一种打印大面积高密度微细电路的阵列喷头装置及方法与流程

技术特征：
1.一种打印大面积高密度微细电路的阵列喷头装置，其特征在于，所述阵列喷头装置包括多组喷头模组，所述多组喷头模组位于所述阵列喷头装置的最下端，其用于将打印材料，打印成所需电路；连接架，位于所述喷头模组上方，且与其相连；旋转平台模块，所述旋转平台模块与所述连接架相连接，由所述旋转平台模块的转动，实现在避免电场、流场串扰的情况下，带动连接架下方的多组喷头模组旋转，以减小打印间距；每组所述喷头模组均包括多个喷嘴，固定喷头模组的转接板以及带动喷头模组的转接板水平移动的运动模块，每组所述喷头模组的喷头置于最下端，每个喷头上端与转接板的下端相连接，转接板的上端与运动模块相连接；转接板的一侧端面设置打印材料进料口，另一侧端面设置进气口；通过运动模块带动阵列喷头模组水平移动，以及旋转平台模块带动整个喷头模组旋转进一步减小打印间距，实现在避免电场、流场串扰情况下，减小打印间距，实现大面积高密度微细电路的制造。2.如权利要求1所述的阵列喷头装置，其特征在于，所述喷头模组的转接板的进料口与每个喷嘴相连通，进气口与每个喷嘴相连通。3.如权利要求1所述的阵列喷头装置，其特征在于，所述喷头模组的数量至少为3组；所述连接架至少连接3组喷头模组。4.如权利要求1所述的阵列喷头装置，其特征在于，所述喷头模组包括至少4个喷嘴，所述喷嘴的材料包括但不限于金属喷嘴、玻璃喷嘴、塑料喷嘴、陶瓷喷嘴、硅基喷嘴。5.如权利要求1所述的阵列喷头装置，其特征在于，所述喷嘴的尺寸为100纳米-500微米，优选，所述喷头模组中喷嘴的间距尺寸为1mm-10mm；优选地，相邻阵列喷头模组喷嘴垂直方向的距离为1-10mm。6.如权利要求1所述的阵列喷头装置，其特征在于，所述阵列喷头装置至少能够实现超小间距1um-5mm。7.如权利要求1所述的阵列喷头装置，其特征在于，所述运动模块带动喷头模组转接板水平移动的方式包括手动、电动驱动，电动驱动包括步进电机、伺服电机、压电驱动，定位精度不低于1微米。8.如权利要求1所述的阵列喷头装置，其特征在于，所述旋转平台模块包括手动和电动两种方式，定位精度不低于5弧秒。9.一种打印大面积高密度微细电路方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：打印喷头的调整和设置：设定阵列喷头模组数量为n1，每个阵列喷头模组包含喷嘴数量为n2，喷嘴内径为d，同一阵列喷头模组中相邻喷嘴间间距为l1，相邻阵列喷头模组喷嘴间垂直距离为l2；根据所要打印的微细电路的特征尺寸，首先，优化设计每组喷头模组的的位置，确定阵列喷头模组的位移的距离s1-sn1以及旋转平台模块的旋转角度θ；然后通过每组喷头模组的水平运动模块将其调整的设计的位置，根据实际需要，通过旋转平台模块带动连接架，实现整个喷头模组旋转到设计的角度位置，进一步减小打印微细电路的间距；结合水平运动模块带动一个阵列喷头模组和旋转平台模块带动整个喷头模
组旋转进一步减小打印间距，实现在避免电场、流场的串扰情况下，实现高密度微细电路制造，尤其是高密度微细电路高效制造；步骤2：通过供料装置，分别向每个喷头模组供料；随后开启进气口，设置到需要的启动压力；步骤3：设置打印工艺参数；设置平板电极的打印电压、背压、打印速度、打印平台的加热温度、打印高度参数，根据打印程序，开始打印；打印完成第一层，打印工艺参数相应的调整，进行下一层的打印；逐层打印，直至打印完成；步骤4：后处理；将打印完成的制件进行烧结，导电化处理。10.根据权利要求9所述的一种打印大面积高密度微细电路方法，其特征在于，向每个喷头模组供料材料包括纳米导电银浆、导电油墨、导电聚合物、碳浆中的一种或多种。

技术总结
本申请提供一种打印大面积高密度微细电路的阵列喷头装置及方法，所述阵列喷头装置，它包括多组喷头模组，连接架，旋转平台。利用所述阵列喷头装置，并结合单平板电极电场驱动喷射沉积微纳3D打印技术，能够实现大面积高密度微细电路高效和低成本制造，而且还具有打印微细电路间距任意调节，尤其还能通过多组阵列喷头的细分功能，实现超高密度，超小间距的并行高效打印。高效打印。高效打印。


技术研发人员：兰红波 侯佳奇 张广明 朱晓阳 李红珂 贺健康 许权 赵佳伟
受保护的技术使用者：青岛五维智造科技有限公司
技术研发日：2022.10.21
技术公布日：2023/1/31