一種耐高溫絕緣鏡板的生產(chǎn)工藝的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種絕緣板的生產(chǎn)工藝，具體涉及一種表面包覆有改性涂層的耐高溫 絕緣鏡板的生產(chǎn)工藝。
【背景技術(shù)】
[0002] 在制造生產(chǎn)線路板（PCB)的主體基材時(shí)，需要使用電壓機(jī)來將多層不同的材料進(jìn) 行壓合，這種電壓機(jī)的工作原理是通過銅箔（或鋁箔）導(dǎo)電加熱被加工的膠粘樹脂材料，并 通過施加一定壓力將多層材料壓合至少半小時(shí)，從而制得線路板基材，而在使用電壓機(jī)壓 合過程中，出于成本考慮，單次壓合操作往往需要同時(shí)壓合多片線路板基材，而為了使多片 線路板基材在壓合時(shí)，彼此不被影響，需要將它們疊合，并在它們之間插入一種特制的絕緣 板，它具有絕緣，傳熱，支撐及分離的作用，這種特制的具有超高平整度的絕緣板被稱作為 鏡板。
[0003] 鏡板與普通絕緣板最大的區(qū)別就是其表面有一種特殊的涂層，該涂層對(duì)鏡板的性 能有著極大的影響，在壓合工藝中，對(duì)鏡板的性能要求十分高，電壓機(jī)在操作時(shí)，既產(chǎn)生高 溫?zé)崃浚ù笥?00°C)，又有很強(qiáng)的壓力（大于50MPa)，這就需要鏡板具備出色的耐熱壓性 能，即鏡板需要具有很高的極限耐受溫度和極限耐受壓強(qiáng)，并且，更為重量的是，鏡板的表 面須在經(jīng)過多次熱壓后依然能保持十分的平整光滑，表面沒有凹陷，不發(fā)生脹縮，而目前在 現(xiàn)有技術(shù)中還無法實(shí)現(xiàn)這一要求，現(xiàn)有技術(shù)的鏡板一般在常溫下約能使用150次左右后， 其表面就開始出現(xiàn)凹陷，導(dǎo)致鏡板失效，而在高溫下也僅能使用約60次就已失效。而在現(xiàn) 有技術(shù)無法實(shí)現(xiàn)這一要求的另一原因是制備它的工藝還未進(jìn)行深度優(yōu)化，包括：對(duì)基材的 前處理不理想，會(huì)產(chǎn)生較強(qiáng)的應(yīng)力和較低的表面平整度，嚴(yán)重影響鏡板的脹縮率和使用效 果；對(duì)涂料配方的改進(jìn)也未取得理想效果；對(duì)涂層的燒結(jié)工藝沒有進(jìn)行有效的改進(jìn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，本發(fā)明的目的在于提供一種耐高溫絕緣鏡板的生產(chǎn)工 藝，由該工藝生產(chǎn)出的鏡板能夠?qū)崿F(xiàn)在高溫高壓力熱壓時(shí)保證高頻次的使用，不脹縮，表面 平整耐磨，不凹陷。
[0005] 本發(fā)明的技術(shù)方案概述如下：
[0006] 一種耐高溫絕緣鏡板的生產(chǎn)工藝，包括：
[0007]S1:以鋼板作為基材，對(duì)鋼板進(jìn)行噴砂處理；
[0008]S2 :將所述鋼板浸入活化液10~15min，隨后烘干；
[0009] S3:將涂料刷涂于所述鋼板表面；
[0010] S4:將涂有涂料的鋼板置于25W的紫外燈下照射3~5min;
[0011]S5:將鋼板置于高溫下燒結(jié)；
[0012] S6:打磨；
[0013] 其中，在S3中，所述涂料包括以下材料：
[0014] 氧化硅 40~42重量份； 氧化錯(cuò) 25~27重量份； 氧化鋅 20~22重量份； 氧化釹 14~16重量份； 氧化鎳 2~4重量份； 氧化鎖 2~4重量份； 水 200重量份；
[0015] 在S2中，所述活化液包括：
[0016] 檸檬酸 14~16重量份； 酒石酸 10~12重量份； 草酸 6~8重量份； 綠原酸 2~4重量份； 醋酸 2~4重量份； 亞磷酸 2~4重量份； 硝酸 0.2~0.4重量份； 氨基丙胺二油酸酯 0. 3~().5重量份；
[0017] 水 100重量份。
[0018] 優(yōu)選的是，所述的耐高溫絕緣鏡板的生產(chǎn)工藝，其中，所述涂料還包括2~4重量 份的氧化鑭。
