本發(fā)明涉及3D打印技術(shù)領(lǐng)域，更具體地，涉及埋入式電路板復(fù)合3D打印方法，其能夠避免凹槽加工并適于一體化制造，尤其適用于埋入式電路板或類似產(chǎn)品的加工應(yīng)用場合。

背景技術(shù)：

由于電子產(chǎn)品逐步向小型化和集成化的趨勢發(fā)展，使得電路板的體積不斷縮小，電子組件數(shù)量不斷增加。傳統(tǒng)制造電路板的方法，是將電子元件排布在基板表面，不能解決電路板體積縮小和電子元件增多之間的矛盾，故有研究者提出將電子元件埋入封裝基板的思路，在電路板體積一定的條件下，排布盡可能多的電子元件。相較傳統(tǒng)電路板，這種埋入式電路板可有效提高電路板的空間利用率。

目前制作埋入式電路板的過程十分繁瑣，需要在埋入電子元件前，在基板上開槽。電路板常使用堅硬的覆銅板作為基板，對開槽設(shè)備要求高、加工成本高、周期長。另外，電路板結(jié)構(gòu)十分精細(xì)，電子元件個數(shù)多，規(guī)格尺寸不相同，使得開槽過程無法達(dá)到統(tǒng)一化和標(biāo)準(zhǔn)化，且無法保證凹槽尺寸精度。有許多研究者針對上述不足進(jìn)行了研究，如專利CN103635028A、CN102045941A、CN102300406A、CN102254885A、CN204721721U和CN104320925A等提出了不同的埋入式電路板制作方法，雖然一定程度上簡化了開槽流程，但都仍需采用機(jī)加工的方式在基板上加工凹槽，無法保證尺寸精度，給后期電子元件的裝配帶來困難，導(dǎo)致較高的廢品率。

3D打印基于逐層堆積原理來成形復(fù)雜結(jié)構(gòu)件，由于其具備高精度、高效率、低成本且能夠適于復(fù)雜結(jié)構(gòu)件的制造等諸多優(yōu)點，因此近年來在包括電路板加工制作領(lǐng)域獲得了初步的應(yīng)用，如在專利CN104486910A中提供了一種采用3D打印技術(shù)制作多層電路板的方法，其技術(shù)方案為在原有印刷電路板的基礎(chǔ)上，增加耐熱絕緣層，利用激光3D打印將陶瓷粉末固定在電路板上形成耐熱絕緣層，然后利用3D打印技術(shù)將粉末在耐熱絕緣層基體上直接成型電路，如此往復(fù)，形成多層印刷電路板。

然而，進(jìn)一步的研究表明，雖然上述現(xiàn)有技術(shù)提出了采用3D打印技術(shù)打印電路板，但其仍存在以下的缺陷或不足：首先，上述3D打印技術(shù)采用逐層打印的方式打印，其制得的多層電路板不具備凹槽結(jié)構(gòu)，沒有考慮后續(xù)電子元件的裝配和排布，若后續(xù)需要裝配電子元件，則仍需采用其他方式加工凹槽；其次，送粉裝置在同一打印層上只傳送一種材料，不能實現(xiàn)同一打印層上不同材料的分布，因此耐熱絕緣層和導(dǎo)電線路需分開打印，其效率較低，不適于大規(guī)模生產(chǎn)。由于存在上述缺陷和不足，本領(lǐng)域亟需做出進(jìn)一步的完善和改進(jìn)，設(shè)計一種3D打印方法，使其能夠避免凹槽加工，一體化制造電路板，以便滿足埋入式電路板或類似產(chǎn)品的生產(chǎn)需要。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有技術(shù)的不足或改進(jìn)需求，本發(fā)明提出一種埋入式電路板復(fù)合3D打印方法，其中通過埋入式電路板自身的結(jié)構(gòu)特點和絕緣基板和導(dǎo)電線路的布置特征，針對不同的結(jié)構(gòu)區(qū)域采用了不同的打印方式，同時對絕緣基板和導(dǎo)電線路的材質(zhì)和關(guān)鍵工藝做出進(jìn)一步的研究和設(shè)計，相應(yīng)能夠在避免凹槽加工的同時采用一體化制造，高精度、高效率、低成本地實現(xiàn)在同一片層上的多元件結(jié)構(gòu)的3D打印，因此尤其適用于埋入式電路板或類似產(chǎn)品的制作。

