使用喷墨印刷的刚性-柔性印刷电路板制造的制作方法

文档序号:19906775发布日期:2020-02-11 14:35阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种使用喷墨印刷机制造刚性-柔性电子物体的方法,其包括:

a.提供喷墨印刷系统,其包括:

i.第一印刷头,其具有:至少一个孔口、刚性树脂油墨储集器,和被配置成通过所述孔口供应刚性树脂喷墨油墨的刚性树脂泵;

ii.第二印刷头,其具有:至少一个孔口、刚性金属油墨储集器,和被配置成通过所述孔口供应刚性金属喷墨油墨的刚性金属油墨泵;

iii.第三印刷头,其具有:至少一个孔口、柔性树脂油墨储集器,和被配置成通过所述孔口供应柔性树脂喷墨油墨的柔性树脂油墨泵;

iv.第四印刷头,其具有:至少一个孔口、柔性导电油墨储集器,和被配置成通过所述孔口供应柔性导电喷墨油墨的柔性导电油墨泵;

v.传送器,其可操作地联接到所述第一印刷头、所述第二印刷头、所述第三印刷头和所述第四印刷头,所述传送器被配置成将衬底传送到所述第一印刷头、所述第二印刷头、所述第三印刷头和所述第四印刷头中的每一个;以及

vi.计算机辅助制造(“cam”)模块,其包括:数据处理器;非易失性存储器;以及一组可执行指令,所述可执行指令存储在所述非易失性存储器上以进行以下操作:接收表示所述刚性-柔性电子物体的3d可视化文件;生成表示至少一个基本2d层的文件以印刷所述刚性-柔性电子物体;接收与所述刚性-柔性电子物体相关的一系列参数;以及基于所述一系列参数中的至少一个更改表示至少一个基本2d层的所述文件,

其中所述cam模块被配置成控制所述第一印刷头、所述第二印刷头、所述第三印刷头和所述第四印刷头中的每一个;

b.提供刚性树脂喷墨油墨组合物、刚性金属喷墨油墨组合物、柔性树脂油墨组合物和柔性导电油墨组合物;

c.使用所述cam模块获得表示用于印刷的所述刚性-柔性电子物体的第一基本2d层的生成文件,所述2d层包括表示所述刚性树脂喷墨油墨、所述刚性金属喷墨油墨、所述柔性树脂喷墨油墨、所述柔性导电喷墨油墨或包括两个或更多个的组合的图案,;

d.使用所述第一印刷头,在用于印刷的所述刚性-柔性电子物体的所述第一基本2d层中形成对应于刚性树脂表示的图案;

e.固化所述刚性-柔性电子物体的所述2d层中对应于所述刚性树脂表示的所述图案;

f.使用所述第三印刷头,在用于印刷的所述刚性-柔性电子物体的所述第一基本2d层中形成对应于柔性树脂表示的图案;

g.交联所述刚性-柔性电子物体的所述2d层中对应于所述柔性树脂表示的所述图案;

h.使用所述第二印刷头,在用于印刷的所述刚性-柔性电子物体的所述第一基本2d层中形成对应于刚性金属油墨表示的图案;

i.烧结用于印刷的所述刚性-柔性电子物体的所述第一基本2d层中对应于所述刚性金属油墨表示的所述图案;

j.使用所述第四印刷头,在用于印刷的所述刚性-柔性电子物体的所述第一基本2d层中形成对应于柔性导电油墨表示的图案;以及

k.交联所述刚性-柔性电子物体的所述2d层中对应于所述柔性导电表示的所述图案。

2.根据权利要求1所述的方法,其进一步包括:

a.使用所述cam模块获得表示用于在第一层之后印刷的所述刚性-柔性电子物体的基本2d层的生成文件;以及重复用于形成后续复合组件层的步骤。

3.根据权利要求2所述的方法,其中固化所述第一层的所述步骤包括加热、光聚合、干燥、沉积等离子体、退火、促进氧化还原反应,或包括前述中的一个或多个的组合。

4.根据权利要求3所述的方法,其中所述刚性金属油墨组合物包括:平均直径为d2,1,粒度在约20nm与约150nm之间的金属纳米粒子;以及视情况选用的溶剂。

5.根据权利要求4所述的方法,其中所述金属纳米粒子的纵横比基本大于1。

6.根据权利要求5所述的方法,其中所述刚性树脂油墨是多官能丙烯酸酯单体、低聚物、聚合物或其组合的溶液;交联剂;以及自由基光引发剂。

7.根据权利要求6所述的方法,其中所述刚性树脂是:聚酯(pes)、聚乙烯(pe)、聚乙烯醇(pvoh)、聚(乙酸乙烯酯)(pva)、聚甲基丙烯酸甲酯(pmma)、聚(乙烯基吡咯烷酮),或包括前述中的一种或多种的混合物或共聚物的组合。

