喷码机喷印手艺很洪流平上已经成为微电子工业不可或缺的一环。可是怎样实现高效率，高良率的电子打印依旧是当下最棘手的问题。本文将从喷墨打印中最要害的一环——波形入手，带你解开喷墨打印的神秘。

喷头结构

为了资助诠释波形的用途，让我们看一下喷头的喷嘴腔。下图形貌了一种被称为“填充-开火”的喷射历程，这种喷射历程被普遍应用于喷头的结构设计中。在这种情形下，压电陶瓷质料PZT(压电陶瓷质料)在施加电压时爆发变形，改变墨室的体积，导致墨室内的油墨移动，最终喷射出去。将这个电压准确的施加到PZT上的调控程序就是波形。

喷码机喷印原理形貌

在喷头的设计上，种种品牌大致相同，都是基于叠层压电陶瓷（PZT）设计而成。PZT只有在施加电压的情形下才会被扩展，以是在插入打印头之前不会有变形。一旦供电，喷头坚持一个特定的电压，导致PZT拉长并坚持其非喷射位置(左)。若是电压降低，PZT缩回并在腔内爆发膨胀，将油墨吸进腔内(中心)。为了喷射出一个液滴，电压恢复到原来的值，腔体缩小，多余的墨水被挤出(右)。这个历程每秒重复数千次。

市面上常见的几类喷头设计

需要注重的是，喷码机喷印打印头可以由正向脉冲或反向脉冲驱动，这取决于差别公司的手艺考量。不管基于何种设计，波形中最主要的是波形倾斜部分的计时与坚持计时。即电压坚持在谁人水平(高或低)多久后才回到起始位置。脉冲计时决议了当腔体的体积恢复到稳固状态时喷嘴处的喷墨状态，这是构建波形的第一步。

喷码机喷印打印头可以由正向脉冲或反向脉冲驱动，这取决于差别公司的手艺考量。不管基于何种设计，波形中最主要的是波形倾斜部分的计时与坚持计时。即电压坚持在谁人水平(高或低)多久后才回到起始位置。脉冲计时决议了当腔体的体积恢复到稳固状态时喷嘴处的喷墨状态，这是构建波形的第一步。

喷码机喷印脉冲时间

通过以上先容，我们已经大致相识墨水是怎样被喷出来的，在脉冲电压的作用下，形变的墨水腔挤压墨水，这种压力的撒播现实上是以声波的形式传导的，此历程靠近以声速快速举行。

若是打印时你站在打印头旁边，你甚至可能会听到它“唱歌”，这取决于打印使用的频率。你能听到它的缘故原由是由于驱动器爆发声波。虽然，这内里最主要的是墨水自己爆发的声波，由于喷射压力的转变是由其来界说的。

声波随着电压脉冲的转变

当电压降低时，喷码机喷印墨水腔缩短导致声波爆发，此声波振幅会随着时间而消逝。此历程陪同着墨水的增补。当新的脉冲来暂时，腔体压力变大，声波的信号重新增强，最终墨水被乐成喷射出来。但此时也陪同着新的问题，若是新的脉冲信号在过失的时间被引入，墨水很有可能会在即将喷射的瞬间，被重新引入腔体，导致不可够顺遂喷射或效果极差。因此，我们要充分思量脉冲一连时间（pulse width），它太短或太长，那么PZT的爆发的声波、压力和运动就会差别步。若是油墨在压力增添的时间没有向准确的偏向移动，那么就不会平稳地增添冲量，冲量可能会被抵消。这就像推秋千上的孩子一样。若是你在准确的时间推动秋千，动量就会增添，它们就会摆动得更高。若是你在过失的时间推他们，他们会强烈地停下来。

声波震荡时间与脉冲时间较量

声波一连时间因墨水的差别而差别。但通常情形下，一个声波一连的时间约莫为100微秒，在设置新的波形时要充分思量此条件，并举行优化。

共振征象形貌

在一种打印频率下事情优异的波形在另一种频率下可能事情欠好，这是很常见的。这一切都归结于墨水在腔内往返移动时脉冲的时间。随着频率的增添，由给定脉冲爆发的声波和运动最先与前一个脉冲相互作用。在一定的频率下，这种是增强喷墨的共振，就像图中最上面的例子。当打印频率越高，下一个液滴和压力波泛起时，前一个压力越有可能尚未衰减到零，造成喷墨不良的可能性也就越大。若是油墨仍在移动，先前的脉冲也可能会增添压力(更高的速率与润湿)。若是需要打印速率是无邪多变的，那就必需对墨滴在一定频率下的喷墨情形举行优化，以确保最终打印速率不落在爆发共振的频率规模内。

多重脉冲

在喷码机喷印硬件装备允许的条件下，也可以使用多脉冲信号以实现更高效的喷墨打印。多脉冲的波形通常依赖于压力波中的第一或第二共振。这意味着当油墨向喷嘴移动时，第一个脉冲会增添油墨的压力。一些墨水会喷出来，其余的会从喷孔弹出去，回到腔体内。一旦墨水再次向喷嘴移动，第二个脉冲将增添其动量。脉冲应仔细调谐，由于这种二次增强，动量很大，能够极大的提高墨滴体积与喷墨效果。

多重脉冲形貌

多重脉冲的优点远不但限于增大墨滴体积，在低粘度溶剂打印的历程中，溶剂会情不自禁滴落。这种多重脉冲，可以有用控制低粘度溶剂在施加脉冲前（简单脉冲）的滴落问题。另外，多重脉冲可以改善在简单脉冲条件下，半月板形变的问题。这样可以允许用户去提高滴墨频率与打印速率。下图为一多重脉冲波形的专利形貌，供各人发散头脑。

相信各人对波形已经有了起源的熟悉，若是想进一步学习，可以参阅以下资料，或等下一期的推文之‘怎样调理波形’。