[0019] 優(yōu)選的是，所述的耐高溫絕緣鏡板的生產(chǎn)工藝，其中，所述涂料還包括2~4重量 份的氧化鉭。
[0020] 優(yōu)選的是，所述的耐高溫絕緣鏡板的生產(chǎn)工藝，其中，所述涂料還包括2~4重量 份的硼化鉿。
[0021] 優(yōu)選的是，所述的耐高溫絕緣鏡板的生產(chǎn)工藝，其中，在S5中，燒結(jié)條件為：在惰 性氣體氛圍中，從〇~lh，勻速升溫至200°C;lh~1. 5h，恒溫在200°C;1. 5h~3h，從200°C 勻速升溫至700°C;3h~5h，恒溫在700°C;5h后，自然冷卻至25°C。
[0022] 優(yōu)選的是，所述的耐高溫絕緣鏡板的生產(chǎn)工藝，其中，當(dāng)所述鋼板被紫外燈照射 時(shí)，鋼板所處環(huán)境的相對(duì)濕度為75 ± 2 %。
[0023] 優(yōu)選的是，所述的耐高溫絕緣鏡板的生產(chǎn)工藝，其中，所述鋼板的線性熱膨脹系數(shù) 為 12 ~16ppm/°C。
[0024] 優(yōu)選的是，所述的耐高溫絕緣鏡板的生產(chǎn)工藝，其中，在S3和S4之間，還包括將涂 有涂料的鋼板置于-2~0°C下冷凍5~6min。
[0025] 優(yōu)選的是，所述的耐高溫絕緣鏡板的生產(chǎn)工藝，其中，噴砂用的磨料是包含35~ 45wt%的棕剛玉、40~50wt%的金剛石和5~25wt%的環(huán)氧樹脂的共混物，所述磨料的粒 度為350~400目，噴砂壓力為1. 3~1. 5MPa。
[0026] 優(yōu)選的是，所述的耐高溫絕緣鏡板的生產(chǎn)工藝，其中，所述磨料是包含40wt%的 棕剛玉、45wt%的金剛石和15wt%的環(huán)氧樹脂的共混物；所述環(huán)氧樹脂的數(shù)均分子量為 60000 ~65000g/mol。
[0027] 本發(fā)明的有益效果是：1)采用噴砂工藝和浸酸活化作為前處理，擺脫了現(xiàn)有技術(shù) 中對(duì)鋼板應(yīng)力抑制不理想，表面粗糙度和平整度控制不當(dāng)?shù)蓉?fù)面影響；2)經(jīng)過改進(jìn)的涂料 以氧化硅、氧化鋁、氧化鋅和氧化釹為核心，通過引入了多種具有協(xié)效作用的氧化物，有效 提高了鏡板涂層在熱壓時(shí)的整體強(qiáng)度、表面平整度、耐熱壓及抗磨損性能，從而能夠有效克 服鏡板整體的脹縮對(duì)其自身使用效果和使用壽命所帶來的惡劣影響；3)通過大量實(shí)驗(yàn)得 出，采用分段式階梯升溫，能夠有效抑制涂層的內(nèi)部應(yīng)力，獲得最理想的涂層性能；4)在燒 結(jié)前對(duì)涂層進(jìn)行冷凍預(yù)處理，可有效調(diào)節(jié)涂料在鋼板表面的分布，以減小涂層應(yīng)力，增加涂 層與鋼板的結(jié)合力；5)在燒結(jié)前對(duì)涂層進(jìn)行輕度老化，可使得涂層的分布更加平整，與鋼 板的結(jié)合力更強(qiáng)，同時(shí)又可大幅提升涂層的耐候和耐高溫性能。
【具體實(shí)施方式】
[0028] 下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的詳細(xì)說明，以令本領(lǐng)域技術(shù)人員參照說明書 文字能夠據(jù)以實(shí)施。
[0029] 本案提出一實(shí)施例的耐高溫絕緣鏡板的生產(chǎn)工藝，包括：
[0030]S1:以鋼板作為基材，對(duì)鋼板進(jìn)行噴砂處理；
[0031]S2:將鋼板浸入活化液10~15min，隨后烘干；
[0032]S3:將涂料刷涂于鋼板表面；
[0033]S4:將涂有涂料的鋼板置于25W的紫外燈下照射3~5min;
[0034]S5:將鋼板置于高溫下燒結(jié)；
[0035]S6:打磨；
[0036] 其中，在S3中，涂料包括以下材料：
[0037] 氧化硅 40~42重量份； 氧化鋁 25~27重量份； 氧化鋅 20~22重量份； 氧化釹 14~16重量份； 氧化鎳 2~4重量份； 氧化鍶 2~4重量份； 水 200重量份；
[0038] 在S2中，活化液包括：
