網膜版的印刷精度和耐印率

文 陳揚

通用電氣醫(yī)療系統(tǒng)（中國）有限公司GSC U/S事業(yè)部

在絲印網膜版制作中，絲網上涂、貼感光膠、膜，經過干燥，然后在網版的膠膜面上覆蓋上照相底片去曬版（曝光）、顯影，整理后，就完成了可以進行絲網印刷的網膜版。制作網膜版的過程不復雜，就這么幾道主要工序，而如何制作一塊精細度（又稱分辨率）高、耐印次數多的網膜版，是作為絲印工作者應該考慮的問題。那么，就單純從涂上感光膠開始，制作網膜版過程應該注意哪些影響質量的因素呢？

首先，是對感光膠（膜）的選擇；第二，是對制版工藝參數的把握；其三，是網印前計算出合理，符合設計圖文線條的寬（細）度所應用的絲網規(guī)格、型號，以及能滿足工藝要求的參數量。

網膜版感光膠（膜）的特性：

現(xiàn)以網印界用的較多的重氮感光膠（膜）為例，它的主要成分是由光聚物聚乙烯醇（PVOH）和聚醋酸乙烯酯（PVAC）及光敏劑，再加水溶性著色劑組成，且經過特別的方法和手段制備成適合在絲網版上刮涂而成的膜，這種感光膜在一定波長的光照后受光聚合，交聯(lián)成水沖洗不掉的、絲網印刷想要的圖文，而未被光照射的部分就被水溶解掉。所以，一個質量優(yōu)秀的感光膠（膜），它在所需波長光照后，感光樹脂結構應該由光照前能溶于水的線型結構，變成經過光照后完全聚合成水沖不掉、干后能耐油水性溶劑的網狀結構。為了好理解，這里舉個例子：大家知道，生長在夏季初期的絲瓜，非常嫩，剝皮后與雞蛋或肉絲等炒后，是餐桌上的一道下飯的好菜，非常可口，還具有保健功能。殊不知，當絲瓜在自然環(huán)境下長到秋、初冬，青皮絲瓜長成黃皮，再長下去變成翹皮露出立體網狀，扯拉不斷的瓜瓤即絲瓜筋，我們把絲瓜瓤的結構來比喻。感光膠干燥后，經一定波長光照而聚合成的網狀結構。過去老人用瓜瓤來洗澡、搓背或用作洗刷餐具等，把炒菜用的青嫩絲瓜比喻感光膠（膜）未受光照，沒有聚合、交聯(lián)的線性結構。由此說明，感光膠（膜），必須在一定波長光的參與下，控制好光照的時間，使應該接受光照部分的膠膜層聚合交聯(lián)。若光照欠足，受光照的膠膜沖顯后不但減薄，也影響到膠膜與絲網的結合牢度等。圖文、線條還會減細，邊緣出現(xiàn)虛霧，破壞了精細度。

網膜版制作時，感光膠（膜）的可操作性，在曬版時對紫外光波長有較適應的范圍：

感光膠（膜）要求有較高的分辨率和一定的觸變性能，這樣感光膠（漿）在刮涂時較輕松，也不費力，刮涂在絲網上的膠漿流平性也好，能在刮涂次數少的情況下堵住絲網的孔眼，而當膠刮停止刮涂運動，覆蓋在絲網上的膠很快流平過后，其粘度立馬提高又堵塞網孔而不漏穿。所以，感光膠在有好的觸變性的同時，還應具有一定的固體含量。同品質感光膠，固體含量高的與固體含量低的比較，在制作網膜版時，在成膜厚度相同的條件下，其刮涂感光膠的次數因固體含量高而刮涂次數減少，從而提高了制作網膜版的工作效率。話又說回來，如果是不同品質（品牌）的感光膠，固體含量雖高，可它的觸變性能不好，而另一品牌感光膠固體含量雖然稍低些，可觸變性能優(yōu)于高固含量的，在選擇感光膠時就應選擇后一種，因為觸變性能好，在刮涂感光膠的流平性好，刮膠停止后感光膠立馬恢復到刮膠前的粘度，有利于感光膠在絲網版上附著一層厚度均勻、平整的感光膜，給制作一塊優(yōu)質的網膜版創(chuàng)造條件。所以，在選擇使用不同品牌感光膠時，應綜合考慮感光膠的觸變性能和固體含量高低。在方便可操作性同時，力求達到制作的圖文精細和高的耐印率。

