专利名称：用于制备有机陶瓷线路板的生产模具及生产设备的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及陶瓷线路板制备领域，尤其是涉及一种用于制备有机陶瓷线路板的生产模具及生产设备。
背景技术：
随着电子技术在各应用领域的逐步加深，线路板高度集成化成为必然趋势，高度的集成化装模块要求良好的散热承载系统，而传统线路板FR-4和CEM-3在TC (导热系数)上的劣势已经成为制约电子技术发展的一个瓶颈。近些年来发展迅猛的LED产业，也对其承载线路板的TC指标提出了更高的要求。在大功率LED照明领域，往往采用金属和陶瓷等具备良好散热性能的材料制备线路基板，目前高导热铝基板的导热系数一般为1-4W/M.K，而陶瓷基板的导热系数根据其制备方式和材料配方的不同，可达2-220W/M.K。传统陶瓷基板的制备方式可分为HTCC、LTCC, DBC和DPC四大类。其中，HTCC属于较早前发展的技术，由于其工艺温度需达到1300°C以上，使其所选用的电极选择受限，且制备成本相当昂贵。LTCC的工艺温度虽降至850°C，但其制备的线路精度比较差，成品导热系数偏也低；DBC的制备方式要求铜箔与陶瓷之间形成合金，需要严格控制煅烧温度在1065-1085°C温度范围内，由于DBC的制备方式对铜箔厚度有要求，一般不能低于150 300微米，因此限制了此类陶瓷线路板的导线宽深比。目前市面上流行的高导热陶瓷基板一般采用DPC的方式制备，DPC的制造是通过多次化学镀在陶瓷板表面进行金属沉积的方式进行，使表面产生导体，然而这种陶瓷板表面的导体薄，剥离强度低，不能机械加工。为了改善上述不足，一种含有有机联接剂的陶瓷材料被推出，目前市场上还没有适用于将这种含有有机联接剂的陶瓷材料制作陶瓷线路板的模具。
实用新型内容本实用新型目的在于克服现有技术不足，提供一种用于制备有机陶瓷线路板的生产模具及生产设备，以适应于应用含有有机联接剂及的陶瓷材料制备有机陶瓷线路板。为此，在本实用新型中提供了一种用于制备有机陶瓷线路板的生产模具，包括:用于制备有机陶瓷板的第一模具，内部具有第一内腔，第一内腔具有容纳有机陶瓷材料的第一状态，以及将有机陶瓷材料压制成有机陶瓷板的第二状态；用于制备有机陶瓷线路板的第二模具，内部具有第二内腔，第二内腔具有容纳有机陶瓷板和位于有机陶瓷板两侧的金属导热片的第三状态，以及将有机陶瓷板和位于有机陶瓷板两侧的金属导热片压制形成有机陶瓷线路板的第四状态。进一步地，上述第一模具包括:第一中间限位板，中心部位具有第一通孔；第一上压板，位于第一中间限位板的一侧，且朝向第一中间限位板的一侧具有与第一通孔配合的第一压制部；第一下压板，位于第一中间限位板的另一侧，且朝向第一中间限位板的一侧具有与第一通孔配合的第二压制部；第一压制部、第一通孔、以及第二压制部之间围成第一内腔，第一压制部和第二压制部朝向第一中间限位板一侧的表面边缘与第一通孔相抵时，第一内腔具有第一状态，第一压制部和第二压制部插入至第一通孔内部时，第一内腔具有第二状态。进一步地，上述第一压制部与第二压制部结构对称，第一内腔具有第二状态时，第一压制部和第二压制部同时插入至第一通孔内部，第一压制部和第二压制部相对表面之间的距离为l_2mm。进一步地，上述第一模具还包括第一限位件，第一限位件包括:设置在第一中间限位板上的第一合模导柱，第一合模导柱沿垂直于第一上压板所在平面的方向朝向第一上压板方向延伸；设置在上压板上的第一限位孔，第一限位孔与第一合模导柱结构适配。进一步地，上述第一合模导柱为以第一通孔对称设置的多个，第一限位孔为与第一合模导柱一一对称设置的多个。进一步地，上述第二模具包括:第二中间限位板，中心部位具有第二通孔；第二上压板，位于第二中间限位板的一侧，且朝向第二中间限位板的一侧具有与第二通孔配合的第三压制部；第二下压板，位于第二中间限位板的另一侧，且朝向第二中间限位板的一侧具有与第二通孔配合的第四压制部；第三压制部、第二通孔、以及第四压制部之间围成第二内腔，第三压制部和第四压制部朝向第二中间限位板的一侧表面边缘与第二通孔相抵时，第二内腔具有第三状态，第三压制部和第四压制部插入至第二通孔内部时，第二内腔具有第四状态。