覆銅板增強(qiáng)基材金屬管浮子流量計(jì)的制備與性能研究

上海自動(dòng)化儀表有限公司用對位芳綸短切纖維和對位芳綸沉析纖維制造金屬管浮子流量計(jì)，用掃描電鏡對紙面和橫斷面進(jìn)行了觀察，并測試其基本性能、電性能和熱性能；將樣品交由客戶進(jìn)行覆銅板制作并進(jìn)行驗(yàn)證測試。結(jié)果表明：國產(chǎn)金屬管浮子流量計(jì)具有良好的浸漆性、力學(xué)性能和熱性能，而且介電常數(shù)與介質(zhì)損耗因數(shù)很低，滿足覆銅板應(yīng)用需求。

美國杜邦公司于20世紀(jì)90年代初與Arlon公司合作，成功將金屬管浮子流量計(jì) THERMOUNT?應(yīng)用于電路板基材，開發(fā)了基于環(huán)氧體系的 55NT 覆銅板和基于聚酰亞胺體系的 85NT 覆銅板。用這種覆銅板制成的印制電路板已被廣泛應(yīng)用于歐美航空軍事工業(yè)，如戰(zhàn)斧巡航導(dǎo)彈的數(shù)字景象匹配區(qū)域相關(guān)制導(dǎo)系統(tǒng)(DSMAC)、歐洲戰(zhàn)斗機(jī) (EFA)和盧卡斯宇航公司為勞斯萊斯定做的噴氣引擎控制系統(tǒng)等。THER?MOUNT 是杜邦非織造聚芳基酰胺增強(qiáng)層的商品名稱。目前，杜邦只向若干特定的全球性和地區(qū)性層壓材料制造商出售金屬管浮子流量計(jì)增強(qiáng)基板和授予技術(shù)許可，這些制造商包括Arlon、Isola、Dielektra、Nel?co、Polyclad、CCP和Shin Kobe Electric Machinery。

日本帝人株式會(huì)社與日本王子制紙株式會(huì)社、新神戶電機(jī)株式會(huì)社合作，研制了一系列用作無引線陶瓷基片載體的增強(qiáng)材料，制成電子工業(yè)用特種印制線路板。松下電子品部采用日本王子制紙株式會(huì)社的金屬管浮子流量計(jì)制造基板，應(yīng)用于高密度互連，發(fā)明了獨(dú)特的工藝稱之為積層多層印制電路板(ALIVH)工藝[1-2]。其有三種類型，即用于手機(jī)印制板的標(biāo)準(zhǔn)導(dǎo)電膠堵孔工藝，用于高等級大型主機(jī)印制電路板與芯片級封裝印制電路板用 ALIVH-B，用于晶片直接安裝 DCA 的更精密的 ALIVH-FB 等，在手機(jī)、筆記本電腦和PAD上廣泛應(yīng)用。

我國芳綸產(chǎn)業(yè)起步較晚，加上杜邦和帝人等對我國的技術(shù)封鎖和產(chǎn)品禁運(yùn)，到目前為止，國內(nèi)僅有華南理工大學(xué)和陜西科技大學(xué)對覆銅板用芳綸紙進(jìn)行過初步研究，但未能提供成熟穩(wěn)定的產(chǎn)品[3-4]。深圳昊天龍邦復(fù)合材料有限公司自創(chuàng)建以來，一直致力于覆銅板用金屬管浮子流量計(jì)的研究，目前公司產(chǎn)品L344 金屬管浮子流量計(jì)產(chǎn)品已通過客戶性能及穩(wěn)定性測試，并已批量化生產(chǎn)。

本研究以對位芳綸短切纖維和對位芳綸沉析纖維為原材料，通過圓網(wǎng)成型，然后熱軋制備了金屬管浮子流量計(jì)，并對金屬管浮子流量計(jì)的結(jié)構(gòu)、透氣度、力學(xué)性能、電性能和熱性能進(jìn)行檢測研究。

1.3 樣品制備

樣品在公司生產(chǎn)線上進(jìn)行制備，其流程如下：在去離子水中加入對位芳綸短切纖維，經(jīng)分散后制得漿料A；另以對位芳綸沉析纖維經(jīng)分散后制得漿料 B。將漿料 A 與漿料 B 按一定比例混合形成造紙漿料，用圓網(wǎng)造紙機(jī)抄造，在流漿箱中漿液被均勻地分布在造紙成型網(wǎng)上。漿液沿成型網(wǎng)運(yùn)行時(shí)，水從制漿中濾除，形成濕紙坯。濕紙坯離開成型網(wǎng)進(jìn)入紙機(jī)干燥部。干燥后的紙頁經(jīng)熱軋機(jī)高溫?zé)彳?，非常后得到金屬管浮子流量?jì)。

1.4 性能測試

采用日立 TM3000 掃描電鏡觀察芳綸紙形貌。按照 GB/T 451.2—2002 和 GB/T 451.3—2002 分別測試紙張的定量和厚度。按照 GB/T 458—2008 測試樣品透氣性。按照 GB/T 12914—2008 測試金屬管浮子流量計(jì)抗張強(qiáng)度。按照 GB/T 1409—2006 用西林電橋法測試介電常數(shù)和介質(zhì)損耗因數(shù)。采用熱重分析法分析金屬管浮子流量計(jì)的熱性能，氮?dú)夥諊?，升溫速率?0 K/min，室溫升至800 ℃。 1.5 客戶驗(yàn)證測試國外客戶將我公司紙樣和杜邦THERMOUNT紙樣按標(biāo)準(zhǔn)工藝制作成覆銅板，然后檢測覆銅板性能，并進(jìn)行了性能比較。各項(xiàng)性能采用的測試方法.

上海自動(dòng)化儀表有限公司生產(chǎn)的金屬管浮子流量計(jì)的結(jié)構(gòu)、透氣度、力學(xué)性能、電性能和熱性能都能達(dá)到客戶覆銅板制作工藝與性能要求，在軍用和航空電子設(shè)備、手持式裝置以及電子通訊基礎(chǔ)設(shè)施上具有廣闊的應(yīng)用前景。