一種低熔點(diǎn)金屬圖案或線路的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種低熔點(diǎn)金屬圖案或線路的制作方法，包括如下步驟：根據(jù)欲打印的圖案或線路圖形制作成絲網(wǎng)模板，并將絲網(wǎng)模板貼合于待打印的基板上方；將打印噴頭固定于三維移動(dòng)平臺(tái)上，根據(jù)欲打印的圖案或線路圖形編寫(xiě)打印噴頭運(yùn)動(dòng)路徑的控制程序；將液態(tài)的金屬墨水霧化，通過(guò)打印噴頭內(nèi)的氣流推動(dòng)金屬墨水噴出并噴覆于絲網(wǎng)模板上，金屬墨水通過(guò)絲網(wǎng)模板的網(wǎng)孔沉積于絲網(wǎng)模板下方的基板上；打印完畢后，去除絲網(wǎng)模板，使相鄰的金屬墨水連接并融合，形成金屬圖案或線路；將絕緣封裝材料涂布在金屬圖案或線路上進(jìn)行封裝后，完成金屬圖案或線路的制作。本發(fā)明提供的制作方法，解決現(xiàn)有的制作方法制作流程復(fù)雜、制作周期較長(zhǎng)的問(wèn)題。
【專利說(shuō)明】
一種低熔點(diǎn)金屬圖案或線路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及絲網(wǎng)印刷技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種以液態(tài)金屬做墨水的絲網(wǎng)印刷方法，更具體的涉及一種采用低熔點(diǎn)金屬制作圖案或線路的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]印刷電路板(英文名稱:Printed Circuit Board，英文縮寫(xiě):PCB)是以絕緣材料輔以導(dǎo)體配線所形成的結(jié)構(gòu)性元件，其上安裝電阻、電容、二極管、晶體管、集成電路芯片等元器件，是一種提供元件之間電子訊號(hào)連接的平臺(tái)。PCB板的應(yīng)用涵蓋了計(jì)算機(jī)、通信終端、汽車(chē)電子、醫(yī)療儀器、航空航天等幾乎所有使用電子設(shè)備的領(lǐng)域。
[0003]PCB板分為普通硬質(zhì)電路板和柔性電路板兩種，硬質(zhì)板通常是由紙基(常用于單面)或玻璃布基(常用于雙面及多層)，預(yù)浸酚醛或環(huán)氧樹(shù)脂，表層一面或兩面沾上覆銅簿再層壓固化而成的覆銅板。柔性電路板是以聚酰亞胺等柔性的絕緣基材制成的電路板，具有重量輕、厚度薄、柔軟、可彎曲等特點(diǎn)，主要用于移動(dòng)通訊、筆記本電腦、數(shù)碼相機(jī)、液晶顯示屏等產(chǎn)品中。
[0004]目前，PCB板的制作方法一般包括開(kāi)料、鉆孔、化學(xué)沉銅、全板電鍍、外層電路、圖形電鍍、外層蝕刻、防焊、成型等流程，使該方法在制作技術(shù)中具有流程復(fù)雜、制作周期較長(zhǎng)的缺陷。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005](一 )要解決的技術(shù)問(wèn)題
[0006]本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種低熔點(diǎn)金屬圖案或線路的制作方法，解決現(xiàn)有的制作方法制作流程復(fù)雜、制作周期較長(zhǎng)的問(wèn)題。
[0007]( 二)技術(shù)方案
[0008]為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種低熔點(diǎn)金屬圖案或線路的制作方法，包括如下步驟:
[0009]S1、根據(jù)欲打印的圖案或線路圖形制作成絲網(wǎng)模板，并將所述制好的絲網(wǎng)模板貼合于待打印的基板上方；
[0010]S2、將打印噴頭固定于三維移動(dòng)平臺(tái)上，根據(jù)欲打印的圖案或線路圖形向所述三維移動(dòng)平臺(tái)的控制系統(tǒng)編寫(xiě)打印噴頭運(yùn)動(dòng)路徑的控制程序；
[0011 ] S3、將液態(tài)的金屬墨水霧化，通過(guò)打印噴頭內(nèi)的氣流推動(dòng)所述金屬墨水噴出并噴覆于所述絲網(wǎng)模板上，所述金屬墨水通過(guò)所述絲網(wǎng)模板的網(wǎng)孔沉積于所述絲網(wǎng)模板下方的基板上；
