一种可弯折型立体结构铝基覆铜板及制备工艺制造技术

一种可弯折型立体结构铝基覆铜板及制备工艺，将铝片的压合面进行打磨、拉丝处理；利用上胶设备将导热绝缘胶涂覆在铜箔粗糙面上并烘干，形成胶层，胶层厚度为30‑65微米；其中，导热绝缘胶通过以下过程制得：将A组分与B组分混合后搅拌均匀，过滤，滤液为导热绝缘胶；将带有胶层的铜箔与厚度为30‑80微米的铝片叠合，使胶层与铝片重叠，经压合后进行热压，得到可弯折型立体结构铝基覆铜板。本发明专利技术制备的可弯折型立体结构铝基覆铜板具有良好的可弯折性，还具有刚性铝基覆铜板共性，不但能够应用于大功率立体照明LED灯具，还能够广泛应用于汽车电子、空调、电源设备、通讯等工业领域。

A bendable three-dimensional aluminum base copper clad plate and its preparation process

【技术实现步骤摘要】
一种可弯折型立体结构铝基覆铜板及制备工艺
本专利技术涉及一种铝基覆铜板及制备工艺，具体涉及一种可弯折型立体结构铝基覆铜板及制备工艺，属于电子材料和化工材料的交叉领域。
技术介绍
常见的传统铝基覆铜板的铝基材厚度约0.6-3.0mm，属于刚性覆铜板，在使用过程覆铜板因厚的铝基板使得覆铜板整体不能发生形变，如弯曲、弯折形成不同形态的空间结构，只能以2维平面结构作为元器件的载体，主要用于刚性LED照明灯具。一些具有非平面结构的3维结构覆铜板如挠性覆铜板有效克服了当前刚性铝基覆铜板的结构缺陷，可以应用于立体照明LED灯具，但是传统的挠性覆铜板是以绝热聚合物薄膜如聚酰亚胺、聚酯等为基体的，在使用过程因无法有效散热不能满足当前大功率LED照明灯具的发展需求。而开发具有散热功能的可弯折的铝基覆铜板不但具有3维空间结构，还能有效散失元器件发热，满足当前大功率立体LED照明灯具的需求。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种可弯折型立体结构铝基覆铜板及制备工艺。为实现上述目的，本专利技术采用如下的技术方案：一种可弯折型立体结构铝基覆铜板的制备工艺，包括以下步骤：1)将铝片的压合面进行打磨、拉丝处理；2)铜箔上胶利用上胶设备将导热绝缘胶涂覆在铜箔粗糙面上并烘干，形成胶层，胶层厚度为30-65微米；其中，导热绝缘胶通过以下过程制得：将A组分与B组分混合后搅拌均匀，过滤，滤液为导热绝缘胶；A组分通过以下过程制得：将有效组分与混合溶剂混合后，搅拌均匀，得到A组分；有效组分包括酚醛改性环氧树脂、固体环氧树脂、环氧化端羟基聚丁二烯液体橡胶、增韧剂以及聚酰胺固化剂；B组分通过以下过程制得：将混合物与丁酮混合后，搅拌分散均匀，得到B组分；其中，丁酮的质量为混合物质量的2～3倍；混合物按包括氧化铝、氮化硼纳米片、硅微粉以及复合表面活性剂；A组分与B组分按照有效组分的总的质量与混合物的总质量按照1:(0.3～0.65)的质量比混合；3)热压成型工艺将带有胶层的铜箔与厚度为30-80微米的铝片叠合，使胶层与铝片重叠，经压合后进行热压，得到可弯折型立体结构铝基覆铜板。本专利技术进一步的改进在于，步骤1)中，拉丝处理的车速为0.1-0.25m/min。本专利技术进一步的改进在于，步骤2)中，铜箔厚度为18-40微米；将导热绝缘胶涂覆在铜箔粗糙面上时，上胶设备的车速为3-4m/min，并在该车速下经过3个烘箱进行烘干，3个烘箱的温度分别为60-70℃、85-90℃与70-75℃。本专利技术进一步的改进在于，步骤3)中，热压的具体过程为：先进入热压机的第一道压合区域，第一道压合区域的温度为60-70℃，压力为5-7MPa，时间为5-10min；然后进入第二道压合区域，第二道压合区域的温度为80-85℃，压力为8-10MPa，时间为5-10min；最后进入第三压合区域，第三压合区域的温度为90-100℃，压力为8-10MPa，时间为5-10min。本专利技术进一步的改进在于，步骤2)中，将A组分与B组分混合后于120-200r/min搅拌4-5h，再于2000-6000r/min搅拌0.3-1h，过滤，滤液为导热绝缘胶；混合溶剂的质量为有效组分的1～2倍；有效组分按质量百分比计，包括B组分通过以下过程制得：将混合物与丁酮混合后，搅拌分散10-15h，得到B组分；其中，丁酮的质量为混合物质量的2～3倍；混合物按质量百分比计，包括本专利技术进一步的改进在于，混合溶剂为体积比为1:(2-4)的丙酮与乙酸乙酯的混合物。