為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提出了一種埋入式電路板復(fù)合3D打印方法，其特征在于，該方法包括如下步驟：

(a)首先，針對作為打印對象電路板執(zhí)行三維建模，然后對該三維模型進(jìn)行分層切片，并獲取各分層切片中有關(guān)絕緣基板區(qū)域、導(dǎo)電線路區(qū)域和凹槽區(qū)域的數(shù)據(jù)信息；

(b)將絕緣基板區(qū)域和導(dǎo)電線路區(qū)域的打印材質(zhì)分別設(shè)定為絕緣非金屬粉末材質(zhì)和導(dǎo)電金屬粉末材質(zhì)，將上述材質(zhì)通過設(shè)有吸粉噴頭的送粉機(jī)構(gòu)傳送，然后分別采用第一送粉噴頭和第二送粉噴頭來執(zhí)行送粉打??；

(c)在整個打印過程中，由所述第一送粉噴頭將絕緣非金屬粉末鋪在成形臺面上；由上述吸粉噴頭將該打印層中導(dǎo)電線路區(qū)域的絕緣非金屬粉末吸走，所述第二送粉噴頭隨后在該區(qū)域填充導(dǎo)電金屬粉末，由此完成該打印層中不同材料在不同區(qū)域的選擇性分布；

(d)在掃描成形過程中，首先采用SLS對該打印層中絕緣基板區(qū)域的絕緣非金屬粉末進(jìn)行預(yù)熱和掃描成形，絕緣基板區(qū)域成形完畢后，SLS停止工作；然后SLM開始掃描成形該層中導(dǎo)電線路區(qū)域的金屬粉末；完成該層絕緣基板區(qū)域和導(dǎo)電線路區(qū)域的掃描成形后，送粉機(jī)構(gòu)下降一個設(shè)定鋪粉層厚度；

(e)根據(jù)分層切片信息，重復(fù)步驟(c)～(d)直至帶凹槽和內(nèi)部導(dǎo)電線路的電路板打印完畢；

(f)取出步驟(e)中制得的電路板，并對其進(jìn)行表面處理，即完成帶凹槽和內(nèi)部導(dǎo)電線路的電路板制造；最后將相應(yīng)電子元件固定在該電路板上對應(yīng)的凹槽中，并用外層絕緣板封閉，即制得埋入式電路板。

作為進(jìn)一步優(yōu)選地，對于步驟(a)中分層切片時設(shè)定的鋪粉層厚度范圍為0.01mm～0.06mm，優(yōu)選為0.03mm。較多的比較測試表明，在上述參數(shù)范圍內(nèi)的打印層在SLS和SLM成形時受熱均勻徹底，可以得到很好的成形效果，制得的電路板結(jié)構(gòu)致密均勻。

作為進(jìn)一步優(yōu)選地，對于步驟(b)中所述絕緣非金屬粉末為尼龍6、尼龍9、尼龍11、尼龍12、尼龍66或尼龍610，優(yōu)選為尼龍6或尼龍12粉末；所述導(dǎo)電金屬粉末為銅、金、銀或錫中的一種或幾種的混合材料，優(yōu)選為銅粉或銅錫合金粉末。尼龍6或尼龍12粉末具有良好的絕緣性能和散熱性，而銅粉和銅錫合金粉具有導(dǎo)電性良好且價格低廉的特點，采用上述材料能夠滿足電路板對于散熱性和導(dǎo)電性能的要求，同時降低生產(chǎn)成本。

作為進(jìn)一步優(yōu)選地，對于步驟(c)，所述的第二送粉噴頭和吸粉噴頭采用同軸傳送，所述絕緣非金屬粉末采用粉床送粉。

粉床送粉適合大面積送粉，能夠滿足絕緣非金屬粉末形成絕緣基板的需要，提高送粉效率；而第二送粉噴頭和吸粉噴頭采用同軸傳送，來吸走絕緣非金屬粉末，同時鋪上導(dǎo)電金屬粉末，能夠提高送粉效率，并實現(xiàn)精確送粉，進(jìn)而提高最終得到的電路板的精度。

作為進(jìn)一步優(yōu)選地，對于步驟(d)，SLS掃描成形之前需要對絕緣非金屬粉末進(jìn)行預(yù)熱，尼龍6和尼龍12粉末的預(yù)熱溫度優(yōu)選為170℃。較多的比較測試表明，該溫度的選擇能夠有效的預(yù)熱尼龍粉末，同時尼龍粉末不會熔融，便于后續(xù)SLS成形。

