CN112358321A - 一种高性能陶瓷基板的制备方法 - Google Patents

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CN112358321A
CN112358321A CN202011241955.8A CN202011241955A CN112358321A CN 112358321 A CN112358321 A CN 112358321A CN 202011241955 A CN202011241955 A CN 202011241955A CN 112358321 A CN112358321 A CN 112358321A
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Guangzhou Shenghan Computer Accessories Co ltd
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Abstract

本发明公开了一种高性能陶瓷基板的制备方法，该高性能陶瓷基板在加工过程中通过设置加工台进行压制，所述加工台包括设置在台面上的L型竖板，所述加工台的台面上固定设置有压制机构，所述L型竖板上且位于压制机构的一侧固定设置有基板导向机构，所述基板导向机构的左侧固定设置有基板传送架，所述基板传送架固定设置在L型竖板上，所述L型竖板上且位于基板传送架的上下两侧分别设置有上铜箔导向机构和下铜箔导向机构，即通过基板导向机构对高性能陶瓷基板多层结构预压成型，并将预压成型后的高性能陶瓷基板移动到压制机构上热压成型，使该加工台一次加工实现高性能陶瓷基板的多层成型，极大的提高了高性能陶瓷基板的加工效率。

Description

一种高性能陶瓷基板的制备方法
技术领域
本发明属于陶瓷电路基板技术领域，具体是一种高性能陶瓷基板的制备方法。
背景技术
随着低介电常数性与低介质损耗因数的基材在PCB加工中应用趋于广泛，研究陶瓷基板工艺技术越来越重要，由于与普通PCB相比在基材和使用环境的不同，在工程制造中孔金属化、控制基材收缩、阻抗控制和表面涂覆等方面有着特殊的工艺技术。陶瓷基板应用于高频领域的电子基板-高频板是在特定的基材覆铜板上利用印制板制造方法生产出来的微波器件。
如专利申请号201310033175.8公开一种LTCC用陶瓷基板的制备方法，包括下述步骤：1预烧料的制备；2玻璃添加料的制备；3混合料的制备；4造粒料的制备；5生坯的制备；6烧结体的制备；7成品的制备。通过配方各原料的优化设计，特别是通过玻璃添加料中各组分的材料选择和配比优化，能够有效降低生坯的烧结温度，在较低的烧结温度和较宽的烧结温度区间内制得LTCC用陶瓷基板，使得产品的应用更广泛，但是现有的高性能陶瓷基板在制备过程中仍存在以下不足：
1、现有的高性能陶瓷基板通常是通过多层结构压制而成，而现有的压制设备通常只能对高性能陶瓷基板单层压制，导致高性能陶瓷基板的制备效率低；
2、现有的高性能陶瓷基板在使用过程中防静电能力差，高性能陶瓷基板力学性能低，使用年限短。
发明内容
本发明的目的在于提供一种高性能陶瓷基板的制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种高性能陶瓷基板的制备方法，包括以下步骤：
步骤一：将聚四氟乙烯粉末和低温共烧陶瓷粉末按比例为6:1-1:3配制，并结合介质层厚度要求进行混合，经球磨机球磨15-20小时形成基板介质材料，并将基板介质材料置于模具中经温度为350-370℃压合形成基板介质材料层，备用；
步骤二：选取厚度为8μm的低温陶瓷片放入聚四氟乙烯分散液内经浸胶机进行预浸渍，然后经温度为330-350℃烧结，从而制得陶瓷粘结片，备用；
步骤三：选取两片步骤二中得到的陶瓷粘结片，将两片陶瓷粘结片分别设置在步骤一中基板介质材料层的顶面和底面上，并将贴合的陶瓷粘结片和基板介质材料层经温度为320-340℃压合形成陶瓷基板中间体；
