專利名稱：一種漿料沉積筆的制作方法
技術(shù)領域：
本實用新型屬于電子元器件制造領域，具體涉及一種漿料沉積筆。
背景技術(shù)：
隨著電子產(chǎn)品不斷向集成化、小型化、多品種等方向發(fā)展，制約電子產(chǎn)品質(zhì)量進一步提高的因素由原來的芯片尺寸大小轉(zhuǎn)變?yōu)樾酒g互連線間距，即基板的尺寸與布線密
度。近年來，直寫技術(shù)已成為電子制造領域中工程技術(shù)人員的關(guān)注熱點之一。直寫技術(shù)是指在電子制造領域中采用特殊的加工工具，能夠依照計算機程序預設的形狀和尺寸要求，在所指定的基板表面去除或者沉積所指定的各種材料，形成所需要功能結(jié)構(gòu)的技術(shù)和工藝。與傳統(tǒng)的基板制造技術(shù)相比，直寫技術(shù)具有不需掩膜、制造精度高、易于修改、研制周期短、材料選擇范圍廣、材料利用率高、對環(huán)境污染小等優(yōu)點，因此在電子制造領域中具有廣闊的應用前景。直寫技術(shù)主要分為減成法和加成法兩種。減成法指采用特定工具在基板表面進行刻蝕或者雕刻等去除過程，該方法的工藝簡單可靠，所使用的工具可以是聚焦離子束、激光束、金剛石刀具等，但所制造的微結(jié)構(gòu)功能主要局限于基板相關(guān)材料。加成法是指采用特殊的工具在基板表面添加新的材料來形成微結(jié)構(gòu)的過程。加成法所添加的材料不受基板材料的限制，因此可以制備的微結(jié)構(gòu)種類更多，功能也更廣泛。在眾多的加成法直寫技術(shù)中，比較成熟和應用廣泛的主要有Micropen直寫技術(shù)和M3D技術(shù),但Micropen直寫技術(shù)所需要的設備比較復雜，M3D技術(shù)能夠適用的漿料種類較少。中國實用新型專利文獻“一種直寫電子/光電子元器件的微細筆及由其構(gòu)成的裝置”(專利號為ZL200610019740. 5)中公開了一種結(jié)構(gòu)簡單、成本較低、能應用的漿料粘度范圍廣的微細筆。該微細筆的減壓裝置位于筆帽內(nèi)，并與位于筆帽頂部的施壓氣管相連，減壓裝置使氣壓平緩的加到筆筒上；筆帽的下端與筆筒的上端活動、密封連接構(gòu)成儲料腔，儲料腔用于儲存需要沉積的物料，筆筒的下端為筆尖。該微細筆可利用氣體壓力精確控制寫出漿料的多少，進而決定線條寬度或膜層厚度，同時利用氣體的通斷和機床的運動和停止來精確控制微細筆直寫的起停，可以滿足各種復雜微結(jié)構(gòu)的直寫工藝要求。上述專利文獻所提出的微細筆的不足之處在于第一，不能控制儲料腔內(nèi)漿料的溫度；當需要沉積的漿料的熔點高于室溫時，只能將微細筆整體放入加熱容器中進行加熱，這樣不僅造成了熱量的浪費，而且加熱容器與微細筆同步運動，增加了控制微細筆直寫的復雜度。第二，對控制指令的響應靈敏度不高；控制器通過控制氣路的通斷來實現(xiàn)微細筆直寫的起停。但是，在打開氣路時，儲料腔內(nèi)的氣體壓力會從低逐漸升高，升高到足以擠壓出漿料時，直寫過程才開始；在關(guān)閉氣路時，儲料腔內(nèi)還存在一定的氣體壓力，漿料會繼續(xù)流出，直至減小到不足以擠壓出漿料時，直寫過程才停止；因此微細筆直寫的起停相對于控制指令有較大的滯后，靈敏度不高。第三，重用性差；由于筆尖的口徑大小與微細筆直寫的線條寬度直接相關(guān)，而不同種類的漿料以及不同的應用場景，往往需要直寫不同的線條寬度。上述專利文獻所提出的微細筆的筆尖口徑固定，這樣若直寫不同的線條寬度需要采用不同的微細筆，從而造成微細筆的重用性差，適應范圍受限。

