納米銀線電路噴印系統與工藝的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及噴印技術領域，特別涉及納米銀線電路噴印系統與工藝。
【背景技術】
[0002]納米銀線電路成形技術是近幾年出現的以加成法工藝為主的電路成形技術，相比于傳統的以蝕刻為主的減成法工藝，具有流程少、精度高、靈活、環保、節約等優點。
[0003]現有的納米銀線電路成形技術主要分絲印和噴印兩種，絲印技術需要以網板作為介質，其需要提前制作并保存，并且在保存過程中由于環境的變化會使網板出現應力變形，尤其對精細電路的形成會產生精度影響，同時絲印技術對油墨的用量不能精確控制，油墨浪費現象較為嚴重，并且絲印形成的電路其導電層的厚度很難提高，因此對導電層厚度有要求電路，其絲印效果并不理想；對于噴印技術，由于其不需要網板作為介質，減少了中間流程和消耗，其可以根據需要控制油墨用量，使噴印的導電層達到需要的厚度和寬度，提高了噴印效果，但電路噴印對噴頭的狀態要求較高，需要保證其噴嘴不能阻塞，否則會出現斷線現象從而導致噴印電路的斷路，但目前電路噴印基本采用成熟的工業或商業噴頭進行噴印，其噴嘴陣列結構一般較為精細，使用時間一長將很難保證每個噴嘴的流暢，給維護工作帶來了較大的難度，目前電路噴印多采用錯位重復噴印的方式來防止可能出現的斷線現象，降低了噴印的效率，并且由于現有噴頭采用一體化結構，當噴頭堵塞的噴嘴較多時只能對整個噴頭進行更換。
【發明內容】
[0004]本發明的目的在于針對現有技術的不足提供一種采用單噴嘴微控噴印方式的納米銀線電路噴印系統與工藝。
[0005]為實現上述目的，本發明采用如下技術方案:
納米銀線電路噴印系統與工藝，包括有控制處理系統、噴頭、采集標記圖像的攝像頭、輸送基板的傳送裝置、控制噴頭運動的移位裝置、驅動傳送裝置和移位裝置的驅動裝置、燒結納米銀線油墨的燒結裝置和承載上述各種裝置的基臺。
[0006]所述的噴頭固定于移位裝置上，采用單噴嘴微控噴印方式，利用音圈電機控制噴頭內的活塞做精密運動從而使納米銀線油墨精確按量噴出，其包括供墨腔、噴墨腔、音圈電機、活塞、噴管、噴嘴、止回閥、三通電磁閥、浮子開關和墨栗，供墨腔與噴墨腔之間相通，音圈電機與活塞相連接置于噴墨腔內，噴管從噴墨腔內部延伸至腔體外部并在末端與噴嘴相連接，止回閥一個置于供墨腔與噴墨腔的連接通道當中，另一個置于噴管當中用于防止墨水回流，三通電磁閥一端通過氣管與供墨腔相連另一端接外部正負壓用于切換供墨腔內的氣壓，浮子開關插入供墨腔內并固定在一定的高度用于監測供墨腔內的液位情況，墨栗一端通過墨管與供墨腔相連接另一端接外部墨源用于向供墨腔內補充墨水。
[0007]上述噴頭中所描述的噴嘴為可拆卸噴嘴，噴嘴與噴管之間通過精密螺紋旋轉連接，當發生堵塞情況時，不需要對整個噴頭進行更換，只需更換末端噴嘴即可。
[0008]所述的攝像頭固定于傳送裝置旁邊，其位置能夠保證當基板進入噴印位后，攝像頭的視野內同時存在參考標記和定位標記，參考標記有一個且固定于基臺上，其始終處于攝像頭的視野當中，定位標記至少有兩個且設置于基板的合適位置上，當基板進入噴印位后，板上的定位標記也將進入攝像頭的視野，控制處理系統從攝像頭的圖像中獲取定位標記與參考標記的相對位置并據此計算基板的偏移距離和角度，根據此偏移對噴頭的噴印位置進行修正。
[0009]所述的移位裝置可以讓固定在其上的噴頭在噴印位范圍內進行橫向、縱向和上下三個維度的運動，以便噴頭能夠移動到基板的任何位置進行噴印并能夠根據基板的厚度調整噴印高度。
[0010]所述的燒結裝置和噴印位之間設有隔熱擋板，以防止燒結的高溫影響前端噴印工作。
[0011]本發明的有益效果為:
1、噴頭采用單噴嘴微控噴印方式，利用音圈電機精密控制活塞的行程，從而達到對單噴嘴出墨量的精確控制，簡化了噴頭結構，方便了維護和保養，尤其適用于電路噴印這種對噴嘴狀態要求較高的噴印情況，避免了由于現有噴頭內精密的噴嘴陣列結構所帶來的較大的維護難度。
[0012]2、噴頭采用可拆卸式噴嘴，在發生堵塞情況時，不需要對整個噴頭進行更換，只需更換末端噴嘴即可，避免了現有噴頭的噴嘴陣列出現較多的堵塞情況時，由于其一體化的結構而只能更換整個噴頭的情況。
