平版印刷

平版印刷是以平面的印版印刷的一種方法,是目前世界上應用最廣泛的印刷工藝,也是製造半導體MEMS設備的方法。

原理

平版印刷是基於互斥的原理的手動工藝。

圖像用油基的媒介放在印版表面上;然後用酸將油「燒入」印版表面中。在印刷時,表面先覆上水,水份留在非油性的表面,但不會留在油性的部分;然後用輥子塗布油性油墨,油墨只附著在表面油性的部分。

早期工藝

平版印刷是由波西米亞阿羅斯·塞尼菲爾德於1798年發明的,這是凸版印刷自15世紀發明以來第一種新的印刷工藝。在平版印刷的早期年代,使用一種平滑的石灰石(limestone),因此平版印刷的英文名稱lithography或lithos來源於古希臘的「石頭」一詞。在油基的圖像放到石頭表面後,用酸蝕入石頭的表面下,再塗上阿拉伯膠的水溶液,其只附著在無油的表面上,然後密封起來。在印刷的時候,水附著在阿拉伯樹膠的表面,但不附著在油性部分,而印刷時使用的油性墨則相反。

在平版印刷發明後的幾年裡,這個印刷工藝用於印刷多色的圖像,在19世紀稱為彩色平版印刷(Chromolithography),這個時期的許多精美的彩色平版印刷品和出版物現在還存放在美國和歐洲的博物館中。每一種顏色使用一塊石頭印版。主要的難題是如何使圖像套印準確。

參見:平版印刷的發明,作者Alois Senefelder,(英文譯本,1911年)

現代工藝

今天,平版印刷使用的是鋁版。印版已經用刷子刷出砂目,或稱為「粗糙化」處理,然後塗上平滑的一層感光膠。將所需的圖像的照相陰圖放在印版上進行曝光,在感光膠上形成陽圖圖像。感光膠經過化學處理後去除未曝光的感光膠部分。印版裝在印刷機上的滾筒上,用水輥在印版上滾過,將水份附著在印版的粗糙部分或稱非圖文部分。然後用墨輥在印版上滾過,只將油墨附著在印版的平滑的部分或稱圖文部分。

如果這個圖像直接傳送到紙張上,則產生正讀的圖像,但是紙張就會濕了。現在採用的方法是用覆有橡皮布的滾筒滾過印版表面,能擠去水份,轉印上油墨。實際的原因並非如此,只是橡皮布具有彈性,能更好地轉印圖像而已,它同樣能傳遞水份,但現在用的水分變少了,可以忽略不計。

滾筒滾過紙張,將油墨轉印在紙張上。因為圖像是先轉印在橡皮布滾筒上,這個工藝也稱為「膠印」,這個詞的英文Offset printing有轉印的意思,指的是圖像先轉印到橡皮布滾筒再轉印到紙張上的過程。

多年來,這項工藝有很多創新和技術上的改進。包括利用幾塊印版一次走紙印出多色圖像的印刷機、達格倫(Dahlgren)輸墨系統,其排除了潤版的步驟(而是潤版步驟組合到輸墨過程中)。

在輸入端,桌面出版的進步使得幾乎每個人都能製作出專業質量的版式,照排機的發展也使印刷廠能夠跳過照相製版的中間步驟;照排機能夠直接從計算機的圖像製成軟片。從21世紀以來,直接製版機又排除了軟片的需要,可以直接在印版上成像。

其實目前平版印刷使用的PS版,是鋁鋅合金做的。而且也不需要「粗造化」處理。整個版子是由親水的底板塗上一層親墨的感光層做成的,當菲林放在PS版上曝光後,曝光部分的感光層經過化學處理就被除去,露出親水的底板。

平版印刷的應用

半導體用平版印刷

半導體平版印刷也被稱為光刻,它被用於集成電路等微晶片加工。由於它是加工微米奈米級尺度設備的最好方法之一,也被用於微機電系統加工。光刻在各種材料的微加工上都有應用,其中在片上的應用已經相當成熟。近年來興起的無掩模光刻和奈米壓印光刻也開始被逐步應用。

外部連結

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