陶瓷填充介质铝衬底覆铜板及其制造方法技术

本发明专利技术提供一种陶瓷填充介质铝衬底覆铜板及其制造方法。该陶瓷填充介质铝衬底覆铜板包括铝基底板、绝缘层以及导电线路层，该绝缘层层叠设置于所述铝基底板与所述导电线路层之间，其中，所述绝缘层包括环氧树脂和分散在该环氧树脂中的α-Al2O3陶瓷粉，且所述α-Al2O3陶瓷粉在绝缘层中的质量百分比为3％～9％。上述陶瓷填充介质铝衬底覆铜板中的绝缘层包括α-Al2O3陶瓷粉与环氧树脂树脂，α-Al2O3在具有较高的导热率的同时，具有较高的耐压性，所以在绝缘层中加入α-Al2O3有效地解决了因陶瓷粉的填充而引起的耐压降低问题。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术提供一种。该陶瓷填充介质铝衬底覆铜板包括铝基底板、绝缘层以及导电线路层，该绝缘层层叠设置于所述铝基底板与所述导电线路层之间，其中，所述绝缘层包括环氧树脂和分散在该环氧树脂中的α-Al2O3陶瓷粉，且所述α-Al2O3陶瓷粉在绝缘层中的质量百分比为3％～9％。上述陶瓷填充介质铝衬底覆铜板中的绝缘层包括α-Al2O3陶瓷粉与环氧树脂树脂，α-Al2O3在具有较高的导热率的同时，具有较高的耐压性，所以在绝缘层中加入α-Al2O3有效地解决了因陶瓷粉的填充而引起的耐压降低问题。【专利说明】
本专利技术涉及LED线路板
，尤其涉及一种导热率不小于2.OWAm·k)、耐压 不小于30kv/mm的、且具有良好机械钻切加工性和耐热性的陶瓷填充介质铝衬底覆铜板及 其制造方法。
技术介绍
铝基线路板是LED灯的关键元器件之一，起到电路连接、支撑、散热等作用，随着 铝基线路板上安装的LED的数量、单颗LED的功率增加，铝基线路板所承载的散热、电压也 在不断增加，因此，对LED铝基线路板提出高耐压、高导热要求。譬如室外装饰灯、路灯等安 装的LED累计功率100?300W(单颗LED的功率1?5W)时，要求铝基线路板的导热率不小 于2.OWAm·!〇、耐压不小于30kv/mm。目前，国内该类铝基线路板的普遍问题是耐压不够、 耐热性能不稳定、机械钻切工艺性不好，加工该类产品所需要的覆铜铝基板主要靠进口。开 展较高导热率、较高耐电压铝基线路板研究开发，对于产品国产化、降低成本具有十分重要 意义。 LED铝基线路板中的线路通常由铜箔组成，其中铝板导热率为160?220WAm·!〇， 铜箔导热率为380wAm·k)，均具有良好的导热率。而绝缘层通常由环氧树脂组成，而环氧 树脂虽然耐压彡30KV/mm，但导热率仅为0. 10?0. 50WAm·k)，从而成为LED铝基线路板 的导热瓶颈。为提高LED铝基线路板的导热率，通常在绝缘层中掺入导热率较高的的陶瓷 粉。然而，普通的陶瓷粉的导热率虽然比较高，但其耐压能力比较低，若将陶瓷粉作为添加 剂填充到环氧树脂中，绝缘层的导热率会提高，但耐压性降低。使铝基线路板同时满足较高 导热率、较高耐电压在制造工艺上是一对矛盾体。另外，普通的陶瓷粉的填充会降低该LED 铝基线路板的机械钻切加工性和耐热性。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种导热率不小于2.OWAm·k)、耐压不小于 30kv/mm的、且具有良好机械钻切加工性和耐热性的绝缘层填充陶瓷粉的陶瓷填充介质铝 衬底覆铜板及其制造方法，以解决上述问题。 本专利技术提供一种陶瓷填充介质铝衬底覆铜板，其包括铝基底板、绝缘层以及导电 线路层，该绝缘层层叠设置于所述铝基底板与所述导电线路层之间，其中，所述绝缘层包括 环氧树脂和分散在该环氧树脂中的Ci-Al2O3陶瓷粉，且所述Ci-Al2O3陶瓷粉在绝缘层中的 质量百分比为3%?9%。 基于上述陶瓷填充介质铝衬底覆铜板，所述α-ΑΙΑ陶瓷粉的质量百分比为 5 % -7 %，该a-Al2O3陶瓷粉的纯度大于等于99. 9 %、平均粒度〈0. 5μm。 基于上述陶瓷填充介质铝衬底覆铜板，所述环氧树脂为改性环氧树脂，该改性环 氧树脂为北京化工研究院提供的溴化环氧树脂。 基于上述陶瓷填充介质铝衬底覆铜板，所述陶瓷填充介质铝衬底覆铜板的导热系 数为2·O?3. 