太阳油墨工艺技术
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絕緣介質油墨
Nov, 2002
圖形轉移方 法分類 絲網印刷法
固化方法分類 熱固化型
UV紫源自文库光固 化型
UV紫外光固 化型
UV紫外光固 化 + 熱固化型
油墨原料
其他
Z TAIYO INK INTERNATIONAL (HK) LTD.
油墨用途分類 (1)：
防焊油墨 感光現像型 熱固化型 紫外線固化型 紫外線 + 熱固化型 文字油墨 感光現像型 熱固化型 紫外線固化型 絲網印刷法 (BGA基
一般機械性研磨採用針轆/尼龍擦輪 Nylon Brush，不織布 刷輪Buff，鋁粉噴砂Jet Scrubbing /火山灰磨板Pumice Scrubbing等。另一方面，前處理方法也有化學研磨 Chemical Treatment之方法。
Nov, 2002
Z TAIYO INK INTERNATIONAL (HK) LTD. 【注意事項】 前處理加工於研磨後，若水洗不足時板面上殘留物化學葯 物時，油墨與銅板間之密著性便會降低；同時，油墨之耐 熱性、耐酸鹼性及耐鍍金性等也會因而降低。
Barium Sulfate Silica Talc
Nov, 2002
: BaSO4 : SiO2 : 3MgO．4SiO2．H2O
Z TAIYO INK INTERNATIONAL (HK) LTD.
感光防焊油墨標準工藝流程：
前處理
油墨印刷 預 烤 曝 光 顯 影 後固化
Nov, 2002
酸處理，機械研磨 (針轆，不織布刷輪，噴砂/火山灰磨板) 絲網印刷法，簾幕塗佈法，噴塗法， 滾輪塗佈法 預烤 (立式烤箱，隧道式烤箱) 80oC，20~30分鐘 圖形轉移 (紫外線照射) 100~700mJ/cm2
1.0wt% Na2CO3 30oC，60~90秒
(立式烤箱，隧道式烤箱) 150oC，60~90分鐘
Z TAIYO INK INTERNATIONAL (HK) LTD.
前處理：(酸處理，研磨)
目的：
通常是以酸處理將基板/銅板表面之氧化物及油污去除掉， 及再加刷磨把板面加以粗化成凹凸狀，增加油墨與基板之 密著性。 研磨方法：
Nov, 2002
Nov, 2002
工藝參數範例
1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8.
車間溫濕度：19oC / 74%RH 噴咀轉速：~36000r/min (控制均勻度) 噴塗量：270cc/min (控制油墨厚度) 溶劑：PM(CH3OCH2CHOCH3) 油墨Vs溶劑：15kg油墨 + 4.5-5kgPM 油墨黏度：75-90sec (漏斗型NK-2) 預焗：45C/60C/81Cx5/45C (80C/40min) 注意：網影與噴塗油墨中所用的消泡劑和抗 垂流劑不同，故不能交叉使用。 9. 油墨型號：PSR-4000 SP08, SP08T3, SP13M
雙面印刷雙面曝光 或 單面曝光
80C / 20-30分鐘 (熱風循環烤箱)
Nov, 2002
Z TAIYO INK INTERNATIONAL (HK) LTD. 【注意事項】 預烤不足時，將有下列情況發生： 油墨表面乾燥不足，曝光時會黏曝光曝光底片，或油墨 面出現曝光壓痕。 顯影時油墨容易被顯影藥液侵蝕，側蝕因而擴大，容易 出現SMT Pad間油墨脫落問題，嚴重時更會使油墨表面 白化現象。
Nov, 2002
Z TAIYO INK INTERNATIONAL (HK) LTD.
油墨塗佈：
塗佈方法方面，一般業界以絲網印刷及簾幕塗佈為主，亦 有以噴墨塗佈方法塗佈。目前噴塗方法塗佈開始普遍。
絲網印刷法： 以36~51T (即90~125 mesh) 的網紗，並以20~25角度斜 拉網，網漿厚度約25微米 (約需覆蓋3~5次)，刮刀角度 10~15，刮刀壓力6kg/cm2，刮刀行速10cm/sec。一般採 用10mm厚刮刀，刮刀硬度為65~75度
板用，含有後UV固化型)
噴墨塗佈法 簾幕塗佈法
Nov, 2002
Z TAIYO INK INTERNATIONAL (HK) LTD.
