專利名稱：噴納線路板生產(chǎn)方法及設(shè)備和材料配置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電子行業(yè)線路板的生產(chǎn)加工方法及相關(guān)的設(shè)備和材料配置。
線路板是電子產(chǎn)品元器件間導(dǎo)通電路的基礎(chǔ)器件，全稱導(dǎo)電線路板，簡稱線路板、電路板，本文統(tǒng)稱線路板。線路板廣泛應(yīng)用于電子業(yè)、家電業(yè)、裝配業(yè)、國防工業(yè)等部門?？梢哉f，任何一件電器都少不了線路板。中國已是線路板生產(chǎn)大國，高踞全球前三位，今后幾年仍將以兩位數(shù)遞增。線路板加工業(yè)是永恒的朝陽產(chǎn)業(yè)，前景可觀。
線路板的生產(chǎn)方法目前主要是采用腐蝕法，在疊有簿銅板的覆銅板上印刷或感光線路，再經(jīng)化學(xué)腐蝕爛板，形成線路板。腐蝕法生產(chǎn)線路板浪費(fèi)銅材，污染環(huán)境。
雕刻法生產(chǎn)線路板是應(yīng)用線路板雕刻機(jī)，將電路圖以外的覆銅板剔除掉，省卻了腐蝕，是一大進(jìn)步。目前雕刻法只能加工硬板，尚未解決軟板和多層板的加工問題。
發(fā)達(dá)工業(yè)國家極為重視對線路板的研發(fā)，他們把重點(diǎn)都集中在集成電路線路板和線路板功能的延伸上。
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題就是提供一種適合我國國情，環(huán)保、無損耗的線路板加工方法及其相關(guān)設(shè)備和材料配置。
銅材是國家的戰(zhàn)略資源，保護(hù)環(huán)境是我們國家的基本國策之一。污染環(huán)境、浪費(fèi)資源一直困擾線路板企業(yè)，在現(xiàn)有的生產(chǎn)設(shè)施上改進(jìn)和沿襲傳統(tǒng)的思維方式無法解決這兩大難題。唯有突破和創(chuàng)新，當(dāng)今先進(jìn)的數(shù)字技術(shù)、微機(jī)電技術(shù)、納米技術(shù)、精細(xì)化工技術(shù)、高分子粘結(jié)技術(shù)、流體控制技術(shù)和機(jī)算機(jī)科技，為我們提供了優(yōu)化配置，集成創(chuàng)新的新思路、新方法、新途徑，為噴納線路板生產(chǎn)方法提供了理論依據(jù)和技術(shù)支撐。
噴納線路板加工方法涉及的材料主要有UV納米導(dǎo)電膏和絕緣基板。
UV納米導(dǎo)電膏是由微納米金屬粉體和雙組份高分子粘結(jié)劑以及陽離子光引發(fā)劑配置的膏狀物，金屬粉體粒徑≤0.05um，電阻率(25℃)≤5×10-4Ω·cm-1，含量不低于78％，附著力≥6Mpa，配增流劑0.5％，膜厚18～68um。UV納米導(dǎo)電膏有三個(gè)功能一是導(dǎo)電，使被連接部分形成導(dǎo)電通路，取代覆銅板。二是黏結(jié)，使UV納米導(dǎo)電膏與基板粘接劑膜黏合。三是UV瞬間固化不變形，附著力≥6Mpa，固化成一體。
基板是UV納米導(dǎo)電膏的載體，基板是優(yōu)質(zhì)絕緣材料?；灞砻娼?jīng)粗化，離型膜保護(hù)下覆一層粘接劑膜。使用時(shí)撕開離型膜，固化后UV納米導(dǎo)電膏與基板牢固黏結(jié)，形成所需要的線路板?；搴穸雀鶕?jù)需要選用，可以使用硬板，也可以使用柔性板。
