印刷制版工藝原理

上篇

第一章圖像數(shù)字化與圖文處理方法1

第一節(jié)數(shù)字圖像1

一、圖像和數(shù)字圖像1

二、數(shù)字圖像函數(shù)4

三、數(shù)字圖像的主要優(yōu)點5

四、數(shù)字圖像的顏色模式和色域空間5

五、數(shù)字圖像的文件格式8

六、圖像掃描儀的基本性能和工作原理12

七、色位深度及其對圖像的影響15

第二節(jié)掃描前的準備工作15

一、掃描儀的選擇16

二、掃描原稿的審稿16

第三節(jié)圖像掃描的定標原則17

一、全階調(diào)定標法17

二、黑白場定標18

第四節(jié)掃描參數(shù)的計算與調(diào)整21

一、掃描參數(shù)的設(shè)定21

二、掃描分辨率的設(shè)定22

第五節(jié)彩色桌面出版系統(tǒng)24

一、彩色桌面出版系統(tǒng)的組成24

二、頁面描述語言的基本概念24

三、彩色桌面出版系統(tǒng)使用的設(shè)備26

四、彩色桌面出版系統(tǒng)圖文復制工藝流程26

第二章數(shù)字圖像的調(diào)節(jié)與校正28

第一節(jié)數(shù)字圖像基礎(chǔ)28

一、數(shù)字圖像的基本參數(shù)28

二、控制圖像分辨率、圖像大小和文件大小的方法30

第二節(jié)圖像調(diào)整的基礎(chǔ)知識33

一、顏色的基礎(chǔ)知識33

二、圖像調(diào)節(jié)的內(nèi)容37

第三節(jié)在Photoshop中進行圖像層次的調(diào)節(jié)37

一、層次調(diào)節(jié)的必要性37

二、Photoshop中重要層次調(diào)節(jié)工具的性能及用途38

三、層次校正41

第四節(jié)顏色校正44

一、顏色校正的必要性44

二、在Photoshop中的顏色校正45

三、顏色校正方法51

四、層次調(diào)節(jié)和顏色調(diào)節(jié)是否會有相互影響53

第五節(jié)圖像清晰度強調(diào)53

一、清晰度強調(diào)的必要性54

二、清晰度強調(diào)原理54

三、在Photoshop中圖像清晰度的強調(diào)56

四、去網(wǎng)處理58

第六節(jié)在Photoshop中使用專色通道創(chuàng)建印刷用專色色版58

一、創(chuàng)建專色通道59

二、輸出專色色版61

三、將專色與印刷四色相混合61

第三章數(shù)字印刷工藝62

第一節(jié)數(shù)字印刷的工藝流程和成像原理62

一、數(shù)字印刷的工藝流程62

二、數(shù)字印刷成像原理62

第二節(jié)數(shù)字印刷的特點和功能部件65

一、數(shù)字印刷的特點65

二、數(shù)字印刷的功能部件66

三、數(shù)字印刷系統(tǒng)的顏色合成方式67

中篇

第四章圖像的色彩復制68

第一節(jié)圖像色彩復制原理68

一、有關(guān)圖像復制的基本概念68

二、色彩的分解與合成68

三、色差的產(chǎn)生71

四、顏色復制誤差的校正74

第二節(jié)灰平衡77

一、灰平衡的基本概念77

二、灰平衡數(shù)據(jù)78

三、灰平衡數(shù)據(jù)的具體應(yīng)用78

第三節(jié)灰色成分替代與非彩色結(jié)構(gòu)工藝79

一、顏色的三維空間屬性79

二、彩色中的非彩色成分80

三、灰色成分替代原理81

四、非彩色結(jié)構(gòu)工藝82

第四節(jié)黑版在圖像復制中的作用83

一、黑版的作用與類型83

二、黑版生成原理與方法84

第五章電子加網(wǎng)技術(shù)87

第一節(jié)加網(wǎng)的產(chǎn)生及作用87

第二節(jié)網(wǎng)點技術(shù)指標88

一、網(wǎng)點的定義88

二、網(wǎng)點的形狀88

三、網(wǎng)線角度和角度差90

四、加網(wǎng)線數(shù)及其選擇92

五、網(wǎng)點測量與計算93

六、網(wǎng)目調(diào)特征94

第三節(jié)調(diào)幅加網(wǎng)技術(shù)95

一、數(shù)字網(wǎng)點的結(jié)構(gòu)95

二、數(shù)字網(wǎng)點的形成方法98

