廣州軍區(qū)測(cè)繪大隊(duì) 王永秋

絲網(wǎng)印刷在PVC薄膜電池中的應(yīng)用探討

廣州軍區(qū)測(cè)繪大隊(duì) 王永秋

電子產(chǎn)品無(wú)處不在，絲網(wǎng)印刷是電子產(chǎn)品應(yīng)用領(lǐng)域中最常用的印刷方法，包括產(chǎn)品的外觀(guān)印刷和電路板、集成電子模塊、各種薄膜電池線(xiàn)路等印刷。本文主要以PVC薄膜電池的絲網(wǎng)印刷為例展開(kāi)說(shuō)明。

印前準(zhǔn)備工作

PVC薄膜電池面板絲網(wǎng)印刷的印前準(zhǔn)備對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率有很大的影響。如果印刷前的準(zhǔn)備工作做得不好，會(huì)增加生產(chǎn)中故障的發(fā)生率和次品廢品的數(shù)量，故應(yīng)引起重視。一般來(lái)說(shuō)，注意車(chē)間的濕度和溫度，清理周?chē)沫h(huán)境衛(wèi)生，可配置空調(diào)和除濕等設(shè)備。這些都影響到面板的套印精度和板面整潔；要充分了解面板規(guī)格大小、形狀、承印物和印刷材料的特性等；檢查印刷材料是否有誤，檢查印刷材料表面處理、清除靜電等是否達(dá)到要求；根據(jù)承印物選擇合適刮刀；準(zhǔn)備網(wǎng)版，檢查網(wǎng)版發(fā)現(xiàn)問(wèn)題要立刻解決，并用濕潤(rùn)的布輕擦版面去除灰塵；按樣品核對(duì)顏色，準(zhǔn)備印刷所用的油墨，根據(jù)不同材料和氣溫調(diào)整油墨的粘度，準(zhǔn)備固定裝置，檢查隔片有無(wú)垃圾，確保絲印臺(tái)平整、清潔，保證定位牢固；準(zhǔn)備晾架，檢查晾架是否清潔干凈，檢查印刷機(jī)上安裝的網(wǎng)版與承印物的間距，通過(guò)試印調(diào)試以確定最佳網(wǎng)距，焊接處有無(wú)突出。

PVC薄膜材料的選用

PVC薄膜電池按其選用的基材結(jié)構(gòu)分為撓性（R）板和剛性（Y）板兩大系列。剛性板是指電池的圖形和線(xiàn)路是制作在普通的印制電路覆銅板上。采用電器性能良好的PVC薄膜等作為電池電路圖形的載體是撓性板，它是薄膜電池的主要形式。目前可選用于制作PVC薄膜電池面板的基材主要有如下幾種：

a-PVC薄膜

這種薄膜對(duì)油墨的附著力強(qiáng)，耐溫性好，易于印刷，當(dāng)溫度或濕度突然變化時(shí)這種材料的變化不大，可在各種惡劣環(huán)境下使用，從而保證了面板能在各類(lèi)儀器及155～175℃的溫度環(huán)境下應(yīng)用。存在應(yīng)力開(kāi)裂現(xiàn)象，做面板后易產(chǎn)生按鍵破裂、表面不耐刮等缺陷。

b-PVC薄膜

它是薄膜電池初始階段的材料，具有材料廣泛、延伸率高等特點(diǎn)。聚氯乙烯耐溫性較差，其軟化溫度為49℃，易老化，脆性大，彈性不如聚碳酸酯薄膜。因?yàn)椴牧掀贩N的增多和人們對(duì)薄膜電池品質(zhì)要求的提高，它逐漸淡出市場(chǎng)。

c-PVC薄膜

可以耐多種化學(xué)藥品，具有較好的化學(xué)特性和物理性能，如醇類(lèi)、脂肪烴類(lèi)、酯類(lèi)芳、烴類(lèi)及醇醚類(lèi)，但售價(jià)較高。

d-PVC薄膜

d-PVC薄膜具有較高的拉伸強(qiáng)度、使用壽命長(zhǎng)，耐蠕變性強(qiáng)，剛性和硬度、彈性及耐溫性也比較好。多呈透明狀片基。由于d-PVC薄膜的表面難以加工成亞光型的紋理，塑料油墨附著力不好，目前也較少應(yīng)用于薄膜電池面板材料中，一般需采用特定的專(zhuān)用油墨。

網(wǎng)印中故障的排除

在PVC薄膜電池面板絲網(wǎng)印刷中，主要會(huì)發(fā)生如下故障問(wèn)題。

多色套印不準(zhǔn)

產(chǎn)生多色套印不準(zhǔn)的主要原因有：網(wǎng)版、重復(fù)精度、絲網(wǎng)材料、各色版的網(wǎng)版張力、刮印壓力及速度、絲網(wǎng)目數(shù)、工作環(huán)境等不符合要求。

