一种增材制造多层电路板的方法

1.本发明涉及pcb制造技术领域，具体涉及一种增材制造多层电路板的方法。


背景技术：

2.随着5g时代来临、智能手机升级、物联网兴起，以及汽车电子复杂度的提升等一系列产业更迭升级，通讯行业对电路板的要求更多更高，以高速、高频、高密度、大容量pcb为核心元器件的市场需求快速增长，而当前电路板的传统制造工艺成本高、过程复杂，还会产生较多废气、废液，造成环境污染等问题，因此亟需一种全新的低污染、高精度、高密度电路板的制造工艺方法。
3.伴随着3d打印技术的快速发展，其集设计与生产一体化，直接将虚拟的数字化实体模型转变为产品的优势凸显，极大地简化了生产的流程，降低了材料的生产成本，缩短了产品的设计与研发周期。在复杂结构和多层pcb等电子产品的制造方面，具有很大的优势。
4.针对以上难题，行业提出了相关解决方案。中国专利cn110430666a提出一种3d打印电路板制备方法，通过在导电线路表面涂敷绝缘液，再将其固化成型，但该方法仅能将绝缘树脂固化在导电线路表面，一定厚度情况下的绝缘涂敷液难以固化。
5.中国专利cn112654180a提出一种多层电路板制作方法与制作机器，通过控制三个喷头挤出三种不同的材料，第一个喷头挤出绝缘材料，第二个喷头挤出导电网络，第三个喷头产生字符标记，该方法仅能实现三种材料的单独挤出，难以保证导电网络与绝缘层之间的高质量结合，层与层之间的绝缘部分与导电网络容易产生干扰和短路。
6.中国专利cn110572939b提出一种3d打印电路板的方法以及3d打印电路板，通过在基板上打印出绝缘层，以形成可以提高打印电路平整度的平坦层，在平坦层背对基板一侧表面打印电路层，但是此方法难以打印多层电路板，而且导电线路会裸露在绝缘层表面。


