郭 威，徐 軍

（1.重慶化工職業(yè)學(xué)院 財(cái)經(jīng)學(xué)院，重慶 401221；2.重慶云天化瀚恩新材料開(kāi)發(fā)有限公司，重慶 401221）

1 撓性覆銅板概述

撓性覆銅板（Flexible Copper Clad 蘊(yùn)amilate，縮寫(xiě) FCC蘊(yùn)）是指在絕緣基膜上覆蓋以銅箔而成的一種可以彎曲的薄片狀復(fù)合材料，是僅次于剛性覆銅板的一個(gè)覆銅板大類(lèi)品種。它除了具有剛覆銅板的電氣鏈接、絕緣、機(jī)械支撐等三大功能外，撓性覆銅板的突出表現(xiàn)為可以彎曲，既可以靜態(tài)彎曲，也可以動(dòng)態(tài)反復(fù)彎曲，具有高撓曲性是撓性覆銅板的最突出的產(chǎn)品特征，因此，又稱(chēng)為：柔性覆銅板、軟性覆銅板。

FCC蘊(yùn)有兩大類(lèi)品種：有膠黏劑型的三層型撓性覆銅板（3蘊(yùn)-FCC蘊(yùn)）與無(wú)膠黏劑型的二層撓性覆銅板（2蘊(yùn)-FCC蘊(yùn)）。

3蘊(yùn)-FCC蘊(yùn)的制造一般采用片狀制造法或者卷狀制造法兩類(lèi)方法，目前絕大多數(shù)企業(yè)采用后者連續(xù)生產(chǎn)。2蘊(yùn)-FCC蘊(yùn)定義為“無(wú)膠黏劑”類(lèi)的FCC蘊(yùn)。2蘊(yùn)-FCC蘊(yùn)的制造主要有涂布法、濺射法/電鍍法、層壓法。如圖1所示。

圖1 FCCL品種結(jié)構(gòu)圖

云天化單面無(wú)膠柔性覆銅板（2蘊(yùn)-FCC蘊(yùn)）采用的即是涂布機(jī)涂布法，主要是由于涂布相關(guān)設(shè)備不僅可以生2蘊(yùn)-FCC蘊(yùn)，還可以生產(chǎn)3蘊(yùn)-FCC蘊(yùn)，同時(shí)還可以生產(chǎn)覆蓋膜，一條生產(chǎn)線可以實(shí)現(xiàn)多個(gè)相關(guān)產(chǎn)品的生產(chǎn)。

2 750涂布機(jī)概述

云天化重慶研發(fā)中心電子材料工廠2蘊(yùn)-FCC蘊(yùn)生產(chǎn)線所用750涂布機(jī)為昆山大陽(yáng)機(jī)電設(shè)備制造公司制造，附屬設(shè)備有樹(shù)脂儲(chǔ)罐，氣浮式烘箱，供膠泵、發(fā)送、收卷以及相關(guān)控制設(shè)備。

相關(guān)技術(shù)參數(shù)：

最大涂布寬幅：750mm

最大涂布線速：20m/min

氣浮式烘箱最高溫度：200℃

供膠泵最大轉(zhuǎn)速：200rpm/min

PAA樹(shù)脂參數(shù)：

粘度：30000±5000cps

固含量：12%

在只有一條涂布生產(chǎn)線的情況下，年產(chǎn)量絕對(duì)取決于涂布的線速度以及開(kāi)機(jī)生產(chǎn)總時(shí)間，也就是說(shuō)，涂布線速度越快，產(chǎn)量就越大，由于受制于產(chǎn)品的性能以及涂布工藝參數(shù)，在涂布FCC蘊(yùn)的時(shí)候只能將線速控制在一個(gè)較小的范圍之內(nèi)。那么，在這個(gè)線速范圍之內(nèi)，如何在最短的時(shí)間內(nèi)找到產(chǎn)品規(guī)格厚度（規(guī)格為1312，PI為13μm，銅箔為 12μm，文章所指標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格均為此規(guī)格）所需要的涂布參數(shù)尤為重要，一來(lái)可以節(jié)約大量的時(shí)間，二來(lái)可以節(jié)約大量的耗材。750涂布機(jī)正式投入使用后，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的試機(jī)和摸索，能夠在最短時(shí)間內(nèi)精準(zhǔn)的找到涂布產(chǎn)品所需要厚度對(duì)應(yīng)的相關(guān)參數(shù)，現(xiàn)就涂布厚度控制因素進(jìn)行簡(jiǎn)單的分析。

