DE112018007453T5 - Process for 3D printing a circuit board - Google Patents

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DE112018007453T5
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Junhui Hu
Jia Li
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Shenzhen Baroy New Material Tech Co Ltd
Shenzhen Baroy New Material Technology Co Ltd
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Shenzhen Baroy New Material Tech Co Ltd
Shenzhen Baroy New Material Technology Co Ltd
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Abstract

Ein Verfahren zum 3D-Drucken einer Leiterplatte umfasst die folgenden Schritte: Bilden einer ersten Isolierschicht (1) durch Drucken unter Verwendung eines 3D-Druckers auf ein Substrat (1) und dann Aushärten, wobei die Dicke der ersten Isolierschicht (1) größer als oder gleich 10 µm ist und die erste Isolierschicht (1) eine erste Stromschienennut (20), die einem ersten Schaltungsmuster (21) entspricht, aufweist; Einfüllen eines flüssigen elektrisch leitfähigen Mediums in die erste Stromschienennut (20) durch Drucken unter Verwendung des 3D-Druckers und dann Aushärten des flüssigen elektrisch leitfähigen Mediums, wobei das flüssige elektrisch leitfähige Medium nach Aushärten das erste Schaltungsmuster (21) bildet. Mit dem Verfahren zum 3D-Drucken einer Leiterplatte nach der vorliegenden Anmeldung kann ein erstes Schaltungsmuster (21) mit einer Dicke von größer als oder gleich 10 µm gedruckt werden, womit die Dicke der gedruckten Schaltung erhöht und der Widerstand der Schaltung verringert wird und somit die technische Anforderung der meisten elektronischen Leiterplatten erfüllt werden kann.A method for 3D printing a circuit board comprises the following steps: Forming a first insulating layer (1) by printing using a 3D printer onto a substrate (1) and then curing, the thickness of the first insulating layer (1) being greater than or is equal to 10 µm and the first insulating layer (1) has a first busbar groove (20) corresponding to a first circuit pattern (21); Filling a liquid electrically conductive medium into the first busbar groove (20) by printing using the 3D printer and then curing the liquid electrically conductive medium, wherein the liquid electrically conductive medium forms the first circuit pattern (21) after curing. With the method for 3D printing a circuit board according to the present application, a first circuit pattern (21) with a thickness of greater than or equal to 10 microns can be printed, thus increasing the thickness of the printed circuit and reducing the resistance of the circuit and thus the technical requirement of most electronic circuit boards can be met.

Description

Technisches GebietTechnical area

Die vorliegende Anmeldung gehört zu dem Gebiet der Herstellung von Leiterplatten und betrifft konkret ein Verfahren zum 3D-Drucken einer Leiterplatte.The present application belongs to the field of circuit board manufacture and specifically relates to a method for 3D printing a circuit board.

Stand der TechnikState of the art

Zur Massenproduktion elektronischer Leiterplatten werden zurzeit Verfahren wie Belichtung und Entwicklung sowie chemisches Ätzen eingesetzt. Dabei bestehen jedoch die Nachteile, wie großer Materialverlust, schwere Umweltbelastung, komplizierte Anlagen und Prozesses sowie geringe Qualifizierungsrate. Mit ständigem Fortschritt der Anlagen und Materialien für additive Herstellung sind auf dem Markt bereits Technologien und Anlagen zum 3D-Drucken einer Leiterplatte erhältlich. Mit bestehenden Anlagen zum 3D-Drucken können jedoch Leiterplatten mit einer Dicke von geringer als 5 µm gedruckt werden, was zu einem zu großen Widerstand der Schaltung führt, sodass die technische Anforderung der meisten elektronischen Leiterplatten nicht erfüllt wird.Processes such as exposure and development as well as chemical etching are currently used for the mass production of electronic circuit boards. However, there are disadvantages such as a large loss of material, severe environmental pollution, complicated systems and processes, and a low qualification rate. With the constant advancement of additive manufacturing equipment and materials, technologies and equipment for 3D printing a circuit board are already available on the market. With existing systems for 3D printing, however, circuit boards with a thickness of less than 5 µm can be printed, which leads to an excessive resistance of the circuit, so that the technical requirements of most electronic circuit boards are not met.

AufgabenstellungTask

Der vorliegenden Anmeldung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum 3D-Drucken einer Leiterplatte bereitzustellen, um somit das Problem zu lösen, dass im Stand der Technik eine gedruckte Schaltung eine Dicke von geringer als 5 µm aufweisen kann, was zu einem zu großen Widerstand der Schaltung führt.The present application is based on the object of providing a method for 3D printing a printed circuit board in order to solve the problem that, in the prior art, a printed circuit can have a thickness of less than 5 μm, which leads to too great a resistance of the Circuit leads.

Technische LösungTechnical solution

Gemäß der vorliegenden Anmeldung wird die Aufgabe gelöst durch ein Verfahren zum 3D-Drucken einer Leiterplatte, das die folgenden Schritte umfasst:

  • S10: Bilden einer ersten Isolierschicht durch Drucken unter Verwendung eines 3D-Druckers auf ein Substrat und dann Aushärten, wobei die Dicke der ersten Isolierschicht größer als oder gleich 10 µm ist und die erste Isolierschicht eine erste Stromschienennut, die einem ersten Schaltungsmuster entspricht, aufweist;
  • S20: Einfüllen eines flüssigen elektrisch leitfähigen Mediums in die erste Stromschienennut durch Drucken unter Verwendung des 3D-Druckers und dann Aushärten des flüssigen elektrisch leitfähigen Mediums, wobei das flüssige elektrisch leitfähige Medium nach Aushärten das erste Schaltungsmuster bildet.
According to the present application, the object is achieved by a method for 3D printing a printed circuit board, which comprises the following steps:
  • S10: Forming a first insulating layer by printing using a 3D printer on a substrate and then curing, the thickness of the first insulating layer being greater than or equal to 10 µm and the first insulating layer having a first busbar groove corresponding to a first circuit pattern;
  • S20: Filling a liquid electrically conductive medium into the first busbar groove by printing using the 3D printer and then hardening the liquid electrically conductive medium, the liquid electrically conductive medium forming the first circuit pattern after hardening.

Ferner ist vorgesehen, dass der Schritt S10 wiederum umfasst:

  • Drucken einer ursprünglichen Isolierschicht, die das Substrat vollflächig abdeckt, auf das Substrat unter Verwendung des 3D-Druckers;
  • Aushärten der ursprünglichen Isolierschicht;
  • Gravieren des ersten Schaltungsmusters auf die ausgehärtete ursprünglichen Isolierschicht unter Verwendung einer Lasergravieranlage, um die erste Isolierschicht zu bilden.
It is also provided that step S10 again includes:
  • Printing an original insulating layer that completely covers the substrate on the substrate using the 3D printer;
  • Curing the original insulating layer;
  • Engraving the first circuit pattern onto the cured original insulating layer using a laser engraving tool to form the first insulating layer.

Ferner ist vorgesehen, dass die Lasergravieranlage eine Gravierauflösung von geringer als oder gleich 35 µm in Querrichtung und eine Auflösung von geringer als oder gleich 35 µm in Längsrichtung aufweist.It is also provided that the laser engraving system has an engraving resolution of less than or equal to 35 μm in the transverse direction and a resolution of less than or equal to 35 μm in the longitudinal direction.