步骤四：在陶瓷基板中间体的顶面和底面上分别涂覆防静电水性涂料，并将涂覆防静电水性涂料的陶瓷基板中间体放置在加工台的基板传送架上，通过基板传送架将陶瓷基板中间体传送到基板导向机构，并通过加工台上的上铜箔导向机构和下铜箔导向机构分别将铜箔导入基板导向机构，使陶瓷基板中间体与上下两侧的铜箔在基板导向机构进行初步压制，得到高性能陶瓷基板粗坯；
步骤五：通过电机一驱动螺杆一转动，使螺杆一驱动螺母座一向基板导向机构移动，通过电机二驱动齿轮顺时针转动，使齿轮分别与上夹持臂和下夹持臂上的齿条啮合传动，从而使上夹持臂与下夹持臂将步骤四中的得到的高性能陶瓷基板粗坯夹紧，并通过电机一驱动螺杆一反向转动，使螺杆一带动螺母座一向远离基板导向机构方向移动，使高性能陶瓷基板粗坯传送到压制机构的承接板上，通过气缸驱动活塞杆向下推动压制板，使压制板与承接板对高性能陶瓷基板粗坯进行热压成型，从而得到该高性能陶瓷基板。
作为本发明进一步的方案：步骤四中所述防静电水性涂料包括以下重量份原料：双酚A型环氧树脂10份、端环氧基改性聚氨酯树脂10份、稀释剂5份、片状云母15份、钛白粉10份、乙酸正丁酯10份、环己酮5份、钛酸钾晶须15份、氧化锌晶须15份、分散剂0.5份、消泡剂0.5份，钴蓝15份；
该防静电水性涂料的制备包括以下步骤；
S1：按重量份计数称取双酚A型环氧树脂10份、端环氧基改性聚氨酯树脂10份、稀释剂5份、片状云母15份和钛白粉10份，导入搅拌釜中，使搅拌釜以60-80r/min的转速搅拌30分钟，得到混合料A；
S2：按重量份计数向S1中得到的混合料A中依次加入钛白粉10份、乙酸正丁酯10份、环己酮5份、钛酸钾晶须15份、氧化锌晶须15份、分散剂0.5份、消泡剂0.5份和钴蓝15份，使搅拌釜以100-120r/min的转速搅拌80-100分钟，得到混合料B；
S3：将S2中得到的混合料B导入三辊研磨机中充分研磨120分钟，而后经800目的滤网过滤，得到该防静电水性涂料。
作为本发明再进一步的方案：所述钛酸钾晶须的制备方法为：按一定的摩尔份数称取K2CO3、TiO2、硼酸、硅酸钠和氧化硅，将各原料加入球磨罐中，加入玛瑙球，以转速500r/min，球磨120分钟，而后将球磨后的混料置于坩锅中，将坩锅放入电阻炉中，升温的方式升温至900℃，保温2小时，冷却至室温，粉碎，过筛，得到钛酸钾晶须。
作为本发明再进一步的方案：步骤四中所述加工台包括设置在台面上的L型竖板，所述加工台的台面上固定设置有压制机构，所述L型竖板上且位于压制机构的一侧固定设置有基板导向机构，所述基板导向机构的左侧固定设置有基板传送架，所述基板传送架固定设置在L型竖板上，所述L型竖板上且位于基板传送架的上下两侧分别设置有上铜箔导向机构和下铜箔导向机构；
所述L型竖板上沿水平方向开设有导向槽，所述L型竖板的背面位于导向槽的两端分别设置有侧板，且在两端的侧板之间设置有螺杆一，所述螺杆一的一端贯穿侧板同电机一输出端连接，所述螺杆一上通过螺纹连接有螺母座一，所述螺母座一的正面上固定设置有固定块，所述固定块贯穿导向槽并滑动连接在导向槽上，所述固定块侧面上固定设置有两块连接板，所述上夹持臂与下夹持臂在两块所述连接板的内部通过销轴转动连接，所述固定块其中一侧的连接板外表面上固定设置有电机二，所述电机二的输出轴贯穿连接板连接有齿轮，所述上夹持臂的内侧面与下夹持臂的外侧面上均设置有与齿轮啮合的齿条。
作为本发明再进一步的方案：所述基板导向机构、上铜箔导向机构和下铜箔导向机构的结构完全一致，所述基板导向机构在L型竖板上竖向设置，所述上铜箔导向机构和下铜箔导向机构在L型竖板上横向设置；
所述基板导向机构包括U型板架一，所述U型板架一的内部设置有U型板架二，所述U型板架一的内部设置有导向辊，所述导向辊所连接的转轴一端贯穿L型竖板连接有皮带轮一，所述U型板架二的内部设置有压紧辊，所述压紧辊所连接的转轴两端分别贯穿U型板架二的竖直板架设在U型板架一的条形槽内，所述U型板架一内部底面与U型板架二外部顶面之间通过弹簧连接，所述U型板架一的顶面中间位置通过螺纹连接有锁紧螺钉，所述锁紧螺钉的末端与U型板架二的顶面相抵；
