CN110536551B - 一种电路板的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种电路板的制备方法，包括以下步骤：（1）使用3D画图软件获得带有空腔的绝缘部分结构，所述空腔的结构与电路布线结构相同；（2）利用3D打印技术打印所述绝缘部分结构；（3）利用导电油墨对所述绝缘部分结构进行涂履处理；（4）将导电油墨固化在空腔结构中，该制备方法不仅操作技术难度小，设备更加简单和价格低廉，同时还能避免绝缘层和导电层在逐层打印时因热膨胀系数等材料性能差异出现的弯曲、连接不牢或烧焦的缺陷。

Description

一种电路板的制备方法
技术领域
本发明涉及线路板技术领域，特别是涉及一种电路板的制备方法。
背景技术
电路板的名称有：陶瓷电路板，氧化铝陶瓷电路板，氮化铝陶瓷电路板，线路板，PCB板，铝基板，高频板，厚铜板，阻抗板，PCB，超薄线路板，超薄电路板，印刷（铜刻蚀技术）电路板等。电路板使电路迷你化、直观化，对于固定电路的批量生产和优化用电器布局起重要作用。电路板可称为印刷线路板或印刷电路板，英文名称为（Printed Circuit Board）PCB、（Flexible Printed Circuit board）FPC线路板（FPC线路板又称柔性线路板柔性电路板是以聚酰亚胺或聚酯薄膜为基材制成的一种具有高度可靠性，绝佳的可挠性印刷电路板。具有配线密度高、重量轻、厚度薄、弯折性好的特点。）和软硬结合板（reechas，Soft andhard combination plate）-FPC与PCB的诞生与发展，催生了软硬结合板这一新产品。因此，软硬结合板，就是柔性线路板与硬性线路板，经过压合等工序，按相关工艺要求组合在一起，形成的具有FPC特性与PCB特性的线路板；3D打印通常是采用数字技术材料打印机来实现的。常在模具制造、工业设计等领域被用于制造模型，后逐渐用于一些产品的直接制造，已经有使用这种技术打印而成的零部件。该技术在珠宝、鞋类、工业设计、建筑、工程和施工（AEC）、汽车，航空航天、牙科和医疗产业、教育、地理信息系统、土木工程、枪支以及其他领域都有所应用。
现有的电路板在制作的过程当中也会用到3D打印技术，目前在使用3D打印技术制备电路板时，通常是采用逐层打印的方法打印导电层或绝缘层，但是这种方法不仅耗时长，成本高、设备昂贵，同时需要对多种不同性质材料进行打印，使得电路板的绝缘层和导电层在逐层打印时会受热膨胀系数等材料性能差异出现的弯曲、连接不牢或烧焦等缺陷。
发明内容
本发明的目的在于避免现有技术中的不足之处而提供一种电路板的制备方法，该制备方法不仅操作技术难度小，设备更加简单和价格低廉，同时还能避免绝缘层和导电层在逐层打印时因热膨胀系数等材料性能差异出现的弯曲、连接不牢或烧焦的缺陷。
本发明的目的通过以下技术方案实现：
一种电路板的制备方法，包括以下步骤：
（1）使用3D画图软件获得带有空腔的绝缘部分结构，所述空腔的结构与电路布线结构相同；
（2）利用3D打印技术打印所述绝缘部分结构；
（3）利用导电油墨对所述绝缘部分结构进行涂履处理；
（4）将导电油墨固化在空腔结构中。
进一步的，步骤（1）中，所述3D画图软件为SolidWorks、VG中的任意一种画图软件。
进一步的，步骤（2）中，所述绝缘部分结构通过3D打印技术打印成型后，需要依次对绝缘部分进行固化、表面处理和遮盖处理。
进一步的，所述固化方法为光固化、热固化和冷却中的任一种方法。
进一步的，所述表面处理方法为电解抛光或化学抛光。
进一步的，所述遮盖的方法为掩膜或贴保护膜。
进一步的，步骤（2）中，所述3D打印技术为SLA、DLP和FDM中的任一种技术。
进一步的，步骤（3）中，所述涂履处理的方法为将导电油墨注入到所述绝缘部分结构内或者将绝缘部分结构浸泡在导电油墨中。
进一步的，步骤（3）中，所述绝缘部分结构在涂履导电油墨时受到场的作用，所述场为力场或温度场。
进一步的，步骤（4）中，所述导电油墨的固化方法为高温烘干或风干。