进一步地，上述第三压制部与第四压制部结构对称，第二内腔具有第三状态时，第三压制部与第四压制部同时插入至第二通孔内，第三压制部与第四压制部相对面之间的距离等于欲形成的有机陶瓷线路板的厚度。进一步地，上述第二模具还包括第二限位件，第二限位件包括:设置在第二下压板上的第二合模导柱，第二合模导柱沿沿垂直于第二上压板所在平面的方向朝向第二上压板方向延伸；设置在第二上压板上的第二限位孔，第二限位孔与第二合模导柱结构适配；其中，第二中间限位板的外周距离第二通孔中心的距离小于合模导柱距离第二通孔中心的距离，或者第二中间限位板上设置有与第二合模导柱结构适配的第三限位孔。进一步地，上述第一模具和第二模具由20铬制成。同时，在本实用新型中还提供了一种用于制备有机陶瓷线路板的生产设备，包括生产模具，其特征在于，生产模具为上述用于制备有机陶瓷线路板的生产模具。本实用新型的有益效果:在本实用新型所提供的用于制备有机陶瓷线路板的生产模具及生产设备，通过两组依次应用的模具，先将含有有机联接剂及的陶瓷材料制成具有预定结构的有机陶瓷板，再将所制备的有机陶瓷板与导电片固定连接形成有机陶瓷线路板。该有机陶瓷线路板的生产模具及生产设备不但结构简单，容易制备使用，而且在使用过程中还能够大幅度简化有机陶瓷线路板的成型工艺，降低生产成本。除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本实用新型还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本实用新型作进一步详细的说明。
附图构成本说明书的一部分、用于进一步理解本实用新型，附图示出了本实用新型的优选实施例，并与说明书一起用来说明本实用新型的原理。图中:图1示出了根据本实用新型用于制备有机陶瓷线路板的生产模具中第一模具的结构示意图；以及图2示出了根据本实用新型用于制备有机陶瓷线路板的生产模具中第二模具的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型的实施例中的技术方案进行详细的说明，但如下实施例以及附图仅是用以理解本实用新型，而不能限制本实用新型，本实用新型可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。本申请发明人在长期的研究中发现，基于现有陶瓷基板所用材料的性能，使陶瓷基板的制备方法中必不可少的需要高温烧结处理步骤，如果不能改进陶瓷材料的原料组成，仅是通过改进其制备方法很难有所突破。然而，面对于长久以来陶瓷基板所用材料的固定选材，发明人同样很难找到改良陶瓷基板所用材料的突破口。一次偶然的机会，发明人发现将钡酚醛树脂、E06环氧树脂、间苯二酚、石灰粉、以及甲基乙基酮按一定的比例与偶联剂一起加入到陶瓷粉末所得到的有机陶瓷材料能够在较低的温度下成型，且经测试发现，由这种原料所制备的有机陶瓷材料不但强度得到了改善，而且其导热系数也得到了提升。为了配合这种有机陶瓷材料的新组分，本实用新型提供了一种生产模具，这种生产模具结构简单，容易制作，能够配合有机陶瓷材料的成型要求。在本实用新型的一种实施例中，用于制备有机陶瓷线路板的生产模具包括:用于制备有机陶瓷板的第一模具10和用于制备有机陶瓷线路板的第二模具20。用于制备有机陶瓷板的第一模具10内部具有第一内腔，该第一内腔具有容纳有机陶瓷材料的第一状态，以及将有机陶瓷材料压制成有机陶瓷板的第二状态。用于制备有机陶瓷线路板的第二模具20内部具有第二内腔，该第二内腔具有容纳有机陶瓷板和位于有机陶瓷板两侧的金属导热片40的第三状态，以及将有机陶瓷板30和位于有机陶瓷板30两侧的金属导热片压制形成有机陶瓷线路板的第四状态。