TWI588031B - 複合式網版 - Google Patents

Description

複合式網版

本發明是有關於一種印刷網版，且特別是有關於一種複合式印刷網版。

在目前網印技術中，因網版中金屬網布之網線的存在，不僅使得印刷解析度受到網線之線徑的限制，也使得入墨量與入墨均勻度難以掌控，進而導致在不同尺寸與排列方向之精案圖形的印刷更顯困難。為了要印刷更精密的圖案，而選用線徑更細的網布。但是，細網布之網線的結構較為脆弱，因而導致網版的使用壽命縮短。

由於網布有其先天上的缺點，因此為了避免網印製程受制於網布，而提出以金屬印刷模板來取代網布的技術。在此類型的技術中，一種技術係有關於多層式金屬印刷模板，其在膜片狀電鑄主體上形成金屬覆蓋層，其中電鑄主體具有大小一致且等距陣列排列之微孔，金屬覆蓋層係遮蓋部分之微孔並具有至少一鏤空區。此技術係以電鑄主體來取代習知網版印刷之網狀織物，並以金屬覆蓋層來取代習知網版印刷之圖案化感光性乳劑。

在此技術中，由於多層式金屬印刷模板具有均勻厚度，因此可解決厚膜網印印刷所產生之織物交錯疊點厚度 差的問題，並可使印刷形成之膜層更均勻且薄，也具有良好的製程再現性。而且，金屬覆蓋層之製作成本低，且具有平坦之顯露壓合表面。然而，由於在刮印時，刮刀係與電鑄主體直接接觸，因此電鑄主體極易損毀。此外，對於薄膜結構的印刷上，此金屬印刷模板之結構強度不足，應用性受限。而且，此金屬印刷模板在精密印刷上的解析度仍顯不足。

另一種技術係有關於複合式金屬面印刷模板，其在無網層且為單層結構之金屬模片上形成乳劑層。金屬模片具有線路槽孔，在線路槽孔之兩側一體連接有數個天橋元件，以使線路槽孔維持在固定孔寬。乳劑層係形成於金屬模片之貼附面並局部延伸到線路槽孔內，以包覆天橋元件之兩端，藉此防止天橋元件斷裂與乳劑層剝離。此技術係以金屬模片來取代習知網版印刷之網狀織物，並以乳劑層來取代習知網版印刷之圖案化感光性乳劑。

在此技術中，利用天橋元件的設計來強化線路槽孔，以維持線路槽孔之孔寬，因此在拉開複合式金屬面印刷模板時可避免線路槽孔變形。此外，在乳劑層的阻隔下，天橋元件與金屬模片不會直接接觸到待印刷之工件，且天橋元件下方可供印刷之塗料填入，因此可印刷出厚度夠且連續之精密線路塗層。然而，金屬模片之天橋結構的強度不足，而因天橋結構之強度較弱的影響，無法印刷出超精密的圖案。

因此，本發明之一目的就是在提供一種複合式網版，其包含金屬片以及覆設在金屬片之相對二表面上之二緩衝保護層，其中金屬片上方之緩衝保護層中設有印刷油墨之緩衝孔槽，金屬片設有可變開孔率的開孔區，金屬片下方之緩衝保護層則設有印刷開孔。透過設計金屬片之開口率，可印刷不同尺度的圖案，並可提升入墨效率、均勻度以及解析度。如此一來，縱使印刷開孔的尺寸很小，在入墨效率提升的情況下，仍可順利完成印刷。

本發明之另一目的是在提供一種複合式網版，其貼附在金屬片上下二表面之緩衝保護層可夾住金屬片，而自然地將金屬片拉平，因此無需額外張網即可用以印刷，如此可避免習知網版因張網而導致之印刷開孔變形問題。

本發明之又一目的是在提供一種複合式網版，其金屬片上方有緩衝保護層的緩衝保護，因此印刷刮刀並不會與金屬片直接接觸，且可大幅降低金屬片在印刷時所受到之力，進而可防止刮刀對金屬片之精細結構造成損傷，大幅延長網版之使用壽命。

