電子產(chǎn)品的電路制造不僅影響產(chǎn)品的使用性能,還制約著電子產(chǎn)品硬件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的空間。傳統(tǒng)的電路制造方法無法實(shí)現(xiàn)在柔性或非柔性的三維空間曲面制造電路,雖然可以采用三維打印制造電路,但制造三維電路需要5軸的打印機(jī),技術(shù)復(fù)雜、成本過高。為此,本文提出了一種基于水轉(zhuǎn)印技術(shù)可以在曲面上制造電路的方法,主要包括以下步驟:(1)采用導(dǎo)電墨水在高分子塑料薄膜上打印出電路圖案結(jié)構(gòu);(2)將薄膜放置于無機(jī)溶劑(比如水)表面上進(jìn)行浸泡舒展,在薄膜上均勻噴一層能使薄膜軟化的軟化劑;(3)將軟化后的薄膜粘附在承印物表面,均勻噴一層能使薄膜溶解成粘附層的溶解試劑;(4)干燥后制得曲面電路。這種曲面電路制造方法制造過程簡單、加工成本低、三維結(jié)構(gòu)精確可控、制造效率高,可以實(shí)現(xiàn)在柔性或非柔性的實(shí)物不規(guī)則的表面上制作一層或多層的電路,從而可以應(yīng)用于柔性電子等電路制造領(lǐng)域中。本文的主要研究內(nèi)容可概括如下:首先,介紹了水標(biāo)轉(zhuǎn)印技術(shù)和水披覆轉(zhuǎn)印技術(shù)的基本工作原理以及工藝特點(diǎn)。重點(diǎn)研究了基于水轉(zhuǎn)印的三維曲面電路制造方法的具體流程、工藝特點(diǎn)及相應(yīng)改進(jìn),并深入研究了曲面電路制造相關(guān)制造材料性質(zhì)特點(diǎn)。其次,搭建了曲面電路制造的實(shí)驗(yàn)平臺。設(shè)計(jì)了用于在高分子塑料薄膜上精確打印所需的電路圖案結(jié)構(gòu)的氣動打印電路平臺,并構(gòu)建了用于精確控制曲面電路制造的轉(zhuǎn)印電路過程的曲面電路制造轉(zhuǎn)印平臺。還設(shè)計(jì)了專門用于性能分析的拉伸實(shí)驗(yàn)平臺。再次,探究了針管氣壓、打印速度、轉(zhuǎn)印膜紙浸泡時(shí)間、軟化劑稀釋度等參數(shù)對曲面電路制造精度的影響,以得出最優(yōu)曲面電路制造方案;分析了曲面電路的線路柔韌性能和電阻穩(wěn)定性能,從而進(jìn)一步驗(yàn)證曲面電路制造方法的可制造性。最后,研究了曲面電路制造的系列應(yīng)用。提出了柔性曲面電路,實(shí)現(xiàn)了曲面電路制造方法在半球形曲面電路、類天線曲面電路、波浪形PCB板曲面電路制造上的應(yīng)用。制造了球形硅膠曲面電路、手套以及手背表面電路的柔性曲面電路。
【學(xué)位單位】：浙江大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：TN405
【部分圖文】：

浙江大學(xué)碩士學(xué)位論文＾逡逑維電路制造技術(shù)的具體的工藝流程主要有四個(gè)步驟［２］，如圖１．２所示：逡逑（１）注射成型，一般采用塑料作為基體進(jìn)行注塑，以形成起到支撐作用的結(jié)構(gòu)體；逡逑（２）采用表面處理方法在塑料結(jié)構(gòu)體表面進(jìn)行表面金屬化，主要處理的方法有電逡逑鍍金屬膜和金箔復(fù)合法；逡逑（３）應(yīng)用線路生成方法制作所需的電路圖案，生成線路的方法主要有二次注射法、逡逑熱壓印法、激光刻蝕法、注射復(fù)合法、照相法、激光直接活化法等等；逡逑（４）根據(jù)制作的電路圖案進(jìn)行電子元器件裝配，形成具有一定電路功能實(shí)現(xiàn)的三逡逑維電路器件結(jié)構(gòu)。逡逑

