[發明專利]基于3D打印陶瓷與金屬線路的一體化制備方法

有效

• 申請號: 201811005714.6
• 申請日: 2018-08-30
• 公開（公告）號: CN108901138B
• 公開（公告）日: 2021-03-26
• 發明（設計）人: 李超;尹恩懷;安占軍
• 申請（專利權）人: 西安瑞特三維科技有限公司
• 主分類號: H05K3/10
• 分類號: H05K3/10;H05K1/03
• 代理公司: 西北工業大學專利中心 61204
• 代理人: 陳星

1.一種基于3D打印陶瓷與金屬線路的一體化制備方法，其特征在于：包括以下步驟：

步驟1：按照設計的陶瓷三維模型，采用擠出類型的3D打印方法打印陶瓷胚體，打印艙室內輔助100-200℃的環境溫度；其中陶瓷三維模型中包括金屬線路預留槽；所述陶瓷胚體材料采用具有粘度的納米尺寸陶瓷體漿料，能夠在擠出過程輔助熱固化條件堆疊成型；且陶瓷胚體材料燒結溫度與導電漿料匹配，能夠實現共燒；

步驟2：在陶瓷胚體成型過程中，通過程序控制在打印完成金屬線路預留槽部位后暫停打印；

步驟3：采用數字化點膠的方法將導電漿料布置于已打印模型預設槽內，并設置10～15min停留時間；

步驟4：停留時間之后，恢復陶瓷胚體的打印過程，將金屬線路封裝于槽內；

步驟5：重復步驟1～步驟4，交替進行陶瓷胚體打印和金屬線路布置兩個過程，直至完成帶有金屬線路圖形陶瓷胚體的制作；

步驟6：將制作完成的陶瓷胚體送入燒結爐內進行燒結，完成含金屬線路陶瓷體的定型。

2.根據權利要求1所述一種基于3D打印陶瓷與金屬線路的一體化制備方法，其特征在于：陶瓷三維模型采用商業化三維設計軟件設計后轉為stl文件，并切片處理為打印機可識別文件；陶瓷三維模型上在金屬線路的部位留有預設槽，用于布置導電漿料。

3.根據權利要求1所述一種基于3D打印陶瓷與金屬線路的一體化制備方法，其特征在于：步驟1中采用的擠出類型3D打印方法指采用螺桿擠出或氣壓方式將漿料按照既定軌跡擠出堆疊，并輔助100-200℃艙室溫度進行預固化。

4.根據權利要求1所述一種基于3D打印陶瓷與金屬線路的一體化制備方法，其特征在于：所述采用數字化點膠的方法將導電漿料布置于已打印模型預設槽內的過程為：通過程序控制，按照陶瓷胚體模型上預設槽的路徑，將導電漿料填充于預設槽內，填充高度與槽深相等。

5.根據權利要求4所述一種基于3D打印陶瓷與金屬線路的一體化制備方法，其特征在于：所述導電漿料指金、銀、銅或銀鈀合金材料的微米或納米尺寸漿料，且與陶瓷胚體材料燒結溫度匹配，能夠實現共燒。

6.根據權利要求1所述一種基于3D打印陶瓷與金屬線路的一體化制備方法，其特征在于：步驟2中的暫停打印，具體過程為在生成3D打印文件過程中通過計算機語言命令在指定位置設置暫停動作或在3D打印過程中通過人為觀察后手動暫停。