[0013]3、系統中設有用于定位的圖像獲取裝置，并且在基臺和基板上分別設置參考標記和定位標記，避免了將所有標記全部置于基板上而導致的當基板本身出現變形等情異常情況時定位標記可能會出現的整體變形或偏移而引起定位不準的情況。
【附圖說明】
[0014]圖1是本發明的整體結構圖。
[0015]圖2是本發明的噴頭結構圖。
【具體實施方式】
[0016]以下結合附圖對本發明實施例做進一步詳述:
如圖1所示，納米銀線電路噴印系統與工藝，包括有控制處理系統、噴頭(I)、采集標記圖像的攝像頭(2)、輸送基板的傳送裝置(3)、控制噴頭(I)運動的移位裝置(4)、驅動傳送裝置(3)和移位裝置(4)的驅動裝置(5)、燒結納米銀線油墨的燒結裝置(6)和承載上述各種裝置的基臺(7 )。噴頭(I)固定在移位裝置(4 )上，移位裝置(4 )可采用XYZ三軸運動機構，保證固定在其上的噴頭(I)可以在整個噴印位(9 )范圍內做橫向、縱向和上下三個方向的運動，一方面保證噴頭(I)可以移動到基板的任何位置進行噴印，另一方面可以根據基板厚度調整噴印高度；傳送裝置(3)可采用皮帶等傳送待噴印的基板，基板被傳送至噴印位
(9)進行噴印，噴印完成后繼續傳送經過燒結裝置(6)進行燒結，燒結完成后傳送至出料口處；驅動裝置(5)用于驅動傳送裝置(3)和移位裝置(4)，驅動傳送裝置(3)可用伺服電機配合傳動齒輪、傳送帶等機構進行驅動，驅動移位裝置(4 )可采用伺服電機配合絲桿或直線電機配合導軌的方式進行驅動；燒結裝置(6)用于對前端噴印的納米銀線電路進行燒結，可采用紅外、激光、微波等方式進行燒結，同時為了防止燒結時可能出現的意外情況，在燒結裝置(6)與噴印位(9)之間設有隔熱擋板(8)用來阻止熱量的大范圍傳遞從而保護前端的噴印機構；攝像頭(2)固定于傳送裝置(3)旁邊，其位置能夠保證當基板進入噴印位(9)后，攝像頭(2)的視野內同時存在參考標記和定位標記，參考標記有一個且固定于基臺(7)上，其始終處于攝像頭(2 )的視野當中，定位標記至少有兩個且設置于基板的合適位置上，當基板進入噴印位(9)后，板上的定位標記也將進入攝像頭(2)的視野，控制處理系統從攝像頭
(2)的圖像中獲取定位標記與參考標記的相對位置并據此計算基板的偏移距離和角度，根據此偏移對噴頭(I)的噴印位置進行修正；基臺(7)用于承載上述各種裝置并起到穩定機身的作用，其可采用大理石或其他密度較大的材質制作；控制處理系統用于控制上述各種裝置的運動并處理圖像、噴印等各種數據，可采用計算機、微處理器等進行控制和處理。
[0017]如圖2所示，所述的噴頭(I)包括供墨腔(11)、噴墨腔(12 )、音圈電機(13 )、活塞
(14)、噴管(15)、噴嘴(16)、止回閥(17)、三通電磁閥(18)、浮子開關(19)和墨栗(110)，供墨腔(11)與噴墨腔(12)之間相通，音圈電機(13)與活塞(14)相連接置于噴墨腔(12)內，噴管(15)從噴墨腔(12)內部延伸至腔體外部并在末端與噴嘴(16)相連接，止回閥(17) —個置于供墨腔(11)和噴墨腔(12)之間的通道中，另一個置于噴管(15)當中用于防止墨水回流，三通電磁閥(18) —端通過氣管與供墨腔(11)相連另一端接外部正負壓用于切換供墨腔(11)內的氣壓，浮子開關(19)插入供墨腔(11)內并固定在一定的高度用于監測腔內的液位情況，墨栗(110) —端通過墨管與供墨腔(11)相連接另一端接外部墨源用于向腔內補充墨水。實際工作過程中，墨水通過墨栗(I1)抽入到供墨腔(11)當中，浮子開關(19)一高一低插入供墨腔(11)內部，供墨腔(11)內的液位到達低液位浮子開關處時，墨栗(110)停止工作，當液位低于低液位的浮子開關時，墨栗(110)向腔內供墨使液位維持在一定高度，當低液位浮子開關出現故障時，液位將持續上升到高液位浮子開關處，此時墨栗(110)將停止工作，系統將發出報警信息；三通電磁閥(18)外接正負兩種氣壓，負壓用于維持供墨腔(11)內的墨水在自然狀態下不會流向噴墨腔(12)內，正壓用于維護和清洗過程中將腔內的剩余油墨壓出，三通電磁閥(18)根據不同情況切換兩種氣壓；噴墨腔(12)內的音圈電機(13)可精確控制活塞(14)的上下行程從而使油墨按量噴出，當活塞(14)向上運動時，其產生的吸力將供墨腔(11)內的墨水吸入噴墨腔(12)內，當活塞(14)向下運動時，其產生的壓力將噴墨腔(12)內的墨水噴出，止回閥(17)用于防止墨水反向流動，保證活塞在上下活動中墨水流向的單一性；噴嘴(16)與噴管(15)之間通過精密螺紋旋轉連接，保證了當噴嘴(16)出現堵塞情況時可快速拆卸進行更換。