3 2L-FCCL涂布工藝簡(jiǎn)介

2蘊(yùn)-FCC蘊(yùn)涂布工藝可以簡(jiǎn)單的描述成將PAA樹(shù)脂涂布在銅箔上，進(jìn)行烘干再熟化處理，涂布過(guò)程具體工藝簡(jiǎn)圖如圖2所示。

圖2 涂布過(guò)程具體工藝簡(jiǎn)圖

4 涂布厚度控制因素

影響涂布厚度的因素有很多，哪些是主要因素、哪些是次要因素，各因素之間又是怎樣的關(guān)系呢？

首先，知道PAA樹(shù)脂的固含量為12%，即為定值，那么涂布出來(lái)干膜h的理論厚度就為濕膜H厚度的12%，故只要只要知道了固含量，控制了濕膜的厚度即控制了干膜h的厚度。在PAA樹(shù)脂合成的時(shí)候，一般將固含量嚴(yán)格控制在12%左右，故h=0.12H。其次，濕膜的厚度H可以由單位時(shí)間內(nèi)涂布樹(shù)脂的體積Qv除以涂布面積S得出，故只要知道涂布樹(shù)脂的體積和涂布銅箔的面積即可確定濕膜的厚度。（Qv=S*H）再次，涂布的面積S和涂布的寬幅W以及長(zhǎng)度蘊(yùn)有關(guān)，長(zhǎng)度可以由線速確定，而涂布寬幅會(huì)根據(jù)涂布過(guò)程來(lái)適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，這對(duì)厚度到底有多大的影響呢？由FCC蘊(yùn)產(chǎn)品的規(guī)格所決定，涂布寬幅必須在500～520mm之間，在這個(gè)寬幅之內(nèi)，同樣體積的樹(shù)脂所涂布出來(lái)的厚度是否符合產(chǎn)品厚度規(guī)格要求呢？（產(chǎn)品厚度規(guī)格要求為13±1μm）。最后，涂布樹(shù)脂的體積如何確定呢？線速對(duì)厚度的影響又是什么樣的呢？帶著這一系列的疑問(wèn)，筆者對(duì)整個(gè)涂布過(guò)程進(jìn)行了詳細(xì)的分析。

圖3

如圖3所示，只要涂布線速（銅箔運(yùn)行速度）V一定，涂布寬幅W一定，則單位時(shí)間涂布面積一定，即S=W*V/T（T為單位時(shí)間）可以確定，則只要單位時(shí)間內(nèi)涂布體積確定，厚度H即可確定。

涂布體積如何確定？

由圖3可以得知，涂布樹(shù)脂是由供膠泵所提供的，故由質(zhì)量守恒定律可以得知，單位時(shí)間內(nèi)涂布樹(shù)脂的體積即為供膠泵單位時(shí)間的體積流量。

目前涂布機(jī)配置的供膠泵為日本冰神所提供的單螺桿泵，泵速可調(diào)，結(jié)構(gòu)如圖4所示。

圖4 單螺桿泵

單螺桿泵工作時(shí)，流體被吸入后就進(jìn)入螺紋與泵殼所圍的密封空間，當(dāng)螺桿旋轉(zhuǎn)時(shí)，密封容積在騾牙的擠壓下提高其壓力，并沿著軸向移動(dòng)。由于螺桿按等速旋轉(zhuǎn)，所以流體出口流量是均勻的。單螺桿泵的流量：Qv=0.267eRtnηv

