[發明專利]用于電子元件集成的印刷裝置及印刷方法

有效

• 申請號: 200810136344.X
• 申請日: 2008-11-28
• 公開（公告）號: CN101462414A
• 公開（公告）日: 2009-06-24
• 發明（設計）人: 劉建強;范波;高鵬;苗新利;郭濤
• 申請（專利權）人: 江蘇康眾數字醫療設備有限公司
• 主分類號: B41J3/407
• 分類號: B41J3/407;B41J25/308;B41J29/393;B41J2/01;H05K3/10;H01L21/60;H01L21/48
• 代理公司: 蘇州創元專利商標事務所有限公司
• 代理人: 孫仿衛

技術領域

本發明涉及一種印刷精細導電圖案的印刷裝置及印刷方法，尤其涉及多芯片封裝或集成領域內一種在由多個電子模塊組成的高低不平的基板上噴墨打印精細互連金屬線的裝置及方法。

背景技術

在電子加工(尤其是微電子)或多芯片封裝過程中，金屬布線技術是基板上各部件相互連接、傳遞信號以構造完整體系的基礎，同時也是各類電子器件制備過程不可缺少的工藝步驟。

目前，電子器件中的金屬布線，通常是通過先加工附有金屬導線圖案的平板(PCB板)，然后再通過焊接的方式將電子元件固定在平板上。這樣就需要以下步驟——設計電路圖，加工PCB電路板，焊接電子元器件，最后才形成所需的電子器件，而且為了便于焊接，電子元件必需是封裝后的元件。

上述的這種布線方法存在以下缺點：工藝設備固定投入高，加工工藝復雜，加工出的電子器件面積太大不利于器件的集成，加工PCB板需對覆銅板進行腐蝕，不但浪費資源而且污染環境，加工靈活性差，不利于布線的修改。

為了能降低成本，減小加工工藝復雜性，提高加工靈活度，一種利用噴墨打印技術直接打印金屬導線的加工方法被越來越多的研究，如富士公司研制的DMP系列的噴墨打印機，Litrex公司研制的一系列高精度大型印刷裝置，這些噴墨打印機都可以打印出精密的導線圖案，但這些印刷裝置只能在平坦的基底表面進行金屬布線，多用在軟性電路板上的電路印刷，而對于已經固定有電子元件的不平坦、具有臺階狀的基板上很難印刷出相應的精細導線，因此，一種新型的噴墨打印的印刷裝置亟待開發。

發明內容

本發明的目的在于提供一種能在已經固定有電子元器件的不平坦、具有臺階狀的基板表面進行連續打印導電液的印刷裝置及印刷方法。

為了達到以上目的，本發明采用如下技術方案：

技術方案一：

一種用于電子元件集成的印刷裝置，可在具有臺階狀的基板上進行打印，包括：

一個平臺模塊，該平臺模塊上具有支撐待打印基板的平臺，所述的平臺位于X—Y平面內；

一個打印模塊，該打印模塊包括噴頭、噴液容器、噴液控制單元，所述的噴頭在所述的噴液控制單元的控制下將所述的噴液容器內的噴液打印到待打印基板的表面上；

一個噴頭運動模塊，包括噴頭移動控制單元、噴頭移動機構，所述的噴頭移動機構在所述的噴頭移動控制單元的控制下帶動所述的噴頭分別沿著X軸、Y軸、Z軸移動；

所述的平臺模塊和噴頭運動模塊中至少有一個模塊上設置有旋轉運動單元，該旋轉運動單元能驅使所述的平臺或噴頭分別繞著X軸和Y軸旋轉，從而使得噴頭對準與X-Y平面成a角的臺階面進行打印，所述的a角為大于0度小于等于90度的角。

在該技術方案的優選方式中：所述的旋轉運動單元包括旋轉電機、與所述平臺或噴頭相連接的旋轉框架、旋轉控制裝置，所述的旋轉控制裝置與所述的旋轉電機相信號連接，所述的旋轉電機與所述的旋轉框架相連接，所述的旋轉電機可在所述的旋轉控制裝置的控制下帶動所述的旋轉框架分別繞X軸、Y軸旋轉或同時繞X和Y軸旋轉。

在該技術方案的優選方式中：所述的噴頭上安裝有測距單元，該測距單元能實時對所述的噴頭到基板表面的距離進行測量，并將測量的數據傳給噴頭移動控制單元，所述的噴頭移動控制單元根據接受到的數據控制噴頭移動機構帶動噴頭在Z軸方向上移動，以實時對噴頭到基板之間的距離進行調整。

在該技術方案的優選方式中：所述的旋轉運動單元能驅使所述的平臺或噴頭分別繞著X軸或Y軸旋轉的角度為大于0度小于90度的角。

在該技術方案的優選方式中：該印刷裝置還包括一個檢測模塊，該檢測模塊通過一個圖像采集傳感器可實時檢測基板上已打印的圖案，所述的圖像采集傳感器與所述的噴液控制單元相信號連接，所述的圖像采集傳感器能將采集到的圖案信息實時傳輸給所述的噴液控制單元，從而及時調整墨滴大小、噴墨時間和噴墨速度。

在該技術方案的優選方式中：該裝置還包括一補償機構，該補償機構通過控制所述的移動平臺或噴頭在空間中的平移來補償由于轉動造成的待打印位置的平移，以保證打印圖案幾何尺寸和物理特征的連續。

技術方案二：

一種用于電子元件集成的印刷裝置，可在不平坦但不具有臺階狀的基板上進行打印，包括：

一個平臺模塊，該平臺模塊上具有支撐待打印基板的平臺，所述的平臺位于X—Y平面內；

一個打印模塊，該打印模塊包括噴頭、噴液容器、噴液控制單元，所述的噴頭在所述的噴液控制單元的控制下將所述的噴液容器內的噴液打印到待打印基板的表面上；