電子油墨筆的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種電子油墨筆，包括筆頭和筆筒，其特征在于，所述筆頭采用直插式將所述筆筒的一端插入所述筆筒的尖端末梢，所述電子油墨筆還包括位于所述筆筒頂端的電源裝置、位于所述筆筒內(nèi)部且與所述電源裝置連接的驅(qū)動裝置以及一端與所述驅(qū)動裝置連接且另一端與所述筆頭相連接的油墨管；所述頂端為與所述筆筒的尖端末梢相對的那一端。本發(fā)明提供的電子油墨筆通過填充入電子油墨，能夠在基底上寫出所需要的導體、連接線等各種電子元器件，并且集多尺寸、多功能于一體，能夠較好的滿足多個領域的需求。
【專利說明】電子油墨筆
【技術(shù)領域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及電子【技術(shù)領域】，特別涉及一種電子油墨筆。
【背景技術(shù)】
[0002]在過去的50年中，硅基半導體微電子技術(shù)占據(jù)了電子技術(shù)的絕對主導地位。但現(xiàn)代硅基集成電路的制造已經(jīng)成為極其復雜的【技術(shù)領域】，從單晶硅襯底材料的制備，到在硅單晶上形成晶體管與互連線所需要的薄膜沉積、光刻、刻蝕、封裝等，所涉及工藝步驟多達數(shù)百道。最新的紫外光刻用設備造價高達數(shù)千萬美元，如此高昂的投資已使集成電路的生產(chǎn)成為全球只有少數(shù)企業(yè)能夠負擔得起的產(chǎn)業(yè)。而與之形成強烈對比的是印刷制作技術(shù)的簡單性。因此，在過去10多年中對溶液化有機與無機半導體材料的研究開發(fā)，催生了用傳統(tǒng)印刷技術(shù)制造各種電子器件的探索研究。溶液化有機與無機半導體材料的最大特點是它們不依賴于基底材料的導體或半導體性質(zhì)，可以以薄膜形態(tài)沉積到任何材料上。但它同時也存在很多的弊端，比如沉積的手段(諸如蒸鍍、濺射、旋涂等)需要提供較高的工作溫度以及相對較昂貴的設備；有機電子材料及其溶液的高揮發(fā)性以及毒性；金屬油墨制作成本高(如銀油墨等)等。因此急切需求一種裝置簡單、方便易用、功能強大、成本低廉的技術(shù)來滿足微電子【技術(shù)領域】的種種要求。
[0003]目前有一種用于繪制電路板的筆，通過筆中填充導電油墨，可以按照預先設定的形狀在多種基底表面上繪制電路板。然而這種用以繪制電路板的筆的裝置僅包含了單純的通電加熱裝置以及以液態(tài)金屬為導電油墨，無法進一步實現(xiàn)多種電子材料、不同尺寸以及封裝等簡易操控，并且在電路繪制之后需要進一步的封裝。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004](一)解決的技術(shù)問題
[0005]本發(fā)明解決的技術(shù)問題是提供一種集多功能于一體的電子油墨專用書寫筆，能夠在基底上寫出各種電子元器件及其連接線。
[0006](二)技術(shù)方案
[0007]本發(fā)明提出了一種電子油墨筆，包括筆頭和筆筒，所述筆頭采用直插式將所述筆筒的一端插入所述筆筒的尖端末梢，所述電子油墨筆還包括位于所述筆筒頂端的電源裝置、位于所述筆筒內(nèi)部且與所述電源裝置連接的驅(qū)動裝置以及一端與所述驅(qū)動裝置連接且另一端與所述筆頭相連接的油墨管；
[0008]所述頂端為與所述筆筒的尖端末梢相對的那一端。
[0009]優(yōu)選地，所述電源裝置包括電極以及與所述電極通過導線相連接的供電裝置。
[0010]優(yōu)選地，所述供電裝置為USB電源接口、夾式電源接口或蓄電池。
[0011]優(yōu)選地，所述電子油墨筆還包括電源開關，所述電源開關位于所述筆筒外壁上，且通過導線與所述電極和所述電源裝置相連接。
