CN107097508A - 一种高耐热、高导热覆铜板的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于覆铜板生产技术领域，涉及一种高耐热、高导热覆铜板的制备方法。本发明制得的覆铜板板材的耐热性能够达到288℃、60min以上浮焊不分层、不起泡，耐热性有明显提高；覆铜板板材的导热率达到30W/m·K以上，可以用于无铅焊接制程以及汽车、LED、军工、航天等需求高散热的电路板上。

Description

一种高耐热、高导热覆铜板的制备方法
技术领域
本发明涉及一种覆铜板，尤其涉及一种高耐热、高导热覆铜板的制备方法，属于覆铜板生产技术领域。
背景技术
随着印制线路板(PCB)朝着高密度化、多层化和轻量化方向的发展,且环保需求无铅回流焊，要求覆铜板具有高的耐热性能；以及特种印制线路板(PCB)，需要高导热覆铜板来承载大功率(汽车、LED，PCB)用电器的安装，从而需要开发一种高耐热超导热的覆铜板。
在高导热材料里，石墨烯导热率为5000W/m·K，是硅的36倍，是砷化镓的20倍，是铜(室温下401W/m·K)的十倍多，也远远大于目前用到的碳化硅、氮化硼、氧化铝等导热材料，但石墨烯是良好的导电体，人们往往注意到导电体不能用于覆铜板，而忽视了高超的导热性以及高耐热性。本发明通过两部分制作(电绝缘、高导热高耐热)，充分利用其特性制备高耐热、高导热覆铜板。
发明内容
本发明针对上述现有技术存在的不足，提供一种高耐热、高导热覆铜板的制备方法。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种高耐热、高导热覆铜板的制备方法，步骤如下：
(1)高电绝缘半固化片胶液的制备：将35-50份环氧树脂、25-35份酚醛树脂、25-45份氧化铝、20-25份硅微粉、5-10份陶瓷粉和60-70份溶剂混合，搅拌均匀；
(2)高耐热高导热半固化片胶液的制备：将10-40份环氧树脂、5-25份酚醛树脂、50-100份石墨烯、1-15份无机填料和40-100份溶剂混合，搅拌均匀；
(3)将电子级玻纤布浸渍在步骤(1)制得的胶液中，在130-190℃条件下烘干，控制含胶量为50±5％，流动度为15±5％，制得高电绝缘半固化片；
(4)将电子级玻纤布或玻璃纸或玻璃毡浸渍在步骤(2)制得的胶液中，在130-190℃条件下烘干，控制含胶量为60±10％，流动度为15±5％，制得高耐热高导热半固化片；
(5)取若干张步骤(4)制得的高耐热高导热半固化片叠加在一起，在单面覆有一张步骤(3)所得的高电绝缘半固化片，或者双面各覆有一张步骤(3)所得的高电绝缘半固化片，最后在高电绝缘半固化片上覆有一张铜箔，在160-220℃条件下热压90-240min，制得高耐热、高导热覆铜板。
本发明的有益效果是：本发明制得的覆铜板板材的耐热性能够达到288℃、60min以上浮焊不分层、不起泡，耐热性有明显提高；覆铜板板材的导热率达到30W/m·K以上，可以用于无铅焊接制程以及汽车、LED、军工、航天等需求高散热的电路板上。
在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。
进一步，步骤(1)中所述环氧树脂为双酚A型环氧树脂、酚醛型环氧树脂、异氰酸酯改性环氧树脂、含磷环氧树脂、MDI改性环氧树脂、双环戊二烯环氧树脂或二聚酸改性环氧树脂中的一种或两种以上混合，其环氧当量为260～500g/eq；
步骤(1)中所述酚醛树脂为线性酚醛树脂；
步骤(1)中所述的硅微粉、氧化铝和陶瓷粉的粒度为1-15μm；
步骤(1)中所述的溶剂为丙酮、丁酮、丙二醇甲醚或甲苯中的一种或两种以上混合。
进一步，步骤(2)中所述环氧树脂为双酚A型环氧树脂、酚醛型环氧树脂、异氰酸酯改性环氧树脂、含磷环氧树脂、MDI改性环氧树脂、双环戊二烯环氧树脂或二聚酸改性环氧树脂中的一种或两种以上混合，其环氧当量为260～500g/eq；
步骤(2)中所述酚醛树脂为线性酚醛树脂；
步骤(2)中所述的石墨烯厚度为0.4～10nm；
步骤(2)中所述的无机填料为硅微粉、氧化铝或陶瓷粉的一种或两种以上混合，其粒度为1-15μm；
步骤(2)中所述的溶剂为丙酮、丁酮、丙二醇甲醚或甲苯中的一种或两种以上混合。
进一步，所述的含胶量是指浸胶用树脂乳液纯固体占浸胶料片重量的百分比；所述的流动度是指浸胶用树脂乳液在70±5kg/cm2的压力、160±2℃下流出的重量占浸胶用树脂乳液总重量的百分比。
具体实施方式
以下结合实例对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
实施例1
一种高耐热、高导热覆铜板的制备方法，步骤如下：
(1)高电绝缘半固化片胶液的制备：将35份双酚A型环氧树脂、25份酚醛树脂、25份氧化铝、20份硅微粉、5份陶瓷粉和60份丙酮混合，搅拌均匀；
(2)高耐热高导热半固化片胶液的制备：将10份双酚A型环氧树脂、5份酚醛树脂、50份石墨烯、1份陶瓷粉和40份丙酮混合，搅拌均匀；