[0012]S4、打印完畢后，去除絲網(wǎng)模板，使相鄰的金屬墨水連接并融合，形成金屬圖案或線路；
[0013]S5、將絕緣封裝材料涂布在所述金屬圖案或線路上進(jìn)行封裝后，完成金屬圖案或線路的制作。
[0014]其中，前述金屬墨水的熔點(diǎn)為0_650°C。
[0015]進(jìn)一步的，當(dāng)所述金屬墨水的熔點(diǎn)高于室溫時(shí)，在打印過(guò)程中，需將基板置于恒溫箱中，打印完畢后，將基板從恒溫箱中取出冷卻。其中，恒溫箱的溫度大于所述金屬墨水的熔點(diǎn)。
[0016]優(yōu)選的，前述絲網(wǎng)模板的材質(zhì)為聚酯、尼龍或不銹鋼中的任意一種。
[0017]進(jìn)一步的，前述絲網(wǎng)模板的目數(shù)為0-500目。
[0018]優(yōu)選的，前述金屬墨水的霧化方法為氣流霧化法或者超聲霧化法。
[0019]優(yōu)選的，前述打印噴頭內(nèi)氣流的氣壓為0_500kPa。
[0020]進(jìn)一步的，前述金屬墨水霧化后的顆粒直徑為50nm_200 μπι。
[0021 ] 優(yōu)選的，前述絕緣封裝材料為絕緣漆或硅橡膠
[0022]優(yōu)選的，前述基板的材料為金屬或非金屬。
[0023](三)有益效果
[0024]本發(fā)明的上述技術(shù)方案具有如下優(yōu)點(diǎn):
[0025]本發(fā)明提供的低熔點(diǎn)金屬圖案或線路的制作方法，先根據(jù)金屬圖案或線路進(jìn)行絲網(wǎng)模板制作，絲網(wǎng)模板可制成平面或與基板相符合的曲面，因此，無(wú)論基板的表面為平面或是曲面，皆可通過(guò)絲網(wǎng)模板進(jìn)行金屬圖案或線路的印刷制作。
[0026]本發(fā)明通過(guò)將金屬墨水用打印噴頭將霧化后的金屬墨水噴覆于絲網(wǎng)模板上，去除絲網(wǎng)模板后，金屬圖案或線路即成型于基板上，其.制作流程簡(jiǎn)單，可以快速的制作印刷電路板，并且由于低熔點(diǎn)金屬的熔化溫度相對(duì)于常規(guī)的銀、銅來(lái)說(shuō)較低，因此本發(fā)明提供的方法適用于制作對(duì)效率和降低成本有很高要求的場(chǎng)合。
【附圖說(shuō)明】
[0027]圖1是本發(fā)明制作方法的打印裝置示意圖；
[0028]圖2是本發(fā)明制作方法中使用的絲網(wǎng)模板示意圖；
[0029]圖3是本發(fā)明中金屬墨水噴覆于絲網(wǎng)模板后的橫截面示意圖；
[0030]圖4是本發(fā)明制作方法中除去絲網(wǎng)模板后基板的橫截面示意圖；
[0031]圖5是本發(fā)明實(shí)施例一欲打印的金屬圖案不意圖；
[0032]圖6是本發(fā)明實(shí)施例一與欲打印金屬圖案對(duì)應(yīng)的絲網(wǎng)模板；
[0033]圖7是本發(fā)明實(shí)施例二中欲打印金屬線路示意圖；
[0034]圖8是本發(fā)明實(shí)施例二中與欲打印金屬線路對(duì)應(yīng)的絲網(wǎng)模板。
[0035]圖中:1:打印噴頭；2:金屬墨水；3:絲網(wǎng)模板；4:基板；5:金屬圖案；6:與金屬圖案對(duì)應(yīng)的絲網(wǎng)模板；7:金屬線路；8:與金屬線路對(duì)應(yīng)的絲網(wǎng)模板。
【具體實(shí)施方式】
[0036]為使本發(fā)明實(shí)施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本發(fā)明的一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0037]本發(fā)明提供了一種低熔點(diǎn)金屬圖案或線路的制作方法，包括如下步驟:
[0038]S1、根據(jù)欲打印的圖案或線路圖形制作成絲網(wǎng)模板，如圖2所示，并將制好的絲網(wǎng)模板3貼合于待打印的基板4上方；其中，基板4的材料為金屬或非金屬；絲網(wǎng)模板3的材質(zhì)為聚酯、尼龍或不銹鋼中的任意一種，另外，除本發(fā)明中提到的材料以外的其他材料，只要能滿足本發(fā)明的需要，皆可以應(yīng)用于本發(fā)明中；絲網(wǎng)模板3的目數(shù)為0-500目。本發(fā)明中，基板4的材料種類多樣，可以在硬質(zhì)或軟質(zhì)的基板4上打印線路或圖案，從而制作單面或雙面的硬質(zhì)電路板或柔性電路板。
