有關噴墨印刷的原因和相關技術介紹
文章出處：www.cqhengcai.com | 發(fā)布時間：2021/10/16 16:48:06 | 瀏覽次數(shù)：200
近年又開發(fā)出更高級的超級噴墨印刷技術，其噴射出的墨滴可以小到飛升(1fL=1×10-15L)，即噴射出的墨滴尺寸可小到1μm以下，從而可形成線寬小于3μm的線路。
這些成果吸引了PCB制造商，為PCB企業(yè)生產(chǎn)精細化產(chǎn)品、實現(xiàn)節(jié)能減排提供了選擇的機會和新的出路。
1.噴墨印刷原理：
現(xiàn)以按需式壓電材料引起墨水體積改變，而形成噴墨墨滴為例來說明噴墨印刷的原理。利用電壓脈沖驅動壓電陶瓷元件(簡稱PZT)使之產(chǎn)生變形，擠壓墨水腔內的墨水。
當產(chǎn)生瞬間的壓力足以克服流體的表面張力時，墨水由噴嘴口噴射出。
在墨滴噴出的過程中，由于移除電壓時所造成的壓電陶瓷元件反方向的應力，會使墨滴串產(chǎn)生頸縮現(xiàn)象，從而導致墨滴脫離噴嘴口。
壓電式噴墨頭因不需要將噴液汽化，所以可用來噴射任何配制好的液體或金屬熔液，也可噴射分散在水中的各種各樣的溶劑、水溶液、熔化的焊料與聚酯、有機金屬和納米金屬顆粒的溶液(墨水)。這種設備可在室溫至340℃的溫度范圍內進行操作。
噴出的液滴可小到幾個pL，每秒可噴出幾千個小液滴。這種數(shù)字噴墨打印機只有在噴墨打印定量模式確定后，才會產(chǎn)生噴射墨滴，而噴射位置、面積和厚度等將由CAD數(shù)據(jù)或存儲數(shù)字所形成的數(shù)據(jù)化驅動來對印刷機和打印頭進行控制，以達到精 確控制液滴大小和重復生產(chǎn)的要求。
目前，噴墨印刷設備不僅僅局限于辦公用噴墨打印機方面，已經(jīng)進入了專業(yè)化的階段。在噴墨印刷機中的主要性能和要求包括以下幾個方面。
(1)噴墨頭(嘴)，它噴射出的墨滴大小和分辨率，直接影響到線路的尺寸與精細度。
(2)生產(chǎn)效率，即在單位時間內可形成“在制板”數(shù)量，它關系到是否能進行規(guī)?；a(chǎn)和成本問題。目前市場化的產(chǎn)品有日本CicroCraft k.k.的MJ6151系列和美國的Printar公司的GreenjetTM系列等產(chǎn)品。
因此必須開發(fā)更小的噴射墨滴量，更高的噴印分辨率，才能獲得更小的線寬。如果印刷的分辨率為1200～2400dpi，噴射墨滴量較小為3～6pL，則線寬可達到5～20μm，如圖1所示為更細線寬的噴印圖形的放大圖。
對于“金屬納米級油墨”來說，必須開發(fā)出具有能夠噴射更小“墨滴”(如小于1pL)的噴射頭的噴墨打印機，才能滿足直接形成5μm以下的線寬的要求。
這些成果吸引了PCB制造商，為PCB企業(yè)生產(chǎn)精細化產(chǎn)品、實現(xiàn)節(jié)能減排提供了選擇的機會和新的出路。
1.噴墨印刷原理：
現(xiàn)以按需式壓電材料引起墨水體積改變，而形成噴墨墨滴為例來說明噴墨印刷的原理。利用電壓脈沖驅動壓電陶瓷元件(簡稱PZT)使之產(chǎn)生變形，擠壓墨水腔內的墨水。
當產(chǎn)生瞬間的壓力足以克服流體的表面張力時，墨水由噴嘴口噴射出。
在墨滴噴出的過程中，由于移除電壓時所造成的壓電陶瓷元件反方向的應力，會使墨滴串產(chǎn)生頸縮現(xiàn)象，從而導致墨滴脫離噴嘴口。
壓電式噴墨頭因不需要將噴液汽化，所以可用來噴射任何配制好的液體或金屬熔液，也可噴射分散在水中的各種各樣的溶劑、水溶液、熔化的焊料與聚酯、有機金屬和納米金屬顆粒的溶液(墨水)。這種設備可在室溫至340℃的溫度范圍內進行操作。
噴出的液滴可小到幾個pL，每秒可噴出幾千個小液滴。這種數(shù)字噴墨打印機只有在噴墨打印定量模式確定后，才會產(chǎn)生噴射墨滴，而噴射位置、面積和厚度等將由CAD數(shù)據(jù)或存儲數(shù)字所形成的數(shù)據(jù)化驅動來對印刷機和打印頭進行控制，以達到精 確控制液滴大小和重復生產(chǎn)的要求。
目前，噴墨印刷設備不僅僅局限于辦公用噴墨打印機方面，已經(jīng)進入了專業(yè)化的階段。在噴墨印刷機中的主要性能和要求包括以下幾個方面。
(1)噴墨頭(嘴)，它噴射出的墨滴大小和分辨率，直接影響到線路的尺寸與精細度。
(2)生產(chǎn)效率，即在單位時間內可形成“在制板”數(shù)量，它關系到是否能進行規(guī)?；a(chǎn)和成本問題。目前市場化的產(chǎn)品有日本CicroCraft k.k.的MJ6151系列和美國的Printar公司的GreenjetTM系列等產(chǎn)品。
因此必須開發(fā)更小的噴射墨滴量，更高的噴印分辨率，才能獲得更小的線寬。如果印刷的分辨率為1200～2400dpi，噴射墨滴量較小為3～6pL，則線寬可達到5～20μm，如圖1所示為更細線寬的噴印圖形的放大圖。
對于“金屬納米級油墨”來說，必須開發(fā)出具有能夠噴射更小“墨滴”(如小于1pL)的噴射頭的噴墨打印機，才能滿足直接形成5μm以下的線寬的要求。
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