本专利技术进一步的改进在于，氧化铝的粒径为0.5-3微米；氮化硼纳米片的厚度为500微米，长为1-2微米；硅微粉的粒径为1-5微米。本专利技术进一步的改进在于，增韧剂为聚乙烯醇缩丁醛、液体丁腈橡胶、固体丁腈橡胶-40或聚硫橡胶；复合表面活性剂为硅烷偶联剂KH550与钛酸脂的混合物，BYK500与BYK201的混合物，钛酸脂偶联剂102与十二烷基硫酸钠的混合物，或硅烷偶联剂KH560与BYK901的混合物。本专利技术进一步的改进在于，当复合表面活性剂为硅烷偶联剂KH550与钛酸脂的混合物时，硅烷偶联剂KH550与钛酸脂的质量比为1：(1-3)；当复合表面活性剂为BYK500与BYK201的混合物时，BYK500与BYK201的质量比为1：(1-3)；当复合表面活性剂为钛酸脂偶联剂102与十二烷基硫酸钠的混合物，钛酸脂偶联剂102与十二烷基硫酸钠的质量比为1：(1-3)；当复合表面活性剂为硅烷偶联剂KH560与BYK901的混合物时，硅烷偶联剂KH560与BYK901的质量比为1：(1-3)。一种根据上述的制备工艺制得的可弯折型立体结构铝基覆铜板。与现有技术相比，本专利技术具有的有益效果：本专利技术制备的可弯折铝基覆铜板具有良好的变形能力，针对刚性覆铜板呈现的良好可弯折及挠曲性能的优势主要归因于如下2点：本专利技术由于采用了高含量的弹性组分如PVB(聚乙烯醇缩丁醛)、EHTPB(环氧化端羟基聚丁二烯液体橡胶)，从而保证了绝缘粘接层的柔性及可行变形；2)使用了厚度仅为30-80微米的柔性薄铝片为基体，替代传统刚性覆铜板的厚铝板(0.6-3.0毫米)，使得所制备的覆铜板具有良好的可弯折及挠曲性。可弯折铝基覆铜板在180度弯折条件下弯折次数高达5次以上，可加工成不同形态的空间立体结构，为立体LED照明提供立体结构的散热铝基覆铜板。本专利技术工艺制备的可弯折铝基覆铜板因柔性胶层及柔性薄铝片基材而具有良好可挠性、立体结构及刚性铝基覆铜板的常见物理性能，不仅满足立体结构覆铜板使用要求，而且明显节省了铝材，所制备的铝基覆铜板具有重量轻、便于运输同时还环保节能。制备的立体结构铝基覆铜板不但能够应用于大功率立体照明LED灯具，还能够广泛应用于汽车电子、空调、电源设备、通讯等工业领域。进一步的，本专利技术采用了三次热压的工艺不间断地热压出了长度上连续的可弯折铝基覆铜板，传统的覆铜板的长度取决于热压机热压板面积，属于对固定尺寸的覆铜板进行的间歇式热压加工，在固定面积上对热压制品采用不同热压工艺过程；而专利技术采用的是对连续结构的覆铜板进行热压，分别经历三段过程，属于动态的连续热压过程，生产出具有长度方向连续结构的覆铜板，这保证了后续的覆铜板的自动化开卷、裁切等操作的顺利进行。进一步的，PVB(聚乙烯醇缩丁醛)、EHTPB(环氧化端羟基聚丁二烯液体橡胶)，总用量高达35wt％，从而保证了绝缘粘接层的柔性及可行变形。附图说明图1为可弯折铝基覆铜板和刚性铝基覆铜板结构示意图。图2为可弯折铝基覆铜板制备过程示意图。图3为三段连续热压过程示意图。图中，1为铜箔，2为导热绝缘胶，3为铝片。具体实施方式下面结合附图对本专利技术进行详细说明。如图1所示，本专利技术的可弯折铝基覆铜板包括铜箔1和铝片3，铜箔1和铝片3之间填充有一层导热绝缘胶2，可弯折铝基覆铜本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种可弯折型立体结构铝基覆铜板的制备工艺，其特征在于，包括以下步骤：/n1)将铝片的压合面进行打磨、拉丝处理；/n2)铜箔上胶/n利用上胶设备将导热绝缘胶涂覆在铜箔粗糙面上并烘干，形成胶层，胶层厚度为30-65微米；其中，导热绝缘胶通过以下过程制得：将A组分与B组分混合后搅拌均匀，过滤，滤液为导热绝缘胶；/nA组分通过以下过程制得：将有效组分与混合溶剂混合后，搅拌均匀，得到A组分；有效组分包括酚醛改性环氧树脂、固体环氧树脂、环氧化端羟基聚丁二烯液体橡胶、增韧剂以及聚酰胺固化剂；/nB组分通过以下过程制得：将混合物与丁酮混合后，搅拌分散均匀，得到B组分；其中，丁酮的质量为混合物质量的2～3倍；混合物按包括氧化铝、氮化硼纳米片、硅微粉以及复合表面活性剂；/nA组分与B组分按照有效组分的总的质量与混合物的总质量按照1:(0.3～0.65)的质量比混合；/n3)热压成型工艺/n将带有胶层的铜箔与厚度为30-80微米的铝片叠合，使胶层与铝片重叠，经压合后进行热压，得到可弯折型立体结构铝基覆铜板。/n

