TWI807950B

TWI807950B - 具緩衝結構之印刷網版

Info

Publication number: TWI807950B
Application number: TW111129033A
Authority: TW
Inventors: 許思華; 黃士豪; 陳鵬全; 蘇建閩
Original assignee: 倉和股份有限公司; 大陸商倉和精密製造（蘇州）有限公司
Priority date: 2022-08-02
Filing date: 2022-08-02
Publication date: 2023-07-01
Also published as: TW202406757A

Abstract

一種印刷網版，包含網布及複數個緩衝結構。此網布由複數條經紗及複數條緯紗交織構成。此複數個緩衝結構設置並凸出於此網布之貼印面。此等緩衝結構之相鄰兩者間形成通口以供印刷材料通過，每一緩衝結構之厚度介於3μm至15μm、寬度介於30μm至200μm。

Description

具緩衝結構之印刷網版

本揭露係關於一種印刷網版，特別係關於一種具緩衝結構之印刷網板。

網版印刷的用途十分廣泛，甚至在現今高科技電子產業中，舉凡太陽能電池、半導體元件、IC載版等等各種製程技術中，亦可見其應用。隨著電子產品的蓬勃發展，如欲透過網版印刷技術打印製作電子線路，則網版之設計必須有所提升，以適應電子零組件愈趨微小精密的趨勢並實現快速製造。

為了打印如電子線路等較細且具厚度之印刷圖形，通常採用離版印刷技術，其中網版與被印物之間存在一定距離。印刷時，刮刀將下壓網版以接觸被印物，以使印刷材料附著至被印物，並利用網版之網布本身的張力回彈來脫離被印物。為了在實現快速印刷(例如，刮刀移動速度為480mm/s)的同時，避免網版與被印物之間沾黏而導致印刷圖形受影響，網版的回彈須具備一定速度。現有作法係利用提高網版之張力的方式來實現。

然而，前述現有作法卻又可能導致網版的耐印次數降低、甚至容易產生破版等問題，使得成本大幅增加。因此，如何在不提高網版張力的情況下，仍能達到較快速的網版離版效果，是網版印刷技術中需面臨的重要議題。

在本揭露之一技術態樣中提出一種印刷網版。印刷網版包含網布和複數個緩衝結構。網布由複數條經紗及複數條緯紗交織構成。此等緩衝結構設置並凸出於網布之貼印面，此等緩衝結構之相鄰兩者間形成通口以供印刷材料通過，每一緩衝結構之厚度介於3μm至15μm、寬度介於30μm至200μm。

於一實施例中，網布塗布有遮蔽層，遮蔽層具有對應並連接通口的圖形開口以供印刷材料通過。

於一實施例中，網布於圖形開口處僅具有經紗或緯紗之其中一者。

於一實施例中，網布為複合網。

於一實施例中，網布為金屬網與特多龍網壓合之複合網。

於一實施例中，印刷網版更包含複數個高分子膜。高分子膜設置於貼印面並對應包覆緩衝結構，任兩相鄰的高分子膜間形成對應並連接通口的開口部。

於一實施例中，印刷網版更包含一高分子膜。高分子膜設置於貼印面並包覆緩衝結構，此高分子膜具有對應並連接通口的開口部。

透過本揭露之印刷網版，可實現快速離版、縮短印刷時程，尤其在例如張力低於20牛頓的聚醯亞胺網布上，亦可達成如使用高張力網布之印刷效果，同時亦能維持印刷品質及保護網布不直接受到印刷過程中的磨損消耗，印刷網版的耐印程度高、壽命更長。此外，藉由高分子膜的設置，緩衝結構亦能得到良好的保護，且材質的選擇亦可不受限制。