Ferner ist vorgesehen, dass der Schritt S20 wiederum umfasst:

  • Drucken einer ersten Schicht von flüssigen elektrisch leitfähigen Medium in die erste Stromschienennut und Aushärten der ersten Schicht von flüssigen elektrisch leitfähigen Medium;
  • Drucken einer zweiten Schicht von flüssigen elektrisch leitfähigen Medium in die erste Stromschienennut und Aushärten der zweiten Schicht von flüssigen elektrisch leitfähigen Medium;
  • Wiederholen der vorstehenden Schritte, bis die erste Stromschienennut mit dem flüssigem elektrisch leitfähigem Medium vollgefüllt wird.
It is also provided that step S20 again includes:
  • Printing a first layer of liquid electrically conductive medium in the first busbar groove and curing the first layer of liquid electrically conductive medium;
  • Printing a second layer of liquid electrically conductive medium in the first busbar groove and curing the second layer of liquid electrically conductive medium;
  • Repeat the above steps until the first busbar groove is completely filled with the liquid, electrically conductive medium.

Ferner ist vorgesehen, dass die erste Schicht von flüssigen elektrisch leitfähigen Medium und die zweite Schicht von flüssigen elektrisch leitfähigen Medium eine gleiche Dicke aufweisen.Furthermore, it is provided that the first layer of liquid electrically conductive medium and the second layer of liquid electrically conductive medium have the same thickness.

Ferner ist vorgesehen, dass es nach dem Schritt S20 ferner die folgenden Schritte umfasst:

  • S30: Bilden einer zweiten Isolierschicht durch Drucken unter Verwendung des 3D-Druckers auf die erste Isolierschicht und das erste Schaltungsmuster und dann Aushärten, wobei die Dicke der zweiten Isolierschicht größer als oder gleich 10 µm ist und die zweite Isolierschicht eine Durchkontaktierung zum Verbinden mit dem ersten Schaltungsmuster aufweist;
  • Einfüllen eines flüssigen elektrisch leitfähigen Mediums in die Durchkontaktierung durch Drucken unter Verwendung des 3D-Druckers und dann Aushärten des flüssigen elektrisch leitfähigen Mediums, wobei das flüssige elektrisch leitfähige Medium nach Aushärten eine elektrisch leitfähige Säule bildet;
  • Bilden einer dritten Isolierschicht durch Drucken unter Verwendung des 3D-Druckers auf die zweite Isolierschicht und die elektrisch leitfähige Säule und dann Aushärten, wobei die Dicke der dritten Isolierschicht größer als oder gleich 10 µm ist und die dritte Isolierschicht eine zweite Stromschienennut, die einem zweiten Schaltungsmuster entspricht, aufweist;
  • Einfüllen eines flüssigen elektrisch leitfähigen Mediums in die zweite Stromschienennut durch Drucken unter Verwendung des 3D-Druckers und dann Aushärten des flüssigen elektrisch leitfähigen Mediums, wobei das flüssige elektrisch leitfähige Medium nach Aushärten das zweite Schaltungsmuster bildet;
  • S40: Wiederholen des Schritts S30, bis das Drucken aller Schaltungsmuster fertiggestellt ist.
It is also provided that, after step S20, it further comprises the following steps:
  • S30: Forming a second insulating layer by printing using the 3D printer on the first insulating layer and the first circuit pattern and then curing, wherein the thickness of the second insulating layer is greater than or equal to 10 µm and the second insulating layer has a via for connecting to the first Having circuit patterns;
  • Filling a liquid electrically conductive medium into the via by printing using the 3D printer and then curing the liquid electrically conductive medium, the liquid electrically conductive medium forming an electrically conductive column after curing;
  • Forming a third insulating layer by printing using the 3D printer on the second insulating layer and the electrical conductive pillar and then curing, wherein the thickness of the third insulating layer is greater than or equal to 10 µm and the third insulating layer has a second busbar groove corresponding to a second circuit pattern;
  • Filling a liquid electrically conductive medium into the second busbar groove by printing using the 3D printer and then curing the liquid electrically conductive medium, wherein the liquid electrically conductive medium after curing forms the second circuit pattern;
  • S40: Repeat step S30 until printing of all circuit patterns is completed.

Ferner ist vorgesehen, dass die Durchkontaktierung durch Gravieren mittels der Lasergravieranlage erzeugt wird.Furthermore, it is provided that the plated through hole is produced by engraving using the laser engraving system.

Ferner ist vorgesehen, dass das flüssige elektrisch leitfähige Medium durch Lichtstrahlung ausgehärtet wird.It is also provided that the liquid, electrically conductive medium is cured by light radiation.

Ferner ist vorgesehen, dass der 3D-Drucker eine Auflösung von geringer als oder gleich 35 µm in Querrichtung und eine Auflösung von geringer als oder gleich 35 um in Längsrichtung aufweist.It is further provided that the 3D printer has a resolution of less than or equal to 35 μm in the transverse direction and a resolution of less than or equal to 35 μm in the longitudinal direction.

Ferner ist vorgesehen, dass der 3D-Drucker über eine Energiestrahlungsfunktion verfügt.It is also provided that the 3D printer has an energy radiation function.

Ferner ist vorgesehen, dass das Aushärten des flüssigen elektrisch leitfähigen Mediums im Schritt S20 umfasst: Härten des gedruckten flüssigen elektrisch leitfähigen Mediums in Echtzeit durch den 3D-Drucker über Energiestrahlung, sodass das flüssige elektrisch leitfähige Medium in einen viskoelastischen Zustand gebracht wird, wonach ein völliges Aushärten durch Lichtstrahlung bewirkt wird.It is further provided that the hardening of the liquid electrically conductive medium in step S20 comprises: hardening of the printed liquid electrically conductive medium in real time by the 3D printer via energy radiation, so that the liquid electrically conductive medium is brought into a viscoelastic state, after which a complete Curing is effected by light radiation.

Ferner ist vorgesehen, dass es sich bei dem flüssigen elektrisch leitfähigen Medium um eine elektrisch leitfähige Nano-Tinte mit mehreren Nanopartikeln handelt.It is also provided that the liquid, electrically conductive medium is an electrically conductive nano-ink with several nanoparticles.

Ferner ist vorgesehen, dass die Größe der Nanopartikel in einem Bereich von 5 nm bis 50 nm liegt und das Gewichtsprozent der Nanopartikel in der elektrisch leitfähigen Nano-Tinte in einem Bereich von 10 Gew.-% bis 50 Gew.-% liegt.It is also provided that the size of the nanoparticles is in a range from 5 nm to 50 nm and the percent by weight of the nanoparticles in the electrically conductive nano-ink is in a range from 10% by weight to 50% by weight.

Ferner ist vorgesehen, dass es sich bei den Nanopartikeln um eines oder mehrere der Materialien Nano-Silber, Nano-Kupfer, Nano-Silberlegierung oder Nano-Kupferlegierung handelt.It is also provided that the nanoparticles are one or more of the materials nano-silver, nano-copper, nano-silver alloy or nano-copper alloy.

Ferner ist vorgesehen, dass die elektrisch leitfähige Nano-Tinte in ausgehärtetem Zustand einen spezifischen Widerstand von geringer als 10 µΩ·cm und eine Oberflächenhärte von größer als 2 H aufweist.It is also provided that the electrically conductive nano-ink has a specific resistance of less than 10 μΩ · cm and a surface hardness of greater than 2 H in the cured state.

