TWI615280B - 金屬網布及採用該金屬網布製得的掩膜版 - Google Patents

Abstract

一種金屬網布及採用該金屬網布製得的掩膜版，可用於精密印刷的工業生產中，所述金屬網布設置有網格區，所述網格區是由兩組相互垂直的絲網線組構成，所述金屬網布的網格區中間區域設置有圖案區域，所述圖案係由金屬網布沿橫向或/及縱向絲網線的構成；所述金屬網布目數為100～600目，線徑尺寸係為10～100um，厚度係為10～45um，可有效解決了習知精密印刷技術中由於所用絲網具有編織型節點，導致成型掩膜版印刷不均勻的問題。

Description

金屬網布及採用該金屬網布製得的掩膜版

本發明係有關於一種金屬網布及採用該金屬網布製得的掩膜版，更詳而言之，係關於一種可用於精密印刷的工業生產中的金屬網布及採用該金屬網布製得的掩膜版。

隨著經濟的快速發展，能源之消耗量越來越大，煤和石油等不可再生資源的儲存量日益減少，這促使人們對新能源（如核能、太陽能、風能、生物質能、地熱能、海洋能、氫能等）的不斷探索。其中，作為地球上許多能量之來源，太陽能在新能源的研究中佔據了重要之地位，太陽能電池就係太陽能應用之一個核心代表。

提高太陽能電池之轉化效率係目前太陽能電池研究的一個主要目標，除了對電池基片材料的選擇、基片製作技術之改善外，選擇合適之印刷網板也能提高電池的轉化效率。

隨著電子行業及各相關行業之崛起，精密印刷及小尺寸封裝之應用也日益廣泛，在精密印刷及小尺寸封裝之環節中一般會涉及到掩膜版之應用，傳統之掩膜版包括金屬型掩膜版、複合型掩膜版。目前金屬型掩膜版之材質一般係為鎳基合金；而複合型掩膜版構成之材質相對較為複雜，其包括絲網以及塗覆於絲網表面之感光物質。

中國專利CN101241956記載了一種大面積奈米薄膜太陽能電池之製造方法，其主要係為：單體DSSC製成條狀，採用耐腐蝕互連條將條狀之單體DSSC串聯成大面積太陽能電池，耐腐蝕互連條兩側分別設保護隔層，或採用網布印刷法製備的低電阻柵網電極，並在低電阻柵網電極表面覆蓋保護膜，然後採用覆蓋有保護膜之低電阻柵網電極將多個條狀的單體DSSC並聯成大面積之太陽能電池，大面積太陽能電池一側玻璃與TCO的接觸面設置一灌注槽，並在大面積太陽能電池一端的灌注槽，從灌注槽泵入電解質和染料後，折斷灌注槽，然後進行密封。

中國專利CN102336051A公開了一種太陽能電池網布印刷裝置，包括印刷刮刀、輔助刮刀、回料刀、印刷網版，其特徵係在印刷網版上緊靠印刷刮刀邊緣兩側安裝兩個擋板結構，其中擋板結構主要由擋板面、擋板框架和安裝架組成；擋板面的底部與網布面可分體式接觸或者通過柔性材料黏結；回料刀和印刷刮刀及輔助刮刀之邊緣與擋板面無縫接觸；印刷機頭帶動刮刀和回料刀與擋板面接觸滑動，使漿料在兩側擋板面、刮刀和回料刀圍成的範圍內運動，實現漿料不向兩側流動。

中國專利CN202058761U公開了一種網布印刷晶體矽太陽能電池正銀網版，包括：矽片、主柵線、倒角、副柵線、所述的矽片上設有主柵線和副柵線，所述的主柵線和副柵線垂直設置，在所述的矽片上設有倒角，可以將正面電極柵線在矽片表面進行有效之擴展，增加覆蓋面積，將光電流進行有效之收集，從而改善了電池片的效率。

中國專利CN101969082A公開了一種兩次網布印刷與刻槽結合之太陽能電池製造技術，用於製造一種兩次印刷電極之太陽能電池，包含有刻槽技術和兩次印刷技術，刻槽技術係為：在矽片表面之電極柵線區域刻槽，使電極柵線區域形成蝕槽；兩次印刷技術係為：a、第一次印刷電極：將印刷之電極漿料填入蝕槽並進行烘乾，在蝕槽中形成第一層電極；b、第二次印刷電極：在第一層電極外表面印刷電極，使矽片表面電極柵線區域形成第二層電極。

