一种电路板及电路制作装置的制作方法

1.本实用新型属于电子电路技术领域，尤其涉及一种电路板及电路制作装置。


背景技术：

2.传统的电路板制作工艺主要是以覆铜板蚀刻技术为主，但由于该技术存在工艺繁杂、存在环境污染等问题，各大厂商已经开始关注下一代的电路板工艺，例如利用电子浆料的直接打印成型，该技术可以通过打印设备直接将电子浆料按照目标电路在基材上打印制造，极大的简化了制作工艺，并且虽然某些电子浆料中含有一些高分子物质，在烧结固化的过程中，可能会释放一些污染物质，但其相对于传统工艺而言，已经得到了极大的降低。
3.电子浆料的直接打印成型虽然具有上述优势，但其受限于打印头的打印精度、浆料溢出等原因，无法满足精细线路的质量精度，也因如此无法满足未来电子小型化的需求。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本实用新型的一个目的是提出一种电路制作装置,以解决现有技术中电子浆料的成型电路的精度较差的问题。
5.在一些说明性实施例中，所述电路制作装置，包括：制作平台，用以承载和固定电路基板；挤出组件，用以在表面形成有沟道的电路基板上施加电子浆料；其中，所述沟道的图案与目标电路一致；刮涂组件，用以将所述电子浆料推入所述电路基板上的沟道内；抛光组件，用以去除残留在电路基板表面上的电子浆料；运动组件，分别与所述挤出组件、刮涂组件和抛光组件连接，用以控制各组件的运动。
6.在一些可选地实施例中，所述挤出组件，包括：与所述运动组件连接的挤出头，用以围绕所述电路基板的沟道周围形成多点式的电子浆料的料堆。
7.在一些可选地实施例中，所述刮涂组件，包括：与所述运动组件连接的刮刀。
8.在一些可选地实施例中，所述刮涂组件，还包括：设置在所述制作平台上的环状刮墨挡台。
9.在一些可选地实施例中，所述抛光组件，包括：与所述运动组件连接的抛光件；其中，所述抛光件的抛光表面为磨砂或纤维。
10.在一些可选地实施例中，所述抛光组件，包括：分别与所述运动组件连接的抛光件和接触探针；其中，所述接触探针用以接触所述电路基板的各个区域，获取所述各个区域的高度参数；所述抛光组件根据所述高度参数确定各个区域的抛光深度。
11.在一些可选地实施例中，所述抛光组件，还包括：设置于所述制作平台上的校准单元，用以对所述接触探针进行水平和/或竖直方向的校准。
12.在一些可选地实施例中，所述运动组件包括一个或多个水平和/或竖直方向移动机构。
13.在一些可选地实施例中，所述电路制作装置，还包括：固化组件，用以固化所述电路基板上的电子浆料。
14.本实用新型的另一个目的在于提出一种电路板，以解决现有技术中存在的技术问题。
15.在一些说明性实施例中，所述电路板可由上述中任一项所述的电路制作装置制备获得。其中，所述电路板，包括：基材、形成在所述基材表面上的阻焊层、所述阻焊层上形成有与目标电路一致的沟道；所述沟道内填充有电子浆料并构成电子电路。
16.与现有技术相比，本实用新型具有如下优势：
17.本实用新型实施例中的电路制作装置，通过在电路基板上施加电子浆料，并通过刮涂的方式将电子浆料填充入预先设置的沟道内，再通过抛光的方式去除粘附在沟道周围残留的电子浆料，从而形成与沟道一致的电子电路，该电子电路的制作工艺不受限于打印头的打印精度，并且由于沟道的限制，也无需考虑材料溢出等问题，可以满足电子浆料的精密线路的制作。
附图说明
18.图1为本实用新型实施例中的电路制作装置的结构示例一；
19.图2为本实用新型实施例中的电路制作的工艺示意图；
