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半導(dǎo)體/PCB

國產(chǎn)激光照排機(jī)需要提高檔次

星之球科技 來源:印刷雜志2011-10-31 我要評論(0 )   

隨著數(shù)字化技術(shù)的發(fā)展,計(jì)算機(jī)直接制版(CTP)技術(shù)已經(jīng)獲得全球印刷業(yè)的廣泛認(rèn)同,成為當(dāng)今世界印刷制版業(yè)發(fā)展的方向。作為軟片激光照排機(jī)的換代產(chǎn)品,CTP技術(shù)與設(shè)備已成...

       隨著數(shù)字化技術(shù)的發(fā)展,計(jì)算機(jī)直接制版(CTP)技術(shù)已經(jīng)獲得全球印刷業(yè)的廣泛認(rèn)同,成為當(dāng)今世界印刷制版業(yè)發(fā)展的方向。作為軟片激光照排機(jī)的換代產(chǎn)品,CTP技術(shù)與設(shè)備已成為我國印刷制版行業(yè)矚目的焦點(diǎn)和發(fā)展的主要趨勢。它與50年代的照相制版,70年代的電子分色制版,80年代的電腦照排制版一脈相承,是對傳統(tǒng)工藝過程的又一次突破性變革。CTP技術(shù)使制版無軟片化,印前全數(shù)字化,可以縮短制版周期,提高制版質(zhì)量,降低制版成本,符合市場需求。除了具有直接的、顯著的經(jīng)濟(jì)效益外,還頗具社會(huì)效益,是一塊確確實(shí)實(shí)的新“奶酪”。

    CTP技術(shù)的先進(jìn)性是無庸置疑的,軟片照排機(jī)(CTF)終將被印版照排機(jī),也就計(jì)算機(jī)直接制版機(jī)(CTP)替代,這是大勢所趨。但是,自我國北京標(biāo)準(zhǔn)化出版社印刷廠首次引進(jìn)美國Optronics公司的外鼓式光敏計(jì)算機(jī)直接制版機(jī)已經(jīng)8年了,而業(yè)內(nèi)人士殷切期盼的印版照排機(jī)(CTP)替代軟片照排機(jī)(CTF)的進(jìn)程十分緩慢,顯得風(fēng)聲大雨點(diǎn)小。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),目前國內(nèi)僅有330余臺(tái)CTP設(shè)備,其中約有140多臺(tái)集中在廣東省,而多數(shù)又是港臺(tái)和外資企業(yè)所裝有。人們曾預(yù)計(jì),在近二三年里,CTP技術(shù)將會(huì)有一個(gè)普及的高潮,但事實(shí)是,自2002年以來,CTP產(chǎn)品在中國市場上的增長勢頭恰恰是在逐年放緩。原因何在呢?除了印刷企業(yè)需要具備使用CTP技術(shù)的條件,諸如數(shù)字打樣等色彩管理水平、人員素質(zhì)外,最主要的原因,還是CTP專用版材的價(jià)格人高。以一個(gè)中型印刷廠每年消耗5萬張版材為例,目前每張CTP專用版材比普通PS版貴 20元,采用CTP技術(shù)后,全年就要增加100萬元的版材成本。在當(dāng)今印刷市場競爭激烈,工價(jià)不斷壓低的情況下,CTP技術(shù)縱有千好萬好,但成本增大,就令企業(yè)難以接受。而CTP版材價(jià)格的降低,取決于國外版材生產(chǎn)的“本土化”和國產(chǎn)版材的產(chǎn)業(yè)化。同時(shí),耗材價(jià)格的降低還依賴于CTP設(shè)備的量增,而CTP 設(shè)備的量增又與耗材價(jià)格的降低密切相關(guān),是典型的“先有雞還是先有蛋”的難題。難題的解決總要有一個(gè)漸進(jìn)的過程,需要一段時(shí)間。這段時(shí)間就是激光照排機(jī)續(xù)存的機(jī)會(huì)。

    目前印刷制版業(yè)唱主角的仍然是軟片照排機(jī),平印制版量的90%以上仍由其承擔(dān)。根據(jù)現(xiàn)今印刷業(yè)的國情判斷,五年之內(nèi)CTP技術(shù)恐怕還不可能完全取代CTF技術(shù),二者會(huì)處于一種并存的局面,甚至在五年以后的相當(dāng)一段時(shí)間內(nèi),在中小企業(yè)中,CTF仍會(huì)發(fā)揮重要作用。長期以來,國內(nèi)的激光照排機(jī)高端產(chǎn)品市場一直由幾家國外大公司的產(chǎn)品所壟斷。而國產(chǎn)照排機(jī)僅占領(lǐng)著低端產(chǎn)品的市場。展望國產(chǎn)激光照排機(jī)在今后若干年CTF的續(xù)存期內(nèi)的市場前景,應(yīng)該首先讓我們看看國產(chǎn)激光照排機(jī)的歷史和現(xiàn)狀。

