CN102448251B - 一种多层单面铝基线路板及其制造方法 - Google Patents

一种多层单面铝基线路板及其制造方法 Download PDF

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一种多层单面铝基线路板，其特征在于由下述方法制备而得：（1）配置环氧树脂胶液；（2）配制纳米无机复合填料；（3）配制高导热绝缘粘合剂溶液；（4）将玻璃纤维布浸渍高导热绝缘粘合剂溶液烘干，制得半固化片；（5）制备多层单面铝基线路板：将步骤（4）制得的若干块半固化片和铜箔、铝板按现在通用的方法分别制备内层板、外层板，进行叠合压制而成。本发明多层单面铝基线路板具有优良的散热效果，当环氧树脂与纳米无机复合填料的重量份数比为100∶45时，绝缘粘合层的导热效果最佳，以纳米无机复合填料代替普通的填料，填充到环氧树脂粘合剂中，能够在保证其具有良好的粘合性能和绝缘性能外，大大提升绝缘粘合层的导热效果。

Description

一种多层单面铝基线路板及其制造方法
技术领域
本发明涉及一种多层单面铝基线路板，尤其涉及一种线路板制造领域的多层单面铝基线路板及其制造方法。
背景技术
随着科学技术的迅速发展，人们对电子产品的要求不断地向性能高、功能多、体积小的方向发展，从而进一步要求提高封装密度。而单、双面线路板由于空间的限制，已不可能实现装配密度的进一步提高，这就给多层线路板提供了发展空间。
单面多层线路板是指由3层以上单线路板组成的、其间以绝缘粘合层相隔，经层压、粘合而成的线路板，其层间的导电图形按要求相连。目前，多层线路板已广泛应用于各种电子设备中，成为电子器件的一个重要组成部分。由于多层线路板的封装密度很高，密集的安装了众多的电子元器件，分布着众多的线路单元。这就对多层线路板的散热提出了很高的要求，特别是内层板的热量必须要先传导到外层板，然后才能迅速地传递出去。否则的话，整个多层板的温度就会升高，从而影响到线路板的稳定性和电子元器件的使用寿命，进而影响到电子设备的工作稳定性。由于内层板的连接线路很多，电流密度很大，产生很多的热量，单位时间内需要散发出去的热量大，原来常用的树脂类基板远远满足不了散热要求， 因此现在越来越多地采用金属基散热基板。由于金属铝板具有体积密度比较小，导热性能比较好，市场供应比较充足，价格比较低廉，所以金属基散热基板的基体材料通常采用铝板，厚度为0.2～2mm。线路层通常采用厚度为5～105μm的单面铜箔。把铜箔、铝板通过绝缘粘合剂或者是半固化片在一定的真空度、温度和压力条件下，粘合到一起，就形成了单面或双面铝基覆铜板。绝缘粘合层的厚度为0.03～0.2mm。单面或双面覆铜板经过蚀刻加工，形成单面或者是双面线路板。由于金属铝和金属铜的导热性能非常好，所以铝基线路板的导热性能取决于绝缘粘合层的导热性能。在刚性多层板的压合过程中，为了能使各层线路板的结合比较牢固，也需要采用粘合剂或者是由粘合剂加工成的半固化片使其粘合。对于粘合剂或者是半固化片，除了要求其具有良好的粘合性能和良好的绝缘性能外，还要求其良好的导热性能。只有当粘合层具有良好的导热性能时，内层板的热量才能顺畅的传导到外层板，然后才能迅速地传递出去。
目前，刚性多层线路板的制造中使用的普通粘合剂或半固化片，只是具有良好的粘合性能和绝缘性能，导热性能比较差。这就阻碍了内层板的热量向外层板的传导，从而使整个线路板的温度升高。
发明内容
本发明的目的就是解决上述背景技术中存在的问题，提供一种散热效果好的多层单面铝基线路板及其制造方法。
为了实现上述目的，本发明采取的技术方案是：
一种多层单面铝基线路板，由下述方法制备而得：
（1）配制环氧树脂胶液：将高玻璃化环氧树脂、酚醛树脂、二甲基咪唑和丙酮按下述质量组份配制胶液，混合均匀并熟化2～6小时；
高玻璃化环氧树脂100份；
酚醛树脂35～100份；
二甲基咪唑0.01～0.1份；
丙酮40～100份；
（2）配制纳米无机复合填料：以环氧树脂的量为基准，将碳化硅、氧化铝和二氧化硅按下述质量组份配制填料，并混合均匀；
碳化硅20～30份；
氧化铝10 ～20份；
二氧化硅2～8份；
（3）配制高导热绝缘粘合剂溶液：按下述质量组份将步骤2配制成的纳米无机复合填料全部加入到步骤1配制成的环氧树脂胶液中，混合均匀；
（4）制备半固化片:将玻璃纤维布浸渍步骤3制得的高导热绝缘粘合剂溶液烘干，制得半固化片，所述的烘干温度为120～180℃，烘干时间为3～10分钟，半固化片厚度为0.07～0.073mm；
