一种导热绝缘介质胶膜的生产方法技术

本发明专利技术提供了一种导热绝缘介质胶膜，由以下步骤制得：一、将聚氨酯丙烯酸酯树脂、甲基丙烯酸羟乙酯、光引发剂和偶联剂均匀混合，得到胶液A；二、将双酚A环氧树脂、脂环族环氧树脂、二胺基二苯砜和三氟化硼乙胺混合均匀，得到胶液B，然后将胶液A加入胶液B中混合均匀，得到胶液C；三、将不同粒径球形SiC混合粉加入胶液C中混合均匀，得到胶液D，然后将胶液D均匀涂覆于离型膜上，经紫外光固化处理后即可得到可用于金属基板和高密度多层线路板的导热绝缘介质胶膜。本发明专利技术所生产的胶膜柔韧性极好，并且经热压固化后具有导热率高、介电常数低、剥离强度大、击穿电压高、耐浸焊性好等优点。

【技术实现步骤摘要】
一种导热绝缘介质胶膜的生产方法
本专利技术属于金属基板和高密度多层线路板封装材料
，具体涉及一种导热绝缘介质胶膜及其生产方法。
技术介绍
随着人工智能的飞速发展，电子产品也逐渐向薄型化、高密度发展，这对电子产品的散热等性能就提出了更高要求。如何寻求散热及结构设计的最佳方法，就成为当今电子工业设计的一个巨大挑战，而金属基板和多层线路板无疑是解决散热和薄型化的两大有效手段。金属基板主要作为大功率电源、军用电子及高频微电子设备和新能源汽车照明使用的主流基板，如何提高它的综合性能已经成为了市场的迫切需求。高密度多层线路板通常作为移动电话、数码相机、手提电脑等便携式电子产品的封装基板，IC封装基板由有芯基板向更薄的无芯基板方向的发展，也使得高密度多层线路板的改进成为研究的热点和重点。根据前瞻产业研究院发布的《LED行业市场前瞻与投资战略规划分析报告》数据显示，2016年全球LED照明的渗透率在31％左右，预计2017年LED照明市场规模将达到404亿美元，渗透率达37％，预计2017－2021年全球LED照明年复合增长率为12％，而金属基板可以占到LED产值的10％左右。中国电子材料学会覆铜板协会“2016年度中国覆铜板行业调查统计分析报告”指出，2016年我国各类覆铜板总产能同比小幅增长2.7％，总产量同比增长6.9％，总销售量和销售额同比分别增长13.8％和16.7％。由于便携式电子产品的飞速发展，多层线路板占有的市场份额也在不断扩大之中。金属基板是一种具有良好散热功能的金属基线路板，是印制电路板极其重要的基础材料。它由独特的三层结构所组成，具体由电路层(铜箔)、导热绝缘层和金属基层在高温下压制而成。高导热型金属基板的核心技术是高导热绝缘介质胶膜，它主要起到粘接、电绝缘、导热和散热的功能，这就要求绝缘介质胶膜在具有很好柔韧性的同时，其固化后还应具有导热率高、介电常数低、剥离强度大、击穿电压高、耐阻焊性好等特点。作为高导热型金属基板的核心，绝缘介质胶膜一般主要由环氧树脂、固化剂、促进剂、稀释剂、填料、分散剂等组成。我国目前制作高导热绝缘介质胶膜通常采用的方法有流延法、刮辊法、丝网漏印等。一方面由于高导热树脂体系和以往的树脂体系相比，其固体含量更高，粘度更大；另一方面高导热树脂体系还要求具有良好的柔韧性，可连续化涂胶，固化后有很好的玻璃转变温度、导热率、击穿电压和剥离强度，表体电阻率和介电性能低，耐浸焊性要好等特点，这就给绝缘介质胶膜的组成和制作带来了巨大挑战。此外，这些工艺在制作胶膜的过程中都会使用有机挥发性溶剂，而采用有机溶剂制备胶膜会影响金属基板的击穿电压、耐浸焊性以及耐候性。