一种树脂组合物及应用其制备的半固化片、覆铜板制造技术

本发明专利技术提供一种树脂组合物及应用其制备的半固化片、覆铜板，所述树脂组合物按照重量百分比计，包括以下组分：水性聚合物树脂20

【技术实现步骤摘要】
一种树脂组合物及应用其制备的半固化片、覆铜板


[0001]本专利技术属于电子元器件散热
，涉及一种树脂组合物及应用其制备的半固化片、覆铜板，尤其涉及一种高导热、低介电树脂组合物及应用其制备的半固化片、覆铜板。

技术介绍

[0002]在现有覆铜板中，目前全部使用的是油性化合物，如环氧类化合物、聚苯醚类化合物、烯丙基酚类化合物、双马来酰亚胺类聚合物、氰酸酯类化合物等，这些聚合物由于粘度较大，在加工/运输/清洗等方面较为困难，同时很难溶于水，只溶于芳烃类、醇醚类、醇类等有机溶剂，而这些溶剂不但价格昂贵，而且具有挥发性，容易危害人体健康/污染环境。而且随着国内外对环保和安全的重视，相关法律法规也越来越严格，制备不含或少排放有机化合物，开发绿色环保的材料成为当今社会的必然要求。水性的化合物具有无毒/无味/低挥发性有机化合物和施工操作方便等优点，可替代油性化合物制备半固化片及覆铜板，实现相同的功能。
[0003]随着5G的普及，电子元器件越来越小型化，高功率化，且使用的是毫米波波段，其5G最大的优点是传播速度快，但随之带来的缺点是穿透力差/衰减大，发热量大等问题，需要覆铜板PCB中的传播介质材料的介电常数和介电损耗低，且需要更高的散热效果来保障电子设备的高温可靠性。目前覆铜板是由电子玻纤布或其它增强材料浸以树脂，一面或双面覆以铜箔并经热压而制成的一种板状材料，其中的玻纤布或者树脂的导热性非常差，不超过0.3w/m.k，常规的提高覆铜板的导热性能是在树脂中填充碳化硅(SiC)、氧化铝(AL2O3)、氧化锌(ZnO)、氮化铝(AlN)、氮化硼(BN)等粉体，从而建立导热通道，达到热量的快速传递作用，但由于树脂的粘度大，填充量不高，导热性能提高有限，且随着粉体的添加，其击穿电压等电性能会变差，高介电的粉体添加也使其介电常数变高。
[0004]CN109776864A公开了一种改性六方氮化硼制备导热半固化片，虽然完全使用的是低介电粉体氮化硼BN，但其最高导热系数不超过1W/m
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k。CN113930026A公开了一种基于球形的氮化硼制备高导热低介电半固化片和覆铜板的方法，该方法使用的油性树脂，且氮化硼的填充量过少，其最高导热系数只能到3W/m
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k，对目前高功率器件的应用还是有一定的局限性。
[0005]为了解决目前半固化片使用油性树脂导致的环保问题，导热系数不高以及介电常数偏高问题，在本领域中，期望开发一种用于半固化片的树脂组合物，其不仅环保，并且同时具有高导热性和低介电性。

