CN112123928A - 一种厚膜导体浆料的印刷装置及其工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明属于厚膜导体浆料印刷技术领域,公开了一种厚膜导体浆料的印刷装置及其工艺,印刷装置包括电极元件放置台和厚膜导体浆料存放台,电极元件转动安装在所述电极元件放置台上,电极元件放置台的正上方设有印刷胶头,还设有驱动印刷胶头在竖直方向移动并能够使印刷胶头底端与电极元件放置台上的电极元件外周表面接触的第一驱动机构,以及驱动印刷胶头在水平方向移动并能够使印刷胶头底端粘附厚膜导体浆料存放台上厚膜导体浆料的第二驱动机构,厚膜导体浆料存放于所述厚膜导体浆料存放台的存放槽内;还设有驱动所述电极元件放置台水平滑动的第三驱动机构。其印刷工艺包括利用上述印刷装置对电极元件进行印刷。本发明使用稳定性高且产品良率好。
Description
技术领域
本发明属于厚膜导体浆料印刷技术领域,具体涉及一种厚膜导体浆料的印刷装置及其工艺。
背景技术
厚膜导体材料一般用于实现在电路节点之间提供导电布线,同时提供多层电路导体层之间的电连接;提供端接区以连接厚膜电阻;提供元器件与膜布线以及更高一级组装的电互连;提供安装区域,一边安装元器件等。
厚膜导体材料包括贵金属以及贱金属,而厚膜导体材料所制成的厚膜导体浆料主要有金(Au)、金/钯(Au/Pd)、金/铂(Au/Pt)、银(Ag)、银/钯(Ag/Pd)、银/铂(Ag/Pt)等贵金属导体浆料,还有铜(Cu)、镍(Ni)、铝(Al)等贱金属导体浆料,其中以贵金属导体浆料最为成熟,应用最为广泛。在贵金属导体浆料中,以银/钯(Ag/Pd)导体浆料应用领域最广用量最大。银/钯〔Ag/Pd)导体浆料主要是由超细银粉,钯粉,低熔点玻璃粉,氧化物添加剂,有机载体组成。其中银粉、钯粉的细度、粉末形态及其用量、银钯粉的比例对银钯导体浆料的性能起决定性作用。低熔点玻璃粉主要是软化点在400-600℃的硼硅酸铅系玻璃粉,针对不同类型的基板,在玻璃粉中需加入各种改性添加剂,以便提高产品对基板的附着性能。为了提高导体对基板的附着性,除了玻璃粉之外,一般还常添加氧化铋(Bi2O3),氧化铜(CuO)作为改性添加剂。有机载体与导体浆料的粘度,印刷性关系很大,其主要成分其主要成分是乙基纤维素的松油醇,醋酸丁基卡基醇溶液,有时还需要添加其他有机树脂,分散剂等。
其中,金导体浆料一般由超细金粉、填充物和有机粘合剂组成,其通过顶层、底层或中间层丝网印刷,烧结形成薄而致密、导电性优良的导体,其还可用于传感器元件电极等。
在传感器元件电极的制作过程中,金导体浆料的印刷一般是通过手工进行,而手工印刷的效率十分低下,制造成本高;而电极端金导体浆料印刷均匀度差,导致传感器元件电极良率差,传感器元件电极的运行稳定性差。
发明内容
本发明提供一种厚膜导体浆料的印刷装置及其工艺,以解决现有技术中金导体浆料在制作传感器元件电极时效率低下以及产品良率低的问题。
本发明所采用的技术方案为:
一方面,本发明提供一种厚膜导体浆料的印刷装置,其包括电极元件放置台和厚膜导体浆料存放台,电极元件转动安装在所述电极元件放置台上,其中,电极元件两端可通过转动件固定安装在电极元件放置台上,而电极元件自身则可随着转动件发生自转,具体的,转动件可以选用轴承座;另外,为了方便电极元件的安装,还可以设置轴心固定件,轴心固定件两端固定在电极元件放置台上,而电极元件套设在轴心固定件上并可绕该轴心固定件轴心发生自转,该电极元件的内直径与轴心固定件的外直径相适配,以使得电极元件自转更加方便。电极元件放置台的正上方设有印刷胶头,还设有驱动印刷胶头在竖直方向移动并能够使印刷胶头底端与电极元件放置台上的电极元件外周表面接触的第一驱动机构,通过第一驱动机构的驱动,印刷胶头向下移动并与电极元件发生接触,印刷胶头与电极元件发生相对移动的过程中,印刷胶头便可对电极元件进行印刷作用;驱动印刷胶头在水平方向移动并能够使印刷胶头底端粘附厚膜导体浆料存放台上厚膜导体浆料的第二驱动机构,所述厚膜导体浆料存放于所述厚膜导体浆料存放台的存放槽内;还设有驱动所述电极元件放置台水平滑动的第三驱动机构,通过驱动电极元件放置台水平滑动,这便使得电极元件与印刷胶头之间发生相对滑动,所述存放槽沿电极元件放置台的移动方向设置,从而确保电极元件周向方向能够得到印刷胶头的印刷,存放槽的长度不小于电极元件待印刷部位的周长,这样保证电极元件的周向一圈能够得到完全的印刷。其中,所述第一驱动机构、第二驱动机构以及第三驱动机构均可采用电动推杆。
