스크린 인쇄를 위한 망사의 종류는 무수히 많다. 전에도 언급했듯이 스크린 인쇄에 영향을 미치는 변수에서 가장 중요한 것은 망사의 선정이다. 인쇄에 영향을 미치는 4가지요소, 간단히 MISS 라고 표현하는데 그중에 “M"이 MESH를 의미한다. "I"는 INK/PASTE를, "S"는
STENCIL( 제판 ) 그리고 마지막 "S"는 SUBSTRATE ( 피인쇄체 )를 의미한다.
여기서는 우리가 흔히 SUS MESH 라고 부르는 Stainless steel wire mesh에 관해서 알아보기로 한다. 그리고 이 망사에 대한 호칭은 S/T MESH로 부르기로 한다.
- S/T MESH를 어떤 경우에 적용해야 하는가?
- Polyester mesh와 어떤 다른 점이 있는가?
이런 사항들을 알아보기 전에, 보편적으로 사용되는 간단한 용어에 대해 설명한다.
-사전적용어로 날줄/씨줄 등으로 표현하지만, 도대체 감을 잡기 힘들 때가 많기 때문에 영어표현 그대로 말하자면, 망사의 롤에서 길이 방향의 실이 warp이고 넓이 방향이 weft로 이해하면 된다.
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예를 들어 설명하면 AD41/23이라면, 41=w( 망사 오프닝, 단위:μ )이고 23=d( 망사 한 가닥의 지름 즉 선경, 단위:μ )가 된다. |
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1 inch( cm )안에 있는 선의 숫자.
공식으로 표현하면
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예를 들어보면, AD50/28으로 표기된 망사는 “오프닝이 50이고 선경이 28이다”라고 금방 알 수 있는데 그럼 몇 메쉬인가? 공식에 간단히 대입시켜서 n=2.54mm/0.050+0.028 , n=325가 산출된다.
전체 망사에서 오픈된 부분의 비율 %로 표시된다.
AD50/28은 몇%의 open area를 가질까?
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공식으로 표현하면,
즉, (0.050/0.050+0.028)² x 100%=41% |
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망사의 두께는 선경과 직조기술에 의해서 좌우된다. 흔히 두께 측정은 납작한 센서에 의해 견장되기 이전의 두께로 측정되는데 그 측정 압력은 1.8N 정도이다. |
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간단한 공식으로 정리하면 Vth〔㎤/㎡〕= ( w/w+d )² x D
즉 Vth를 크게 하려면 두께(D)와 open area(%)가 커져야 함을 알 수 있다.
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1부터 6까지 내용을 정리하면 우리가 망사의 선경과 오프닝을 알고 있으면, 각종 필요한 수치는 간단한 공식을 통해서 파악 할 수 있다는 것을 의미한다.
캘린더링 메쉬는 강력한 두개의 강철 롤러로 망사를 눌러서 망사의 굴곡을 없앤 망사이다.
종류로는 soft 캘린더( 메쉬가 겹치는 부분의 air poket만 없애는 수준 ), heavy 캘린더,
최근에 개발된 super heavy 캘린더 등이 있다. 이 망사의 특장점에 관해서는 후술하기로 한다.
일반적으로 polyester mesh와 비교해서 강한 tension을 보임으로서 snap-off의 감소를 실현할 수 있고 이는 인쇄 시의 칫수안정성에 도움이 된다. 그리고 paste/ink 빠짐성도 우수하고, 거친 paste에 의한 스크린의 손상이 없다.
이런 비교우위를 갖는 성질로 인해 여러 분야의 스크린 인쇄를 위한 제판에 적용되고 있다.
예를 들어보면, MLCC, PDP, LCD, HIC, PCB, GLASS BOTTLE, TOUCH PANNEL 등 소위 정밀 인쇄에 널리 적용되고 있다.
어떤 망사가 좋은 망사인가?
각 업체에서 주장하는 조건을 열거해보면 다음과 같다.
