一种高导热铝基板制造技术

本发明专利技术提供一种高导热铝基板，其包括铝基底板、导热绝缘层以及导电线路层，该导热绝缘层层叠设置于所述铝基底板与所述导电线路层之间，其特征在于，所述导热绝缘层由质量百分比为以下的各组分组成：环氧树脂：20％-30％；酚醛树脂：4％-6％；乙酸乙酯：5％-8％；马来酸酐接枝聚丁二烯(MLPB)：3％-8％；成膜剂：1％-2％；增韧剂：0.5％-1.5％；促进剂：0.5％-1.5％以及复合纳米无机填料：50％-65％。相对于现有技术，本发明专利技术提供的一种高导热铝基板具有以下优点：通过在环氧树脂基体中添加纳米级复合填料以及通过添加MLPB和硅烷偶联剂改善导热绝缘层的性能；通过不同粒径的填料结合起来使用，形成“大粒子-中粒子-小粒子”的空间分布，形成有效堆砌，从而大大提高导热绝缘介质层的导热性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及铝基板
，尤其涉及一种高导热铝基板。
技术介绍
铝基板与传统FR-4基板相比来说，具有很多明显地优势，例如绝缘性能好、导热系数高、电阻率和击穿电压较高等，这些性能对于保证电子产品的性能和延长使用寿命具有重大意义。近年来随着电源、LED照明和汽车电子产业的快速发展，极大的推动了铝基板的应用范围，并逐渐取代了传统树脂类线路板。尽管与树脂类线路板相比，铝基板的热导率已经大大提高，但其导热性能仍不高。由于铝基板与线路层之间必须要有一层导热绝缘层，来实现金铝基板与线路层之间的绝缘和粘合；而导热绝缘层主要是由树脂类材料填充高导热粒子制备而成的，目前，高导热粒子通常采用单一的Al2O3填料，由于单一粒子填充率低，直接制约了铝基线路板的热传递性能。故，针对目前现有技术中存在的上述缺陷，实有必要进行研究，以提供一种方案，解决现有技术中存在的缺陷。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种高导热铝基板，以解决上述问题。一种高导热铝基板，其包括铝基底板、导热绝缘层以及导电线路层，该导热绝缘层层叠设置于所述铝基底板与所述导电线路层之间，所述导热绝缘层由质量百分比为以下的各组分组成：环氧树脂：20％-30％；酚醛树脂：4％-6％；乙酸乙酯：5％-8％；马来酸酐接枝聚丁二烯(MLPB)：3％-8％；成膜剂：1％-2％；增韧剂：0.5％-1.5％；促进剂：0.5％-1.5％；复合纳米无机填料：50％-65％；其中，所述复合纳米无机填料由质量百分比为15％-25％的氧化铝、质量百分比为25％-40％的氮化硼以及质量百分比为40％-55％的氮化铝组成。优选地，所述氧化铝的粒径为300～500nm；所述氮化硼的粒径为80～100nm；所述氮化铝的粒径为30～50nm。优选地，粒径较小的氮化铝粒子通过填充粒径较大的氧化铝粒子和氮化硼粒子之间的空隙或缝隙使粒子间的空隙或缝隙能够连接起来，从而形成网状或链状的空间分布结构，并形成多条“大粒子-中粒子-小粒子”有效堆砌而成的导热通路。优选地，所述导热绝缘层由以下工艺制备而成：(1)将质量百分比为20％-30％的环氧树脂、4％-6％的酚醛树脂和5％-8％的乙酸乙酯在容器中混合均匀并使酚醛树脂充分溶解形成树脂混合物；(2)在树脂混合物中加入质量百分比为3％-8％的马来酸酐接枝聚丁二烯(MLPB)、0.5％-1.5％增韧剂和0.5％-1.5％促进剂，然后开启搅拌器，逐渐将搅拌器转速调到300～400转/分，并搅拌过程中缓慢加入质量百分比为1％-2％的成膜剂，持续搅拌一段时间，使其充分混合均匀；。(3)在混合容器中加入质量百分比为50％-65％的复合纳米无机填料，逐渐提高转速至1200转/分，使粉料混合均匀，高速搅拌10分钟后停止搅拌；(4)将容器置于真空箱中并抽真空至0.1MPa以下，然后升温至45℃后恒温10min取出浆料；(5)将浆料置于制膜器中从而能够制备不同厚度的导热绝缘层并将导热绝缘层放置在烘箱中加热到75℃后，恒温10min，然后继续加热到120℃后，再恒温10min取出，使其达到半固化的状态。优选地，所述氧化铝为α-Al2O3陶瓷粉，该α-Al2O3陶瓷粉的纯度大于等于99.9％。优选地，所述成膜剂采用硅烷偶联剂。优选地，所述成膜剂由质量百分比为20％-25％的硅烷偶联剂、55％-70％的甲醇、5％-15％的蒸馏水以及5％-15％的冰乙酸混合反应形成。优选地，所述增韧剂选用邻苯二甲酸类增塑剂。优选地，所述增韧剂选用四方相氧化锆。优选地，所述促进剂选用咪唑类促进剂。相对于现有技术，本专利技术提供的一种高导热铝基板具有以下优点：其中导热绝缘层通过在环氧树脂基体中添加纳米级复合填料，从而能够改善整个体系的导热性能；以及通过添加MLPB和硅烷偶联剂改善导热绝缘层的性能；通过不同粒径的填料结合起来使用，形成“大粒子-中粒子-小粒子”的空间分布，形成有效堆砌，从而大大提高导热绝缘介质层的导热性能。