CN104070772A

CN104070772A - 高导热性树脂涂胶铜箔生产工艺

Info

Publication number: CN104070772A
Application number: CN201410301622.8A
Authority: CN
Inventors: 翁毅志
Original assignee: Tongling Composite Base Plate Co Ltd Of Great High Honour Section
Current assignee: Tongling Composite Base Plate Co Ltd Of Great High Honour Section
Priority date: 2014-06-30
Filing date: 2014-06-30
Publication date: 2014-10-01

Abstract

本发明公开了高导热性树脂涂胶铜箔生产工艺，步骤如下：a、溶剂溶解固化剂和促进剂，再加入填料搅拌2小时，然后加入环氧树脂，再搅拌2小时形成混合胶液；b、混合胶液经过检测指标合格后，在水平涂布机上将混合胶液均匀涂覆在电解铜箔粗糙面；c、涂胶铜箔经过烘干后，裁切成需要尺寸。使用该配方的树脂涂胶铜箔，经过高温高压和铝板复合，形成铝基覆铜板产品，其主要性能达到美国贝格斯产品同样的技术参数，提高了国内产品技术性能。

Description

高导热性树脂涂胶铜箔生产工艺

技术领域

本发明涉及一种高导热性树脂涂胶铜箔生产工艺。

背景技术

目前，应用于LED领域的导热性材料，以美国贝格斯公司的导热性铝基覆铜板板产品导热性能最好，导热系数按照ASTM-D5470标准达到2.5及以上，但在国内与之相当的产品还没有或综合性能达不到美国同类产品性能，现在国内市场上应用于LED国产的高导热铝基覆铜板产品，和美国同类产品比较，产品综合性能有以下1到3项落后之处：第一导热系数较低，第二产品的耐热性不好，第三产品的铜箔抗剥离强度较小。。

发明内容

本发明的目的是提供一种高导热、抗剥离强度大的树脂涂胶铜箔生产工艺。

本发明采用的技术方案是：高导热性树脂涂胶铜箔生产工艺，步骤如下：

a、溶剂溶解固化剂和促进剂，再加入填料搅拌2小时，然后加入环氧树脂，再搅拌2小时形成混合胶液；

b、混合胶液经过检测指标合格后，在水平涂布机上将混合胶液均匀涂覆在电解铜箔粗糙面；

c、涂胶铜箔经过烘干后，裁切成需要尺寸。

作为本发明的进一步改进，所述的填料由氮化硼、氮化铝、氧化铝、纳米碳化硅和氧化镁组成；所述的树脂是聚酚氧树脂、E-20环氧树脂和E-25环氧树脂的混合物；所述的固化剂是叔胺类固化剂；所述的促进剂是叔胺类促进剂。

作为本发明的进一步改进，所述的混合胶液组份是聚酚氧树脂、E-20环氧树脂、E-25环氧树脂、填料、硅烷活性剂、叔胺类固化剂、叔胺类促进剂和溶剂，各组份按质量的配比是：20：4：9：40-55：1：0.9：1：10-15

本发明的有益效果是：使用该配方的树脂涂胶铜箔，经过高温高压和铝板复合，形成铝基覆铜板产品，其主要性能达到美国贝格斯产品同样的技术参数，提高了国内产品技术性能。

详细地就现有产品和美国贝格斯产品的主要性能做出对比。

与贝格斯产品性能对比

序号	检测项目	检测标准	贝格斯	本研发产品
					1	剥离强度(N/mm)	IPC-TM650	1.3±0.5	1.4±0.5
2	导热系数(w/mk)	ASTM-D5470	2.5±0.05	2.5±0.05
					3	Tg (℃)	IPC-TM650	140	148
4	热冲击(288℃/S)	IPC-TM650	200	300