所述L型竖板的背面上固定设置有电机三，所述电机三的输出端同导向辊所连接的转轴一端连接，所述基板导向机构、上铜箔导向机构和下铜箔导向机构上的皮带轮一通过皮带一连接。
作为本发明再进一步的方案：所述上铜箔导向机构的底部设置有供铜箔滑动的上铜箔送料框，所述下铜箔导向机构的顶部设置有供铜箔滑动的下铜箔送料框，所述上铜箔送料框与下铜箔送料框均为弧形结构。
作为本发明再进一步的方案：所述基板传送架包括若干个传送辊，且多个所述传送辊所连接的转轴一端贯穿L型竖板连接有皮带轮二，且多个皮带轮二之间通过皮带二连接，所述L型竖板的背面上固定设置有电机四，所述电机四的输出端同任意一个传送辊所连接的转轴连接。
作为本发明再进一步的方案：所述传送辊的的最高点与导向辊的最高点在水平方向上共线。
作为本发明再进一步的方案：压制机构包括固定设置在加工台上的支撑台，且在支撑台的台面纵向两侧竖直设置有侧板，且在两侧的侧板之间设置有螺杆二，所述螺杆二的一端贯穿侧板同电机五输出端连接，所述螺杆二上通过螺纹连接有螺母座二，所述螺母座二的顶面上固定设置有承接板，所述承接板的正上方设置有压制板，所述L型竖板的顶面上固定设置有气缸，所述气缸的活塞杆贯穿L型竖板的板面同压制板的固定连接，所述压制板的板面上固定设置有蓄电池；
所述压制板与承接板的内部为空腔结构，且在压制板与承接板的空腔内部设置有PT热敏电阻，且PT热敏电阻与蓄电池电性连接。
作为本发明再进一步的方案：所述承接板底面位于螺母座二的两侧设置有滑块，且在支撑座的两侧设置有与滑块相适配的滑轨，所述承接板通过底面滑块滑动连接在支撑座的滑轨上。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本发明的加工台在使用过程中将陶瓷基板中间体放置在加工台的基板传送架上，通过基板传送架将陶瓷基板中间体传送到基板导向机构，并通过加工台上的上铜箔导向机构和下铜箔导向机构分别将铜箔导入基板导向机构，使陶瓷基板中间体与上下两侧的铜箔在基板导向机构进行初步压制，得到高性能陶瓷基板粗坯，通过电机一驱动螺杆一转动，使螺杆一驱动螺母座一向基板导向机构移动，通过电机二驱动齿轮顺时针转动，使齿轮分别与上夹持臂和下夹持臂上的齿条啮合传动，从而使上夹持臂与下夹持臂将步骤四中的得到的高性能陶瓷基板粗坯夹紧，使高性能陶瓷基板粗坯传送到压制机构的承接板上，通过气缸驱动活塞杆向下推动压制板，使压制板与承接板对高性能陶瓷基板粗坯进行热压，即通过基板导向机构对高性能陶瓷基板多层结构预压成型，并将预压成型后的高性能陶瓷基板移动到压制机构上热压成型，使该加工台一次加工实现高性能陶瓷基板的多层成型，极大的提高了高性能陶瓷基板的加工效率；
2、本发明通过在陶瓷基板中间体的顶面和底面上分别涂覆防静电水性涂料，即通过使用特定组合的导电复合树脂即双酚A型环氧树脂和端环氧基改性聚氨酯树脂，并在该防静电水性涂料中加入具有优异导电性能的钛酸钾晶须和氧化锌晶须，使涂料中有机/无机导电材料相互配合，且各原料采用特定的配比，使该性能陶瓷基板具有优良的防静电性，同时具有良好的耐蚀性，提高了性能陶瓷基板的力学性能；
3、本发明中通过电机一驱动螺杆一转动，使螺杆一驱动螺母座一向基板导向机构移动，通过电机二驱动齿轮顺时针转动，使齿轮分别与上夹持臂和下夹持臂上的齿条啮合传动，从而使上夹持臂与下夹持臂对高性能陶瓷基板粗坯夹紧，并通过电机一驱动螺杆一反向转动，使螺杆一带动螺母座一向远离基板导向机构方向移动，使高性能陶瓷基板粗坯传送到压制机构的承接板上，即通过上夹持臂和下夹持臂对高性能陶瓷基板粗坯的夹持作用，使高性能陶瓷基板粗坯在加工过程中的转移更加方便，进一步提高了高性能陶瓷基板的加工效率。
附图说明
为了便于本领域技术人员理解，下面结合附图对本发明作进一步的说明。
图1为本发明的加工台立体图。
