印刷電子噴墨印刷設(shè)備第一部分：基于成像的液滴噴射速度測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)立項(xiàng)報(bào)告EnglishTitlePrintedElectronics–InkjetPrintingEquipment–Part1:Imaging-BasedMeasurementofJettingSpeed摘要本報(bào)告圍繞《印刷電子噴墨印刷設(shè)備第一部分：基于成像的液滴噴射速度測(cè)量》標(biāo)準(zhǔn)的立項(xiàng)背景、目的意義、技術(shù)范圍及主要內(nèi)容展開(kāi)系統(tǒng)性分析。噴墨技術(shù)因其高精度液滴控制能力（體積可控制在0.1皮升以?xún)?nèi)，定位精度達(dá)微米級(jí)），已成為印刷電子、醫(yī)療分配及高精度工業(yè)制造中的關(guān)鍵技術(shù)。然而，目前國(guó)內(nèi)外缺乏統(tǒng)一的液滴噴射速度測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)，導(dǎo)致不同測(cè)量方法的結(jié)果存在顯著差異，嚴(yán)重影響工藝可靠性與數(shù)據(jù)可比性。本標(biāo)準(zhǔn)提案旨在規(guī)范基于圖像分析的液滴速度測(cè)量方法，推動(dòng)我國(guó)印刷電子裝備技術(shù)與IEC62899-302-1:2017國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)接軌，提升行業(yè)測(cè)量一致性與產(chǎn)品質(zhì)量。報(bào)告詳細(xì)闡述了標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)框架，包括總則、四種具體測(cè)量方法（液滴輸送速度、單閃模式速度、瞬時(shí)速度曲線(xiàn)及雙閃光模式速度）及圖像處理算法，為行業(yè)提供科學(xué)、可操作的測(cè)量規(guī)范。關(guān)鍵詞噴墨印刷；液滴速度測(cè)量；圖像處理；印刷電子；標(biāo)準(zhǔn)化；IEC62899；噴射特性分析InkjetPrinting;DropletVelocityMeasurement;ImageProcessing;PrintedElectronics;Standardization;IEC62899;JettingCharacterization正文一、立項(xiàng)目的與意義噴墨技術(shù)通過(guò)微型噴嘴實(shí)現(xiàn)液滴的精確噴射與圖案化沉積，其液滴體積控制精度可達(dá)0.1皮升（pL）以下，位置精度達(dá)微米級(jí)，已成為家庭、商業(yè)及工業(yè)領(lǐng)域不可或缺的核心技術(shù)。在印刷電子領(lǐng)域，噴墨技術(shù)作為一種附加型制造工藝，具有無(wú)需去除底層材料、多圖層高效堆疊、材料利用率高、環(huán)境友好等突出優(yōu)勢(shì)，廣泛應(yīng)用于柔性電路、傳感器、顯示器件等電子元件的圖案化制造。隨著噴墨技術(shù)應(yīng)用場(chǎng)景的不斷擴(kuò)大，對(duì)液滴噴射行為的精確控制提出了更高要求。液滴噴射速度與體積是評(píng)估噴墨頭性能的關(guān)鍵參數(shù)，直接影響圖案分辨率、層厚均勻性及器件功能性。基于視覺(jué)圖像的測(cè)量技術(shù)因其非接觸、高時(shí)空分辨率的特性，成為獲取液滴物理信息（如速度、形態(tài)、軌跡）的主流手段。然而，目前缺乏統(tǒng)一的測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)，導(dǎo)致不同設(shè)備或?qū)嶒?yàn)室的測(cè)量結(jié)果差異顯著，工藝工程師難以客觀評(píng)估油墨或噴墨頭性能數(shù)據(jù)，制約了技術(shù)推廣與產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同。國(guó)際電工委員會(huì)印刷電子技術(shù)委員會(huì)（IEC/TC119）已于2017年發(fā)布IEC62899-302-1:2017標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)范了基于成像的液滴速度測(cè)量方法，但我國(guó)尚未完成采標(biāo)。本項(xiàng)目旨在制定與國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)接軌的國(guó)家/行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，通過(guò)統(tǒng)一測(cè)試流程、算法規(guī)范及數(shù)據(jù)分析方法，提升我國(guó)噴墨裝備制造與應(yīng)用的技術(shù)水平，減少因測(cè)量偏差導(dǎo)致的生產(chǎn)風(fēng)險(xiǎn)，促進(jìn)高端印刷電子裝備的國(guó)產(chǎn)化與國(guó)際化。