本发明涉及一种用于5g技术领域的覆铜板材料的生产技术，具体地说，涉及一种高频高速lcp覆铜板材料的生产工艺及设备。
背景技术：
相比1g-4g通信技术，5g通信设备的频率更高、传输速度更快，从而对设备所使用的电子材料的介电常数和介电损耗因子等技术指标提出了更高、更严苛的要求。传统的环氧基覆铜板及聚酰亚胺基的覆铜板无法满足5g高频通信所必需的电性能要求。液晶聚合物(liquid-crystal-polymer，简称lcp)高分子材料由于其具备极低的介电常数和介电损耗因子，并且具有低吸湿、耐化性佳、高阻气性等特点，使其成为5g时代用来生产覆铜板的最重要的基础材料。
现有技术中，采用lcp材料制作覆铜板的方法一般都是先将lcp树脂制成薄膜，然后将成膜的lcp树脂和铜箔热压复合制成覆铜板。软板制造商再利用覆铜板和其他生产材料，加工制造fpc(flexibleprintedcircuit，柔性电路板)，最后天线模组制造商根据不同的天线设计将fpc软板加工成天线模组，供给手机终端等制造商。
由于lcp材料兼具晶体与高分子材料的独特物化性能，成膜十分困难，对成膜设备和工艺的要求极为苛刻，导致lcp树脂成膜生产难度极高，价格也居高不下。目前，只有日本和美国极少数制造商能够有效提供商业化的lcp薄膜，并实施严格的出口限制，严重制约了下游对lcp覆铜板的紧迫需求，目前我国尚没有能够提供lcp膜的合格制造商，从而使我国在5g技术产业化推进过程中存在重大的材料制约和技术隐患。
技术实现要素：
有鉴于此，本发明提供一种高频高速lcp覆铜板生产工艺及设备，克服了现有技术中在生产lcp覆铜板的过程中需要先将lcp材料成膜然后与铜箔热压复合的工艺限制，并且提高了覆铜板的生产速度。同时，本发明还针对lcp材料的特点，让整个生产过程中与铜箔接触的lcp树脂的两面能够做到生产工艺条件稳定一致，从而确保lcp树脂与铜箔的粘结性能均匀一致，并避免由于温差引发的lcp树脂各向异性加剧。
根据本发明的一个方面，提供一种高频高速lcp覆铜板生产设备，沿着材料的传动方向，所述装置包括：
螺杆挤出机；
两个铜箔放卷机构，用于铜箔放卷；
两个保护膜放卷机构，用于保护膜放卷；
至少一热压辊组，每一所述热压辊组包含对称设置的两支热压辊；所述每一热压辊组包含的两支热压辊并排对称放置；所述第一热压辊组的两支热压辊上均有所述铜箔放卷机构放出的铜箔；所述螺杆挤出机将lcp树脂熔化后挤出至并排的所述热压辊组之间的铜箔上；
所述热压辊组在传动机构带动下，将所述lcp树脂与所述铜箔热压合，形成外部包覆保护膜的覆铜板；
至少一后整理单元，包含至少两组热压整理辊组和至少两组冷却辊组；所述热压整理辊组为加热辊，对覆铜板进一步热压整理；所述冷却辊组用于对所述覆铜板冷却；每一所述热压整理辊组包含两个加热辊，且每一所述热压整理辊组中的加热辊对称分布于所述覆铜板的两侧；每一所述冷却辊组包含两个冷却辊，且每一所述冷却辊组中的冷却辊对称分布于所述覆铜板的两侧；
以及一成品收卷机构，用于传动冷却后的所述覆铜板收卷。
优选地，所述热压辊组中热压辊的温度小于所述lcp材料的临界相分离温度tc，且大于所述lcp材料的熔点温度tm。
优选地，所述螺杆挤出机包含有相通的料斗和料筒，所述lcp材料从所述料斗中加入，进入所述料筒中加热；所述料筒的两端分别为加料口和射嘴，沿着所述lcp材料的传动方向，所述加料口和射嘴之间依次具有三个温区；且所述三个温区的温度严格控制，并逐渐升高；射嘴的温度小于所述三个温区中第三个温区的温度。
优选地，所述螺杆挤出机具有可精密控制流量的射嘴，所述射嘴以及所述热压辊组均置于相对密封的保护罩中，保护罩内充氮气；所述保护罩内的氮气保持微正压，可有效将空气排出，同时也不会影响周边的空气质量；所述螺杆挤出机通过所述射嘴将lcp树脂熔融挤出，所述射嘴与两支热压辊相接触的部分存在一定预设距离，且位于两支热压辊接触部位的正上方。为确保lcp树脂温度平缓变化，所述预设距离应尽可能小。