8.根据权利要求7所述的方法,其中所述柔性树脂油墨是包括以下的组合物:聚(甲基丙烯酸六氟丁酯)、聚(硅氧烷)(ps)、聚(酰亚胺)(pi)、聚(四氟乙烯)(ptfe)、聚(对苯二甲酸乙二醇酯)(pet)、聚(萘二甲酸乙二醇酯)(pen)、聚(4,4'-氧二亚苯基-均苯四甲酰亚胺),或包括前述中的两种或更多种的结合物、共聚物、三元共聚物或衍生物。

9.根据权利要求8所述的方法,其中所述柔性导电油墨是包括以下的组合物:弹性体;以及导电填料。

10.根据权利要求9所述的方法,其中所述弹性体是:聚(二甲基硅氧烷)(pdms)、苯乙烯丁二烯橡胶(sbr)、乙烯-丙烯-二烯单体(epdm)、聚胺基甲酸酯(pu),或包括前述中的两种或更多种的结合物、共聚物、三元共聚物或衍生物。

11.根据权利要求9所述的方法,其中所述填料是碳黑、单壁碳纳米管(swcnt)、多壁碳纳米管(mwcnt)、金刚石线、导电聚合物,或包括前述中的一种或多种的组合。

12.根据权利要求11所述的方法,其中所述导电聚合物是聚(乙炔)(pa)、聚(苯胺)(pani)、聚(吡咯)(ppy)、聚(3,4-乙烯二氧噻吩)(pedot),或包括前述中的两种或更多种的结合物、共聚物、三元共聚物或衍生物。

13.根据权利要求12所述的方法,其中在与所述刚性-柔性电子物体相关的所述一系列参数中使用的参数是:所述层中的所述刚性树脂图案、所述层中的所述刚性金属图案、柔性树脂层、柔性导电树脂图案、对所述刚性树脂的固化要求、对所述柔性树脂的交联要求、所述层中的所述刚性金属图案的烧结、所述柔性导电树脂的固化/和/或照射要求、处理量要求,或包括前述中的一个或多个的参数组合。

14.根据权利要求1中任一项所述的方法,其中表示所述刚性-柔性电子物体的所述3d可视化文件是.asm、stl、iges、step、catia、solidworks、proe、3dstudio、gerber、rhino文件或包括前述中的一个或多个的文件;并且其中表示至少一个基本2d层的文件是jpeg、gif、tiff、bmp、pdf文件,或包括前述中的一个或多个的组合。

15.根据权利要求1所述的方法,其中所述喷墨印刷系统进一步包括额外印刷头,其具有:至少一个孔口、第二刚性或柔性树脂油墨储集器,和被配置成通过所述孔口供应第二刚性或柔性树脂油墨的第二刚性或柔性树脂油墨泵,所述方法进一步包括:

a.提供第二刚性或柔性树脂油墨组合物;

b.使用所述第二刚性或柔性树脂油墨印刷头,在用于印刷的所述刚性-柔性电子物体的所述第一基本2d层中形成对应于第二刚性或柔性树脂表示的预定图案;以及

c.固化或交联所述刚性-柔性电子物体的所述2d层中对应于所述第二刚性或柔性树脂表示的所述预定图案,其中所述第二刚性或柔性树脂油墨组合物中的刚性或柔性树脂组合物不同于所述第一印刷头或所述第二印刷头中的所述刚性或柔性树脂油墨组合物。

16.根据权利要求1所述的方法,其中所述喷墨印刷系统进一步包括额外印刷头,其具有:至少一个孔口、第二刚性金属油墨或柔性导电油墨储集器,和被配置成通过所述孔口供应第二刚性金属油墨或柔性导电油墨的第二刚性金属油墨或柔性导电油墨泵,所述方法进一步包括:

a.提供第二刚性金属油墨或柔性导电油墨组合物;

b.使用所述第二刚性金属油墨或柔性导电油墨印刷头,在用于印刷的所述刚性-柔性电子物体的所述第一基本2d层中形成对应于第二刚性金属或柔性导电表示的预定图案;以及

c.烧结和/或交联和/或照射所述刚性-柔性电子物体的所述2d层中对应于所述第二刚性金属或柔性导电表示的所述预定图案,其中所述第二刚性金属油墨或柔性导电油墨组合物中的金属或柔性导电组合物不同于所述第三印刷头或所述第四印刷头中的所述刚性金属油墨或柔性导电油墨组合物。

17.根据权利要求1所述的方法,其中所述喷墨印刷系统进一步包括额外印刷头,其具有:至少一个孔口、支撑物油墨储集器,和被配置成通过所述孔口供应支撑物油墨的支撑物油墨泵,所述方法进一步包括:

a.提供支撑物油墨组合物;

b.在使用所述第一印刷头和/或所述第二印刷头和/或所述第三印刷头和/或所述第四印刷头的步骤之前、同时或之后,使用所述支撑物油墨印刷头在用于印刷的所述刚性-柔性电子物体的所述第一基本2d层中形成对应于支撑物表示的预定图案;以及

c.官能化所述刚性-柔性电子物体的所述2d层中对应于所述支撑物表示的所述预定图案。

当前第2页1 2 3 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1