3D封装打印机的驱动装置及驱动方法与流程

3d封装打印机的驱动装置及驱动方法
技术领域
1.本说明书涉及电路板封装技术领域，尤其涉及一种3d封装打印机的驱动装置及驱动方法。


背景技术：

2.本部分的描述仅提供与本说明书公开相关的背景信息，而不构成现有技术。
3.随着电子产业技术不断更新，为了适应各种复杂环境，对各类电子产品有了更高的要求。在传统的三防基础上，还要求电子产品更耐冷热冲击、耐老化、耐辐射、耐盐雾、耐臭氧腐蚀、耐振动、柔韧性高、附着力强。
4.pcba(printed circuit board assembly)板的封装方法很多，如在电路板表层涂三防漆、灌封和低压注塑等封装方法。其中，较佳的一种封装方法是采用3d封装打印机对pcba板进行封装，该3d封装打印机的结构可以参考中国专利《pcba板封装设备及pcba板封装方法》（申请号为cn201810301516.8）中的pcba板封装设备。当然，3d封装打印机也可以是其他能够对pcba板进行封装的设备。
5.用于驱动3d封装打印机的电源属于核心部件，一般可选用电源板作为3d封装打印机的驱动装置。然而，普通的电源板只能提供固定大小的电压，比如5v的直流电源，而驱动喷头需要一定频率和形状的脉冲电压，因此普通的电源板不能用作3d封装打印机的驱动装置。
6.应该注意，上面对技术背景的介绍只是为了方便对本说明书的技术方案进行清楚、完整的说明，并方便本领域技术人员的理解而阐述的。不能仅仅因为这些方案在本说明书的背景技术部分进行了阐述而认为上述技术方案为本领域技术人员所公知。


技术实现要素：

7.鉴于现有技术的不足，本说明书的目的是提供一种3d封装打印机的驱动装置及驱动方法，能为喷头提供脉冲电压，且能实时调整电压的大小和频率。
8.为达到上述目的，本说明书实施方式提供一种3d封装打印机的驱动装置，包括脉冲电源板以及设置于所述脉冲电源板上的接口、收发芯片、主芯片、数模转换芯片和模拟放大电路；其中，所述接口与所述收发芯片电连接，所述接口用于与上位机电连接，并将波形数据发送至所述收发芯片；所述收发芯片与所述主芯片电连接，所述收发芯片用于进行电平转换以及解析所述波形数据，并将所述解析后的波形数据发送至所述主芯片；所述主芯片与所述数模转换芯片电连接，所述主芯片用于分析处理所述解析后的波形数据，并将所述分析处理后的波形数据发送至所述数模转换芯片；所述数模转换芯片与所述模拟放大电路电连接，所述数模转换芯片用于对所述分析处理后的波形数据进行数模转换，以得到第一模拟信号，并将所述第一模拟信号发送至
所述模拟放大电路；所述模拟放大电路用于与所述3d封装打印机的喷头电连接，所述模拟放大电路用于对所述第一模拟信号进行放大，以得到第二模拟信号，并将所述第二模拟信号发送至所述喷头。
9.作为一种优选的实施方式，所述脉冲电源板沿第一方向具有相对的第一端和第二端，所述接口位于所述第一端，所述接口、所述收发芯片、所述主芯片、所述数模转换芯片和所述模拟放大电路依次沿第一方向设置在所述脉冲电源板上。
10.作为一种优选的实施方式，所述数模转换芯片有多个，所述模拟放大电路有多个，一个所述模拟放大电路对应一个所述数模转换芯片。
11.作为一种优选的实施方式，所述脉冲电源板沿第二方向具有相对的第三端和第四端，多个所述模拟放大电路分别设于所述第三端和所述第四端，所述主芯片位于所述脉冲电源板的中心，多个所述数模转换芯片分别在第二方向上位于所述模拟放大电路和所述主芯片之间。
12.作为一种优选的实施方式，所述脉冲电源板沿第一方向具有相对的第一端和第二端，所述接口和所述收发芯片位于所述第一端。
13.作为一种优选的实施方式，所述脉冲电源板在所述第一方向的长度小于在所述第二方向上的长度。
14.作为一种优选的实施方式，所述接口包括串行接口，所述串行接口型号为rs-232。
15.作为一种优选的实施方式，所述收发芯片包括串口收发芯片，所述串口收发芯片型号为75176b。
16.作为一种优选的实施方式，所述主芯片包括fpga芯片。
