一种耐高温绝缘镜板的生产工艺的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种绝缘板的生产工艺，具体涉及一种表面包覆有改性涂层的耐高温 绝缘镜板的生产工艺。
【背景技术】
[0002] 在制造生产线路板（PCB)的主体基材时，需要使用电压机来将多层不同的材料进 行压合，这种电压机的工作原理是通过铜箔（或铝箔）导电加热被加工的胶粘树脂材料，并 通过施加一定压力将多层材料压合至少半小时，从而制得线路板基材，而在使用电压机压 合过程中，出于成本考虑，单次压合操作往往需要同时压合多片线路板基材，而为了使多片 线路板基材在压合时，彼此不被影响，需要将它们叠合，并在它们之间插入一种特制的绝缘 板，它具有绝缘，传热，支撑及分离的作用，这种特制的具有超高平整度的绝缘板被称作为 镜板。
[0003] 镜板与普通绝缘板最大的区别就是其表面有一种特殊的涂层，该涂层对镜板的性 能有着极大的影响，在压合工艺中，对镜板的性能要求十分高，电压机在操作时，既产生高 温热量（大于300°C)，又有很强的压力（大于50MPa)，这就需要镜板具备出色的耐热压性 能，即镜板需要具有很高的极限耐受温度和极限耐受压强，并且，更为重量的是，镜板的表 面须在经过多次热压后依然能保持十分的平整光滑，表面没有凹陷，不发生胀缩，而目前在 现有技术中还无法实现这一要求，现有技术的镜板一般在常温下约能使用150次左右后， 其表面就开始出现凹陷，导致镜板失效，而在高温下也仅能使用约60次就已失效。而在现 有技术无法实现这一要求的另一原因是制备它的工艺还未进行深度优化，包括：对基材的 前处理不理想，会产生较强的应力和较低的表面平整度，严重影响镜板的胀缩率和使用效 果；对涂料配方的改进也未取得理想效果；对涂层的烧结工艺没有进行有效的改进。
【发明内容】
[0004] 针对现有技术的不足之处，本发明的目的在于提供一种耐高温绝缘镜板的生产工 艺，由该工艺生产出的镜板能够实现在高温高压力热压时保证高频次的使用，不胀缩，表面 平整耐磨，不凹陷。
[0005] 本发明的技术方案概述如下：
[0006] 一种耐高温绝缘镜板的生产工艺，包括：
[0007]S1:以钢板作为基材，对钢板进行喷砂处理；
[0008]S2 :将所述钢板浸入活化液10~15min，随后烘干；
[0009] S3:将涂料刷涂于所述钢板表面；
[0010] S4:将涂有涂料的钢板置于25W的紫外灯下照射3~5min;
[0011]S5:将钢板置于高温下烧结；
[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； 氧化错 25~27重量份； 氧化锌 20~22重量份； 氧化钕 14~16重量份； 氧化镍 2~4重量份； 氧化锁 2~4重量份； 水 200重量份；
[0015] 在S2中，所述活化液包括：
[0016] 柠檬酸 14~16重量份； 酒石酸 10~12重量份； 草酸 6~8重量份； 绿原酸 2~4重量份； 醋酸 2~4重量份； 亚磷酸 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] 优选的是，所述的耐高温绝缘镜板的生产工艺，其中，所述涂料还包括2~4重量 份的氧化镧。
[0019] 优选的是，所述的耐高温绝缘镜板的生产工艺，其中，所述涂料还包括2~4重量 份的氧化钽。
[0020] 优选的是，所述的耐高温绝缘镜板的生产工艺，其中，所述涂料还包括2~4重量 份的硼化铪。
[0021] 优选的是，所述的耐高温绝缘镜板的生产工艺，其中，在S5中，烧结条件为：在惰 性气体氛围中，从〇~lh，匀速升温至200°C;lh~1. 5h，恒温在200°C;1. 5h~3h，从200°C 匀速升温至700°C;3h~5h，恒温在700°C;5h后，自然冷却至25°C。
[0022] 优选的是，所述的耐高温绝缘镜板的生产工艺，其中，当所述钢板被紫外灯照射 时，钢板所处环境的相对湿度为75 ± 2 %。
[0023] 优选的是，所述的耐高温绝缘镜板的生产工艺，其中，所述钢板的线性热膨胀系数 为 12 ~16ppm/°C。
[0024] 优选的是，所述的耐高温绝缘镜板的生产工艺，其中，在S3和S4之间，还包括将涂 有涂料的钢板置于-2~0°C下冷冻5~6min。
[0025] 优选的是，所述的耐高温绝缘镜板的生产工艺，其中，喷砂用的磨料是包含35~ 45wt%的棕刚玉、40~50wt%的金刚石和5~25wt%的环氧树脂的共混物，所述磨料的粒 度为350~400目，喷砂压力为1. 3~1. 5MPa。
[0026] 优选的是，所述的耐高温绝缘镜板的生产工艺，其中，所述磨料是包含40wt%的 棕刚玉、45wt%的金刚石和15wt%的环氧树脂的共混物；所述环氧树脂的数均分子量为 60000 ~65000g/mol。