噴納線路板加工方法所用的設(shè)備主要有電腦、線路板噴印機(jī)、流體控制器、空壓機(jī)、紫外燈。
線路板噴印機(jī)是噴納線路板生產(chǎn)的主要設(shè)備之一。它由智能三維機(jī)械手和流體控制器兩大部分配合組成。線路板噴印機(jī)能夠按電腦設(shè)計(jì)的路徑、粗細(xì)噴出適量的納米導(dǎo)電膏。線路板噴印機(jī)可讀取AUTO CAD圖形和電路圖，能夠?qū)雽?dǎo)出編輯、修改，便于導(dǎo)入的圖形在機(jī)修改、更正、確認(rèn)。能夠平移旋轉(zhuǎn)運(yùn)算，區(qū)域復(fù)制及鏡射，利于擴(kuò)大生產(chǎn)能力，提高效益。配置CCD輔助程序編輯，具有視覺影像自動靶標(biāo)定位辨識和自檢功能，能移動軌跡位置顯示追蹤。重復(fù)精度0.025mm；噴膏線徑0.1mm；位移速度0～300mm/s可調(diào)。
精確控制UV導(dǎo)電膏流量的是流體控制器，配置5kg/cm2空壓源。內(nèi)置精密調(diào)節(jié)閥和壓力感應(yīng)傳感器，確保UV納米導(dǎo)電膏吐出的穩(wěn)定性及準(zhǔn)確度，確保不漏膏，不滴膏。流量大小、線徑粗細(xì)、流停時(shí)間、次數(shù)等可內(nèi)置設(shè)定。導(dǎo)電膏耗盡時(shí)自動提示，并記錄加工次數(shù)和耗膏量。而且整個(gè)過程均可與電腦控制系統(tǒng)互動。
高強(qiáng)度、穩(wěn)定的紫外燈是保證固化的前提條件。紫外光源波長390n，燈強(qiáng)度為1060mw/cm2，光能量在0.1～0.3j/cm2，光熱共同作用下充分固化，膏與基板粘結(jié)牢，不變形。
噴納線路板加工法的具體實(shí)施步驟是先在電腦中繪制要加工的線路圖；輸入線路板噴納機(jī)；根據(jù)三維機(jī)械手行進(jìn)的速度和噴嘴行徑軌跡設(shè)定噴膏的流量、時(shí)長、停流次數(shù)等技術(shù)參數(shù)，這些技術(shù)參數(shù)既可以直接在智能流體控制器中設(shè)定，也可以在電腦中設(shè)定，確認(rèn)后可以互相轉(zhuǎn)換；根據(jù)線路圖中圖形線的粗細(xì)選配噴頭，按裝膏筒；在設(shè)定的位置固定基板；空壓機(jī)為膏泵提供氣源，要先啟動空壓機(jī)。一切準(zhǔn)備工作就緒之后即可啟動線路板噴納機(jī)，機(jī)械手?jǐn)y帶噴嘴在基板上噴出UV納米導(dǎo)電膏，在基板上用膏噴繪出線路圖；將噴黏有UV納米導(dǎo)電膏的線路圖置于紫外燈下瞬間照射，在光熱作用下，UV納米導(dǎo)電膏與粘接劑膜迅速固化，噴納線路板制作完成。
打孔、光亮處理、多層板壓制等后續(xù)處理是線路板加工業(yè)的常規(guī)工作。
從以上操作方法和步驟充分說明本專利公開的方法屬于由多種高新科技組合成的組合發(fā)明，要點(diǎn)在于組合本身。通過應(yīng)用數(shù)字技術(shù)、流體控制技術(shù)和微納米技術(shù)做到以‘噴’線路，代替‘覆’線路，不用覆銅板，不用化學(xué)腐蝕，省水、省電、省場地、省投資，真正實(shí)現(xiàn)單層和多層線路板生產(chǎn)，環(huán)保和無損耗的技術(shù)目標(biāo)，也大為縮短線路板的生產(chǎn)和試制周期。