17.本说明书实施方式还提供一种3d封装打印机的驱动方法，包括如下步骤：接口将波形数据发送至收发芯片；所述收发芯片解析所述波形数据，并将所述解析后的波形数据发送至主芯片；所述主芯片分析处理所述解析后的波形数据，并将所述分析处理后的波形数据发送至数模转换芯片；所述数模转换芯片对所述分析处理后的波形数据进行数模转换，以得到第一模拟信号，并将所述第一模拟信号发送至模拟放大电路；所述模拟放大电路对所述第一模拟信号进行放大，以得到第二模拟信号，并将所述第二模拟信号发送至所述3d封装打印机的喷头；其中，所述接口、所述收发芯片、所述主芯片、所述数模转换芯片和所述模拟放大电路均设置于同一脉冲电源板上；所述接口用于与上位机电连接，所述接口与所述收发芯片电连接，所述收发芯片与所述主芯片电连接，所述主芯片与所述数模转换芯片电连接，所述数模转换芯片与所述模拟放大电路电连接，所述模拟放大电路用于与所述喷头电连接。
18.有益效果：本实施方式所提供的3d封装打印机的驱动装置，将接口、收发芯片、主芯片、数模转换芯片和模拟放大电路集成在同一脉冲电源板上，具有小型化的优点，同时能够将波形数据从上位机传输至3d封装打印机的喷头，即，该驱动装置能为3d封装打印机的喷头提供脉冲电压。并且，通过上位机改变波形形状，该驱动装置可以实时调整电压的大小和频率。该驱动装置能使电压具有更大的可调幅度和更高的频率，以提高喷头的工作效率。
19.参照后文的说明和附图，详细公开了本说明书的特定实施方式，指明了本说明书的原理可以被采用的方式。应该理解，本说明书的实施方式在范围上并不因而受到限制。
20.针对一种实施方式描述和/或示出的特征可以以相同或类似的方式在一个或更多个其它实施方式中使用，与其它实施方式中的特征相组合，或替代其它实施方式中的特征。
21.应该强调，术语“包括/包含”在本文使用时指特征、整件、步骤或组件的存在，但并不排除一个或更多个其它特征、整件、步骤或组件的存在或附加。
附图说明
22.为了更清楚地说明本说明书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，下面描述中的附图仅仅是本说明书的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
23.图1为本实施方式中所提供的一种3d封装打印机的驱动装置的结构示意图；图2为本实施方式中所提供的一种3d封装打印机的驱动装置的电路结构图；图3为本实施方式中所提供的一种3d封装打印机的驱动装置的实物图；图4为本实施方式中所提供的一种脉冲电源板的结构示意图；图5为本实施方式中所提供的一种3d封装打印机的驱动方法的步骤流程图。
24.附图标记说明：1、接口；2、收发芯片；3、主芯片；4、数模转换芯片；5、模拟放大电路；6、脉冲电源板；61、第一端；62、第二端；63、第三端；64、第四端；65、接口安装处；66、收发芯片安装处；67、主芯片安装处；68、数模转换芯片安装处；69、模拟放大电路安装处；x：第一方向；y：第二方向。
具体实施方式
25.为了使本技术领域的人员更好地理解本说明书中的技术方案，下面将结合本说明书实施例中的附图，对本说明书实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本说明书一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本说明书中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本说明书保护的范围。
26.需要说明的是，当元件被称为“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的另一个元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中另一个元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
27.除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本说明书的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本说明书。本文所使用的术语“和／或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
