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(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115988743A(43)申请公布日2023.04.18(21)申请号202211593360.8(22)申请日2022.12.09(71)申请人华南理工大学地址510640广东省广州市天河区五山路381号申请人深圳市创想三维科技股份有限公司(72)发明人宋长辉陈推新刘子彬刘辉林敖丹军(74)专利代理机构广州市华学知识产权代理有限公司44245专利代理师付茵茵(51)Int.Cl.H05K3/00(2006.01)H05K3/12(2006.01)权利要求书2页说明书5页附图4页(54)发明名称一种基于螺杆挤出的PCB制造设备及方法(57)摘要本发明涉及一种基于螺杆挤出的PCB制造设备,包括机架、激光刻蚀模块、电路印刷模块、后处理模块、工位切换模块;转移陶瓷基板的工位切换模块安装在机架上,激光刻蚀模块、电路印刷模块、后处理模块沿着陶瓷基板的移动方向依次设置;激光刻蚀模块包括激光组件,激光组件安装在机架上;电路印刷模块包括移动机构和材料挤出组件,材料挤出组件通过移动机构相对于机架在三维空间内平移;后处理模块包括升降机构和加热组件,加热组件通过升降机构相对于机架升降。还涉及一种基于螺杆挤出的PCB制造方法。本发明可以保证高精度同时实现陶瓷基板PCB的快速个性化生产,属于增材制造技术领域。CN115988743ACN115988743A权利要求书1/2页1.一种基于螺杆挤出的PCB制造设备,其特征在于:包括机架、激光刻蚀模块、电路印刷模块、后处理模块、工位切换模块;转移陶瓷基板的工位切换模块安装在机架上,激光刻蚀模块、电路印刷模块、后处理模块沿着陶瓷基板的移动方向依次设置;激光刻蚀模块包括激光组件,激光组件安装在机架上;电路印刷模块包括移动机构和材料挤出组件,材料挤出组件通过移动机构相对于机架在三维空间内平移;后处理模块包括升降机构和加热组件,加热组件通过升降机构相对于机架升降。2.按照权利要求1所述的一种基于螺杆挤出的PCB制造设备,其特征在于:激光刻蚀模块中,激光组件包括脉冲激光发生装置和激光扫描振镜,脉冲激光发生装置与激光扫描振镜相接,激光扫描振镜位于工位切换模块上方。3.按照权利要求1所述的一种基于螺杆挤出的PCB制造设备,其特征在于:电路印刷模块中,移动机构包括X轴移动平台、Y轴移动平台、Z轴移动平台,X轴移动平台相对于Y轴移动平台在左右方向上平移,Y轴移动平台相对于Z轴移动平台在前后方向上平移,Z轴移动平台相对于机架升降;材料挤出组件安装在X轴移动平台上。4.按照权利要求3所述的一种基于螺杆挤出的PCB制造设备,其特征在于:材料挤出组件包括加料装置、料筒、螺杆、加热喷嘴、喷嘴测温元件、驱动电机、联轴器;加料装置安装在X轴移动平台上,加料装置与料筒通过管道连接,料筒竖直的设置在X轴移动平台上,料筒的下端安装加热喷嘴,驱动电机通过联轴器带动竖直的螺杆转动,螺杆安装在料筒的内部,喷嘴测温元件对应加热喷嘴设置。5.按照权利要求4所述的一种基于螺杆挤出的PCB制造设备,其特征在于:料筒的进料口设置在料筒的上端。6.按照权利要求1所述的一种基于螺杆挤出的PCB制造设备,其特征在于:后处理模块中,升降机构包括Z轴移动平台;加热组件包括加热元件、温度探测元件、气体保护罩,气体保护罩安装在Z轴移动平台的下方,气体保护罩的开口朝下,气体保护罩设有进气口和出气口,进气口通过管道和气瓶连接,加热元件与温度探测元件均安装在气体保护罩内部;加热元件采用石墨电热片,石墨电热片两端与电极连接。7.按照权利要求1所述的一种基于螺杆挤出的PCB制造设备,其特征在于:工位切换模块包括传送带轮、传送带、驱动电机,传送带轮安装在机架上,驱动电机驱动传送带轮转动,传送带轮带动传送带运行,传送带带动陶瓷基板从前往后平移。8.一种基于螺杆挤出的PCB制造方法,采用权利要求1‑7中任一项所述的一种基于螺杆挤出的PCB制造设备,其特征在于:通过工位切换模块带动陶瓷基板从前往后平移,激光刻蚀模块在陶瓷基板上刻蚀出沟槽、过孔,电路印刷模块在陶瓷基板上完成电路印刷,后处理模块完成陶瓷基板上印刷电路的烧结,在一台设备上通过增材工艺完成PCB的制造。9.按照权利要求8所述的一种基于螺杆挤出的PCB制造方法,其特征在于,包括如下步骤:S1,陶瓷基板移动至激光刻蚀模块下,脉冲激光发生装置产生的高能脉冲激光经过激光扫描振镜在陶瓷基板中根据电路设计图刻蚀出沟槽、过孔;S2,工位切换模块运行,陶瓷基板移动至电路印刷模块下方;S3,材料挤出组件中,驱动电机带动螺杆旋转,将料筒内金属导体的水基颗粒料挤送至2CN115988743A权利要求书2/2页加热喷嘴处,并由加热喷嘴将低流动性金属导体材料加热,使其粘度降低,螺杆继续转动将金属