CN105346193A - 一种覆铜板的多级储能循环液压成型装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种覆铜板的多级储能循环液压成型装置，包括内装液体介质的压合容器、控制装置、第一储能容器、第二储能容器、第三储能容器、抽液装置和加热装置，第一储能容器、第二储能容器、第三储能容器、和压合容器的侧壁与管道连接处均设有阀门；在控制装置的控制下，抽液装置驱动液体介质的流向并在管道中形成循环通路，使液体介质循环加热完成层压操作；层压操作完成后，将压合容器的液体介质进行多级，将不同能级的液体介质分别排入第一储能容器、第二储能容器、第三储能容器进行存储。采用本发明的技术方案，通过多级储能容器进行储能，铜板层压生产过程就可以节省大量的能耗，既经济又环保。

Description

一种覆铜板的多级储能循环液压成型装置

技术领域

本发明涉及覆铜板制备技术领域，尤其涉及一种覆铜板的多级储能循环液压成型装置。

背景技术

覆铜板(CopperCladLaminates)是用于制造印制线路板(PCB)的基板材料，现有技术中通常由基材、绝缘介质粘连层和铜箔三种介质复合热压而成。由于热压过程在空气或真空中完成，成型压力比较大，覆铜板表面的层压受力并不是均匀的，这样就导致压制出来的产品翘曲度高、均匀性差。

故，针对目前现有技术中存在的上述缺陷，实有必要进行研究，以提供一种方案，解决现有技术中存在的缺陷。

发明内容

为了解决现有技术存在的问题，本发明的目的在于提供一种利用液体介质均匀传递压力的性质实现覆铜板表面处处均匀加压的覆铜板的多级储能循环液压成型装置。

为了克服现有技术的缺陷，本发明的技术方案为：

一种覆铜板的多级储能循环液压成型装置，包括内装液体介质的压合容器、设置在该压合容器外壁用于控制所述压合容器完成层压操作的控制装置、第一储能容器、第二储能容器、第三储能容器、抽液装置和加热装置，所述压合容器、第一储能容器、第二储能容器、第三储能容器、抽液装置和加热装置之间通过管道联通，所述第一储能容器、第二储能容器、第三储能容器和压合容器的侧壁与管道连接处均设有阀门；多片待压合成型的覆铜板浸没在所述压合容器的液体介质，在所述压合容器本体的内壁设有多个用于测量液体介质温度信息的温度传感器，所述加热装置、所述抽液装置、所述阀门和所述温度传感器与所述控制装置电气连接；在所述控制装置的控制下，所述加热装置用于加热液体介质，所述抽液装置驱动液体介质的流向并在管道中形成循环通路，使液体介质循环加热完成层压操作；层压操作完成后，通过向所述压合容器注入冷态液体介质对所述压合容器中的液体介质进行降温，所述控制装置控制所述阀门，当所述压合容器的液体介质温度大于200℃时，利用压力差将压合容器中的液体介质排入第一储能容器；当所述压合容器的液体介质温度小于200℃且大于100℃时，利用压力差将压合容器中的液体介质排入第二储能容器；当所述压合容器的液体介质温度小于100℃时，利用压力差将压合容器中的液体介质排入第三储能容器；在下一次层压操作开始前，所述控制装置控制所述阀门开启，再分别将第一储能容器、第二储能容器和第三储能容器的液体介质排入压合容器。

优选地，所述控制装置进一步包括控制模块、输入模块和显示模块，其中，

所述输入模块用于输入层压操作的参数信息；

所述显示模块用于显示压合容器的工作状态；

所述控制模块与所述温度传感器、所述加热装置、所述抽液装置、所述阀门、所述输入模块和所述显示模块相连接，用于根据所述输入模块的参数信息和所述温度传感器所测量的温度信息控制所述阀门、所述加热装置和所述抽液装置的工作状态。

优选地，所述压合容器包括压合容器本体和容器盖，所述压合容器本体和容器盖具有相互配合的紧密封闭结构使所述压合容器形成密闭空间；所述压合容器本体的侧壁设有与所示管道连接的出液口和进液口。

优选地，所述压合容器本体中设有真空袋和真空泵，所述真空袋用于内装多片待压合成型的覆铜板；所述真空泵用于对所述真空袋进行抽真空操作并使所述真空袋处于真空状态。

优选地，所述真空袋为硅胶袋。

优选地，压所述压合容器本体和所述容器盖由铸钢材料制成。

优选地，所述控制模块采用三菱公司FX3U系列可编程逻辑控制器。

优选地，所述加热装置采用硅碳棒加热器，所述硅碳棒加热器的功率不小于50KW。

优选地，所述温度传感器采用电阻式温度传感器。

优选地，所述电阻式温度传感器为PT100。

相对于现有技术，采用本发明的技术方案，由于覆铜板层压过程在密封容器的液体介质中完成，利用液体不可压缩的性质和均匀传递压力的性质，从而使得层压样品表面处处均匀加压，压制出来的产品的翘曲度小，板内树脂固化量可以减少，不易出现白斑、裂纹，层内的气泡、空隙及麻点等；同时由于将加热装置设置在压合容器外面，从而保证了生产安全，便于设备维护；采用循环加热的方式使液体介质能够快速升温和降温，从而提高生产效率；同时，通过多级储能容器进行储能，铜板层压生产过程就可以节省大量的能耗，既经济又环保。