制版過程中，網膜版上感光膠層不單有高分辨率，還應控制膠層表面的粗糙度或稱為不平整度（常以Rz值表示）：

網膜版膠層表面Rz值小，表示著該膠層表面高低，凹凸不平的平整度好（?。?，即膠層表面厚度大。絲網印刷時，網膜版上的感光膠就密貼在承印物表面，油墨（印料）就不會滲漏擠出圖文邊外，這對于印刷高精密度，例如PCB板印小于0.5mm的細導線時就能確保所印出的導線邊緣平直、無瑕疵，否則，因Rz值大所造成導線圖文邊緣鋸齒，當PCB板裝上元器件后，通電使用中，高密度導線間產生尖端放電，嚴重的會使導線間短路，造成重大的不可挽回的損失。

控制網膜版膠膜層表面不平整度Rz值的途徑：

1.在網版感光膠膜層厚度允許條件下，制作網膜版時增加涂刮感光膠的次數。因為多涂刮感光膠一次，膠層表面的Rz值就可以減小2/5~1/2左右。

在粗絲網上若增加涂刮膠的次數，Rz值變化大，膠層表面的不平整度可達到較好的效果（表1）：

涂感光膠方式絲網目數/cm-μm 100-40 120-34 140-34感光膠厚度μm 2-2 8 5 4 2-3 15 10 7 2-4 22 15 10 Rz值2-2 14.8 13.3 17.5 2-3 9.6 10.2 13.8 2-4 7.2 7.7 11.3

2.感光膠的含固量決定了涂刮的膠在干燥后的收縮特性。含固量高的感光膠比含固量低的感光膠收縮量小。收縮量小，涂布網孔的感光膠相對飽滿，所以反應到網版整個涂膠層表面平整，版面上所有的部位，Rz值變化小。

3.由表1看出，在不同絲網的目數網版上用同一種感光膠制作網膜版時，初次增加涂刮感光膠制版后，低目數絲網比高目數的絲網上膠層厚度增加得多（厚），而膠層表面的Rz值也減小的多。

4.感光膠涂刮的速度在不同目數絲網版上所得膠層厚度變化（見表2）：

涂感光膠的速度cm/min 140-37 22.2%100 37 30 26 17 200 34 28 25 17 300 32 27 25 16 400 31 26 24 16 500 30 26 24 15 600 28 26 23 15絲網目數/cm-μm開孔率/%77-50 37.9%100-40 35%120-37 30.1%感光膠層厚度變化值 9 4 3 2

表中涂刮感光膠的方式：印刷面濕壓濕涂2次，刮墨（墨池）面涂刮4次，同樣涂刮感光膠的方式，快速涂刮比慢速涂刮所得的感光膠層薄；同時還說明感光膠涂刮在大開孔率低目數網版上比涂刮在小開孔率高目數網版上，所得到的膠層厚度變化大。所以根據表1、表2的實驗規(guī)律，若改變表中的操作并重新組合涂刮膠的方式、涂刮膠的速度及合理選擇絲網的參數，就可以實現(xiàn)設計要求印刷效果。

5.選擇不同的制版方法和不同厚度的成品感光膜（稱毛細菲林片）及操作熟練的技工。例如改用貼菲林感光膜制作網膜版，只要在正確操作下貼膜、曬版、沖顯等，Rz值基本上總能得到保證。但是，一般情況下，用水貼菲林膜，其菲林感光膜與絲網的結合牢度，一般達不到涂刮感光膠與絲網的結合牢度，所以菲林膜制作出的網膜版的耐印率不太高。如果要求Rz值小，耐印率高，則可以用菲林膜相同特性的感光膠代替水來貼菲林膜，這樣既保證好的Rz值同時，又能得到高的耐印率的網膜版。目前還有一種新的感光膠（天麗TP100），以它更理想的Rz值給太陽能、觸摸屏、手機視覺、LCD等高精行業(yè)網膜版選用。為了使網版涂的感光膠Rz值做得盡可能的小，網版印刷面涂刮兩次膠后，在此膠表面上貼蓋上配套的PET貼膜，然后再在網版的油墨面涂刮一次感光膠，經常溫放置5分鐘后，在40℃溫度下，經過30分鐘時間的干燥，取出后，再在常溫下放置5分鐘，剝掉PET片，進入曬版、顯影等常規(guī)工序即可，這種方法制得的網版膠膜表面Rz值更為理想。

