一种高导热高性能铝基覆铜箔板及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种高导热高性能铝基覆铜箔板及其制备方法，所述覆铜箔板由铜箔、高导热电气绝缘胶、铝板组成。制备方法包括如下步骤：将多官能含氟环氧树脂与1,4-双(2,4-二氨基苯氧基)苯混合反应，加入间苯二酚二缩水甘油醚环氧树脂和部分无机填料，搅拌混合均匀，得A组分；将甲基四氢苯酐与无机填料混合搅拌均匀，得B组分；将A，B组分混合搅拌均匀，得到高导热电绝缘胶，随后，将其均匀地涂覆于铜箔、铝板表面，再利用高温平板压机压合固化成型即可。本发明专利技术操作工艺简单，采用绿色清洁生产工艺，无溶剂，环境友好，易于规模化批量生产，应用领域广阔，具有良好的市场前景。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术涉及，所述覆铜箔板由铜箔、高导热电气绝缘胶、铝板组成。制备方法包括如下步骤：将多官能含氟环氧树脂与1,4-双(2,4-二氨基苯氧基)苯混合反应，加入间苯二酚二缩水甘油醚环氧树脂和部分无机填料，搅拌混合均匀，得A组分；将甲基四氢苯酐与无机填料混合搅拌均匀，得B组分；将A，B组分混合搅拌均匀，得到高导热电绝缘胶，随后，将其均匀地涂覆于铜箔、铝板表面，再利用高温平板压机压合固化成型即可。本专利技术操作工艺简单，采用绿色清洁生产工艺，无溶剂，环境友好，易于规模化批量生产，应用领域广阔，具有良好的市场前景。【专利说明】
本专利技术属于覆铜箔板领域，特别涉及一种高导热高性能铝基覆铜箔板及其制备方 法。
技术介绍
覆铜箔板技术与生产，已经历了半个多世纪的发展史。现已成为电子信息产品中 基础材料的重要组成部分。覆铜箔板制造业是一个朝阳工业，它伴随着电子信息、通信业 的发展，具有广阔的前景。覆铜箔板制造技术，是一项含有高新技术的多学科交叉的技术。 近百年电子工业技术发展历程表明，覆铜箔板技术往往是推动电子工业发展的关键方面之 一。它的进步发展，时时受到电子整机产品、半导体制造技术、电子安装技术、印制电路板制 造技术的革新发展所驱动。 九十年代以来，以电子计算机、移动电话等为代表的信息产业、电子工业的突飞猛 进，有力的推动了印制电路板生产技术的革新，随着表面组装技术的出现，PCB向着高密度、 细导线、高导热性、窄间距、高速度、低损耗、高频率、高可靠、多层化、低成本和自动化连续 生产的方向发展。随着积层法多层板在日本的出现，开创了一个高密度互联的多层板制造 技术的新时期，传统的覆铜板技术受到新的挑战。它无论是在制造材料产品品种、组成结 构、性能特性上，还是在产品功能上，都有了新的变化、新的发展。用感光性绝缘树脂作为绝 缘层，含盲、埋通孔的新技术打破了传统多层板在结构上、基材上、工艺上的传统模式，开创 了用积层法制造的高密度互联多层板的新思路、新观念、新工艺。不含溴、锑的绿色型阻燃 覆铜板开始走向市场。为适应高频微波电路的需要，低介电常数、低介质损耗因子、低热膨 胀系数、高耐热性能覆铜板也纷纷出现。 一般性能的覆铜板已不能满足近年来高速发展的电子安装高密度互联的需求，而 具有高性能的覆铜板近年得到了很大的发展。其发展的性能项目，主要表现在：耐热性、尺 寸稳定性、低介电损耗性、环保性等方面。开发出突出一二个重点特性系列化产品，已成为 兼顾成本性，发展高性能覆铜板的较理想发展途径。 目前，随着电子产品向小型化、数字化、多功能化和高可靠性化的发展方向，电路 板上搭载的器件愈来愈多，对电路板的散热及稳定性提出了更高的要求，尤其是智能手机 的功能越来越强，电子线路板行业对线路板基材提出了更高的散热和绝缘可靠性的要求。 作为元器件载体的电路基板如果具有较好的散热能力，可通过基板把热量向下传递到散热 器，从而减少冷却部件，可持续减小器件尺寸。然而，传统的FR-4的热导率比较低，一般为 0. 18?0. 35WAm ·Κ)，不能有效满足发展的使用要求。高导热铝基覆铜板由于具有相对较 高的散热能力，可以满足市场越来越高的要求。高导热铝基覆铜板的绝缘层树脂组合物中 填料含量高，其在一定程度上会导致绝缘层与铜箔的粘结性变差，使铝基覆铜板的剥离强 度降低，从而影响铝基覆铜板的力学性能和绝缘可靠性。因此，制备高导热铝基覆铜板的核 心技术就在于高导热绝缘层的制作。高导热绝缘层主要由树脂和导热填料构成，其中这两 种组份间的界面问题显得尤为重要，因为只有获得良好的界面结合才能使高导热绝缘层获 得优异性能。