CN110139491B - 一种电路板制备方法及电路板 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例涉及一种电路板制备方法及电路板。所述方法包括以下步骤：(1)在承载基板表面的全部区域逐层喷涂绝缘墨水，绝缘墨水固化后形成底层；(2)根据第一层电路层的结构，在所述底层表面的第一区域逐层喷涂绝缘墨水，绝缘墨水固化后形成所述第一层电路层的绝缘部；(3)在所述底层表面的第二区域逐层喷涂导电墨水，导电墨水固化后得到所述第一层电路层的导电部；所述第一区域围绕所述第二区域；所述第一层电路层的绝缘区域和所述第一层电路层的导电区域厚度相等。

Description

一种电路板制备方法及电路板
技术领域
本发明实施例涉及电路板技术领域，具体涉及一种电路板制备方法及电路板。
背景技术
电路板是电子工业领域基础组件，用于元器件电气信号传输。几乎我们能见到的电子设备都离不开电路板，小到电子手表、计算器、通用电脑、电视，大到巨型计算机、机器人、通讯电子设备、军用武器系统等，只要有集成电路等电子元器件，它们之间电气互连都要用到电路板，它提供集成电路等各种电子元器件固定装配的机械支撑、实现集成电路等各种电子元器件之间的布线和电气连接。
传统的电路板制造工艺是铜箔蚀刻法，也称减成法。它是用覆铜箔层压板为基板，经网版印刷或光致成像形成抗蚀线路图形，由化学蚀刻得到电路；若是双面或多层电路板还要进行孔金属化与电镀，实现层间电路互连。因此，蚀刻法电路板制造工艺过程复杂、工序多，耗用大量的水与电，也耗用大量铜与化学品材料，产生大量的废水、废液、废渣和重金属污染。
因此，亟需一种低耗、节能、污染较小的新型电路板制造技术。
发明内容
为此，本发明实施例提供一种电路板制备方法及电路板。该方法低耗、节能、污染较小。
为了实现上述目的，本发明的实施方式提供如下技术方案：
本发明的实施方式提供了一种电路板制备方法，包括以下步骤：
(1)在承载基板表面的全部区域逐层喷涂绝缘墨水，绝缘墨水固化后形成底层；
(2)根据第一层电路层的结构，在所述底层表面的第一区域逐层喷涂绝缘墨水，绝缘墨水固化后形成所述第一层电路层的绝缘部；
(3)在所述底层表面的第二区域逐层喷涂导电墨水，导电墨水固化后得到所述第一层电路层的导电部；
所述第一区域围绕所述第二区域；所述第一层电路层的绝缘区域和所述第一层电路层的导电区域厚度相等。
在一个实施例中，所述第一层电路的导电部包括至少一个盲孔和/或至少一个埋孔；所述盲孔由第一导电部分和预留孔构成，所述导电部分为所述预留孔的孔壁，所述导电部分由导电墨水逐层累积而成；
所述埋孔为实心填充，具体由导电墨水填充而成。
在一个实施例中，在步骤(3)之后，所述方法还包括：
(4)根据第一贯通孔层的结构，在所述第一层电路层上的第三区域逐层喷涂绝缘墨水，以得到第一贯通孔层的绝缘部；
(5)在所述第一层电路层上的第四区域逐层喷涂导电墨水，以得到第一贯通孔层的导电部；
所述第三区域围绕所述第四区域；
所述第一贯通孔层的导电部包括至少一个盲孔和/或至少一个埋孔，以用于导通所述第一贯通层两侧的电路层。
在一个实施例中，所述方法还包括：
重复步骤(2)-(4)，以得到由多层电路层和多层贯通孔层交替叠加的电路板。
在一个实施例中，所述第一层电路层和所述第一贯通孔层的厚度均为5μm～100μm。
在一个实施例中，在步骤(1)中和步骤(2)中，使用喷墨打印机喷涂所述绝缘墨水，且所述绝缘墨水具体为UV绝缘墨水；
在步骤(3)中，使用喷墨打印机喷涂导电墨水；
所述喷墨打印机集成至少2个喷头，以用于打印绝缘墨水和导电墨水；且所述喷墨打印机的喷头的一侧或两侧集成有UV灯和红外灯；其中，UV灯用于固化绝缘墨水，红外灯用于固化导电墨水。
在一个实施例中，所述UV绝缘墨水室温粘度≤50cps；
所述导电墨水为纳米金属导电墨水，室温粘度≤50cps；
所述UV灯功率≥5W，其发射的紫外线的峰值波长为365nm或395nm；所述UV灯的照射范围大于或等于所述UV灯对应的喷头一个行程的喷印宽度；
所述的红外灯为短波红外灯或近红外灯；所述红外灯的功率密度≥50W/cm2；