(3)将电子级玻纤布浸渍在步骤(1)制得的胶液中，在130℃条件下烘干，控制含胶量为45％，流动度为10％，制得高电绝缘半固化片；
(4)将电子级玻纤布或玻璃纸或玻璃毡浸渍在步骤(2)制得的胶液中，在130℃条件下烘干，控制含胶量为50％，流动度为10％，制得高耐热高导热半固化片；
(5)取一张步骤(4)制得的高耐热高导热半固化片，在单面覆有一张步骤(3)所得的高电绝缘半固化片，最后在高电绝缘半固化片上覆有一张铜箔，在160℃条件下热压90min，制得高耐热、高导热覆铜板。
实施例2
一种高耐热、高导热覆铜板的制备方法，步骤如下：
(1)高电绝缘半固化片胶液的制备：将50份二聚酸改性环氧树脂、35份酚醛树脂、45份氧化铝、25份硅微粉、10份陶瓷粉和70份甲苯混合，搅拌均匀；
(2)高耐热高导热半固化片胶液的制备：将40份二聚酸改性环氧树脂、25份酚醛树脂、100份石墨烯、15份硅微粉和100份甲苯混合，搅拌均匀；
(3)将电子级玻纤布浸渍在步骤(1)制得的胶液中，在190℃条件下烘干，控制含胶量为55％，流动度为20％，制得高电绝缘半固化片；
(4)将电子级玻纤布或玻璃纸或玻璃毡浸渍在步骤(2)制得的胶液中，在190℃条件下烘干，控制含胶量为70％，流动度为20％，制得高耐热高导热半固化片；
(5)取六张步骤(4)制得的高耐热高导热半固化片叠加在一起，双面各覆有一张步骤(3)所得的高电绝缘半固化片，最后在高电绝缘半固化片上覆有一张铜箔，在220℃条件下热压240min，制得高耐热、高导热覆铜板。
表1为实施例1和实施例2所得样品的各项性能对照表。
表1
序号 指标名称 单位 实施例1 实施例2
1 剥离强度 N/mm 1.82 1.93
2 耐浸焊/288℃ Min 60 70
3 导热率 W/M.K 30 50
由表1可以看出，本发明制得的覆铜板耐热性、导热性有显著提高，能够顺应市场发展的需求。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种高耐热、高导热覆铜板的制备方法，其特征在于，步骤如下：
(1)高电绝缘半固化片胶液的制备：将35-50份环氧树脂、25-35份酚醛树脂、25-45份氧化铝、20-25份硅微粉、5-10份陶瓷粉和60-70份溶剂混合，搅拌均匀；
(2)高耐热高导热半固化片胶液的制备：将10-40份环氧树脂、5-25份酚醛树脂、50-100份石墨烯、1-15份无机填料和40-100份溶剂混合，搅拌均匀；
(3)将电子级玻纤布浸渍在步骤(1)制得的胶液中，在130-190℃条件下烘干，控制含胶量为50±5％，流动度为15±5％，制得高电绝缘半固化片；
(4)将电子级玻纤布或玻璃纸或玻璃毡浸渍在步骤(2)制得的胶液中，在130-190℃条件下烘干，控制含胶量为60±10％，流动度为15±5％，制得高耐热高导热半固化片；
(5)取若干张步骤(4)制得的高耐热高导热半固化片叠加在一起，在单面覆有一张步骤(3)所得的高电绝缘半固化片，或者双面各覆有一张步骤(3)所得的高电绝缘半固化片，最后在高电绝缘半固化片上覆有一张铜箔，在160-220℃条件下热压90-240min，制得高耐热、高导热覆铜板。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中所述环氧树脂为双酚A型环氧树脂、酚醛型环氧树脂、异氰酸酯改性环氧树脂、含磷环氧树脂、MDI改性环氧树脂、双环戊二烯环氧树脂或二聚酸改性环氧树脂中的一种或两种以上混合，其环氧当量为260～500g/eq；
步骤(1)中所述酚醛树脂为线性酚醛树脂；
步骤(1)中所述的硅微粉、氧化铝和陶瓷粉的粒度为1-15μm；
步骤(1)中所述的溶剂为丙酮、丁酮、丙二醇甲醚或甲苯中的一种或两种以上混合。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)中所述环氧树脂为双酚A型环氧树脂、酚醛型环氧树脂、异氰酸酯改性环氧树脂、含磷环氧树脂、MDI改性环氧树脂、双环戊二烯环氧树脂或二聚酸改性柔韧性环氧树脂中的一种或两种以上混合，其环氧当量为260～500g/eq；
步骤(2)中所述酚醛树脂为线性酚醛树脂；
步骤(2)中所述的石墨烯厚度为0.4～10nm；
步骤(2)中所述的无机填料为硅微粉、氧化铝或陶瓷粉的一种或两种以上混合，其粒度为1-15μm；
步骤(2)中所述的溶剂为丙酮、丁酮、丙二醇甲醚或甲苯中的一种或两种以上混合。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述的含胶量是指浸胶用树脂乳液纯固体占浸胶料片重量的百分比；所述的流动度是指浸胶用树脂乳液在70±5kg/cm2的压力、160±2℃下流出的重量占浸胶用树脂乳液总重量的百分比。
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