一种金属合金复合网版的制作方法与流程

本发明涉及太阳能电池片、高精密电子元器件等印刷元件的技术领域，尤其涉及一种金属合金复合网版的制作方法。

背景技术：

随着能源需求的日益加大，能源问题日益成为制约国际社会经济发展的重大问题，这促使人们对新能源不断探索，其中太阳能的研究占据了重要地位。太阳能电池作为太阳能研究的核心技术之一，近年来也得到了快速的发展，提高太阳能电池的转化效率是目前太阳能电池的主要研究对象，除了电池基片材料选择与优化、电池片制作工艺改善等要求外，采取合适的高精度高稳定性的印刷方法也可以提高太阳能电池的转化效率。在太阳能电池的印刷过程中，印刷网版的使用对最终的印刷质量有很大影响。

传统太阳能电池片印刷用复合网版的制作方式，一般都是在绷好的丝网上涂布一层感光类的乳剂，烘干后均匀粘附在丝网上，再利用菲林图案的的遮光，在曝光机上进行曝光，图案漏光的部分在光敏剂的作用下固化，遮光的部分不固化，显影时就会冲洗掉没固化的乳剂，网版版面上就得到了需要的图形，从而完成图形的转移。该方式制作的网版具有一定的局限性：一、感光乳剂在光线的作用下解像性不好把握，曝光显影后线条边缘的平整度不佳，使用时容易影响线条的印刷质量；二、乳剂与钢丝网纱的粘附力不佳，曝光显影后很容易导致版面乳剂脱落，从而大大影响制版良率；三、乳剂耐磨性不好，印刷时与基板的摩擦容易磨损漏浆，影响表面印刷质量和使用寿命；四、曝光时线条受光线能量稳定性的影响较大，很容易导致线条粗细不均，批量制作时影响制作良率，使用时影响印刷稳定性；五、受乳剂透墨性的影响，印刷线条无法缩小到更窄的范围，无法满足高精度细线条印刷的要求。

结合上述的局限性，我们不断在探索新的工艺方法来制作印刷用的网版。

技术实现要素：

本发明主要解决的技术问题是提供一种金属合金复合网版的制作方法，采用金属合金片代替传统网布，具有比较低的延伸率，更好的尺寸稳定性，耐印刷性、耐刺破，金属合金片与膜层双重支撑，远超过丝网与膜层的结合强度寿命会提升30％以上，在高分子粘合胶的作用下，使高分子复合层粘附力极强，不易脱落，大幅提高了制版良率，节约生产成本，，网版在使用时膜层不易磨损破洞，印刷寿命提高一倍以上，印刷后期印刷线条也不会拓宽，对电池片效率有明显优势，制作的网版线条透墨性更好，因此可以大幅压缩高精度窄线宽的限制，且印刷良好，线型好，这样对电池片效率有更为明显的提升。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供了一种金属合金复合网版的制作方法，包括以下具体步骤：

1)拉网复合：先进行聚酯网绷网，静置后将聚酯网纱固定在网框上形成聚酯网，再利用热熔胶将金属合金片复合到聚酯网中间的复合区形成复合金属片，在顶网机的作用下得到一定的张力，将复合金属片固定到另一网框上，得到复合白版；

2)合金片图案外轮廓制作：采用激光镭射方式，在金属合金片上镭射出需要的图案外轮廓；或者，采用掩膜蚀刻方式，在金属合金片上蚀刻出需要的图案外轮廓；

3)膜层制作：将高分子复合材料调制成固定粘度的液体，再将其涂覆在PET膜上，制作成膜层，将膜层在烘箱内50-100℃条件下烘干后，再将烘干后的膜层裁成对应尺寸的膜片，即完成膜层的制作；

4)粘附层涂布：使用自动涂布机将调制好的高分子粘合胶均匀涂覆在复合金属片或者膜层表面，形成一层粘附层；

5)覆膜：取一张对应尺寸和膜厚的膜片平铺到复合白版的复合金属片内，再将复合白版平放到加热平台上，加热平台的面积与复合白版的面积相等，温度100-300度，再用1-10kg压力进行膜片与复合金属片进行压合，从而在复合白版上形成高分子复合层；