而无溶剂制备高导热绝缘胶膜技术则只要求有适应无溶剂制备高导热绝缘介质胶膜的树脂体系以及特定加工成膜方法即可。我国金属基板中间绝缘层大多采用玻纤布环氧半固化片，导热系数大约在0.3W/mK，产量占到了70％，还有采用溶剂法制备导热绝缘介质胶膜，但由于残余溶剂存在和增韧剂等原因，击穿电压、热阻和耐湿性不能达到LED照明所需金属基覆铜板的技术要求，使LED寿命、耐候性、亮度和色度大大降低，不能满足LED照明的寿命(国外LED照明寿命达6～8万小时，而我国不足2万小时)和可靠性要求。如果按照中国照明协会对于绝缘击穿电压“D-48/50+D-0.5/23≧46kV/mm”要求，国内金属基覆铜板都不能达到耐湿性要求。我国是金属基板的生产和消费大国，却因为没有先进的绝缘介质膜技术而无法突破国外的垄断。国外对金属基板绝缘介质膜技术完全是保密的，国内虽然在这方面已经开展了十几年的研究，但所制绝缘介质胶膜的成膜性不好，热变形温度、热导率和剥离强度依旧偏低，同时绝缘介质胶膜的适应期比较短，不能满足国内高导热型金属基板的需求。这种绝缘介质胶膜主要从美国贝格斯(Bergquist)、Laird、日本电气化学(DENKA)和中国台湾地区进口。这就大大提高了金属基板的成本，因此研究开发具有自主知识产权的金属基板产业相关高附加值辅助材料，有利于我国电子产业链的完整和良性发展，促进我国光电子器件高性能封装材料的国产化。高密度多层线路板指在绝缘基板上，或传统的双面板或多层板上，采取涂布绝缘介质在经化学镀铜和电镀铜形成导线及连接孔，如此多次叠加，累积形成所需层数的多层印制线路板。传统的多层线路板制备工艺是通过减去法，即在覆铜箔层压板表面上，有选择性除去部分铜箔来获得导电图形的方法。这种做法工序多、控制难、成本高。随着高密度多层线路板铜箔厚度的减小，如何保证多层线路板的性能成为一个难点。目前解决的方案是半加成法(SAP)或改进型半加工法(MSAP)，这也是当今HDI(高密度互联多层线路板)最先进的制成工艺。随着便携式电子产品高密度、薄型化的发展，市场也对多层线路板性能提出了更高要求，而其中粘结绝缘层所用的介质材料是高密度多层线路板制备的关键技术。半加成法的技术关键便是积层材料--绝缘薄膜材料，也就是ABF薄膜材料，它是影响HDI技术广泛应用的重点和难点，它决定了高密度多层线路板的性能、稳定性和可靠性。传统多层线路板主要采用环氧半固化片和涂树脂铜箔来实现层与层之间的粘结。玻纤布半固化片是由纤维浸渍环氧树脂、固化体系和挥发性溶剂组成，经过加热使溶剂挥发，环氧树脂半固化而得。使用玻纤布半固化片粘结会增加线路板的厚度(玻纤布半固化片厚度70-120μm)；而体系残余的溶剂还会影响线路板的击穿电压和耐候性，导致成品不稳定；同时会使多层线路板在钻孔、打眼时出现玻纤拉丝的缺点。涂树脂铜箔是在薄的电解铜箔(厚度一般≦18μm)的粗化面上涂覆一层或两层特殊组成的树脂胶水，通常是改性环氧树脂，然后与上胶机生产覆铜板粘结片那样，经烘箱加热干燥脱去溶剂，树脂半固化达到B阶段形成，一般树脂层的厚度也在30-100μm。无论是半固化环氧玻璃布还是涂树脂铜箔，它们与铜箔层压的积层都难以达到精细线路的要求，从精细线路实现和制作成本看，完全的SAP和MSAP优势更加明显。SAP和MSAP工艺要求积层薄膜材料要在玻璃转变温度、介电常数、介电损耗、剥离力、收缩率等方面满足HDI要求。