Vorteilebenefits

Das Verfahren zum 3D-Drucken einer Leiterplatte gemäß der vorliegenden Anmeldung zeichnet sich vorteilhaft dadurch aus, dass im Gegensatz zu dem Stand der Technik bei dem Verfahren zum 3D-Drucken einer Leiterplatte gemäß der vorliegenden Anmeldung auf ein Substrat zunächst eine erste Isolierschicht mit einer Dicke von größer als oder gleich 10 µm gedruckt und dann in eine erste Stromschienennut in der ersten Isolierschicht ein flüssiges elektrisch leitfähiges Medium gedruckt wird. Das flüssige elektrisch leitfähige Medium kann nach seinem Aushärten ein erstes Schaltungsmuster mit einer Dicke von größer als oder gleich 10 µm bilden, womit die Dicke der gedruckten Schaltung erhöht und der Widerstand der Schaltung verringert wird und somit die technische Anforderung der meisten elektronischen Leiterplatten erfüllt werden kann.The method for 3D printing a circuit board according to the present application is advantageously characterized in that, in contrast to the prior art, in the method for 3D printing a circuit board according to the present application, a first insulating layer with a thickness of greater than or equal to 10 µm and then a liquid, electrically conductive medium is printed into a first busbar groove in the first insulating layer. After hardening, the liquid electrically conductive medium can form a first circuit pattern with a thickness of greater than or equal to 10 μm, which increases the thickness of the printed circuit and reduces the resistance of the circuit and thus the technical requirements of most electronic circuit boards can be met .

FigurenlisteFigure list

Zur besseren Erläuterung der Ausgestaltung bei den Ausführungsbeispielen nach der vorliegenden Anmeldung werden nachfolgend in den Ausführungsbeispielen verwendete beiliegende Zeichnungen kurz beschrieben, wobei es sich versteht, dass die nachstehenden Zeichnungen lediglich einige Ausführungsbeispiele der Anmeldung darstellen und es für Durchschnittsfachleute auf diesem Gebiet möglich ist, ohne erfinderische Tätigkeiten anhand solcher Zeichnungen weitere Zeichnungen zu erhalten. Darin zeigen

  • 1 eine strukturelle Darstellung eines Ausführungsbeispiels der vorliegenden Anmeldung nach Drucken einer ersten Isolierschicht;
  • 2 eine strukturelle Darstellung eines Ausführungsbeispiels der vorliegenden Anmeldung nach Drucken eines Teils eines flüssigen elektrisch leitfähigen Mediums in eine erste Stromschienennut;
  • 3 eine strukturelle Darstellung eines Ausführungsbeispiels der vorliegenden Anmeldung nach Füllen der ersten Stromschienennut voll mit dem flüssigen elektrisch leitfähigen Medium;
  • 4 eine strukturelle Darstellung eines Ausführungsbeispiels der vorliegenden Anmeldung nach Drucken einer zweiten Isolierschicht;
  • 5 das Drucken eines Teils des flüssigen elektrisch leitfähigen Mediums in eine Durchkontaktierung nach einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Anmeldung in einer strukturellen Darstellung;
  • 6 das Füllen der Durchkontaktierung voll mit dem flüssigen elektrisch leitfähigen Medium nach einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Anmeldung in einer strukturellen Darstellung;
  • 7 eine strukturelle Darstellung eines Ausführungsbeispiels der vorliegenden Anmeldung nach Drucken einer dritten Isolierschicht;
  • 8 eine strukturelle Darstellung eines Ausführungsbeispiels der vorliegenden Anmeldung nach Drucken eines Teils des flüssigen elektrisch leitfähigen Mediums in eine zweiten Stromschienennut;
  • 9 eine strukturelle Darstellung eines Ausführungsbeispiels der vorliegenden Anmeldung nach Füllen der zweiten Stromschienennut voll mit dem flüssigen elektrisch leitfähigen Medium.
To better explain the configuration in the exemplary embodiments according to the present application, the accompanying drawings used in the exemplary embodiments are briefly described below, it being understood that the following drawings represent only a few exemplary embodiments of the application and that it is possible for those of ordinary skill in the art without being inventive Activities based on such drawings to obtain further drawings. Show in it
  • 1 a structural illustration of an embodiment of the present application after printing a first insulating layer;
  • 2 a structural representation of an embodiment of the present application after printing part of a liquid electrically conductive medium in a first busbar groove;
  • 3 a structural illustration of an embodiment of the present application after filling the first busbar groove full with the liquid electrically conductive medium;
  • 4th a structural illustration of an embodiment of the present application after printing a second insulating layer;
  • 5 the printing of part of the liquid electrically conductive medium in a via according to an embodiment of the present application in a structural representation;
  • 6th the filling of the via completely with the liquid electrically conductive medium according to an embodiment of the present application in a structural illustration;
  • 7th a structural illustration of an embodiment of the present application after printing a third insulating layer;
  • 8th a structural representation of an embodiment of the present application after printing part of the liquid electrically conductive medium in a second busbar groove;
  • 9 a structural illustration of an embodiment of the present application after filling the second busbar groove completely with the liquid electrically conductive medium.

Darin werden die folgenden Bezugszeichen verwendet:

1
Substrate;
2
erste Isolierschicht;
20
erste Stromschienennut;
21
erstes Schaltungsmuster;
3
zweite Isolierschicht;
30
Durchkontaktierung;
31
elektrisch leitfähige Säule;
4
dritte Isolierschicht;
40
zweite Stromschienennut;
41
zweites Schaltungsmuster.
The following reference symbols are used:
1
Substrates;
2
first insulating layer;
20th
first busbar groove;
21st
first circuit pattern;
3
second insulating layer;
30th
Via;
31
electrically conductive pillar;
4th
third insulating layer;
40
second busbar groove;
41
second circuit pattern.

Ausführungsformen der ErfindungEmbodiments of the invention

Um die von der vorliegenden Anmeldung zu lösenden technischen Probleme, die technischen Lösungen und die vorteilhaften Wirkungen der vorliegenden Anmeldung klarer zu stellen, wird nachstehend die vorliegende Anmeldung in Zusammenhang mit den Zeichnungen und Ausführungsbeispielen näher beschrieben. Selbstverständlich dienen die konkreten Ausführungsbeispiele lediglich zur Erklärung der vorliegenden Anmeldung, ohne diese einzuschränken.In order to clarify the technical problems to be solved by the present application, the technical solutions and the advantageous effects of the present application, the present application is described in more detail below in connection with the drawings and exemplary embodiments. Of course, the specific exemplary embodiments only serve to explain the present application, without restricting it.

Es ist darauf hinzuweisen, dass bei einem an einem anderen Element befestigten oder vorgesehenen Element dieses sowohl unmittelbar an dem anderen Element als auch mittelbar an dem anderen Element angeordnet sein kann. Bei einem an ein anderes Element angeschlossenen Element kann es sowohl unmittelbar an das andere Element als auch mittelbar an das andere Element angeschlossen sein.It should be pointed out that if an element is attached to or provided on another element, it can be arranged both directly on the other element and indirectly on the other element. In the case of an element connected to another element, it can be connected both directly to the other element and also indirectly to the other element.

Es versteht sich, dass die Begriffe „Länge“, „Breite“, „oben“, „unten“, „vorne“, „hinten“, „links“, „rechts“, „vertikal“, „horizontal“, „oberste“, „unterste“, „innen“, „außen“, usw. jeweils in Bezug auf die Darstellung in der jeweiligen Abbildung verwendet, um lediglich die Anmeldung zu schildern und ggf. die Schilderung zu vereinfachen. Mit anderen Worten wird mit diesen Begriffen weder implizit noch explizit auf die Positionierung sowie die Ausgestaltung und Bedienung der betreffenden Vorrichtung oder des betreffenden Elements in einer vorbestimmten Positionierung hingedeutet, so dass auch hier keine Einschränkung der Anmeldung vorliegt.It goes without saying that the terms "length", "width", "top", "bottom", "front", "rear", "left", "right", "vertical", "horizontal", "top" , "Lowest", "inside", "outside", etc. each used in relation to the representation in the respective illustration, in order to merely describe the registration and, if necessary, to simplify the description. In other words, these terms are not used either implicitly or explicitly to indicate the positioning or the configuration and operation of the device or element in question in a predetermined positioning, so that there is no restriction on the application here either.