技术实现思路

[0006]针对现有技术的不足，本专利技术的目的在于提供一种树脂组合物及应用其制备的半固化片、覆铜板，尤其提供一种高导热、低介电树脂组合物及应用其制备的半固化片、覆铜板。
[0007]为达到此专利技术目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0008]第一方面，本专利技术提供一种树脂组合物，所述树脂组合物按照重量百分比计，包括以下组分：
[0009][0010][0011]本专利技术提供的树脂组合物不需添加溶剂，选用环保型水性聚合物树脂替代油性环氧树脂作为基体，减少了生产人员在生产过程中接触有毒溶剂以及对环境的污染；本专利技术通过使用水性聚合物树脂，可以增加高导热、低介电粉体或纤维(即磁性氮化硼纤维及球形氮化硼粉体)的用量，当将用于半固化片时，可以提高半固化片的导热系数，解决了金属基覆铜板在使用过程散热效果差的问题。此外，本专利技术提供的树脂组合物中包括磁性氮化硼纤维，在后续工艺中，可以通过取向工艺使磁性氮化硼纤维在基体中取向排列，即使少的球形氮化硼粉体添加量，也能使得由本专利技术的树脂组合物制备的半固化片获得非常高的导热系数。
[0012]在本专利技术中，所述树脂组合物按照重量百分比计，水性聚合物树脂的用量可以为20％、23％、25％、28％、30％、33％、35％、38％、40％、43％、45％、48％、50％、53％、55％、58％或60％等。
[0013]在本专利技术中，所述树脂组合物按照重量百分比计，固化剂的用量可以为1％、2％、3％、4％、5％、6％、7％、8％、9％或10％等。
[0014]在本专利技术中，所述树脂组合物按照重量百分比计，磁性氮化硼纤维的用量可以为10％、13％、15％、18％、20％、23％、25％、28％、30％、33％、35％、38％、40％、43％、45％、48％、50％、53％、55％、58％或60％等。
[0015]在本专利技术中，所述树脂组合物按照重量百分比计，球形氮化硼粉体的用量可以为5％、6％、7％、8％、9％、10％、11％、12％、13％、14％、15％、16％、17％、18％、19％、20％、21％、22％、23％、24％或25％等。
[0016]在本专利技术中，所述树脂组合物按照重量百分比计，阻燃剂的用量可以为1％、2％、3％、4％、5％、6％、7％、8％、9％或10％等。
[0017]优选地，所述磁性氮化硼纤维的制备原料按照重量份数计，包括以下组分：
[0018]氮化硼纤维100份；
[0019]乳化剂0.1
‑
3份；
[0020]磁性粉体2
‑
10份。
[0021]优选地，所述磁性氮化硼纤维的制备原料按照重量份数计，乳化剂的用量可以为0.1份、0.3份、0.5份、0.8份、1份、1.5份、2份、2.5份或3份等。
[0022]优选地，所述磁性氮化硼纤维的制备原料按照重量份数计，磁性粉体的用量可以为2份、3份、4份、5份、6份、7份、8份、9份或10份等。
[0023]优选地，所述氮化硼纤维的直径为1
‑
10μm，例如1μm、2μm、3μm、4μm、5μm、6μm、7μm、8μm、9μm或10μm等，长径比为(5
‑
10):1，例如5:1、6:1、7:1、8:1、9:1或10:1等。
[0024]优选地，所述乳化剂包括脂肪醇聚氧乙烯醚、多元醇脂肪酸酯、多巴胺、双(3
‑
三甲氧基甲硅烷基丙基)胺或磷酸盐中的任意一种或至少两种的组合。
[0025]优选地，所述磁性粉体包括纳米四氧化三铁。
[0026]优选地，所述磁性粉体的粒径为10
‑
100nm，例如10nm、20nm、30nm、40nm、50nm、60nm、70nm、80nm、90nm或100nm等。
[0027]优选地，所述磁性氮化硼纤维通过以下方法制备得到：
[0028](1)将乳化剂、乙醇和去离子水混合，得到乳化剂溶液；
[0029](2)将氮化硼纤维、磁性粉体分别烘烤，然后混合分散，得到混合物，然后向混合物中喷洒步骤(1)得到的乳化剂溶液，继续分散，然后在室温下放置，之后再进行烘烤除去残余的乙醇和水，得到所述磁性氮化硼纤维。
[0030]作为本专利技术的优选技术方案，所述磁性氮化硼纤维通过以下方法制备得到：
[0031](1)将质量比为1:4:0.5的乳化剂、乙本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种树脂组合物，其特征在于，所述树脂组合物按照重量百分比计，包括以下组分：2.根据权利要求1所述的树脂组合物，其特征在于，所述磁性氮化硼纤维的制备原料按照重量份数计，包括以下组分：氮化硼纤维100份；乳化剂0.1
‑
3份；磁性粉体2
‑
10份。3.根据权利要求2所述的树脂组合物，其特征在于，所述氮化硼纤维的直径为1
‑
10μm，长径比为(5
‑
10):1；优选地，所述乳化剂包括脂肪醇聚氧乙烯醚、多元醇脂肪酸酯、多巴胺、双(3
‑
三甲氧基甲硅烷基丙基)胺或磷酸盐中的任意一种或至少两种的组合；优选地，所述磁性粉体包括纳米四氧化三铁；优选地，所述磁性粉体的粒径为10
‑
100nm。4.根据权利要求2或3所述的树脂组合物，其特征在于，所述磁性氮化硼纤维通过以下方法制备得到：(1)将乳化剂、乙醇和去离子水混合，得到乳化剂溶液；(2)将氮化硼纤维、磁性粉体分别烘烤，然后混合分散，得到混合物，然后向混合物中喷洒步骤(1)得到的乳化剂溶液，继续分散，然后在室温下放置，之后再进行烘烤除去残余的乙醇和水，得到所述磁性氮化硼纤维。5.根据权利要求1
‑
4中任一项所述的树脂组合物，其特征在于，所述水性聚合物树脂包括水性环氧树脂、水性酚醛环氧树脂、水性特种环氧树脂、水性溴化环氧树脂或酚氧树脂中的任意一种或至少两种的组合；优选地，所述固化剂包括双氰胺、二氨基二苯砜、间苯二甲胺、...

【专利技术属性】
技术研发人员：李允烨，孙爱祥，曹勇，羊尚强，
申请(专利权)人：深圳市鸿富诚新材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：