在本实用新型所提供的用于制备有机陶瓷线路板的生产模具通过两组依次应用的模具，先将含有有机联接剂及的陶瓷材料制成具有预定结构的有机陶瓷板，再将所制备的有机陶瓷板与导电片固定连接形成有机陶瓷线路板。该有机陶瓷线路板的生产模具及生产设备不但结构简单，容易制备使用，而且在使用过程中还能够大幅度简化有机陶瓷线路板的成型工艺，降低生产成本。如图1所示，在本实用新型中，用于制备有机陶瓷线路板的生产模具中第一模具10包括:第一中间限位板11、第一上压板13和第一下压板15。第一中间限位板11的中心部位具有第一通孔111 ;第一上压板13位于第一中间限位板11的一侧，且朝向第一中间限位板11的一侧具有与第一通孔111配合的第一压制部131 ;第一下压板15位于第一中间限位板11的另一侧，且朝向第一中间限位板11的一侧具有与第一通孔111配合的第二压制部151 ;其中，第一压制部131、第一通孔111、以及第二压制部151之间围成第一内腔，第一压制部131和第二压制部151相对第一中间限位板11 一侧表面的边缘与第一通孔111相抵时，第一内腔具有第一状态，第一压制部131和第二压制部151插入至第一通孔111内部时，第一内腔具有第二状态。在这种结构中将混合好的有机陶瓷材料，例如:将三氧化二铝25 35份、二氧化硅10-15份、氮化铝5-10份、联接剂25 35份混合均匀，得到有机陶瓷材料。将该有机陶瓷材料放入具有第一状态的第一内腔中，通过驱动第一上压板向陶瓷材料施压，或同时驱动第一上、下压板向陶瓷材料施压，并在施压过程中加热，使第一模具10中第一内腔形成第二状态获得有机陶瓷板。优选地，在上述用于制备有机陶瓷线路板的生产模具中第一压制部131与第二压制部151结构对称，第一内腔具有第二状态时，第一压制部131和第二压制部151同时插入至第一通孔111内部，第一压制部131和第二压制部151相对表面之间的距离为1-2_。将第一压制部131插入至第一通孔111内部的厚度设定在该范围内，有利于更好地监控施压压力，当第一压制部131和第二压制部151完全插入第一通孔111后，第一内腔中的有机陶瓷材料形成有机陶瓷板。优选地，在上述用于制备有机陶瓷线路板的生产模具中第一模具10还包括第一限位件，第一限位件包括:设置在中间限位板上的第一合模导柱113和设置在上压板上的第一限位孔133。第一合模导柱113沿垂直于第一上压板13所在平面的方向朝向第一上压板13方向延伸；第一限位孔133与第一合模导柱113结构适配。其中第一合模导柱113可以设置为以第一通孔111对称设置的多个，第一限位孔133为与第一合模导柱113
对称设置的多个在这种结构中，先将第一下压板15中第二压制部151与第一中间限位板11中第一通孔111位置对准，然后加入陶瓷材料，然后再将第一上压板13通过第一限位件找准位置，向下压制。这种结构简单容易制作。如图2所示，在本实用新型中，用于制备有机陶瓷线路板的生产模具中第二模具20包括:第二中间限位板21、第二上压板23和第二下压板25。第二中间限位板21中心部位具有第二通孔211 ;第二上压板23位于第二中间限位板21的一侧，且朝向第二中间限位板21的一侧具有与第二通孔211配合的第三压制部231 ;第二下压板25位于第二中间限位板21的另一侧，且朝向第二中间限位板21的一侧具有与第二通孔211配合的第四压制部251 ;第三压制部231、第二通孔211、以及第四压制部251之间围成第二内腔，第三压制部231和第四压制部251相对第二中间限位板21的一侧上表面边缘与第二通孔211相抵时，第二内腔具有第三状态，所第三压制部231和第四压制部251插入至第二通孔211内部时，第二内腔具有第四状态。在这种结构，将所制备的有机陶瓷板两侧分别放置导电板，并将两侧放置有导电板的有机陶瓷板放入第二内腔中，通过驱动第一上压板向陶瓷材料施压，或同时驱动第一上、下压板向陶瓷材料施压，并在施压过程中加热，使第二模具20中第二内腔形成有机陶瓷线路板。