proposed that improve the paste discharge performance while holding the mask over the top (sometimes called “bridge”). However, in this technique, since there is a support portion that connects the print pattern portions, when the print width is smaller, the paste does not sufficiently wrap around the support portion, and the print height of the support portion is sufficiently obtained. There is a concern that it will not be possible. In addition, when the shielding part exists in the so-called island shape in the opening, it is necessary to increase the width of the support part or increase the number of support parts in order to maintain the strength, so that the paste does not discharge There is also concern that print fading may occur due to the body part.
こうしたことから、太陽電池の表面電極の印刷に使われる導電性銀ペーストのように、高粘度のペーストを用いた場合にでも、印刷かすれがなく、メッシュ痕が残りにくい（即ち、電極の高低差が少ない）印刷ができると共に、印刷位置精度が高いスクリーン印刷用メッシュ部材が求められている。 For this reason, even when a highly viscous paste is used, such as the conductive silver paste used for printing on the surface electrode of a solar cell, there is no print fading and the mesh marks are difficult to remain (that is, the height difference of the electrodes). There is a need for a screen printing mesh member that can perform printing and has high printing position accuracy.
本発明はこのような状況に鑑みてなされたものであって、その目的は、高粘度のペーストを用いた場合にでも、印刷かすれがなく、高低差が少ない印刷ができると共に、高い印刷位置精度が得られるスクリーン印刷用メッシュ部材を提供することにある。 The present invention has been made in view of such a situation, and the object thereof is that even when a high-viscosity paste is used, printing is not blurred and printing can be performed with little difference in height, and high printing position accuracy is achieved. Is to provide a mesh member for screen printing.
上記課題を解決することのできた本発明に係るスクリーン印刷用メッシュ部材とは、感光性乳剤で印刷パターンを形成するためのスクリーン印刷用メッシュ部材であって、前記スクリーン印刷用メッシュ部材は圧延金属箔によって構成されており、印刷対象物の印刷領域に相当する圧延金属箔の部分に、印刷対象物に向かって広がるように多数の孔を有し、前記印刷領域に相当する圧延金属箔の部分における印刷対象物側の線部最大幅Ａと、前記孔と孔の間隔Ｂの比（Ａ／Ｂ）で規定される最大線幅係数が０．４０未満である点に要旨を有するものである。 The mesh member for screen printing according to the present invention that has solved the above problems is a mesh member for screen printing for forming a printing pattern with a photosensitive emulsion, and the mesh member for screen printing is a rolled metal foil. In the portion of the rolled metal foil corresponding to the printing area of the printed object, the rolled metal foil corresponding to the printing area has a large number of holes so as to spread toward the printing object. It has a gist in that the maximum line width coefficient defined by the line portion maximum width A on the printing object side and the ratio (A / B) of the hole-to-hole interval B is less than 0.40.
本発明のスクリーン印刷用メッシュ部材は、（ａ）前記圧延金属箔は、印刷対象物の印刷領域に相当する部分以外に、印刷対象物の非印刷領域に相当する部分を有し、非印刷領域に相当する部分には孔が開けられていないものや、（ｂ）前記圧延金属箔は、印刷対象物の印刷領域に相当する部分以外に、印刷対象物の非印刷領域に相当する部分を有し、非印刷領域に相当する部分には、印刷領域に相当する部分における孔の開口率よりも小さい開口率で多数の孔が開けられたもの等も含むものである。 In the mesh member for screen printing of the present invention, (a) the rolled metal foil has a portion corresponding to a non-printing area of the printing object in addition to a portion corresponding to the printing area of the printing object, and the non-printing area. (B) The rolled metal foil has a portion corresponding to the non-printing area of the printing object in addition to the part corresponding to the printing area of the printing object. The portion corresponding to the non-printing area includes those in which a large number of holes are formed with an opening ratio smaller than the opening ratio of the holes corresponding to the printing area.
本発明のスクリーン印刷用メッシュ部材における好ましい実施形態としては、（ａ）前記印刷領域に相当する圧延金属箔の部分における印刷対象物側の線部最大幅が３０μｍ未満である、（ｂ）厚みが５μｍ以上、３０μｍ以下である、（ｃ）前記印刷領域に相当する圧延金属箔の部分と、非印刷領域に相当する圧延金属箔の部分の境界の輪郭は、少なくとも一部が丸みを帯びたものである、（ｄ）線部を構成する少なくとも片面が平坦である、等の構成が挙げられる。 As a preferred embodiment of the mesh member for screen printing of the present invention, (a) the maximum width of the line part on the printing object side in the portion of the rolled metal foil corresponding to the printing region is less than 30 μm, (b) the thickness is (C) The outline of the boundary between the rolled metal foil portion corresponding to the printing area and the rolled metal foil portion corresponding to the non-printing area is at least partially rounded, which is 5 μm or more and 30 μm or less. (D) At least one side which comprises a line part is flat, etc. are mentioned.
本発明のスクリーン印刷用メッシュ部材の素材となる圧延金属箔としては、特に限定されるものではないが、ステンレス鋼、チタン若しくはチタン合金、ニッケル若しくはニッケル合金、銅若しくは銅合金、およびアルミ合金のいずれかが挙げられる。 The rolled metal foil used as the material for the screen printing mesh member of the present invention is not particularly limited, but any of stainless steel, titanium or titanium alloy, nickel or nickel alloy, copper or copper alloy, and aluminum alloy Can be mentioned.
本発明のスクリーン印刷用メッシュ部材によれば、印刷領域に相当する圧延金属箔の部分における印刷対象物側の線部最大幅Ａと、孔と孔の間隔Ｂの比（Ａ／Ｂ）で規定される最大線幅係数を適正に規定するようにしたので、高粘度のペーストを用いた場合にでも、印刷かすれがなく、高低差が少ない印刷ができると共に、高い印刷位置精度が得られるスクリーン印刷用メッシュ部材が実現でき、このようなスクリーン印刷用メッシュ部材は、電子部品の製造をはじめ、太陽電池の表面電極である集電用メイン電極（バスバー）や集電用グリッド電極（フィンガー電極）の形成に極めて有用である。 According to the mesh member for screen printing of the present invention, it is defined by the ratio (A / B) of the line portion maximum width A on the printing object side in the portion of the rolled metal foil corresponding to the printing region and the hole-to-hole interval B. Since the maximum line width coefficient is properly defined, even when using a high-viscosity paste, there is no blurring, printing with little difference in height, and screen printing that provides high printing position accuracy. The mesh member for screen printing can be used for the manufacture of electronic components, the main electrode for current collection (bus bar), which is the surface electrode of solar cells, and the grid electrode (finger electrode) for current collection. Very useful for formation.
本発明者らは、従来技術である金属メッシュ織物で、印刷パターンが細い場合に良好な厚膜印刷ができない原因を調べた。ステンレス鋼細線のメッシュ織物［厚さ３５μｍ、メッシュ数：３２５（本／インチ）］とポリエステルメッシュを組み合わせたコンビネーションマスクを作製し、印刷線幅：８０μｍによるスクリーン印刷過程を高速動画が撮影できるマイクロスコープ（株式会社キーエンス製：型式ＶＷ−６０００）で観察した。このときペーストは導電性銀ペースト（東洋インキ製造株式会社製：「ＲＡＦＳ」）を使用した。 The inventors of the present invention have investigated the reason why the metal mesh fabric, which is the prior art, cannot perform good thick film printing when the printing pattern is thin. A microscope capable of capturing a high-speed moving image of the screen printing process with a printing line width of 80 μm by making a combination mask combining a mesh fabric of stainless steel fine wire [thickness 35 μm, number of meshes: 325 (lines / inch)] and polyester mesh. It was observed with (Keyence Co., Ltd .: Model VW-6000). At this time, a conductive silver paste (Toyo Ink Manufacturing Co., Ltd .: “RAFS”) was used as the paste.
観察の結果、特に金属メッシュ織物の交差部において、ペーストの回り込みが悪くなると共に、印刷後の金属メッシュ織物の孔（開口部）にペーストが残存する傾向があることが判明した。こうした現象が生じるために、メッシュ織物が存在した部分の印刷高さが低くなり、印刷高さのばらつき（高低差）が生じたり、印刷対象物に印刷されるペーストの量が少なくなり、印刷高さが低くなったりすると思われた。また孔にペーストが残存する原因は、ステンレス鋼細線の交差部に付着したペーストが、表面張力の影響を受けて版離れの際に周辺のペーストとともにメッシュに付着したままとなるためと考えられた。観察結果から、金属メッシュ織物の課題を解決するために、スクリーン印刷時の版離れの際にペーストがメッシュに残存しない構成について検討した。 As a result of observation, it was found that the paste wraps around, particularly at the intersection of the metal mesh fabric, and the paste tends to remain in the holes (openings) of the metal mesh fabric after printing. Because of this phenomenon, the printing height of the part where the mesh fabric was present is reduced, resulting in variations in the printing height (difference in height), and the amount of paste printed on the printing object is reduced. Seemed to be lower. The reason why the paste remained in the holes was thought to be that the paste attached to the intersection of the stainless steel fine wires remained attached to the mesh together with the surrounding paste when the plate was released due to the influence of the surface tension. . From the observation results, in order to solve the problem of the metal mesh fabric, a configuration in which the paste does not remain on the mesh at the time of separating the plate at the time of screen printing was examined.
