CN112373148B - 一种聚酰亚胺双面挠性导热覆铜板及其制备方法和应用 - Google Patents
一种聚酰亚胺双面挠性导热覆铜板及其制备方法和应用 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种聚酰亚胺双面挠性导热覆铜板及其制备方法和应用。所述制备方法是通过在铜箔表面图案化涂覆胆酸钠改性六方氮化硼纳米片和热塑性聚酰亚胺胶粘剂、填充涂覆含有二氢杨梅素改性六方氮化硼微米片的聚酰亚胺酸溶液,得到单面聚酰亚胺铜箔,并将两块单面聚酰亚胺铜箔叠合,经过热压和热亚胺化,得到聚酰亚胺双面挠性导热覆铜板。本发明制备得到的聚酰亚胺双面挠性导热覆铜板具有高效的面外和面内导热通路,同时剥离强度和耐热性良好。
Description
技术领域
本发明涉及电路板技术领域,更具体的,涉及一种聚酰亚胺双面挠性导热覆铜板及其制备方法和应用。
背景技术
聚酰亚胺能够耐高温和低温、具有良好的介电性能和高的机械强度,并且还能够耐水解,耐酸碱腐蚀,具有自熄性,是良好的覆铜板基材之一。聚酰亚胺挠性覆铜板,集成了聚酰亚胺的各项优势,是实际工业生产中最常用的覆铜板之一,常被应用于各类电子产品和挠性可弯曲设备以及航空航天领域中。但是,纯的聚酰亚胺的热导率约仅为0.2W·m-1·K-1,常需通过添加无机导热填料来提高其导热性和散热性,以更好地满足电子行业的高频、微型化和集成化的应用需求。
六方氮化硼(h-BN)是一种典型的Ⅲ-Ⅴ族化合物,属于六方晶系,具有和石墨类似的层状原子结构,因而被称为白色石墨。层内B原子和N原子以sp2杂化方式形成共价键,结构稳定,而层间则是以范德华力相结合,原子层间距较大,易滑移。六方氮化硼能带隙约为5-6eV,具有优良的高温稳定性及介电性能,热导率理论值达到2000W·m-1·K-1,经验值达380W·m-1·K-1,是陶瓷材料中最好的耐高温绝缘导热材料。同时,六方氮化硼能够被剥离为少层或单层氮化硼纳米片,其具有更大的长径比,比表面积更大,密度更低,热稳定性更高,并且具有更好的化学稳定性和抗腐蚀性。以六方氮化硼为填料制备聚酰亚胺导热覆铜板,能够将六方氮化硼与聚酰亚胺的优点相互结合,获得高导热性和散热性的聚酰亚胺挠性覆铜板。
然而,低含量的导热填料之间存在聚合物阻隔。目前的研究报道(Chen Y,Gao X,Wang J,et al.Properties and application of polyimide-based composites byblending surface functionalized boron nitride nanoplates[J].Journal ofApplied Polymer Science,2015,132(16)),只有当导热填料的添加量达到50%以上,才能较为明显提高复合材料的导热性能,但相应地会导致该复合材料的力学性能大幅度下降。中国专利申请CN111253601A公开了一种导热聚酰亚胺薄膜,使用的填料为改性纳米氮化硼和改性纳米二氧化硅,填料的含量为15~20wt%,但该导热聚酰亚胺薄膜导热率≤0.95W·m-1·K-1,无法满足需求。
因此,急需开发一种导热率高,同时维持较好力学性能的聚酰亚胺挠性覆铜板。
发明内容
