專利名稱：絲網(wǎng)印版的制作方法
絲網(wǎng)印版
本發(fā)明涉及絲網(wǎng)印版，其具有包含第一缺口的、充當印刷掩模載體的第一層和具 有第二缺口的、充當掩模的第二層，第二層與第一層牢固連接。
在絲網(wǎng)印刷時或者在漏印方法中，印刷介質(zhì)被施加到絲網(wǎng)印版上，在這里，隨后借 助沿著絲網(wǎng)印版的頂側(cè)導向移動或很靠近該頂側(cè)導向移動的刮刀將印刷介質(zhì)刮入絲網(wǎng)印 版的缺口中。有這樣的絲網(wǎng)印版，它具有包含第一缺口的絲網(wǎng)印刷掩模載體，所述第一缺口 如此構(gòu)成，其從絲網(wǎng)印刷掩模載體的頂側(cè)通到底側(cè)。隨后可以在絲網(wǎng)印刷掩模載體的底側(cè) 安置絲網(wǎng)印刷掩模，絲網(wǎng)印刷掩模具有第二缺口，其中所述第二缺口至少部分與該絲網(wǎng)印 刷掩模載體的第一缺口重合。通過在絲網(wǎng)印刷掩模載體上方的一次或多次刮刀運動，可以 將印刷介質(zhì)經(jīng)過第一缺口和第二缺口送到位于其下方的基材上。印刷介質(zhì)未到達由絲網(wǎng)印 刷掩模遮蓋區(qū)域，從而在基材上形成印刷圖案，該印刷圖案基本上對應于絲網(wǎng)印刷掩模的 缺口。
絲網(wǎng)印刷和絲網(wǎng)印版的使用是早就已知且經(jīng)過考驗的。但隨著例如用于太陽能電 池的待印制跡線越來越微型化，出現(xiàn)以下困難，印刷介質(zhì)可能通過絲網(wǎng)印版穿過狹窄的缺 口來輸送。在導電跡線狹窄的情況下，還可能希望導線電阻盡量小。這可以如此做到，即， 印制出相對厚的狹窄跡線。在絲網(wǎng)印刷中，目前容易做到印制這樣的跡線，其高度例如等于 跡線寬度的20%。這對應于印制跡線的1: 5的高寬比。但是如果希望印制線跡在基材上 的布線面積較小，同時導線電阻也保持的盡量小，則跡線的高寬比應該至少為1: 2、1 :1 或者更大，例如是2 I。在太陽能電池金屬化方面存在這樣的要求，在這里，印制金屬跡線 的寬度應該盡量狹窄，以便蓋住小的太陽能電池面積并提供盡量大的面積將太陽能轉(zhuǎn)換為 電能。
如果要用絲網(wǎng)印版印制寬度不到60微米的且高度低的狹窄跡線，則一般有以下 困難，具有可復制的高度較低的這種狹窄跡線主要利用絲網(wǎng)印刷技術(shù)來制造。狹窄的例 如包含銀的薄金屬化結(jié)構(gòu)可以在太陽能電池金屬化中被用作初始層，用于進一步的電鍍涂 覆。該初始層的金屬化結(jié)構(gòu)高度此時只需幾百納米，但在這里，利用目前可得到的絲網(wǎng)印版 是無法實現(xiàn)的。既不能通過曝光作為絲網(wǎng)印刷掩模的光敏層來達成此目標，也不能采用刻 蝕技術(shù)來達成此目標。確實還有其它印刷技術(shù)例如噴墨印刷，可借此制造較低的金屬化結(jié) 構(gòu)高度，但是這樣的技術(shù)相對昂貴且不可靠，這是因為噴嘴經(jīng)常堵塞且因而無法進行印刷。
因而，一個任務在于提供一種絲網(wǎng)印版，其最小結(jié)構(gòu)尺寸不受絲網(wǎng)印刷掩模的結(jié) 構(gòu)化技術(shù)的限制，并且可以利用寬度不到60微米的印跡來可復制地且低成本地制造。本發(fā) 明的另一個任務是視印跡高度的高或低的應用而定，在開口高度和寬度之間的高寬比給定 情況下實現(xiàn)寬度不到60微米的印跡。
該任務將通過獨立權(quán)利要求的主題來完成。本發(fā)明的有利改進方案是從屬權(quán)利要 求的主題。
