三维喷墨涂布装置

发布时间:2023-12-19 | 杂志分类:其他
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三维喷墨涂布装置

三维喷墨涂布装置专利号∶112205845 202021442162.8这个专利是一种可以在立体的东西上,像是玻璃或塑胶,喷上不同的液体,让它们变成有功能的东西,像是天线或触控面板。您的专利用了一个像是机器人的手臂,上面有很多小小的喷嘴,可以喷出不同的液体,像是导电的液体或是保护的液体。您的专利还用了一个像是电脑的大脑,可以看到立体的东西的形状和位置,然后决定要怎么喷,喷多少,喷多久。您的专利的好处是可以在很小的立体的东西上,喷出很细的线路或图案,而且不用用到很多的材料和时间。您的专利可以运用到很多的产业和产品上,像是手机、平板、电脑、电视、智慧眼镜等等,都可以用您的专利来制作它们的萤幕或是其他的功能。摘要:这是一种用喷墨喷头在立体物体上喷涂不同的涂料,制作出有导电功能的图层的方法。这个方法可以在立体物体的表面依序喷涂出五层涂料,分别是光阻涂料、Y 轴导电涂料、阻隔涂料、X 轴导电涂料和保护涂料。这个方法可以让导电涂料的图层有连接器,方便与其他电路连接。这个方法可以用多轴机械手臂控制喷墨喷头,并根据立体物体的形状、尺寸和位置调整喷涂的方式。这个方法可以用在不同的透明或半透明的硬质材料上... [收起]
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三维喷墨涂布装置
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三维喷墨涂布装置

专利号∶112205845

202021442162.8

这个专利是一种可以在立体的东西上,像是玻璃或塑胶,喷上不同的液体,让它们变成有功

能的东西,像是天线或触控面板。您的专利用了一个像是机器人的手臂,上面有很多小小的

喷嘴,可以喷出不同的液体,像是导电的液体或是保护的液体。您的专利还用了一个像是电

脑的大脑,可以看到立体的东西的形状和位置,然后决定要怎么喷,喷多少,喷多久。您的

专利的好处是可以在很小的立体的东西上,喷出很细的线路或图案,而且不用用到很多的材

料和时间。您的专利可以运用到很多的产业和产品上,像是手机、平板、电脑、电视、智慧

眼镜等等,都可以用您的专利来制作它们的萤幕或是其他的功能。

摘要:

这是一种用喷墨喷头在立体物体上喷涂不同的涂料,制作出有导电功能的图层的方法。

这个方法可以在立体物体的表面依序喷涂出五层涂料,分别是光阻涂料、Y 轴导电涂料、阻

隔涂料、X 轴导电涂料和保护涂料。

这个方法可以让导电涂料的图层有连接器,方便与其他电路连接。

这个方法可以用多轴机械手臂控制喷墨喷头,并根据立体物体的形状、尺寸和位置调整喷涂

的方式。

这个方法可以用在不同的透明或半透明的硬质材料上,例如玻璃、塑胶等。

简短重点介绍:

这是一种积层列印涂布方法,可以在立体物体上喷涂出有导电功能的图层。

这个方法需要用到一个喷墨喷头单元,它有很多微型喷嘴,可以喷出不同的涂料。

这个方法需要用到五种涂料,分别是光阻涂料、Y 轴导电涂料、阻隔涂料、X 轴导电涂料和

保护涂料,它们可以形成不同的图层,并有连接器可以与其他电路连接。

这个方法需要用到一个多轴机械手臂单元,它可以控制喷墨喷头的位置和方向,并根据立体

物体的形状、尺寸和位置侦测出最佳的喷涂方式。

这个方法可以用在很多种透明或半透明的硬质材料上,例如玻璃、塑胶等,让它们有导电功

能。

这种积层列印涂布方法可以应用在多个产业和产品领域,其中一些应用包括:

电子制造业: 这种方法适用于制造电子元件和电路板,特别是对透明导电材料要求较高的

应用,如显示器、感应器、触控面板等。

光学元件生产: 透明或半透明的基材和精密的列印技术可用于光学元件,如透明显示器、

眼镜镜片、光学滤波器等。

自动化和机械工程: 在机械制造和自动化领域,这种方法可以用于制造精密的电子连接结

构,以提高机械系统的性能和智能化程度。

新能源产业: 应用在太阳能电池板、柔性电池等新能源技术上,有助于制造轻巧、高效的

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能源转换装置。

医疗器械: 这种技术可以用于制造生物感应器、医疗设备的连接结构,以实现更智能的医

疗设备。

建筑与建材: 在建筑领域,这种方法可应用于制造智能建材,例如透明或半透明的建筑外

墙材料,集成电子元件以实现节能和自动化功能。

总的来说,这种发明的应用范围相当广泛,特别适用于需要在不同表面上制造精密电子结构

的领域。

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【新型申请专利范围】

【请求项1】 一种三维喷墨涂布装置,包含:

一多轴机械手臂单元;