[0027] 本发明的有益效果是：1)采用喷砂工艺和浸酸活化作为前处理，摆脱了现有技术 中对钢板应力抑制不理想，表面粗糙度和平整度控制不当等负面影响；2)经过改进的涂料 以氧化硅、氧化铝、氧化锌和氧化钕为核心，通过引入了多种具有协效作用的氧化物，有效 提高了镜板涂层在热压时的整体强度、表面平整度、耐热压及抗磨损性能，从而能够有效克 服镜板整体的胀缩对其自身使用效果和使用寿命所带来的恶劣影响；3)通过大量实验得 出，采用分段式阶梯升温，能够有效抑制涂层的内部应力，获得最理想的涂层性能；4)在烧 结前对涂层进行冷冻预处理，可有效调节涂料在钢板表面的分布，以减小涂层应力，增加涂 层与钢板的结合力；5)在烧结前对涂层进行轻度老化，可使得涂层的分布更加平整，与钢 板的结合力更强，同时又可大幅提升涂层的耐候和耐高温性能。
【具体实施方式】
[0028] 下面结合实施例对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书 文字能够据以实施。
[0029] 本案提出一实施例的耐高温绝缘镜板的生产工艺，包括：
[0030]S1:以钢板作为基材，对钢板进行喷砂处理；
[0031]S2:将钢板浸入活化液10~15min，随后烘干；
[0032]S3:将涂料刷涂于钢板表面；
[0033]S4:将涂有涂料的钢板置于25W的紫外灯下照射3~5min;
[0034]S5:将钢板置于高温下烧结；
[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； 氧化铝 25~27重量份； 氧化锌 20~22重量份； 氧化钕 14~16重量份； 氧化镍 2~4重量份； 氧化锶 2~4重量份； 水 200重量份；
[0038] 在S2中，活化液包括：
[0039] 丰宁檬酸 14~16重量份； 酒石酸 10~12重量份； 草酸 6~8重量份；
[0040] 绿原酸 2~4重量份； 醋酸 2~4重量份； 亚磷酸 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] 涂料中所用材料可优选选用纳米级的粉末或微米级粉末。
[0042] 实验数据表明，采用低瓦数的紫外灯对涂层进行预老化后，可使得涂层的分布更 加平整，与钢板的结合力更强，同时又可大幅提升涂层的强度、耐热压和耐候性能，提高了 涂层的使用寿命。但紫外灯的照射时间应被限定，若时间小于3min，则无法达到预期效果， 对涂层性能没有提升；若时间大于5min，又会导致过老化现象，在后期煅烧时，表面易开 裂。
[0043] 在喷砂后，将钢板浸入活化液，活化液是复配型的酸性液体，它的配方种类和添加 量应受到限制，因为活化液的要求较高，它既需要能够除去喷砂时未能除尽的毛边等金属 杂质，又不能腐蚀钢板本体，同时，它也不能改变钢板的表面能，即不额外增加钢板的表面 应力，从而能够保证制得的镜板具有低胀缩率。活化液中添加的氨基丙胺二油酸酯是一种 表面活性剂，大量实验结果发现，常用的表面活性剂或分散剂无法适用于本活化液体系，它 们均易产生凝聚或沉降等现象，而仅发现氨基丙胺二油酸酯能够实现均相分散的效果。
[0044] 作为本案另一实施例，其中，涂料中还包括2~4重量份的氧化镧。氧化镧可提高 涂层的表面硬度和耐高温性能，但需要注意的是，氧化镧的添加量应被限制，若氧化镧的添 加量小于2重量份，则无法激活其协效作用，无法有效提高涂层的硬度和耐高温性能；若氧 化镧的添加量大于4重量份，则氧化镧在煅烧时又会加快水分的流失速率，增加涂层的表 面应力，从而使得涂层变脆，耐候性降低，易开裂或凹陷，严重影响了涂层的使用寿命。
[0045] 作为本案又一实施例，其中，涂料中还包括2~4重量份的氧化钽。实验发现，氧 化钽可减小镜板涂层对温差和压差的敏感度和膨胀幅度，从而能够降低镜板的胀缩率，但 同样的，氧化钽的添加量也须被限制，若氧化钽的添加量小于2重量份，则无法激活其协效 作用，无法有效抑制镜板的胀缩率，从而使得镜板在热压50次后就出现涂层表面起皱、有 划痕或凹陷；若氧化钽的添加量大于4重量份，则氧化钽在煅烧时易加剧涂层的收缩率，从 而在涂层表面形成裂纹，影响了镜板的结构稳定性和良品率。
[0046] 作为本案又一实施例，其中，涂料中还包括2~4重量份的硼化铪，它可以控制涂 料粉体在煅烧时水分的流失速率，从而可以改善涂层内部过大的应力，提高涂层的抗压和 耐高温性能，不仅如此，硼化铪还可抑制涂层内部对温差、压差的胀缩敏感幅度，从而使涂 层表面更稳定更耐用。但实验数据也同样表明，硼化铪的添加量应被限制，不合适的添加量 反而会形成负面作用。
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