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微射流均质机在覆铜板中的应用

2024-03-13   

  覆铜板

  覆铜板简称CCL,和半固态片上下粘接用于PCB制造,承担导电、绝缘和支撑的功能。PCB覆铜箔层压板主要由铜箔、增强材料、粘合剂三部分组成。从覆铜板结构来看,其中增强材料与粘结剂组成覆铜板的绝缘基体,支撑覆铜板,提供电子电气、机械、化学等性能,铜箔则使制成的印刷电路板形成导电线路。板材通常按增强材料类别和粘合剂类别或板材特性分类。覆铜板上游原材料主要包括铜箔、玻璃纤维布、树脂等材料。覆铜板的下游印刷线路板(PCB)应用领域广泛,包括计算机、通信终端、消费电子、汽车电子、工业控制、医疗仪器、国防、航空航天等领域。

覆铜板结构(高频覆铜板为例)

  PCB覆铜箔层压板最常用的增强材料为无碱(碱金属氧化物含量不超过0.5%)玻璃纤维制品(如玻璃布、玻璃毡)或纸(如木浆纸、漂白木浆纸、棉绒纸)等。

覆铜板的分类

  填充材料

  无机材料可以作为填充材料起到填充覆铜板中的空隙以及调节性能的作用。在聚合物中加入无机材料可提高其机械和热性能。其中,球形纳米颗粒具有较高的堆积密度和有效应力分布,在填充基质时可以改善流动性,从而增加机械强度和粘结强度。无机填料中较常使用的有:滑石粉、高岭土、氢氧化镁、氢氧化铝、硅微粉与氧化铝等。填料的加入,可以有效降低产品的吸湿性,从而改善板材的耐热性,同时,还可以降低板材热膨胀系数。在现有的无机填料中,二氧化硅纳米粒子因其低成本、高热阻、高频区的低介电常数和机械性能而成为有效的填料。此外,二氧化硅纳米粒子可以很容易地进行表面修饰以增强基质的粘附性,因此被认为是重要的环氧树脂增强材料。


表面改性纳米SiO2及覆铜板的制备工艺

  然而,由于二氧化硅纳米颗粒具有较高的表面能,与环氧树脂的相容性较低,如果在分散体/或基质中加入高浓度的二氧化硅纳米颗粒,可能会导致颗粒聚集。如填料在树脂体系中分散不均、基体树脂对填料的润湿、渗透、包覆不良,则在复合体系中将存在大量的不良界面、气隙、缺陷,使覆铜板的各种性能降低。分散不好的填料,易形成应力集中,使覆铜板加工过程难度加大,使覆铜板的性能大大降低,甚至造成严重缺陷。

  微射流均质机在覆铜板制备中的应用

  微射流均质机利用高压微细射流将材料溶解于溶剂中,并通过剧烈的湍流剪切力将其分散成均匀的纳米级颗粒。其原理基于液体经过微细孔径的喷嘴后,形成高速微射流,从而产生强大的涡流和切应力,将颗粒彻底分散在溶剂中,实现均质化处理。

  工艺流程

  1、混胶:将树脂、溶剂、填料,按一定比例通过管道用泵打入到混胶桶中进行搅拌,需物料搅拌配制成带流动性的粘稠状胶液。利用微射流均质机对浆料进行分散处理,使其颗粒均匀分布在溶剂中,提高覆铜板的均一性和稳定性。

  2、上胶烘干:将混合好的胶液用泵打入胶槽中,同时将玻纤布通过上胶机连续浸入到胶槽中,使胶水粘附在玻纤布上。上胶后的玻纤布进入上胶机烤箱中高温烘干后成为粘结片。

  3、粘切片裁剪后叠 BOOK:经烘干后的粘结片按要求进行切边,将粘结片(1 张或多张)和铜箔进行叠配,输送至无尘室。使用自动叠 BOOK 机组合配好的料与镜面钢板。

  4、层压:将组合好的半成品由自动输送机送至热压机进行热压,使粘结片、铜箔连结成一体,最终成为表面铜箔、中间绝缘层的覆铜板成品。

  5、剪板:冷却之后将拆出的产品多余的边条修掉,裁切。


高频覆铜板制备工艺流程


均质前物料


均质后物料

  微射流均质机在覆铜板制备中的优势

  1.高效均质:微射流均质机能够将颗粒均匀分散在溶剂中,实现高效的均质化处理,提高覆铜板的质量和稳定性。

  2.精确控制:微射流均质机可以通过调节工艺参数和设备设计,实现对颗粒大小、分布均匀度等的精确控制,满足不同覆铜板制备的需求。

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