100:印刷網版

110:網框

120:網布

120U:刮刀面

120D:貼印面

122:經紗

124:緯紗

130:遮蔽層

132:圖形開口

140:緩衝結構

142:通口

150:被印物

160:刮刀

170:印刷材料

180:高分子膜

182:開口部

A-A’:剖面線

D:離版間距

H:厚度

W:寬度

圖1為本揭露文件之一實施例之印刷網版的上視圖。

圖2為本揭露文件之一實施例之印刷網版的側視剖面圖。

圖3為本揭露文件之一實施例之印刷網版的使用情形示意圖。

圖4為本揭露文件之一實施例之印刷網版的側視剖面圖。

圖5為本揭露文件之一實施例之印刷網版的側視剖面圖。

圖6為本揭露文件之一實施例之印刷網版的側視剖面圖。

下文係舉實施例配合所附圖式作詳細說明，但所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發明，並不用來限定本發明，而結構操作之描述非用以限制其執行之順序，任何由元件重新組合之結構，所產生具有均等功效的裝置，皆為本發明揭示內容所涵蓋的範圍。本發明所提到的方向用語，例如「上」、「下」等，僅是參考所附圖式的方向。因此，使用的方向用語僅是用以說明及理解本發明，而非用以限制本發明。此外，附圖僅僅用以示意性地加以說明，并未依照其真實尺寸進行繪製。

在全篇說明書與申請專利範圍所使用之用詞(terms)，除有特別註明外，通常具有每個用詞使用在此領域中、在此揭露之內容中與特殊內容中的平常意義。某些用以描述本揭露之用詞將於下或在此說明書的別處討論，以提供本領域技術人員在有關本揭露之描述上額外的引導。

請參閱圖1，圖1繪示本揭露之一實施例之印刷網版100的上視圖。印刷網版100例如為矩形，但不以此為限。印刷網版100可由網框110上固定網布120的方式來形成。網布120由多條經紗122及多條緯紗124交織構成。其中，經紗122及緯紗124之命名係用以區分兩者之延伸方向上的不同，並非用以限制其等需以特定方向設置。於此例中，經紗122及緯紗124以彼此垂直方式交錯排列，此係僅用以方便說明。在實際應用上，經紗122及緯紗124亦可以非垂直方式交錯設置，例如以特定角度傾斜交錯、或不規則交錯等，本文並不加以限制。此外，應理解，網布120之經紗122的數量、緯紗124的數量以及兩者形成之網目數僅是用以示意，並非實際應用情形。

於一實施例中，網布120可採用複合網形式，例如，網布120中間區域採用金屬網，而金屬網外圍透過例如壓合方式與特多龍(Tetoron)(亦稱作聚酯纖維(Polyester)、滌綸、PET聚酯等)網接合，再以機械式或氣動式張網機將網布120拉伸到所需張力後，與網框110進行結合。應理解，金屬網可為任何金屬，且網布120採用複合網僅是一種實施方式，於實際應用上，亦可根據需求將網布120之材質替換。例如，於一實施例中，網布120中間可採用非金屬網與特多龍網壓合，或者網布120整體採用單一材質製成。此外，前述之所需張力是根據印刷產品的需求做調整的，並未特別限定。

承圖1之實施例，網布120上塗布有遮蔽層130，而遮蔽層130間具有圖形開口132。其中，圖形開口132係用以供印刷材料通過之貫穿網布120之通道，而周圍未開口之遮蔽區域則屏蔽印刷材料通過網布120。藉此，可於被印物 (此圖未示)上列印出與圖形開口132形狀相同之圖樣。進一步來說，遮蔽層130係透過在網布120上塗布所需膜厚之乳劑或高分子材料，並採例如曝光顯影方式，來將欲列印之圖形區域曝光以形成圖形開口132。其中，遮蔽層130之膜厚與網布120之紗厚係與欲列印之圖形厚度有關。應理解的是，本揭露針對遮蔽層130之材料、範圍、形狀以及圖形開口132之範圍、形狀、數量等皆不加以限制，圖1中遮蔽層130及圖形開口132之設計皆僅用以方便說明。舉例來說，遮蔽層130亦可塗布整面網布120，圖形開口132亦可根據產品設置成任意形狀或兩個以上。

請接著參閱圖2，圖2繪示本揭露文件之一實施例之印刷網版100根據圖1的剖面線A-A’的側視剖面圖。圖2中，網布120可區分為上部的刮刀面120U、及下部的貼印面120D。刮刀面120U即為印刷時，網布120與刮刀接觸之面。而貼印面120D即為印刷時，網布120與被印物接觸之面。網布120於貼印面120D設置有多個凸出的緩衝結構140，相鄰的緩衝結構140之間形成有通口142。於一實施例中，通口142位置之數量係與圖形開口132相對應，而通口142之大小大於或等於圖形開口132。舉例來說，當有兩個圖形開口132時，亦可設置有兩個對應的通口142，且各通口142皆大於各自對應的圖形開口132，其中各通口142之大小可為相同或不同。

