[发明专利]桌面式超声波与气溶胶微电子三维打印装置及成形方法

说明书

本发明公开了一种桌面式超声波与气溶胶微电子三维打印装置及成形方法，包括：气源、气路系统、气溶胶雾化系统、三轴运动系统、超声波雾化系统、基台系统以及制印头；气源与气路系统相连通；气路系统分别与气溶胶雾化系统和超声波雾化系统相连通；三轴运动系统用于驱动基台系统沿X轴与Y轴方向移动，并用于驱动制印头沿Z轴方向移动；气溶胶雾化系统和/或超声波雾化系统的输出端分别与制印头相连通。本发明提供的桌面式超声波与气溶胶微电子三维打印装置结构稳定，安装和使用便捷，打印灵活度高，其成形方法操作简便，大大提高打印效率，同时降低打印成本。

技术领域

本发明属于微电子三维打印技术领域，更具体的说是涉及一种桌面式超声波与气溶胶微电子三维打印装置及成形方法。

背景技术

在传统的微电子线路板制造业中，无论是普通的刚性电子线路板还是近些年的柔性电子线路板的生产，都要通过一系列的复杂工序最终制成，常见的工序包括覆铜板的影像、沉铜、线路、电镀、蚀刻、阻焊、文字和表面处理等等。这种生产方式，一方面，生产设备的投入比较大，对于小批量的生产或个性化的制作非常不便，特别是电镀和蚀刻工序产生一种桌面式超声波与气溶胶微电子三维打印装置及成形方法的工业废气和废水都带来了对操作者和环境的破环。另一方面，所说的电子线路板都是以平面的覆铜板为主，对于复杂的立体结构很难实施在线的嵌入式制版。

最近，有些学者提出了是否可以用普通喷墨打印机完成电子线路板直接打印的设想，但是可以注意对于微细线路的打印，普通喷墨打印机在打印精度上很难满足工业制品的要求。由于普通的喷墨打印机打印喷头与打印制品的间隙很小，对立体结构的电子制品一种桌面式超声波与气溶胶微电子三维打印装置及成形方法也不容易实现。由于纳米悬浮液不同于普通喷墨打印机的墨水，如果使用普通的喷墨打印一种桌面式超声波与气溶胶微电子三维打印装置及成形方法机很容易使喷头发生阻塞的现象，同时也无法在线控制液体的流量和粘度等重要指标，对后续工序如墨水的固化和烘干也带来很大的不便。

因此，如何提供一种桌面式超声波与气溶胶微电子三维打印装置及成形方法成为了本领域技术人员亟需解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种桌面式超声波与气溶胶微电子三维打印装置及成形方法，结构稳定，安装和使用便捷，打印灵活度高，其成形方法操作简便，大大提高打印效率，同时降低打印成本。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种桌面式超声波与气溶胶微电子三维打印装置，包括：气源、气路系统、气溶胶雾化系统、三轴运动系统、超声波雾化系统、基台系统以及制印头；

所述气源与所述气路系统相连通；所述气路系统分别与所述气溶胶雾化系统和所述超声波雾化系统相连通；所述三轴运动系统用于驱动所述基台系统沿X轴与Y轴方向移动，并用于驱动所述制印头沿Z轴方向移动；所述气溶胶雾化系统和/或所述超声波雾化系统的输出端分别与所述制印头相连通。

进一步的，所述气路系统包括三路气路，气路一作为超声波雾化系统导电颗粒的运输载体，气路二作为气溶胶雾化系统导电墨水形成气溶胶的气源及气溶胶的运输载体，气路三作为气溶胶雾化系统完成雾化动作后的气体释放气路。

进一步的，所述气溶胶雾化系统包括磁力搅拌器、加热云环、第一导电墨水槽、第一雾化头、气体回路口、气溶胶震荡器及搅拌棒；其中第一雾化头位于所述第一导电墨水槽内部，所述第一雾化头顶部与气路二相连，加热云环设置在所述第一导电墨水槽外壁上；所述气溶胶振荡器安装在所述第一导电墨水槽的一侧，一端与所述第一导电墨水槽相连通，另一端与所述气体回路口相连通；所述磁力搅拌器设置于所述第一导电墨水槽底部，所述搅拌棒设置于所述第一导电墨水槽内部。

进一步的，所述三轴运动系统包括X轴驱动模块、Y轴驱动模块与Z轴驱动模块，其中所述X轴驱动模块与所述Y轴驱动模块的输出端分别与所述基台系统相连，实现基台系统工作期间沿X轴与Y轴方向的运动；所述Z轴驱动模块的输出端与所述制印头相连，实现制印头工作期间沿Z轴方向的运动。