CN106984478B - 一种用于控制覆铜板流胶的生产工艺及配套设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于控制覆铜板流胶的生产工艺及配套设备，该工艺是在传统粘结片生产过程中，加入径向包边及纬向包边工艺，包边均采用喷纤包边方法，喷纤包边方法有两种，一种为热熔喷纤包边法，即：加热粘结片边缘使树脂熔化；熔化区喷射纤维混合料使之粘附；再整平和修边使厚度一致且边缘平顺；另一种为喷纤热压包边法，即：直接向粘结片边缘喷射纤维混合料，再采用电热滚轮将纤维混合料压入粘结片边缘树脂中完成包边。本发明还提供了相对应于上述两种方法的两种配套设备。本发明的方法和配套设备适用于在粘结片生产线上给粘结片连续高效地包边，使覆铜板压合时不流胶。

Description

一种用于控制覆铜板流胶的生产工艺及配套设备

技术领域

本发明属于覆铜板制备技术领域，涉及一种新型的制备覆铜板的生产工艺及配套设备，尤其涉及一种用于控制覆铜板流胶的生产工艺及配套设备，该生产工艺及配套设备通过对覆铜板、绝缘板、多层电路板等在制造过程中所用到的粘结片用热熔喷纤包边方法，使用径向切边包边机和纬向切片包边机进行包边处理，能使覆铜板、绝缘板、多层电路板压合时不流胶。

背景技术

将浸以混合树脂的胶液的增强材料，经过烘烤使得树脂固化程度有部分提高，变成固体的粘结片，切片后用一张或多张粘结片叠合在一起，两面覆盖铜箔或离型膜，经真空加热压合，制成覆铜箔层压板，简称覆铜板(双面无铜的称绝缘板)，它主要应用于制作印制电路板(PCB)。将多片印制电路板用粘结片压合成一体，就是多层电路板。

粘结片在加热加压过程中，因其中树脂交联度不高，随着温度的升高，粘结片中的树脂重新熔化。在真空层压机中，受真空和压力的共同作用，熔化的胶液排挤空气并占据内部空间，同时熔化的胶液还会流出粘结片外缘。随着压合程序进行，温度继续升高，树脂继续发生交联反应并最终固化。混合树脂胶液流出粘结片外缘的现象，称为流胶。因流胶造成覆铜板边缘出现树脂空腔的现象，称为缺胶。

在本申请人的前期工作“一种控制覆铜板流胶的方法”(专利申请号201710024846.2)中，公开了一种用纸带对粘结片进行包边以控制覆铜板流胶的方法。该方法采用手工包边，完成了实验室技术验证，证明可以有效控制覆铜板流胶。

目前制造覆铜板使用的电子玻璃纤维布绝大部分是开纤布(纬纱长度大于最两边径纱间距约5mm)，使用开纤布生产的粘结片，就需要进行径向切边以切除粘结片纬纱毛边。目前普遍使用的切边设备是粘结片径向切边刀和卷边机，切除毛边时会切除3条以上径纱，造成浪费。

发明内容

本发明的目的是在“一种控制覆铜板流胶的方法”实验室验证技术的基础上，进一步提供一种工业生产上对粘结片连续快速的包边方法及配套设备，以解决覆铜板、绝缘板、多层电路板在压合时流胶的问题。

为实现上述目的，本发明的用于控制覆铜板流胶的生产工艺，是在传统粘结片生产过程中，在完成粘结片烘烤和径向切边工序后进行径向包边，并在粘结片进行纬向切片后进行纬向包边，径向包边及纬向包边均采用喷纤包边方法，以实现连续快速的包边。所述的径向包边，是在粘结片生产线上，在完成烘烤和径向切边工序后，进行的径向包边，即对切除纬纱毛边后的粘结片边缘采用纤维混合料进行包边。所述的纬向包边，是在粘结片进行纬向切片后进行纬向包边，即是对粘结片进行纬向切片后的前后两条边进行包边。