〇W(m·k)，耐电压为32?40KV/mm，击穿电压为2· 5?4KV。 基于上述陶瓷填充介质铝衬底覆铜板，所述绝缘层的厚度为90?100μm。 基于上述陶瓷填充介质铝衬底覆铜板，所述绝缘层进一步包括增韧剂四方相氧化 锆（t-Zr02)，该四方相氧化锆在所述绝缘层中的含量1% -2%。 基于上述陶瓷填充介质铝衬底覆铜板，所述铝基底板靠近所述绝缘层的表面形成 0· 3μm-4μm厚的氧化膜。 一种陶瓷填充介质铝衬底覆铜板的制造方法，该方法包括以下步骤： 步骤一：提供错基底板，并对该错基底板进行表面处理； 步骤二：将绝缘胶涂在所述经过表面处理的铝基底板上，以形成绝缘胶层，该绝缘 胶层包括环氧树脂和分散在该环氧树脂中的CI-Al2O3陶瓷粉，且该CI-Al2O3陶瓷粉在该绝 缘胶层中的质量百分比为3%?9%; 步骤三：将导电片材压合在所述绝缘胶层上，固化该绝缘胶层使该导电片材通过 该绝缘胶层固定层压贴合在所述铝基底板上，并对该导电片材进行处理，得到所述陶瓷填 充介质铝衬底覆铜板。 所述步骤一包括：对所述铝基底板的表面进行粗化、氧化处理，形成0. 3μm-4μm 厚的氧化膜。 所述步骤二包括：将a-Al2O3陶瓷粉与所述环氧树脂均匀混合，静置、无气泡产 生，形成所述绝缘胶；用钢网滚涂将该绝缘胶涂在所述铝基底板经过表面处理的表面上，形 成所述绝缘胶层；将该绝缘胶层水平烘烤至半固化状态。其中，优选地，该Ci-Al2O3陶瓷粉 在该绝缘胶中的质量百分比为5% -7%。 所述步骤二还进一步包括：将四方相氧化锆与a-Al2O3陶瓷粉、所述环氧树脂均 匀混合，形成所述绝缘胶，且该四方相氧化锆在该绝缘胶中的质量百分比为1% -2%。 所述步骤三中的导电片材压合方法包括：将所述导电片材覆盖在所述绝缘胶层 上，然后将该绝缘胶层在160度-170度温度下加热1-2小时，同时在4-5Mpa的压力下，压 合1. 5-2. 5小时。 相对于现有技术，本专利技术提供的具有以 下优点：其中绝缘层通过在环氧树脂加入合理配比的Q-Al2O3陶瓷粉使绝缘层在具有较高 的导热率的同时，同时具有较高的耐压性，有效地解决了因陶瓷粉的填充而引起的耐压降 低问题；进一步地，在所述绝缘层中添加t-Zr02、且对铝基底板表面氧化处理，改善了绝缘 层的韧性和附着力，解决了陶瓷填充介质铝衬底覆铜板在制作过程中出现机械钻切容易爆 板、耐热加工和LED焊接装配材料易分层等问题，且能保证绝缘层的厚度。所述陶瓷填充介 质铝衬底覆铜板具有较高散热性、耐电压性能和较好的机械钻切工艺性，综合指标达到国 内同类产品的领先水平，接近美国同类产品指标。 【专利附图】【附图说明】 图1为实施例提供的陶瓷填充介质铝衬底覆铜板示意图。 图2为a-Al2O3陶瓷粉含量与陶瓷填充介质铝衬底覆铜板的导热率、耐压与时间 曲线图。 图3为本专利技术实施例提供的陶瓷填充介质铝衬底覆铜板制作方法中的压合工艺 中的的温度、时间、压力的曲线图。 元件符号说明 陶瓷填充介质铝衬底覆铜板：10;铝基底板：12 ; 绝缘层：14;导电线路层：16 【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，本专利技术实施例提供一种陶瓷填充介质铝衬底覆铜板10,其包括铝基 底板12、绝缘层14以及导电线路层16,该绝缘层14层叠设置于所述铝基底板12与所述导 电线路层16之间，其中，所述绝缘层14包括环氧树脂和分散在该环氧树脂中的a-Al2O3陶 瓷粉。 所述铝基底板12是低合金化的Al-Mg-Si系高塑性合金板，它具有良好的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种陶瓷填充介质铝衬底覆铜板，其包括铝基底板、绝缘层以及导电线路层，该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，所述绝缘层包括环氧树脂和分散在该环氧树脂中的α‑Al2O3陶瓷粉，且所述α‑Al2O3陶瓷粉在绝缘层中的质量百分比为3％～9％。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：金壬海，
申请(专利权)人：金壬海，
类型：发明
国别省市：浙江;33