优选地，上述用于制备有机陶瓷线路板的生产模具的第二模具20中第三压制部231与第四压制部251结构对称，第二内腔具有第三状态时，第三压制部231与第四压制部251同时插入至第二通孔211内，第三压制部231与第四压制部251相对面之间的距离等于欲形成的有机陶瓷线路板的厚度。将第三压制部231插入至第二通孔211内部的厚度设定在该范围内，有利于更好地监控施压压力，当第三压制部231和第四压制部251完全插入第二通孔211后，第二内腔中形成有机陶瓷线路板。为了增加第二模具使用稳定性，在上述第二模具20还包括第二限位件(图中未示出)，第二限位件包括:设置在第二下压板25上的第二合模导柱和设置在第二上压板23上的第二限位孔。第二合模导柱沿垂直于第二上压板所在平面的方向朝向第一上压板23方向延伸；第二限位孔与第二合模导柱结构适配；在第二模具20中对应的是结构已经初定型的有机陶瓷板，为了使得有机陶瓷板与位于其两侧导电板更好地连接，则需要更好地向第二上压板和/或第二下压板施压，为了便于向两者施压，在该结构中将第二合模导柱设置在第二下压板中，使其与第二上压板中第二限位孔结构适配。在这种结构中为了便于操作，一种可选地方式中，在第二中间限位板上同时设置有与第二合模导柱结构适配的第三限位孔。使得第二合模导柱先后穿过第三限位孔和第二限位孔得到准确的定位。在另一种可选地实施方式中，将第二中间限位板21的设置为横截面小于第二上压板的横截面的结构，并将第二合模导柱设置在第二中间限位板21侧壁的外侧。这种结构可以简化模具制作步骤，且能够便于模具的装卸步骤。优选地，第二合模导柱可以设置为以第二通孔对称设置的多个，第二限位孔和第三限位孔为与第一合模导柱一一对称设置的多个。优选地，上述第一模具10和第二模具20由硬质材料制成，更为优选地由20铬制成。采用这种材料制作的模具经久耐用。本实用新型所提供的用于制备有机陶瓷线路板的生产模具可以配合施压系统以及加热系统设置形成用于制备有机陶瓷线路板的生产设备，在本实用新型提供了用于制备有机陶瓷线路板的生产模具的结构的基础上，技术人员可以合理地设置用于制备有机陶瓷线路板的生产设备的结构，在此不再赘述。以上仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
权利要求1.一种用于制备有机陶瓷线路板的生产模具，其特征在于，包括: 用于制备有机陶瓷板的第一模具(10)，内部具有第一内腔，所述第一内腔具有容纳有机陶瓷材料的第一状态，以及将所述有机陶瓷材料压制成有机陶瓷板的第二状态； 用于制备有机陶瓷线路板的第二模具(20)，内部具有第二内腔，所述第二内腔具有容纳所述有机陶瓷板和位于所述有机陶瓷板(30)两侧的金属导热片(40)的第三状态，以及将所述有机陶瓷板(30)和位于所述有机陶瓷板(30)两侧的金属导热片压制形成有机陶瓷线路板的第四状态。
2.根据权利要求1所述的生产模具，其特征在于，所述第一模具(10)包括: 第一中间限位板(11)，中心部位具有第一通孔(111); 第一上压板(13)，位于所述第一中间限位板(11)的一侧，且朝向所述第一中间限位板(11)的一侧具有与所述第一通孔(111)配合的第一压制部(131)； 第一下压板(15)，位于所述第一中间限位板(11)的另一侧，且朝向所述第一中间限位板(11)的一侧具有与所述第一通孔(111)配合的第二压制部(151); 所述第一压制部(131)、第一通孔(111)、以及第二压制部(151)之间围成所述第一内腔，所述第一压制部(131)和所述第二压制部(151)朝向所述第一中间限位板(11) 一侧的表面边缘与所述第一通孔(111)相抵时，所述第一内腔具有第一状态，所述第一压制部(13)和所述第二压制部(15)插入至所述第一通孔(111)内部时，所述第一内腔具有第二状态。
3.根据权利要求2所述的生产模具，其特征在于，所述第一压制部(131)与所述第二压制部(151)结构对称，所述第一内腔具有第二状态时，所述第一压制部(131)和所述第二压制部(151)同时插入至所述第一通孔(111)内部，所述第一压制部(131)和所述第二压制部(151)相对表面之间的距离为l-2mm。