所述的喷纤包边方法有两种：

第一种是热熔喷纤包边法，包括如下步骤：

步骤1、加热粘结片边缘使树脂熔化；

步骤2、向树脂已熔化的粘结片边缘喷射纤维混合料使之粘附；

步骤3、对粘附了纤维混合料的粘结片边缘进行整平和修边使厚度一致且边缘平顺。

第二种是喷纤热压包边法，包括如下步骤：

步骤1、直接向粘结片边缘喷射纤维混合料；

步骤2、采用电热滚轮将纤维混合料压入粘结片边缘的树脂中；

步骤3、重复步骤2和步骤3使纤维混合料充分包覆粘结片边缘。

所述的纤维混合料，可以采用植物纤维、树脂固化促进剂制备而成。

本发明还提供一种用于控制覆铜板流胶的生产工艺的配套设备，包括径向切边包边机和纬向包边机，径向切边包边机包括切边单元和包边单元，纬向包边机包括包边单元；切边单元用于对粘结片进行径向切边，即切除粘结片纬纱毛边，包边单元用于将切边或切片后的粘结片边缘进行包边。

切边单元包括径向切边刀和动力驱动的上下滚轮组，上下滚轮组用于将粘结片边缘上下压合，径向切边刀紧贴于该滚轮组外侧平面，且刀刃与上下滚轮组外侧圆面的轴心连线重合，朝向粘结片前进的反方向。

纬向包边机用于将粘结片经过纬向切片设备切片后的两条边进行包边。

包边单元可以采用两种方案，分别对应于上述的两种喷纤包边方法。

1)对于第一种喷纤包边方法(热熔喷纤包边法)，包边单元可以包括烘烤子单元、喷纤子单元和整平子单元，烘烤子单元用于使切边或切片后的粘结片边缘树脂熔化，喷纤子单元用于向上述树脂已熔化的粘结片边缘喷射纤维混合料，整平子单元用于将粘附了纤维混合料的粘结片边缘进行整平和修边；

所述的烘烤子单元包括包括烘烤室外壳、红外灯管和反射罩，烘烤室外壳用于形成封闭的烘烤作业空间，其中部一侧留有供粘结片边缘通过的缝隙，缝隙的大小可以设置为自动适应粘结片厚度，缝隙处的内部宽度收窄至粘结片需包边宽度，以缝隙处为界，烘烤室分上下2室，红外灯管分设于上下2室各1条，用于给粘结片上下两面同时加热，其的功率和开关可以设置为自动控制以适应粘结片生产速度，反射罩分设于上下2室各一只，用于把红外灯管的光线聚焦至粘结片边缘；

所述的喷纤子单元包括喷纤室外壳、物料罐、喷枪组件、物料回用组件，喷纤室外壳中部一侧留有供粘结片边缘通过的缝隙，缝隙的大小可以设置为自动适应粘结片厚度，缝隙处的内部宽度收窄至粘结片需包边宽度，以缝隙处为界，喷纤室分上下2室，喷枪组件的喷枪咀分设于上下两室，用于从上下两面同时向树脂已熔化的粘结片边缘喷射纤维混合料，物料回用组件的抽风口分设于上下两室，用于将未粘附于粘结片边缘的纤维混合料回收至物料罐循环利用；

所述的整平单元包括上下电热滚轮组及修边刀，上下电热滚轮组之间的间隙和粘结片厚度自动保持一致，修边刀紧贴于上下滚轮组外侧平面处，且刀刃与上下滚轮组外侧圆面的轴心连线重合，朝向粘结片前进的反方向。上下电热滚轮组用于滚压粘附了纤维混合料的粘结片边缘，同时修边刀对挤压出边缘的树脂和纤维混合料混合物进行切边使得边缘平顺。

