[发明专利]丝网印刷头、丝网印刷方法和印刷刀片

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于经由用于印刷印刷介质的沉积物的印刷丝网（经常可替代地称为模板）将印刷介质印刷到工件上的丝网印刷头和方法。典型地，印刷介质可以是诸如电子元件制造中的焊膏或诸如在例如太阳能电池中的导线制造中的银膏。

背景技术

随着电子元件和构造的持续小型化，它们中的很多利用丝网印刷工艺，需要能够印刷具有更小面积比的更精细间距沉积物且具有可接受的转移效率和区域覆盖。

面积比是印刷孔的开放面积与印刷孔的壁的面积之间的比例，从而，在面积比减少时，印刷介质与印刷孔的壁的静摩擦力将增加，印刷介质与印刷介质被印刷于其上的基底的静摩擦力将减少。面积比目前支配着模板设计，这是因为面积比有一个下限，目前约为0.6，其能够用于实现可接受的转移效率，典型地约为75%。

在需要从标准尺寸结构到超精细间距结构的尺寸范围的沉积物的情况下，获得可接受的转移效率是特别成问题的，这是因为标准尺寸结构要求使用相对厚的印刷丝网，典型地为100μm厚度，以便提供必需的印刷介质量，但是使用相对厚的印刷丝网的后果是用于更精细间距结构的印刷孔必然具有低的面积比，这减少了由这些印刷孔印刷的沉积物的转移效率。通过减少印刷丝网的厚度能够改善更精细间距孔的转移效率，但是这有减少能够从标准尺寸孔沉积的印刷介质的量的后果。

因而本发明的一个目的是提供一种改进的丝网印刷头和方法，其允许在较低的面积比时以增加的转移效率来印刷沉积物。

已经开发了利用丝网印刷头的振动的丝网印刷技术，例如在US-A-5522929中公开的，并且这些技术明显地提供了改善的转移效率。

然而，本申请的发明人具有与现有丝网印刷技术相比提供了显著改善的转移效率的丝网印刷头和方法。

发明内容

在一个方面中，本发明提供一种丝网印刷头，其用于通过印刷丝网中的孔将印刷介质的沉积物印刷到工件上，所述丝网印刷头包括：主支撑体，其用于附接到丝网印刷机；支撑元件，其中印刷刀片在使用中被附接到该支撑元件；以及振动单元，其将所述支撑元件联结到所述支撑体，以提供所述支撑元件的振动，以及当所述印刷刀片被附接到所述支撑元件时因此提供所述印刷刀片的振动。

在另一方面中，本发明提供一种通过印刷丝网中的孔将印刷介质的沉积物印刷到工件上的方法，所述方法包括以下步骤：将主支撑体附接到丝网印刷机；提供支撑元件，其中，印刷刀片被附接到该支撑元件；通过振动单元将所述支撑元件联结到所述支撑体；以及操作所述振动单元以提供所述支撑元件的振动，以及因此提供被附接到所述支撑元件的所述印刷刀片的振动，以调整处于所述印刷刀片前方的所述印刷介质。

在进一步的方面中，本发明提供一种通过印刷丝网中的孔将印刷介质的沉积物印刷到工件上的方法，所述方法包括振动印刷刀片以调整处于所述印刷刀片前方的印刷介质的步骤，其中所述印刷刀片被以在从约20kHz到约200kHz的范围内的至少一个频率且以至少约0.4μm的位移振动。

在又另一方面中，本发明提供一种印刷刀片，所述印刷刀片包括刀片元件，所述刀片元件包括多个沿着该刀片元件处于间隔位置处的中断，其作用是将施加的振动能量隔离于刀片元件的相应分段内。

附图说明

现在将在下面参考附图仅通过示例方式描述本发明的优选实施例，在附图中：

图1示出了根据本发明第一实施例的丝网印刷头的分解透视图；

图2示出了贯穿图1的丝网印刷头的分解竖向剖面图；

图3示出了在图1的印刷头的一端处的压电致动器的放大透视图，其示出了在母线组件一端的折叠连接；

图4示出了在图1的印刷头的另一端处的压电致动器的放大透视图，其示出了在母线组件另一端的连接终端；

图5示出了在有（动态）和没有（标准）振动机制的情况下，对于示例#1中印刷的沉积物，作为面积比的函数的转移效率的图表；

图6示出了在有（动态）和没有（标准）振动机制的情况下，对于示例#1中印刷的沉积物，作为面积比的函数的区域覆盖的图表；

图7（a）和（b）示出了在有（动态）和没有（标准）振动机制的情况下，在示例#2中印刷的沉积物的显微图；

图8（a）和（b）示出了在有（动态）和没有（标准）振动机制的情况下，在示例#3中印刷的沉积物的显微图；

图9示出了根据本发明第二实施例的丝网印刷头的透视图；

图10示出了图9的丝网印刷头的分解透视图；

图11示出了作为图9的丝网印刷头的变型的丝网印刷头的分解透视图；以及