著３Ｄ打印技術(shù)在電子產(chǎn)品電路制造中的應(yīng)用不斷迅速推進(jìn)，電路直接打印技術(shù)正逐步發(fā)逡逑展成為一種最為快速、精度更高、應(yīng)用最廣泛的電子產(chǎn)品的電路制造新的工藝技術(shù)［４］。逡逑如圖１．３所示，ａ為電路直接打印技術(shù)制作的電路板，ｂ為光寶科技公司３Ｄ打印電子產(chǎn)逡逑ａ邐ｂ逡逑圖１．３邋３Ｄ打印電子產(chǎn)品技術(shù)制造的電子產(chǎn)品逡逑然而，電路直接打印技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中，亦具有一定的缺點(diǎn)。目前已研發(fā)的電路直逡逑接打印技術(shù)主要用于單一材料的電路制作、用于打印電路的專用原材料很少、快速成型逡逑精度有限、相關(guān)制作的優(yōu)化制造工藝不足、打印電路制作設(shè)備不完備。特別是，它和逡逑ＰＣＢ印刷、三維電路工藝一樣無法實(shí)現(xiàn)在柔性或非柔性的曲面上制作，即使可以進(jìn)行三逡逑維打印制造電路，但是這樣技術(shù)需要的成型設(shè)備很復(fù)雜，制造過程也很復(fù)雜，而且存在逡逑的干涉因素特別多，無法在各種各樣形狀的曲面上制造電路。因此，本文提出了一種基逡逑于水轉(zhuǎn)印技術(shù)的可以在曲面上制造電路的制造工藝，以及制造設(shè)計(jì)出實(shí)現(xiàn)這一工藝的曲逡逑面電路制造實(shí)驗(yàn)平臺，從而可以更加快速、更加簡單方便地完成電路制造，這樣不僅徹逡逑底解決了無法在柔性或非柔性的曲面上制造電路的問題

邐逡逑物作為原料進(jìn)行注射成型、激光掃描加工、通過化學(xué)鍍銅完成電路圖形金屬化等三個(gè)步逡逑驟［３３］，如圖１．４所示。逡逑ｍ身卷逡逑注射成型栜逡逑鎪銅金屬化逡逑圖１．邋４邋ＬＤＳ技術(shù)制造電路圖案過程圖逡逑２０１４年前后，德國ＬＰＫＦ公司又在ＬＤＳ技術(shù)基礎(chǔ)上開發(fā)出了一種ＰｒｏｔｏＰａｉｎｔ邋ＬＤＳ逡逑技術(shù)。這種技術(shù)可以通過在普通塑料基材上涂覆一種雙組分漆，使得普通塑料上也能使逡逑用ＬＤＳ技術(shù)進(jìn)行電路制造，而且明顯加快了制造電路的過程。ＰｒｏｔｏＰａｉｎｔ邋ＬＤＳ技術(shù)主逡逑要有形成三維基體、采用ＬＰＫＦ邋ＰｒｏｔｏＰａｉｎｔ邋ＬＤＳ漆涂覆加工件、利用ＬＰＫＦ逡逑ＰｒｏｔｏＬａｓｔｅｒ邋３Ｄ形成線路、利用ＬＰＫＦ邋ＰｒｏｔｏＰｌａｔｅ邋ＬＤＳ進(jìn)行選擇性金屬化工件等四大步逡逑驟，如圖１．５所示Ｍ。而利用ＬＰＫＦ邋ＰｒｏｔｏＰｌａｔｅ邋ＬＤＳ進(jìn)行選擇性金屬化工件這一步有包逡逑括將鍍銅溶液倒入燒杯中、將活化劑倒入燒杯、將工件浸泡在溶液中、沖洗工件完成金逡逑屬化等工序，如圖１．６所示［３５］。逡逑傳統(tǒng)的印刷電路制造工藝是在單面、雙面、撓性、剛撓結(jié)合、高密度ＨＤＩ的印刷電逡逑路板上制造電路的，也就是在二維空間進(jìn)行電路制造、功能實(shí)現(xiàn)，盡管印刷電路工藝經(jīng)逡逑過６０多年的發(fā)展已經(jīng)相當(dāng)?shù)某墒欤夹g(shù)也是相當(dāng)穩(wěn)定可靠，但是仍然受到空間的局限，逡逑比如在三維空間中就沒法進(jìn)行電路制造了。而三維電路制造技術(shù)突破了空間的局限

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2829319