    中國的激光照排機(jī)制造源自著名的“748”工程,由杭州“東方通信”的前身研發(fā)成功。東信是龍頭老大,至今歷經(jīng)二十幾年。除了東信,后來又增加了科雷、萬德、科惠、科訊、正新、紡信、宇之光、福萊鑫等。除了后兩家外,其余均在杭州。杭州作為中國激光照排機(jī)的發(fā)祥地,目前已經(jīng)發(fā)展成為中國國產(chǎn)照排機(jī)廠家云集之都,廠家雖多,但各家全部是低端產(chǎn)品,幾乎都來自東信的模式,經(jīng)營者也不乏“東信人”。盡管近幾年來,自動(dòng)化程度有了提高 (比如實(shí)現(xiàn)了“在線”),但是有兩個(gè)特點(diǎn),多年不變:一個(gè)是外鼓掃描方式,另一個(gè)是氣體激光記錄方式。也就是:一個(gè)氦氖氣體激光管,在一個(gè)聲光調(diào)制器上,產(chǎn)生4路或8路光的成像方式。

    這種成像方式早在二十幾年前,就已被國外激光照排機(jī)棄之不用。

原因是:它雖然結(jié)構(gòu)簡單,只用一個(gè)聲光調(diào)制器就能產(chǎn)生多束光,但是由于多個(gè)振幅相同、頻率不同的電調(diào)制高頻信號,同時(shí)加在一個(gè)聲光調(diào)制器的同一極板上(以便產(chǎn)生多路不同偏轉(zhuǎn)角的衍射光),是會(huì)產(chǎn)生交互干擾的。根據(jù)物理學(xué)上的波動(dòng)理論,由于各路信號的交互作用,會(huì)合成產(chǎn)生復(fù)波,這屬于振動(dòng)合成中的“拍”現(xiàn)象。早期國產(chǎn)照排機(jī)用這種方法產(chǎn)生4路衍射光,“拍”的現(xiàn)象已然存在,因?yàn)槁窋?shù)較少,經(jīng)過精心調(diào)整,還能馬馬虎虎避開,在軟片上看不大出來,但不能長期穩(wěn)定保持。后來,為了進(jìn)一步提高記錄速度,又如法炮制出8路衍射光來,路數(shù)增加了一倍,相互問的交互作用就更厲害了,合成產(chǎn)生的復(fù)波已十分明顯,難以消除,反映在90°或45°網(wǎng)角的分色軟片上的是各種條紋,且呈不穩(wěn)定狀態(tài)。為了消除由于多路驅(qū)動(dòng)信號同時(shí)、同地加在晶體調(diào)制器上所引發(fā)的多路衍射光的交互干涉條紋,各廠家可以說是絞盡腦汁頻出高招。目前來看,招數(shù)最高的有兩種:一種是分時(shí)法,另一種是分地法。最近某廠家推出單聲光調(diào)制器的16路激光照排機(jī),這已經(jīng)是單聲光調(diào)制器照排機(jī)最多的路數(shù)了,它就采用了分時(shí)法。為了避免多路高頻驅(qū)動(dòng)信號同時(shí)加在聲光調(diào)制器上產(chǎn)生交互干擾,采用onebyone的方法,也就是把多路驅(qū)動(dòng)信號(或者頻率相同的幾組信號)分時(shí)依次循環(huán)地加在單一聲光調(diào)制器上。圖2a是分時(shí)法的原理簡圖(以4路光為例)。從圖中可以看出,產(chǎn)生第 1、2、3、4路衍射光的驅(qū)動(dòng)電信號(其載波頻率分別為F1、F2、F3和F4),分時(shí)在△T1、△T2、△T3和△T4時(shí)間段依次單獨(dú)加在聲光調(diào)制器極板上,時(shí)間相互差開,各不相擾。但是這樣一來,每路光駐留在軟片上的記錄時(shí)間比原來“不分時(shí)”時(shí)減小到了1/4。若原來的照排機(jī)打點(diǎn)時(shí)間為T的話,現(xiàn)在是 T/4。若產(chǎn)生16路光,每路光駐留在軟片上的記錄時(shí)間將減小到1/16,即T/16,顯然記錄光弱多了。要想補(bǔ)救,無非是要用更大額定功率的氣體激光器,或者是把滾筒轉(zhuǎn)速下降16倍(16路時(shí)),這就會(huì)使成本增大或者效率降低。但最關(guān)鍵的是,這種分時(shí)的方法也不能完全根除各路光之間的交互干擾。目前廠家使用的聲光調(diào)制器的中心頻率約為100MHz、帶寬約為60MHz,分時(shí)法用高達(dá)32兆赫的頻率(當(dāng)照排機(jī)打點(diǎn)頻率為2兆、16路光輸出時(shí))改變晶體的驅(qū)動(dòng)載頻,晶體本身已不可能作出完美的剛性響應(yīng),任何響應(yīng)的不及時(shí)都會(huì)造成相鄰路光的交互干擾,這點(diǎn)在記錄軟片的密度處可以得到驗(yàn)證。另外一種是分地的方法,某器件廠家研發(fā)出一種新型的8路聲光調(diào)制器,采用8個(gè)晶體切片,像串糖葫蘆一樣地串聯(lián)在一起的結(jié)構(gòu),每個(gè)切片有一個(gè)獨(dú)立的電極,避免了8路驅(qū)動(dòng)電信號加在同一地點(diǎn)上。

