CN102746615B - 高耐热型高绝缘导热铝基覆铜板胶液组合物及制备工艺 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种高耐热型高绝缘导热铝基覆铜板组方及制备工艺，属于化工产品制造技术领域，由原料TDE‑85环氧树脂、E‑51环氧树脂、端羟基聚丁二烯液体橡胶、苄基二甲胺、双腈胺、KH‑560硅烷偶联剂、氮化硼粉、氧化铝粉末、氮化铝粉末、氮化硅粉末组成。经过混合、搅拌、加热、涂胶、烘干叠压制备而成，其产品可为铜箔层、铝基板、以及中间的高绝缘导热胶黏剂涂层。本发明制作的产品可长期耐热温度高，可适于在150℃下长期使用。电绝缘性优良、介电常数和介电损耗小，击穿电压较高，适用于高绝缘场合使用。导热胶涂胶制备工艺简单，涂胶施工方便，节约成本。

Description

高耐热型高绝缘导热铝基覆铜板胶液组合物及制备工艺

技术领域

本发明涉及一种高耐热型高绝缘导热铝基覆铜板的组合物及制做方法，尤其涉及一种高耐热型高绝缘导热铝基覆铜板胶液组合物及制备工艺，属于化工产品制造技术领域，其产品可为铜箔层、铝基板、以及中间的高绝缘导热胶黏剂层。

背景技术

目前市场已有的导热铝基覆铜板，如台湾清晰科技生产的和珠海全保电子，其主要配方为环氧树脂、增塑剂或丁腈橡胶或热塑性工程塑料作增韧剂，以双腈胺做固化剂、配合氮化硼及氮化铝等无机导热粉末，经混合、搅拌、丝网印刷涂胶或压延成胶膜、高温烘烤、最后经在175℃高温下热压而成。这类导热铝基覆铜板存在的问题有导热胶上胶工艺施工困难、所制产品电绝缘性低、耐热性不好缺陷。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术铝基覆铜板耐热性低、绝缘性差，加工工艺复杂，从而提供一种新的技术方案。

为达到上述目的，本发明可通过以下方案来实现：

本发明所用原料组方及其制备工艺是：

高耐热型高绝缘导热铝基覆铜板胶液组合物，它是由下列A、B、C三种原料组方混合制成的胶液：

A原料组方：

B原料组方：

双腈胺 80-85％

KH-560硅烷偶联剂 15-20％

C原料组方：

高耐热型高绝缘导热铝基覆铜板胶液组合物的制备方法，其特征是由下列步骤制备而成：

树脂增韧改性和高绝缘导热胶液制备：

一、基体胶树脂增韧改性

(1)由A中4种原料混合，经化学反应制得预聚物胶液A：

在带夹套加热和搅拌设备的不锈钢反应器内，按照A原料组成的比例，分别加入各个组分，开启搅拌设备，开启加热；在搅拌情况下将混合原料温度升高到130～140℃，持续反应2-3小时；关闭加热，持续搅拌，待原料降温至50-60℃，停止搅拌，从反应器中倒出反应好的预聚物胶液A，待用；

(2)由B原料组混合制得：固化剂及助剂B；

(3)由C原料组混合制得：高绝缘导热粉末C；

二、高绝缘导热胶制备

将上述反应好的预聚物胶液A、固化剂及助剂B和高绝缘导热粉末C，按照(A+B)∶C＝25-30∶65-70；且A∶B＝28.2-30∶1.8∶1规定的比例分别称取，依次加入到高速搅拌设备内，用占混合胶料总重量1/3-1/4的溶剂丙酮、二甲基甲酰胺混合溶液进行稀释，二甲基甲酰胺与丙酮的体积比例为2-5∶95-98；在室温下18-25℃开动搅拌设备，转速控制约1500～2000r/min，搅拌时间约30～50分钟，观察胶料变得光滑、细腻，无团聚颗粒，完毕，出料，得高绝缘导热胶液，待用；

