專利名稱:網(wǎng)版和網(wǎng)版組件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及絲網(wǎng)印刷，尤其涉及用于印制厚膜電子元件(例如基底上的電阻器等)的網(wǎng)版組件。
背景技術(shù)：
目前的絲網(wǎng)印刷法利用如圖1至圖4所示的網(wǎng)版組件100，這種網(wǎng)版組件包括金屬絲網(wǎng)版102，該金屬絲網(wǎng)版102被伸展在支架101上，且其上包括掩模，其包括金屬絲網(wǎng)材料上封閉的部分或區(qū)域，該部分或區(qū)域中覆蓋有樹脂，例如光敏乳膠膜103 ；金屬絲網(wǎng)材料上開放的部分或區(qū)域，該部分或區(qū)域中沒(méi)有被光敏乳膠膜覆蓋。以如下的方式制造網(wǎng)版 102 首先將光敏乳膠膜覆蓋到金屬絲網(wǎng)材料的整個(gè)表面，然后使用光刻法移除光敏乳膠膜上選定的部分或區(qū)域，以在金屬絲網(wǎng)材料中形成開放的部分或區(qū)域。
利用圖2和圖3中所示的涂刷器涂抹網(wǎng)版102及形成于其上的掩模的上表面，以將厚膜材料或糊劑106延展并向下地?cái)D壓厚膜材料或糊劑106以使其僅通過(guò)掩模和金屬絲網(wǎng)材料的開放部分或區(qū)域，然后涂覆到網(wǎng)版組件100所位于的基底或板300等的表面上。
絲網(wǎng)印刷可用在各種應(yīng)用中，包括將電阻器等厚膜電子元件印制到基底或板300 的上表面。電阻器，例如圖3和圖4中所示的電阻器108，通常被形成并覆蓋在預(yù)先形成或放置在基底300表面的凸起元件例如導(dǎo)體304和306上，而且形成并覆蓋在基底表面圍繞導(dǎo)體304和306的區(qū)域。
需要將網(wǎng)版102盡可能地靠著基底300和導(dǎo)體304、306的表面平坦且水平地放置，以形成厚度均勻的電阻器，目前的方法需要向涂刷器施加約30磅量級(jí)的壓力，以使網(wǎng)版102在導(dǎo)體304、306上變形并伸展。但是，如圖2至圖4所示，網(wǎng)版102的變形和伸展并不能使網(wǎng)版102完全平坦地靠著基底300，導(dǎo)致所形成的電阻器108厚度不均勻，這導(dǎo)致了電阻的不均勻，如圖9所示。過(guò)度的涂刷器壓力還加速了涂刷器和網(wǎng)版材料的早期磨損，因此在生產(chǎn)過(guò)程中需要更換涂刷器和網(wǎng)版。
因此仍然需要一種用于將電阻器等電子/電氣元件印制到基底上的網(wǎng)版組件，在該網(wǎng)版組件中，盡管基底上存在導(dǎo)體等凸起的電子/電氣元件，在印刷過(guò)程中網(wǎng)版仍可平坦地靠在基底表面放置，從而確保形成的電阻器厚度均勻，并因此確保形成的電阻器電阻均勻。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型廣義上涉及用于在基底表面上形成一個(gè)或多個(gè)電阻器等的網(wǎng)版組件， 在該網(wǎng)版組件中，網(wǎng)版包括一下表面，該下表面限定埋頭孔或凹槽或腔體的圖案，盡管基底表面上存在一個(gè)或多個(gè)凸起的元件，例如導(dǎo)體，也能夠使網(wǎng)版在印刷期間靠著基底表面平坦地放置。
