1、太阳能电池丝网印刷技术,内 容,丝网的主要用途和作用 丝网制版工艺的概要 金属丝网的最新动向 通过测试，对丝网印刷标准的确认,图案形成所需乳剂的支撑体,丝网印刷中丝网的重要作用是,版,丝网,1-1 丝网印刷用丝网的应用领域,1.丝网的主要用途和作用,丝网印刷是利用网版来控制油墨透过网版时的吐出量。,利用丝网网版的张力来实现理想的离版。,丝网厚度能决定印刷厚度,金属网（主要材料：不锈钢） FPD平面显示器（PDP等离子显示器、LCD液晶显示器、有机EL显示器等 ） 陶瓷薄膜电子部品（MLCC多层片式陶瓷电容器、诱电器、电阻、LTCC低温共烧陶瓷电容器） 太阳电池、印刷电路板、 触摸屏、CPS内存
2、封装等 有机电子工学产品（运用印刷技术所制的电子产品） 合成纤维网（主要用材：聚酯纤维） 印染（T恤衫、纤维制品）、数字图像（广告牌、POP广告）等,丝网的种类及其主要用途,1-2 有关丝网制版业,1.丝网的主要用途和作用, 目 数：1英寸内网孔的个数, 线 径 : 线的直径, 开 口（opening）：线和线之间的间隔的数值,1-3 金属丝网的规格, ,1.丝网的主要用途和作用,开口率（） （开口/（开口+线径）2100, 开口率：空间面积与全体面积的比率, 吐出量（透墨量）：丝网单位面积内油墨 透过网孔的总量。,吐出量（m）开口率丝网厚度,例）325目、线径28m、开口50m （50/（5
3、028）2 X 100 41,例）325目、线径28m、厚度60m 0.41X60m 24.6m,1.丝网的主要用途和作用,为了确保精细线图案的形成，感光性乳剂 也必须保持非常纤细均匀的形状。,1-4 图案形成所需乳剂的支撑体,MS640目 线径15 线宽25,1.丝网的主要用途和作用,丝网印刷是运用了网版张力实现连续离版原理。,1-5 给赋予版张力,丝网印刷中最重要的是离版。网版金属网+张力。,1.丝网的主要用途和作用,线材 强度的一览表,最理想的纱是要具有高强度不易变形的特点。,1.丝网的主要用途和作用,因为丝网印刷是通过刮取网面表面的油墨的印刷，所以印刷膜厚受到丝网厚度的抑制。 即使是同
4、样线径的丝网，3D-mesh 和压延加工-mesh厚度也约有3倍之差。,1-6 控制承印物膜厚的隔板,因为丝网的厚度是 均一的，所以印刷膜厚也是均一的。,1.丝网的主要用途和作用,3-250mesh,标准250mesh,250mesh 压延,标准平织丝网（如中央图）的厚度大约为线径的2倍、 3D-mesh的厚度约为线径的3倍、压延-mesh的厚度可以达到与线径相同厚。同一线径的丝网，最小厚度与最大厚度要相300%。选择适当的纱厚，可以得到想要的厚度。,1.丝网的主要用途和作用,1-7 控制油墨的透墨量,根据丝网开口透墨的原理，丝网的存在能够抑制油墨透过，能够同时印刷粗细线条并不渗透出来。 根据
5、印刷目的和油墨粘度，丝网的开口率可在40%60%之间选择。（开口率100%的电铸网版存在着油墨易渗开的缺点） 通过选择开口率及纱厚，能印刷各种粘度的油墨。,1.丝网的主要用途和作用,通常纱的开口率在40%左右，使用强度强硬材料所制成的HS-Sepermesh系列产品，开口率可达到60%。,线宽为50的精细线印刷 ,1.丝网的主要用途和作用,用开口率大的HS产品来印刷宽为50的线条，得到波浪纹大、解像性不好的结果。HS产品因为不能十分的抑制吐出量，所以发生了油墨渗透的现象。反而开口率为40%的产品能适当的抑制吐出量。,HS系列用于超高粘度浆料的印刷、埋孔印刷、PDP荧光体印刷等。,1.丝网的主要