作为可选的,所述电极元件放置台包括放置台本体,放置台本体的上方设有相对应的第一固定柱和第二固定柱,第一固定柱和第二固定柱之间任一组可沿其相向或者背向的方向滑动,还设有用于锁定可滑动的第一固定柱和/或第二固定柱的锁定机构。通过第一固定柱和第二固定柱之间背向运动,从而方便将电极元件置于第一固定柱和第二固定柱之间,而第一固定柱和第二固定柱相向运动则方便对电极元件进行固定,而锁定机构的设置则可在第一固定柱和第二固定柱刚好将电极元件固定之后保障其三者之间相对稳定性。
作为可选的,所述放置台本体的顶部设有收集槽,电极元件安装于电极元件放置台上之后,其待印刷部位位于所述收集槽的正上方。这样在厚膜导体浆料印刷过程中,如果厚膜导体浆料未能充分粘附在电极元件上,其多余的部分则掉落到收集槽内进行回收利用。
作为可选的,所述电极元件放置台的下方设有安置板,安置板与电极元件放置台滑动连接,这样便可使得电极元件放置台在一条直线上稳定滑动。
作为可选的,所述印刷装置还包括支撑架,支撑架设有支撑架本体,所述印刷胶头通过伸缩杆固定在支撑架本体上,伸缩杆通过第一驱动机构驱动伸缩。第一驱动机构可设置为电动推杆或者气动推杆等任意一种能够将伸缩杆推动的机构。当然,印刷胶头还可直接通过电动推杆驱动移动。
作为可选的,所述厚膜导体浆料存放台固定在支撑架本体上,所述伸缩杆顶部的第一驱动机构与支撑架本体滑动连接,所述第三驱动机构可驱动伸缩杆水平滑动。第三驱动机构则可驱动伸缩杆以及印刷胶头水平移动,当移动至厚膜导体浆料存放台上方时,再通过第一驱动机构驱动印刷胶头往下移动并接触到存放槽内的厚膜导体浆料,而该印刷胶头可由PE胶、合成胶或者硅胶等材料制成,这样的印刷胶头具有较强的吸附能力,从而可将厚膜导体浆料吸附在其接触表面,利于后续的印刷步骤。
作为可选的,所述支撑架底部还设有第二安装桌,所述支撑架与第二安装桌之间滑动连接,支撑架滑动方向与所述电极元件放置台滑动方向一致。这样可以使支撑架发生水平滑动,从而能够实现印刷胶头与电极元件之间的相对滑动,进而达到本发明目的。
作为可选的,所述印刷装置还包括固定安装筒,固定安装筒包括抵接筒以及设置在抵接筒一端的套筒,所述电极元件的直径位于抵接筒与套筒之间,电极元件套设在套筒外并由抵接筒抵接避免其进一步滑动,而电极元件可在套筒外实现自转。这样可快速方便的将电极元件安装在放置台本体上,然后将固定件固定在放置台本体即可进行后续电极元件的印刷操作。整体装置结构也更加简洁,步骤更加快捷,从而提升了电极元件的印刷效率。
作为可选的,所述套筒在其远离抵接筒一端还设有锥形的筒尖。这样可以对电极元件进行更好的导向,使其更快的安装于固定件上。
作为可选的,所述存放槽并排设置有多条。这样可以使电极元件上多条的厚膜导体浆料进行同步印刷,从而进一步提高了电极元件上厚膜导体浆料的印刷效率。
另一方面,本发明提供一种厚膜导体浆料的印刷工艺,包括利用上述的印刷装置,首先在印刷胶头底端粘附厚膜导体浆料,然后驱动电极元件转动,使得印刷胶头底端粘附的厚膜导体浆料与电极元件外周表面接触,电极元件转动一周后,厚膜导体浆料便成功印刷在电极元件上。
本发明的有益效果为:
本发明所提供的厚膜导体浆料的印刷装置整体结构简单,流程便捷,利用印刷胶头吸附厚膜导体浆料以及印刷胶头与电极元件的相对移动从而实现电极元件外表面厚膜导体浆料的印刷。本发明实用高效,对于金导体浆料印刷均匀度更高,传感器元件电极的制造成本更低,产品良率更好,产品使用稳定性更好。