本實(shí)用新型提供一種網(wǎng)版，用于將一個(gè)或多個(gè)元件印制到其上具有一個(gè)或多個(gè)凸起元件的印刷表面，該網(wǎng)版包括至少第一區(qū)域，糊劑不能通過(guò)該第一區(qū)域；至少第二區(qū)域，糊劑可通過(guò)該第二區(qū)域；以及一個(gè)或多個(gè)凹槽，限定在所述網(wǎng)版的所述第一區(qū)域下部， 且在印刷期間適合于容納印刷表面的表面上的一個(gè)或多個(gè)相應(yīng)的凸起元件。
本實(shí)用新型還提供一種網(wǎng)版組件，用于將第一電氣元件的圖案印刷到包括第二電氣元件圖案的基底表面，該網(wǎng)版組件包括網(wǎng)版，限定多個(gè)開口且適于安置到基底表面；網(wǎng)版上的材料層，具有上表面和下表面，且封閉網(wǎng)版第一區(qū)域中的多個(gè)開口 ；以及凹槽圖案， 限定在網(wǎng)版上的材料層下表面內(nèi)，并匹配基底表面上的第二電氣元件圖案，憑此在印刷期間，第二電氣元件圖案被安放到凹槽圖案中。
在一個(gè)實(shí)施例中，提供一種網(wǎng)版組件，用于將一個(gè)或多個(gè)電阻器印刷到其上具有一個(gè)或多個(gè)凸起導(dǎo)體的基底表面，該網(wǎng)版組件包括網(wǎng)版，限定多個(gè)開口 ；網(wǎng)版的至少第一區(qū)域，其上覆蓋有封閉多個(gè)開口的材料層，該材料層具有上表面和下表面；網(wǎng)版的至少第二區(qū)域，可允許形成電阻器的糊劑穿過(guò)多個(gè)開口以將一個(gè)或多個(gè)電阻器印刷到基底上；一個(gè)或多個(gè)凹槽，限定在覆蓋網(wǎng)版第一區(qū)域的材料層的下表面中，憑此在印刷期間，使基底表面上的一個(gè)或多個(gè)導(dǎo)體被安放到相應(yīng)的一個(gè)或多個(gè)凹槽中。
該特征使得網(wǎng)版可在印刷期間靠著基底表面平坦地放置，以確保形成的電阻器厚度均勻(因此電阻均勻)。
通過(guò)下文對(duì)實(shí)施例的詳細(xì)描述、附圖和所附權(quán)利要求
，本實(shí)用新型的其他優(yōu)點(diǎn)和特征將變得更清晰。


在以下作為說(shuō)明書一部分的附圖中，同樣的數(shù)字用于表示相同的部分
圖1至圖4為印刷網(wǎng)版組件的簡(jiǎn)化垂直剖面圖，其示出了當(dāng)前正在進(jìn)行的將一個(gè)或多個(gè)電阻器等電子/電子元件印刷到包括一個(gè)或多個(gè)凸起電子/電氣元件(例如預(yù)先施加或形成在基底表面上的導(dǎo)體)的基底表面上的過(guò)程；
圖5A為根據(jù)本實(shí)用新型的印刷網(wǎng)版的簡(jiǎn)化垂直剖面圖，該印刷網(wǎng)版用于將一個(gè)或多個(gè)電阻器等厚膜電子/電氣元件印刷到包括一個(gè)或多個(gè)凸起電子/電氣元件(例如預(yù)先施加或形成在基底表面上的導(dǎo)體)圖案的基底表面；
圖5B為圖5A所示的網(wǎng)版組件簡(jiǎn)化的底視平面圖；
圖6為圖5A和圖5B所示的網(wǎng)版組件的簡(jiǎn)化垂直剖面圖，其中網(wǎng)版組件靠著基底表面平坦地放置，其中所示的涂刷器位于將形成厚膜電阻器的糊劑施加到基底表面之前的位置；
圖7為圖5A和圖5B所示的網(wǎng)版組件的簡(jiǎn)化垂直剖面圖，其中網(wǎng)版組件靠著基底表面平坦地放置，涂刷器已經(jīng)將形成厚膜電阻器的糊劑施加到基底表面；
圖8為利用本實(shí)用新型的網(wǎng)版組件形成在基底表面上的厚膜電阻器的簡(jiǎn)化垂直剖面圖；
圖9為電阻器的電阻隨利用圖1至圖4所示的網(wǎng)版組件制造的電阻器時(shí)間變化的圖；
