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    • 专利摘要:
    提供一種凹版印刷製版滾筒及其製造方法。該凹版印刷製版滾筒包括：基底層，設有數個凹版印刷圖案；以及強化塗層，塗佈於該基底層以強化該基底層的強度，該強化塗層包含用濕式鍍覆法(wet plating method)形成於該基底層上的第一強化層、形成該強化塗層之外表面的第二強化層、配置於該第一及該第二強化層之間且提供黏著強度給該第一強化層之一表面的第一黏著層、以及提供該第一黏著層與該第二強化層間之黏著強度的第二黏著層。
    公开号:TW201303079A
    申请号:TW101114878
    申请日:2012-04-26
    公开日:2013-01-16
    发明作者:Tae-Hyeong Kim；Gee-Lyong Kim；Young-Ha Jun；Gi-Woo Lee；Ki-Ho Yeo；Jai-Moo Yoo
    申请人:Samsung Electro Mech；J & L Tech Co Ltd；
    IPC主号:B41C1-00
    专利说明:
    凹版印刷製版滾筒及其製造方法相關申請案之交互參照
    本申請案主張在2011年5月26日向韓國智慧財產局申請之韓國專利申請案第10-2011-0050227號的優先權，其揭示內容併入本文作為參考資料。
    本發明係有關於凹版印刷製版滾筒及其製造方法，且更特別的是，有關於一種有增強抗磨損性(abrasion resistance)及耐久性(durability)的凹版印刷製版滾筒及其製造方法。
    凹版印刷係指一種方法，其係形成凹版印刷圖案於圓柱金屬滾筒的表面上，注入油墨於凹版印刷圖案，以及轉印圖案至形式為一卷連續紙張之印刷主體(物件或目標)的表面。凹版印刷有比現在板式印刷還快的速度及更佳的印刷品質以及已廣泛使用於攝影、包裝材料及紡織品印刷的領域。最近，憑藉優異的生產率，凹版印刷已被擴展成應用於各種領域，包括資訊技術(IT)工業，以及在現有領域外的電子工業領域。
    當凹版印刷金屬滾筒(銅板滾筒)連續地與用於移除油墨或漿料(paste)的金屬刀片接觸時，多餘油墨或多餘漿料，或形式為紙張的印刷主體，在其間產生磨擦。金屬滾筒形狀由磨擦所致的損傷可能導致各種印刷缺陷。
    最近，凹版印刷已利用包含執行電氣/電子功能之材料的油墨或漿料，例如IT電子工業領域中的陶瓷或金屬粉末。然而，相較於現有的顯色或塗層凹版油墨，金屬、陶瓷油墨或漿料具有極高含量的固體組份以及極高的磨損性(abrasiveness)，使得當此一材料應用於凹版印刷時，管理印刷系統的使用壽命及印刷品質非常困難。
    因此，為了應用有高磨損特性的金屬/陶瓷油墨/漿料系統於凹版印刷，改善接受凹版印刷系統之大部份磨擦能量的凹版印刷製版滾筒的抗磨損性(或耐磨性)極為重要。
    本發明之一方面提供一種具有改良硬度及抗磨損性的凹版印刷製版滾筒及其製造方法。
    本發明之另一方面提供一種用具有該改良硬度及抗磨損性之凹版印刷製版滾筒製成的多層陶瓷電容器。
    根據本發明之一態樣，提供一種凹版印刷製版滾筒，其包括：基底層，設有數個凹版印刷圖案；以及強化塗層，塗佈於該基底層以強化該基底層的強度，該強化塗層包含用濕式鍍覆法(wet plating method)形成於該基底層上的第一強化層、形成該強化塗層之外表面的第二強化層、配置於該第一及該第二強化層之間且提供黏著強度給該第一強化層之一表面的第一黏著層、以及提供該第一黏著層與該第二強化層間之黏著強度的第二黏著層。
    該第一黏著層可使該第一強化層之該表面均勻。
    該第二黏著層之晶格常數的數值可在該第一黏著層的晶格常數與該第二強化層的晶格常數之間。
    該基底層可為包含銅(Cu)的鍍覆層(plated layer)。
    該第一強化層可為包含鉻(Cr)的濕鍍覆層(wet plated layer)。
    該第二強化層可以形成為類鑽碳(DLC)膜。
    該第二強化層可以形成為含矽(Si)之DLC膜。
    相對於該第二強化層之DLC，矽(Si)的原子分量(atomic fraction)可為2%至15%。
    該第一黏著層可為包含選自下述組成群組之一者或多者之金屬層：鎢(W)、鈦(Ti)、鉻(Cr)、鋯(Zr)及鉬(Mo)。
    該第二黏著層可為包含選自下述組成群組之一種或多種金屬之金屬氮化物層：鎢(W)、鈦(Ti)、鉻(Cr)、鋯(Zr)及鉬(Mo)。
    該第一強化層的厚度可介於0.1微米(μm)至10微米之範圍。
    該第二強化層的厚度可介於0.2微米至2微米之範圍。
    該第一黏著層的厚度可介於0.1微米至5微米之範圍。
    該第二黏著層的厚度可介於0.1微米至1微米之範圍。
    該等印刷圖案可為用於多層陶瓷電容器(MLCC)的內電極(internal electrode)印刷圖案。
    根據本發明之另一態樣，提供一種凹版印刷製版滾筒之製造方法，該方法包括：在基底層上形成用於凹版印刷的圖案；藉由濕式鍍覆法形成第一強化層於該基底層上；在該第一強化層上形成提供黏著強度給該第一強化層之表面的第一黏著層；在該第一黏著層上形成第二黏著層以提供黏著強度給該第二強化層；以及在該第二黏著層上形成第二強化層。
    該第一黏著層可使該第一強化層之該表面均勻。
    該第二黏著層之晶格常數具有的數值可介於該第一黏著層的晶格常數與該第二強化層的晶格常數之間。
    該基底層可通過銅(Cu)鍍覆製程形成。
    該第一強化層可通過鉻(Cr)濕鍍覆製程形成。
    該第二強化層可通過類鑽碳(DLC)膜沉積製程形成。