金属メッシュ織物のような交差部がないメッシュ部材を得るために、圧延金属箔にエッチング、レーザー加工、ショットブラストにより孔開け加工を試みた。その結果、開口精度と開口速度の点から、エッチングによるのが最適であることが判明した。尚、エッチングによって孔開け加工するに際して、両面からのエッチングにより孔開けした場合には、孔の一部に凸部が形成されるため、スクリーン印刷時にペーストが滞留する恐れがある。そこで、一方面からエッチングにより孔開け加工するのが良い。その結果、孔の形状（外観形状）は、一方側から他方側に向かって広がるような形状になるが、印刷対象物に向かって広がるように孔を形成することによって、ペーストが滞留する事態も回避できる。 In order to obtain a mesh member having no intersection such as a metal mesh fabric, an attempt was made to perforate the rolled metal foil by etching, laser processing, and shot blasting. As a result, it has been found that etching is optimal in terms of opening accuracy and opening speed. In addition, when drilling is performed by etching, when the holes are formed by etching from both sides, a convex portion is formed in a part of the hole, and thus there is a possibility that the paste stays during screen printing. Therefore, it is preferable to perform drilling from one surface by etching. As a result, the shape of the hole (appearance shape) is such that the hole expands from one side to the other side, but the paste may stay by forming the hole so as to expand toward the printing object. Can be avoided.
孔の外観形状は印刷対象物に向かって広がる場合と、垂直となる場合でペーストの吐出性が異なるかを検討するために、解析を行なった。解析方法は、気液二相非圧縮性流動解析のレベルセット法を用い、解析ソフトはＣＯＭＳＯＬ社（スウエーデン）製「ＣＯＭＳＯＬ Ｍｕｌｔｉｐｈｙｓｉｃｓ」を使用した。孔の外観形状が印刷対象物に向かって広がる場合の開口率は、スキージ面側は３８％で、印刷面側（即ち、印刷対象物側）で７７％（両面の平均開口率は５８％）とし、垂直となる場合の開口率は、スキージ面側と印刷面側ともに５８％と仮定した。またメッシュ部材の厚さは１５μｍで、ペーストの粘度は高粘度の２００Ｐａ・ｓと仮定した。 An analysis was performed in order to examine whether or not the appearance shape of the hole is different toward the printing object and whether it is perpendicular or not. As the analysis method, a level set method of gas-liquid two-phase incompressible flow analysis was used, and “COMSOL Multiphysics” manufactured by COMSOL (Sweden) was used as analysis software. When the external shape of the hole expands toward the printing object, the opening ratio is 38% on the squeegee surface side and 77% on the printing surface side (that is, the printing object side) (the average opening ratio on both surfaces is 58%). Assuming that the aperture ratio in the vertical direction is 58% on both the squeegee surface side and the printing surface side. The thickness of the mesh member was 15 μm, and the viscosity of the paste was assumed to be 200 Pa · s, which is a high viscosity.
解析の結果、孔の外観形状が印刷対象物に向かって広がる場合は、スキージが通過後２０ｍｓｅｃでペーストがメッシュ部材から完全に吐出するのに対して、垂直となる場合はスキージが通過後２０ｍｓｅｃでもペーストの一部がメッシュ部材の印刷面側に付着していた。またペーストの粘度を１０００Ｐａ・ｓと仮定したときは、孔の外観形状が印刷対象物に向かって広がる場合は、スキージ通過後２０ｍｓｅｃでペーストがメッシュ部材から完全に吐出するのに対して、垂直となる場合はスキージが通過後２５ｍｓｅｃでもペーストの一部がメッシュ部材の印刷面側に付着し、吐出性の差がより顕著であった。この解析結果から、高粘度ペーストを使ってスクリーン印刷を行なうには、孔の外観形状が印刷対象物に向かって広がるように孔加工したほうが、垂直に加工するよりもペーストの吐出性が良好であると考えられる。尚、印刷面側の開口率とスキージ面側の開口率の差は、５〜８０％程度とすることができる。ペーストの吐出性等を考慮すれば、２０〜５０％程度であることが好ましい。 As a result of the analysis, when the external shape of the hole spreads toward the printing object, the paste is completely discharged from the mesh member in 20 msec after passing, whereas in the case where the squeegee is vertical, even if 20 msec after the squeegee passes, A part of the paste adhered to the printing surface side of the mesh member. Assuming that the viscosity of the paste is 1000 Pa · s, when the appearance shape of the hole spreads toward the printing object, the paste is completely discharged from the mesh member 20 msec after passing through the squeegee, whereas In this case, even after 25 msec after the squeegee passed, a part of the paste adhered to the printing surface side of the mesh member, and the difference in ejection properties was more remarkable. From this analysis result, in order to perform screen printing using a high-viscosity paste, it is better to perform the hole processing so that the external shape of the hole expands toward the object to be printed. It is believed that there is. The difference between the aperture ratio on the printing surface side and the aperture ratio on the squeegee surface side can be about 5 to 80%. Considering the discharge property of the paste, it is preferably about 20 to 50%.
本発明者らは、厚さ１６μｍの圧延ステンレス鋼箔（東洋精箔株式会社製：規格ＳＵＳ３０４−Ｈ）に、片側からのみエッチング液をスプレーして孔開け加工し、メッシュ部材を作製した。孔と孔の間隔（ピッチ）は８０μｍ［メッシュ数：３２０（本／インチ）］とした。また、片方の面の開口率は６４％、別の面の開口率は３２％（両面の開口率の平均４８％）であった。金属メッシュ織物によって構成されるメッシュ部材とのペーストの吐出性を比較するために、金属メッシュ織物のペースト印刷過程の観察と同様にマイクロスコープを用いて観察を行った。その結果、圧延金属箔によって構成されるメッシュ部材（圧延金属箔メッシュ部材）では、ペーストの吐出が金属メッシュ織物によって構成されるメッシュ部材に比べて均一であることが判明した。また、圧延金属箔メッシュ部材では、細線メッシュ織物で観察されたような孔（開口部）にペーストは残存していなかった。尚、印刷面側に向かって孔が広がるようにした場合、および印刷面側に孔が狭くなるようにした場合のいずれもペーストの残存は認められなかった。 The present inventors sprayed an etching solution from only one side to a rolled stainless steel foil (Toyo Seiki Co., Ltd .: Standard SUS304-H) having a thickness of 16 μm to produce a mesh member. The interval (pitch) between the holes was 80 μm [number of meshes: 320 (lines / inch)]. Moreover, the aperture ratio of one surface was 64%, and the aperture ratio of the other surface was 32% (average aperture ratio of both surfaces was 48%). In order to compare the discharge property of the paste with a mesh member composed of a metal mesh fabric, the observation was performed using a microscope in the same manner as the paste printing process of the metal mesh fabric. As a result, it was found that in the mesh member constituted by the rolled metal foil (rolled metal foil mesh member), the discharge of the paste is more uniform than the mesh member constituted by the metal mesh fabric. In the rolled metal foil mesh member, no paste remained in the holes (openings) as observed in the fine wire mesh fabric. Note that no paste remained in both the case where the holes were expanded toward the printing surface side and the case where the holes were narrowed on the printing surface side.
これらの結果から、圧延金属箔に孔開け加工することによって構成されるメッシュ部材では、ペーストの吐出が均一となり、スクリーン印刷後に開口部にペーストが残存しないものとなることが判明したのである。 From these results, it was found that in the mesh member constituted by punching a rolled metal foil, the discharge of the paste becomes uniform and the paste does not remain in the opening after screen printing.
上記のような圧延金属箔メッシュ部材（厚さ：１６μｍ、ピッチ：８０μｍ）の印刷位置精度を測定するために、繰り返し印刷試験を実施した。圧延金属箔メッシュ部材をポリエステルメッシュ織物と接合したコンビネーションマスクを作製し、感光性乳剤を塗布後、テスト用印刷パターンを露光・現像して、印刷版を作製した。この印刷版を用いて、５０００回の繰り返し印刷後の印刷位置を測定した結果、印刷位置精度は１５μｍ以内であった。金属メッシュ織物の場合は、３０μｍ程度の印刷位置精度であることが知られており、圧延金属箔メッシュ部材は、金属メッシュ織物よりも印刷位置精度が高いことが分かった。 In order to measure the printing position accuracy of the rolled metal foil mesh member (thickness: 16 μm, pitch: 80 μm) as described above, a repeated printing test was performed. A combination mask in which a rolled metal foil mesh member was bonded to a polyester mesh fabric was prepared, a photosensitive emulsion was applied, and a test printing pattern was exposed and developed to prepare a printing plate. As a result of measuring the printing position after repeated printing 5000 times using this printing plate, the printing position accuracy was within 15 μm. In the case of a metal mesh fabric, it is known that the printing position accuracy is about 30 μm, and the rolled metal foil mesh member was found to have a higher printing position accuracy than the metal mesh fabric.
次に、圧延金属箔メッシュ部材の孔の広がり方向について検討した。厚さ２１μｍの印刷物側にステンレス鋼圧延箔（東洋精箔株式会社製：規格ＳＵＳ３０４−Ｈ）に片側からエッチングで孔開け加工して、圧延金属箔メッシュ部材を作製し、印刷面側に向かって孔が広がるように印刷版を作製したものと、印刷面側に孔が狭くなるように印刷版を作製したもので、印刷試験を行った。尚、メッシュ部材の片方の面の開口率は７３％、別の面の開口率は３７％（両面の開口率の平均５５％）であった。その結果、印刷面側に向かって孔が広がるメッシュ部材では良好な印刷ができたが、印刷面側に孔が狭くなるメッシュ部材は印刷がかすれ、良好な印刷ができないことが分かった。これらの結果から、本発明のメッシュ部材では、孔の外観形状は印刷対象物に向かって広がるように形成されたものとした。 Next, the spreading direction of the holes in the rolled metal foil mesh member was examined. A stainless steel rolled foil (Toyo Seiki Co., Ltd .: Standard SUS304-H) is punched by etching from one side on the printed material side having a thickness of 21 μm to produce a rolled metal foil mesh member, toward the printed surface side. A printing test was performed using a printing plate prepared so that the holes widened and a printing plate prepared such that the holes narrowed on the printing surface side. The opening ratio of one surface of the mesh member was 73%, and the opening ratio of the other surface was 37% (average opening ratio of both surfaces was 55%). As a result, it was found that good printing could be performed with the mesh member in which the holes spread toward the printing surface side, but printing was faint on the mesh member with the holes narrowed on the printing surface side, and good printing could not be performed. From these results, in the mesh member of the present invention, the outer shape of the hole was formed so as to spread toward the printing object.
