一种均匀且耐高电压的铝基板及制备工艺制造技术

本发明专利技术涉及铝基板技术领域，具体涉及一种均匀且耐高电压的铝基板及制备工艺，所述铝基板由下到上依次包括保护层、基材层、绝缘层、及导电层；制备工艺为，在导电层上进行涂胶，涂胶过程进行四次或以上进行涂胶形成绝缘层，后导电层通过压合方式将绝缘层与基材层压合连接固化，冷却后将保护膜包覆在基材层；本发明专利技术将导电层采用四次或以上的涂胶方式，严格控制每次涂胶后的流动度、厚度等。采用多次涂胶工艺，可以很好控制压合铝基板的流胶，极大减少胶层不均匀性，减少薄弱点，提高铝基板的耐电压，降低泄漏电流，同时使得铝基板成品率高，减少报废率。

【技术实现步骤摘要】
一种均匀且耐高电压的铝基板及制备工艺
本专利技术涉及铝基板
，特别是涉及一种均匀且耐高电压的铝基板及制备工艺。
技术介绍
铝基板是一种具有良好散热功能的金属基覆铜板，一般单面板由三层结构所组成，分别是电路导电层(铜箔)、绝缘层和金属基层。功率器件表面贴装在电路层，器件运行时所产生的热量通过绝缘层快速传导到金属基层，然后由金属基层将热量传递出去，从而实现对器件的散热。与传统的FR-4比，铝基板能够将热阻降至最低，使铝基板具有极好的热传导性能；与厚膜陶瓷电路相比，它的机械性能又极为优良。此外，铝基板还有如下独特的优势：符合ROHS要求；更适应于SMT工艺；在电路设计方案中对热扩散进行极为有效的处理，从而降低模块运行温度，延长使用寿命，提高功率密度和可靠性；减少散热器和其它硬件(包括热界面材料)的装配，缩小产品体积，降低硬件及装配成本；将功率电路和控制电路最优化组合；取代易碎的陶瓷基板，获得更好的机械耐久力。铝基板具有良好的导热性、电气绝缘性能和机械加工性能，铝基板与传统的FR－4相比，采用相同的厚度，相同的线宽，铝基板能够承载更高的电流，耐受更高的电压，具有较高的导热系数。在其中决定铝基板性能的关键材料是绝缘胶层，它是铝基板最核心的技术，主要起到粘接，绝缘和导热的功能。铝基板绝缘层是功率模块结构中最大的导热屏障，绝缘层热传导性能越好，越有利于器件运行时所产生热量的扩散，也就越有利于降低器件的运行温度，从而达到提高模块的功率负荷，减小体积，延长寿命，提高功率输出等目的。LED照明及显示最初的设计制造是将220V市电通过变压器降低电压后，再连接到铝板上，随着制备技术的进步，为了降低制造成本及减少制造工序，目前主流的LED照明及显示等制备时，取消了加装变压器，使电气元器件与发光芯片全部集成在一块铝板上，这对使用于铝板的胶层提出了更高的要求(安全标准为：铝板的耐电压为使用电压的16倍以上，使用时泄露电流＜5mA)，原来装变压器时，铝板只需要耐受几百伏的电压，现在直接加载220V电压，同样或更小面积的铝板需要耐受的电压变为3.5kV以上，泄漏电流仍需小于5mA。显然，直接将制备FR-4的胶来用于铝基板的制造明显不适合，为提高铝基板的导热性及耐高电压，我们对绝缘胶进行技术升级，采用有机硅改性环氧树脂、改性氰酸酯树脂、多官能环氧树脂及增韧剂、改性剂等配置胶液，对所使用的导热填料进行表面处理，使填料分散均匀，且固化时与树脂可相互交联形成整体；同时采用特殊的四次及以上涂胶工艺路线，严格控制每次涂覆胶后厚度均匀，极大减少孔隙等薄弱点，使得制备的铝基板耐电压高、导热性好、泄露电流低，满足大功率LED、信号放大器等的使用要求。
技术实现思路
为解决上述问题，本专利技术提供一种设置耐高温支撑架配合底基板形成高效散热结构，将印刷电路板配合高热胶连接于复合板，能够实现高效传热效率，使得电路板耐高温性能强，实用性可靠的均匀且耐高电压的铝基板及制备工艺。本专利技术所采用的技术方案是：一种均匀且耐高电压的铝基板，所述铝基板由下到上依次包括保护层、基材层、绝缘层、及导电层；所述保护层为保护膜、其包覆于基材层，所述基材层为金属基材层，所述绝缘层涂覆于导电层，所述导电层通过绝缘层压合于所述基材层。对上述方案的进一步改进为，所述保护层为PI膜、PET膜或PP膜。对上述方案的进一步改进为，所述基材层为铝板、铜板、铁板或钢板。对上述方案的进一步改进为，所述导电层为电解铜箔。一种铝基板的制备工艺，制备工艺为，在导电层上进行涂胶，涂胶过程进行四次或以上进行涂胶形成绝缘层，后导电层通过压合方式将绝缘层与基材层压合连接固化，冷却后将保护膜包覆在基材层。对上述方案的进一步改进为，所述绝缘层包括如下组分形成：环氧树脂100份；有机硅改性环氧树脂15～30份；改性氰酸酯5～10份；增韧剂5～10份；固化剂5～15份；促进剂1～2份；导热填料300～600份；溶剂300份。对上述方案的进一步改进为，所述环氧树脂为双酚A型环氧树脂、酚醛型环氧树脂、脂环族环氧树脂、海因环氧树脂中的一种或多种组合。对上述方案的进一步改进为，所述有机硅改性环氧树脂为自制而得，方法为在催化剂及KH560的作用下，将二苯基硅二醇与双酚A型环氧树脂在适宜温度下反应一定时间而得。对上述方案的进一步改进为，所述改性氰酸酯采用将双酚A型氰酸酯、双马来酰亚胺及二烯丙基双酚A按重量比10:1:0.5于160℃下反应3h制备而得。对上述方案的进一步改进为，所述增韧剂为带环氧基的丙烯酸橡胶EVA、柔性环氧DY965、柔性环氧MX154中的一种或多种组合。对上述方案的进一步改进为，所述固化剂为双氰胺、二氨基二苯基醚、二氨基二苯基甲烷、二氨基二苯砜等的一种或多种组合；所述的促进剂为2-甲基咪唑、2-乙基-4-甲基咪唑、咪唑等的一种或多种组合。对上述方案的进一步改进为，所述导热填料为包含且不限于氮化铝、氮化硼、氮化硅、氧化铝、碳化硅、碳化硼、氧化硅或滑石粉中的一种或多种组合；对上述方案的进一步改进为，填料需经过表面处理，处理工艺为：将干燥处理后的填料分散于无水乙醇中，加入KH560与乙醇的混合溶液搅拌，调整PH值为5～6，于80℃下反应5h，室温静置24h后抽滤，再放入80℃的真空烘箱中干燥24h而制得。对上述方案的进一步改进为，所述溶剂包含但不限于甲苯、丙酮、丁酮、环己酮、二甲苯、二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、二氧六环等的一种或多种组合。对上述方案的进一步改进为，所述导电层与基材层压合的工艺采用将绝缘层进行多层多次压合后最终再与导电层压合到一起。本专利技术的有益效果是：相比传统的铝基板，本专利技术解决了传统耐高电压性能差，导热系数差等问题，本专利技术中绝缘胶层采用耐高电压、耐泄漏电流的杂环环氧树脂及自制改性有机硅环氧树脂，并添加氰酸酯树脂改性，再添加经过表面处理的高导热填料，使得填料均匀分散于树脂内，且固化后的胶层击穿电压高、导热系数高、泄漏电流低及良好的尺寸稳定性。采用以上结构铝基板的制备工艺，将导电层采用四次或以上的涂胶方式，严格控制每次涂胶后的流动度、厚度等。采用多次涂胶工艺，可以很好控制压合铝基板的流胶，极大减少胶层不均匀性，减少薄弱点，提高铝基板的耐电压，降低泄漏电流，同时使得铝基板成品率高，减少报废率。具体实施方式为了便于理解本专利技术，下面将对本专利技术进行更全面的描述。但是，本专利技术可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本专利技术的公开内容的理解更加透彻全面。以下结合具体实施例对本专利技术做进一步详细说明。除了自制树脂外的所有原料均可商购获得。应理解，这些实施例是用于说明本专利技术的基本原理、主要特征和优点，而本专利技术不受以下实施例的范围限制。实施例中采用的实施条件可以根据具体要求做进一步调整，未注明的实施条件通常为常规实验中的条件。实施例1：本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种均匀且耐高电压的铝基板及制备工艺，其特征在于：所述铝基板由下到上依次包括保护层、基材层、绝缘层、及导电层；制备工艺为，在导电层上进行涂胶，涂胶过程进行四次或以上进行涂胶形成绝缘层，后导电层通过压合方式将绝缘层与基材层压合连接固化，冷却后将保护膜包覆在基材层。/n