优选地，所述铜箔放卷机构具有两个，位于所述铜箔表面的所述lcp树脂从射嘴挤出后流延至两层铜箔之间进行热压合。
优选地，所述装置还包括两个保护膜放卷机构以及两个保护膜收卷机构，所述保护膜放卷机构用于传动保护膜放卷滚动；所述铜箔位于两层保护膜之间，并与所述lcp材料以及所述保护膜压合形成表面带有保护膜的所述覆铜板；所述保护膜收卷机构用于将保护膜从覆铜板的表面剥离并收卷；所述保护膜及所述保护罩内充氮气可保护铜箔在高温下不与空气接触而氧化。
优选地，所述保护罩内设有温度检测和控制装置，将保护罩内温度控制在所述lcp材料的熔点温度tm之上，但低于临界相分离温度tc。
优选地，所述射嘴温度高于tc，从射嘴挤出的lcp材料为各向同性的液态高分子；所述lcp材料挤出后，堆积在两支热压辊之间的铜箔上；所述热压辊在电机带动下转动，将lcp熔融树脂与铜箔压合；所述热压辊的温度控制在tm之上，但小于tc。所述lcp熔融树脂与铜箔压合后即为lcp覆铜板。
优选地，所述后整理辊组包括至少四组压辊。至少两组压辊为加热辊，辊面温度控制在tm与tc之间。所述lcp材料经过所述压辊时处于熔融状态，在热压辊的压合下lcp熔融树脂被均匀地往两侧挤压，起到横向拉伸的作用。至少两组压辊为冷却辊，所述冷却辊组的温度设定逐步降低，将所述覆铜板逐渐冷却至需要的温度。经过冷却的所述覆铜板由所述保护膜收卷机构将所述保护膜从覆铜板的表面剥离并收卷。
优选地，所述冷却辊组和所述成品收卷机构之间设有厚度测量机构，所述厚度测量机构的信号传输至整套装置中央控制系统；所述厚度测量机构用于测量所述覆铜板的厚度；所述螺杆挤出机根据所述厚度测量机构的测量结果调节射嘴单位时间内挤出lcp树脂的量，所述热压辊组根据所述厚度测量机构的测量结果调节热压辊滚动的速度和压力。
优选地，所述装置还包括两个修边刮刀，两个所述修边刮刀位于所述冷却辊组和所述成品收卷机构之间，且对称分布于所述覆铜板的两侧；所述修边刮刀用于对所述覆铜板在收卷之前进行修边，切除覆铜板边部存在表观缺欠的部分。
优选地，所述热压辊为电磁感应加热辊。
优选地，所述电磁感应加热辊可提供280～450℃的加热温度，温度精度控制在±1.5℃以内。
根据本发明的另一个方面，提供一种高频高速lcp覆铜板生产工艺，采用上述覆铜板生产装置生产覆铜板，所述工艺包括以下步骤：
s10：将lcp树脂切片输送至螺杆挤出机中，并升温将所述lcp树脂切片熔化；
s20：控制铜箔放卷机构传动铜箔至热压辊上；
s30：控制所述螺杆挤出机将熔化后的所述lcp树脂挤出至所述热压辊组中间对称分布的铜箔中间；
s40：控制所述热压辊组将所述lcp树脂和所述铜箔压合，形成覆铜板；
s50：控制后整理辊组及冷却辊组对所述覆铜板进行后整理和冷却；
s60：控制所述保护膜收卷机构将所述保护膜从覆铜板的表面剥离并收卷；
s70：控制成品收卷机构对冷却后的所述覆铜板收卷。
优选地，所述热压辊组中热压辊的温度小于所述lcp材料的临界相分离温度tc，且大于所述lcp材料的熔点温度tm。
优选地，所述螺杆挤出机包含有相通的料斗和料筒，所述lcp材料从所述料斗中加入，进入所述料筒中加热；所述料筒的两端分别为加料口和射嘴，沿着所述lcp树脂的传动方向，所述加料口和射嘴之间依次具有三个温区；且所述三个温区的温度严格控制，并逐渐升高；射嘴的温度小于所述三个温区中第三个温区的温度。
优选地，所述螺杆挤出机具有可精密控制流量的射嘴，所述射嘴以及所述热压辊组均置于相对密封的保护罩中，保护罩内充氮气；所述保护罩内的氮气保持微正压，可有效将空气排出，同时也不会影响周边的空气质量；所述螺杆挤出机通过所述射嘴将lcp树脂熔融挤出，所述射嘴与两支热压辊相接触的部分存在一预设距离，且位于两支热压辊接触部位的正上方。
优选地，所述铜箔放卷机构具有两个，位于所述铜箔表面的所述lcp树脂从射嘴挤出后流延至两层铜箔之间进行热压复合。
所述步骤s10还包括：所述射嘴温度控制高于tc，从射嘴挤出的lcp树脂为各向同性的液态lcp。