作為進(jìn)一步優(yōu)選地，對于步驟(d)，SLM掃描成形過程中采用保護(hù)氣體氛圍保護(hù)，銅粉和銅錫合金粉末的保護(hù)氣體優(yōu)選為氮氣。采用保護(hù)氣體氛圍保護(hù)，能夠有效避免金屬在高溫下氧化。

作為進(jìn)一步優(yōu)選地，對于步驟(e)中制得的電路板成形結(jié)束后先需冷卻降溫，再取出進(jìn)行表面處理，其冷卻溫度優(yōu)選為80℃。較多的比較測試表明，該溫度下能夠使電路板迅速冷卻，同時電路板的性能不會因為溫度的驟變而發(fā)生變化，保證了電路板的質(zhì)量，同時該溫度也利于后續(xù)對電路板進(jìn)行表面處理。

作為進(jìn)一步優(yōu)選地，對于步驟(f)，所述的外層絕緣板為同臺設(shè)備SLS掃描成形制得，成形期間不需使用高功率激光器及吸送粉裝置。由于采用同一臺機(jī)器成形，可減少設(shè)備成本，而不需要借助高功率激光器和吸送粉裝置，則能很大程度減少能耗。

具體地，本發(fā)明采用絕緣非金屬粉末和導(dǎo)電金屬粉末，利用SLS/SLM復(fù)合3D打印方法成形電路板，依靠送粉噴頭和吸粉噴頭完成多種粉末同層鋪粉，從而實現(xiàn)同一打印層中多材料成形。其中SLS和SLM分別成形不同區(qū)域內(nèi)的絕緣非金屬粉末和導(dǎo)電金屬粉末，SLS直接成形帶凹槽的絕緣基板層，省去凹槽的機(jī)械加工流程，凹槽尺寸精度更高，有利于元件組裝；SLM直接成形導(dǎo)電線路，實現(xiàn)導(dǎo)電線路在絕緣基板內(nèi)部任意分布，不再需要金屬導(dǎo)孔實現(xiàn)上下表面之間線路的連通，簡化結(jié)構(gòu)且節(jié)約空間。

總體而言，通過本發(fā)明所構(gòu)思的以上技術(shù)方案與現(xiàn)有技術(shù)相比，主要具備以下優(yōu)點及有益效果：

(1)本發(fā)明采用SLS和SLM復(fù)合3D打印方法，采用不同的送粉噴頭將絕緣非金屬粉末和導(dǎo)電金屬粉末分別送粉至同一打印層的絕緣基板和導(dǎo)電線路區(qū)域，實現(xiàn)同一打印層中絕緣基板和導(dǎo)電線路區(qū)域材料的選擇性分布，并分別采用SLS和SLM分別成形絕緣基板和導(dǎo)電線路區(qū)域，省去凹槽的機(jī)械加工流程，從而一體化成形制造出帶凹槽和導(dǎo)電線路的電路板，進(jìn)而制得埋入式電路板。該打印方法能極大簡化埋入式電路板的工藝流程，降低了制造成本，縮短了制造周期，且制得的電路板凹槽尺寸精度更高，有利于元件組裝。

(2)本發(fā)明的復(fù)合3D打印方法，導(dǎo)電線路在絕緣基板中可任意分布，上下表面間線路的連通不再需要金屬導(dǎo)孔，并有望實現(xiàn)以前因設(shè)計的復(fù)雜性而無法實現(xiàn)的內(nèi)部電路，簡化結(jié)構(gòu)，節(jié)約空間，解除制造方法對設(shè)計的限制性。

(3)本發(fā)明的復(fù)合3D打印方法，在分層切片時設(shè)定的鋪粉層厚度范圍為0.01mm～0.06mm，優(yōu)選為0.03mm。較多的比較測試表明，在上述參數(shù)范圍內(nèi)的切片層在SLS和SLM成形時受熱均勻徹底，可以得到很好的成形效果，且制得的電路板結(jié)構(gòu)致密均勻，性能優(yōu)異。