所述红外灯的灯管的有效长度大于或等于其对应的喷头一个行程的喷印宽度的两倍，以使其对应的喷头打印第一行程的时候，第二行程打印的位置可以继续被所述红外灯干燥固化，所述第二行程为所述第一行程的上一个打印行程。
在一个实施例中，所述的承载基板为以下任一种：
PET基板、PI基板、PEN基板、PEEK基板、FR4基板、陶瓷基板、玻璃基板、铝基板、铜基板。
在一个实施例中，所述绝缘墨水为单色UV绝缘墨水或红绿蓝(RGB)三色UV绝缘墨水或青品黄黑(CMYK)四色UV绝缘墨水。
本发明实施例方式的第二方面提供了一种电路板，根据第一方面所述的方法制备而成。
本发明提供的的电路板制备方法，耗能较少、节省能源，排污较少，并且制备效率高，得到的电路板的精度高。
由于本实施例的方案为采用承载基板复合喷墨打印UV绝缘墨水形成底层的方案，一方面如果直接在承载基板表面打印导电墨水，导电墨水与承载基板直接接触，由于承载基板具有不同的表面能和表面结构，不同的承载基板需要匹配不同表面张力的导电墨水，防止墨水的收缩或扩散流淌，并保证喷墨打印电路的精度，本实施例的技术方案通过打印UV绝缘墨水形成的底层与导电墨水具有良好的润湿匹配性，解决了不同承载基板对导电墨水的苛刻要求；另一方面，若承载基板也通过直接打印UV绝缘墨水形成，由于承载基板需要一定的厚度支撑，将显著增加打印的时间。因此，本实施例的技术方案既利用了现有的电子工业高性能承载基板，又通过打印优选的UV绝缘墨水形成底层，底层表面能与导电墨水具有良好的润湿匹配性，解决了导电墨水与不同承载基板的表面能兼容性难题，保证了喷墨打印制造电路板的效率和精度。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是示例性的，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图引伸获得其它的实施附图。
图1为本发明实施例提供的电路板制备方法制备的单层电路板布线示意图；
图2为本发明实施例提供的电路板制备方法制备的单层电路板截面示意图；
图3为本发明实施例提供的电路板制备方法制备的双层电路板布线示意图；
图4为本发明实施例提供的电路板制备方法制备的四层电路板布线示意图；
图5为本发明实施例提供的电路板制备方法制备的含有至少一个埋孔的四层电路板截面示意图；
图6为本发明实施例提供的电路板制备方法制备的含有至少一个盲孔的四层电路板截面示意图；
图7为本发明实施例提供的电路板制备方法制备的含有至少一个盲孔孔的四层电路板截面示意图。
具体实施方式
以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
喷墨打印电路板技术以数字设计、直写沉积、无需丝网网版和蚀刻蒙版，而且具有低耗、节能的优点，成为实现电路板制造绿色化和智能化的热点解决方案。
喷墨打印电路板具有诸多的优势，但在研究和实施的过程中也暴露了该技术的一些弊端，包括导电墨水与承载基板之间表面能的兼容性，墨滴在承载基板表面类似水滴置于荷叶的收缩或极度扩散流淌是诸多喷印电路技术开发者极为棘手的难题，无法形成高质量打印电路图案，严重限制了喷印电路技术的应用，喷印电路技术的前景受到质疑；同时，标准电路板铜层厚度约为35微米(即1OZ)，即便是多层板内层也要17.5微米(即0.5OZ)，而基于导电墨水喷墨打印一次的厚度约1微米，因此，需要反复打印至少约30次才能够达到覆铜板铜层的厚度，即使不考虑每次打印后的干燥固化时间，精密的电路在逐层累积过重中很容易坍塌而无法成型，因为每次打印电路层的横截面不是理想的长方形，而是表面存在一定类似拱桥的弧度，中间与两端高低有落差，在逐层累积过程中落差逐层增大，最终往往导致墨水流淌而坍塌。
在对此方法的研究和实践过程中，本发明的发明人发现：在承载基板表面喷墨打印选定UV绝缘墨水形成绝缘底层，导电墨水与底层接触，而不与承载基板接触，导电墨水与底层具有合适的润湿匹配性，无需兼容种类繁多的承载基板；继而在底层表面优先打印UV绝缘墨水形成电路层的绝缘部分，绝缘部分类似堤坝将导电部分围了起来，之后再打印导电墨水进行填充，导电墨水在受限的空间范围内流平、干燥固化，即使多层累积也不会发生外流或坍塌。本发明的技术方案一方面解决了导电墨水需要兼容种类繁多的承载基板难题，导电墨水只与底层接触，不再与承载基板接触；同时打印电路层时，优先打印绝缘层形成围挡，解决了累积过程中容易流淌或坍塌而无法成型的问题。