Des Weiteren ist darauf hinzuweisen, dass die Begriffe „erste“ und „zweite“ nicht als implizit oder expliziter Hinweis auf die relative Wichtigkeit oder auf die Anzahl des betroffenen Merkmals verstanden werden sollen. Stattdessen dienen diese u.a. lediglich der Beschreibung. Somit kann ein mit „erst“ oder „zweit“ definiertes Merkmal explizit oder implizit bedeuten, dass die Anzahl dieses Merkmals ein oder mehr ist. In der Beschreibung der vorliegenden Anmeldung bedeutet das Wort „mehr“ zwei oder mehr, sofern nicht ausdrücklich anders definiert.Furthermore, it should be noted that the terms “first” and “second” should not be understood as an implicit or explicit reference to the relative importance or the number of the feature concerned. Instead, these serve i.a. only the description. Thus, a feature defined as “first” or “second” can explicitly or implicitly mean that the number of this feature is one or more. In the description of the present application, the word “more” means two or more, unless expressly defined otherwise.

Es wird auf 1 bis 3 hingewiesen. Ein Verfahren zum 3D-Drucken einer Leiterplatte gemäß der vorliegenden Anmeldung umfasst die folgenden Schritte:

  • S10: Bilden einer ersten Isolierschicht 2 durch Drucken unter Verwendung eines 3D-Druckers auf ein Substrat 1 und dann Aushärten, wobei die Dicke der ersten Isolierschicht 2 größer als oder gleich 10 µm ist und die erste Isolierschicht 2 eine erste Stromschienennut 20, die einem ersten Schaltungsmuster 21 entspricht, aufweist;
  • S20: Drucken eines flüssigen elektrisch leitfähigen Mediums in die erste Stromschienennut 20 unter Verwendung eines 3D-Druckers und dann Aushärten des flüssigen elektrisch leitfähigen Mediums, wobei das flüssige elektrisch leitfähige Medium nach Aushärten das erste Schaltungsmuster 21 bildet.
It will be on 1 to 3 pointed out. A method for 3D printing a circuit board according to the present application comprises the following steps:
  • S10: Forming a first insulating layer 2 by printing on a substrate using a 3D printer 1 and then curing, the thickness of the first insulating layer 2 is greater than or equal to 10 µm and the first insulating layer 2 a first busbar groove 20th corresponding to a first circuit pattern 21st corresponds to;
  • S20: Printing a liquid electrically conductive medium in the first busbar groove 20th using a 3D printer and then curing the liquid electrically conductive medium, wherein the liquid electrically conductive medium after curing the first circuit pattern 21st forms.

Im Gegensatz zu dem Stand der Technik ist bei dem Verfahren zum 3D-Drucken einer Leiterplatte gemäß der vorliegenden Anmeldung vorgesehen, dass bei dem Verfahren zum 3D-Drucken einer Leiterplatte gemäß der vorliegenden Anmeldung auf ein Substrat 1 zunächst eine erste Isolierschicht 2 mit einer Dicke von größer als oder gleich 10 µm gedruckt und dann in eine erste Stromschienennut 20 in der ersten Isolierschicht 2 ein flüssiges elektrisch leitfähiges Medium gedruckt wird. Das flüssige elektrisch leitfähige Medium kann nach seinem Aushärten ein erstes Schaltungsmuster 21 mit einer Dicke von größer als oder gleich 10 µm bilden, womit die Dicke der gedruckten Schaltung erhöht und der Widerstand der Schaltung verringert wird und somit die technische Anforderung der meisten elektronischen Leiterplatten erfüllt werden kann.In contrast to the prior art, in the method for 3D printing a circuit board according to the present application it is provided that in the method for 3D printing a circuit board according to the present application on a substrate 1 first a first insulating layer 2 printed with a thickness of greater than or equal to 10 µm and then into a first busbar groove 20th in the first insulating layer 2 a liquid electrically conductive medium is printed. The liquid electrically conductive medium can form a first circuit pattern after it has hardened 21st with a thickness greater than or equal to 10 µm, which is the thickness of the printed circuit is increased and the resistance of the circuit is decreased and thus the technical requirement of most electronic circuit boards can be met.

Im Schritt S10 ist vorgesehen, dass der 3D-Drucker eine Auflösung von geringer als oder gleich 35 µm in Querrichtung und eine Auflösung von geringer als oder gleich 35 µm in Längsrichtung aufweist, wobei die Querrichtung und die Längsrichtung senkrecht zueinander verlaufen. Des Weiteren verfügt der 3D-Drucker über eine Energiestrahlungsfunktion. Beim Drucken kann somit das gedruckte flüssige Material in Echtzeit ausgehärtet werden, sodass unter Verwendung eines flüssigen Materials mit einer sehr niedrigen Viskosität eine Leiterplatte mit einer hohen Druckgenauigkeit verwirklicht werden kann.In step S10 it is provided that the 3D printer has a resolution of less than or equal to 35 μm in the transverse direction and a resolution of less than or equal to 35 μm in the longitudinal direction, the transverse direction and the longitudinal direction running perpendicular to one another. The 3D printer also has an energy radiation function. Thus, in printing, the printed liquid material can be hardened in real time, so that a printed circuit board with high printing accuracy can be realized using a liquid material having a very low viscosity.

Die erste Isolierschicht 2 wird durch Aushärten eines durch einen 3D-Drucker gesprühten flüssigen Isoliermaterials gebildet. Das flüssige Isoliermaterial ist aushärtbar und kann unter Einwirkung der Energiestrahlung durch Härten schnell in einen viskoelastischen Zustand gebracht werden, wonach ein thermisches Härten für mehr als 10 Minuten erfolgt, sodass das Isoliermaterial völlig ausgehärtet und somit die erste Isolierschicht 2 gebildet wird. Das Isoliermaterial enthält kein flüchtiges organisches Lösungsmittel und während einer Lichthärtung werden die organische Monomere mit geringem Molekulargewicht gebunden. Bei nachgeschalteten Industrien werden keine Abfälle oder Emissionen erzeugt. Die Dicke der ersten Isolierschicht 2 ist größer als oder gleich 10 um. Dementsprechend ist die Tiefe der ersten Stromschienennut 20 größer als oder gleich 10 µm.The first layer of insulation 2 is formed by curing a liquid insulating material sprayed by a 3D printer. The liquid insulating material can be hardened and can be quickly brought into a viscoelastic state by hardening under the action of energy radiation, after which thermal hardening takes place for more than 10 minutes, so that the insulating material is completely hardened and thus the first insulating layer 2 is formed. The insulating material does not contain any volatile organic solvent and during light cure, the low molecular weight organic monomers are bound. No waste or emissions are generated in downstream industries. The thickness of the first insulating layer 2 is greater than or equal to 10 µm. The depth of the first busbar groove is accordingly 20th greater than or equal to 10 µm.

Noch ferner ist vorgesehen, dass die erste Isolierschicht 2 eine erste Stromschienennut 20 aufweist. Beim Drucken der ersten Isolierschicht 2 durch den 3D-Drucker kann das erste Schaltungsmuster 21 in den 3D-Drucker eingegeben und die erste Isolierschicht 2 mit der ersten Stromschienennut 20 unmittelbar gedruckt werden; Es versteht sich, dass auch die folgenden Schritte umfasst sein können:

  • Drucken einer ursprünglichen Isolierschicht, die das Substrat 1 vollflächig abdeckt, auf das Substrat 1 unter Verwendung des 3D-Druckers;
  • Aushärten der ursprünglichen Isolierschicht;
  • Gravieren des ersten Schaltungsmusters 21 auf die ausgehärtete ursprünglichen Isolierschicht unter Verwendung einer Lasergravieranlage, um die erste Isolierschicht 2 zu bilden.
It is also provided that the first insulating layer 2 a first busbar groove 20th having. When printing the first layer of insulation 2 through the 3D printer can create the first circuit pattern 21st entered into the 3D printer and the first layer of insulation 2 with the first busbar groove 20th be printed immediately; It goes without saying that the following steps can also be included:
  • Print an original insulating layer that will make up the substrate 1 fully covered on the substrate 1 using the 3D printer;
  • Curing the original insulating layer;
  • Engraving the first circuit pattern 21st on the cured original insulating layer using a laser engraving machine to create the first insulating layer 2 to build.

