CN103429014B - 一种多层板层压装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种多层板层压装置，其利用第一铜箔和第二铜箔的连续“S”形设计，将芯板置于两铜箔的毛刺面之间，并在两铜箔通电后，使铜箔产生热量将与铜箔紧密接触的半固化片熔化，从而使铜箔的毛刺面能够与芯板粘接在一起形成多层板。与现有技术相比，由于本发明铜箔与芯板接触面升温较为均匀，因此保证了芯板间的温度一致性；而且本发明热量直接通过铜箔传导，避免了热传导过程中热量的散失大大降低了加温的时间和压合的时间，提高了层压的效率。
Description
技术领域
本发明属于印制线路板制作技术领域，具体涉及的是一种多层板层压装置。
背景技术
多层线路板是指由三层以上的导电图形与绝缘材料交替层压粘接在一起形成的印制电路板。其制造过程为：基材-图像转移-蚀刻-排板-层压-外层制作-成型。其中层压是多层线路板制作工艺中的重要工序，是利用半固化片的特性(半固化片是由玻璃布浸渍环氧树脂后，烘去其中的溶剂而制成的一种片状材料)，在一定温度下融化，成为液态并填充图形空间处，形成绝缘层，然后进一步加热使其逐步固化，形成稳定的绝缘材料，同时将各线路各层连接成一个整体的方式。
目前，多层印制板的层压均采用真空压合机，其结构为两块平行热盘(平板)，一般采用导热油媒介，将热量通过缓冲材料(如牛皮纸等)传导给多层印制板。但是这种加热方式是一种间接的加热方式，热媒介质在传输过程中会存在热量的散失，而热盘中的热传导至受热板时还有类似牛皮纸等缓冲材料的热损失；另外由于热是由叠层的外部向中心传递即热交换是靠叠层间的层间接触完成，因此在两热盘之间无法同时使用叠层太高的板，而每一套叠层的多层板中间的绝缘介质又是热的不良导体，这就会造成每一叠层两边与中间的温度差异比较大，故需要采用升温速率较低的方式进行加热，但即使如此加热过程中仍然会存在30度左右的差异，这种温度的差异不仅体现在每叠板的Z轴方向上而且还会体现在X-Y轴方向上，这样就导致压合后板的质量存在较大差异，压合就是使芯板的温度与PP的温度达到高分子化时将其粘合，此时彼此的温度差异才会缩小，为了使多层板的压合达到质量保证需要在达到高分子化温度时恒温较长时间，在60分钟左右，综合以上过程常规的压合消耗的热量会比较多，总压合时间在130分钟左右。
综上所述，目前多层印制板的层压方式中存在升温时间长、两边与中间温度差异大、热量散失大、热源浪费大以及压合时间长等问题。
发明内容
为此，本发明的目的在于提供一种多层板层压装置，以解决目前多层印制板的层压方式所存在的升温时间长、两边与中间温度差异大、热量散失大、热源浪费大以及压合时间长等问题。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的。
一种多层板层压装置，包括：
电源(70)，所述电源(70)连接有上压板(10)和下压板(20)，
若干绝缘铝板(30)，位于上压板(10)和下压板(20)之间；
若干芯板(40)，位于两相邻绝缘铝板(30)之间，所述芯板(40)由内层板(41)和位于内层板(41)上下表面的半固化片(42)构成；
第一铜箔(50)，与电源(70)电连接，位于上压板(10)和下压板(20)之间且呈连续“S”形，其一面为毛刺面，一面为光滑面；
第二铜箔(60)，与电源(70)电连接，位于上压板(10)和下压板(20)之间且呈连续“S”形，其一面为毛刺面，一面为光滑面；
其中所述芯板(40)位于第一铜箔(50)的毛刺面和第二铜箔(60)的毛刺面之间；所述绝缘铝板(30)位于第一铜箔(50)或第二铜箔(60)折叠后的光滑面之间；