接下来，在各个实施例中，对本发明的技术方案进行举例说明。
实施例1
本实施例提供了一种电路板制备方法，包括以下步骤：
(1)在承载基板表面的全部区域逐层喷涂绝缘墨水，绝缘墨水固化后形成底层；
(2)根据第一层电路层的结构，在所述底层表面的第一区域逐层喷涂绝缘墨水，绝缘墨水固化后形成所述第一层电路层的绝缘部；
(3)在所述底层表面的第二区域逐层喷涂导电墨水，导电墨水固化后得到所述第一层电路层的导电部；
所述第一区域围绕所述第二区域；所述第一层电路层的绝缘区域和所述第一层电路层的导电区域厚度相等。
在本实施例的第一示例中，所述第一层电路的导电部包括至少一个盲孔和/或至少一个埋孔；所述盲孔由第一导电部分和预留孔构成，所述导电部分为所述预留孔的孔壁，所述导电部分由导电墨水逐层累积而成；
所述埋孔为实心填充，具体由导电墨水填充而成。
在第一示例的一个例子中，在步骤(3)之后，所述方法还包括：
(4)根据第一贯通孔层的结构，在所述第一层电路层上的第三区域逐层喷涂绝缘墨水，以得到第一贯通孔层的绝缘部；
(5)在所述第一层电路层上的第四区域逐层喷涂导电墨水，以得到第一贯通孔层的导电部；
所述第三区域围绕所述第四区域；
所述第一贯通孔层的导电部包括至少一个盲孔和/或至少一个埋孔，以用于导通所述第一贯通层两侧的电路层。
可以重复步骤(2)-(4)，以得到由多层电路层和多层贯通孔层交替叠加的电路板。其中，每一层的电路层的绝缘部和导电部的打印均根据该层的电路层的结构进行打印的。
各个电路层和各个贯通孔层的厚度相等，可以均为5μm～100μm。
具体的上述的电路层由喷墨打印形成的绝缘部分、喷墨打印形成的电路部分构成以及可能的穿过该层的盲孔和埋孔构成，且从电路层穿过的盲孔和埋孔中的导电部分与电路部分一体打印形成，电路层厚度范围为5μm～100μm。
上述贯通孔层是盲孔和埋孔的一种任意数量或两种组合任意数量和喷墨打印的绝缘部分组成，贯通孔层可用于任意两层或多层电路层之间的相互导通，贯通孔层的厚度与电路层的厚度相同。
上述盲孔由导电部分和预留孔构成，导电部分构成了孔壁，导电部分由喷墨打印导电墨水逐层累积而成；所述的埋孔由导电部分构成，埋孔为实心填充，由喷墨打印导电墨水完全填充而成。
在本实施例的第二示例中，在步骤(1)中和步骤(2)中，使用喷墨打印机喷涂所述绝缘墨水，且所述绝缘墨水具体为UV绝缘墨水；
在步骤(3)中，使用喷墨打印机喷涂导电墨水；
所述喷墨打印机集成至少2个喷头，以用于打印绝缘墨水和导电墨水；且所述喷墨打印机的喷头的一侧或两侧集成有UV灯和红外灯；其中，UV灯用于固化绝缘墨水，红外灯用于固化导电墨水。
在第二示例的一个例子中，所述UV绝缘墨水室温粘度≤50cps；
所述导电墨水为纳米金属导电墨水，室温粘度≤50cps；
所述UV灯功率≥5W，其发射的紫外线的峰值波长为365nm或395nm；所述UV灯的照射范围大于或等于所述UV灯对应的喷头一个行程的喷印宽度；
所述的红外灯为短波红外灯或近红外灯；所述红外灯的功率密度≥50W/cm2；
所述红外灯的灯管的有效长度大于或等于其对应的喷头一个行程的喷印宽度的两倍，以使其对应的喷头打印第一行程的时候，第二行程打印的位置可以继续被所述红外灯干燥固化，所述第二行程为所述第一行程的上一个打印行程。
具体地，上述的喷墨打印机为压电式喷印技术，所采用的压电喷头包括但不限于是爱普生(Epson)、理光(Ricoh)、赛尔(XAAR)、富士Dimatix、柯尼卡(Konica Minolta)、东芝中的一种，喷墨打印机集成喷头数量不低于2个，用于打印UV绝缘墨水和导电墨水；喷墨打印机在喷头一侧或两侧集成有UV灯和红外灯，分别用于干燥固化UV绝缘墨水和导电墨水。
上述UV灯可以是峰值波长为365nm或395nm、功率≥5W市售的UV灯，UV灯的灯管的有效长度大于喷头的一个行程喷印的有效宽度；所述的红外灯为市售的红外灯，优选短波、近红外灯，功率密度≥50W/cm2。