(4)通過打印過程中溫度等工藝參數(shù)的選擇，可有效地提高最終制得的埋入式電路板的性能。絕緣基板中尼龍粉末的預(yù)熱溫度選擇為170℃，該溫度下對尼龍粉末進(jìn)行預(yù)熱，能夠使尼龍粉末有效的預(yù)熱同時不會熔融，便于后續(xù)SLS成形，且尼龍粉末自身的性質(zhì)不會因預(yù)熱受影響，從而保證了最終電路板的性能。而電路板成形結(jié)束的冷卻溫度選擇為80℃，該溫度下將電路板冷卻，能夠使電路板迅速冷卻，同時其性能不會因為溫度的驟變而發(fā)生變化，保證了電路板的質(zhì)量，同時該溫度也利于對電路板進(jìn)行表面處理。

(5)由于本發(fā)明的構(gòu)思能夠一體成形電路板，且能避免凹槽加工，因此其十分適于制造埋入式電路板。根據(jù)需要，該方法還適用于現(xiàn)有單面及雙面電路板的制造，也可根據(jù)電子元件的形狀制造出多面電路板；此外，該方法不僅適用于單層電路的制作，也可以進(jìn)行多層電路的制造。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的埋入式雙面電路板結(jié)構(gòu)的剖視圖；

圖2為本發(fā)明的埋入式四面電路板結(jié)構(gòu)的剖視圖。

在所有附圖中，相同的附圖標(biāo)記用來表示相同的元件或結(jié)構(gòu)，其中：1導(dǎo)電線路，2絕緣基板，3外層絕緣板，4電子元件。

具體實施方式

為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。此外，下面所描述的本發(fā)明各個實施方式中所涉及到的技術(shù)特征只要彼此之間未構(gòu)成沖突就可以相互組合。

本發(fā)明的工作機(jī)理是在打印帶凹槽電路板絕緣基板的過程中同時打印電路，該方法利用SLM/SLS成形裝置，根據(jù)計算機(jī)CAD設(shè)計模型，利用高功率激光器打印金屬導(dǎo)電線路，低功率激光器打印絕緣基板，一體化成形具有導(dǎo)電線路和凹槽的埋入式電路板結(jié)構(gòu)。

按照本發(fā)明的埋入式電路板復(fù)合3D打印方法具體流程如下：

(a)針對作為打印對象的電路板執(zhí)行三維建模，該電路板上設(shè)置有凹槽和內(nèi)部導(dǎo)電線路，然后對該三維模型進(jìn)行分層切片，并獲取各分層切片中有關(guān)絕緣基板區(qū)域、導(dǎo)電線路區(qū)域和凹槽區(qū)域的數(shù)據(jù)信息；在分層切片時，可以將鋪粉層厚度設(shè)定在一個合適的范圍，如：鋪粉層厚度為0.01mm～0.06mm，優(yōu)選為0.03mm；

(b)將絕緣基板和導(dǎo)電線路的打印材質(zhì)分別設(shè)置為絕緣非金屬粉末材質(zhì)(例如：尼龍6、尼龍9、尼龍11、尼龍12、尼龍66或尼龍610，優(yōu)選為尼龍6或尼龍12粉末)和導(dǎo)電金屬粉末材質(zhì)(例如：銅、金、銀或錫中的一種或幾種的混合材料，優(yōu)選為銅粉或銅錫合金粉末)，然后將上述材質(zhì)通過送粉機(jī)構(gòu)經(jīng)不同的噴頭送出，即分別采用第一送粉噴頭和第二送粉噴頭來執(zhí)行送粉打印，送粉機(jī)構(gòu)中還設(shè)置有吸粉噴頭；

(c)然后，在整個打印過程中，由第一送粉噴頭將絕緣非金屬粉末鋪在成形臺面上，由吸粉噴頭將該打印層中導(dǎo)電線路區(qū)域的絕緣非金屬粉末吸走，第二送粉噴頭隨后在該區(qū)域填充金屬粉末，由此完成該打印層中不同區(qū)域中不同材料的選擇性分布；

(d)采用SLS對該打印層中絕緣基板區(qū)域的絕緣非金屬粉末進(jìn)行預(yù)熱和掃描成形，此時SLM不工作；絕緣基板區(qū)域成形完畢后，SLS停止工作，SLM開始掃描成形該層中導(dǎo)電線路區(qū)域的金屬粉末；完成該層絕緣基板區(qū)域和導(dǎo)電線路區(qū)域的掃描成形后，送粉機(jī)構(gòu)下降一個設(shè)定鋪粉層厚度；