将上压板(10)与电源(70)正极连接，下压板(20)与电源(70)负极连接，通电后第一铜箔(50)及第二铜箔(60)产生热量，热量直接传递给夹在第一铜箔(50)和第二铜箔(60)间的芯板上，位于第一铜箔(50)毛刺面和第二铜箔(60)毛刺面之间芯板(40)受热后上下表面的半固化片(42)熔化，使第一铜箔(50)和第二铜箔(60)的毛刺面与芯板(40)的上下表面紧密结合；
取出位于第一铜箔(50)或第二铜箔(60)折叠后的光滑面夹持之间的绝缘铝板(30)；切除第一铜箔(50)和第二铜箔(60)未与芯板(40)粘接的部分，形成多层板。
优选地，所述绝缘铝板(30)的外侧包覆有一层厚度为50um的绝缘层。
优选地，所述电源(70)为直流电源。
本发明与现有技术相比，有益效果在于：本发明提供的多层板层压装置，利用第一铜箔和第二铜箔的“S”形设计，将芯板置于两铜箔的毛刺面之间，并在两铜箔通电后，使铜箔产生热量将与铜箔紧密接触的半固化片熔化，从而使铜箔的毛刺面通过半固化片能够与芯板粘接在一起。本发明由于铜箔与芯板接触面升温较为均匀，因此保证了芯板间的温度一致性；而且本发明热量直接通过铜箔传导，避免了热量的散失大大降低了加温的时间和压合的时间，提高了层压的效率。
附图说明
图1为本发明多层板剖面结构示意图；
图2为本发明层压加热过程的剖面结构示意图；
图3为本发明芯板结构示意图。
图中标识说明：上压板10、下压板20、绝缘铝板30、芯板40、内层板41、半固化片42、第一铜箔50、第二铜箔60、电源70。
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。
请参阅图1、图2、图3所示，图1为本发明多层板剖面结构示意图；图2为本发明层压加热过程的剖面结构示意图；图3为本发明芯板结构示意图。本发明实施例提供的是一种多层板层压装置，以解决目前多层印制板的层压方式所存在的升温时间长、两边与中间温度差异大、热量散失大、热源浪费大以及压合时间长等问题。
其中该多层板层压装置，包括有：电源70，上压板10，下压板20，绝缘铝板30，芯板40，第一铜箔50和第二铜箔60。
电源70为直流电源，其主要用于提供低压直流电，且通过控制电脑进行控制，以产生生产板材所需要的升温曲线，上压板10与电源70的正极连接，下压板20与电源70的负极连接，而第一铜箔50和第二铜箔60也分别连接到电源70的正负极，当通电时，第一铜箔50和第二铜箔60可对应产生热量。
在上压板10，下压板20之间设置有若干绝缘铝板30和若干芯板40，这些绝缘铝板30及芯板40之间互相平行，且绝缘铝板30和芯板40交替排列，即在两个相邻的绝缘铝板30之间有一块芯板40。其中绝缘铝板30的外侧包覆有一层厚度为50um的绝缘层，且非常光滑，此处绝缘铝板30的外侧是指绝缘铝板30的上、下、左、右以及前、后表面，以确保绝缘铝板30不与铜箔接触；芯板40中间为内层板41，内层板41的上下表面均为半固化片42。
第一铜箔50和第二铜箔60均位于上压板10和下压板20之间，且均呈连续“S”形，第一铜箔50和第二铜箔60的一面为毛刺面，一面为光滑面；芯板40位于第一铜箔50的毛刺面和第二铜箔60的毛刺面之间；所述绝缘铝板30位于第一铜箔50或第二铜箔60折叠后的光滑面之间；且这种情况交替出现(见图2)。
本发明实施例中仅以两个芯板为例进行说明，图2中由上向下可知，第二铜箔60呈连续“S”形折叠后，在其两光滑面之间对应可将位于上方和下方的两块绝缘铝板30夹持；而第一铜箔50的两光滑面则仅仅将中间的一块绝缘铝板30夹持，对应地，第一铜箔50和第二铜箔60的毛刺面则分别位于两块芯板40的上下两侧，在进行层压时，必然会使第一铜箔50和第二铜箔60的毛刺面与芯板40的上下表面接触。
由此可以看出，绝缘铝板30的上下两面都是与铜箔的光滑面接触的，而芯板40的上下两面则都是与铜箔的毛刺面(或粗糙面)接触的，这在后续的加热加压过程中，可以看出，芯板40上下两面与第一铜箔50、第二铜箔60之间就能够保证紧密的结合。