構成傳統複合型掩膜版之絲網係為編織型金屬絲網或聚酯網等，此類絲網由於編織型經緯節點之特性會導致最終成型掩膜版的下漿效果，如：下漿不均；在實際掩膜版的製作過程中，往往需要先對絲網進行壓擠，從而儘量減少編織型絲網的這種效應。但既如此操作並無法完全避免經緯節點帶來的不良效果。

有鑑於此，本發明之目的在於提出一種金屬網布，可用於解決習知精密印刷技術中由於所用絲網具有編織型節點，導致成型掩膜版印刷不均勻的問題。

本發明之另一目的在於提供一種採用金屬網布製成的掩模板，该掩模板具有印刷均的优点。

為達到上述目的及其他目的，本發明提供一種金屬網布，設置有網格區，所述網格區由兩組相互垂直的絲網線組構成，所述金屬網布的網格區設置有圖案區域，所述圖案區域之圖案係由金屬網布上沿橫向或/及縱向之絲網線的構成；所述金屬網布之目數係介於100～600目之間，所述絲網線之線徑尺寸係介於10～100um之間，所述金屬網布之厚度係介於10～45um之間。

在本發明之一實施例中，上述之網格區的絲網線之線徑均勻。所述網格區的週邊設有受力緩衝帶及與緩衝帶相連的邊孔帶。所述金屬網布為一體成型且具有表面光滑以及無編織型節點之結構；所述金屬網布以絲網線構成連貫無編織型之網布。所述金屬網布目數係介於200～450目之間，所述絲網線之線徑尺寸係介於15～30um之間，所述金屬網布之厚度係介於15～30um之間。所述金屬網布上圖案區域的絲網線之線徑不大於非圖案區域的絲網線之線徑。所述金屬網布上圖案區域的絲網線之線徑均勻，或所述金屬網布上圖案區域的絲網線的兩頭之線徑大於之中間部份之線徑。所述金屬網布係通過電鑄技術製得，其材質為純鎳材料或鎳基合金材料。

本發明復提供一種採用上述金屬網布製得的掩膜版，所述掩膜版之圖案區域的網格開口尺寸不大於所述金屬網布上對應圖案的網格開口尺寸。

在本發明之一實施例中，上述之金屬網布之絲網線構成的圖形為一組相互平行的線條，其與掩膜版的柵線相對應。

基於上述，本發明提供之金屬網布係通過電鑄技術製得，其具有表面平整、無編織型經緯節點的特性，通過其製作的太陽能電池電極印刷網板在印刷時下漿均勻；另外，所述金屬網布在相應的太陽能電池電極印刷網板的柵線對應的區域無柵線所在方向上的絲網線，減少了金屬網布對印刷漿料的阻礙作用。

非編織型的金屬絲網，絲網表面光滑，其製成的掩膜版在清洗擦拭過程中不會由於表面的凹凸不平造成掩膜版的損傷。絲網可以根據需要設計不同的開孔率、絲網線徑尺寸及絲網線形狀，在保證絲網有較好的下漿效果的同時亦可保證絲網的壽命。

基於以上的優點，所述金屬網布進一步製得的太陽能電池電極印刷網板可以印刷“高寬比”較優的矽太陽能電池電極柵線結構，其有利於太陽能電池片對電流的收集及傳輸，從而相應的提高了太陽能電池片的轉化效率。

為讓本發明之上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。

以下藉由特定的具體實施例說明本發明之實施方式，熟悉此技術之人士可由本說明書所揭示之內容輕易地瞭解本發明之其他優點及功效。本發明亦可藉由其它不同的具體實施例加以施行或應用，本說明書中的各項細節亦可基於不同觀點與應用，在不悖離本發明之精神下進行各種修飾與變更。

須知，本說明書所附圖式中所繪示之結構、比例、大小等，均僅用以配合說明書所揭示之內容，以供熟悉此技術之人士之瞭解與閱讀，並非用以限定本發明可實施之限定條件，故不具技術上之實質意義，任何結構之修飾、比例關係之改變或大小之調整，在不影響本發明所能產生之功效及所能達成之目的下，均應仍落在本發明所揭示之技術內容得能涵蓋之範圍內。同時，本說明書中所引用之如“上、下”、“一”及“底部”等之用語，亦僅為便於敘述之明瞭，而非用以限定本發明可實施之範圍，其相對關係之改變或調整，在無實質變更技術內容下，當亦視為本發明可實施之範疇。

