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(wú)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(guò)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(wú)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(guò)程簡(jiǎn)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?jī)?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(tái)。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(dòng)打印電路平臺(tái),并構(gòu)建了用于精確控制曲面電路制造的轉(zhuǎn)印電路過(guò)程的曲面電路制造轉(zhuǎn)印平臺(tái)。還設(shè)計(jì)了專門用于性能分析的拉伸實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。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(duì)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(jí)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(wú)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(guò)程也很復(fù)雜，而且存在逡逑的干涉因素特別多，無(wú)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(tái)，從而可以更加快速、更加簡(jiǎn)單方便地完成電路制造，這樣不僅徹逡逑底解決了無(wú)法在柔性或非柔性的曲面上制造電路的問(wèn)題

邐逡逑物作為原料進(jìn)行注射成型、激光掃描加工、通過(guò)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(guò)程圖逡逑２０１４年前后，德國(guó)ＬＰＫＦ公司又在ＬＤＳ技術(shù)基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)出了一種ＰｒｏｔｏＰａｉｎｔ邋ＬＤＳ逡逑技術(shù)。這種技術(shù)可以通過(guò)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(guò)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(guò)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(méi)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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