6)烘干：将贴附好高分子复合层的复合白版放置到烘箱内烘干，温度控制在200±10℃，时间控制在5-10min，将烘干完成的复合白版取出，即完成高分子复合层的制作；

7)激光镭射：采用激光镭射机，设置好对应图形程序，设置好能量和时间，然后将复合白版放置在设备固定位置，进行激光镭射，此镭射的图案是正好在金属合金片的图案外轮廓内，激光镭射机内的激光探头会发出固定波长的单色光，根据扫描出印刷图形的程序对高分子复合层进行镭射蚀刻，将线条中不需要的图层蚀刻掉，从而形成完整的镂空的图形；

8)清洗：在激光镭射完成的复合白版表面喷涂清洗液，使用水枪进行冲洗，去除线条内残留的异物，吹干后放置到40℃烘箱内烘干20-30min即可得到复合网版；

9)检测包装：检测对应复合网版的膜厚、线宽、张力参数，达到规定要求即可正常包装使用。

在本发明一个较佳实施例中，所述的金属合金片和膜层的厚度均为5-50um。

在本发明一个较佳实施例中，所述的金属合金片上的图案外轮廓比高分子复合层上镭射的图案寸大0.1-0.3mm，线条轮廓内有10-20um宽度的“经”间距30um-100um，且“经”的角度范围在20-90度之间或等于90度。

在本发明一个较佳实施例中，所述的高分子复合材料通过自动涂布或者自动流延的方式将其涂覆在PET膜上。

在本发明一个较佳实施例中，所述的高分子复合材料包含有聚酰亚胺、聚氨酯、聚醚醚酮、聚酯和干膜。

在本发明一个较佳实施例中，所述的高分子粘合胶为为热固胶，包含有EVA、PE、pu和环氧树酯。

本发明的有益效果是：本发明的金属合金复合网版的制作方法，采用金属合金片代替传统网布，具有比较低的延伸率，更好的尺寸稳定性，耐印刷性、耐刺破，金属合金片与膜层双重支撑，远超过丝网与膜层的结合强度寿命会提升30％以上，在高分子粘合胶的作用下，使高分子复合层粘附力极强，不易脱落，大幅提高了制版良率，节约生产成本，，网版在使用时膜层不易磨损破洞，印刷寿命提高一倍以上，印刷后期印刷线条也不会拓宽，对电池片效率有明显优势，制作的网版线条透墨性更好，因此可以大幅压缩高精度窄线宽的限制，且印刷良好，线型好，这样对电池片效率有更为明显的提升。

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图，其中：

图1是本发明金属合金复合网版的一较佳实施例的结构示意图；

图2是图1中金属合金片中经角度为90度的放大图；

图3是图1中金属合金片中经角度为其他角度的放大图。

具体实施方式

下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例包括：

如图1所示，零角度网版包括网框1、通孔2、聚酯网3、复合区4、金属合金片5、高分子复合层6、图案区7和膜层线条8。

一种金属合金复合网版的制作方法，包括以下具体步骤：

1)拉网复合：先进行聚酯网绷网，静置后将聚酯网纱固定在网框上形成聚酯网，再利用热熔胶将金属合金片复合到聚酯网中间的复合区形成复合金属片，在顶网机的作用下得到一定的张力，将复合金属片固定到另一网框上，得到复合白版；

2)合金片图案外轮廓制作：采用激光镭射方式，在金属合金片上镭射出需要的图案外轮廓；或者，采用掩膜蚀刻方式，在金属合金片上蚀刻出需要的图案外轮廓；

3)膜层制作：将高分子复合材料调制成固定粘度的液体，再将其涂覆在PET膜上，制作成膜层，将膜层在烘箱内50-100℃条件下烘干后，再将烘干后的膜层裁成对应尺寸的膜片，即完成膜层的制作；

4)粘附层涂布：使用自动涂布机将调制好的高分子粘合胶均匀涂覆在复合金属片或者膜层表面，形成一层粘附层；

5)覆膜：取一张对应尺寸和膜厚的膜片平铺到复合白版的复合金属片内，再将复合白版平放到加热平台上，加热平台的面积与复合白版的面积相等，温度100-300度，再用1-10kg压力进行膜片与复合金属片进行压合，从而在复合白版上形成高分子复合层；