三、數(shù)字調(diào)幅加網(wǎng)的基本算法100

四、圖像處理軟件的加網(wǎng)功能102

第四節(jié)龜紋產(chǎn)生機理與控制104

一、龜紋產(chǎn)生的原因104

二、龜紋產(chǎn)生機理及分布規(guī)律105

三、龜紋的防止106

四、階調(diào)跳躍問題107

第五節(jié)網(wǎng)點增大及補償108

一、網(wǎng)點增大的概念108

二、印刷網(wǎng)點增大及補償措施109

第六節(jié)調(diào)頻加網(wǎng)與混合加網(wǎng)技術(shù)113

一、調(diào)頻加網(wǎng)技術(shù)113

二、混合加網(wǎng)技術(shù)118

第六章圖像分色與感光膠片的輸出120

第一節(jié)圖像分色的基本原理120

一、圖像分色的基本原理120

二、在Photoshop中進行圖像的分色120

第二節(jié)電子分色機的組成和工作原理126

一、原稿掃描輸入單元結(jié)構(gòu)與工作原理127

二、圖像處理單元組成與工作原理128

三、分色片記錄輸出單元的組成與工作原理131

四、人機操作界面132

五、整機控制單元132

第三節(jié)版面設(shè)計與排版規(guī)格132

一、版面的基本知識132

二、版面設(shè)計與排版規(guī)格133

三、校對134

第四節(jié)拼版134

一、頁面拼版134

二、拼大版135

三、利用方正文合軟件拼大版136

四、套準系統(tǒng)139

五、打樣140

第五節(jié)桌面系統(tǒng)的柵格圖像處理器和激光照排機的工作方式141

一、柵格圖像處理器141

二、記錄圖文信息的形態(tài)145

三、圖文記錄輸出設(shè)備及其工作方式145

第六節(jié)感光膠片的圖像傳遞特性148

一、感光特性曲線148

二、感光膠片的細節(jié)傳遞特性149

三、感光膠片的分辨力149

第七節(jié)感光膠片的顯影與定影150

一、顯影150

二、定影159

三、定影之后的處理162

下篇

第七章平版印刷的制版原理與工藝164

第一節(jié)平版印刷的原理及特點164

一、平版印刷的基本原理164

二、平版印刷的特點167

第二節(jié)分色片168

一、分色片的類型168

二、分色片的質(zhì)量指標與曬版要求169

三、檢查和測試分色片質(zhì)量170

第三節(jié)PS版的結(jié)構(gòu)172

一、版基材料172

二、感光材料175

三、感光層的涂布176

第四節(jié)PS版制版的基本原理及工藝過程177

一、制版的基本原理177

二、陽圖型PS版制版的工藝流程181

三、陰圖型PS版制版工藝191

四、PS版制版的標準化和規(guī)范化193

第五節(jié)PS版質(zhì)量檢查195

一、PS版曬版質(zhì)量指標195

二、印版質(zhì)量檢查195

第六節(jié)印刷工藝流程的網(wǎng)點質(zhì)量控制及印刷色序的安排199

一、出片的網(wǎng)點控制199

二、拷貝網(wǎng)點的控制199

三、曬版的網(wǎng)點控制200

四、印刷網(wǎng)點的控制200

五、印刷色序的安排200

第八章CTP制版技術(shù)202

第一節(jié)概述202

第二節(jié)CTP版材的物理化學特性及結(jié)構(gòu)特點203

一、CTP版材的物理及化學特性203

二、CTP版材的分類及結(jié)構(gòu)、圖像形成原理和特點205

三、制版過程的質(zhì)量控制215

第三節(jié)CTP直接制版機的分類、工作原理217

一、內(nèi)鼓式直接制版機217

二、外鼓式直接制版機218

三、平臺式直接制版機219

第四節(jié)如何控制和檢查CTP印版的階調(diào)值219

一、哪些額定值應(yīng)該轉(zhuǎn)移220

二、如何保證階調(diào)值正確轉(zhuǎn)移220

三、測量CTP印版的階調(diào)值221

第九章絲網(wǎng)印刷制版技術(shù)222

第一節(jié)絲網(wǎng)印刷的原理及特點222

一、絲網(wǎng)印刷原理222

二、絲網(wǎng)印刷的主要特點222

第二節(jié)絲網(wǎng)印刷的印前處理技術(shù)223

一、絲網(wǎng)印刷對原稿的要求223

