一種pcb快速制造3d打印機組的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于PCB制造技術領域，特別是設及一種PCB快速制造3D打印機組。
【背景技術】
[0002]目前印制電路板(PCB)制造主要采用傳統的蝕刻加絲網印刷方法;運種方法設及 的設備多達幾十臺，結構復雜且投入昂貴，需要專業人員進行操作;PCB板生產周期長，一般 需數天甚至更長時間；生產過程有幾十道工序，排放包含銅、有毒廢水、氨氮和其他多種污 染物;材料利用率較低，生產過程各種原料均有不同程度浪費，且能耗高。
【發明內容】
[0003]本發明為解決公知技術中存在的技術問題而提供一種結構簡單、安裝使用方便、 提高工作效率的PCB快速制造3D打印機組。
[0004]本發明為解決公知技術中存在的技術問題所采取的技術方案是：
[0005] -種PCB快速制造3D打印機組，其特征在于:包括鉆孔噴針設備、噴墨字符設備W 及壓合設備；
[0006]所述的鉆孔噴針設備包括鉆孔噴針機箱和鉆孔噴針=維驅動裝置，鉆孔噴針機箱 的上部為鉆孔噴針工作臺，所述鉆孔噴針工作臺的上表面安裝用于放置PCB板的鉆孔噴針 基板，在鉆孔噴針工作臺的上表面兩側對稱安裝有Y軸導軌，每個Y軸導軌上配裝有Y軸移動 滑塊，所述Y軸移動滑塊上垂直Y軸導軌方向均安裝有Z軸導軌;兩個Z軸導軌上均配裝有Z軸 移動滑塊，兩個Z軸移動滑塊上安裝X軸導軌，所述X軸導軌配裝有沿X軸導軌移動的鉆孔噴 針機頭，所述X軸導軌上還安裝有光柵尺；
[0007]所述噴墨字符設備包括噴墨字符機架和噴墨字符=維驅動裝置，所述噴墨字符機 架的上部設有噴墨字符工作臺，所述噴墨字符工作臺的上表面安裝用于放置PCB板的噴墨 基板，在噴墨字符工作臺的上表面兩側對稱安裝有Y軸導軌，每個Y軸導軌上配裝有Y軸移動 滑塊，所述Y軸移動滑塊上垂直Y軸導軌方向均安裝有Z軸導軌;兩個Z軸導軌上均配裝有Z軸 移動滑塊，兩個Z軸移動滑塊上安裝X軸導軌，所述X軸導軌配裝有沿X軸導軌移動的噴墨機 頭，所述X軸導軌上還安裝有光柵尺；
[0008]所述壓合設備包括壓合機箱和壓合=維驅動裝置，所述壓合機箱的上表面安裝有 壓合工作臺，所述壓合工作臺上表面安裝用于放置PCB板的壓合基板，在壓合工作臺的上表 面兩側對稱安裝有Y軸導軌，每個Y軸導軌上配裝有Y軸移動滑塊，所述Y軸移動滑塊上垂直Y 軸導軌方向均安裝有Z軸導軌;兩個Z軸導軌上均配裝有Z軸移動滑塊，兩個Z軸移動滑塊上 安裝X軸導軌，所述X軸導軌配裝有沿X軸導軌移動的壓合機頭。
[0009]本發明還可W采用如下技術措施：
[0010] 所述鉆孔噴針機頭包括安裝在X軸導軌上的安裝板背板，所述安裝板背板上安裝 有鉆孔組件和過孔噴針組件、驅動鉆孔噴針機頭沿X軸導軌移動的絲杠伺服驅動組件W及 尋找PCB定位孔并記錄坐標的CCD定位系統，所述鉆孔組件包括安裝在安裝板背板上的提供 鉆孔動力的驅動電機，所述驅動電機的輸出端與Z軸導軌平行，在驅動電機的輸出端連接鉆 頭組件。
[0011] 所述過孔噴針組件包括安裝在安裝背板上部的電子墨水桶，所述電子墨水桶的出 墨口通過出墨管連接=通閥，=通閥的另外兩個接頭一個連接將納米級液態金屬均勻地噴 涂在PCB布板上的過孔內壁上的隔膜累，所述隔膜累連接驅動電機，另外一個接頭連接過孔 噴嘴，所述過孔噴嘴上安裝有過孔噴針。