實用新型內(nèi)容本實用新型針對上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種漿料沉積筆，該漿料沉積筆能夠控制儲料腔內(nèi)漿料的溫度，并且對控制指令的響應靈敏度高。本實用新型是通過如下技術(shù)方案實現(xiàn)的一種漿料沉積筆，包括筆帽、筆筒和筆尖，筆帽的下端與筆筒的上端活動、密封連
接構(gòu)成儲料腔，儲料腔用于儲存需要沉積的漿料；筆筒的下端與筆尖相連；所述儲料腔通過一輸氣管與外部氣源相連；所述漿料沉積筆還包括一恒溫器和一恒溫器移動裝置，所述恒溫器從筆帽的上端伸入儲料腔內(nèi)的漿料中，用于對漿料進行加熱；所述恒溫器移動裝置與恒溫器相連，用于使恒溫器上下移動；所述恒溫器包括器身、發(fā)熱元件和第一測溫元件，所述器身由導熱材料制成，器身內(nèi)部有一用于盛放液體的中空腔；器身的上端設置有一進液口 ；所述發(fā)熱元件和第一測溫元件固定安裝在中空腔內(nèi)，并通過導線與外部控制器相連；外部控制器根據(jù)第一測溫元件所測的溫度來控制發(fā)熱元件的輸出功率。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型具有如下有益效果(I)本實用新型所述的漿料沉積筆自帶恒溫加熱裝置，從而使?jié){料沉積筆能夠適用于各種類型的、熔點不同、工作溫度不同的漿料。恒溫器內(nèi)部的發(fā)熱元件、第一測溫元件和外部控制器構(gòu)成了一個閉環(huán)控制系統(tǒng)，使中空腔內(nèi)的液體能夠始終保持在一個恒定的溫度，并通過熱傳導，使?jié){料保持恒溫，進一步保證了漿料沉積質(zhì)量的穩(wěn)定。同時恒溫器采用水浴或油浴的加熱方式，可以使?jié){料受熱均勻，溫度穩(wěn)定，同時控制簡便。(2)本實用新型所述的漿料沉積筆通過增加一恒溫器移動裝置，使恒溫器能夠上下移動，恒溫器的上下移動可以改變漿料出口的壓力大小。在打開氣源開關(guān)時，恒溫器移動裝置控制恒溫器向下移動一段距離，則增大了漿料出口的壓力，加快了漿料由筆尖噴出的時間；在斷開氣源開關(guān)時，恒溫器移動裝置控制恒溫器向上移動一段距離，則減小了漿料出口的壓力，加快了漿料停止噴出的時間；從而減少了漿料沉積筆直寫的實際起停相對于控制指令的滯后，提高了影響靈敏度。本實用新型所述的漿料沉積筆的進一步設置有所述的恒溫器移動裝置包括一電磁鐵和一鐵件，所述電磁鐵固定安裝在筆帽上，鐵件固定安裝在恒溫器的上端；電磁鐵與鐵件之間存在間隙。如此設置可以使恒溫器移動裝置的結(jié)構(gòu)更簡單，并且便于實現(xiàn)。本實用新型所述的漿料沉積筆的進一步設置有所述電磁鐵組件與鐵件之間設置有一彈簧。如此設置可以使恒溫器的運動更平穩(wěn)。本實用新型所述的漿料沉積筆的進一步設置有筆帽和筆筒的內(nèi)壁均由導熱材料制成，筆帽和筆筒的外壁均由隔熱材料制成，恒溫器的上端與筆帽的內(nèi)壁接觸。如此設置可以使恒溫器對漿料的加熱效果更好，同時減少熱量損失，節(jié)約能源。本實用新型所述的漿料沉積筆的進一步設置有所述儲料腔內(nèi)還設置有第二測溫元件。如此設置可以隨時了解漿料的溫度是否達到預先設定的工作溫度，便于實現(xiàn)精確控制。本實用新型所述的漿料沉積筆的進一步設置有儲料腔內(nèi)還設置有一減壓裝置，輸氣管通過減壓裝置后與儲料腔連通。如此設置可以使從輸氣管進入儲料腔的高壓氣體平緩的作用在漿料上，從而使?jié){料平穩(wěn)的噴出。本實用新型所述的漿料沉積筆的進一步設置有所述筆筒的下端通過一連接器與筆尖相連。如此設置可以使?jié){料沉積筆與任何口徑的筆尖配合使用，在需要直寫不同的線條寬度時，只更換連接器和筆尖即可，從而大大增強了漿料沉積筆的重用性，擴展了其適用范圍。本實用新型所述的漿料沉積筆的進一步設置有所述連接器的一端設置有第一通