2)对于第二种喷纤包边方法(喷纤热压包边法)，包边单元可以包括物料罐、包边室外壳、喷枪组件、电热滚轮组、物料回用组件。所述的包边室外壳，用于形成封闭的包边作业空间，其一侧面中间留一条略大于粘结片厚度的缝隙以供粘结片边缘通过，缝隙的大小可以设置为自动适应粘结片厚度。所述的喷枪组件，其多个喷枪咀对粘结片边缘的上下2面进行多点同时喷射，喷枪咀对准电热滚轮和粘结片边缘压合处的前方；所述的电热滚轮组，由若干对上下电热滚轮组构成，上下电热滚轮组之间的间隙可以设置为自动适应粘结片厚度，电热滚轮组的温度可以设置为自动适应包边速度，用于重复将纤维混合料压进粘结片边缘的树脂中，并使包边后的粘结片边缘厚度与粘结片整体厚度基本保持一致；喷枪咀和电热滚轮沿粘结片运动方向交替分布；所述的物料回用组件，其抽风口设于包边室外壳的下面。通过包边单元即可实现：喷枪向电热滚轮与粘结片边缘压合处的前方喷射纤维混合料，电热滚轮将纤维混合料压入粘结片边缘的树脂中，可经多次喷纤-热压步骤实现纤维混合料充分包覆粘结片边缘。对于上述的包边单元，其还可包括有若干组限宽挡板，所述的每组限宽挡板包括两片，分别设置于每组上下电热滚轮的两个侧面，一侧中部留有供粘结片边缘通过的缝隙，缝隙的大小可以设置为自动适应粘结片厚度，两侧挡板的间距略大于电热滚轮的宽度，通过设置限宽挡板可以限制喷纤-热压作业面的宽度，限宽挡板可使包边后的粘结片边缘平顺。

上述两种技术方案中，所述的物料罐，用于盛放纤维混合料；所述的喷枪组件可以由空气泵、管道及多个喷枪咀组成，由物料罐向喷枪组件供应纤维混合料，空气泵产生压缩空气驱动纤维混合料，通过喷枪咀喷射，喷纤速度可进行调整以适应包边速度；所述的物料回用组件可以由空气泵、管道及若干个抽风口组成，用于将未粘附或压入粘结片边缘的纤维混合料回收至物料罐以供循环利用，同时抽风作用能使包边室内部产生一定程度的负压以避免纤维混合料溢出包边室外壳侧面的缝隙。

本发明的有益效果：使用本发明的方法及配套设备，能对生产线上的粘结片进行连续高效的包边，能使覆铜板、绝缘板、多层电路板在压合时不流胶。

为了能更进一步了解本发明的特征以及技术内容，请参阅以下有关本发明的详细说明与附图，然而附图仅提供参考与说明用，并非用来对本发明加以限制。

附图说明

图1为传统粘结片生产工艺的流程图，该例中以粘结片用于制备覆铜板为例。

图2为本发明中的粘结片生产工艺流程图，其是在原覆铜板制程中增加了径向包边工序和纬向包边工序。

图3是径向切边包边机的切边单元示意图(正视)。

图4是径向切边包边机的切边单元示意图(侧视)。

图5是热熔喷纤法配套设备的烘烤子单元示意图(正视)。

图6是热熔喷纤法配套设备的喷纤子单元示意图(侧视)。

图7是热熔喷纤法配套设备的整平子单元示意图(正视)。

图8是喷纤热压法配套设备的包边单元示意图(侧视)。

图9是喷纤热压法配套设备的包边单元示意图(正视)。

图10是喷纤热压法配套设备的包边单元示意图(俯视)。

图中标注：1、粘结片，2、动力驱动的滚轮，3、径向切边刀，4、反射罩，5、红外灯管，6、烘烤室外壳，7、物料罐，8、喷纤室外壳，9、喷枪组件的喷枪咀，10、物料回用组件的抽风口，11、电热滚轮，12、修边刀，13、树脂和纤维混合料混合物,14、包边室外壳，15、限宽挡板；空心箭头表示粘结片行进方向。