有益效果：由于该电路板的制备过程当中，通过3D打印技术打印带有空腔的绝缘部分，并且3D打印树脂比打印金属的技术难度小，使得设备更加简单和价格低廉，有利于推广使用，同时避免绝缘层和导电层在逐层打印时因热膨胀系数等材料性能差异出现的弯曲、连接不牢或烧焦等缺陷。
附图说明
利用附图对发明作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本发明的任何限制，对于本领域的普通技术人员，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据以下附图获得其它的附图。
图1是本发明的一种电路板的制备方法的工艺流程图。
具体实施方式
一种电路板的制备方法，包括以下步骤：
（1）使用3D画图软件获得带有空腔的绝缘部分结构，所述空腔的结构与电路布线结构相同；
（2）利用3D打印技术打印所述绝缘部分结构；
（3）利用导电油墨对所述绝缘部分结构进行涂履处理；
（4）将导电油墨固化在空腔结构中。
优选实施例中，步骤（1）中，步骤（1）中，所述3D画图软件为SolidWorks、VG中的任意一种画图软件。
优选实施例中，步骤（2）中，所述绝缘部分结构通过3D打印技术打印成型后，需要依次对绝缘部分进行固化处理、表面处理和遮盖处理，固化处理是使得绝缘部分结构得到有效的成型，表面处理是为了提高绝缘树脂与导电油墨的结合强度，遮盖处理是在不需要导电的位置贴膜进行遮盖，为了防止导电油墨外溢导致线路变形或短路，保证线路完整。
优选实施例中，所述固化方法为光固化、热固化和冷却中的任一种方法，该固化效果最佳。
优选实施例中，所述表面处理方法为电解抛光或化学抛光。
优选实施例中，所述遮盖的方法为掩膜或贴保护膜。
优选实施例中，步骤（2）中，所述3D打印技术为SLA、DLP和FDM中的任一种技术，该技术打印效果最佳。
优选实施例中，步骤（3）中，所述涂履处理的方法为将导电油墨注入到所述绝缘部分结构内或者将绝缘部分结构浸泡在导电油墨中。
优选实施例中，步骤（3）中，所述绝缘部分结构在涂履导电油墨时受到场的作用，所述场为力场或温度场，使得绝缘部分结构的腔道能够与导电油墨充分接触。
优选实施例中，步骤（4）中，所述导电油墨的固化方法为高温烘干（温度100℃-200℃）和风干中的一种方法。
实施例1
本实施例提供一种电路板的制备方法，包括以下步骤：
（1）使用SolidWorks画图软件获得带有空腔的绝缘部分结构，所述空腔的结构与电路布线结构相同；具体工艺是：从软件中获得带有空腔的绝缘部分三维模型的制作软件数据，其中空腔结构要求与电路图的布线结构相同；
（2）利用3D打印技术打印所述绝缘部分结构；具体工艺是：将步骤（1）中的软件数据输入到SLA打印中，同时通过SLA打印技术使用光敏树脂打印具有空腔的绝缘部分，随后在光固化机上进行光固化，使得绝缘部分结构得到有效的成型，随后使用活化剂对空腔表面进行活化处理，为了提高绝缘树脂与导电油墨的结合强度，接下来对不需要附着导电油墨的位置贴上保护膜，对不需要导电的位置贴膜进行遮盖，为了防止导电油墨外溢导致线路变形或短路，保证线路完整，最后浸泡在纳米银导电油墨中；
（3）利用导电油墨对所述绝缘部分结构进行涂履处理；具体工艺是：绝缘部分浸泡在导电油墨中时以一定力场的频率发生反复振动，使得腔道与导电油墨充分接触和结合；
（4）将导电油墨固化在空腔结构中；具体工艺是：随后提出附有导电油墨的绝缘部分，随后将导电油墨在高温烘干的条件下，控制高温温度为100℃，中烘干固化，最后撕掉保护膜。
实施例2
本实施例提供一种电路板的制备方法，包括以下步骤：
（1）使用SolidWorks画图软件获得带有空腔的绝缘部分结构，所述空腔的结构与电路布线结构相同；具体工艺是：从软件中获得带有空腔的绝缘部分三维模型的制作软件数据，其中空腔结构要求与电路图的布线结构相同；
