一种基于铜基板的扦插式绝缘胶压合工艺
阅读说明：本技术 一种基于铜基板的扦插式绝缘胶压合工艺 (Cuttage type insulating glue pressing process based on copper substrate ) 是由 罗志敏 于 2021-05-19 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种基于铜基板的扦插式绝缘胶压合工艺,属于铜基板技术领域,本发明可以在铜箔和金属基层压合前,利用扦插柱沾上蜡液后于铜箔背面固化吸附的方式,使得铜箔背面均匀吸附有多个扦插柱,然后对铜箔和金属基层进行压合,扦插柱插入至绝缘胶内形成漏气通道,绝缘胶内含有的气体绝大部分会释放出去,同时在绝缘胶加热固化的过程中,固化的蜡重新熔化并进入到漏气通道的缝隙内,利用其表面张力较大的特性赶走剩余的气体至上侧,另外在金属基层下方施加的磁场,也会同步触发扦插柱的底端膨胀动作,继续深化气体挤压的同时,释放出预存的绝缘胶来保证其密度和充实度,并提高扦插柱与绝缘胶层的结合强度。(The invention discloses a cutting type insulating adhesive pressing process based on a copper substrate, which belongs to the technical field of copper substrates and can ensure that a plurality of cutting columns are uniformly adsorbed on the back surface of a copper foil in a mode of solidifying and adsorbing the cutting columns after the wax liquid is adhered to the cutting columns before the copper foil and a metal base layer are pressed, then the copper foil and the metal base layer are pressed, the cutting columns are inserted into insulating adhesive to form air leakage channels, most of gas contained in the insulating adhesive can be released out, meanwhile, in the process of heating and solidifying the insulating adhesive, the solidified wax is re-melted and enters gaps of the air leakage channels, the residual gas is driven to the upper side by utilizing the characteristic of larger surface tension, in addition, a magnetic field applied below the metal base layer can synchronously trigger the bottom expansion action of the cutting columns, the pre-stored insulating adhesive is released to ensure the density and the degree of fullness of the insulating adhesive while the gas extrusion is further deepened, and the bonding strength of the cuttage column and the insulation glue layer is improved.)