上述红外灯，通过优化设计红外灯的长度和安装位置，红外灯的灯管的有效长度大于等于两倍于喷头一个行程的喷印宽度，一个行程喷印的宽度为喷头的有效宽度，当喷头打印下一个行程的时候，上一个行程打印的位置可以继续被红外灯干燥固化，该方案增加了喷印的导电墨水被照射的时间，提升红外干燥固化效果。例如采用柯尼卡KM1440i喷头(宽度70mm、分辨率为360dpi)，打印分辨率为1440的图案，选择红外灯管有效长度为140mm，双向打印完成第一个行程，完成70mm打印，打印位置被红外灯照射了四次，喷头进入下一个70mm行程打印，由于红外灯向后延伸，上一个打印位置又被照射了四次，该方案对导电墨水进行了充分的干燥固化，可以显著提升导电墨水的电导率。
上述的电路板制备方法，所述UV绝缘墨水为市售高性能绝缘墨水，墨水室温粘度≤50cps，可以被波长为365nm或395nm，功率≥5W的市售UV灯固化，固化后与承载基板具有良好的结合力，具有良好的耐温性，在150度℃环境下持续60分钟，其伸缩率≤1％。
上述的导电墨水为市售的纳米金属导电墨水，优选纳米银导电墨水，墨水室温粘度≤50cps。导电墨水可以被市售的红外灯，优选短波红外灯、近红外灯，功率密度≥50w/cm2所烘干固化；所选用导电墨水与固化后的UV绝缘墨水具有良好的匹配性，导电墨水在固化后的绝缘层表面具有良好的润湿性，导电墨水墨滴在固化后表面的接触角≤30°；导电墨水干燥固化后与固化后形成的绝缘层具有良好的结合力。
在本实施例的第三示例中，所述的承载基板为以下任一种：
PET基板、PI基板、PEN基板、PEEK基板、FR4基板、陶瓷基板、玻璃基板、铝基板、铜基板。
在一个例子中，承载基板为陶瓷基板，绝缘墨水为陶瓷墨水，陶瓷墨水采用与导电墨水同样的干燥固化方案。
在一个例子中，承载基板为聚酰亚胺薄膜，绝缘墨水为聚酰亚胺预聚物为主体溶剂墨水，聚酰亚胺预聚物墨水采用与导电墨水同样的干燥固化方案。
在本实施例的第三示例中，所述绝缘墨水为单色UV绝缘墨水或红绿蓝(RGB)三色UV绝缘墨水或青品黄黑(CMYK)四色UV绝缘墨水。
本实施例还提供了一种电路板，由承载基板、UV绝缘墨水喷墨打印固化后形成的底层、喷墨打印制备的电路层和喷墨打印制备的贯通层依次逐层交叠累积构成。
上述电路板可通过丰富绝缘墨水类型或增加功能墨水或变换印后干燥固化工艺实现。上述电路板包括但不限于彩色电路板、陶瓷电路板、聚酰亚胺电路板、异形电路板的制备；同时，根据应用场景和需求承载基板部分周边可以进行切割，厚度也可以进行切割减薄。
上述的电路板为彩色电路板，指绝缘部分为彩色的，其绝缘部分由红绿蓝(RGB)三色UV绝缘墨水或青品黄黑(CMYK)四色UV绝缘墨水组合打印形成。
上述的电路板为陶瓷电路板，承载基板为陶瓷基板，绝缘墨水为陶瓷墨水，陶瓷墨水采用与导电墨水同样的干燥固化方案。
上述的电路板为聚酰亚胺电路板，承载基板为聚酰亚胺薄膜，绝缘墨水为聚酰亚胺预聚物为主体溶剂墨水，聚酰亚胺预聚物墨水采用与导电墨水同样的干燥固化方案。
上述的电路板为异形电路板，增加喷头通道用于打印UV固化的支撑占位墨水，可UV固化的支撑占位墨水经UV灯固化后，可以被水冲洗溶解，该UV固化的支撑占位墨水采用与UV绝缘墨水相同的固化方案。通过组合打印UV绝缘墨水、可UV固化的支撑占位墨水、导电墨水形成电路板，经水冲洗后，剩下由UV绝缘墨水和导电墨水干燥固化后构成的异形电路板。
由于本实施例的方案为采用承载基板复合喷墨打印UV绝缘墨水形成底层的方案，一方面如果直接在承载基板表面打印导电墨水，导电墨水与承载基板直接接触，由于承载基板具有不同的表面能和表面结构，不同的承载基板需要匹配不同表面张力的导电墨水，防止墨水的收缩或扩散流淌，并保证喷墨打印电路的精度，本实施例的技术方案通过打印UV绝缘墨水形成的底层与导电墨水具有良好的润湿匹配性，解决了不同承载基板对导电墨水的苛刻要求；另一方面，若承载基板也通过直接打印UV绝缘墨水形成，由于承载基板需要一定的厚度支撑，将显著增加打印的时间。因此，本实施例的技术方案既利用了现有的电子工业高性能承载基板，又通过打印优选的UV绝缘墨水形成底层，底层表面能与导电墨水具有良好的润湿匹配性，解决了导电墨水与不同承载基板的表面能兼容性难题，保证了喷墨打印制造电路板的效率和精度。
实施例2
本实施例提供了一种单层电路板制备方法，包括如下方法步骤：
(1)基于喷墨打印机在承载基板表面打印UV绝缘墨水，覆盖整个承载基板，经UV灯固化后形成底层。