二、絲網(wǎng)印刷對分色片的要求224

三、絲網(wǎng)印刷的彩色桌面系統(tǒng)的工藝流程224

第三節(jié)絲網(wǎng)制版常用材料225

一、絲網(wǎng)225

二、感光材料及其選擇233

三、網(wǎng)框及其選擇237

第四節(jié)繃網(wǎng)工藝239

一、繃網(wǎng)方法239

二、繃網(wǎng)工藝參數(shù)的確定241

三、繃網(wǎng)時應(yīng)注意以下幾點244

第五節(jié)絲網(wǎng)印版的制作工藝244

一、概述244

二、絲網(wǎng)感光制版方法245

第六節(jié)網(wǎng)印計算機直接制版技術(shù)253

一、網(wǎng)版印刷直接制版系統(tǒng)253

二、CTS系統(tǒng)類型及工作原理254

第十章凹版制版技術(shù)258

第一節(jié)凹版印刷的原理及特點258

一、凹版印刷原理258

二、凹版印刷的特點258

三、凹印與膠印比較的優(yōu)勢259

四、凹版印刷的缺點260

第二節(jié)凹版印刷原稿的種類及要求260

一、原稿的種類260

二、原稿的要求260

三、凹印制版的原稿設(shè)計要求263

第三節(jié)凹版印刷的印前處理技術(shù)264

一、凹印印前圖像處理系統(tǒng)264

二、凹印彩色層次版的兩種分色工藝264

三、塑料凹印圖案的設(shè)計與印刷267

第四節(jié)凹版滾筒的制備270

一、滾筒的結(jié)構(gòu)270

二、凹版滾筒的電鍍工藝271

三、凹印滾筒275

四、可重復制版技術(shù)275

第五節(jié)電子雕刻凹版制版工藝276

一、電子雕刻機工作原理276

二、電雕凹版網(wǎng)穴的形狀、角度和網(wǎng)線數(shù)277

三、電雕機實現(xiàn)網(wǎng)點雕刻的基本原理278

四、通溝——提高網(wǎng)穴儲墨釋墨能力280

五、無軟片電雕凹版工藝280

六、Ohio電子雕刻系統(tǒng)281

七、試雕282

八、電雕機層次曲線的規(guī)范283

第六節(jié)激光雕刻凹版的制作工藝286

一、激光直接雕刻凹版286

二、激光雕刻腐蝕法288

三、激光雕刻腐蝕技術(shù)與電子雕刻技術(shù)比較291

四、激光雕刻凹版網(wǎng)穴結(jié)構(gòu)293

五、激光雕刻制版技術(shù)在塑料軟包裝中的應(yīng)用293

第七節(jié)電子束雕刻法294

一、電子束雕刻機的特點294

二、電子束雕刻機的結(jié)構(gòu)294

三、雕刻過程294

四、電子束雕刻技術(shù)的優(yōu)點295

第八節(jié)如何提高凹印版的耐印率295

一、影響凹印版耐印率的因素296

二、提高印版耐印率的途徑297

第十一章柔性版印刷制版技術(shù)298

第一節(jié)柔性版印刷的基本原理及特點298

一、柔性版印刷的基本原理298

二、柔性版印刷的特點298

三、柔印的主要應(yīng)用領(lǐng)域299

第二節(jié)柔印印前設(shè)計301

一、如何進行正確的柔印印前設(shè)計302

二、如何正確使用印刷品原稿306

三、原稿的選擇及設(shè)計要點307

第三節(jié)柔印印前處理307

一、網(wǎng)點擴大補償308

二、印版設(shè)計時的變形補償312

三、陷印技術(shù)315

第四節(jié)柔性版制版材料316

一、柔性版版材的種類316

二、柔性版版材的選擇320

第五節(jié)柔性版制版工藝321

一、橡膠版制版工藝321

二、感光性樹脂版制版工藝322

第六節(jié)柔印計算機直接制版329

一、柔印直接制版版材的結(jié)構(gòu)329

二、柔印直接制版原理329

參考文獻331

全書分為上、中、下篇，上篇為第1～3章，主要內(nèi)容包括：圖像的數(shù)字化過程和數(shù)字圖像處理、數(shù)字印刷的基本方法。中篇為第4～6章，主要內(nèi)容包括：印刷品的復制原理及復制要點；電子分色與彩色桌面系統(tǒng)的加網(wǎng)技術(shù)；圖像分色的基本原理；拼版、拼大版及膠片輸出的原理與方法。下篇為第7～11章，主要內(nèi)容包括：各種常用印版的制作工藝及相關(guān)技術(shù);CTP制版技術(shù)。