技术领域
本发明涉及铜基板
技术领域
，更具体地说，涉及一种基于铜基板的扦插式绝缘胶压合工艺。背景技术
铜基板是金属基板中最贵的一种，导热效果比铝基板和铁基板都好很多倍，适用于高频电路以及高低温变化大的地区及精密通信设备的散热和建筑装饰行业。
一般有沉金铜基板、镀银铜基板、喷锡铜基板、抗氧化铜基板等。铜基板电路层要求具有很大的载流能力，从而应使用较厚的铜箔，厚度一般35μm-280μm；导热绝缘层是铜基板核心技术之所在，核心导热成分为三氧化二铝及硅粉组成和环氧树脂填充的聚合物构成，热阻小(0.15)，粘弹性能优良，具有抗热老化的能力，能够承受机械及热应力。铜基板金属基层是铜基板的支撑构件，要求具有高导热性，一般是铜板，也可使用铜板(其中铜板能够提供更好的导热性)，适合于钻孔、冲剪及切割等常规机械加工。
但是在铜基板的实际压合过程中，由于绝缘胶不可避免的会混入少量气体，并且由于压力不均匀的问题，容易在绝缘胶层产生气泡或外观的不良，导致良率偏低，不仅导致铜基板的强度较低，同时导热效率也会严重降低。
发明内容
1.要解决的技术问题
针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种基于铜基板的扦插式绝缘胶压合工艺，可以在铜箔和金属基层压合前，利用扦插柱沾上蜡液后于铜箔背面固化吸附的方式，使得铜箔背面均匀吸附有多个扦插柱，然后对铜箔和金属基层进行压合，扦插柱插入至绝缘胶内形成漏气通道，绝缘胶内含有的气体绝大部分会释放出去，同时在绝缘胶加热固化的过程中，固化的蜡重新熔化并进入到漏气通道的缝隙内，利用其表面张力较大的特性赶走剩余的气体至上侧，另外在金属基层下方施加的磁场，也会同步触发扦插柱的底端膨胀动作，继续深化气体挤压的同时，释放出预存的绝缘胶来保证其密度和充实度，并提高扦插柱与绝缘胶层的结合强度，扦插柱在膨胀时还会与金属基层接触辅助提高导热效率。
2.技术方案
为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。
一种基于铜基板的扦插式绝缘胶压合工艺，包括以下步骤：
S1、取多个扦插柱将其中一端浸入至蜡液中，然后迅速转移至铜箔背面均匀吸附，待蜡液冷却固化后形成临时连接；
S2、取绝缘胶将其涂覆至金属基层表面，保证厚度均匀，然后将连接有扦插柱的铜箔与金属基层对齐进行压合；
S3、对金属基层进行加热至150-200℃，并在金属基层下方施加磁场，触发扦插柱的膨胀排气动作，消除绝缘胶内的气泡，并保证绝缘胶受力均匀；
S4、加热3-5h至绝缘胶充分固化，然后静置自然冷却；
S5、对边缘处的多余胶进行清理，对压合强度进行测试，合格后包装入库。
进一步的，所述扦插柱的长度小于绝缘胶的厚度，压合时确保绝缘胶厚度不变，保证扦插柱在后续具有一定的膨胀空间，同时在初始阶段不与金属基层直接接触，也可以有效避免部分气体存在金属基层表面不易挤出。
进一步的，所述蜡液的密度大于绝缘胶的密度，蜡在熔化后由于密度关系会沿形成的漏气通道进行填充，将残留的气体挤出至铜箔处方便排出。
进一步的，所述扦插柱包括一体连接的延伸柱体和膨胀半球，所述延伸柱体为浸蜡端，所述延伸柱体的宽度与膨胀半球的直径保持一致，延伸柱体一方面起到延伸膨胀半球的作用，另一方面可以直接与铜箔接触进行导热，膨胀半球则可以埋入绝缘胶内，继续深化排气以及导热两种效果。
进一步的，所述膨胀半球包括膨胀层、内热磁囊以及多根定形撑杆，所述膨胀层包括多片密集分布的扩容片，且扩容片相互组合为一个完整的半球壳状，所述定形撑杆均匀连接于内热磁囊和扩容片之间，所述膨胀层和内热磁囊之间填充有绝缘胶，正常状态下膨胀层为闭合的，在内热磁囊受到磁场吸引时，依靠定形撑杆挤压扩容片分离出现缝隙，绝缘胶得以渗透出来对原有的绝缘胶进行补充密实，同时内热磁囊也会从缝隙中部分延伸出并与金属基层接触，实现由铜箔、延伸柱体、膨胀半球至金属基层的完整导热通道。