本發明之再一目的是在提供一種複合式網版，其三層式複合結構可使網版強度提高，因此印刷開孔之尺寸可設計得更小，達到印刷更精密圖案之目的。

根據本發明之上述目的，提出一種複合式網版。此複合式網版包含金屬片、第一緩衝保護層以及第二緩衝保護層。金屬片具有相對之第一表面與第二表面，且包含至少一開孔區，其中此開孔區穿設有數個微孔。第一緩衝保 護層覆蓋在第一表面上，其中第一緩衝保護層設有至少一緩衝孔槽對應暴露出前述之開孔區。第二緩衝保護層覆蓋在第二表面上，其中第二緩衝保護層設有至少一印刷開孔，且前述之開孔區至少對應暴露出此印刷開孔之一部分。

依據本發明之一實施例，上述金屬片之材料為鎳、鎳合金或不鏽鋼。

依據本發明之另一實施例，上述之微孔具有數種幾何形狀。

依據本發明之又一實施例，上述之微孔具有單一幾何形狀。

依據本發明之再一實施例，上述之每一微孔之幾何形狀包含方形、菱形、三角形或多邊形。

依據本發明之再一實施例，在上述之開孔區中，微孔具有不同之間距。

依據本發明之再一實施例，上述之開孔區之數量為複數個，且每一開孔區中的這些微孔具有相同之幾何形狀，而在金屬片中的微孔具有至少二種幾何形狀。

依據本發明之再一實施例，上述之第一緩衝保護層與第二緩衝保護層為高分子材料層。

依據本發明之再一實施例，上述之第一緩衝保護層與第二緩衝保護層為乳膠層。

依據本發明之再一實施例，上述之緩衝孔槽完全暴露出對應之開孔區。

依據本發明之再一實施例，上述之開孔區大於對應 之印刷開孔。

100‧‧‧複合式網版

102‧‧‧金屬片

104‧‧‧第一緩衝保護層

106‧‧‧第二緩衝保護層

108‧‧‧第一表面

110‧‧‧第二表面

112‧‧‧開孔區

114‧‧‧開孔區

116‧‧‧微孔

118‧‧‧微孔

120‧‧‧緩衝孔槽

122‧‧‧緩衝孔槽

124‧‧‧印刷開孔

126‧‧‧印刷開孔

128‧‧‧基板

130‧‧‧表面

200‧‧‧絲網

202‧‧‧鋼線

204‧‧‧轉角圖案

300‧‧‧金屬片

302‧‧‧入墨孔

304‧‧‧轉角圖案

為讓本發明之上述和其他目的、特徵、優點與實施例能更明顯易懂，所附圖式之說明如下：第1圖係繪示依照本發明之一實施方式的一種複合式網版之立體示意圖。

第2圖係繪示依照本發明之一實施方式的一種複合式網版之金屬片的立體示意圖。

第3圖係繪示依照本發明之一實施方式的一種複合式網版之第一高緩衝保護層的立體示意圖。

第4圖係繪示依照本發明之一實施方式的一種複合式網版之第二緩衝保護層的立體示意圖。

第5A圖至第5D圖係繪示依照本發明之一實施方式的一種複合式網版的製程剖面圖。

第6圖係繪示一種傳統網版之絲網的入墨結構與轉角圖案的示意圖。

第7圖係繪示本發明之一實施方式之一種可變開孔金屬片之入墨結構與轉角圖案的示意圖。

有鑑於現今網印技術在印刷尺寸上面臨瓶頸，因此本案在此提出一種三明治結構的複合式網版，此複合式網版包含二緩衝保護層與夾設在此二緩衝保護層之間的金屬片。藉由這樣的三明治結構設計，可大幅降低中間金屬片 在網印時所受之力，進而使此複合式網版可應用在精細圖案的印刷上。其次，透過對金屬片的較佳入墨開口率設計，可有效提升印刷之解析度，並可縮減印刷尺寸。再者，此二緩衝保護層扮演印刷面與緩衝保護結構，因此可有效延長網版的使用壽命。

請參照第1圖，其係繪示依照本發明之一實施方式的一種複合式網版之立體示意圖。在本實施方式中，複合式網版100可應用在圖案結構的印刷上，例如半導體元件之線路布局之圖案結構的印刷。在一些實施例中，複合式網版100主要包含金屬片102、第一緩衝保護層104與第二緩衝保護層106，其中金屬片102夾設在第一緩衝保護層104與第二緩衝保護層106之間，而形成三明治結構。