(2)根据如图1所示的单层电路板布线示意图确定底层表面的第一区域和第二区域，第一区域为图1所示的单层电路板的绝缘部所在位置。第二区域为图1所示的单层电路板的导电部所在位置，即单层电路板的线路位置。
(3)在底层表面的第一区域喷墨打印UV绝缘墨水，经UV灯固化形成该单层电路板的绝缘部。
(4)在第二区域打印导电墨水填充线路位置，经重复多次打印，且每次红外灯干燥固化，至与同层绝缘部等厚度，得到单层电路板，单层电路板截面示意图如图2所示。
绝缘墨水、导电墨水、打印机等，可参考实施例1的介绍，此处不再赘述。
由于本实施例的方案为采用承载基板复合喷墨打印UV绝缘墨水形成底层的方案，一方面如果直接在承载基板表面打印导电墨水，导电墨水与承载基板直接接触，由于承载基板具有不同的表面能和表面结构，不同的承载基板需要匹配不同表面张力的导电墨水，防止墨水的收缩或扩散流淌，并保证喷墨打印电路的精度，本实施例的技术方案通过打印UV绝缘墨水形成的底层与导电墨水具有良好的润湿匹配性，解决了不同承载基板对导电墨水的苛刻要求；另一方面，若承载基板也通过直接打印UV绝缘墨水形成，由于承载基板需要一定的厚度支撑，将显著增加打印的时间。因此，本实施例的技术方案既利用了现有的电子工业高性能承载基板，又通过打印优选的UV绝缘墨水形成底层，底层表面能与导电墨水具有良好的润湿匹配性，解决了导电墨水与不同承载基板的表面能兼容性难题，保证了喷墨打印制造电路板的效率和精度。
实施例3
本实施例提供了一种双层电路板制备方法，包括如下方法步骤：
(1)基于喷墨打印机在承载基板表面打印UV绝缘墨水，覆盖整个承载基板，经UV灯固化后形成底层。
(2)根据如图3所示的双层电路板布线示意图中的底层电路层的结构，确定底层表面的第一区域和第二区域，底层表面的第一区域为图3所示的双层电路板中底层电路层的绝缘部所在位置。底层表面的第二区域为图3所示的双层电路板中底层电路层的导电部所在位置，即该底层电路层的线路位置。
(3)在底层表面的第一区域喷墨打印UV绝缘墨水，经UV灯固化形成该底层电路层的绝缘部。
(4)在底层表面的第二区域打印导电墨水填充线路位置，经重复多次打印，且每次红外灯干燥固化，至与同层绝缘部等厚度，得到该底层电路层的导电部。该底层电路层的导电部和绝缘部构成了该底层电路层。
(5)根据如图3所示的双层电路板布线示意图中的贯通孔层的结构，确定底层电路层表面的第一区域和第二区域，底层电路层表面的第一区域为图3所示的双层电路板中贯通孔层的绝缘部所在位置。底层电路层表面的第二区域为图3所示的双层电路板中贯通孔层的导电部所在位置。
(6)在底层电路层表面的第一区域喷墨打印UV绝缘墨水，经UV灯固化形成该贯通孔层的绝缘部。
(7)在底层电路层表面的第二区域打印导电墨水填充线路位置，经重复多次打印，且每次红外灯干燥固化，至与同层绝缘部等厚度，得到该贯通孔层的导电部。该贯通孔层的导电部和绝缘部构成了该贯通孔层。
(8)根据如图3所示的双层电路板布线示意图中的顶层电路层的结构，确定贯通孔层表面的第一区域和第二区域，贯通孔层表面的第一区域为图3所示的双层电路板中顶层电路层的绝缘部所在位置。贯通孔层表面的第二区域为图3所示的双层电路板中顶层电路层的导电部所在位置。
(9)在贯通孔层表面的第一区域喷墨打印UV绝缘墨水，经UV灯固化形成顶层电路层的绝缘部。
(10)在贯通孔层表面的第二区域打印导电墨水填充线路位置，经重复多次打印，且每次红外灯干燥固化，至与同层绝缘部等厚度，得到该顶层电路层的导电部。该顶层电路层的导电部和绝缘部构成了该顶层电路层。
绝缘墨水、导电墨水、打印机等，可参考实施例1的介绍，此处不再赘述。
由于本实施例的方案为采用承载基板复合喷墨打印UV绝缘墨水形成底层的方案，一方面如果直接在承载基板表面打印导电墨水，导电墨水与承载基板直接接触，由于承载基板具有不同的表面能和表面结构，不同的承载基板需要匹配不同表面张力的导电墨水，防止墨水的收缩或扩散流淌，并保证喷墨打印电路的精度，本实施例的技术方案通过打印UV绝缘墨水形成的底层与导电墨水具有良好的润湿匹配性，解决了不同承载基板对导电墨水的苛刻要求；另一方面，若承载基板也通过直接打印UV绝缘墨水形成，由于承载基板需要一定的厚度支撑，将显著增加打印的时间。因此，本实施例的技术方案既利用了现有的电子工业高性能承载基板，又通过打印优选的UV绝缘墨水形成底层，底层表面能与导电墨水具有良好的润湿匹配性，解决了导电墨水与不同承载基板的表面能兼容性难题，保证了喷墨打印制造电路板的效率和精度。