（5）制备多层单面铝基线路板：将步骤4制得的若干块半固化片和铜箔、铝板按现在通用的方法分别制备内层板、外层板，进行叠合压制，制得多层单面铝基板；
优选地，所述步骤3的高导热绝缘粘合剂溶液由下述质量组份混合而成；
环氧树脂100份；
纳米无机复合填料45份。
优选地，所述碳化硅的纳米级为1～100nm。
优选地，所述氧化铝的纳米级为1～100nm。
优选地，所述二氧化硅的纳米级为1～100nm。
本发明多层单面铝基线路板具有优良的散热效果，当环氧树脂与纳米无机复合填料的质量份数比为100：45时，绝缘粘合层的导热效果最佳，在常用的环氧树脂粘合剂中，添加多种材料组成的复合绝缘导热填料，能够在保证其具有良好的粘合性能和绝缘性能外，能够提高绝缘粘合层的导热效果；采用粒径小于100nm的碳化硅、氧化铝和二氧化硅的纳米粒子，具有极高的表面能，热辐射能力强，容易与其他材料结合，增大填料粒子与粘合剂间的接触面，对填料颗粒所围成空隙的填充效果更好，更充分。以纳米无机复合填料代替普通的填料，填充到环氧树脂粘合剂中，能够在保证其具有良好的粘合性能和绝缘性能外，大大提升绝缘粘合层的导热效果。
具体实施方式
实施例1：
一种三层单面铝基线路板，由下述方法制备而得：
⑴配制环氧树脂胶液：将高玻璃化环氧树脂、酚醛树脂、二甲基咪唑和丙酮按下述重量组份配制胶液，混合均匀并熟化2～6小时；
高玻璃化环氧树脂100份；
酚醛树脂40份；
二甲基咪唑0.03份；
丙酮60份；
(2)配制纳米无机复合填料：以环氧树脂的质量为基准，将碳化硅、氧化铝和二氧化硅按下述重量组份配置填料，并混合均匀；
碳化硅30份；
氧化铝11份；
二氧化硅4份；
 (3) 配制高导热绝缘粘合剂溶液：将步骤2配制成的纳米无机复合填料全部加入到步骤1配制成的环氧树脂胶液中，混合均匀；
⑷制备半固化片：将玻璃纤维布浸渍步骤3制得的高导热绝缘粘合剂溶液烘干，制得半固化片，所述的烘干温度为150℃，烘干时间为5分钟；
⑸制备三层单面铝基线路板：将步骤4制得的若干块半固化片和单面经过粗化处理的厚度 25μm的铜箔、经过清洗钝化处理的0.5mm铝板按现在通用的方法分别制备内层板、外层板，然后进行叠合压制，制得一种三层高效散热铝基线路板。
实施例2：
一种四层单面铝基线路板，由下述方法制备而得：
 (1) 配制环氧树脂胶液：将高玻璃化环氧树脂、酚醛树脂、二甲基咪唑和丙酮按下述重量组份配制胶液，混合均匀并熟化2小时；
高玻璃化环氧树脂100份；
酚醛树脂40份；
二甲基咪唑0.03份；
丙酮60份；
(2) 配制纳米无机复合填料：以环氧树脂的质量为基准，将碳化硅、氧化铝和二氧化硅按下述重量组份配置填料，并混合均匀；
碳化硅30份；
氧化铝10份；
二氧化硅5份；
(3) 配制高导热绝缘粘合剂溶液：将步骤2配制成的纳米无机复合填料全部加入到步骤1配制成的环氧树脂胶液中，混合均匀；
⑷制备半固化片：将玻璃纤维布浸渍步骤3制得的高导热绝缘粘合剂溶液烘干，制得半固化片，所述的烘干温度为155℃，烘干时间为6分钟；
⑸制备四层单面铝基线路板：将步骤4制得的若干块半固化片和单面经过粗化处理的 18μm的铜箔、经过清洗钝化处理的0.5mm铝板，按现在通用的方法分别制备内层板、外层板，然后进行叠合压制，制得一种四层高效散热铝基线路板。
实施例3：
一种六层单面铝基线路板，由下述方法制备而得：
（1）配制环氧树脂胶液：将高玻璃化环氧树脂、酚醛树脂、二甲基咪唑和丙酮按下述质量组份配制胶液，混合均匀并熟化2小时；
高玻璃化环氧树脂100份；
酚醛树脂40份；
二甲基咪唑0.03份；
丙酮60份；
（2）配制纳米无机复合填料：将碳化硅、氧化铝和二氧化硅按下述质量组份配制填料，并混合均匀；
碳化硅29份；
氧化铝9份；
二氧化硅7份；
（3）配制高导热绝缘粘合剂溶液：将步骤2配制成的纳米无机复合填料全部加入到步骤1配制成的环氧树脂胶液中，混合均匀；
（4）制备半固化片:将玻璃纤维布浸渍步骤3制得的高导热绝缘粘合剂溶液烘干，制得半固化片，所述的烘干温度为160℃，烘干时间为6分钟；
（5）制备六层单面铝基线路板：将步骤4制得的若干块半固化片和单面经过粗化处理的 厚度12μm的铜箔、经过清洗钝化处理的0.5mm铝板，
按现在通用的方法分别制备内层板、外层板，然后进行叠合压制，制得一种六层高效散热铝基线路板。 
高导热绝缘粘合剂配方组分表：
Figure 324215DEST_PATH_IMAGE002
   表格中的数字是以环氧树脂为基准的质量比份数。