請一併參照第2圖，其係繪示依照本發明之一實施方式的一種複合式網版之金屬片的立體示意圖。金屬片102具有第一表面108與第二表面110，其中第一表面108與第二表面110分別位於金屬片102之相對二側。金屬片102可利用電鑄方式製作。此外，金屬片102之材料可例如為鎳、鎳合金或不鏽鋼。金屬片102包含一或多個開孔區，例如開孔區112與114，如第1圖與第2圖所示。開孔區112與114分別設有數個微孔116與118，其中這些微孔116與118貫穿金屬片102，即從金屬片102之第一表面108延伸至第二表面110。

微孔116與118之幾何形狀可例如包含方形、菱形、三角形或多邊形。在特定例子中，微孔116與118之 幾何形狀可為圓形或橢圓形。但，在本實施方式中，微孔116與118之幾何形狀以非圓形或非橢圓形為佳，以降低印刷油墨通過微孔116與118時的黏滯力。在一些例子中，開孔區112之微孔116具有單一幾何形狀，且開孔區114之微孔118具有單一幾何形狀，即開孔區112中所有微孔116的幾何形狀相同，且開孔區114中所有微孔118的幾何形狀相同。在這樣的例子中，開孔區112之微孔116的幾何形狀可與開孔區114之微孔118的幾何形狀相同，亦可不同，如第1圖所示。

在另一些例子中，開孔區112之微孔116具有數種幾何形狀，且開孔區114之微孔118具有數種幾何形狀。在這樣的例子中，開孔區112中微孔116的幾何形狀可互異(即全部不同)，或者有部分微孔116的幾何形狀相同、而有部分微孔116的幾何形狀不同。類似地，開孔區114中微孔118的幾何形狀可互異，或者有部分微孔118的幾何形狀相同、而有部分微孔118的幾何形狀不同。

在又一些例子中，開孔區112之微孔116具有單一幾何形狀，而開孔區112之微孔118具有多種幾何形狀。或者，開孔區112之微孔116具有多種幾何形狀，而開孔區112之微孔118具有單一種幾何形狀。在一示範例子中，金屬片102之所有微孔116與118具有至少二種幾何形狀。

此外，在開孔區112中，微孔116可具有相同間距，即任二相鄰微孔116之間的距離相等。開孔區112中之微孔116亦可具有多種間距，即相鄰之二微孔116之間的距 離可互異，或者部分之微孔116之間的間距相同、而另一部分之微孔116之間的間距不同。同樣地，在開孔區114中，微孔118可具有相同間距，即任二相鄰微孔118之間的距離相等。開孔區114中之微孔118亦可具有多種間距，即相鄰之二微孔118之間的距離可互異，或者部分之微孔118之間的間距相同、而另一部分之微孔118之間的間距不同。在一些例子中，當開孔區112之微孔116具有相同間距，且開孔區114之微孔118具有相同間距時，微孔116之間的間距可與微孔118之間的間距相同，或亦可不同。

請同時參照第1圖與第3圖，其中第3圖係繪示依照本發明之一實施方式的一種複合式網版之第一緩衝保護層的立體示意圖。第一緩衝保護層104覆蓋在金屬片102之第一表面108上。第一緩衝保護層104可由具有彈性之材料所構成°在一些例子中，第一緩衝保護層104可為高分子材料層。舉例而言，第一緩衝保護層104可為乳膠層，例如光學乳膠層。第一緩衝保護層104具有一或多個緩衝孔槽，例如緩衝孔槽120與122，其中緩衝孔槽120與122分別對應暴露出金屬片102之開孔區112與114。在一些例子中，緩衝孔槽120與122分別完全暴露出對應之開孔區112與114。在複合式網版100中，第一緩衝保護層104之緩衝孔槽120與122可提供容置印刷油墨的緩衝空間，即在印刷過程中，印刷油墨可先容置在緩衝孔槽120與122中再經由下方金屬片102之微孔116與118落下。

