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防伪资讯   / Security information

除了光刻机,微纳纹理制版还有一样至关重要的装备

分类:
防伪资讯
作者:
苏州印象
来源:
www.gzlaser.com
发布时间:
2021/11/29 14:01
浏览量
【摘要】:
目前,微纳结构色纹理不单在包装防伪领域应用广泛盛行,在电子消费品、汽车、家电甚至是家居装饰等行业也成了时尚的宠儿,对微纳结构的加工精度、加工面积也越来越高,其核心装备首当其冲的当然是光刻机。

 

众所周知,光刻机的精度、速度和加工面积三者之间是相互矛盾的,很难达到较为理想的平衡,一款6英寸大小的微纳光学纹理要在光刻机上运行100~200小时也是十分寻常的事情,这不单造成高昂的微纳加工制版费用,而且在大面积推广运用上遇到很大的限制。

 



▲苏州印象自主研发的光刻制版系统

 

在大面积的包装印刷和汽车家电等微纳纹理应用领域是如何来解决这个难题的呢?那么,有一种设备成为光刻机之外的重要的微纳纹理母版制造装备,它被称之为拼版机或组版机。

 



 

▲苏州印象研发的第三代UV拼版机图

 

( 点击链接 “ 第三代镭射全息拼版设备研制成功 ”)

 

————————

根据 T/CAB CSISA 0025—2019《微纳结构色无墨印品通用技术规范》3.15

组版 combination master

将不同或相同的微纳结构母模单元进行组合和定位,形成新的模版布局的母模制作过程。T/CAB CSISA 0025—2019标准7.4.3 组版 

通过计算机程序控制的平台定位设备,采用纳米压印方法将微纳结构单元版进行面积扩展、不同图形组合、多印制单元联版。拼版时可加入断张分切的基准线、定位标志。定位标志应满足后工序设备光电自动化识别要求。

——————————

 

拼版和组版有什么不同呢?

 

拼版和组版其实是一个概念两种作用。拼版是指将一个小面积母版拼接成一个大面积模板,它的核心要求是尽可能的隐藏拼接缝隙使之看上去更像一块整个光刻下来的打大版。

 



 

组版是将一个单元,按规定的间距排成若干个组合单元形成能够提高产能的多联大版,要求间距精准,累积误差小,同时还需要加上mark点、跟踪线、甚至还要加上“+”字靶标

 



 

▲苏州印象手机纹理母版组版图

 

显然,这两种要求是完全不一样的。

 

拼版(组版)设备有两个体系:

 

01/  热压拼版(组版机)

热压拼版(组版机)的工作原理是通过金属单元母版进行加温加压,在热塑性板材上进行步进式压印,将单元金属母版上的浮雕形微纳结构条纹通过热和力的作用,转印到大面积板材上,通过XY平台的伺服电机运动控制来精确定位拼接大版。这种方式的优点是工艺相对简单,干法复制,间距控制精度高,适合单元小、拼接数量多的微纳纹理母版(如标识定位烫印母版),缺点是单元面积不能太大,层压力指数级上升,大版容易变形,也不利于排气,此外,受热扩散影响拼版接缝质量不高。

 



▲苏州印象组版工艺文件

 

02/  UV拼版(组版机)

UV拼版(组版机)的工作原理是通过能够穿透紫外线的透明单元母版,进行涂布滚压UV胶水,将透明单元模具和塑胶板材进行贴合后,在紫外光源曝光引发UV胶水发生交链固化,将透明单元母版上的浮雕形微纳结构条纹转印到大面积板材上,通过伺服运动控制包括XY平台,单元姿态定位校准、单元升降、滚压移动、点胶等精密自动控制完成拼版。这种方式的优点是微纳槽形复制精度高,可允许单元光刻母版面积大,拼缝质量高等优点,特别适合于大面积装饰纹理拼接扩版,缺点是UV胶体湿法操作过程,容易黏附尘埃颗粒,对环境洁净度要求非常严格,还需要残胶擦洗环节,对组版板材表面质量和表面特性要求非常高,此外UV拼版(组版)设备并不适合小单元,高频度的组合拼版。

 

所以不论选择哪种拼版(组版)设备,都有其应用特点、特色,主要还是要根据产品应用方向的特点去选择。

 



 

