CN102529292A

CN102529292A - 一种等静压的层压方法及装置

Info

Publication number: CN102529292A
Application number: CN2012100008803A
Authority: CN
Inventors: 秦会斌; 郑鹏; 秦惠民; 鲜睿; 王兆阳
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2012-01-04
Filing date: 2012-01-04
Publication date: 2012-07-04

Abstract

一种等静压覆铜板层压的方法，包括下述顺序步骤：将基材、粘结片和铜箔按顺序进行叠合并固定；进行抽真空操作；放入到压力容器内，启动介质输送泵，开启补液阀，向压力容器内补充介质并充压到一定数值；关闭补液阀，开启循环阀，进行液体循环；启动加热器对介质进行加热；通过计算机通过调节电动压力调节执行器和温度调节执行器来控制所需的压力和温度；固化完成后，停止加热，开启冷却水通过冷却器来冷却介质，进行冷却降温至常温。一种等静压覆铜板层压的装置，包括压力容器、介质输送泵、加热器、计算机、冷却器和储槽，本发明的有益效果在于：避免了能源的浪费，介质可循环使用，制得的产品厚度均匀、边缘不流胶。

Description

一种等静压的层压方法及装置

技术领域

本发明涉及一种等静压的层压方法及装置，尤其涉及一种覆铜板制造领域的等静压的层压方法及装置。

背景技术

在覆铜板制造工艺中，需要将基材、粘结片和铜箔在一定的温度和压力下固化并压合到一起，这个过程被称为层压。

现在采用的层压方法大致有真空层压机法、舱压法和连续铜箔发热层压机法三大类。其中，真空层压机法的应用最为广泛，但是其缺点是成型压力比较大，造成产品内应力也比较大，导致产品翘曲度也较大；并且，由于热压过程压力不均匀，导致产品流胶偏多，影响产品的质量和一致性。连续铜箔发热层压机法既受到材料叠合难题的制约，也存在压力不均匀和流胶过多的问题，所以推广难度较大。舱压法采用的施压介质是气体，其各个方向的压力都是相等的，所以产品不会出现压力不均匀、流胶过多的情况；但是由于以为气体为介质进行对流传热，导致传热过程慢，热效率低、造成生产周期长、生产效率低。

等静压技术是一门充满活力的应用技术，由于其具有在容器内的各个方向上所传递的压力是相等的，受压体受力均匀的特点，而广泛应用于粉末冶金、石墨、陶瓷、塑料、耐火材料、硬质合金等行业。等静压技术通常分为冷等静压、温等静压和热等静压三种。冷等静压是指在常温、100～630MPa条件下，一般采用液体介质；温等静压是指80～500℃,100MPa条件下，介质采用特殊液体或气体；热等静压是指1000～2000℃，100～630MPa，介质采用氩气或氨气。

在覆铜板制造过程中的层压工艺，对温度和压力的要求均不太高，一般情况下，压力范围在0～6MPa，温度范围在0～260℃。因此在覆铜板制造的层压工艺中引入一种液体浅等静压技术可以有效防止能源浪费。

发明内容

本发明的目的就是解决上述背景技术中存在的问题，提供一种节约能源、制得的产品厚度均匀、粘合效果良好、边缘不流胶、一致性好的等静压的层压方法及装置。

为了实现上述目的，本发明采取的技术方案是：

一种等静压的层压方法，包括下述顺序步骤：

1）将基材、粘结片和铜箔按顺序进行叠合并固定；

2）放入到橡胶袋内进行抽真空操作；

3）放入到压力容器内，启动介质输送泵，开启补液阀，抽取储槽中的介质，向压力容器内补充介质并充压0.2～0.6MPa；

4）关闭补液阀，开启循环阀，进行液体循环；

5）启动加热器对介质进行加热，逐步提高介质的温度和压力，通过压力传感器和温度传感器信号反馈；

6）计算机通过调节电动压力调节执行器和温度调节执行器来控制所需的压力和温度，在加温和加压的条件下层压固化；

7）固化完成后，停止加热，开启冷却水通过冷却器来冷却介质，进行冷却降温至常温。

优选地，所述步骤2中抽真空操作的真空度为0～30torr。

优选地，所述步骤3中的介质为去离子水。

优选地，所述步骤6中介质的温度范围为130～200℃。

优选地，所述步骤6中介质的压力范围为1～4MPa。

一种等静压的层压装置，包括压力容器外壳、可拆卸封头、介质输送泵、加热器、控制计算机、冷却器和储槽，介质输送泵通过管道分别与压力容器、加热器、冷却器和储槽连接，加热器通过管道与压力容器壳体相连接，压力容器由壳体和可拆卸封头组成，压力容器壳体上固定有压力传感器、温度传感器、压力传感器和温度传感器通过信号线与控制计算机连接。