本发明的有益效果不限于此描述,为了更好的便于理解,在具体实施方式部分进行了更加详细的描述。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例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,下面描述中的附图是本发明的一些实施例,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,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明的印刷装置的结构示意图;
图2是本发明中电极元件放置台的结构示意图;
图3是本发明中支撑架的结构示意图;
图4是本发明固定安装筒的结构示意图;
图5是本发明中补充器皿的结构示意图;
图中:1-第一安装桌、2-第二安装桌、3-安置板、4-电极元件放置台、41-放置台本体、42-第一滑块、43-收集槽、44-第一固定柱、45-第二固定柱、5-支撑架、51-支撑架本体、52-第二滑块、53-电动推杆、6-电极元件、7-固定安装筒、71-抵接筒、72-套筒、73-筒尖、8-补充器皿、81-加料口、82-器皿本体、9-印刷胶头、10-厚膜导体浆料存放台、11-存放槽。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,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。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此,以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围,而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作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。
需要说明的是,在不冲突的情况下,本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
应注意到:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项,因此,一旦某一项在一个附图中被定义,则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
在本发明实施例的描述中,需要说明的是,指示方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系,或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。此外,术语“第一”、“第二”仅用于区分描述,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明实施例的描述中,还需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“设置”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是直接连接,也可以通过中间媒介间接连接。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况以及说明书附图理解上述术语在本发明中的具体含义,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,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。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步阐述。
