(57)【要約】【課題】細い線幅で肉厚、層厚の電極等を密着性良く形成することのできるスクリーン印刷方法およびスクリーン印刷装置を提供すること。【解決手段】本発明は、印刷トレイに載置された被印刷物上に、所定パターンを有するスクリーン版を配し、このスクリーン版を介して導電性ペーストを前記被印刷物に塗布する装置において、スクリーン版上の導電性ペーストと被印刷物の間に電圧を印加する電源回路を備えたスクリーン印刷装置である。また、導電性ペーストの温度を調節する第１温度調節部と、被印刷物の温度を調節する第２温度調節部とを備えている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
印刷トレイに載置された被印刷物上に、所定パターンを有するスクリーン版を配し、該スクリーン版を介して導電性ペーストを前記被印刷物に塗布するスクリーン印刷装置において、
前記スクリーン版と前記印刷トレイ間に電圧を印加する電源回路を備えるスクリーン印刷装置。
【請求項２】
印刷トレイに載置された被印刷物の表面に、所定パターンを有するスクリーン版を配し、該スクリーン版を介して導電性ペーストを前記被印刷物に塗布するスクリーン印刷装置において、
前記導電性ペーストと前記被印刷物裏面の間に電圧を印加する電源回路を備えるスクリーン印刷装置。
【請求項３】
前記導電性ペーストの温度を調節する第１温度調節部と、
前記被印刷物の温度を調節する第２温度調節部と、
をさらに備える請求項１又は２に記載のスクリーン印刷装置。
【請求項４】
前記スクリーン版上に供給された前記導電性ペーストを該スクリーン版に対し押圧移動することで前記被印刷物に該導電性ペーストを塗布するスキージと、
該スキージの押圧移動により下流側に移動された前記導電性ペーストを上流側に戻すスクレッパーと、
該スクレッパーに設けられ、前記導電性ペーストの温度を調節する第１温度調節部と、
前記印刷トレイに設けられ、前記被印刷物の温度を調節する第２温度調節部と、をさらに備える請求項１又は２に記載のスクリーン印刷装置。
【請求項５】
導電性ペーストを保持する保持部と、該保持された導電性ペーストを押出供給する押出手段を有する押出式スキージと、
該押出式スキージに設けられ、該押出式スキージに保持された前記導電性ペーストの温度を調節する第１温度調節部と、
前記印刷トレイに設けられ、前記被印刷物の温度を調節する第２温度調節部と、をさらに備える請求項１又は２に記載のスクリーン印刷装置。
【請求項６】
前記導電性ペーストがＡｇペーストである請求項１乃至５のいずれかに記載のスクリーン印刷装置。
【請求項７】
印刷トレイに被印刷物を載置する工程と
該被印刷物上に所定パターンを有するスクリーン版を配する工程と、
該スクリーン版上に供給された導電性ペーストと前記印刷トレイに載置された被印刷物間に電圧を印加する工程と、
スキージにより前記導電性ペーストを前記スクリーン版に対して押圧移動させることで該スクリーン版を介して該導電性ペーストを前記被印刷物に塗布する工程と、を含むスクリーン印刷方法。
【請求項８】
前記スクリーン版上に供給された前記導電性ペーストの温度を調節する工程と、
前記被印刷物の温度を調節する工程と、を更に含む請求項７に記載のスクリーン印刷方法。
【請求項９】
前記スキージの押圧移動により下流側に移動された前記導電性ペーストをスクレッパーにより上流側に戻す工程をさらに含み、
該工程において、前記スクレッパーに取り付けられた温度調節部により前記導電性ペーストの温度が調整される請求項７又は８に記載のスクリーン印刷方法。
【請求項１０】
印刷トレイに被印刷物を載置する工程と、
該被印刷物上に所定パターンを有するスクリーン版を配する工程と、
該スクリーン版に対して、押出式スキージの保持部に保持された導電性ペーストを押出供給する工程と、
該供給された前記導電性ペーストと前記被印刷トレイに載置された前記被印刷物の間に電圧を印加する工程と、
前記押出式スキージから前記導電性ペーストを押出供給することで、該導電性ペーストを前記スクリーン版を介して前記被印刷物に塗布する工程と、を含むスクリーン印刷方法。
【請求項１１】
前記押出式スキージの保持部に保持された前記導電性ペーストの温度を調節する工程と、
前記被印刷物の温度を調節する工程と、をさらに含む請求項１０に記載のスクリーン印刷方法。