請同時參照第1圖與第4圖，其中第4圖係繪示依 照本發明之一實施方式的一種複合式網版之第二緩衝保護層的立體示意圖。第二緩衝保護層106覆蓋在金屬片102之第二表面110上。在印刷時，複合式網版100係以第二緩衝保護層106來貼合在待印刷物上，因此為了避免印刷油墨經由第二緩衝保護層106與待印刷物之間的接觸界面朝外擴散蔓延，第二緩衝保護層106較佳可由具有彈性之材料所構成，以利與待印刷物緊密壓合。在一些例子中，第二緩衝保護層106可為高分子材料層。舉例而言，第二緩衝保護層106可為乳膠層，例如光學乳膠層。第二緩衝保護層106具有一或多個印刷開孔，例如數個印刷開孔124與數個印刷開孔126。印刷開孔124與126為具有欲印刷之圖案的開孔結構，印刷油墨經由印刷開孔124與126。在第1圖所示之實施例中，印刷開孔124排列在第二緩衝保護層106之一區中，印刷開孔126則排列在第二緩衝保護層106之另一區中。

在第1圖所示之實施例中，金屬片102之開孔區 112及114分別與這些印刷開孔124及126對應。由於金屬片102之開孔區112及114分別與第一緩衝保護層104之緩衝孔槽120及122對應，且開孔區112及114分別與這些印刷開孔124及126對應，因此第一緩衝保護層104之緩衝孔槽120及122也與第二緩衝保護層106之印刷開孔124及126對應，以利印刷油墨可分別依序經由緩衝孔槽120及122與對應之微孔116及118，而順利落入印刷開孔124及126中，再經由印刷開孔124及126而印刷至待印刷 物上。

在一些例子中，開孔區112及114大於對應之印刷開孔124及126。開孔區112之微孔116及開孔區114之微孔118分別至少暴露出對應之印刷開孔124及126的一部分。開孔區112之微孔116的幾何形狀可與印刷開孔124之幾何形狀不同，且微孔118的幾何形狀可與印刷開孔126之幾何形狀不同。在特定例子中，微孔116可與印刷開孔124具有相同之幾何形狀，但微孔116之尺寸小於印刷開孔124；且微孔118可與印刷開孔126具有相同之幾何形狀，但微孔118之尺寸小於印刷開孔126。印刷開孔124及126之尺寸可大於、等於或小於對應之微孔116及118的尺寸。

運用複合式網版100來進行網印製程時，印刷刮刀 係在第一緩衝保護層104上刮動油墨，而將印刷油墨刮入並充滿第一緩衝保護層104之緩衝孔槽120與122。在緩衝孔槽120與122內的印刷油墨再經由刮刀的推動落入至下方金屬片102之對應開孔區112的微孔116與開孔區114的微孔118內。金屬片102之微孔116與118內之油墨隨後因上方油墨的推動與本身重力，而進入第二緩衝保護層106中印刷開孔124與126內，並從印刷開孔124與126落下而印至待印刷物上，將印刷開孔124與126之圖案轉移至待印刷物上。

由於第一緩衝保護層104可直接承受刮刀所施加 之印刷應力，來保護下方之金屬片102與第二緩衝保護層106，因此可避免金屬片102與第二緩衝保護層106中之圖 案結構遭到刮刀的損害，進而可達到延長複合式網版100之使用壽命的目的。而且，緩衝孔槽120與122也可提升印刷油墨之入墨效果。

其次，金屬片102為可變開孔率的金屬薄片，而可 根據第二緩衝保護層106之印刷開孔124與126之圖案與尺寸的最佳化設計來調整金屬片102之開孔率，藉此使油墨在印刷不同尺度與圖案時入墨順利且均勻，達到提升入墨均勻度以及入墨量的效果。在入墨效率的提升下，複合式網版100亦可成功印刷出相當精密之圖案。在一些例子中，可透過在金屬片102中設置不同幾何形狀、不同開孔大小及/或不同開孔間距之微孔116與118的方式，來調整金屬片102之開孔率，藉此提升印刷解析度。

此外，為了配合印刷尺寸更趨小型化的要求，使得 金屬片102之開孔區112的微孔116以及開孔區114之微孔118的尺寸亦同步更趨微型化，如此將造成微孔116與118的入墨的不易。但透過第一緩衝保護層104之緩衝孔槽120與122所提供之儲墨效果，使得在進行刮印程序時，可增加微孔116與118的入墨效率，因此可使得複合式網版100更適於精密及微型化之圖案印刷。