孔，另一端設置有第二通孔，第一通孔和第二通孔相互連通；筆筒的下端可密封的旋入第一通孔內(nèi)，筆尖的上端可密封的旋入第二通孔內(nèi)。如此設置可以使連接器的結(jié)構(gòu)更簡單，較易實現(xiàn)。

圖I為本實用新型所述漿料沉積筆的結(jié)構(gòu)圖；圖2為恒溫器的結(jié)構(gòu)放大圖；圖3為恒溫器移動裝置的結(jié)構(gòu)放大圖；圖4為筆尖轉(zhuǎn)換接口的結(jié)構(gòu)放大圖；如圖各標號的含義如下筆帽-1，筆筒-2，筆尖-3，漿料-4，儲料腔-5，輸氣管_6，恒溫器_7，恒溫器移動裝置_8，減壓裝置_9，外部控制器-10，轉(zhuǎn)換接口 -21，器身-71、發(fā)熱元件-72，第一測溫元件-73，中空腔-74，中空腔-75，進液口 -76，導線-77，電磁鐵-81，鐵件_82，緩沖彈簧-83，殼體-84。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖和具體實施方式
對本實用新型做進一步詳細的說明。如圖I所示，本實用新型提供了一種漿料沉積筆，包括筆帽I、筆筒2、筆尖3、恒溫器7和恒溫器移動裝置8，筆帽I的下端與筆筒2的上端活動、密封連接構(gòu)成儲料腔5，比如通過螺紋連接或直接卡接等；儲料腔5用于儲存需要沉積的漿料4 ;筆筒2的下端與筆尖3相連，筆尖3為漿料的出口 ；儲料腔5通過一輸氣管6與外部氣源相連，用于向儲料腔5內(nèi)施加壓力；恒溫器7從筆帽I的上端伸入漿料4中，用于對漿料4進行加熱；恒溫器移動裝置8與恒溫器7相連，用于使恒溫器7上下移動。恒溫器7的作用在于使?jié){料沉積筆能夠適用于各種類型的、熔點不同的漿料，同時恒溫器7能夠使?jié){料保持在一個恒定的溫度，保證漿料沉積的質(zhì)量穩(wěn)定。如圖2所示，恒溫器7的結(jié)構(gòu)為包括器身71、發(fā)熱元件72和第一測溫元件73，所述器身71由導熱材料制成，比如銅、鋁等；器身71內(nèi)部有一用于盛放液體的中空腔74，器身71的上端設置有一進液口 75。所述發(fā)熱元件72和第一測溫元件73固定安裝在中空腔74內(nèi)，并通過導線77與外部控制器10相連。中空腔74內(nèi)可以盛放水、油等溶液，發(fā)熱元件72用于對溶液進行加熱，比如可以采用發(fā)熱管、電熱膜等來實現(xiàn)，第一測溫元件73用于測量溶液的實時溫度，可以采用熱電偶、熱電阻等來實現(xiàn)。外部控制器10根據(jù)第一測溫元件73所測的溫度來控制發(fā)熱元件72的輸出功率，發(fā)熱元件72、第一測溫元件73和外部控制器構(gòu)成了一個閉環(huán)控制系統(tǒng)，從而可以保證中空腔74內(nèi)溶液的實際溫度保持在控制器內(nèi)預先設定的工作溫度上。所述工作溫度可以綜合考慮漿料類型、基材材料等因素予以設定。由于器身71由導熱材料制成，器身71將熱量傳遞給位于器身71外部的漿料4，實現(xiàn)對漿料4的加熱；同時這種水浴或油浴的加熱方式，可以使?jié){料4受熱均勻，溫度穩(wěn)定，控制簡便。恒溫器移動裝置8的作用在于使恒溫器7上下移動，由于恒溫器7的下端部分浸入到漿料4中，當恒溫器7上下移動時，就可以改變恒溫器7浸入漿料4中的體積大小，從而改變筆尖3即漿料出口的壓力大小。本實用新型中的恒溫器移動裝置8與外部氣源的開關(guān)聯(lián)動，即當打開外部氣源開關(guān)時，同時啟動恒溫器移動裝置8，使恒溫器7向下移動一段