    該第一強化層的厚度可介於0.1微米至10微米之範圍。
    該第二強化層的厚度可介於0.2微米至2微米之範圍。
    該第一黏著層的厚度可介於0.1微米至5微米之範圍。
    該第二黏著層的厚度可介於0.1微米至1微米之範圍。
    根據本發明之另一態樣，提供一種多層陶瓷電容器之製造方法，該方法包括：製備複數介電層；以及藉由將申請專利範圍第1項之凹版印刷製版滾筒浸漬至用於內電極的漿料中而將內電極圖案於印刷該複數介電層上。
    以下會參照附圖詳述本發明的具體實施例使得熟請本發明所屬技藝者可輕易實施該等具體實施例。然而，在描述本發明之具體實施例時，省略習知功能及構造的詳述以免不必要的細節混淆本發明的說明。
    此外，附圖中類似的元件用相同的元件符號表示。
    除非明確地以相反的意思描述，應瞭解用語"包括(comprise)"及其變體包括(comprises)或包括(comprising)意謂含有所述元件，但是不排除其他的元件。
    以下，參考第1圖及第2圖詳述根據本發明之一具體實施例的凹版印刷製版滾筒。
    第1圖係根據本發明之一具體實施例圖示凹版印刷製版滾筒1的示意剖面圖及部份放大圖。
    請參考第1圖，根據本發明之一具體實施例的凹版印刷製版滾筒1包含：具有印刷圖形成於其上的基底層20；以及塗佈於基底層20以強化基底層20之強度的強化塗層100。
    在基底層20上形成想要印出的印刷圖案。凹版印刷製版滾筒1浸入油墨或漿料藉此填入印刷材料(或印刷媒介)於印刷圖案中，然後使凹版印刷製版滾筒1與印刷主體接觸及旋轉，藉此進行印刷。
    可使基底層20的表面與凹版印刷刮刀(未圖示)接觸，以及在基底層20的表面與刮刀接觸時，可移除剩餘的印刷材料。
    由於基底層20在凹版印刷過程中連續地與諸如印刷主體或刮刀(doctor blade)之類的元件接觸及產生磨擦，因此容易磨損(或磨壞)。
    因此，根據本發明之一具體實施例，在形成於凹版印刷製版滾筒1之滾筒架(roll frame)10表面上的基底層20塗上強化塗層100從而使印刷圖案的耐久性及抗磨損性能增強。
    在第1圖下半部的是印刷圖案的部份放大圖，共係圖示強化塗層100的結構。
    強化塗層100可包含第一強化層110、第一黏著層130、第二黏著層150及第二強化層170。
    第一強化層110係形成於強化塗層100中，以及可用濕式鍍覆法塗佈於基底層20。第二強化層170可形成於強化塗層100的最外面部份上以形成強化塗層的外表面。
    第一黏著層130及第二黏著層150形成於第一強化層110與第二強化層170之間。第一黏著層130經形成它可覆蓋第一強化層110的表面以提供第一強化層110表面的黏著強度。第二黏著層150經形成它可覆蓋第二強化層170中面向第一強化層110的表面，以及提供第二強化層110的黏著強度。
    滾筒架10構成凹版印刷製版滾筒1的滾輪以及支撐隨後形成的基底層20或其類似者。滾筒架10可由含鐵(Fe)的材料製成；然而，本發明不受限於此。
    基底層20形成於滾筒架10上使得該滾筒架具有所欲印刷圖案形成於其上。具有所欲形狀的印刷圖案係通過蝕刻或其類似者形成於基底層20上。
    基底層20以可以例如鍍覆的方式形成於滾筒架10上。為了確保基底層20與滾筒架10之間的黏著強度，在基底層20上可執行預鍍鎳法(nickel-strike plating)，然後，可鍍覆基底層20；然而，本發明不受限於此。
    為了形成具有所欲形狀的印刷圖案，在待硬化及蝕刻的基底層20上形成阻劑層。因此，可形成具有所欲印刷圖案形成於其上的基底層20。
    基底層20可通過例如蝕刻等製程由允許利於形成具有所欲形狀之印刷圖案的材料製成。基底層20可以形成為由含銅(Cu)材料製成的鍍覆層；然而，本發明不受限於此。特別是，以銅(Cu)鍍覆層而言，通過蝕刻製程可實作有細微大小的精密印刷圖案。
    然而，當銅(Cu)鍍覆層用作基底層20時，該層由於硬度低而容易磨壞或損壞。因此，在本發明之一具體實施例中，在基底層20上可形成強化塗層100。
    根據本發明之一具體實施例，基底層20的厚度"a"可介於50微米至200微米之範圍。如果基底層20的厚度"a"小於50微米，則無法形成具有所欲尺寸的印刷圖案。在另一方面，如果基底層20的厚度"a"超過200微米，則凹版印刷製版滾筒的機械強度可能因基底層20的厚度過大而劣化。
    根據本發明之一具體實施例，由於形成強化塗層100於基底層20上，可增強基底層20的強度。因此，形成於基底層20中的印刷圖案具有優異的耐久性及抗磨損性。
    特別是，根據本發明之一具體實施例，強化塗層100可包含兩個強化層。鄰近基底層20的第一強化層110可強化基底層20的強度，以及形成於外表面上的第二強化層170可確保印刷圖案與外界磨擦接觸的耐久性及抗磨損性。
    因此，根據本發明之一具體實施例，可確保形成於基底層20中之印刷圖案與外部磨擦接觸的抗磨損性同時增加基底層20的強度。因此，由於形成於基底層20中之印刷圖案的強度增加以及確保它的抗磨損性，可保證重覆印刷製程的印刷精度。
    第2圖根據本發明之一具體實施例圖示強化塗層100的部份放大圖。強化塗層100包括依序堆疊於基底層20上的第一強化層110、第一黏著層130、第二黏著層150及第二強化層170。
    可用濕式鍍覆法形成第一強化層110於基底層20上。當基底層20形成為含銅(Cu)之鍍覆層時，基底層20可能容易氧化。第一強化層110可形成於基底層20上以增加基底層20的強度以及確保它的抗氧化性(oxidation resistance)。