再者，由於複合式網版100係由第一緩衝保護層 104與第二緩衝保護層106中間夾金屬片102所構成，因此可增加複合式網版100之強度。而因複合式網版100之強度的增加，所以各層開孔或開槽的尺寸可以設計的更小，而達成印刷精密圖案之目的。

請一併參照第1圖至第5D圖，其中第5A圖至第5D圖係繪示依照本發明之一實施方式的一種複合式網版的製程剖面圖。在一些實施例中，製作如第1圖所示之複合式網版100時，可先根據印刷圖案與所需開孔率，製備如第2圖所示之金屬片102。接著，如第5A圖所示，將金屬片102固定在基板128之表面130上。基板128之表面130為平坦面，以利控制後續形成之第二緩衝保護層106與第一緩衝保護層104之厚度。

接下來，利用例如塗佈方式，形成一層緩衝保護層覆蓋在金屬片102之第二表面110上。請參照第5B圖，再利用例如微影與蝕刻技術對緩衝保護層進行圖案定義，以移除部分之緩衝保護層，而在金屬片102之第二表面110上形成具有印刷開孔124與126之第二緩衝保護層106，如第4圖所示。在一些例子中，當此緩衝保護層係由光阻等光敏材料所製成時，可直接利用微影技術在緩衝保護層上定義出由印刷開孔124與126所組成之印刷圖案。如第1圖與第5B圖所示，第二緩衝保護層110之印刷開孔124及126的位置分別與金屬片102之開孔區112的微孔116及開孔區114的微孔118對應。

在本實施方式中，透過金屬片102之開孔設計可提升第二緩衝保護層110之印刷面的開孔率。取決於欲印刷之圖形，第二緩衝保護層110之印刷開孔124及126可大於、等於或小於金屬片之對應微孔116與118。

完成第二緩衝保護層106的製作後，如第5C圖所 示，使金屬片102與第二緩衝保護層106所組成之雙層結構自基板128之表面130脫離，而暴露出金屬片102之第一表面108。

接著，利用例如塗佈方式，形成另一層緩衝保護層覆蓋在金屬片102之第一表面108上。請參照第5D圖，再利用例如微影與蝕刻技術對此緩衝保護層進行圖案定義，以移除部分之緩衝保護層，而在金屬片102之第一表面108上形成具有緩衝孔槽120與122之第一緩衝保護層104，如第3圖所示。至此，已大致完成第1圖所示之複合式網板100的製作。同樣地，當此緩衝保護層係由光阻等光敏材料所製成時，可直接利用微影技術在緩衝保護層上定義出緩衝孔槽120與122。如第1圖與第5D圖所示，第一緩衝保護層108之緩衝孔槽120及122的位置分別與金屬片102之開孔區112的微孔116及開孔區114的微孔118對應、以及第二緩衝保護層110之印刷開孔124及126對應，以利印刷油墨分別依序經由緩衝孔槽120、微孔116與印刷開孔124，以及緩衝孔槽122、微孔118與印刷開孔126，而印刷在待印刷物上。

請同時參照第6圖與第7圖，其係分別繪示一種傳統網版之絲網的入墨結構與轉角圖案的示意圖及依照本發明之一實施方式之一種可變開孔金屬片之入墨結構與轉角圖案的示意圖。如第6圖所示，傳統網印係利用編織而成之絲網200來當作入墨孔，但絲網200是藉由許多鋼線202編織拉緊而成，為了保持絲網200之張力，每條鋼線200 必須都保持完整。因此，絲網200之鋼線202的線徑會影響細微圖案與特定方向圖案之結構的入墨。在第6圖所示之絲網200與轉角圖案204的結合示意圖中，可看到開孔率因鋼線202的阻擋而下降許多，而且轉角圖案204中的某些轉角區域很明顯會因為受到鋼線202阻擋而無法入墨。