20.图3为本实用新型实施例中的电路制作装置的结构示例二；
21.图4为本实用新型实施例中的电路制作装置的结构示例三；
22.图5为本实用新型实施例中的电路板的结构示例；
23.图6为本实用新型实施例中的电路制作装置的结构示例四；
24.图7为本实用新型实施例中的电路制作装置的结构示例五。
具体实施方式
25.以下描述和附图充分地示出本实用新型的具体实施方案，以使本领域的技术人员能够实践它们。其他实施方案可以包括结构的、逻辑的、电气的、过程的以及其他的改变。实施例仅代表可能的变化。除非明确要求，否则单独的部件和功能是可选的，并且操作的顺序可以变化。一些实施方案的部分和特征可以被包括在或替换其他实施方案的部分和特征。本实用新型的实施方案的范围包括权利要求书的整个范围，以及权利要求书的所有可获得的等同物。在本文中，本实用新型的这些实施方案可以被单独地或总地用术语“实用新型”来表示，这仅仅是为了方便，并且如果事实上公开了超过一个的实用新型，不是要自动地限制该应用的范围为任何单个实用新型或实用新型构思。
26.需要说明的是，在不冲突的情况下本实用新型实施例中的各技术特征均可以相互结合。
27.本实用新型实施例中公开了一种电路制作装置，具体地，如图1
‑
2所示，图1为本实用新型实施例中的电路制作装置的结构示意图；图2为本实用新型实施例中的电路制作的工艺示意图；该电路制作装置，包括：制作平台1、挤出组件2、刮涂组件3、抛光组件4和运动组件5。其中，制作平台1用以承载和固定电路基板100；挤出组件2用以在表面形成有沟道120的电路基板100上施加电子浆料200；其中，位于电路基板100上的沟道120的图案与目标电路一致；刮涂组件3用以将施加在电路基板100上的电子浆料200推入其沟道120内；抛光组件4用以去除残留在电路基板100表面(非沟道120内)上的电子浆料，从而使沟道120内的
电子浆料形成与目标电路一致的电子电路。运动组件5分别与挤出组件2、刮涂组件3和抛光组件4连接，用以控制各组件的运动。
28.其中，运动组件5可包括一个或多个水平和/或竖直方向移动机构，水平和/或竖直方向移动机构是指其可沿x、y、z轴方向中的至少一个方向进行移动。挤出组件2、刮涂组件3和抛光组件4可分别通过一个或多个该移动机构在制作平台1上方进行定向移动或任意移动。
29.本实用新型实施例中的电路制作装置的一种作业方式为将预先准备表面形成有与目标电路一致的沟道120的电路基板100固定在制作平台1上，再驱动挤出组件2在电路基板100上施加电子浆料，然后驱动刮涂组件3贴靠着电路基板100对电子浆料施加外力，将电子浆料推入进沟道120内，最后驱动抛光组件4对残留在电路基板100表面上的电子浆料去除，得到容纳在沟道120内的电子电路。
30.本实用新型实施例中的电路制作装置，通过在电路基板上施加电子浆料，并通过刮涂的方式将电子浆料填充入预先设置的沟道内，再通过抛光的方式去除粘附在沟道周围残留的电子浆料，从而形成与沟道一致的电子电路，该电子电路的制作工艺不受限于打印头的打印精度，并且由于沟道的限制，也无需考虑材料溢出等问题，可以满足电子浆料的精密线路的制作。
31.本实用新型实施例中的电子浆料200不限于低熔点金属，低熔点金属与高熔点金属的混合浆料，低熔点金属与高分子材料的混合浆料，高熔点金属与高分子材料的混合浆料，低熔点金属、高熔点金属与高分子材料的混合浆料；在一些其它实施例中，亦可以通过非金属导电材料替换上述混合浆料中的低熔点金属和/或高熔点金属。