图2为图1中A处放大图。
图3为本发明中上夹持臂与下夹持臂连接的结构示意图。
图4为本发明中皮带一连接的结构示意图。
图5为本发明中基板导向机构的结构示意图。
图6为本发明中基板传送架的结构示意图。
图中：1、加工台；101、L型竖板；102、导向槽；103、电机一；104、螺杆一；105、螺母座一；106、固定块；107、连接板；108、电机二；109、上夹持臂；110、下夹持臂；111、销轴；112、齿轮；2、基板导向机构；201、U型板架一；202、U型板架二；203、弹簧；204、锁紧螺钉；205、条形槽；206、压紧辊；207、导向辊；208、皮带轮一；209、电机三；210、皮带一；3、上铜箔导向机构；301、上铜箔送料框；4、下铜箔导向机构；401、下铜箔送料框；5、基板传送架；501、传送辊；502、电机四；503、皮带轮二；504、皮带二；6、压制机构；601、气缸；602、压制板；603、蓄电池；604、承接板；605、电机五；606、螺杆二；607、螺母座二。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1～6，本发明实施例中，一种高性能陶瓷基板的制备方法，包括以下步骤：
步骤一：将聚四氟乙烯粉末和低温共烧陶瓷粉末按比例为6:1-1:3配制，并结合介质层厚度要求进行混合，经球磨机球磨15-20小时形成基板介质材料，并将基板介质材料置于模具中经温度为350-370℃压合形成基板介质材料层，备用；
步骤二：选取厚度为8μm的低温陶瓷片放入聚四氟乙烯分散液内经浸胶机进行预浸渍，然后经温度为330-350℃烧结，从而制得陶瓷粘结片，备用；
步骤三：选取两片步骤二中得到的陶瓷粘结片，将两片陶瓷粘结片分别设置在步骤一中基板介质材料层的顶面和底面上，并将贴合的陶瓷粘结片和基板介质材料层经温度为320-340℃压合形成陶瓷基板中间体；
步骤四：在陶瓷基板中间体的顶面和底面上分别涂覆防静电水性涂料，并将涂覆防静电水性涂料的陶瓷基板中间体放置在加工台1的基板传送架5上，通过基板传送架5将陶瓷基板中间体传送到基板导向机构2，并通过加工台1上的上铜箔导向机构3和下铜箔导向机构4分别将铜箔导入基板导向机构2，使陶瓷基板中间体与上下两侧的铜箔在基板导向机构2进行初步压制，得到高性能陶瓷基板粗坯；
步骤五：通过电机一103驱动螺杆一104转动，使螺杆一104驱动螺母座一105向基板导向机构2移动，通过电机二108驱动齿轮112顺时针转动，使齿轮112分别与上夹持臂109和下夹持臂110上的齿条啮合传动，从而使上夹持臂109与下夹持臂110将步骤四中的得到的高性能陶瓷基板粗坯夹紧，并通过电机一103驱动螺杆一104反向转动，使螺杆一104带动螺母座一105向远离基板导向机构2方向移动，使高性能陶瓷基板粗坯传送到压制机构6的承接板604上，通过气缸601驱动活塞杆向下推动压制板602，使压制板602与承接板604对高性能陶瓷基板粗坯进行热压成型，从而得到该高性能陶瓷基板。
步骤四中所述防静电水性涂料包括以下重量份原料：双酚A型环氧树脂10份、端环氧基改性聚氨酯树脂10份、稀释剂5份、片状云母15份、钛白粉10份、乙酸正丁酯10份、环己酮5份、钛酸钾晶须15份、氧化锌晶须15份、分散剂0.5份、消泡剂0.5份，钴蓝15份；
该防静电水性涂料的制备包括以下步骤；
S1：按重量份计数称取双酚A型环氧树脂10份、端环氧基改性聚氨酯树脂10份、稀释剂5份、片状云母15份和钛白粉10份，导入搅拌釜中，使搅拌釜以60-80r/min的转速搅拌30分钟，得到混合料A；
S2：按重量份计数向S1中得到的混合料A中依次加入钛白粉10份、乙酸正丁酯10份、环己酮5份、钛酸钾晶须15份、氧化锌晶须15份、分散剂0.5份、消泡剂0.5份和钴蓝15份，使搅拌釜以100-120r/min的转速搅拌80-100分钟，得到混合料B；
S3：将S2中得到的混合料B导入三辊研磨机中充分研磨120分钟，而后经800目的滤网过滤，得到该防静电水性涂料。