所述步骤s20还包括：控制所述保护膜放卷机构传动保护膜放卷滚动；所述铜箔位于两层保护膜之间，并与所述lcp树脂以及所述保护膜压合形成表面带有保护膜的所述覆铜板；所述保护膜收卷机构用于将保护膜从覆铜板的表面剥离并收卷；
所述步骤s30还包括：所述保护罩内设有温度检测和控制装置，将保护罩内温度控制在所述lcp树脂的熔点温度tm之上，但低于临界相分离温度tc。所述保护膜及所述保护罩内充氮气可保护铜箔在高温下不与空气接触而氧化。
所述步骤s40还包括：所述lcp树脂挤出后，堆积在两支热压辊之间的铜箔上；所述热压辊在电机带动下转动，将lcp熔融树脂与铜箔压合；所述热压辊的温度控制在tm之上，但小于tc。所述lcp熔融树脂与铜箔热压合后即为lcp覆铜板。
所述步骤s50还包括：所述后整理辊组包括至少四组压辊。至少两组压辊为加热辊，辊面温度控制在tm与tc之间。所述lcp材料经过所述压辊时处于熔融状态，在压辊的热压合下同时起到横向拉伸的作用。至少两组压辊为冷却辊，所述冷却辊组的温度设定逐步降低，将所述覆铜板逐渐冷却至需要的温度。
所述步骤s60还包括：
所述冷却辊组和所述成品收卷机构之间设有厚度测量机构，所述厚度测量机构的信号传输至整套生产装置中央控制系统；所述厚度测量机构用于测量所述覆铜板的厚度；所述螺杆挤出机根据所述厚度测量机构的测量结果调节射嘴单位时间内挤出lcp熔融树脂的量，所述热压辊组根据所述厚度测量机构的测量结果调节热压辊滚动的速度和压力。
所述步骤s60还包括：
所述装置还包括两个修边刮刀，两个所述修边刮刀位于所述冷却辊组和所述成品收卷机构之间，且分布于所述覆铜板的两侧；所述修边刮刀用于对所述覆铜板在收卷之前进行修边，切除覆铜板边部存在表观缺欠的部分。
本发明与现有技术相比的有益效果在于：
本发明提供的高频高速lcp覆铜板生产装置及生产工艺通过将lcp树脂加热熔化，并直接流延至两层铜箔之间，再通过对称的热压辊组将中间状态下的lcp熔融树脂与铜箔高温压合，形成lcp覆铜板；克服了现有技术中需要先将lcp树脂成膜才能压合制作覆铜板的工艺限制，并且可以让lcp树脂在流延至铜箔上的过程中温度的变化均匀一致，从而确保其与两层铜箔热压合时的性能一致。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例公开的lcp覆铜板生产装置的结构示意图；
图2为lcp材料熔化挤出后与铜箔的热复合示意图；
图3为复合后仍带有保护膜的lcp覆铜板结构示意图；
图4为lcp覆铜板生产装置中螺杆挤出机的结构示意图；
图5为本发明实施例公开的lcp覆铜板的结构示意图；
图6为经射嘴挤出流延的液态lcp材料形状变化趋势示意图；
图7为lcp材料温度与粘度关系曲线图；
图8为本发明实施例公开的覆铜板生产工艺流程示意图。
具体实施方式
现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的实施方式。相反，提供这些实施方式使得本发明将全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施方式中。在下面的描述中，提供许多具体细节从而给出对本公开的实施方式的充分理解。然而，本领域技术人员将意识到，可以实践本公开的技术方案而没有所述特定细节中的一个或更多，或者可以采用其它的方法、材料、装置等。在其它情况下，不详细示出或描述公知技术方案以避免模糊本公开的各方面。图中相同的附图标记表示相同或类似的结构，因而将省略它们的详细描述。
用语“一个”、“一”、“该”、“所述”和“至少一个”用以表示存在一个或多个要素/组成部分/等；用语“包括”、“具有”以及“设有”用以表示开放式的包括在内的意思并且是指除了列出的要素/组成部分/等之外还可存在另外的要素/组成部分/等。
