CN108749251A - 一种石墨烯超导铝基板制造方法 - Google Patents

一种石墨烯超导铝基板制造方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种石墨烯超导铝基板制造方法，本发明以丙酮溶剂、酚醛树脂、N‑苯基‑N`‑环己基对苯二胺粉末、瓷粉、云母粉、氮化铝微粉、氮化硅粉、氧化硼粉、环氧树脂和石墨烯水溶液为原料，将溶解、搅拌、混合和固化等一系列工序制成铝基板的绝缘层，利用将铝基板两侧打磨，提高铝基板侧面的摩擦力，使石墨烯水溶液能更稳固的站在铝基板上，利用毛刷刷洗铝基板两侧使石墨烯分布均匀，利用丙酮溶剂、酚醛树脂、N‑苯基‑N`‑环己基对苯二胺粉末、瓷粉、云母粉、氮化铝微粉、氮化硅粉、氧化硼粉、环氧树脂和石墨烯水溶液制备铝基板的绝缘层，大大提高了铝基板的机械强度和导热能力。

Description

一种石墨烯超导铝基板制造方法
技术领域
本发明涉及一种铝基板领域，具体是一种石墨烯超导铝基板制造方法。
背景技术
铝基板是一种具有良好散热功能的金属基覆铜板，一般单面板由三层结构所组成，分别是电路层(铜箔)、绝缘层和金属基层。用于高端使用的也有设计为双面板，结构为电路层、绝缘层、铝基、绝缘层、电路层。极少数应用为多层板，可以由普通的多层板与绝缘层、铝基贴合而成。铝基板分为导热铝基板、高导热铝基板和超导热铝基板三种。
但是市面上的铝基板使用时一面产生的热量经铝基板的基体时不能更好的传导出去，影响其导热。
发明内容
本发明的目的在于提供一种石墨烯超导铝基板制造方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种石墨烯超导铝基板制造方法，其具体制造步骤如下：
S1、制备绝缘导热胶液：将丙醇溶剂总质量的48％-52％倒入第一容器中，然后将酚醛树脂所述第一容器里面，搅拌均匀直至其完全溶解，将剩余的丙酮溶剂倒入第二容器里面，然后将N-苯基-N`-环己基对苯二胺粉末倒入所述第二容器里面，搅拌均匀至N-苯基-N`-环己基对苯二胺粉末在丙酮溶剂中完全溶解，将瓷粉、云母粉、氮化铝微粉、氮化硅粉和氧化硼粉均导入搅拌筒里面，搅拌筒的转速为30-40转/分，直至瓷粉、云母粉、氮化铝微粉、氮化硅粉和氧化硼粉在搅拌筒里面混合均匀，将液体的环氧树脂倒入第三容器里面，所述第三容器为密封容器顶部设置有密封盖，所述第三容器顶部的底部开设有出液口，所述第三容器底部的出液口和导液管一端连接，导液管竖向设置，导液管为透明材料制成，导液管另一端连接有喷头，所述第三容器顶部的密封盖和抽气泵一端连接，将所述第三容器设置于搅拌筒的正上方，将喷头正对着搅拌筒，然后开启抽气泵，利用抽气泵将所述第三容器里面的气体抽出，造成负压环境，利用负压原理，将所述第三容器里面的环氧树脂液体压出导液管和喷头，使其滴入搅拌筒里面，使环氧树脂和搅拌筒里面的瓷粉、云母粉、氮化铝微粉、氮化硅粉和氧化硼粉之间混合均匀，搅拌筒的转速为40-55转/分，环氧树脂滴完之后继续搅拌，之后将所述第一容器和所述第二容器里面的液体均导入搅拌筒里面，然后向搅拌筒里面导入一定量的石墨烯水溶液，按上述速度继续搅拌一段时间，所述搅拌时间为15-25分钟，直至搅拌筒里面的各原料混合均匀，形成绝缘导热胶液；