【請求項１２】
前記押出式スキージから前記導電性ペーストを押出供給する工程において、前記押出式スキージの縦角度を９０度としてスキージングする請求項１０又は１１に記載のスクリーン印刷方法。
【請求項１３】
前記導電性ペーストがＡｇペーストであり、前記被印刷基板がシリコン基板であり、前記スクリーン印刷方法が太陽電池のＡｇ電極を形成するものである請求項７乃至１２のいずれかに記載のスクリーン印刷方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はスクリーン印刷技術に関するものであり、より詳細には、被印刷物に導電性ペーストを比較的均一にかつ密着性良く印刷することの可能なスクリーン印刷方法及びスクリーン印刷装置を提供するものである。
【背景技術】
【０００２】
太陽電池、タッチパネル、その他の画像表示装置やプリント基板等の電子部品の製造工程では、一般に、Ａｇ、ＡｌやＣｕ等の導電性金属を含む導電性ペーストをスクリーン印刷により所定パターンに印刷することで電極や回路パターン等を形成することが行われている。特に、太陽電池では、その光電変換効率の向上のため、その集電極を細く形成するのに加え、肉厚、層厚に形成することでその低抵抗化を図ることが必要である。このため、この電極形成には、一般に、生産性、信頼性の面で優位なスクリーン印刷技術が用いられている。
【０００３】
図７（ａ）から（ｃ）は一般的なスクリーン印刷の概略図を示している。同図に示したように、所定パターンを有するスクリーン版１０４をスクリーン版枠１０３に張り付け、これを印刷トレイ１０１に保持された被印刷物１０２上に適切な間隔を保って位置合わせする（図７（ａ））。続いてスキージ１０５を図中の矢印Ａの方向へ押圧移動させることで、ペースト１０７をスクリーン版１０４上に広げ、かつスクリーン版１０４に設けられた空隙部分を通して被印刷物１０２上に所定パターンのペースト層を形成する（図７（ｂ）（ｃ））。次に、乾燥、焼成、キュアー等の処理を施すことで（図示せず）、被印刷物上に所定パターンの電極、回路等を形成する。電極や回路パターンが複雑な場合や基板の表裏両面に印刷する場合などでは、上記工程を必要に応じて繰り返すことで、所望パターンの電極、回路等を形成することができる。
【０００４】
ところで、一般のスクリーン印刷では、印刷インキがペースト状であるため、これを印刷しても、乾燥、キュアー等して仕上げ処理する前にだれ崩れてしまい、細い線幅で肉厚、層厚な電極等を形成することが困難であった。このため、例えば、スクリーン印刷処理を複数回繰り返すことで、厚く、表面凹凸のばらつきの少ない電極を形成する技術が開示されている（例えば、特許文献１参照）。しかし、この技術は製造工程が複雑であり、生産性が著しく悪い。また、形成される電極等の凹凸のばらつきを抑えることも困難である。
【０００５】
また、被印刷物をペルチェ素子によるペルチェ効果によって温度を自在に調整できる治具に取り付けることで、被印刷物を所定温度に急速冷却した状態で印刷し、これにより肉厚、層厚の印刷を行う技術が開示されている（例えば、特許文献２参照）。しかし、この技術のように被印刷物を冷却するのみでは、密着性の良い電極を形成することが困難な場合がある。
【０００６】
さらに、形成する電極等の凹凸のばらつきを抑えるために、例えば、スキージ１０５を被印刷物１０２上での移動方向に対して最適化した所定のバイアス角度（縦角度）で移動させることで、ペーストを均一に塗布する技術が開示されている（例えば、特許文献３参照）。しかし、このようなバイアス角度の調整だけではペーストを均一な厚さに塗布することが困難な場合もある。例えば、被印刷物１０２の表面に凹凸がある場合などでは困難が予想される。塗布厚が不均一な場合には、ペースト塗布厚の薄い領域で抵抗が高くなり電流ロスを生じてしまう問題を生じる。
【０００７】
加えて、これまでのスクリーン印刷技術（例えば、特許文献１乃至３参照）では、スキージの押圧力によりペーストを被印刷物へ付着させるものが一般的であった。このため、例えば、被印刷物が薄い場合や脆い場合など、十分な押圧力を被印刷物に加えることができない場合や、導電性ペーストの粘度が高い場合には、被印刷物に密着性良くペーストを付着させることが困難な場合があった。特に、近年、太陽電池等のデバイスでは、薄型化が進んでいるため、薄型の被印刷物に密着性良く印刷することの可能なスクリーン印刷技術の開発が望まれている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開平１１−１０３０８４号公報