28.请参阅图1至图4。本实施方式提供一种3d封装打印机的驱动装置，包括脉冲电源板6以及设置于脉冲电源板6上的接口1、收发芯片2、主芯片3、数模转换芯片4和模拟放大电
路5。
29.其中，接口1与收发芯片2电连接，接口1用于与上位机电连接，并将波形数据发送至收发芯片2。收发芯片2与主芯片3电连接。收发芯片2用于进行电平转换以及解析波形数据，并将解析后的波形数据发送至主芯片3。主芯片3与数模转换芯片4电连接。主芯片3用于分析处理解析后的波形数据，并将分析处理后的波形数据发送至数模转换芯片4。数模转换芯片4与模拟放大电路5电连接。数模转换芯片4用于对分析处理后的波形数据进行数模转换，以得到第一模拟信号，并将第一模拟信号发送至模拟放大电路5。模拟放大电路5用于与3d封装打印机的喷头电连接。模拟放大电路5用于对第一模拟信号进行放大，以得到第二模拟信号，并将第二模拟信号发送至喷头。
30.需要说明的是，本技术所述3d封装打印机的结构可以参考中国专利《pcba板封装设备及pcba板封装方法》（申请号为cn201810301516.8）中的pcba板封装设备。当然，3d封装打印机也可以是其他能够对pcba板进行封装的设备。与模拟放大电路5电连接的喷头可以具有多个阵列式排布的出料单元。该喷头可以是压电喷头。
31.本实施方式所提供的3d封装打印机的驱动装置，将接口1、收发芯片2、主芯片3、数模转换芯片4和模拟放大电路5集成在同一脉冲电源板6上，具有小型化的优点，同时能够将波形数据从上位机传输至3d封装打印机的喷头，即，该驱动装置能为3d封装打印机的喷头提供脉冲电压。并且，通过上位机改变波形形状，该驱动装置可以实时调整电压的大小和频率。该驱动装置能使电压具有更大的可调幅度和更高的频率，以提高喷头的工作效率。
32.在本实施方式中，上位机可以包括电脑，或其他能发送波形数据的设备。波形数据可以是电压的波形数据。脉冲电源板6可以是一种电路板，例如印刷电路板。脉冲电源板6沿第一方向x具有相对的第一端61和第二端62。
33.在一种实施例中，如图1和图2所示，接口1位于第一端61，接口1、收发芯片2、主芯片3、数模转换芯片4和模拟放大电路5依次沿第一方向x设置在脉冲电源板6上，能保证脉冲电源板6上各元件布局合理，数据流流经最短路径，使该驱动装置具有较强的抗干扰能力。
34.由于喷头可以具有多个阵列式排布的出料单元，不同的出料单元可以通过不同的波形驱动，因此在一种优选的实施方式中，数模转换芯片4有多个，模拟放大电路5有多个，模拟放大电路5、数模转换芯片4、出料单元分别一一对应。
35.在一个具体的实施例中，一个喷头有四个出料单元，因此模拟放大电路5和数模转换芯片4分别有四个。四个模拟放大电路5可以同时输出不同的波形，每路波形形状会根据上位机发送波形数据的不同而不同。
36.如图3和图4所示，脉冲电源板6沿第二方向y具有相对的第三端63和第四端64。多个模拟放大电路5分别设于第三端63和第四端64。主芯片3位于脉冲电源板6的中心。多个数模转换芯片4分别在第二方向y上位于模拟放大电路5和主芯片3之间。接口1和收发芯片2位于第一端61。这样布置，可以使布局合理，使数据流流经路径较短，使该驱动装置具有较强的抗干扰能力。
37.优选的，脉冲电源板6第三端63沿第一方向x设有两个模拟放大电路5，第四端64沿第一方向x也设有两个模拟放大电路5。接口1在第二方向y上位于第一端61的中心处，主芯片3在第一方向x和第二方向y均位于脉冲电源板6的中心处。
38.其中，第二方向y与第一方向x相交，且第二方向y与第一方向x均与脉冲电源板6的
延伸面平行。接口1、收发芯片2、主芯片3、数模转换芯片4和模拟放大电路5均设置于脉冲电源板6的同一平面上。
39.在该实施例中，第二方向y与第一方向x垂直。脉冲电源板6可以为矩形，第一方向x可以和脉冲电源板6的短边平行，第二方向y可以和脉冲电源板6的长边平行，即脉冲电源板6在第一方向x的长度小于在第二方向y上的长度。