根據(jù)本發(fā)明的絲網(wǎng)印版，其具有第一層，所述第一層充當絲網(wǎng)印刷掩模載體，所 述第一層具有第一缺口，所述第一缺口如此構(gòu)成，即，所述第一缺口從所述第一層的頂側(cè)通 到底側(cè)；第二層，所述第二層充當絲網(wǎng)印刷掩模，所述第二層被構(gòu)成為掩模層并且與所述第一層的底側(cè)牢固連接，在這里，所述第二層具有第二缺口，所述第二缺口至少部分與第一層 的所述第一缺口重合，從而印刷介質(zhì)能夠通過所述第一層的所述第一缺口從所述第一層的 頂側(cè)穿過所述第二層的所述第二缺口被送往底側(cè)，并且能夠被輸送到可安置于所述底側(cè)下 方的基材上，其中，所述第一和/或所述第二缺口的表面具有涂層，所述涂層具有一厚度， 所述厚度等于各個缺口的最小橫截面內(nèi)寬的至少5%，其中，所述絲網(wǎng)印版的總高度與未被 涂覆的所述第一缺口和/或未被涂覆的所述第二缺口的最大橫截面內(nèi)寬之比小于1: 1，并 且所述絲網(wǎng)印版的總高度與被涂覆的所述第一缺口和/或被涂覆的所述第二缺口的最大 橫截面內(nèi)寬之比大于1:1。
絲網(wǎng)印版內(nèi)的缺口因此可以按照目前常見的尺寸來制造，其中，該缺口內(nèi)的涂層 使得剩余的穿透開口明顯縮小。在涂層相對較厚的情況下，可以針對印刷介質(zhì)形成小于60 微米的剩余的穿透開口，從而利用這樣的絲網(wǎng)印刷掩模也可以制造出寬度不到60微米的 狹窄印跡。
所述第一和/或第二缺口的表面優(yōu)選具有涂層，所述涂層具有一厚度，所述厚度 等于各個缺口的最小橫截面內(nèi)寬的至少20%。
根據(jù)本發(fā)明的一個實施方式，所述涂層的水接觸角度在0° -90°的范圍內(nèi)。接觸 角度是指這樣的角度，即，在固體表面上的液滴相對該表面構(gòu)成的角度。因此接觸角度在 0° -90°范圍的情況下，液態(tài)或膏狀的印刷介質(zhì)與涂層表面產(chǎn)生相對良好的交互作用，從 而當絲網(wǎng)印版被從承印基材上移除時，印刷介質(zhì)的大部分保持附著在這樣的涂覆缺口內(nèi)。 因而在基材上僅留下相對薄的印刷覆層，從而可以制造出狹窄且同時較薄的印跡。
用銀膏絲網(wǎng)印刷實現(xiàn)的電鍍初始層例如能夠可靠地在I微米厚度情況下使用。就 技術(shù)和經(jīng)濟而言，尤其當印刷介質(zhì)昂貴且待制造產(chǎn)品的功能不需要很多材料時，該厚度無 需大于2微米至5微米。
如果所述涂層的水接觸角度在從大于90°至150°的范圍內(nèi)，則印刷介質(zhì)與涂層 表面之間只產(chǎn)生弱交互作用。在這樣的情況下，當絲網(wǎng)印版從基材上被移除時，被加入缺口 中的印刷介質(zhì)僅有一小部分留在缺口中。結(jié)果就是獲得寬度不到60微米的狹窄印跡，該狹 窄印跡的高度可以等于絲網(wǎng)印版的高度。因此，該印跡可以具有1:1或更大的高寬比。
將參照以下附圖來說明本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點，其中


圖1示出本發(fā)明絲網(wǎng)印版和承印基材的第一實施方式的橫截面；
圖2示出本發(fā)明絲網(wǎng)印版和承印基材的第二實施方式的橫截面；
圖3示出本發(fā)明絲網(wǎng)印版和承印基材的第三實施方式的橫截面；
圖4示出本發(fā)明絲網(wǎng)印版和承印基材的第四實施方式的橫截面。
圖1示出絲網(wǎng)印版1，其具有包含第一缺口 4的、充當絲網(wǎng)印刷掩模載體的第一層 2和包含第二缺口 5的、充當絲網(wǎng)印刷掩模的第二層3。第一缺口 4和第二缺口 5具有相同 的橫截面內(nèi)寬8，在這里，它們上下相互重疊布置。在這兩個缺口 4和5中加入涂層6，該涂 層6使得缺口 4和5的剩余內(nèi)寬縮小。涂層6在此實施方式中沿整個缺口壁設置并且具有 厚度9，從而缺口 4和5的剩余橫截面內(nèi)寬81為寬度8減去涂層厚度9值的兩倍。
