金屬熔融擠出沉積的PCB直寫技術研究.pdf

1、傳統(tǒng)銅箔蝕刻法的PCB布線工藝流程復雜、生產(chǎn)成本高并造成十分嚴重的環(huán)境污染，而新型微流動沉積直寫技術使用材料僅限于功能液體漿料。為實現(xiàn)PCB布線直寫工藝的應用，提出了金屬熔融擠出沉積成型方法。針對PCB基板不耐高溫的難點，設計直寫—轉移—后處理三步驟，利用耐高溫的陶瓷基板中間過渡，完成直寫和圖形轉移兩步流程。該技術方案突破了微流動沉積材料的局限性，并提出了新的PCB布線直寫的可行性工藝流程。
　　本文闡述了氣動式金屬熔融擠出沉積成

2、型裝置的工作原理，分析氣壓驅(qū)動熔融金屬微小孔出流的流場情況，建立了管嘴出流模型，指出相關參數(shù)對出流規(guī)律和沉積成型質(zhì)量的影響。設計并搭建了氣動式擠出沉積成型系統(tǒng)，分別對運動系統(tǒng)、氣動控制系統(tǒng)、溫度控制裝置、軟件操作系統(tǒng)四個模塊的組建及功能進行了較為詳細的分析和說明。
　　以金屬熔融擠出沉積成型系統(tǒng)為工作平臺，Sn-0.7Cu為實驗材料，研究了擠出沉積直寫裝置的工作機理與性能，針對PCB基板上直寫不同線型的一般規(guī)律作了相關闡述。結合理

3、論研究和實驗數(shù)據(jù)結果，分析驅(qū)動氣壓、加熱溫度、噴嘴直徑、噴嘴距離基板高度和走線速度對成型導線尺寸的影響。研究了噴嘴“涂抹”直寫模型和成型過程中出現(xiàn)“積高”和“斷流”質(zhì)量缺陷的一般規(guī)律。
　　通過平面布線實驗，不斷調(diào)整各個參數(shù)的交互影響，基本解決了“積高”和“斷流”等質(zhì)量缺陷，成功利用0.2mm直徑噴嘴沉積直寫得到橫截面尺寸為0.15mm高、0.3mm寬的導線圖形，持續(xù)穩(wěn)定布線效率可以達到10mm·s-1。驗證了該裝置的可靠性和氣動