【特許文献２】特開平２００１−２３９７３８号公報
【特許文献３】特開平２００５−３５３９９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
前述の通り、一般的なスクリーン印刷技術では、細い線幅で肉厚、層厚の電極等を生産性、信頼性良く形成することが困難であった。また、例えば、被印刷物が凹凸を有する場合などでは、形成する電極等の表面凹凸のばらつきを抑えることが困難な場合もあった。さらに、被印刷物とペースト（形成する電極等）との良好な密着性を確保することが困難な場合もあった。
【００１０】
本発明はこれらの問題を解決するもので、細い線幅で肉厚、層厚の電極等を、表面凹凸のばらつきを抑えるとともに、被印刷物へのペースト（電極等）の密着性も良好に形成することのできるスクリーン印刷方法およびスクリーン印刷装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
そこで、本発明のスクリーン印刷技術では、印刷トレイに載置された被印刷物上に、所定パターンを有するスクリーン版を配し、このスクリーン版を介して導電性ペーストを前記被印刷物に塗布する装置において、スクリーン版（スクリーン版上の導電性ペースト）と印刷トレイ（印刷トレイ上の被印刷物）の間に電圧を印加する電源回路を備えている。このように、スクリーン印刷の際に導電性ペーストと被印刷基板（基板裏側）の間に電圧を印加することで、導電性ペーストを被印刷基板へ引き込む力を加えることができる。
【００１２】
さらに、本発明のスクリーン印刷装置では、導電性ペーストの温度を調節する第１温度調節部と、被印刷物の温度を調節する第２温度調節部とを備えると良い。第１温度調節部では、印刷前の導電性ペーストの温度（粘度）を調整することができ、第２温度調節部では、印刷後の被印刷基板上の導電性ペーストの温度（粘度）を調整することができる。従って、転写性の良好な印刷ができるものと期待できる。
【００１３】
その具体的構成の一例としては、スクリーン版上に供給された導電性ペーストをスクリーン版に対し押圧移動することで被印刷物に導電性ペーストを塗布するスキージと、このスキージの押圧移動により下流側に移動された導電性ペーストを上流側に戻すスクレッパーとを有し、このスクレッパーに第１温度調節部を設け、印刷トレイに第２温度調節部を設けると良い。
【００１４】
また、スキージ及びスクレッパーの別形態として、導電性ペーストをスクリーン版上に予め供給するのではなく、保持部内部に保持された導電性ペーストを押出供給する手段を有する押出式スキージを設けた構成が考えられる。この場合、押出式スキージの保持部に第１温度調節部を設けることで、保持部内部の導電性ペーストの温度調節をすることができる。また、導電性ペーストが保持部内部に保持されているため、導電性ペースト中の溶剤が揮発することを抑制することもできる。さらに、導電性ペーストを押し出す押出手段を有するため、必ずしもスキージングによりペーストを押圧する構成とする必要がない。即ち、本構成では、スキージ角度（縦角度）を９０度にすることも可能であり、より細線で厚い印刷が可能になるものと期待できる。本発明の導電性ペーストとしてはＡｇペーストが好ましい。特に、太陽電池の電極形成の際に本発明の印刷技術を採用することで、変換効率の優れた太陽電池の電極形成が可能になることが期待できる。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施形態を、図面を参照して具体的に説明する。図１は、本発明のスクリーン印刷装置の具体的構成を示す概略図である。本発明のスクリーン印刷装置１０は、スクリーン版枠１５に保持された任意のパターン孔１６を有するスクリーン版（メッシュ）１４上を、図中矢印±Ｘ方向に移動可能なスキージ１１と、同じく±Ｘ方向に移動可能な（ドクター）スクレッパー１２と、このスクレッパー１２に取り付けられた第１温度調節部１７と、被印刷物２０を保持する印刷トレイ２１と、この印刷トレイ２１に取り付けられた第２温度調節部２２と、スクリーン版１４と印刷トレイ２１間に任意の電圧を印加することの可能な電源回路２５とを備えている。