所述钛酸钾晶须的制备方法为：按一定的摩尔份数称取K2CO3、TiO2、硼酸、硅酸钠和氧化硅，将各原料加入球磨罐中，加入玛瑙球，以转速500r/min，球磨120分钟，而后将球磨后的混料置于坩锅中，将坩锅放入电阻炉中，升温的方式升温至900℃，保温2小时，冷却至室温，粉碎，过筛，得到钛酸钾晶须。
步骤四中所述加工台1包括设置在台面上的L型竖板101，所述加工台1的台面上固定设置有压制机构6，所述L型竖板101上且位于压制机构6的一侧固定设置有基板导向机构2，所述基板导向机构2的左侧固定设置有基板传送架5，所述基板传送架5固定设置在L型竖板101上，所述L型竖板101上且位于基板传送架5的上下两侧分别设置有上铜箔导向机构3和下铜箔导向机构4。
所述L型竖板101上沿水平方向开设有导向槽102，所述L型竖板101的背面位于导向槽102的两端分别设置有侧板，且在两端的侧板之间设置有螺杆一104，所述螺杆一104的一端贯穿侧板同电机一103输出端连接，所述螺杆一104上通过螺纹连接有螺母座一105，所述螺母座一105的正面上固定设置有固定块106，所述固定块106贯穿导向槽102并滑动连接在导向槽102上，所述固定块106侧面上固定设置有两块连接板107，所述上夹持臂109与下夹持臂110在两块所述连接板107的内部通过销轴111转动连接，所述固定块106其中一侧的连接板107外表面上固定设置有电机二108，所述电机二108的输出轴贯穿连接板107连接有齿轮112，所述上夹持臂109的内侧面与下夹持臂110的外侧面上均设置有与齿轮112啮合的齿条，通过电机一103驱动螺杆一104转动，使螺杆一104驱动螺母座一105向基板导向机构2移动，通过电机二108驱动齿轮112顺时针转动，使齿轮112分别与上夹持臂109和下夹持臂110上的齿条啮合传动，从而使上夹持臂109与下夹持臂110对高性能陶瓷基板粗坯夹紧，并通过电机一103驱动螺杆一104反向转动，使螺杆一104带动螺母座一105向远离基板导向机构2方向移动，使高性能陶瓷基板粗坯传送到压制机构6的承接板604上，即通过上夹持臂109和下夹持臂110对高性能陶瓷基板粗坯的夹持作用，使高性能陶瓷基板粗坯在加工过程中的转移更加方便，进一步提高了高性能陶瓷基板的加工效率。
所述基板导向机构2、上铜箔导向机构3和下铜箔导向机构4的结构完全一致，使用过程中将陶瓷基板中间体放置在加工台1的基板传送架5上，通过基板传送架5将陶瓷基板中间体传送到基板导向机构2，并通过加工台1上的上铜箔导向机构3和下铜箔导向机构4分别将铜箔导入基板导向机构2，使陶瓷基板中间体与上下两侧的铜箔在基板导向机构2进行初步压制，得到高性能陶瓷基板粗坯，通过电机一103驱动螺杆一104转动，使螺杆一104驱动螺母座一105向基板导向机构2移动，通过电机二108驱动齿轮112顺时针转动，使齿轮112分别与上夹持臂109和下夹持臂110上的齿条啮合传动，从而使上夹持臂109与下夹持臂110将对高性能陶瓷基板粗坯夹紧，将高性能陶瓷基板粗坯传送到压制机构6的承接板604上进行热压，使该加工台1一次加工实现高性能陶瓷基板的多层成型，极大的提高了高性能陶瓷基板的加工效率。
所述基板导向机构2在L型竖板101上竖向设置，所述上铜箔导向机构3和下铜箔导向机构4在L型竖板101上横向设置，所述基板导向机构2包括U型板架一201，所述U型板架一201的内部设置有U型板架二202，所述U型板架一201的内部设置有导向辊207，所述导向辊207所连接的转轴一端贯穿L型竖板101连接有皮带轮一208，所述U型板架二202的内部设置有压紧辊206，所述压紧辊206所连接的转轴两端分别贯穿U型板架二202的竖直板架设在U型板架一201的条形槽205内，所述U型板架一201内部底面与U型板架二202外部顶面之间通过弹簧203连接，所述U型板架一201的顶面中间位置通过螺纹连接有锁紧螺钉204，所述锁紧螺钉204的末端与U型板架二202的顶面相抵，通过拧动锁紧螺钉204推动压紧辊206，从而对压紧辊206与导向辊207的间距进行调整。