    至於第一強化層110的材料，可使用具有高抗氧化性及耐久性同時具有對銅(Cu)之高親和力的材料。至於第一強化層110的材料，可使用具有耐久性同時對於基底層20可確保黏著強度及黏性的材料。第一強化層110可包含選自下述組成群組之一種或多種金屬層：鎢(W)、矽(Si)、鈦(Ti)、鋯(Zr)及鉻(Cr)；然而，本發明不受限於此。特別是，第一強化層110可用具有對銅(Cu)之高親和力以及具有高硬度的鉻(Cr)形成。
    第一強化層110可用濕式鍍覆法形成。為了增強對於基底層20的黏著強度及黏性，可用濕式鍍覆法形成第一強化層110於基底層20上。
    第一強化層110的厚度b1可介於0.1微米至10微米之範圍。如果第一強化層110的厚度b1小於0.1微米，可能無法確保基底層20的強度。另一方面，如果第一強化層110的厚度b1超過10微米，以濕鍍覆特性而言，可能會在第一強化層110的表面上產生裂縫。
    第二強化層170可形成於強化塗層100的最外面部份上以及暴露它的外表面。第二強化層170經形成可與印刷材料或刮刀直接接觸，以及對應至外部物理應力直接對其施加層。
    因此，耐久性及抗磨損性優於第一強化層110的材料可用於第二強化層170。第二強化層170可以形成為類鑽碳(DLC)膜；然而，本發明不受限於此。再者，為了最大化第二強化層170的薄膜強度(film strength)以及化解它的內部應力(internal stress)，第二強化層170可以形成為含矽(Si)之DLC膜。
    藉由沉積碳所形成的DLC膜與鑽石具有極類似的性質。DLC膜的結構不同於鑽石晶體，但是具有優異的抗氧化性、高硬度及平滑的表面特性。再者，由於由DLC膜形成的層具有低磨擦係數，因此對於磨擦可增強抗磨損性。
    因此，根據本發明之一具體實施例，第二強化層170可以形成為DLC膜。因此，印刷圖案的表面可具有增加的硬度及平滑的表面。因此，可防止印刷圖案輕易磨壞，甚至在與印刷材料或刮刀磨擦接觸的情形下。
    此外，根據本發明之一具體實施例，第二強化層170可以形成為含矽(Si)之DLC膜。在含矽(Si)DLC膜的結構中，碳-氫鍵在薄膜晶體內的sp2鍵與sp3鍵之比率為7：3，因此sp2鍵相對大。因此，結構含有5%至30%的氫。隨著DLC膜晶體的氫含量增加，DLC膜的晶體具有減少的硬度，以及隨著DLC膜晶體的氫含量減少，DLC膜的晶體具有增加的硬度。
    當薄膜藉由沉積含矽(Si)DLC膜來形成時，內含於DLC膜之氫的位置處摻雜矽，使得氫的比率可減少。因此，隨著氫的比率減少，DLC膜的硬度可進一步增加。
    此外，由於摻雜矽(Si)至碳-氫鍵，第二強化層170的楊氏模量可增加。因此，薄膜的內部應力會減少從而使高硬度的穩定層能形成。
    因此，根據本發明之一具體實施例，第二強化層170可以形成為含矽(Si)之DLC膜。根據本發明之一具體實施例，第二強化層170中矽(Si)相對於DLC的原子分量(at%)可在2%至15%之間。如果矽(Si)的原子分量小於2%，薄膜的硬度可能劣化。如果原子分量超過15%，則矽(Si)單獨存在可能性高而導致其中之一部份有低硬度。
    根據本發明之一具體實施例，第二強化層170的厚度b4可介於0.2微米至2微米之範圍。如果第二強化層170的厚度b4小於0.2微米，可能難以確保凹版印刷製版滾筒的耐久性及抗磨損性。如果第二強化層170的厚度b4超過2微米，第二強化層170的內部應力可能增加而造成第二強化層170的剝落現象(exfoliation phenomenon)。再者，如果第二強化層170的厚度b4超過2微米，則可能拉長沉積持續時間從而使單位成本增加。
    根據本發明之一具體實施例，由於包含第一、第二強化層110、170的強化塗層100可形成於基底層20上，可增加形成於基底層20之印刷圖案的硬度以及可確保它的抗磨損性。
    根據本發明之一具體實施例，由於印刷圖案的耐久性及抗磨損性增加，甚至在印刷材料具有大含量之固體組份(包含陶瓷或金屬)的情形下，它仍可應用於凹版印刷製版滾筒。
    含有陶瓷或金屬之印刷材料的磨損性高。因此，當該印刷材料應用於凹版印刷時，印刷精度可能劣化以及凹版印刷製版滾筒或刮刀由於印刷圖案具有容易磨壞的性質而需要經常更換。
    然而，根據本發明之一具體實施例，由於在印刷圖案上形成強化塗層100，因此可改善凹版印刷製版滾筒的抗磨損性。因此，可減輕經常更換凹版印刷製版滾筒的負擔。
    再者，形成於強化塗層100之最外面部份上的第二強化層170形成為具有低磨擦係數的平滑固體層。因此，甚至在使用含具有大量固體組份之印刷媒介的情形下，該印刷材料仍可輕易脫離印刷圖案。因此，該印刷材料可輕易轉印至印刷物件以及用來印製薄圖案。
    因此，凹版印刷可應用於要求具有薄化層及小尺寸的組件，例如多層陶瓷電容器(MLCC)。特別是，為了印製MLCC的內電極圖案，可使用根據本發明之一具體實施例的凹版印刷製版滾筒。因此，可用較快的速度印刷MLCC的薄內電極圖案同時具有減少的厚度。
    第一強化層110可由含鉻(Cr)的金屬製成，以及第二強化層170形成為DLC膜，亦即，由基於碳的材料製成。因此，由於第一、第二強化層110、170分別由具有不同性質的材料形成，所以第一、第二強化層110、170具有低親和力從而可輕易地與基底層20分離。因此，為了防止分離，需要確保第一、第二強化層110、170之間的黏著強度及黏性。
    根據本發明之一具體實施例，第一黏著層130，可形成於第一強化層110上以覆蓋其表面，以及第二黏著層150可經形成它可覆蓋第二強化層170面向第一強化層110的表面。
    第一黏著層130可由與第一強化層110具有優異親和力的金屬製成，以及可考慮到增加第一強化層110對於第二強化層170的黏著強度。