【００１６】
スキージ１１は、スクリーン版１４の表面上を適度な押圧を加えてＸ方向に移動することで、スクリーン版１４の表面上に供給された導電性ペースト１３（印刷材料）を、スクリーン版１４表面に形成されたパターン孔１６を介して被印刷物２０に塗布（印刷）する部材である。
【００１７】
また、スクレッパー１２は、このスキージ１１と共に移動し、スキージ１１により上流側から下流側へ（＋Ｘ方向へ）移動された導電性ペースト１３を上流側へ（−Ｘ方向へ）戻すとともに、スクリーン版１４のパターン孔１６に導電性ペースト１３を埋め込む働きをする部材である。本実施形態では、このスクレッパー１２に第１温度調節部１７を設けた構成を示している。この第１温度調節部１７により、スクリーン版１４表面上に供給された導電性ペースト１３の温度調整をすることができる。導電性ペースト１３としては、Ａｇ、Ｃｕ、Ａｌ、Ｃｒなどの導電性金属を含む種々の粘性を有するペーストが用いられるが、この導電性ペースト１３の粘度は第１温度調節部１７によるペースト１３の温度調整により制御することができる。従って、例えば、常温で粘度の高い導電性ペースト１３を用いる場合には、これを常温より高い温度に加熱することで粘度を下げ、これによって、スキージングの際のパターン孔１６を介した導電性ペースト１３の抜け（転移）を改善することができる。
【００１８】
ところで、導電性ペースト１６の粘度を低くすると、スキージングにより被印刷物２０に印刷（塗布）された導電性ペースト１６は、だれて崩れやすくなるため、その塗布膜の厚さを確保することが困難となる。そこで、本発明では、被印刷物２０を載置する印刷トレイ２１に、被印刷物２０の温度を調整することの可能な第２温度調節部２２が設けられている。つまり、この第２温度調節部２２によって、被印刷物２０を冷却すると、スキージングにより印刷（塗布）された導電性ペーストは、被印刷物２０と密着した面から順に粘度が高くなる。このため、塗布膜のだれ・くずれによる印刷精度の悪化や塗布膜厚が低くなることを防止、抑制することができる。
【００１９】
このように、印刷前の導電性ペースト１３の温度調整をする第１温度調節部１７と、印刷後の導電性ペースト１３の温度調整をする第２温度調節部２２を設けることで、細線（例えば、１００μｍ以下）のパターンを再現性良く形成できるとともに、比較的厚い（高い）塗布膜厚（例えば、３０μｍ以上）を確保することができる。なお、使用する導電性ペースト１３の使用適正温度内（適正粘度内（例えば、２００００ｃＰから３００００ｃＰ））に導電性ペースト１３の温度（粘度）を調整するため、場合によって、第１温度調節部１７や第２温度調節部２２を適宜加熱手段又は冷却手段として使用することができる。
【００２０】
なお、図１に示した実施形態では、第１温度調節部１７をスクレッパー１２に取り付けた構成を示したが、本発明はこの構成に限定されるものではない。上述の通り、この第１温度調節部１７は、導電性ペースト１３の温度調節をするためのものであるため、この役割を担うことが可能な場所に取り付ければ良い。例えば、スキージ１１に設けても良い。同様に、第２温度調節部２２も、必ずしも図１に示したように印刷トレイ２１の下部に設ける必要はない。例えば、印刷トレイ２１内部に設け、被印刷物２０を直接冷却又は加熱するような構成としても良い。
【００２１】
スクリーン版１４は、印刷トレイ２１に載置された被印刷物２０の印刷位置上方の所定位置に配される。このスクリーン板１４は、任意形状のパターン孔１６を有するが、これは、ステンレス等の金属、プラスチック、又は繊維の細線を織ったスクリーン紗に感光性乳剤を塗布し、この乳剤上部に任意のパターンを形成したマスクを設け、これを露光・エッチングすることで形成されたものである。この際、ステンレス製の金属紗を用いたスクリーン板１４は、伸縮が少ないため、印刷精度が要求される太陽電池の電極等のスクリーン印刷に用いるのに好ましい。
【００２２】
