TW201910147A - 網版印刷用金屬箔網狀部材、網版印刷版以及使用該網版印刷版的太陽電池製造方法 - Google Patents
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Abstract
網版印刷用金屬箔網狀部材為包含與形成印刷圖案的樹脂一體化地使用的金屬箔的網版印刷用金屬箔網狀部材，並且將金屬箔網狀部材沿一方向以間距X排列有多個開口部，將開口部的開口寬度設為Y，將沿一方向並列的兩個開口部所夾持的金屬箔設為肋部，沿一方向而於厚度方向上切斷時的肋部的剖面積設為A時，開口寬度Y為10 μm以上且39 μm以下，肋部的沿一方向的寬度C為30 μm以下，肋部的剖面積A除以間距X所得的每單位長度的肋部的剖面積B滿足3（μm2
/μm）≦B（μm2
/μm）的關係式。
Description
本發明是有關於一種網版印刷用金屬箔網狀部材、網版印刷版以及使用該網版印刷版的太陽電池製造方法。
結晶矽系的太陽電池多數情況下是藉由在矽晶圓上利用網版印刷，將銀糊（silver paste）印刷為任意的圖案並進行煅燒而形成銀電極。
通常，矽晶圓上所形成的銀電極的圖案是由指狀電極、以及與該指狀電極正交的匯流排電極構成。指狀電極為寬度45 μm～100 μm、長度150 mm～160 mm的圖案。匯流排電極為垂直於指狀電極的方向上的寬度1 mm～2 mm、長度150 mm～160 mm的圖案。為了收集藉由太陽光而於矽晶圓內產生的電子・電洞對，該些銀電極為必需品。另一方面，矽晶圓表面的銀電極亦為遮蔽入射至矽晶圓的太陽光而抑制發電量的主要原因。
為了收集更多藉由太陽光而生成的電子・電洞對，必須增加太陽電池表面的指狀物數量。然而，若增加指狀物數量則太陽電池表面的遮光面積、即妨礙太陽光吸收的銀電極的面積增加，反而會引起發電效率的降低。因此於指狀物數量增加的同時，要求指狀電極的細線化。具體而言，要求印刷線寬40 μm以下的細線印刷。另外，若指狀電極的配線電阻高則會導致轉換效率的降低，因此不僅要求指狀電極細，而且亦要求平均為15 μm左右的厚度。
一部分太陽電池製造商為了獲得所需的電極厚度而對指狀電極重複進行兩次印刷，導致工時增加。因此要求可細且厚地印刷的網版印刷版。
對銀電極的印刷中，通常所使用的使用金屬線網的網版印刷版的製造方法進行說明。將編織聚酯細線而成的網狀織物張貼於鋁製的模框後，將編織金屬細線而成的網狀織物接著於聚酯網，並切除與金屬網狀織物重疊的聚酯網部分。其後，將感光性乳劑塗佈於金屬網狀織物部分，並於金屬網狀織物上對目標印刷圖案進行曝光・顯影，藉此製作網版印刷版。
金屬線網是經由聚酯網而拉伸於鋁製模框，於金屬線網相對於張力的強度不充分的情況下，金屬細線斷開而網版印刷版斷裂。 [現有技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本專利第4886905號公報
[發明所欲解決之課題] 為了實現太陽電池表面的指狀電極的細線化，金屬線網中所使用的線（wire）正逐年變細，線雖變細，但為了能夠耐受張力而金屬細線的編織數量亦同時增加。但是，金屬細線的編織數量雖增加，但線自身的強度卻因變細而降低，因此印刷時，當於印刷版與印刷對象物之間進入了異物時等線會發生斷裂的危險性提高。若於印刷時印刷版斷裂，則網版印刷版上的銀糊飛散至周圍，必須停止製造並進行清掃，導致生產能力的降低。因此，要求如下網版印刷版：同時實現用於提高太陽電池的轉換效率的細且具有厚度的電極的印刷、以及防止生產能力降低的難以斷裂的強度。
本發明的目的為提供一種於用於網版印刷版時能夠進行印刷線寬40 μm以下的細線印刷、且具有網版印刷版難以斷裂的充分的強度的網版印刷用金屬箔網狀部材及使用該金屬箔網的網版印刷版。 [解決課題之手段]
本發明的網版印刷用金屬箔網狀部材為包含與形成印刷圖案的樹脂一體化地使用的金屬箔的網版印刷用金屬箔網狀部材， 將所述網版印刷用金屬箔網狀部材的沿一方向以間距X排列有多個開口部，將沿所述一方向的開口部的開口寬度設為Y，將沿所述一方向並列的兩個開口部所夾持的所述金屬箔設為肋部，沿所述一方向而於厚度方向上切斷時，將所述肋部的剖面積設為A時， 所述開口寬度Y為10 μm以上且39 μm以下， 所述肋部的沿所述一方向的寬度C為30 μm以下， 所述肋部的所述剖面積A除以所述間距X所得的沿所述一方向的每單位長度的所述肋部的剖面積B滿足3（μm2
