TWI503233B - Screen printing method - Google Patents

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Description

網版印刷方法
本發明係關於網版印刷方法，尤其係關於採用取得印刷圖案之整合的對準方法的網版印刷方法。
為了提高太陽電池單元之電極的縱橫比，有在將電極糊藉由網版印刷一次塗佈而形成的電極之上，另外重複複數次進行網版印刷而形成電極的方法。將此稱為多層電極印刷。為了進行正確的多層電極印刷，以一例而言，使用第1圖所示之對準標記。該對準標記係在作為被印刷物的晶圓上形成如第2圖所示。亦即，第2圖係具有2個對準標記之太陽電池單元之例，11為半導體基板，12為指狀電極，13為匯電條電極(busbar electrode)，14為對準標記。第1，使特定形狀的對準標記(例：第1圖(a)的A0、B0)的形狀與位置預先記憶在畫像處理裝置。第2，與第1層的電極同時地將與上述對準標記相同形狀的對準標記(例：第1圖(b)的A1、B1)印刷在基板。第3，在第2層以後的電極印刷平台上置放印刷有A1、B1的被印刷物。第4，由攝影機辨識A1、B1，以與同一形狀的A0、B0所具有的位置資料相疊合的方式將平台位置作微調整。之後，藉由印刷電極糊，可形成多層電極。
但是，由於反覆印刷而使糊漿黏度改變，或被印刷物破損而有無法正確印刷對準標記的情形(例：第1圖(c)的A2、B2)。藉此，當預先記憶在畫像處理裝置的標記與實際印刷的標記的形狀差異變大時，變得無法進行正確的畫像處理。結果，下層的電極、與重疊在其上予以印刷的電極會發生偏移而使陰影損失(shadow loss)增加，太陽電池單元的轉換效率會降低。
相對於此，在例如日本特開2006-080415號公報(專利文獻1)中，觀察在將藉由網版印刷所形成的對準標記作畫像處理而進行位置補正的同時是否有異常，當發現到異常時，即停止工程來對應。
但是，在日本特開2006-080415號公報(專利文獻1)的方法中，並無法對應對準標記的經時變化(因糊漿黏度降低而模糊、突發性異常等)。此外，由於在標記發生異常時即停止工程，因此會有在對應上耗費時間的問題。
[先前技術文獻]
[專利文獻]
[專利文獻1]日本特開2006-080415號公報
如上所示，例如在進行太陽電池單元的多層電極形成時，若預先記憶在畫像處理裝置的標記與實際印刷的標記的形狀差異變大時，變得無法進行正確的畫像處理。結果，下層的電極、與重疊在其上予以印刷的電極會發生偏移而使陰影損失增加，太陽電池單元的轉換效率會降低。
本發明係鑑於上述情形而研創者，目的在提供一種可精度佳且簡單進行定位來作多層印刷的網版印刷方法。
本發明人為達成上述目的而經精心研究結果，發現出下述網版印刷方法。
亦即，本發明係提供下述網版印刷方法。
請求項1：
一種網版印刷方法，係使進行複數次網版印刷時的精度提升的方法，其特徵為：在第1印刷物與對準標記被印刷在被印刷物之後，利用攝影機參照對準標記而作為畫像資料予以保存，該畫像資料作為進行之後的印刷時的畫像處理裝置的參照資料進行更新而加以使用。
請求項2：
如申請專利範圍第1項之網版印刷方法，其中，前述對準標記係以通過對準標記之最外周邊的方式所被規定之長方形之外周邊的長度合計、與對準標記本身的外周邊的長度合計的比為1：0.1～1：50。
請求項3：
如申請專利範圍第1項或第2項之網版印刷方法，其中，前述對準標記的形狀為T字形狀、十字形狀、四角形狀、三角形狀、橢圓形狀或半圓形狀。