所述L型竖板101的背面上固定设置有电机三209，所述电机三209的输出端同导向辊207所连接的转轴一端连接，所述基板导向机构2、上铜箔导向机构3和下铜箔导向机构4上的皮带轮一208通过皮带一210连接。
所述上铜箔导向机构3的底部设置有供铜箔滑动的上铜箔送料框301，所述下铜箔导向机构4的顶部设置有供铜箔滑动的下铜箔送料框401，所述上铜箔送料框301与下铜箔送料框401均为弧形结构，使铜箔的传送更加稳定。
所述基板传送架5包括若干个传送辊501，且多个所述传送辊501所连接的转轴一端贯穿L型竖板101连接有皮带轮二503，且多个皮带轮二503之间通过皮带二504连接，所述L型竖板101的背面上固定设置有电机四502，所述电机四502的输出端同任意一个传送辊501所连接的转轴连接。
所述传送辊501的的最高点与导向辊207的最高点在水平方向上共线。
压制机构6包括固定设置在加工台1上的支撑台，且在支撑台的台面纵向两侧竖直设置有侧板，且在两侧的侧板之间设置有螺杆二606，所述螺杆二606的一端贯穿侧板同电机五605输出端连接，所述螺杆二606上通过螺纹连接有螺母座二607，所述螺母座二607的顶面上固定设置有承接板604，所述承接板604的正上方设置有压制板602，所述L型竖板101的顶面上固定设置有气缸601，所述气缸601的活塞杆贯穿L型竖板101的板面同压制板602的固定连接，所述压制板602的板面上固定设置有蓄电池603；
所述压制板602与承接板604的内部为空腔结构，且在压制板602与承接板604的空腔内部设置有PT热敏电阻，且PT热敏电阻与蓄电池603电性连接。
所述承接板604底面位于螺母座二607的两侧设置有滑块，且在支撑座的两侧设置有与滑块相适配的滑轨，所述承接板604通过底面滑块滑动连接在支撑座的滑轨上，使承接板604在支撑座上的移动更加稳定。
该加工台的工作原理：在使用过程中将陶瓷基板中间体放置在加工台1的基板传送架5上，通过基板传送架5将陶瓷基板中间体传送到基板导向机构2，并通过加工台1上的上铜箔导向机构3和下铜箔导向机构4分别将铜箔导入基板导向机构2，使陶瓷基板中间体与上下两侧的铜箔在基板导向机构2进行初步压制，得到高性能陶瓷基板粗坯，通过电机一103驱动螺杆一104转动，使螺杆一104驱动螺母座一105向基板导向机构2移动，通过电机二108驱动齿轮112顺时针转动，使齿轮112分别与上夹持臂109和下夹持臂110上的齿条啮合传动，从而使上夹持臂109与下夹持臂110将步骤四中的得到的高性能陶瓷基板粗坯夹紧，使高性能陶瓷基板粗坯传送到压制机构6的承接板604上，通过气缸601驱动活塞杆向下推动压制板602，使压制板602与承接板604对高性能陶瓷基板粗坯进行热压，即通过基板导向机构2对高性能陶瓷基板多层结构预压成型，并将预压成型后的高性能陶瓷基板移动到压制机构6上热压成型，使该加工台一次加工实现高性能陶瓷基板的多层成型。
尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种高性能陶瓷基板的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一：将聚四氟乙烯粉末和低温共烧陶瓷粉末按比例为6:1-1:3配制，并结合介质层厚度要求进行混合，经球磨机球磨15-20小时形成基板介质材料，并将基板介质材料置于模具中经温度为350-370℃压合形成基板介质材料层，备用；
步骤二：选取厚度为8μm的低温陶瓷片放入聚四氟乙烯分散液内经浸胶机进行预浸渍，然后经温度为330-350℃烧结，从而制得陶瓷粘结片，备用；
步骤三：选取两片步骤二中得到的陶瓷粘结片，将两片陶瓷粘结片分别设置在步骤一中基板介质材料层的顶面和底面上，并将贴合的陶瓷粘结片和基板介质材料层经温度为320-340℃压合形成陶瓷基板中间体；