/μm）≦B（μm2
/μm）的關係式。 [發明的效果]
根據本發明的網版印刷用金屬箔網狀部材，可提供一種藉由使用其的網版印刷版能夠進行印刷線寬40 μm以下的細線印刷、且具有製版時及印刷時網版印刷版難以斷裂的充分的強度的網版印刷用金屬箔網狀部材及使用其的網版印刷版。
第1態樣的網版印刷用金屬箔網狀部材為包含與形成印刷圖案的樹脂一體化地使用的金屬箔的網版印刷用金屬箔網狀部材， 將所述網版印刷用金屬箔網狀部材沿一方向以間距X排列有多個開口部，將沿所述一方向的開口部的開口寬度設為Y，將沿所述一方向並列的兩個開口部所夾持的所述金屬箔設為肋部，沿所述一方向而於厚度方向上切斷時，將所述肋部的剖面積設為A時， 所述開口寬度Y為10 μm以上且39 μm以下， 所述肋部的沿所述一方向的寬度C為30 μm以下， 所述肋部的所述剖面積A除以所述間距X所得的沿所述一方向的每單位長度的所述肋部的剖面積B滿足3（μm2
/μm）≦B（μm2
/μm）的關係式。
第2態樣的網版印刷用金屬箔網狀部材如所述第1態樣，其中所述間距X為65 μm以下， 所述金屬箔的厚度Z為5 μm以上且20 μm以下。
第3態樣的網版印刷用金屬箔網狀部材如所述第1態樣或第2態樣，其中所述金屬箔可為電鑄製。
第4態樣的網版印刷版包含所述第1態樣至第3態樣中任一態樣的所述網版印刷用金屬箔網狀部材。
第5態樣的網版印刷版如所述第4態樣，其進而包含：樹脂，所述樹脂覆蓋所述網版印刷用金屬箔網狀部材的沿所述一方向排列的所述多個開口部；以及 包含多個印刷圖案開口部的印刷圖案，所述多個印刷圖案開口部的長邊方向為所述一方向、且將覆蓋所述開口部的所述樹脂以與所述一方向交叉的印刷圖案開口寬度W開口。
第6態樣的網版印刷版如所述第5態樣，其中多個所述印刷圖案開口部的平均面積為1375 μm2
以下。
第7態樣的網版印刷版如所述第5態樣或第6態樣，其中於將所述樹脂的厚度設為E、將所述網版印刷用金屬箔網狀部材的厚度設為Z的情況下，滿足E≧0.6×Z、且（Z+E）/W≦1.33的關係式， 總厚度（Z+E）為10 μm以上且45 μm以下， 所述印刷圖案開口寬度W為10 μm以上且39 μm以下。
第8態樣的網版印刷版如所述第4態樣至第7態樣中任一態樣，其為太陽電池用電極配線用途。
第9態樣的太陽電池製造方法包括 準備如所述第4態樣至第8態樣中任一態樣的所述網版印刷版、以及作為印刷對象物的太陽電池基板的步驟，以及 使用所述網版印刷版進行網版印刷而於所述太陽電池基板形成指狀電極的步驟。
＜關於達成本發明的過程＞ 本發明者等人發現使用於金屬箔設有大量開口部的網版印刷用金屬箔網狀部材的網版印刷版，與使用具有相同程度的印刷圖案開口寬度W的現有的線網部材的網版印刷版相比較，所獲得的印刷圖案具有印刷線寬粗的問題。
另一方面，本發明者等人發現，使用現有的線網部材的網版印刷版，如圖21所示的由線網部材與樹脂形成的印刷圖案開口部52，其平均開口面積小於圖5所示本發明使用於金屬箔設有大量開口部的金屬箔網狀部材10的網版印刷版20中，由金屬箔與樹脂形成的印刷圖案開口部17的平均開口面積。
使用線網部材#360-f16CL的印刷圖案開口寬度35 μm的網版印刷版的線圖案1.6 mm的長度中，所含的每一開口部的平均開口面積為1032 μm2
。另一方面，作為比較而使用的使用於金屬箔設有大量開口部的網版印刷用金屬箔網狀部材的網版印刷版中，平均開口面積為1540 μm2
，平均開口面積比使用線網部材的網版印刷版大1.49倍。 根據以上情況，認為使用金屬箔網狀部材的網版印刷版的每一印刷圖案開口部17的面積大於使用線網部材的網版印刷版的印刷圖案開口部，從而更多地噴出糊。結果認為，使用於金屬箔設有大量開口部的網版印刷用金屬箔網狀部材的網版印刷版的印刷寬度相對於現有的線網部材而言變粗。
因此，本發明者等人對使用金屬箔網狀部材的網版印刷版中，所設的印刷圖案開口部的面積發生變化時，對其印刷線寬進行調查、分析。藉此發現使用金屬箔網狀部材的網版印刷版的印刷圖案開口部17的開口面積越小，印刷線寬越細。以下對該調查、分析內容進行說明。
