一种低介电常数、高导热型高频覆金属箔层压板制造技术

一种低介电常数、高导热型高频覆金属箔层压板，其具备基层、粘结层、金属箔，粘结层位于金属箔与基层之间，粘结层含有热固性树脂、引发剂、球形高导热无机填料、阻燃剂和其他助剂，基层含有热固性树脂、引发剂、六方氮化硼、阻燃剂、其他助剂和涂覆载体。该层压板经多层基层半固化片、粘结半固化片及金属箔层压固化而成，或者经多层基层半固化片、半固化覆胶金属箔层压固化而成。具备优良的低介电常数、高导热率，适用于大功率、对热管理有特殊要求的高速、高频应用场所。高频应用场所。高频应用场所。

【技术实现步骤摘要】
一种低介电常数、高导热型高频覆金属箔层压板

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[0001]本技术属于覆金属箔层压板制造
，具体涉及一种低介电常数、高导热型高频覆金属箔层压板。

技术介绍
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[0002]随着高频通信领域对电子设备集成化、高性能要求的不断提升，如何有效地解决大功率天线板或集成电路的散热问题已成为该领域的关键问题之一。对于覆金属箔层压板生产厂商而言，如何在保证高频覆金属箔层压板板材料具有优良的电磁性能(如低介电损耗，低介电常数随温度变化率，等性能)的同时，具备较优良的导热性能和成本优势，是该行业一项亟待解决的问题。
[0003]目前，高频覆金属箔层压板主要由热固性碳氢树脂、热固性聚苯醚树脂、或聚四氟乙烯树脂与陶瓷填料混合，经过混胶
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涂覆
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烘干半固化的工艺制成半固化片，再将半固化片与金属箔(大部分为铜箔，即为覆铜板)通过叠合层压的方式固化制成。由于聚合物本身的导热系数难以提高(常见聚合物导热系数不高于0.3W/mK)，因此大多数已有的专利或文献通过选用高导热率陶瓷、及增加陶瓷填料的填充比例来提高材料导热率。当陶瓷填料的填充比例超过一定阈值时，填料之间形成导热链或网络连接，材料的导热率得到提升。但是，当体系内的填料量过高时，往往会造成覆金属箔层压板关键性能的下降，例如金属剥离强度降低，覆金属箔层压板的机械加工性能变差，弯折强度和拉伸强度下降，等。
[0004]目前，已有较多的关于高导热覆金属箔层压板的专利。例如，CN105585808A报道了一种低介质损耗树脂、环氧树脂与导热填料等成分组成的组合物，可制备出导热系数大于1.0W/(m
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K)的覆铜板。专利CN106633675B中报道了双马来酰亚胺改性环氧树脂与导热填料等成分组成的组合物，制成的覆铜板导热系数可大于2.0W/(m
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K)。然而，上述两个专利中覆铜板的介电常数较大,介电损耗较高,并不适合于高频板的应用。
[0005]在诸多导热填料中，六方氮化硼不仅具有高导热性、高电击穿强度、良好的抗氧化性能，而且其介电常数和介电损耗也非常低，是目前为止非常理想的绝缘导热填料。特别是六方氮化硼陶瓷介电常数较低，适合于低介电常数高频板的制备。但是，由于六方氮化硼呈现片状，同时由于表面的化学惰性，其在聚合物中填充量较高(一般大于50wt％)时，会导致材料的力学性能大幅下降。专利CN108752827B中，采用AlN，BN，SiC和Si3N4作为导热填料与以聚二烯烃、聚二烯烃
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马来酸酐共聚物为主体的热固性碳氢高分子为主要成分制备高频覆铜板，其实施例中导热系数可达到1.32W/(m
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K)。但是，该专利中所列举实施例中氮化硼的填充比例实际并未超过固化后体系50wt％。进一步实验表明，当该体系中氮化硼的填充比例等于50wt％时，该类型覆铜板的剥离强度远低于3.0lbs/inch，在浸锡测试中出现铜箔与基体材料分层、起泡现象。这些问题都限制了基于氮化硼陶瓷的更高导热系数材料的开发。
[0006]为了增加氮化硼材料与体系的相容性，增加其填充量，可以通过化学、物理改性的方式对氮化硼表面进行修饰。专利CN107641310B中通过在氮化硼表面引入无机纳米支撑材
料，提升氮化硼与聚苯醚基体之间的相容性。专利CN109776864B中通过用二氢杨梅素修饰六方氮化硼，提高填料在环氧树脂中的分散性。专利CN112111176A中，通过氮化硼包覆聚四氟乙烯复合填料，制备高导热率高频覆铜板。以上方法虽然能在一定程度上增加氮化硼的填充比例和与基体的相容性，但也仅是对基体进行改进，在利用该基体制作覆金属箔层压板时，大都直接将基体与铜箔或者基体仅利用纯膜(导热性差)与铜箔叠合压制成覆铜板，该类型的覆铜板在大功率、对热管理有特殊要求的高速、高频应用上，仍难以匹配该应用上所需的高导热系数、较高的剥离强度和稳定性要求。