油墨用途分類 (2)：
防蝕刻油墨
感光現像型 熱固化型 紫外線固化型
熱固化型 感光現像型 熱固化型
絲網印刷法 噴墨塗佈法 簾幕塗佈法
防鍍金油墨 絕緣介質油墨
Nov, 2002
Nov, 2002
Z TAIYO INK INTERNATIONAL (HK) LTD.
靜置冷卻：
10-20 分鐘
目的： 預烤後由烘烤風箱取出，必須冷卻至室溫才可進行曝光，速 冷風冷卻或自然冷卻皆可。否則，於曝光加工時，容易出現 快菲林壓痕問題。 【注意事項】 小心冷風機或空調系統滴水，油墨沾水後亦會慢慢開始化學 交聯反應，做成難以顯影問題。
Z TAIYO INK INTERNATIONAL (HK) LTD.
防焊油墨之製造流程：
原料計量/調配
混合
研磨 黏度調整
檢查/測試
過濾 包裝
Nov, 2002
Z TAIYO INK INTERNATIONAL (HK) LTD.
填充劑使用之目的及種類：
目的：
主要是油墨上強化劑之使用，增加油墨之特性如耐熱性及 鉛筆硬度之測試。 種類： BaSO4, SiO2, Talc 主要成份：
Z TAIYO INK INTERNATIONAL (HK) LTD.
太陽油墨工藝技術概要
Nov, 2002
Z TAIYO INK INTERNATIONAL (HK) LTD.
PCB 印刷線路板之用途：
目前不少電器用品中(包括電視機，錄影機，個人電腦，手 提電話等)，主要電子部份都採用PCB印刷線路板。
Nov, 2002
Z TAIYO INK INTERNATIONAL (HK) LTD.
防焊油墨塗佈方法分類及其特長：
絲網印刷
生產性 塗佈效能 導通孔顯影性 △ ◎ △
簾幕塗佈
○ ○ ◎
噴墨塗佈 ◎
╳
◎ ╳ ◎
導通孔塞孔能力
線路間氣泡問題 細線路上油墨厚度
Nov, 2002
○
△ △
╳
○ ╳
△
Nov, 2002
Nov, 2002
Z TAIYO INK INTERNATIONAL (HK) LTD.
曝光加工時油墨化學結構反應 (1)
1. 感光起始：
I I* I* I* R* I RM‧ RM2‧ Pm+n Pm +Pn M = 反應性單份子P = 高份子聚合物
2. 開始反應：
R‧+ M
3. 成長反應：
RM‧+ M
Nov, 2002
Z TAIYO INK INTERNATIONAL (HK) LTD. 【標準條件】 一般採用7仟瓦特曝光機，配合超高壓水銀燈或鹵素燈。 油墨感光波長： 365nm 可使用曝光量範圍： 150-500mJ/cm2 (可使用ORC UV351 曝光表測量) Stouffer 21格曝光尺： 9-12格
Nov, 2002
Z TAIYO INK INTERNATIONAL (HK) LTD. 【注意事項】 油墨厚度太厚 (25微米以上)： 側蝕擴大。 溶劑難以在預烘工序時揮發，容易出現黏曝光底片題及 曝光後出現菲林壓痕 耐熱性、耐酸鹼性、耐鍍金性等降低 黏度稀釋： 如使用絲網印刷法，油墨加入溶劑稀釋後，線路邊角位 油墨厚度將會偏薄，盡可能避免。 簾幕塗佈法及噴墨塗佈法，則因為操作方法，必須把油 墨稀釋，請根據每種油墨的技術資料冊，使用該適當的 溶劑種類及份量。
曝光加工時油墨化學結構反應 (2)
感光起始劑
R‧ + CH2=CHCOOR R‧ H
︳
RCH2C‧
︳
COOR H
︳
H
︳ ︳
H
︳
RCH2C‧ + CH2=CHCOOR
︳
R-(CH2C)CH2C‧ COOR
COOR H
︳ ︳
H
︳ ︳
H H
︳ ︳
~ R~CH2C‧ + ~ R~CH2C‧ COOR
~R~CH2C-CCH2~R~
Nov, 2002
Z TAIYO INK INTERNATIONAL (HK) LTD.