請一併參閱圖2和圖3，圖3繪示本揭露文件之一實施例之印刷網版100的使用情形示意圖。於圖3中，印刷網版100的貼印面120D與被印物150之間存在有離版間距D。當刮刀160來回下壓印刷網版100時，印刷網版100隨著刮刀160的所到位置向下產生形變以接觸被印物150。而印刷材料170可於刮刀面120U經刮刀160的擠壓進入圖形開口132，接著在通過兩相鄰緩衝結構140之間的通口142來進入貼印面120D，以進一步附著於被印物150上。

詳細來說，緩衝結構140之設置可為個別貼附於網布120之貼印面120D，或者直接使用乳劑塗布網布120之貼印面120D，在進行曝光顯影的方式以曝光出通口142。其中，緩衝結構140可採用例如熱塑性彈性體(Thermoplastic Elastomers,TPE)等彈性較好之材質，其形狀可為長條區塊狀或任意形狀，本文並不加以設限。此外，應理解的是，各緩衝結構140之材質亦可不同，使用者可依實際需求選用多種材質搭配或混合材料。

如先前所述，傳統網版印刷中，網布常與被印物摩擦導致磨損，而本揭露之凸出的緩衝結構140有助於防止網布120於列印過程中過度摩擦被印物造成損傷。然應注意的是，若採用面積過大的緩衝結構可能會增加貼印面與被印物的接觸面積，導致黏版的可能性提高，進而產生印刷擴線的可能。此外，過高(厚)的緩衝結構會使網版的印刷速度低落，亦會使通過印刷網版之圖形開口區域(透墨區)的印刷材料無法與被印物形成良好接觸，造成懸空印刷而導致印刷不良。因此，可將緩衝結構140之厚度設於第一預設範圍內，而寬度設於第二預設範圍內，藉以限制結構140之厚度及/或寬度不過大，以防止產生不期望的效果。

詳細而言，於一實施例中，設定緩衝結構140之厚度H的第一預設範圍介於3μm至15μm之間，且寬度W的第二預設範圍介於30μm至200μm時，可具有良好的印刷效果。而於一較佳實施例中，當緩衝結構140的厚度H的第一預設範圍介於4μm至12μm之間，且寬度W介於30μm~70μm時，所列印出之圖案的線形將有最好的高寬比。藉由限制緩衝結構140的厚度及寬度，印刷網版100與被印物之接觸面積受控制，進而能控制彼此間的吸附力在期望的範圍內，防止黏版的情形發生。而因緩衝結構140的厚度H較低，則印刷網版100與被印物間的距離 (離板間距)亦較低。此可防止印刷網版100的回彈時間過長，確保印刷速度。並且，印刷網版100於列印過程中被刮刀下壓時，產生的形變程度亦較低。相較於設置較厚(大於15μm)之緩衝結構的印刷網版，印刷網版100的耐印次數有顯著的提升。

請參閱圖4，圖4繪示本揭露文件之一實施例之印刷網版100的側視剖面圖。與圖2之實施例的不同處在於，圖4之實施例於印刷網版100之圖形開口132處經過去紗處理。去紗處理即是將網布之經紗或緯紗去除，以形成無網結網版，以使印刷網版100可以用於打印更細的線路圖形，例如太陽能電池等等。於此例中，僅在圖形開口132處將網布120之經紗122去除。如圖4所示，於圖形開口132處僅具有緯紗124，而無經紗122。應理解，於另一實施例中，亦可去除圖形開口132處之緯紗124，僅留下經紗122。或者，於又一實施例中，亦可去除大於圖形開口132之範圍的經紗122或緯紗124。

然而，經過去紗處理的印刷網版，其張力將下降，此會導致印刷網版之回彈速度降低，提高黏版的機率。因此，於圖4的實施例中，藉由緩衝結構140的設置，印刷網版100與被印物之接觸面積減少，實現了快速離版，故即使網布120因去紗而處於較低張力的情況下，仍可維持如處於高張力時的印刷表現。