[0039] 豐寧檬酸 14~16重量份； 酒石酸 10~12重量份； 草酸 6~8重量份；
[0040] 綠原酸 2~4重量份； 醋酸 2~4重量份； 亞磷酸 2~4重量份； 硝酸 0. 2~0. 4重量份； 氨基丙胺二油酸酯 〇. 3~〇. 5重量份； 水 100重量份。
[0041] 涂料中所用材料可優(yōu)選選用納米級(jí)的粉末或微米級(jí)粉末。
[0042] 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明，采用低瓦數(shù)的紫外燈對(duì)涂層進(jìn)行預(yù)老化后，可使得涂層的分布更 加平整，與鋼板的結(jié)合力更強(qiáng)，同時(shí)又可大幅提升涂層的強(qiáng)度、耐熱壓和耐候性能，提高了 涂層的使用壽命。但紫外燈的照射時(shí)間應(yīng)被限定，若時(shí)間小于3min，則無法達(dá)到預(yù)期效果， 對(duì)涂層性能沒有提升；若時(shí)間大于5min，又會(huì)導(dǎo)致過老化現(xiàn)象，在后期煅燒時(shí)，表面易開 裂。
[0043] 在噴砂后，將鋼板浸入活化液，活化液是復(fù)配型的酸性液體，它的配方種類和添加 量應(yīng)受到限制，因?yàn)榛罨旱囊筝^高，它既需要能夠除去噴砂時(shí)未能除盡的毛邊等金屬 雜質(zhì)，又不能腐蝕鋼板本體，同時(shí)，它也不能改變鋼板的表面能，即不額外增加鋼板的表面 應(yīng)力，從而能夠保證制得的鏡板具有低脹縮率?；罨褐刑砑拥陌被范退狨ナ且环N 表面活性劑，大量實(shí)驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)，常用的表面活性劑或分散劑無法適用于本活化液體系，它 們均易產(chǎn)生凝聚或沉降等現(xiàn)象，而僅發(fā)現(xiàn)氨基丙胺二油酸酯能夠?qū)崿F(xiàn)均相分散的效果。
[0044] 作為本案另一實(shí)施例，其中，涂料中還包括2~4重量份的氧化鑭。氧化鑭可提高 涂層的表面硬度和耐高溫性能，但需要注意的是，氧化鑭的添加量應(yīng)被限制，若氧化鑭的添 加量小于2重量份，則無法激活其協(xié)效作用，無法有效提高涂層的硬度和耐高溫性能；若氧 化鑭的添加量大于4重量份，則氧化鑭在煅燒時(shí)又會(huì)加快水分的流失速率，增加涂層的表 面應(yīng)力，從而使得涂層變脆，耐候性降低，易開裂或凹陷，嚴(yán)重影響了涂層的使用壽命。
[0045] 作為本案又一實(shí)施例，其中，涂料中還包括2~4重量份的氧化鉭。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，氧 化鉭可減小鏡板涂層對(duì)溫差和壓差的敏感度和膨脹幅度，從而能夠降低鏡板的脹縮率，但 同樣的，氧化鉭的添加量也須被限制，若氧化鉭的添加量小于2重量份，則無法激活其協(xié)效 作用，無法有效抑制鏡板的脹縮率，從而使得鏡板在熱壓50次后就出現(xiàn)涂層表面起皺、有 劃痕或凹陷；若氧化鉭的添加量大于4重量份，則氧化鉭在煅燒時(shí)易加劇涂層的收縮率，從 而在涂層表面形成裂紋，影響了鏡板的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性和良品率。
[0046] 作為本案又一實(shí)施例，其中，涂料中還包括2~4重量份的硼化鉿，它可以控制涂 料粉體在煅燒時(shí)水分的流失速率，從而可以改善涂層內(nèi)部過大的應(yīng)力，提高涂層的抗壓和 耐高溫性能，不僅如此，硼化鉿還可抑制涂層內(nèi)部對(duì)溫差、壓差的脹縮敏感幅度，從而使涂 層表面更穩(wěn)定更耐用。但實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)也同樣表明，硼化鉿的添加量應(yīng)被限制，不合適的添加量 反而會(huì)形成負(fù)面作用。
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