CN103022721A - 一种超材料板的封装模具 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种超材料板的封装模具，包括上模盖、下模盖和浇注口，U型间隔板和超材料板交替叠放在上模盖与下模盖对合而成的容置腔内，所述的每块超材料板都夹在两块U型间隔板之间，采用定位杆与超材料板和U型间隔板的定位孔相配合，方便超材料板定位安装，解决了微阵列结构不易对齐的缺陷；同时在U型间隔板的U型腔内插入了同样厚度的实心隔板，防止超材料板因为自身重力或轻微挤压而发生变形或弯曲，同时实心隔板也成为超材料封装层的一部分；根据超材料板之间所需的实际间距来设计U型间隔板的厚度，提高了超材料板的间隔距离精度；本发明设计的封装超材料板的模具，结构简单、容易拆装，方便超材料板定位对齐，可用于大规模超材料的生产。

Description

一种超材料板的封装模具

【技术领域】

本发明涉及超材料领域，尤其涉及一种超材料板的封装模具。

【背景技术】

超材料这一概念最先由前苏联人Veselago于1968年首先提出。超材料是由多个超材料功能板通过层叠或其他阵列方式组合而成，超材料功能板由介质基板和阵列在介质基板上的多个人造微结构组成，通过对人造微结构的结构和大小进行设计，并将多个人造微结构按照特定的排布规律进行排布，可以使超材料功能板对电磁波具有特定的电磁调制功能。人造微结构一般设计在电磁波波长的十分之一的尺度范围内，因此，对电磁波而言，人造微结构及其所在的介质基板可以等效为具有等效介电常数和等效磁导率的超材料基本结构单元，当改变人造微结构的结构和大小时，超材料基本结构单元的等效介电常数和等效磁导率将随之改变，超材料正是通过对每一个超材料基本结构单元的设计实现对电磁波的调制。

电磁超材料由于表现出非常奇妙的电磁效应，可用于吸波材料和隐形材料等领域，成为吸波材料领域研究的热点。超材料的性质和功能主要来自于其内部的结构，可以说“超材料”是通过人工手段量体裁衣制成的复合材料。为设计和合成“超材料”，人们进行了很多研究工作。为了尽快实现超材料的产业化，超材料的封装领域研究也日益增多。

超材料的封装主要是支撑和保护内部器件系统、实现信号和功率的分配以及热量的散失，以保证内部器件的正常运转。超材料的加工过程主要是将带有微阵列金属结构的PCB基板迭层在一起，层板之间填充其他介质。在层叠具有微阵列金属结构的PCB过程中需要将各层板对整，并且需要将不同PCB板层的微阵列金属结构对齐，如何精确制备具有周期排列的三维精细结构成为超材料制备技术的关键。

【发明内容】

本发明所要解决的技术问题是：提供一种封装多层超材料板的模具，该模具方便超材料板定位安装，解决了微阵列结构不易对齐的缺陷，并且该模具容易拆装，可用于大规模超材料的生产。

本发明实现发明目的采用的技术方案是，一种超材料板的封装模具，包括上模盖、下模盖和浇注口，U型间隔板和超材料板交替叠放在上模盖与下模盖对合而成的容置腔内，所述的每块超材料板都夹在两块U型间隔板之间，其特征在于：还包括定位杆，所述的定位杆与U型间隔板的定位孔和超材料板的定位孔相配合。

所述的上模盖和下模盖也开有与所述定位杆相配合的连接孔。

还包括隔板，所述的隔板内置在U型间隔板的U型腔内。

所述的隔板为实心隔板，所述隔板厚度与所述U型隔板的厚度相一致，所述隔板的体积小于所述U型间隔板的U型腔体积。

所述的隔板的材质与封装层的材质相同，使隔板成为封装层的一部分。

所述的U型间隔板的厚度根据相邻超材料板之间所需的间隔而设计。

还包括将模具紧固的夹具。

所述的夹具为G型夹具。

所述的上模盖、下模盖与U型间隔板之间分别衬有密封圈。

本发明的有益效果是：采用定位杆与超材料板和U型间隔板的定位孔相配合，方便超材料板定位安装，解决了微阵列结构不易对齐的缺陷；同时在U型间隔板的U型腔内插入了同样厚度的实心隔板，防止超材料板因为自身重力或轻微挤压而发生变形或弯曲，同时实心隔板也成为超材料封装层的一部分；根据超材料的实际应用，由超材料板之间所需的实际间距来设计U型间隔板的厚度，提高了超材料板的间隔距离精度；本发明设计的封装超材料板的模具，结构简单、容易拆装，方便超材料板定位对齐，可用于大规模超材料的生产。

【附图说明】

图1为本发明结构分解示意图。

【具体实施方式】

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1所示，一种超材料板的封装模具，包括上模盖1、下模盖2、定位杆4、夹具和浇注口，U型间隔板6和超材料板7交替叠放在上模盖1与下模盖2对合而成的容置腔内，所述的每块超材料板7都夹在两块U型间隔板6之间，所述的U型间隔板的厚度根据相邻超材料板之间所需的间隔而设计，提高了超材料板的间隔距离精度；上模盖、下模盖与U型间隔板之间还分别衬有密封圈3；所述的U型间隔板和超材料板都开有与定位杆4相配合的U型间隔板定位孔6.1和超材料板定位孔7.1，定位杆4穿过交替叠放的U型间隔板6和超材料板7，方便超材料板定位安装，解决了微阵列结构不易对齐的缺陷，并且仅用一个定位杆，不会因加工精度有限引起超材料板受挤压的情况；