6)烘干：将贴附好高分子复合层的复合白版放置到烘箱内烘干，温度控制在200±10℃，时间控制在5-10min，将烘干完成的复合白版取出，即完成高分子复合层的制作；

7)激光镭射：采用激光镭射机，设置好对应图形程序，设置好能量和时间，然后将复合白版放置在设备固定位置，进行激光镭射，此镭射的图案是正好在金属合金片的图案外轮廓内，激光镭射机内的激光探头会发出固定波长的单色光，根据扫描出印刷图形的程序对高分子复合层进行镭射蚀刻，将线条中不需要的图层蚀刻掉，从而形成完整的镂空的图形；

8)清洗：在激光镭射完成的复合白版表面喷涂清洗液，使用水枪进行冲洗，去除线条内残留的异物，吹干后放置到40℃烘箱内烘干20-30min即可得到复合网版；

9)检测包装：检测对应复合网版的膜厚、线宽、张力参数，达到规定要求即可正常包装使用。

上述中，所述的金属合金片和膜层的厚度均为5-50um，其中，膜层的厚度可根据需求随机调整，且膜层的厚度极差能控制在±1um范围内。

进一步的，所述的金属合金片的厚度为5-50um，利用蚀刻或镭射方式将金属合金片需要做图案的部份去除形成承载图案区的图案外轮廓。如图2和图3所示，通过激光镭射或掩膜蚀刻方式在金属合金片5上做出需要的图案外轮廓。其中，所述的图案外轮廓比高分子膜层6上的图案区7尺寸大0.1-0.3mm，线条轮廓内有10-20um宽度的经9，经9的间距30um-100um，且“经”的角度范围在20-90度之间或等于90度，即，经9有90度的，还有其他角度的那两种情况。

进一步的，所述的高分子复合材料通过自动涂布或者自动流延的方式将其涂覆在PET膜上，利用涂布或者流延的方式将该高分子复合材料涂覆在PET膜上，可以得到厚度均一的膜层。

其中，所述的高分子复合材料包含有聚酰亚胺、聚氨酯、聚醚醚酮、聚酯和干膜。干膜(Dry film)在涂装中是相对湿膜(Wet film)而言的，干膜是一种高分子的化合物。采用高分子复合材料作为膜层，该材料成膜性好，耐磨性强，耐酸碱、溶剂等。所述的高分子粘合胶为为热固胶，包含有EVA、PE、pu和环氧树酯。采用与金属合金片和高分子膜层均具有较强粘附力的高分子粘合胶作为粘附层，该高分子粘合胶具有耐高温、耐酸碱、溶剂等性能。利用高分子粘合胶的作用，将高分子膜层均匀贴附在金属合金片表面，粘附性强，结合性好，不容易脱落。

本发明的金属合金复合网版的制作方法相比与现有技术，具有如下优点：

1)金属合金片的延伸率要远小于网布，做出来产品尺寸稳定好尺寸精度可提高10％；

2)本品在非图案且需要印刷区内有金属片与膜层双重支撑，远超过丝网与膜层的结合强度寿命会提升30％以上；

2)激光镭射出的线条轮廓清晰平整，线宽均匀，极差能控制在1um以内，印刷出的线条塑型更好，较常规制版有明显优势；

2)在高分子粘合胶的作用下，使高分子复合层粘附力极强，不易脱落，大幅提高了制版良率，常规制版良率大概在50％-60％，该方式制版良率能达到80％-90％，大幅提高了材料利用率，节约生产成本；

3)高分子复合层超强耐磨性，使得网版在使用时膜层不易磨损破洞，印刷寿命提高一倍以上，常规制版的网版印刷寿命平均在5万左右的水平，而该方式制得的网版印刷寿命平均能达到10万以上，甚至更高，且印刷后期印刷线条也不会拓宽，对电池片效率有明显优势；

4)该方式制作的网版线条透墨性更好，因此可以大幅压缩高精度窄线宽的限制，在同种油墨印刷的基础上，设计线条宽度能再压缩2-5um，且印刷良好，线型好，这样对电池片效率有更为明显的提升。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。