複合材料工藝與裝置大作業

2021-03-04 09:44:40 字數 2347 閱讀 3416

2011/2012 學年第二學期

專業: 複合材料與工程

班級: 09030442

學號: 09030442**

姓名名稱:覆銅箔層壓板成型工藝

工藝:層壓工藝

覆銅箔層壓板(copper clad laminate,ccl)是將電子玻纖布或其它增強材料浸以樹脂,一面或雙面覆以銅箔並經熱壓而製成的一種板狀材料,簡稱為覆銅板。覆銅板是印製電路板極其重要的基礎材料,各種不同形式、不同功能的印製電路板,都是在覆銅板上有選擇地進行加工、蝕刻、鑽孔及鍍銅等工序,製成不同的印製電路(單面、雙面、多層)。對印製電路板主要起互連導通、絕緣和支撐的作用,對電路中訊號的傳輸速度、能量損失和特性阻抗等有很大的影響,因此,印製電路板的效能、品質、製造中的加工性、製造水平、製造成本以及長期的可靠性及穩定性在很大程度上取決於覆銅板。

一.原材料

1. 增強材料

選用的增強材料主要有:玻璃布、石棉布、合成纖維、玻璃纖維氈、石棉氈、石棉紙、牛皮紙、碳纖維、芳綸纖維布等。

2. 樹脂基體

樹脂基體主要有:酚醛樹脂、環氧樹脂、不飽和聚酯樹脂、有機矽樹脂等幾類。另外還需要銅箔。

二.成型工藝

覆銅箔層壓板採用層壓工藝,而層壓工藝中用到的膠布(半成品)需要膠布製備工藝。因此覆銅箔層壓板成型工藝是膠布製備工藝和層壓工藝的結合。

三.成型裝置

1. 膠布製備工藝過程需要浸膠,浸膠裝置簡稱浸膠機,它有臥式浸膠機和立式浸膠機兩大類,它們的主要組成結構有擱料架、膠槽、膠量調節輥、導向輥、烘乾箱和傳動裝置。

2. 複合材料層壓裝置:多層壓機結構。

四.成型工藝方案

1. 對玻璃布進行熱處理和化學處理,以除去玻璃表面的油汙、水分等雜質成分;

2. 配製膠液,通常在樹脂中加入稀釋劑以控制它的粘度,加入引發劑、促進劑或固化劑確定它的凝膠時間;

3. 對玻璃布進行浸膠,具體操作為使玻璃布通過樹脂膠液浸漬等玻璃布浸漬完全後,使它在一定的溫度下,經過一定時間的烘乾,使基體樹脂由a階轉化到b階,引出以後收卷而得到需要的玻璃膠布;

4. 剪裁:按照尺寸要求準確進行剪裁;

5. 疊合:按照疊合注意的問題恰當的進行膠布疊合;

6. 組合:合理選擇組合方式進行組合;

7. 熱壓:按照預熱預壓和熱壓兩個階段進行熱壓;

8. 冷卻脫模及後處理:熱壓結束後進行保壓冷卻,使得到板材的溫度下降到50℃以下,取出板材,把它放入120℃~130℃的烘房中處理48~75h,以提高板材的耐熱性、機械強度以及電效能。

它的工藝流程圖如下:

五.工藝引數

1. 膠布製備工藝引數

(1) 膠液粘度

與膠液粘度有關的主要有:膠液的濃度和環境的溫度,膠液的濃度指的是樹脂在溶液中的質量百分含量,若膠液的濃度公升高則樹脂膠液的粘度公升高。

(2) 浸膠時間

浸膠時間指的是玻璃布在膠液中通過的時間。一般情況下,浸膠時間在15~30s範圍內最合適。

(3) 張力控制

玻璃布的張力,是由於玻璃布在浸膠過程中施加的牽引力而產生的。它的大小由玻璃布的自由重力和玻璃布與導向輥、擠膠輥間的摩擦力決定的。

(4) 浸膠機的烘乾溫度和時間

1 烘箱的溫度控制

玻璃膠布用的浸膠機型別不同,烘箱的溫度控制也不一樣。

臥式浸膠機烘箱內部溫度:

一階段,較低80℃~110℃;

二階段,120℃~150℃;

三階段,出口,< 100℃。

立式浸膠機烘箱內部溫度:

一階段,30℃~60℃;

二階段,60℃~80℃;

三階段,85℃~130℃。

2 乾燥時間的控制

乾燥時間主要由乾燥溫度、過程中的布面風速、樹脂的熱固化速度和腳步的質量來決定。

3 烘箱內部氣流控制

通常把氣流速度控制在3~5m/s。

2.層壓工藝引數

(1) 成型壓力

壓力的控制主要包括:壓力大小、加壓次數、加壓時機。

(2) 壓制溫度

壓制溫度的選擇與樹脂的固化溫度和固化速度有關。

五階段公升溫制度:

第一階段:預熱階段;

第二階段:中間保溫階段;

第三階段:公升溫階段;

第四階段:熱壓保溫階段;

第五階段:冷卻階段。

(3) 壓制時間

①預壓時間,長短主要取決於坯料的效能;

②熱壓時間,主要是保證樹脂充分固化;

③冷卻時間,長短要適當,過長或過短都不好。

覆銅板製造行業是乙個朝陽工業,它伴隨電子資訊、通訊業的發展,具有廣闊的發展前景,其製造技術是一項多學科相互交叉、相互滲透、相互促進的高新技術。它與電子資訊產業,特別是與印製電路行業同步發展,不可分割。它的進步與發展,一直受到電子整機產品、半導體製造技術、電子安裝技術及印製電路板製造技術的革新與發展所驅動。

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