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CN110430666A - 一种3d打印电路板的制备方法 - Google Patents

一种3d打印电路板的制备方法 Download PDF

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CN110430666A CN201910615328.7A CN201910615328A CN110430666A CN 110430666 A CN110430666 A CN 110430666A CN 201910615328 A CN201910615328 A CN 201910615328A CN 110430666 A CN110430666 A CN 110430666A
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Abstract

本发明公开一种3D打印电路板的制备方法，包括以下步骤：（1）制备导电线路：使用3D打印技术制作导电线路；（2）涂履绝缘液：将导电线路浸没在绝缘液体中；（3）固化成型：进行固化成型，使得绝缘液体附着在导电线路表面，该制备方法能够用单一材料的进行打印，简化设备和工艺，同时能够有效避免绝缘层和导电层在逐层打印时因热膨胀系数等材料性能差异出现的弯曲、连接不牢或烧焦等缺陷。

Description

一种3D打印电路板的制备方法
技术领域
本发明涉及线路板技术领域，特别是涉及一种3D打印电路板的制备方法。
背景技术
电路板的名称有：陶瓷电路板，氧化铝陶瓷电路板，氮化铝陶瓷电路板，线路板，PCB板，铝基板，高频板，厚铜板，阻抗板，PCB，超薄线路板，超薄电路板，印刷（铜刻蚀技术）电路板等。电路板使电路迷你化、直观化，对于固定电路的批量生产和优化用电器布局起重要作用。电路板可称为印刷线路板或印刷电路板，英文名称为（Printed Circuit Board）PCB、（Flexible Printed Circuit board）FPC线路板（FPC线路板又称柔性线路板柔性电路板是以聚酰亚胺或聚酯薄膜为基材制成的一种具有高度可靠性，绝佳的可挠性印刷电路板。具有配线密度高、重量轻、厚度薄、弯折性好的特点。）和软硬结合板（reechas，Soft andhard combination plate）-FPC与PCB的诞生与发展，催生了软硬结合板这一新产品。因此，软硬结合板，就是柔性线路板与硬性线路板，经过压合等工序，按相关工艺要求组合在一起，形成的具有FPC特性与PCB特性的线路板；3D打印通常是采用数字技术材料打印机来实现的。常在模具制造、工业设计等领域被用于制造模型，后逐渐用于一些产品的直接制造，已经有使用这种技术打印而成的零部件。该技术在珠宝、鞋类、工业设计、建筑、工程和施工（AEC）、汽车，航空航天、牙科和医疗产业、教育、地理信息系统、土木工程、枪支以及其他领域都有所应用。
现有的电路板在制作的过程当中也会用到3D打印技术，目前在使用3D打印技术制备电路板时，通常是采用逐层打印的方法打印导电层或绝缘层，但是这种方法不仅使得打印设备及其打印工艺复杂、提高制备难度，同时需要对多种不同性质材料进行打印，使得电路板的绝缘层和导电层在逐层打印时会受热膨胀系数等材料性能差异出现的弯曲、连接不牢或烧焦等缺陷。
发明内容
本发明的目的在于避免现有技术中的不足之处而提供一种3D打印电路板的制备方法，该制备方法能够用单一材料的打印，简化设备和工艺，同时能够有效避免绝缘层和导电层在逐层打印时因热膨胀系数等材料性能差异出现的弯曲、连接不牢或烧焦等缺陷。
本发明的目的通过以下技术方案实现：
一种3D打印电路板的制备方法，包括以下步骤：
（1）制备导电线路：使用3D打印技术制作导电线路；
（2）涂履绝缘液：将导电线路浸没在绝缘液体中；
（3）固化成型：进行固化成型，使得绝缘液体附着在导电线路表面。
进一步的，步骤（1）中，所述3D打印技术为选区激光熔化成型技术、选区激光烧结成型技术、激光熔覆成型技术、电子束熔化技术和熔融沉积成形技术中的一种技术。
进一步的，步骤（1）中，所述导电线路的材料为金属导电材质、非金属复合型导电材质中的一种导电材质，所述金属导电材质为铜，银，金中的一种导电金属或多种合金导电金属；所述非金属复合型导电材料为导电陶瓷、导电树脂、导电橡胶中的一种非金属复合型导电材料。
进一步的，步骤（2）中，所述绝缘液体为环氧树脂、聚醚醚酮、聚酰亚胺、聚醚砜中的一种树脂。
进一步的，步骤（2）中，所述导电线路在涂履绝缘液涂履绝缘液的过程当中，导电线路要在在绝缘液体中反复浸提。
进一步的，步骤（2）中，所述导电线路浸没在绝缘液体中时为高频振动状态。
进一步的，所述高频振动的频率不小于20KHz。
进一步的，步骤（3）中，所述固化成型结束后，要对导电线路中暴露电路的位置进行切削。
进一步的，步骤（3）中，所述导电线路在固化的过程中，导电线路要发生转动。
进一步的，步骤（3）中，所述固化方式为光固化。