S2、制作铝基板本体：对铝基板两侧进行打磨，之后将其表面的废屑清理掉，将其放入石墨烯水溶液中浸泡，利用将铝基板两侧打磨，提高铝基板侧面的摩擦力，使石墨烯水溶液能更稳固的站在铝基板上，之后将其取出放入干燥室里面进行干燥脱水，干燥脱水完成后，用喷涂或者丝网印刷涂胶的方式在铝基板一侧均匀涂覆一层绝缘导热胶液，之后将其放入干燥室进行干燥固化，直至绝缘导热胶液在铝基板上固化形成绝缘层，然后将和铝基板同等尺寸的铜箔平铺在绝缘层上，然后将其放入真空热压机中使其固化成型，直至铜箔和铝基板的绝缘层合为一体制成铝基板本体。
作为本发明进一步的方案：所述步骤S1中酚醛树脂溶解时搅拌的转速为30-40转/分。
作为本发明进一步的方案：所述步骤S1中N-苯基-N`-环己基对苯二胺粉末溶解时搅拌的转速为15-25转/分。
作为本发明进一步的方案：所述步骤S1中瓷粉、云母粉、氮化铝微粉、氮化硅粉和氧化硼粉的质量的比例为2：2：1：1：1。
作为本发明进一步的方案：所述步骤S1中喷头的喷孔的直径为2-3毫米。
作为本发明进一步的方案：所述步骤S1中环氧树脂滴完后后续搅拌的时间为20-30分钟。
作为本发明进一步的方案：所述步骤S2中铝基板两侧打磨的厚度为1-2毫米。
作为本发明进一步的方案：所述步骤S2中铝基板浸泡时用毛刷刷洗铝基板表面，利用毛刷刷洗铝基板两侧使石墨烯分布均匀。
作为本发明进一步的方案：所述步骤S2中绝缘导热胶液固化时，干燥室干燥的温度控制在120-140摄氏度，固化时间为1.2-1.5个小时。
作为本发明再进一步的方案：所述步骤S2中真空热压机里面的温度控制在180-250摄氏度，真空固定化时间控制在2.5-5.5个小时。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：以丙酮溶剂、酚醛树脂、N-苯基-N`-环己基对苯二胺粉末、瓷粉、云母粉、氮化铝微粉、氮化硅粉、氧化硼粉、环氧树脂和石墨烯水溶液为原料，将溶解、搅拌、混合和固化等一系列工序制成铝基板的绝缘层，然后经领料、剪切、打销钉、钻孔、检板、磨板、贴膜、曝光、显影、丝印、预烤、曝光、显影、字符、线路测试、耐电压测试、FQC、FQA和包装一系列工序制成铝基板，利用将铝基板两侧打磨，提高铝基板侧面的摩擦力，使石墨烯水溶液能更稳固的站在铝基板上，利用毛刷刷洗铝基板两侧使石墨烯分布均匀，利用丙酮溶剂、酚醛树脂、N-苯基-N`-环己基对苯二胺粉末、瓷粉、云母粉、氮化铝微粉、氮化硅粉、氧化硼粉、环氧树脂和石墨烯水溶液制备铝基板的绝缘层，大大提高了铝基板的机械强度和导热能力，利用铝基板两侧均设置一层石墨烯，使铝基板一侧使用时产生的热量更好的传递给另一侧，经另一侧石墨烯散发出去。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明实施例中，一种石墨烯超导铝基板制造方法，其具体制造步骤如下：