步骤四：在陶瓷基板中间体的顶面和底面上分别涂覆防静电水性涂料，并将涂覆防静电水性涂料的陶瓷基板中间体放置在加工台(1)的基板传送架(5)上，通过基板传送架(5)将陶瓷基板中间体传送到基板导向机构(2)，并通过加工台(1)上的上铜箔导向机构(3)和下铜箔导向机构(4)分别将铜箔导入基板导向机构(2)，使陶瓷基板中间体与上下两侧的铜箔在基板导向机构(2)进行初步压制，得到高性能陶瓷基板粗坯；
步骤五：通过电机一(103)驱动螺杆一(104)转动，使螺杆一(104)驱动螺母座一(105)向基板导向机构(2)移动，通过电机二(108)驱动齿轮(112)顺时针转动，使齿轮(112)分别与上夹持臂(109)和下夹持臂(110)上的齿条啮合传动，从而使上夹持臂(109)与下夹持臂(110)将步骤四中的得到的高性能陶瓷基板粗坯夹紧，并通过电机一(103)驱动螺杆一(104)反向转动，使螺杆一(104)带动螺母座一(105)向远离基板导向机构(2)方向移动，使高性能陶瓷基板粗坯传送到压制机构(6)的承接板(604)上，通过气缸(601)驱动活塞杆向下推动压制板(602)，使压制板(602)与承接板(604)对高性能陶瓷基板粗坯进行热压成型，从而得到该高性能陶瓷基板。
2.根据权利要求1所述的一种高性能陶瓷基板的制备方法，其特征在于，步骤四中所述防静电水性涂料包括以下重量份原料：双酚A型环氧树脂10份、端环氧基改性聚氨酯树脂10份、稀释剂5份、片状云母15份、钛白粉10份、乙酸正丁酯10份、环己酮5份、钛酸钾晶须15份、氧化锌晶须15份、分散剂0.5份、消泡剂0.5份，钴蓝15份；
该防静电水性涂料的制备包括以下步骤；
S1：按重量份计数称取双酚A型环氧树脂10份、端环氧基改性聚氨酯树脂10份、稀释剂5份、片状云母15份和钛白粉10份，导入搅拌釜中，使搅拌釜以60-80r/min的转速搅拌30分钟，得到混合料A；
S2：按重量份计数向S1中得到的混合料A中依次加入钛白粉10份、乙酸正丁酯10份、环己酮5份、钛酸钾晶须15份、氧化锌晶须15份、分散剂0.5份、消泡剂0.5份和钴蓝15份，使搅拌釜以100-120r/min的转速搅拌80-100分钟，得到混合料B；
S3：将S2中得到的混合料B导入三辊研磨机中充分研磨120分钟，而后经800目的滤网过滤，得到该防静电水性涂料。
3.根据权利要求2所述的一种高性能陶瓷基板的制备方法，其特征在于，所述钛酸钾晶须的制备方法为：按一定的摩尔份数称取K2CO3、TiO2、硼酸、硅酸钠和氧化硅，将各原料加入球磨罐中，加入玛瑙球，以转速500r/min，球磨120分钟，而后将球磨后的混料置于坩锅中，将坩锅放入电阻炉中，升温的方式升温至900℃，保温2小时，冷却至室温，粉碎，过筛，得到钛酸钾晶须。
4.根据权利要求1所述的一种高性能陶瓷基板的制备方法，其特征在于，步骤四中所述加工台(1)包括设置在台面上的L型竖板(101)，所述加工台(1)的台面上固定设置有压制机构(6)，所述L型竖板(101)上且位于压制机构(6)的一侧固定设置有基板导向机构(2)，所述基板导向机构(2)的左侧固定设置有基板传送架(5)，所述基板传送架(5)固定设置在L型竖板(101)上，所述L型竖板(101)上且位于基板传送架(5)的上下两侧分别设置有上铜箔导向机构(3)和下铜箔导向机构(4)；
所述L型竖板(101)上沿水平方向开设有导向槽(102)，所述L型竖板(101)的背面位于导向槽(102)的两端分别设置有侧板，且在两端的侧板之间设置有螺杆一(104)，所述螺杆一(104)的一端贯穿侧板同电机一(103)输出端连接，所述螺杆一(104)上通过螺纹连接有螺母座一(105)，所述螺母座一(105)的正面上固定设置有固定块(106)，所述固定块(106)贯穿导向槽(102)并滑动连接在导向槽(102)上，所述固定块(106)侧面上固定设置有两块连接板(107)，所述上夹持臂(109)与下夹持臂(110)在两块所述连接板(107)的内部通过销轴(111)转动连接，所述固定块(106)其中一侧的连接板(107)外表面上固定设置有电机二(108)，所述电机二(108)的输出轴贯穿连接板(107)连接有齿轮(112)，所述上夹持臂(109)的内侧面与下夹持臂(110)的外侧面上均设置有与齿轮(112)啮合的齿条。