請求項4：
如申請專利範圍第1項至第3項中任一項之網版印刷方法，其中，對前述被印刷物使用2個以上的對準標記來進行畫像處理。
請求項5：
如申請專利範圍第1項至第4項中任一項之網版印刷方法，其中，對於前述畫像處理裝置的對準標記更新頻度係每隔印刷次數1～5000次。
請求項6：
如申請專利範圍第1項至第5項中任一項之網版印刷方法，其中，前述印刷物係太陽電池的電極。
請求項7：
如申請專利範圍第6項之網版印刷方法，其中，前述被印刷物係在第1層被印刷有電極圖案的太陽電池單元的晶圓，使用與前述第1層同時被印刷的對準標記來作為前述被印刷物側的定位基準，而且使用與前述第1層的電極圖案同時被印刷的對準標記或在印刷次數最大5000次以內予以印刷的對準標記作為畫像處理裝置的定位基準，將至少1層以上的電極圖案進行印刷而形成為複層構造的電極。
請求項8：
如申請專利範圍第6項或第7項之網版印刷方法，其中，前述對準標記係利用太陽電池單元之第1層的指狀電極圖案的一部分來形成對準標記。
請求項9：
如申請專利範圍第1項至第8項中任一項之網版印刷方法，其中，使用印刷圖案的一部分作為前述對準標記，未存在有對準標記與印刷圖案的區隔，作為前述被印刷物側的定位基準，畫像處理裝置的攝影機將收在視野內的部分全部作為對準標記加以使用。
藉由本發明，可精度佳地簡單進行多層網版印刷。
本發明之網版印刷方法係在將第1印刷物與對準標記印刷在被印刷物之後，進行第2層以後的印刷，在形成複數層之網版印刷物時，以預先作為參照畫像而被登錄在畫像處理裝置的對準標記與被實際印刷在上述被印刷物的對準標記相一致的方式，將被印刷物作定位來進行第2層以後的網版印刷的方法，為使進行複數次網版印刷時的精度提升的方法，第1印刷物與對準標記被印刷在被印刷物之後，利用攝影機參照對準標記而作為畫像資料加以保存，該畫像資料作為進行之後之印刷時之畫像處理裝置的參照資料予以更新而加以使用。
尤其，本發明係在利用網版印刷方法來進行太陽電池之電極形成時極為有效，在第1層電極與對準標記被印刷後，在通過外觀異常檢查裝置時，利用攝影機參照對準標記而保存畫像資料，將上述畫像資料作為在形成第2層以後電極時的畫像處理裝置的參照資料而適當更新且加以使用，藉此不會受到經實際印刷後的對準標記的經時變化影響，而可進行正確的印刷機的平台位置調節與多層電極形成，而對應對準標記的經時變化或異常。
以下針對藉由本發明所為之對準方法之一例，參照圖示加以說明。
第2圖係顯示如上所述具有對準標記14、14之太陽電池單元之受光面側的外觀。第1圖係太陽電池單元之2個對準標記的放大圖。在第3圖中顯示在該太陽電池單元形成多層電極之網版印刷裝置的外觀。第3圖的1為被印刷物，2為可動式平台，X、Y、θ為可變，3為用以辨識被印刷在被印刷物上之對準標記的固定攝影機，4為固定的網版，5為用以使平台移動至網版正下方的滾珠螺桿，6為畫像處理裝置。事前在6的畫像處理裝置登錄第1圖(a)之對準標記A0、B0的形狀與位置資料作為參照畫像。該等A0、B0、與作為相同圖案而與第1層同時被實際印刷在被印刷物1上的第1圖(b)的對準標記A1、B1，以在規定的誤差範圍內相重疊的方式，將平台位置(X、Y、θ)作微調整。微調整一結束，即對第2層以後的電極糊進行印刷。