32.其中，低熔点金属可以是指熔点在300℃以下的低熔点金属单质或合金，例如镓、铟、锡、铋、镓基合金、锡基合金、铋基合金、铟基合金等。
33.其中，高熔点金属不限于金、银、铜、铝、银包铜等粉体材料。
34.其中，高分子材料不限于溶剂、树脂、助剂等。
35.本实用新型实施例中的电子浆料中的低熔点金属和高熔点金属的粒径范围可在1纳米
‑
20微米之间，具体尺寸范围可根据实际沟道的尺寸要求进行选定。
36.在一些实施例中，本实用新型实施例中的挤出组件2不限于喷涂打印头、挤出打印头(如挤出头)、直写打印头、以及其它可将电子浆料施加在电路基板100上的出料结构等，由运动组件5带动其在制作平台1的上方进行移动。
37.优选地，本实用新型实施例中的挤出组件2可选用挤出式打印头，其可利用气压、液压、机械传递等方式进行挤压驱动。其中，机械直接传递方式相比气压、液压驱动而言最佳，机械直接传递方式是为固体压力传递，挤压变形可忽略不计，以此有利于挤出量的定量控制。
38.在一些实施例中，挤出组件2以围绕电路基板100的沟道120的周围施加电子浆料，可有效的降低电子浆料在刮涂的过程中残留在电路基板100表面的损耗。优选地，挤出组件2在沟道120的周围形成多点式的电子浆料的料堆，料堆的形状不限于点、条、块等。该实施例通过多点式的料堆，有利于针对沟道120密度大的区域、沟道120密度小的区域对于电子浆料的施加量进行调节，在密度大的区域多施加，在密度小的区域少施加，从而降低电子浆料的损耗。
39.在一些实施例中，本实用新型实施例中的刮涂组件3可选用刮刀、刮板、辊、盅等可在电路基板100的表面刮涂电子浆料的结构，其与运动组件5连接，带动其在制作平台100的上方进行移动。刮涂组件3的运动方向与电路基板100的表面延展方向平行。刮涂时，刮涂组件3与电路基板100的表面相抵。
40.优选地，在一些实施例中，刮涂组件3还可包括：设置在所述制作平台1上的环状刮墨挡台，该环状刮墨档台位于电路基板100的四周，用以避免刮墨时电子浆料的外泄。在一些实施例中，亦可在环状刮墨挡台的至少一侧设置集料口，用以收集多余的电子浆料。该集料口可设置在刮刀运动方向的尾段。
41.如图3所示，在一些实施例中，抛光组件4可包括：与运动组件5连接的抛光件41，该抛光件41可由运动组件5的带动下在制作平台1的上方移动。其中，抛光件41的可为面状、球状、轮状，可以根据抛光需要进行选择。抛光件41的抛光表面的尺寸可以覆盖整个电路基板100，以此实现电路基板100的一体化抛光打磨。在另一些实施例中，抛光件41的抛光表面的尺寸亦可以选用小于电路基板100，以此达到设备小型化的需求，并且可以满足单点位置的局部抛光打磨，又或者通过控制抛光件41的移动，实现电路基板100的表面的逐步打磨。
42.其中，所述抛光件的抛光表面为磨砂或纤维；具体地，抛光表面的打磨粗细程度与材质可根据实际需要进行选定。
43.如图4所示，在一些实施例中，所述抛光组件4，还可包括：与所述运动组件5连接的接触探针42，用以接触所述电路基板100的各个区域，获取所述各个区域的高度参数；所述抛光组件4根据所述高度参数确定各个区域的抛光深度。
44.由于电路基材由于工艺、材料、环境温度、外力等因素，其表面可能会存在翘曲、高低不平等缺陷，因此通过接触探针42实现对电路基板100的表面的高度参数的获取，可以调控抛光组件对于电路基板100上各区域的不同的抛光深度，以此达到最优的抛光效果。
45.在一些实施例中，所述抛光组件4，还可包括：设置于所述制作平台1上的校准单元43，用以对所述接触探针42进行水平和/或竖直方向的校准。该校准单元43可选用四面环形结构，以及中心底部结构，以此检测并校准接触探针前后左右、上下高度的基准。