圖10為電阻器的電阻隨利用本實(shí)用新型的網(wǎng)版組件制造的電阻器的時(shí)間變化的圖。
具體實(shí)施方式
圖5至圖8以簡(jiǎn)化的形式示出了根據(jù)本實(shí)用新型的埋頭網(wǎng)版組件200。網(wǎng)版組件 200包括框架201，可以由任何合適的剛性材料制成；網(wǎng)版202，在框架201上延展或伸展， 并可以由任何合適的材料制成，包括金屬篩網(wǎng)，該金屬篩網(wǎng)由第一和第二系列各自平行的金屬絲202A和202B (如圖5A所示)構(gòu)成，第一和第二系列各自平行的金屬絲202A和202B 相互垂直地放置，并以上、下的方式相互交織地交叉在一起，從而在網(wǎng)版202中限定并形成多個(gè)開口 207(圖5B)。
在網(wǎng)版組件的制造過(guò)程中，一層合適的光敏乳膠膜或材料206，例如樹脂等，被施加到網(wǎng)版202上，并在其上限定絲網(wǎng)印刷掩模圖案，該圖案包括一個(gè)或多個(gè)第一負(fù)像的封閉掩模圖案區(qū)或區(qū)域210A，在該區(qū)或區(qū)域210A中，網(wǎng)版202中的開口 207被乳膠材料206 覆蓋或封閉；一個(gè)或多個(gè)第二正像的開放掩模圖案區(qū)或區(qū)域210B，在該區(qū)或區(qū)域210B中， 網(wǎng)版202的開口 207為開放的或無(wú)乳膠的(即沒(méi)有被乳膠材料206覆蓋)。掩模圖案區(qū) 210B的長(zhǎng)度和寬度匹配并相應(yīng)于將要形成在基底300上的電阻器400 (圖8所示)的長(zhǎng)度和寬度，下文中將詳細(xì)描述。在所示的實(shí)施例中，乳膠材料206層的厚度約為.5mil (. 0005 英寸)，并包括上表面211和下表面212。
根據(jù)本實(shí)用新型，細(xì)長(zhǎng)的凹槽或埋頭孔或腔體214被限定在乳膠材料層206的一部分，該部分形成網(wǎng)版202的第一閉合區(qū)域或區(qū)210A。特別地，在所示的實(shí)施例中，由乳膠材料層206的下表面212的一部分限定凹槽214，該部分沒(méi)有乳膠材料或其乳膠材料被移除或刻蝕掉。在所示實(shí)施例中，凹槽214鄰近并接近于第二正像掩模圖案區(qū)或區(qū)域210A的左側(cè)邊緣，并包括凹進(jìn)的水平表面215和垂直表面217，該水平表面215平行于乳膠層206的水平表面212并與其間隔開，垂直表面217在各水平表面212和215之間延伸并大致與其垂直。
網(wǎng)版組件200適合于被降低到印刷元件或表面，或者被降低到印刷元件或表面的附近(例如圖5A、圖6、圖7和圖8中所示的平面電路板或基底300的表面302)?；?00 可由任何合適的材料制成，例如陶瓷、玻璃纖維和樹脂、或者聚酰亞胺。在所示實(shí)施例中，一對(duì)或圖案化的凸起的、分離的電子/電氣元件，例如導(dǎo)體304、306位于上表面302上。導(dǎo)體 304、306被預(yù)先放置在上表面302上，或由圖1至圖3中所示類型的網(wǎng)版組件預(yù)先絲網(wǎng)印刷在上表面302上。雖然圖5至圖8僅示出了基底300上的兩個(gè)導(dǎo)體304和306，但是可以理解的是，基底300上可包括多個(gè)其他的導(dǎo)體，所有的導(dǎo)體一起在基底300的表面302上限定導(dǎo)電的電子/電氣元件圖案。
