网膜版的印刷精度和耐印率

文 陈扬

通用电气医疗系统（中国）有限公司GSC U/S事业部

在丝印网膜版制作中，丝网上涂、贴感光胶、膜，经过干燥，然后在网版的胶膜面上覆盖上照相底片去晒版（曝光）、显影，整理后，就完成了可以进行丝网印刷的网膜版。制作网膜版的过程不复杂，就这么几道主要工序，而如何制作一块精细度（又称分辨率）高、耐印次数多的网膜版，是作为丝印工作者应该考虑的问题。那么，就单纯从涂上感光胶开始，制作网膜版过程应该注意哪些影响质量的因素呢？

首先，是对感光胶（膜）的选择；第二，是对制版工艺参数的把握；其三，是网印前计算出合理，符合设计图文线条的宽（细）度所应用的丝网规格、型号，以及能满足工艺要求的参数量。

网膜版感光胶（膜）的特性：

现以网印界用的较多的重氮感光胶（膜）为例，它的主要成分是由光聚物聚乙烯醇（PVOH）和聚醋酸乙烯酯（PVAC）及光敏剂，再加水溶性着色剂组成，且经过特别的方法和手段制备成适合在丝网版上刮涂而成的膜，这种感光膜在一定波长的光照后受光聚合，交联成水冲洗不掉的、丝网印刷想要的图文，而未被光照射的部分就被水溶解掉。所以，一个质量优秀的感光胶（膜），它在所需波长光照后，感光树脂结构应该由光照前能溶于水的线型结构，变成经过光照后完全聚合成水冲不掉、干后能耐油水性溶剂的网状结构。为了好理解，这里举个例子：大家知道，生长在夏季初期的丝瓜，非常嫩，剥皮后与鸡蛋或肉丝等炒后，是餐桌上的一道下饭的好菜，非常可口，还具有保健功能。殊不知，当丝瓜在自然环境下长到秋、初冬，青皮丝瓜长成黄皮，再长下去变成翘皮露出立体网状，扯拉不断的瓜瓤即丝瓜筋，我们把丝瓜瓤的结构来比喻。感光胶干燥后，经一定波长光照而聚合成的网状结构。过去老人用瓜瓤来洗澡、搓背或用作洗刷餐具等，把炒菜用的青嫩丝瓜比喻感光胶（膜）未受光照，没有聚合、交联的线性结构。由此说明，感光胶（膜），必须在一定波长光的参与下，控制好光照的时间，使应该接受光照部分的胶膜层聚合交联。若光照欠足，受光照的胶膜冲显后不但减薄，也影响到胶膜与丝网的结合牢度等。图文、线条还会减细，边缘出现虚雾，破坏了精细度。

网膜版制作时，感光胶（膜）的可操作性，在晒版时对紫外光波长有较适应的范围：

感光胶（膜）要求有较高的分辨率和一定的触变性能，这样感光胶（浆）在刮涂时较轻松，也不费力，刮涂在丝网上的胶浆流平性也好，能在刮涂次数少的情况下堵住丝网的孔眼，而当胶刮停止刮涂运动，覆盖在丝网上的胶很快流平过后，其粘度立马提高又堵塞网孔而不漏穿。所以，感光胶在有好的触变性的同时，还应具有一定的固体含量。同品质感光胶，固体含量高的与固体含量低的比较，在制作网膜版时，在成膜厚度相同的条件下，其刮涂感光胶的次数因固体含量高而刮涂次数减少，从而提高了制作网膜版的工作效率。话又说回来，如果是不同品质（品牌）的感光胶，固体含量虽高，可它的触变性能不好，而另一品牌感光胶固体含量虽然稍低些，可触变性能优于高固含量的，在选择感光胶时就应选择后一种，因为触变性能好，在刮涂感光胶的流平性好，刮胶停止后感光胶立马恢复到刮胶前的粘度，有利于感光胶在丝网版上附着一层厚度均匀、平整的感光膜，给制作一块优质的网膜版创造条件。所以，在选择使用不同品牌感光胶时，应综合考虑感光胶的触变性能和固体含量高低。在方便可操作性同时，力求达到制作的图文精细和高的耐印率。

制版过程中，网膜版上感光胶层不单有高分辨率，还应控制胶层表面的粗糙度或称为不平整度（常以Rz值表示）：

网膜版胶层表面Rz值小，表示着该胶层表面高低，凹凸不平的平整度好（小），即胶层表面厚度大。丝网印刷时，网膜版上的感光胶就密贴在承印物表面，油墨（印料）就不会渗漏挤出图文边外，这对于印刷高精密度，例如PCB板印小于0.5mm的细导线时就能确保所印出的导线边缘平直、无瑕疵，否则，因Rz值大所造成导线图文边缘锯齿，当PCB板装上元器件后，通电使用中，高密度导线间产生尖端放电，严重的会使导线间短路，造成重大的不可挽回的损失。

控制网膜版胶膜层表面不平整度Rz值的途径：

1.在网版感光胶膜层厚度允许条件下，制作网膜版时增加涂刮感光胶的次数。因为多涂刮感光胶一次，胶层表面的Rz值就可以减小2/5~1/2左右。

在粗丝网上若增加涂刮胶的次数，Rz值变化大，胶层表面的不平整度可达到较好的效果（表1）：

涂感光胶方式丝网目数/cm-μm 100-40 120-34 140-34感光胶厚度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.感光胶的含固量决定了涂刮的胶在干燥后的收缩特性。含固量高的感光胶比含固量低的感光胶收缩量小。收缩量小，涂布网孔的感光胶相对饱满，所以反应到网版整个涂胶层表面平整，版面上所有的部位，Rz值变化小。