[0012] 所述噴墨機頭包括滑動安裝在X軸導軌上的噴墨機頭背板，安裝在噴墨機頭背板 上的噴墨組件、帶動噴墨機頭沿X軸導軌移動的絲杠伺服驅動組件W及尋找PCB定位孔并記 錄坐標的CCD定位系統，所述噴墨機頭背板的下端部安裝有水平安裝板，所述水平安裝板的 兩側對稱安裝有兩組固化燈，每組固化燈均包括一個紅外燈和一個UV紫外燈，兩組固化燈 之間水平安裝板上安裝噴墨組件，所述噴墨組件包括電子墨水噴頭、阻焊劑噴頭、印字符墨 水噴頭W及光敏樹脂噴頭;上述的電子墨水噴頭、祖焊劑噴頭、印字符墨水噴頭W及光敏樹 脂噴頭分別對應連接電子墨水桶、阻焊劑墨水桶、印字符墨水桶、光敏樹脂墨水桶，所述電 子墨水桶、阻焊劑墨水桶、印字符墨水桶、光敏樹脂墨水桶連接柱塞累，所述柱塞累連接柱 塞累驅動電機，所述CCD定位系統安裝在水平安裝板的一端。
[0013] 所述壓合機頭包括滑動安裝在X軸導軌上的壓合機頭背板，所述壓合機頭背板上 安裝液壓頭組件W及帶動壓合機頭沿X軸導軌移動的絲杠伺服驅動組件，所述壓合機頭背 板的下部安裝有水平壓板，所述水平壓板上安裝有橡膠壓漉。
[0014] 本發明具有的優點和積極效果是:本發明是基于數字噴墨技術的3D打印新裝備、 新工藝，運用納米液態金屬、光敏樹脂等材料制造PCB板;本發明具有W下優點；
[0015] 1.傳統PCB板制造方法需使用多種專用設備，投入費用多且占地面積大;本發明集 打孔、沉銀、噴線、涂層、印字于一體，只需一套設備即可完成PCB整個生產制造過程，此項技 術屬于國際首創；
[0016] 2.傳統PCB板生產制造方法設及四五十多道工序，生產過程復雜，尤其電鍛和蝕刻 過程耗費時間長，直接導致生產制造周期長、廢品率高;本發明采用增材制造法，僅需幾道 工序即可完成PCB板生產制造，生產過程大大簡化;噴墨打印速度比電鍛、蝕刻快20倍W上， 節省總工序時間60%W上，極大縮短生產制造時間，可靠性也顯著提高；
[0017] 3.傳統PCB板生產制造主要采用機械加工、化學蝕刻形成線路等工藝完成，在此過 程中各種化學藥品用量大、消耗高，銅材利用率只有25%-30%，同時消耗大量的清潔水與 電能;本發明采用全印制3D噴墨打印法，使用功能性油墨噴印出印制線、阻焊層、字符層制 造PCB板，材料利用率在接近100 %，能耗更低，成本更低，綠色生產；
[0018] 4.傳統PCB板生產制造過程中，幾乎每道工序都有化學物質加入并產生廢水排放， 污染尤W制作電路圖形、銅錐蝕刻、電鍛等工序為重，造成大量的酸、堿、重金屬等污染;本 發明采用特殊的功能性油墨直接在絕緣基板上噴印出印制線、阻焊層、字符層，油墨利用率 接近100%，幾乎無污染物排放。
【附圖說明】
[0019]圖1是本發明鉆孔噴針設備的結構示意圖；
[0020]圖2是鉆孔噴針機頭結構示意圖；
[0021 ]圖3是噴墨字符設備結構示意圖；
[0022] 圖4是噴墨機頭結構示意圖；
[0023] 圖5是壓合設備結構示意圖。
[0024] 圖中：1、鉆孔噴針設備；101、鉆孔噴針機箱；102、鉆孔噴針工作臺；103、鉆孔噴針 基板;104、Y軸導軌；105、Y軸移動滑塊;106、Z軸導軌；107、Z軸移動滑塊;108、X軸導軌；109、 鉆孔噴針機頭；119、安裝板背板;129、鉆孔組件;1290、驅動電機;1291、鉆頭組件；139、過孔 噴針組件；1390、電子墨水桶；1391、S通閥；1392、隔膜累；1393、驅動電機；1394、噴嘴； 1395、噴針；149、絲杠伺服驅動組件；159、CCD定位系統；110、光柵尺;2、噴墨字符設備;201、 噴墨字符機架;202、噴墨字符工作臺；203、噴墨基板;204、Y軸導軌;205、Y軸移動滑塊;206、 