(e)根據(jù)分層切片信息，重復(fù)步驟(c)～(d)直至帶凹槽和內(nèi)部導(dǎo)電線路電路板打印完畢；

(f)取出步驟(e)中制得的電路板，對其進(jìn)行表面處理，即完成帶凹槽和內(nèi)部導(dǎo)電線路電路板制造；然后將相應(yīng)電子元件固定在該電路板上對應(yīng)的凹槽中，并用外層絕緣板封閉，即制得埋入式電路板。

在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例中，對于步驟(c)，所述絕緣非金屬粉末采用粉床送粉，成形缸下降，送粉缸上升，鋪粉輥將送粉缸的粉末鋪到成形臺面上；所述的第二送粉噴頭和吸粉噴頭采用同軸傳送，導(dǎo)電金屬粉末由第二送粉噴頭傳送，吸粉噴頭將該打印層導(dǎo)電線路區(qū)域的絕緣非金屬粉末吸走，送粉噴頭隨即送上導(dǎo)電金屬粉末，完成在同一打印層中，不同材料的選擇性分布。

在本發(fā)明的另一優(yōu)選實施例中，步驟(d)中的SLS掃描成形之前需要對絕緣非金屬粉末進(jìn)行預(yù)熱，尼龍6和尼龍12粉末的預(yù)熱溫度優(yōu)選為170℃；所述的SLM掃描成形過程中采用保護(hù)氣體氛圍保護(hù)，銅粉和銅錫合金粉末的保護(hù)氣體優(yōu)選為氮氣。

在本發(fā)明的另一優(yōu)選實施例中，步驟(e)中制得的電路板成形結(jié)束后先需冷卻降溫，再取出進(jìn)行表面處理，其冷卻溫度優(yōu)選為80℃。大量的比較試驗表明該溫度下將電路板冷卻，能夠使電路板迅速冷卻，同時其性能不會因為溫度的驟變而發(fā)生變化，保證了電路板的質(zhì)量，同時該溫度也利于對電路板進(jìn)行表面處理。

在本發(fā)明的另一優(yōu)選實施例中，步驟(f)中所述的外層絕緣板為同臺設(shè)備SLS掃描成形制得，成形期間不需使用高功率激光器及吸送粉裝置。

進(jìn)一步的研究表明，除了以上工藝參數(shù)之外，SLS和SLM工藝參數(shù)還包括激光功率、掃描間距和掃描速度等，且優(yōu)化工藝參數(shù)因尼龍粉末和金屬粉末種類不同而有所不同。

為了進(jìn)一步具體解釋說明本發(fā)明，以下給出了四個實施例。

實施例1

(1)利用三維建模軟件設(shè)計如圖1所示的埋入式雙面電路板結(jié)構(gòu)模型，其中1為導(dǎo)電線路，2為絕緣基板，3為外層絕緣板，4為電子元件；將模型文件導(dǎo)入SLS/SLM成形裝置中，利用系統(tǒng)切片軟件對該模型進(jìn)行分層切片，每層厚度0.03mm，并獲取各分層切片中有關(guān)絕緣基板區(qū)域、導(dǎo)電線路區(qū)域和凹槽區(qū)域的數(shù)據(jù)信息；

(2)將尼龍6粉末放置在送粉缸中，銅粉放置在雙噴頭同軸吸/送粉機(jī)構(gòu)的送粉噴頭中，其中尼龍6粉末由溶劑沉淀法制得，粒徑范圍為10～30μm，銅粉末為氣霧化制造，粒徑范圍為20～40μm，兩種粉末均保持良好的球形度。送粉噴頭抽真空并通入氮氣作為保護(hù)氣體；

(3)控制送粉缸和鋪粉輥，在成形臺面上鋪一層尼龍6粉末；控制雙噴頭同軸吸/送粉機(jī)構(gòu)，通過吸粉噴頭將模型中該層導(dǎo)電線路區(qū)域的尼龍6粉末吸走，送粉噴頭隨即送上銅粉末進(jìn)行填充；