式中：e為偏心距，R為螺桿斷面園半徑，t為螺距，n為泵軸轉(zhuǎn)速，ηv泵的容積效率。

當(dāng)樹(shù)脂的粘度在一定范圍內(nèi)，泵的容積效率曲線波動(dòng)很小，故可以認(rèn)為ηv為定值；由于泵是固定不變的，則e、R、t、ηv均為定值，故此供膠泵的體積流量與泵速成正比。假定涂布線速為V，涂布寬幅為W，涂布厚度為H。

由涂布樹(shù)脂體積=單螺桿泵體積流量可知單位時(shí)間內(nèi)的樹(shù)脂的體積可以由下式來(lái)表達(dá)：

顯然，厚度與泵速成正比，與涂布寬幅成反比，到底泵速和寬幅哪一個(gè)指標(biāo)才是決定性指標(biāo)呢？

根據(jù)成品規(guī)格1312可以知道PI的厚度為13μm，假定在基準(zhǔn)厚度13μm下涂布寬幅為最小寬幅500mm，那么可以得知同樣體積的樹(shù)脂（同一泵速）在涂布寬幅為最大寬幅520mm的時(shí)候涂布干膜厚度為h=500*13/520=12.5μm，所以可以確定當(dāng)泵速不變時(shí)候，在極限涂布寬幅500-520mm之間涂布厚度波動(dòng)范圍為±0.5μm以內(nèi)，而市場(chǎng)對(duì)產(chǎn)品厚度的要求范圍為±1μm，顯然，當(dāng)泵速n、線速V不變的情況下，無(wú)論涂布寬幅為最大寬幅還是最小寬幅，產(chǎn)品厚度都是符合要求的，實(shí)際上涂布寬幅只在505～515mm之間，故可以忽略涂布寬幅對(duì)成品厚度的影響，則可以說(shuō)在線速V一定的情況下產(chǎn)品厚度H與泵速n成正比，故決定產(chǎn)品厚度的控制主要因素為泵速。

當(dāng)知道某一泵速n1，線速V1對(duì)應(yīng)的干膜厚度為h1，是否就可以推算出所需要的產(chǎn)品厚度h2對(duì)應(yīng)的線速V2對(duì)應(yīng)的泵速n2呢？

由以上可以判斷，只要知道某一泵速n1，線速V1對(duì)應(yīng)的干膜厚度為h1，就可以推算出所需要的產(chǎn)品厚度h2對(duì)應(yīng)的線速V2和泵速n2，那么，在沒(méi)有經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)參考的情況下，任意固含量的PAA樹(shù)脂，只要開(kāi)機(jī)試凃幾米產(chǎn)品，在收卷處用螺旋測(cè)微儀（精度1μm）測(cè)得其厚度，就可以算出所需要產(chǎn)品的線速對(duì)應(yīng)的泵速，大大節(jié)約了生產(chǎn)的時(shí)間和成本，例如，泵速100rpm/min，線速5m/min所涂布的干膜厚度為12μm，那么在線速6m/min時(shí)候要得到標(biāo)準(zhǔn)厚度13μm的干膜的泵速為n2=100*6*13/12*5=130rad/min，則只需要將泵速設(shè)定在130rad/min即可生產(chǎn)處合格厚度的產(chǎn)品。

5 結(jié)語(yǔ)

從以上可以看出涂布厚度控制的主要因素即是對(duì)泵速的控制，知道了厚度的控制原理，即可方便快捷地生產(chǎn)出合格的產(chǎn)品，減少損耗，大大降低成本，提高生產(chǎn)效率以及合格率。

［1］ 劉天成.當(dāng)前我國(guó)FCC蘊(yùn)產(chǎn)業(yè)相關(guān)政策及現(xiàn)狀［R］.首次撓性覆銅板企業(yè)聯(lián)誼報(bào)告會(huì)，2014.

［2］ 刁恩曉，李帆.二層撓性覆銅板用聚酰亞胺的研究進(jìn)展［J］.絕緣材料，2015，（3）：1-7.

［3］ 吳文偉，朱價(jià)平，汪暉.雙螺桿泵密封失效原因分析［J］.石油化工設(shè)備，2015，（1）：76-78.

［4］ 胡慶喜.漿料輸送設(shè)備與技術(shù)［J］.造紙科學(xué)與技術(shù)，2009，（6）：129-135.