Đường dẫn điện được in bằng cách giảm khoảng cách giữa tâm hai giọt mực để chúng hợp lại với nhau tạo thành một đường liên tục. Khoảng cách giữa hai giọt mực được điều chỉnh khi thay đổi thông số độ phân giải. Trong máy in phun DMP, mỗi độ phân giải phải tương ứng với một góc in và khoảng cách giữa các tâm giọt mực, điều này được thể hiện rõ hơn trong bảng 3.2. Độ phân giải được định nghĩa là số chấm (dot) có trên một inch (dpi: dot per inch). Từ đó, ta suy ra được mối quan hệ giữa khoảng cách hai giọt mực hay hai chấm (dot) với độ phân giải là:
Bảng 3.2. Độ phân giải ứng với góc in và khoảng cách giọt mực
Độ phân giải (dpi) Góc đầu in so với phương chuyển động (độ) Khoảng cách giữa tâm các giọt mực (µm) 5080.00 1.1 5 2540.00 2.3 10 1693.33 3.4 15
1270.00 4.5 20 1016.00 5.6 25 846.67 6.8 30 725.71 7.9 35 635.00 9.1 40 564.44 10.2 45 508.00 11.4 50 461.82 12.5 55 423.33 13.7 60
Trong phần này, chúng tôi cài đặt nhiệt độ của đế Si trong suốt quá trình ở nhiệt độ phòng (ở 230C) và chỉ dùng một vòi phun để in, lần lượt điều chỉnh độ phân giải sao cho khoảng cách giữa các giọt mực giảm từ 60µm xuống 5µm.
60 µm 55 µm 45 µm 15 µm 5 µm
Như trong hình 3.1, các giọt mực chỉ bắt đầu nối liền với nhau tạo thành đường dẫn điện khi ta cho máy in ở độ phân giải là 461.82 dpi (d = 55 µm) và tạo thành đường liên tục tại 564.44 dpi (d = 45µm). Ta nhận thấy, đường kính giọt mực có xu hướng giảm khi ta giảm khoảng cách giữa chúng. Nguyên nhân của hiện tượng này có thể là do khi ta tăng độ phân giải khiến cho đầu in phải phun mực ở tần số cao hơn, lượng mực được bơm vào trong pha 1 và phun ra trong pha 2 của chu trình làm việc của đầu in thấp hơn.
Tuy nhiên, độ rộng của đường in lại có xu hướng tăng lên khi ta tiếp tục giảm khoảng cách giữa các giọt mực xuống dưới 30µm nhưng không tăng đồng đều mà xuất hiện chuỗi những vị trí phình ra dọc theo đường in. Sự phình ra không ổn định này được nghiên cứu chi tiết bởi Duineved [25]. Đây là kết quả của sự bất ổn định động học xảy ra bởi các dòng chảy chất lỏng cạnh tranh nhau khi có giọt mực mới đến bề mặt đế. Khi giọt mực mới bắt đầu lan trên mặt đế và giao với đường mực cũ, dòng chất lỏng có thể bị đẩy cho lan rộng ra hoặc chảy xuống đường mực. Duineved chứng minh rằng, với khoảng cách giữa tâm các giọt nhỏ, thời gian giữa các giọt dài, sự chảy xuống đường mực thường diễn ra hơn. Ngược lại, khi khoảng cách giữa các giọt mực lớn hơn, thời gian giữa các giọt ngắn hơn, các dòng chất lỏng chủ yếu đẩy nhau ra. Vị trí phình ra dọc đường in xảy ra là do giọt mực mới chảy xuống đường mực làm tăng góc tiếp xúc cục bộ của đường mực, vượt qua những ràng buộc vốn giữ sự ổn định kích thước giọt mực trên đế. Giới hạn xảy ra hiện tượng này là một hàm theo khoảng cách giữa các giọt và tần suất giọt mực đến đế (được tính bằng vận tốc đầu in đi qua đế chia cho khoảng cách giữa các giọt mực). Trên thực tế, sự phun mực của đầu in lên đế tại một vị trí xác định luôn tồn tại sai số, khi khoảng cách giữa các giọt mực này càng gần, sự sai lệch cũng góp phần tạo nên sự lồi lõm của đường mực in được. Sai lệch càng lớn khi đầu in làm việc ở tần số càng cao.