【技术特征摘要】
1.一种均匀且耐高电压的铝基板及制备工艺，其特征在于：所述铝基板由下到上依次包括保护层、基材层、绝缘层、及导电层；制备工艺为，在导电层上进行涂胶，涂胶过程进行四次或以上进行涂胶形成绝缘层，后导电层通过压合方式将绝缘层与基材层压合连接固化，冷却后将保护膜包覆在基材层。


2.根据权利要求1所述的均匀且耐高电压的铝基板及制备工艺，其特征在于：所述保护层为PI膜、PET膜或PP膜；
所述基材层为铝板、铜板、铁板或钢板；
所述导电层为电解铜箔。


3.根据权利要求1所述的铝基板的制备工艺，其特征在于：所述绝缘层包括如下组分形成：
环氧树脂100份；
有机硅改性环氧树脂15～30份；
改性氰酸酯5～10份；
增韧剂5～10份；
固化剂5～15份；
促进剂1～2份；
导热填料300～600份；
溶剂300份。


4.根据权利要求3所述的铝基板的制备工艺，其特征在于：所述环氧树脂为双酚A型环氧树脂、酚醛型环氧树脂、脂环族环氧树脂、海因环氧树脂中的一种或多种组合。


5.根据权利要求3所述的铝基板的制备工艺，其特征在于：所述有机硅改性环氧树脂为自制而得，方法为在催化剂及KH560的作用下，将二苯基硅二醇与双酚A型环氧树脂在适宜温度下反应一定时间而得。


6.根据权利要求3所述的铝基...

【专利技术属性】
技术研发人员：王振海，郭胜智，
申请(专利权)人：广东翔思新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44