如图1-5所示,本实施例提供一种厚膜导体浆料的印刷装置,其包括电极元件放置台4和厚膜导体浆料存放台10,电极元件6转动安装在所述电极元件放置台4上,电极元件放置台4的正上方设有印刷胶头9,该印刷胶头9用于对电极元件6外周表面进行印刷作用,该印刷装置还包括用于安装印刷胶头9的支撑架5;还设有驱动印刷胶头9在竖直方向移动并能够使印刷胶头9底端与电极元件放置台4上的电极元件6外周表面接触的第一驱动机构,以及驱动印刷胶头9在水平方向移动并能够使印刷胶头9底端粘附厚膜导体浆料存放台10上厚膜导体浆料的第二驱动机构,第一驱动机构以及第二驱动机构均安装在支撑架5上,厚膜导体浆料存放于所述厚膜导体浆料存放台10的存放槽11内;还设有驱动所述电极元件放置台4水平滑动的第三驱动机构,所述存放槽11沿电极元件放置台4的移动方向设置,存放槽11的长度不小于电极元件6待印刷部位的周长。
图2示出电极元件放置台4在本实施例中的具体结构,所述电极元件放置台4包括放置台本体41,放置台本体41的上方设有相对应的第一固定柱44和第二固定柱45,第一固定柱44固定在放置台本体41上,第二固定柱45可沿朝向或者背向第一固定柱44的方向滑动,还设有用于锁定可滑动的第二固定柱45的锁定机构。具体的,该锁定机构可以为螺栓,该螺栓转动设置在放置台本体41上,第二固定柱45通过轴承座固定在螺栓靠近第一固定柱44的一端,通过转动螺栓便可使第二固定柱45滑动,同时能对第二固定柱45进行定位锁定。
另外,所述放置台本体41的顶部设有收集槽43,电极元件安装于电极元件放置台4上之后,其待印刷部位位于所述收集槽43的正上方,这样在厚膜导体浆料印刷过程中,如果厚膜导体浆料未能充分粘附在电极元件6上,其多余的部分则掉落到收集槽43内进行回收利用。
如图2所示,所述电极元件放置台4的下方还设有安置板3,安置板3与电极元件放置台4滑动连接。具体的,所述放置台本体41的底部设有第一滑块42,而安置板3上设有第一滑槽,电极元件放置台4的第一滑块42嵌入安置板3的第一滑槽中便可实现电极元件放置台4顺利进行水平滑动。
图3示出支撑架5在本实施例中的具体结构,所述支撑架5设有支撑架本体51,支撑架本体51顶部为横梁,横梁一端设有立柱,立柱用于支撑该横梁,所述印刷胶头9通过电动推杆53安装在横梁上,这样便可通过电动推杆53推动印刷胶头9上下移动。
对于印刷胶头9,其底端可设置为平面,也可设置为弧面;而印刷胶头9的材质可选用PE胶、合成胶或者硅胶等具有较强吸附能力的材料;当然,本实施例将印刷胶头9选用硅胶材质,而其外形采用弧面设置,由于硅胶材质具有一定的弹性,因此,采用弧面设置可利于将印刷胶头9与存放槽11或电极元件6贴近,从而使得电极元件6的印刷更加稳定。
如图3所示,所述厚膜导体浆料存放台10固定在立柱上,所述电动推杆53与横梁滑动连接(图中未示出),所述第三驱动机构可驱动电动推杆53以及印刷胶头9水平滑动。这样更加方便电动化控制印刷胶头9到达存放槽11正上方,然后进行后续的吸附厚膜导体浆料操作,从而使得整个过程更加流程化、智能化以及精细化。
另外,所述支撑架5底部还设有第二安装桌2,所述支撑架5与第二安装桌2之间滑动连接,支撑架5滑动方向与所述电极元件放置台4滑动方向一致。具体的,立柱底部设有第二滑块52,而第二安装桌2顶部设有第二滑槽,第二滑块52嵌入到第二滑槽之后便可实现支撑架5整体的滑动。
所述印刷装置还包括固定安装筒7,图4示出电极元件6安装在固定安装筒7上的具体结构,电极元件6为空心柱状结构,为了方便电极元件6的安装,固定安装筒7包括抵接筒71以及设置在抵接筒71一端的套筒72,所述电极元件6的直径位于抵接筒71与套筒72之间,电极元件6套设在套筒72外并可自转。
另外,所述套筒72在其远离抵接筒71一端还设有锥形的筒尖73。
为了提高整体的印刷效率,所述存放槽11并排设置有多条。由于一般的传感器元件电极上金导体浆料的条数为3条,因此,在本实施例中,该存放槽11并排设置3条。
为了方便存放槽11中厚膜导体浆料的补充,图5示出厚膜导体浆料的补充器皿8的具体结构,该补充器皿8包括加料口81以及空心圆柱形的器皿本体82,该补充器皿8在加料过程中需要紧贴厚膜导体浆料存放台10上表面,移动补充器皿8使其经过存放槽11,而厚膜导体浆料流入到存放槽11中,实现存放槽11内厚膜导体浆料的补充,多余的厚膜导体浆料由于补充器皿8的移动而被刮走,避免存留在厚膜导体浆料存放台10上表面。值得注意的是,厚膜导体浆料存放台10上表面以及补充器皿8底部均需保持光滑,且补充器皿8需要一直紧贴在厚膜导体浆料存放台10上,其内腔中厚膜导体浆料不足时通过加料口81添加即可。