    由於第一強化層110用濕式鍍覆法形成於基底層20上，因此它的表面可能產生裂縫。因此，第一黏著層130可由與第一強化層110相同或類似的材料製成使得有裂縫形成於其中的第一強化層110表面可呈均勻。
    第一黏著層130可由包含選自下述組成群組之一者或多者之金屬層形成：鎢(W)、鈦(Ti)、鉻(Cr)、鋯(Zr)及鉬(Mo)，然而，本發明不受限於此。
    根據本發明之一具體實施例，第一黏著層130的厚度b2可介於0.1微米至5微米之範圍。如果第一黏著層130的厚度b2小於0.1微米，則在凹版印刷製版滾筒轉動時，薄膜容易因撞擊或其類似者而破裂。如果第一黏著層130的厚度b2超過5微米，可能損壞形成於基底層20之印刷圖案的精度。
    根據本發明之一具體實施例，第二黏著層150可形成於第一黏著層130上。第二黏著層150可強化第二強化層170與第一黏著層130之間的黏力，因此，可進一步強化第一強化層110與第二強化層170之間的黏合強度。
    在形成薄膜(例如，塗層(coating layer))時，與其鄰近之層的晶格常數會影響薄膜。在通過濺鍍或化學氣相沉積(CVD)來形成薄膜時，原子係以一層接一層的方式精確地累積以形成該薄膜。
    在此，當使用晶格常數與其鄰近之層不同的材料來形成薄膜時，由於鄰近諸層的原子間隔與形成該薄膜之原子的間隔不同，薄膜無法疊成以及形成薄膜的原子亂成一團。亦即，層間黏著強度可能劣化以及薄膜的內部應力可能增加。
    以下表1係根據本發明之一具體實施例列出第一強化層110與第二強化層170的晶格常數差異。
    根據本發明之一具體實施例，第一強化層110的晶格常數等於3.0以及第二強化層170的等於3.5。由於第一、第二強化層110、170的晶格常數相差0.5，第一、第二強化層110、170之間的黏著強度可能劣化。亦即，如果第二強化層170直接形成於第一黏著層130上，第二強化層170可能不容易黏貼至第一黏著層130，構成第二強化層170的粒子可能混亂。
    因此，根據本發明之一具體實施例，可形成能夠輔助第一黏著層130與第二強化層170之晶格常數值差異的第二黏著層150。第二黏著層150之晶格常數150的數值在第一黏著層130的晶格常數與第二強化層170的晶格常數之間。
    換言之，根據本發明之一具體實施例，可增強第一強化層110之表面的黏著強度。由於第一強化層110為濕鍍覆層，在第一強化層110上可能形成習知為鍍覆裂縫的細縫。因此，第一黏著層130可使第一強化層110之表面均勻，從而使得第一強化層110之表面與不同層具有增加的黏合面積(bonding area)，藉此可確保第一黏著層130具有均勻的黏著強度，因此可增強層間黏著強度。
    然而，由於第一黏著層130的晶格常數值小於第一強化層110，第一黏著層130與第二強化層170的晶格常數差異會進一步增加。因此，第一黏著層130與第二強化層170之黏著強度的數量會減少。然後，儘管藉由確保第一強化層110之表面均勻度來增強均勻的黏著強度，然而黏著強度的數量仍可能減少。亦即，儘管第一強化層110的表面可得到均勻的黏著強度，然而黏著強度的數量仍可能減少，藉此可輕易地分離第一、第二強化層110、170。
    因此，根據本發明之一具體實施例，第二黏著層150形成於第一黏著層130與第二強化層170之間，且用來輔助第一黏著層130與第二強化層170的晶格常數差異。亦即，第二黏著層150的晶格常數值可具有第一黏著層130與第二強化層170之晶格常數值的中值(median value)。
    根據本發明之一具體實施例，第二黏著層150可具有3.1的晶格常數值，使得第二黏著層150與第一黏著層130的晶格常數差異可減少至0.2，以及第二黏著層150與第二強化層170的晶格常數差異可減少至0.4。
    亦即，當第一黏著層130與第二強化層170直接黏合時，晶格常數的差異為0.6。然而，第一黏著層130與第二強化層170的黏貼用第二黏著層150的媒介(medium)，該媒介係用來使它與第一黏著層130的晶格常數差異減少至0.2以及用來使它與第二強化層170的晶格常數差異減少至0.4，藉此可增加其間的黏著強度。結果，可增強黏著強度。
    根據本發明之一具體實施例，第一黏著層130提供黏著強度給第一強化層110，同時使第一強化層11的表面變均勻，從而使層間黏著強度均勻。第二黏著層150使得黏著強度在第一黏著層130與第二強化層170之間的數量能增加。因此，可確保在第一強化層130與第二強化層170之間具有均勻強力的黏著強度。
    再者，第二黏著層150可讓強化塗層100的內部應力分散以及強化強化塗層100的機械強度，以及增加黏著強度。第二黏著層150可以形成為金屬氮化物層以增加與第二強化層170的親和力以及確保機械強度；然而，本發明不受限於此。再者，為了增加與第一強化層110的親和力，可將第二黏著層150組態成為含有選自下述組成群組之一種或多種金屬層的金屬氮化物層：鎢(W)、鈦(Ti)、鉻(Cr)、鋯(Zr)及鉬(Mo)；然而，本發明不受限於此。
    第二黏著層150的厚度b3可介於0.1微米至1微米之範圍。如果第二黏著層150的厚度b3小於0.1微米，則第二黏著層150的厚度可能不足，而難以改善第一黏著層130與第二強化層170之間的黏著強度。如果第二黏著層150的厚度b3超過1微米，可能形成過多氮化物而阻礙第二黏著層150與第二強化層170的黏貼，從而造成剝落現象。
    此時參考第3A圖至第3C圖及第4A圖至第4D圖，描述根據本發明之一具體實施例的凹版印刷製版滾筒之製造方法。
    第3A圖至第3C圖的加工流程圖根據本發明之一具體實施例圖示形成印刷圖案於凹版印刷製版滾筒之基底層20上的方法。
    請參考第3A圖，基底層20形成於滾筒架10上以形成想要印在凹版印刷製版滾筒上的印刷圖案。