利用本實(shí)用新型的網(wǎng)版組件200在基底300上形成電阻器等電子/電氣元件400， 下文將詳細(xì)描述。首先，如圖5A所示，網(wǎng)版組件200在基底300上方對(duì)準(zhǔn)，使得正像的掩模開放區(qū)域210B覆蓋導(dǎo)體304和一部分導(dǎo)體306，并使得凹槽214覆蓋導(dǎo)體306沒(méi)有被正像掩模區(qū)域210B覆蓋的部分。
根據(jù)圖5至圖8所示的本實(shí)用新型的實(shí)施例，網(wǎng)版202中的凹槽214的尺寸被制造成其長(zhǎng)度稍大于導(dǎo)體306沒(méi)有被正像掩模區(qū)域210B覆蓋的部分，以使得限定凹槽214的垂直表面217臨近導(dǎo)體306的左側(cè)邊緣并與其間隔約anil或.002英寸。這種關(guān)系使得導(dǎo)體306可被安放或容納在凹槽214中，從而當(dāng)網(wǎng)版組件200在印刷過(guò)程(如圖6所示)中降低到基底300上表面302或其附近時(shí)，網(wǎng)版202能夠靠緊基底300上表面302平坦且水平地定位和放置。
如圖6所示，形成電阻器的厚膜糊劑207被施加到網(wǎng)版202的上表面，涂刷器204 從左滑到右(如圖6和圖7所示)以使得糊劑207被涂布但并不通過(guò)負(fù)像的封閉掩模圖案區(qū)或區(qū)域210A，并使得糊劑207被向下擠壓或穿過(guò)正像的開放掩模圖案區(qū)或區(qū)域210B然后到達(dá)基底300的上表面302以形成電阻器400，在圖6和圖7示出的該實(shí)施例中，電阻器 400覆蓋了基底300上表面302位于導(dǎo)體306和306之間的部分，還覆蓋了各個(gè)導(dǎo)體304和 306上表面的一部分，以電耦合到兩個(gè)導(dǎo)體304和306。
如圖8所示，網(wǎng)版組件200被從基底300抬起后，電阻器400留在了基底300的上表面302，隨后電阻器400被放入爐中處理。
盡管圖5至圖7所示出的網(wǎng)版組件200僅包括一個(gè)凹槽214，所示出的基底300僅包括兩個(gè)導(dǎo)體304和306，但是可以理解的是，形成在網(wǎng)版202下表面的一個(gè)或多個(gè)凹槽圖案的實(shí)際數(shù)量、尺寸和位置取決于形成在基底300表面302上的一個(gè)或多個(gè)所需電阻器的圖案的數(shù)量、尺寸和位置以及基底300表面302上的一個(gè)或多個(gè)導(dǎo)體的數(shù)量、尺寸和位置。 例如，可以理解，如果導(dǎo)體304固定在表面302上比圖5至圖8更靠右的位置，則在第一封閉掩模區(qū)或區(qū)域210A的右部的下表面中形成另一凹槽，該凹槽的長(zhǎng)度取決于導(dǎo)體304延伸超過(guò)第二開放掩模區(qū)或區(qū)域210B的右側(cè)邊緣的長(zhǎng)度，同樣也是為了當(dāng)網(wǎng)版組件200降低并固定到基底300上表面302上時(shí)可確保網(wǎng)版202被靠著基底300平坦地放置。