附图说明图1为实施例提供的铝基板示意图。图2为本专利技术中采用MLPB对填充粒子进行改性的对照SEM照片。图3为本专利技术中采用偶联剂对填充粒子进行改性的对照SEM照片。图4为本专利技术实施例中氧化铝、氮化硼和氮化铝三种粒子在高填充时的微观模型图。具体实施方式以下是本专利技术的具体实施例并结合附图，对本专利技术的技术方案作进一步的描述，但本专利技术并不限于这些实施例。请参阅图1，所示为本专利技术一种高导热铝基板的示意图，其包括铝基底板、导热绝缘层以及导电线路层，该导热绝缘层层叠设置于铝基底板与导电线路层之间。其中，导热绝缘层影响铝基板散热性能的主要瓶颈。为此，申请人对各种形成导热绝缘层的材料进行了深入的分析，并以环氧树脂为基体，纳米级氮化铝、氮化硼和氧化铝为填料进行试验得出本申请导热绝缘层的技术方案。导热绝缘层由质量百分比为以下的各组分组成：环氧树脂：20％-30％；酚醛树脂：4％-6％；乙酸乙酯：5％-8％；马来酸酐接枝聚丁二烯(MLPB)：3％-8％；成膜剂：1％-2％；增韧剂：0.5％-1.5％；促进剂：0.5％-1.5％；复合纳米无机填料：50％-65％；其中，复合纳米无机填料由质量百分比为15％-25％的氧化铝、质量百分比为25％-40％的氮化硼以及质量百分比为40％-55％的氮化铝组成。环氧树脂(EP)因其具有优异的电绝缘性能、热学性能、粘结性能和机械性能，成型工艺简单，优良的耐化学、耐腐蚀性能，低固化成型收缩率等优点而成为应用最广泛，前景最广阔的介质层材料之一。酚醛树脂是一种重要的粘结剂和固化剂，与填料的相容好，润湿速度特别快，耐高温性，即使在很高的温度下，其结构仍然具有完整性。酚醛树脂有助于增加导热介质的粘结强度。乙酸乙酯起到溶剂的作用，可以使填充体系中的各种物质有相互作用的效果，适量添加乙酸乙酯在体系中的作用非常明显。但添加乙酸乙酯不能过量，过多的乙酸乙酯会影响其导热性能。这是因为乙酸乙酯本身具有挥发性，过的残留会使体系中含有大量的气泡，导热通路受到限制，影响导热性能。导热填料Al2O3价格相对价廉，具有较高的导热系数，电阻率高，化学稳定高、耐腐蚀性良好、抗氧化性好、具有填充量大，因而得到广泛的应用。氮化铝(AlN)导热系数高，同时具有电绝缘性能和热膨胀系数低等特点。氮化硼(BN)本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高导热铝基板，其包括铝基底板、导热绝缘层以及导电线路层，该导热绝缘层层叠设置于所述铝基底板与所述导电线路层之间，其特征在于，所述导热绝缘层由质量百分比为以下的各组分组成：环氧树脂：20％‑30％；酚醛树脂：4％‑6％；乙酸乙酯：5％‑8％；马来酸酐接枝聚丁二烯(MLPB)：3％‑8％；成膜剂：1％‑2％；增韧剂：0.5％‑1.5％；促进剂：0.5％‑1.5％；复合纳米无机填料：50％‑65％；其中，所述复合纳米无机填料由质量百分比为15％‑25％的氧化铝、质量百分比为25％‑40％的氮化硼以及质量百分比为40％‑55％的氮化铝组成。

【技术特征摘要】
1.一种高导热铝基板，其包括铝基底板、导热绝缘层以及导电线路层，
该导热绝缘层层叠设置于所述铝基底板与所述导电线路层之间，其特征在于，
所述导热绝缘层由质量百分比为以下的各组分组成：
环氧树脂：20％-30％；
酚醛树脂：4％-6％；
乙酸乙酯：5％-8％；
马来酸酐接枝聚丁二烯(MLPB)：3％-8％；
成膜剂：1％-2％；
增韧剂：0.5％-1.5％；
促进剂：0.5％-1.5％；
复合纳米无机填料：50％-65％；
其中，所述复合纳米无机填料由质量百分比为15％-25％的氧化铝、质量
百分比为25％-40％的氮化硼以及质量百分比为40％-55％的氮化铝组成。
2.根据权利要求1所述的高导热铝基板，其特征在于，所述氧化铝的粒
径为300～500nm；所述氮化硼的粒径为80～100nm；所述氮化铝的粒径为
30～50nm。
3.根据权利要求2所述的高导热铝基板，其特征在于，粒径较小的氮化
铝粒子通过填充粒径较大的氧化铝粒子和氮化硼粒子之间的空隙或缝隙使粒
子间的空隙或缝隙能够连接起来，从而形成网状或链状的空间分布结构，并
形成多条“大粒子-中粒子-小粒子”有效堆砌而成的导热通路。
4.根据权利要求1所述的高导热铝基板，其特征在于，所述导热绝缘层
由以下工艺制备而成：
(1)将质量百分比为20％-30％的环氧树脂、4％-6％的酚醛树脂和5％-8％
的乙酸乙酯在容器中混合均匀并使酚醛树脂充分溶解形成树脂混合物；
(2)在树脂混合物中加入质量百分比为3％-8％的马来酸酐接枝聚丁二烯
(MLPB)...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄骇，
申请(专利权)人：浙江展邦电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33