实施例4
本实施例提供了一种四层电路板制备方法，包括如下方法步骤：
(1)基于喷墨打印机在承载基板表面打印UV绝缘墨水，覆盖整个承载基板，经UV灯固化后形成底层。
(2)根据如图4所示的四层电路板布线示意图中的底层电路层的结构，确定底层表面的第一区域和第二区域，底层表面的第一区域为图4所示的四层电路板中底层电路层的绝缘部所在位置。底层表面的第二区域为图4所示的四层电路板中底层电路层的导电部所在位置，即该底层电路层的线路位置。
(3)在底层表面的第一区域喷墨打印UV绝缘墨水，经UV灯固化形成该底层电路层的绝缘部。
(4)在底层表面的第二区域打印导电墨水填充线路位置，经重复多次打印，且每次红外灯干燥固化，至与同层绝缘部等厚度，得到该底层电路层的导电部。该底层电路层的导电部和绝缘部构成了该底层电路层。
(5)根据如图4所示的四层电路板布线示意图中的第一贯通孔层的结构，确定底层电路层表面的第一区域和第二区域，底层电路层表面的第一区域为图4所示的四层电路板中第一贯通孔层的绝缘部所在位置。底层电路层表面的第二区域为图4所示的四层电路板中第一贯通孔层的导电部所在位置。该第一贯通孔层为与该底层电路层相邻的贯通孔层。第一贯通孔层包括至少一个埋孔和至少一个盲孔。
(6)在底层电路层表面的第一区域喷墨打印UV绝缘墨水，经UV灯固化形成该第一贯通孔层的绝缘部。
(7)在底层电路层表面的第二区域打印导电墨水填充线路位置，经重复多次打印，且每次红外灯干燥固化，至与同层绝缘部等厚度，得到该第一贯通孔层的导电部。该第一贯通孔层的导电部和绝缘部构成了该第一贯通孔层。
(8)根据如图4所示的四层电路板布线示意图中的第二层电路层的结构，确定第一贯通孔层表面的第一区域和第二区域，第一贯通孔层表面的第一区域为图4所示的四层电路板中第二层电路层的绝缘部所在位置。第一贯通孔层表面的第二区域为图4所示的四层电路板中第二层电路层的导电部所在位置。第二层电路层为与第一贯通孔层相邻，且位于第一贯通孔层上面的电路层。
(9)在第一贯通孔层表面的第一区域喷墨打印UV绝缘墨水，经UV灯固化形成第二层电路层的绝缘部。
(10)在第一贯通孔层表面的第二区域打印导电墨水填充线路位置，经重复多次打印，且每次红外灯干燥固化，至与同层绝缘部等厚度，得到该第二层电路层的导电部。该第二层电路层的导电部和绝缘部构成了该第二层电路层。
(11)根据如图4所示的四层电路板布线示意图中的第二贯通孔层的结构，确定第二层电路层表面的第一区域和第二区域，第二层电路层表面的第一区域为图4所示的四层电路板中第二贯通孔层的绝缘部所在位置。第二层电路层表面的第二区域为图4所示的四层电路板中第二贯通孔层的导电部所在位置。该第二贯通孔层为与该二层电路层相邻，且位于该第二层电路层上面的贯通孔层。第二贯通孔层包括至少一个埋孔和至少一个盲孔。
(12)在第二层电路层表面的第一区域喷墨打印UV绝缘墨水，经UV灯固化形成该第二贯通孔层的绝缘部。
(13)在第二层电路层表面的第二区域打印导电墨水填充线路位置，经重复多次打印，且每次红外灯干燥固化，至与同层绝缘部等厚度，得到该第二贯通孔层的导电部。该第二贯通孔层的导电部和绝缘部构成了该第二贯通孔层。
(14)根据如图4所示的四层电路板布线示意图中的第三层电路层的结构，确定第二贯通孔层表面的第一区域和第二区域，第二贯通孔层表面的第一区域为图4所示的四层电路板中第三层电路层的绝缘部所在位置。第二贯通孔层表面的第二区域为图4所示的四层电路板中第三层电路层的导电部所在位置。第三层电路层为与第二贯通孔层相邻，且位于第二贯通孔层上面的电路层。
(15)在第二贯通孔层表面的第一区域喷墨打印UV绝缘墨水，经UV灯固化形成第三层电路层的绝缘部。
(16)在第二贯通孔层表面的第二区域打印导电墨水填充线路位置，经重复多次打印，且每次红外灯干燥固化，至与同层绝缘部等厚度，得到该第三层电路层的导电部。该第三层电路层的导电部和绝缘部构成了该第三层电路层。