有益效果：由于该制备方法首先通过用3D打印技术制造，使得导电线路在制作的过程当中能够用单一材料的打印，进而简化设备和工艺，然后通过浸泡在绝缘液体中，使得导电线路表面固化绝缘层，进而能够有效避免绝缘层和导电层在逐层打印时因热膨胀系数等材料性能差异出现的弯曲、连接不牢或烧焦等缺陷。
附图说明
利用附图对发明作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本发明的任何限制，对于本领域的普通技术人员，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据以下附图获得其它的附图。
图1是本发明的一种3D打印电路板的制备方法的工艺流程图。
图2是本发明的一种3D打印电路板的制备方法的操作流程图。
图中包括有：导电线路1、绝缘液体2。
具体实施方式
结合以下实施例对本发明作进一步描述。
如图1-2所示，本实施例提供一种3D打印电路板的制备方法，包括以下步骤：
（1）制备导电线路1：使用3D打印技术制作导电线路1；
（2）涂履绝缘液：将导电线路1浸没在绝缘液体2中；
（3）固化成型：进行固化成型，使得绝缘液体2附着在导电线路1表面。
在优选实施例中，步骤（1）中，所述3D打印技术包括有选区激光熔化成型技术、选区激光烧结成型技术、激光熔覆成型技术、电子束熔化技术和熔融沉积成形技术。
在优选实施例中，步骤（1）中，所述导电线路1的材料为金属导电材质、非金属复合型导电材质中的一种导电材质，所述金属导电材质为铜，银，金中的一种导电金属或多种合金导电金属；所述非金属复合型导电材料为导电陶瓷、导电树脂、导电橡胶中的一种非金属复合型导电材料；
在优选实施例中，步骤（2）中，所述绝缘液体2为环氧树脂、聚醚醚酮、聚酰亚胺、聚醚砜中的一种树脂。
在优选实施例中，步骤（2）中，所述导电线路1在涂履绝缘液涂履绝缘液的过程当中，导电线路要在在绝缘液体2中反复浸提，可以提高导电线路1固化质量和速率。
在优选实施例中，步骤（2）中，所述导电线路1浸没在绝缘液体2中时为高频振动状态，进一步的，所述高频振动的频率不小于20KHz，可以消除树脂中的气泡。
在优选实施例中，步骤（3）中，所述固化成型结束后，要对导电线路1中暴露电路的位置进行切削，可以使得暴露的局部用于连接电子元件。
在优选实施例中，步骤（3）中，所述导电线路1在固化的过程中，导电线路1要发生转动，进一步的，所述固化方式为光固化，可以提高光固化的均匀。
实施例1
本实施例提供一种3D打印电路板的制备方法，包括以下步骤：
（1）制备导电线路：使用3D打印技术制作导电线路；具体工艺是：使用选区激光熔化成型技术逐层打印铜线路；
（2）涂履绝缘液：将导电线路浸没在绝缘液体中；具体工艺是：将导电线路浸泡在绝缘光敏液体中，导电线路在超频低幅度震动的同时反复浸提, 所述高频振动的频率为21KHz，所述绝缘液体为环氧树脂；
（3）固化成型：进行固化成型，使得绝缘液体附着在导电线路表面；具体工艺是：将浸泡后的导电线路进行光固化，并且在光固化的过程当中保证导电线路发生转动，最后将要对导电线路中暴露电路的位置进行切削，暴露的局部用于连接电子元件，获得最终的3D打印PCB板材。
实施例2
本实施例提供一种3D打印电路板的制备方法，包括以下步骤：
（1）制备导电线路：使用3D打印技术制作导电线路；具体工艺是：使用选区激光烧结成型技术逐层打印银线路；
（2）涂履绝缘液：将导电线路浸没在绝缘液体中；具体工艺是：将导电线路浸泡在绝缘光敏液体中，导电线路在超频低幅度震动的同时反复浸提, 所述高频振动的频率为22KHz，所述绝缘液体为聚醚醚酮；
（3）固化成型：进行固化成型，使得绝缘液体附着在导电线路表面；具体工艺是：将浸泡后的导电线路进行光固化，并且在光固化的过程当中保证导电线路发生转动，最后将要对导电线路中暴露电路的位置进行切削，暴露的局部用于连接电子元件，获得最终的3D打印PCB板材。
实施例3
本实施例提供一种3D打印电路板的制备方法，包括以下步骤：
（1）制备导电线路：使用3D打印技术制作导电线路；具体工艺是：使用选区激光熔化成型技术逐层打印金线路；
（2）涂履绝缘液：将导电线路浸没在绝缘液体中；具体工艺是：将导电线路浸泡在绝缘光敏液体中，导电线路在超频低幅度震动的同时反复浸提, 所述高频振动的频率为20KHz，所述绝缘液体为聚酰亚胺；
（3）固化成型：进行固化成型，使得绝缘液体附着在导电线路表面；具体工艺是：将浸泡后的导电线路进行光固化，并且在光固化的过程当中保证导电线路发生转动，最后将要对导电线路中暴露电路的位置进行切削，暴露的局部用于连接电子元件，获得最终的3D打印PCB板材。
本发明的有益效果：由于该制备方法首先通过用3D打印技术制造，使得导电线路在制作的过程当中能够用单一材料的打印，进而简化设备和工艺，然后通过浸泡在绝缘液体中，使得导电线路表面固化绝缘层，进而能够有效避免绝缘层和导电层在逐层打印时因热膨胀系数等材料性能差异出现的弯曲、连接不牢或烧焦等缺陷。
最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。