本发明为克服上述现有技术所述的导热性能和力学性能的缺陷,提供一种聚酰亚胺双面挠性导热覆铜板,该聚酰亚胺双面挠性导热覆铜板的导热率高,且具有良好的耐热性能和抗剥离性能。
本发明的另一目的在于提供上述聚酰亚胺双面挠性导热覆铜板的制备方法。
本发明的又另一目的在于提供上述聚酰亚胺双面挠性导热覆铜板的应用。
为解决上述技术问题,本发明采用的技术方案是:
一种聚酰亚胺双面挠性导热覆铜板的制备方法,包括如下步骤:
S1.将胆酸钠改性六方氮化硼纳米片和热塑性聚酰亚胺胶粘剂溶解于有机溶剂中,分散均匀后,得到涂膜液;
S2二氢杨梅素改性六方氮化硼微米片加至聚酰亚胺酸溶液中,分散均匀后,得到聚酰亚胺基体混合溶液;
S3.将具有镂空图案的掩膜贴在铜箔表面,在掩膜外层涂覆涂膜液,烘干后剥去掩膜,得到图案化涂覆铜箔;
S4.在图案化涂覆铜箔的图案面涂覆聚酰亚胺基体混合溶液,得到单面聚酰亚胺铜箔;
S5.将两块单面聚酰亚胺铜箔的涂覆面叠合,使其涂覆图案重叠,经过热压和热亚胺化,得到聚酰亚胺双面挠性导热覆铜板。
发明人研究发现,通过在铜箔表面图案化涂覆胆酸钠改性氮化硼纳米片膜和二氢杨梅素改性六方氮化硼微米片,从而在铜箔表面选择性构建氮化硼导热岛屿,图案化的氮化硼岛屿和聚酰亚胺基体中的氮化硼片能够有效连接,即两块图案化涂覆的铜箔叠合后能够实现氮化硼岛屿的有效搭接,从而构建有效面外导热通路;同时氮化硼岛屿的存在能够更有效连通聚合物基质内部均匀分散的氮化硼片,从而加速面内热量的传导。通过此方法制备聚酰亚胺双面挠性导热覆铜板,可以在较低的氮化硼添加量下有效提高导热覆铜板的导热率,且铜箔表面图案化对覆铜板自身的抗剥离性能和耐热性影响较小。
所述具有镂空图案的掩膜可以根据需求设计镂空图案。
优选的,所述掩膜是条纹图案掩膜或圆形图案掩膜。
可选的,所述条纹图案掩膜的条纹间距是4~9mm,条纹图案掩膜的条纹镂空宽度是1mm;所述圆形图案掩膜的圆形间距是4~9mm,圆形图案掩膜的圆形镂空直径是1mm。
优选地,步骤S1中所述胆酸钠改性六方氮化硼纳米片和热塑性聚酰亚胺胶粘剂的质量比为7~9∶1。
优选地,步骤S1中所述胆酸钠改性六方氮化硼纳米片可以用二氢杨梅素改性六方氮化硼微米片替换。
优选地,所述热塑性聚酰亚胺胶粘剂的平均分子量为40万。
优选地,所述胆酸钠改性六方氮化硼纳米片通过球磨-共溶剂超声法制备得到。
具体的,将六方氮化硼粉末和胆酸钠水溶液混合后进行球磨,球磨后的混合物分散于胆酸钠-叔丁醇/水溶液中,经超声、离心后,取上层悬浮液过滤、洗涤、烘干,即得到六方氮化硼纳米片。
发明人研究发现,通过球磨-共溶剂超声法对六方氮化硼进行剥离和表面改性,能够进一步提高氮化硼的剥离产率。球磨-共溶剂超声法对氮化硼剥离产率为27.6%,是球磨超声法氮化硼剥离产率的1.52倍、共溶剂法氮化硼剥离产率的11.5倍。
更优选地,所述六方氮化硼粉末与胆酸钠水溶液的质量比为0.1~0.3:1;胆酸钠水溶液中胆酸钠浓度为0.1%,胆酸钠-叔丁醇/水溶液中胆酸钠浓度为0.1%,叔丁醇浓度为60%。
优选地,步骤S2中所述二氢杨梅素改性六方氮化硼微米片占聚酰亚胺基体混合溶液的10~40wt.%。
更优选地,步骤S2中所述二氢杨梅素改性六方氮化硼微米片占聚酰亚胺基体混合溶液的30wt.%。
优选地,所述二氢杨梅素改性六方氮化硼微米片的制备方法包括如下步骤:将六方氮化硼超声分散于二氢杨梅素溶液中,经过搅拌、过滤、烘干、高温热处理,得到具有良好热稳定性的二氢杨梅素改性六方氮化硼。