    入射的氦氖激光是公共的,4個(gè)晶體切片各有一電極,分別加有載頻為F1、F2、F3、F4的各路驅(qū)動(dòng)電信號,一束入射光通過晶體切片 1、2、3、4一穿到底,每個(gè)切片衍射出一路光,4個(gè)切片產(chǎn)生4路光,8個(gè)切片就可以產(chǎn)生8路光。這似乎解決了各路高頻電信號加在同一電極的交互干擾問題。但是從圖中不難看出,第1路衍射光同時(shí)又是第2、3、4個(gè)晶體切片的入射光之一,第2路衍射光同時(shí)又是第3、4個(gè)晶體切片的入射光之一,以此類推。這樣一來,各路光不可避免地產(chǎn)生更復(fù)雜的雜散耦合和交互干擾。另外各路光的光強(qiáng)遞減,也使各路光明顯地不平衡。據(jù)說有的照排機(jī)廠還在實(shí)驗(yàn)其功效,估計(jì)作為多路光繪機(jī)用還是可行的,因?yàn)槠漭敵龅氖呛诎變蓚€(gè)層次,而作為有256個(gè)層次的照排記錄圖像,則很難在那么多密度層次上躲掉相互干擾條紋。#p#分頁標(biāo)題#e#

    總之,只要是采用單一的聲光調(diào)制器產(chǎn)生多路光的落后模式,不管是怎樣絞盡腦汁想出各種辦法,在原理上都是勉為其難的,僅僅是一種改良,帶來些許的改善罷了,不可能根除交互干擾條紋。

其實(shí),國產(chǎn)照排機(jī)在制作平網(wǎng)和漸變網(wǎng)時(shí),會(huì)產(chǎn)生各種條紋的問題,早已經(jīng)是廠家們心知肚明的事。這是其原理所決定的,只不過有輕有重,有的時(shí)候調(diào)整的好點(diǎn),條紋不十分明顯,但并不能呈穩(wěn)定狀態(tài),時(shí)間一長就難以保證了。

    既然如此,國產(chǎn)照排機(jī)廠家怎么會(huì)越來越多了呢?這是由于中國特殊的照排機(jī)市場所決定的,是低檔的印刷需求和低廉的照排機(jī)價(jià)格所致。有人認(rèn)為國產(chǎn)照排機(jī)性能價(jià)格比高,但是請注意,這藍(lán)不是性能高所致,技術(shù)上還是老一套,質(zhì)量仍屬于低端,而價(jià)格越來越低了,性能價(jià)格比自然也就越高了。經(jīng)過多年惡性競爭,價(jià)格降了又降,已非常之低,比如一臺(tái)半自動(dòng)四開幅面的8路光照排機(jī),僅賣五六萬元;一臺(tái)全自動(dòng)帶沖片機(jī)的大對開8路光照排機(jī),也僅賣20萬元左右,廠家已沒有多少錢可賺了,利潤空間非常小,只能千方百計(jì)降低零部件和加工的成本。各家的機(jī)型原理結(jié)構(gòu)都差不多,大家抄來抄去。據(jù)說在杭州可以訂購或買現(xiàn)成的零部件,自己組裝整機(jī)賣。質(zhì)量上沒有突破,價(jià)格上競相壓低,眾廠家在趟一潭低端照排機(jī)制造技術(shù)的渾水,陷入了一個(gè)難解的怪圈。在印刷界,人們對國產(chǎn)激光照排機(jī)有兩大印象:一是價(jià)格確實(shí)比進(jìn)口機(jī)便宜得多,二是記錄軟片常出條紋。俗話說一分價(jià)錢一分貨,這樣的照排機(jī),做絲網(wǎng)印刷、文字、標(biāo)牌、PCB等沒層次的線條版還行,而真正的彩印層次版的質(zhì)量就不能保證了。