技术实现思路
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[0007]本技术的目的是提供一种低介电常数、高导热率的高频覆金属箔层压板。
[0008]针对
技术介绍
中所述的问题，本技术采取的思路是：本技术所述高频覆金属箔层压板包括金属箔(优选铜箔)、基层、和位于铜箔与基层之间的粘结层。所述基层中采用高体积比的片状氮化硼填料，或者高体积比的片状氮化硼与球形导热填料的混合填料来填充，尽可能多地形成导热通路，增加基层材料的热导率；本技术特别设置粘结层，在所述粘结层中，只采用合适体积比例的球形高导热填料来填充，而球形高导热填料本身具备优良的高导热性能，且粘结层不使用玻璃纤维布增强材料，一方面能有效实现粘结层与金属箔之间较高的结合强度，另一方面还能兼顾粘结层与基层的相容性。
[0009]本技术的有益效果是：首先，因为六方氮化硼的介电常数较低，导热系数较高，因此本技术中高体积比的氮化硼填料在带来高导热性的同时不会造成覆金属箔层压板介电常数的升高；并且，粘结层具备高导热性，且与基层具有相容性；由于粘结层的特别存在，所述覆金属箔层压板同时具有较高的剥离强度和稳定性；再次，由于粘结层的厚度与基层厚度相比较小，粘结层带来的热阻是可控的。由此，制得的高频覆金属箔层压板不仅具有高导热系数，并且可以实现较低的介电常数、低介电损耗正切角值，较高的剥离强度和热
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机械性能，适合于大功率、对热管理有特殊要求的高速、高频应用。
[0010]本技术所采用的具体技术方案如下：本技术提供了一种低介电常数、高导热型高频覆金属箔层压板，该层压板经基层半固化片、粘结半固化片、金属箔叠合层压固化后形成具备基层、粘结层、金属箔的板体结构，所述粘结层位于金属箔与基层之间，所述基层单面或双面设置所述粘结层，所述基层为一层或一层以上基层半固化片连续叠合成的单层或多层结构。
[0011]优选地，所述基层半固化片为将热固性树脂、引发剂、六方氮化硼、阻燃剂和其他助剂所制成的胶液涂布于涂覆载体而获得的半固化片体结构；所述粘结半固化片为将热固性树脂、引发剂、球形高导热无机填料、阻燃剂和其他助剂所制成的胶液涂布于载体并最终从载体剥离而获得的半固化片体结构。
[0012]优选地，所述载体为离型膜。
[0013]本技术还提供了另一种低介电常数、高导热型高频覆金属箔层压板，该层压板经基层半固化片、半固化覆胶金属箔叠合层压固化后形成具备基层、粘结层、金属箔的板体结构，所述粘结层由半固化覆胶构成，且位于金属箔与基层之间，所述基层单面或双面设置所述粘结层，所述基层为一层或一层以上基层半固化片连续叠合成的单层或多层结构。
[0014]优选地，所述基层半固化片为将热固性树脂、引发剂、六方氮化硼、阻燃剂和其他
助剂所制成的胶液涂布于涂覆载体而获得的半固化片体结构；所述半固化覆胶为将热固性树脂、引发剂、球形高导热无机填料、阻燃剂和其他助剂所制成的胶液涂布于金属箔而获得的半固化胶层。
[0015]优选地，在上述两方案中，所述涂覆载体选自玻璃纤维布、无纺布中的一种。
[0016本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种低介电常数、高导热型高频覆金属箔层压板，其特征在于，该层压板经基层半固化片、粘结半固化片、金属箔叠合层压固化后形成具备基层、粘结层、金属箔的板体结构，所述粘结层位于金属箔与基层之间，所述基层单面或双面设置所述粘结层，所述基层为一层或一层以上基层半固化片连续叠合成的单层或多层结构。2.一种低介电常数、高导热型高频覆金属箔层压板，其特征在于，该层压板经基层半固化片、半固化覆胶金属箔叠合层压固化后形成具备基层、粘结层、金属箔的板体结构...

【专利技术属性】
技术研发人员：何博阳，范婷婷，惠磊，张少斐，
申请(专利权)人：宁波湍流电子材料有限公司，
类型：新型
国别省市：