一种低模量环氧树脂组合物及铝基板制造技术

本发明专利技术公开了一种低模量环氧树脂组合物及铝基板，涉及金属基覆铜板技术领域。本发明专利技术提供的低模量环氧树脂组合物，通过引入柔性链段改性的环氧树脂与环氧树脂搭配，采用特殊的柔性固化剂，与传统的脂肪胺、芳香胺固化剂复配进行交联反应，固化后的介质层材料室温25℃下，弹性模量在1.2GPa，热导率可以达到1.9w/m

【技术实现步骤摘要】
一种低模量环氧树脂组合物及铝基板


[0001]本专利技术涉及金属基覆铜板
，尤其涉及一种低模量环氧树脂组合物及铝基板。

技术介绍

[0002]铝基覆铜板是覆铜箔层压板中的一种，因其具有良好的散热性能而广泛应用于LED及大功率模块领域。传统的铝基板，是由底部的铝板，中间的介质层(粘结层)和表层的铜箔，通过热压粘结在一起制作而成。其性能最主要的影响因素是中间的介质层，它决定了铝基板产品的绝缘性能、导热性能、耐热性能、长期使用可靠性以及加工性等。
[0003]介质层主要由热固性的聚合物和具有较高热导率的无机填料组成；为了保证固化物具有较高的耐热性能，以满足后续PCB加工时的各项高温工艺(如防焊烤板、喷锡等流程)，一般都采用较高玻璃化温度(Tg)的树脂聚合物体系；由于树脂固化物本身热传导效率较低，需要添加较高比例的无机导热填料，以形成热量传递通道，提高粘结层的导热系数；这些原因导致固化后的介质层模量较高，脆性较大。
[0004]在加工过程中介质层容易出现边缘崩裂，掉屑等问题，影响产品性能。同时在铝基板成品使用过程中，由于芯片等元器件功率较大，发热量较高，而芯片等和铝板的热膨胀系数差异较大，因此在实际工作时，锡焊盘连接处会产生较大的内应力；传统的介质层热膨胀系数低，模量较高，无法很好的吸收这部分应力，从而导致锡焊盘处容易开裂甚至脱落。
[0005]传统的铝基板介质层多为氧化铝、氮化硼等导热填料填充的环氧树脂体系，固化物模量高达15GPa，因此吸收应力效果越差，焊接位置失效的风险大。普通的橡胶增韧改性环氧，虽然能够一定程度上提高介质层柔韧性，改善介质层脆性大的问题，但因为橡胶在树脂体系中会形成相分离，生成一个个孤立的海岛结构，阻断了导热通路，因此在相同的导热填料填充比例时，橡胶含量高的体系，其热导率也会更低。