3.由表1看出，在不同丝网的目数网版上用同一种感光胶制作网膜版时，初次增加涂刮感光胶制版后，低目数丝网比高目数的丝网上胶层厚度增加得多（厚），而胶层表面的Rz值也减小的多。

4.感光胶涂刮的速度在不同目数丝网版上所得胶层厚度变化（见表2）：

涂感光胶的速度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丝网目数/cm-μm开孔率/%77-50 37.9%100-40 35%120-37 30.1%感光胶层厚度变化值 9 4 3 2

表中涂刮感光胶的方式：印刷面湿压湿涂2次，刮墨（墨池）面涂刮4次，同样涂刮感光胶的方式，快速涂刮比慢速涂刮所得的感光胶层薄；同时还说明感光胶涂刮在大开孔率低目数网版上比涂刮在小开孔率高目数网版上，所得到的胶层厚度变化大。所以根据表1、表2的实验规律，若改变表中的操作并重新组合涂刮胶的方式、涂刮胶的速度及合理选择丝网的参数，就可以实现设计要求印刷效果。

5.选择不同的制版方法和不同厚度的成品感光膜（称毛细菲林片）及操作熟练的技工。例如改用贴菲林感光膜制作网膜版，只要在正确操作下贴膜、晒版、冲显等，Rz值基本上总能得到保证。但是，一般情况下，用水贴菲林膜，其菲林感光膜与丝网的结合牢度，一般达不到涂刮感光胶与丝网的结合牢度，所以菲林膜制作出的网膜版的耐印率不太高。如果要求Rz值小，耐印率高，则可以用菲林膜相同特性的感光胶代替水来贴菲林膜，这样既保证好的Rz值同时，又能得到高的耐印率的网膜版。目前还有一种新的感光胶（天丽TP100），以它更理想的Rz值给太阳能、触摸屏、手机视觉、LCD等高精行业网膜版选用。为了使网版涂的感光胶Rz值做得尽可能的小，网版印刷面涂刮两次胶后，在此胶表面上贴盖上配套的PET贴膜，然后再在网版的油墨面涂刮一次感光胶，经常温放置5分钟后，在40℃温度下，经过30分钟时间的干燥，取出后，再在常温下放置5分钟，剥掉PET片，进入晒版、显影等常规工序即可，这种方法制得的网版胶膜表面Rz值更为理想。

丝网的目数、线径的合理选用：

1.同一目数的丝网，线径越细，它的开孔就越大，就越能得到高精度的印刷线条、图文。以SEFAR PET1000丝网为例，例如平编网目数120线径有31μm、34μm和40μm的，它们分别可复制的最细线条宽：

·网丝直径31μm的丝网可复制最细印刷线条宽度为111μm；

·网丝直径34μm的丝网可复制最细印刷线条宽度为113μm；

·网丝直径40μm的丝网可复制最细印刷线条宽度为117μm。

2.不同目数的丝网，目数越高，丝径越细，越能取得高细精度的印刷线条和图文：

例如：用平编网180目与150目丝网比较

·180目丝网丝径为27μm、孔宽22μm，所以它能复制出线条宽度为2×27+22=76μm的宽度印刷线条；

·150目丝网丝径为31μm、孔宽32μm，它能复制出2×31+32=94μm宽度印刷线条。

由以上2个例子看出，在丝网印刷的过程中，因网丝会阻塞油墨的通过，随着丝网的丝径和孔宽的改变而改变其印刷的精细度，所以，就要求印刷精细度的图文、线条。选丝网的目数、丝径及孔宽之间的关系，在制作网模版之前就应该设定好，免得达不到图文线条设计的精细度要求而返工，从而造成不必要的损失，又误了工期。

3.制作精细网膜版在选择丝网参数时还应该考虑注意的事项：

当丝网的孔宽度小于网丝直径时，上面已讲到，网丝有阻塞油墨过网的问题，同目数的丝网，网丝直径越大，其下墨量就越小，所以，做高精细网膜版不建议选用。

当孔宽度等于网丝直径时，此丝网绷成的网版可达到一定的网版张力，所以将印刷精细度与网版的使用性综合考虑，这种做法在我们实际生产中是可以接受的。

当孔宽度大于网丝直径时，建议选用制作精细度网膜版，因为孔宽大，网丝直径小，有利于油墨在承印物上的传递和流平，不易产生网痕等。

值得提醒的，做成的网版已在丝网四周方向上加了拉力，才使丝网具有持续回弹的张力，在网膜版与承印物保持较好的网距下，刮板刮印的过程中，才能使刮板与丝网承印物之间达到一条线接触，这样就可以印刷出清晰的图文和精细线条。正因为绷网时丝网接收了拉力，网丝被拉伸了，丝径变小了，故孔宽变大了。因此，对特别要求精度的印刷，在最后确定丝网参数时，还应进一步适当的修正重选，以求达到更好的印刷效果。

总之，以上所谈到的是影响网膜版精度和耐印率的一部分，在丝网印刷整个系统工程中，还有其他相应的问题需要探讨及改善，例如：

绷网前如何对网框进行时效处理，使绷好丝网的网膜版在印刷全过程中，网版上的丝网张力保持稳定，直到印刷结束，承印物上图文、线条精度基本不变。

制版前对丝网如何做网前处理，能使感光胶（膜）干燥，晒版、冲显、干燥后牢固的附着在丝网上，这对网膜版的耐印率至关重要。

网膜版制作好后又怎样进行后处理，来提高网膜版的耐印率？印刷时，怎么样才能避免印刷图文出现位置的误差等等这几点未阐述的问题，我将放在以后与同行讨论。