6、用途和作用,2丝网制版工艺的概要,张网、前处理 感光性乳剂的涂布和曝光,2. 丝网制版工艺的概要,张网 （在框上粘上网布）, 把框按一定的倾斜角度设定好后，用张网机把网布夹紧。, 张网时先拉径线，后拉纬线并施加所定张力。, 升高框架，让网布与框架均一的接触后涂上粘合剂。, 粘合剂硬化后，把网版从网布上切除下来。,前处理 （洗净纱上的污垢）,用洗洁剂洗净已张好的纱，控去水后，用 烘干。 以后的工程都要在无尘室内进行。,乾燥炉,2. 丝网制版工艺的概要,涂布乳剂 （感光性乳剂的表面涂层）,把已张好的纱与放有感光性乳剂的容器的一边接触，均一的涂布乳剂。（反复涂布数回）,烘干后测定厚度。,为了达到乳剂
7、的指标厚度，反复进行的工程。,2. 丝网制版工艺的概要,曝 光 （晒相）,把掩膜板紧密的贴在乳剂面上曝光。,放入曝光机，用UV光照射。,掩膜板上透明的地方能够透过UV光，硬化乳剂。 掩膜板上黑的地方因为不能透过UV光，所以乳剂不会变硬。,光源,曝光形象,2. 丝网制版工艺的概要,现 象 （除去未曝光部分的乳剂）,用手提喷射器喷水，等未曝光部分的乳剂膨胀后，喷射空气除去，控去水后烘干。,通过UV光的照射，在纱上留下 已被硬化的乳剂，用水洗去没有 被硬化的乳剂。 在网版上形成了图案。,被硬化的乳剂,2. 丝网制版工艺的概要,检 查,使用放大镜和测定机，检 查图案是否有缺欠等不良 现象。,精确度要求
8、高的网版，还要用二次元测定器来测定如及开口部的宽幅、图案位置的精确度。,测定曝光、烘干后网版的厚度及张力。,2. 丝网制版工艺的概要,3金属丝网的最新动向,世界上最高精细的印刷用丝网MS840-CL11 精细线印刷用丝网MS640CL18/BLK 厚膜印刷用丝网D 极厚立体构造印刷用丝网Solid Mesh 太阳电池印刷用丝网HS-D400 超高强度无变形印刷用丝网HS-D500-CL35,2006年，开发了线径为11微米、840目平织金属网。通过超高压延的加工处理，纱厚可达到11微米。,MS840-CL11的吐出量约为5.0。与广泛被用于MLCC制造的500目压延丝网相比较，能印刷出来的膜厚
9、是500目压延丝网的5040%。,3. 金属丝网的最新动向,世界最精细最薄的印刷用丝网 MS840-CL11,线径为15微米使用高强度材料的640目丝网，通过压延加工、染黑加工处理，可以防止曝光时出现晕影，可以提高乳剂的解像性。,印刷30微米程度的线宽时，印刷解像性和尺寸精度性两者都是不可欠缺的。MS640-CL18 / BLK使用1500N/mm高强度材料，虽然线径非常细，也能克制网版强度下降，能够增强印刷尺寸的精确性和耐刷性。,精细线印刷用丝网 MS640-CL18 / BLK,3. 金属丝网的最新动向,与一般的平织不同，运用只有一方线折曲的特殊织法，使得纱厚约为线径的3倍。,可以达到一般
