李 茜，朱 丽，王洪成，章维一

(1.南京理工大学机械工程学院，江苏南京，210094;2.南京航空航天大学仿生结构与材料防护研究所，江苏南京，210016)

0 引言

随着电子产品向小型化、柔性化方向发展，成本高、环境污染严重、精度低的传统制造技术已不能满足现代生产的要求。近年来，喷墨印刷法制作电子线路技术得到了国内外学者的广泛研究［1－3］。喷墨印刷是将数字化图形信息输入喷墨印刷机，油墨被以一定速度经微喷嘴喷射到承印物上的技术。与传统制造工艺相比，喷墨印刷制造工艺制作成本得到降低，且印制出的导线结构稳定、精度高。

本文设计的导线印制系统基于微流体脉冲驱动控制技术［4－5］，以脉冲惯性力为主动力，驱动液体墨水在承印物上喷射形成导线图形。近年来，南京理工大学微系统研究室对微流体脉冲驱动控制技术及其在生物、化学等领域展开了一系列的研究［6－7］。

本系统主要实现压电作动器驱动波形产生、工作台电机运动控制以及液滴喷射与工作台运动的相互协调。采用FPGA内置Nios II软核为微处理器，建立SOPC(System On a Programmable Chip)系统，以FPGA提供的核外逻辑单元实现系统的逻辑处理的功能完成导线印制控制系统的开发。相较于采用单片机进行数据处理与控制与FPGA进行逻辑单元搭建的组合的方式，采用内嵌Nios II的FPGA的芯片将可编程器件的逻辑控制能力与单片机的数据处理能力相结合，其电路结构简单、开发周期短、可拓展性好。

1 导线印制系统总体结构

1.1 导线印制系统结构

基于微流体脉冲控制技术的导线印制系统如图1所示，主要由控制系统、功率放大器、电机驱动器、工作台、压电致动器、微喷嘴和数码显微镜组成。……