因此還應(yīng)理解的是，本實(shí)用新型包括網(wǎng)版組件200，在該網(wǎng)版組件200中，利用刻蝕等方法，在網(wǎng)版202上的乳膠材料層206下表面212中形成一個(gè)或者多個(gè)凹槽或腔體214 的圖案，該圖案對(duì)應(yīng)并匹配位于基底300表面302上的一個(gè)或多個(gè)導(dǎo)體302、306等凸起元件的圖案，從而在印刷過(guò)程中，當(dāng)網(wǎng)版組件200降低到基底300上或其附近、涂刷器204滑過(guò)網(wǎng)版202時(shí)，無(wú)論基底300表面302上的一個(gè)或多個(gè)導(dǎo)體304、306的圖案的數(shù)目、尺寸或位置，均能確保導(dǎo)體304和306容納或安放到各個(gè)凹槽214，因此使網(wǎng)版202能夠靠著基底 300表面302平坦且水平地放置。
再看圖8所示的實(shí)施例，仍然可以被理解的是，由于具有一個(gè)或多個(gè)凹槽或腔體 214，并由此在印刷過(guò)操作中能夠使網(wǎng)版202靠著基底300表面302平坦地放置，因此向涂刷器204施加最小壓力(即僅在約12磅的范圍內(nèi))，即可在基底300上形成一個(gè)或多個(gè)厚度均勻且恒定(因此電阻也均勻)的電阻器400，從而可有利地降低涂刷器204和網(wǎng)版202 的磨損，并延長(zhǎng)所需的網(wǎng)版和/或涂刷器更換之間的生產(chǎn)過(guò)程。
圖9為電阻器的電阻隨圖4所示的類型的電阻器108的生產(chǎn)過(guò)程時(shí)間/條帶數(shù)目的變化的圖，其顯示了由于電阻器108的厚度不均勻，其電阻在時(shí)間上不利地略有增加。從質(zhì)量和可靠性角度看這顯然是不合乎需要的，且會(huì)使電阻器108的電阻值超過(guò)允許的或所需的最大值。
另一方面，圖10為電阻器的電阻隨利用本實(shí)用新型的網(wǎng)版組件200形成的電阻器 400的生產(chǎn)過(guò)程時(shí)間/條帶數(shù)目的變化的圖，其顯示了電阻器400在時(shí)間上具有均勻且恒定的電阻，即直接來(lái)源于電阻器400均勻且恒定的厚度的特性，該特性直接歸因于網(wǎng)版202中凹槽214的存在，如上所述，這允許網(wǎng)版202在印刷操作期間靠著基底300表面302平坦地放置。
上述實(shí)施例的各種變型和改進(jìn)可以實(shí)現(xiàn)而不背離本實(shí)用新型的實(shí)用新型點(diǎn)的精神和范圍?？梢岳斫獾氖牵粦?yīng)推斷或意指此處示出的具體網(wǎng)版組件的為限定性的。當(dāng)然， 旨在用所附的權(quán)利要求
來(lái)覆蓋所有這種落入權(quán)利要求
范圍內(nèi)的修改。
權(quán)利要求
1.一種網(wǎng)版，用于將一個(gè)或多個(gè)元件印制到其上具有一個(gè)或多個(gè)凸起元件的印刷表面，其特征在于，該網(wǎng)版包括至少第一區(qū)域，糊劑不能通過(guò)該第一區(qū)域；至少第二區(qū)域，糊劑可通過(guò)該第二區(qū)域；以及一個(gè)或多個(gè)凹槽，限定在所述網(wǎng)版的所述第一區(qū)域下部，且在印刷期間適合于容納印刷表面的表面上的一個(gè)或多個(gè)相應(yīng)的凸起元件。
2.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的網(wǎng)版，其特征在于，網(wǎng)版限定了多個(gè)開口，第一區(qū)域包括多個(gè)開口被封閉的網(wǎng)版區(qū)域，其中多個(gè)開口被乳膠材料層封閉，一個(gè)或多個(gè)凹槽被限定在乳膠材料層下表面中，第二區(qū)域包括糊劑能夠穿過(guò)多個(gè)開口的網(wǎng)版區(qū)域。
3.根據(jù)權(quán)利要求