本発明者らは、圧延金属箔メッシュ部材の印刷性を評価するために、印刷試験をも実施した。厚さ１６μｍと２１μｍのステンレス鋼圧延箔（東洋精箔株式会社製：規格ＳＵＳ３０４−Ｈ）に片側からエッチングで孔開け加工し（孔の形状は後記図３参照）、開口部のピッチと開口率の異なるメッシュ部材を作製した。尚、片側からエッチングした結果、エッチング液をスプレーした側の開口率は高く、反対面開口率は低くなっている。 In order to evaluate the printability of the rolled metal foil mesh member, the inventors also performed a print test. 16mm and 21μm thick stainless steel rolled foil (manufactured by Toyo Seiki Co., Ltd .: Standard SUS304-H) is etched from one side (see Figure 3 below for the shape of the holes), and the pitch and opening ratio of the openings A mesh member having a different size was produced. As a result of etching from one side, the opening ratio on the side sprayed with the etching solution is high, and the opening ratio on the opposite surface is low.
これらのメッシュ部材を、アルミニウム枠に張ったポリエステル細線メッシュと、開口率の高い面が印刷対象物側になるように接合して、コンビネーションマスクを作製した。感光性乳剤塗布後、印刷パターン幅：８０μｍの印刷版を作製した。これらの印刷版と導電性銀ペースト（東洋インキ製造株式会社製：「ＲＡＦＳ」）を用いて印刷試験を行い、印刷ラインにかすれ（断線）がないかを評価した。光学顕微鏡による観察で、印刷ラインに印刷かすれ（断線）がない場合を良好（〇）、印刷かすれがある場合を不良（×）と判定した。その結果を、下記表１（試験Ｎｏ．１〜８）に示す。尚、下記表１に示した開口率（印刷面側の開口率）とは、印刷面側の開口幅（孔の開口幅：μｍ）2／ピッチ（μｍ）2×１００（％）から計算したものである。また、本発明のメッシュ部材のように、孔の形状が印刷面側（印刷対象物側）に向かって広がっているものでは、開口率は印刷面側とスキージ側とでは異なるものとなる。特に、断らない限りは、このようなメッシュ部材の開口率は、印刷面側の開口率とスキージ側の開口率の平均値である。 These mesh members were joined to a polyester fine wire mesh stretched on an aluminum frame so that the surface having a high aperture ratio was on the printing object side, thereby producing a combination mask. After coating the photosensitive emulsion, a printing plate having a printing pattern width of 80 μm was prepared. A printing test was conducted using these printing plates and conductive silver paste (Toyo Ink Manufacturing Co., Ltd .: “RAFS”) to evaluate whether the printing line was blurred (disconnected). By observation with an optical microscope, the case where there was no print fading (disconnection) on the print line was judged as good (◯), and the case where there was print fading was judged as bad (x). The results are shown in Table 1 below (Test Nos. 1 to 8). In addition, the aperture ratio (opening ratio on the printing surface side) shown in Table 1 below was calculated from the opening width on the printing surface side (opening width of the hole: μm) 2 / pitch (μm) 2 × 100 (%). Is. Further, when the hole shape is widened toward the printing surface side (printing object side) as in the mesh member of the present invention, the aperture ratio is different between the printing surface side and the squeegee side. Unless otherwise specified, the aperture ratio of such a mesh member is an average value of the aperture ratio on the printing surface side and the aperture ratio on the squeegee side.
印刷試験の結果から、印刷かすれに影響を及ぼす因子を解析した結果、印刷面側の孔と孔の間の距離が最大となる線部最大幅Ａを、孔と孔との間隔（ピッチ）Ｂで除した最大線幅係数（最大線幅係数＝線部最大幅Ａ÷ピッチＢ）が、印刷かすれの有無に大きく影響しており、印刷面側の最大線幅係数が０．４０未満であれば、印刷かすれのない、良好な印刷ができることが判明した。 As a result of analyzing factors affecting print fading from the result of the printing test, the maximum width A of the line portion at which the distance between the holes on the printing surface side becomes the maximum is determined, and the interval (pitch) B between the holes. The maximum line width coefficient divided by (maximum line width coefficient = maximum line portion width A ÷ pitch B) greatly affects the presence or absence of print fading, and the maximum line width coefficient on the print side is less than 0.40. As a result, it was found that good printing without fading was possible.
印刷面側の開口率も印刷性に影響する傾向があったが、印刷面側の開口率が５０％以上と高い場合でも印刷面側の最大線幅係数が０．４０以上では印刷かすれが発生することが分かった。即ち、圧延金属箔に孔開け加工し、ペーストが透過する印刷パターン領域の最大線幅係数（最大線幅係数＝線部最大幅Ａ÷ピッチＢ）を０．４０未満とすることで、印刷かすれのない電極を印刷することができる。 The aperture ratio on the printing surface side also tended to affect printability. However, even when the aperture ratio on the printing surface side is as high as 50% or higher, print blurring occurs when the maximum line width coefficient on the printing surface side is 0.40 or more. I found out that That is, punching is performed on a rolled metal foil, and the maximum line width coefficient (maximum line width coefficient = line portion maximum width A ÷ pitch B) of the print pattern region through which the paste is transmitted is less than 0.40. It is possible to print an electrode without any.
本発明のメッシュ部材における孔（開口部）の開口形状を図３（拡大図）に示す。本発明のメッシュ部材において、多数形成される孔の形状（開口部形状）は、図３に示すような略四角形状（メッシュ部材の印刷相当領域の形状が格子状）が、開口率を確保しながら、強度を保持する上で望ましい。尚、図３では、孔２の四隅が丸みを帯びた形状のものを示したが、このような形状の場合には、線部１ａの最も幅が広くなる部分が線部最大幅Ａとなり、この線部最大幅Ａがメッシュ部材の特性に影響が与えることになる。また、孔と孔の間隔（ピッチ）Ｂは、図３に示したように或る孔２の一辺から隣接する他の孔２の一辺までの距離を意味する。
The opening shape of the hole (opening) in the mesh member of the present invention is shown in FIG. 3 (enlarged view). In the mesh member of the present invention, a large number of holes (opening shape) are formed in a substantially quadrangular shape (the shape corresponding to the printing area of the mesh member is a lattice shape) as shown in FIG. However, it is desirable for maintaining strength. In FIG. 3, the four corners of the
上記図３では、線部１ａが相互に交差する部分が十字型になるような開口形状を想定したものであるが、例えば図４に示すように、線部１ａが相互に交差する部分が略Ｔ字型になるような開口形状であっても良い。
FIG. 3 assumes an opening shape in which the portions where the
線部１ａが相互に交差する部分が略Ｔ字型である場合は、線部最大幅は、方向によって異なるものとなる（図４に示したＡとＣ）。このような場合には、線部最大幅が最大となるＡを採用して、前記最大線幅係数（最大線幅係数＝線部最大幅Ａ÷ピッチＢ）を計算する。尚、印刷面側の線部最大幅Ａと、印刷面側の孔と孔の間隔（ピッチ）を測定する場合は、隣接する２つの孔を用いることになる。
When the portions where the
印刷膜厚を一定にするために、印刷領域においては、孔の形状は基本的に同じ形状のものとし、孔を等間隔で形成することになる。但し、印刷箇所によって印刷膜厚を変える場合等、印刷目的によっては、孔の大きさを変えたり、孔と孔の間隔を変えることがある。このような場合にも、隣接する孔と孔について、最大となる線幅を線部最大幅Ａとし、この線部最大幅Ａと、孔と孔との間隔（ピッチ）Ｂから最大線幅係数（最大線幅係数＝線部最大幅Ａ÷ピッチＢ）を計算することになる。 In order to make the printed film thickness constant, the shape of the holes is basically the same in the printing region, and the holes are formed at equal intervals. However, depending on the purpose of printing, such as changing the printing film thickness depending on the printing location, the size of the holes and the interval between the holes may be changed. Even in such a case, the maximum line width is set to the maximum line width A for adjacent holes and the maximum line width coefficient from the maximum line width A and the distance (pitch) B between the holes. (Maximum line width coefficient = line portion maximum width A ÷ pitch B) is calculated.
印刷面側の開口率を高くするほど、孔と孔の間隔（ピッチ）は小さくなり、最小で０（ゼロ）となる。但し、この場合は、スキージ面側の線幅を確保して、必要な強度を保持することになる。例えば、ステンレス鋼で厚さ２０μｍのメッシュ部材において、メッシュ数が２５０（本／インチ）で線部最大幅Ａが０となる場合には、スキージ面側の線幅を１５μｍ以上とすることが好ましい。印刷面側の線幅とスキージ側の線幅の差は、通常５〜３０μｍ程度とすることが好ましく、より好ましくは１０〜２０μｍ程度である。また、線部最大幅Ａが０となる場合には、最大線幅係数（最大線幅係数＝線部最大幅Ａ÷ピッチＢ）も０になるが、上記のようにスキージ面側で線幅を確保して、必要となる強度を保持することは可能であるため、最大線幅係数（最大線幅係数＝線部最大幅Ａ÷ピッチＢ）の下限は０となる。 The higher the aperture ratio on the printing surface side, the smaller the interval (pitch) between the holes, and becomes 0 (zero) at the minimum. However, in this case, the line width on the squeegee surface side is secured and the necessary strength is maintained. For example, in a mesh member made of stainless steel and having a thickness of 20 μm, when the number of meshes is 250 (lines / inch) and the maximum line width A is 0, the line width on the squeegee surface side is preferably 15 μm or more. . The difference between the line width on the printing surface side and the line width on the squeegee side is usually preferably about 5 to 30 μm, more preferably about 10 to 20 μm. When the maximum line width A is 0, the maximum line width coefficient (maximum line width coefficient = maximum line width A ÷ pitch B) is also 0, but the line width on the squeegee surface side as described above. Can be secured and the required strength can be maintained, so the lower limit of the maximum line width coefficient (maximum line width coefficient = line portion maximum width A ÷ pitch B) is zero.
上記表１に示したもののうち、印刷かすれがなかった試験Ｎｏ．４〜８のものを用いて、印刷パターン幅が５０μｍの印刷版を作製し、同じ導電性銀ペーストを用いて印刷試験を実施し、印刷かすれの有無と印刷幅のばらつきを評価した。このときの印刷幅のばらつきは、レーザー顕微鏡（株式会社キーエンス製：形式ＶＫ−９７００）で最大印刷幅と最小印刷幅を測定し、その差を計測することによって判定した。その結果を、下記表２に示す。 Among those shown in Table 1 above, test no. A printing plate having a printing pattern width of 50 μm was prepared using 4 to 8 ones, a printing test was performed using the same conductive silver paste, and the presence or absence of printing fading and variation in printing width were evaluated. The variation in the printing width at this time was determined by measuring the maximum printing width and the minimum printing width with a laser microscope (manufactured by Keyence Corporation: model VK-9700) and measuring the difference. The results are shown in Table 2 below.
この結果から、次のように考察できる。全てのメッシュ部材で印刷かすれはなかったが、印刷幅のばらつきに差が認められた。印刷面側の線部最大幅Ａが３０μｍ以上の場合には、印刷幅のばらつきが２０μｍ以上であったが、印刷面側の線部最大幅Ａが３０μｍ未満の場合には、印刷幅のばらつきが２０μｍ未満と比較的小さくすることができる。即ち、圧延金属箔に孔開け加工し、印刷面側の最大線幅係数を０．４０未満とすると共に、印刷面側の線部最大幅Ａを３０μｍ未満とすれば、印刷幅を細くした場合にも、印刷幅のばらつきが少ない印刷ができるものとなるので、好ましい。 From this result, it can be considered as follows. Although all the mesh members did not have faint printing, a difference was observed in the variation in printing width. When the maximum line portion width A on the printing surface side is 30 μm or more, the variation in the printing width is 20 μm or more. However, when the maximum line portion width A on the printing surface side is less than 30 μm, the variation in the printing width occurs. Can be made relatively small, less than 20 μm. In other words, when the rolled metal foil is perforated and the maximum line width coefficient on the printed surface side is less than 0.40, and the maximum printed line side width A is less than 30 μm, the printed width is reduced. In addition, it is preferable because printing can be performed with little variation in print width.
ところで、メッシュ部材の開口率は高いほうが、同一面積あたりのペーストの透過量は多くなる。そのため圧延金属箔メッシュと高粘度ペーストを用いたスクリーン印刷では、ペーストが透過するための領域の開口率は、高くすることが望ましい。導電性銀ペーストのうち比較的粘度の高いペーストを使って印刷する場合には、開口率は５０％以上、理想的には７０％以上とすることが望ましい。但し、開口率をあまり高くすることはメッシュ部材の強度低下に繋がることから、厚さが１５μｍの場合は８０％程度まで、厚さが２０μｍの場合は８５％程度までとすることが好ましい。 By the way, the permeation | transmission amount of the paste per same area increases, so that the aperture ratio of a mesh member is high. Therefore, in screen printing using a rolled metal foil mesh and a high-viscosity paste, it is desirable to increase the aperture ratio of the region through which the paste permeates. When printing is performed using a paste having a relatively high viscosity among conductive silver pastes, it is desirable that the aperture ratio be 50% or more, ideally 70% or more. However, since an excessively high aperture ratio leads to a decrease in strength of the mesh member, it is preferably about 80% when the thickness is 15 μm and about 85% when the thickness is 20 μm.
ペーストの吐出性を向上させためには、開口率を高くすることが望ましいが、上述のように開口率をあまり高くすると、残りの線部の断面積が小さくなるため、メッシュ部材の強度が低下する。そこで、開口率を高くしながら強度を向上させる方法を検討した。 Although it is desirable to increase the aperture ratio in order to improve the paste dischargeability, if the aperture ratio is too high as described above, the cross-sectional area of the remaining line portion decreases, and the strength of the mesh member decreases. To do. Therefore, a method for improving the strength while increasing the aperture ratio was examined.
本発明のメッシュ部材は、（１）圧延金属箔は、印刷対象物の印刷領域に相当する部分以外に、印刷対象物の非印刷領域に相当する部分を有し、非印刷領域に相当する部分には孔が開けられていないものである形態や、（２）圧延金属箔は、印刷対象物の印刷領域に相当する部分以外に、印刷対象物の非印刷領域に相当する部分を有し、非印刷領域に相当する部分には、印刷領域に相当する部分における孔の開口率よりも小さい開口率で多数の孔が開けられた形態等も含むものであるが、これらの形態は開口率を高くしながら強度を向上させるという観点から構成されたものである。 In the mesh member of the present invention, (1) the rolled metal foil has a portion corresponding to the non-printing area of the printing object in addition to the part corresponding to the printing area of the printing object, and a portion corresponding to the non-printing area. In the form that is not perforated, or (2) the rolled metal foil has a portion corresponding to the non-printing area of the printing object in addition to the part corresponding to the printing area of the printing object, The portion corresponding to the non-printing area includes a form in which a large number of holes are formed with an opening ratio smaller than the opening ratio of the hole in the part corresponding to the printing area. However, these forms increase the opening ratio. However, it is comprised from a viewpoint of improving intensity | strength.
本発明者らは、厚さ１６μｍの圧延ステンレス鋼箔（東洋精箔株式会社製：規格ＳＵＳ３０４−Ｈ）に、エッチングで全面に孔開け加工した開口率５５％の圧延金属箔メッシュと、印刷パターンを露光するための領域（１５０ｍｍ×１５０ｍｍ）のみ開口率５５％とし、その周辺の開口率を５％とした圧延金属箔メッシュを作製した。２種類の圧延金属箔メッシュをテンションゲージ（東京プロセスサービス社製：型式ＳＴＧ７５Ｂ）の目盛りで、０．６５ｍｍと非常に高いテンションでアルミニウム枠に紗張りしたポリエステル細線メッシュに接着した。接着後、圧延金属箔メッシュ部分のポリエステル細線メッシュを切り離し、圧延金属箔メッシュが破断するかを観察した。観察の結果、印刷パターン領域のみ開口率を高くした圧延金属箔メッシュは破断しなかったが、全面開口率が同じ圧延金属箔メッシュは破断した。 The inventors of the present invention have developed a rolled metal foil mesh having a 55% aperture ratio obtained by punching the entire surface of a rolled stainless steel foil (manufactured by Toyo Seiki Co., Ltd .: Standard SUS304-H) having a thickness of 16 μm, and a printing pattern. A rolled metal foil mesh having an aperture ratio of 55% only in an area (150 mm × 150 mm) for exposing and a peripheral aperture ratio of 5% was produced. Two kinds of rolled metal foil meshes were adhered to a polyester fine wire mesh that was stretched on an aluminum frame with a tension of 0.65 mm and a tension gauge (manufactured by Tokyo Process Service Co., Ltd .: model STG75B). After adhesion, the polyester fine wire mesh in the rolled metal foil mesh part was cut off, and the rolled metal foil mesh was observed to break. As a result of observation, the rolled metal foil mesh having a high aperture ratio only in the printed pattern region was not broken, but the rolled metal foil mesh having the same overall aperture ratio was broken.
この結果から、圧延金属箔に孔開け加工したメッシュ部材で、印刷パターンのための領域（即ち、印刷対象物の印刷領域に相当する圧延金属箔の部分）の開口率を高くし、その他の領域（即ち、印刷対象物の非印刷領域に相当する圧延金属箔の部分）の開口率を低くすることで、印刷対象物の印刷領域に相当する部分（以下、「印刷領域相当部分」と呼ぶことがある）の開口率が高いためにペーストの吐出量が多くなり、アスペクト比のより高い印刷が実現できると共に、印刷対象物の非印刷領域に相当する部分（以下、「非印刷領域相当部分」と呼ぶことがある）の開口率は低いためにコンビネーションマスク作製時のテンションに対する耐久性が向上できることが判明したのである。 From this result, in the mesh member punched in the rolled metal foil, the aperture ratio of the area for the printing pattern (that is, the rolled metal foil portion corresponding to the printing area of the printing object) is increased, and the other areas By lowering the aperture ratio of the rolled metal foil corresponding to the non-printing area of the printing object (hereinafter referred to as “printing area-corresponding part”), the opening area of the printing object is reduced. Because of the high aperture ratio, the discharge amount of paste is increased, printing with a higher aspect ratio can be realized, and the portion corresponding to the non-printing area of the printing object (hereinafter referred to as “non-printing area corresponding portion”) It was found that the durability against the tension during the production of the combination mask can be improved because of the low aperture ratio.
また、非印刷領域相当部分の開口率を低くしてメッシュ部材の強度を高めることにより、印刷時に応力が集中するポリエステル細線メッシュとの接合部の強度を高くすることができるため、メッシュの寿命が向上することが期待できる。 Also, by increasing the mesh member strength by lowering the aperture ratio of the non-printing area, the strength of the joint with the polyester fine wire mesh where stress is concentrated during printing can be increased, so the life of the mesh can be increased. It can be expected to improve.
スクリーン印刷においては、印刷対象物の一部などが印刷対象物上に混入し、印刷時にスキージと接触する際にメッシュ部材を破り、メッシュ部材が破断することがある。そこで、細線（金属）メッシュ織物と圧延ステンレス鋼箔の混入異物に対する耐久性を比較する試験を実施した。金属メッシュ織物は、線径：１８μｍ、厚さ：２０μｍ、開口率：５０％とし、圧延ステンレス鋼箔は、厚さ：２１μｍとした。夫々を、高さ３ｍｍのシリコン片の上に設置し、スキージを通過させた後、マイクロスコープ(株式会社キーエンス製：型式ＶＨＸ−２０００)で観察した。その結果、金属メッシュ織物はステンレス鋼細線が破断したのに対して、圧延ステンレス鋼箔は破断しなかった。即ち、ステンレス鋼箔はシリコン片などの混入異物に対する耐久性が金属メッシュ織物よりも高いことが分かった。このことから、圧延金属箔メッシュの非印刷領域相当部分の開口率を低くすることにより、非印刷領域相当部分は混入異物に対する耐久性が向上し、印刷中に異物が混入した場合にもメッシュ部材が破断し難いことが期待できる。 In screen printing, a part of the printing object may be mixed on the printing object, and the mesh member may be broken when contacting the squeegee during printing, and the mesh member may break. Then, the test which compares the durability with respect to the contamination foreign material of a fine wire (metal) mesh fabric and a rolled stainless steel foil was implemented. The metal mesh fabric had a wire diameter of 18 μm, a thickness of 20 μm, and an aperture ratio of 50%, and the rolled stainless steel foil had a thickness of 21 μm. Each was placed on a silicon piece having a height of 3 mm, passed through a squeegee, and then observed with a microscope (manufactured by Keyence Corporation: Model VHX-2000). As a result, in the metal mesh fabric, the stainless steel fine wire was broken, whereas the rolled stainless steel foil was not broken. That is, it was found that the stainless steel foil is higher in durability against foreign matters such as silicon pieces than the metal mesh fabric. Therefore, by reducing the aperture ratio of the portion corresponding to the non-printing region of the rolled metal foil mesh, the portion corresponding to the non-printing region is improved in durability against mixed foreign matters, and even when foreign matters are mixed during printing, the mesh member Can be expected to be difficult to break.
メッシュ部材の強度を向上させるためには、ペーストが透過する印刷パターン領域の周辺の領域（非印刷領域相当部分）は、開口率を０％すること（即ち、孔を形成していない圧延金属箔そのもの）もできる。即ち、圧延金属箔の非印刷領域相当部分に孔を形成しないものとすることによって、強度の点では十分なものとなる。但し、感光性乳剤の種類によっては圧延金属箔との接着性が低くなるために、繰り返し印刷する途中で剥離することがあることが懸念される。そのため、非印刷領域相当部分の開口率は、感光性乳剤の接着性（および接着性に影響を及ぼす圧延金属箔の種類等）を考慮して設定するのがよい。 In order to improve the strength of the mesh member, the area around the printed pattern area through which the paste permeates (the non-printed area corresponding portion) has an aperture ratio of 0% (that is, a rolled metal foil in which no holes are formed) Itself). That is, by not forming a hole in a portion corresponding to the non-printing region of the rolled metal foil, the strength is sufficient. However, depending on the type of the photosensitive emulsion, the adhesiveness with the rolled metal foil is lowered, and there is a concern that the photosensitive emulsion may be peeled off during repeated printing. For this reason, it is preferable to set the aperture ratio of the portion corresponding to the non-printing area in consideration of the adhesiveness of the photosensitive emulsion (and the type of rolled metal foil that affects the adhesiveness).
また、非印刷領域相当部分の開口率が同じであっても、非印刷領域相当部分に設けられた孔の少なくとも一部の開口幅を、印刷領域相当部分に設けられた孔の開口幅よりも大きくすると、感光性乳剤との密着性が向上する。そのため、非印刷領域相当部分に設けられた孔の少なくとも一部の開口幅は、印刷領域相当部分に設けられた孔の開口幅よりも大きいことが好ましい。 Further, even if the aperture ratio of the portion corresponding to the non-printing region is the same, the opening width of at least a part of the hole provided in the portion corresponding to the non-printing region is larger than the opening width of the hole provided in the portion corresponding to the printing region. When it is increased, the adhesion to the photosensitive emulsion is improved. Therefore, it is preferable that the opening width of at least a part of the holes provided in the non-printing region corresponding portion is larger than the opening width of the hole provided in the printing region corresponding portion.
メッシュ部材の厚さが厚いほど、即ち印刷版の厚さが厚い場合は、厚い印刷ができるが、印刷に使用するペーストによってはメッシュ部材の厚さが厚すぎると印刷高さの高低差が生じやすくなる。このような事態が予想される場合には、メッシュ部材の厚さ（即ち、圧延金属箔の厚さ）を３０μｍ以下にすることで、高低差の少ない印刷をする上で好ましい。メッシュ部材の厚さは、薄いほど高低差の少ない印刷ができやすいが、厚さが５μｍ未満の圧延金属箔は入手が困難で、強度を確保することも難しいため、メッシュ部材の厚さは５μｍ以上とすることが好ましい。この厚さは、より強度を確保するという観点から、より好ましくは１０μｍ以上である。 The thicker the mesh member, that is, the thicker the printing plate, the thicker the printing can be. However, depending on the paste used for printing, if the mesh member is too thick, there will be a difference in printing height. It becomes easy. When such a situation is expected, the thickness of the mesh member (that is, the thickness of the rolled metal foil) is preferably 30 μm or less, which is preferable for printing with a small difference in height. The thinner the mesh member is, the easier it is to print with less height difference, but it is difficult to obtain a rolled metal foil with a thickness of less than 5 μm and it is difficult to ensure the strength, so the thickness of the mesh member is 5 μm. The above is preferable. This thickness is more preferably 10 μm or more from the viewpoint of securing strength.
一方、印刷版の厚さが同じ場合、印刷領域相当部分の開口率が高いほど厚い印刷ができるが、開口率を高くすることはメッシュ部材の強度を低下させる。そこで、開口率を変えて、強度を変えたメッシュ部材を用いて、スクリーン印刷用アルミ枠を模擬した金属製クランプでメッシュ部材を引張り、負荷試験を実施した。この負荷試験では、メッシュ部材を引張った状態で、圧縮試験機（インストロン社製）を用いてチャックに挟んだスクリーン印刷用ウレタンゴム製のスキージをスクリーン印刷時と同様にメッシュ部材に押しあて、メッシュ部材にかかる張力とスキージの印圧に耐えられるかを観察した。 On the other hand, when the thickness of the printing plate is the same, the higher the aperture ratio of the portion corresponding to the printing area, the thicker the printing can be performed. However, increasing the aperture ratio decreases the strength of the mesh member. Therefore, using a mesh member with different aperture ratio and strength, the mesh member was pulled with a metal clamp simulating an aluminum frame for screen printing, and a load test was performed. In this load test, in a state where the mesh member is pulled, a urethane rubber squeegee for screen printing sandwiched between chucks using a compression tester (Instron) is pressed against the mesh member in the same manner as during screen printing. It was observed whether it was able to withstand the tension applied to the mesh member and the printing pressure of the squeegee.
その結果、単位幅あたりの引張強度（単位：Ｎ／ｃｍ、引張試験を行ったときの破断荷重（Ｎ）を引張試験片の幅１ｃｍ当たりに換算）が２０Ｎ／ｃｍ以上の場合には、メッシュ部材の破断が生じないことが判明した。これによって、メッシュ部材の引張強度は、２０Ｎ／ｃｍ以上であることが好ましい。尚、上記の引張試験においては、メッシュ部材から、幅：１５ｍｍ、標点距離：１００ｍｍの試験片を切り出し、引張試験機（株式会社オリエンテック製）を用いて引張速度：１０ｍｍ／分で引張試験を実施した。 As a result, when the tensile strength per unit width (unit: N / cm, the breaking load (N) when the tensile test is performed is converted per 1 cm of the width of the tensile test piece) is 20 N / cm or more, the mesh It was found that the member did not break. Thereby, the tensile strength of the mesh member is preferably 20 N / cm or more. In the above tensile test, a test piece having a width of 15 mm and a mark distance of 100 mm was cut out from the mesh member, and a tensile test was performed at a tensile rate of 10 mm / min using a tensile tester (Orientec Co., Ltd.). Carried out.
上記の結果［メッシュの厚さ（μｍ）、メッシュ数（本／インチ）、単位幅当りの最小断面積、開口率（％）、印刷面側の最大線幅係数、単位幅当りの引張強度（Ｎ／ｃｍ）、印刷かすれの有無、負荷試験結果］を、下記表３に示す。表３において、負荷試験の評価は、メッシュ部材の線部が破れるときは、メッシュ部材全体が破損するため、観察は目視により行い、メッシュ部材の線部に破れがなかった場合を「○」、メッシュ部材の線部が１箇所でも破れた場合を「×」と判定した。 The above results [mesh thickness (μm), number of meshes (lines / inch), minimum cross-sectional area per unit width, aperture ratio (%), maximum line width coefficient on the printed surface side, tensile strength per unit width ( N / cm), presence or absence of print fading, and load test results] are shown in Table 3 below. In Table 3, the load test is evaluated when the line part of the mesh member is torn, because the entire mesh member is broken. When the line part of the mesh member was torn even at one place, it was determined as “x”.