[0012]優(yōu)選地，所述電源開關為調(diào)速開關，用于當所述電源開關為開啟狀態(tài)時，通過旋轉(zhuǎn)所述調(diào)速開關控制所述驅(qū)動裝置驅(qū)動力的大小，控制所述油墨管的出墨量。
[0013]優(yōu)選地，所述驅(qū)動裝置包括順次連接的電機、螺紋管及活塞，所述活塞直徑與所述油墨管的直徑相等，且所述活塞在所述油墨管的內(nèi)部自由活動。
[0014]優(yōu)選地，所述筆頭能夠拆除。
[0015]優(yōu)選地，所述電子油墨筆還包括加熱裝置，所述加熱裝置包括與所述電源開關相連接的加熱帶以及串聯(lián)在所述加熱帶與所述電極之間的分壓電阻，所述加熱帶圍繞在所述
油墨管上。
[0016]優(yōu)選地，所述電子油墨筆還包括封裝裝置，所述封裝裝置包括環(huán)繞在所述油墨管外部且與所述油墨管之間有空腔的封裝液存儲管以及在所述封裝液存儲管內(nèi)自由活動的封裝液活塞，所述封裝液活塞為內(nèi)徑與所述油墨管直徑相等的圓環(huán)形，所述封裝液活塞的外徑與所述封裝液存儲管的直徑相等，且所述封裝液活塞與所述螺紋管相連。
[0017](三)有益效果
[0018]本發(fā)明通過填充入電子油墨，能夠在基底上寫出所需要的導體、連接線等各種電子元器件，并且集多尺寸、多功能于一體，能夠較好的滿足多個領域的需求。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]圖1是本發(fā)明提出的電子油墨筆結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖2是本發(fā)明提出的電子油墨筆的多個筆頭結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖3是本發(fā)明提出的集加熱功能于一體的電子油墨筆結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖4是本發(fā)明提出的集封裝功能于一體的電子油墨筆結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0023]下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述。
[0024]本發(fā)明提出了一種電子油墨筆，如圖f 4所示，其中，附圖中編號分別為:1_電極；2-電機；3_導線；4_螺紋桿；5_活塞；6_筆筒；7_電源開關；8_油墨管；9_USB電源接口 ；9’-夾式電源接口 ；10_筆頭；11-分壓電阻；12-加熱帶；13-封裝液活塞；14-封裝液存儲管。
[0025]實施例1:
[0026]本發(fā)明提出了一種電子油墨筆，用于在不同基底表面上書寫電子電路，包括筆頭和筆筒，所述筆頭采用直插式將所述筆筒的一端插入所述筆筒的尖端末梢，所述電子油墨筆還包括位于所述筆筒頂端的電源裝置、位于所述筆筒內(nèi)部且與所述電源裝置連接的驅(qū)動裝置以及一端與所述驅(qū)動裝置連接且另一端與所述筆頭相連接的油墨管；
[0027]所述頂端為與所述筆筒的尖端末梢相對的那一端。
[0028]進一步地，筆頭能夠拆除。筆頭可以采用微型針管、滾珠筆頭、毛刷針頭等，并可根據(jù)要求采用不同的尺寸，其尺寸范圍可選取lum-lOcm，當根據(jù)需要更換筆頭時，可以將筆頭從筆筒的尖端末梢處拔下，然后采用直插式將換取的筆頭插到筆筒的尖端末梢處。
[0029]基底材料為:具有各種粗糙度的紙基基底、PCB (Printed Circuit Board，印刷電路板)、塑料基底、玻璃基底、木材基底、織物基底、橡膠基底、漆膜基底、玻璃鋼基底、建筑墻壁基底、金屬I吳基底等。
[0030]筆筒材質(zhì)為銅質(zhì)、鋁質(zhì)、鋼質(zhì)、陶瓷質(zhì)、木質(zhì)或塑料質(zhì)；制作工藝可采用澆鑄、模鑄、吹塑等。
