[发明专利]一种浆料沉积笔

说明书

技术领域

本发明属于电子元器件制造领域，具体涉及一种浆料沉积笔。

背景技术

随着电子产品不断向集成化、小型化、多品种等方向发展，制约电子产品质量进一步提高的因素由原来的芯片尺寸大小转变为芯片间互连线间距，即基板的尺寸与布线密度。近年来，直写技术已成为电子制造领域中工程技术人员的关注热点之一。直写技术是指在电子制造领域中采用特殊的加工工具，能够依照计算机程序预设的形状和尺寸要求，在所指定的基板表面去除或者沉积所指定的各种材料，形成所需要功能结构的技术和工艺。与传统的基板制造技术相比，直写技术具有不需掩膜、制造精度高、易于修改、研制周期短、材料选择范围广、材料利用率高、对环境污染小等优点，因此在电子制造领域中具有广阔的应用前景。

直写技术主要分为减成法和加成法两种。减成法指采用特定工具在基板表面进行刻蚀或者雕刻等去除过程，该方法的工艺简单可靠，所使用的工具可以是聚焦离子束、激光束、金刚石刀具等，但所制造的微结构功能主要局限于基板相关材料。加成法是指采用特殊的工具在基板表面添加新的材料来形成微结构的过程。加成法所添加的材料不受基板材料的限制，因此可以制备的微结构种类更多，功能也更广泛。在众多的加成法直写技术中，比较成熟和应用广泛的主要有Micropen直写技术和M3D技术，但Micropen直写技术所需要的设备比较复杂，M3D技术能够适用的浆料种类较少。

中国发明专利文献“一种直写电子/光电子元器件的微细笔及由其构成的装置”(专利号为ZL200610019740.5)中公开了一种结构简单、成本较低、能应用的浆料粘度范围广的微细笔。该微细笔的减压装置位于笔帽内，并与位于笔帽顶部的施压气管相连，减压装置使气压平缓的加到笔筒上；笔帽的下端与笔筒的上端活动、密封连接构成储料腔，储料腔用于储存需要沉积的物料，笔筒的下端为笔尖。该微细笔可利用气体压力精确控制写出浆料的多少，进而决定线条宽度或膜层厚度，同时利用气体的通断和机床的运动和停止来精确控制微细笔直写的起停，可以满足各种复杂微结构的直写工艺要求。

上述专利文献所提出的微细笔的不足之处在于：

第一，不能控制储料腔内浆料的温度；当需要沉积的浆料的熔点高于室温时，只能将微细笔整体放入加热容器中进行加热，这样不仅造成了热量的浪费，而且加热容器与微细笔同步运动，增加了控制微细笔直写的复杂度。

第二，对控制指令的响应灵敏度不高；控制器通过控制气路的通断来实现微细笔直写的起停。但是，在打开气路时，储料腔内的气体压力会从低逐渐升高，升高到足以挤压出浆料时，直写过程才开始；在关闭气路时，储料腔内还存在一定的气体压力，浆料会继续流出，直至减小到不足以挤压出浆料时，直写过程才停止；因此微细笔直写的起停相对于控制指令有较大的滞后，灵敏度不高。

第三，重用性差；由于笔尖的口径大小与微细笔直写的线条宽度直接相关，而不同种类的浆料以及不同的应用场景，往往需要直写不同的线条宽度。上述专利文献所提出的微细笔的笔尖口径固定，这样若直写不同的线条宽度需要采用不同的微细笔，从而造成微细笔的重用性差，适应范围受限。

发明内容

本发明针对上述现有技术的不足，提供了一种浆料沉积笔，该浆料沉积笔能够控制储料腔内浆料的温度，并且对控制指令的响应灵敏度高。

本发明是通过如下技术方案实现的：

一种浆料沉积笔，包括笔帽、笔筒和笔尖，笔帽的下端与笔筒的上端活动、密封连接构成储料腔，储料腔用于储存需要沉积的浆料；笔筒的下端与笔尖相连；所述储料腔通过一输气管与外部气源相连；

所述浆料沉积笔还包括一恒温器和一恒温器移动装置，所述恒温器从笔帽的上端伸入储料腔内的浆料中，用于对浆料进行加热；所述恒温器移动装置与恒温器相连，用于使恒温器上下移动；

所述恒温器包括器身、发热元件和第一测温元件，所述器身由导热材料制成，器身内部有一用于盛放液体的中空腔；器身的上端设置有一进液口；所述发热元件和第一测温元件固定安装在中空腔内，并通过导线与外部控制器相连；外部控制器根据第一测温元件所测的温度来控制发热元件的输出功率。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：