2所述的網(wǎng)版，其特征在于，一個(gè)或多個(gè)元件包括一個(gè)或多個(gè)電阻器， 由形成一個(gè)或多個(gè)電阻器的材料制成厚膜電阻糊劑，印刷表面包括基底，一個(gè)或多個(gè)凸起的元件包括基底表面上的一個(gè)或多個(gè)導(dǎo)體。
4.一種網(wǎng)版組件，用于將第一電氣元件的圖案印刷到包括第二電氣元件圖案的基底表面，其特征在于，該網(wǎng)版組件包括網(wǎng)版，限定多個(gè)開口且適于安置到基底表面；網(wǎng)版上的材料層，具有上表面和下表面，且封閉網(wǎng)版第一區(qū)域中的多個(gè)開口 ；以及凹槽圖案，限定在網(wǎng)版上的材料層下表面內(nèi)，并匹配基底表面上的第二電氣元件圖案， 憑此在印刷期間，第二電氣元件圖案被安放到凹槽圖案中。
5.根據(jù)權(quán)利要求
4所述的網(wǎng)版組件，其特征在于，由厚膜電阻材料制成的糊劑適于穿過(guò)網(wǎng)版第二區(qū)域中的多個(gè)開口，第一電氣元件圖案包括多個(gè)電阻器，第二電氣元件圖案包括多個(gè)導(dǎo)體。
6.一種網(wǎng)版組件，用于將一個(gè)或多個(gè)電阻器印刷到其上具有一個(gè)或多個(gè)凸起導(dǎo)體的基底表面，其特征在于，該網(wǎng)版組件包括網(wǎng)版，限定多個(gè)開口 ；網(wǎng)版的至少第一區(qū)域，其上覆蓋有封閉多個(gè)開口的材料層，該材料層包括上表面和下表面；網(wǎng)版的至少第二區(qū)域，適于使形成電阻器的糊劑穿過(guò)多個(gè)開口，以將一個(gè)或多個(gè)電阻器印刷到基底上；以及一個(gè)或多個(gè)凹槽，限定在覆蓋網(wǎng)版第一區(qū)域的材料層的下表面內(nèi)，憑此在印刷期間，基底表面上的一個(gè)或多個(gè)導(dǎo)體被安放到相應(yīng)的一個(gè)或多個(gè)凹槽中。
7.根據(jù)權(quán)利要求
6所述的網(wǎng)版組件，其特征在于，凹槽相鄰于網(wǎng)版的第二區(qū)域。
8.根據(jù)權(quán)利要求
6所述的網(wǎng)版組件，其特征在于，所述材料層為乳膠材料。
專利摘要
本實(shí)用新型提供一種網(wǎng)版和網(wǎng)版組件。在一個(gè)實(shí)施例中，網(wǎng)版適于將電阻器印刷到包括導(dǎo)體的基底上。網(wǎng)版的至少第一區(qū)域被乳膠材料覆蓋，且網(wǎng)版的至少第二區(qū)域限定網(wǎng)版的一區(qū)域，厚膜糊劑材料可穿過(guò)該區(qū)域并被沉積到基底上以形成電阻器。凹槽圖案，限定在乳膠材料層的下表面，并匹配基底上的導(dǎo)體圖案。當(dāng)網(wǎng)版降低到基底或其附近時(shí)，導(dǎo)體被安放到相應(yīng)的凹槽中，以確保網(wǎng)版在印刷期間能夠靠著基底平坦地放置，無(wú)論基底上的導(dǎo)體的數(shù)目、尺寸或位置，均能夠形成厚度均勻(因此電阻均勻)的電阻器。
文檔編號(hào)G03F7/12GKCN202281900 U發(fā)布類型授權(quán) 專利申請(qǐng)?zhí)朇N 200990100606
公開日2012年6月20日 申請(qǐng)日期2009年12月8日
發(fā)明者T·布魯姆 申請(qǐng)人:Cts公司導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan