CN107791627A - 一种含树脂组合物的金属基覆铜板制作方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种含树脂组合物的金属基覆铜板制作方法，包括以下步骤：(1)制作树脂组合物；(2)将环氧树脂组合物固体组分及液体组分混合搅拌，循环研磨，得到分散均匀的液态胶液，熟化，过滤、脱泡；(3)将胶液涂布到铜箔或PET膜上；(4)经过拱形热风烘箱进行烘烤，除去有机溶剂，形成半固化状态的涂胶铜箔或PET膜；(5)把胶铜箔或PET膜裁切；将裁切后与金属基板叠合，在真空条件下，加热加压制成金属基覆铜板。本发明提供的含树脂组合物的金属基覆铜板制作方法设计科学合理，不仅提高产品的耐热性和热稳定性、散热性、可靠性和绝缘性，还大大降低生产制作成本。

Description

一种含树脂组合物的金属基覆铜板制作方法
技术领域
本发明属于印制电路板技术领域，尤其涉及用于一种含树脂组合物的金属基覆铜板制作方法。
背景技术
随着新能源科技领域的发展，散热基板市场容量迅速扩大，主要体现在：1)LED照明；2)LED光源的背光模块；3)电动汽车或混合物动力汽车；4)电源基板；5)大功率器件(电源模块/功率模块、汽车电子)等领域。由于电子产品的高密度、多功能、大功率以及微电子集成技术的高速发展，使得电子器件的功率密度和发热量大幅度增长，由此导致电子器件的散热性、热稳定性等问题变得越来越突出。
长期以来，国内高端金属基覆铜板市场完全被国外产品垄断。由于各方面的限制，我国金属基覆铜板产品在软件和硬件方面仍处于相对落后的水平，所生产的产品散热性、可靠性、绝缘性、热稳定性较差，在中高端市场无法与国外产品竞争。
发明内容
本发明的目的在于提供一种散热性、可靠性、绝缘性、热稳定性高的含树脂组合物的金属基覆铜板制作方法。
为了克服上述现有技术中产品散热性、可靠性、绝缘性、热稳定性都较差的缺陷本发明采用如下技术方案：
一种含树脂组合物的金属基覆铜板制作方法，包括以下步骤：
(1)制作由环氧树脂、固化剂、固化促进剂、增韧剂、添加剂、有机溶剂、无机导热填料组成的树脂组合物；
(2)将上述环氧树脂组合物固体组分及液体组分混合搅拌1-2小时，采用陶瓷研磨机循环研磨1-4小时,得到粒度1-70um、分散均匀的液态胶液，熟化4-8小时，过滤、脱泡；
(3)使用超精密涂布设备将上述胶液涂布到铜箔或PET膜上；
(4)将涂布有该胶液的铜箔或PET膜经过拱形热风烘箱进行烘烤，除去胶液中的有机溶剂，并使组合物发生初步反应，形成半固化状态的涂胶铜箔或PET膜；
(5)使用自动化精密裁切机将上述涂胶铜箔或PET膜裁切成所需尺寸；将裁切好的涂胶铜箔或PET膜与金属基板叠合，在真空条件下，加热加压制成金属基覆铜板。
进一步地，所述树脂组合物的具体组成如下：
10-50质量份的普通环氧树脂，50-90质量份的特殊环氧树脂，0.5-100质量份的固化剂，0.5-10质量份的固化促进剂，10-30质量份的增韧剂，1-20质量份的添加剂，0-100质量份的有机溶剂，200-600质量份的无机填料。
进一步地，所述特殊环氧树脂为酚醛环氧树脂、邻甲酚型环氧树脂、多官能环氧树脂、联苯型环氧树脂、奈环型环氧树脂、超支化环氧树脂、改性环氧树脂、液晶环氧树脂中的一种或多种。
进一步地，所述固化剂为芳香族胺、改性芳香族胺、咪唑类、酸酐类、改性咪唑、双氰胺、改性双氰胺、酚醛树脂中的一种或多种。
进一步地，所述固化促进剂为1-甲基咪唑、2-甲基咪唑、2-乙基-4-甲基咪唑、1-氰乙基-2-乙基-4-甲基咪唑、2-乙基-4-苯基咪唑、改性咪唑、取代脲中的一种或多种。
进一步地，所述增韧剂为酚羟基聚醚砜、酚羟基聚苯醚、聚醚酰亚胺、核壳粒子、纳米无机颗粒、嵌段共聚物中的一种或多种。
进一步地，所述添加剂为纳米粒子、偶联剂、改性有机硅聚合物、抗老化剂、离子交换剂中的一种或多种。