具体实施方式

为更进一步阐述本发明所采取的技术手段其效果，以下结合本发明的优选实施例及其附图进行详细描述。

以覆铜板行业常用的41”×49”-7628-环氧树脂粘结片为例，本发明内容的实施，包括如下步骤：

步骤1、取木浆，浸润2-甲基咪唑丙酮溶液，制成干燥松散的纤维混合料。2-甲基咪唑在纤维混合料中的重量含量约为8％。

步骤2、在粘结片生产线上，生产速度约为15.6m/min，粘结片厚度约为0.22mm。径向切边包边机(本例中此步骤采用热熔喷纤法的配套设备完成)，放置在粘结片生产线上完成烘烤的工序后，左右两边各一台。

步骤3、粘结片通过径向切边包边机的切边单元，切边刀和上下滚轮组配合完成对粘结片纬纱毛边的切除(实际生产中因粘结片的偏移和抖动可能会切到径纱)。

步骤4、经切除毛边后，粘结片通过径向切边包边机的烘烤子单元，烘烤子单元的上下两室同时工作，红外灯管发热，经金属罩反射聚焦至粘结片边缘2mm宽度处，使粘结片边缘树脂快速熔化。红外灯管的功率根据粘结片生产速度自动调节，确保粘结片边缘的树脂能快速熔化又不至于结焦。如粘结片生产线停机，则红外灯管自动熄灭。烘烤室外壳一侧的缝隙宽度自动适应粘结片厚度。

步骤5、粘结片再通过径向切边包边机的喷纤子单元，喷纤子单元的上下两室同时工作，纤维混合料在压缩空气驱动下经喷枪喷出，喷射至树脂已熔化的粘结片边缘，使纤维混合料粘附在粘结片边缘一定厚度。未粘附的纤维混合料经物料回用组件回收至物料罐中循环使用，同时物料回用组件的抽风也能使喷纤室保持一定程度的负压，以免纤维混合料通过喷纤室外壳侧面的缝隙溢出。喷纤室外壳侧面的缝隙的宽度自动适应粘结片厚度。喷纤速率自动适应粘结片生产速度。

步骤6、喷纤后，粘附了纤维混合料的粘结片边缘通过径向切边包边机的整平子单元，上下一组电热滚轮滚压粘附了纤维混合料的粘结片边缘，使边缘厚度保持0.22mm。此处采用的电热滚轮的宽度为2mm。挤出边缘的树脂和纤维混合料混合物，经修边刀切边，使边缘平顺。步骤7、粘结片完成径向切边包边后，用纬向切片机切片，切片后采用纬向包边机(本例中此步骤采用喷纤热压法的配套设备完成)进行纬向包边，每1.050mm对粘结片进行一次纬向切片和包边动作，然后复位；具体如下：

在粘结片运动停住后，纬向切片机中的纬向切片刀对粘结片进行纬向切片；

纬向包边机的包边单元跟在切片刀后面，粘结片边缘从包边室外壳侧面的缝隙进入包边室，缝隙宽度自动适应粘结片厚度；物料罐向喷枪组件供应纤维混合料；上下3组喷枪咀向粘结片边缘的上下2面同时喷射纤维混合料；上下3组电热滚轮与喷枪咀交替分布，此处采用的电热滚轮的宽度为2mm，上下滚轮组的间隙保持0.22mm，重复3次将纤维混合料压入粘结片边缘的树脂中，并使包边后的粘结片边缘厚度为0.22mm；限宽挡板的2侧挡板的间距设置为2.04mm，可限制喷纤-热压作业面宽度，使包边后粘结片边缘清晰平顺；未压合至粘结片边缘树脂中的纤维混合料，经物料回用组件回收至物料罐循环利用，同时物料回用组件的抽风也能使包边室保持一定程度的负压，以免纤维混合料通过包边外壳侧面的缝隙溢出。

步骤8、压合覆铜板：取6张经上述步骤制成的喷纤包边粘结片和6张未包边粘结片，在同一台压机中，保持原工艺参数不变，压合成喷纤包边单面覆铜板和未包边单面覆铜板。

表1：喷纤包边覆铜板和未包边覆铜板流胶和缺胶宽度数值(mm)