本発明では、スクリーン版１４（実質的にはスクリーン版１４上の導電性ペースト１３）と印刷トレイ２１（実質的には印刷トレイ２１上の被印刷物２０の裏面）の間に電圧を印加するための電極回路２５が設けられ、スクリーン版１４には＋側電極が接続され、印刷トレイ２１には−側電極が接続されている。この電極回路２５は変換器（ＡＣ／ＤＣ）２３と高圧電源（ＤＣ−ＤＣ）２４を備えており、スクリーン版１４と印刷トレイ間に印加する電圧を調整することができる。ここで本実施形態では、スクリーン版１４はＳＵＳ製メッシュからなり、スキージングにより導電性ペースト１３がスクリーン版１４に配した＋側電極と接触することで電圧が印加される。なお、電極の配置は、スクリーン版１４上に供給される導電性ペースト１３と被印刷物間に電圧が印加されるように配置すれば良い。例えば、スクリーン版枠１５に＋側電極を配置しても良く、また、導電性ペースト１３に直接接触するように配置しても良い。また、−側電極は、印刷トレイ２１（導電性）以外に、被印刷物の裏面に設けた導電性被膜に直接接続するように配置しても良い。
【００２３】
この電極回路２５により印加される電圧によって、導電性金属を含む導電性ペースト１３が、スキージングによりスクリーン版１４に設けられたパターン孔１６を介して被印刷物２０に転移（転写）される際、導電性ペースト１３が被印刷物２０側に引き込まれる力が働く。即ち、本発明のスクリーン印刷技術では、スキージ１１による物理的な押圧力だけでなく、電気的に導電性ペースト１３を被印刷物２０表面に密着させる方向に力が加えられる。このため、本発明のスクリーン印刷技術では、導電性ペースト１３と被印刷物２０との密着性の良好な印刷を行うことが可能であると考えられる。
【００２４】
図２は、この電圧印加により、導電性ペースト１３が被印刷物２０にどの程度の力が加えられて密着するのかを試算するためのモデル図である。ここで、被印刷物２０として多結晶シリコン（厚さｔ＝０．２×１０−３ｍ、比誘電率εｓ＝４）、印加する電圧を１０００（Ｖ）として試算すると、
電極間に働く力Ｆは
Ｆ＝εＥ２／２（Ｎ／ｍ２）
Ｅ＝Ｖ／ｔ（Ｖ／ｍ）
ε＝ε０εｓ
ε０＝８．８５４×１０−１２（Ｆ／ｍ）
より、Ｆ＝ε０εｓ・（Ｖ／ｔ）２／２＝８．８５４×１０−１２×４×｛（１０００／０．２×１０−３）｝／２＝４４２．５（Ｎ／ｍ２）＝４．５（ｇ／ｃｍ２）
となる。つまり、印加電圧として１ｋＶを印加することで、１ｃｍ２あたり４．５ｇの力が加わると試算できる。この力Ｆは、印加する電圧Ｖの２乗に比例するので、例えば２ｋＶを印加するとＦ＝１８ｇ／ｃｍ２となる。このため、印加する電圧を調整することで、導電性ペースト１３を被印刷基板２０に密着させる電気的な力を調整することができる。また、この原理を利用し、導電性ペースト１３に電圧を印加した状態のままスキージングによるペーストの転写を行うことで、導電性ペースト１３の転写性を大幅に向上させることができると考えられる。
【００２５】
このため、被印刷物２０が薄い場合や脆い場合など、スキージ１１により物理的な押圧力を十分に加えることができない場合や、被印刷物２０の表面に凹凸があり、スキージ１１による物理的な押圧力のみでは十分な密着性が得られないような場合であっても、密着性の良い印刷が可能になると期待できる。特に近年、太陽電池などの電子デバイスの薄型化に伴って、被印刷物の薄型化が進んでいる。また本技術では、表面凹凸を有する安価な多結晶シリコン基板であっても密着性良く電極を印刷することができる。このため、太陽電池等の電極印刷技術として本発明のスクリーン印刷技術を採用することの優位性が大きいと考えられる。
【００２６】
次に、本発明のスクリーン印刷方法を図３を用いて具体的に説明する。まず、スクリーン版１４上に導電ペースト１３が供給され、スクレッパー１２を−Ｘ方向に移動させることで導電性ペースト１３を上流側へ移動させると共に、スクリーン版１４に設けられたパターン孔１６にこの導電性ペースト１３が埋め込まれる。この際、スクリーン版１４上に供給された導電性ペースト１３は、スクレッパー１２に取り付けられた第１温度調節部１７により加熱（又は冷却）され適切な温度（粘度）に調整される（図３（ａ））。次に、スキージ１１をスクリーン版１４に押圧しながらＸ方向に移動させる（図３（ｂ））。こうしてスキージ１１をＸ方向に押圧移動させると、スクリーン版１４に設けられたパターン孔１６を介して導電性ペースト１３が被印刷物２０に転写される（図３（ｃ））。