印刷領域相当部分の開口率が２５％未満の場合には、印刷かすれが生じやすいため、この開口率は２５％以上とすることが好ましい。また、メッシュ部材の単位幅当りの引張強度は２０Ｎ／ｃｍ以上であることが好ましいので、厚みが異なる場合でも、少なくとも単位幅当りの引張強度が２０Ｎ／ｃｍとなる開口率（計算上の最大開口率）以下の開口率とする必要がある。試験の結果、圧延金属箔に孔開け加工して作製したメッシュ部材の単位幅当りの引張強度は、単位幅当りの最小断面積（ｍｍ2／ｃｍ：線部の断面積に相当）に比例することが分かった。単位幅当りの最小断面積（ｍｍ2／ｃｍ）と、単位幅当りの引張強度（Ｎ／ｃｍ）の関係を、図５示す（前記表３）。このことにより、メッシュ部材の計算上の最大開口率は、下記（１）式で算出できることになる。 When the aperture ratio of the portion corresponding to the print area is less than 25%, print fading is likely to occur. Therefore, the aperture ratio is preferably 25% or more. Further, since the tensile strength per unit width of the mesh member is preferably 20 N / cm or more, even when the thickness is different, the opening ratio (at the maximum opening calculated) at least the tensile strength per unit width is 20 N / cm. Ratio) must be the following aperture ratio. As a result of the test, the tensile strength per unit width of the mesh member produced by perforating the rolled metal foil is proportional to the minimum cross-sectional area per unit width (mm 2 / cm: equivalent to the cross-sectional area of the line portion). I understood that. FIG. 5 shows the relationship between the minimum cross-sectional area per unit width (mm 2 / cm) and the tensile strength per unit width (N / cm) (Table 3 above). Thereby, the maximum opening ratio in calculation of the mesh member can be calculated by the following equation (1).
即ち、メッシュ部材の開口率（印刷領域相当部分の開口率）は、スクリーン印刷に必要な開口率である２５％以上を確保すると共に、単位幅当りの引張強度２０Ｎ／ｃｍ以上を確保するために、上記（１）式で算出される計算上の最大開口率以下とすることが好ましい。 In other words, the aperture ratio of the mesh member (the aperture ratio of the portion corresponding to the printing area) is 25% or more, which is an aperture ratio necessary for screen printing, and a tensile strength of 20 N / cm or more per unit width is secured. It is preferable that the aperture ratio is equal to or less than the calculated maximum aperture ratio calculated by the equation (1).
本発明のメッシュ部材は、印刷領域相当部分の最大線幅係数を規定したものであり、また強度を確保するための非印刷領域相当部分を有するものも含むものであるが、その形態については様々なものが挙げられる。例えば、図６は、本発明のメッシュ部材の形態の一例を示す説明図であり、図６（ａ）は平面図（非印刷領域相当部分の孔は図示していない）、図６（ｂ）はその一部拡大図である。この形態では、メッシュ部材１０は、印刷領域相当部分１１（開口率が高くなる部分）の周囲に非印刷領域相当部分１２（開口率が低くなる部分）を有するものである。
The mesh member of the present invention defines the maximum line width coefficient of the portion corresponding to the printing area, and includes those having the non-printing area corresponding portion for ensuring the strength, but there are various forms. Is mentioned. For example, FIG. 6 is an explanatory view showing an example of the form of the mesh member of the present invention, FIG. 6 (a) is a plan view (holes corresponding to non-printing areas are not shown), and FIG. 6 (b). Is a partially enlarged view thereof. In this embodiment, the
図７は、本発明のメッシュ部材の形態の他の例を示す説明図である。本発明のメッシュ部材１０は、中央部に１箇所の印刷領域相当部分１１（開口率が高くなる部分）を有し、その周囲に非印刷領域相当部分１２（開口率が低くなる部分）を有するもの［図７（ａ）］、中央部に複数個の印刷領域相当部分１１（開口率が高くなる部分）を有し、その周囲に非印刷領域相当部分１２（開口率が高くなる部分）を有するもの［図７（ｂ）］、中央部に非印刷領域相当部分１２（開口率が低くなる部分）を有し、その周囲に印刷領域相当部分１１（開口率が高くなる部分）を有し、更にその周囲に非印刷領域相当部分１２（開口率が低くなる部分）を有するもの［図７（ｃ）］、等様々な形態が挙げられる。
FIG. 7 is an explanatory view showing another example of the form of the mesh member of the present invention. The
中央部に印刷領域相当部分を有し、その周囲に非印刷領域相当部分を有するメッシュ部材（圧延金属部箔メッシュ部材）について（例えば、前記図７（ａ））、引張り時の応力集中を、有限要素法（ＦＥＭ）で解析した。解析の結果、平均応力を１００ＭＰａとした場合には、メッシュ部材の中央部は８６．８ＭＰａ、開口率の高い領域（印刷領域相当部分）と開口率の低い部分（非印刷領域相当部分）の境界のコーナー部（角度９０度）は、１２８．３ＭＰａとなり、コーナー部に応力が集中することが分かった。即ち、引張り時にメッシュ部材が破断する場合は、開口率の高い領域と開口率の低い領域の境界のうちコーナー部から破断する可能性が高い。これに対して、コーナー部の角度を９０度よりも大きくした（丸みを帯びた形状）とした場合には、コーナー部の応力は１０４．５ＭＰａとなり、コーナー部が９０度の場合に比べて応力集中しないことが分かった。 About a mesh member (rolled metal part foil mesh member) having a printed region equivalent portion in the center and a non-printed region equivalent portion around it (for example, FIG. 7 (a)), the stress concentration during tension is Analysis was performed by a finite element method (FEM). As a result of the analysis, when the average stress is 100 MPa, the center portion of the mesh member is 86.8 MPa, and the boundary between the area with a high aperture ratio (printing area equivalent part) and the part with a low aperture ratio (non-printing area equivalent part) The corner portion (angle 90 °) was 128.3 MPa, and it was found that stress was concentrated on the corner portion. That is, when the mesh member breaks during pulling, there is a high possibility that the mesh member breaks from the corner portion of the boundary between the region with a high aperture ratio and the region with a low aperture ratio. On the other hand, when the angle of the corner portion is larger than 90 degrees (rounded shape), the stress of the corner portion is 104.5 MPa, which is a stress compared to the case where the corner portion is 90 degrees. I found out I didn't concentrate.
即ち、図８に示すように、開口率の異なる領域１１，１２の境界（仮想線Ｄで示す）の輪郭は、角をなくして少なくとも一部が丸みを帯びたものとすることで、引張り時の応力集中を低減でき、破断しにくいメッシュ部材を得ることができる。特にメッシュ部材の厚さが薄く（３０μｍ程度以下）、開口率の高い領域の開口率を高くし、さらに高いテンションで紗張りした場合でも破断を防止できることが期待できる。
That is, as shown in FIG. 8, the outline of the boundary between the
印刷領域相当部分と非印刷領域相当部分の境界Ｄは、図８に示したように、印刷領域相当部分の開口部の端部を基準に設定されるものであり、この境界Ｄが、印刷領域相当部分と非印刷領域相当部分の夫々の開口率を計算するときの基準となる。 As shown in FIG. 8, the boundary D between the print area equivalent portion and the non-print area equivalent portion is set based on the end of the opening of the print area equivalent portion. This is a reference for calculating the aperture ratio of the corresponding portion and the non-printing region corresponding portion.
隣接する部分（印刷領域相当部分と非印刷領域相当部分）の開口率の差が大きい場合には、引張りの際に境界Ｄに応力が集中し、開口率の高い（強度の低い）部分の線部から破断する恐れがある。その場合には、境界Ｄで開口率（剛性）の差が小さくなるように、高い開口率と低い開口率の中間の開口率を有する第三の部分を設けることも有用である。或は、開口率の低い部分の開口率を、開口率の高い部分の近くでは高く、離れるにしたがって低くしてもよい。 When there is a large difference in aperture ratio between adjacent parts (printed area equivalent part and non-printed area equivalent part), stress is concentrated on the boundary D during tension, and the line of the part with a high aperture ratio (low strength) There is a risk of breaking from the part. In that case, it is also useful to provide a third portion having an aperture ratio intermediate between a high aperture ratio and a low aperture ratio so that the difference in aperture ratio (rigidity) at the boundary D is reduced. Alternatively, the aperture ratio of a portion with a low aperture ratio may be high near a portion with a high aperture ratio, and may decrease with increasing distance.
本発明のメッシュ部材における各部分とは、圧延金属箔のうち開口率が同一である範囲のことであり、開口率が異なる範囲は別の部分とする。開口率が同一であっても、開口率が異なる部分で分断されている場合には、別の部分とみなしている（例えば、複数の開口率の高い部分が、開口率の低い部分に点在する場合）。印刷パターンを露光するための開口率の高い部分に向かって、徐々に開口率を変える（通常は高くする）場合は、同一開口率ごとの範囲を一つの領域と見なし、開口率の高い領域に向かって複数の領域が存在することになる。 Each part in the mesh member of the present invention is a range in which the aperture ratio is the same in the rolled metal foil, and the range in which the aperture ratio is different is a different part. Even if the aperture ratio is the same, if the aperture ratio is divided at different parts, it is regarded as another part (for example, a plurality of parts with a high aperture ratio are scattered in parts with a low aperture ratio. If you want to). When the aperture ratio is gradually changed (usually increased) toward a portion with a high aperture ratio for exposing the printed pattern, the range for each aperture ratio is regarded as one area, and the area with a high aperture ratio is A plurality of regions exist.
圧延金属箔の素材としてはステンレス鋼の他、チタン若しくはチタン合金、ニッケル若しくはニッケル合金、銅若しくは銅合金、アルミ合金等で箔状にできるものであれば良く、例えばステンレス鋼であればＳＵＳ３０４−Ｈ等、チタン合金であればＪＩＳＨ４６００ ８０種等、ニッケル合金であればＪＩＳＣＳ２５２０（１９８６）ＮＣＨＲＷ１等、銅合金であればＪＩＳＨ３１３０ Ｃ１７２０Ｒ−Ｈ等、アルミ合金であればＪＩＳＨ４０００ ５０５２等が挙げられる。また、このような圧延金属箔は、一般的に市販されており、容易に入手できる。 The material of the rolled metal foil is not limited to stainless steel, but may be any material that can be formed into a foil shape such as titanium or titanium alloy, nickel or nickel alloy, copper or copper alloy, and aluminum alloy. For example, SUS304-H for stainless steel In the case of a titanium alloy, JIS 4600 80, etc., in the case of a nickel alloy, JIS CS 2520 (1986) NCHRW1, etc., in the case of a copper alloy, JIS 3130 C1720R-H, etc., and in the case of an aluminum alloy, JIS 4000 5052, etc. may be mentioned. Moreover, such a rolled metal foil is generally commercially available and can be easily obtained.
