CN105420655A - 一种基于含浸工艺的绝缘镜板的生产工艺 - Google Patents

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Abstract

本案公开了一种基于含浸工艺的绝缘镜板的生产工艺，包括：S1：在惰性气体氛围中，将铝熔融；S2：将不锈钢板浸入熔融的铝中，取出冷却；S3：将第一粉体加至铝中，加热至熔融，得第一熔融混合液；S4：将不锈钢板浸入第一熔融混合液中，取出冷却；S5：将第二粉体加至第一熔融混合液中，加热至熔融，得第二熔融混合液；S6：将不锈钢板浸入第二熔融混合液中，取出冷却，经酸洗钝化后即得绝缘镜板；其中，第一粉体包括：锆50重量份；钴2～4重量份；第二粉体包括：钙50重量份；镁10～12重量份。本案通过对常规含浸工艺进行改进，使得制备出的镜板能够实现在高温高压强条件下保证高频次的使用，不胀缩，表面平整耐磨，不凹陷。

Description

一种基于含浸工艺的绝缘镜板的生产工艺
技术领域
本发明涉及一种绝缘板的生产工艺，具体涉及一种基于含浸工艺的绝缘镜板的生产工艺。
背景技术
在制造生产线路板（PCB）的主体基材时，需要使用电压机来将多层不同的材料进行压合，这种电压机的工作原理是通过铜箔（或铝箔）导电加热被加工的胶粘树脂材料，并通过施加一定压力将多层材料压合至少半小时，从而制得线路板基材，而在使用电压机压合过程中，出于成本考虑，单次压合操作往往需要同时压合多片线路板基材，而为了使多片线路板基材在压合时，彼此不被影响，需要将它们叠合，并在它们之间插入一种特制的绝缘板，它具有绝缘，传热，支撑及分离的作用，这种特制的具有超高平整度的绝缘板被称作为镜板。
镜板与普通绝缘板最大的区别就是其表面有一种致密的涂层，该涂层对镜板的性能有着极大的影响，在压合工艺中，对镜板的性能要求十分高，电压机在操作时，既产生高温热量（大于300℃），又有很强的压力（大于50MPa），这就需要镜板具备出色的耐热压性能，即镜板需要具有很高的极限耐受温度和极限耐受压强，并且，更为重量的是，镜板的表面涂层须在经过多次热压后依然能保持十分的平整光滑，表面没有凹陷，不发生胀缩，而目前在现有工艺中还无法实现这一要求，现有技术的镜板一般在常温下约能使用100次左右后，其表面就开始出现凹陷，导致镜板失效，而在高温下也仅能使用约50次就已失效。而在现有技术无法满足这一要求的主要原因是这种涂层的制备工艺还未成熟。
发明内容
针对现有技术的不足之处，本发明的目的在于提供一种基于含浸工艺的绝缘镜板的生产工艺，由此工艺生产出的镜板能够实现在高温高压强条件下保证高频次的使用，不胀缩，表面平整耐磨，不凹陷。
本发明的技术方案概述如下：
一种基于含浸工艺的绝缘镜板的生产工艺，包括：
S1：在惰性气体氛围中，将铝加热至熔融状态；
S2：将不锈钢板完全浸入熔融的铝中，随后取出冷却；
S3：将第一粉体加入至熔融的铝中，并继续加热直至第一粉体熔融，混匀，得到第一熔融混合液；其中，所述第一粉体与铝的重量比为10～12∶100；
S4：将不锈钢板完全浸入第一熔融混合液中，随后取出冷却；
S5：将第二粉体加入至第一熔融混合液中，并继续加热直至第二粉体熔融，混匀，得到第二熔融混合液；其中，所述第二粉体与铝的重量比为3～4∶100；
S6：将不锈钢板完全浸入第二熔融混合液中，随后取出冷却，经酸洗钝化后即得绝缘镜板；
其中，所述第一粉体包括以下材料：
锆50重量份；
钴2～4重量份；
所述第二粉体包括以下材料：
钙50重量份；
镁10～12重量份。
优选的是，所述的基于含浸工艺的绝缘镜板的生产工艺，其中，所述第一粉体还包括2～4重量份的铁。
优选的是，所述的基于含浸工艺的绝缘镜板的生产工艺，其中，所述第一粉体还包括6～8重量份的钡。
优选的是，所述的基于含浸工艺的绝缘镜板的生产工艺，其中，所述第二粉体还包括4～6重量份的锡。
优选的是，所述的基于含浸工艺的绝缘镜板的生产工艺，其中，所述第二粉体还包括2～4重量份的锌。
本发明的有益效果是：本案通过对常规含浸工艺进行改进，获得了一套全新的镜板涂层的生产工艺；通过分次含浸和使用不同种类的涂层熔融液，以最大限度的减小涂层附着后的内部应力，以提高涂层的稳定性和牢固度，使得制备出的镜板能够实现在高温高压强条件下保证高频次的使用，不胀缩，表面平整耐磨，不凹陷。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
实施例1
本案提出一实施例的基于含浸工艺的绝缘镜板的生产工艺，包括：
S1：在惰性气体氛围中，将铝加热至熔融状态；
S2：将不锈钢板完全浸入熔融的铝中，随后取出冷却；
S3：将第一粉体加入至熔融的铝中，并继续加热直至第一粉体熔融，混匀，得到第一熔融混合液；其中，第一粉体与铝的重量比为10～12∶100；
S4：将不锈钢板完全浸入第一熔融混合液中，随后取出冷却；