所述的上模盖和下模盖也开有与所述定位杆相配合的连接孔；在所述的U型间隔板的U型腔内还插入有实心隔板5，防止超材料板因为自身重力或轻微挤压而发生变形或弯曲，并且实心隔板5的厚度与U型间隔板的厚度一致，所述实心隔板5的体积小于所述U型间隔板的U型腔体积，剩余的空腔封装时注入胶液形成封装层，并且所述的实心隔板5的材质与封装胶液的成分相同，使实心隔板5直接成为超材料封装层的一部分。

所述的将模具紧固的夹具采用的是G型夹具10，这种紧固方式减小了对整个模具系统中超材料板的挤压，防止了超材料板的变形。并且在本实施例中，浇注口采用的是开放式浇注口，所述的开放式浇注口为带有导槽9.1的浇注部9通过连接件固定在上模盖或下模盖上，本实施例中的浇注部9是固定在下模盖2上，导槽9.1的倾斜面方向与U型间隔板的U型开口对应，使得胶液顺着导槽、U型间隔板的U型开口流入模具内；本发明设计的封装超材料板的模具，结构简单、容易拆装，方便超材料板定位对齐，可用于大规模超材料的生产。

具体的封装方法为：

定位杆4穿过U型间隔板定位孔6.1和超材料板定位孔7.1，U型间隔板6和超材料板7交替叠放，每块超材料板7都夹在两块U型间隔板6之间，并且每一个U型间隔板6的U型腔内还插入一块材质与封装胶液相同的实心隔板5；

将套有U型间隔板和超材料板的定位杆的一端穿过上模盖的连接孔，另一端穿过下模盖的连接孔，使U型间隔板6和超材料板7安装在上模盖1和下模盖2之间；

用G型夹具10夹紧上模盖1和下模盖2，使U型间隔板和超材料板紧固在模具内；

将制备好的有机树脂胶液通过浇注口顺着导槽9.1注入到模具内，所述的每块超材料板开有让有机树脂胶液流过的注入孔8，有机树脂胶液通过注入孔8使超材料板之间、超材料板和上模盖之间、超材料板和下模盖之间充满有机树脂胶液；

然后固化、脱模形成超材料。

具体的，所述的上模盖、下模盖与U型间隔板之间分别衬有密封圈，所述的有机树脂胶液中含有有机树脂和固化剂，所述的有机树脂为环氧树脂、溴化环氧树脂或酚醛树脂。

制备好的超材料包括多层超材料板和封装层，所述的封装层的填充料为有机树脂胶；可以根据实际需要，把制备好的超材料切割成所需大小。

应该理解，浇注口还可以采用封闭式浇注口，封闭式浇注口包括一个进注口、一个出气口分别设置在上模盖、下模盖上；当进行胶液注入使，胶液通过进注口流入到模具内，同时出气口外设一个抽真空，能使注入的胶液快速地充满整个填充腔内；由于在注入胶液过程中，模具内的气体不断被抽完，固化后的封装层也就是有机树脂胶不含气泡。

在上述实施例中，仅对本发明进行了示范性描述，但是本领域技术人员在阅读本专利申请后可以在不脱离本发明的精神和范围的情况下对本发明进行各种修改。

Claims (9)

1.一种超材料板的封装模具，包括上模盖、下模盖和浇注口，U型间隔板和超材料板交替叠放在上模盖与下模盖对合而成的容置腔内，所述的每块超材料板都夹在两块U型间隔板之间，其特征在于：还包括定位杆，所述的定位杆与U型间隔板的定位孔和超材料板的定位孔相配合。

2.根据权利要求1所述的超材料板的封装模具，其特征在于：所述的上模盖和下模盖也开有与所述定位杆相配合的连接孔。

3.根据权利要求1所述的超材料板的封装模具，其特征在于：还包括隔板，所述的隔板内置在U型间隔板的U型腔内。

4.根据权利要求3所述的超材料板的封装模具，其特征在于：所述的隔板为实心隔板，所述隔板厚度与所述U型隔板的厚度相一致，所述隔板的体积小于所述U型间隔板的U型腔体积。

5.根据权利要求3或4所述的超材料板的封装模具，其特征在于：所述的隔板的材质与封装层的材质相同，使隔板成为封装层的一部分。

6.根据权利要求1或4所述的超材料板的封装模具，其特征在于：所述的U型间隔板的厚度根据相邻超材料板之间所需的间隔而设计。

7.根据权利要求1所述的超材料板的封装模具，其特征在于：还包括将模具紧固的夹具。

8.根据权利要求7所述的超材料板的封装模具，其特征在于：所述的夹具为G型夹具。

9.根据权利要求1所述的超材料板的封装模具，其特征在于：所述的上模盖、下模盖与U型间隔板之间分别衬有密封圈。

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