更优选地,所述六方氮化硼和二氢杨梅素的质量比为1:5~10,所述二氢杨梅素的质量浓度为10~90mg/mL。
所述聚酰亚胺酸溶液由本领域常规的二胺单体和二酐单体制备得到。
具体的,所述聚酰亚胺酸溶液通过如下过程得到:
将4,4’-二氨基二苯醚(ODA)和二苯醚四甲酸二酐(ODPA)分别在80℃和160℃下干燥5h和3h备用,将0.01mol ODA溶解于10ml N-甲基吡咯烷酮,将其置于5℃低温反应槽中恒温,将0.01mol ODPA加入含有ODA的N-甲基吡咯烷酮溶液中,于5℃反应4h,制备得到聚酰亚胺酸溶液,调控其固含量为13%。
优选地,步骤S1和S2中所述分散均为超声分散。
优选地,步骤S3和S4中所述涂覆均为使用迈耶棒涂覆。
更优选地,S3中选用厚度为50~150μm的迈耶棒涂覆,S4中使用厚度为150μm的迈耶棒涂覆。
步骤S5中热亚胺化的温度可以根据实际使用聚酰胺酸溶液热亚胺化条件决定。可选的,热亚胺化的温度为:依次以180℃、210℃、240℃、270℃和300℃梯度升温,每个温度保持30min。
本发明还保护一种聚酰亚胺双面挠性导热覆铜板,所述聚酰亚胺双面挠性导热覆铜板通过上述制备方法制备得到。
本发明还保护上述聚酰亚胺双面挠性导热覆铜板在电子封装领域的应用。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:
本发明通过在铜箔表面图案化涂覆胆酸钠改性六方氮化硼纳米片、二氢杨梅素改性六方氮化硼微米片,并与较高分子量的热塑性聚酰亚胺胶粘剂、常用的聚酰亚胺树脂基体配合,制备得到了导热性能优异的聚酰亚胺双面挠性导热覆铜板。所述聚酰亚胺双面挠性导热覆铜板具有高效的面外和面内导热通路,同时剥离强度和耐热性良好。
附图说明
图1为实施例2~5的图案化涂覆铜箔示意图,其中图1a为实施例2的图案化涂覆铜箔Cu-P1,图1b为实施例3的图案化涂覆铜箔Cu-P2,图1c为实施例4的图案化涂覆铜箔Cu-P3,图1d为实施例5的图案化涂覆铜箔Cu-P4。
图2为实施例1的五种薄膜样片拉伸强度测试结果。
图3为实施例1的五种薄膜样片热导率测试结果。
图4为实施例2的图案化铜箔的SEM图及相应的EDS面扫描图。其中图4a、图4b为图案化铜箔的SEM图,图4c为B元素EDS面扫描图,图4d为Cu元素EDS面扫描图。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明作进一步的说明。
实施例中的原料及设备均可通过市售得到,具体如下:
铜箔,厚度18μm,长春石油化学股份有限公司;
六方氮化硼,RH-A,>99%,丹东日近科技有限公司;
二氢杨梅素,98%,西安天丰生物科技有限公司;
胆酸钠,试剂级,上海麦克林生化科技有限公司;
氧化锆球磨罐,100ml,QM-ISP行星式球磨机配件,南京大学仪器厂。
除非特别说明,本发明采用的试剂、方法和设备为本技术领域常规试剂、方法和设备。
实施例1
本实施例分别提供4种含不同含量的二氢杨梅素改性六方氮化硼微米片的聚酰亚胺复合薄膜(h-BN@DMY-200℃/PI复合薄膜),并与纯聚酰亚胺薄膜对比,以确定聚酰亚胺双面挠性导热覆铜板中二氢杨梅素改性六方氮化硼微米片的最佳添加量。