进一步的，所述膨胀半球上镶嵌连接有多个均匀分布的导伸球点，且导伸球点与扩容片之间的连接处相对应，所述导伸球点与内热磁囊靠近延伸柱体的一端面之间连接有压缩拉线，导伸球点可以提高膨胀层对扩容片之间缝隙的扩大效果，并在导伸球点延伸出膨胀层后，依靠压缩拉线的牵扯作用迫使内热磁囊同步压缩，进而压迫导热油充分跟随导伸球点进行填充，保证导热效果的连续性。
进一步的，所述内热磁囊内填充有导热油和多个磁性颗粒，所述磁性颗粒为球形结构，导热油可以跟随导伸球点的延伸进行同步填充，而磁性颗粒在受到磁场的吸附作用后带动导伸球点进行形变，并最终在金属基层表面进行平铺，提高与金属基层的接触面积，从而提高导热效果，球形结构的磁性颗粒不易出现堆叠现象，同时相互之间具有一定的空隙容纳导热油来保证导热效果。
进一步的，所述延伸柱体和膨胀层均采用硬质绝缘导热材料制成，所述内热磁囊采用弹性绝缘导热材料制成。
进一步的，所述步骤S2中压合的压力为0.5-2MPa。
进一步的，所述步骤S4中在绝缘胶固化后还通过保温轮保持最高加热温度1-2h。
3.有益效果
相比于现有技术，本发明的优点在于：
(1)本方案可以在铜箔和金属基层压合前，利用扦插柱沾上蜡液后于铜箔背面固化吸附的方式，使得铜箔背面均匀吸附有多个扦插柱，然后对铜箔和金属基层进行压合，扦插柱插入至绝缘胶内形成漏气通道，绝缘胶内含有的气体绝大部分会释放出去，同时在绝缘胶加热固化的过程中，固化的蜡重新熔化并进入到漏气通道的缝隙内，利用其表面张力较大的特性赶走剩余的气体至上侧，另外在金属基层下方施加的磁场，也会同步触发扦插柱的底端膨胀动作，继续深化气体挤压的同时，释放出预存的绝缘胶来保证其密度和充实度，并提高扦插柱与绝缘胶层的结合强度，扦插柱在膨胀时还会与金属基层接触辅助提高导热效率。
(2)扦插柱的长度小于绝缘胶的厚度，压合时确保绝缘胶厚度不变，保证扦插柱在后续具有一定的膨胀空间，同时在初始阶段不与金属基层直接接触，也可以有效避免部分气体存在金属基层表面不易挤出。
(3)蜡液的密度大于绝缘胶的密度，蜡在熔化后由于密度关系会沿形成的漏气通道进行填充，将残留的气体挤出至铜箔处方便排出。
(4)扦插柱包括一体连接的延伸柱体和膨胀半球，延伸柱体为浸蜡端，延伸柱体的宽度与膨胀半球的直径保持一致，延伸柱体一方面起到延伸膨胀半球的作用，另一方面可以直接与铜箔接触进行导热，膨胀半球则可以埋入绝缘胶内，继续深化排气以及导热两种效果。
(5)膨胀半球包括膨胀层、内热磁囊以及多根定形撑杆，膨胀层包括多片密集分布的扩容片，且扩容片相互组合为一个完整的半球壳状，定形撑杆均匀连接于内热磁囊和扩容片之间，膨胀层和内热磁囊之间填充有绝缘胶，正常状态下膨胀层为闭合的，在内热磁囊受到磁场吸引时，依靠定形撑杆挤压扩容片分离出现缝隙，绝缘胶得以渗透出来对原有的绝缘胶进行补充密实，同时内热磁囊也会从缝隙中部分延伸出并与金属基层接触，实现由铜箔、延伸柱体、膨胀半球至金属基层的完整导热通道。
(6)膨胀半球上镶嵌连接有多个均匀分布的导伸球点，且导伸球点与扩容片之间的连接处相对应，导伸球点与内热磁囊靠近延伸柱体的一端面之间连接有压缩拉线，导伸球点可以提高膨胀层对扩容片之间缝隙的扩大效果，并在导伸球点延伸出膨胀层后，依靠压缩拉线的牵扯作用迫使内热磁囊同步压缩，进而压迫导热油充分跟随导伸球点进行填充，保证导热效果的连续性。
(7)内热磁囊内填充有导热油和多个磁性颗粒，磁性颗粒为球形结构，导热油可以跟随导伸球点的延伸进行同步填充，而磁性颗粒在受到磁场的吸附作用后带动导伸球点进行形变，并最终在金属基层表面进行平铺，提高与金属基层的接触面积，从而提高导热效果，球形结构的磁性颗粒不易出现堆叠现象，同时相互之间具有一定的空隙容纳导热油来保证导热效果。
附图说明
图1为本发明的流程示意图；
图2为本发明扦插柱的结构示意图；
图3为本发明膨胀半球部分的剖视图；
图4为本发明膨胀半球膨胀后的剖视图；
图5为本发明膨胀半球导伸球点延伸状态下的结构示意图。
图中标号说明：
1延伸柱体、2膨胀半球、21膨胀层、22内热磁囊、23定形撑杆、3导伸球点、4压缩拉线、5磁性颗粒。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述；显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶/底端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
