高导热树脂组合物和金属基覆铜板制造技术

本发明专利技术提供一种高导热树脂组合物和金属基覆铜板，其中高导热树脂组合物包括环氧树脂、双酚A酚醛树脂和无机填料。无机填料包括金属氧化物、金属氮化物、金属碳化物、金属氢氧化物中的至少一种以及石墨烯。金属基覆铜板包括上述的树脂组合物。该高导热树脂组合物具有良好的粘合性、导热性、涂布性和绝缘性。

High thermal conductivity resin composition and metal base copper clad plate

【技术实现步骤摘要】
高导热树脂组合物和金属基覆铜板
本专利技术涉及金属基覆铜板
，具体地说，是涉及一种高导热的树脂组合物和金属基覆铜板。
技术介绍
现通常使用绝缘粘合剂将金属箔或金属薄板粘合到金属基板上制作成金属基覆铜板。氧化铝和氮化铝等材料制成的绝缘粘合剂具有良好的导热性能，但是其作为基材制成的金属基覆铜板无法过孔，精度差，且表面粗糙。另外，采用有机树脂作为基材制成的覆铜板散热性能和可加工性较差。因此，现在主要是通过使用具有高导热率的绝缘无机粉末分散在树脂中，并以这种树脂组合物作为粘合剂层来增强散热。在这样的绝缘性树脂组合物中，氧化铝粉末、氧化镁粉末、氮化硼粉末、氮化铝粉末等绝缘性无机粉末的含量越多，散热性会越高，但同时，因树脂中粉料增加会导致粘度过度增加，从而使得树脂组合物的涂布性变差，在涂布、烘烤的过程中容易产生气泡，导致压制后的金属基覆铜板粘合性、导热性和绝缘性等多项性能降低。
技术实现思路
本专利技术的第一目的是提供一种具有良好的粘合性、导热性、涂布性和绝缘性的高导热树脂组合物。本专利技术的第二目的是提供一种具有上述树脂组合物的金属基覆铜板。为实现上述目的，本专利技术提供一种高导热树脂组合物，包括环氧树脂、双酚A酚醛树脂和无机填料。无机填料包括金属氧化物、金属氮化物、金属碳化物、金属氢氧化物中的至少一种以及石墨烯。一个优选的方案是，金属氧化物为氧化铝和氧化镁中的至少一种，金属氮化物为氮化硼、氮化铝、氮化硅中的至少一种，金属碳化物为碳化硅，金属氢氧化物为氢氧化铝和氢氧化镁中的至少一种。一个优选的方案是，按照重量份数计，高导热树脂组合物中无机填料的含量为40份至80份。进一步的方案是，无机填料的含量为65份至80份。一个优选的方案是，高导热树脂组合物中，石墨烯的含量为5份至15份。一个优选的方案是，无机填料为粒状、板状或纤维状材料。一个优选的方案是，高导热树脂组合物还包括固化剂，固化剂为酚类固化剂、胺类固化剂、酸酐类固化剂、聚硫醇类固化剂、聚氨基酰胺类固化剂、异氰酸酯类固化剂、封端异氰酸酯类固化剂中的至少一种。一个优选的方案是，高导热树脂组合物还包括溶剂，溶剂为甲基乙基酮、环己酮、丙酮、N,N-二甲基甲酰胺、甲苯中的至少一种；溶剂的含量为5份至40份。一个优选的方案是，高导热树脂组合物还包括固化催化剂，固化催化剂包括磷化合物、叔胺化合物、咪唑化合物、有机酸金属盐、路易斯酸、胺络合盐中的至少一种；固化催化剂的含量为0.1份至1.5份。为实现上述第二目的，本专利技术提供一种高耐热金属基覆铜板，包括至少一层绝缘层，绝缘层由上述的树脂组合物制成。本专利技术的有益效果是，添加石墨烯后高导热树脂组合物的性能得到大幅提升，使用改性树脂提高现有树脂体系的韧性和粘结性，在大幅提高填料的使用量的条件下，保证胶层与金属基板、铜箔间的结合力在正常水平，改善因填料填充比例增加导致的剥离强度、粘结力下降。同时，调整无机填料的使用类型和使用量，可以提高绝缘层的散热性、导热性，将绝缘层的导热性能提高到3瓦/米·度至10瓦/米·度，满足大部分大功率电子元件的使用。保证优异的机械性能，能在厚度与现有的绝缘层同等厚度的条件下，具有更好的绝缘性、机械及热应力、更小的热阻和更好的导热性能。具体实施方式本实施例的环氧树脂包含多聚体化合物，多聚体化合物具有选自由下述通式(IA)所表示的结构单元和下述通式(IB)所表示的结构单元组成的组中的至少一个。多聚体化合物包含二聚体化合物，二聚体化合物在一个分子中包含两个下述通式(II)所表示的结构单元，二聚体化合物在环氧树脂整体中所占的比例为15质量％～38质量％，通式(IA)和通式(IB)中，R1～R4各自独立地表示氢原子或碳原子数1～3的烷基，R5各自独立地表示碳原子数1～8的烷基，n表示0～4的整数，通式(II)中，R1～R4各自独立地表示氢原子或碳原子数1～3的烷基。本专利技术中的“多聚体化合物”是指在一个分子中包含两个以上通式(II)所表示的结构单元的化合物。下述各实施例中的固化剂选用二氨基二苯砜，固化催化剂选用1－氰乙基－2－乙基－4－甲基咪唑。树脂组合物实施例1环氧树脂10份(以重量份数计，下同)，二聚体化合物在环氧树脂整体中所占的比例为15质量％，双酚A酚醛树脂8份，氧化铝40份，氮化铝20份，氮化硼10份，石墨烯10份，二氨基二苯砜4份，1－氰乙基－2－乙基－4－甲基咪唑0.1份。树脂组合物实施例2环氧树脂10份，二聚体化合物在环氧树脂整体中所占的比例为20质量％，双酚A酚醛树脂8份，氧化铝40份，氮化铝10份，氮化硼15份，石墨烯10份，二氨基二苯砜4份，1－氰乙基－2－乙基－4－甲基咪唑0.1份。树脂组合物实施例3环氧树脂10份，二聚体化合物在环氧树脂整体中所占的比例为23质量％，双酚A酚醛树脂8份，氧化铝40份，碳化硅10份，氮化硼10份，石墨烯10份，二氨基二苯砜4份，1－氰乙基－2－乙基－4－甲基咪唑0.1份。树脂组合物实施例4环氧树脂15份，二聚体化合物在环氧树脂整体中所占的比例为25质量％，双酚A酚醛树脂8份，氧化铝40份，氮化铝10份，氮化硼5份，石墨烯10份，二氨基二苯砜4份，1－氰乙基－2－乙基－4－甲基咪唑0.1份。树脂组合物实施例5环氧树脂15份，二聚体化合物在环氧树脂整体中所占的比例为32质量％，双酚A酚醛树脂8份，氧化铝40份，氮化铝5份，氮化硼5份，石墨烯5份，二氨基二苯砜4份，1－氰乙基－2－乙基－4－甲基咪唑0.1份。树脂组合物实施例6环氧树脂20份，二聚体化合物在环氧树脂整体中所占的比例为36质量％，双酚A酚醛树脂8份，氧化铝35份，氮化铝5份，氮化硼5份，石墨烯5份，二氨基二苯砜4份，1－氰乙基－2－乙基－4－甲基咪唑0.1份。树脂组合物实施例7环氧树脂20份，二聚体化合物在环氧树脂整体中所占的比例为38质量％，双酚A酚醛树脂8份，氧化铝20份，氮化铝5份，碳化硅5份，氮化硼5份，石墨烯5份，二氨基二苯砜4份，1－氰乙基－2－乙基－4－甲基咪唑0.1份。树脂组合物比较例1环氧树脂20份，二聚体化合物在环氧树脂整体中所占的比例为38质量％，双酚A酚醛树脂8份，氧化铝20份，氮化铝5份，碳化硅5份，氮化硼5份，二氨基二苯砜4份，1－氰乙基－2－乙基－4－甲基咪唑0.1份。性能测试的测定方法1、剥离强度：金属基覆铜板热应力后的剥离强度按GB/T4722中的剥离强度进行检验。热应力处理为288℃浮锡10秒。2、热应力：金属基覆铜板的热应力按GB/T4722中热应力进行检验，测试温度为288℃，时间为60秒。3、热导率：测定所得到的金属基覆铜板的密度，另外，通过差示扫描量热仪DSC测定比热，进而通过氙气闪光灯分析仪测定热扩散率。接着，热导率由下式算出。热导率(W/m·K)＝密度(kg/m本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.高导热树脂组合物，其特征在于，包括环氧树脂、双酚A酚醛树脂和无机填料；/n所述无机填料包括金属氧化物、金属氮化物、金属碳化物、金属氢氧化物中的至少一种以及石墨烯。/n