Konkret deckt die ursprünglichen Isolierschicht das Substrat 1 völlig ab. An der ursprünglichen Isolierschicht ist keine erste Stromschienennut 20 vorgesehen. Die ursprünglichen Isolierschicht kann durch thermische Strahlung völlig ausgehärtet werden. Nach dem Aushärten der ursprünglichen Isolierschicht wird das erste Schaltungsmuster 21 in die Lasergravieranlage eingegeben, die das erste Schaltungsmuster 21 graviert und ausgibt. Isoliermaterial, das dem ersten Schaltungsmuster 21 entspricht, wird von der ursprünglichen Isolierschicht entfernt, womit die erste Isolierschicht 2 mit der ersten Stromschienennut 20 gebildet wird.Specifically, the original insulating layer covers the substrate 1 completely off. There is no first busbar groove on the original insulating layer 20th intended. The original insulating layer can be completely cured by thermal radiation. After curing the original insulating layer, the first circuit pattern becomes 21st entered into the laser engraving machine that made the first circuit pattern 21st engraved and issues. Insulating material that the first circuit pattern 21st is removed from the original insulating layer, thus creating the first insulating layer 2 with the first busbar groove 20th is formed.

Dabei weist die Lasergravieranlage eine Gravierauflösung von geringer als oder gleich 35 µm in Querrichtung und eine Gravierauflösung von geringer als oder gleich 35 µm in Längsrichtung auf, wobei die Querrichtung und die Längsrichtung senkrecht zueinander verlaufen.The laser engraving system has an engraving resolution of less than or equal to 35 μm in the transverse direction and an engraving resolution of less than or equal to 35 μm in the longitudinal direction, the transverse direction and the longitudinal direction running perpendicular to one another.

Im Schritt S20 ist vorgesehen, dass beim Sprühen des flüssigen elektrisch leitfähigen Mediums in die erste Stromschienennut 20 durch den 3D-Drucker der 3D-Drucker das gedruckte flüssige elektrisch leitfähige Medium in Echtzeit über Energiestrahlung härten kann, sodass das flüssige elektrisch leitfähige Medium in einen viskoelastischen Zustand gebracht wird, wonach ein völliges Aushärten durch Lichtstrahlung bewirkt wird.In step S20 it is provided that when spraying the liquid electrically conductive medium into the first busbar groove 20th Through the 3D printer, the 3D printer can harden the printed liquid electrically conductive medium in real time via energy radiation, so that the liquid electrically conductive medium is brought into a viscoelastic state, after which complete hardening is caused by light radiation.

Dabei kann es sich bei dem flüssigen elektrisch leitfähigen Medium um eine elektrisch leitfähige Nanometer-Tinte, die mehrere Nanopartikel enthält, handeln. Die Größe der Nanopartikel liegt in einem Bereich von 5 nm bis 50 nm und das Gewichtsprozent der Nanopartikel liegt in der elektrisch leitfähigen Nanometer-Tinte in einem Bereich von 10 Gew.-% bis 50 Gew.-%, um somit die elektrische Leitfähigkeit der elektrisch leitfähigen Nanometer-Tinte zu erreichen. Bei den Nanopartikeln kann es sich um eines oder mehrere der Materialien Nano-Silber, Nano-Kupfer, Nano-Silberlegierung und Nano-Kupferlegierung handeln. Die elektrisch leitfähige Nanometer-Tinte weist in ausgehärtetem Zustand einen spezifischen Widerstand von geringer als 10 µΩ·cm, eine Oberflächenhärte von größer als 2 H und eine Haftkraft von größer als 10 N gegenüber dem Substrat auf.The liquid, electrically conductive medium can be an electrically conductive nanometer ink that contains several nanoparticles. The size of the nanoparticles is in a range from 5 nm to 50 nm and the percent by weight of the nanoparticles in the electrically conductive nanometer ink is in a range from 10% by weight to 50% by weight, thus increasing the electrical conductivity of the electrically conductive nanometer ink. The nanoparticles can be one or more of the materials nano-silver, nano-copper, nano-silver alloy and nano-copper alloy. In the cured state, the electrically conductive nanometer ink has a specific resistance of less than 10 μΩ · cm, a surface hardness of greater than 2 H and an adhesive force of greater than 10 N to the substrate.

Nach Einfüllen des flüssigen elektrisch leitfähigen Mediums in die erste Nut und nach dessen Aushärten wird das erste Schaltungsmuster 21 gebildet, dessen Dicke der Dicke der ersten Isolierschicht 2 entspricht und größer als oder gleich 10 µm ist, was für einen geringen Widerstand des ersten Schaltungsmusters sorgt, womit die Konstruktionsanforderung der Leiterplatte erfüllt wird.After filling the liquid electrically conductive medium into the first groove and after it has hardened, the first circuit pattern is created 21st formed, the thickness of which is the thickness of the first insulating layer 2 and is greater than or equal to 10 µm, which ensures a low resistance of the first circuit pattern, thus meeting the design requirement of the circuit board.

Beim Sprühen des flüssigen elektrisch leitfähigen Mediums durch den 3D-Drucker in die erste Stromschienennut 20 kann mit einem Druckvorgang die erste Stromschienennut 20 vollgefüllt oder alternativ dazu mit mehreren Druckvorgängen die erste Stromschienennut 20 vollgefüllt werden. Konkret umfasst das Vollfüllen der ersten Stromschienennut 20 mit mehreren Druckvorgängen die folgenden Schritte:

  • Drucken einer ersten Schicht von flüssigen elektrisch leitfähigen Medium in die erste Stromschienennut 20 und Aushärten der ersten Schicht von flüssigen elektrisch leitfähigen Medium, wie sich aus 2 ergibt;
  • Drucken einer zweiten Schicht von flüssigen elektrisch leitfähigen Medium in die erste Stromschienennut 20 und Aushärten der zweiten Schicht von flüssigen elektrisch leitfähigen Medium;
  • Wiederholen der vorstehenden Schritte, bis die erste Stromschienennut 20 mit dem flüssigen elektrisch leitfähigen Medium vollgefüllt wird, wie aus 3 zu entnehmen ist.
When spraying the liquid electrically conductive medium through the 3D printer into the first busbar groove 20th can cut the first busbar groove with one printing process 20th fully filled or, alternatively, the first busbar groove with several printing processes 20th be fully filled. Specifically, this includes filling the first busbar groove 20th with multiple prints, do the following:
  • Printing a first layer of liquid electrically conductive medium in the first busbar groove 20th and curing the first layer of liquid electrically conductive medium as evolved 2 results;
  • Printing a second layer of liquid electrically conductive medium into the first busbar groove 20th and curing the second layer of liquid electrically conductive medium;
  • Repeat the above steps until the first busbar groove 20th is completely filled with the liquid electrically conductive medium, as out 3 can be found.