实施例1：
请参阅图1，一种基于铜基板的扦插式绝缘胶压合工艺，包括以下步骤：
S1、取多个扦插柱将其中一端浸入至蜡液中，然后迅速转移至铜箔背面均匀吸附，待蜡液冷却固化后形成临时连接；
S2、取绝缘胶将其涂覆至金属基层表面，保证厚度均匀，然后将连接有扦插柱的铜箔与金属基层对齐进行压合；
S3、对金属基层进行加热至150-200℃，并在金属基层下方施加磁场，触发扦插柱的膨胀排气动作，消除绝缘胶内的气泡，并保证绝缘胶受力均匀；
S4、加热3-5h至绝缘胶充分固化，然后静置自然冷却；
S5、对边缘处的多余胶进行清理，对压合强度进行测试，合格后包装入库。
步骤S2中压合的压力为0.5-2MPa。
步骤S4中在绝缘胶固化后还通过保温轮保持最高加热温度1-2h。
扦插柱的长度小于绝缘胶的厚度，压合时确保绝缘胶厚度不变，保证扦插柱在后续具有一定的膨胀空间，同时在初始阶段不与金属基层直接接触，也可以有效避免部分气体存在金属基层表面不易挤出。
蜡液的密度大于绝缘胶的密度，蜡在熔化后由于密度关系会沿形成的漏气通道进行填充，将残留的气体挤出至铜箔处方便排出。
请参阅图2，扦插柱包括一体连接的延伸柱体1和膨胀半球2，延伸柱体1为浸蜡端，延伸柱体1的宽度与膨胀半球2的直径保持一致，延伸柱体1一方面起到延伸膨胀半球2的作用，另一方面可以直接与铜箔接触进行导热，膨胀半球2则可以埋入绝缘胶内，继续深化排气以及导热两种效果。
请参阅图3-4，膨胀半球2包括膨胀层21、内热磁囊22以及多根定形撑杆23，膨胀层21包括多片密集分布的扩容片，且扩容片相互组合为一个完整的半球壳状，定形撑杆23均匀连接于内热磁囊22和扩容片之间，膨胀层21和内热磁囊22之间填充有绝缘胶，正常状态下膨胀层21为闭合的，在内热磁囊22受到磁场吸引时，依靠定形撑杆23挤压扩容片分离出现缝隙，绝缘胶得以渗透出来对原有的绝缘胶进行补充密实，同时内热磁囊22也会从缝隙中部分延伸出并与金属基层接触，实现由铜箔、延伸柱体1、膨胀半球2至金属基层的完整导热通道。
膨胀半球2上镶嵌连接有多个均匀分布的导伸球点3，且导伸球点3与扩容片之间的连接处相对应，导伸球点3与内热磁囊22靠近延伸柱体1的一端面之间连接有压缩拉线4，导伸球点3可以提高膨胀层21对扩容片之间缝隙的扩大效果，并在导伸球点3延伸出膨胀层21后，依靠压缩拉线4的牵扯作用迫使内热磁囊22同步压缩，进而压迫导热油充分跟随导伸球点3进行填充，保证导热效果的连续性。
请参阅图5，内热磁囊22内填充有导热油和多个磁性颗粒5，磁性颗粒5为球形结构，导热油可以跟随导伸球点3的延伸进行同步填充，而磁性颗粒5在受到磁场的吸附作用后带动导伸球点3进行形变，并最终在金属基层表面进行平铺，提高与金属基层的接触面积，从而提高导热效果，球形结构的磁性颗粒5不易出现堆叠现象，同时相互之间具有一定的空隙容纳导热油来保证导热效果。
延伸柱体1和膨胀层21均采用硬质绝缘导热材料制成，内热磁囊22采用弹性绝缘导热材料制成。
本发明可以在铜箔和金属基层压合前，利用扦插柱沾上蜡液后于铜箔背面固化吸附的方式，使得铜箔背面均匀吸附有多个扦插柱，然后对铜箔和金属基层进行压合，扦插柱插入至绝缘胶内形成漏气通道，绝缘胶内含有的气体绝大部分会释放出去，同时在绝缘胶加热固化的过程中，固化的蜡重新熔化并进入到漏气通道的缝隙内，利用其表面张力较大的特性赶走剩余的气体至上侧，另外在金属基层下方施加的磁场，也会同步触发扦插柱的底端膨胀动作，继续深化气体挤压的同时，释放出预存的绝缘胶来保证其密度和充实度，并提高扦插柱与绝缘胶层的结合强度，扦插柱在膨胀时还会与金属基层接触辅助提高导热效率。
以上，仅为本发明较佳的具体实施方式；但本发明的保护范围并不局限于此。任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围内。
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