	喷纤包边单面覆铜板	未包边单面覆铜板
			基材外缘流胶	0～0.5	5～16
基材內缘缺胶	0	3～9

表1说明，未包边覆铜板基材外缘流胶明显，因流胶问题也造成了基材內缘缺胶。喷纤包边覆铜板边缘基本不流胶，说明在压合程序的最初阶段，即粘结片受热熔化的最初阶段，纤维混合料中的2-甲基咪唑已经使粘结片边缘的树脂快速固化，配合粘附在粘结片边缘的木浆纤维的机械阻挡作用，封闭了边缘，使胶液基本不外流，同时也使得基材內缘不缺胶。

Claims (4)

1.一种用于控制覆铜板流胶的生产工艺，其特征在于，在传统粘结片生产过程中，在完成粘结片烘烤和径向切边工序后进行径向包边，在粘结片进行纬向切片后进行纬向包边，径向包边及纬向包边均采用喷纤包边方法，所述的喷纤包边方法为：热熔喷纤法或喷纤热压法；所述的热熔喷纤法，包括如下步骤：

步骤 1）、加热粘结片边缘使树脂熔化；

步骤 2）、向粘结片边缘喷射纤维混合料使之粘附；

步骤 3）、对粘附了纤维混合料的粘结片边缘进行整平和修边使厚度一致且边缘平顺；

所述的喷纤热压法，包括如下步骤：

步骤 1、直接向粘结片边缘喷射纤维混合料；

步骤 2、采用电热滚轮将纤维混合料压入粘结片边缘的树脂中；

步骤 3、重复步骤 1 和步骤 2 使纤维混合料充分包覆粘结片边缘；

上述生产工艺的配套设备包括径向切边包边机和纬向包边机，径向切边包边机包括切边单元和包边单元，纬向包边机包括包边单元；

所述设备用于热熔喷纤法，所述的包边单元包括烘烤子单元、喷纤子单元和整平子单元，所述的烘烤子单元包括烘烤室外壳、红外灯管和反射罩，烘烤室外壳用于形成封闭烘烤作业空间，其中部一侧留有供粘结片边缘通过的缝隙，烘烤室外壳在缝隙处的内宽度收窄至粘结片需包边宽度，以缝隙处为界，烘烤室分为上下两室，红外灯管分设于上下两室，用于在粘结片上下两面同时加热，反射罩分设于上下两室，用于将红外灯管光线聚焦于粘结片边缘；所述的喷纤子单元包括物料罐、喷纤室外壳、喷枪组件、物料回收组件，物料罐用于盛放纤维混合料并向喷枪组件供料，喷纤室外壳用于形成封闭的喷纤作业空间，其中部一侧留有供粘结片边缘通过的缝隙，喷纤室外壳在缝隙处的内宽度收窄至粘结片需包边宽度，以缝隙处为界，喷纤室分为上下两室，喷枪组件的喷枪咀分设于两室，用于从上下两面同时向树脂已熔化的粘结片边缘喷射纤维混合料，物料回收组件用于将未粘附于粘结片边缘的纤维混合料回收并循环利用，其抽风口分设于两室；所述的整平子单元包括上下电热滚轮组及修边刀，上下电热滚轮组用于将粘结片边缘上下压合，修边刀紧贴于该滚轮组外侧圆面，且刀刃与上下电热滚轮组外侧圆面的轴心连线重合，朝向粘结片前进的反方向；

或者所述设备用于喷纤热压法，所述的包边单元包括用于盛放纤维混合料的物料罐、用于形成封闭包边作业空间的包边室外壳、用于上下两面多点同时向粘结片边缘喷射纤维混合料的喷枪组件、用于将纤维混合料压入粘结片边缘树脂中的若干上下电热滚轮组、用于将未压合的纤维混合料回收至物料罐的物料回用组件，包边室外壳的中部一侧留有供粘结片边缘通过的缝隙，喷枪咀及电热滚轮沿粘结片行进方向交替分布，且喷枪咀朝向电热滚轮与粘结片压合处的前方；所述的包边单元还包括若干组限宽挡板，所述的每组限宽挡板包括两片，分别设置于每组上下电热滚轮的两个侧面，一侧中部留有供粘结片边缘通过的缝隙，两侧挡板的间距大于电热滚轮的宽度，用于限制喷纤-热压作业面的宽度。