二、范圍與主要技術(shù)內(nèi)容范圍本標(biāo)準(zhǔn)適用于按需噴墨（Drop-on-Demand）型印刷設(shè)備，通過(guò)液滴分析系統(tǒng)獲取的可視化圖像，規(guī)范液滴噴射速度的測(cè)量方法。本標(biāo)準(zhǔn)不適用于連續(xù)噴墨（ContinuousInkjet）系統(tǒng)。主要技術(shù)內(nèi)容本標(biāo)準(zhǔn)涵蓋測(cè)試流程、圖像處理算法及噴射行為分析三大模塊，具體包括以下技術(shù)條款：1.噴墨速度測(cè)量總則：規(guī)定測(cè)量環(huán)境條件、設(shè)備校準(zhǔn)要求、圖像采集參數(shù)（如分辨率、幀率、照明強(qiáng)度）及數(shù)據(jù)有效性判定準(zhǔn)則。2.液滴輸送速度測(cè)量過(guò)程（方法1）：基于多幀圖像序列追蹤液滴質(zhì)心位移，計(jì)算平均輸送速度，適用于穩(wěn)態(tài)噴射評(píng)估。3.用單閃模式測(cè)量瞬時(shí)噴射速度的過(guò)程（方法2）：通過(guò)單次閃光照明捕捉液滴瞬時(shí)形態(tài)與位置，結(jié)合時(shí)間間隔計(jì)算瞬時(shí)速度。4.瞬時(shí)噴射速度曲線(xiàn)處理（方法3）：對(duì)液滴飛行全程進(jìn)行多點(diǎn)采樣，構(gòu)建速度-時(shí)間曲線(xiàn)，分析加速/減速行為及穩(wěn)定性。5.用雙閃光測(cè)量瞬時(shí)噴射速度的過(guò)程（方法4）：利用雙脈沖光源觸發(fā)圖像采集，通過(guò)位移差與時(shí)間間隔計(jì)算瞬時(shí)速度，適用于高頻噴射場(chǎng)景。此外，標(biāo)準(zhǔn)還將明確圖像處理算法的核心要求，包括邊緣檢測(cè)、質(zhì)心定位、噪聲濾波及不確定度評(píng)估方法，確保測(cè)量結(jié)果的重復(fù)性與可比性。介紹修訂的主要企事業(yè)單位或標(biāo)委會(huì)全國(guó)印刷標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)（SAC/TC170）作為本項(xiàng)目的主要推進(jìn)單位，全國(guó)印刷標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)（SAC/TC170）是國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì)批準(zhǔn)成立的權(quán)威技術(shù)組織，負(fù)責(zé)全國(guó)印刷技術(shù)領(lǐng)域的標(biāo)準(zhǔn)化工作。該委員會(huì)由印刷設(shè)備制造商、材料供應(yīng)商、科研院所及檢測(cè)機(jī)構(gòu)等多元主體組成，具備深厚的行業(yè)資源與技術(shù)積累。近年來(lái)，SAC/TC170主導(dǎo)制定了多項(xiàng)印刷領(lǐng)域國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，如《GB/T3264-2023數(shù)字印刷品質(zhì)量要求及檢驗(yàn)方法》，并積極參與ISO/TC130等國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化活動(dòng)。在本標(biāo)準(zhǔn)制定中，SAC/TC170將組織產(chǎn)學(xué)研用多方專(zhuān)家，結(jié)合我國(guó)噴墨裝備制造與印刷電子應(yīng)用需求，確保標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)內(nèi)容的先進(jìn)性、實(shí)用性與國(guó)際兼容性。結(jié)論本標(biāo)準(zhǔn)通過(guò)規(guī)范基于成像的液滴噴射速度測(cè)量方法，將為噴墨印刷設(shè)備制造、油墨研發(fā)及工藝優(yōu)化提供統(tǒng)一、可靠的技術(shù)依據(jù)。實(shí)施后有望顯著提升我國(guó)印刷電子產(chǎn)業(yè)鏈的測(cè)量一致性、產(chǎn)品合格率與國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力。未來(lái)，建議進(jìn)一步開(kāi)展以下工作：1.推動(dòng)本標(biāo)準(zhǔn)與IEC62899-302-1:2017的協(xié)同互認(rèn)，促進(jìn)國(guó)產(chǎn)設(shè)備出口；2.擴(kuò)展標(biāo)準(zhǔn)適用范圍至多噴嘴陣列、非牛頓流體等復(fù)雜場(chǎng)景；3.結(jié)合人工智能與高速成像技術(shù)，開(kāi)發(fā)智能化的液滴行為分析工具。本標(biāo)準(zhǔn)的制定與實(shí)施將對(duì)我國(guó)印刷電子技術(shù)的高質(zhì)量發(fā)展產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。參考文獻(xiàn)[1]IEC62899-302-1:2017,Printedelectronics–Part302-1:Equ