拼版(组版)需要关注哪些工艺要点:

 

1、首先是拼板材料的选择。这包含材料的平整性、洁净度,表面不能有凹凸、筋点、划丝等缺陷,其实这一点就很难做到,尤其是可用于大面积纹理复制的板材。

 

2、其次是拼板单元材料的表面特性,需要通过特殊的处理才能完好的转印复制脱模性能和长时间复制的寿命。

 

3、拼板材料处理,必须考虑到UV材料和拼板材料的附着性,耐蚀性以及可擦洗性,有时候必须平衡多个苛刻要求,以满足拼板工艺的需求。

 

4、在确保设备大面积移动定位精度的前提下,对于UV光源的设计或选择尤其重要,一个平行性良好的紫外固化光源能够确保拼版边界复制的陡直性,从而提高拼接细度。

 

5、拼板胶水的选择,这是最核心的工艺材料,要确保高精镀的微纳结构转印复制,UV胶水的固化收缩率、UV胶与基底拼版材料的附着性以及与母版单元的脱模性,必须同时满足,如此苛刻条件的符合是完美拼版的最大关键。

 



 

苏州印象拼板制作的1600幅宽微纳纹理材料

 

目前,国内由于该设备的专业性较强,配合的工艺也比较复杂,市场需求也十分有限,所以鲜有规模大,加工能力很强的设备制造企业来设计这样的拼版设备,而即使能造出这样的设备,也缺乏工艺方面的支持,很难满足相关用户企业的服务需求,很难达到合适满意的使用效果,多半是边摸索边改造拼凑,来完成这方面的制版需求。

 

苏州印象镭射科技有限公司,长期致力于激光全息为基础的微纳结构色无墨印品、微纳纹理的研究开发,拥有自行研制的具有自主知识产权的光刻机、热压拼版机、UV组版机等微纳制造核心设备,2014年开始转型,专注于微纳光学产品类开发,在防伪包装、3C电子类行业不断推出新的微纳光学产品,并成功应用于国内外做多品牌商品。

 

时至年关,为了推动微纳纹理应用行业的发展,支持友商的共同进步,苏州印象决定开放销售微纳纹理拼版(组版)系统一台,截至日期为2021年12月30日。

技术咨询联系▼ ▼ ▼

 


目前,微纳结构色纹理不单在包装防伪领域应用广泛盛行,在电子消费品、汽车、家电甚至是家居装饰等行业也成了时尚的宠儿,对微纳结构的加工精度、加工面积也越来越高,其核心装备首当其冲的当然是光刻机。

 

众所周知,光刻机的精度、速度和加工面积三者之间是相互矛盾的,很难达到较为理想的平衡,一款6英寸大小的微纳光学纹理要在光刻机上运行100~200小时也是十分寻常的事情,这不单造成高昂的微纳加工制版费用,而且在大面积推广运用上遇到很大的限制。

 

光刻制版设备

▲苏州印象自主研发的光刻制版系统

 

在大面积的包装印刷和汽车家电等微纳纹理应用领域是如何来解决这个难题的呢?那么,有一种设备成为光刻机之外的重要的微纳纹理母版制造装备,它被称之为拼版机或组版机。

 

 

▲苏州印象研发的第三代UV拼版机图

 

( 点击链接 “ 第三代镭射全息拼版设备研制成功 ”)

 

————————

根据 T/CAB CSISA 0025—2019《微纳结构色无墨印品通用技术规范》3.15

组版 combination master

将不同或相同的微纳结构母模单元进行组合和定位,形成新的模版布局的母模制作过程。T/CAB CSISA 0025—2019标准7.4.3 组版 

通过计算机程序控制的平台定位设备,采用纳米压印方法将微纳结构单元版进行面积扩展、不同图形组合、多印制单元联版。拼版时可加入断张分切的基准线、定位标志。定位标志应满足后工序设备光电自动化识别要求。

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拼版和组版有什么不同呢?