若事前作為參照畫像而被登錄在畫像處理裝置的A0、B0、與作為相同圖案而與第1層同時被實際印刷在被印刷物上的對準標記A1、B1的形狀愈近似，即可以愈高精度進行印刷。但是，藉由重複印刷，糊漿的黏度變化或製版的圖案的堵塞，會發生被印刷物破損等而使A1、B1的形狀發生變化，而會有成為第1圖(c)的對準標記A2、B2的情形。若保持原狀，A0、B0與A2、B2的形狀的差會變得過大而無法進行正確的平台位置的調節，第2層以後的電極印刷的位置精度會降低。因此設置以下所示之機構。
在將第1層的電極圖案與對準標記印刷後，在將第2層以後的電極圖案進行印刷前，通過外觀異常檢查裝置(未圖示)。在此係檢測第1層電極的粗細、斷線、髒污等。與上述外觀異常檢測的同時，藉由攝影機參照在被印刷物上所實際印刷的對準標記，且將該形狀資料加以保存。將上述形狀資料依序作為A0、B0而覆寫使用，藉此可減小事前在畫像處理裝置被登錄為參照畫像的A0、B0、及在被印刷物上作為同圖案而與第1層同時地被實際印刷的對準標記A1、B1的形狀差異。伴隨此可保持長時間之多層電極印刷的位置精度。
此時，理想上在進行第1次印刷時，較佳為在被印刷物及其對準標記逐一標註ID，在適當ID的被印刷物被進行第2次的印刷時，讀取適當對準標記來進行畫像處理。但是，在進行對準標記覆寫時，處理所需時間為約0.05～0.10秒，因此更新頻度若按每1枚印刷物來進行，則會使產距變差。因此，藉由將對準標記對於前述畫像處理裝置的覆寫頻度設為每次為印刷物約5000枚以內，可兼顧良率與產距。亦即，對於前述畫像處理裝置的對準標記更新以每隔印刷次數1～5000次為佳，較佳為每隔1～3000次，更佳為每隔1～1000次來進行。
此外，對準標記係以2個以上更加增加精度。
以前述對準標記而言，除了T字以外，亦可使用十字或四角、三角、橢圓、半圓等各種形狀。本發明並非限定於對準標記的形狀而可加以應用。
其中，前述對準標記係以通過對準標記之最外周邊的方式所被規定的長方形的外周邊的長度合計、與對準標記本身之外周邊的長度合計的比為1：0.1～1：50，較佳為1：0.5～1：20，更佳為1：0.6～1：10，尤其佳為1：0.8或1：1，為了提升因對準所造成的對位精度，雖以畫像處理較易於判別，但是形成易受到因複數次印刷所造成之變化的影響的形狀，以對於因對準所造成的對位精度與因複數次印刷所造成之標記的形狀變化的對策而言，作為畫像處理裝置的參照資料加以更新而使用者。
例如，若對準標記為一邊長度a的正三角形狀時，該正三角形係可在各邊長度為a與√3a/2之長度的長方形內。此時，以通過對準標記之最外周邊的方式所被規定的長方形的外周邊的長度合計、與對準標記本身之外周邊的長度合計比為(2+√3)a：3a≒1：0.8。
其中，如第2圖所示，本發明方法係有效被用在當形成太陽電池時，將指狀電極及/或匯電條電極利用網版印刷方法形成為2層或2層以上之多層。
亦即，可採用：被印刷物係在第1層被印刷有電極圖案之太陽電池單元的晶圓，使用與前述第1層同時被印刷的對準標記作為前述被印刷物側的定位基準，而且使用與前述第1層的電極圖案同時被印刷的對準標記或被印刷為印刷次數最大5000次以內的對準標記作為畫像處理裝置的定位基準，將至少1層以上的電極圖案進行印刷而形成為複層構造的電極的方法。此時，前述對準標記係利用太陽電池單元之第1層指狀電極圖案的一部分，不會增加多餘的陰影損失，即可形成對準標記，而且作為前述對準標記而使用印刷圖案的一部分，不會存在明確的標記與印刷圖案的區隔，作為前述被印刷物側的定位基準，畫像處理裝置的攝影機可將收入視野內的部分全部作為對準標記加以使用。
[實施例]