Z軸導軌;207、Z軸移動滑塊;208、X軸導軌;209、噴墨機頭;219、噴墨機頭背板;229、噴墨組 件;2290、電子墨水噴頭;2291、電子墨水桶;2292、阻焊劑噴頭;2293、阻焊劑墨水桶;2294、 印字符墨水噴頭;2295、印字符墨水桶;2296、光敏樹脂噴頭;2297、光敏樹脂墨水桶;2298、 柱塞累；2299、柱塞累驅動電機;239、絲杠伺服驅動組件；249、CCD定位系統；259、水平安裝 板;269、紅外燈;279、UV紫外燈;210、光柵尺;3、壓合設備;301、壓合機箱;302、壓合工作臺； 303、壓合基板;304、Y軸導軌;305、Y軸移動滑塊;306、Z軸導軌;307、Z軸移動滑塊;308、X軸 導軌;309、壓合機頭;319、壓合機頭背板;329、液壓頭組件;339、絲杠伺服驅動組件;349、水 平壓板;359、橡膠壓漉。
【具體實施方式】
[0025] 為能進一步了解本發明的
【發明內容】
、特點及功效，茲例舉W下實施例，并配合附圖 詳細說明如下：
[0026] -種PCB快速制造3D打印機組，包括鉆孔噴針設備1、噴墨字符設備2W及壓合設備 3，上述=個設備均放置在水平地面上，組合形成一個3D打印機組，具體的安放位置根據實 際需要可任意排布。
[0027] 請參閱圖1和圖2,所述的鉆孔噴針設備1包括鉆孔噴針機箱101和鉆孔噴針S維驅 動裝置，該=維驅動裝置屬于公知技術，即在=維驅動裝置的帶動下沿X、Y、Z方向移動;鉆 孔噴針機箱的上部為鉆孔噴針工作臺102,所述鉆孔噴針工作臺的上表面安裝用于放置PCB 板的鉆孔噴針基板103,在鉆孔噴針工作臺的上表面兩側對稱安裝有Y軸導軌104,每個Y軸 導軌上配裝有Y軸移動滑塊105,所述Y軸移動滑塊上垂直Y軸導軌方向均安裝有Z軸導軌 106;兩個Z軸導軌上均配裝有Z軸移動滑塊107,兩個Z軸移動滑塊上安裝X軸導軌108,所述X 軸導軌配裝有沿X軸導軌移動的鉆孔噴針機頭109,所述X軸導軌上還安裝有光柵尺110;
[0028] 所述鉆孔噴針機頭109包括安裝在X軸導軌上的安裝板背板119,所述安裝板背板 上安裝有鉆孔組件129和過孔噴針組件139、驅動鉆孔噴針機頭沿X軸導軌移動的絲杠伺服 驅動組件149W及尋找PCB定位孔并記錄坐標的CCD定位系統159,利用CCD定位系統結合計 算機計算孔位的偏差，與PCB布板上的定位進行對比，并補償誤差;所述鉆孔組件129包括安 裝在安裝板背板119上的提供鉆孔動力的驅動電機1290,所述驅動電機的輸出端與Z軸導軌 平行，在驅動電機的輸出端連接鉆頭組件1291，所述鉆頭組件屬于公知技術主要包括機架 和鉆頭，其工作原理也屬于公知常識，再次不進行寶述。
[0029] 所述過孔噴針組件139包括安裝在安裝背板上部的電子墨水桶1390,所述電子墨 水桶的出墨口通過出墨管連接=通閥1391，=通閥的另外兩個接頭一個連接將納米級液態 金屬均勻地噴涂在PCB布板上的過孔內壁上的隔膜累1392,所述隔膜累連接驅動電機1393， 另外一個接頭連接過孔噴嘴1394,所述過孔噴嘴上安裝有過孔噴針1395。
[0030] 請參閱圖3和圖4,所述噴墨字符設備2包括噴墨字符機架201和噴墨字符=維驅動 裝置，該=維驅動裝置屬于公知技術，即在=維驅動裝置的帶動下沿X、Y、Z方向移動;所述 噴墨字符機架的上部設有噴墨字符工作臺202,所述噴墨字符工作臺的上表面安裝用于放 置PCB板的噴墨基板203，在噴墨字符工作臺的上表面兩側對稱安裝有Y軸導軌204，每個Y軸 導軌上配裝有Y軸移動滑塊20