本專利所指線路板是廣義的，廣義的線路板不僅包括電路板，也包括光路板、磁路板以及一切可以通過噴嘴噴出的其它材料形成凹凸線路的軟板、硬板和其它物體。
權(quán)利要求
噴納線路板生產(chǎn)方法及設(shè)備和材料配置，其特征是由線路板噴印機(jī)直接在覆有粘接劑膜的絕緣基板上噴印導(dǎo)電線路，經(jīng)紫外燈瞬間固化結(jié)為一體，形成線路板，以‘噴’線路，代替‘覆’線路，不用覆銅板，不用化學(xué)腐蝕，省水、省電、省場地，真正實(shí)現(xiàn)單層和多層線路板生產(chǎn)環(huán)保和無損耗的技術(shù)目標(biāo)；本專利公開的噴納線路板生產(chǎn)方法屬于由多種技術(shù)組合成的組合發(fā)明，要點(diǎn)在于組合本身A、線路板噴印機(jī)，其特征在于數(shù)字控制三維機(jī)械手和流體控制器，由噴嘴按預(yù)置路徑噴出UV納米導(dǎo)電膏，實(shí)現(xiàn)線路板的智能加工；B、UV納米導(dǎo)電膏是由微納米金屬粉體和雙組份高分子粘結(jié)劑、陽離子光引發(fā)劑配置的膏狀物，金屬粉體粒徑≤0.05um，電阻率(25℃)≤5×10-4Ω·cm-1，含量不低于78％，附著力≥6Mpa，含增流劑0.5％，膜厚18~68um，UV納米導(dǎo)電膏具有三個(gè)功能一是導(dǎo)電，使被連接部分形成導(dǎo)電通路，取代覆銅板；再是黏結(jié)，UV納米導(dǎo)電膏與基板粘結(jié)劑膜黏合；還有是UV瞬間固化不變形，附著力≥6Mpa，固化成一體；C、基板是導(dǎo)電膏的載體，是優(yōu)質(zhì)絕緣材料，基板表面經(jīng)粗化，離型膜保護(hù)下有一層粘接劑膜，基板厚度根據(jù)需要選用，可以是硬板，也可以是柔性板；D、本專利所指線路板是廣義的，廣義的線路板不僅包括電路板，也包括光路板、磁路板以及一切可以通過噴出的材料形成凹凸線路的軟板、硬板或其它物體。
全文摘要
線路板是電子產(chǎn)品元器件間導(dǎo)通電路的基礎(chǔ)器件。本專利公開的是噴納線路板加工方法與設(shè)備和材料配置。噴納線路板的生產(chǎn)是通過電腦控制線路板噴印機(jī)和流體控制器，將UV納米導(dǎo)電膏按設(shè)計(jì)的路徑由三維機(jī)械手通過噴嘴直接噴印在絕緣基板上。UV納米導(dǎo)電膏是由微納米金屬粉體和雙組分高分子粘結(jié)劑及陽離子光引發(fā)劑配置的膏狀物?；灞砻娼?jīng)粗化，離型膜保護(hù)下覆有粘接劑膜。UV納米導(dǎo)電膏與粘接劑膜經(jīng)紫外光瞬間固化，形成導(dǎo)電線路。以‘噴’導(dǎo)線，代替‘覆’銅線。不用覆銅板，不用化學(xué)腐蝕。硬板、軟板均可生產(chǎn)，省電省水省場地，縮短生產(chǎn)和試制周期，在線路板生產(chǎn)領(lǐng)域真正實(shí)現(xiàn)環(huán)保和無損耗的技術(shù)目標(biāo)。中國是線路板生產(chǎn)大國，前景可觀。
文檔編號H05K1/09GK101083876SQ200610060858
公開日2007年12月5日 申請日期2006年6月2日 優(yōu)先權(quán)日2006年6月2日
發(fā)明者劉揚(yáng)名 申請人:劉揚(yáng)名