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有关喷墨印刷的原因和相关技术介绍

文章出处:www.cqhengcai.com  |  发布时间:2021/10/16 16:48:06  |  浏览次数:42
    近年又开发出更高级的超级喷墨印刷技术,其喷射出的墨滴可以小到飞升(1fL=1×10-15L),即喷射出的墨滴尺寸可小到1μm以下,从而可形成线宽小于3μm的线路。
    这些成果吸引了PCB制造商,为PCB企业生产精细化产品、实现节能减排提供了选择的机会和新的出路。
    1.喷墨印刷原理:
    现以按需式压电材料引起墨水体积改变,而形成喷墨墨滴为例来说明喷墨印刷的原理。利用电压脉冲驱动压电陶瓷元件(简称PZT)使之产生变形,挤压墨水腔内的墨水。
    当产生瞬间的压力足以克服流体的表面张力时,墨水由喷嘴口喷射出。
    在墨滴喷出的过程中,由于移除电压时所造成的压电陶瓷元件反方向的应力,会使墨滴串产生颈缩现象,从而导致墨滴脱离喷嘴口。
    压电式喷墨头因不需要将喷液汽化,所以可用来喷射任何配制好的液体或金属熔液,也可喷射分散在水中的各种各样的溶剂、水溶液、熔化的焊料与聚酯、有机金属和纳米金属颗粒的溶液(墨水)。这种设备可在室温至340℃的温度范围内进行操作。
    喷出的液滴可小到几个pL,每秒可喷出几千个小液滴。这种数字喷墨打印机只有在喷墨打印定量模式确定后,才会产生喷射墨滴,而喷射位置、面积和厚度等将由CAD数据或存储数字所形成的数据化驱动来对印刷机和打印头进行控制,以达到精 确控制液滴大小和重复生产的要求。
    目前,喷墨印刷设备不仅仅局限于办公用喷墨打印机方面,已经进入了专业化的阶段。在喷墨印刷机中的主要性能和要求包括以下几个方面。
    (1)喷墨头(嘴),它喷射出的墨滴大小和分辨率,直接影响到线路的尺寸与精细度。
    (2)生产效率,即在单位时间内可形成“在制板”数量,它关系到是否能进行规模化生产和成本问题。目前市场化的产品有日本CicroCraft k.k.的MJ6151系列和美国的Printar公司的GreenjetTM系列等产品。
    因此必须开发更小的喷射墨滴量,更高的喷印分辨率,才能获得更小的线宽。如果印刷的分辨率为1200~2400dpi,喷射墨滴量较小为3~6pL,则线宽可达到5~20μm,如图1所示为更细线宽的喷印图形的放大图。
    对于“金属纳米级油墨”来说,必须开发出具有能够喷射更小“墨滴”(如小于1pL)的喷射头的喷墨打印机,才能满足直接形成5μm以下的线宽的要求。

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