一种印制电路的制备方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种印制电路的制备方法及装置，方法包括：获取矢量图形文件；识别矢量图形文件中包含的第一矢量图源；判断第一矢量图源之间是否存在重叠，并将重叠的第一矢量图源进行融合，得到至少一个第二矢量图源；根据第二矢量图源生成打印轨迹；根据打印轨迹将熔融态的低熔点金属印制在不高于低熔点金属的熔点的温度环境中的印制基底上，形成印制电路；将印制电路置于不低于低熔点金属的熔点的温度环境中，液化流平；再次固化低熔点金属，得到表面具有平整均匀的固态金属层的印制电路。本发明专利技术通过重新整合矢量图源，确保绘制过程中避免剐蹭金属的问题出现，通过二次加热的方式消除常温固态金属在印制时出现的断层、毛刺等问题。

【技术实现步骤摘要】
一种印制电路的制备方法及装置
本专利技术属于电子电路增材制造
，尤其涉及一种印制电路的制备方法及装置。
技术介绍
液态金属作为增材制造技术的新型材料，由于其远低于铜、铝、银等传统制造金属材料的熔点，使得制作设备的复杂程度、能耗、安全及环保配套设施被极大的简化，为电子电路的现场快速制造提供了基础。液态金属打印机作为液态金属增材制造技术的载体设备，用户可以采用相应的打印设备对设计的矢量图文件进行现场快速制造。目前液态金属打印机中印制效果最佳的是液态金属直写式打印机，类似于书写笔的方式在印制基底上绘制液态金属电路。目前，液态金属泛指熔点在300℃以下的低熔点金属，从最终打印效果来看，又具体分为常温固态的低熔点金属(是指熔点在常温以上的低熔点金属)和常温液态的低熔点金属；其中，通过常温固态的低熔点金属制备的印制电路与传统电路的效果相似，印制后线路结构稳定。通过常温液态的低熔点金属制备的印制电路在印制后仍然需要进行进一步的封装处理，该印制电路的柔性最佳。然而，在软件中进行电路制图时，由于用户的设计习惯以及部分矢量图文件的矢量支持限制，设计的矢量图不可避免地会有重叠，这种重叠不仅会增加打印过程中额外的耗材和耗时，针对常温固态的低熔点金属打印而言，还会对在先印制固化的低熔点金属产生剐蹭、划痕等问题，严重影响印制电路整体的质量。另一方面，出于绘制精度和出墨量便于控制的需求，液态金属直写打印头的笔尖直径一般设计的非常小，绘制图案则是通过逐步填充描绘的方式完成一个个图形的绘制，过程中一条液态金属线挨着一条液态金属线，打印头的偏移步长设定为其单笔线宽，理想状态下液态金属线和液态金属线会相互紧密连接，但实际过程中由于液态金属处于熔融态时的表面张力的影响，液态金属线之间经常存在细微间隙，无法相连成片。以及，液态金属直写打印头在实际印制时的抬起和下落，会拖动液态金属在竖直方向的变形，由于液态金属在基底上瞬间凝固，变形会一直保持下去，影响液态金属印制品的质量。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的一个目的是提出一种印制电路的打印制备方法,以解决现有技术中常温固态的低熔点金属的印制效果较差的问题。在一些说明性实施例中，所述印制电路的制备方法，包括：获取矢量图形文件；识别所述矢量图形文件中包含的第一矢量图源；判断第一矢量图源之间是否存在重叠，并将重叠的所述第一矢量图源进行融合，得到至少一个第二矢量图源；根据至少一个所述第二矢量图源生成打印轨迹；根据所述打印轨迹将熔融态的低熔点金属印制在不高于所述低熔点金属的熔点的温度环境中的印制基底上，形成印制电路；将所述印制电路上附着的固态金属层中的部分或全部置于不低于所述低熔点金属的熔点的温度环境中，使所述固态金属层中的低熔点金属液化流平；再次固化所述低熔点金属，得到表面具有平整均匀的固态金属层的印制电路。在一些可选地实施例中，所述印制电路上附着的固态金属层的厚度不超过80um。在一些可选地实施例中，所述印制电路上附着的固态金属层的厚度不超过40um。在一些可选地实施例中，所述印制电路上附着的固态金属层的厚度不低于30um。在一些可选地实施例中，在将所述印制电路上附着的固态金属层中的部分或全部置于不低于所述低熔点金属的熔点的温度环境中之前，还包括：利用弱酸对所述固态金属层进行清洗，去除位于固态金属层表面的氧化膜。在一些可选地实施例中，所述低熔点金属的熔点不高于300℃。在一些可选地实施例中，所述低熔点金属的熔点不高于100℃，所述低熔点金属的熔点不低于50℃。在一些可选地实施例中，所述使所述固态金属层中的低熔点金属液化流平的温度至少比所述低熔点金属的熔点高5℃。在一些可选地实施例中，所述制备方法应用于液态金属直写式打印机。本专利技术的另一个目的在于提出一种液态金属打印机，该液态金属打印机执行上述任一项所述的制备方法。与现有技术相比，本专利技术具有如下优势：本专利技术通过在生成打印轨迹前，重新整合矢量图源，从而消除其中重叠的区域，确保绘制过程中避免剐蹭金属的问题出现，并且通过二次加热的方式消除常温固态金属在印制时出现的断层、毛刺等问题。