[0031]油墨管與筆筒的材質(zhì)相同，用于承裝電子油墨，其中電子油墨為具有一定粘度的導體油墨、半導體油墨以及絕緣油墨；其中，導體油墨為各種液態(tài)金屬以及金屬氧化物，有機導體，碳納米管導電油墨；半導體油墨為各種有機半導體，非金屬半導體，金屬化合物半導體，石墨烯以及半導體型碳納米油墨；絕緣油墨為各種有機絕緣油墨，非金屬絕緣油墨、溶液型金屬化合物絕緣油墨；電子油墨涂層厚度為I納米?I毫米。
[0032]進一步地，所述電源裝置包括電極以及與所述電極和所述電源裝置通過導線相連接的供電裝置。所述供電裝置為USB電源接口、夾式電源接口或蓄電池。
[0033]電極材料采用銅質(zhì)電極，導線采用銅芯導線。
[0034]USB電源接口為目前通用的電腦接口以及鋰電池移動電源接口，方便連接市售的各種移動電源設備，從而達到便攜式的書寫要求。
[0035]供電裝置還可以使用夾式電源接口，用于連接電壓較大的移動電源。供電裝置還可以使用蓄電池。
[0036]進一步地，所述電子油墨筆還包括電源開關，所述電源開關位于所述筆筒外壁上，且通過導線與所述電極相連接。電源開關可以采用普通撳鈕式、蘑菇頭式、旋柄式等；所述電源開關為調(diào)速開關，用于當所述電源開關為開啟狀態(tài)時，通過旋轉(zhuǎn)所述調(diào)速開關控制所述驅(qū)動裝置驅(qū)動力的大小，控制所述油墨管的出墨量。
[0037]進一步地，所述驅(qū)動裝置包括順次連接的電機、螺紋管及活塞，所述活塞直徑與所述油墨管的直徑相等，且所述活塞在所述油墨管的內(nèi)部自由活動?；钊麨橄鹉z、陶瓷等材質(zhì)，活塞與螺紋桿相連，活塞上打有內(nèi)螺紋孔，當電機轉(zhuǎn)動螺紋桿時，活塞內(nèi)螺紋孔和螺紋桿產(chǎn)生相對運動，從而活塞往前推動。
[0038]電機可以采用步進電機、減速電機等，其機構(gòu)可以為氣動式驅(qū)動機構(gòu)以及電磁泵驅(qū)動機構(gòu)等。根據(jù)書寫需求，選擇合適功率、轉(zhuǎn)矩以及轉(zhuǎn)速的電機，通過調(diào)節(jié)電壓改變電機驅(qū)動力的大小，從而改變出墨量。
[0039]螺紋桿與電機軸焊接在一起，并且共軸心，當電機轉(zhuǎn)動時，帶動螺紋桿從而推動活塞前進。根據(jù)需求，螺紋桿可選用適合的直徑、螺紋間距和長度。
[0040]進一步地，所述電子油墨筆還包括加熱裝置，所述加熱裝置包括與所述電源開關相連接的加熱帶以及串聯(lián)在所述加熱帶與所述電極之間的分壓電阻，所述加熱帶圍繞在所述油墨管上。
[0041]其中，加熱帶主要由電熱材料和絕緣材料等組成，主要作用為加熱熔點高于室溫的合金油墨，使其在書寫過程中維持液態(tài)，便于書寫；其中，電熱材料為鎳鉻、鐵鉻鋁等合金材料，其熱效率高，使用壽命長等特點；絕緣材料為多層無堿玻璃纖維、硅橡膠等，具有良好的耐溫性能和可靠的絕緣性能；同時，它結(jié)構(gòu)柔軟，使用時可直接纏繞在被加熱部位的表面加熱，它溫度均勻、安裝簡單、使用方便、安全可靠。
[0042]由于采用了加熱帶，外接電壓較大，因此在電機與電極之間串聯(lián)一個分壓電阻，從而達到保護電機的目的。
[0043]進一步地，所述電子油墨筆還包括封裝裝置，所述封裝裝置包括環(huán)繞在所述油墨管外部且與所述油墨管之間有空腔的封裝液存儲管以及在所述封裝液存儲管內(nèi)自由活動的封裝液活塞，所述封裝液活塞為內(nèi)徑與所述油墨管直徑相等的圓環(huán)形，所述封裝液活塞的外徑與所述封裝液存儲管的直徑相等，且所述封裝液活塞與所述螺紋管相連。
[0044]其中，封裝液活塞由一環(huán)形橡膠活塞、三枚支撐桿以及一帶有內(nèi)螺紋孔的圓盤組成，在電機驅(qū)動螺紋桿時，同時與該圓盤發(fā)生作用，推動封裝液活塞向下運動，將封裝液從筆頭擠出達到在線封裝的目的。
