電路板（PCB）印刷制作中的許多步驟都使用了減成法（照相平版法）地圖印刷，在這種方法中，銅被蝕刻掉，僅留下需要的電路結(jié)構(gòu)。這種方法已在工業(yè)中應(yīng)用多年，且在其他領(lǐng)域也有應(yīng)用?，F(xiàn)代的多層PCB就包括許多這樣的減成法處理過程，因?yàn)槊恳徊綔p成法處理過程都包括很多步驟承印材料，所以電路板的制作成本很高，而且整個(gè)制作過程的靈活性很低。此外，出于對浪費(fèi)以及資源的重復(fù)使用等方面的考慮，減成法的使用受到了極大的限制。

20世紀(jì)70年代，噴墨印刷技術(shù)出現(xiàn)并得到廣泛應(yīng)用。從連接到個(gè)人電腦的小型桌面打印機(jī)到用于海報(bào)生產(chǎn)的大幅面打印機(jī)印刷商巡禮，其電子驅(qū)動(dòng)、打印頭設(shè)計(jì)以及油墨配方都得到了極大改善。噴墨成像技術(shù)作為一種主流電子成像方法，不僅廣泛應(yīng)用于紙張成像，而且應(yīng)用于其他各種工業(yè)生產(chǎn)中，如塑膠電子、顯示器、3D圖像、醫(yī)學(xué)設(shè)備、包裝、快速成型等。

噴墨印刷已經(jīng)用于PCB工業(yè)中PCB的圖文印刷，而這一工作傳統(tǒng)上是由絲網(wǎng)印刷完成的。該技術(shù)也用于PCB制作的其他步驟。下面將逐一進(jìn)行介紹。

蝕刻蒙版印刷

蝕刻蒙版印刷是數(shù)字印刷技術(shù)在PCB印刷中最有利的應(yīng)用之一。它取代了減成法照相平版印刷的多級處理過程書刊印刷，而且不會成為最終的PCB的一部分，所以不需要限定油墨作為最終的印刷電路產(chǎn)品的一部分。對于多層電路板，蝕刻蒙版噴墨印刷的優(yōu)勢更加突出，這種印刷能夠在現(xiàn)有電路板上精確套準(zhǔn)，而且由于與照相平版印刷中排列的蒙版有關(guān)包裝貿(mào)易，使產(chǎn)量的增加成為可能。

很明顯，蝕刻蒙版噴墨印刷是激光直接成像技術(shù)的有利競爭對手。激光成像技術(shù)毫無疑問能夠形成出色的形體尺寸，有許多不可取代的優(yōu)勢，但其制作步驟較復(fù)雜，固定設(shè)備成本十分昂貴。

蝕刻蒙版技術(shù)在PCB上的成功應(yīng)用有許多關(guān)鍵的技術(shù)上的考慮。

（1）設(shè)備設(shè)計(jì)以及UV固化流體的配方。這是成功進(jìn)行印刷的關(guān)鍵組成要素。

（2）銅表面的準(zhǔn)備。一般通過微蝕刻或刮擦除去銅表面多余的氧化物或鈍化物投資采購，提高銅的表面能，因此能夠增強(qiáng)低黏度油墨迅速鋪展的傾向。其中，刮擦能夠產(chǎn)生細(xì)微紋溝，通過毛細(xì)管作用，能夠進(jìn)一步促進(jìn)油墨的鋪展；而微蝕刻同樣會形成粗糙的表面商業(yè)印刷，通過毛細(xì)管作用也能促進(jìn)油墨鋪展。為了克服這一問題，美國攝影技術(shù)實(shí)驗(yàn)所PTL開發(fā)了一種預(yù)處理表面，它在除去氧化物后的銅表面上的鋪展非常簡單，而且能夠形成具有適當(dāng)表面能的平滑表面。在蝕刻過程中，預(yù)處理不妨礙后序的蝕刻處理而且對蝕刻蒙版的黏著力沒有負(fù)面影響。

（3）流體的固化必須保證蝕刻蒙版能夠經(jīng)受蝕刻處理（通常為酸性）書刊印刷，而且在剝膜處理（通常為堿性）中易去除。這是通過固化程度的處理來實(shí)現(xiàn)的。

（4）數(shù)字印制蝕刻蒙版得到的圖像與照相平版生產(chǎn)出的圖像在細(xì)節(jié)上有所不同，例如，拐角更圓滑、斜線更有層次。這些差異與合成電路的功能性材料沒有關(guān)系，他們能使自動(dòng)光學(xué)檢測系統(tǒng)記錄更多故障，因?yàn)槠湟呀?jīng)將圖像形狀編程以供后序搜索功能調(diào)用。網(wǎng)屏

（5）當(dāng)前的打印頭不能得到100μm以下的形體尺寸版式設(shè)計(jì)，為了達(dá)到75μm的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，需要使用新一代打印頭，如Xaar Omnidot，其墨滴尺寸更小，而且通常是全灰度噴頭Adobe，具有改變墨滴尺寸的能力。相對于二元打印頭，墨滴尺寸改變能力的優(yōu)勢更突出，可以打印更平滑的斜線。這類打印頭已經(jīng)面市，而且PTL應(yīng)用了這些新的打印頭。使用這種打印頭的設(shè)備不僅可以用于大量蝕刻蒙版的生產(chǎn)，將來還能夠用于更加廣闊的蝕刻蒙版市場。