油墨塗佈：
簾幕塗佈法： 簾幕型造器夾縫寬0.5mm，進板速度90m/min，油墨黏度 60~90秒 (以Din Cup No.4 測量)，濕膜油墨重量約 100~120g/m2。
噴墨塗佈法： 有壓縮空氣噴塗機及離心力靜電噴塗機兩種，因未有一定 規格，需以每部機器試驗生產參數。
Nov, 2002
Z TAIYO INK INTERNATIONAL (HK) LTD. 【注意事項】 曝光量需要隨油墨厚度而調整： 油墨厚 – 曝光量高 油墨薄 – 曝光量低
如曝光能量不足時： 側蝕擴大。 油墨剝落。 顯影後，油墨表面白化。
Nov, 2002
Z TAIYO INK INTERNATIONAL (HK) LTD. 【注意事項】 如曝光能量過高時： 基材表面出現背光漬 (鬼影)。 油墨邊緣出現長胖Halation增生現象。
Nov, 2002
Z TAIYO INK INTERNATIONAL (HK) LTD. 【注意事項】
油墨厚度： 標準油墨厚度：10 – 25 微米 (線路面油墨，固化後測量) 適當油墨厚度：15 – 25 微米 (線路面油墨，固化後測量)
油墨厚度太薄 (10微米以下)： 耐熱性、耐酸鹼性、耐鍍金性及鉛筆硬度等降低，油 墨容易出現剝落。 基材上容易發生長胖 (Halation) 及背光漬 (Back Side Exposure) 問題。
Nov, 2002
Z TAIYO INK INTERNATIONAL (HK) LTD.
曝光：
目的： 曝光加工主要利用UV紫外線照射把圖形轉移至油墨上。油 墨內之感光起始劑受到UV紫外線照射後，幫助油墨內光敏 聚合反應開始，形成高分子聚合物。
(基於不同油墨之種類及印刷之厚度，曝光量之調校必須參 考油墨技術資料)
Solder Mask 防焊油墨之用途：
防焊油墨使用於印刷線路板上，目的是永久性保護印刷線 路板上之線路，防止線路氧化、因不小心擦花導致開路或 短路問題。
Nov, 2002
Z TAIYO INK INTERNATIONAL (HK) LTD.
PCB 印刷線路板使用油墨分類：
油墨用途分類 防蝕刻油墨 防焊油墨 文字油墨 感光現像法
Z TAIYO INK INTERNATIONAL (HK) LTD.
防焊油墨主要成份：
主體(展色劑) 填充劑 防焊油墨 著色劑
樹脂 稀釋劑 無機填充劑 有機填充劑 顏料
反應性稀釋刻， 有機溶劑
染色物 硬化劑
重合感光起始劑，
硬化加促劑 增黏劑，有機溶劑， 稀釋劑
添加劑
黏度調整劑 (有機溶劑)
其他
Nov, 2002
Nov, 2002
Z TAIYO INK INTERNATIONAL (HK) LTD.
靜置時間(噴塗油墨除外)：
15 – 30 分鐘
目的： 不論使用何種方法塗佈，多少總有氣泡留在線路之間，為 免油墨塗層穿破或不平均，在預烘前需靜置15-30分鐘，讓 氣泡穿破及油墨整平。
Nov, 2002
Z TAIYO INK INTERNATIONAL (HK) LTD.
Nov, 2002
Z TAIYO INK INTERNATIONAL (HK) LTD. 【注意事項】 預烤過度時，將有下列情況發生： 熱硬化樹脂會開始化學交聯反應，做成顯影不淨、無法 顯影的問題；特別是以兩次單面印刷，並作兩面同時曝 光方式生產時，第一面印刷的油墨比較容易預烘過度， 必須遵守所使用的油墨技術資料冊上的預烘極限，作為 生產條件。
預烤：
目的：
把油墨內所含有的部份有機溶劑揮發，形成乾燥膜，從而 進行曝光加工。
烤箱之種類： 隧道式熱風循環烤箱及立式熱風循環烤箱。
Nov, 2002
Z TAIYO INK INTERNATIONAL (HK) LTD. 【標準條件】 兩次單面印刷，並作兩面同時曝光 第一面: 80C / 15-20分鐘 (熱風循環烤箱) 第二面: 80C / 25-30分鐘 (熱風循環烤箱)
RM‧+ M RMn+1‧ RMm‧+ RMn‧
4. 停止反應：
RMm‧+ RMn‧
Nov, 2002
=======================================================================================
I = 感光起始劑
Z TAIYO INK INTERNATIONAL (HK) LTD.