S5：将第二粉体加入至第一熔融混合液中，并继续加热直至第二粉体熔融，混匀，得到第二熔融混合液；其中，第二粉体与铝的重量比为3～4∶100；
S6：将不锈钢板完全浸入第二熔融混合液中，随后取出冷却，经酸洗钝化后即得绝缘镜板；
其中，第一粉体包括以下材料：
锆50重量份；
钴2～4重量份；
第二粉体包括以下材料：
钙50重量份；
镁10～12重量份。
在现有技术中，常规的含浸工艺是将各种粉体一次性熔融后，将不锈钢板浸入，随后取出，通过氧化手段使其表面形成相应金属粉体的氧化物，这种涂层的加工方法虽然较为方便，但有些缺点，即通过这种方法获得的涂层的内部应力较大，在遇到高温高压下，涂层易变形，发生胀缩或凹陷。
本案通过将各种粉体分批次熔融后多次含浸的方式来尽可能的减小涂层的内部应力，例如，铝所产生的应力最小，与其他基板的兼容性最好，因此，将铝最先熔融，将不锈钢含浸其中镀上铝，随后在将表面覆有铝的不锈钢板浸入铝+第一粉体的第一熔融混合液，镀上铝+第一粉体的混合层，注意，此时不是在铝层上镀上铝+第一粉体的混合层，由于第一粉体的引入，使得第一熔融混合液的温度高于熔融的铝的温度（铝的熔点是660℃），因此，当表面覆有铝的不锈钢板浸入第一熔融混合液后，原先的铝层被融化，并一起融入了第一熔融混合液中，因此在这一步之后，得到的是不锈钢基板层+铝和第一粉体的混合层，同理，在引入第二粉体后，得到的是不锈钢基板层+铝、第一粉体和第二粉体的混合层，最终的产品是单涂层结构而非三涂层结构。在浸入第一熔融混合液时，铝的作用就好像一位引路者，带领铝和第一粉体走向不锈钢板，使得铝和第一粉体与不锈钢的结合不至于太突兀，同理，在浸入第二熔融混合液时，铝和第一粉体的作用也如同一位引路者，带领铝、第一粉体和第二粉体走向不锈钢板，使得铝、第一粉体及第二粉体与不锈钢的结合势能降低，最终的表现就是涂层与基板之间的吸附力增加，涂层内部的应力减小，使得涂层的物理性能得到全面提升。
然而，并非所有的涂层配方都适用于这种工艺，换句话说，将一个现有技术的配方中的各种粉体按照本案的工艺去分成多个批次的熔融、含浸，最终得到的产品也并非全部能产生积极的效果，配方中各种粉体的组合与最终产品的效果具有非常明显的不确定性，本案目前只发现几组第一粉体和第二粉体的组合能够与铝和不锈钢产生积极的改善效果，而其他材料的组合则几乎与按常规工艺生产出的镜板性能无异。例如，将上述第一粉体中的钴和第二粉体中的镁调换位置，且各自的添加量不变，尽管最终涂层的组分都相同，但得到的涂层的物理性能却存在明显的差异，调换位置后得到的镜板的性能明显下降。
除此之外，第一粉体和第二粉体相对于铝的重量比也应该受到限定，超出限定的范围，将超出铝的调节能力范围，使得铝无法有效释放第一粉体和第二粉体的溶解势能，无法实质性的减小涂层的内部应力。同样，第一粉体和第二粉体中各自成分的比例也应受到限定。
第一粉体和第二粉体中，各金属粉体的重量份比例只是体现其自身配方的比例，与第一粉体和第二粉体相对于铝的重量比例没有直接关联，不属于同一重量单位。
在S6中，酸洗钝化属于现有技术，目的是使金属经氧化后，变成其相应的金属氧化物，从而实现绝缘功能。这种氧化的方法不受限定，有多种方法，例如可以放置于空气中，会自动被空气氧化，只是速度较慢，也可采用高压氧加速这种氧化反应，或采用强酸氧化或氧化剂钝化的方法使金属变成其氧化物。
实施例2
在实施例1的基础上，第一粉体还包括2～4重量份的铁。这种工艺对第一粉体的配方比较苛刻，仅能允许有限量的铁被引入。铁能调节涂层的凝固速率，减小涂层在冷却时的收缩势能，从而可以减小镜板的胀缩率。但若将铁安置在第二粉体中，则将使得涂层的应力急剧增加。
实施例3
在实施例2的基础上，第一粉体还包括6～8重量份的钡。钡的引入不会引起涂层应力的增加，且能够有效提高涂层在高温下的抗压性能，使得镜板热压次数得到大幅提升。但若将钡安置在第二粉体中，则将使得涂层的应力增加。
实施例4
在实施例1的基础上，第二粉体还包括4～6重量份的锡。有限量的锡不会引起应力的变化，同时，锡能够调节混合粉体熔融液的流动性，使得不锈钢在含浸后脱离熔融液面时，获得较高的平整度，这一点对镜板的性能十分重要。若将锡置于第一粉体中，将导致锡的这一功能无法被发挥出来。
实施例5
在实施例4的基础上，第二粉体还包括2～4重量份的锌。有限量的锌不会引起应力的变化，同时，锌在一定程度上能以热能或机械能的形式释放涂层在被氧化时的氧化势能，从而可以防止金属粉体在变成氧化物后其内部应力失控膨胀。
对比例1
将实施例1中的第一粉体和第二粉体互换位置。
对比例2
将实施例1，第一粉体中的钴和第二粉体中的镁互换位置，包括用量。
对比例3
将实施例1，第一粉体中的锆和第二粉体中的钙互换位置，包括用量。
对比例4
将实施例1中的步骤S2省去。
对比例5
将实施例1中的步骤S2和S4省去。
表一分别列出采用不同实施例和对比例的方案所得镜板的性能参数。
尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节。