S1、制备绝缘导热胶液：将丙醇溶剂总质量的48％-52％倒入第一容器中，然后将酚醛树脂所述第一容器里面，搅拌均匀直至其完全溶解，酚醛树脂溶解时搅拌的转速为30-40转/分，将剩余的二分之一的丙酮溶剂倒入第二容器里面，然后将N-苯基-N`-环己基对苯二胺粉末倒入所述第二容器里面，搅拌均匀至N-苯基-N`-环己基对苯二胺粉末在丙酮溶剂中完全溶解，N-苯基-N`-环己基对苯二胺粉末溶解时搅拌的转速为15-25转/分，将瓷粉、云母粉、氮化铝微粉、氮化硅粉和氧化硼粉均导入搅拌筒里面，所述瓷粉、云母粉、氮化铝微粉、氮化硅粉和氧化硼粉的质量的比例为2：2：1：1：1，搅拌筒的转速为30-40转/分，直至瓷粉、云母粉、氮化铝微粉、氮化硅粉和氧化硼粉在搅拌筒里面混合均匀，将液体的环氧树脂倒入第三容器里面，所述第三容器为密封容器顶部设置有密封盖，所述第三容器顶部的底部开设有出液口，所述第三容器底部的出液口和导液管一端连接，导液管竖向设置，导液管为透明材料制成，导液管另一端连接有喷头，所述喷头的喷孔的直径为2-3毫米，所述第三容器顶部的密封盖和抽气泵一端连接，将所述第三容器设置于搅拌筒的正上方，将喷头正对着搅拌筒，然后开启抽气泵，利用抽气泵将所述第三容器里面的气体抽出，造成负压环境，利用负压原理，将所述第三容器里面的环氧树脂液体压出导液管和喷头，使其滴入搅拌筒里面，使环氧树脂和搅拌筒里面的瓷粉、云母粉、氮化铝微粉、氮化硅粉和氧化硼粉之间混合均匀，搅拌筒的转速为40-55转/分，环氧树脂滴完之后继续搅拌，后续搅拌时间为20-30分钟，之后将所述第一容器和所述第二容器里面的液体均导入搅拌筒里面，然后向搅拌筒里面导入一定量的石墨烯水溶液，按上述速度继续搅拌一段时间，所述搅拌时间为15-25分钟，直至搅拌筒里面的各原料混合均匀，形成绝缘导热胶液；
S2、制作铝基板本体：对铝基板两侧进行打磨，打磨的厚度为1-2毫米，之后将其表面的废屑清理掉，将其放入石墨烯水溶液中浸泡，浸泡时用毛刷刷洗铝基板表面，利用毛刷刷洗铝基板两侧使石墨烯分布均匀，之后将其取出放入干燥室里面进行干燥脱水，干燥脱水完成后，用喷涂或者丝网印刷涂胶的方式在铝基板一侧均匀涂覆一层绝缘导热胶液，之后将其放入干燥室进行干燥固化，干燥室干燥的温度控制在120-140摄氏度，固化时间为1.2-1.5个小时，直至绝缘导热胶液在铝基板上固化形成绝缘层，利用丙酮溶剂、酚醛树脂、N-苯基-N`-环己基对苯二胺粉末、瓷粉、云母粉、氮化铝微粉、氮化硅粉、氧化硼粉、环氧树脂和石墨烯水溶液制备铝基板的绝缘层，大大提高了铝基板的机械强度和导热能力，然后将和铝基板同等尺寸的铜箔平铺在绝缘层上，然后将其放入真空热压机中使其固化成型，真空热压机里面的温度控制在180-250摄氏度，真空固定化时间控制在2.5-5.5个小时，直至铜箔和铝基板的绝缘层合为一体制成铝基板本体，然后经领料、剪切、打销钉、钻孔、检板、磨板、贴膜、曝光、显影、丝印、预烤、曝光、显影、字符、线路测试、耐电压测试、FQC、FQA和包装一系列工序制成铝基板，将其出厂。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (10)

1.一种石墨烯超导铝基板制造方法，其特征在于，其具体制造步骤如下：
