的一端導(dǎo)線與噴霧噴嘴304相連,另一端導(dǎo)線與金屬夾具102相連,用于在噴霧噴嘴304和夾具102之間形成高壓電場(chǎng);電噴霧運(yùn)動(dòng)單元301上還設(shè)有用于視覺(jué)定位的電噴霧下視相機(jī)302。
[0052]如圖5所示,3D打印底層絕緣層模塊400用于在基底上打印出底層的絕緣層,其包括底層運(yùn)動(dòng)單元401和底層打印頭403,底層打印頭403安裝在底層運(yùn)動(dòng)單元401上,其在底層運(yùn)動(dòng)單元401的帶動(dòng)下實(shí)現(xiàn)XYZ方向的移動(dòng),其用于噴出溶液制作絕緣層;底層運(yùn)動(dòng)單元401上安裝有底層下視相機(jī)402,該底層下視相機(jī)402用于視覺(jué)定位。
[0053]如圖6所示,電紡絲模塊500用于在底層的絕緣層上紡制出電路,其包括電紡絲運(yùn)動(dòng)單元501和安裝在其上的紡絲噴嘴504,紡絲噴嘴504在電紡絲運(yùn)動(dòng)單元501帶動(dòng)下實(shí)現(xiàn)XYZ方向的移動(dòng),其與紡絲溶液容器503相連,該紡絲溶液容器503用于提供制備電路的材料溶液,該溶液能被高壓場(chǎng)極化并發(fā)生噴射,溶液的噴出速度和流量由流量栗控制;紡絲噴嘴504與夾具102之間設(shè)置有紡絲高壓發(fā)生器505,紡絲高壓發(fā)生器505的一端導(dǎo)線與紡絲噴嘴504相連,另一端導(dǎo)線與金屬夾具102相連,用于在紡絲噴嘴504和金屬夾具102之間形成高壓電場(chǎng);電紡絲運(yùn)動(dòng)單元501上還設(shè)有用于視覺(jué)定位的紡絲下視相機(jī)502。電紡絲模塊500的結(jié)構(gòu)與電噴霧結(jié)構(gòu)相似,不同之處在于溶液材料、電場(chǎng)大小、噴嘴與基板間的距離,通過(guò)改變這些參數(shù)就能實(shí)現(xiàn)電噴霧和電紡絲。
[0054]如圖7所示,3D打印頂層絕緣層模塊600用于在電路上打印出頂層的絕緣層,其與3D打印底層絕緣層模塊400的結(jié)構(gòu)相同,其包括頂層運(yùn)動(dòng)單元601和頂層打印頭603,頂層打印頭603安裝在頂層運(yùn)動(dòng)單元601上,其在頂層運(yùn)動(dòng)單元601的帶動(dòng)下實(shí)現(xiàn)XYZ方向的移動(dòng),其用于噴出溶液制作絕緣層;頂層運(yùn)動(dòng)單元601上安裝有頂層下視相機(jī)602,該頂層下視相機(jī)602用于視覺(jué)定位。
[0055]如圖8所示,激光剝離模塊700用于將基底噴霧模塊噴印出的基底燒蝕,從而使得基板與柔性電子自動(dòng)分離,其包括剝離運(yùn)動(dòng)單元701和激光器703,激光器703安裝在剝離運(yùn)動(dòng)單元701上,并在剝離運(yùn)動(dòng)單元701的帶動(dòng)下實(shí)現(xiàn)XYZ方向移動(dòng),其用于產(chǎn)生激光將基底燒蝕,使得基板與柔性電子自動(dòng)分離;剝離運(yùn)動(dòng)單元701上安裝有剝離下視相機(jī)702和光電距離傳感器704,該剝離下視相機(jī)702用于視覺(jué)定位,光電距離傳感器704用于檢測(cè)基板與柔性電子是否完全分離。所述的激光剝離技術(shù)是一種在不破壞基板和產(chǎn)品的情況下,用激光照射相應(yīng)的區(qū)域,使中間特殊的材料層燒蝕而失去黏性,從而使得基板與柔性電子自動(dòng)分離。
[0056]如圖9所示,取料模塊800用于將被分離的柔性電子從基板上取下并放入料倉(cāng),其包括取料運(yùn)動(dòng)單元801和旋轉(zhuǎn)拾取頭803,旋轉(zhuǎn)拾取頭803安裝在取料運(yùn)動(dòng)單元801上,其在取料運(yùn)動(dòng)單元801的帶動(dòng)下實(shí)現(xiàn)XYZ方向的移動(dòng);旋轉(zhuǎn)拾取頭803具有繞Z軸的自由度,用于實(shí)現(xiàn)拾取頭繞Z軸的旋轉(zhuǎn),其腔體的圓弧外表面上加工有沿軸向和徑向陣列化的真空吸附孔,并且該拾取頭可根據(jù)柔性電子的尺寸和位置自主調(diào)整拾取裝置的空間姿態(tài)和吸附工作段的大小,實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確吸附轉(zhuǎn)移;取料運(yùn)動(dòng)單元801上還設(shè)有用于視覺(jué)定位的取料下視相機(jī)802。
[0057]如圖10所示,本發(fā)明還提供了一種多工位協(xié)同的柔性電子制備方法,其采用本發(fā)明實(shí)施例的柔性電子制備系統(tǒng)進(jìn)行制備,主要包括如下步驟:
[0058]I)利用上下基板模塊將基板拾取并安放于旋轉(zhuǎn)盤(pán)的夾具上;
[0059 ] 2)旋轉(zhuǎn)盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)一定的角度使夾具到達(dá)基底電噴霧模塊,該模塊在基板上電噴霧出一層基底;
[0060]3)旋轉(zhuǎn)盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)一定的角度使夾具到達(dá)3D打印底層絕緣層模塊,該模塊在基底上打印出底層的絕緣層;