由于绝缘铝板30表面的绝缘层可以使第一铜箔50、第二铜箔60通电时，不会出现短路的情况；而本身绝缘铝板30又具有良好的导热性能，因此可以使垂直方向上的热量传递更加快速。
本发明工作原理为：首先将上压板10与电源70正极连接，下压板20与电源70负极连接，同时保证第一铜箔50及第二铜箔60与上压板10、下压板20接触，以使其通电。
当第一铜箔50及第二铜箔60通电后，根据焦耳定律，电能通过铜箔后会转换成热能，这样在每一层折叠的“S”形铜箔上都会产生热量，且都比较均匀，此时位于第一铜箔50毛刺面和第二铜箔60毛刺面之间芯板40受热后上下表面的半固化片42熔化，使铜箔与芯板40之间能紧密结合。
之后取出位于第一铜箔50或第二铜箔60折叠后的光滑面之间夹持的绝缘铝板30，由于是光滑面接触，因此可以方便取出；接着则切除第一铜箔50和第二铜箔60未与芯板40粘接的部分，即可得到多层板。
以上是以两个芯板为例进行的说明，本发明实施例中根据铜箔的连续“S”形折叠数量不同还可以同时制作两个以上的多层板，其具体方式与两层芯板制作方式相同。
本发明电源供应电压给叠层板材表面的铜箔，电流通过连续的铜箔，以焦耳定律原理加热于板材上，使电能转化成热能。在电压电流不断输出的同时，根据焦耳定律在铜箔上不断产生热量，产生的热量则不断的传递给芯板，当芯板的热量积聚到一定程度达到PP高分子化温度时将铜箔、PP和内层板粘合在一起形成多层板。通过这种方式可使叠板在Z-轴方向的任意二点温度差在5℃以内，在X-Y轴向上则基本上没有温度的差异；由于温度比较均匀且属于直接传热，因此其可使每炉板的加工总时间在90分钟左右，相比与现有技术可以节约40分钟左右。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (1)
1.一种多层板层压装置，其特征在于，包括：电源，上压板，下压板，绝缘铝板，芯板，第一铜箔和第二铜箔；电源为产生生产板材所需要的升温曲线的直流电源，上压板与电源的正极连接，下压板与电源的负极连接，第一铜箔和第二铜箔分别连接到电源的正负极；当通电时，第一铜箔和第二铜箔可对应产生热量；所述上压板，下压板之间设置有若干绝缘铝板和若干芯板，所述绝缘铝板及芯板之间互相平行，且绝缘铝板和芯板交替排列，即在两个相邻的绝缘铝板之间有一块芯板；其中绝缘铝板的外侧包覆有一层厚度为50um的光滑绝缘层，以确保绝缘铝板不与铜箔接触；芯板中间为内层板，内层板的上下表面均为半固化片；第一铜箔和第二铜箔均位于上压板和下压板之间，且均呈连续“S”形，第一铜箔和第二铜箔的一面为毛刺面，一面为光滑面；芯板位于第一铜箔的毛刺面和第二铜箔的毛刺面之间；所述绝缘铝板位于第一铜箔或第二铜箔折叠后的光滑面之间；所述第二铜箔呈连续“S”形折叠后，在其两光滑面之间对应可将位于上方和下方的两块绝缘铝板夹持；第一铜箔的两光滑面则仅仅将中间的一块绝缘铝板夹持，相应第一铜箔和第二铜箔的毛刺面则分别位于两块芯板的上下两侧，在进行层压时，使第一铜箔和第二铜箔的毛刺面与芯板的上下表面接触；绝缘铝板的上下两面都是与铜箔的光滑面接触的，而芯板的上下两面则都是与铜箔的毛刺面接触的，这在后续的加热加压过程中，芯板上下两面与第一铜箔、第二铜箔之间就能够保证紧密的结合；当第一铜箔及第二铜箔通电后，电能通过铜箔后会转换成热能，在每一层折叠的“S”形铜箔上都会产生热量，且都比较均匀，此时位于第一铜箔毛刺面和第二铜箔毛刺面之间芯板受热后上下表面的半固化片熔化，使铜箔与芯板之间能紧密结合；之后取出位于第一铜箔或第二铜箔折叠后的光滑面之间夹持的绝缘铝板，由于是光滑面接触，因此可以方便取出；接着则切除第一铜箔和第二铜箔未与芯板粘接的部分，即可得到多层板。
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