5.根据权利要求4所述的一种高性能陶瓷基板的制备方法，其特征在于，所述基板导向机构(2)、上铜箔导向机构(3)和下铜箔导向机构(4)的结构完全一致，所述基板导向机构(2)在L型竖板(101)上竖向设置，所述上铜箔导向机构(3)和下铜箔导向机构(4)在L型竖板(101)上横向设置；
所述基板导向机构(2)包括U型板架一(201)，所述U型板架一(201)的内部设置有U型板架二(202)，所述U型板架一(201)的内部设置有导向辊(207)，所述导向辊(207)所连接的转轴一端贯穿L型竖板(101)连接有皮带轮一(208)，所述U型板架二(202)的内部设置有压紧辊(206)，所述压紧辊(206)所连接的转轴两端分别贯穿U型板架二(202)的竖直板架设在U型板架一(201)的条形槽(205)内，所述U型板架一(201)内部底面与U型板架二(202)外部顶面之间通过弹簧(203)连接，所述U型板架一(201)的顶面中间位置通过螺纹连接有锁紧螺钉(204)，所述锁紧螺钉(204)的末端与U型板架二(202)的顶面相抵；
所述L型竖板(101)的背面上固定设置有电机三(209)，所述电机三(209)的输出端同导向辊(207)所连接的转轴一端连接，所述基板导向机构(2)、上铜箔导向机构(3)和下铜箔导向机构(4)上的皮带轮一(208)通过皮带一(210)连接。
6.根据权利要求4所述的一种高性能陶瓷基板的制备方法，其特征在于，所述上铜箔导向机构(3)的底部设置有供铜箔滑动的上铜箔送料框(301)，所述下铜箔导向机构(4)的顶部设置有供铜箔滑动的下铜箔送料框(401)，所述上铜箔送料框(301)与下铜箔送料框(401)均为弧形结构。
7.根据权利要求4所述的一种高性能陶瓷基板的制备方法，其特征在于，所述基板传送架(5)包括若干个传送辊(501)，且多个所述传送辊(501)所连接的转轴一端贯穿L型竖板(101)连接有皮带轮二(503)，且多个皮带轮二(503)之间通过皮带二(504)连接，所述L型竖板(101)的背面上固定设置有电机四(502)，所述电机四(502)的输出端同任意一个传送辊(501)所连接的转轴连接。
8.根据权利要求7所述的一种高性能陶瓷基板的制备方法，其特征在于，所述传送辊(501)的的最高点与导向辊(207)的最高点在水平方向上共线。
9.根据权利要求4所述的一种高性能陶瓷基板的制备方法，其特征在于，压制机构(6)包括固定设置在加工台(1)上的支撑台，且在支撑台的台面纵向两侧竖直设置有侧板，且在两侧的侧板之间设置有螺杆二(606)，所述螺杆二(606)的一端贯穿侧板同电机五(605)输出端连接，所述螺杆二(606)上通过螺纹连接有螺母座二(607)，所述螺母座二(607)的顶面上固定设置有承接板(604)，所述承接板(604)的正上方设置有压制板(602)，所述L型竖板(101)的顶面上固定设置有气缸(601)，所述气缸(601)的活塞杆贯穿L型竖板(101)的板面同压制板(602)的固定连接，所述压制板(602)的板面上固定设置有蓄电池(603)；
所述压制板(602)与承接板(604)的内部为空腔结构，且在压制板(602)与承接板(604)的空腔内部设置有PT热敏电阻，且PT热敏电阻与蓄电池(603)电性连接。
10.根据权利要求9所述的一种高性能陶瓷基板的制备方法，其特征在于，所述承接板(604)底面位于螺母座二(607)的两侧设置有滑块，且在支撑座的两侧设置有与滑块相适配的滑轨，所述承接板(604)通过底面滑块滑动连接在支撑座的滑轨上。
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