具体实施方式

LED用高导热铝基覆铜板产品的核心技术是导热绝缘层树脂，该绝缘层将铜箔和经过表面处理的铝板粘接在一起，其厚度通常在60-160微米之间。要解决以上几个技术问题，要求该绝缘层具有高导热性、较高的热分解温度（350℃左右），同时具有很好的粘接性能。为了满足以上技术要求，在配方设计上及材料选择要有针对性：第一要达到材料的高导热系数，则要选择高导热性、绝缘性能好的填料予以保证，高导热性的填料有氮化硼（BN）、氮化铝（AlN）、氧化铝（Al2O3）、纳米碳化硅（SiC）氧化镁（MgO）等，这些填料经过表面处理后，再和树脂混合在一起，形成绝缘性能好的导热性树脂。第二，导热性树脂在检测时必须满足288℃ 2分钟不分层起泡，所以树脂的耐热性要好，选择应用广泛的耐热性环氧树脂作为主体树脂体系，同时环氧树脂的工艺性较好，容易调节粘度。另外要形成树脂层，需要克服大量添加填料造成的树脂层发脆问题，故以选择耐热性好、同时兼具柔韧性、成膜性的大分子量环氧树脂作为主体，例如聚酚氧树脂，树脂的Tg值在150℃左右，分子量在28000-32000之间；第三，要求树脂体系的粘接性能良好，可以添加一定量的粘接性良好的低分子量环氧树脂，例如E-20、E-25环氧树脂增加整体树脂的粘接性能，以获得铜箔和铝板的良好粘接性，保证铜箔的抗剥离强度。第四，选择合适的固化剂体系，使得树脂体系能在150℃-170℃范围完全固化，合适的固化体系也是保证产品良好耐热性的前提，本体系选择叔胺类固化剂。

导热填料物理性能：

填料名称	导热系数（w/mk）	比重(g/cm3)	粒径(um)	电阻率/欧姆.cm
					氮化硼	250-300	2.25	10-20	10¹⁵
氮化铝	300-320	3.7	3-5	10¹⁹
					氧化铝	24-30	3.8	10-15	10¹⁸
氧化镁	20-30	2.1	5-10	10¹⁵
					碳化硅	300	纳米级	0.05	10¹⁸

环氧树脂主要物性：

填料名称	环氧值	比重(g/cm3)	分子量	Tg值
					聚酚氧	0.006	1.34	30000	150
E-25	0.25	1.35	800-900	---
					E-20	0.20	1.35	950-1050	---

树脂配比关系：

序号	材料名称	配比	固体含量%
				1	聚酚氧	20	100
2	E-25	4	100
				3	E-20	9	100
4	氮化硼	30-40	固体
				5	氮化铝	25-35	固体
6	硅烷活性剂	1	100
				7	溶剂	10-15	0
8	叔胺固化剂	0.9	固体
				9	叔胺促进剂	0.1	固体

该产品的制作过程分为两部分：

第一部分是高导热环氧树脂制作

树脂的制作过程首先用一定量的溶剂溶解固化剂和促进剂，溶解好后加入表面处理剂，后再加入几种填料，充分搅拌2小时，然后加入环氧树脂，再搅拌2小时，检测待用。

树脂性能指标：

序号	项目	检测标准	指标
				1	胶化时间（秒）	171℃/0.2g	200±25
2	固体含量 %	160℃/10g	63-67
				3	粘度（秒）	25℃/￠-4杯	50-80

第二部分是涂胶铜箔的生产

树脂经过检测指标合格后，在水平涂布机将高导热环氧树脂均匀涂覆在电解铜箔粗糙面，涂覆树脂层厚度根据不同要求控制在60-180微米之间，设置一定的张力和车速，涂胶铜箔经过烘干后，裁切成一定的尺寸。

涂胶铜箔生产工艺参数：

涂胶铜箔技术参数：

序号	项目	检测标准	指标
				1	流动度 %	IPC-TM650	0.5-2.4
2	挥发物 %	IPC-TM650	0.2-0.6
				3	外观	内部标准	光滑、平整无杂质

以上对本发明的实施方式作了说明，但是本发明不限于上述实施方式，在所属技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下做出各种变化。

Claims

1.高导热性树脂涂胶铜箔生产工艺，其特征是，步骤如下：

c、涂胶铜箔经过烘干后，裁切成需要尺寸。

2.根据权利要求1所述的高导热性树脂涂胶铜箔生产工艺，其特征是所述的填料由氮化硼、氮化铝、氧化铝、纳米碳化硅和氧化镁组成；所述的树脂是聚酚氧树脂、E-20环氧树脂和E-25环氧树脂的混合物；所述的固化剂是叔胺类固化剂；所述的促进剂是叔胺类促进剂。

3.根据权利要求2所述的高导热性树脂涂胶铜箔生产工艺，其特征是所述的混合胶液组份是聚酚氧树脂、E-20环氧树脂、E-25环氧树脂、填料、硅烷活性剂、叔胺类固化剂、叔胺类促进剂和溶剂，各组份按质量的配比是：20：4：9：40-55：1：0.9：1：10-15。