Dabei unterliegt hier die Dicke der ersten Schicht elektrisch leitfähigen Mediums und der zweiten Schicht elektrisch leitfähigen Mediums keiner Einschränkung und kann in Abhängigkeit von den Druckparametern des 3D-Druckers eingestellt werden. Vorzugsweise weisen die erste Schicht elektrisch leitfähigen Mediums und die zweite Schicht elektrisch leitfähigen Mediums eine gleiche Dicke auf. Die Anzahl des Druckvorgangs bei dem 3D-Drucker zum Vollfüllen der ersten Stromschienennut 20 unterliegt hier keiner Einschränkung.The thickness of the first layer of electrically conductive medium and of the second layer of electrically conductive medium are not subject to any restriction and can be set as a function of the printing parameters of the 3D printer. The first layer of electrically conductive medium and the second layer of electrically conductive medium preferably have the same thickness. The number of times the 3D printer has to print to fill the first busbar groove 20th is not subject to any restriction.

Wie sich aus 4 bis 9 ergibt, umfasst das Verfahren nach dem Schritt S20 ferner die folgenden Schritte:

  • S30: Bilden einer zweiten Isolierschicht 3 durch Drucken unter Verwendung des 3D-Druckers auf die erste Isolierschicht 2 und das erste Schaltungsmuster 21 und dann Aushärten, wobei die Dicke der zweiten Isolierschicht 3 größer als oder gleich 10 um ist und die zweite Isolierschicht 3 eine Durchkontaktierung 30 zum Verbinden mit dem ersten Schaltungsmuster 21 aufweist;
  • Einfüllen des flüssigen elektrisch leitfähigen Mediums in die Durchkontaktierung 30 durch Drucken unter Verwendung des 3D-Druckers und Aushärten des flüssigen elektrisch leitfähigen Mediums, wobei das flüssige elektrisch leitfähige Medium nach Aushärten eine elektrisch leitfähige Säule 31 bildet;
  • Bilden einer dritten Isolierschicht 4 durch Drucken unter Verwendung des 3D-Druckers auf die zweite Isolierschicht 3 und die elektrisch leitfähige Säule 31 und dann Aushärten, wobei die Dicke der dritten Isolierschicht 4 größer als oder gleich 10 µm ist und die dritte Isolierschicht 4 eine zweite Stromschienennut 40, die einem zweiten Schaltungsmuster 41 entspricht, aufweist;
  • Einfüllen des flüssigen elektrisch leitfähigen Mediums in die zweite Stromschienennut 40 durch Drucken unter Verwendung des 3D-Druckers und Aushärten des flüssigen elektrisch leitfähigen Mediums, wobei das flüssige elektrisch leitfähige Mediums nach Aushärten das zweite Schaltungsmuster 41 bildet;
  • S40: Wiederholen des Schritts S30, bis das Drucken aller Schaltungsmuster fertiggestellt ist.
How out 4th to 9 results, the method after step S20 further comprises the following steps:
  • S30: Forming a second insulating layer 3 by printing on the first insulating layer using the 3D printer 2 and the first circuit pattern 21st and then curing, the thickness of the second insulating layer 3 is greater than or equal to 10 µm and the second insulating layer 3 a via 30th for connecting to the first circuit pattern 21st having;
  • Filling the liquid electrically conductive medium into the via 30th by printing using the 3D printer and curing the liquid electrically conductive medium, the liquid electrically conductive medium forming an electrically conductive pillar after curing 31 forms;
  • Forming a third insulating layer 4th by printing on the second insulation layer using the 3D printer 3 and the electrically conductive pillar 31 and then curing, being the thickness of the third insulating layer 4th is greater than or equal to 10 µm and the third insulating layer 4th a second busbar groove 40 that are a second circuit pattern 41 corresponds to;
  • Filling the liquid electrically conductive medium into the second busbar groove 40 by printing using the 3D printer and curing the liquid electrically conductive medium, the liquid electrically conductive medium after curing the second circuit pattern 41 forms;
  • S40: Repeat step S30 until printing of all circuit patterns is completed.

Es ist darauf hinzuweisen, dass mit den Schritten S10 bis S20 das Drucken des ersten Schaltungsmusters 21 abgeschlossen, mit dem Schritt S30 das Drucken des zweiten Schaltungsmusters 41 abgeschlossen und mit dem Schritt S40 das Drucken des dritten Schaltungsmusters und des vierten Schaltungsmusters abgeschlossen wird, bis das Drucken aller Schaltungsmuster fertiggestellt ist. Mit dem Verfahren zum Drucken einer Leiterplatte wird das Drucken einer mehrschichtigen Leiterplatte verwirklicht, wobei das Schaltungsmuster der einzelnen Schicht jeweils größer als oder gleich 10 µm ist.It should be noted that with steps S10 to S20 the printing of the first circuit pattern 21st finished printing the second circuit pattern in step S30 41 and the printing of the third circuit pattern and the fourth circuit pattern is completed with step S40 until the printing of all circuit patterns is completed. With the method of printing a printed circuit board, printing of a multilayer printed circuit board is realized, the circuit pattern of the individual layer being greater than or equal to 10 μm.

Wie sich aus 4 ergibt, kann im Schritt S30 beim Drucken der zweiten Isolierschicht 3 die zweite Isolierschicht 3, die die Durchkontaktierung 30 aufweist, unmittelbar gedruckt werden. Alternativ dazu können zunächst die erste Isolierschicht 2 und das erste Schaltungsmuster 21 völlig abgedeckt werden, wonach unter Verwendung der Lasergravieranlage die Durchkontaktierung 30 durch Gravieren hergestellt wird. Die Durchkontaktierung 30 ist dem ersten Schaltungsmuster 21 unmittelbar zugewandt, sodass das erste Schaltungsmuster 21 über die Durchkontaktierung 30 freiliegen kann.How out 4th can result in step S30 when printing the second insulating layer 3 the second insulating layer 3 who have made the via 30th has to be printed immediately. Alternatively, the first insulating layer can be used first 2 and the first circuit pattern 21st be completely covered, after which the through-hole plating using the laser engraving system 30th is made by engraving. The via 30th is the first circuit pattern 21st directly facing so that the first circuit pattern 21st via the via 30th can be exposed.

Beim Einfüllen des flüssigen elektrisch leitfähigen Mediums in die Durchkontaktierung 30 durch Drucken kann die Durchkontaktierung 30 mit einem Druckvorgang unmittelbar vollgefüllt werden. Alternativ dazu kann die Durchkontaktierung 30 mit mehreren Druckvorgängen vollgefüllt werden, was dem Schritt zum Vollfüllen der ersten Stromschienennut 20 mit mehreren Druckvorgängen gleicht und konkret wie folgt erfolgt: Drucken einer ersten Schicht von flüssigen elektrisch leitfähigen Medium in die Durchkontaktierung 30 und Aushärten der ersten Schicht von flüssigen elektrisch leitfähigen Medium, wie sich aus 5 ergibt; Drucken einer zweiten Schicht von flüssigen elektrisch leitfähigen Medium in die Durchkontaktierung 30 und Aushärten der zweiten Schicht von flüssigen elektrisch leitfähigen Medium; Wiederholen der vorstehenden Schritte, bis die Durchkontaktierung 30 mit dem flüssigen elektrisch leitfähigen Medium vollgefüllt und somit die elektrisch leitfähige Säule 31 gebildet wird, wie aus 6 zu entnehmen ist. Hinsichtlich der Form und der Anzahl der elektrisch leitfähigen Säule 31 liegt hier keine Einschränkung vor.When filling the liquid electrically conductive medium into the via 30th by printing can the via 30th be filled immediately with one printing process. Alternatively, the via 30th be filled with multiple pressures, resulting in the step of filling the first busbar groove 20th with several printing processes is the same and specifically takes place as follows: Printing a first layer of liquid electrically conductive medium into the via 30th and curing the first layer of liquid electrically conductive medium as evolved 5 results; Printing a second layer of liquid electrically conductive medium into the via 30th and curing the second layer of liquid electrically conductive medium; Repeat the previous steps until the via 30th Filled with the liquid electrically conductive medium and thus the electrically conductive column 31 is formed as from 6th can be found. Regarding the shape and number of the electrically conductive pillars 31 there is no restriction here.