目前国际上的HDI积层材料主要是日本味之素公司的ABF/GX系列产品，另有日本積水化学公司的类似薄膜积层材料，中国台湾地区工研院也开发了此类材料。我国是线路板生产和出口大国，但不是线路板强国，我国的线路板在品质、制造技术水平上与欧美、日本同类产品相比，还存在着很大差距。ABF薄膜材料所要求的表面低粗化度、低热膨胀率、低介质损耗及高玻璃转变温度等特性，国内目前还无法实现，因此我国的ABF薄膜材料一直依赖于进口，这就大大提高了多层线路板的成本，对我国线路板行业的健康发展极为不利。综上所示，亟需自主研发一种能够满足用于金属基板和高密度多层线路板的导热绝缘介质胶膜。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足，提供一种导热绝缘介质胶膜及其制备方法。采用该方法生产的导热绝缘介质胶膜具有成膜性好，热变形温度、热导率、剥离强度等性能优良的特点，能够满足国内高导热型金属基板和高密度多层线路板的需求，应用前景十分广泛，适于大规模工业化生产。本专利技术提供一种导热绝缘介质胶膜，由以下方法制得：步骤一、将聚氨酯丙烯酸树脂、本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种导热绝缘介质胶膜，其特征在于，由以下方法制得：步骤一、将聚氨酯丙烯酸树脂、甲基丙烯酸羟乙酯、光引发剂和偶联剂按质量比(28～32)∶(60～65)∶(4～6)∶1混合均匀，得到胶液A；步骤二、将环氧树脂、脂环族环氧树脂、二胺基二苯砜和三氟化硼乙胺按质量比40∶60∶(30～40)∶1混合均匀，得到胶液B；步骤三、将步骤一中所述胶液A和步骤二中所述胶液B按质量比1∶(2.5～3)混合均匀，得到胶液C；步骤四、将不同粒径SiC混合粉加入步骤三中所述胶液C中混合均匀，得到胶液D，然后将所述胶液D均匀涂覆于离型膜上，之后将涂覆后的胶液D在紫外光照射的条件下进行紫外光固化处理，即可得到所述导热绝缘介质胶膜。

【技术特征摘要】
1.一种导热绝缘介质胶膜，其特征在于，由以下方法制得：步骤一、将聚氨酯丙烯酸树脂、甲基丙烯酸羟乙酯、光引发剂和偶联剂按质量比(28～32)∶(60～65)∶(4～6)∶1混合均匀，得到胶液A；步骤二、将环氧树脂、脂环族环氧树脂、二胺基二苯砜和三氟化硼乙胺按质量比40∶60∶(30～40)∶1混合均匀，得到胶液B；步骤三、将步骤一中所述胶液A和步骤二中所述胶液B按质量比1∶(2.5～3)混合均匀，得到胶液C；步骤四、将不同粒径SiC混合粉加入步骤三中所述胶液C中混合均匀，得到胶液D，然后将所述胶液D均匀涂覆于离型膜上，之后将涂覆后的胶液D在紫外光照射的条件下进行紫外光固化处理，即可得到所述导热绝缘介质胶膜。2.权利要求1所述导热绝缘介质胶膜可用于金属基板和高密度多层线路板中作为导热绝缘介质胶膜。3.根据权利要求1所述导热绝缘介质胶膜，其特征在于，其导热系数为5W/m·K～15W/m·K。4.根据权利要求1所述导热绝缘介质胶膜，其特征在于，其厚度为100μm。5.一种导热绝缘介质胶膜的生产方法，该方法主要有以下步骤：步骤一、将聚氨酯丙烯酸树脂、甲基丙烯酸羟乙酯、光引发剂和偶联剂按质量比(28～32)∶(60～65...

【专利技术属性】
技术研发人员：李会录，王刚，李涛，刘卫清，
申请(专利权)人：西安科技大学，
类型：发明
国别省市：陕西,61