技术实现思路

[0006]本专利技术所要解决的技术问题是在不降低介质层热导率，通过改变树脂体系配方，来降低固化后介质层的弹性模量，提高介质层的柔韧性，同时介质层还必须具有较好的耐热性和长期可靠性。
[0007]本专利技术的目的是提供一种低模量环氧树脂组合物，以获得具有较低的弹性模量和较高的导热率的介质层。
[0008]本专利技术的另一目的是提供一种由上述低模量环氧树脂组合物制得的铝基板。
[0009]为了解决上述问题，本专利技术提出以下技术方案：
[0010]第一方面，本专利技术提供一种低模量环氧树脂组合物，所述低模量环氧树脂组合物具有以下特征：
[0011]粘度4000～5000cps；
[0012]所述低模量环氧树脂组合物固化后25℃下的弹性模量<2GPa；
[0013]所述低模量环氧树脂组合物固化后的导热系数≥1.6W/m
·
K；
[0014]所述低模量环氧树脂组合物，按重量份计，包括以下组分：
[0015]柔性环氧树脂20～30份；
[0016]液体环氧树脂10～20份；
[0017]固体环氧树脂10～20份；
[0018]柔性固化剂10～20份；
[0019]其中，所述柔性环氧树脂为环氧树脂与柔性链段的共聚物；
[0020]所述柔性固化剂为具有长链结构的聚合物改性脂肪族或脂环族胺类固化剂。
[0021]其进一步地技术方案为，所述柔性链段为物质A与BPA环氧的共聚物；
[0022]所述物质A选自聚醚、聚氨酯、丙烯酸酯、液体聚硫橡胶、含羟基长链有机化合物、端羧基聚酯中的至少一种。
[0023]其进一步地技术方案为，所述柔性固化剂选自聚醚胺类、脂肪族酸酐、脂环族酸酐、聚酰胺树脂类、聚硫橡胶类、聚氨酯类、含硅氧链类中的至少一种聚合物。
[0024]其进一步地技术方案为，所述液体环氧树脂选自双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、双酚AD型环氧树脂、双酚S型环氧树脂、间苯二酚型环氧树脂中的至少一种。
[0025]其进一步地技术方案为，所述固体环氧树脂选自苯氧树脂，联苯型环氧树脂、双酚A型酚醛环氧树脂、邻甲酚型酚醛环氧树脂中的至少一种。
[0026]其进一步地技术方案为，所述低模量环氧树脂组合物还包括以下重量份组分：
[0027]环氧胺类固化剂1～10份；
[0028]溶剂20～25份；
[0029]促进剂0.5～2份；
[0030]添加剂3～5份；
[0031]高导热填料600～800份。
[0032]其进一步地技术方案为，所述添加剂选自有机硅烷类增稠剂、流平剂、消泡剂中的至少一种。
[0033]其进一步地技术方案为，所述高导热填料选自氮化硼、球形氧化铝、角形氧化铝、氢氧化铝、氮化铝中的至少一种。
[0034]其进一步地技术方案为，所述高导热填料的粒径为5-10μm。
[0035]本专利技术还提供所述的低模量环氧树脂组合物在高导热金属基覆铜板中的应用。
[0036]第二方面，本专利技术提供一种铝基板，所述铝基板包括介质层，所述介质层由第一方面所述的低模量环氧树脂组合物固化而得。
[0037]其进一步地技术方案为，所述介质层厚度为80-120um。
[0038]与现有技术相比，本专利技术所能达到的技术效果包括：
[0039]本专利技术提供的低模量环氧树脂组合物，通过引入柔性链段改性的环氧树脂与环氧树脂搭配，采用特殊的柔性固化剂，与传统的脂肪胺、芳香胺固化剂复配进行交联反应，固化后的介质层材料室温25℃下，弹性模量在1.2GPa，热导率可以达到1.9w/m
·
K。
[0040]由于本专利技术提供的低模量环氧树脂组合物固化后具有低的弹性模量和高的导热率，散热性强，可根据温度变化发生形变，吸收金属基板因热胀冷缩产生的应力，适用于高绝缘、高导热的金属基覆铜板产品中。
[0041]本专利技术提供的导热铝基板，其介质层为上述低模量环氧树脂组合物，稳定性好、具有低的弹性模量和高的导热率，加工过程中，改善了开裂和掉屑等问题，进一步提高产品质量。并且该介质层具有较高的耐热性和长期使用可靠性。以上介质层的特性，决定了该铝基板具有优异的防焊盘开裂特性，降低了焊接失效风险，提升了产品的使用可靠性。
具体实施方式
[0042]下面将对实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，以下将描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0043]应当理解，当在本说明书和所附权利要求书中使用时，术语“包括”和“包含”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。
[0044]还应当理解，在此本专利技术实施例说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本专利技术实施例。如在本专利技术实施例说明书和所附权利要求书中所本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种低模量环氧树脂组合物，特征在于，包括以下重量份组分：柔性环氧树脂20～30份；液体环氧树脂10～20份；固体环氧树脂10～20份；柔性固化剂10～20份；其中，所述柔性环氧树脂为环氧树脂与柔性链段的共聚物；所述柔性固化剂为具有长链结构的聚合物改性脂肪族或脂环族胺类固化剂。2.如权利要求1所述的低模量环氧树脂组合物，其特征在于，所述柔性链段为物质A与BPA环氧的共聚物；所述物质A选自聚醚、聚氨酯、丙烯酸酯、液体聚硫橡胶、含羟基长链有机化合物、端羧基聚酯中的至少一种。3.如权利要求1所述的低模量环氧树脂组合物，其特征在于，所述柔性固化剂选自聚醚胺类、脂肪族酸酐、脂环族酸酐、聚酰胺树脂类、聚硫橡胶类、聚氨酯类、含硅氧链类中的至少一种聚合物。4.如权利要求1所述的低模量环氧树脂组合物，其特征在于，所述液体环氧树脂选自双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、双酚AD型环氧树脂、双酚S型环氧树脂、间苯二酚型环氧树脂中的...

【专利技术属性】
技术研发人员：丘威平，陈毅龙，刘旭亮，巫延俊，
申请(专利权)人：景旺电子科技龙川有限公司，
类型：发明
国别省市：