附图说明图1是现有技术中电路设计软件中由于中心连线导致的重叠示意图；图2是现有技术中传统矢量图形文件中由基础矢量图源搭叠而成导致的重叠示意图；图3是本专利技术实施例中制备方法的流程图；图4是未经本专利技术的二次热处理制备的金属印制品的高倍显像图；图5是经过本专利技术的二次热处理制备的金属印制品的高倍显像图。具体实施方式以下描述和附图充分地示出本专利技术的具体实施方案，以使本领域的技术人员能够实践它们。其他实施方案可以包括结构的、逻辑的、电气的、过程的以及其他的改变。实施例仅代表可能的变化。除非明确要求，否则单独的部件和功能是可选的，并且操作的顺序可以变化。一些实施方案的部分和特征可以被包括在或替换其他实施方案的部分和特征。本专利技术的实施方案的范围包括权利要求书的整个范围，以及权利要求书的所有可获得的等同物。在本文中，本专利技术的这些实施方案可以被单独地或总地用术语“专利技术”来表示，这仅仅是为了方便，并且如果事实上公开了超过一个的专利技术，不是要自动地限制该应用的范围为任何单个专利技术或专利技术构思。目前，绘图厂商发布的电路图设计软件有很多款，如传统的AltiumDesigner(Protel99)、Pads、CadenceOrcad，以及微软的Visio都可以满足电路图的制图设计，可导出具有矢量图形属性的文件。该文件可直接应用于传统PCB板的蚀刻工艺进行制作，又或者是传统的打印技术中进行打印制备。矢量图形文件中往往包含了若干个线路、焊盘等矢量图源，设计时由于软件的自动布线和/或用户的习惯，矢量图源之间基本上都会存在重叠，如图1；另一方面，不同类型的矢量图形文件定义了不同的基本矢量图源，每一个基本矢量图源都是独立完整的，对于未定义或复杂的矢量图源而言，会通过若干基本矢量图源进行搭叠形成，这也会造成重叠现象，如Gerber文件不支持圆角矩形矢量图，AltiumDesigner软件会用4个圆和2个垂直的矩形表示该矢量图，Ultiboard会用4条外围导线和中心矩形表示。如图2。对于蚀刻工艺制备传统PCB板，由于其属于剪裁制造，是通过识别电路图中的空白处，然后对镀铜进行指定位置的蚀刻、光刻，形成印制PCB板，上述重叠不会对形成的铜板电路造成影响。而针对属于增材制造的液态金属直写式打印机而言，重叠区域会造成打印机的二次或更多次的打印，从而造成重叠部位的二次打印会对在先形成的金属层产生剐蹭问题。现在参照图3，图3示出了本专利技术实施例中的印制电路的打印制备方法的流程图，如该流程图所示，本专利技术公开了一种印制电路的打印制备方法，包括：步骤S11.获取矢量图形文件；步骤S12.识别所述矢量图形文件中包含的第一矢量图源；步骤S13.判断所述第一矢量图源之间是否存在重叠，并将重叠的所述第一矢量图源进行融合，得到至少一个第二矢量图源；步骤S14.根据至少一个所述第二矢量图源生成打印轨迹；步骤S15.根据所述打印轨迹将熔融态的低熔点金属印制在不高于所述低熔点金属的熔点的温度环境中的印制基底上，形成印制电路；步骤S16.将所述印制电路上附着的固态金属层中的部分或全部置于不低于所述低熔点金属的熔点的温度环境中，使所述固态金属层中的低熔点金属本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种印制电路的制备方法，其特征在于，包括：获取矢量图形文件；识别所述矢量图形文件中包含的第一矢量图源；判断第一矢量图源之间是否存在重叠，并将重叠的所述第一矢量图源进行融合，得到至少一个第二矢量图源；根据至少一个所述第二矢量图源生成打印轨迹；根据所述打印轨迹将熔融态的低熔点金属印制在不高于所述低熔点金属的熔点的温度环境中的印制基底上，形成印制电路；将所述印制电路上附着的固态金属层中的部分或全部置于不低于所述低熔点金属的熔点的温度环境中，使所述固态金属层中的低熔点金属液化流平；再次固化所述低熔点金属，得到表面具有平整均匀的固态金属层的印制电路。

【技术特征摘要】
1.一种印制电路的制备方法，其特征在于，包括：获取矢量图形文件；识别所述矢量图形文件中包含的第一矢量图源；判断第一矢量图源之间是否存在重叠，并将重叠的所述第一矢量图源进行融合，得到至少一个第二矢量图源；根据至少一个所述第二矢量图源生成打印轨迹；根据所述打印轨迹将熔融态的低熔点金属印制在不高于所述低熔点金属的熔点的温度环境中的印制基底上，形成印制电路；将所述印制电路上附着的固态金属层中的部分或全部置于不低于所述低熔点金属的熔点的温度环境中，使所述固态金属层中的低熔点金属液化流平；再次固化所述低熔点金属，得到表面具有平整均匀的固态金属层的印制电路。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述印制电路上附着的固态金属层的厚度不超过80um。3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述印制电路上附着的固态金属层的厚度不超过40um。4.根据权利要求3所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱文杰，
申请(专利权)人：北京梦之墨科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11