如图1所示，本发明公开了一种覆铜板生产装置，用于将lcp材料301加热熔化后与铜箔高温热压复合制作lcp覆铜板。沿着铜箔的传动方向，上述装置包括螺杆挤出机101、两个铜箔放卷机构102、两个保护膜放卷机构103、至少一热压辊组104、至少一个后整理单元106、两个保护膜收卷机构111以及一成品收卷机构113。
本实施例中，保护膜放卷机构103放卷的保护膜为pi(polyimide，聚酰亚胺)膜。上述铜箔放卷机构102、保护膜放卷机构103以及保护膜收卷机构111的数量均为两个，热压辊组104的数量为一个，但本申请对上述所有机构以及热压辊组104的数量、铜箔的类型均不作限定。
上述铜箔放卷机构102用于传动铜箔302放卷滚动。上述保护膜放卷机构103用于传动保护膜放卷滚动，上述保护膜收卷机构111用于将保护膜从覆铜板的表面剥离并收卷。在两层铜箔302的外侧表面分别覆设保护膜303，可以防止铜箔302在高温环境下产生氧化，以及防止铜箔302受到损伤。
每一上述热压辊组104包含相对设置的两个热压辊105，每一热压辊组104中的热压辊105对称分布于行进中的铜箔302的两侧。上述螺杆挤出机101将lcp材料301熔化后挤出至两支热压辊105之间的铜箔302表面，热压辊105表面的温度控制在lcp树脂301的熔点温度tm与临界相分离温度tc之间，并在传动机构带动下转动，将lcp树脂301与铜箔302热压复合。
需要说明的是，刚从射嘴406挤出的lcp熔融树脂301并不是规则的薄膜状，而是液态lcp材料201，其形状如图6所示。lcp材料在温度升高时，其粘度会随之下降，呈现如图7所示的非线性关系。其中，tm为熔化温度，tc为临界相分离温度。高于tc时，lcp熔融树脂的粘度很低，不易成型。低于tm时，lcp树脂为固态，不易加工。而许多lcp材料的tm和tc往往相差不大，因此，本发明中，需要通过高端的加热装置将加工工艺温度精确控制在tm与tc之间的指定温度。
从射嘴406挤出的液态lcp材料201在铜箔表面有少量堆积，其温度高于lcp树脂的熔化温度tm，但低于其临界相分离温度tc。因此，刚刚复合到铜箔302之间的lcp熔融树脂301也不是规则的薄膜状，需要经过后整理单元106进一步的热压成型与冷却处理。具体地，经过热压辊组104热压复合的覆铜板如图3所示，两侧仍覆盖有保护膜303，在传动机构带动下进入到后整理单元106。后整理单元106包含至少2组(每组2支)后整理热压辊107，其辊面温度也控制在tm与tc之间，确保覆铜板经过时lcp材料301处于熔融状态，同时，后整理热压辊107根据厚度测量仪109的测量数据，在整个生产装置的控制系统作用下可调整压合力，用以对lcp材料的厚度进行微调。
具体来说，当厚度测量机构测量到的覆铜板的实际厚度比覆铜板的设计厚度更大时，则控制螺杆挤出机101减小射嘴406单位时间内挤出lcp材料的量，以及生产装置控制热压辊组加大热压辊105滚动的速度。当厚度测量机构测量到的覆铜板的实际厚度比覆铜板的设计厚度更小时，则控制螺杆挤出机101增大射嘴406单位时间内挤出lcp材料的量，以及生产装置控制热压辊组减小热压辊105滚动的速度。
需要说明的是，在后整理热压辊107的作用下，lcp熔融树脂将被压往两侧，起到横向拉伸的作用。经过后整理热压辊107进一步热压后，lcp覆铜板厚度得到精准控制，lcp熔融树脂301与铜箔302的粘结力得到增强，在传动机构带动下经过后整理冷却辊108，在至少两组后整理冷却辊108的作用下，lcp覆铜板被冷却下来。从后整理单元106出来的lcp覆铜板表面还具有保护膜，由保护膜收卷机构111将保护膜剥离并收卷。成品收卷机构113将剥离保护膜后的覆铜板进行收卷滚动，即完成覆铜板的制备。最终制备完成的lcp覆铜板的结构如图5所示，该覆铜板包括两层铜箔302以及位于两层铜箔302之间的lcp膜301。