要保證多色套印（包括中色塊套印、網(wǎng)點(diǎn)套印、邊框套印等）準(zhǔn)確，操作中主要應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：網(wǎng)版的重復(fù)精度要高；保證定位要準(zhǔn)確、牢固；選用的網(wǎng)框大小一致；各版印刷要盡量選用同樣目數(shù)的材料；繃網(wǎng)時(shí)方向及張力大小一致（注意剛繃的網(wǎng)版不能使用，網(wǎng)版繃好后至少要放置2天之后方可使用）；左右壓力要均勻，刮印壓力要小一些，前后壓力一致，各版印刷時(shí)網(wǎng)距要一致；根據(jù)車(chē)間溫濕度來(lái)調(diào)好油墨的稀稠度，使印刷中盡量不產(chǎn)生堵網(wǎng)現(xiàn)象，這樣更有利于套印操作；印刷工具、材料等要保持清潔，保持個(gè)人周?chē)h(huán)境穩(wěn)定，這都有利于提高產(chǎn)品質(zhì)量。

漏印

主要原因有以下幾點(diǎn)：選用的絲網(wǎng)目數(shù)太低、感光膠刮得太薄、繃網(wǎng)太松、油墨太稀、刮印角度不當(dāng)、速度太慢、印刷壓力太大、選用的刮刀太軟、網(wǎng)距調(diào)整不合適。據(jù)此，解決的方法有：刮涂感光膠時(shí)要刮的厚一些；選用網(wǎng)目數(shù)略高一些的絲網(wǎng)；注意繃網(wǎng)，網(wǎng)版要繃得稍緊一些，這樣有利于控制漏墨量，以便起阻擋作用，防止油墨散開(kāi)；檢查油墨是否調(diào)得太稀，若太稀要適當(dāng)添加增稠劑；油墨的流動(dòng)性要小些，不侵犯空白處；掌握控制好刮印角度，要稍大一些，使壓下的墨量少一點(diǎn)，控制不使油墨亂跑；調(diào)整控制印刷壓力，要略小一點(diǎn)，以防止將油墨擠進(jìn)去?？刂朴∷⑺俣?，不能太慢，否則會(huì)向外跑墨；改用硬度大一些的刮刀，以保證印刷時(shí)為線(xiàn)接觸，使字跡清晰。

網(wǎng)版耐用性較差

耐用性較差表現(xiàn)為在生產(chǎn)中網(wǎng)版不耐用，原因主要為：網(wǎng)版清洗不徹底；刮膠時(shí)沒(méi)有烘干徹底；膠過(guò)期或本身質(zhì)量有問(wèn)題；曝光不徹底。所以要重新對(duì)網(wǎng)版清洗，確保網(wǎng)版潔凈；制版時(shí)要烘干徹底，再涂感光膠層；確保感光膠沒(méi)有過(guò)期或有其他問(wèn)題，調(diào)整控制曬版時(shí)的曝光時(shí)間和光源能量；要及時(shí)更換存在質(zhì)量問(wèn)題的感光膠。

圖文邊緣不齊

圖文線(xiàn)條邊緣不夠整齊，主要有以下幾個(gè)點(diǎn)：選用絲網(wǎng)不夠細(xì)，網(wǎng)版感光膠層厚度太?。伙@影時(shí)不進(jìn)行沖洗，造成圖文邊緣不夠整齊；曝光不充分，膜層就會(huì)變軟，耐不住清洗而邊緣變的不整齊；高水壓長(zhǎng)時(shí)間沖洗，顯影后字線(xiàn)條邊緣發(fā)毛；膠層分辨率變低和膠層問(wèn)題使網(wǎng)版字線(xiàn)邊緣發(fā)毛。網(wǎng)線(xiàn)的編織不規(guī)范，孔大小不同。菲林片字線(xiàn)邊緣本身發(fā)毛，主要是因?yàn)檩敵鰰r(shí)設(shè)置不當(dāng)，或制作時(shí)沒(méi)有選用較高線(xiàn)數(shù)；油墨粘度調(diào)節(jié)不當(dāng)也會(huì)使字線(xiàn)邊緣不齊。印刷壓力偏大而導(dǎo)致積墨，同樣導(dǎo)致線(xiàn)條邊緣不齊；字偏小線(xiàn)條變細(xì)，在膠層膠不變厚的情況下，選用細(xì)線(xiàn)條、多目數(shù)絲網(wǎng)，并以65°進(jìn)行繃網(wǎng)，使其下墨面積變大，確保邊緣整齊；印刷臺(tái)表面不夠平整，同樣造成油墨懸空滲透，導(dǎo)致字線(xiàn)邊緣發(fā)毛。

從以上分析的原因看，可采取如下措施加以解決：選擇合適目數(shù)；感光膠厚度符合要求；注意檢查沖洗質(zhì)量并進(jìn)行多次沖洗，一定要沖洗通透；確保控制制版的曝光時(shí)間為最佳，保證膜層能經(jīng)受的住沖洗；短時(shí)間高水壓沖洗；確保菲林制作和輸出無(wú)誤，調(diào)整檢查油墨粘度為最佳值，以適于產(chǎn)品的印刷；確保感光膠不存在質(zhì)量問(wèn)題，改用新的感光膠；檢查絲網(wǎng)確保沒(méi)有質(zhì)量問(wèn)題，保證其線(xiàn)徑不要太粗但要均勻；確保印刷臺(tái)平整；確保所印的字體不要太大，并選取最佳的繃網(wǎng)角度。