Claims (10)

1.一种3D打印电路板的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
（1）制备导电线路：使用3D打印技术制作导电线路；
（2）涂履绝缘液：将导电线路浸没在绝缘液体中；
（3）固化成型：进行固化成型，使得绝缘液体附着在导电线路表面。
2.如权利要1所述的一种3D打印电路板的制备方法，其特征在于：步骤（1）中，所述3D打印技术为选区激光熔化成型技术、选区激光烧结成型技术、激光熔覆成型技术、电子束熔化技术和熔融沉积成形技术中的一种技术。
3.如权利要求1所述的一种3D打印电路板的制备方法，其特征在于：步骤（1）中，所述导电线路的材料为金属导电材质、非金属复合型导电材质中的一种导电材质，所述金属导电材质为铜，银，金中的一种导电金属或多种合金导电金属；所述非金属复合型导电材料为导电陶瓷、导电树脂、导电橡胶中的一种非金属复合型导电材料。
4.如权利要求1所述的一种3D打印电路板的制备方法，其特征在于：步骤（2）中，所述绝缘液体为环氧树脂、聚醚醚酮、聚酰亚胺、聚醚砜中的一种树脂。
5.如权利要1所述的一种3D打印电路板的制备方法，其特征在于：步骤（2）中，所述导电线路在涂履绝缘液涂履绝缘液的过程当中，导电线路要在在绝缘液体中反复浸提。
6.如权利要1所述的一种3D打印电路板的制备方法，其特征在于：步骤（2）中，所述导电线路浸没在绝缘液体中时为高频振动状态。
7.如权利要1所述的一种3D打印电路板的制备方法，其特征在于：所述高频振动的频率不小于20KHz。
8.如权利要1所述的一种3D打印电路板的制备方法，其特征在于：步骤（3）中，所述固化成型结束后，要对导电线路中暴露电路的位置进行切削。
9.如权利要1所述的一种3D打印电路板的制备方法，其特征在于：步骤（3）中，所述导电线路在固化的过程中，导电线路要发生转动。
10.如权利要1所述的一种3D打印电路板的制备方法，其特征在于：步骤（3）中，所述固化方式为光固化。
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