蝕刻蒙版印刷加速了PCB制作過程愛普生，而且能夠?qū)崿F(xiàn)小批量產(chǎn)品甚至是一塊電路板的經(jīng)濟(jì)型生產(chǎn)；打印設(shè)備取代了許多現(xiàn)存的工藝過程，包括蒙版準(zhǔn)備、壓合、曝光、顯影、水洗等，而且能夠提供更小的腳墊。此外，數(shù)字印刷使柔性承印物如銅/PET層壓板等的卷對卷印刷成為可能。

蝕刻蒙版印刷的另一個(gè)發(fā)展趨勢是結(jié)合打印機(jī)中的在線檢查。如果發(fā)現(xiàn)故障，可以使用噴墨印刷改寫印好的圖像數(shù)字出版，防止浪費(fèi)。

圖文印刷

在用其他方式生產(chǎn)的PCB上進(jìn)行圖文噴墨印刷已經(jīng)出現(xiàn)許多年了，而且很多公司進(jìn)入該市場后取得了不同程度的成功。與蝕刻蒙版不同，傳統(tǒng)上使用絲網(wǎng)印刷進(jìn)行圖文的寫入，是另一種形式的直接寫入，但需要準(zhǔn)備蒙版利通，這不僅延長了生產(chǎn)時(shí)間，而且會導(dǎo)致定位不準(zhǔn)等問題。

現(xiàn)在，圖文影像的噴墨印刷已得到良好的發(fā)展，而且正逐漸被行業(yè)所接受。而實(shí)現(xiàn)噴墨印刷電路板的關(guān)鍵問題是能否得到良好反差的圖像而且能夠很好地黏附在不同阻焊的范圍內(nèi)。但這不是簡單的事情，因?yàn)榕c絲網(wǎng)印刷使用的高黏度油墨相比印刷設(shè)備，向噴墨印刷使用的低黏度油墨中添加過多顏料是很困難的。不過，現(xiàn)在PTL新研制的一些出色的油墨產(chǎn)品已經(jīng)極大地改善了噴墨印刷圖文的反差。

黏附力的獲得與油墨固化以及承印物的性能有關(guān)。對于圖文印刷，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)不同的阻焊類型有不同的表面能，這會影響圖像質(zhì)量。此外，阻焊的固化程度不僅影響圖像質(zhì)量PS版，而且影響?zhàn)じ叫Ч?。更好的辦法是在部分固化的阻焊上印刷圖文，然后使用UV固化或熱處理固化圖文和阻焊。當(dāng)圖文只是部分固化時(shí)檢查，如有需要，可移除或修正尚未完全固化的圖像。

阻焊印刷

阻焊噴鍍通常被認(rèn)為是噴墨印刷最簡單的應(yīng)用，因?yàn)镻CB的覆蓋率非常高。然而水墨平衡，PCB的形體尺寸，特別是連接器襯墊間的線間的形體尺寸很小，而且其覆蓋是不連續(xù)的。在這些區(qū)域，如果不冒著覆蓋一些本應(yīng)干凈的關(guān)鍵區(qū)域的風(fēng)險(xiǎn)，在襯墊間印刷是非常困難的。而且報(bào)紙印刷，阻焊是電路板的關(guān)鍵組成部分，必須持續(xù)到電路板的生命結(jié)束。因此，有必要進(jìn)行大量深入的測試，以從主要使用簾式涂布的蝕刻蒙版向噴墨印刷的蝕刻蒙版轉(zhuǎn)變。包裝設(shè)計(jì)

阻焊的一個(gè)關(guān)鍵要求是覆蓋必須平坦、一致，特別是電路板以及在板上凸起的銅圖像的接觸面。一般接觸面會很薄可變數(shù)據(jù)印刷，因?yàn)橛湍菑耐蛊鸬膮^(qū)域流下來的。使用噴墨印刷可克服這一問題。PTL已研究了幾種方法，首先印刷邊界，然后填入使之?dāng)U散，通過這種方法甚至能夠得到更大的覆蓋區(qū)域。

無源元件

PCB制作越來越復(fù)雜，層數(shù)越來越多金屬包裝，更加需要薄的嵌入型元件，而噴墨印刷使之成為可能，其電特性由形體區(qū)域以及印刷材料的電導(dǎo)性決定。碳墨的應(yīng)用更加廣泛，它使調(diào)極的電阻器成為可能，而且因?yàn)橐材苁褂媒饘賹?dǎo)體設(shè)計(jì)，所以可以使用噴墨印刷制作多層設(shè)備，如電容器等。

使用絲網(wǎng)印刷以及激光微調(diào)也能印刷一些無源元件。也可以使用噴墨印刷，但目前工業(yè)中這種方法使用的很少。一旦噴墨印刷技術(shù)更加成熟，相信業(yè)界會更加關(guān)注其在印刷無源元件中的應(yīng)用。

小結(jié)

噴墨印刷不僅簡化了PCB的制作過程，而且降低了PCB的制作成本。此外數(shù)碼印刷，通過該技術(shù)還能夠在PCB上嵌入一些元件，增強(qiáng)其功能性?；蛟S噴墨印刷最突出的優(yōu)勢是其靈活性，這提高了PCB的生產(chǎn)效率，尤其是小批量的生產(chǎn)。

打印頭、油墨配方及設(shè)備結(jié)構(gòu)的不斷改進(jìn)，更加促進(jìn)了噴墨印刷技術(shù)在PCB工業(yè)中的應(yīng)用。