【實施例1】

本實施例提供一種金屬網布，如第1圖所示，其上設置有網格區，所述網格區由兩組相互垂直的絲網線組構成，所述金屬網布的網格區中間區域設置有圖案區域，所述圖案區域之圖案係由金屬網布沿橫向或/及縱向上絲網線的構成；所述金屬網布無編織型的經緯節點，其結構係為一體成型且表面光滑，即構成所述金屬網布絲網線係為連貫無編織型。

第2圖係為所述金屬絲網的局部放大示意圖，即顯示為第1圖中I處放大示意圖，其由相互交錯的絲網線Ia構成，本實施例中所述金屬網布的目數係為330目，所述絲網線之線徑係為20um，所述金屬網布之厚度係為25um。

第3圖所示係為所述金屬網布受力緩衝帶的局部放大示意圖，即顯示為第1圖中II處放大示意圖，所述緩衝帶的線徑尺寸是按一定的變化規律變化，本實施例所述規律如第3圖所示，由金屬網布中間至邊緣的線徑尺寸逐步增大，即r1小於r2小於r3，如：r1=20um，r2=30um，r3=40um。如第1圖所示，所述絲網線之線徑係為40um的外邊與網布的邊孔區域相連。如此設計可使得網布在繃緊受力時更能承受外界所提供的拉力。

【實施例2】

本實施例提供一種金屬網布，其基本架構和實施例1相同，其變換的部分如下：網布的目數係為400目，所述所述金屬網布的絲網線之線徑係為25um，所述金屬網布之厚度係為20um。

在此基礎上，所述金屬網布還有以下結構改動：

所述金屬網布上設置有圖案，本實施例所述的圖案係為一組相互平行的線條4a，如第4圖所示。第5圖所示係為第4圖中III部分的放大示意圖，第5圖中的5a所示之區域即係為第4圖中所示線條4a，5a所示之區域缺少橫向的絲網線。

第6圖所示係為第5圖中IV部分的放大示意圖，在IV部分的圖案區域絲網線線徑有如下規律：金屬網布主體絲網線之線徑r1>圖案區域內部絲網線的兩端線徑r4>圖案區域內部絲網線中間區域的線徑r5，其係為圓滑型結構；所述IV部分的絲網線的圖案區域的絲網線之線徑亦可以係以下規律：如第7圖所示，圖案區域內部的絲網之線線徑尺寸均勻，且有金屬網布主體絲網線的線徑r1≥圖案區域內部絲網線之線徑r6。

第8圖所示的係在所述之金屬網布上塗布一層掩模物質後的掩膜版局部示意圖（與第5圖所示部分相對應），如圖所示所述掩膜版的開口中僅存在一個方向的絲網線8a，其起到橋線的作用，比較第5圖、第8圖有：所述掩膜版之圖案區域的網格開口尺寸不大於所述金屬網布上對應圖案的網格開口尺寸，金屬網布絲網對應掩膜版之圖案區域的開口尺寸R1≥掩膜版之圖案區域的網格開口尺寸R2。如此設計，可以降低掩膜版的掩模物質的塗覆難度係數，且由於開口處絲網線只有一個方向上，相對較少的橋線減少了對印刷漿料的影響，可以保證掩膜版的下料效果好。

【實施例3】

本實施例提供一種金屬網布，其基本架構和實施例1、實施例2相似，其變換的部分如下：所述金屬網布目數在200～450目之間，所述絲網線之線徑尺寸在15～30um之間，所述金屬網布之厚度15～30um之間。

【實施例4】

本實施例提供一種金屬網布，其基本架構和實施例1、實施例2相似，其變換的部分如下：所述金屬網布目數、線徑尺寸、厚度可以係實施例3中所述數值區間數值的任意組合。

綜上所述，本發明提供之金屬網布及採用該金屬網布製得的掩膜版中，所述金屬網布設置有網格區，所述網格區由兩組相互垂直的絲網線組構成，所述金屬網布的網格區中間區域設置有圖案區域，所述圖案區域之圖案係由金屬網布沿橫向或/及縱向上絲網線的構成；所述金屬網布目數為100～600目，所述絲網線之線徑尺寸係為10～100um，所述金屬網布之厚度係為10～45um，本發明有效解決了習知精密印刷技術中由於所用絲網具有編織型節點，導致成型掩膜版印刷不均勻的問題。所以，本發明有效克服了習知技術中的種種缺點而具高度產業利用價值。