与此同时，铝板的表面处理在铝基覆铜板中也是一道关键工序，因为铝板表面 状况影响着铝基覆铜板的粘结性能和耐电压性能。针对以上情况，高导热铝基覆铜板的研 制成为迫切需要。 对于高分子材料来说，其结构中基本没有热传递所需要的均一致密的有序晶体 结构或载荷子，因此，其热导率一般都比较低提高高分子材料导热性能的途径大致可以分 为两种：一是合成具有高导热系数的结构聚合物，主要通过电子导热机制实现高导热，或 具有完整晶型，主要通过声子实现导热，二是对高分子材料进行填充，加人一些高导热的 填料。 通过电子实现导热的聚合物应该具有超大共扼体系，能够形成电子导热通路，目 前市场上的铝基板绝缘层很多使用的树脂是环氧树脂，难以做到这一点，而完整晶型取向 的聚合物虽然具有很好的导热性能，但加工工艺复杂，难以实现规模化生产。 对于有机绝缘高分子材料来说，导热性能很大程度上与其内部所含极性基团的 多少和极性基团偶极化的程度有关，因此，如果要提高环氧树脂的导热性能，可以从这一 方面人手，在树脂中添加导热型填料来提高绝缘层的导热能力的做法是目前应用最广泛的 一种方法，与上文中提到的合成具有高导热系数的结构聚合物相比，这种方法工艺较简 单，成本也比较低，因此被众多厂家采用。 导热型填料一般为无机非金属材料。金属材料导热性能虽然很好，但因为其良好 的导电能力，不能保证绝缘性，因此是不适合作为此类填料使用的，有机材料导热性一般 很差，使用得也不多。目前国际上高品质的铝基板的绝缘层都是由高导热、高绝缘的陶瓷 介质填充的特殊聚合物所构成。与金属材料和高分子材料相比，陶瓷介质的导热能力处于 二者之间，但其兼备高绝缘性、高力学性能的特点是金属材料与高分子材料不可比拟的。 填料的种类确定了，具体应该添加多少，也是实际生产中需要考虑的。填料含量过少时， 填料颗粒与颗粒之间没有接触，对材料导热性能的提高没有太大意义。填料含量过多则又 会影响材料整体的力学性能，如导致材料韧性不够等。只有填料含量恰当，为某一临界值， 细小的填料颗粒形成聚集体，彼此之间相互作用，并能够在体系中形成类似网状或链状的 导热通路，此时材料的各项性能才能达到一个比较好的状态一导热性能相对于单纯的聚 合物体系大大提高，电绝缘性、力学性能等都能满足实际应用的要求。 在添加填料之前，对填料本身做一些预处理，能够达到更好的效果。减小填料的 粒径，使填料在聚合物体系中分布更广泛，填料与填料之间形成导热通道的几率增大，对 提高导热性能有很大帮助。使用合适的偶联剂或者表面处理剂，对填料表面加以改性，增 大聚合物与填料之间的相容性，不仅能够显著提高导热性能，同时对力学性能的提升也有 帮助。 环氧树脂是目前广泛使用的一种覆铜板树脂基体，价格较低，工艺成熟，强度高， 固化收缩率小，耐化学腐蚀，尺寸稳定性好。介电性能、耐热性能、耐湿性能均优于酚醛树 月旨。众所周知，环氧树脂具有许多优良的性能：（1)良好的粘接性能：粘接强度高，粘接面 广，它与许多金属（如铁、钢、铜、铝、金属合金等）或非金属材料（如玻璃、陶瓷、木材、塑料 等）的粘接强度非常高，有的甚至超过被粘材料本身的强度，因此可用于许多受力结构件 中，是结构型粘合剂的主要成分之一；(2)良好的加工性能：环氧树脂配方的灵活性、加工 工艺和制品性能的多样性是高分子材料中最为突出的；（3)良好的稳定性能：环氧树脂的 固化主要是依靠环氧基的开环加成聚合，因此固化过程中不产生低分子物，其固化收缩率 是热固性树脂中最低的品种之一，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高导热高性能铝基覆铜箔板，其特征在于：由铜箔、高导热电气绝缘胶、铝板组成；所述高导热电气绝缘胶的组成为：质量比100:100‑200:5‑10:100‑260:300‑600的多官能含氟环氧树脂、间苯二酚二缩水甘油醚环氧树脂、1,4‑双(2,4‑二氨基苯氧基)苯、甲基四氢苯酐、无机填料；其中，多官能含氟环氧树脂为N,N,N’,N’,0,0’‑六缩水甘油基‑2,2‑双(3‑氨基‑4‑羟基苯基)六氟丙烷。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：虞鑫海，童超梅，吴冯，沈海平，
申请(专利权)人：东华大学，吴江市东风电子有限公司，上海睿兔电子材料有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31