40.如图4所示，脉冲电源板6上设有接口安装处65、收发芯片安装处66、主芯片安装处67、数模转换芯片安装处68、模拟放大电路安装处69，分别用于安装接口1、收发芯片2、主芯片3、数模转换芯片4、模拟放大电路5，该脉冲电源板6的布局合理，使数据流流经路径较短，进一步提高驱动效率。
41.在本实施方式中，接口1可以为串行接口1。串行接口1型号可以为rs-232。收发芯片2可以为串口收发芯片2。串口收发芯片2型号可以选用75176b。主芯片3可以为fpga芯片，型号可以为ep4ce6e22c8n。数模转换芯片4的型号可以为dac0800。
42.在一种具体的应用场景中，上位机软件通过串口（rs232）将波形数据发送到串口收发芯片275176b。串口收发芯片2进行电平转换、对波形数据进行解析后，将数据传送至fpga芯片。fpga芯片对波形数据进行分析处理后发送至数模转换芯片4，经过数模转换后产生模拟小信号，接着经过模拟放大电路5对模拟小信号进行电压放大和功率放大，最后将放大后的波形信号发送给喷头，从而驱动压电喷头正常工作。
43.请参阅图5。本实施方式还提供一种3d封装打印机的驱动方法，包括如下步骤：步骤s10：接口1将波形数据发送至收发芯片2；步骤s20：收发芯片2解析波形数据，并将解析后的波形数据发送至主芯片3；步骤s30：主芯片3分析处理解析后的波形数据，并将分析处理后的波形数据发送至数模转换芯片4；步骤s40：数模转换芯片4对分析处理后的波形数据进行数模转换，以得到第一模拟信号，并将第一模拟信号发送至模拟放大电路5；步骤s50：模拟放大电路5对第一模拟信号进行放大，以得到第二模拟信号，并将第二模拟信号发送至3d封装打印机的喷头。
44.其中，接口1、收发芯片2、主芯片3、数模转换芯片4和模拟放大电路5均设置于同一脉冲电源板6上；接口1用于与上位机电连接，接口1与收发芯片2电连接，收发芯片2与主芯片3电连接，主芯片3与数模转换芯片4电连接，数模转换芯片4与模拟放大电路5电连接，模拟放大电路5用于与喷头电连接。
45.本实施方式所提供的3d封装打印机的驱动方法，利用集成在同一脉冲电源板6上的接口1、收发芯片2、主芯片3、数模转换芯片4和模拟放大电路5进行驱动，能够将波形数据从上位机传输至3d封装打印机的喷头，即，该驱动方法能为3d封装打印机的喷头提供脉冲电压。并且，通过上位机改变波形形状，该驱动方法可以实时调整电压的大小和频率。该驱动方法能使电压具有更大的可调幅度和更高的频率，以提高喷头的工作效率。
46.该驱动方法可以采取上述任一种实施方式中的驱动装置，该方法实施方式与装置实施方式相对应，其能够解决装置实施方式所解决的技术问题，相应的达到装置实施方式的技术效果，具体的本技术在此不再赘述。
47.需要说明的是，在本说明书的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的和区
别类似的对象，两者之间并不存在先后顺序，也不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本说明书的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
48.使用术语“包含”或“包括”来描述这里的元件、成分、部件或步骤的组合也想到了基本由这些元件、成分、部件或步骤构成的实施方式。这里通过使用术语“可以”，旨在说明“可以”包括的所描述的任何属性都是可选的。
49.多个元件、成分、部件或步骤能够由单个集成元件、成分、部件或步骤来提供。另选地，单个集成元件、成分、部件或步骤可以被分成分离的多个元件、成分、部件或步骤。用来描述元件、成分、部件或步骤的公开“一”或“一个”并不说为了排除其他的元件、成分、部件或步骤。
50.应该理解，以上描述是为了进行图示说明而不是为了进行限制。通过阅读上述描述，在所提供的示例之外的许多实施方式和许多应用对本领域技术人员来说都将是显而易见的。因此，本教导的范围不应该参照上述描述来确定，而是应该参照所附权利要求以及这些权利要求所拥有的等价物的全部范围来确定。出于全面之目的，所有文章和参考包括专利申请和公告的公开都通过参考结合在本文中。在前述权利要求中省略这里公开的主题的任何方面并不是为了放弃该主体内容，也不应该认为发明人没有将该主题考虑为所公开的发明主题的一部分。