上述實施例係用以例示性說明本發明之原理及其功效，而非用於限制本發明。任何熟習此項技藝之人士均可在不違背本發明之精神及範疇下，對上述實施例進行修改。因此本發明之權利保護範圍，應如後述之申請專利範圍所列。

第1圖中

I．．．為網格區

Ⅱ．．．為受力緩衝帶區

第2圖中

Ia．．．為絲網線

第3圖中

r1、r2、r3．．．為不同網格區域的絲網線線徑尺寸

由金屬網布中間至邊緣的線徑尺寸逐步增大，即r1小於r2小於r3

第4圖中

Ⅲ．．．為網格區域

4a．．．為缺少橫向的絲網線的區域

第5圖中

Ⅳ．．．為缺少橫向的絲網線的網格區域

5a．．．為缺少橫向的絲網線的區域

R1．．．為金屬網布絲網線缺失區域的開口尺寸

第6圖中

r1．．．為金屬網布主體絲網線線徑

r4．．．為圖案區域內部絲網線的兩端線徑

r5．．．為圖案區域內部絲網線中間區域的線徑

金屬網布主體絲網線線徑r1>圖案區域禸部絲網線的兩端線徑r4>圖案區域內部絲網線中間區域的線徑r5

第7圖中

r1．．．為金屬網布主體絲網線線徑

r6．．．為圖案區域內部絲網線的線徑

圖案區域內部的絲網線線徑尺寸圴勻，且有金屬網布主體絲網線線徑r1

圖案區域內部絲網線的線徑r6

以及

第8圖中

8a．．．為掩膜版開口處的橋線

R2．．．為掩膜版圖案區域的網格開口尺寸

金屬網布絲網對應掩膜版之圖案區域的開口尺寸R1

掩膜版之圖案區域的網格開口尺寸

[第1圖]顯示為金屬網布結構示意圖；[第2圖]顯示為實施例1中金屬絲網的局部放大示意圖；[第3圖]顯示為金屬網布受力緩衝帶的局部放大示意圖；[第4圖]顯示為有絲網線構成圖案的金屬網布示意圖；[第5圖]顯示為第4圖中III部分的放大示意圖；[第6圖]顯示為第5圖中IV部分的放大示意圖；[第7圖]顯示為絲網線的圖案區域的絲網線線徑；以及[第8圖]顯示為金屬網布上塗布一層掩模物質後的掩膜版局部示意圖。

I．．．網格區

Ⅱ．．．受力緩衝帶區

Claims (7)

1. 一種金屬網布，設置有網格區，所述網格區設置有非圖案區域，所述非圖案區域係由兩組相互垂直的絲網線組構成，所述網格區還設置有圖案區域，所述圖案區域之圖案係由金屬網布沿橫向或縱向的一組相互平行的絲網線構成；所述金屬網布上圖案區域的絲網線之線徑小於非圖案區域的絲網線之線徑；所述金屬網布之目數係介於100~600目之間，所述絲網線之線徑尺寸係介於10~100um之間，所述金屬網布之厚度係介於10~45um之間。
2. 如申請專利範圍第1項所述之金屬網布，其中：所述網格區的週邊設有受力緩衝帶及與該受力緩衝帶相連的邊孔帶，該受力緩衝帶的線徑尺寸係由中間至邊緣逐步增大。
3. 如申請專利範圍第1項所述之金屬網布，其中：所述金屬網布係一體成型且具有表面光滑以及無編織型節點之結構；所述金屬網布絲網線係為連貫無編織型之網布。
4. 如申請專利範圍第1項所述之金屬網布，其中：所述金屬網布目數係介於200~450目之間，所述絲網線之線徑尺寸係介於15~30um之間，所述金屬網布之厚度係介於15~30μm之間。
5. 如申請專利範圍第1項所述之金屬網布，其中：所述金屬網布上圖案區域的絲網線之線徑均勻，或所述金屬網布上圖案區域的絲網線的兩頭之線徑大於之中間部份之線徑。
6. 如申請專利範圍第1項所述之金屬網布，其中：所述金屬網布係通過電鑄技術製得，係為純鎳材料或鎳基合金材料為材質的金屬網布。
7. 一種採用申請專利範圍第1項至第6項中任意一種金屬網布製得的掩膜版，所述掩膜版之圖案區域的網格開口尺寸小於所述金屬網布上圖案區域的網格開口尺寸。