Claims (4)

1.一种多层单面铝基线路板，其特征在于由下述方法制备而得：
(1)配置环氧树脂胶液：将高玻璃化环氧树脂、酚醛树脂、二甲基咪唑和丙酮按下述质量组份混合均匀并熟化2～6小时，制得环氧树脂胶液；
高玻璃化环氧树脂100份；
酚醛树脂35～100份；
二甲基咪唑0.01～0.1份；
丙酮40～100份；
(2)配制纳米无机复合填料：以环氧树脂的量为基准，将碳化硅、氧化铝和二氧化硅按下述质量组份混合均匀，制得纳米无机复合填料；
碳化硅20～30份；
氧化铝10～20份；
二氧化硅2～8份；
优选地，纳米无机复合填料与环氧树脂的质量分数比为45∶100，即：
环氧树脂与100份；纳米无机复合填料45份。
(3)配制高导热绝缘粘合剂溶液：按上述质量组份将步骤2配制成的纳米无机复合填料全部加入到步骤1配制成的环氧树脂胶液中，混合均匀，制得高导热绝缘粘合剂溶液；
(4)制备半固化片：将玻璃纤维布浸渍步骤3制得的高导热绝缘粘合剂溶液烘干，制得半固化片，所述的烘干温度为120～180℃，烘干时间为3～10分钟，半固化片厚度为0.07～0.073mm：
(5)制备多层单面铝基线路板：将步骤4制得的若干半固化片和铜箔、铝板按现在通用的方法分别制备内层板、外层板，然后进行叠合压制，制得多层单面铝基线路板；
2.根据权利要求1所述的多层单面铝基线路板，其特征在于：所述碳化硅的纳米级为1～100nm。
3.根据权利要求1所述的多层单面铝基线路板，其特征在于：所述氧化铝的纳米级为1～100nm。
4.根据权利要求1所述的多层单面铝基线路板，其特征在于：所述二氧化硅的纳米级为1～100nm。
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