如图4所示，本实施例中，上述螺杆挤出机101包含有相通的料斗401和料筒，上述lcp材料301从上述料斗401中加入，进入上述料筒中加热。上述料筒两端分别为加料口402和射嘴406，沿着lcp材料301的传动方向，上述加料口402和射嘴406之间依次具有三个温区，分别为第一温区403、第二温区404以及第三温区405。并且，上述三个温区的温度逐渐升高，射嘴406的温度与上述三个温区中第二个温区的温度相当，且小于三个温区中第三个温区的温度。也即射嘴406的温度等于第二温区404的温度且小于第三温区405的温度，这样可以保证lcp树脂301以最佳的状态进行挤出，便于热压辊组104将其与铜箔302进行热压复合。示例性地，加料口402的温度为60℃，第一温区403的温度为310℃，第二温区404以及射嘴406的温度均为335℃，第三温区405的温度为345℃。
本实施例中，上述射嘴406以及上述热压辊组104均位于充氮保护罩中，这样可以防止加热后的铜箔302发生表面氧化。上述射嘴406需要具有精密控温功能，且射嘴406的温度误差控制在±1.5℃以内。
本实施例中，上述覆铜板生产装置还包括两个修边刮刀112，两个上述修边刮刀112位于上述厚度测量仪109和上述成品收卷机构113之间，且对称分布于上述覆铜板的两侧；上述修边刮刀112用于对上述覆铜板在收卷之前进行修边，切除覆铜板边部存在表观缺欠的部分。
本实施例中，该覆铜板生产装置包含有多个导辊110，用于改变铜箔302、保护膜303或者lcp覆铜板的传动方向。
本实施例中，上述热压辊105为高精度电磁感应加热辊，这样可以实现热压辊105温度的精确控制，以及保证热压辊105表面温度的均匀，使得铜箔302可以均匀受热。
在本发明的另一个实施例中，上述热压辊105为高精度电加热辊，可提供300～500℃的高温，温度精度可控制在±1.5℃以内，且在工作温度下其机械变形可控制在±10μm以内。但本申请对热压辊105的类型不作限定。
如图8所示，本发明实施例还公开了一种lcp覆铜板生产工艺，该生产工艺采用上述任一实施例公开的覆铜板生产装置生产覆铜板，该生产工艺包括以下步骤：
s10：将lcp树脂切片输送至螺杆挤出机中，并升温将所述lcp树脂切片熔化；
s20：控制铜箔放卷机构传动铜箔至热压辊上；
s30：控制所述螺杆挤出机将熔化后的所述lcp树脂挤出至所述热压辊组中间对称分布的铜箔中间；
s40：控制所述热压辊组将所述lcp树脂和所述铜箔压合，形成覆铜板；
s50：控制后整理辊组及冷却辊组对所述覆铜板进行后整理和冷却；
s60：控制所述保护膜收卷机构将所述保护膜从覆铜板的表面剥离并收卷；
s70：控制成品收卷机构对冷却后的所述覆铜板收卷。
其中，上述螺杆挤出机中射嘴的温度高于lcp材料的临界相分离温度tc，热压辊组中热压辊的温度低于lcp材料的临界相分离温度tc，但高于其熔点tm。
所述螺杆挤出机包含有相通的料斗和料筒，所述lcp材料从所述料斗中加入，进入所述料筒中加热；所述料筒的两端分别为加料口和射嘴，沿着所述lcp材料的传动方向，所述加料口和射嘴之间依次具有三个温区；且所述三个温区的温度严格控制，并逐渐升高；射嘴的温度小于所述三个温区中第三个温区的温度。
所述螺杆挤出机具有可精密控制流量的射嘴，所述射嘴以及所述热压辊组均置于相对密封的保护罩中，保护罩内充氮气；所述保护罩内的氮气保持微正压，可有效将空气排出，同时也不会影响周边的空气质量；所述螺杆挤出机通过所述射嘴将lcp熔融树脂挤出，所述射嘴与两支热压辊相接触的部分存在一预设距离，且位于两支热压辊接触部位的正上方。
所述铜箔放卷机构具有两个，位于所述铜箔表面的所述lcp熔融树脂从射嘴挤出后流延至两层铜箔之间进行热压合。
所述步骤s20还包括：控制所述保护膜放卷机构传动保护膜放卷滚动；所述铜箔位于两层保护膜之间，并与所述lcp材料以及所述保护膜压合形成表面带有保护膜的所述覆铜板；所述保护膜收卷机构用于将保护膜从覆铜板的表面剥离并收卷；
所述步骤s30还包括：所述保护罩内设有温度检测和控制装置，将保护罩内温度控制在所述lcp材料的熔点温度tm之上，但低于临界相分离温度tc。所述保护膜及所述保护罩内充氮气可保护铜箔在高温下不与空气接触而氧化。