[0045]封裝液存儲管，材質(zhì)與筆筒材質(zhì)相同，用于承裝封裝液。封裝液可采用環(huán)氧樹脂類封裝膠、有機硅橡膠以及聚氨酯封裝膠等。
[0046]以上實施方式僅用于說明本發(fā)明，而并非對本發(fā)明的限制，有關【技術(shù)領域】的普通技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，還可以做出各種變化和變型，因此所有等同的技術(shù)方案也屬于本發(fā)明的范疇，本發(fā)明的專利保護范圍應由權(quán)利要求限定。
【權(quán)利要求】
1.一種電子油墨筆，包括筆頭和筆筒，其特征在于，所述筆頭采用直插式將所述筆筒的一端插入所述筆筒的尖端末梢，所述電子油墨筆還包括位于所述筆筒頂端的電源裝置、位于所述筆筒內(nèi)部且與所述電源裝置連接的驅(qū)動裝置以及一端與所述驅(qū)動裝置連接且另一端與所述筆頭相連接的油墨管； 所述頂端為與所述筆筒的尖端末梢相對的那一端。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子油墨筆，其特征在于，所述電源裝置包括電極以及與所述電極通過導線相連接的供電裝置。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電子油墨筆，其特征在于，所述供電裝置為USB電源接口、夾式電源接口或蓄電池。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電子油墨筆，其特征在于，所述電子油墨筆還包括電源開關，所述電源開關位于所述筆筒外壁上，且通過導線與所述電極和所述電源裝置相連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電子油墨筆，其特征在于，所述電源開關為調(diào)速開關，用于當所述電源開關為開啟狀態(tài)時，通過旋轉(zhuǎn)所述調(diào)速開關控制所述驅(qū)動裝置驅(qū)動力的大小，控制所述油墨管的出墨量。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子油墨筆，其特征在于，所述驅(qū)動裝置包括順次連接的電機、螺紋管及活塞，所述活塞直徑與所述油墨管的直徑相等，且所述活塞在所述油墨管的內(nèi)部自由活動。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子油墨筆，其特征在于，所述筆頭能夠拆除。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-7任一項所述的電子油墨筆，其特征在于，所述電子油墨筆還包括加熱裝置，所述加熱裝置包括與所述電源開關相連接的加熱帶以及串聯(lián)在所述加熱帶與所述電極之間的分壓電阻，所述加熱帶圍繞在所述油墨管上。
9.根據(jù)權(quán)利要求1-7任一項所述的電子油墨筆，其特征在于，所述電子油墨筆還包括封裝裝置，所述封裝裝置包括環(huán)繞在所述油墨管外部且與所述油墨管之間有空腔的封裝液存儲管以及在所述封裝液存儲管內(nèi)自由活動的封裝液活塞，所述封裝液活塞為內(nèi)徑與所述油墨管直徑相等的圓環(huán)形，所述封裝液活塞的外徑與所述封裝液存儲管的直徑相等，且所述封裝液活塞與所述螺紋管相連。
【文檔編號】H05K3/00GK103906359SQ201210580433
【公開日】2014年7月2日 申請日期:2012年12月27日 優(yōu)先權(quán)日:2012年12月27日
【發(fā)明者】高云霞, 梅生福, 劉靜 申請人:中國科學院理化技術(shù)研究所