2.一种权利要求1所述用于控制覆铜板流胶的生产工艺的配套设备，其特征在于，包括径向切边包边机和纬向包边机，径向切边包边机包括切边单元和包边单元，纬向包边机包括包边单元；切边单元用于切除粘结片纬纱毛边，包边单元用于将径向切边后或纬向切片后的粘结片边缘进行包边；该设备用于热熔喷纤法，所述的包边单元包括烘烤子单元、喷纤子单元和整平子单元，所述的烘烤子单元包括烘烤室外壳、红外灯管和反射罩，烘烤室外壳用于形成封闭烘烤作业空间，其中部一侧留有供粘结片边缘通过的缝隙，烘烤室外壳在缝隙处的内宽度收窄至粘结片需包边宽度，以缝隙处为界，烘烤室分为上下两室，红外灯管分设于上下两室，用于在粘结片上下两面同时加热，反射罩分设于上下两室，用于将红外灯管光线聚焦于粘结片边缘；所述的喷纤子单元包括物料罐、喷纤室外壳、喷枪组件、物料回收组件，物料罐用于盛放纤维混合料并向喷枪组件供料，喷纤室外壳用于形成封闭的喷纤作业空间，其中部一侧留有供粘结片边缘通过的缝隙，喷纤室外壳在缝隙处的内宽度收窄至粘结片需包边宽度，以缝隙处为界，喷纤室分为上下两室，喷枪组件的喷枪咀分设于两室，用于从上下两面同时向树脂已熔化的粘结片边缘喷射纤维混合料，物料回收组件用于将未粘附于粘结片边缘的纤维混合料回收并循环利用，其抽风口分设于两室；所述的整平子单元包括上下电热滚轮组及修边刀，上下电热滚轮组用于将粘结片边缘上下压合，修边刀紧贴于该滚轮组外侧圆面，且刀刃与上下电热滚轮组外侧圆面的轴心连线重合，朝向粘结片前进的反方向。

3.根据权利要求 2 所述的用于控制覆铜板流胶的生产工艺的配套设备，其特征在于，所述的切边单元包括径向切边刀和动力驱动的上下滚轮组，上下滚轮组用于将粘结片边缘上下压合，径向切边刀紧贴于该滚轮组外侧圆面，且刀刃与上下滚轮组外侧圆面的轴心连线重合，朝向粘结片前进的反方向。

4.一种权利要求 1所述的用于控制覆铜板流胶的生产工艺的配套设备，其特征在于，包括径向切边包边机和纬向包边机，径向切边包边机包括切边单元和包边单元，纬向包边机包括包边单元；切边单元用于切除粘结片纬纱毛边，包边单元用于将径向切边后或纬向切片后的粘结片边缘进行包边；该设备用于喷纤热压法，所述的包边单元包括用于盛放纤维混合料的物料罐、用于形成封闭包边作业空间的包边室外壳、用于上下两面多点同时向粘结片边缘喷射纤维混合料的喷枪组件、用于将纤维混合料压入粘结片边缘树脂中的若干上下电热滚轮组、用于将未压合的纤维混合料回收至物料罐的物料回用组件，包边室外壳的中部一侧留有供粘结片边缘通过的缝隙，喷枪咀及电热滚轮沿粘结片行进方向交替分布，且喷枪咀朝向电热滚轮与粘结片压合处的前方；所述的包边单元还包括若干组限宽挡板，所述的每组限宽挡板包括两片，分别设置于每组上下电热滚轮的两个侧面，一侧中部留有供粘结片边缘通过的缝隙，两侧挡板的间距大于电热滚轮的宽度，用于限制喷纤-热压作业面的宽度。

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