この際、上述の通り、本発明では導電性ペースト１３を適切な温度（粘度）に調整することができるため、パターン孔１６からのペースト１３の抜け（転写品質）の改善が期待できる。また、被印刷物２０が印刷トレイ２０に設けられた第２温度調節部により冷却（適切な温度に調節）されているため、この被印刷物２０表面に転写された導電性ペースト１３は、その接触面から順に粘度が高くなると考えられる。このため、被印刷物２０に転写された導電性ペースト１３がだれ崩れることを防止、抑制できるものと考えられる。さらに、本発明では、導電性ペースト１３をスキージングにより被印刷物２０に転写させる際、スクリーン版１４と印刷トレイ２１間に電圧を印加した状態で行う。これによって、導電性ペースト１３を被印刷物２０に引き付ける力を電気的に与えることができ、被印刷物２０と転写される導電性ペースト１３との密着性の改善が期待できる。
【００２７】
次に、スキージ１１が下流側まで移動されると、スキージ１１による押圧は解除される（図３（ｄ））。そして、下流側に移動された導電性ペースト１３は、再度スクレッパー１２により−Ｘ方向へ移動され、上流側へ戻される（図３（ｅ））。この際、上述のスキージングにより導電性ペースト１３が抜けて空となっているパターン孔１６には、再度導電性ペースト１３が充填される（図３（ｅ））。このように、図３（ａ）から図３（ｅ）の操作を繰り返すことで、複数回のスクリーン印刷を行うことができる。その後、乾燥処理を施し（図示せず）、さらに、焼成処理を施すことで電極を形成する（図示せず）。
【００２８】
以上、本発明の一実施形態について説明したが、さらに様々な改良が考えられる。図４はスキージの構成に改良を加えた本発明の更に別の実施形態を示したものである。同図に示したように、本実施形態の押出式スキージ３０は、導電性ペースト３５を保持する保持部３１と、この保持部３１に保持された導電性ペースト３５の温度を調節するための第１温度調節部３２と、導電性ペースト３５を供給する際に、導電性ペースト３５に押出力を加える押出手段３３とを備えている。本実施形態では、導電性ペースト３５が保持部３１の内部に保持されているため、導電性ペースト３５に含まれる溶剤が揮発するのを抑制することができる。このため、導電性ペーストがスクリーン版上に供給される場合（上述の実施形態の場合）に比べ、高価な導電性ペースト（例えばＡｇペースト等）を経済性良く使用することができる。また、導電性ペースト３５を供給する際には、押出手段３３によって押出力を加えて導電性ペースト３５を供給することが可能である。従って、図４に示したように、スキージ３０をスクリーン版３４に対して垂直に（スキージの縦角度９０°で）押し当てることで導電性ペースト３５を供給することが可能である。このため、スクリーン版の３４のパターン孔の深さが厚い（スクリーン版３４の乳剤厚が厚い）場合でも、パターン孔内に導電性ペースト３５を充填することが可能になると期待される。この厚さは塗布する導電性ペーストの層厚に関係してくるので、本実施形態の押出式スキージ３０を用いることで細線でより高い層厚の電極の形成が期待できる。
【実施例】
【００２９】
次に、本発明の実施例を具体的に説明するが、これは単なる例示であって本発明はこれに限定されるものではない。
【００３０】
被印刷基板として６インチ×６インチ（１５６ｍｍ×１５６ｍｍ）、厚さ０．２ｍｍの多結晶シリコン基板上に、導電性ペーストとしてＡｇペースト（デュポン社製）を使用し、図１に示した構成の装置を用いて各種条件により電極パターンを形成した。パターン形成の際に用いたスクリーン版としては、２．５ｍｍ間隔で１００μｍ幅、３０μｍ厚の細線を形成する目的で作製した所定パターンを有するものを用いた。スクリーン印刷方法として、以下のＡ〜Ｃの条件で行い、形成した電極の塗布量の増減割合を測定した。以下、その結果を表１に示す。
Ａ：導電性ペーストの温度調節なし、印刷トレイ（被印刷物）の温度調節なし、
スクリーン版と印刷トレイ間の印加電圧なし、
Ｂ：導電性ペーストの温度調節あり、印刷トレイ（被印刷物）の温度調節あり、
スクリーン版と印刷トレイ間の印加電圧なし、
Ｃ：導電性ペーストの温度調節あり、印刷トレイ（被印刷物）の温度調節あり、