Nov, 2002
圖形轉移方 法分類 絲網印刷法
固化方法分類 熱固化型
UV紫源自文库光固 化型
UV紫外光固 化型
UV紫外光固 化 + 熱固化型
油墨原料
其他
Z TAIYO INK INTERNATIONAL (HK) LTD.
油墨用途分類 (1)：
防焊油墨 感光現像型 熱固化型 紫外線固化型 紫外線 + 熱固化型 文字油墨 感光現像型 熱固化型 紫外線固化型 絲網印刷法 (BGA基
一般機械性研磨採用針轆/尼龍擦輪 Nylon Brush，不織布 刷輪Buff，鋁粉噴砂Jet Scrubbing /火山灰磨板Pumice Scrubbing等。另一方面，前處理方法也有化學研磨 Chemical Treatment之方法。
Nov, 2002
Z TAIYO INK INTERNATIONAL (HK) LTD. 【注意事項】 前處理加工於研磨後，若水洗不足時板面上殘留物化學葯 物時，油墨與銅板間之密著性便會降低；同時，油墨之耐 熱性、耐酸鹼性及耐鍍金性等也會因而降低。
Barium Sulfate Silica Talc
Nov, 2002
: BaSO4 : SiO2 : 3MgO．4SiO2．H2O
Z TAIYO INK INTERNATIONAL (HK) LTD.
感光防焊油墨標準工藝流程：
前處理
油墨印刷 預 烤 曝 光 顯 影 後固化
Nov, 2002
酸處理，機械研磨 (針轆，不織布刷輪，噴砂/火山灰磨板) 絲網印刷法，簾幕塗佈法，噴塗法， 滾輪塗佈法 預烤 (立式烤箱，隧道式烤箱) 80oC，20~30分鐘 圖形轉移 (紫外線照射) 100~700mJ/cm2
1.0wt% Na2CO3 30oC，60~90秒
(立式烤箱，隧道式烤箱) 150oC，60~90分鐘
Z TAIYO INK INTERNATIONAL (HK) LTD.
前處理：(酸處理，研磨)
目的：
通常是以酸處理將基板/銅板表面之氧化物及油污去除掉， 及再加刷磨把板面加以粗化成凹凸狀，增加油墨與基板之 密著性。 研磨方法：
Nov, 2002
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工藝參數範例
1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8.
車間溫濕度：19oC / 74%RH 噴咀轉速：~36000r/min (控制均勻度) 噴塗量：270cc/min (控制油墨厚度) 溶劑：PM(CH3OCH2CHOCH3) 油墨Vs溶劑：15kg油墨 + 4.5-5kgPM 油墨黏度：75-90sec (漏斗型NK-2) 預焗：45C/60C/81Cx5/45C (80C/40min) 注意：網影與噴塗油墨中所用的消泡劑和抗 垂流劑不同，故不能交叉使用。 9. 油墨型號：PSR-4000 SP08, SP08T3, SP13M
雙面印刷雙面曝光 或 單面曝光
80C / 20-30分鐘 (熱風循環烤箱)
Nov, 2002
Z TAIYO INK INTERNATIONAL (HK) LTD. 【注意事項】 預烤不足時，將有下列情況發生： 油墨表面乾燥不足，曝光時會黏曝光曝光底片，或油墨 面出現曝光壓痕。 顯影時油墨容易被顯影藥液侵蝕，側蝕因而擴大，容易 出現SMT Pad間油墨脫落問題，嚴重時更會使油墨表面 白化現象。
Nov, 2002
Z TAIYO INK INTERNATIONAL (HK) LTD.