[0018]以上所述僅是本發明的較佳實施例，故凡依本發明專利申請范圍所述的構造、特征及原理所做的等效變化或修飾，均包括于本發明專利申請范圍內。
【主權項】
1.納米銀線電路噴印系統與工藝，包括有控制處理系統、噴頭(I)、攝像頭(2)、傳送裝置(3)、移位裝置(4)、驅動裝置(5)、燒結裝置(6)和基臺(7)，其特征在于:噴頭(I)固定于移位裝置(4)上并在噴印位(9)范圍內進行噴印，其采用單噴嘴微控噴印方式，利用音圈電機控制其內的活塞做精密運動從而使納米銀線油墨精確按量噴出。2.根據權利要求1所述的納米銀線電路噴印系統與工藝，其特征在于:所述的噴頭(1)包括供墨腔(11)、噴墨腔(12)、音圈電機(13)、活塞(14)、噴管(15)、噴嘴(16)、止回閥(17)、三通電磁閥(18)、浮子開關(19)和墨栗(110)，供墨腔(11)與噴墨腔(12)之間相通，音圈電機(13)與活塞(14)相連接置于噴墨腔(12)內，噴管(15)從噴墨腔(12)內部延伸至腔體外部并在末端與噴嘴(16)相連接，止回閥(17) —個置于供墨腔(11)和噴墨腔(12)之間的通道中，另一個置于噴管(15)當中用于防止墨水回流，三通電磁閥(18) 一端通過氣管與供墨腔(11)相連另一端接外部正負壓用于切換供墨腔(11)內的氣壓，浮子開關(19)插入供墨腔(11)內并固定在一定的高度用于監測腔內的液位情況，墨栗(I1) —端通過墨管與供墨腔(11)相連接另一端接外部墨源用于向腔內補充墨水。3.根據權利要求1所述的納米銀線電路噴印系統與工藝，其特征在于所述的攝像頭(2)固定于傳送裝置(3)旁邊，其位置能夠保證當基板進入噴印位(9)后，攝像頭(2)的視野內同時存在基臺(7)上的參考標記和基板上的定位標記。4.根據權利要求1所述的納米銀線電路噴印系統與工藝，其特征在于所述的移位裝置(4)可以讓固定在其上的噴頭(I)在噴印位(9 )范圍內進行橫向、縱向和上下三個維度的運動，以便噴頭(I)能夠移動到基板的任何位置進行噴印并能夠根據基板的厚度調整噴印高度。5.根據權利要求1所述的納米銀線電路噴印系統與工藝，其特征在于:所述的燒結裝置(6)和噴印位(9)之間設有隔熱擋板(8)，以防止燒結的高溫影響前端噴印工作。6.根據權利要求2所述的納米銀線電路噴印系統與工藝，其特征在于:所述的噴嘴(16)為可拆卸噴嘴，噴嘴(16)與噴管(15)之間通過精密螺紋旋轉連接，當噴嘴(16)出現堵塞情況時可快速進行更換。7.根據權利要求3所述的納米銀線電路噴印系統與工藝，其特征在于:所述的標記包括一個參考標記和至少兩個定位標記，參考標記固定于基臺(7)上且始終處于攝像頭(2)的視野當中，定位標記設置于基板的合適位置上，當基板進入噴印位(9)后，板上的定位標記也將進入攝像頭(2)的視野，控制處理系統從攝像頭(2)的圖像中獲取定位標記與參考標記的相對位置并據此計算基板的偏移距離和角度，根據此偏移對噴頭(I)的噴印位置進行修正。
【專利摘要】本發明涉及噴印技術領域，特別涉及納米銀線電路噴印系統與工藝，其包括有控制處理系統、噴頭、攝像頭、傳送裝置、移位裝置、驅動裝置、燒結裝置和基臺，其噴頭采用單噴嘴微控噴印方式，利用音圈電機控制噴頭內的活塞運動從而使腔體內的納米銀線油墨噴出；這種單噴嘴微控噴印方式利用音圈電機可以快速而又精密的控制活塞行程，從而在保證速度的同時達到對噴印墨量的精確控制，同時采用了可拆卸的單噴嘴構造，方便了對噴頭的維護和保養，避免了在電路噴印這種對噴嘴狀態要求較高的情況下，采用普通噴頭而帶來的較大的維護難度。
【IPC分類】B41J3/407, B41J2/01
【公開號】CN105711268
【申請號】CN201510046750
【發明人】廖永紅, 宋瑞, 楊銘, 劉華珠, 葉寶忠
【申請人】佛山市智巢電子科技有限公司