[0039]S2、將打印噴頭I固定于三維移動(dòng)平臺(tái)上，根據(jù)欲打印的圖案或線路圖形向三維移動(dòng)平臺(tái)的控制系統(tǒng)編寫(xiě)打印噴頭I運(yùn)動(dòng)路徑的控制程序；
[0040]S3、將液態(tài)的金屬墨水2霧化，其中，金屬墨水2的霧化方法為氣流霧化法或者超聲霧化法，金屬墨水2霧化后的顆粒直徑為50nm-200 μ m ;然后通過(guò)打印噴頭I內(nèi)的氣流推動(dòng)金屬墨水2噴出并噴覆于絲網(wǎng)模板3上，打印噴頭I內(nèi)氣流的氣壓為0-500kPa。打印過(guò)程各裝置的位置如圖1所示，打印噴頭置于所示絲網(wǎng)模板的上方。噴覆于絲網(wǎng)模板3上的金屬墨水2通過(guò)絲網(wǎng)模板3的網(wǎng)孔沉積于絲網(wǎng)模板3下方的基板4上，如圖3所示。
[0041]S4、打印完畢后，去除絲網(wǎng)模板3，使相鄰的金屬墨水2連接并融合，形成金屬圖案或線路，如圖4所示；
[0042]S5、將絕緣封裝材料涂布在金屬圖案或線路上進(jìn)行封裝后，完成金屬圖案或線路的制作。其中，絕緣封裝材料為絕緣漆或硅橡膠，除本發(fā)明中提到的材料以外的其他材料，只要能滿足本發(fā)明的需要，皆可以應(yīng)用于本發(fā)明中。
[0043]其中，前述金屬墨水2的熔點(diǎn)為0_650°C。
[0044]進(jìn)一步的，當(dāng)金屬墨水2的熔點(diǎn)高于室溫時(shí)，在打印過(guò)程中，需將基板置于恒溫箱中，打印完畢后，將基板4從恒溫箱中取出冷卻；恒溫箱的溫度大于金屬墨水的熔點(diǎn)。
[0045]金屬線路制作完成后，可用導(dǎo)電膠水將元器件粘附在金屬線路的相應(yīng)位置上；然后將絕緣封裝材料涂布在金屬線路之上進(jìn)行封裝，一塊裝有元器件的印刷電路板即制作完成。
[0046]實(shí)施例一
[0047]本發(fā)明實(shí)施例提供了一種以BiSn42為墨水的金屬圖案5的打印制作方法，欲打印的圖形如圖5中所示，絲網(wǎng)模板3采用150目的聚酯板，金屬墨水2為BiSn42,其熔點(diǎn)為138°C，采用氣流霧化的方法將金屬墨水2霧化，打印噴頭I內(nèi)氣流氣壓為300kPa，金屬墨水2霧化后的顆粒直徑為1-40 μ m，基板4材料為玻璃。
[0048]制作方法的步驟如下:首先制作絲網(wǎng)模板3并放置于基板4之上，與金屬圖案5對(duì)應(yīng)的絲網(wǎng)模板6如圖6所示，設(shè)置恒溫箱溫度為180°C，根據(jù)金屬圖案5編寫(xiě)打印噴頭I運(yùn)動(dòng)路徑的控制程序。然后啟動(dòng)打印開(kāi)關(guān)，使金屬墨水2噴覆在絲網(wǎng)模板3之上，待打印完畢，除去絲網(wǎng)模板3，把基板4從恒溫箱中取出，即制作出玻璃基底上的金屬圖案5，打印的金屬圖案5用絕緣漆進(jìn)行封裝。
[0049]實(shí)施例二
[0050]本發(fā)明實(shí)施例提供了一種以GaIn24.5S墨水的單面柔性印刷電路板的制作方法，欲打印的金屬線路7如圖7中所示，絲網(wǎng)模板3為200目的不銹鋼板，金屬墨水2為Galn24.5，其熔點(diǎn)為15.7°C，采用超聲霧化的方法對(duì)金屬墨水2進(jìn)行霧化，打印噴頭I內(nèi)氣流氣壓為350kPa，金屬墨水2霧化后的顆粒直徑為1-40 μ m，基板4材料為柔性PVC塑料片。
[0051]其步驟如下:首先制作與金屬線路7對(duì)應(yīng)的絲網(wǎng)模板8，如圖8所示，并將絲網(wǎng)模板3放置于基板4之上，設(shè)置恒溫箱溫度為30°C，根據(jù)金屬線路7編寫(xiě)打印噴頭I運(yùn)動(dòng)路徑的控制程序。然后啟動(dòng)打印開(kāi)關(guān)，金屬墨水2噴覆在絲網(wǎng)模板3之上，待打印完畢，除去絲網(wǎng)模板3，把基板4從恒溫箱中取出。用導(dǎo)電膠水將元器件粘附在金屬線路7的相應(yīng)位置上，隨后將絕緣漆等絕緣封裝材料涂布在金屬線路7之上進(jìn)行封裝，即制作出柔性基底上的單面印刷電路板。