スクリーン版と印刷トレイ間への印加電圧あり、
各条件のサンプルを複数形成し、その電極の増減量（相対値）を測定した。
【００３１】
【表１】
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【００３２】
ここで、導電性ペーストの温度調節（上記表の「ペースト温度」）は、スクレッパーに取り付けた第１温度調節部（ヒーター）によりスクレッパー温度を調節することで行った。印刷トレイ温度（上記表の「トレイ温度」）の調節は印刷トレイに取り付けた第２温度調節部（冷却装置）により行った。印加電圧は＋側をスクリーン版に接続し、−側を印刷トレイ（アルミ製）に接続した高圧電源により加えた。表１の「塗布重量割合」は、条件Ａで形成したＡｇ電極重量（平均値）を基準とした場合の各条件（Ｂ，Ｃ）で形成したＡｇ電極重量（平均値）の増加重量割合（％）を示している。いずれの条件も複数のサンプルを形成し、印刷乾燥後のＡｇ塗布重量の増加割合を算出してその平均値を示したものである。なお、スクリーン印刷の際のスキージアタック角度（縦角度）は７０°で行った。またスクリーン印刷を実施した際の環境条件は、室温２５〜２７℃、湿度５１〜５７％であった。
【００３３】
表１の結果から、スクリーン印刷の際に、トレイ温度、ペースト温度を調整すること、さらに、印加電圧を加えることで、形成される電極の塗布重量が増加することがわかる。
【００３４】
図５及び図６は、それぞれ上記の条件Ａ及び条件Ｃ（本発明）で作製した細線のデジタルマイクロスコープ（キーエンス社製ＶＨＸ）による画像を示している。図５及び図６は共に基板中央部分（印刷むらの比較的少ない部分）の画像である。両者を比較すると、図５の線幅は図６の線幅に比べ幅広となっている。また、線の高さの最大値と最小値の差が図５の方が大きい、即ち、印刷むらが大きいことがわかる。即ち、本発明のスクリーン印刷方法は、従来の方法に比べ細線でむらの少ない均一な印刷が可能であることが期待できる。
【００３５】
以上の通り、本発明のスクリーン印刷技術は、導電性ペーストをスクリーン版を介して印刷する際に、導電性ペーストと被印刷物の間に電圧（例えば数ｋＶ）を印加した状態で行うものである。こうすることで、導電性ペーストが被印刷物に密着性良く印刷されることが期待できる。さらに、本発明のスクリーン印刷技術では、上記に加えて、スクリーン版に供給される導電性ペーストを適切な温度（粘度）に調節する手段と、被印刷物を適切な温度に調節する手段とを有する。これにより、スクリーン版を介した導電性ペーストの転写（転移）を良好にすることができ、また、細線で厚い電極形成が期待できる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明のスクリーン印刷装置の概略を示す構成図である。
【図２】本発明の電圧を印加して印刷する状態を示すモデル図である。
【図３】本発明のスクリーン印刷方法を示す概略図である。
【図４】本発明のスキージの改良例を示す概略図である。
【図５】従来の方法により作製したＡｇ電極の観察画像である。
【図６】本発明の方法により作製したＡｇ電極の観察画像である。
【図７】従来のスクリーン印刷方法を示す概略図である。
【符号の説明】
【００３７】
１０・・・スクリーン印刷装置
１１、３０、１０５・・・スキージ
１２、１０６・・・スクレッパー
１３、３５、１０７・・・導電性ペースト
１４、３４、１０４・・・スクリーン版
１５、１０３・・・スクリーン版枠
１６、３６・・・パターン孔
１７、３２・・・第１温度調節部
２０、３７、１０２・・・被印刷物
２１、１０１・・・印刷トレイ
２２・・・第２温度調節部
２３・・・変換器（ＡＣ／ＤＣ）
２４・・・高圧電源
２５・・・電源回路
３１・・・保持部
３３・・・押出手段
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図７】
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【図５】
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【図６】
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