以下顯示實施例及比較例而更加具體說明本發明，惟本發明並非限制於下述實施例。在進行太陽電池之指狀電極的多層印刷時，藉由使用上述第1～3圖所說明的方法，對於畫像處理裝置的形狀登錄覆寫按每1000枚來進行的情形(實施例)、及對於畫像處理裝置不進行形狀登錄覆寫的情形(比較例)中比較第1層與第2層以後之電極偏移由來的外觀異常發生率的比較顯示於表1(兩例均為約30000枚印刷時進行比較)。對準標記係以第1圖(b)所示形狀，使用以通過對準標記之最外周邊的方式所被規定的長方形的外周邊長的合計、與對準標記本身的外周邊長的合計的比為1：0.8者。在此，所謂外觀異常係表示電極指狀寬幅為150μm以上的情形。此時，印刷所需時間係兩例均大致沒有差異。
作為比較例所示之網版印刷裝置的形式極為傳統。如表1所示，本發明之網版印刷方法與一般的方法相比較，可抑制外觀異常發生率而可正確地印刷。
1．．．被印刷物
2．．．可動式平台
3．．．攝影機
4．．．網版
5．．．滾珠螺桿
6．．．畫像處理裝置
11．．．基板
12．．．指狀電極
13．．．匯電條電極
14．．．對準標記
第1圖係顯示對準標記之一例，(a)係顯示事前作為參照畫像而登錄在畫像處理裝置的對準標記，(b)係顯示經實際印刷的對準標記，(c)係顯示重複印刷而產生形狀變化的對準標記。
第2圖係將太陽電池單元的電極與對準標記進行印刷後的基板的平面圖。
第3圖係網版印刷裝置的概略圖。

Claims (9)

  1. 一種網版印刷方法，係使進行複數次太陽電池單元的電極的網版印刷時的精度提升的方法，其在第1電極與對準標記被印刷在被印刷物之後，利用攝影機參照對準標記而作為畫像資料予以保存，該畫像資料作為進行之後的印刷時的畫像處理裝置的參照資料進行更新而加以使用的網版印刷方法，其特徵為：對準標記與電極一體化。
  2. 如申請專利範圍第1項之網版印刷方法，其中，前述對準標記係以通過對準標記之最外周邊的方式所被規定之長方形之外周邊的長度合計、與對準標記本身的外周邊的長度合計的比為1：0.1~1：50。
  3. 如申請專利範圍第2項之網版印刷方法，其中，前述對準標記的形狀為T字形狀、十字形狀、四角形狀、三角形狀、橢圓形狀或半圓形狀。
  4. 如申請專利範圍第1項之網版印刷方法，其中，對前述被印刷物使用2個以上的對準標記來進行畫像處理。
  5. 如申請專利範圍第1項之網版印刷方法，其中，對於前述畫像處理裝置的對準標記更新頻度係每隔印刷次數1~5000次。
  6. 如申請專利範圍第1項之網版印刷方法，其中，前述印刷物係太陽電池的電極。
  7. 如申請專利範圍第6項之網版印刷方法，其中，前述被印刷物係在第1層被印刷有電極圖案的太陽電池單 元的晶圓，使用與前述第1層同時被印刷的對準標記來作為前述被印刷物側的定位基準，而且使用與前述第1層的電極圖案同時被印刷的對準標記或在印刷次數最大5000次以內予以印刷的對準標記作為畫像處理裝置的定位基準，將至少1層以上的電極圖案進行印刷而形成為複層構造的電極。
  8. 如申請專利範圍第7項之網版印刷方法，其中，前述對準標記係利用太陽電池單元之第1層的指狀電極圖案的一部分來形成對準標記。
  9. 如申請專利範圍第1項至第8項中任一項之網版印刷方法，其中，使用印刷圖案的一部分作為前述對準標記，未存在有對準標記與印刷圖案的區隔，作為前述被印刷物側的定位基準，畫像處理裝置的攝影機將收在視野內的部分全部作為對準標記加以使用。
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