另外,本实施例中厚膜导体浆料采用金导体浆料,而电极元件6为传感器元件电极。
在具体的使用过程中,首先将电极元件6安装在固定安装筒7上,然后将固定安装筒7固定在电极元件放置台4上,并使得电极元件6与存放槽11对齐,然后通过补充器皿8往厚膜导体浆料存放台10上的存放槽11中添加金导体浆料,而第二驱动机构驱动印刷胶头9移动至存放槽11正上方,然后使第一驱动机构驱动印刷胶头9向下运动并吸附存放槽11内的金导体浆料;之后使第一驱动机构驱动印刷胶头9向上运动一段距离,而第二驱动机构驱动印刷胶头9移动至电极元件6正上方,再使第一驱动机构驱动印刷胶头9向下运动并接触电极元件6外表面,最后再使第三驱动机构驱动电极元件放置台4水平运动,而此时电极元件6在与电极元件6接触过程中发生转动,从而实现电极元件6外表面金导体浆料的印刷。
本发明不局限于上述可选实施方式,任何人在本发明的启示下都可得出其他各种形式的产品,但不论在其形状或结构上作任何变化,凡是落入本发明权利要求界定范围内的技术方案,均落在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种厚膜导体浆料的印刷装置,其特征在于:包括电极元件放置台和厚膜导体浆料存放台,电极元件转动安装在所述电极元件放置台上,电极元件放置台的正上方设有印刷胶头,还设有驱动印刷胶头在竖直方向移动并能够使印刷胶头底端与电极元件放置台上的电极元件外周表面接触的第一驱动机构,以及驱动印刷胶头在水平方向移动并能够使印刷胶头底端粘附厚膜导体浆料存放台上厚膜导体浆料的第二驱动机构,厚膜导体浆料存放于所述厚膜导体浆料存放台的存放槽内;还设有驱动所述电极元件放置台水平滑动的第三驱动机构,所述存放槽沿电极元件放置台的移动方向设置,存放槽的长度不小于电极元件待印刷部位的周长。
2.根据权利要求1所述的一种厚膜导体浆料的印刷装置,其特征在于:所述电极元件放置台包括放置台本体,放置台本体的上方设有相对应的第一固定柱和第二固定柱,第一固定柱和第二固定柱之间任一组可沿其相向或者背向的方向滑动,还设有用于锁定可滑动的第一固定柱和/或第二固定柱的锁定机构。
3.根据权利要求2所述的一种厚膜导体浆料的印刷装置,其特征在于:所述放置台本体的顶部设有收集槽,电极元件安装于电极元件放置台上之后,其待印刷部位位于所述收集槽的正上方。
4.根据权利要求2所述的一种厚膜导体浆料的印刷装置,其特征在于:所述电极元件放置台的下方设有安置板,安置板与电极元件放置台滑动连接。
5.根据权利要求1所述的一种厚膜导体浆料的印刷装置,其特征在于:所述印刷装置还包括支撑架,支撑架设有支撑架本体,所述印刷胶头通过伸缩杆固定在支撑架本体上,伸缩杆通过第一驱动机构驱动伸缩。
6.根据权利要求5所述的一种厚膜导体浆料的印刷装置,其特征在于:所述厚膜导体浆料存放台固定在支撑架本体上,所述伸缩杆顶部的第一驱动机构与支撑架本体滑动连接,所述第三驱动机构可驱动伸缩杆水平滑动。
7.根据权利要求6所述的一种厚膜导体浆料的印刷装置,其特征在于:所述支撑架底部还设有第二安装桌,所述支撑架与第二安装桌之间滑动连接,支撑架滑动方向与所述电极元件放置台滑动方向一致。
8.根据权利要求1所述的一种厚膜导体浆料的印刷装置,其特征在于:所述印刷装置还包括固定件,固定件包括抵接筒以及设置在抵接筒一端的套筒,所述电极元件的直径位于抵接筒与套筒之间,电极元件套设在套筒外并可自转。
9.根据权利要求8所述的一种厚膜导体浆料的印刷装置,其特征在于:所述套筒在其远离抵接筒一端还设有锥形的筒尖。
10.一种厚膜导体浆料的印刷工艺,其特征在于:利用权利要求1-9中任一项所述的印刷装置,首先在印刷胶头底端粘附厚膜导体浆料,然后驱动电极元件转动,使得印刷胶头底端粘附的厚膜导体浆料与电极元件外周表面接触,电极元件转动一周后,厚膜导体浆料便成功印刷在电极元件上。
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