所述步骤s40还包括：所述lcp熔融树脂挤出后，堆积在两支热压辊之间的铜箔上；所述热压辊在电机带动下转动，将lcp熔融树脂与铜箔热压复合；所述热压辊的温度控制在tm之上，但小于tc。所述lcp熔融树脂与铜箔压合后即为lcp覆铜板。
所述步骤s50还包括：所述后整理辊组包括至少四组压辊。至少两组压辊为加热辊，辊面温度控制在tm与tc之间。所述lcp材料经过所述压辊时处于熔融状态，在热压辊的压合下将被均匀压延至两侧，起到横向拉伸的作用。至少两组压辊为冷却辊，所述冷却辊组的温度设定逐步降低，将所述覆铜板逐渐冷却至需要的温度。
所述步骤s60还包括：
所述装置还包括两个修边刮刀，两个所述修边刮刀位于所述冷却辊组和所述成品收卷机构之间，且分布于所述覆铜板的两侧；所述修边刮刀用于对所述覆铜板在收卷之前进行修边，切除覆铜板边部存在表观缺欠的部分。
综上，本发明公开的lcp覆铜板生产装置及生产工艺至少具有如下优势：
本发明提供的lcp覆铜板生产装置及生产工艺通过将lcp材料加热熔化，并直接流延至两层铜箔之间，再通过热压辊组将中间状态下的lcp熔融树脂与铜箔高温压合，形成lcp覆铜板；克服了现有技术中需要先将lcp材料成膜才能压合制作覆铜板的工艺限制，并且可以让lcp树脂在流延至铜箔上的过程中温度的变化保持一致，从而确保其与两层铜箔热压合时的性能一致。
相比于现有技术的需要先lcp成膜再压合的工艺，本发明缩短了工艺流程；使生产过程的综合能耗至少降低了30％；并且本发明不需要lcp成膜，为覆铜板生产企业提供了一条更优的产品生产技术方案；同时，本发明中，lcp材料在加工成型过程中的温度实现精准控制，避免了lcp树脂对温度变化的敏感性，确保lcp树脂熔融热压过程中可实现均匀的形变及厚度控制，实现与铜箔的稳定热复合，确保了产品的质量稳定性。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“底部”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”等指示的方位或者位置关系为基于附图所示的方位或者位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或者暗示所指的结构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，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上，“若干个”的含义是一个或一个以上。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述是指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或者示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或者示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或者多个实施例或者示例中以合适的方式结合。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。
1.一种高频高速lcp覆铜板生产装置，其特征在于，沿着材料的传动方向，所述装置包括：
螺杆挤出机；
两个铜箔放卷机构，用于铜箔放卷；
两个保护膜放卷机构，用于保护膜放卷；
至少一热压辊组，每一所述热压辊组包含对称设置的两支热压辊；所述每一热压辊组包含的两支热压辊并排对称放置；所述第一热压辊组的两支热压辊上均有所述铜箔放卷机构放出的铜箔；所述螺杆挤出机将lcp树脂熔化后挤出至并排的所述对称热压辊组之间的铜箔上；
所述热压辊组在传动机构带动下，将所述熔融lcp树脂与所述铜箔压合，形成外部包覆保护膜的覆铜板；