絲網的目數、線徑的合理選用：

1.同一目數的絲網，線徑越細，它的開孔就越大，就越能得到高精度的印刷線條、圖文。以SEFAR PET1000絲網為例，例如平編網目數120線徑有31μm、34μm和40μm的，它們分別可復制的最細線條寬：

·網絲直徑31μm的絲網可復制最細印刷線條寬度為111μm；

·網絲直徑34μm的絲網可復制最細印刷線條寬度為113μm；

·網絲直徑40μm的絲網可復制最細印刷線條寬度為117μm。

2.不同目數的絲網，目數越高，絲徑越細，越能取得高細精度的印刷線條和圖文：

例如：用平編網180目與150目絲網比較

·180目絲網絲徑為27μm、孔寬22μm，所以它能復制出線條寬度為2×27+22=76μm的寬度印刷線條；

·150目絲網絲徑為31μm、孔寬32μm，它能復制出2×31+32=94μm寬度印刷線條。

由以上2個例子看出，在絲網印刷的過程中，因網絲會阻塞油墨的通過，隨著絲網的絲徑和孔寬的改變而改變其印刷的精細度，所以，就要求印刷精細度的圖文、線條。選絲網的目數、絲徑及孔寬之間的關系，在制作網模版之前就應該設定好，免得達不到圖文線條設計的精細度要求而返工，從而造成不必要的損失，又誤了工期。

3.制作精細網膜版在選擇絲網參數時還應該考慮注意的事項：

當絲網的孔寬度小于網絲直徑時，上面已講到，網絲有阻塞油墨過網的問題，同目數的絲網，網絲直徑越大，其下墨量就越小，所以，做高精細網膜版不建議選用。

當孔寬度等于網絲直徑時，此絲網繃成的網版可達到一定的網版張力，所以將印刷精細度與網版的使用性綜合考慮，這種做法在我們實際生產中是可以接受的。

當孔寬度大于網絲直徑時，建議選用制作精細度網膜版，因為孔寬大，網絲直徑小，有利于油墨在承印物上的傳遞和流平，不易產生網痕等。

值得提醒的，做成的網版已在絲網四周方向上加了拉力，才使絲網具有持續(xù)回彈的張力，在網膜版與承印物保持較好的網距下，刮板刮印的過程中，才能使刮板與絲網承印物之間達到一條線接觸，這樣就可以印刷出清晰的圖文和精細線條。正因為繃網時絲網接收了拉力，網絲被拉伸了，絲徑變小了，故孔寬變大了。因此，對特別要求精度的印刷，在最后確定絲網參數時，還應進一步適當的修正重選，以求達到更好的印刷效果。

總之，以上所談到的是影響網膜版精度和耐印率的一部分，在絲網印刷整個系統(tǒng)工程中，還有其他相應的問題需要探討及改善，例如：

繃網前如何對網框進行時效處理，使繃好絲網的網膜版在印刷全過程中，網版上的絲網張力保持穩(wěn)定，直到印刷結束，承印物上圖文、線條精度基本不變。

制版前對絲網如何做網前處理，能使感光膠（膜）干燥，曬版、沖顯、干燥后牢固的附著在絲網上，這對網膜版的耐印率至關重要。

網膜版制作好后又怎樣進行后處理，來提高網膜版的耐印率？印刷時，怎么樣才能避免印刷圖文出現(xiàn)位置的誤差等等這幾點未闡述的問題，我將放在以后與同行討論。