    鑒于上述情況,國內(nèi)照排機(jī)的高端市場至今由國外廠家占領(lǐng)。要打破這種局面,唯有突破原有的技術(shù)層次,采用現(xiàn)代先進(jìn)技術(shù),提高照排機(jī)的性能和檔次才有出路。特別是目前部分國外公司已退出照排機(jī)市場,轉(zhuǎn)向直接制版機(jī)市場(這在今年的德魯巴印刷大展中可看出),對國內(nèi)照排機(jī)制造廠商來說,機(jī)會(huì)難得。

    多年來,壟斷著中國照排機(jī)高端產(chǎn)品市場的國外照排機(jī),無不是采用現(xiàn)代光學(xué)記錄技術(shù):一個(gè)是外鼓式的多路半導(dǎo)體激光器并行掃描,另一個(gè)是內(nèi)鼓式單路激光氣動(dòng)軸承電機(jī)(Air-BearingScanner)高速掃描。其實(shí)這兩項(xiàng)技術(shù)都已十分成熟,十幾年前就已經(jīng)應(yīng)用在國外照排機(jī)上了。

    其實(shí)在國內(nèi),這些技術(shù)也并非高不可攀,比如多路半導(dǎo)體激光二極管光纖密排并行掃描技術(shù),已有成功應(yīng)用的記錄:早在1993年,中國測繪科學(xué)研究院就把8路半導(dǎo)體激光二極管光纖密排并行掃描技術(shù),成功地應(yīng)用在地圖照排機(jī)上,并于1995年出口了一臺(tái)到巴基斯坦;2000年,北大華通公司首次把32路半導(dǎo)體激光二極管并行掃描技術(shù),成功地應(yīng)用在我國第一臺(tái)光敏型計(jì)算機(jī)直接制版機(jī)上,并通過信息產(chǎn)業(yè)部鑒定,只不過當(dāng)時(shí)由于進(jìn)口CTP版材太貴(并非技術(shù)原因),而未打開市場;2004年深圳東方宇之光公司也已成功地把32路半導(dǎo)體激光二極管并行掃描技術(shù)應(yīng)用在鷹神一6008型激光照排機(jī)上,突破了氦氖氣體激光加單一聲光調(diào)制器產(chǎn)生多路光的低端模式,并通過了由深圳市科技和信息局組織的鑒定。至于多數(shù)國外照排機(jī)采用的內(nèi)鼓掃描方式,在國外是成熟技術(shù),但在國內(nèi)尚屬空白,可能是由于其關(guān)鍵零件一每分鐘高達(dá)3萬~6萬轉(zhuǎn)的氣壓軸承掃描電機(jī)比較昂貴和罕見。其實(shí)各種國外照排機(jī)的制造廠也幾乎都是用同一兩家專業(yè)公司的產(chǎn)品。例如美國的航天企業(yè)-Axsys公司、英國的Westwin公司,電機(jī)價(jià)格約為2000~6000美元。筆者最近了解到,我國的航天企業(yè)也有類似的產(chǎn)品可以替代。既然能用于“航天”,質(zhì)量就不會(huì)太差,但價(jià)格顯然要便宜多了。對于填補(bǔ)內(nèi)鼓掃描方式在我國的空白意義重大,經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益均佳,可以一箭三雕,同時(shí)填補(bǔ)高端激光照排機(jī)、高精度激光光繪機(jī)(PCB行業(yè))以及紫激光計(jì)算機(jī)直接制版機(jī)所共有的關(guān)鍵技術(shù)——內(nèi)鼓式氣動(dòng)軸承電機(jī)高速激光掃描技術(shù)。

    計(jì)算機(jī)直接制版機(jī)終歸要代替軟片激光照排機(jī),只是個(gè)時(shí)間問題。這是業(yè)內(nèi)人士的共識,毫無異議。從長遠(yuǎn)來看,我國有實(shí)力、求發(fā)展的激光照排機(jī)生產(chǎn)廠家,遲早要由生產(chǎn)軟片照排機(jī)逐步轉(zhuǎn)向計(jì)算機(jī)直接制版機(jī)。目前的CP設(shè)備共有兩大類,其中熱敏型 CTP正是以采用外鼓式多路激光二極管并行掃描方式為主,而另一類紫激光光敏型計(jì)算機(jī)直接制版機(jī)正是采用內(nèi)鼓激光掃描方式。如此說來,無論是從當(dāng)今軟片激光照排機(jī)續(xù)存期的市場前景考慮,還是為長遠(yuǎn)的CTP技術(shù)轉(zhuǎn)型考慮,“一個(gè)氦氖激光管加一個(gè)聲光調(diào)制器產(chǎn)生多路光”的老模式太陳舊了,應(yīng)該改變。要跟上世界科技發(fā)展的腳步,把落后的低端技術(shù)更新為現(xiàn)代的主流技術(shù)。這既是開放,也是競爭的需要。

 
 

 

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