    滾筒架10，即構成滾輪的框架，係用來連續地旋轉印刷圖案以藉此轉印印刷圖案至印刷物件。滾筒架10可由含鐵(Fe)的剛性材料製成；然而，本發明不受限於此。
    基底層20可形成於滾筒架10上。基底層20可以形成為含銅(Cu)之鍍覆層。滾筒架10浸入包含含有硫酸銅及硫酸之水溶液的鍍覆浴(plating bath)，然後施加電流，使得基底層20可通過電鍍法形成。替換地，基底層20可用無電解電鍍法形成，其中係以預鍍鎳法進行初級鍍覆，然後用硫酸銅溶液進行二次鍍覆。
    請參考第3B圖，印刷圖案可形成於基底層20上。具有所欲形狀的印刷圖案可用雷射形成於基底層20上，或可形成或蝕刻阻劑以形成所欲印刷圖案；然而，本發明不受限於此。
    請參考第3C圖，強化塗層100可形成於加上具有所欲形狀之印刷圖案的基底層20。因此，用強化塗層100塗覆該印刷圖案，使得該印刷圖案可具有高硬度、耐久性及抗磨損性。
    基底層20可由允許便於通過製程(例如，蝕刻或其類似者)形成具有所欲形狀之印刷圖案的材料製成。基底層20可由含銅(Cu)的材料製成；然而，本發明不受限於此。
    根據本發明之一具體實施例，具有低硬度的銅(Cu)鍍覆層可用來作為基底層20，以及就此情形而言，通過蝕刻製程可實現具有細微大小的圖案。
    根據本發明之一具體實施例，基底層20的厚度"a"可介於50微米至200微米之範圍。如果基底層20的厚度"a"小於50微米，基底層20可具有極薄的厚度，使得印刷圖案可能無法形成想要的尺寸及形狀。如果基底層20的厚度"a"超過200微米，則有低硬度的基底層20有極大的厚度，使得凹版印刷製版滾筒的機械強度可能劣化。
    根據本發明之一具體實施例，基底層20本身可由有低硬度的材料製成；然而，強化塗層100形成於設有印刷圖案的基底層20上，藉此可增強印刷圖案的耐久性及抗磨損性。
    第4A圖至第4D圖的加工流程圖圖示強化塗層100的製造方法。
    請參考第4A圖，首先，形成第一強化層110於設有印刷圖案的基底層20上。
    根據本發明之一具體實施例，第一強化層110可用濕式鍍覆法形成，以及就此情形而言，可用以鉻酸酐(chromic acid anhydride)及硫酸之混合水溶液作為鍍液的電鍍法進行第一強化層110的濕鍍覆。然而，本發明不受限於此。由於第一強化層110用濕式鍍覆法形成，在沒有個別黏著層下可得到優異的黏著強度。
    根據本發明之一具體實施例，在第一強化層110形成後，第一強化層110之表面可進行表面研磨以改善彼之平滑度。研磨及清洗可用氬(Ar)離子進行；然而，本發明不受限於此。通過此一研磨及清洗製程，可排除可能形成於基底層20表面上的污染物，以及激勵構成基底層20及第一強化層110的分子以利隨後沉積另一層於其上。
    第一強化層110藉由濕式鍍覆法形成以覆蓋基底層20。第一強化層110可讓基底層20具有強化的強度。再者，第一強化層110可由具有優異抗氧化性的金屬製成以及可保護由具有高氧化性的金屬(例如，銅(Cu))製成的基底層20。
    根據本發明之一具體實施例，第一強化層110可由具有高抗氧化性及耐久性同時具有對銅(Cu)之高親和力的材料製成。能夠確保耐久性同時對於基底層20可確保黏著強度及黏性的材料可使用於第一強化層110。第一強化層110可由包含選自下述組成群組之一種或多種金屬層的材料製成：鎢(W)、矽(Si)、鈦(Ti)、鋯(Zr)及鉻(Cr)；然而，本發明不受限於此。特別是，第一強化層110可以形成為具有對銅(Cu)之高親和力的鉻(Cr)鍍覆層。
    第一強化層110的厚度可介於0.1微米至10微米之範圍。如果第一強化層110的厚度小於0.1微米，第一強化層110的厚度不足以確保基底層20的強度。如果第一強化層110的厚度超過10微米，以濕鍍覆層的特性而言，可能誘發強化層110表面的鍍覆裂縫。
    請參考第4B圖，第一黏著層130可形成於第一強化層110上。
    第一黏著層130可使第一強化層110之表面均勻。由於該表面會有濕鍍覆所形成的裂縫而不平坦，第一黏著層130可使第一強化層110之表面均勻。因此，在第二強化層170與第一強化層110之間可形成均勻的黏著強度。第一黏著層130可用來改善第一強化層110與第二強化層170之間的黏著強度。
    第一黏著層130可用各種習知薄膜形成法形成，例如濺鍍法、真空沉積法、離子鍍覆法(ion plating method)、分子束磊晶(MBE)法、雷射消熔法(laser ablation method)、離子輔助沉積法、電漿化學沉積法或其類似者。
    第一黏著層130可由具有對第一強化層110之優異親和力的金屬製成，或可使用與第一強化層110相同或類似的材料。第一黏著層130可以形成為由選自下述組成群組之一者或多者製成的金屬層：鎢(W)、鈦(Ti)、鉻(Cr)、鋯(Zr)及鉬(Mo)；然而，本發明不受限於此。根據本發明之一具體實施例，當基底層20形成為鉻(Cr)-鍍覆層時，鉻(Cr)濺鍍層可用作第一黏著層130以增強與基底層20的親和力。
    根據本發明之一具體實施例，第一黏著層130的厚度可介於0.1微米至5微米之範圍。如果第一黏著層130的厚度小於0.1微米，第一強化層110的表面可能不夠均勻，以及在使用凹版印刷製版滾筒時，薄膜容易因撞擊或其類似者而損壞。如果第一黏著層130的厚度超過5微米，可能損壞形成於基底層20之印刷圖案的精度。
    請參考第4C圖，第二黏著層150可形成於第一黏著層130上。第二黏著層150可強化第二強化層170與第一黏著層130之間的黏著強度。