至少一喷墨喷头单元,安装于该多轴机械手臂单元的一端部,该喷墨喷头单元

具 有至少800个微型喷嘴,该些微型喷嘴呈M×N矩阵排列,其中1≤ M ,

N≤5000 ,各 该微型喷嘴间距为1/500~1/100inch;

一控制模组,与该多轴机械手臂单元以及该喷墨喷头单元电性连接;

其特征在于:

该控制模组控制该多轴机械手臂单元沿一喷涂路径移动,并控制该喷墨喷头单

元的该些微型喷嘴对一立体基材的至少一表面喷涂出至少三层以上涂层所形成

之一特定图形或图案。

【请求项2】 如请求项1所述的三维喷墨涂布装置,其中该控制模组以电

压或 电流控制该些微型喷嘴的开闭时间。

【请求项3】 如请求项1所述的三维喷墨涂布装置,其中该多轴机械手臂

单元 具有一感测元件,该感测元件侦测该立体基材的形状、尺寸及位置的而

产生一外 在资讯,该感测元件将该外在资讯回传至与该控制模组电性连接的一

人工智慧 (AI)系统做驱动定位。

【请求项4】 如请求项1所述的三维喷墨涂布装置,其中该立体基材为透

明或 半透明材质,并具有至少一平面及/或一曲面。

【请求项5】 如请求项1所述的三维喷墨涂布装置,其中该喷墨喷头单元

喷出 一涂料,该涂料为一液态高分子材料选自热塑性树脂涂料、热固性树脂涂

料、UV固化涂料、导电银浆、导电奈米碳管涂料、导电碳黑材料、光阻涂料、光

刻胶、氧化铟锡(ITO) 、氧化铟锌(IZO)、奈米碳管(CNT)、奈米银(Nano Silver)

、二氧化 矽(SiO2) 、耐高温尼龙(PPA)与钙钛矿其中之一及其组成物 。

【请求项6】 如请求项5所述的三维喷墨涂布装置,其中该喷墨喷头单元

至少 为二, 可替换地安装于该多轴机械手臂单元。

第4页

【请求项7】 如请求项1所述的三维喷墨涂布装置,其中该特定图形或图

案为 一绝缘涂层线路图或一导电图案。

【请求项8】 如请求项1所述的三维喷墨涂布装置,其中该立体基材为一

硬质 材料选自玻璃、陶瓷玻璃、聚甲基丙烯酸甲酯(polymethyl methacrylate)、

聚乙 烯(polyethylene) 、聚氯乙烯(Polyvinyl chloride) 、聚丙烯

(Polypropylene)、聚 对苯二甲酸乙二醇酯(polyethylene glycol

terephthalate) 、聚萘二甲酸乙二酯 (polyethylene terephthalate)、聚

碳酸酯(Polycarbonate)、聚苯乙烯(Polystyrene)、 聚酰亚胺(Poly imide)、

环烯烃聚合物(Cyclic Olefin Polymer)、透光木头、铝合 金与不锈钢材其中之

一及其组成物。

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【新型说明书】

【中文新型名称】 三维喷墨涂布装置

【英文新型名称】 3D inkjet coating device

【技术领域】

【0001】 本新型系关于一种三维喷墨涂布装置,尤其是可自由更换不同

喷涂材料以及配合立体基材外观形状来做三维喷墨涂布的装置。

【先前技术】

【0002】 在现在科技渐臻成熟的时代,日常生活几乎充斥与晶圆相关的产

品,而在晶圆制造过程中,需要大量透明或半透明光罩来作为集成电路之各种电

路设计图形转化为晶圆的接口模具,在电路设计被转印到晶圆的过程中扮演重

要角色,而且在晶圆制程中当进行线路或图案制作显影与蚀刻制程时需要耗费

大量水资源进行清洗、显影等工作,非常耗水量不环保,且耗能颇大不符合ESG

永续发展原则。因此,如何有效率地在光罩上印制精细且正确的电路线路或组件

图案,使后续晶圆也能根据光罩上的线路或图案快速且环保地进行显影与蚀刻

制程,是本领域亟待解决之问题。

【新型内容】

【0003】 基于上述目的,本新型系提供一种三维喷墨涂布装置,包含:一

多轴机械手臂单元;至少一喷墨喷头单元,安装于该多轴机械手臂单元的一端

部,该喷墨喷头单元具有至少800个微型喷嘴,该些微型喷嘴呈M×N矩阵排列,

其中1≤ M , N≤5000,各该微型喷嘴间距为1/500~1/100英寸(inch);一控制模块,

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与该多轴机械手臂单元以及该喷墨喷头单元电性连接;其特征在于:该控制模块