46.在一些实施例中，所述电路制作装置，还可包括：固化组件，用以固化所述电路基板100上的电子浆料。其中，固化组件可为光固化组件、热固化组件等，其具体可根据电子浆料的固化方式进行选取，例如紫外辐照、红外热源、热烘等。优选地，固化组件的工序位于刮涂组件3之后，再刮涂组件3完成将电子浆料推入沟道120的工序后，启动固化组件，完成对电路基板100上的电子浆料的固化处理。抛光组件4则直接对于残留在电路基板100表面上固化后的电子浆料进行抛光去除。
47.如图5所示，在一些实施例中，预设设置的电路基板100，包括：电路基材110、附着在电路基材110上的阻焊层130；沟道120形成于阻焊层130上。本实用新型实施例中的抛光组件4的抛光深度不得大于阻焊层130的深度，以此保护阻焊层130的有效性，有利于后续的元器件的焊接工艺。
48.如图6所示，在一些实施例中，所述电路制作装置，还可包括：光图案化组件6，用以在阻焊层130上形成沟道120。具体地，预先准备表面附着预固化的阻焊油墨/干膜的电路基材，然后利用光图案化组件6对其上的选择区域(根据目标电路)进行曝光，去除未固化的阻焊油墨/干膜后，即可得到形成于阻焊层130上的与目标电路一致的沟道120。具体地，阻焊
层130选用光固化型，其可为正性或负性。
49.光图案化组件6可通过lcd、dlp或sla光图案化技术实现，其中，lcd光图案技术是通过光源配合lcd数码掩模实现光的图案化，dlp光图案技术是直接通过光投影的方式实现光的图案化，sla光图案化技术是通过控制激光扫描实现光的图案化。lcd、dlp或sla光图案化技术相对于传统掩模板而言，由于其通过数字电子驱动，因此可以软件控制实现光的图案化，无需制版工序，可极大的提升电路制作效率，并且可以满足用户个性化的电路设计需求。
50.优选地，光图案化组件6选用lcd光图案化技术，其可包括：固化光源61、lcd屏62；其中，固化光源61组装于lcd屏62的正上方，光图案化组件6的一侧通过铰链构成翻折结构，当工作时，将光图案化组件6翻折成水平状态，lcd屏62与电路基板相对，当工作完成时，将光图案化组件7翻折回竖直状态，消除对其它组件作业的空间影响。
51.如图7所示，在一些实施例中，本实用新型实施例中的挤出组件2、刮涂组件3、抛光组件4可通过与运动组件5之间的可拆卸连接实现共用一连接装配结构。通过使上述组件复用运动组件5的结构，可以大大降低装置系统的复杂度，降低设备成本。
52.本实用新型的另一个目的在于提出一种电路板，以解决现有技术中存在的技术问题。
53.在一些说明性实施例中，所述电路板可由上述中任一项所述的电路制作装置制备获得。其中，所述电路板，包括：基材110、形成在所述基材110表面上的阻焊层130、所述阻焊层130上形成有与目标电路一致的沟道120；所述沟道120内填充有电子浆料并构成电子电路。
54.本领域技术人员还应当理解，结合本文的实施例描述的各种说明性的逻辑框、模块、电路和算法步骤均可以实现成电子硬件、计算机软件或其组合。为了清楚地说明硬件和软件之间的可交换性，上面对各种说明性的部件、框、模块、电路和步骤均围绕其功能进行了一般地描述。至于这种功能是实现成硬件还是实现成软件，取决于特定的应用和对整个系统所施加的设计约束条件。熟练的技术人员可以针对每个特定应用，以变通的方式实现所描述的功能，但是，这种实现决策不应解释为背离本公开的保护范围。