超高频高速PCB用低介电玻璃纤维脱粉性能测试装置及测试方法

本发明属于印制电路板，具体涉及超高频高速pcb用低介电玻璃纤维脱粉性能测试装置及测试方法。

背景技术：

1、随着电子产品向智能化、轻量化、高频传输、低能耗方向发展，印制电路板(pcb)同样要求其核心基体材料低介电玻璃纤维具有更低的介电性能和介电损耗、与被增强基材之间的有效粘合性。

2、目前在超高频高速pcb的原材料电子布生产加工的过程中存在大量脱粉的问题，即低介电玻璃纤维纱线表面起到保护作用的浸润剂因受到摩擦而脱落，该问题一方面导致浸润剂对纱线的保护性能减弱，造成纱线在织造过程中出现起毛的问题，进而刺破铜箔影响pcb性能。另一方面，由于脱掉的浸润剂粉末质量非常轻，容易漂浮粘附到玻布上产生退浆不良，影响玻纤与树脂的结合性，进而导致电路板caf失效，因此评价低介电玻璃纤维的脱粉性能对高性能玻璃纤维纱线的生产应用和实现高端电子信息产业的发展有着相当重要的意义。

3、传统的脱粉性能测试需要在客户使用过程中进行脱粉量的测试，主要通过人工跟踪收集，该方法存在测试周期长、样品消耗量大和测试结果误差大的缺点。更重要的是，传统的脱粉测试仅仅对脱粉量的多少进行评价，未对脱粉的成分和摩擦后纱线的表面状态进行评价。

技术实现思路

1、为解决上述技术问题，本发明提供一种超高频高速pcb用低介电玻璃纤维脱粉性能测试装置及测试方法，可以快速、直观、准确地评价纱线的脱粉性能。

2、本发明所述的超高频高速pcb用低介电玻璃纤维脱粉性能测试装置，包括样品架，样品架上设有纱线样品，自样品架起始向右依次设置有脱粉收纳盒一、喷嘴和脱粉收纳盒二；脱粉收纳盒一上设有聚纱口，脱粉收纳盒二上设有出口，喷嘴上设有压缩空气入口，脱粉收纳盒一和脱粉收纳盒二通过喷嘴连通，喷嘴左右两端的纱线入口和纱线出口分别设于脱粉收纳盒一和脱粉收纳盒二内；脱粉收纳盒一内部设有平行设置的导纱辊，导纱辊设有导纱孔，导纱辊一端穿过脱粉收纳盒一垂直连接直线电机输出轴；脱粉收纳盒二顶部设有高速摄像头，高速摄像头对经过脱粉收纳盒二的纱线样品表面状态进行拍摄记录；脱粉收纳盒一和脱粉收纳盒二底部均设有压力传感器；还包括控制器，压力传感器和高速摄像头均与控制器电性连接。

3、优选的，导纱辊左右两侧还设有辅助杆，辅助杆设于脱粉收纳盒一内部，辅助杆表面包裹有毛毡，辅助杆设有2-4个，纱线样品穿过导纱孔，同时导纱孔两端的纱线样品与辅助杆表面相抵，导纱辊与相邻辅助杆之间始终形成一定夹角，使纱线样品产生了一定的张力，进一步提高了脱粉效率。

4、优选的，喷嘴包括主喷嘴壳体，主喷嘴壳体一端贴合主喷嘴壳体内壁插入有芯体；芯体中部设有纱线通道，纱线通道一端连接纱线入口，纱线通道另一端通过锥形口连通纱线出口，锥形口外壁和主喷嘴壳体内壁之间构成均渐缩型整流室；芯体外周设有环形储气室，环形储气室与锥形口之间设有气体分流阀，环形储气室通过气体分流阀连通均渐缩型整流室；主喷嘴壳体上设有压缩空气入口，压缩空气入口连通环形储气室。

5、优选的，压缩空气入口连接压缩空气控制箱。压缩空气控制箱实现压缩空气的输送和停止输送，压缩空气控制箱上设有压缩空气压力控制器和压缩空气时间控制器，分别用于调整压缩空气压力大小和调整压缩空气出气时间。

6、优选的，脱粉收纳盒一、脱粉收纳盒二和喷嘴底部均设有支撑架。支撑架为伸缩支架。

7、优选的，脱粉收纳盒一的进口和脱粉收纳盒二的出口平行对应。

8、优选的，脱粉收纳盒一和脱粉收纳盒二均为金属材质，进一步优选为不锈钢材质。

9、优选的，脱粉收纳盒一和脱粉收纳盒二均设有上盖，便于后续移动和处理脱粉。

10、每一根纱线均是由多根丝线汇聚而成，浸润剂设于纱线的表面，也对丝线起到了一定的聚拢作用，而当浸润剂被摩擦掉后，在喷嘴的喷射作用下，丝线之间变得蓬松，产生了一定的膨开，表现为纱线宽度变大。喷嘴在压缩空气的作用下喷射出纱线；高速摄像头对喷射后纱线表面状态进行拍摄，记录摩擦后纱线宽度变化，摩擦后宽度变化越小，表明纱线表面浸润剂成膜性越好，对纱线的保护性越好；压力传感器自动将检测到的压力信号输送至控制器转化成重量信号，从而实现自动称量脱粉的重量。