S1、制备绝缘导热胶液：将丙醇溶剂总质量的48％-52％倒入第一容器中，然后将酚醛树脂所述第一容器里面，搅拌均匀直至其完全溶解，将剩余的丙酮溶剂倒入第二容器里面，然后将N-苯基-N`-环己基对苯二胺粉末倒入所述第二容器里面，搅拌均匀至N-苯基-N`-环己基对苯二胺粉末在丙酮溶剂中完全溶解，将瓷粉、云母粉、氮化铝微粉、氮化硅粉和氧化硼粉均导入搅拌筒里面，搅拌筒的转速为30-40转/分，直至瓷粉、云母粉、氮化铝微粉、氮化硅粉和氧化硼粉在搅拌筒里面混合均匀，将液体的环氧树脂倒入第三容器里面，所述第三容器为密封容器顶部设置有密封盖，所述第三容器顶部的底部开设有出液口，所述第三容器底部的出液口和导液管一端连接，导液管竖向设置，导液管为透明材料制成，导液管另一端连接有喷头，所述第三容器顶部的密封盖和抽气泵一端连接，将所述第三容器设置于搅拌筒的正上方，将喷头正对着搅拌筒，然后开启抽气泵，利用抽气泵将所述第三容器里面的气体抽出，造成负压环境，利用负压原理，将所述第三容器里面的环氧树脂液体压出导液管和喷头，使其滴入搅拌筒里面，使环氧树脂和搅拌筒里面的瓷粉、云母粉、氮化铝微粉、氮化硅粉和氧化硼粉之间混合均匀，搅拌筒的转速为40-55转/分，环氧树脂滴完之后继续搅拌，之后将所述第一容器和所述第二容器里面的液体均导入搅拌筒里面，然后向搅拌筒里面导入一定量的石墨烯水溶液，按上述速度继续搅拌一段时间，所述搅拌时间为15-25分钟，直至搅拌筒里面的各原料混合均匀，形成绝缘导热胶液；
S2、制作铝基板本体：对铝基板两侧进行打磨，之后将其表面的废屑清理掉，将其放入石墨烯水溶液中浸泡，之后将其取出放入干燥室里面进行干燥脱水，干燥脱水完成后，用喷涂或者丝网印刷涂胶的方式在铝基板一侧均匀涂覆一层绝缘导热胶液，之后将其放入干燥室进行干燥固化，直至绝缘导热胶液在铝基板上固化形成绝缘层，然后将和铝基板同等尺寸的铜箔平铺在绝缘层上，然后将其放入真空热压机中使其固化成型，直至铜箔和铝基板的绝缘层合为一体制成铝基板本体。
2.根据权利要求1所述的一种石墨烯超导铝基板制造方法，其特征在于，所述步骤S1中酚醛树脂溶解时搅拌的转速为30-40转/分。
3.根据权利要求1所述的一种石墨烯超导铝基板制造方法，其特征在于，所述步骤S1中N-苯基-N`-环己基对苯二胺粉末溶解时搅拌的转速为15-25转/分。
4.根据权利要求1所述的一种石墨烯超导铝基板制造方法，其特征在于，所述步骤S1中瓷粉、云母粉、氮化铝微粉、氮化硅粉和氧化硼粉的质量的比例为2：2：1：1：1。
5.根据权利要求1所述的一种石墨烯超导铝基板制造方法，其特征在于，所述步骤S1中喷头的喷孔的直径为2-3毫米。
6.根据权利要求1所述的一种石墨烯超导铝基板制造方法，其特征在于，所述步骤S1中环氧树脂滴完后后续搅拌的时间为20-30分钟。
7.根据权利要求1所述的一种石墨烯超导铝基板制造方法，其特征在于，所述步骤S2中铝基板两侧打磨的厚度为1-2毫米。
8.根据权利要求1所述的一种石墨烯超导铝基板制造方法，其特征在于，所述步骤S2中铝基板浸泡时用毛刷刷洗铝基板表面。
9.根据权利要求1所述的一种石墨烯超导铝基板制造方法，其特征在于，所述步骤S2中绝缘导热胶液固化时，干燥室干燥的温度控制在120-140摄氏度，固化时间为1.2-1.5个小时。
10.根据权利要求1所述的一种石墨烯超导铝基板制造方法，其特征在于，所述步骤S2中真空热压机里面的温度控制在180-250摄氏度，真空固定化时间控制在2.5-5.5个小时。
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