【技术特征摘要】
1.一种可弯折型立体结构铝基覆铜板的制备工艺，其特征在于，包括以下步骤：
1)将铝片的压合面进行打磨、拉丝处理；
2)铜箔上胶
利用上胶设备将导热绝缘胶涂覆在铜箔粗糙面上并烘干，形成胶层，胶层厚度为30-65微米；其中，导热绝缘胶通过以下过程制得：将A组分与B组分混合后搅拌均匀，过滤，滤液为导热绝缘胶；
A组分通过以下过程制得：将有效组分与混合溶剂混合后，搅拌均匀，得到A组分；有效组分包括酚醛改性环氧树脂、固体环氧树脂、环氧化端羟基聚丁二烯液体橡胶、增韧剂以及聚酰胺固化剂；
B组分通过以下过程制得：将混合物与丁酮混合后，搅拌分散均匀，得到B组分；其中，丁酮的质量为混合物质量的2～3倍；混合物按包括氧化铝、氮化硼纳米片、硅微粉以及复合表面活性剂；
A组分与B组分按照有效组分的总的质量与混合物的总质量按照1:(0.3～0.65)的质量比混合；
3)热压成型工艺
将带有胶层的铜箔与厚度为30-80微米的铝片叠合，使胶层与铝片重叠，经压合后进行热压，得到可弯折型立体结构铝基覆铜板。


2.根据权利要求1所述的一种可弯折型立体结构铝基覆铜板的制备工艺，其特征在于，步骤1)中，拉丝处理的车速为0.1-0.25m/min。


3.根据权利要求1所述的一种可弯折型立体结构铝基覆铜板的制备工艺，其特征在于，步骤2)中，铜箔厚度为18-40微米；将导热绝缘胶涂覆在铜箔粗糙面上时，上胶设备的车速为3-4m/min，并在该车速下经过3个烘箱进行烘干，3个烘箱的温度分别为60-70℃、85-90℃与70-75℃。


4.根据权利要求1所述的一种可弯折型立体结构铝基覆铜板的制备工艺，其特征在于，步骤3)中，热压的具体过程为：先进入热压机的第一道压合区域，第一道压合区域的温度为60-70℃，压力为5-7MPa，时间为5-10min；然后进入第二道压合区域，第二道压合区域的温度为80-85℃，压力为8-10MPa，时间为5-10min；最后进入第三压合区域，第三压合区域的温度为90-100℃，压力为8-10MPa，时间为5-10min。


5.根据权利要求1所述的一种可弯折型立...

【专利技术属性】
技术研发人员：张祥林，周文英，闫智伟，
申请(专利权)人：咸阳天华电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：陕西;61