CN217825548U - 新型的全功能多层电路打印机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种新型的全功能多层电路打印机，包含：底座；第一驱动模块，第一驱动模块与底座相连，用于提供X轴的驱动力；打印平台，打印平台与第一驱动模块的输出端相连，用于对工件进行吸附固定、加热烧结；喷墨打印模块，喷墨打印模块与底座相连，用于打印平台上的工件进行喷墨打印；贴片模块，贴片模块与底座相连，用于对工件进行打印焊锡膏或导电胶，以及器件的贴片。本实用新型能够极大程度地缩短了电路的制备周期，在数小时内就可实现电路的制备。除此之外，本方案也可以在各类柔性基底上进行电路打印，因为可以实现柔性电路的制备，而传统的方案往往局限于刚性的基材。

Description

新型的全功能多层电路打印机

技术领域

本实用新型涉及电路打印机技术领域，特别涉及一种新型的全功能多层电路打印机。

背景技术

全印刷电路打印技术是一种基于增材制造技术的在柔性或者刚性基底表面进行导电线路布线的电路成型技术。该技术目前主要基于单一的喷墨打印技术，工作模式和目前家用的喷墨打印机非常类似，不同之处在于是将导电墨水通过数码喷印的方式沉积到各类基底上。这一类方法可以快速地实现电路的沉积，一定程度上可以取代传统的电路制备工艺，省略了刻蚀、曝光、显影等一系列复杂步骤。但是该类基于单喷头的电路喷墨打印设备往往很难实现多层电路的制备，而且电路打印后还是需要将单个器件通过离线贴片的方法安装到电路之上。这一贴片过程往往需要使用到焊接炉和贴片设备。

实用新型内容

根据本实用新型实施例，提供了一种新型的全功能多层电路打印机，包含：

底座；

第一驱动模块，第一驱动模块与底座相连，用于提供X轴的驱动力；

打印平台，打印平台与第一驱动模块的输出端相连，用于对工件进行吸附固定、加热烧结；

喷墨打印模块，喷墨打印模块与底座相连，用于打印平台上的工件进行喷墨打印；

贴片模块，贴片模块与底座相连，用于对工件进行打印焊锡膏或导电胶，以及器件的贴片。

进一步，喷墨打印模块包含：

第二驱动模块，第二驱动模块设置在底座的顶部一侧，用于提供Y轴的驱动力；

打印喷头，打印喷头与第二驱动模块的输出端相连，用于对打印平台上的工件进行喷墨打印；

墨站系统，墨站系统与第二驱动模块的输出端、打印喷头相连，用于向打印喷头输送墨水；

固化烧结装置，固化烧结装置与底座、墨站系统相连，用于进行固化烧结。

进一步，固化烧结装置包含：

UV固化模块，UV固化模块与墨站系统相连，用于进行UV敏感材料的固化；

近红外烧结模块，近红外烧结模块与底座相连，用于进行近红外敏感材料的固化烧结。

进一步，贴片模块包含：

第三驱动模块，第三驱动模块与底座相连，用于提供X轴、Y轴的驱动力；

点胶组件，点胶组件与第三驱动模块的输出端相连，用于打印焊锡膏或导电胶；

贴片组件，贴片组件与第三驱动模块的输出端相连，用于器件的贴片；

器件放置区，器件放置区设置在底座的顶部；

校准相机，校准相机设置在底座的顶部，且位于器件放置区的一侧。

进一步，打印平台上设有真空装置以及加热器，真空装置用于吸附工件，将工件固定于打印平台上，加热器用于对打印平台上的工件进行加热烧结。

根据本实用新型实施例的新型的全功能多层电路打印机，本方案全面替代了以上复杂的流水线，用一种全新的增材制造的方式实现了多层电路的制备。对于某些科研工作可能需要多种不同的电路或者工业产品需要前期验证电路设计方案时，传统的电路制备方案无疑是耗时耗力的，而本方案则很好地解决了相关的痛点，极大程度地缩短了制备周期，在数小时内就可实现电路的制备。除此之外，本方案也可以在各类柔性基底上进行电路打印，因为可以实现柔性电路的制备，而传统的方案往往局限于刚性的基材。