[0061]4)旋轉(zhuǎn)盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)一定的角度使夾具到達(dá)電紡絲模塊,該模塊在絕緣層上紡出需要的電路;
[0062]5)旋轉(zhuǎn)盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)一定的角度使夾具到達(dá)3D打印頂層絕緣層模塊,該模塊在電路層上打印出頂層絕緣層;
[0063]6)旋轉(zhuǎn)盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)一定的角度使夾具到達(dá)激光剝離模塊,該模塊將基底電噴霧模塊電噴霧出的基底燒蝕,使得基板與制備出的柔性電子自動(dòng)分離;
[0064]7)旋轉(zhuǎn)盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)一定的角度使夾具到達(dá)取料模塊,該模塊將被分離的柔性電子從基板上取下并放入料倉(cāng);
[0065]8)旋轉(zhuǎn)盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)一定的角度使夾具回到上下基板模塊,該模塊將使用過(guò)得基板取下放入廢料倉(cāng)。
[0066]以上步驟只是描述了一個(gè)柔性電子在不同工位上的制備過(guò)程,實(shí)際過(guò)程是系統(tǒng)中八個(gè)模塊同時(shí)運(yùn)行,反復(fù)循環(huán),極大提高生產(chǎn)效率。
[0067]圖ll(a)_(h)是柔性電子制備過(guò)程示意圖,其中A表示基板、B表示基底、Cl表示底層絕緣層、Dl表示電路、C2表示中間層絕緣層、D2表示電路、C3表示頂層絕緣層、E表示電極,下面結(jié)合圖ll(a)-(h)進(jìn)一步說(shuō)明一下利用本發(fā)明系統(tǒng)制備雙層柔性電子的具體過(guò)程,其主要包括以下步驟:
[0068]I)上下基板模塊100將基板A拾取并正確安放于旋轉(zhuǎn)盤(pán)的夾具102上;
[0069 ] 2)旋轉(zhuǎn)盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)一定的角度到達(dá)基底電噴霧模塊300,該模塊在基板A上電噴霧出一層基底B;
[0070]3)旋轉(zhuǎn)盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)一定的角度到達(dá)3D打印底層絕緣層模塊400,該模塊在基底B上打印出底層的絕緣層Cl;
[0071]4)旋轉(zhuǎn)盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)一定的角度到達(dá)電紡絲模塊500,該模塊在絕緣層Cl上紡出需要的電路Dl;
[0072 ] 5)旋轉(zhuǎn)盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)一定的角度到達(dá)3D打印中間層絕緣層模塊,該模塊在電路層上打印出中間層絕緣層C2;
[0073]6)旋轉(zhuǎn)盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)一定的角度到達(dá)電紡絲模塊,該模塊在絕緣層C2上紡出需要的電路D2;
[0074]7)旋轉(zhuǎn)盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)一定的角度到達(dá)3D打印頂層絕緣層模塊600,該模塊在電路層D2上打印出頂層絕緣層C3;
[0075]8)旋轉(zhuǎn)盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)一定的角度到達(dá)激光剝離模塊700,該模塊將基底電噴霧模塊電噴霧出的基底B燒蝕,使得基板A與制備出的柔性電子自動(dòng)分離;
[0076]9)旋轉(zhuǎn)盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)一定的角度到達(dá)取料模塊800,該模塊將被分離的柔性電子從基板A上取下并放入料倉(cāng);
[0077]10)旋轉(zhuǎn)盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)一定的角度回到上下基板模塊200,該模塊將使用過(guò)得基板A取下放入廢料倉(cāng);
[0078]該流程為雙層柔性電子的制備流程,對(duì)于單層或者多層柔性電子的制備,只需要相應(yīng)增加或減少3D打印中間層絕緣層和電紡絲模塊的重復(fù)次數(shù)即可實(shí)現(xiàn)。
[0079]本領(lǐng)域的技術(shù)人員容易理解,以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已,并不用以限制本發(fā)明,凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等,均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種多工位協(xié)同的柔性電子制備系統(tǒng),其特征在于,該系統(tǒng)包括旋轉(zhuǎn)盤(pán)模塊(100)、上下基板模塊(200)、基底電噴霧模塊(300)、3D打印底層絕緣層模塊(400)、電紡絲模塊(500)、3D打印