[发明专利]一种电路板的增材制造挤出装置、使用其的增材制造装置及其使用方法

说明书

本发明提供了一种电路板的增材制造挤出装置、使用其的增材制造装置及其使用方法，所述的增材制造挤出装置包括进料管道和与所述进料管道连通的挤出头；所述的进料管道包括相互独立的熔融沉积进料管道和光固化进料管道；所述的挤出头上开设有与所述熔融沉积进料管道连通的熔融沉积挤出口；所述的挤出头上还开设有与所述光固化进料管道连通的光固化挤出口。本发明提供的增材制造挤出装置保证了导电线路的增材加工过程可以按要求快速成型，避免出现短路的问题。同时，采用增材制造方式，只需要对每层的图案进行加工成型，故加工难度和加工成本不会随着加工复杂度的上升而上升，可以实现复杂结构的加工和多层金属布线。

技术领域

本发明属于电路板印刷技术领域，涉及一种增材制造设备及其使用方法，尤其涉及一种电路板的增材制造挤出装置、使用其的增材制造装置及其使用方法。

背景技术

现有的电路板采用印刷电路的方式。在绝缘基材或者介电绝缘层上粘接一层或多层金属层，通常为铜箔。通过光刻的方式，根据布线情况对金属层进行图样转移。通过腐蚀液腐蚀去不需要的金属，定义出金属层的走线情况。再制作通孔，焊盘等完成印刷电路板的加工。

现有的双材料熔融沉积三维增材制造设备使用两个加热挤出结构。两个挤出结构分别熔融挤出两种树脂材料。加热喷头根据工件的水平截面轮廓信息，在水平平面上的运动，同时根据所设定的材料，挤出结构挤出熔融的树脂耗材涂覆在打印机底板平台上，形成一层图案。完成后平台与喷头在电机的控制下增加一个层高的距离，继续下一层图案的成型。如此一层一层直至加工完成。

但现有的电路板加工制造工艺存在如下技术缺陷；

(1)现有的电路板加工制造工艺涉及金属的腐蚀等危险性较高的操作，只能在特定的工厂中大规模进行。

(2)现有的电路板加工方法为减材制造方法，所以会造成大量金属的浪费和含有重金属离子废液的排放。

(3)现有的电路板加工方法涉及金属腐蚀。在多层电路板加工过程中夹层金属的腐蚀工艺较为困难，目前工业界只能勉强达到四层金属的加工复杂度。

(4)现有的双材料熔融沉积三维增材制造设备，由于使用铁氟龙管作为防止倒流的结构，加热温度仅能达到270摄氏度，只能加工有限的几种树脂材料，其中不包括导电材料。同时为了达到较高精度，挤出结构的挤出孔径较小，树脂材料中的颗粒容易堵住挤出头，故也难以加工含有金属粉末的导电树脂材料。

CN108264756A提供了一种三维激光沉积成型的3D打印材料及设备。所述的3D打印材料及设备由供料装置、光固化装置和三维运动平台组成，供料装置包含气泵、料筒、压力控制器、针头、料筒盖和支架组成，气泵的输出端与压力控制器的输入端采用塑料管相连，压力控制器的输出端由塑料管与料筒连通，针头的上端与料筒下端采用内螺纹扣连接，料筒盖与料筒采用螺纹扣相连，料筒固定在支架上，支架下端固定在三维运动平台的架体上；光固化装置采用紫外光发射器，波长为200～400nm，紫外光发射器发出的光束与针头的夹角为四十度，紫外光发射器发出的光束与R轴旋转台的夹角为五十度，紫外光的中心位于针头正后方5～8mm处；三维运动平台由三个轴的位移传感器、R轴旋转台和驱动电机组成，三个轴的位移传感器、R轴旋转台和驱动电机的输入端与运动控制卡连接，驱动电机的运转受运动控制卡上的电机控制器控制，R轴旋转台固定在Z轴上，步进电机的转动与R轴旋转台底部齿轮啮合带动R轴旋转台。

CN108748975A公开了一种纳米级高精度增材制造设备，包括：打印平台和设置在所述打印平台正上方的打印喷头，在打印平台与打印喷头的导电喷嘴之间施加有高压脉冲电源；所述打印平台与所述打印喷头之间还设有垂直于所述打印平台的匀强磁场，所述打印平台与打印喷头之间的间距满足特点要求。