（2）利用3D打印技术打印所述绝缘部分结构；具体工艺是：将步骤（1）中的软件数据输入到SLA打印中，同时通过SLA打印技术使用光敏树脂打印具有空腔的绝缘部分，随后在光固化机上进行光固化，使得绝缘部分结构得到有效的成型，随后使用活化剂对空腔表面进行活化处理，为了提高绝缘树脂与导电油墨的结合强度，接下来对不需要附着导电油墨的位置贴上保护膜，对不需要导电的位置贴膜进行遮盖，为了防止导电油墨外溢导致线路变形或短路，保证线路完整，最后浸泡在纳米银导电油墨中；
（3）利用导电油墨对所述绝缘部分结构进行涂履处理；具体工艺是：绝缘部分浸泡在导电油墨中时以一定温度场的频率发生反复振动，使得腔道与导电油墨充分接触和结合；
（4）将导电油墨固化在空腔结构中；具体工艺是：随后提出附有导电油墨的绝缘部分，随后将导电油墨在高温烘干的条件下，控制高温温度为150℃，中烘干固化，最后撕掉保护膜。
实施例3
本实施例提供一种电路板的制备方法，包括以下步骤：
（1）使用VG画图软件获得带有空腔的绝缘部分结构，所述空腔的结构与电路布线结构相同；具体工艺是：从软件中获得带有空腔的绝缘部分三维模型的制作软件数据，其中空腔结构要求与电路图的布线结构相同；
（2）利用3D打印技术打印所述绝缘部分结构；具体工艺是：将步骤（1）中的软件数据输入到SLA打印中，同时通过SLA打印技术使用光敏树脂打印具有空腔的绝缘部分，随后在光固化机上进行光固化，使得绝缘部分结构得到有效的成型，随后使用活化剂对空腔表面进行活化处理，为了提高绝缘树脂与导电油墨的结合强度，接下来对不需要附着导电油墨的位置贴上保护膜，对不需要导电的位置贴膜进行遮盖，为了防止导电油墨外溢导致线路变形或短路，保证线路完整，最后浸泡在纳米银导电油墨中；
（3）利用导电油墨对所述绝缘部分结构进行涂履处理；具体工艺是：绝缘部分浸泡在导电油墨中时以一定力场的频率发生反复振动，使得腔道与导电油墨充分接触和结合；
（4）将导电油墨固化在空腔结构中；具体工艺是：随后提出附有导电油墨的绝缘部分，随后风干固化，最后撕掉保护膜。
有益效果：由于该电路板的制备过程当中，通过3D打印技术打印带有空腔的绝缘部分，并且3D打印树脂比打印金属的技术难度小，使得设备更加简单和价格低廉，有利于推广使用，同时避免绝缘层和导电层在逐层打印时因热膨胀系数等材料性能差异出现的弯曲、连接不牢或烧焦等缺陷。
最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。

Claims (9)

1.一种电路板的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
(1)使用3D画图软件获得带有空腔的绝缘部分结构，所述空腔的结构与电路布线结构相同；
(2)利用3D打印技术打印所述绝缘部分结构；
(3)利用导电油墨对所述绝缘部分结构进行涂覆处理；
(4)将导电油墨固化在空腔结构中。
2.如权利要求 1所述的一种电路板的制备方法，其特征在于：步骤(1)中，所述3D画图软件为SolidWorks、VG中的任意一种画图软件。
3.如权利要求 1所述的一种电路板的制备方法，其特征在于：步骤(2)中，所述绝缘部分结构通过3D打印技术打印成型后，需要依次对绝缘部分进行固化、表面处理和遮盖处理。
4.如权利要求 3所述的一种电路板的制备方法，其特征在于：所述固化方法为光固化、热固化和冷却中的任一种方法。
5.如权利要求 3所述的一种电路板的制备方法，其特征在于：所述表面处理方法为电解抛光或化学抛光。
6.如权利要求 3所述的一种电路板的制备方法，其特征在于：所述遮盖的方法为掩膜或贴保护膜。
7.如权利要求 1所述的一种电路板的制备方法，其特征在于：步骤(2)中，所述3D打印技术为SLA、DLP和FDM中的任一种技术。
8.如权利要求 1所述的一种电路板的制备方法，其特征在于：步骤(3)中，所述涂覆处理的方法为将导电油墨注入到所述绝缘部分结构内或者将绝缘部分结构浸泡在导电油墨中。
9.如权利要求 1所述的一种电路板的制备方法，其特征在于：步骤(4)中，所述导电油墨的固化方法为高温烘干或风干。
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