    第一黏著層130可允使第一強化層110的平滑表面以確保均勻的黏著強度；然而，黏著強度的強度(intensity)會因第一黏著層130與第二強化層170之間的晶格常數差異而劣化從而造成黏著強度劣化。第一強化層110及第一黏著層130可由結構與第二強化層170不同的材料製成，藉此可減輕其間的黏著強度導致難以確保充分的黏著強度。
    因此，根據本發明之一具體實施例，第二黏著層150可由晶格常數在第一黏著層130及第二強化層170之晶格常數之間的材料製成。因此，第二黏著層150可形成於第一黏著層130與第二強化層170之間以輔助晶格常數差異。因此，可增強第一黏著層130與第二強化層170之間的黏著強度。結果，由於有第一黏著層130，在第一強化層110與第二強化層170之間的黏合面上可均勻地形成數量均勻的黏著強度，以及可用第二黏著層150來改善黏著強度的數量。
    第二黏著層150可用各種習知薄膜形成法形成，例如濺鍍法、真空沉積法、離子鍍覆法、分子束磊晶(MBE)法、雷射消熔法、離子輔助沉積法、電漿化學沉積法或其類似者。
    當金屬氮化物層用作第二黏著層150時，可改善黏著強度，可疏散強化塗層100的內部應力，以及可強化機械強度。這是因為與一般金屬碳化物層相比，金屬氮化物層具有高機械強度。
    根據本發明之一具體實施例，第二黏著層150可以形成為金屬氮化物層以增強與第二強化層170的親和力以及確保充分的機械強度。再者，第二黏著層150可以形成為包含選自下述組成群組之一種或多種金屬之金屬氮化物層：鎢(W)、鈦(Ti)、鉻(Cr)、鋯(Zr)及鉬(Mo)，以增加與第一黏著層130及第一強化層110的親和力；然而，本發明不受限於此。
    第二黏著層150的厚度b3可介於0.1微米至1微米之範圍。如果第二黏著層150的厚度b3小於0.1微米，第二黏著層150的厚度可能不足，導致難以確保第一黏著層130與第二強化層170之間的黏著強度。如果第二黏著層150的厚度b3超過1微米，可能形成過多氮化物而阻礙第二黏著層150與第二強化層170的黏貼，而造成剝落(exfoliation)現象。
    請參考第4D圖，根據本發明之一具體實施例，可形成第二強化層170於第二黏著層150上。
    第二強化層170可形成於強化塗層100的最外面部份上以暴露強化塗層100的外表面。第二強化層170經形成可與印刷材料或刮刀直接接觸，以及可直接接受外部物理應力。
    因此，硬度高於第一強化層110的材料可用於第二強化層170，或抗磨損性及耐久性優於第一強化層110的材料可用於第二強化層170。第二強化層170可以形成為類鑽碳(DLC)膜；然而，本發明不受限於此。再者，為了最大化第二強化層170的薄膜強度以及化解內部應力，第二強化層170可以形成為含矽(Si)之DLC膜。
    通過沉積碳形成的DLC膜與鑽石具有極類似的性質。DLC膜的結構不同於鑽石晶體，但是具有優異的抗氧化性及耐化學性質(chemical resistance)、高硬度及平滑的表面特性。亦即，形成為DLC膜的層具有低磨擦係數，該層對於連續磨擦具有充分的抗磨損性及耐久性。
    再者，當第二強化層170形成為含矽(Si)DLC膜時，可進一步強化第二強化層170的強度。DLC膜的硬度可隨著氫在彼之晶體中的含量增加而減少；然而，以含矽(Si)DLC膜而言，在氫的位置處摻雜矽(Si)，導致氫的含量減少。因此，氫的比率會減少以及可進一步提高DLC膜的硬度。
    此外，在摻雜矽(Si)於碳-氫鍵時，可增加第二強化層170的楊氏模量。因此，強化塗層100的內部應力會減少，從而使高硬度的穩定層能形成。
    由於含矽(Si)DLC膜具有低磨擦係數，在使用凹版印刷製版滾筒時可減少黏合或熔融至印刷物件，導致在製造產品期間的不良率降低。
    根據本發明之一具體實施例，第二強化層170可用以下方法中之任一形成：濺鍍法、真空沉積法、離子鍍覆法、分子束磊晶(MBE)法、雷射消熔法、離子輔助沉積法、電漿化學沉積法、及離子束沉積法。
    根據本發明之一具體實施例，為了用離子束沉積法形成第二強化層170，包含形成於其上之第一強化層110、第一黏著層130及第二黏著層150的凹版印刷製版滾筒安裝於反應室中。反應室的內部維持在真空狀態，以及作為用以供給碳之沉積源的氣體供給至離子束沉積裝置。
    根據本發明之一具體實施例，基於碳氫化合物(CxHy)的氣體可用作沉積源，以及可使用CH4、C2H2、C6H6或C4H10；然而，本發明不受限於此。
    再者，為了形成含矽(Si)DLC膜，基於碳氫化合物的氣體及矽烷氣體(SiH4)可合併於裝置中作為沉積源；然而，本發明不受限於此。
    在沉積源供給至反應室後，施加電力至離子槍。當施加電力至離子槍時，把沉積源激勵成電漿態以在第二黏著層150的表面上沉積成為第二強化層170。通過離子束沉積，可均勻地沉積第二強化層170於細微尺寸的印刷圖案上。可控制塗上第二黏著層150的離子能量，以及可調節排放累積電荷功率的頻率及電壓。可調節施加功率的持續時間，藉此可調整第二黏著層150的厚度。
    根據本發明之一具體實施例，第二強化層170的厚度可介於0.2微米至2微米之範圍。如果第二強化層170的厚度小於0.2微米，凹版印刷製版滾筒的抗磨損性及耐久性可能大幅劣化。如果第二強化層170的厚度超過2微米，由於塗覆材料的高內部應力，可能造成第二強化層170的剝落現象。再者，可能由於塗覆加工時間增加而使生產單位成本增加。
    根據本發明之一具體實施例，由於由第一強化層110與第二強化層170形成的強化塗層100可形成於印刷圖案上，可實作有具優異耐久性及抗磨損性之印刷圖案的凹版印刷製版滾筒。
    因此，根據本發明之一具體實施例的凹版印刷製版滾筒可應用於以陶瓷或金屬粉末作為印刷材料的電子組件。