优选地，所述介质输送泵的出口管道上设有电动压力调节执行器。

优选地，所述的电动压力调节执行器通过信号线与控制计算机连接。

优选地，所述电动压力调节执行器的排出口引至储槽内。

优选地，所述的加热器上设有温度调节执行器，所述的温度调节执行器通过信号线与控制计算机连接。

本发明一种浅等静压的层压方法及装置的有益效果在于：

1.利用真空浅等静压覆铜板层压的方法和装置，将基材、粘结片、铜箔按顺序进行叠合并固定后，放入到橡胶袋内进行抽真空操作，真空度达到要求指标后封闭橡胶袋，放入到压力容器内，启动介质输送泵，开启补液阀，抽取储槽中的介质，向压力容器内补充介质并充压到一定数值，然后关闭补液阀，开启循环阀，进行液体循环，在覆铜板制造过程中，将压力控制在1～4MPa范围内，温度控制在100～200℃范围内，满足了层压工艺对压力、温度的要求，避免了能源的浪费；

2.在层压过程中采用真空技术，控制真空度≤30 torr，采用去离子水作为压力介质和传热介质，去离子水的导热性较好，比热容较大，压缩性小，，可以大大提高生产效率，去离子水的价廉易得无污染，可循环使用，且抽真空过程能将板材中的低分子物、水汽更容易排出去，因此可以采用比较低的层压成型的压力；

3.通过压力传感器和温度传感器信号反馈，由计算机控制所需要的压力和温度条件，在加温和加压的条件下层压固化，固化完成后，停止加热，开启冷却水通过冷却器来冷却介质，进行冷却降温至常温，由此方法制得的产品，厚度均匀、粘合效果良好、边缘基本不流胶，产品一致性好；

4.加热器采取外置的方式，压力容器内部结构简单、空间利用率高，造价比较低；

5.通过介质输送泵强制实现介质的循环，热量传递速度快、压力容器内温度分布均匀；通过压力传感器和温度传感器信号计算机反馈到计算机，由计算机通过电动压力执行器和温度调节执行器控制压力容器内的压力和温度，可以实现工艺过程的精确控制，消除了产品由于温度和压力不稳定所产生的应力和流胶现象。

附图说明

图1为浅等静压系统示意图。

具体实施方式

实施例1：

一种浅等静压的层压方法，包括下述顺序步骤：

1) 将基材、粘结片和铜箔按顺序进行叠合并固定；

2) 放入到橡胶袋内进行抽真空操作；

3) 放入到压力容器内，启动介质输送泵，开启补液阀，抽取储槽中的介质，向压力容器内补充介质并充压到0.2MPa；

4) 关闭补液阀，开启循环阀，进行介质循环；

5) 启动加热器对介质进行加热，逐步提高介质的温度，通过压力传感器和温度传感器信号反馈；

6) 计算机通过调节电动压力调节执行器和温度调节执行器来控制所需的介质压力和介质温度，在加温和加压的条件下层压固化；

7) 固化完成后，停止加热，开启冷却水通过冷却器来冷却介质，进行冷却降温至常温。

优选地，所述步骤3中的介质为去离子水。

优选地，所述步骤6中的温度范围为100～200℃。

优选地，所述步骤6中的压力范围为1～4MPa。

一种浅等静压的层压装置，包括压力容器壳体1、可拆卸封头8、介质输送泵2、加热器3、冷却器15和储槽5，介质输送泵2通过管道10分别与压力容器壳体1、加热器3、冷却器15和储槽5连接，加热器3通过管道10与压力容器壳体1相连接，压力容器由壳体1和可拆卸封头8组成，压力容器壳体上固定有压力传感器6、温度传感器7，压力传感器6和温度传感器7通过信号线与控制计算机4连接。

优选地，所述介质输送泵2的出口管道10上设有电动压力调节执行器12。

优选地，所述的电动压力调节执行器12通过信号线与控制计算机连接。

优选地，所述电动压力调节执行器12的排出口引至储槽内。

优选地，所述的加热器3上设有温度调节执行器13所述的温度调节执行器13通过信号线与控制计算机4连接。

实施例2

如图1所示，本发明的浅等静压装置用来层压固化单面环氧树脂覆铜板时，按照常规的方法将半固化片、铜箔按顺序进行叠合并固定后，放入到橡胶袋内密封后，进行抽真空操作，真空度达到30torr后，封闭抽气口，放入到压力容器壳体1内，封闭可拆卸封头8，开启补液阀9，关闭循环阀14，启动介质输送泵2，抽取储槽5中的介质10，向压力容器内补充介质11并充压到0.2MPa，然后关闭补液阀9，开启循环阀14，进行介质11循环，启动加热器3对其进行加热，逐步提高其温度，升温速率1～3℃，通过压力传感器6和温度传感器7信号反馈，由控制计算机4通过调节电动压力调节执行器12和温度调节执行器13来控制所需要的压力和温度条件，逐步升温至170℃，升压至1.9MPa ，在加温和加压的条件下层压固化，固化完成后，停止加热，开启冷却水通过冷却器15来冷却介质11，进行冷却降温至常温。由此方法层压固化的单面环氧树脂覆铜板，厚度均匀、粘合效果良好、边缘基本不流胶，产品一致性好。