為進一認識PCB我們有必要了解一下通常單面、雙面印制線路板及普通多層板的制作工藝，于加深對它的了解。

單面剛性印制板

單面剛性印刷板→單面覆銅板→下料→（刷洗、干燥）→鉆孔或沖孔→網(wǎng)印線路抗蝕刻圖形或使用干膜→固化檢查修板→蝕刻銅→去抗蝕印料、干燥→刷洗、干燥→網(wǎng)印阻焊圖形（常用綠油）、UV固化→網(wǎng)印字符標記圖形、UV固化→預(yù)熱、沖孔及外形→電氣開、短路測試→刷洗、干燥→預(yù)涂助焊防氧化劑（干燥）或噴錫熱風整平→檢驗包裝→成品出廠。

雙面剛性印制板

雙面剛性制版→雙面覆銅板→下料→疊板→數(shù)控鉆導通孔→檢驗、去毛刺刷洗→化學鍍（導通孔金屬化）→（全板電鍍薄銅）→檢驗刷洗→網(wǎng)印負性電路圖形、固化（干膜或濕膜、曝光、顯影）→檢驗、修板→線路圖形電鍍→電鍍錫（抗蝕鎳/金）→去印料（感光膜）→蝕刻銅→（退錫）→清潔刷洗→網(wǎng)印阻焊圖形常用熱固化綠油（貼感光干膜或濕膜、曝光、顯影、熱固化，常用感光熱固化綠油）→清洗、干燥→網(wǎng)印標記字符圖形、固化→（噴錫或有機保焊膜）→外形加工→清洗、干燥→電氣通斷檢測→檢驗包裝→成品出廠。

貫通孔金屬化法制造多層板工藝流程→內(nèi)層覆銅板雙面開料→刷洗→鉆定位孔→貼光致抗蝕干膜或涂覆光致抗蝕劑→曝光→顯影→蝕刻與去膜→內(nèi)層粗化、去氧化→內(nèi)層檢查→（外層單面覆銅板線路制作、B—階粘結(jié)片、板材粘結(jié)片檢查、鉆定位孔）→層壓→數(shù)控制鉆孔→孔檢查→孔前處理與化學鍍銅→全板鍍薄銅→鍍層檢查→貼光致耐電鍍干膜或涂覆光致耐電鍍劑→面層底板曝光→顯影、修板→線路圖形電鍍→電鍍錫鉛合金或鎳/金鍍→去膜與蝕刻→檢查→網(wǎng)印阻焊圖形或光致阻焊圖形→印制字符圖形→（熱風整平或有機保焊膜）→數(shù)控洗外形→清洗、干燥→電氣通斷檢測→成品檢查→包裝出廠。

從工藝流程圖可以看出多層板工藝是從雙面孔金屬化工藝基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。它除了繼了雙面工藝外，還有幾個獨特內(nèi)容：金屬化孔內(nèi)層互連、鉆孔與去環(huán)氧鉆污、定位系統(tǒng)、層壓、專用材料。

我們常見的電腦板卡基本上是環(huán)氧樹脂玻璃布基雙面印制線路板，其中有一面是插裝元件另一面為元件腳焊接面，能看出焊點很有規(guī)則，這些焊點的元件腳分立焊接面我們就叫它為焊盤。為什么其它銅導線圖形不上錫呢。因為除了需要錫焊的焊盤等部分外，其余部分的表面有一層耐波峰焊的阻焊膜。其表面阻焊膜多數(shù)為綠色，有少數(shù)采用黃色、黑色、藍色等，所以在PCB行業(yè)常把阻焊油叫成綠油。其作用是，防止波焊時產(chǎn)生橋接現(xiàn)象，提高焊接質(zhì)量和節(jié)約焊料等作用。它也是印制板的永久性保護層，能起到防潮、防腐蝕、防霉和機械擦傷等作用。從外觀看，表面光滑明亮的綠色阻焊膜，為菲林對板感光熱固化綠油。不但外觀比較好看，便重要的是其焊盤精確度較高，從而提高了焊點的可靠性。

