两层法制备挠性无胶聚酰亚胺覆铜板的胺化装置制造方法及图纸

两层法制备挠性无胶聚酰亚胺覆铜板的胺化装置，为独立于聚酰胺酸涂布和干燥装置之外的氮气高温烘箱(400)，具有顶开式的炉体(10)，炉体口密封有保温炉盖(20)、还设有真空系统(40)、充氮气系统、循环风扇系统(60)、为烘箱供电、升降温和进行气体控制的控制系统、置于炉体内部用来放卷装聚酰亚胺覆铜板料卷(80)的料架(70)。本发明专利技术的专用氮气高温烘箱保温效果好、温度均匀，能精密控制升温和恒温控制完成酰亚胺化，再通过降温控制在一定的温度完成退火，这样才能保证覆铜板有很好的尺寸稳定性和较高的剥离强度，同时，本发明专利技术的离线胺化装置比一体的设备成本低、效率高、能耗小、胺化效果好。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及挠性印制线路板领域，尤其涉及两层法制备挠性无胶覆铜板的胺化装置。
技术介绍
聚酰亚胺覆铜板以其独特的互连特性，在电讯、计算机、汽车等领域获得广泛应用，全球以10％～15％的年增长率持续增长，2013年全球用量超过15亿美元。目前有胶聚酰亚胺覆铜板由于其挠折性，耐热性，尺寸稳定性不佳，应用领域受到很大限制。而无胶聚酰亚胺覆铜板与传统有胶聚酰亚胺覆铜板比较，耐热性得到极大提升，挠折区域寿命大幅提高，软硬结合板实现了高密度互连，大大提高了线路的连结效率。目前，国外几乎都采用两层法生产无胶系聚酰亚胺覆铜板，在两层法中根据不同工艺又分为4种制造方法，即：流延法，喷镀法，化学镀/电镀法和层压法，但上述方法都需要昂贵的专用进口设备、成本高、现有设备大致为一体胺化固化设备，工艺复杂，速度慢，效率低、能耗高。并且，无胶系聚酰亚胺覆铜板的尺寸稳定性是一个巨大的考验。聚酰亚胺要与铜结合在一起，由于二者的热膨胀系数(CET)各不相同，在受到冷热作用，尤其是将聚酰亚胺的前体聚酰胺酸在高温热酰亚胺化后冷却时，就会因为两者热膨胀系数的不匹配而发生翘曲、开裂甚至脱层，造成现有无胶覆铜板的尺寸稳定性差。前面的工序和得到的覆铜板再好，最后的胺化过程处理不当也可能导致前功尽弃。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种能保证无胶系聚酰亚胺覆铜板复合材料的高尺寸稳定性、且设备简单、成本低的二层法制备无胶系聚酰亚胺覆铜板的离线胺化装置。为了解决上述技术问题，本专利技术提供了为了解决上述技术问题，本发明的两层法制备挠性无胶聚酰亚胺覆铜板的胺化方法，步骤如下：将完全除去剩余溶剂后收卷而成的聚酰胺酸覆铜板卷状产品放入专用氮气高温烘箱400中，先进行烘箱升温：以30摄氏度/小时的速度升至180摄氏度，然后恒温4小时，再2小时升至330-340摄氏度；再恒温1小时进行酰亚胺化；然后进行降温过程：用1小时的时间由酰亚胺化的恒温温度降至270摄氏度，恒温2小时，再2小时降温至200摄氏度，然后自然冷却，即得到两层法挠性无胶聚酰亚胺覆铜板，其尺寸稳定性在±5/10000内。为了实现该胺化方法，本专利技术提供了一种专用的胺化装置，所述胺化装置为独立于聚酰胺酸涂布和干燥装置之外的氮气高温烘箱400；所述氮气高温烘箱400，烘箱为顶开式，包括炉体10、可密封于炉体口的保温炉盖20、为烘箱抽真空的真空系统40、为烘箱充氮气的充氮气系统、循环风扇系统60、为烘箱供电、升降温和进行气体控制的控制系统；还包括置于炉体内部用来放卷装聚酰亚胺覆铜板料卷80的料架70；所述炉体10为立式中空圆筒形，所述炉体10从外到内依次包括炉壳11、保温层12、外隔热层13、加热元件14、内隔热层15，所述外隔热层13、加热元件14、内隔热层15构成炉胆，所述料架70置于所述炉胆内；在所述炉体外侧壁连接一个液压升降机构30，其顶端的升降臂33横向连接于所述保温炉盖20的顶部，以便将所述保温炉盖20锁紧密封于炉体顶部开口处或将其打开；所述真空系统40包括置于炉体外部的真空泵41，真空管路42一端连通于真空泵，另一端连通于所述炉胆，连接口设有阀门43；所述充氮气系统，包括开设于炉胆并可连通炉体外部气源的进气口51、气阀、管路；所述循环风扇系统60由电机61、以及连接于电机输出端的风叶62，所述进风叶为两个，对称设置在炉体底部的两侧；所述料架70由连接支撑于炉体底部的底架71，以及连接在底架上部、可承接多个卷状产品的框架72组成。本专利技术进一步提供更具密封性的胺化炉：在所述炉盖20的下侧与炉体接触处设有一圈凹槽23，凹槽内装有密封胶21，在密封胶的外围、于炉盖和炉体上分别设有为密封胶起冷却作用的多根水冷管22。所述炉体的加热元件14为电热丝，在炉体的内隔热层15上设有多个便于向炉胆内空间传热的通孔151。本专利技术的有益效果主要阐述如下:对于无胶系聚酰亚胺覆铜板的尺寸稳定性而言，解决的主要办法是使互相结合的两种材料的热膨胀系数尽量接近，而影响材料热膨胀系数(CTE)的因素有化学结构和聚集态两个方面，在化学结构确定以后，聚集态则由更多的因素所决定，例如所用溶剂、合成过程、涂布方式、干燥程序、酰亚胺化程序、退火条件等。本专利技术胺化前，聚酰胺酸溶液涂布的覆铜板前续干燥效果如表一所示。表一干燥前面密度(g/100cm2)1.8321.821.8121.8341.816干燥后面密度(g/100cm2)1.7711.7551.7531.7741.755本专利技术是将完全干燥、且无铜箔卷曲变形的覆铜板料卷进行酰亚胺化、退火。现有技术中酰亚胺化复杂、速度很慢，产能低，本专利技术的专用氮气高温烘箱保温效果好、温度均匀，能精密控制升温和恒温控制完成酰亚胺化，再通过降温控制在一定的温度完成退火，这样才能保证覆铜板有很好的尺寸稳定性和较高的剥离强度，同时，本专利技术的离线(指与涂布和干燥不是一体)胺化装置比一体的设备成本低、效率高、能耗小、胺化效果好。附图说明下面结合附图和具体实施方式，对本专利技术作进一步地详细说明：图1为本专利技术两层法制备挠性无胶聚酰亚胺覆铜板的生产线示意图。图2为本专利技术的氮气高温烘箱示意图。图3为图2中A部放大图。具体实施方式实施例1如图1所示，本专利技术的两层法制备挠性无胶聚酰亚胺覆铜板的生产线，依次包括制备聚酰胺酸溶液的反应系统100、将聚酰胺酸溶液涂布到铜箔的涂布系统200、将涂布后的覆铜板在高张力下二次干燥的高张力烘缸300、将卷状产品进行酰亚胺化的专用氮气高温烘箱400。所述制备聚酰胺酸溶液的反应系统100、涂布系统200可采用现有技术中的设备，其中涂布系统200可采用现有涂布领域的设备；而高张力烘缸300的参数和专用氮气高温烘箱400则为本专利技术专用设计。所述高张力烘缸300承接在涂布系统200末端，可采用造纸行业使用的烘缸结构，例如可绕其轴心旋转的铜制导热油缸体，但本专利技术经大量实验发现对所述烘缸的参数条件必须特殊要求，例如烘缸直径、表面状态、表面温差范围、静态平衡值等。在本实施例中，烘缸与覆铜板接触的干燥部直径为1.5米，缸体表面电镀有0.08-0.1mm厚的铬层、并做镜面处理，缸体内均布加热元件，其缸体表面温差在3度以内，覆铜板高张力地承接在缸体表面进行加热干燥本文档来自技高网...