10、印刷膜厚的1.5倍，印刷后的总体水平也会有飞跃性的提高。,厚膜印刷用丝网 DMesh,平织,D-Mesh,3. 金属丝网的最新动向,纱厚为线径的4倍，印刷膜厚可达到一般的2倍。能够提高稳定性不好的油墨的平坦性。,由于Solid Mesh直交的线材强度都非常的高，所以网版的强度也会变的非常强，印刷时网版与承印物间的距离也可取大一点。,极厚立体构造丝网 Solid Mesh,3. 金属丝网的最新动向,使用HSD400，较大的设定版间距，即使印浆为高粘度浆料也能达到良好的离版效果。能高速印刷出原来金属网所不能印刷的80高精细栅线。,超高强度 太阳电池用 HS-D400-CL35,3. 金属丝网的最新
11、动向,太阳电池板的电极线宽必须越细越高細高，通常使用的印浆粘度也非常高，通常设定的版间距也较大，因此对网版造成的负担也非常大。HS-D400是不会发生塑性变形，印刷后能恢复到原来尺寸的无变形金属丝网。,HS-D400 0.020X400 CL35,BS-325 0.028X325 61,经线,纬线,张力强度试验,3. 金属丝网的最新动向,Topics,结晶系硅太阳电池银电极删线印刷的课题,为了提高太阳光能的转换率，表面的电池删线是越细越好，目前已达到100m以下。今后会不断追求尺寸的精确性。课题,虽然日本国内的太阳电池制造历史很长，但由于太阳能电池制造的独自技术被隐藏起来，其结果就导致中国的太
12、阳能电池制造的技术全由欧洲流传过来。现在使用的生产线和网版的使用全是模仿欧洲的规格。课题,3. 金属丝网的最新动向,课题 扩大版间距来印刷高粘度印浆，但对尺寸精确度有要求。要达到此要求的制版，就必须使用高强度的金属网。,课题 最觉得担忧的是刮胶的形状。角型刮胶会给网版造成很大损伤。通常网版的使用寿命是5万刷。,Topics,3. 金属丝网的最新动向,4-1网版张力与版间距,金属网请选择高强度和适当开口率的规格。, 丝 网,丝网印刷的基本标准,4.丝网印刷的基本标准, 网版张力,按标准网布（BS系列）规格所推荐的张力（制 版完成时的数值）如下所示,0.23mm0.02mm （张力计 STG80A
13、） 0.95mm0.02mm （张力计 STG75B）,无论是做复合网还是直接张网都请用同样的张力来张网。 网框请使用刚性高的铝制框。 对于强度较差的网布，请略降低张力进行张网。, 版间距,用标准丝网标准张力制版的情况下，版间距请设定为网框内框的1/300程度。网版张力值若在标准范围外的情况，请按与标准张力值的比例对版间距进行调整。,4.丝网印刷的基本标准, 正确决定刮胶印压的方法调节定位和调节气压的两种方式的验证 丝网与印刷膜厚的关系用不同目数的网布和同一目数不同纱厚的网布的两种模式进行验证 高精细线印刷中的印刷膜厚线宽与膜厚的关系的验证,4-2 在次世代研究所内的实验验证,4.丝网印刷的基
14、本标准,使用种抑制印压的方法 调节定位式和 调节气压式 来进行验证,适当印压范围,刮胶印压与印刷膜厚的关系（如下图）印压越低膜厚就越厚，并高低越不均匀。 从最小印压开始慢慢提高印压，膜厚变稳定，高低不均匀现象最不明显处为为适当印压。,正确决定刮胶印压的方法,4.丝网印刷的基本标准,适当印压范围为0.7mm1.1mm。,适当印压范围,调节定位式 印压与印刷膜厚的关系 调节定位式是通过调节刮胶的变形长度来管理印压,膜厚测定误差为%,刮胶种类：平胶 硬度：70度 角度：70度 长度：15cm 网版：BS250 乳剂厚：15 以印刷可能的最小印压0.1mm为单位,4.丝网印刷的基本标准,適正印圧範囲,