(4)SLS成形前對尼龍6粉末進(jìn)行預(yù)熱，預(yù)熱溫度設(shè)定為150℃，SLS成形絕緣基板區(qū)域，其中激光功率10W、掃描間距0.1mm、掃描速度2000mm/s和鋪粉層厚0.03mm，此時SLM不工作；絕緣基板區(qū)域成形完畢后，SLS停止工作，SLM開始成形該層中導(dǎo)電線路區(qū)域的銅粉末，其中激光功率為300W、掃描間距0.08mm、掃描速度1000mm/s和鋪粉層厚0.03mm；完成一層掃描成形后，工作缸下降一個0.03mm；

(5)按照系統(tǒng)切片軟件的設(shè)定，重復(fù)步驟(3)～(4)，直到帶凹槽和內(nèi)部導(dǎo)電線路板的雙面電路板加工完畢；

(6)待溫度降低80℃，取出成形的雙面電路板，進(jìn)行表面處理；將相應(yīng)電子元件固定在上下表面的凹槽中，并分別用外層絕緣板封閉，即可獲得埋入式電路板，其中外層絕緣板是采用同設(shè)備SLS成形得到的。

實施例2

(1)利用三維建模軟件設(shè)計如圖1所示的埋入式雙面電路板結(jié)構(gòu)模型，其中1為導(dǎo)電線路，2為絕緣基板，3為外層絕緣板，4為電子元件；將模型文件導(dǎo)入SLS/SLM成形裝置中，利用系統(tǒng)切片軟件對該模型進(jìn)行分層切片，每層厚度0.01mm，并獲取各分層切片中有關(guān)絕緣基板區(qū)域、導(dǎo)電線路區(qū)域和凹槽區(qū)域的數(shù)據(jù)信息；

(2)將尼龍12粉末放置在送粉缸中，銅粉放置在雙噴頭同軸吸送粉機(jī)構(gòu)的送粉噴頭中，其中尼龍12粉末由溶劑沉淀法制得，粒徑范圍為10～30μm，銅粉末為氣霧化制造，粒徑范圍為20～40μm，兩種粉末均保持良好的球形度。送粉噴頭抽真空并通入氮氣作為保護(hù)氣體；

(3)控制送粉缸和鋪粉輥，在成形臺面上鋪一層尼龍12粉末；控制雙噴頭同軸吸/送粉機(jī)構(gòu)，通過吸粉噴頭將模型中該層導(dǎo)電線路區(qū)域的尼龍12粉末吸走，送粉噴頭隨即送上銅粉末進(jìn)行填充；

(4)SLS成形前需對尼龍12粉末進(jìn)行預(yù)熱，預(yù)熱溫度設(shè)定為150℃，SLS成形絕緣基板區(qū)域，其中激光功率10W、掃描間距0.1mm、掃描速度2000mm/s和鋪粉層厚0.01mm，此時SLM不工作；絕緣基板區(qū)域成形完畢后，SLS停止工作，SLM開始成形該層中導(dǎo)電線路區(qū)域的銅粉末，其中激光功率為300W、掃描間距0.08mm、掃描速度1000mm/s和鋪粉層厚0.01mm；完成一層掃描成形后，工作缸下降一個0.01mm；

(5)按照系統(tǒng)切片軟件的設(shè)定，重復(fù)步驟(3)～(4)，直到帶凹槽和內(nèi)部導(dǎo)電線路板的雙面電路板加工完畢；

(6)待溫度降低80℃，取出成形的雙面電路板，進(jìn)行表面處理；將相應(yīng)電子元件固定在上下表面的凹槽中，并分別用外層絕緣板封閉，即可獲得埋入式電路板，其中外層絕緣板是采用同設(shè)備SLS成形得到的。

實施例3

(1)利用三維建模軟件設(shè)計如圖2所示的埋入式四面電路板結(jié)構(gòu)模型，其中1為導(dǎo)電線路，2為絕緣基板，3為外層絕緣板，4為電子元件，將模型文件導(dǎo)入SLS/SLM成形裝置中，利用系統(tǒng)切片軟件對該模型進(jìn)行分層切片，每層厚度0.03mm，并獲取各分層切片中有關(guān)絕緣基板區(qū)域、導(dǎo)電線路區(qū)域和凹槽區(qū)域的數(shù)據(jù)信息；

(2)尼龍12粉末放置在送粉缸中，銅錫合金粉放置在雙噴頭同軸吸送粉機(jī)構(gòu)的送粉噴頭中，其中尼龍12粉末由溶劑沉淀法制得，粒徑范圍為15～35μm，銅粉末為氣霧化制造，粒徑范圍為20～40μm，兩種粉末均保持良好的球形度。送粉噴頭抽真空并通入氮氣作為保護(hù)氣體；