【技术保护点】
两层法制备挠性无胶聚酰亚胺覆铜板的胺化装置，其特征在于，所述胺化装置为独立于聚酰胺酸涂布和干燥装置之外的氮气高温烘箱(400)；所述氮气高温烘箱(400)为顶开式，包括炉体(10)、可密封于炉体口的保温炉盖(20)、为烘箱抽真空的真空系统(40)、为烘箱充氮气的充氮气系统、循环风扇系统(60)、为烘箱供电、升降温和进行气体控制的控制系统；还包括置于炉体内部用来放卷装聚酰亚胺覆铜板料卷(80)的料架(70)；所述炉体(10)为立式中空圆筒形，所述炉体(10)从外到内依次包括炉壳(11)、保温层(12)、外隔热层(13)、加热元件(14)、内隔热层(15，所述外隔热层(13)、加热元件(14)、内隔热层(15)构成炉胆，所述料架(70)置于所述炉胆内；在所述炉体外侧壁连接一个液压升降机构(30)，其顶端的升降臂(33)横向连接于所述保温炉盖(20)的顶部，以便将所述保温炉盖(20)锁紧密封于炉体顶部开口处或将其打开；所述真空系统(40)包括置于炉体外部的真空泵(41)，真空管路(42)一端连通于真空泵，另一端连通于所述炉胆，连接口设有阀门(43)；所述充氮气系统，包括开设于炉胆并可连通炉体外部气源的进气口(51)、气阀、管路；所述循环风扇系统(60)由电机(61)、以及连接于电机输出端的风叶(62)，所述进风叶为两个，对称设置在炉体底部的两侧；所述料架(70)由连接支撑于炉体底部的底架(71)，以及连接在底架上部、可承接多个卷状产品的框架(72)组成。...

【技术特征摘要】
1.两层法制备挠性无胶聚酰亚胺覆铜板的胺化装置，其特征在于，所
述胺化装置为独立于聚酰胺酸涂布和干燥装置之外的氮气高温烘箱(400)；
所述氮气高温烘箱(400)为顶开式，包括炉体(10)、可密封于炉体口的
保温炉盖(20)、为烘箱抽真空的真空系统(40)、为烘箱充氮气的充氮气
系统、循环风扇系统(60)、为烘箱供电、升降温和进行气体控制的控制系
统；还包括置于炉体内部用来放卷装聚酰亚胺覆铜板料卷(80)的料架(70)；
所述炉体(10)为立式中空圆筒形，所述炉体(10)从外到内依次包
括炉壳(11)、保温层(12)、外隔热层(13)、加热元件(14)、内隔热层
(15，所述外隔热层(13)、加热元件(14)、内隔热层(15)构成炉胆，
所述料架(70)置于所述炉胆内；
在所述炉体外侧壁连接一个液压升降机构(30)，其顶端的升降臂(33)
横向连接于所述保温炉盖(20)的顶部，以便将所述保温炉盖(20)锁紧
密封于炉体顶部开口处或将其打开；
所述真空系统(40)包括置...

【专利技术属性】
技术研发人员：王绍亮，郭磊，罗海燕，吴艳，刘仁成，
申请(专利权)人：深圳市弘海电子材料技术有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44