接著，請參閱圖5，圖5繪示本揭露文件之一實施例之印刷網版100的側視剖面圖。承前述，印刷網版100於網布120之貼印面120D設置有凸出之緩衝結構140，實現了保護網布120、快速離版、增加印刷網版100的回彈速度等功效，然而，此凸出結構本身亦會於印刷過程中與被印物摩擦而有耗損的情形發生。因此，於圖5的實施例中，於貼印面120D設置多個高分子膜180來包覆各個緩衝結構140，藉此減低緩衝結構140於印刷過程時的磨損。其中，相鄰的兩高分子膜180之間形成與通口142對應連接的開口部182，開口部182大於或等於圖形開口132之大小，以供印刷材料之通過並列印於被印物上。其中，開口部182之數量與通口142之數量對應。

具體而言，高分子膜180例如為聚醯亞胺等高分子材料，其具有抗刮、耐磨的特性，以達到保護緩衝結構140的效果。於一實施例中，高分子膜180可透過熱壓法或黏膠貼合等方式，個別貼附並包覆各緩衝結構140。或者，於另一實施例中，高分子膜180可為一個整體膜層，同時包覆整個網布120之貼印面120D，接著使用雷射方式對高分子膜180進行雕刻，以對應通口142形成開口部182。其中，高分子膜180之厚度設定與所欲印刷圖案相關。藉由高分子膜180的設置，緩衝結構140則可選擇彈性更佳的任意材質及/或任意造型，而不需考量選用材質及造型所將產生之摩擦力，使印刷網版100的回彈效果進一步提升。

應理解的是，本揭露並不打算限制高分子膜180與貼印面120D之接合方式，任何可將兩者結合之方法皆可適用於本揭露。此外，本揭露亦不限制僅以雷射方式雕刻高分子膜180以形成開口部182，開口部182可以任何合適之雕刻、切割方法來形成。再者，高分子膜180之材料亦可選用其他適當之材料，或採用多種材料之組合。

於另一實施例中，當高分子膜180之開口部182的大小及形狀等同欲列印之圖形區域的大小及形狀時，開口部182可直接作為圖形開口以取代圖形開口132。亦即是說，於一實施例中，印刷網版100可不需塗布有遮蔽層130。請參閱圖6，圖6繪示本揭露文件之一實施例之印刷網版100的側視剖面圖。於此實施例中，印刷網版100未塗布有遮蔽層130，因此緩衝結構140係於貼印面120D直接貼附於網布120，高分子膜180於貼印面120D包覆各個緩衝結構140。其中，相鄰的兩高分子膜180之間形成有開口部182以供印刷材料通過，而開口部182之形狀及大小與欲列印之圖樣相同。因此，當印刷材料通過開口部182時，即能在被印物上列印出與開口部182相同形狀、相同大小之圖樣。此外，於此例中，因未有設置遮蔽層130，因此是透過網布120、緩衝結構140、及高分子膜180三者的總厚度來控制欲列印之圖形厚度。

請參考下方根據本揭露之實施例所作實驗的數據，以獲得對本揭露更清晰的理解。於本實驗中，印刷網版100之網布120採用480.11網布，高分子膜180之厚度為6μm，開口部182之寬度為13μm，採用無網結網版。其中，對照組1即為未設有緩衝結構140之印刷網版。

由上述實驗數據可知，實驗組A和實驗組B透過緩衝結構140之設置，列印出之圖形可具有較對照組1更佳之高寬比。其中，相較於設置厚度為3μm(實驗組A)之緩衝結構140，當緩衝結構140之厚度為8μm(實驗組B)時，列印出之圖形具有更好的高寬比，顯示出本揭露所揭露之印刷網版技術具有優異的離板速度和回彈速度，有效防止印刷網版與被印物之間的沾黏。

接著，請在參閱下方根據本揭露之實施例所作關於低張力網布的實驗測試數據。其中，對照組2即為未設有緩衝結構140之印刷網版，實驗組C採用較低張力進行拉伸。

由上述實驗數據可看出，實驗組C透過緩衝結構140之設置，即使在網布張力較低之情形下，仍可印出具有更優異高寬比的列印圖形。亦即是說，透過本揭露之印刷網版，即使經去紗之低張力網布也可維持如高張力網布的列印效果。

雖然本揭露之實施例已揭露如上，然其並非用以限定本揭露，任何熟習此技藝者，在不脫離本揭露之精神和範圍內，當可做些許之更動與潤飾，因此本揭露之保護範圍當以後附之申請專利範圍所界定為準。