至少一后整理单元，包含至少两组对称热压整理辊组和至少两组冷却辊组；所述热压整理辊组为加热辊，对覆铜板进一步热压整理；所述冷却辊组用于对所述覆铜板冷却；每一所述热压整理辊组包含两个对称加热辊，加热辊对称分布于所述覆铜板的两侧；每一所述冷却辊组包含两个冷却辊，且每一所述冷却辊组中的冷却辊对称分布于所述覆铜板的两侧；
以及一成品收卷机构，用于传动冷却后的所述覆铜板收卷。
2.如权利要求1所述的覆铜板生产装置，其特征在于，所述热压辊组中热压辊的温度小于所述lcp树脂的临界相分离温度tc，且大于所述lcp树脂的熔点温度tm。
3.如权利要求1所述的覆铜板生产装置，其特征在于，所述螺杆挤出机包含有相通的料斗和料筒，所述lcp树脂从所述料斗中加入，进入所述料筒中加热；所述料筒的两端分别为加料口和射嘴，沿着所述lcp树脂的传动方向，所述加料口和射嘴之间依次具有三个温区；且所述三个温区的温度严格控制，并逐渐升高；射嘴的温度小于所述三个温区中第三个温区的温度。
4.如权利要求1所述的覆铜板生产装置，其特征在于，所述螺杆挤出机具有可精密控制流量的射嘴，所述射嘴以及所述热压辊组均置于相对密封的保护罩中，保护罩内充氮气；所述保护罩内的氮气保持微正压，可有效将空气排出，保护进入罩内铜箔在高温热压复合过程中表面避免氧化；所述螺杆挤出机通过所述射嘴将lcp树脂挤出，所述射嘴与两支热压辊相接触的部分存在一定预设距离，且位于两支热压辊接触部位的正上方。为确保lcp树脂温度平缓变化，所述预设距离应尽可能小。
5.如权利要求1所述的覆铜板生产装置，其特征在于，所述铜箔放卷机构具有两个，位于所述铜箔表面的所述lcp树脂从射嘴挤出后流延至两层铜箔之间进行热压合。
6.如权利要求1所述的覆铜板生产装置，其特征在于，所述装置还包括两个保护膜放卷机构以及两个保护膜收卷机构，所述保护膜放卷机构用于传动保护膜放卷滚动；所述铜箔位于两层保护膜之间，并与所述lcp树脂以及所述保护膜同步压合形成表面带有保护膜的所述覆铜板；所述保护膜收卷机构用于将保护膜从覆铜板的表面剥离并收卷；所述保护膜及所述保护罩内充氮气可保护铜箔在高温下不与空气接触而氧化。
7.如权利要求4所述的覆铜板生产装置，其特征在于，所述保护罩内设有温度检测和控制装置，将保护罩内温度控制在所述lcp树脂的熔点温度tm之上，但低于临界相分离温度tc。
8.如权利要求4所述的覆铜板生产装置，其特征在于，所述射嘴温度高于tc，从射嘴挤出的lcp树脂为各向同性的熔融态；所述lcp树脂挤出后，堆积在两支热压辊之间的铜箔上；所述热压辊在电机带动下转动，将熔融态lcp树脂与铜箔压合；所述热压辊的温度控制在tm之上，但小于tc。所述lcp树脂与铜箔压合后即为lcp覆铜板。
9.如权利要求1所述的覆铜板生产装置，其特征在于，所述后整理辊组包括至少四组压辊。至少两组压辊为加热辊，辊面温度控制在tm与tc之间。所述lcp树脂经过所述压辊时处于熔融状态，在热压辊的压合下部分lcp树脂被挤压往两侧延展，起到横向拉伸的作用。至少两组压辊为冷却辊，所述冷却辊组的温度设定逐步降低，将所述覆铜板逐渐冷却至合适的温度。经过冷却的所述覆铜板由所述保护膜收卷机构将所述保护膜从覆铜板的表面剥离并收卷。
10.如权利要求1所述的覆铜板生产装置，其特征在于，所述冷却辊组和所述成品收卷机构之间设有厚度测量机构，所述厚度测量机构的信号传输至整套装置中央控制系统；所述厚度测量机构用于测量所述覆铜板的厚度；所述螺杆挤出机根据所述厚度测量机构的测量结果调节射嘴单位时间内挤出lcp树脂的量，所述热压辊组根据所述厚度测量机构的测量结果调节热压辊滚动的速度和压力。
11.如权利要求1所述的覆铜板生产装置，其特征在于，所述装置还包括两个修边刮刀，两个所述修边刮刀位于所述冷却辊组和所述成品收卷机构之间，且对称分布于所述覆铜板的两侧；所述修边刮刀用于对所述覆铜板在收卷之前进行修边，切除覆铜板边部存在表观缺欠的部分。