Claims (5)

1.一种基于含浸工艺的绝缘镜板的生产工艺，包括：
S1：在惰性气体氛围中，将铝加热至熔融状态；
S2：将不锈钢板完全浸入熔融的铝中，随后取出冷却；
S3：将第一粉体加入至熔融的铝中，并继续加热直至第一粉体熔融，混匀，得到第一熔融混合液；其中，所述第一粉体与铝的重量比为10～12∶100；
S4：将不锈钢板完全浸入第一熔融混合液中，随后取出冷却；
S5：将第二粉体加入至第一熔融混合液中，并继续加热直至第二粉体熔融，混匀，得到第二熔融混合液；其中，所述第二粉体与铝的重量比为3～4∶100；
S6：将不锈钢板完全浸入第二熔融混合液中，随后取出冷却，经酸洗钝化后即得绝缘镜板；
其中，所述第一粉体包括以下材料：
锆50重量份；
钴2～4重量份；
所述第二粉体包括以下材料：
钙50重量份；
镁10～12重量份。
2.根据权利要求1所述的基于含浸工艺的绝缘镜板的生产工艺，其特征在于，所述第一粉体还包括2～4重量份的铁。
3.根据权利要求2所述的基于含浸工艺的绝缘镜板的生产工艺，其特征在于，所述第一粉体还包括6～8重量份的钡。
4.根据权利要求1所述的基于含浸工艺的绝缘镜板的生产工艺，其特征在于，所述第二粉体还包括4～6重量份的锡。
5.根据权利要求4所述的基于含浸工艺的绝缘镜板的生产工艺，其特征在于，所述第二粉体还包括2～4重量份的锌。
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