要理解的是，前面的一般描述和下面的详细描述两者都是示例性的，并 且意图在于提供要求保护的技术的进一步说明。

附图说明

图1为根据本实用新型实施例新型的全功能多层电路打印机的第一立体结构示意图。

图2为根据本实用新型实施例新型的全功能多层电路打印机的第二立体结构示意图。

具体实施方式

以下将结合附图，详细描述本实用新型的优选实施例，对本实用新型做进一步阐述。

首先，将结合图1~2描述根据本实用新型实施例的新型的全功能多层电路打印机，用于多层电路的打印，其应用场景很广。

如图1~2所示，本实用新型实施例的新型的全功能多层电路打印机，具有底座1、第一驱动模块2、打印平台3、喷墨打印模块以及贴片模块。

具体地，如图1~2所示，在本实施例中，第一驱动模块2与底座1相连，第一驱动模块2用于提供X轴的驱动力，第一驱动模块2可采用直线模组；打印平台3与第一驱动模块2的输出端相连，打印平台3用于对工件进行吸附固定、加热烧结；喷墨打印模块与底座1相连，喷墨打印模块用于打印平台3上的工件进行喷墨打印；贴片模块与底座1相连，贴片模块用于对工件进行打印焊锡膏或导电胶，以及器件的贴片。通过底座1、第一驱动模块2、打印平台3、喷墨打印模块以及贴片模块的相互配合可以实现多层电路的制备，提高效率，节省时间。

进一步，如图1所示，在本实施例中，喷墨打印模块包含：第二驱动模块41、打印喷头42、墨站系统43以及固化烧结装置。第二驱动模块41设置在底座1的顶部一侧，第二驱动模块41可采用直线模组，用于提供Y轴的驱动力；打印喷头42与第二驱动模块41的输出端相连，打印喷头42用于对打印平台3上的工件进行喷墨打印；墨站系统43与第二驱动模块41的输出端、打印喷头42相连，墨站系统43用于根据打印的不同墨水向打印喷头42输送不同的墨水；固化烧结装置与底座1、墨站系统43相连，固化烧结装置用于进行对打印喷头42喷出的墨水进行固化烧结。

进一步，如图1所示，在本实施例中，固化烧结装置包含：UV固化模块441以及近红外烧结模块442。UV固化模块441与墨站系统43相连，用于进行UV敏感材料的固化；近红外烧结模块442与底座1相连，用于进行近红外敏感材料的固化烧结。

进一步，如图1所示，在本实施例中，贴片模块包含：第三驱动模块51、点胶组件52、贴片组件53、器件放置区54以及校准相机55。第三驱动模块51与底座1相连，第三驱动模块51可采用一对相互垂直设置的直线模组，用于提供X轴、Y轴的驱动力；点胶组件52与第三驱动模块51的输出端相连，点胶组件52用于打印焊锡膏或导电胶；贴片组件53与第三驱动模块51的输出端相连，用于器件的贴片，贴片组件53末端含有吸盘用于吸取器件；器件放置区54设置在底座1的顶部，器件放置区54用于放置器件；校准相机55设置在底座1的顶部，且位于器件放置区54的一侧，校准相机55用于对贴品组件进行校准。

进一步，如图1所示，在本实施例中，打印平台3上设有真空装置以及加热器（图上未示出），打印平台3上开设有微孔阵列，微孔阵列和真空装置连接，真空装置形成负压，从而吸附位于打印平台3上的工件，将工件固定于打印平台3上，真空装置可以为真空泵或真空发生器，加热器用于对打印平台3上的工件进行加热烧结。

如图1，执行打印工序时，待打印衬底被放置于打印平台3上，并开启打印平台31的真空吸附功能对衬底进行吸附固定。打印平台3通过第一驱动模块2移动至喷墨打印模块下方，2个打印喷头42会根据指令分别分层打印绝缘墨水和导电墨水。打印过程中，打印喷头42会先在衬底上根据指令打印导电墨水，绘制底层电路。第一层电路打印完毕后打印平台3通过第一驱动模块2移动至近红外烧结模块442下方，近红外烧结模块442会启动，然后对导电墨水进行快速干燥固化。干燥固化完毕后打印平台3再次通过第一驱动模块2移动移动至喷墨打印模块下方，2个打印喷头42根据指令执行绝缘墨水打印程序。打印过程中UV固化模块441点亮辐照打印区域，对打印的绝缘墨水进行固化。在以上喷墨打印过程中，墨站系统43实时对2个打印喷头42分别进行供墨，补充喷头中的绝缘墨水和导电墨水。设备根据系统指令多次重复以上导电墨水和绝缘墨水打印程序，从而实现多层电路的制备。电路打印完成后，打印平台3会通过加热功能加热至墨水烧结温度，以实现对前序打印电路的完全烧结，实现最优良的导电和绝缘特性。