实施例3

如图1所示，本发明的浅等静压装置用来层压固化单面铝基覆铜板时，按照常规的方法将铝板、胶膜、铜箔按顺序进行叠合并固定后，放入到橡胶袋内密封后，进行抽真空操作，真空度达到30torr后, 封闭抽气口，放入到压力容器壳体1内，封闭可拆卸封头8，开启补液阀9，关闭循环阀14，启动介质输送泵2，抽取储槽5中的介质11，向压力容器内补充介质11并充压到0.2MPa，然后关闭补液阀9，开启循环阀14，进行介质10循环，启动加热器3对其进行加热，逐步提高其温度，升温速率1～3℃，通过压力传感器6和温度传感器7信号反馈，由控制计算机4通过调节电动压力调节执行器12和温度调节执行器13来控制所需要的压力和温度条件，逐步升温至175℃，升压至1.9MPa ，在加温和加压的条件下层压固化，固化完成后，停止加热，开启冷却水通过冷却器15来冷却介质11，进行冷却降温至常温。由此方法层压固化的铝基覆铜板，厚度均匀、粘合效果良好、边缘基本不流胶，产品一致性好。

实施例4

如图1所示，在陶瓷基覆铜板加工过程中，由于陶瓷底板特别易碎，采用常用的真空层压机法进行层压时，成品率比较低。而采用本发明的液体浅等静压装置用来层压固化单面陶瓷基覆铜板时，按照常规的方法将陶瓷底板、粘结片（粘合层）、铜箔按顺序进行叠合并固定后，放入到橡胶袋内密封后，进行抽真空操作，真空度达到30torr后, 封闭抽气口，放入到压力容器壳体1内，封闭可拆卸封头8，开启补液阀9，关闭循环阀14，启动介质输送泵2，抽取储槽5中的介质11，向压力容器内补充介质11并充压到0.2MPa，然后关闭补液阀9，开启循环阀14，进行介质11循环，启动加热器3对其进行加热，逐步提高其温度，升温速率1～3℃，通过压力传感器6和温度传感器7信号反馈，由控制计算机4通过调节电动压力调节执行器12和温度调节执行器13来控制所需要的压力和温度条件，逐步升温至170℃，升压至1.9MPa ，在加温和加压的条件下层压固化，固化完成后，停止加热，开启冷却水通过冷却器15来冷却介质11，进行冷却降温至常温。由此方法层压固化的陶瓷基覆铜板，厚度均匀、粘合效果良好、边缘基本不流胶，产品一致性好，成品率高。

Claims

1.一种等静压的层压方法，其特征在于：包括下述顺序步骤：

第一步，将基材、粘结片和铜箔按顺序进行叠合并固定；

第二步，放入到橡胶袋内进行抽真空操作；

第三步，放入到压力容器内，启动介质输送泵，开启补液阀，抽取储槽中的介质，向压力容器内补充介质并充压到0.2MPa；

第四步，关闭补液阀，开启循环阀，进行液体循环；

第五步，启动加热器对介质进行加热，逐步提高介质的温度，通过压力传感器和温度传感器信号反馈；

第六步，计算机通过调节电动压力调节执行器和温度调节执行器来控制所需的介质压力和介质温度，在加温和加压的条件下层压固化；

第七步，固化完成后，停止加热，开启冷却水通过冷却器来冷却介质，进行冷却降温至常温。

2.根据权利要求1所述等静压的层压方法，其特征在于：所述步骤2中抽真空操作的真空度为0～30torr。

3.根据权利要求1所述等静压的层压方法，其特征在于：所述步骤3中的介质为去离子水。

4.根据权利要求1所述等静压的层压方法，其特征在于：所述步骤5、6中介质的温度范围为100～200℃。

5.根据权利要求1所述等静压的层压方法，其特征在于：所述步骤6中介质的压力范围为1～4MPa。

6.一种浅等静压的层压装置，其特征在于：包括压力容器外壳、可拆卸封头、介质输送泵、加热器、控制计算机、冷却器和储槽，介质输送泵通过管道分别与压力容器、外置加热装置、冷却器和储槽连接，外置加热装置通过管道与压力容器相连接，压力容器由壳体和可拆卸封头组成，压力容器内设置有托架，压力容器壳体上固定有压力传感器、温度传感器、排气阀和安全阀，压力传感器和温度传感器通过信号线与控制计算机连接。

7.根据权利要求5所述等静压的层压装置，其特征在于：所述介质输送泵的出口管道上设有电动压力调节执行器。

8.根据权利要求6所述等静压的层压装置，其特征在于：所述的电动压力调节执行器通过信号线与控制计算机连接。

9.根据权利要求6所述等静压的层压装置，其特征在于：所述电动压力调节执行器的排出口引至储槽内。

10.根据权利要求5所述等静压的层压装置，其特征在于：所述的加热器上设有温度调节执行器，所述的温度调节执行器通过信号线与控制计算机连接。