如果例如借助沿絲網(wǎng)印刷掩模載體的頂側(cè)拉動經(jīng)過的刮刀將印刷介質(zhì)30刮入帶 有涂層6的缺口 4和5，則印刷介質(zhì)30到達設于絲網(wǎng)印版I下方的基材20上。在此實施方 式中涂層6的水接觸角度在從大于90°至150°的范圍內(nèi)。為此印刷介質(zhì)30與涂層6表面只有弱的交互作用，從而在從基材20移除絲網(wǎng)印版I之后(參見箭頭50)，留下印刷覆 層31，其具有高度10和寬度11。寬度11對應于被涂覆缺口的剩余穿透寬度或者橫截面內(nèi) 寬，在這里，高度10對應于絲網(wǎng)印刷掩模I的高度7。如I所示，即使絲網(wǎng)印版I的總高度 7與未涂覆的缺口 4和5的最大橫截面內(nèi)寬8之比小于1:1，也可以利用用于印刷覆層31 的這樣的絲網(wǎng)印版I獲得大于1:1的高寬比。
具有作為絲網(wǎng)印刷掩模載體的第一層2和作為絲網(wǎng)印刷掩模的第二層3的絲網(wǎng)印 版I可以一體構(gòu)成。這兩層2和3于是僅由缺口4和5的深度來限定。不過，同樣可以由 兩個部分構(gòu)成第一層2和第二層3，這兩個部分由相同的或者不同的材料制成。根據(jù)本發(fā) 明，絲網(wǎng)印刷掩模載體2由不銹鋼箔制成。絲網(wǎng)印刷掩模也可以由絲網(wǎng)印刷掩模構(gòu)成。在 另一個實施方式中，掩模載體由只有第一缺口 4且與掩模層組合的箔膜構(gòu)成，該掩模層由 基于聚乙烯醇的光敏乳膠、毛細管膜或固體抗蝕劑制成，或者借助優(yōu)選采用鎳的電鍍作業(yè) 來產(chǎn)生。
在圖2所示的本發(fā)明絲網(wǎng)印版I的第二實施方式中，得到幾乎與第一實施方式 中一樣的結(jié)構(gòu)。在均具有橫截面內(nèi)寬8的缺口 4和5中有具有寬度12的涂層61，其中涂 層61環(huán)繞涂布在缺口 4和5內(nèi)。但與第一實施方式的區(qū)別在于，涂層61的水接觸角度在 0° -90°的范圍內(nèi)。為此，在印刷介質(zhì)30和涂層61表面之間存在相對良好的交互作用，從 而在從基材20移除絲網(wǎng)印版I之后(參見箭頭50)，印下的印刷介質(zhì)30僅略微離開涂層。 結(jié)果是在基材20上留下印刷覆層31，其僅具有相對小的高度13。因此，可利用這樣的絲網(wǎng) 印版I制造具有寬度14和高度13的狹窄印跡。該印跡的高寬之比小于1: 1，但是，當缺 口 4、5不具有涂層時，不到60微米的寬度14的絕對值小于缺口 4和5的橫截面內(nèi)寬8。
在圖3所示的本發(fā)明絲網(wǎng)印版的第三實施方式中，在第一缺口內(nèi)設有連橋40。連 橋40和第一缺口 4的壁和第二缺口 5的壁均具有涂層63。被加入缺口 4中的印刷介質(zhì)30 可以下壓連橋，從而可以獲得相對寬的印刷覆層31。涂層63的水接觸角度在0° -90°范 圍內(nèi)。因而在從基材20移除絲網(wǎng)印版I之后(參見箭頭50)，在第一缺口 4中留下相對大 部分的印刷介質(zhì)30，從而在基材20上可以獲得較低的印刷覆層31，在該印刷覆層31的寬 度范圍內(nèi)，其具有相對均勻一致的高度剖面形狀。
圖4示出本發(fā)明絲網(wǎng)印版的第四實施方式。缺口 4和5具有涂層64，該涂層的水 接觸角度在90° -150°范圍內(nèi)。因而在從基材20移除絲網(wǎng)印版I之后(參見箭頭50)，在 第一缺口 4中留下相對小部分的印刷介質(zhì)30，從而在基材20上可以獲得高的印刷覆層31， 在該印刷覆層的寬度范圍內(nèi)，其具有相對均勻一直的高度剖面形狀。虛線32表示就在移除 掩模后的印刷覆層31的高度剖面形狀，在這里，實線33表示在印刷介質(zhì)30側(cè)移之后的印 刷覆層31的高度剖面形狀。在此實施方式中，可以制造出具有1:1高寬度比的印刷覆層31。