金屬箔網的厚度為20 μm、樹脂的厚度為10 μm至13 μm，網版印刷版的張力（tension）為24 N/cm，印刷速度為200 mm/秒，印刷糊使用杜邦（Dupont）製造的PV19B。將其他印刷版的規格、印刷線寬示於表1及圖9中。
[表1]
根據圖9所示的印刷結果，發現有開口面積越小印刷線寬越細的傾向，推測可藉由將印刷圖案開口部17的開口面積設為1375 μm2
以下而獲得印刷線寬40 μm。開口面積是由設於金屬箔網狀部材的沿一方向的開口寬度Y與藉由樹脂形成的印刷圖案開口寬度W形成，因此為了印刷更細的線圖案，有效的是於金屬箔網狀部材形成小開口。作為形成小開口的金屬箔的製作方法，例如可列舉藉由對金屬箔進行化學蝕刻、鐳射、機械加工而形成開口的方法、或電鑄方式。就精度良好地設置小孔的方面而言，優異的是化學蝕刻及電鑄方式。
另外，如圖10所示，將金屬箔網狀部材的厚度設為20 μm、25 μm並加以比較而進行印刷試驗，根據該印刷試驗發現薄的20 μm的箔適合細線印刷。印刷試驗中使用的金屬箔網狀部材為對SUS301箔進行蝕刻加工而成者。另外，金屬箔網的開口寬度Y為40 μm，間距X為60 μm，印刷圖案開口寬度W為35 μm及40μm，樹脂厚度為10 μm，印刷速度為200 mm/秒，印刷糊為杜邦（Dupont）製造的PV19B。
根據圖9及圖10所示的實驗，本發明者等人認為為了實現細線印刷，有效的是將設於金屬箔網狀部材的開口寬度Y設置得小從而將網版印刷版的印刷圖案開口部17的開口面積設置得小、以及將金屬網狀部材的厚度Z設置得薄。 但是，若僅將於金屬箔設有大量開口部的網版印刷用金屬箔網狀部材中所設的開口寬度Y設置得小，則無法實現細線印刷及網版印刷用金屬箔網狀部材所需的強度。如圖11所示，即便將開口寬度Y設置得小，若兩個開口部之間的金屬箔部分（稱為肋部11）的寬度（以下，稱為肋部寬度C）為30 μm以上則過長，從而自開口噴出的糊43無法通過肋部11的下方而到達下一開口部。結果，印刷圖案中會產生斷線、經印刷的配線的高低差變大、配線電阻上升。另一方面，若肋部寬度C過短，則無法確保網版印刷用金屬箔網狀部材所需的強度，從而有引起金屬箔網狀部材的斷裂之虞。
基於該些見解，將於金屬箔設有大量開口部的網版印刷用金屬箔網狀部材加以改良，藉此可獲得同時實現細線印刷與強度的網版印刷用網狀部材及使用該網版印刷用網狀部材的網版印刷版，從而完成了本發明。
以下，一邊參照隨附圖式一邊對實施形態的網版印刷用金屬箔網狀部材及網版印刷版進行說明。再者，於圖式中對實質上相同的部材標注相同的符號。
（實施形態1） ＜網版印刷用金屬箔網狀部材＞ 圖1為表示實施形態1的網版印刷用金屬箔網狀部材10的概要的平面圖。圖2為表示實施形態1的網版印刷用金屬箔網狀部材10的線圖案部分的放大平面圖。圖3為表示自圖2的α-α方向觀察時的剖面結構的放大剖面圖。再者，圖式中的開口部12僅為例示，尺寸比等並不表示實際的狀態。
實施形態1的網版印刷用金屬箔網狀部材10包含與形成印刷圖案的樹脂一體化地使用的金屬箔。該網版印刷用金屬箔網狀部材10於線圖案部分沿一方向排列有多個開口部12。將沿一方向的開口部12的開口寬度設為Y，將包含沿一方向並列的兩個開口部12所夾持的金屬箔設為肋部11，將沿一方向而於厚度方向上切斷時的肋部11的剖面積設為A。該情況下，開口寬度Y為10 μm以上且39 μm以下。另外，肋部11的沿一方向的寬度C為30 μm以下。進而，肋部11的剖面積A除以間距X所得的沿一方向的每單位長度的肋部11的剖面積B滿足3（μm2
/μm）≦B（μm2
/μm）的關係式。
根據該網版印刷用金屬箔網狀部材10，沿一方向的開口部12的開口寬度Y為10 μm以上且39 μm以下。藉此於製成網版印刷版的情況下，藉由將印刷圖案開口寬度W設為適當的寬度可將印刷線寬設置得細。 另外，肋部1的沿一方向的寬度C為30 μm以下。藉此於網版印刷時導電性糊通過肋部11的下方而到達下一印刷圖案開口部的下方。因此，可防止印刷細線的斷線而實現穩定的印刷性。 進而，每單位長度的肋部11的剖面積B滿足關係式3（μm2
/μm）≦B（μm2
/μm）。藉此，可抑制如所述般加以細線化而導致的網版印刷用金屬箔網狀部材10的強度的降低。 另外，藉由使用該網版印刷用金屬箔網狀部材10的網版印刷版能夠進行細線印刷且能夠進行電極的平均厚度為15 μm以上的印刷。進而，可提供一種具有製版時基印刷時網版印刷版難以斷裂的充分的強度的網版印刷用金屬箔網狀部材及使用其的網版印刷版。
