在IPC APEX EXPO 2019展会上，我采访了Meyer Burger公司PiXDRO喷墨打印设备产品经理 Joost Valeton，讨论了他们为PCB应用新配置的喷墨打印机，促进行业进一步了解选择性沉积阻焊层这一技术的潜力。
Pete Starkey：我现在正在加利福尼亚州圣地亚哥举办的IPC APEX EXPO2019展会上，在我身旁的是来自Meyer Burger公司的Joost Valeton。Joost，你们即将发布一款新的喷墨打印机，是专门针对PCB市场的吗？
Joost Valeton：这个配置是专门针对PCB市场而开发的。
Starkey：可以为我们简要介绍一下这款设备吗？
Valeton：没问题。在Meyer Burger公司，我们有用于批量生产的JETx平台。针对这个特定应用——用于刚性PCB的阻焊膜打印技术——我们开发了一种设备配置，可以处理的PCB板尺寸为18英寸×24英寸。这种设备包含若干打印头，但这一应用还需用到油墨。这种新的配置源自于我们已经发展成熟的产品系列（图1）。
图1：PiXDRO JETx-M——IPC APEX EXPO2019展会获奖产品
Starkey：所以说，对Meyer Burger而言这不是一款新设备。你们是生产喷墨打印设备的专家，这款特殊机器有哪些独特之处来满足印制电路的新需求？
Valeton：没错。我们确定了用数字增材制造的方式来制备阻焊层的优点，又审核了这类工具在分辨率、特征尺寸和产品尺寸等方面具体的要求。我们提出的这款配置是该市
场领域的第一款工具。这种方案适用于快速进行产品调整和样品生产，从而让PCB制造商有能力满足诸如汽车、医疗和航空航天等高科技行业的要求。
Starkey：从你的角度来看，你们属于一家设备供应商吗？你们和耗材供应商是否已展开合作？
Valeton：是的。油墨当然是耗材中很大的一部分。阻焊工艺对其附着的材料有特定的要求（不仅仅是颜色要求），所以我们会和材料供应商合作。我们主要与比利时的Agfa
公司合作——这家公司离我们很近，所以合作起来也很方便——这样一来我们也能将打印头的性能与材料相匹配。对我们而言打印头也是一种消耗品，我们不生产打印头，我们只是把打印头集成到我们的设备当中。在这款设备中，我们使用的打印头是一家知名供应商提供的产品。我们与Agfa一起研制了一种配方可以很好地与这种打印头的特性相匹配。
Starkey：多年来，我一直跟踪报道印制电路制造业喷墨打印技术的市场发展动态。我认为最难实现的目标一直是喷印阻焊图形，主要因为阻焊层必须要符合众多质量认证和标准，还必须要经过客户与OEM的批准认可。根据我的经验，如果一种配方能够成功
喷印，那它就不太可能满足质量认证要求；同时，如果一种配方能够满足质量认证要求，那它又不太可能成功喷印，这两个属性是相互排斥的。过去，很多人都给出了乐观的想法，却没有一个想法能成真，导致市场对这类设备产生了怀疑的态度。但在过去的五年里，我们看到人们已经开始逐渐树立起对这项技术的信心。我们已经见到有好几款油墨达到了既可以喷印处理又可以满足验收标准的阶段。
Valeton：打印喷头技术在最近几年里得到了突飞猛进的发展。现在随着硅质MEMS打印头技术的出现，我们终于能够实现阻焊膜这类要求苛刻的应用所需的性能。你说得没错，材料的发展向前跨越了一大步，我们现在使用的一种材料能够很好地完成打印，同时还可以满足IPC有关排气和其他方面的标准要求。新款PiXDRO JETx-M喷墨打印机在满足这些苛刻要求方面的优势是无可匹敌的，它配备了最佳分辨率和精度使用的2 pL最小液滴，从而消除了底片和显影流程。PiXDRO JETx-M同时也是环保设备，在大幅减少能耗和化学废料的同时还可以节省用水量（图2）。
图2：PiXDRO用最小液滴喷印出顶级阻焊层
Starkey：现在我有机会看到一些使用你们机器涂敷了阻焊膜的PCB，也许我之前觉得自己很了解现代工艺技术的想法有些太自满了。我看到在一些样品上，你们在PCB的一些区域选择性地打印了涂层但有些区域则没有涂层，而且根据精细间距以及高分辨率特征选择了不同的厚度。