(17)根据如图4所示的四层电路板布线示意图中的第三贯通孔层的结构，确定第三层电路层表面的第一区域和第二区域，第三层电路层表面的第一区域为图4所示的四层电路板中第三贯通孔层的绝缘部所在位置。第三层电路层表面的第二区域为图4所示的四层电路板中第三贯通孔层的导电部所在位置。该第三贯通孔层为与该第三层电路层相邻的贯通孔层，且位于该第三层电路层之上的贯通孔层。第三贯通孔层包括至少一个埋孔和至少一个盲孔。
(18)在第三层电路层表面的第一区域喷墨打印UV绝缘墨水，经UV灯固化形成该第三贯通孔层的绝缘部。
(19)在第三层电路层表面的第二区域打印导电墨水填充线路位置，经重复多次打印，且每次红外灯干燥固化，至与同层绝缘部等厚度，得到该第三贯通孔层的导电部。该第三贯通孔层的导电部和绝缘部构成了该第三贯通孔层。
(20)根据如图4所示的四层电路板布线示意图中的顶层电路层的结构，确定第三贯通孔层表面的第一区域和第二区域，第三贯通孔层表面的第一区域为图4所示的四层电路板中顶层电路层的绝缘部所在位置。第三贯通孔层表面的第二区域为图4所示的四层电路板中顶层电路层的导电部所在位置。
(21)在第三贯通孔层表面的第一区域喷墨打印UV绝缘墨水，经UV灯固化形成顶层电路层的绝缘部。
(22)在第三贯通孔层表面的第二区域打印导电墨水填充线路位置，经重复多次打印，且每次红外灯干燥固化，至与同层绝缘部等厚度，得到该顶层电路层的导电部。该顶层电路层的导电部和绝缘部构成了该顶层电路层。
其中，图5、图6、图7为本实施例制备得到四层电路板的不同位置的截面示意图。
绝缘墨水、导电墨水、打印机、盲孔、埋孔等，可参考实施例1的介绍，此处不再赘述。
由于本实施例的方案为采用承载基板复合喷墨打印UV绝缘墨水形成底层的方案，一方面如果直接在承载基板表面打印导电墨水，导电墨水与承载基板直接接触，由于承载基板具有不同的表面能和表面结构，不同的承载基板需要匹配不同表面张力的导电墨水，防止墨水的收缩或扩散流淌，并保证喷墨打印电路的精度，本实施例的技术方案通过打印UV绝缘墨水形成的底层与导电墨水具有良好的润湿匹配性，解决了不同承载基板对导电墨水的苛刻要求；另一方面，若承载基板也通过直接打印UV绝缘墨水形成，由于承载基板需要一定的厚度支撑，将显著增加打印的时间。因此，本实施例的技术方案既利用了现有的电子工业高性能承载基板，又通过打印优选的UV绝缘墨水形成底层，底层表面能与导电墨水具有良好的润湿匹配性，解决了导电墨水与不同承载基板的表面能兼容性难题，保证了喷墨打印制造电路板的效率和精度。
以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的技术方案的基础之上，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包括在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种电路板制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)在承载基板表面的全部区域逐层喷涂绝缘墨水，绝缘墨水固化后形成底层；
(2)根据第一层电路层的结构，在所述底层表面的第一区域逐层喷涂绝缘墨水，绝缘墨水固化后形成所述第一层电路层的绝缘部；
(3)在所述底层表面的第二区域逐层喷涂导电墨水，导电墨水固化后得到所述第一层电路层的导电部；
所述第一区域围绕所述第二区域；所述第一层电路层的绝缘区域和所述第一层电路层的导电区域厚度相等；其中，
在步骤(1)中和步骤(2)中，使用喷墨打印机喷涂所述绝缘墨水，且所述绝缘墨水具体为UV绝缘墨水；
在步骤(3)中，使用喷墨打印机喷涂导电墨水；
所述喷墨打印机集成至少2个喷头，以用于打印绝缘墨水和导电墨水；且所述喷墨打印机的喷头的一侧或两侧集成有UV灯和红外灯；其中，UV灯用于固化绝缘墨水，红外灯用于固化导电墨水；
所述UV绝缘墨水室温粘度≤50cps；
所述导电墨水为纳米金属导电墨水，室温粘度≤50cps；
所述UV灯功率≥5W，其发射的紫外线的峰值波长为365nm或395nm；所述UV灯的照射范围大于或等于所述UV灯对应的喷头一个行程的喷印宽度；
所述的红外灯为短波红外灯或近红外灯；所述红外灯的功率密度≥50W/cm2；