附图说明

图1为本发明实施例提供的一种覆铜板的多级储能循环液压成型装置的结构示意图。

图2为本发明实施例提供的一种覆铜板的多级储能循环液压成型装置中压合容器的结构示意图。

图3为本发明实施例提供的一种覆铜板的多级储能循环液压成型装置中控制装置的原理示意图。

具体实施方式

以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。

申请人在多次生产试验中发现，加热装置安装在压合容器内进行静态加温的方式下，升温和降温的速度较慢，生产效率较低；同时，将加热装置安装在压合容器内，容易造成生产安全隐患，而且一旦加热装置故障，设备检修非常麻烦。

为了克服现有技术存在的缺陷，请参阅图1、图2和图3，所示为本发明实施例提供的一种覆铜板的多级储能循环液压成型装置的结构示意图，包括内装液体介质的压合容器1、设置在该压合容器1外壁用于控制压合容器1完成层压操作的控制装置2、第一储能容器6、第二储能容器8、第三储能容器9、抽液装置3和加热装置4，压合容器1、第一储能容器6、第二储能容器8、第三储能容器9、抽液装置3和加热装置4之间通过管道5联通，第一储能容器6、第二储能容器8、第三储能容器9、和压合容器1的侧壁与管道5的连接处均设有阀门7；压合容器1包括由坚固、耐磨、耐腐蚀的铸钢材料制成的压合容器本体11和容器盖12，压合容器本体11和容器盖12具有相互配合的紧密封闭结构，容器盖12封闭后形成密闭空间，在层压操作中能够保证压合容器处于密闭状态；在压合容器本体11的侧壁设有出液口16和进液口17，出液口16和进液口17与管道连接，通过控制阀门7来控制出液口16和进液口17的大小，使压合容器1与抽液装置3和加热装置4之间形成回液通路。多片待压合成型的覆铜板14浸没在压合容器的液体介质，通常，将多片待压合成型的覆铜板14套装在真空袋13内再浸没在液体介质中，真空袋13通常选用耐高温的硅胶袋。未层压时，覆铜板14的基板、铜箔以及用于粘合基板和铜箔的粘合胶层虽然紧密层合在一起但尚未固化，需通过液体介质的压力及温度对其进行层压固化。通过真空泵对真空袋13进行抽真空操作并使真空袋13处于真空状态，保证覆铜板14在层压过程不受液体介质的影响。在压合容器本体11的内壁设有多个用于测量液体介质温度信息的温度传感器15，加热装置4、抽液装置3、阀门7和温度传感器15与控制装置2电气连接，在控制装置2的控制下，加热装置4用于加热液体介质，抽液装置3用于驱动液体介质的流向并在管道中形成循环通路，使液体介质循环加热完成层压操作。层压操作完成后，如果仅仅依靠自然冷却降温，会使生产过程变得非常长，生产效率不高。为了加快生产进程，必须通过向压合容器注入冷态液体介质对压合容器中的液体介质进行降温，同时为了节约能源，本发明提出了一种多级储能降温的技术方案。控制装置2控制各个阀门7的工作状态，当压合容器1的液体介质温度大于200℃时，利用压力差将压合容器中的液体介质排入第一储能容器6；当压合容器的液体介质温度小于200℃且大于100℃时，利用压力差将压合容器1中的液体介质排入第二储能容器8；当压合容器1的液体介质温度小于100℃时，利用压力差将压合容器1中的液体介质排入第三储能容器9；在下一次层压操作开始前，控制装置2控制阀门7开启，再分别将第一储能容器6、第二储能容器8和第三储能容器9的液体介质排入压合容器1。这样，后续的层压操作只需要补充层压消耗和热量散失的那部分热量，覆铜板层压生产过程就可以节省大量的能耗，既经济又环保。

实际中，根据粘合胶层的融化、固化等参数，控制装置控制加热装置4的加热及冷却过程，控制抽液装置3使液体介质循环加热，由于热胀冷缩效应，在密闭循环管道空间中，加热过程必然伴随的加压过程，在压力值不超过压合容器1所能承受的最大压力的情况下，选取合适加热曲线和恒温时间，以达到最优的层压固化效果。

采用上述技术方案，由于覆铜板层压过程在密封容器的液体介质中完成，利用液体不可压缩的性质和均匀传递压力的性质，从而使得层压样品表面处处均匀加压，压制出来的产品的翘曲度小，板内树脂固化量可以减少，不易出现白斑、裂纹，层内的气泡、空隙及麻点等；同时由于将加热装置设置在压合容器外面，从而保证了生产安全，便于设备维护；另外采用循环加热的方式使液体介质能够快速升温和降温，从而提高生产效率，同时，通过多级储能容器进行储能，铜板层压生产过程就可以节省大量的能耗，既经济又环保8。