 

拼版和组版其实是一个概念两种作用。拼版是指将一个小面积母版拼接成一个大面积模板,它的核心要求是尽可能的隐藏拼接缝隙使之看上去更像一块整个光刻下来的打大版。

 

 

组版是将一个单元,按规定的间距排成若干个组合单元形成能够提高产能的多联大版,要求间距精准,累积误差小,同时还需要加上mark点、跟踪线、甚至还要加上“+”字靶标

 

 

▲苏州印象手机纹理母版组版图

 

显然,这两种要求是完全不一样的。

 

拼版(组版)设备有两个体系:

 

01/  热压拼版(组版机)

热压拼版(组版机)的工作原理是通过金属单元母版进行加温加压,在热塑性板材上进行步进式压印,将单元金属母版上的浮雕形微纳结构条纹通过热和力的作用,转印到大面积板材上,通过XY平台的伺服电机运动控制来精确定位拼接大版。这种方式的优点是工艺相对简单,干法复制,间距控制精度高,适合单元小、拼接数量多的微纳纹理母版(如标识定位烫印母版),缺点是单元面积不能太大,层压力指数级上升,大版容易变形,也不利于排气,此外,受热扩散影响拼版接缝质量不高。

 

▲苏州印象组版工艺文件

 

02/  UV拼版(组版机)

UV拼版(组版机)的工作原理是通过能够穿透紫外线的透明单元母版,进行涂布滚压UV胶水,将透明单元模具和塑胶板材进行贴合后,在紫外光源曝光引发UV胶水发生交链固化,将透明单元母版上的浮雕形微纳结构条纹转印到大面积板材上,通过伺服运动控制包括XY平台,单元姿态定位校准、单元升降、滚压移动、点胶等精密自动控制完成拼版。这种方式的优点是微纳槽形复制精度高,可允许单元光刻母版面积大,拼缝质量高等优点,特别适合于大面积装饰纹理拼接扩版,缺点是UV胶体湿法操作过程,容易黏附尘埃颗粒,对环境洁净度要求非常严格,还需要残胶擦洗环节,对组版板材表面质量和表面特性要求非常高,此外UV拼版(组版)设备并不适合小单元,高频度的组合拼版。

 

所以不论选择哪种拼版(组版)设备,都有其应用特点、特色,主要还是要根据产品应用方向的特点去选择。

 

光刻组版

 

拼版(组版)需要关注哪些工艺要点:

 

1、首先是拼板材料的选择。这包含材料的平整性、洁净度,表面不能有凹凸、筋点、划丝等缺陷,其实这一点就很难做到,尤其是可用于大面积纹理复制的板材。

 

2、其次是拼板单元材料的表面特性,需要通过特殊的处理才能完好的转印复制脱模性能和长时间复制的寿命。

 

3、拼板材料处理,必须考虑到UV材料和拼板材料的附着性,耐蚀性以及可擦洗性,有时候必须平衡多个苛刻要求,以满足拼板工艺的需求。

 

4、在确保设备大面积移动定位精度的前提下,对于UV光源的设计或选择尤其重要,一个平行性良好的紫外固化光源能够确保拼版边界复制的陡直性,从而提高拼接细度。

 

5、拼板胶水的选择,这是最核心的工艺材料,要确保高精镀的微纳结构转印复制,UV胶水的固化收缩率、UV胶与基底拼版材料的附着性以及与母版单元的脱模性,必须同时满足,如此苛刻条件的符合是完美拼版的最大关键。

 

宽幅微纳纹理材料

 

苏州印象拼板制作的1600幅宽微纳纹理材料

 

目前,国内由于该设备的专业性较强,配合的工艺也比较复杂,市场需求也十分有限,所以鲜有规模大,加工能力很强的设备制造企业来设计这样的拼版设备,而即使能造出这样的设备,也缺乏工艺方面的支持,很难满足相关用户企业的服务需求,很难达到合适满意的使用效果,多半是边摸索边改造拼凑,来完成这方面的制版需求。

 

苏州印象镭射科技有限公司,长期致力于激光全息为基础的微纳结构色无墨印品、微纳纹理的研究开发,拥有自行研制的具有自主知识产权的光刻机、热压拼版机、UV组版机等微纳制造核心设备,2014年开始转型,专注于微纳光学产品类开发,在防伪包装、3C电子类行业不断推出新的微纳光学产品,并成功应用于国内外做多品牌商品。

 

时至年关,为了推动微纳纹理应用行业的发展,支持友商的共同进步,苏州印象决定开放销售微纳纹理拼版(组版)系统一台,截至日期为2021年12月30日。

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