15、调节气压式 印压与印刷膜厚的关系 调节气压式是调节刮胶下降时气缸的压力来管理印压的方法,膜厚测定误差为%, 刮胶种类：平胶 硬度：70度 角度：70度 长度：15cm 网版：BS250 乳剂厚：15 以印刷可能的最小印压为0.14Mpa为单位,适当印压范围0.2250.275Mpa。,4.丝网印刷的基本标准,印压过低会影起印刷的图案的延伸,印压过低的话，刮胶从网版上刮取油墨的量就会变少，印刷膜厚就会变厚，均一性也会变差。,印压过低不仅仅会使印刷膜厚变不均匀，也会影响到尺寸精确度。,Topics,正确决定刮胶印压的方法,4.丝网印刷的基本标准,丝网与印刷膜厚的关系,在整面涂布和宽线条图案的印刷中
16、印刷膜厚可以通过纱厚开口率来算出。丝网的印刷膜厚可以根据丝网的规格来简单控制。,计算上的吐出量（纱厚开口率）和用适当印压所得的实际印刷膜厚的验证。,4.丝网印刷的基本标准,各种规格的网布与印刷膜厚的关系,计算上的吐出量（）,印刷膜厚（）,不同目数的网布与印刷膜厚的关系,条件： 印刷装置：社 MT320T 刮胶：平胶 印浆：奥野製薬工業PDP用诱电体浆料 厚度测定：网版用接触型测厚计 承印物：PET膜,4.丝网印刷的基本标准,同一线径同一目数网布与印刷膜厚的关系,条件： 印刷装置：社 MT320T 刮胶：平胶 印浆：奥野製薬工業PDP用诱电体浆料 厚度测定：网版用接触型测厚计 承印物：PET膜,
17、计算上的吐出量（）,印刷膜厚（）,同一目数不同厚度网布与印刷膜厚的关系,全是线径30 250目,4.丝网印刷的基本标准,高精细线的印刷膜厚,粗线条图案或整面涂布印刷的情况，丝网规格与印刷膜厚有关联，高精细图案印刷的情况，线宽越细印刷膜厚也越薄。图案线条越细，印浆与基板的接触力也会减少，大多数的印浆都会留在乳剂壁和纱上，结果就会造成印刷膜厚变薄。,4.丝网印刷的基本标准,用BS400/23-55 分别印刷50m到200m的线宽，测定其膜厚,线宽（）,印刷膜厚（）,线宽与印刷膜厚相关,4.丝网印刷的基本标准,用纱厚不同的BS400/23-CL40 分别印刷50m到200m的线宽，测定其膜厚,幅（）
18、,印刷膜厚（）,线宽与印刷膜厚相关,4.丝网印刷的基本标准,与纱厚无关，线宽越小的印刷，在网版上残留下的印浆越多，印刷膜厚越薄。,各线宽的印刷形状的照片,网版上留有印浆的状态,4.丝网印刷的基本标准,各线宽的印刷形状的验证,印刷断面形状,版：BS400/23/53 乳剂厚：15 印浆：昭栄化学工業 测定计：倍率500 DIGITAL MICROSCOPE(KEYENCE),精细线的印刷膜厚是根据精细线条的宽幅所决定。这是因为离版时乳剂开口部上侧的印浆残留在网版上，只有下侧的印浆才被印刷出来。,整面涂布印刷的印刷膜厚=纱厚开口率来算出，精细线印刷的膜厚是由线宽来决定的，与丝网规格无关。印刷线宽越细，膜厚也就越薄。,4.丝网印刷的基本标准,丝网印刷用的金属网，近年来不断技术革新，已达到高目数化、薄膜化、高强度化的水平。 丝网印刷机、油墨印浆等要素的技术及制版品质的提高，有易于高品质丝网印刷的实现。 我司不仅仅是制作丝网印刷用金属网的厂家，更着力于研究开发和保证产品质量。努力普及高品质丝网印刷，为电子工学进步做贡献。,总 结,非常感谢各位的听讲,