(3)控制送粉缸和鋪粉輥，在成形臺面上鋪一層尼龍12粉末；控制雙噴頭同軸吸/送粉機(jī)構(gòu)，通過吸粉噴頭將模型中該層導(dǎo)電線路區(qū)域的尼龍12粉末吸走，用送粉噴頭隨即送上銅錫合金粉末進(jìn)行填充；

(4)SLS成形前需對尼龍12粉末進(jìn)行預(yù)熱，預(yù)熱溫度設(shè)定為170℃，采用SLS成形絕緣基板區(qū)域，其中激光功率15W、掃描間距0.1mm、掃描速度4000mm/s和鋪粉層厚0.03mm，此時SLM不工作；絕緣基板區(qū)域成形完畢后，SLS停止工作，SLM開始成形該層中導(dǎo)電線路區(qū)域的銅錫合金粉末，其中激光功率為330W、掃描間距0.08mm、掃描速度1100mm/s和鋪粉層厚0.03mm；完成一層掃描成形后，工作缸下降一個0.03mm；

(5)按照系統(tǒng)切片軟件的設(shè)定，重復(fù)步驟(3)～(4)，直到帶凹槽和內(nèi)部導(dǎo)電線路板的四面電路板加工完畢；

(6)待溫度降低80℃，取出成形的四面電路板，進(jìn)行表面處理；將相應(yīng)電子元件固定在四個表面的凹槽中，并分別用外層絕緣板封閉，即可獲得埋入式電路板,其中外層絕緣板是采用同設(shè)備SLS成形得到的。

實施例4

(1)利用三維建模軟件設(shè)計如圖2所示的埋入式四面電路板結(jié)構(gòu)模型，其中1為導(dǎo)電線路，2為絕緣基板，3為外層絕緣板，4為電子元件，將模型文件導(dǎo)入SLS/SLM成形裝備中，利用系統(tǒng)切片軟件對該模型進(jìn)行分層切片，每層厚度0.06mm，并獲取各分層切片中有關(guān)絕緣基板區(qū)域、導(dǎo)電線路區(qū)域和凹槽區(qū)域的數(shù)據(jù)信息；

(2)尼龍6粉末放置在送粉缸中，銅錫合金粉放置在雙噴頭同軸吸送粉機(jī)構(gòu)的送粉噴頭中，其中尼龍6粉末由溶劑沉淀法制得，粒徑范圍為15～35μm，銅錫合金粉末為氣霧化制造，粒徑范圍為20～40μm，兩種粉末均保持良好的球形度。送粉噴頭抽真空并通入氮氣作為保護(hù)氣體；

(3)控制送粉缸和鋪粉輥，在成形臺面上鋪一層尼龍6粉末；控制雙噴頭同軸吸/送粉機(jī)構(gòu)，通過吸粉噴頭將模型中該層導(dǎo)電線路區(qū)域的尼龍6粉末吸走，用送粉噴頭隨即送上銅錫合金粉末進(jìn)行填充；

(4)SLS成形前需對尼龍6粉末進(jìn)行預(yù)熱，預(yù)熱溫度設(shè)定為170℃，采用SLS成形絕緣基板區(qū)域，其中激光功率15W、掃描間距0.1mm、掃描速度4000mm/s和鋪粉層厚0.06mm，此時SLM不工作；絕緣基板區(qū)域成形完畢后，SLS停止工作，SLM開始成形該層中導(dǎo)電線路區(qū)域的銅錫合金粉末，其中激光功率為330W、掃描間距0.08mm、掃描速度1100mm/s和鋪粉層厚0.06mm；完成一層掃描成形后，工作缸下降一個0.06mm；

(5)按照系統(tǒng)切片軟件的設(shè)定，重復(fù)步驟(3)～(4)，直到帶凹槽和內(nèi)部導(dǎo)電線路板的四面電路板加工完畢；

(6)待溫度降低80℃，取出成形的四面電路板，進(jìn)行表面處理；將相應(yīng)電子元件固定在四個表面的凹槽中，并分別用外層絕緣板封閉，即可獲得埋入式電路板，其中外層絕緣板是采用同設(shè)備SLS成形得到的。

本領(lǐng)域的技術(shù)人員容易理解，以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。