在一种优选实施方式中，控制装置2进一步包括控制模块21、输入模块22和显示模块23，其中，

输入模块22用于输入层压操作的参数信息；

显示模块23用于显示压合容器的工作状态；

控制模块21与温度传感器15、抽液装置3、加热装置4、阀门7、输入模块22和显示模块23相连接，用于根据输入模块22的参数信息和温度传感器15所测量的温度信息控制阀门7、抽液装置3和加热装置4的工作状态。

在一种优选实施方式中，控制模块采用三菱公司FX3U系列可编程逻辑控制器。

在一种优选实施方式中，还包括真空泵(图2中并未示出)，用于对硅胶袋进行抽真空操作。

在一种优选实施方式中，加热装置4采用硅碳棒加热器，硅碳棒加热器的功率不小于50KW，在实际中选用100KW的硅碳棒加热器。

在一种优选实施方式中，温度传感器15采用电阻式温度传感器15。

在一种优选实施方式中，电阻式温度传感器15为PT100。PT100在-50—600℃的区间内具有反应速度快、精度高、抗干扰能力强等优点。

在一种优选实施方式中，抽液装置3为抽液泵，该抽液泵的抽液量为4500L/h，电机功率是4kW，可调速范围：150-2920r/min。

以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种覆铜板的多级储能循环液压成型装置，其特征在于，包括内装液体介质的压合容器、设置在该压合容器外壁用于控制所述压合容器完成层压操作的控制装置、第一储能容器、第二储能容器、第三储能容器、抽液装置和加热装置，所述压合容器、第一储能容器、第二储能容器、第三储能容器、抽液装置和加热装置之间通过管道联通，所述第一储能容器、第二储能容器、第三储能容器和压合容器的侧壁与管道连接处均设有阀门；多片待压合成型的覆铜板浸没在所述压合容器的液体介质，在所述压合容器本体的内壁设有多个用于测量液体介质温度信息的温度传感器，所述加热装置、所述抽液装置、所述阀门和所述温度传感器与所述控制装置电气连接；在所述控制装置的控制下，所述加热装置用于加热液体介质，所述抽液装置驱动液体介质的流向并在管道中形成循环通路，使液体介质循环加热完成层压操作；层压操作完成后，通过向所述压合容器注入冷态液体介质对所述压合容器中的液体介质进行降温，所述控制装置控制所述阀门，当所述压合容器的液体介质温度大于200℃时，利用压力差将压合容器中的液体介质排入第一储能容器；当所述压合容器的液体介质温度小于200℃且大于100℃时，利用压力差将压合容器中的液体介质排入第二储能容器；当所述压合容器的液体介质温度小于100℃时，利用压力差将压合容器中的液体介质排入第三储能容器；在下一次层压操作开始前，所述控制装置控制所述阀门开启，再分别将第一储能容器、第二储能容器和第三储能容器的液体介质排入压合容器。

2.如权利要求1所述的覆铜板的多级储能循环液压成型装置，其特征在于，所述控制装置进一步包括控制模块、输入模块和显示模块，其中，

所述输入模块用于输入层压操作的参数信息；

所述显示模块用于显示压合容器的工作状态；

所述控制模块与所述温度传感器、所述加热装置、所述抽液装置、所述阀门、所述输入模块和所述显示模块相连接，用于根据所述输入模块的参数信息和所述温度传感器所测量的温度信息控制所述阀门、所述加热装置和所述抽液装置的工作状态。

3.如权利要求1或2所述的覆铜板的多级储能循环液压成型装置，其特征在于，所述压合容器包括压合容器本体和容器盖，所述压合容器本体和容器盖具有相互配合的紧密封闭结构使所述压合容器形成密闭空间；所述压合容器本体的侧壁设有与所述管道连接的出液口和进液口。

4.如权利要求3所述的覆铜板的多级储能循环液压成型装置，其特征在于，所述压合容器本体中设有真空袋和真空泵，所述真空袋用于内装多片待压合成型的覆铜板；所述真空泵用于对所述真空袋进行抽真空操作并使所述真空袋处于真空状态。

5.如权利要求4所述的覆铜板的多级储能循环液压成型装置，其特征在于，所述真空袋为硅胶袋。

6.如权利要求3所述的覆铜板的多级储能循环液压成型装置，其特征在于，压所述压合容器本体和所述容器盖由铸钢材料制成。

7.如权利要求2所述的覆铜板的多级储能循环液压成型装置，其特征在于，所述控制模块采用三菱公司FX3U系列可编程逻辑控制器。

8.如权利要求1所述的覆铜板的多级储能循环液压成型装置，其特征在于，所述加热装置采用硅碳棒加热器，所述硅碳棒加热器的功率不小于50KW。

9.如权利要求1所述的覆铜板的多级储能循环液压成型装置，其特征在于，所述温度传感器采用电阻式温度传感器。

10.如权利要求9所述的覆铜板的多级储能循环液压成型装置，其特征在于，所述电阻式温度传感器为PT100。