4.根据权利要求2所述的生产模具，其特征在于，所述第一模具(10)还包括第一限位件，所述第一限位件包括: 设置在所述第一中间限位板(11)上的第一合模导柱(113)，所述第一合模导柱(113)沿垂直于所述第一上压板(13)所在平面的方向朝向所述第一上压板(13)方向延伸； 设置在所述上压板上(13)的第一限位孔(133)，所述第一限位孔(133)与所述第一合模导柱(I 13)结构适配。
5.根据权利要求4所述的生产模具，其特征在于，所述第一合模导柱(113)为以所述第一通孔(111)对称设置的多个，所述第一限位孔(133)为与所述第一合模导柱(113)—一对称设置的多个。
6.根据权利要求1所述的生产模具，其特征在于，所述第二模具(20)包括: 第二中间限位板(21)，中心部位具有第二通孔(211)； 第二上压板(23)，位于所述第二中间限位板(21)的一侧，且朝向所述第二中间限位板(21)的一侧具有与所述第二通孔(211)配合的第三压制部(231)； 第二下压板(25)，位于所述第二中间限位板(21)的另一侧，且朝向所述第二中间限位板(21)的一侧具有与所述第二通孔(211)配合的第四压制部(251)； 所述第三压制部(231)、第二 通孔(211)、以及第四压制部(251)之间围成所述第二内腔，所述第三压制部(231)和所述第四压制部(251)朝向所述第二中间限位板(21)的一侧表面边缘与所述第二通孔相抵时，所述第二内腔具有第三状态，所述第三压制部(231)和所述第四压制部(251)插入至所述第二通孔(211)内部时，所述第二内腔具有第四状态。
7.根据权利要求6所述的生产模具，其特征在于，所述第三压制部(231)与所述第四压制部(251)结构对称，所述第二内腔具有第三状态时，所述第三压制部(231)与所述第四压制部(251)同时插入至所述第二通孔(211)内，所述第三压制部(231)与所述第四压制部(251)相对面之间的距离等于欲形成的有机陶瓷线路板的厚度。
8.根据权利要求6所述的生产模具，其特征在于，所述第二模具(20)还包括第二限位件，所述第二限位件包括: 设置在所述第二下压板(251)上的第二合模导柱，所述第二合模导柱沿沿垂直于所述第二上压板所在平面的方向朝向所述第二上压板(231)方向延伸； 设置在所述第二上压板(231)上的第二限位孔，所述第二限位孔与所述第二合模导柱结构适配； 其中，所述第二中间限位板(21)上设置有与所述第二合模导柱结构适配的第三限位孔，或者所述第二中间限位板(21)的横截面小于所述第二上压板的横截面，所述第二合模导柱设置在所述第二中间限位板(21)侧壁的外侧。
9.根据权利要求1所述的生产模具，其特征在于，所述第一模具(10)和所述第二模具(20)由20铬制成。
10.一种用于制备有机陶瓷线路板的生产设备，包括生产模具，其特征在于，所述生产模具为权利要求1至9中任一项所述的用于制备有机陶瓷线路板的生产模具。
专利摘要本实用新型公开了用于制备有机陶瓷线路板的生产模具及生产设备。该用于制备有机陶瓷线路板的生产模具包括用于制备有机陶瓷板的第一模具，内部具有第一内腔，第一内腔具有容纳有机陶瓷材料的第一状态，以及将有机陶瓷材料压制成有机陶瓷板的第二状态；用于制备有机陶瓷线路板的第二模具，内部具有第二内腔，第二内腔具有容纳有机陶瓷板和位于有机陶瓷板两侧的金属导热片的第三状态，以及将有机陶瓷板和位于有机陶瓷板两侧的金属导热片压制形成有机陶瓷线路板的第四状态。该有机陶瓷线路板的生产模具及生产设备不但结构简单，容易制备使用，而且在使用过程中通过两组模具的配合使用还能够大幅度简化有机陶瓷线路板的成型工艺，降低生产升本。
文档编号H05K3/00GK202949646SQ20122056422
公开日2013年5月22日 申请日期2012年10月30日 优先权日2012年10月30日
发明者秦玉行, 王治虎, 赵绍春, 王庆杰 申请人:王治虎, 赵绍春