一种导热铝基覆铜板及其制备方法技术

本发明专利技术公开一种导热铝基覆铜板及其制备方法，属于覆铜板制备技术领域，包括铝基底板层、导热绝缘层和铜箔层，所述导热绝缘层由导热树脂制备得到，所述导热树脂包括树脂基体和导热填料，所述导热填料为氮化硼复合改性的氮掺杂石墨烯填料；本发明专利技术以氮化硼纳米片对石墨烯进行表面包覆，在保留其优良导热性的同时降低其导电性，极大提高树脂的导热性。极大提高树脂的导热性。

【技术实现步骤摘要】
一种导热铝基覆铜板及其制备方法


[0001]本专利技术涉及覆铜板制备
，具体涉及一种导热铝基覆铜板及其制备方法。

技术介绍

[0002]电路基板是集成电路、半导体行业中重要的生产原料，在大功率LED、航天航空、医疗、军事、汽车等领域具有广泛的应用。随着现代电子元器件的微型化和集成化，大功率电子设备在正常运作时，电路基板单位面积上产生的热量迅速上升，电路基板短时间难以将快速产生的热量及时散发，将严重影响大功率电子设备中电子元器件的可靠性、精度、寿命或引发安全问题。因此，具有高导热性能的电路基板成为高端电子行业发展的需要。
[0003]电路基板在电子产品中充当电子元器件的载体，它将热量从上至下传递的越快导热性能也就越好，导热性能良好的电路基板可以降低高温对电子器件各项性能的影响程度。电路基板具有三层结构，金属基板作为散热层与空气形成对流换热，一般是使用铝基板或铜基板，其中铝板的性价比较高多采用铝板作为散热层，由铜箔、绝缘层以及铝板组成的电路基板称为铝基覆铜板。
[0004]铝基覆铜板的三层结构中对铝基覆铜板导热性能影响起主导作用的是绝缘层的的导热性能。通过提高绝缘层的导热性能就能够有效的解决电子产品热量堆积不能及时散发的问题。国内外对于提高绝缘层导热率的研究也是方法各异，主要方式是以各种环氧树脂作为基底材料，通过提高无机导热粒子填充量来提升绝缘层导热率，结果依旧难以满足大型电子设备对铝基覆铜板散热性能的要求。因此，需要更加有效的方法来提高绝缘层的导热率，以满足大型电子设备在运行时对铝基覆铜板散热性能的要求。