再者，如圖2及圖3所示，沿一方向排列的多個開口部12的間距X可為65 μm以下。另外，金屬箔的厚度Z可為5 μm以上且20 μm以下。
以下，對構成該網版印刷用金屬箔網狀部材10的各部材進行說明。
＜金屬箔＞ 金屬箔並不限定於壓延金屬箔，亦可為電鑄的金屬箔。 另外，金屬箔例如亦可包含選自不鏽鋼、鈦、鈦合金、鎳、鎳合金、銅、銅合金、鋁合金群組中的至少一種。
圖10為表示與藉由使用不同厚度的金屬箔網狀部材的網版印刷版所得的線圖案的印刷線寬的關係的概略圖。金屬箔的厚度Z為5 μm以上且20 μm以下。厚度Z的下限為5 μm的原因為：若厚度比5 μm薄，則於金屬箔網狀部材的處理時有金屬箔網狀部材10折斷或破碎的擔憂，從而難以進行處理。厚度Z的上限為20 μm的原因為：如圖10所示，於將金屬箔網狀部材10的厚度Z分別設為20 μm、25 μm的情況下，本申請案發明者等人實施印刷試驗，結果發現厚度Z薄為20 μm的情況與厚度Z為25 μm的情況相比更適合細線印刷。另外，若考慮到金屬箔網狀部材10的處理容易性，則其厚度Z理想的是10 μm以上且20 μm以下。
＜開口部＞ 圖12為表示具有長圓形狀的開口部12的金屬箔網狀部材10的概要的平面圖。圖13為具有矩形形狀的開口部12a的金屬箔網狀部材10的平面圖。開口部的平面形狀並不限定於圖12的長圓形狀、圖13的矩形形狀，亦可為橢圓形狀等其他形狀。 另外，設於金屬箔的大量開口部12可藉由化學蝕刻、機械開孔處理、或電鑄方式而形成。 將於金屬箔藉由化學蝕刻方式形成開口部的情況與藉由電鑄方式形成開口部的情況的各自的特性加以對比，並將對比的結果示於表2中。
[表2]
於蝕刻方式的情況下，藉由金屬箔使用壓延金屬箔而有提高原材料的強度並且金屬箔的厚度偏差變小的優點。另外，於塗佈於金屬箔的兩面的光阻劑中形成不同尺寸的開口並自兩面進行蝕刻，藉此可控制兩面的開口寬度，可控制開口的錐形狀。另外，藉由使用卷狀的金屬箔而能夠進行連續加工，因此能夠藉由大量生產而實現低成本化。另一方面，於蝕刻加工時，若不進行蝕刻加工（側蝕）直至金屬箔的開口寬於金屬箔上的光阻劑開口寬度，則無法抑制開口偏差。因此，最小開口徑因光阻劑的解析性而側蝕量增加，與電鑄相比最小開口徑變大。另外，若為了獲得薄箔而重複壓延步驟，則材料變硬而產生破裂等，因此於獲得的薄箔方面存在極限。
於電鑄方式的情況下，光阻劑的解析性直接關係到最小開口徑，因此與蝕刻方式相比可使最小開口徑小。另外，與蝕刻方式相比，開口尺寸的偏差亦變小。進而，以自下而上（bottom up）的方式形成金屬箔，因此可獲得較壓延箔薄的箔。另一方面，與蝕刻方式相比，難以進行錐形狀的控制。另外，如專利文獻1所示，電鑄並未經過壓延步驟，因此於厚度偏差或強度方面不如蝕刻方式。進而，電鑄方式無法如蝕刻方式般進行連續加工而為批次方式，因此於成本方面亦不如蝕刻方式。 再者，任一方式均有其優點，因此任一方式皆可使用。
＜關於肋部寬度＞ 圖11為表示於肋部寬度C過長的情況下導電性糊43無法通過肋部11的下方而到達下一印刷圖案開口部17從而印刷圖案中產生斷線的機制的示意圖。 如圖11所示，若肋部寬度過長，則於印刷時糊無法充分地流入肋部下方，從而產生印刷不良。於使用本發明者等人製作的使用SUS301壓延金屬箔的網版印刷用金屬箔網狀部材的、網版印刷版的印刷試驗中，印刷面側的肋部寬度C為30 μm而不會產生印刷不良（斷線）。因此，印刷面側的肋部寬度C較佳為30 μm以下。 藉此，於網版印刷時導電性糊通過肋部11的下方而到達下一印刷圖案開口部的下方。因此，可防止印刷細線的斷線而實現穩定的印刷性。
＜網版印刷用金屬箔網狀部材的拉伸強度＞ 圖12及圖13中的箭頭8表示於將金屬箔網狀部材10加工為網版印刷版並自所有方向拉伸時拉伸強度最弱的方向。沿一方向排列有大量開口部12的金屬箔網狀部材10中，圖12及圖13的箭頭8的拉伸強度最小。其原因在於：垂直於拉伸方向8的方向上的金屬箔剖面設置有開口部12，因此金屬箔部分比其他方向少。因此，若兩個開口部12所夾持的肋部11的每單位長度的剖面積不大至某種程度，則於加工為網版印刷版時、或於印刷中有金屬箔網狀部材10斷裂之虞。
＜沿一方向的每單位長度的肋部的剖面積＞ 如上所述，該網版印刷用金屬箔網狀部材10的特徵在於：肋部11的剖面積A除以間距X所得的沿一方向的每單位長度的肋部11的剖面積B滿足3（μm2
/μm）≦B（μm2
/μm）的關係式。 關於使用SUS301壓延材的金屬箔網狀部材，本發明者等人發現可將沿一方向的每單位長度的肋部的剖面積為2.97 μm2
/μm的金屬箔網狀部材加工為網版印刷版。即，於沿一方向的每單位長度的肋部的剖面積為2.97 μm2
/μm時，可於在450 mm見方的鋁框中使用聚酯紗的調和製網版印刷版中，以張力計STG-75NA的沉入量為0.95 mm～1.10 mm的張力加工為網版印刷版而進行印刷試驗。因此，沿一方向的每單位長度的肋部11的剖面積B的下限可規定為3 μm2
/μm。 藉由滿足所述關係式，於細線化的同時亦可確保製成網版印刷版時的充分的拉伸強度。
於肋部11的剖面形狀為正方形或長方形等矩形形狀的情況下，如圖3所示，兩個開口部12所夾持的肋部11的剖面積A由肋部寬度C與金屬箔的厚度Z的積C×Z表示。肋部寬度C由間距X與開口寬度Y的差（X-Y）表示。因此，肋部11的剖面積A由（X-Y）×Z表示。 再者，肋部11的剖面形狀通常並非所述矩形形狀而為梯形形狀、一部分中包含曲面的形狀，於該情況下亦可應用所述關係式。
＜網版印刷用金屬箔網狀部材的製造方法＞ 如上所述，網版印刷用金屬箔網狀部材10可藉由蝕刻方式或電鑄方式等製造。蝕刻方式中，開口部12進而例如可藉由自金屬箔的單面或兩面進行蝕刻而形成。可根據開口部12的所需的形狀及面積、以及其分佈等進行適宜的蝕刻。例如，可於金屬箔塗佈抗蝕劑並以所需的大小及配置來排列多個開口部，進而使用描繪有印刷的圖案的遮罩進行曝光後進行顯影。其後，藉由蝕刻使開有開口部的部分的金屬箔熔化，從而製作於金屬箔開有開口的網版印刷用網狀部材。 再者，作為網版印刷用金屬箔網狀部材的製造方法，並不限定於對金屬箔進行蝕刻的製造方法，例如藉由機械性開孔加工、利用電鑄的製造方法亦能夠實現。
＜網版印刷版＞ 圖4為表示實施形態1的網版印刷版20的概要的平面圖。圖5為使用圖4的金屬箔網狀部材10的網版印刷版20的線圖案部分的自刮板面側47觀察時的放大平面圖。圖6為使用圖4的金屬箔網狀部材10的網版印刷版20的線圖案部分的自印刷面側48觀察時的放大平面圖。圖7為表示圖5的網版印刷版20的自β-β方向觀察時的剖面結構的放大剖面圖。圖8為表示圖5的網版印刷版的20自γ-γ方向觀察時的剖面結構的放大剖面圖。
關於該網版印刷版20，如圖4所示，於鋁製的框22經由聚酯紗24而配置所述網版印刷用金屬箔網狀部材10。聚酯紗24為編織聚酯細線而成的網狀織物。另外，鋁製的框22與聚酯紗24經由接著部23而接著。聚酯紗24與金屬箔網狀部材10經由接著部25而接著。關於該網版印刷版20，將覆蓋所述網版印刷用金屬箔網狀部材10的樹脂26沿印刷圖案去除，而如圖5及圖6所示般具有由金屬箔網狀部材10的開口部12與形成線圖案的樹脂形成的印刷圖案開口部17。金屬箔網狀部材10的開口部12的長邊方向與線圖案可正交，亦可形成角度而交叉。
＜金屬箔網狀部材＞ 金屬箔網狀部材10使用所述者，因此省略重複的記載。
＜樹脂＞ 如圖5及圖6所示，樹脂覆蓋沿一方向配置的多個開口部12。該樹脂例如為使感光性乳劑光硬化而成者。再者，此處於線圖案的形成中使用樹脂，但亦可代替樹脂而利用藉由電鑄形成的金屬來形成線圖案。
＜印刷圖案開口部＞ 將覆蓋金屬箔網狀部材10的開口部12的樹脂16開口，從而形成以印刷圖案開口寬度W開口的印刷圖案開口部17。 印刷圖案開口部17的開口面積較佳為設為1375 μm2
以下。藉此，可將印刷線寬設為40 μm以下。 另外，印刷圖案開口寬度W為10 μm以上且40 μm以下。10 μm以下的印刷圖案開口寬度W的形成因樹脂的解析性不足而難以形成。另外，印刷線寬有較印刷圖案開口寬度W變粗的傾向，因此為了進行印刷線寬39 μm以下的細線印刷而印刷圖案開口寬度W必須為40 μm以下。於印刷導電性銀糊時，通常相對於印刷圖案開口寬度W而寬5 μm左右，因此印刷圖案開口寬度W理想的是35 μm以下。
將樹脂的厚度設為E、將由樹脂形成的印刷圖案開口寬度設為W、將金屬箔網狀部材的厚度設為Z時的特徵在於：E≧0.6×Z、且（Z+E）/W≦1.33。另外，總厚度（Z+E）為10 μm以上且45 μm以下，印刷圖案開口寬度W為10 μm以上且40 μm以下。
首先，若樹脂的厚度E過薄，則糊43無法充分地流入肋部11的下方，從而產生印刷不良（圖11）。另外，若樹脂的厚度E相對於金屬箔網狀部材10的肋部11的厚度Z薄，則有如下問題：於在金屬箔網狀部材10塗佈樹脂16時，金屬箔網狀部材的開口部12中所填充的樹脂16相對於印刷面側而成為凹陷的狀態（圖14）。結果，於使用該網版印刷版進行印刷時，糊會自印刷面側的凹陷的間隙向與一方向垂直的方向、即寬度方向滲出擴散。而且，印刷線寬會變寬。
本發明者等人發現藉由增大樹脂16的厚度E可減少該樹脂16的印刷面側的凹陷。圖14為表示於金屬箔網狀部材10的開口部12重複多次積層顯示出不同的表面形狀的兩種樹脂而得的網版印刷版的印刷圖案開口部的周邊的狀態的、自圖5的δ-δ方向的切斷面的SEM觀察像。再者，圖14中為了容易看到依次的積層狀態的邊界線而使用兩種不同的樹脂進行積層。即，示出於兩種樹脂的邊界線依次積層的樹脂16a、樹脂16b、樹脂16c、樹脂16d、樹脂16e、樹脂16f。根據圖14可確認到如下情況：於樹脂16a、樹脂16b、樹脂16c等的樹脂厚度E薄的階段，樹脂的邊界線的凹陷大，隨著樹脂16d、樹脂16e、樹脂16f等的樹脂厚度E變大，邊界線的凹陷變小。圖15為表示圖14的總厚度（E+Z）與印刷圖案開口部17的周邊的印刷面側的凹陷量的關係的概略圖。如圖15所示，於金屬箔網厚度為25 μm時，凹陷為2 μm以下的總厚度（E+Z）為40 μm，E為15 μm。於金屬箔網厚度為20 μm時，凹陷為2 μm以下的總厚度（E+Z）為32 μm，樹脂厚度E為12 μm。另外，隨著金屬箔網狀部材的厚度Z變薄，凹陷為2 μm以下的樹脂厚度E亦變小，其比率（E/Z）為約0.6。因此，為了抑制印刷線寬的滲出擴散且為了將樹脂的凹陷設為2 μm以下，較佳為E≧0.6*Z的條件。
另外，若金屬箔網狀部材和樹脂的厚度的合計（Z+E）與印刷圖案開口寬度W的縱橫比（Z+E）/W過大，則糊無法穿過金屬箔網與樹脂形成的印刷圖案開口部17，從而產生印刷不良。 於本發明者等人進行的印刷試驗中，所述縱橫比為1.33時不會產生印刷不良，但於縱橫比為1.60時會產生印刷不良。因此，較佳為縱橫比（Z+E）/W為1.33以下。
再者，金屬箔的厚度Z為5 μm以上且20 μm以下，總厚度（Z+E）為10 μm以上且45 μm以下，且為E≧0.6×Z，因此樹脂16的厚度E為3.8 μm以上且40 μm以下。
＜網版印刷版的製造方法＞ 該網版印刷版例如可如下般製作。例如，可於在金屬箔的整面塗佈樹脂（感光性乳劑）後，以遮罩覆蓋與開口的線圖案對應的部分，並對遮罩覆蓋的部位以外進行曝光。使經曝光的部位的樹脂（感光性乳劑）硬化，並將遮罩覆蓋的部位的開口部分的樹脂（感光性乳劑），從而製作網版印刷版。再者，所述製作方法為例示並不限定於此。
＜太陽電池＞ 圖16為表示實施形態1的結晶矽系太陽電池30的概要的平面圖。該太陽電池30具有作為太陽電池基板的矽晶圓32、於矽晶圓32上用於收集藉由太陽光的接收而產生的電子・電洞對的指狀電極34及匯流排電極36。指狀電極34例如為寬度45 μm以上且100 μm以下、長度150 mm以上且160 mm的導電性圖案。匯流排電極36例如為於與指狀電極34正交的方向上延伸的寬度1 mm以上且2 mm以下、長度150 mm以上且160 mm以下的導電性圖案。指狀電極34及匯流排電極36例如為銀電極。 再者，以上對太陽電池表面側的電極圖案進行了規定，亦可形成太陽電池背面側的電極圖案。
＜關於利用網版印刷的太陽電池製造方法＞ 圖17為表示利用網版印刷的太陽電池製造方法的概要的概略圖。 （1）準備網版印刷版20、及作為印刷對象物的太陽電池基板46。將網版印刷版20的刮板面47設為垂直上表面，將印刷面48設為垂直下表面。使印刷面48與要進行網版印刷的作為印刷對象物的太陽電池基板46相向。 （2）繼而，於刮板面載置糊43，並且使刮板42自圖17的左側向右側移動，藉此於網版印刷版的印刷圖案開口部17填充糊43，從而使糊43附著於太陽電池基板46。於刮板42通過後，網版印刷版20與太陽電池基板46藉由網版印刷版20的張力（tension）而分離。另一方面，糊43殘留於太陽電池基板46。 根據以上，進行網版印刷而印刷與網版印刷版20的印刷圖案開口部17的排列對應的糊43。其後，具有源於印刷圖案開口部17的配置的凹凸的糊43經過調平（leveling）步驟而於太陽電池基板46上形成指狀電極。藉此獲得太陽電池。
（實施例） 以下，藉由實施列對本發明進行更詳細的說明，下述實施例並非為限定本發明的性質，亦可於適於前述・後述的主旨的範圍內進行適當變更而實施，該些均包含於本發明的技術範圍內。
於圖9所示的實驗中，本發明者等人推測藉由將網版印刷版的印刷圖案開口部的平均開口面積設為1375 μm2
以下，可進行印刷線寬39 μm以下的細線印刷。因此，為了實現印刷線寬39 μm以下的細線印刷，藉由電鑄方式並使用Ni-Co合金來製作本揭示中所示出的金屬箔網狀部材。將沿一方向設置的開口部的每單位長度的肋部的剖面積設為3.60 μm2
/μm至4.34 μm2
/μm，將開口部的間距X設為40 μm以上且65 μm以下，將開口寬度Y設為24 μm以上且39 μm以下，將金屬箔的厚度Z設為15 μm。將所製造的金屬箔網狀部材的開口部的間距X為40 μm、開口寬度Y為24 μm的開口規格的光學顯微鏡照片示於圖18中，將該開口部的肋部的剖面SEM觀察照片示於圖19中。
使用該金屬箔網狀部材製作乳劑厚度14 μm、印刷圖案寬度29 μm、32 μm的網版印刷版。使用所製作的印刷版進行使用導電性銀糊（賀利氏（Heraeus）公司製造的FS41）的印刷，藉由顯微鏡（奧林巴斯（olympus）股份有限公司製造：型號DSX500）對所印刷的糊的形狀進行測定。 將印刷的結果示於圖9中。如圖9所示，發現有開口面積越小印刷線寬越細的傾向，藉由將印刷圖案開口部17的平均開口面積設為1375 μm2
以下可實現印刷線寬40 μm以下。將以開口部12的間距X為40 μm、開口寬度Y為24 μm、印刷圖案開口寬度W為28 μm的規格印刷的、印刷線寬為34.7 μm、平均高度為21.6 μm且縱橫比為0.63（平均高度÷印刷線寬）的指狀電極的顯微鏡觀察像示於圖20中。
藉由使用所述實施例的金屬箔網狀部材及網版印刷版，可利用網版印刷實現印刷線寬39 μm以下、平均高度20 μm以上、縱橫比0.5以上的線圖案。另外，藉由使用該網版印刷版，不僅可實現太陽電池單元的表面銀電極的細線化而提高太陽電池的轉換效率，亦可藉由一次印刷的高縱橫比的印刷來替換現有的二次印刷，從而削減太陽電池單元製造步驟而謀求成本降低。
再者，於本揭示中，包含將所述多種實施形態及/或實施例中的任意的實施形態及/或實施例加以適當組合的情況，可發揮各實施形態及/或實施例所具有的效果。 [產業上的可利用性]
根據本發明的金屬箔網狀部材，可提供一種藉由使用其的網版印刷版能夠進行印刷線寬39 μm以下的細線印刷、且具有製版時及印刷時網版印刷版難以斷裂的充分的強度的網版印刷用金屬箔網狀部材及使用其的網版印刷版。
2‧‧‧指狀電極用圖案
4‧‧‧匯流排電極用圖案
8‧‧‧應力/箭頭/拉伸方向
9‧‧‧試驗片
10‧‧‧網版印刷用金屬箔網狀部材
11‧‧‧肋部
12、12a‧‧‧開口部（孔、長圓、矩形）
16、16a、16b、16c、16d、16e、16f‧‧‧樹脂（感光性乳劑）
17‧‧‧印刷圖案開口部
20‧‧‧網版印刷版
22‧‧‧鋁框
23‧‧‧鋁框與聚酯紗的接著部
24‧‧‧聚酯紗
25‧‧‧金屬箔網狀部材與聚酯紗的接著部
26‧‧‧樹脂塗佈部（金屬箔網狀部材）/樹脂
30‧‧‧太陽電池
32‧‧‧矽晶圓
34‧‧‧指狀電極
36‧‧‧匯流排電極
42‧‧‧刮板
43‧‧‧銀糊/導電性糊
44‧‧‧刮刀
46‧‧‧Si晶圓/太陽電池基板
47‧‧‧刮板面
48‧‧‧印刷面
50‧‧‧網版印刷版
51‧‧‧線
52‧‧‧開口部
56‧‧‧樹脂（感光性乳劑）
C‧‧‧肋部寬度
E‧‧‧厚度
W‧‧‧印刷圖案開口寬度
X‧‧‧間距
Y‧‧‧開口寬度
Z‧‧‧厚度