聚酰亚胺复合薄膜的制备方法如下:
S1.将100份六方氮化硼(h-BN)超声分散于质量浓度为50mg/ml的二氢杨梅素-乙醇溶液1000份中,室温下搅拌反应24小时,过滤,70℃真空干燥12h即得到二氢杨梅素改性六方氮化硼微米片(h-BN@DMY),将h-BN@DMY于200℃下热处理4h,得到热处理后的二氢杨梅素改性六方氮化硼微米片(h-BN@DMY-200℃)。
S2.将4,4’-二氨基二苯醚(ODA)和二苯醚四甲酸二酐(ODPA)分别在80℃和160℃干燥5h和3h,取出后密封保存备用。称取0.01mol ODA室温下溶解于10ml N-甲基吡咯烷酮,将其置于5℃低温反应槽中恒温,称取0.01mol ODPA分三次加入其中,适量补充溶剂,加完后5℃反应4h,制备得到聚酰亚胺酸溶液(PAA溶液),调控其固含量为13%。
S3.取五份PAA溶液,分别向其加入0wt%、10wt%、20wt%、30wt%和40wt%的h-BN@DMY-200℃,搅拌使其分散均匀,得到五份溶液样品,使用迈耶棒将五份溶液样品分别涂覆在玻璃板上,涂膜厚度为200μm,按程序升温除去溶剂并高温热亚胺化,热亚胺化温度为180℃、210℃、240℃、270℃和300℃梯度升温,每个温度保持30min。得到纯聚酰亚胺(PI)薄膜和10wt%、20wt%、30wt%、40wt%h-BN@DMY-200℃/PI复合薄膜共五个薄膜样品。
实施例2
本实施例提供一种聚酰亚胺双面挠性导热覆铜板,该聚酰亚胺双面挠性导热覆铜板的制备方法如下:
S1.胆酸钠改性六方氮化硼纳米片(BNNS@SC)的制备:
称取2份六方氮化硼粉末置于氧化锆球磨罐中,加入10份胆酸钠水溶液(0.1%)和68份氧化锆球,在200rpm下,球磨12h。使用胆酸钠-叔丁醇/水(胆酸钠0.1%,叔丁醇60%)溶液洗出球磨后粉末置于烧杯中,250W超声3h,超声后混合液用3000rpm离心分离20min,取上层悬浮液过滤,洗涤,烘干,即得到BNNS@SC。
S2.二氢杨梅素改性六方氮化硼微米片(h-BN@DMY-200℃)的制备:
将100份六方氮化硼(h-BN)超声分散于质量浓度为50mg/ml的二氢杨梅素-乙醇溶液1000份中,室温下搅拌反应24小时,过滤,70℃真空干燥12h即得到二氢杨梅素改性六方氮化硼微米片h-BN@DMY,将h-BN@DMY于200℃下热处理4h,得到热处理后的二氢杨梅素改性六方氮化硼微米片h-BN@DMY-200℃。
S3.图案化涂覆铝箔:
称取5份固含量为22%的热塑性聚酰亚胺粘接剂溶液(TPI)溶解于20份的N-甲基吡咯烷酮中,再称取9.35份BNNS@SC分散于其中,BNNS@SC和TPI的质量比为8.5∶1,室温下搅拌3h使其分散均匀即得到涂膜液。
将掩膜贴于铜箔粗糙面,掩膜的图案为平行直条纹,条纹宽度为1mm,条纹间隔为4mm,使用100μm的迈耶棒在掩膜外层涂覆涂膜液,130℃烘干,撕去掩膜即得图案化涂覆铜箔Cu-P1,如图1a。
S4.聚酰亚胺基体混合溶液的制备:
根据实施例1中的制备方法S2步骤,制备得到PAA溶液,将h-BN@DMY-200℃以30wt%溶于PAA溶液,得到30wt%h-BN@DMY-200℃/PAA溶液,即聚酰亚胺基体混合溶液。
S5.聚酰亚胺双面挠性导热覆铜板的制备:
使用厚度为150μm的迈耶棒将30wt%h-BN@DMY-200℃/PAA溶液涂覆在Cu-P1的图案面,得到单面聚酰亚胺铜箔;
将两块单面聚酰亚胺铜箔的涂覆面叠合,使其涂覆图案重叠,按程序升温进行热压和热亚胺化,得到聚酰亚胺双面挠性导热覆铜板。
其中热亚胺化的温度为180℃、210℃、240℃、270℃和300℃梯度升温,每个温度保持30min。
实施例3
本实施例提供一种聚酰亚胺双面挠性导热覆铜板,该聚酰亚胺双面挠性导热覆铜板的制备方法与实施例2的区别在于,步骤S3中掩膜的图案为平行直条纹,条纹镂空宽度为1mm,条纹间隔为9mm,撕去掩膜后得图案化涂覆铜箔Cu-P2,如图1b。
实施例4
本实施例提供一种聚酰亚胺双面挠性导热覆铜板,该聚酰亚胺双面挠性导热覆铜板的制备方法与实施例2的区别在于,步骤S3中掩膜的图案为圆形图案,圆形镂空直径为1mm,圆形图案的圆形间距为4mm,撕去掩膜后得图案化涂覆铜箔Cu-P3,如图1c。
实施例5
本实施例提供一种聚酰亚胺双面挠性导热覆铜板,该聚酰亚胺双面挠性导热覆铜板的制备方法与实施例2的区别在于,步骤S3中掩膜的图案为圆形图案,圆形镂空直径为1mm,圆形图案的圆形间距为9mm,撕去掩膜后得图案化涂覆铜箔Cu-P4,如图1d。
实施例6
本实施例提供一种聚酰亚胺双面挠性导热覆铜板,该聚酰亚胺双面挠性导热覆铜板的制备方法与实施例2的区别在于,步骤S3中,称取5份固含量为22%的TPI溶液溶解于20份的N-甲基吡咯烷酮,再称取7.7份BNNS@SC分散于其中,BNNS@SC和TPI的质量比为7∶1。
实施例7
本实施例提供一种聚酰亚胺双面挠性导热覆铜板,该聚酰亚胺双面挠性导热覆铜板的制备方法与实施例2的区别在于,步骤S3中,称取5份固含量为22%的TPI溶液溶解于20份的N-甲基吡咯烷酮,再称取9.9份BNNS@SC分散于其中,BNNS@SC和TPI的质量比为9∶1。
实施例8
本实施例提供一种聚酰亚胺双面挠性导热覆铜板,该聚酰亚胺双面挠性导热覆铜板的制备方法与实施例2的区别在于,步骤S3中,使用50μm的迈耶棒在掩膜外层涂覆涂膜液。
实施例9
本实施例提供一种聚酰亚胺双面挠性导热覆铜板,该聚酰亚胺双面挠性导热覆铜板的制备方法与实施例2的区别在于,步骤S3中,使用150μm的迈耶棒在掩膜外层涂覆涂膜液。
实施例10
本实施例提供一种聚酰亚胺双面挠性导热覆铜板,该聚酰亚胺双面挠性导热覆铜板的制备方法与实施例2的区别在于,胆酸钠改性六方氮化硼纳米片均替换为等重量的二氢杨梅素改性六方氮化硼微米片。
对比例1
本对比例提供一种聚酰亚胺双面挠性导热覆铜板,该聚酰亚胺双面挠性导热覆铜板的制备方法包括以下步骤:
使用150μm的迈耶棒将PAA溶液涂覆在两片铜箔上,130℃去除溶剂,得到两块单面涂覆铜箔;
将两块单面涂覆铜箔的涂覆面叠合,按程序升温进行热压和热亚胺化,得到聚酰亚胺双面挠性覆铜板。
其中热亚胺化的温度为180℃、210℃、240℃、270℃和300℃梯度升温,每个温度保持30min。
对比例2
本对比例提供一种聚酰亚胺双面挠性导热覆铜板,该聚酰亚胺双面挠性导热覆铜板的制备方法包括以下步骤:
使用150μm的迈耶棒将30wt%h-BN@DMY-200℃/PAA溶液涂覆在两片铜箔上,130℃去除溶剂,得到两块单面涂覆铜箔;