技术实现要素：

7.本发明的目的之一在于避免现有技术中的不足之处而提供一种增材制造多层电路板的方法，该方法能制造出导电线路精准、质量稳定、信号稳定的多层电路板，且具有节省材料和容易操作的优点。
8.为实现上述目的之一，本发明提供以下技术方案：
9.提供一种增材制造多层电路板的方法，包括以下步骤，
10.s1、采用微立体光刻技术打印绝缘基材并在所述绝缘基材的表面上打印出微流道；
11.s2、采用激光诱导液相沉积技术在s1制得的微流道内沉积导电线路，制得电路板层；
12.s3、在位于最上层的电路板层上打印另一层绝缘基材并在该绝缘基材上打印出微流道，在该微流道上沉积导电线路；
13.s4、根据预设的电路板层数，重复操作s3，直至获得所需的电路板层数。
14.在一些实施方式中，所述s1中，所述微立体光刻技术是立体光固化成型、扫描微立体光刻技术、面投影微立体光刻技术中的任意一种。
15.在一些实施方式中，使用光敏树脂打印所述绝缘基材和在所述绝缘基材的表面打印出所述微流道。
16.在一些实施方式中，所述s2中，在所述绝缘基材背向所述微流道的一侧上设置超声装置，所述超声装置产生超声振动，所述超声振动辅助所述激光诱导液相沉积技术沉积所述导电线路。
17.在一些实施方式中，沉积所述导电线路后，对所述电路板层表面残留的沉积溶液进行清洗。
18.本发明一种增材制造多层电路板的方法的有益效果：
19.(1)本发明利用微立体光刻技术能高质量、高精度地打印出绝缘基材，同时实现在绝缘基材表面上打印出微流道(槽、孔)，该微流道为导电线路预留了位置。与传统多层电路板制造工艺相比，本发明方法减少对绝缘基材繁琐的加工过程，节省了刻蚀所用的材料，实现了绿色制造。
20.(2)本发明利用激光诱导液相沉积的方法，实现高精度、高质量导电线路的沉积制造，解决现有3d打印pcb方法中导电线路制造效果不佳、质量不稳定的问题。
21.(3)本发明由于通过激光诱导液相沉积方法在微流道上沉积导电线路，使得导电线路能稳定嵌在微流道上，保证导电线路与绝缘基材之间的高质量结合，防止导电线路裸露和避免相邻电路板层之间的绝缘基材与导电线路产生干扰。
22.(4)本发明采用微立体光刻技术，该微立体光刻技术打印精度高，相邻电路板层之间的同位孔的对准精度高，能够实现更稳定连接，继而使得相邻电路板层之间能稳定地连接，制造出多层电路板。
23.为实现上述目的之二，本发明提供以下技术方案：
24.提供一种多层电路板，其是采用上述增材制造多层电路板的方法来制得的多层电路板。
附图说明
25.图1是实施例1的增材制造多层电路板的方法的流程示意图。
26.图2是实施例1的增材制造多层电路板的方法的操作流程图。
具体实施方式
27.下面将参照附图更详细地描述本发明的优选实施方式。虽然附图中显示了本发明的优选实施方式，然而应该理解，可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了使本发明更加透彻和完整，并且能够将本发明的范围完整地传达给本领域的技术人员。
28.在本发明使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本发明。在本发明和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“该”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。
29.应当理解，尽管在本发明可能采用术语“第一”、“第二”、“第三”等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如，在不脱离本发明范围的情况下，第一信息也可以被称为第二信息，类似地，第二信息也可以被称为第一信息。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
30.实施例一
31.伴随着3d打印技术的快速发展，其集设计与生产一体化，直接将虚拟的数字化实体模型转变为产品的优势凸显，极大地简化了生产的流程，降低了材料的生产成本，缩短了产品的设计与研发周期。在复杂结构和多层pcb等电子产品的制造方面，具有很大的优势。现有有技术提出一种3d打印电路板制备方法，其通过在导电线路表面涂敷绝缘液，再将其固化成型，但该方法仅能将绝缘树脂固化在导电线路表面，一定厚度情况下的的绝缘涂敷液难以固化。现有技术提出一种多层电路板制作方法与制作机器，其通过控制三个喷头挤出三种不同的材料，第一个喷头挤出绝缘材料，第二个喷头挤出导电网络，第三个喷头产生字符标记，该方法仅能实现三种材料的单独挤出，难以保证导电网络与绝缘层之间的高质量结合，层与层之间的绝缘部分与导电网络容易产生干扰和短路。现有技术提出一种3d打印电路板的方法以及3d打印电路板，其通过在基板上打印出绝缘层，以形成可以提高打印电路平整度的平坦层，在平坦层背对基板一侧表面打印电路层，但是此方法难以打印多层电路板，而且导电线路会裸露在绝缘层表面。
32.为克服上述缺陷，本实施例公开增材制造多层电路板的方法，图1是实施例1的增材制造多层电路板的方法的流程示意图，图2是实施例1的增材制造多层电路板的方法的操作流程图。