我們從電腦板卡可以看出，元件的安裝有三種方式。一種為傳動的插入式安裝工藝，將電子元件插入印制線路板的導通孔里。這樣就容易看出雙面印制線路板的導通孔有如下幾種：一是單純的元件插裝孔；二是元件插裝與雙面互連導通孔；三是單純的雙面導通孔；四是基板安裝與定位孔。另二種安裝方式就是表面安裝與芯片直接安裝。其實芯片直接安裝技術(shù)可以認為是表面安裝技術(shù)的分支，它是將芯片直接粘在印制板上，再用線焊法或載帶法、倒裝法、梁式引線法等封裝技術(shù)互聯(lián)到印制板上。其焊接面就在元件面上。

稀漿封層工藝原理是將乳化瀝青、符合級配的骨料、水、填料及添加劑按一定的設(shè)計配比攪拌成稀漿混合料，均勻地攤鋪在待處理的路面上，經(jīng)裹覆、破乳、析水、蒸發(fā)和固化等過程與原路面牢固地結(jié)合在一起，形成密實、堅固、耐磨和道路表面封層，大大提高路面使用性能。

標簽印刷涵蓋了幾種主要的印刷方式，在制版階段．根據(jù)不同的產(chǎn)品性質(zhì)，選擇不同的印刷方式，針對不同的印刷方式，制版工藝也有所不同。本文以柔性版制版工藝為例作簡要介紹。

柔性版制版工藝流程為：原稿一菲林(陰片)一曝光一沖洗一烘干一后處理。

1．原稿。適合柔性印刷的原稿設(shè)計應(yīng)具備如下特點：色數(shù)多．但疊印少；不要求再現(xiàn)特別小的細節(jié)；網(wǎng)線不太高，但能取得彩色印刷效果；可以聯(lián)機做包裝加工。

2．菲林(陰片)。符合制版需要，圖文清晰、尺寸大小規(guī)格準確；用磨砂菲林，要求菲林四角密度一致；使用藥膜正字；用透射密度儀量度，白位密度為0.06以下；黑位密度為3.5以上。

3．曝光包括背曝光和主曝光。

標簽印刷

①背曝光。感光樹脂版的支撐膜向上、保護膜向下平鋪于曝光抽屜中接受曝光。紫外光線透過支撐膜使感光粘接層固化．以建立穩(wěn)固的底基，也可控制洗版深度，加強支撐膜與感光樹脂層的結(jié)合力。背曝光時間根據(jù)需要的底基厚度確定。

②主曝光。又稱正面曝光，感光樹脂版材支撐膜朝下，保護膜朝上。平鋪在曝光抽屜中．將保護膜連續(xù)一次撕下，再將菲林藥膜面貼在感光樹脂版材上面．把真空膜平蓋于菲林（非藥膜面），抽真空，使菲林與感光樹脂層貼合緊密。紫外線透過真空膜及菲林透光部分，使版材感光部分聚合固化。主曝光時間長短由版材型號和光源強弱確定。曝光時間過短會使圖文坡度太直，線條彎曲，小字、小點部分被洗掉，反之曝光時間過長會敷版，字跡模糊。如果在同一張印版上有大、小宇，粗、細線條．可視情況用黑膜遮蓋分別曝光．細小部分就不會因沖洗丟失，以確保印版質(zhì)量。主曝光操作要點如表1所示。

4．沖洗。將未感光部分洗刷溶解，保留光聚合的浮雕。洗版時間長短根據(jù)印版厚薄和印紋深淺決定，洗版時間太短，版上會留下未感光的樹脂而影響制版深度，洗版時間過長會使版材膨脹，導致精細部分變形或脫落。

5．烘干。去除洗版溶劑，使印版恢復原來尺寸厚度。烘烤溫度在50—60℃之間。烘烤時間依版材厚薄和洗版時間的長短確定，一般厚版兩小時，薄版一小時。烘烤時間過長，烘版溫度過高將會使印版變脆而影響印刷壽命。烘烤溫度過低將延長烘干時間，烘烤時間過短，印刷時會出現(xiàn)爛版現(xiàn)象。

6．后處理。即除粘與后曝光。使感光樹脂徹底硬化(聚合)達到應(yīng)有的硬度指標，并消除印版粘性，以利于油墨傳遞。后處理時間由測試所得，目的在于不龜裂、不粘著。