【技术特征摘要】
1.高导热树脂组合物，其特征在于，包括环氧树脂、双酚A酚醛树脂和无机填料；
所述无机填料包括金属氧化物、金属氮化物、金属碳化物、金属氢氧化物中的至少一种以及石墨烯。


2.根据权利要求1所述的高导热树脂组合物，其特征在于：
所述金属氧化物为氧化铝和氧化镁中的至少一种；
所述金属氮化物为氮化硼、氮化铝、氮化硅中的至少一种；
所述金属碳化物为碳化硅；
所述金属氢氧化物为氢氧化铝和氢氧化镁中的至少一种。


3.根据权利要求1所述的高导热树脂组合物，其特征在于：
按照重量份数计，所述高导热树脂组合物中所述无机填料的含量为40份至80份。


4.根据权利要求3所述的高导热树脂组合物，其特征在于：
所述无机填料的含量为65份至80份。


5.根据权利要求1至4任一项所述的高导热树脂组合物，其特征在于：
所述高导热树脂组合物中，所述石墨烯的含量为5份至15份。


6.根据权利要求1至4任一项所述的高导热树脂组合物，其特征在于：

【专利技术属性】
技术研发人员：林晨，蔡旭峰，杨国栋，梁远文，高彦欣，苏俭余，
申请(专利权)人：广东全宝科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44