11、高速摄像头拍摄的纱线表面图片传输至控制器，经控制器处理后，并进行纱线宽度统计。

12、本发明所述的超高频高速pcb用低介电玻璃纤维脱粉性能测试方法，采用上述装置，包括如下步骤：

13、s1、将待测的纱线样品牵引出，通过脱粉收纳盒一进口的聚纱口进入脱粉收纳盒一内部，穿过导纱辊上的导纱孔后进入纱线入口，通过喷嘴后从纱线出口进入脱粉收纳盒二，然后由脱粉收纳盒二出口牵出；

14、s2、调整脱粉收纳盒一、喷嘴、脱粉收纳盒二的高度，使脱粉收纳盒一的进口、喷嘴的纱线进口和纱线出口、脱粉收纳盒二的出口平行对应；

15、s3、外接压缩空气控制箱通过管路连通压缩空气入口；

16、s4、数据清零，设定喷射时间为30-120min，喷射压力为3-6mpa，直线电机运动频率为500次/min，运动幅度为1-2cm，直线电机带动导纱辊上下往复运动，启动压缩空气控制箱，纱线样品在喷射过程中与导纱孔边缘、辅助杆、喷嘴的纱线入口和纱线出口摩擦，当达到设定的时间后，喷射自动停止；

17、s5、记录纱线投送速度v、喷射时间t，通过压力传感器得到脱粉重量m1，通过高速摄像头记录喷射后的纱线状态，对图片中的纱线宽度进行统计，记录纱线宽度w，评价纱线样品的脱粉性能。

18、优选的，步骤s1中，样品架上均匀设有3行3列共9个纱线样品；步骤s2中，脱粉收纳盒一进口、喷嘴纱线入口和纱线出口、脱粉收纳盒二出口均与第2行第2列的纱线样品正对设置。

19、优选的，步骤s5中，纱线样品脱粉性能评价参数包括：

20、n：万米脱粉量，

21、n＝m1×10000/(v×t)；

22、h：喷射前的纱线宽度，

23、i：喷射后的平均纱线宽度，

24、j：喷射前的平均纱线宽度，

25、k：膨开度，

26、i＝(w1+w2+w3+..+wn)/n，

27、j＝(h1+h2+h3+..+hn)/n，

28、k＝(i-j)/j；m2：收集脱粉收纳盒一和脱粉收纳盒二中所有的脱粉，采用625℃，0.5h的条件进行闷烧，记录焖烧后剩余重量为m2；

29、e：脱粉中无机物组分占比，f：脱粉中有机组分占比，

30、e＝m2/m1×100％，f＝100％-e。

31、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

32、1、本发明可设置多根纱线样品同时测试，避免纱线样品少导致脱粉量过小，从而产生较大误差，同时节约时间，减少试验环境变化导致的误差。

33、2、本发明设自动停止系统，喷嘴喷射可定时，当摩擦时间到达设定值后，自动停止，防止人工计时误差；

34、3、脱粉收纳盒二顶部安装高速摄像头，可以记录摩擦后纱线宽度的变化情况，评价纱线的脱粉性能；

35、4、设有压力传感器自动记录脱粉重量，避免人工称量误差；

36、5、可通过调节喷射压力改变张力大小，调节范围3-6mpa，可以根据不同的纱线品种选择合适的喷射压力，避免因压力太小导致的脱粉量太少，减少试验误差；同时，本发明设置导纱辊，导纱辊上设有导纱孔，纱线穿过导纱孔向前传输的同时，直线电机保持一定频率上下运动，带动导纱辊上下运动，增加了摩擦效果，在导纱辊上下运动的同时始终保持导纱辊与相邻辅助杆之间形成夹角，使得纱线样品形成了张力，辅助杆表面包裹有毛毡，这都进一步提高了脱粉效率；

37、6、与传统的在客户使用过程中进行脱粉量测试的方法相比，本发明中的脱粉收纳盒一和脱粉收纳盒二均为密闭装置，避免因粉末轻导致的四处分散，脱粉富集量大；

38、7、由于摩擦脱粉过程易产生静电，脱粉收纳盒为不锈钢等金属材质，便于将摩擦产生的电荷传导出去，避免脱粉因静电导致乱飞不易清理。