高耐热型高绝缘导热铝基覆铜板胶液的应用，其特征是：

I)涂胶

将上述制备好的高绝缘导热胶液利用自动涂胶机向预先氧化处理好的铝板单面涂胶，控制胶层厚度约70～130微米；

II)预烘干

将单面涂胶的铝板放进自动烘干设备，烘干机四段温度分别设置为120℃、150℃、170℃、180℃，铝板前进速率为3～8m/min，烘2遍；

III)叠箔和模压

在上述预烘干的单面带胶铝板上铺上铜箔，铜箔置于胶层之上，放在镜面钢板上，之后，再放预烘干的单面带胶铝板和一张进行铜箔，依次类推进行叠箔；叠箔之后两边放上下拖板和上盖板并垫上一定数量的牛皮纸，形成夹层结构，然后放置入真空模压设备内进行压制；闭合压机，抽真空升温，按设定的打压程序进行压制；完毕，降温、卸压，取出产品，削毛边、检验、包装即成。

本发明与现有技术相比有如下优点：

1、本发明制做的产品可长期耐热温度高、具备高耐热性能，适于在150℃下长期使用。

2、本发明的产品电绝缘性优良、介电常数和介电损耗小，击穿电压较高，适用于高绝缘场合使用。

3、本产品制备中导热胶涂胶工艺性良好、涂胶施工方便，节约成本。

4、本发明产品胶层耐热性优良，长期耐热温度高达150℃。

5、本发明的产品击穿电压高达8Kv/(0.075mm)以上，10^-1～10⁷Hz内介电常数随频率变化很小，低于4，介电损耗约0.018；体积电阻率约10¹⁵Ωcm，表面电阻率约10¹⁴Ω。

6、本产品制备中导热胶涂胶工艺性良好、由于胶液黏度低、且胶液不粘胶辊，故施工性非常简便、加工性能良好。

附图说明

附图1高绝缘导热铝基覆铜电路板结构简图；

附图2是高导热铝基覆铜板生产工艺简图。

具体实施方式

现结合附图以具体实施例对本发明做进一步详细说明：

本发明所用原料组方及其制备工艺是：

A原料组方：

B原料组方：

双腈胺 83％

KH-560硅烷偶联剂 17％

C原料组方：

(a)由A原料组方各原料混合，制得预聚物胶液A。

(b)由B原料组方混合制得：固化剂及助剂B。

(c)由C原料组方混合制得：高绝缘导热粉末C。

按照A原料组方中各原料的比例，分别称取各原料组分，总量为30千克，放入带有夹套加热和搅拌设备的不锈钢反应器内。开启搅拌设备，开启加热，加热夹套内装导热油；在搅拌情况下将混合胶液温度缓慢升高到140℃，维持此温度恒定，上下波动范围为正负5℃，持续反应约2.5小时后；关闭加热，持续搅拌，待胶液降温至56℃，停止搅拌，从反应器中取出反应好的胶液28.2千克，置入高速搅拌设备内，加入混合固化剂及助剂B为1.8千克，二者比例为1.44∶0.36；加入70千克混合预先烘干好的混合粉末C，粉末称取按照规定比例进行。随后用占混合胶料总重量7千克的溶剂丙酮、二甲基甲酰胺混合溶液进行稀释，二甲基甲酰胺与丙酮的体积比例为2∶98。室温下然后开动搅拌设备，控制转速约2000r/min，搅拌时间持续约30分钟，观察到胶料变得光滑、细腻，无团聚颗粒时，停止高速分散，出料。