堵網(wǎng)

在印刷過(guò)程中有許多因素造成堵網(wǎng)，具體因素可以分為以下幾種：首先是生產(chǎn)環(huán)境，絲印生產(chǎn)車(chē)間務(wù)必保持一定的濕度和相對(duì)溫度，如果印刷時(shí)溫度太高和濕度低時(shí)，油墨中溶劑和助溶劑揮發(fā)較快，從而導(dǎo)致油墨粘度升高，最終導(dǎo)致堵網(wǎng)。第二，材料因素，比如材料邊緣附有毛刺或表面有灰塵污染物，這些因素都易導(dǎo)致堵網(wǎng)。第三，溫度偏低，流動(dòng)性不好，導(dǎo)致堵網(wǎng)。第四，網(wǎng)版的因素，制作完的網(wǎng)版一定用清洗液沖洗干凈并干燥后使用。如果印版放置過(guò)久，在儲(chǔ)藏過(guò)程中會(huì)粘上污染物，如果不清洗干凈就去印刷，會(huì)導(dǎo)致堵網(wǎng)。第五，印刷壓力與刮刀角度因素。當(dāng)印刷壓力調(diào)節(jié)不當(dāng)時(shí)，刮刀與網(wǎng)版和承應(yīng)物不是線(xiàn)接觸，而是面接觸，依照這種方式印刷每次刮印都不能將油墨刮干凈，從而會(huì)殘留下一部分油墨，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間之后便會(huì)干燥造成堵網(wǎng)。第六，網(wǎng)距要調(diào)節(jié)適當(dāng)，否則在印刷后，網(wǎng)版不能快速離開(kāi)承印物，印版升起時(shí)，底面就會(huì)帶有一定油墨，也易導(dǎo)致堵網(wǎng)，操作間隔控制不佳，如停機(jī)或間隔時(shí)間超過(guò)印刷的要求，會(huì)導(dǎo)致堵網(wǎng)。

根據(jù)上述因素分析，解決的方法主要是以下幾點(diǎn)；務(wù)必保持清潔的生產(chǎn)環(huán)境，使用潔凈的洗網(wǎng)布。

某些網(wǎng)印版在開(kāi)始印刷時(shí)油墨的流平性很好，但經(jīng)過(guò)反復(fù)多次印刷之后，就出現(xiàn)印刷不清，字跡筆畫(huà)變細(xì)、邊緣不夠整齊，從而導(dǎo)致堵網(wǎng)，不能順利進(jìn)行印刷，除了有上面分析的解決堵網(wǎng)的方法外，檢查網(wǎng)版的曝光與清洗過(guò)程才是最值得關(guān)注的。長(zhǎng)時(shí)間照射印刷字體之后，字體發(fā)生收縮，感光膠膠液不溶于水，在線(xiàn)條的周邊，形成一層模糊不清的膜層，導(dǎo)致油墨發(fā)生聚集，從而使字形發(fā)生改變。洗版前應(yīng)先去除網(wǎng)版兩端的未徹底曝光的余膠，要自上而下清洗網(wǎng)版，沖洗完畢后，按沖洗的方向放置網(wǎng)版。為了避免感光膠余膠從另一個(gè)方向滾向版面，務(wù)必不要倒轉(zhuǎn)或橫置。淡淡的余膠層不是很容易被發(fā)現(xiàn)的，開(kāi)始印刷時(shí)能通過(guò)一定量的墨，很快就會(huì)阻擋，沖洗洗網(wǎng)版后會(huì)好一些。

糊版

糊版就是在生產(chǎn)工藝中的一些圖文字跡不清或邊緣模糊的現(xiàn)象。造成這一現(xiàn)象的主要因素有：油墨粘稠度低于印刷要求的標(biāo)準(zhǔn)，使油墨不能充分的轉(zhuǎn)移，從而造成糊版。要依據(jù)產(chǎn)品圖文和線(xiàn)條正確的選用合適的絲網(wǎng)目數(shù)，否則會(huì)造成糊版。另外，稀釋劑揮發(fā)速度不是很快、環(huán)境溫度不高同樣會(huì)造成糊版。根據(jù)以上分析解決方案如下：應(yīng)選高目數(shù)的印版。如果印的字跡小而線(xiàn)條細(xì)，溫度不高時(shí)，務(wù)必使用快干劑；如果需要油墨調(diào)稠，可在油墨中添增稠劑。

小 結(jié)

PVC薄膜電池之所以在電子產(chǎn)品中得到應(yīng)用，是因?yàn)镻VC薄膜電池具有密封性好、體積小、耐水性、重量輕和防灰性好，外觀(guān)新穎、安全可靠、使用壽命長(zhǎng)特點(diǎn)。隨著科技的發(fā)展，未來(lái)PVC薄膜的應(yīng)用前景將是非常廣闊的。PVC薄膜過(guò)程中的絲網(wǎng)印刷技術(shù)卻是制約PVC薄膜應(yīng)用的瓶頸。