油墨塗佈：
塗佈方法方面，一般業界以絲網印刷及簾幕塗佈為主，亦 有以噴墨塗佈方法塗佈。目前噴塗方法塗佈開始普遍。
絲網印刷法： 以36~51T (即90~125 mesh) 的網紗，並以20~25角度斜 拉網，網漿厚度約25微米 (約需覆蓋3~5次)，刮刀角度 10~15，刮刀壓力6kg/cm2，刮刀行速10cm/sec。一般採 用10mm厚刮刀，刮刀硬度為65~75度
板用，含有後UV固化型)
噴墨塗佈法 簾幕塗佈法
Nov, 2002
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油墨用途分類 (2)：
防蝕刻油墨
感光現像型 熱固化型 紫外線固化型
熱固化型 感光現像型 熱固化型
絲網印刷法 噴墨塗佈法 簾幕塗佈法
防鍍金油墨 絕緣介質油墨
Nov, 2002
Nov, 2002
Z TAIYO INK INTERNATIONAL (HK) LTD.
靜置冷卻：
10-20 分鐘
目的： 預烤後由烘烤風箱取出，必須冷卻至室溫才可進行曝光，速 冷風冷卻或自然冷卻皆可。否則，於曝光加工時，容易出現 快菲林壓痕問題。 【注意事項】 小心冷風機或空調系統滴水，油墨沾水後亦會慢慢開始化學 交聯反應，做成難以顯影問題。
Z TAIYO INK INTERNATIONAL (HK) LTD.
防焊油墨之製造流程：
原料計量/調配
混合
研磨 黏度調整
檢查/測試
過濾 包裝
Nov, 2002
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填充劑使用之目的及種類：
目的：
主要是油墨上強化劑之使用，增加油墨之特性如耐熱性及 鉛筆硬度之測試。 種類： BaSO4, SiO2, Talc 主要成份：
Z TAIYO INK INTERNATIONAL (HK) LTD.
太陽油墨工藝技術概要
Nov, 2002
Z TAIYO INK INTERNATIONAL (HK) LTD.
PCB 印刷線路板之用途：
目前不少電器用品中(包括電視機，錄影機，個人電腦，手 提電話等)，主要電子部份都採用PCB印刷線路板。
Nov, 2002
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防焊油墨塗佈方法分類及其特長：
絲網印刷
生產性 塗佈效能 導通孔顯影性 △ ◎ △
簾幕塗佈
○ ○ ◎
噴墨塗佈 ◎
╳
◎ ╳ ◎
導通孔塞孔能力
線路間氣泡問題 細線路上油墨厚度
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○
△ △
╳
○ ╳
△
Nov, 2002
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曝光加工時油墨化學結構反應 (1)
1. 感光起始：
I I* I* I* R* I RM‧ RM2‧ Pm+n Pm +Pn M = 反應性單份子P = 高份子聚合物
2. 開始反應：
R‧+ M
3. 成長反應：
RM‧+ M
Nov, 2002
Z TAIYO INK INTERNATIONAL (HK) LTD. 【標準條件】 一般採用7仟瓦特曝光機，配合超高壓水銀燈或鹵素燈。 油墨感光波長： 365nm 可使用曝光量範圍： 150-500mJ/cm2 (可使用ORC UV351 曝光表測量) Stouffer 21格曝光尺： 9-12格
Nov, 2002
Z TAIYO INK INTERNATIONAL (HK) LTD. 【注意事項】 油墨厚度太厚 (25微米以上)： 側蝕擴大。 溶劑難以在預烘工序時揮發，容易出現黏曝光底片題及 曝光後出現菲林壓痕 耐熱性、耐酸鹼性、耐鍍金性等降低 黏度稀釋： 如使用絲網印刷法，油墨加入溶劑稀釋後，線路邊角位 油墨厚度將會偏薄，盡可能避免。 簾幕塗佈法及噴墨塗佈法，則因為操作方法，必須把油 墨稀釋，請根據每種油墨的技術資料冊，使用該適當的 溶劑種類及份量。
曝光加工時油墨化學結構反應 (2)
感光起始劑
R‧ + CH2=CHCOOR R‧ H
︳
RCH2C‧
︳
COOR H
︳
H
︳ ︳
H
︳
RCH2C‧ + CH2=CHCOOR
︳
R-(CH2C)CH2C‧ COOR
COOR H
︳ ︳
H
︳ ︳
H H
︳ ︳
