一种3D打印电路板的方法以及3D打印电路板技术

本申请公开了一种3D打印电路板的方法以及3D打印电路板，所述方法包括以下步骤：在基板上打印出绝缘层，以形成可以提高打印出来的电路的平整度的平坦层；在所述平坦层背对所述基板一侧表面打印电路层。通过上述方法，本申请能够提高打印出来的电路的平整度进而提高打印电路的信号传输效果。

A method of 3D printing circuit board and 3D printing circuit board

【技术实现步骤摘要】
一种3D打印电路板的方法以及3D打印电路板
本申请涉及电路板加工
，特别是涉及一种3D打印电路板的方法以及3D打印电路板。
技术介绍
由于3D(英文3Dimensions，也就是三维)打印材料目前价格高昂，作为基板材料并不需要打印，所以3D打印线路只打印PCB(PrintedCircuitBoard中文名称印制电路板，又称印刷线路板)的铜线，只是原材料从覆铜基板变为无铜基板。本申请专利技术人在长期研发中发现，这种无铜基板主要由高分子构成，因此虽然外观平整但是实际上的空洞非常多，如果直接在上面打印铜制传输线很容易有铜粒掉进高分子空洞中，由趋肤效应可知，当信号的频率越高，信号会趋近导体表面传输，因此表面越不平整就越容易导致插损变大，出现信号完整性问题。
技术实现思路
本申请提供一种3D打印电路板的方法以及3D打印电路板，能够提高打印出来的电路的平整度进而提高线路信号传输的完整性。本申请采用的一个技术方案是：提供一种3D打印电路板的方法，所述方法包括以下步骤：在基板上打印出绝缘层，以形成可以提高打印出来的电路的平整度的平坦层；在所述平坦层背对所述基板一侧表面打印电路层。本申请采用的另一个技术方案是：提供一种3D打印电路板，包括：层叠设置的基板、绝缘层以及电路层；其中，所述绝缘层为3D打印层，用于平坦化所述基板表面，以提高打印出来的电路的平整度；所述电路层为3D打印层，位于所述平坦层背对所述基板的表面。本申请的有益效果是：区别于现有技术的情况，本申请通过首先在基板上打印作为平坦层的绝缘层，平坦层的形成可以避免在打印过程中电路层墨水中的导电颗粒落入平坦层和基板的空洞中，以提高打印出来的电路的表面的平整度，进而提高电路信号传输的完整性。附图说明为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。其中：图1是本申请一实施例提供的3D打印电路板的方法的流程示意图；图2是图1实施例提供的步骤S101的流程示意图；图3是本申请另一实施例提供的3D打印电路板的方法的流程示意图。具体实施方式下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性的劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。本申请提供一种3D打印电路板的方法，请参阅图1，图1是本申请一实施例提供的3D打印电路板的方法的流程图。所述方法包括以下步骤：S101、在基板上打印出绝缘层，以形成可以提高打印出来的电路的平整度的平坦层。本实施例中的基板为绝缘的无铜基板。本步骤中所采用的3D打印设备的X向精度大于15μm，3D打印设备的Y向精度大于15μm，垂直于XY面的精度大于5μm。请参阅图2，图2是图1实施例的步骤S101的流程图。具体的，步骤S101包括：S1011、在基板上打印熔融状绝缘层；S1012、将熔融状绝缘层进行初步固化。在一些可选的实施方式中，打印绝缘层所采用的绝缘层墨水包括以下的质量比组分：90～95％(例如90％、92％、94％、95％)的氰基丙烯酸乙酯和5～10％(例如5％、6％、8％、10％)的硼杂质。初步固化采用UV(UV是紫外线Ultravioletcuring的英文缩写)紫外线固化，初步固化所采用的温度为85～105℃(例如85℃、92℃、99℃、105℃)，时间为5～15(例如5、9、12、15)分钟。本实施例中的初步固化可以理解为未完全固化、未干、部分固化等含义。本实施方式中的氰基丙烯酸乙酯是一种强粘合力胶水，其胶体黏度通常为10±5，可以增强打印的电路层和基板的结合力。在氰基丙烯酸乙酯中增加少量的硼杂质以增加所形成的绝缘层和平坦层的表面张力，以免由于张力过小导致打印的绝缘层在打印时或者部分固化时流动到其他位置。在另一些可选的实施方式中，打印绝缘层所采用的绝缘层墨水包括以下的质量比组分：65％～75％(例如65％、70％、72％、75％)的单组分室温硫化硅橡胶、3％～7％(例如3％、5％、7％)的甲基三乙酰氧基硅烷、20％～30％(例如20％、23％、30％)的碳酸钙、0.5～1.2％(例如0.5％、0.7％、1％、1.2％)的催化剂、小于1％的水分，水分用于调节黏度。其中，催化剂可以为钛酸酯。可选的，绝缘层墨水还可以包括有阻燃剂、耐热性添加剂等。其中，阻燃剂可以为二溴甲烷、三氯溴甲烷、二氯溴甲烷、磷酸三丁酯、磷酸三(2-乙基己基)酯、磷酸三(2-氯乙基)酯等。耐热性添加剂可以为烷基酚、丁基化基甲苯等。单组分室温硫化硅橡胶的硫化反应是靠与空气中的水分发生作用而硫化形成弹性体。硫化反应是从表面逐渐往深处进行的，胶层越厚，固化越慢。单组分室温硫化硅橡胶的硫化时间取决于硫化体系、温度、湿度和硅橡胶层的厚度，提高环境的温度和湿度，都能使硫化过程加快。在本实施方式中，初步固化采用恒温静置，初步固化所采用的相对湿度为50～60％(例如50％、55％、60％)，温度为40～65℃(例如40℃、50℃、60℃、65℃)，时间为5～10(例如5、7.5、10)分钟。单组分室温硫化硅橡胶固化时不吸热、不放热，固化后收缩率小，对材料的粘接性好，可以增强打印出来的电路层和基板的结合力。可选的，在本实施例中，平坦层的厚度为0.03～0.1μm(例如0.03μm、0.05μm、0.1μm)。可选的，在本实施例中，打印绝缘层所采用的绝缘层墨水的黏度为50～500pa.s(例如50pa.s、200pa.s、350pa.s、500pa.s)。由于打印误差的存在，为了避免打印电路发生偏差时电路层墨水中的导电颗粒掉落到基板，绝缘层的宽度大于电路层的电路的宽度。可选的，在基板上沿既定电路打印出绝缘层，为了避免打印电路发生偏差时电路层墨水中的导电颗粒掉落到基板，绝缘层的宽度大于既定电路的宽度。S102、在平坦层背对基板一侧表面打印电路层。可选地，电路层墨水中包含有导电颗粒，导电颗粒也可以为银纳米、铜纳米(铜粉)、银纳米合金或铜纳米合金其中的一种或多种。具体的，在本步骤中，打印电路层所采用的电路层墨水包括以下的质量比组分：65～75％(例如65％、70％、72％、75％)的铜粉、填料为7～13％(例如7％、10％、13％)的玻璃粉、15～25％(例如15％、20％、25％)的有机溶剂以及3～5％(例如3％、4％、5％)的氧化剂。可选的，例如有机溶剂可以为二乙二丁醇、乙基素和松油醇等，氧化剂可以为氧化硼和氧化锌。...