- opening 정확도 -정확한 paste의 흐름에 이바지
- thickness 편차- 고른 인쇄 두께 실현
- 높은 항복점 설정- 강한 텐션 확보( 급격한 SS-curve )
- 견고한 직조상태 - 엉성하게 직조된 망사( loosely woven mesh )의 경우 인쇄시 스퀴지 마찰에 의해 인쇄상의 뒤틀림 불량( distorted )을 야기할 수도 있다.
- 부드러운 표면 상태
-항복점의 90%이내에서 초기 견장치를 설정한다.
그러므로 견장에 앞서 망사의 ss-curve를 검토하여 항복점(yield point)을 결정한다.
S/T MESH 관련 이야기를 할 때 마다 강조하는 내용이기 때문에 이부분에 관한 내용은 거의 국민상식이 되어버린 상태이다.
- 20도에서 45사이의 bias 견장을 해야 한다.
물론 패턴 형태에 따라서 견장 각도를 설정해야 하지만, 평각 견장인 경우 스퀴지와 망사의 선이 수직으로 만나기 때문에 압력이 불규칙하게 발생되어 스크린의 텐션 저하 요인이 된다. 그러나 20 - 45도 사이의 견장은 스퀴지 압이 어느 정도 규칙적으로 분산되어 수명연장의 효과가 있다.
- 제조사에 따라서 혹은 Lot. no에 따라서 달라질 수는 있지만 대략적인 주요 메쉬의 항복점은 다음과 같다.
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S/T200-40 52N/Cm ± 5N S/T250-30 39N/Cm ± 5N S/T325-28 42N/Cm ± 5N S/T400-23 H.C 40N/Cm ± 3N S/T500-18 H.C 32N/Cm ± 3N |
ss-curve의 작성 방법, warp와 weft의 그래프 분석, normal mesh와 cal. mesh의 ss-curve 차이점 분석, 그에 따르는 견장 방법 등은 너무 이론에 치우칠 염려가 있으므로 여기서는 언급을 하지 않는다. 자세한 내용은 개인적으로 연락을 부탁드린다. |
우리는 흔히 S/T Mesh 견장시에 인쇄틀이, 견장력에 비해 약해서, 휘는 현상을 경험하게 된다. 이에 따르는 텐션 편차 발생, 노광시 밀착 불량, 인쇄기 셋팅시의 문제점, 결국은 치명적인 인쇄 불량에 이르게 된다.
- 어떤 인쇄틀을 어떻게 사용해야하나?
기본적으로 주물 프레임을 사용해야 하며, 알루미늄 프레임을 사용할 경우에는 기본적으로 본딩면이 프레임의 높이보다 긴 형태 즉 bar의 모양이 납작한 직사각형의 형태로, bar의 두께는 3t이상으로 한다. 프레임의 크기는 어느 정도가 적당한지는 다음 그림을 참조하기 바란다.
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현재, 스크린 인쇄/제판의 발전으로 0.04mm 이하의 미세 라인 인쇄를 실현하고, 더 미세한 패턴의 정밀한 인쇄를 위해 계속적인 도전을 시도하고 있다.
이는 저인압 인쇄법의 실현과 더불어 고점도 페이스트의 개발, 또한 정밀 패턴의 인쇄를 위한 제판 재료의 up grade가 진행중이다.
● 신개념 메쉬의 개발
- HS super screen : 현재 380mesh( HS53/14 ) 까지 개발되었고, 토출계수의 향상과 칫수정밀도 및 형상 정밀도를 위해 Calender type도 개발되었다.
- High mesh count의 개발:
plain weave( 1:1직조 )의 600mesh( AD25/17) 590mesh( AD30/13 )의 개발
- SUPER Heavy Calender mesh의 개발 : 급격한 ss-curve로 인한 치수 안정성, 정밀 미세 패턴에 대응. AD30/13(590mesh)의 0.02mm두께의 망사 개발.
-black mesh의 개발 : S/T 표면의 산화막을 제거하여 유제 밀착력을 향상시켰으며, 빛의 산란효과도 방지된다.
- 이 상 -