所述红外灯的灯管的有效长度大于或等于其对应的喷头一个行程的喷印宽度的两倍，以使其对应的喷头打印第一行程的时候，第二行程打印的位置可以继续被所述红外灯干燥固化，所述第二行程为所述第一行程的上一个打印行程。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一层电路的导电部包括至少一个盲孔和/或至少一个埋孔；所述盲孔由第一导电部分和预留孔构成，所述导电部分为所述预留孔的孔壁，所述导电部分由导电墨水逐层累积而成；
所述埋孔为实心填充，具体由导电墨水填充而成。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在步骤(3)之后，所述方法还包括：
(4)根据第一贯通孔层的结构，在所述第一层电路层上的第三区域逐层喷涂绝缘墨水，以得到第一贯通孔层的绝缘部；
(5)在所述第一层电路层上的第四区域逐层喷涂导电墨水，以得到第一贯通孔层的导电部；
所述第三区域围绕所述第四区域；
所述第一贯通孔层的导电部包括至少一个盲孔和/或至少一个埋孔，以用于导通所述第一贯通层两侧的电路层。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
重复步骤(2)-(4)，以得到由多层电路层和多层贯通孔层交替叠加的电路板。
5.根据权利要求3所述的方法，所述第一层电路层和所述第一贯通孔层的厚度均为5μm～100μm。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的承载基板为以下任一种：
PET基板、PI基板、PEN基板、PEEK基板、FR4基板、陶瓷基板、玻璃基板、铝基板、铜基板。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述绝缘墨水为单色UV绝缘墨水或红绿蓝(RGB)三色UV绝缘墨水或青品黄黑(CMYK)四色UV绝缘墨水。
8.一种电路板，其特征在于，根据权利要求1-7任一项所述的方法制备而成。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN110572939B (zh) * 2019-08-19 2021-06-01 深南电路股份有限公司 一种3d打印电路板的方法以及3d打印电路板
CN111918530B (zh) * 2020-07-30 2021-04-20 华中科技大学 一种共形tr组件及其全打印制备方法
CN112074090B (zh) * 2020-09-08 2023-09-26 北京大华博科智能科技有限公司 一种电路板3d打印制备方法及制备的电路板
CN113593777B (zh) * 2021-07-30 2023-04-14 长春捷翼汽车科技股份有限公司 线束的生产方法、喷嘴及线束
CN113963855A (zh) * 2021-09-21 2022-01-21 北京大华博科智能科技有限公司 Z轴导电体和z轴导电膜及其制备方法和应用

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100735411B1 (ko) * 2005-12-07 2007-07-04 삼성전기주식회사 배선기판의 제조방법 및 배선기판
CN103974547A (zh) * 2012-12-25 2014-08-06 北京中科纳通科技有限公司 一种利用喷墨技术的印制电路板制造方法
CN103200782B (zh) * 2013-04-18 2015-12-09 汕头超声印制板（二厂）有限公司 一种全喷墨印制电路板制造方法
CN104411122B (zh) * 2014-05-31 2017-10-20 福州大学 一种多层柔性电路板的3d打印方法
CN108495474A (zh) * 2018-04-11 2018-09-04 深圳市百柔新材料技术有限公司 3d打印线路板的方法
CN109451674A (zh) * 2018-11-02 2019-03-08 深圳市金洲精工科技股份有限公司 印刷电路板的制造方法

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