【技术保护点】
1.一种3D打印电路板的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：/n在基板上打印出绝缘层，以形成可以提高打印出来的电路的平整度的平坦层；/n在所述平坦层背对所述基板一侧表面打印电路层。/n

【技术特征摘要】
1.一种3D打印电路板的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
在基板上打印出绝缘层，以形成可以提高打印出来的电路的平整度的平坦层；
在所述平坦层背对所述基板一侧表面打印电路层。


2.根据权利要求1所述的3D打印电路板的方法，其特征在于，
所述在基板上打印绝缘层包括：
在所述基板上打印熔融状绝缘层；
将所述熔融状绝缘层进行初步固化；
所述在所述平坦层背对所述基板一侧表面打印电路层之后包括：
将所述平坦层和所述电路层进行最终固化处理，以形成电路板。


3.根据权利要求1所述的3D打印电路板的方法，其特征在于，所述绝缘层的宽度大于所述电路层的电路的宽度。


4.根据权利要求2所述的3D打印电路板的方法，其特征在于，打印所述绝缘层所采用的绝缘层墨水包括以下的质量比组分：90～95％的氰基丙烯酸乙酯和5～10％的硼杂质。


5.根据权利要求4所述的3D打印电路板的方法，其特征在于，所述初步固化采用UV紫外线固化，所述初步固化所采用的温度为85～105℃，时间为5～15分钟。


6.根据权利要求2所述的3D打印电路板的方法，其特征在于，打印所述绝缘层所采用的绝缘层墨水包括以下的质量比组分：65％～75％的单组分室温硫化硅橡胶、3％～7％的甲基三乙酰氧基硅烷、20％～30％的碳酸钙、0.5～1.2％的催化剂、小于1％的水分。


7.根据权利要求6所述的3D打印电路板的方法，其特征在于，所述初步固化采用恒温静置，所述初步固化所采用的相对湿度为50～60％，温度为40～65℃，时间为5～10分钟。


8.根据权利要求1所述的3D打印电路板的方法，其特征在于，所述平坦层的厚度为0.03～0.1μm。


9.根据权利要求1所述的3D打印电路板的方法，其特征在于，打印...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘诗涛，李智，韩雪川，崔荣，
申请(专利权)人：深南电路股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44