12.如权利要求1所述的覆铜板生产装置，其特征在于，所述热压辊为电磁感应加热辊，所述电磁感应加热辊可提供280～450℃的加热温度，温度精度控制在±1.5℃以内。
13.一种lcp覆铜板生产方法，其特征在于，采用如权利要求1中所述的lcp覆铜板生产装置生产lcp覆铜板，所述方法包括以下步骤：
s10：将lcp树脂切片输送至螺杆挤出机中，并升温将所述lcp树脂切片熔化；
s20：控制铜箔放卷机构传动铜箔至热压辊上；
s30：控制所述螺杆挤出机将熔化后的所述lcp树脂挤出至所述热压辊组中间对称分布的铜箔中间；
s40：控制所述热压辊组将所述lcp树脂和所述铜箔压合，形成覆铜板；
s50：控制后整理辊组及冷却辊组对所述覆铜板进行后整理和冷却；
s60：控制所述保护膜收卷机构将所述保护膜从覆铜板的表面剥离并收卷；
s70：控制成品收卷机构对冷却后的所述覆铜板收卷。
14.如权利要求13所述的覆铜板生产方法，其特征在于，所述热压辊组中热压辊的温度小于所述lcp树脂的临界相分离温度tc，且大于所述lcp树脂的熔点温度tm。
15.如权利要求13所述的覆铜板生产方法，其特征在于，所述螺杆挤出机包含有相通的料斗和料筒，所述lcp树脂切片从所述料斗中加入，进入所述料筒中加热；所述料筒的两端分别为加料口和射嘴，沿着所述lcp树脂的传动方向，所述加料口和射嘴之间依次具有三个温区；且所述三个温区的温度严格控制，并逐渐升高；射嘴的温度小于所述三个温区中第三个温区的温度。
16.如权利要求13所述的覆铜板生产方法，其特征在于，所述螺杆挤出机具有可精密控制流量的射嘴，所述射嘴以及所述热压辊组均置于相对密封的保护罩中，保护罩内充氮气；所述保护罩内的氮气保持微正压，可有效将空气排出，同时也不会影响周边的空气质量；所述螺杆挤出机通过所述射嘴将lcp树脂挤出，所述射嘴与两支热压辊相接触的部分存在一预设距离，且位于两支热压辊接触部位的正上方。
17.如权利要求13所述的覆铜板生产方法，其特征在于，所述铜箔放卷机构具有两个，位于所述铜箔表面的所述lcp树脂从射嘴挤出后流延至两层铜箔之间进行热压复合。
所述步骤s10还包括：所述射嘴温度控制高于tc，从射嘴挤出的lcp树脂为各向同性的液态。
所述步骤s20还包括：控制所述保护膜放卷机构传动保护膜放卷滚动；所述铜箔位于两层保护膜之间，并与所述lcp树脂以及所述保护膜压合形成表面带有保护膜的所述覆铜板；所述保护膜收卷机构用于将保护膜从覆铜板的表面剥离并收卷；
所述步骤s30还包括：所述保护罩内设有温度检测和控制装置，将保护罩内温度控制在所述lcp树脂的熔点温度tm之上，但低于临界相分离温度tc。所述保护膜及所述保护罩内充氮气可保护铜箔在高温下不与空气接触而氧化。
所述步骤s40还包括：所述lcp树脂挤出后，堆积在两支热压辊之间的铜箔上；所述热压辊在电机带动下转动，将熔融的lcp树脂与铜箔压合；所述热压辊的温度控制在tm之上，但小于tc。所述lcp树脂与铜箔热压合后即为lcp覆铜板。
所述步骤s50还包括：所述后整理辊组包括至少四组压辊。至少两组压辊为加热辊，辊面温度控制在tm与tc之间。所述lcp树脂经过所述压辊时处于熔融状态，在压辊的热压合下同时起到横向拉伸的作用。至少两组压辊为冷却辊，所述冷却辊组的温度设定逐步降低，将所述覆铜板逐渐冷却至需要的温度。
所述步骤s60还包括：
所述冷却辊组和所述成品收卷机构之间设有厚度测量机构，所述厚度测量机构的信号传输至整套生产装置中央控制系统；所述厚度测量机构用于测量所述覆铜板的厚度；所述螺杆挤出机根据所述厚度测量机构的测量结果调节射嘴单位时间内挤出lcp树脂的量，所述热压辊组根据所述厚度测量机构的测量结果调节热压辊滚动的速度和压力。
所述步骤s60还包括：
所述装置还包括两个修边刮刀，两个所述修边刮刀位于所述冷却辊组和所述成品收卷机构之间，且对称分布于所述覆铜板的两侧；所述修边刮刀用于对所述覆铜板在收卷之前进行修边，切除覆铜板边部存在表观缺欠的部分。
技术总结