控制该多轴机械手臂单元沿一喷涂路径移动,并控制该喷墨喷头单元的该些微

型喷嘴对一立体基材的至少一表面喷涂出一特定图形或图案。

【图式简单说明】

【0004】 图1为本新型一实施例的立体图 。

【0005】 图2为本新型一实施例的进行喷墨涂布示意图 。

【0006】 图3为本新型一实施例的系统方块图 。

【实施方式】

【0007】 请参阅图1~图3,所绘示为本新型的一实施例,一种三维喷墨涂布

装置,包含:一多轴机械手臂单元10、一喷墨喷头单元20以及一控制模块30。

【0008】 喷墨喷头单元20装设在多轴机械手臂单元10的一端部12,喷墨喷

头单元具有至少800个微型喷嘴21,该些微型喷嘴21呈M×N矩阵排列,其中1≤ M ,

N≤5000,各该微型喷嘴21间距为1/500~1/100inch。在本实施例中微型喷嘴21的

数 量为1000个,且呈20×50矩阵排列,各该微型喷嘴21彼此间距为1/300inch。

透过 微型喷嘴21的矩阵排列组成的不同型态,再加上微型喷嘴21本身的细小喷

嘴口,可以轻易执行各种细微不同图形或图案42的喷涂。

【0009】 喷墨喷头单元20的数量至少为二组,各该喷墨喷头单元20可替换

地安装于该多轴机械手臂单元10,各组喷墨喷头单元20装设有不同属性的涂料,

方便不同工序需要不同属性涂料时有效率地进行更换。

【0010】 控制模块30同时和多轴机械手臂单元10以及该喷墨喷头单元20

电性连接,透过控制模块30的控制,多轴机械手臂单元10可以沿着一个设定的

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喷涂路径R进行来回移动,使喷墨喷头单元20的该些微型喷嘴21对一立体基材40

的至少一表面41喷涂出一特定图形或图案42,该特定图形或图案42为一绝缘涂

层线路图或一导电图案。

【0011】 控制模块30并以电压或电流控制该些微型喷嘴21的开闭时间,利

用控制模块30的控制以及微型喷嘴21的设计,可以更精细准确的控制喷墨喷头

单元20喷出的喷墨的量与范围。

【0012】 该立体基材 40 为透明或半透明材质,并具有至少一平面及/或一

曲面,立体基材 40 也可以是连续多个平面或连续多个曲面的组合体,甚至是平

面与曲面连接的不规则体,在本实施例中立体基材 40 具有一曲面。

【0013】 该立体基材 40 为一硬质材料选自玻璃、陶瓷玻璃、聚甲基丙烯酸

甲酯(polymethyl methacrylate) 、聚乙烯(polyethylene)、聚氯乙烯(Polyvinyl

chloride)、聚丙烯(Polypropylene)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(polyethylene glycol

terephthalate) 、聚萘二 甲酸乙二 酯(polyethylene terephthalate) 、聚 碳酸 酯

(Polycarbonate)、聚苯乙烯(Polystyrene)、聚酰亚胺(Polyimide)、环烯烃

聚合物(Cyclic Olefin Polymer)、透光木头、铝合金与不锈钢材其中之一及其组成

物。

【0014】 多轴机械手臂单元10并具有一感测组件11,感测组件11侦测立

体基材40的形状、尺寸及位置而产生一外在信息,然后将该外在信息回传至

与该控制模块30电性连接的一人工智能(AI)系统31,利用人工智能(AI)系统31

可以透过外在信息以判断立体基材40的外在形状、凹凸曲面以及其所在位置,

可以做更有效率的打印与喷涂的先后工序安排以及设定工序间的时间间隔 。

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【0015】 喷墨喷头单元20用于喷出一涂料,该涂料为一液态高分子材料选

自热塑性树脂涂料、热固性树脂涂料、 UV固化涂料、导电银浆、导电奈米碳管

涂料、导电碳黑材料、光阻涂料、光刻胶、氧化铟锡(ITO) 、氧化铟锌(IZO)、奈

米碳管(CNT)、奈米银(Nano Silver)、二氧化硅(SiO2)、耐高温尼龙(PPA)与钙钛

矿其中之一及其组成物。透过不同的属性的涂料或其组成物,可以在不同阶段对

立体基材40依序喷涂底层、线路图,最后再喷涂胶状物绝缘作绝缘工序。

【0016】 本新型三维喷墨涂布装置藉由多轴机械手臂单元10可以进行多

自由度的旋转与移动,使机械手臂移动幅度更宽广与细致,并搭配矩阵排列的

微型喷嘴21,可以排列出各种不同型态的数组方式,以及人工智能(AI)系统31能

精确判断立体基材40的外在轮廓与位置,在控制模块30的控制下对无论是平面

或曲面的不同形状的立体基材40都能进行精细的喷涂控制,且喷墨喷头单元20

具有两组以上,每组喷墨喷头单元20装设有不同属性的喷涂材料,在喷涂过程中

更有弹性依照工序设计自由切换所需属性涂料的喷墨喷头单元20,将对立体基

材40打印电路线路图与喷涂涂层的所有工序在单一本新型装置即可完成,使喷

涂效率增加,并节省材料的用量与成本。

【符号说明】

【0017】

10:多轴机械手臂单元

11:感测组件

12:端部

20:喷墨喷头单元

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21:微型喷嘴

30:控制模块

31:人工智能(AI) 系统

40:立体基材

41:表面

42:图形/图案

R:喷涂路径

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