    第5圖的示意圖根據本發明之一具體實施例圖示使用凹版印刷製版滾筒印製多層陶瓷電容器的內電極。
    為了根據本發明之一具體實施例來印製多層陶瓷電容器的內電極，可製備複數介電層。根據本發明之一具體實施例，可用載體膜550的形式來提供複數介電層。在內電極551印刷後，可切成晶片尺寸。
    有強化塗層100形成於其上的凹版印刷製版滾筒230浸入用於內電極的漿料中，藉此可印刷內電極圖案於該等複數介電層上。
    用於多層陶瓷電容器的凹版印刷裝置包含壓輥(press roll)520與印刷製版滾筒230。再者，用於多層陶瓷電容器的凹版印刷裝置更包含引導載體膜550的兩個導輥(guide roll)560。當壓輥520及印刷製版滾筒230與介於其間的載體膜550一起旋轉時，填入印刷製版滾筒230之印刷圖案270的印刷材料(或印刷媒介)可轉印至載體膜550，從而印刷內電極圖案551。
    請參考第6A圖，根據本發明之一具體實施例用於多層陶瓷電容器的凹版印刷製版滾筒230係包含複數印刷圖案270。
    請參考第6B圖，其係圖示沿著印刷圖案270之直線A-A’繪出的剖面圖，基底層320形成於滾筒架315上，以及用於印刷內電極圖案的印刷圖案皆形成於基底層320上。根據本發明之一具體實施例，在設有形成於其上之印刷圖案的基底層320上形成強化塗層400。
    因此，當陶瓷或金屬用作凹版印刷媒介時，印刷媒介固體組份含量高，使得施加於印刷圖案的磨擦可能增加。因此，印刷圖案容易磨損，以及凹版印刷製版滾筒或刮刀需要經常更換。
    然而，根據本發明之一具體實施例，甚至在印刷含有陶瓷或金屬的內電極圖案時，仍可形成強化塗層400。特別是，形成於強化塗層400之最外面部份的第二強化層可具有低磨擦係數與平滑的表面。
    因此，可形成不容易磨損的印刷圖案，以及可減輕經常更換凹版印刷製版滾筒或刮刀的負擔。再者，可減少印刷材料黏貼至印刷圖案的現象，藉此可印製有小厚度的內電極圖案。此外，由於印刷圖案不容易磨壞或損壞，在印刷細微圖案(例如，內電極圖案)時，可增強印刷可靠性。
    以下，更詳細地描述本發明的具體實施例，但是該等具體實施例係僅供圖解說明，而不應被視為有限定性。 [實施例1]
    根據本發明之一實施例，形成作為基底層的銅(Cu)鍍覆層，以及形成作為第一強化層的鉻(Cr)濕鍍覆層。在鉻(Cr)濕鍍覆層上形成作為第一黏著層的鉻(Cr)濺鍍層，以及在第一黏著層上通過濺鍍形成作為氮化鉻層的第二黏著層。
    為了形成第二強化層於第二黏著層的表面上，用氬離子(Ar+)清洗凹版印刷製版滾筒以移除形成於表面上的氧化物膜或污染物。清洗係藉由施加700伏特(V)至3000伏特的電壓至離子槍進行10至1000分鐘。
    C2H2供給至離子槍沉積裝置以供應基於碳氫化合物的氣體。700伏特至3000伏特的電壓施加至離子槍以通過供氣單元來供給C2H2。因此，供給電力至離子槍以通過離子束沉積來產生碳電漿。
    DLC薄膜在施加1 kHz至350 kHz以及-60伏特至-600伏特的頻率以控制塗覆離子的能量以及排放累積電荷時形成。為了實現各種厚度，可調節加工時間。藉由施加10至300分鐘的電壓，在第二黏著層的表面上形成厚度介於0.2微米至2微米之範圍以及形成為DLC薄膜的第二強化層。 [實施例2]
    為了確認凹版印刷製版滾筒的黏著強度及耐久性，將不具有濕鍍覆層(第一強化層)之凹版印刷製版滾筒的強度及耐久性與根據本發明實施例之凹版印刷製版滾筒黏著的強度及耐久性比較。
    在比較例中，形成銅(Cu)鍍覆層作為基底層，直接形成鉻(Cr)濺鍍層作為銅(Cu)鍍覆層上的塗覆層，以及通過濺鍍形成氮化鉻層於鉻(Cr)濺鍍層上以形成黏著層，以及形成DLC層。
    根據本發明之一實施例，用與實施例1相同的方式，形成基底層作為銅(Cu)鍍覆層。形成作為第一強化層的鉻(Cr)濕鍍覆層於基底層上作為強化塗層，以及形成鉻(Cr)濺鍍層作為第一黏著層於鉻(Cr)濕鍍覆層上。通過濺鍍形成第二黏著層作為第一黏著層上的氮化鉻層。然後，形成DLC層於第二黏著層上以製備第二強化層。
    為了比較根據本發明比較例及本發明實施例之強化塗層的黏著強度與磨損，比較例之強化塗層的表面與本發明實施例之強化塗層的表面用10毫米鐵球以0.2毫米/分鐘的速度刮擦同時持續增加施力的尺寸由0.1至10牛頓(N)。然後，檢查塗層由表面剝落的時間點。
    根據該比較例，塗層在4牛頓時剝落及損壞。同時，在形成本發明實施例之強化塗層的情形下，塗層在6牛頓時剝落及損壞。
    根據該本發明實施例，第一強化層可藉由濕式鍍覆法形成，可形成第一黏著層使該第一強化層的表面均勻同時提供黏著強度給該第一強化層之該表面並黏貼該第一及該第二強化層，可形成該第二黏著層用以黏貼該第一黏著層與該第二強化層，然後可形成該第二強化層。因此，可顯著增強凹版印刷製版滾筒的表面強度及耐久性。
    如前述，根據本發明的具體實施例，可提供設有高硬度印刷圖案的凹版印刷製版滾筒。因此，可提供具有優異抗磨損性及耐久性的凹版印刷製版滾筒。
    根據本發明之一具體實施例，由於可增強凹版印刷製版滾筒的耐久性及抗磨損性，因此該凹版印刷製版滾筒也可用來製造在製程中可能具有大量磨擦的多層陶瓷電容器。
    根據本發明之一具體實施例，由於可增強凹版印刷製版滾筒的抗磨損性，可減輕在印刷製程中經常更換凹版印刷製版滾筒的負擔以及增強印刷可靠性。
    儘管已用具體實施例來圖示及描述本發明，然而熟諳此藝者應瞭解仍可做出修改及變體而不脫離由隨附申請專利範圍定義的本發明精神及範疇。
    1、230‧‧‧凹版印刷製版滾筒
    10、315‧‧‧滾筒架
    20、320‧‧‧基底層
    100、400‧‧‧強化塗層
    110‧‧‧第一強化層
    130‧‧‧第一黏著層