Valeton：当然，增材工艺的优点就是可以只在你需要的位置施加材料。传统工艺方法就是给整张电路板施加油墨，然后再将一些位置上的涂层移去。在增材工艺中，你只需要在目标位置施加油墨就可以，这种方法能够节省大量材料。喷墨打印技术的另一个优点在于，通过改变分辨率，你可以在一次打印过程中给整张电路板的不同位置施加不同剂量的材料。例如，如果你的高压应用对阻焊层有高击穿电压的要求，就可以采用喷墨打印的方式，在电路板上其他没有较高要求的区域则可减少厚度，从而可节省打印材料。使用以前的方法在给电路板施加涂层时，整张板的厚度必须一致（图3）。
此外，这项技术也给行业提供了新的机会，让他们去了解新技术对他们意味着什么，例如在阻焊层上加一个二维码用于产品跟踪，这样就可以实现更多功能。之前，这种流程
需要一个独立的步骤来完成，因为施加阻焊膜的方法不是数字化的方法，你必须要在整张电路板上进行涂覆，所以你根本不可能在上面添加二维码。
图3：选择性沉积阻焊层
Starkey：我很喜欢听你讲你们的这台设备能够完成哪些任务，还有那些你们帮助开发了相应的材料。让我打开了一个全新的思维视角，我意识到有些技术之所以能够成为现实，一定不是通过僵化的思维方式。
Valeton：这种思维方式的改变也是我们需要将这款设备推广到市场，让人们开始了解这项先锋技术，包括要让设计师意识到我们的阻焊膜喷墨打印方案能够提供多种可能性。
Starkey：根据我的经验来看，大多数设计师只知道按照传统方式把阻焊层放在以前会放置的位置上，但他们也应该去了解喷墨打印技术的优点之一就是能防止进入油墨进到不该进入的孔中。我们应该让他们注意到现在的设备能够做到在不同区域选择性沉积不同厚度阻焊膜。如果我是一名设计师，我做好印制电路布局之后，会把它放入提供给你
们的阻焊层信息数据包中。你们有没有和CAD系统供应商沟通过此事？让他们清楚你们的设备具有哪些功能，这样一来他们就可以把这些特色功能加入到他们的CAD软件
当中。或者是如果你想完成不同厚度的选择性沉积，你要自己编写这个程序去完成操作，还是说这个功能已经写入了用于制造产品的数据包中？
Valeton：必须写入整个数据包当中。尽管设计师要定义图像，但打印机总是会打印出一张位图。我们要注意的一点是，如果设计师在将图像转换为位图的栅格化过程中创建了一个非常小的特征，我们一定要保证这个特征不会丢失，因为这个特征是一个很小的阻焊坝，必须保证它的存在。这是我们在与软件公司合作编写这类程序时应该注意的部
分。希望最后这款程序能够出现在一个完整集成的 CAD/CAM界面上，设计师会指着它说，“这款设计要用喷墨打印机加工。”而这款程序能够准确地知道到哪里去提取具体信息，然后它会自动发送给打印机。打印机从PCB上的条形码中读取信息，知道要用特定工艺来打印特定产品，只要CAD设计师知道如何输出这些信息并且CAD系统能够提供这种可能性，整个过程就几乎不需要人为干预。
Starkey：这种方式开辟了一种全新的可能，让人们用与之前稍稍不同的角度去看待问题。忘记过去使用的标准做法，拥抱未来的种种机遇。
Valeton：没错。总的来说，我觉得你会看到很多应用从模拟技术转向数字技术。我们看到PCB行业在这方面采取的态度是比较保守的，变化可能有点慢。一旦我们让更多人相信这项技术带来的种种可能，我们的优势就会显现出来了。
Starkey：如果能让人们注意到这类系统的潜在能力，你们就能够实现目标。
Valeton：而且从客户的角度来看，他们必须了解并且希望他们能够接受产品的外观看上去稍有不同，但这并不意味着产品的功能发生了改变。
Starkey：在我看来，产品的功能应该会有所改善。
Valeton：没错，而且成本也会降低。我们从客户公司的OEM客户那里得到的较多的答复是——“是的，可是产品和之前不一样了。”这是我们要面对的问题之一。我们要让他们改变这种思维模式。
Starkey：改变人们的看法。让人们不要只想着往后看，更要往前看，看看我们能够实现哪些目标。
Valeton：没错。谢谢你，Pete。
Starkey：也谢谢你，Joost。这次谈话非常有趣。