圖1為表示實施形態1的網版印刷用金屬箔網狀部材的概要的平面圖。 圖2為表示實施形態1的網版印刷用金屬箔網狀部材的線圖案（line pattern）部分的放大平面圖。 圖3為表示自圖2的α-α方向觀察時的剖面結構的放大剖面圖。 圖4為表示實施形態1的網版印刷版的概要的平面圖。 圖5為使用圖4的金屬箔網狀部材的網版印刷版的線圖案部分的自刮板面側觀察時的放大平面圖。 圖6為使用圖4的金屬箔網狀部材的網版印刷版的線圖案部分的自印刷面側觀察時的放大平面圖。 圖7為表示圖5的網版印刷版的自β-β方向觀察時的剖面結構的放大剖面圖。 圖8為表示圖5的網版印刷版的自γ-γ方向觀察時的剖面結構的放大剖面圖。 圖9為表示實施形態1的網版印刷版中的線圖案部分的印刷圖案開口部的平均面積與藉由網版印刷所得的線圖案的印刷線寬的關係的概略圖。 圖10為表示與藉由不同厚度的金屬箔網狀部材所得的線圖案的印刷線寬的關係的概略圖。 圖11為表示於肋部寬度過長的情況下導電性糊無法通過肋部的下方而到達下一印刷圖案開口部從而印刷圖案中產生斷線的機制的示意圖。 圖12為具有長圓形狀的開口部的金屬箔網狀部材的平面圖。 圖13為具有矩形形狀的開口部的金屬箔網狀部材的平面圖。 圖14為表示於金屬箔網狀部材的開口部重複進行多次樹脂積層而得的網版印刷版的印刷圖案開口部的周邊的狀態的、自圖5的δ-δ方向的剖面掃描電子顯微鏡（scanning electron microscope，SEM）像。 圖15為表示圖14的總厚度與印刷圖案開口部的周邊的印刷面側的樹脂的凹陷量的關係的概略圖。 圖16為表示實施形態1的結晶矽系的太陽電池的概要的平面圖。 圖17為表示利用網版印刷的太陽電池單元製造方法的概要的概略圖。 圖18為表示網版印刷用金屬箔網狀部材的線圖案部分的刮板面側的光學顯微鏡像。 圖19為表示網版印刷用金屬箔網狀部材的肋部的剖面結構的剖面SEM像。 圖20為表示已印刷的線圖案的構成的光學顯微鏡像。 圖21為表示使用線網的網版印刷版的線圖案部分的放大平面圖。
Claims (9)
- 一種網版印刷用金屬箔網狀部材，包含與形成印刷圖案的樹脂一體化地使用的金屬箔的網版印刷用金屬箔網狀部材， 將所述網版印刷用金屬箔網狀部材沿一方向以間距X排列有多個開口部，將沿所述一方向的開口部的開口寬度設為Y，將沿所述一方向並列的兩個開口部所夾持的所述金屬箔設為肋部，沿所述一方向而於厚度方向上切斷時，將所述肋部的剖面積設為A時， 所述開口寬度Y為10 μm以上且39 μm以下， 所述肋部的沿所述一方向的寬度C為30 μm以下， 所述肋部的所述剖面積A除以所述間距X所得的沿所述一方向的每單位長度的所述肋部的剖面積B滿足3（μm2 /μm）≦B（μm2 /μm）的關係式。
- 如申請專利範圍第1項所述的網版印刷用金屬箔網狀部材，其中所述間距X為65 μm以下， 所述金屬箔的厚度Z為5 μm以上且20 μm以下。
- 如申請專利範圍第1項或第2項所述的網版印刷用金屬箔網狀部材，其中所述金屬箔為電鑄製。
- 一種網版印刷版，其包含如申請專利範圍第1項或第2項所述的所述網版印刷用金屬箔網狀部材。
- 如申請專利範圍第4項所述的網版印刷版，其進而包含：樹脂，所述樹脂覆蓋所述網版印刷用金屬箔網狀部材的沿所述一方向排列的所述多個開口部；以及 包含多個印刷圖案開口部的印刷圖案，所述多個印刷圖案開口部的長邊方向為所述一方向、且將覆蓋所述開口部的所述樹脂以與所述一方向交叉的印刷圖案開口寬度W開口。
- 如申請專利範圍第5項所述的網版印刷版，其中多個所述印刷圖案開口部的平均面積為1375 μm2 以下。
- 如申請專利範圍第5項或第6項所述的網版印刷版，其中於將所述樹脂的厚度設為E、將所述網版印刷用金屬箔網狀部材的厚度設為Z的情況下，滿足E≧0.6×Z、且（Z+E）/W≦1.33的關係式， 總厚度（Z+E）為10 μm以上且45 μm以下， 所述印刷圖案開口寬度W為10 μm以上且40 μm以下。
- 如申請專利範圍第5項或第6項所述的網版印刷版，其為太陽電池用電極配線用途。
- 一種太陽電池單元製造方法，其包括： 準備如申請專利範圍第5項或第6項所述的所述網版印刷版、以及作為印刷對象物的太陽電池基板的步驟，以及 使用所述網版印刷版進行網版印刷而於所述太陽電池基板形成指狀電極的步驟。
Applications Claiming Priority (2)
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