本発明のメッシュ部材は、圧延金属箔にエッチングによって、印刷対象物に向かって広がるような多数の孔を形成することが好ましいものであるが、こうしたメッシュ部材では、線部を構成する少なくとも片面が平坦なものとなるので、例えば図９（ペーストの充填状態を説明するための図）に示すように、表面に凹凸を有する細線を編んだメッシュに比べてスキージ６の移動がスムースになり［図９（ａ）］、ペースト７を均一に引き伸ばし易くなると共に［図９（ｂ）］、印刷膜厚ｄ２が比較的厚いパターンの印刷を行なうことができるので好ましい［図９（ｃ）］。また、このような平坦な面を有することによって、コンビネーションマスク（周囲が樹脂メッシュで中央が金属メッシュのマスク）を作製するときに、樹脂メッシュとの接着が容易になるという利点もある。尚、図９では、孔２の外観形状が印刷面側（図９の下側）に向かって広がるように形成されている状態も示している（図９の上側はスキージ側）。
In the mesh member of the present invention, it is preferable to form a large number of holes extending toward the printing object by etching in the rolled metal foil. However, in such a mesh member, at least one surface constituting the line portion is at least one side. Since it becomes flat, for example, as shown in FIG. 9 (a diagram for explaining the filling state of the paste), the movement of the
本発明のメッシュ部材は、エッチングによる孔開け加工によって圧延金属箔に多数の孔を形成することが好ましいものであるが、その手順は下記の通りである。まず、圧延金属箔を張ってガラスなどの表面が平坦な固定板に貼り付けた状態、または圧延金属箔を巻きつけたロールを張った状態、即ち圧延金属箔に皺（しわ）がないように張った状態で以下の加工を行う。まず圧延金属箔に感光性レジストをなるべく薄く塗布した後、マスクに描画したメッシュの開口部のパターンを露光、現像して、開口部のパターンを圧延金属箔に形成する。 In the mesh member of the present invention, it is preferable to form a large number of holes in the rolled metal foil by punching by etching, and the procedure is as follows. First, a state in which a rolled metal foil is stretched and attached to a fixed plate having a flat surface such as glass, or a roll in which the rolled metal foil is wound is stretched, that is, the rolled metal foil has no wrinkles. The following processing is performed in a stretched state. First, a photosensitive resist is applied as thinly as possible to the rolled metal foil, and then the opening pattern of the mesh drawn on the mask is exposed and developed to form the opening pattern on the rolled metal foil.
印刷領域相当部分以外に非印刷領域相当部分を有し、非印刷領域相当部分に印刷領域相当部分における孔の開口率よりも小さい開口率で多数の孔が開けられたメッシュ部材を製造するに当っては、圧延金属箔に感光性レジストを塗布した後、印刷領域相当部分の開口パターンを描画したマスクの上に非印刷領域相当部分の開口パターンを描画したマスクを重ねて配置して露光・現像し、引き続きエッチングするようにすれば良く、これによって比較的簡単な手順にて、開口率の高い部分と低い部分を有するメッシュ部材を製造することができる。 In producing a mesh member having a non-printing area equivalent part in addition to the printing area equivalent part, and having a large number of holes in the non-printing area equivalent part with an opening ratio smaller than the opening ratio of the hole in the printing area equivalent part. First, after applying a photosensitive resist to the rolled metal foil, a mask on which the opening pattern corresponding to the non-printing region is drawn is placed on the mask on which the opening pattern corresponding to the printing region is drawn, and exposure and development are performed. Then, it suffices to continue the etching, whereby a mesh member having a portion with a high aperture ratio and a portion with a low aperture ratio can be manufactured by a relatively simple procedure.
以下、本発明を実施例によって更に詳細に説明するが、下記実施例は本発明を限定する性質のものではなく、前・後記の趣旨に適合し得る範囲で適当に変更して実施することも可能であり、それらはいずれも本発明の技術的範囲に含まれる。 Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples. However, the following examples are not intended to limit the present invention, and may be implemented with appropriate modifications within a range that can meet the purpose described above and below. These are all possible and are within the scope of the present invention.
［実施例１］
厚さ１６μｍの市販のステンレス鋼圧延箔（東洋精箔株式会社製：規格ＳＵＳ３０４−Ｈ）に片側からエッチングで孔開け加工し、圧延金属箔メッシュを作製した。開口率の高い領域は、太陽電池の表面電極パターンの形状に合わせた形状であり、フィンガー電極の印刷パターンを露光・現像する部分は、幅：５００μｍ、長さ：１５０ｍｍ、バスバーのパターンを露光・現像する部分は、幅：２．４ｍｍ、長さ１５０ｍｍとなっている。また、孔の形状は、印刷面側に向かって開口が広がる形状となっている。開口率の高い部分（印刷領域相当部分）の印刷面側のピッチは８０μｍ、印刷物側の線部最大幅Ａは２７μｍ、最大線幅係数は０．３４となっている。開口率は、開口率の高い部分（印刷領域相当部分）は６２％、開口率の低い部分（非印刷領域相当部分）は１２％となっている。開口率の高い部分と低い部分間の境界は直線状となっている。
[Example 1]
A commercially available rolled stainless steel foil having a thickness of 16 μm (Toyo Seiki Co., Ltd .: Standard SUS304-H) was punched by etching from one side to produce a rolled metal foil mesh. The area with a high aperture ratio is a shape that matches the shape of the surface electrode pattern of the solar cell, and the portion where the finger electrode print pattern is exposed / developed is exposed to a width of 500 μm, a length of 150 mm, and a bus bar pattern. The part to be developed has a width of 2.4 mm and a length of 150 mm. Moreover, the shape of the hole is a shape in which the opening widens toward the printing surface side. The pitch on the printing surface side of the portion with a high aperture ratio (corresponding to the printing region) is 80 μm, the line portion maximum width A on the printed material side is 27 μm, and the maximum line width coefficient is 0.34. The aperture ratio is 62% for a portion with a high aperture ratio (portion corresponding to a printing region) and 12% for a portion with a low aperture ratio (portion corresponding to a non-printing region). The boundary between the high aperture ratio portion and the low aperture portion is linear.
比較試験を行うため、このメッシュ部材をポリエステル細線メッシュと接合し、感光性乳剤を塗布後、フィンガー電極幅１００μｍ、バスバー幅：２ｍｍの印刷パターンを露光・現像して印刷版を作製した。比較のため、厚さ：３５μｍ、線径：１６μｍ、開口率：６３％、ピッチ：７８μｍ［メッシュ数３２５（本／インチ）］のステンレス細線メッシュ織物を使って同様に印刷版を作製した。いずれの印刷版も感光性乳剤の厚さは、メッシュ部材の厚さよりも２０μｍ厚くした。これらの印刷版を用いて導電性銀ペースト（東洋インキ製造株式会社製：「ＲＡＦＳ」）を使った印刷を行い、レーザー顕微鏡（株式会社キーエンス製：型式ＶＫ−９７００）で印刷高さを測定した。その結果を、下記表４に示す。 In order to perform a comparative test, this mesh member was joined to a polyester fine wire mesh, and after applying a photosensitive emulsion, a printing pattern having a finger electrode width of 100 μm and a bus bar width of 2 mm was exposed and developed to prepare a printing plate. For comparison, a printing plate was similarly prepared using a stainless fine wire mesh fabric having a thickness of 35 μm, a wire diameter of 16 μm, an aperture ratio of 63%, and a pitch of 78 μm [number of meshes: 325 (lines / inch)]. In all the printing plates, the thickness of the photosensitive emulsion was 20 μm thicker than the thickness of the mesh member. Using these printing plates, printing using a conductive silver paste (Toyo Ink Manufacturing Co., Ltd .: “RAFS”) was performed, and the printing height was measured with a laser microscope (Keyence Co., Ltd .: Model VK-9700). . The results are shown in Table 4 below.
印刷高さ（平均高さ）は、本発明品１〜４では１９．２〜２７．３μｍであり、比較品の１３．９μｍよりも高くなると共に、高低差（最大高さ−最小高さ）は本発明品が４．０〜６．３μｍ、比較品は８．５μｍであり、本発明品の方が小さかった。
The printing height (average height) is 19.2 to 27.3 μm in the
［実施例２］
厚さ２１μｍの市販のステンレス鋼圧延箔（東洋精箔株式会社製：規格ＳＵＳ３０４−Ｈ）に、開口率が高い領域の開口（メッシュ）パターンを描画したマスクの上に、開口率の低い領域のパターンを描画するためのフィルムマスクを重ね合わせて露光した。現像後、片側からエッチングで孔開け加工し、圧延金属箔メッシュを作製した。開口率の高い部分は、太陽電池の表面電極パターンの形状に合わせた形状で、フィンガー電極の印刷パターンを露光・現像する部分は、幅：５００μｍ、長さ：１５０ｍｍ、バスバーのパターンを露光・現像する部分は幅：２．４ｍｍ、長さ：１５０ｍｍとなっている。また孔の形状は、印刷面側に向かって開口が広がる形状となっている。開口率の高い部分の印刷面側のピッチは１００μｍ［メッシュ数：２５０（本／インチ）］、印刷物側の線部最大幅Ａは３０μｍ、最大線幅係数は０．３０となっている。
[Example 2]
A region having a low aperture ratio is formed on a mask in which an aperture (mesh) pattern of a region having a high aperture ratio is drawn on a commercially available stainless steel rolled foil (made by Toyo Seiki Co., Ltd .: standard SUS304-H) having a thickness of 21 μm. The film mask for drawing a pattern was overlaid and exposed. After development, holes were made by etching from one side to produce a rolled metal foil mesh. The portion with a high aperture ratio matches the shape of the surface electrode pattern of the solar cell, and the portion that exposes and develops the finger electrode print pattern is the width: 500 μm, length: 150 mm, and the bus bar pattern is exposed and developed. The portion to be made has a width of 2.4 mm and a length of 150 mm. Moreover, the shape of the hole is a shape in which the opening widens toward the printing surface side. The pitch on the printing surface side of the portion with a high aperture ratio is 100 μm [number of meshes: 250 (lines / inch)], the line portion maximum width A on the printed material side is 30 μm, and the maximum line width coefficient is 0.30.