    150‧‧‧第二黏著層
    170‧‧‧第二強化層
    270‧‧‧印刷圖案
    520‧‧‧壓輥
    550‧‧‧載體膜
    551‧‧‧內電極圖案
    560‧‧‧導輥
    a、b1至b4‧‧‧厚度
    由以下結合附圖的詳細說明石更加明白本發明以上及其他的方面，特徵及其他優點。
    第1圖根據本發明之一具體實施例圖示凹版印刷製版滾筒的示意剖面圖及部份放大圖；第2圖的部份放大圖根據本發明之一具體實施例圖示凹版印刷製版滾筒的強化塗層；第3A圖至第3C圖的加工流程圖根據本發明之一具體實施例圖示形成印刷圖案於凹版印刷製版滾筒之基底層20上的製程。
    第4A圖至第4D圖的加工流程圖根據本發明之一具體實施例圖示凹版印刷製版滾筒之強化塗層的製造方法；第5圖根據本發明之一具體實施例圖示利用凹版印刷製版滾筒來印刷多層陶瓷電容器(MLCC)之內電極的示意圖；以及第6A圖與第6B圖根據本發明之一具體實施例圖示用於多層陶瓷電容器之凹版印刷製版滾筒的透視圖及部份剖面圖。
    1‧‧‧凹版印刷製版滾筒
    10‧‧‧滾筒架
    20‧‧‧基底層
    100‧‧‧強化塗層
    权利要求:
    Claims (26)
    [1] 一種凹版印刷製版滾筒，包括：基底層，設有數個凹版印刷圖案；以及強化塗層，塗佈於該基底層以強化該基底層的強度，該強化塗層包含藉由濕式鍍覆法形成於該基底層上的第一強化層、形成該強化塗層之外表面的第二強化層、配置於該第一及該第二強化層之間且提供黏著強度給該第一強化層之一表面的第一黏著層、以及提供該第一黏著層與該第二強化層間之黏著強度的第二黏著層。
    [2] 如申請專利範圍第1項之凹版印刷製版滾筒，其中該第一黏著層使該第一強化層之該表面均勻。
    [3] 如申請專利範圍第1項之凹版印刷製版滾筒，其中該第二黏著層之晶格常數具有的數值介於該第一黏著層的晶格常數及該第二強化層的晶格常數之間。
    [4] 如申請專利範圍第1項之凹版印刷製版滾筒，其中該基底層為含銅(Cu)之鍍覆層。
    [5] 如申請專利範圍第1項之凹版印刷製版滾筒，其中該第一強化層為含鉻(Cr)之濕鍍覆層。
    [6] 如申請專利範圍第1項之凹版印刷製版滾筒，其中該第二強化層形成為類鑽碳(DLC)膜。
    [7] 如申請專利範圍第1項之凹版印刷製版滾筒，其中該第二強化層形成為含矽(Si)之DLC膜。
    [8] 如申請專利範圍第7項之凹版印刷製版滾筒，其中相對於該第二強化層之DLC，矽(Si)的原子分量為2%至15%。
    [9] 如申請專利範圍第1項之凹版印刷製版滾筒，其中該第一黏著層為包含由選自下述組成群組之一者或多者之金屬層：鎢(W)、鈦(Ti)、鉻(Cr)、鋯(Zr)及鉬(Mo)。
    [10] 如申請專利範圍第1項之凹版印刷製版滾筒，其中該第二黏著層為包含選自由下述組成群組之一種或多種金屬氮化物層：鎢(W)、鈦(Ti)、鉻(Cr)、鋯(Zr)及鉬(Mo)。
    [11] 如申請專利範圍第1項之凹版印刷製版滾筒，其中該第一強化層的厚度介於0.1微米至10微米之範圍。
    [12] 如申請專利範圍第1項之凹版印刷製版滾筒，其中該第二強化層的厚度介於0.2微米至2微米之範圍。
    [13] 如申請專利範圍第1項之凹版印刷製版滾筒，其中該第一黏著層的厚度介於0.1微米至5微米之範圍。
    [14] 如申請專利範圍第1項之凹版印刷製版滾筒，其中該第二黏著層的厚度介於0.1微米至1微米之範圍。
    [15] 如申請專利範圍第1項之凹版印刷製版滾筒，其中該等印刷圖案為用於一多層陶瓷電容器(MLCC)的內電極印刷圖案。
    [16] 一種凹版印刷製版滾筒之製造方法，該方法包括下列步驟：在基底層上形成用於凹版印刷的圖案；藉由濕式鍍覆法形成第一強化層於該基底層上；在該第一強化層上形成提供黏著強度給該第一強化層之表面的第一黏著層；在該第一黏著層上形成第二黏著層以提供黏著強度給該第二強化層；以及在該第二黏著層上形成第二強化層。
    [17] 如申請專利範圍第16項之方法，其中該第一黏著層使該第一強化層之該表面均勻。
    [18] 如申請專利範圍第16項之方法，其中該第二黏著層之晶格常數具有的數值介於該第一黏著層的晶格常數、該第二強化層的晶格常數之間。
    [19] 如申請專利範圍第16項之方法，其中該基底層係通過一銅(Cu)鍍覆製程形成。
    [20] 如申請專利範圍第16項之方法，其中該第一強化層係通過一鉻(Cr)濕鍍覆製程形成。
    [21] 如申請專利範圍第16項之方法，其中該第二強化層係通過一類鑽碳(DLC)膜沉積製程形成。
    [22] 如申請專利範圍第16項之方法，其中該第一強化層的厚度介於0.1微米至10微米之範圍。
    [23] 如申請專利範圍第16項之方法，其中該第二強化層的厚度介於0.2微米至2微米之範圍。
    [24] 如申請專利範圍第16項之方法，其中該第一黏著層的厚度介於0.1微米至5微米之範圍。
    [25] 如申請專利範圍第16項之方法，其中該第二黏著層的厚度介於0.1微米至1微米之範圍。
    [26] 一種多層陶瓷電容器之製造方法，該方法包括下列步驟：製備複數介電層；以及藉由將申請專利範圍第1項所述之凹版印刷製版滾筒浸漬至用於內電極的漿料中而將內電極圖案於印刷該複數介電層上。
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    法律状态:
    优先权:
    申请号 | 申请日 | 专利标题
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