33.参见图1和图2，包括以下步骤，
34.s1、采用微立体光刻技术打印绝缘基材并在所述绝缘基材的表面上打印出微流道；
35.通过微立体光刻技术打印出绝缘基材，同时在绝缘基材上形成微流道，该绝缘基材作为电路板层的绝缘材料，微流道则为导电线路提供了位置。
36.s2、采用激光诱导液相沉积技术在s1制得的微流道内沉积导电线路，制得第一层电路板层；
37.激光诱导液相沉积技术在微流道上沉积导电线路，该沉积方式一方面实现了制造出导电线路，另一方面导电线路能稳固定沉积并嵌在微流道上，防止出现导电线路不稳定的问题。
38.s3、在位于最上层的电路板层上打印另一层绝缘基材并在该绝缘基材上打印出微流道，在该微流道上沉积导电线路。
39.图2所示，在第一层电路板层的上表面打印第二层电路板层，其是使用微立体光刻技术打印第二层电路板和打印出微流道，其同样是采用激光诱导液相沉积技术在该微流道上沉积导电线路，此时制得第二电路板层，获得两层的电路板。
40.s4、根据预设的电路板层数，重复操作s3，直至获得所需的电路板层数。
41.根据所需的电路板层数，只需重复操作s3即可获得所需的电路板层数。
42.实施例一增材制造多层电路板的方法的作用和优点：
43.利用微立体光刻技术能高质量、高精度地打印出绝缘基材同时形成微流道，实现高精度、高质量的绝缘基材的制造，并实现在绝缘基材表面上打印出微流道(槽、孔)，该微流道为导电线路预留了位置。与传统多层电路板制造工艺相比，本发明方法减少了对绝缘基材繁琐的加工过程，并且节省了刻蚀所用的材料，实现了绿色制造。利用激光诱导液相沉积的方法，实现高精度、高质量导电线路的沉积制造，解决现有3d打印pcb方法中导电线路制造效果不佳、质量不稳定的问题。并且由于通过激光诱导液相沉积方法在微流道上沉积导电线路，使得导电线路能稳定嵌在微流道上，保证导电线路与绝缘基材之间的高质量结合，防止导电线路裸露和避免相邻电路板层之间的绝缘基材与导电线路产生干扰。采用微立体光刻技术，使得相邻电路板层之间能稳定地连接。
44.实施例二
45.为了便于理解，以下提供了增材制造多层电路板的方法的一个实施例进行说明，在实际应用中，会选择具体的微立体光刻技术方式。
46.所述微立体光刻技术是立体光固化成型、扫描微立体光刻技术、面投影微立体光刻技术中的任意一种。
47.微立体光刻技术打印绝缘基材以及打印微流道是较为成熟的技术，此处不需要详细阐述微立体光刻技术。
48.实施例二增材制造多层电路板的方法的作用和优点：
49.通过选用具体的微立体光刻技术能精确地打印绝缘基材和微流道，减少了对绝缘基材繁琐的加工过程，节省了刻蚀所用的材料，实现了绿色制造。微立体光刻技术无需固化，提高了打印效果和难以固化的问题。
50.实施例三
51.为了便于理解，以下提供了增材制造多层电路板的方法的一个实施例进行说明，在实际应用中，使用光敏树脂打印所述绝缘基材和在所述绝缘基材的表面打印出所述微流道。
52.光敏树脂是较好的绝缘材料，并且微立体光刻技术常采用光敏树脂作为打印材料，这样一方面便于微立体光刻技术使用光敏树脂打印，另一方面也能构成绝缘基材。
53.实施例四
54.为了便于理解，以下提供了增材制造多层电路板的方法的一个实施例进行说明，在实际应用中，在所述绝缘基材背向所述微流道的一侧上设置超声装置，所述超声装置产生超声振动，所述超声振动辅助所述激光诱导液相沉积技术沉积所述导电线路。
55.超声装置产生的超声振动辅助激光诱导液相沉积技术，超声能使液相分布均匀，实现高精度、高质量导电线路的沉积制造，解决现有3d打印pcb方法中导电线路制造效果不佳、质量不稳定的问题。
56.实施例五
57.为了便于理解，以下提供了增材制造多层电路板的方法的一个实施例进行说明，在实际应用中，沉积所述导电线路后，对所述电路板层表面残留的沉积溶液进行清洗。
58.用清水将沉积溶液清洗，避免沉积溶液影响电路板的质量。
59.实施例六
60.与前述实施例相对应，本实施例还提供了一种多层电路板，该多层电路板制备方法的具体方式已经在有关该方法的实施例中进行了详细描述，此处将不再做详细阐述说明。
61.在本技术的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。
62.为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在
……
之上”、“在
……
上方”、“在
……
上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在
……
上方”可以包括“在
……
上方”和“在
……
下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。
63.此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本技术保护范围的限制。
64.以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。