另一方面，在本發明之一實施例中，如第7圖所 示，金屬片300並無張網之問題，且可針對欲印刷之圖案，例如轉角圖案304，來設計不同的開孔大小與方向。而且，在金屬片300中，除了供入墨之區域需要開設入墨孔302之外，其餘區域可為實心不透墨區。如此一來，相較編織而成的絲網200，金屬片300之強度明顯增加，故運用本實施例之複合式網版可以達到更細線寬比的印刷。此外，金屬片300更可針對某些重點精細圖案，來設計更高開孔率的結構，藉此可增加印刷之解析度。

由上述之實施方式可知，本發明之一優點就是因為 本發明之複合式網版包含金屬片以及覆設在金屬片之相對二表面上之二緩衝保護層，其中金屬片上方之緩衝保護層中設有印刷油墨之緩衝孔槽，金屬片設有可變開孔率的開孔區，金屬片下方之緩衝保護層則設有印刷開孔。因此，透過設計金屬片之開口率，可印刷不同尺度的圖案，並可提升入墨效率、均勻度以及解析度。於是，縱使印刷開孔的尺寸很小，在入墨效率提升的情況下，仍可順利完成印刷。

由上述之實施方式可知，本發明之另一優點就是因 為在本發明之複合式網版中，貼附在金屬片上下二表面之緩衝保護層可夾住金屬片，而自然地將金屬片拉平，因此無需額外張網即可用以印刷，如此可避免習知網版因張網而導致之印刷開孔變形問題。

由上述之實施方式可知，本發明之又一優點就是因為本發明之複合式網版之金屬片上方有緩衝保護層的緩衝保護，因此印刷刮刀並不會與金屬片直接接觸，且可大幅降低金屬片在印刷時所受到之力，進而可防止刮刀對金屬片之精細結構造成損傷，大幅延長網版之使用壽命。

由上述之實施方式可知，本發明之再一優點就是因為本發明之複合式網版的三層式複合結構可使網版強度提高，因此印刷開孔之尺寸可設計得更小，達到印刷更精密圖案之目的。

雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何在此技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

100‧‧‧複合式網版

102‧‧‧金屬片

104‧‧‧第一緩衝保護層

106‧‧‧第二緩衝保護層

108‧‧‧第一表面

110‧‧‧第二表面

112‧‧‧開孔區

114‧‧‧開孔區

116‧‧‧微孔

118‧‧‧微孔

120‧‧‧緩衝孔槽

122‧‧‧緩衝孔槽

124‧‧‧印刷開孔

126‧‧‧印刷開孔

Claims (11)

1. 一種複合式網版，包含：一金屬片，具有相對之一第一表面與一第二表面，且包含至少一開孔區，其中該開孔區穿設有複數個微孔；一第一緩衝保護層，覆蓋在該第一表面上，其中該第一緩衝保護層設有至少一緩衝孔槽對應暴露出該開孔區；以及一第二緩衝保護層，覆蓋在該第二表面上，其中該第二緩衝保護層設有至少一印刷開孔，該印刷開孔為具有欲印刷之圖案的一開孔結構，且該開孔區至少對應暴露出該印刷開孔之一部分。
2. 如請求項1所述之複合式網版，其中該金屬片之材料為鎳、鎳合金或不鏽鋼。
3. 如請求項1所述之複合式網版，其中該些微孔具有複數個幾何形狀。
4. 如請求項1所述之複合式網版，其中該些微孔具有單一幾何形狀。
5. 如請求項1所述之複合式網版，其中每一該些微孔之一幾何形狀包含方形、菱形、三角形或多邊形。
6. 如請求項1所述之複合式網版，其中在該開孔區中，該些微孔具有不同之複數個間距。
7. 如請求項1所述之複合式網版，其中該開孔區之數量為複數個，且每一該些開孔區中之該些微孔具有相同之幾何形狀，而該金屬片之該些微孔具有至少二種幾何形狀。
8. 如請求項1所述之複合式網版，其中每一該第一緩衝保護層與該第二緩衝保護層為一高分子材料層。
9. 如請求項1所述之複合式網版，其中每一該第一緩衝保護層與該第二緩衝保護層為一乳膠層。
10. 如請求項1所述之複合式網版，其中該緩衝孔槽完全暴露出對應之該開孔區。
11. 如請求項1所述之複合式網版，其中該開孔區大於對應之該印刷開孔。