距離；此時高壓氣體通過輸氣管6進入儲料腔5，作用在漿料4上，恒溫器7更深的浸入漿料4中，從而增大了漿料出口的壓力，加快了漿料4由筆尖3噴出的時間。當斷開外部氣源開關(guān)時，同時啟動恒溫器移動裝置8，使恒溫器7向上移動一段距離；此時高壓氣體停止進入儲料腔5，恒溫器7從漿料4中拔出一段距離，從而減小了漿料出口的壓力，加快了漿料4停止噴出的時間。本實用新型所述的漿料沉積筆在基板上移動的同時，打開外部氣源開關(guān)，并啟動恒溫器移動裝置8，使恒溫器7向下移動一段距離，儲料腔5內(nèi)的漿料4便通過筆尖3流出，在基板上寫下所需的形狀和線寬的導線或者光波導圖像等。如圖3所示，恒溫器移動裝置8的一種結(jié)構(gòu)為包括一電磁鐵81和一鐵件82，所述電磁鐵81固定安裝在筆帽I上，鐵件82固定安裝在恒溫器7的上端；電磁鐵81與鐵件82之間存在間隙；電磁鐵81和鐵件82可以通過一殼體84封裝后整體安裝在筆帽I上。電磁鐵81通電時，電磁鐵81產(chǎn)生磁力，吸引鐵件82至電磁鐵81上，從而帶動恒溫器7向上移動；電磁鐵81斷電時，電磁鐵81的磁力消失，鐵件82和恒溫器7由于重力作用向下移動。電磁鐵81與鐵件82之間還可以設置一緩沖彈簧83，從而使恒溫器7的運動更平穩(wěn)。當然，恒溫器移動裝置8還可以采用其他結(jié)構(gòu)，比如采用氣缸來實現(xiàn)，氣缸固定安裝在筆帽I上，恒溫器7與氣缸的活塞桿相連；氣缸通電時，活塞桿向下運動，從而帶動恒溫器7向下移動；氣缸斷電時，活塞桿向上運動，從而帶動恒溫器7向上移動。筆帽I和筆筒2的內(nèi)壁均由導熱材料制成，筆帽I和筆筒2的外壁均由隔熱材料制成，恒溫器7的上端與筆帽I的內(nèi)壁接觸。恒溫器7將熱量傳遞給筆帽I和筆筒2，可以加快漿料4的加熱速度，同時筆帽I和筆筒2外壁的隔熱材料可以防止熱量損失。儲料腔5內(nèi)還可以設置第二測溫元件51，用于測量漿料4的實時溫度。當漿料4的實時溫度達到工作溫度時，再打開外部氣源開關(guān)，開始漿料沉積過程。輸氣管6可以穿過一減壓裝置9后與儲料腔5連通，所述減壓裝置9可以設置在筆帽I的外部，也可以設置在筆帽I的內(nèi)部。如圖4所示，筆筒2的下端通過一連接器21與筆尖3相連，連接器21的一端設置有第一通孔22，另一端設置有第二通孔23，第一通孔22和第二通孔23相互連通。筆筒2的下端可密封的旋入第一通孔22內(nèi)，筆尖3的上端可密封的旋入第二通孔23內(nèi)。連接器21與筆尖3配套使用，可以實現(xiàn)漿料沉積筆與任何口徑的筆尖3配合使用。[0040]本實用新型不僅局限于上述具體實施方式
，本領域一般技術(shù)人員根據(jù)本實用新型公開的內(nèi)容，可以采用其它多種具體實施方式
實施本實用新型，因此，凡是采用本實用新型
的設計結(jié)構(gòu)和思路，做一些簡單的變化或更改的設計，都落入本實用新型保護的范圍。