进一步地，所述有机溶剂为二甲苯、丙酮、甲基丁酮、甲基异丁酮、乙二醇单甲醚、乙二醇单乙醚、乙二醇单丁醚、异丙醇、乙醚、环己酮中的一种或多种，以上的有机溶剂纯度≥99.5％。
进一步地，所述无机填料为氧化铝、氧化镁、二氧化硅、氮化硼、氮化铝、氮化硅、球形氧化铝、球形氮化铝、球形氮化硼、氢氧化铝、勃姆石中的一种或多种，以上的无机填料粒径0.1-70um，纯度≥99.9％。
进一步地，所述(3)中涂布厚度30-300μm，厚度公差±2μm；(4)中烘箱温度70-220℃，烘烤时间5-30min。
本发明提供的含树脂组合物的金属基覆铜板制作方法设计科学合理，具有以下优点：
1、散热性好，导热系数达到3.1W/m·K；
2、绝缘性好，绝缘强度在90kV/mm以上；
3、耐热性好，288℃浸锡600s无爆板分层；
4、热稳定性好，热分解温度在390℃以上，230℃*300h热氧老化后，绝缘强度和剥离强度仍保持较好；
5、可靠性良好，高温高湿(85℃、85％湿度)测试1000h、冷热冲击(-50～140℃)测试1000h、高温老化(150℃)测试2000h后，各方面性能仍可达到使用要求；
6、成本低，约为进口产品的1/3-1/2。
具体实施方式
下面将具体实施例来详细说明本发明，在此以本发明的示意性实施例及说明用来解释本发明，但并不作为对本发明的限定。
实施例1：
称取30质量份的普通环氧树脂、70质量份特殊环氧树脂、4质量份的固化剂、2质量份的固化促进剂、15质量份的增韧剂、3质量份的添加剂、300质量份的无机填料、30质量份的有机溶剂于一干净容器中，在常温下高速搅拌分散，然后用陶瓷研磨机循环研磨，得到粒度1-70um、分散均匀的胶液。使用进口超精密涂布设备将上述胶液涂布到铜箔或PET膜上，经70-220℃烘烤后形成半固化状态的涂胶铜箔或PET膜，然后取一张制得的涂胶铜箔或PET膜，以其胶面与金属基板叠合，真空条件下加热加压制成金属基覆铜板。
实施例2：
称取30质量份的普通环氧树脂、70质量份特殊环氧树脂、35质量份的固化剂、3质量份的固化促进剂、15质量份的增韧剂、4质量份的添加剂、300质量份的无机填料、30质量份的有机溶剂于一干净容器中，在常温下高速搅拌分散，然后用陶瓷研磨机循环研磨，得到粒度1-70um、分散均匀的胶液。使用进口超精密涂布设备将上述胶液涂布到铜箔或PET膜上，经70-220℃烘烤后形成半固化状态的涂胶铜箔或PET膜，然后取一张制得的涂胶铜箔或PET膜，以其胶面与金属基板叠合，真空条件下加热加压制成金属基覆铜板。
实施例3：
称取10质量份的普通环氧树脂、90质量份特殊环氧树脂、60质量份的固化剂、3质量份的固化促进剂、15质量份的增韧剂、4质量份的添加剂、500质量份的无机填料、40质量份的有机溶剂于一干净容器中，在常温下高速搅拌分散，然后用陶瓷研磨机循环研磨，得到粒度1-70um、分散均匀的胶液。使用进口超精密涂布设备将上述胶液涂布到铜箔或PET膜上，经70-220℃烘烤后形成半固化状态的涂胶铜箔或PET膜，然后取一张制得的涂胶铜箔或PET膜，以其胶面与金属基板叠合，真空条件下加热加压制成金属基覆铜板。
对比例1：
称取100质量份的普通环氧树脂、4质量份的固化剂、2质量份的固化促进剂、10质量份的增韧剂、2质量份的添加剂、100质量份的无机填料、30质量份的有机溶剂于一干净容器中，在常温下高速搅拌分散，然后用陶瓷研磨机循环研磨，得到粒度1-70um、分散均匀的胶液。使用进口超精密涂布设备将上述胶液涂布到铜箔或PET膜上，经70-220℃烘烤后形成半固化状态的涂胶铜箔或PET膜，然后取一张制得的涂胶铜箔或PET膜，以其胶面与金属基板叠合，真空条件下加热加压制成金属基覆铜板。
对比例2
称取70质量份的普通环氧树脂、30质量份特殊环氧树脂、60质量份的固化剂、2质量份的固化促进剂、15质量份的增韧剂、5质量份的添加剂、300质量份的无机填料、30质量份的有机溶剂于一干净容器中，在常温下高速搅拌分散，然后用陶瓷研磨机循环研磨，得到粒度1-70um、分散均匀的胶液。使用进口超精密涂布设备将上述胶液涂布到铜箔或PET膜上，经70-220℃烘烤后形成半固化状态的涂胶铜箔或PET膜，然后取一张制得的涂胶铜箔或PET膜，以其胶面与金属基板叠合，真空条件下加热加压制成金属基覆铜板。
