[发明专利]一种多工位协同的柔性电子制备系统及方法

权利要求书

1.一种多工位协同的柔性电子制备系统，其特征在于，该系统包括旋转盘模块(100)、上下基板模块(200)、基底电喷雾模块(300)、3D打印底层绝缘层模块(400)、电纺丝模块(500)、3D打印顶层绝缘层模块(600)、激光剥离模块(700)和取料模块(800)，其中：

所述旋转盘模块(100)包括一个旋转盘(101)和若干个分布在旋转盘(101)圆周上的夹具(102)，所述夹具(102)用于固定基板，所述旋转盘(101)用于进行工位转换；

所述上下基板模块(200)、基底电喷雾模块(300)、3D打印底层绝缘层模块(400)、电纺丝模块(500)、3D打印顶层绝缘层模块(600)、激光剥离模块(700)和取料模块(800)依次分布在旋转盘模块(100)的周围；所述上下基板模块(200)用于拾取基板并安放至夹具(102)上，以及用于从夹具上取回基板放入废料箱中；

所述基底电喷雾模块(300)用于在基板上电喷雾出一层带有黏性的基底；所述3D打印底层绝缘层模块(400)用于在基底上打印出底层的绝缘层；所述电纺丝模块(500)用于在底层绝缘层上纺制出电路；所述3D打印顶层绝缘层模块(600)用于在电路上打印出顶层的绝缘层；所述激光剥离模块(700)用于将基底电喷雾模块喷印出的基底烧蚀，使得基板与柔性电子自动分离；所述取料模块(800)用于将被分离的柔性电子从基板上取下。

2.如权利要求1所述的多工位协同的柔性电子制备系统，其特征在于，所述3D打印底层绝缘层模块(400)和电纺丝模块(500)组成一套打印电纺丝模块，所述打印电纺丝模块为一套或多套，均能实现单层或多层柔性电子制备；当布置一套时，若要制备多层柔性电子，需使旋转盘在制备过程中不时反转，当布置多套时则不需要反转，柔性电子层与层之间通过电纺丝纺出的电极相连通。

3.如权利要求1或2所述的多工位协同的柔性电子制备系统，其特征在于，所述上下基板模块(200)包括机械臂(201)、料箱(202)和废料箱(203)，所述机械臂(201)用于拾取和转移基板，其具有三个自由度，所述料箱(202)和废料箱(203)分别用于存放使用前和使用后的基板。

4.如权利要求3所述的多工位协同的柔性电子制备系统，其特征在于，所述基底电喷雾模块(300)包括电喷雾运动单元(301)和安装在其上的喷雾喷嘴(304)，所述喷雾喷嘴(304)在电喷雾运动单元(301)的带动下实现XYZ方向的移动，其连接有喷雾溶液容器(303)，该喷雾溶液容器(303)用于提供制备基底结构的材料溶液，所述喷雾喷嘴(304)与夹具(102)之间设有喷雾高压发生器(305)，用于在喷雾喷嘴(304)和夹具(102)之间形成高压电场；所述电喷雾运动单元(301)上还设有用于视觉定位的电喷雾下视相机(302)。

5.如权利要求4所述的多工位协同的柔性电子制备系统，其特征在于，所述3D打印底层绝缘层模块(400)包括底层运动单元(401)和底层打印头(403)，所述底层打印头(403)安装在底层运动单元(401)上，其在底层运动单元(401)的带动下实现XYZ方向的移动；所述底层运动单元(401)上安装有底层下视相机(402)，该底层下视相机(402)用于视觉定位。

6.如权利要求5所述的多工位协同的柔性电子制备系统，其特征在于，所述电纺丝模块(500)包括电纺丝运动单元(501)和安装在其上的纺丝喷嘴(504)，所述纺丝喷嘴(504)在电纺丝运动单元(501)带动下实现XYZ方向的移动，其与纺丝溶液容器(503)相连，该纺丝溶液容器(503)用于提供制备电路的材料溶液，所述纺丝喷嘴(504)与夹具(102)之间设置有纺丝高压发生器(505)；所述电纺丝运动单元(501)上还设有用于视觉定位的纺丝下视相机(502)。

7.如权利要求6所述的多工位协同的柔性电子制备系统，其特征在于，所述3D打印顶层绝缘层模块(600)包括顶层运动单元(601)和顶层打印头(603)，所述顶层打印头(603)安装在顶层运动单元(601)上，其在顶层运动单元(601)的带动下实现XYZ方向的移动；所述顶层运动单元(601)上安装有顶层下视相机(602)，该顶层下视相机(602)用于视觉定位。