[0052]最后應(yīng)說(shuō)明的是:以上實(shí)施例僅用以說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對(duì)其限制；盡管參照前述實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解:其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實(shí)施例技術(shù)方案的精神和范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種低熔點(diǎn)金屬圖案或線路的制作方法，其特征在于:包括如下步驟: 51、根據(jù)欲打印的圖案或線路圖形制作成絲網(wǎng)模板，并將所述制好的絲網(wǎng)模板貼合于待打印的基板上方； 52、將打印噴頭固定于三維移動(dòng)平臺(tái)上，根據(jù)欲打印的圖案或線路圖形向所述三維移動(dòng)平臺(tái)的控制系統(tǒng)編寫(xiě)打印噴頭運(yùn)動(dòng)路徑的控制程序； 53、將液態(tài)的金屬墨水霧化，通過(guò)打印噴頭內(nèi)的氣流推動(dòng)所述金屬墨水噴出并噴覆于所述絲網(wǎng)模板上，所述金屬墨水通過(guò)所述絲網(wǎng)模板的網(wǎng)孔沉積于所述絲網(wǎng)模板下方的基板上; 54、打印完畢后，去除絲網(wǎng)模板，使相鄰的金屬墨水連接并融合，形成金屬圖案或線路； 55、將絕緣封裝材料涂布在所述金屬圖案或線路上進(jìn)行封裝后，完成金屬圖案或線路的制作。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低熔點(diǎn)金屬圖案或線路的制作方法，其特征在于:所述金屬墨水的熔點(diǎn)為0-650°C。3.據(jù)權(quán)利要求2所述的低熔點(diǎn)金屬圖案或線路的制作方法，其特征在于:當(dāng)所述金屬墨水的熔點(diǎn)高于室溫時(shí)，在打印過(guò)程中，需將基板置于恒溫箱中，打印完畢后，將基板從恒溫箱中取出冷卻；所述恒溫箱的溫度大于所述金屬墨水的熔點(diǎn)。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低熔點(diǎn)金屬圖案或線路的制作方法，其特征在于:所述絲網(wǎng)模板的材質(zhì)為聚酯、尼龍或不銹鋼中的任意一種。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低熔點(diǎn)金屬圖案或線路的制作方法，其特征在于:所述絲網(wǎng)模板的目數(shù)為0-500目。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低熔點(diǎn)金屬圖案或線路的制作方法，其特征在于:所述金屬墨水的霧化方法為氣流霧化法或者超聲霧化法。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低熔點(diǎn)金屬圖案或線路的制作方法，其特征在于:所述打印噴頭內(nèi)氣流的氣壓為0-500kPa。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低熔點(diǎn)金屬圖案或線路的制作方法，其特征在于:所述金屬墨水霧化后的顆粒直徑為50nm-200 μπι。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低熔點(diǎn)金屬圖案或線路的制作方法，其特征在于:所述絕緣封裝材料為絕緣漆或硅橡膠。10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低熔點(diǎn)金屬圖案或線路的制作方法，其特征在于:所述基板的材料為金屬或非金屬。
【文檔編號(hào)】H05K3/12GK106034383SQ201510109311
【公開(kāi)日】2016年10月19日
【申請(qǐng)日】2015年3月12日
【發(fā)明人】王磊, 劉靜
【申請(qǐng)人】中國(guó)科學(xué)院理化技術(shù)研究所