将上述制备好的高绝缘导热胶液利用自动涂胶机向预先氧化处理好的铝板单面涂胶，控制胶层厚度约120微米。将单面涂胶的铝板放进自动烘干设备，烘干机四段温度分别设置为120℃、150℃、170℃、180℃，铝板前进速率为5m/min，烘2遍。在上述预烘干的单面带胶铝板上铺上铜箔，铜箔置于胶层之上，放在镜面钢板上，之后，再放预烘干的单面带胶铝板和一张铜箔，依次类推，这种方法叫叠箔；叠箔之后两边放上下拖板和上盖板并垫上一定数量的牛皮纸，形成夹层结构。然后放置入真空模压设备内进行压制。闭合压机，抽真空升温，按设定的打压程序进行压制。完毕，降温、卸压，取出产品，削毛边、检验、包装。

表1是广东生益科技股份有限公司实验室所作出的检测报告

表1

以上检验结果证明，本公司产品在导热性(热导率和热阻)优于美国同类产品。

表2是咸阳航鸣电子科技有限公司自行做出的与国内和台湾公司同类产品的对比检验报告：绝缘层厚度为75μm的金属基覆铜板。

表2

从以上的检测结果对比，在导热性能(热导率和热阻)、电性能(介电常数、介质损耗角正切值、体积电阻率和表面电阻率)、耐热性能(热应力)和韧性(冲切后热冲击)方面都优越于同类厂家。

Claims (3)

1.高耐热型高绝缘导热铝基覆铜板胶液组合物，其特征在于：它是由下列A、B、C三种原料组方混合制成的导热绝缘胶液：

A原料组方：

B原料组方：

双腈胺 80-85％

KH-560硅烷偶联剂 15-20％；

C原料组方：

2.制备如权利要求1所述的一种高耐热型高绝缘导热铝基覆铜板胶液组合物的方法，其特征是由下列步骤制备而成：

树脂增韧改性和高绝缘导热胶液制备：

一、基体胶树脂增韧改性

(1)由A原料组方混合经化学反应制得混合胶液A：

在带夹套加热和搅拌设备的不锈钢反应器内，按照A原料组方组成的比例，分别加入各个原料，开启搅拌设备，开启加热；在搅拌情况下将混合原料温度升高到130-140℃，持续反应2-3小时；关闭加热，持续搅拌，待原料降温至50-60℃，停止搅拌，从反应器中倒出反应好的混合胶液A，待用；

(2)由B原料组方混合制得：固化剂及助剂B；

(3)由C原料组方混合制得：高绝缘导热粉末C；

二、高绝缘导热胶制备

将上述反应好的预聚物胶液A、固化剂及助剂B和高绝缘导热粉末C，按照(A+B)∶C＝25-30∶65-70；且A∶B＝28.2-30∶1.8∶1规定的比例分别称取，依次加入到高速搅拌设备内，用占混合胶料总重量1/3-1/4的溶剂丙酮、二甲基甲酰胺混合溶液进行稀释，二甲基甲酰胺与丙酮的体积比例为2-5∶95-98；在室温下18-25℃开动搅拌设备，转速控制约1500～2000r/min，搅拌时间约30～50分钟，观察胶料变得光滑、细腻，无团聚颗粒，完毕，出料，得高绝缘导热胶液，待用。

3.如权利要求1所述的一种高耐热型高绝缘导热铝基覆铜板胶液组合物的应用，其特征是：

I)涂胶

将上述制备好的高绝缘导热胶液利用自动涂胶机向预先氧化处理好的铝板单面涂胶，控制胶层厚度约70～130微米；

II)预烘干

将单面涂胶的铝板放进自动烘干设备，烘干机四段温度分别设置为120℃、150℃、170℃、180℃，铝板前进速率为3～8m/min，烘2遍；

III)叠箔和模压

在上述预烘干的单面带胶铝板上铺上铜箔，铜箔置于胶层之上，放在镜面钢板上，之后，再放预烘干的单面带胶铝板和一张进行铜箔，依次类推进行叠箔；叠箔之后两边放上下拖板和上盖板并垫上一定数量的牛皮纸，形成夹层结构，然后放置入真空模压设备内进行压制；闭合压机，抽真空升温，按设定的打压程序进行压制；完毕，降温、卸压，取出产品，削毛边、检验、包装即成。