また開口率の高い部分の開口率は６６％で、開口率の低い部分は９％となっている。開口率の高い部分と低い部分間の境界は直線または丸みを帯びている（前記図８参照）。このメッシュ部材を用いて印刷版を作製した。尚、感光性乳剤の厚さはメッシュ部材の厚さよりも２０μｍ厚くした。この印刷版を用いて導電性銀ペースト（東洋インキ製造株式会社製：「ＲＡＦＳ」）を使った印刷を行なったところ、印刷かすれがなく、高低差が５μｍの印刷ができることが確認できた。 Moreover, the aperture ratio of the portion with a high aperture ratio is 66%, and the portion with a low aperture ratio is 9%. The boundary between the high aperture ratio portion and the low aperture portion is straight or rounded (see FIG. 8). A printing plate was produced using this mesh member. The thickness of the photosensitive emulsion was 20 μm thicker than that of the mesh member. When printing using a conductive silver paste (manufactured by Toyo Ink Manufacturing Co., Ltd .: “RAFS”) was performed using this printing plate, it was confirmed that there was no print fading and printing with a height difference of 5 μm was possible.
［実施例３］
厚さ３０μｍの市販のステンレス鋼圧延箔（東洋精箔株式会社製：規格ＳＵＳ３０４−Ｈ）に片側からエッチングで孔開け加工し、圧延金属箔メッシュを作製した。開口率の高い部分はメッシュ部材の中央部で、７０ｍｍ×７０ｍｍとなっている。開口率の高い部分のピッチは２００μｍ、印刷物側の線部最大幅Ａは５９μｍ、最大線幅係数は０．３０となっている。また孔の形状は、印刷面側に向かって開口が広がる形状となっている。開口率の高い部分の開口率は７４％、開口率の低い部分のピッチは３００μｍ［メッシュ数８５（本／インチ）］、開口率は９％となっている。開口率の高い部分と低い部分間の境界は直線または丸みを帯びている（前記図８参照）。このメッシュ部材を用いて印刷版を作製した。尚、感光性乳剤の厚さはメッシュ部材の厚さよりも１０μｍ厚い。この印刷板を使って実際の印刷を行ったところ、印刷かすれがなく、高低差が６μｍの印刷ができることが確認できた。
[Example 3]
A commercially available rolled stainless steel foil having a thickness of 30 μm (manufactured by Toyo Seiki Co., Ltd .: Standard SUS304-H) was punched from one side to produce a rolled metal foil mesh. A portion with a high aperture ratio is 70 mm × 70 mm at the center of the mesh member. The pitch of the portion with a high aperture ratio is 200 μm, the line portion maximum width A on the printed material side is 59 μm, and the maximum line width coefficient is 0.30. Moreover, the shape of the hole is a shape in which the opening widens toward the printing surface side. The aperture ratio of the high aperture ratio is 74%, the pitch of the low aperture ratio is 300 μm [85 meshes (inch / inch)], and the aperture ratio is 9%. The boundary between the high aperture ratio portion and the low aperture portion is straight or rounded (see FIG. 8). A printing plate was produced using this mesh member. The photosensitive emulsion is 10 μm thicker than the mesh member. When actual printing was performed using this printing plate, it was confirmed that there was no fading and printing with a height difference of 6 μm was possible.
［実施例４］
厚さ２０μｍの市販のステンレス鋼圧延箔（東洋精箔株式会社製、規格ＳＵＳ３０４−Ｈ）に片側からエッチングで孔開け加工し、圧延金属箔メッシュを作製した。開口率の高い部分は太陽電池の表面電極パターンの形状に合わせた形状で、フィンガー電極の印刷パターンを露光・現像する部分は、幅：５００μｍ、長さ：１５０ｍｍ、バスバーのパターンを露光・現像する部分は、幅：２．４ｍｍ、長さ：１５０ｍｍとなっている。開口率の高い部分のピッチは１００μｍ［メッシュ数２５０(本／インチ)］、印刷物側の線部最大幅Ａは２０μｍ、最大線幅係数は０．２０となっている。印刷面側に向かって開口が広がる形状となっており、開口率の高い部分の開口率は８６％、開口率の低い部分の周辺はステンレス鋼圧延箔そのもの（開口率０％）となっている。開口率の高い部分とステンレス鋼圧延箔そのもの（開口率０％）の境界は直線または丸みを帯びている（前記図８参照）。このメッシュ部材を用いて印刷版を作製した。尚、感光性乳剤の厚さはメッシュ部材の厚さよりも１０μｍ厚い。この印刷板を使って実際の印刷を行ったところ、印刷かすれがなく、高低差が４μｍの印刷ができることが確認できた。
[Example 4]
A commercially available rolled stainless steel foil having a thickness of 20 μm (manufactured by Toyo Seiki Co., Ltd., standard SUS304-H) was punched from one side to produce a rolled metal foil mesh. The portion with a high aperture ratio matches the shape of the surface electrode pattern of the solar cell, and the portion where the finger electrode print pattern is exposed and developed exposes and develops the width: 500 μm, length: 150 mm, and the bus bar pattern The part has a width of 2.4 mm and a length of 150 mm. The pitch of the portion with a high aperture ratio is 100 μm [number of meshes 250 (lines / inch)], the line portion maximum width A on the printed material side is 20 μm, and the maximum line width coefficient is 0.20. The opening is widened toward the printing surface, the opening ratio of the portion with a high opening ratio is 86%, and the periphery of the portion with a low opening ratio is a stainless steel rolled foil itself (opening ratio of 0%). . The boundary between the high opening ratio and the stainless steel rolled foil itself (opening ratio 0%) is straight or rounded (see FIG. 8). A printing plate was produced using this mesh member. The photosensitive emulsion is 10 μm thicker than the mesh member. When actual printing was performed using this printing plate, it was confirmed that there was no fading and printing with a height difference of 4 μm was possible.
［実施例５］
印刷位置精度を評価するため、厚さ１６μｍの圧延ステンレス鋼箔（東洋精箔株式会社製：規格ＳＵＳ３０４−Ｈ）に、片側からエッチングで孔開け加工し、圧延金属箔メッシュを作製した。開口率の高い領域はメッシュ部材の中央部で、２００ｍｍ×２００ｍｍとなっている。開口率の高い領域のピッチは８０μｍ（メッシュは３２０メッシュ（本／インチ））、印刷対象物側の線部最大幅は２０μｍ、最大線幅係数は０．２５となっている。
[Example 5]
In order to evaluate the printing position accuracy, a rolled metal foil mesh was prepared by punching a rolled stainless steel foil having a thickness of 16 μm (manufactured by Toyo Seiki Co., Ltd .: Standard SUS304-H) by etching from one side. The region with a high aperture ratio is 200 mm × 200 mm at the center of the mesh member. The pitch of the area with a high aperture ratio is 80 μm (mesh is 320 mesh (lines / inch)), the line portion maximum width on the printing object side is 20 μm, and the maximum line width coefficient is 0.25.
また、孔は印刷面側に向かって広がる形状となっており、開口率の高い領域の開口率は５７％、開口率の高い領域の周辺は圧延ステンレス鋼箔そのもの（開口率０％）となっている。開口率の高い領域と圧延ステンレス鋼箔そのもの（開口率０％）の境界は、直線または丸みを帯びている（前記図８参照）。 In addition, the hole has a shape that widens toward the printing surface side, the aperture ratio of the high aperture ratio area is 57%, and the periphery of the high aperture ratio area is the rolled stainless steel foil itself (open area ratio of 0%). ing. The boundary between the region with a high aperture ratio and the rolled stainless steel foil itself (the aperture ratio is 0%) is straight or rounded (see FIG. 8).
このメッシュ部材を用いて、印刷回数：５０００回の印刷位置を測定した。その結果、１回目の印刷位置からの印刷位置ずれは、±１５μｍ以内であり、従来技術である金属メッシュ織物での印刷位置ずれの±３０μｍ（例えば、「エレクトロニクス高品質スクリーン印刷技術」 染谷隆夫監修、２００５年発行、第４４頁）よりも少なかった。この結果より、圧延金属箔に孔開け加工したメッシュ部材は、高い印刷精度を実現できることが分かる。 Using this mesh member, the printing position of 5000 printing times was measured. As a result, the printing position deviation from the first printing position is within ± 15 μm, and the printing position deviation in the conventional metal mesh fabric is ± 30 μm (for example, “Electronic High Quality Screen Printing Technology” supervised by Takao Someya , 2005, p. 44). From this result, it can be seen that a mesh member obtained by perforating a rolled metal foil can achieve high printing accuracy.
１ 細線
１ａ 線部
２ 孔（開口部）
３ 印刷パターン部
４ 感光性乳剤
５ 印刷版
６ スキージ
７ ペースト
７ａ 滲み
８ 印刷対象物
１０ メッシュ部材
１１ 印刷領域相当部分
１２ 非印刷領域相当部分
1
3 Print pattern part 4
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