表1.各对比例和实施例的配比、性能及制备的金属基塞孔板性能
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，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 (10)

1.一种含树脂组合物的金属基覆铜板制作方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)制作由环氧树脂、固化剂、固化促进剂、增韧剂、添加剂、有机溶剂、无机导热填料组成的树脂组合物；
(2)将上述环氧树脂组合物固体组分及液体组分混合搅拌1-2小时，采用陶瓷研磨机循环研磨1-4小时,得到粒度1-70um、分散均匀的液态胶液，熟化4-8小时，过滤、脱泡；
(3)使用超精密涂布设备将上述胶液涂布到铜箔或PET膜上；
(4)将涂布有该胶液的铜箔或PET膜经过拱形热风烘箱进行烘烤，除去胶液中的有机溶剂，并使组合物发生初步反应，形成半固化状态的涂胶铜箔或PET膜；
(5)使用自动化精密裁切机将上述涂胶铜箔或PET膜裁切成所需尺寸；将裁切好的涂胶铜箔或PET膜与金属基板叠合，在真空条件下，加热加压制成金属基覆铜板。
2.根据权利要求1所述的含树脂组合物的金属基覆铜板制作方法，其特征在于：
所述树脂组合物的具体组成如下：
10-50质量份的普通环氧树脂，50-90质量份的特殊环氧树脂，0.5-100质量份的固化剂，0.5-10质量份的固化促进剂，10-30质量份的增韧剂，1-20质量份的添加剂，0-100质量份的有机溶剂，200-600质量份的无机填料。
3.根据权利要求2所述的含树脂组合物的金属基覆铜板制作方法，其特征在于：
所述特殊环氧树脂为酚醛环氧树脂、邻甲酚型环氧树脂、多官能环氧树脂、联苯型环氧树脂、奈环型环氧树脂、超支化环氧树脂、改性环氧树脂、液晶环氧树脂中的一种或多种。
4.根据权利要求2所述的含树脂组合物的金属基覆铜板制作方法，其特征在于：
所述固化剂为芳香族胺、改性芳香族胺、咪唑类、酸酐类、改性咪唑、双氰胺、改性双氰胺、酚醛树脂中的一种或多种。
5.根据权利要求2所述的含树脂组合物的金属基覆铜板制作方法，其特征在于：
所述固化促进剂为1-甲基咪唑、2-甲基咪唑、2-乙基-4-甲基咪唑、1-氰乙基-2-乙基-4-甲基咪唑、2-乙基-4-苯基咪唑、改性咪唑、取代脲中的一种或多种。
6.根据权利要求2所述的含树脂组合物的金属基覆铜板制作方法，其特征在于：
所述增韧剂为酚羟基聚醚砜、酚羟基聚苯醚、聚醚酰亚胺、核壳粒子、纳米无机颗粒、嵌段共聚物中的一种或多种。
7.根据权利要求2所述的含树脂组合物的金属基覆铜板制作方法，其特征在于：
所述添加剂为纳米粒子、偶联剂、改性有机硅聚合物、抗老化剂、离子交换剂中的一种或多种。
8.根据权利要求2所述的含树脂组合物的金属基覆铜板制作方法，其特征在于：
所述有机溶剂为二甲苯、丙酮、甲基丁酮、甲基异丁酮、乙二醇单甲醚、乙二醇单乙醚、乙二醇单丁醚、异丙醇、乙醚、环己酮中的一种或多种，以上的有机溶剂纯度≥99.5％。
9.根据权利要求2所述的含树脂组合物的金属基覆铜板制作方法，其特征在于：
所述无机填料为氧化铝、氧化镁、二氧化硅、氮化硼、氮化铝、氮化硅、球形氧化铝、球形氮化铝、球形氮化硼、氢氧化铝、勃姆石中的一种或多种，以上的无机填料粒径0.1-70um，纯度≥99.9％。
10.根据权利要求1所述的含树脂组合物的金属基覆铜板制作方法，其特征在于：
所述(3)中涂布厚度30-300μm，厚度公差±2μm；(4)中烘箱温度70-220℃，烘烤时间5-30min。
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