~ R~CH2C‧ + ~ R~CH2C‧ COOR
~R~CH2C-CCH2~R~
Nov, 2002
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油墨塗佈：
簾幕塗佈法： 簾幕型造器夾縫寬0.5mm，進板速度90m/min，油墨黏度 60~90秒 (以Din Cup No.4 測量)，濕膜油墨重量約 100~120g/m2。
噴墨塗佈法： 有壓縮空氣噴塗機及離心力靜電噴塗機兩種，因未有一定 規格，需以每部機器試驗生產參數。
Nov, 2002
Z TAIYO INK INTERNATIONAL (HK) LTD. 【注意事項】 曝光量需要隨油墨厚度而調整： 油墨厚 – 曝光量高 油墨薄 – 曝光量低
如曝光能量不足時： 側蝕擴大。 油墨剝落。 顯影後，油墨表面白化。
Nov, 2002
Z TAIYO INK INTERNATIONAL (HK) LTD. 【注意事項】 如曝光能量過高時： 基材表面出現背光漬 (鬼影)。 油墨邊緣出現長胖Halation增生現象。
Nov, 2002
Z TAIYO INK INTERNATIONAL (HK) LTD. 【注意事項】
油墨厚度： 標準油墨厚度：10 – 25 微米 (線路面油墨，固化後測量) 適當油墨厚度：15 – 25 微米 (線路面油墨，固化後測量)
油墨厚度太薄 (10微米以下)： 耐熱性、耐酸鹼性、耐鍍金性及鉛筆硬度等降低，油 墨容易出現剝落。 基材上容易發生長胖 (Halation) 及背光漬 (Back Side Exposure) 問題。
Nov, 2002
Z TAIYO INK INTERNATIONAL (HK) LTD.
曝光：
目的： 曝光加工主要利用UV紫外線照射把圖形轉移至油墨上。油 墨內之感光起始劑受到UV紫外線照射後，幫助油墨內光敏 聚合反應開始，形成高分子聚合物。
(基於不同油墨之種類及印刷之厚度，曝光量之調校必須參 考油墨技術資料)
Solder Mask 防焊油墨之用途：
防焊油墨使用於印刷線路板上，目的是永久性保護印刷線 路板上之線路，防止線路氧化、因不小心擦花導致開路或 短路問題。
Nov, 2002
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PCB 印刷線路板使用油墨分類：
油墨用途分類 防蝕刻油墨 防焊油墨 文字油墨 感光現像法
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防焊油墨主要成份：
主體(展色劑) 填充劑 防焊油墨 著色劑
樹脂 稀釋劑 無機填充劑 有機填充劑 顏料
反應性稀釋刻， 有機溶劑
染色物 硬化劑
重合感光起始劑，
硬化加促劑 增黏劑，有機溶劑， 稀釋劑
添加劑
黏度調整劑 (有機溶劑)
其他
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靜置時間(噴塗油墨除外)：
15 – 30 分鐘
目的： 不論使用何種方法塗佈，多少總有氣泡留在線路之間，為 免油墨塗層穿破或不平均，在預烘前需靜置15-30分鐘，讓 氣泡穿破及油墨整平。
Nov, 2002
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Z TAIYO INK INTERNATIONAL (HK) LTD. 【注意事項】 預烤過度時，將有下列情況發生： 熱硬化樹脂會開始化學交聯反應，做成顯影不淨、無法 顯影的問題；特別是以兩次單面印刷，並作兩面同時曝 光方式生產時，第一面印刷的油墨比較容易預烘過度， 必須遵守所使用的油墨技術資料冊上的預烘極限，作為 生產條件。
預烤：
目的：
把油墨內所含有的部份有機溶劑揮發，形成乾燥膜，從而 進行曝光加工。
烤箱之種類： 隧道式熱風循環烤箱及立式熱風循環烤箱。
Nov, 2002
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RM‧+ M RMn+1‧ RMm‧+ RMn‧
4. 停止反應：
RMm‧+ RMn‧
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I = 感光起始劑
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