精密絲網印刷技術與設備

李剛

摘要：印刷質量的好壞直接影響到器件的質量和效率，因此絲網印刷機在電子行業占據舉足輕重的位置。絲網印刷設備是完成工序的關鍵自動設備，目前生產線使用的絲網印刷機大多屬于半自動和全自動。相信隨著時間的推移，絲網技術將會為玻璃行業乃至電子、建筑、能源各個領域提供更多的支持。基于此，文章就精密絲網印刷技術與設備進行簡要的分析，希望可以提供一個有效的借鑒，從而更好的促進絲網印刷技術水平的提升。

關鍵詞：精密絲網印刷技術；設備；分析

1.絲網印刷的歷史及發展狀況

根據史料記載，絲網印刷最早起源于中國，它的前身技術是鏤空印刷。在秦漢時期就有了夾頡印花的技術，到了東漢時期夾頡蠟染開始普遍盛行，當時的印刷水平也有了很大的提升。到了宋代用淀粉成膠代替油性涂料，讓絲網印制的產品色彩更加絢麗奪目。根據史書記載，隋唐時期絲網印刷有了很大的改變，宮廷服飾用絲網印花技術印制精美的服飾。隨著盛唐文化的對外傳播，絲網印刷工藝迅速傳到日本和歐洲各國。近現代以來，歐美在絲網印刷的基礎上發明了多色套印工藝，用來印刷廣告和進行商業上的宣傳。后來一些留美的畫家把多色套印技術引入到日本，在此基礎上又研究出了直接感光制版技術，很快這種手工制作方法傳入到了美國。

絲網印刷距今有2000多年的歷史，但是印刷玻璃的發展歷史才200多年。18世紀印刷技術第一次用在玻璃上，當時在英國用轉印法在陶瓷上已聞名于世，其方法與在玻璃上施印非常接近。印刷玻璃的精確描述不明確，在1754年1月25日，愛爾蘭的雕刻師JohnBrooks撰寫了關于印刷玻璃的專利請愿書，這可能是最早關于印刷在玻璃上的證據，但僅止于在理論上的研究而沒有付諸于實踐。他作為一個雕刻家對于耐高溫的油墨研究不夠透徹，沒有足夠的關于玻璃化墨汁的知識，所以在實踐上沒有研究出耐得住窯爐的高溫、而且燒制完成后的圖片能永不褪色的油墨。

2.玻璃絲印機的技術優勢

不受承印物大小和形狀的限制，絲印除了能在平面上印刷以外，還可以在曲面或球面上印刷。絲網印刷不僅可以進行大面積印刷，還能在超小型、超高精度的物品上進行印刷，這種印刷方式有著很大的靈活性和廣泛的適用性。

墨層厚覆蓋力強，凸版和平板印刷品上的油墨厚度只有幾微米，凹版印刷也只有12～15微米，而絲網印刷的油墨厚度可達到30～100微米。此外，可以利用油墨厚度的特點進行諸如電路板及汽車玻璃的印刷。絲網印刷的墨層厚，印刷的圖文立體感強，是其他印刷方式無可比擬的。

適用各種類型的油墨，絲網印刷具有可以使用任何一種涂料進行印刷的特點，如油性、水性、合成樹脂性、粉體等各種油墨均可以使用。絲印油墨，實際上是各種涂料。其他印刷要求各種油墨的顏料顆粒度要細，而絲網印刷只要能夠透過絲網網孔細度的油墨和涂料都可以使用。絲網印刷不僅可以印刷單色，還可以套色和加網進行彩色印刷。絲印所用的油墨之廣泛，已經超出了通常油墨的定義范圍。實際上有的是漿料、糊料、油漆、膠粘劑或固體粉末，因此，有時把絲印油墨統稱為“印料”。

可兼容不同行業，不限材質，不會造成材質的損壞。玻璃絲印設備不僅可以在質地堅韌的水晶、石材、金屬、玻璃等材質上印刷，而且可以在質地松軟的皮革、布料、上印刷；它可以在無機物上印刷，棉質等物料也可以在變化多端的有機物上印刷。迎合了市場多元化的需求，能更好地為用戶提供更為全面的生產服務。

3.絲網印刷工藝流程根據絲網印刷原理

根據絲網印刷原理將油墨印刷到承印物的表面，再采用油墨的固化措施，印制的圖案牢固經久耐用。其工藝流程如下：

1.制作網版：繃網→涂膠→干燥→涂感光膠→曬版→顯影→固化。2.印刷：承印物原料→切裁→磨邊→清洗干燥→印刷→烘干。

適用于印刷的產品可根據用戶要求切割，可以是規則形狀，亦可以是不規則形狀，例如汽車玻璃等。

4.設備結構特點及工作原理

（1）承片臺真空吸附印刷基板，由上下料工位傳運至印刷工位，分為左右側進式、前后直進式、分度旋轉式。絲網印刷機發展初期，傳輸系統多由氣缸驅動，直線軸承導向，運動沖擊較大；近十年多采用電機驅動，直線滾動導軌導向，并有緩沖機構吸收沖擊，運動平穩，傳輸精度高。

（2）將網版固定在網版架上，調整印刷厚度，通過承片臺；x、y、z向調整，使網版與承印物對正吻合，精密型承片臺帶有CCD視覺對位調整系統；全自動絲網印刷機由攝像頭查找偏差，由直線電機驅動自動實現承片臺x、y、z向調整。

（3）回墨刀從網版的一端勻速移動到另一端，把網版上的油墨均勻的刮到網版之間的網孔內，等待印刷。

（4）刮刀架帶動刮刀運動，使油墨均勻流動并注入網孔，刮刀移動的同時，為適應印刷工藝性要求，采用微調機構可調刮刀相對網版的角度和平行度，并采用刮刀壓力分級補償技術，保證印刷壓力恒定，刮刀壓力按工藝要求調整。

（5）通過網版角抬升式與承片臺降落式，使絲網與印刷基板脫模，油墨在印刷基板上形成相應的圖形。

印刷過程采用PLC控制系統和工控機控制系統，半自動絲網印刷機多采用PLC邏輯編程控制操作，可設定操作模式，簡單方便，且成本較低。精密型絲網印刷機和全自動絲網印刷機多用工控機控制系統，操作方便，容量大，可隨時編寫并修改模擬程序。

5.發展趨勢

隨著太陽能電池、PCB、LTCC等新型器件的大規模應用以及中國制造業的快速崛起，給國產絲網印刷機提供了巨大的商機。目前印刷基板電路的發展趨勢是：高度集成性，線條的細密性，膜層均勻一致性，良好的導電性及圖像再現性，這對絲網印刷機的精度、均勻性的控制、效率及成品率提出了更高的要求，從而迫使絲網印刷機向全自動、封閉式、高精度、高速度、大印刷面積、專業化方向發展。

總之，隨著絲印技術的完善，絲印可進入的市場也越來越多。它既可以生產工業產品，也可以開發個性化產品，還可以為客戶提供印后加工或特效服務，具有非常重要的作用。所以，需要加強相關技術的應用，從而更好的促進相關技術的發展。

參考文獻：

[1]劉學文.基于絲網印刷技術的非酶葡萄糖傳感器研究[D].天津理工大學，2016.