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深度好文 || 浅析喷墨打印与传统丝印的技术工艺与特点(二)
2022/02/28

       上期我们详细为大家解析了喷印的原理及试用的油墨,从本质上了解了喷印与丝印的区别,本期我们从实际效果和影响出发,深度为大家剖析喷印图形与喷印相较于丝印在环境保护方面的优势,理论与实践的结合,不断深化对喷印的认识。

1.喷印图形

       由于喷墨打印是通过产生一滴一滴的墨点,最后叠加在一起形成的图案,对应的喷印图形在实际中就是像素图或叫栅格图,如下图1(a)(b)所示,其中每一个格点就是一个墨点,白色区域喷射,黑色区域不喷射。

深度好文 || 浅析喷墨打印与传统丝印的技术工艺与特点(二)(图1)

(a)

深度好文 || 浅析喷墨打印与传统丝印的技术工艺与特点(二)(图2)

(b)


图1:喷印使用的栅格化像素图

     (1)基于喷印像素图的特点,图形边界很多都会是阶梯状(如上图1(b)),因此在最后基材上图案的形成也会是这种形态,但是在高分辨率下油墨的叠加和融合,这种形态就会得到减弱,且使用分辨率越高,或者喷墨点的容积越小,这种形态就会更加弱化,表现出来的边界就会越光滑。但是同时,打印分辨率越高,打印墨点就会越多,生产效率就会急剧下降,所以实际中是一个折衷的选择。目前喷印机行业根据所选择的柯尼卡KM1024i喷头,合适的分辨率一般最低720dpi,最高为1440dpi。

      (2)由于喷印是打印像素化之后的图形,那么图形本身的形貌状态对打印结果就有很大的影响。如果图形本身较粗、堆叠在一起,那么打印出来的结果也会变粗,再加上第二部分讲过的油墨自身的渗墨,最终打印的字符就会容易模糊粘连,所以对原始设计资料做修正有时是必要的,这也是喷印行业比较常见的做法。

       比如下面的两张数字图形的对比(图2),第一张图2(a)是0.6mm字高,但由于线宽设计较粗,生成的图形显得“较胖”,数字内的空洞也偏小;对比第二张图2(b),字高只有0.5mm,生成的数字图形却明显会更清楚,最终的打印结果也会是0.5mm的字符显得更清晰。当然,这里不一定要专门去修改设计字体,往往在同一设计资料里面只需要减小字符的原始设计线宽,使其更符合喷印方式,就能获得更为清晰可辨的文字质量,例如图3中设计线宽3mil出来的字符明显清晰很多。这实际上也是行业内喷印设备的制程能力要求的一部分。

深度好文 || 浅析喷墨打印与传统丝印的技术工艺与特点(二)(图3)

(a)设计字高0.6mm,设计线宽6mil

深度好文 || 浅析喷墨打印与传统丝印的技术工艺与特点(二)(图4)

(b)设计字高0.5mm,设计线宽3mil

图2:不同设计的数字图形像素化结果


设计线宽6mil

                                                    深度好文 || 浅析喷墨打印与传统丝印的技术工艺与特点(二)(图5)                              

设计线宽4mil

深度好文 || 浅析喷墨打印与传统丝印的技术工艺与特点(二)(图6)

设计线宽3mil

深度好文 || 浅析喷墨打印与传统丝印的技术工艺与特点(二)(图7)

                  图3:不同设计线宽的字符比较(均为0.6mm字高)


 

      (3)喷墨打印具有图形的对应性特点,就是说输给了喷印什么样的像素图形,就会打印出什么样的像素点集合。比如下图4中的像素三角形,原始资料中由于不是标准的三角,在图形像素化处理后,其中一个角出现了更多的像素点,那么最后打印就会有更多点的叠合堆积,导致结果出现三角形偏差,看起来不那么像三角了。低分辨率下情况可能不明显,在打印这种高分辨率下就会显现出来。



深度好文 || 浅析喷墨打印与传统丝印的技术工艺与特点(二)(图8)

图4:非标准三角形的像素化结果

 

1.环境保护

       从污染程度来看:喷墨打印属于环保绿色印刷,丝网印刷属于高污染印刷。

       在丝网印刷作业中,产生的污染物较多,主要有感光材料、油墨(溶剂和颜料)等造成。制版中常用的重珞酸类感光材料与丝网印刷油墨中所含的挥发性有机溶剂(VOC),都会对环境造成污染还会影响车间的空气质量,从而影响员工的身体健康。

       相对而言,喷印油墨属于UV型油墨,是典型的环保型油墨,它不含挥发性有机化合物,而且都会要求墨水厂家生产的油墨通过RoHS、无卤素HF以及REACH认证,且可以通过国家环保测试。另外,PCB的字符喷墨打印设备在工作时没有任何污水的排放,且由于是“按需”打印,只在需要的位置打印油墨,因此几乎不会产生废墨,油墨利用率极高。

       喷墨打印设备一般采用静音导轨和滑块,在打印过程中,噪声普遍小于60分贝,隔着墙几乎听不到嘈杂声音,既能满足民用住宅中对噪音分贝的要求,又能满足工业生产中对噪声分贝的要求。

       最后,因为喷印工艺自身有和丝印工艺的不同特点,同其他任何新工艺上线都可能会做一定的工艺调整一样,我们的目的都是为了能够相互匹配,最终提升生产的产品质量和效率。

 

【关于汉印】

在工业4.0智能化制造的新时代,PCB行业面临着新的生态变革,数字化喷墨打印技术的广泛应用和全自动化生产线的普及成为PCB行业进化的新拐点。


汉印科技自2009年创立以来,始终专注于PCB功能墨水喷印设备及工艺应用的自主研发,印制电子装备及产业化项目获得了国家工信部和江苏省的多项资金扶持。


汉印团队在战略投资方的长期支持下,十年如一日专注于喷墨打印设备与工艺的研发和产业化,研发团队核心人员长期服务、高度敬业。


2016年推出首创平铺式左右双工作台高速喷印设备,2019年先后推出首创超大幅面单工作台PCB板水平传输全自动喷印生产线LK800Si和首创双工作台水平传输自动线LK600i Max及超大幅面自动线LK880i Max,2021年再次刷新PCB生产尺寸的界限,推出首创28.5”x49”超大幅面自动线LK990CL,2022年更是在行业率先将自动化喷印系统运用于FPC领域,首创推出集智能与自动化于一体的FPC喷印单元。


汉印团队将继续脚踏实地、持之以恒的不断突破智能高端装备和新工艺的技术壁垒,为广大PCB客户不断推出更加实用和高效的系统解决方案,共同促进PCB行业在工业4.0时代的进步与发展。


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