Wie sich aus 7 ergibt, kann beim Drucken der dritten Isolierschicht 4 die zweite Isolierschicht 3, die die zweite Stromschienennut 40 aufweist, unmittelbar gedruckt werden. Alternativ dazu können zunächst die zweite Isolierschicht 3 und die elektrisch leitfähige Säule 31 völlig abgedeckt werden, wonach unter Verwendung der Lasergravieranlage die zweite Stromschienennut 40 durch Gravieren hergestellt wird. Die zweite Stromschienennut 40 ist der elektrisch leitfähigen Säule 31 unmittelbar zugewandt, sodass das die elektrisch leitfähige Säule 31 freiliegen kann, womit eine elektrische Verbindung zwischen dem ersten Schaltungsmuster 21 und dem zweiten Schaltungsmuster 41 hergestellt wird.How out 7th results, can when printing the third insulating layer 4th the second insulating layer 3 that the second busbar groove 40 has to be printed immediately. Alternatively, the second insulating layer can be used first 3 and the electrically conductive pillar 31 are completely covered, after which the second busbar groove using the laser engraving system 40 is made by engraving. The second busbar groove 40 is the electrically conductive pillar 31 directly facing, so that the electrically conductive column 31 can be exposed, thereby establishing an electrical connection between the first circuit pattern 21st and the second circuit pattern 41 will be produced.

Beim Einfüllen des flüssigen elektrisch leitfähigen Mediums in die zweite Stromschienennut 40 durch Drucken kann die zweite Stromschienennut 40 mit einem Druckvorgang unmittelbar vollgefüllt werden. Alternativ dazu kann die zweite Stromschienennut 40 mit mehreren Druckvorgängen vollgefüllt werden, was dem Schritt zum Vollfüllen der ersten Stromschienennut 20 mit mehreren Druckvorgängen gleicht und konkret wie folgt erfolgt: Drucken einer ersten Schicht von flüssigen elektrisch leitfähigen Medium in die zweite Stromschienennut 40 und Aushärten der ersten Schicht von flüssigen elektrisch leitfähigen Medium, wie sich aus 8 ergibt; Drucken einer zweiten Schicht von flüssigen elektrisch leitfähigen Medium in die zweite Stromschienennut 40 und Aushärten der zweiten Schicht von flüssigen elektrisch leitfähigen Medium; Wiederholen der vorstehenden Schritte, bis die zweite Stromschienennut 40 mit dem flüssigen elektrisch leitfähigen Medium vollgefüllt und somit das zweite Schaltungsmuster 41 gebildet wird, wie aus 9 zu entnehmen ist.When filling the liquid electrically conductive medium into the second busbar groove 40 by printing the second busbar groove 40 be filled immediately with one printing process. Alternatively, the second busbar groove 40 be filled with multiple pressures, resulting in the step of filling the first busbar groove 20th is the same with several printing processes and specifically takes place as follows: Printing a first layer of liquid electrically conductive medium into the second busbar groove 40 and curing the first layer of liquid electrically conductive medium as evolved 8th results; Printing a second layer of liquid electrically conductive medium into the second busbar groove 40 and curing the second layer of liquid electrically conductive medium; Repeat the above steps until the second busbar groove 40 completely filled with the liquid electrically conductive medium and thus the second circuit pattern 41 is formed as from 9 can be found.

Durch Wiederholen des Schritts S30 wird eine Leiterplatte mit mehreren Schichten von Schaltungsmustern hergestellt.By repeating step S30, a printed circuit board having multiple layers of circuit patterns is manufactured.

Bisher wurden bevorzugte Ausführungsbeispiele beschrieben, die keineswegs zur Einschränkung der Anmeldung dienen. Jegliche Modifikationen, gleichwertige Substitutionen und Verbesserungen im Rahmen der Grundideen und der Prinzipien der Anmeldung sollen von dem Schutzumfang der Anmeldung umfasst sein.So far, preferred exemplary embodiments have been described, which in no way serve to restrict the application. Any modifications, equivalent substitutions, and improvements within the framework of the basic ideas and principles of the application are intended to be encompassed by the scope of protection of the application.

Claims (15)