如图2，在电路打印工序完成后，打印平台3将通过第一驱动模块2移动至贴片模块下方，此时打印平台3静止不动。贴片模块开始执行贴片工序。点胶组件52根据指令将焊锡膏或导电胶材料按需沉积至打印电路中指定位置。点胶工作完成后，贴片组件53将根据系统指令开始执行贴片工作。首先贴片组件53通过第三驱动模块51移动至校准相机55上方，进行校准。执行校准工作时，贴片组件53位于校准相机55正上方，贴片组件53末端的吸盘自动旋转至零位。校准工作完成后，贴片组件53移动至器件放置区54上方，根据系统指令通过末端的吸盘抓取指定器件，并按照图纸设计将器件旋转一定角度，然后放置到打印电路上方的指定位置。贴片模块不断重复以上贴片工作，直至设打印电路上的器件贴片工作全部完成。最后，打印平台3根据点胶所用材料加热至一定温度，从而实现全部器件的焊接工作。

至此，本方案完成了该实施例中的全功能多层电路的制备。

以上，参照图1~2描述了根据本实用新型实施例的新型的全功能多层电路打印机，本方案全面替代了以上复杂的流水线，用一种全新的增材制造的方式实现了多层电路的制备。对于某些科研工作可能需要多种不同的电路或者工业产品需要前期验证电路设计方案时，传统的电路制备方案无疑是耗时耗力的，而本方案则很好地解决了相关的痛点，极大程度地缩短了制备周期，在数小时内就可实现电路的制备。除此之外，本方案也可以在各类柔性基底上进行电路打印，因为可以实现柔性电路的制备，而传统的方案往往局限于刚性的基材。

需要说明的是，在本说明书中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包含……”限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

尽管本实用新型的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本实用新型的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本实用新型的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本实用新型的保护范围应由所附的权利要求来限定。

Claims (5)

1.一种新型的全功能多层电路打印机，其特征在于，包含：

底座；

第一驱动模块，所述第一驱动模块与所述底座相连，用于提供X轴的驱动力；

打印平台，所述打印平台与所述第一驱动模块的输出端相连，用于对工件进行吸附固定、加热烧结；

喷墨打印模块，所述喷墨打印模块与所述底座相连，用于所述打印平台上的工件进行喷墨打印；

贴片模块，所述贴片模块与所述底座相连，用于对工件进行打印焊锡膏或导电胶，以及器件的贴片。

2.如权利要求1所述新型的全功能多层电路打印机，其特征在于，所述喷墨打印模块包含：

第二驱动模块，所述第二驱动模块设置在所述底座的顶部一侧，用于提供Y轴的驱动力；

打印喷头，所述打印喷头与所述第二驱动模块的输出端相连，用于对所述打印平台上的工件进行喷墨打印；

墨站系统，所述墨站系统与所述第二驱动模块的输出端、所述打印喷头相连，用于向所述打印喷头输送墨水；

固化烧结装置，所述固化烧结装置与所述底座、所述墨站系统相连，用于进行固化烧结。

3.如权利要求2所述新型的全功能多层电路打印机，其特征在于，所述固化烧结装置包含：

UV固化模块，所述UV固化模块与所述墨站系统相连，用于进行UV敏感材料的固化；

近红外烧结模块，所述近红外烧结模块与所述底座相连，用于进行近红外敏感材料的固化烧结。

4.如权利要求1所述新型的全功能多层电路打印机，其特征在于，所述贴片模块包含：

第三驱动模块，所述第三驱动模块与所述底座相连，用于提供X轴、Y轴的驱动力；

点胶组件，所述点胶组件与所述第三驱动模块的输出端相连，用于打印焊锡膏或导电胶；

贴片组件，所述贴片组件与所述第三驱动模块的输出端相连，用于器件的贴片；

器件放置区，所述器件放置区设置在所述底座的顶部；

校准相机，所述校准相机设置在所述底座的顶部，且位于所述器件放置区的一侧。

5.如权利要求1所述新型的全功能多层电路打印机，其特征在于，所述打印平台上设有真空装置以及加热器，所述真空装置用于吸附工件，将工件固定于所述打印平台上，所述加热器用于对所述打印平台上的工件进行加热烧结。

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