權(quán)利要求
1.一種絲網(wǎng)印版，其具有第一層，所述第一層充當絲網(wǎng)印刷掩模載體，所述第一層以不銹鋼箔形式構(gòu)成并且具有第一缺口，所述第一缺口如此構(gòu)成，即，所述第一缺口從所述第一層的頂側(cè)通到底側(cè)，第二層，所述第二層充當絲網(wǎng)印刷掩模，所述第二層被構(gòu)成為掩模層并且與所述第一層的所述底側(cè)牢固連接，在這里，所述第二層具有第二缺口，所述第二缺口至少部分與所述第一層的所述第一缺口重合，從而印刷介質(zhì)能夠通過所述第一層的所述第一缺口從所述第一層的頂側(cè)穿過所述第二層的所述第二缺口被送往底側(cè)，并且能夠被輸送到可安置于所述底側(cè)下方的基材上，其中，所述第一缺口和/或所述第二缺口的表面具有涂層，所述涂層具有一厚度，所述厚度等于各個缺口的最小橫截面內(nèi)寬的至少5%，其中，所述絲網(wǎng)印版的總高度與未被涂覆的所述第一缺口和/或未被涂覆的所述第二缺口的最大橫截面內(nèi)寬之比小于1: 1，并且所述絲網(wǎng)印版的總高度與被涂覆的所述第一缺口和/或被涂覆的所述第二缺口的最大橫截面內(nèi)寬之比大于1:1。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的絲網(wǎng)印版，其中，所述第一缺口和/或所述第二缺口的表面具有涂層，所述涂層具有一厚度，所述厚度等于各個缺口的最小橫截面內(nèi)寬的至少20 %。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的絲網(wǎng)印版，其中，所述涂層的水接觸角度在0°-90°的范圍內(nèi)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的絲網(wǎng)印版，其中，所述涂層的水接觸角度在從大于90°至150°的范圍內(nèi)。
全文摘要
一種絲網(wǎng)印版，其具有第一層，所述第一層充當絲網(wǎng)印刷掩模載體，所述第一層以不銹鋼箔形式構(gòu)成并且具有第一缺口，所述第一缺口如此構(gòu)成，即，所述第一缺口從所述第一層的頂側(cè)通到底側(cè)，第二層，所述第二層充當絲網(wǎng)印刷掩模，所述第二層被構(gòu)成為掩模層并且與所述第一層的所述底側(cè)牢固連接，在這里，所述第二層具有第二缺口，所述第二缺口至少部分與所述第一層的所述第一缺口重合，從而印刷介質(zhì)能夠通過所述第一層的所述第一缺口從所述第一層的頂側(cè)穿過所述第二層的所述第二缺口被送往底側(cè)，并且能夠被輸送到可安置于所述底側(cè)下方的基材上，其中，所述第一缺口和/或所述第二缺口的表面具有涂層，所述涂層具有一厚度，所述厚度等于各個缺口的最小橫截面內(nèi)寬的至少5％，其中，所述絲網(wǎng)印版的總高度與未被涂覆的所述第一缺口和/或未被涂覆的所述第二缺口的最大橫截面內(nèi)寬之比小于1∶1，并且所述絲網(wǎng)印版的總高度與被涂覆的所述第一缺口和/或被涂覆的所述第二缺口的最大橫截面內(nèi)寬之比大于1∶1。
文檔編號B41N1/24GK103025528SQ201080025308
公開日2013年4月3日 申請日期2010年6月9日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月9日
發(fā)明者邁克·貝克, 迪特馬爾·洛克-諾大浦 申請人:Nb科技股份有限公司