Verfahren zum 3D-Drucken einer Leiterplatte, dadurch gekennzeichnet, dass es die folgenden Schritte umfasst: S10: Bilden einer ersten Isolierschicht durch Drucken unter Verwendung eines 3D-Druckers auf ein Substrat und dann Aushärten, wobei die Dicke der ersten Isolierschicht größer als oder gleich 10 µm ist und die erste Isolierschicht eine erste Stromschienennut, die einem ersten Schaltungsmuster entspricht, aufweist; S20: Einfüllen eines flüssigen elektrisch leitfähigen Mediums in die erste Stromschienennut durch Drucken unter Verwendung des 3D-Druckers und dann Aushärten des flüssigen elektrisch leitfähigen Mediums, wobei das flüssige elektrisch leitfähige Medium nach Aushärten das erste Schaltungsmuster bildet.A method of 3D printing a circuit board, characterized in that it comprises the following steps: S10: Forming a first insulating layer by printing using a 3D printer on a substrate and then curing, the thickness of the first insulating layer being greater than or equal to 10 µm and the first insulating layer has a first busbar groove corresponding to a first circuit pattern; S20: Filling a liquid electrically conductive medium into the first busbar groove by printing using the 3D printer and then hardening the liquid electrically conductive medium, the liquid electrically conductive medium forming the first circuit pattern after hardening. Verfahren zum 3D-Drucken einer Leiterplatte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt S10 wiederum umfasst: Drucken einer ursprünglichen Isolierschicht, die das Substrat vollflächig abdeckt, auf das Substrat unter Verwendung des 3D-Druckers; Aushärten der ursprünglichen Isolierschicht; Gravieren des ersten Schaltungsmusters auf die ausgehärtete ursprünglichen Isolierschicht unter Verwendung einer Lasergravieranlage, um die erste Isolierschicht zu bilden.Procedure for 3D printing a circuit board according to Claim 1 , characterized in that step S10 in turn comprises: printing an original insulating layer, which covers the entire surface of the substrate, onto the substrate using the 3D printer; Curing the original insulating layer; Engraving the first circuit pattern onto the cured original insulating layer using a laser engraving tool to form the first insulating layer. Verfahren zum 3D-Drucken einer Leiterplatte nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Lasergravieranlage eine Gravierauflösung von geringer als oder gleich 35 µm in Querrichtung und eine Auflösung von geringer als oder gleich 35 µm in Längsrichtung aufweist.Procedure for 3D printing a circuit board according to Claim 2 , characterized in that the laser engraving system has an engraving resolution of less than or equal to 35 µm in the transverse direction and a resolution of less than or equal to 35 µm in the longitudinal direction. Verfahren zum 3D-Drucken einer Leiterplatte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt S20 wiederum umfasst: Drucken einer ersten Schicht von flüssigen elektrisch leitfähigen Medium in die erste Stromschienennut und Aushärten der ersten Schicht von flüssigen elektrisch leitfähigen Medium; Drucken einer zweiten Schicht von flüssigen elektrisch leitfähigen Medium in die erste Stromschienennut und Aushärten der zweiten Schicht von flüssigen elektrisch leitfähigen Medium; Wiederholen der vorstehenden Schritte, bis die erste Stromschienennut mit dem flüssigem elektrisch leitfähigem Medium vollgefüllt wird.Procedure for 3D printing a circuit board according to Claim 1 , characterized in that step S20 in turn comprises: printing a first layer of liquid electrically conductive medium into the first busbar groove and curing the first layer of liquid electrically conductive medium; Printing a second layer of liquid electrically conductive medium in the first busbar groove and curing the second layer of liquid electrically conductive medium; Repeat the above steps until the first busbar groove is completely filled with the liquid, electrically conductive medium. Verfahren zum 3D-Drucken einer Leiterplatte nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Schicht von flüssigen elektrisch leitfähigen Medium und die zweite Schicht von flüssigen elektrisch leitfähigen Medium eine gleiche Dicke aufweisen.Procedure for 3D printing a circuit board according to Claim 4 , characterized in that the first layer of liquid electrically conductive medium and the second layer of liquid electrically conductive medium have the same thickness. Verfahren zum 3D-Drucken einer Leiterplatte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es nach dem Schritt S20 ferner die folgenden Schritte umfasst: S30: Bilden einer zweiten Isolierschicht durch Drucken unter Verwendung des 3D-Druckers auf die erste Isolierschicht und das erste Schaltungsmuster und dann Aushärten, wobei die Dicke der zweiten Isolierschicht größer als oder gleich 10 µm ist und die zweite Isolierschicht eine Durchkontaktierung zum Verbinden mit dem ersten Schaltungsmuster aufweist; Einfüllen eines flüssigen elektrisch leitfähigen Mediums in die Durchkontaktierung durch Drucken unter Verwendung des 3D-Druckers und dann Aushärten des flüssigen elektrisch leitfähigen Mediums, wobei das flüssige elektrisch leitfähige Medium nach Aushärten eine elektrisch leitfähige Säule bildet; Bilden einer dritten Isolierschicht durch Drucken unter Verwendung des 3D-Druckers auf die zweite Isolierschicht und die elektrisch leitfähige Säule und dann Aushärten, wobei die Dicke der dritten Isolierschicht größer als oder gleich 10 µm ist und die dritte Isolierschicht eine zweite Stromschienennut, die einem zweiten Schaltungsmuster entspricht, aufweist; Einfüllen eines flüssigen elektrisch leitfähigen Mediums in die zweite Stromschienennut durch Drucken unter Verwendung des 3D-Druckers und dann Aushärten des flüssigen elektrisch leitfähigen Mediums, wobei das flüssige elektrisch leitfähige Medium nach Aushärten das zweite Schaltungsmuster bildet; S40: Wiederholen des Schritts S30, bis das Drucken aller Schaltungsmuster fertiggestellt ist.Procedure for 3D printing a circuit board according to Claim 1 , characterized in that it further comprises the following steps after step S20: S30: forming a second insulating layer by printing using the 3D printer on the first insulating layer and the first circuit pattern and then curing, the thickness of the second insulating layer being greater than or is equal to 10 µm and the second insulating layer has a via for connection to the first circuit pattern; Filling a liquid electrically conductive medium into the via by printing using the 3D printer and then curing the liquid electrically conductive medium, the liquid electrically conductive medium forming an electrically conductive column after curing; Form a third insulating layer by printing using the 3D printer on the second insulating layer and the electrically conductive pillar and then curing, wherein the thickness of the third insulating layer is greater than or equal to 10 µm and the third insulating layer has a second busbar groove that has a second circuit pattern corresponds to; Filling a liquid electrically conductive medium into the second busbar groove by printing using the 3D printer and then curing the liquid electrically conductive medium, wherein the liquid electrically conductive medium after curing forms the second circuit pattern; S40: Repeat step S30 until printing of all circuit patterns is completed. Verfahren zum 3D-Drucken einer Leiterplatte nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchkontaktierung durch Gravieren mittels der Lasergravieranlage erzeugt wird.Procedure for 3D printing a circuit board according to Claim 6 , characterized in that the plated-through hole is produced by engraving using the laser engraving system. Verfahren zum 3D-Drucken einer Leiterplatte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das flüssige elektrisch leitfähige Medium durch Lichtstrahlung ausgehärtet wird.Procedure for 3D printing a circuit board according to Claim 1 , characterized in that the liquid electrically conductive medium is cured by light radiation. Verfahren zum 3D-Drucken einer Leiterplatte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der 3D-Drucker eine Auflösung von geringer als oder gleich 35 µm in Querrichtung und eine Auflösung von geringer als oder gleich 35 µm in Längsrichtung aufweist.Procedure for 3D printing a circuit board according to Claim 1 , characterized in that the 3D printer has a resolution of less than or equal to 35 µm in the transverse direction and a resolution of less than or equal to 35 µm in the longitudinal direction. Verfahren zum 3D-Drucken einer Leiterplatte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der 3D-Drucker über eine Energiestrahlungsfunktion verfügt.Procedure for 3D printing a circuit board according to Claim 1 , characterized in that the 3D printer has an energy radiation function. Verfahren zum 3D-Drucken einer Leiterplatte nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Aushärten des flüssigen elektrisch leitfähigen Mediums im Schritt S20 umfasst: Härten des gedruckten flüssigen elektrisch leitfähigen Mediums in Echtzeit durch den 3D-Drucker über Energiestrahlung, sodass das flüssige elektrisch leitfähige Medium in einen viskoelastischen Zustand gebracht wird, wonach ein völliges Aushärten durch Lichtstrahlung bewirkt wird.Procedure for 3D printing a circuit board according to Claim 10 , characterized in that the hardening of the liquid electrically conductive medium in step S20 comprises: hardening of the printed liquid electrically conductive medium in real time by the 3D printer via energy radiation, so that the liquid electrically conductive medium is brought into a viscoelastic state, after which a complete Curing is effected by light radiation. Verfahren zum 3D-Drucken einer Leiterplatte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem flüssigen elektrisch leitfähigen Medium um eine elektrisch leitfähige Nano-Tinte mit mehreren Nanopartikeln handelt.Procedure for 3D printing a circuit board according to Claim 1 , characterized in that the liquid, electrically conductive medium is an electrically conductive nano-ink with several nanoparticles. Verfahren zum 3D-Drucken einer Leiterplatte nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Größe der Nanopartikel in einem Bereich von 5 nm bis 50 nm liegt und das Gewichtsprozent der Nanopartikel in der elektrisch leitfähigen Nano-Tinte in einem Bereich von 10 Gew.-% bis 50 Gew.-% liegt.Procedure for 3D printing a circuit board according to Claim 12 , characterized in that the size of the nanoparticles is in a range from 5 nm to 50 nm and the weight percent of the nanoparticles in the electrically conductive nano-ink is in a range from 10% by weight to 50% by weight. Verfahren zum 3D-Drucken einer Leiterplatte nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei den Nanopartikeln um eines oder mehrere der Materialien Nano-Silber, Nano-Kupfer, Nano-Silberlegierung oder Nano-Kupferlegierung handelt.Procedure for 3D printing a circuit board according to Claim 12 , characterized in that the nanoparticles are one or more of the materials nano-silver, nano-copper, nano-silver alloy or nano-copper alloy. Verfahren zum 3D-Drucken einer Leiterplatte nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrisch leitfähige Nano-Tinte in ausgehärtetem Zustand einen spezifischen Widerstand von geringer als 10 µΩ·cm und eine Oberflächenhärte von größer als 2 H aufweist.Procedure for 3D printing a circuit board according to Claim 12 , characterized in that the electrically conductive nano-ink has a specific resistance of less than 10 µΩ · cm and a surface hardness of greater than 2H in the cured state.
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