權(quán)利要求1.一種漿料沉積筆，包括筆帽、筆筒和筆尖，筆帽的下端與筆筒的上端活動、密封連接構(gòu)成儲料腔，儲料腔用于儲存需要沉積的漿料，筆筒的下端與筆尖相連；所述儲料腔通過一輸氣管與外部氣源相連； 其特征在于，所述漿料沉積筆還包括一恒溫器和一恒溫器移動裝置，所述恒溫器從筆帽的上端伸入儲料腔內(nèi)的漿料中，用于對漿料進行加熱；所述恒溫器移動裝置與恒溫器相連，用于使恒溫器上下移動； 所述恒溫器包括器身、發(fā)熱元件和第一測溫元件，所述器身由導熱材料制成，器身內(nèi)部有一用于盛放液體的中空腔；器身的上端設置有一進液口 ；所述發(fā)熱元件和第一測溫元件固定安裝在中空腔內(nèi)，并通過導線與外部控制器相連；外部控制器根據(jù)第一測溫元件所測的溫度來控制發(fā)熱元件的輸出功率。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的漿料沉積筆，其特征在于，所述的恒溫器移動裝置包括一電磁鐵和一鐵件，所述電磁鐵固定安裝在筆帽上，鐵件固定安裝在恒溫器的上端；電磁鐵與鐵件之間存在間隙。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的漿料沉積筆，其特征在于，所述電磁鐵組件與鐵件之間設置有一復位彈簧。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一所述的漿料沉積筆，其特征在于，筆帽和筆筒的內(nèi)壁均由導熱材料制成，筆帽和筆筒的外壁均由隔熱材料制成，恒溫器的上端與筆帽的內(nèi)壁接觸。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的漿料沉積筆，其特征在于，所述儲料腔內(nèi)還設置有第二測溫元件。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的漿料沉積筆，其特征在于，儲料腔內(nèi)還設置有一減壓裝置，輸氣管通過減壓裝置后與儲料腔連通。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的漿料沉積筆，其特征在于，所述筆筒的下端通過一連接器與筆尖相連。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的漿料沉積筆，其特征在于，所述連接器的一端設置有第一通孔，另一端設置有第二通孔，第一通孔和第二通孔相互連通；筆筒的下端可密封的旋入第一通孔內(nèi)，筆尖的上端可密封的旋入第二通孔內(nèi)。
專利摘要本實用新型提供了一種漿料沉積筆，包括筆帽、筆筒和筆尖，筆帽的下端與筆筒的上端活動、密封連接構(gòu)成儲料腔，儲料腔用于儲存需要沉積的漿料；筆筒的下端與筆尖相連；儲料腔通過一輸氣管與外部氣源相連；所述漿料沉積筆還包括一恒溫器和一恒溫器移動裝置，恒溫器從筆帽的上端伸入儲料腔內(nèi)的漿料中，用于對漿料進行加熱；恒溫器移動裝置與恒溫器相連，用于使恒溫器上下移動。本實用新型所述的漿料沉積筆自帶恒溫加熱裝置，從而使?jié){料沉積筆能夠適用于各種類型的、熔點不同、工作溫度不同的漿料；同時恒溫器的上下移動可以改變漿料出口的壓力大小，減少了漿料沉積筆直寫的實際起停相對于控制指令的滯后，提高了影響靈敏度。
文檔編號B05C5/02GK202570528SQ20122017496
公開日2012年12月5日 申請日期2012年4月10日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月10日
發(fā)明者曹宇, 馬光, 張大偉, 龍江啟, 劉書華, 陳利棟 申請人:溫州大學