技术实现思路

[0005]针对上述问题，本专利技术提供一种导热铝基覆铜板及其制备方法。
[0006]本专利技术的目的采用以下技术方案来实现：
[0007]一种导热铝基覆铜板，包括铝基底板层、导热绝缘层和铜箔层，所述导热绝缘层由导热树脂制备得到，所述导热树脂包括树脂基体和导热填料，所述导热填料为氮化硼复合改性的氮掺杂石墨烯填料。
[0008]优选的，所述树脂基体为环氧树脂、聚烯烃树脂、聚酰亚胺树脂中的一种或几种。
[0009]优选的，所述导热填料在所述导热树脂中的质量比例在14
‑
40％。
[0010]优选的，所述导热填料的制备方法包括以下步骤：
[0011](1)称取六方氮化硼粉末并加入到异丙醇的水溶液中，超声处理剥离，对超声处理后的混合溶液进行离心处理，取上清液，抽滤，真空干燥制得氮化硼纳米片，将所述氮化硼纳米片分散在异丙醇中，得到氮化硼纳米片溶液；
[0012](2)称取氧化石墨烯并置于石英玻璃反应器中，以氮气置换反应器内的空气，再在常压和流动氨气气氛下升温至500
‑
600℃，所述流动氨气的流量在500
‑
1000mL/min，保温反应10
‑
30min，反应完成后继续在流动氨气气氛中冷却，将反应产物加入到异丙醇的水溶液
中，超声处理分散，得到石墨烯纳米片溶液；
[0013](3)称取聚偏二氟乙烯并溶解在二甲基甲酰胺溶剂中，搅拌至溶解完全呈透明状，得到聚偏二氟乙烯溶液，将所述聚偏二氟乙烯溶液滴涂在干净的玻璃板上，在40
‑
50℃下真空干燥8
‑
12h，得到玻璃载体；
[0014](4)将所述氮化硼纳米片溶液滴涂在所述玻璃载体的处理面上，在40
‑
50℃下真空干燥8
‑
12h以去除异丙醇，干燥后再依次将所述石墨烯纳米片溶液、所述氮化硼纳米片溶液和所述聚偏二氟乙烯溶液依次滴涂在所述玻璃载体的处理面上，并分别真空干燥去除异丙醇，最后将所述玻璃载体在170
‑
200℃下热处理1
‑
10min，转入冰水浴中进行淬火处理，得到薄膜，真空干燥后粉碎研磨，制得所述导热填料。
[0015]优选的，步骤(1)所述超声处理条件为300
‑
400W
×
4h，所述离心处理的条件为4000rpm
×
20min；
[0016]优选的，所述氮化硼纳米片溶液的滴涂量在0.1
‑
0.5mL/cm2，所述石墨烯纳米片溶液的滴涂量在0.1
‑
0.5mL/cm2。
[0017]优选的，所述六方氮化硼粉末的分散比为1
‑
2g/100mL，所述异丙醇的水溶液中异丙醇与水的体积比为1：1。
[0018]优选的，所述氮化硼纳米片溶液的质量浓度在3
‑
5mg/mL，所述石墨烯纳米片溶液的质量浓度在3
‑
5mg/mL。
[0019]优选的，所述导热填料的制备方法还包括以下步骤：
[0020](5)将步骤(4)制得的产物以酸性溶液进行酸洗，再以去离子水洗涤至中性后，将产物分散在盐酸多巴胺溶液中，在常温下搅拌反应过夜，反应完成后过滤，再将产物分散在硅烷偶联剂KH570的乙醇溶液中，搅拌反应1
‑
4h后过滤分离，依次以无水乙醇和去离子水洗涤，制得所述导热填料。
[0021]优选的，所述六方氮化硼粉末的分散比为1
‑
2g/100mL，所述异丙醇的水溶液中异丙醇与水的体积比为1：1。
[0022]优选的，所述氮化硼纳米片溶液的质量浓度在3
‑
5mg/mL，所述石墨烯纳米片溶液的质量浓度在3
‑
5mg/mL。
[0023]优选的，所述导热填料的制备方法还包括以下步骤：
[0024](5)将步骤(4)制得的产物以酸性溶液进行酸洗，再以去离子水洗涤至中性后，将产物分散在盐酸多巴胺溶液中，在常温下搅拌反应过夜，反应完成后过滤，再将产物分散在硅烷偶联剂KH570的乙醇溶液中，搅拌反应1
‑
4h后过滤分离，依次以无水乙醇和去离子水洗涤，制得所述导热填料。
[0025]优选的，所述盐酸多巴胺溶液的质量浓度在4
‑
10mg/mL，所述KH570的乙醇溶液的质量浓度在0.1
‑
1％。
[0026]优选的，所述铝基底板层与所述导热绝缘层接触的一面经氧化处理形成一层氧化膜。
[0027]本专利技术的另一方面在于提供一种所述导热铝基覆铜板的制备方法，包括以下步骤：
[0028]S1、对铝基底板进行去油去氧化清洗后，干燥，再对所述铝基底板与所述导热绝缘层接触的一面进行表面粗化和氧化处理，形成厚度0.3
‑
0.4μm的氧化层；
[0029]S2、将所述导热树脂与所述导热填料混合均匀，用挤塑机在470℃4 50℃条件下基础后再在250℃4 50℃条件下辊压为薄膜，根据预设条件依次铺层，制得导热绝缘膜，将所述铝基底板、所述导热绝缘膜与铜箔依次叠放；或者将所述导热树脂与所述导热填料混合均匀后涂覆于铜箔的一侧表面，干燥后再所述铝基底板的一侧与所述铜箔的涂胶面贴合；本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种导热铝基覆铜板，包括铝基底板层、导热绝缘层和铜箔层，其特征在于，所述导热绝缘层由导热树脂制备得到，所述导热树脂包括树脂基体和导热填料，所述导热填料为氮化硼复合改性的氮掺杂石墨烯填料。2.根据权利要求1所述的导热铝基覆铜板，其特征在于，所述树脂基体为环氧树脂、聚烯烃树脂、聚酰亚胺树脂中的一种或几种。3.根据权利要求1所述的导热铝基覆铜板，其特征在于，所述导热填料在所述导热树脂中的质量比例在14
‑
40％。4.根据权利要求1所述的导热铝基覆铜板，其特征在于，所述导热填料的制备方法包括以下步骤：(1)称取六方氮化硼粉末并加入到异丙醇的水溶液中，超声处理剥离，对超声处理后的混合溶液进行离心处理，取上清液，抽滤，真空干燥制得氮化硼纳米片，将所述氮化硼纳米片分散在异丙醇中，得到氮化硼纳米片溶液；(2)称取氧化石墨烯并置于石英玻璃反应器中，以氮气置换反应器内的空气，再在常压和流动氨气气氛下升温至500
‑
600℃，所述流动氨气的流量在500
‑
1000mL/min，保温反应10
‑
30min，反应完成后继续在流动氨气气氛中冷却，将反应产物加入到异丙醇的水溶液中，超声处理分散，得到石墨烯纳米片溶液；(3)称取聚偏二氟乙烯并溶解在二甲基甲酰胺溶剂中，搅拌至溶解完全呈透明状，得到聚偏二氟乙烯溶液，将所述聚偏二氟乙烯溶液滴涂在干净的玻璃板上，在40
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50℃下真空干燥8
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12h，得到玻璃载体；(4)将所述氮化硼纳米片溶液滴涂在所述玻璃载体的处理面上，在40
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50℃下真空干燥8
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12h以去除异丙醇，干燥后再依次将所述石墨烯纳米片溶液、所述氮化硼纳米片溶液和所述聚偏二氟乙烯溶液依次滴涂在所述玻璃载体的处理面上，并分别真空干燥去除异丙醇，最后将所述玻璃载体在170
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200℃下热处理1
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10min，转入冰水浴中进行淬火处理，得到薄膜，真空干燥后粉碎研...

【专利技术属性】
技术研发人员：何新荣，杨晓战，李世祥，郭大成，
申请(专利权)人：安徽睿程远新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：