将两块单面涂覆铜箔的涂覆面叠合,按程序升温进行热压和热亚胺化,得到聚酰亚胺双面挠性覆铜板。
其中热亚胺化的温度为180℃、210℃、240℃、270℃和300℃梯度升温,每个温度保持30min。
对比例3
本对比例提供一种聚酰亚胺双面挠性导热覆铜板,该聚酰亚胺双面挠性导热覆铜板的制备方法与实施例2的区别在于,步骤S4中聚酰亚胺基体混合溶液中h-BN@DMY-200℃的添加量为0wt%。
性能测试(一)h-BN@DMY-200℃的最佳添加量
对实施例1中的五个薄膜样品进行拉伸强度、断裂伸长率、导热率的检测。
检测方法如下:
拉伸强度和断裂伸长率:采用深圳市新三思材料检测有限公司的CMT6103型万能拉伸试验机,对样品力学性能进行测试与表征,拉伸速率为50mm/min。
面内和面外导热率:采用德国耐驰公司的激光法导热仪,测试样品的面外和面内热扩散系数α,采用示差扫描量热仪和密度天平分别测试其比热容Cp和密度ρ,然后根据公式k=Cp·ρ·α计算其面内和面外导热系数。
测试结果如图2和图3。
纯PI薄膜的拉伸强度为119.51MPa,断裂伸长率为11.84%,面外热导率为0.15W·m-1·K-1,随着氮化硼含量的增加,导热复合材料的拉伸强度和断裂伸长率都略有降低,但导热性能逐渐提升;当h-BN@DMY-200℃含量为30wt%时,其拉伸强度为98.85MPa,断裂伸长率为8.93%,面内热导率为2.56W·m-1·K-1,面外热导率为0.57W·m-1·K-1,证明此时材料兼具良好的力学性能和导热性能;当h-BN@DMY-200℃含量为40%时,其面内热导率达到4.09W·m-1·K-1,面外热导率达到0.67W·m-1·K-1,但由于此时氮化硼含量较多,容易产生缺陷,导致材料力学性能较差。
因此,在聚酰亚胺双面挠性导热覆铜板的制备过程中,聚酰亚胺基体混合溶液中h-BN@DMY-200℃的最佳添加量为30wt%。
(二)聚酰亚胺双面挠性导热覆铜板形貌表征
对实施例2中制备的图案化涂覆铜箔Cu-P1进行SEM扫描及相应的EDS面扫描,结果如图4。
由图4a可以看出,撕去掩膜后胆酸钠改性氮化硼纳米片膜能够均匀的粘结在铜箔表面。图4b显示,使用厚度为100μm的迈耶棒涂覆涂膜液时,铜箔表面的涂膜厚度约为20μm。由图4c、4d可知,在图案化涂覆铜箔表面,图案化涂覆氮化硼纳米片膜的区域,铜箔几乎被氮化硼纳米片膜覆盖,因此铜元素的分布较少,而硼元素的分布比较多。
(三)应用性测试
对实施例2~10及对比例1~3制备的聚酰亚胺双面挠性导热覆铜板进行性能测试。
具体的测试方法如下:
面内和面外导热率:采用德国耐驰公司的激光法导热仪,测试样品的面外和面内热扩散系数α,采用示差扫描量热仪和密度天平分别测试其比热容Cp和密度ρ,然后根据公式k=Cp·ρ·α计算其面内和面外导热系数。
剥离强度:采用深圳市新三思材料检测有限公司的CMT6103型万能拉伸试验机,并根据国标GB/T 2791-1995测试覆铜板的剥离强度;
覆铜板样条尺寸为200×25mm2,拉伸速度为50mm/min,有效剥离长度至少为100mm,剥离强度计算公式σ=F/B(F为剥离力,B为试样宽度,σ为剥离强度)。实施例2~10及对比例1~3制备的聚酰亚胺双面挠性导热覆铜板的测试结果见表1。
表1实施例2~10及对比例1~3性能测试结果
由表1可得,对比例1为纯的PI覆铜板,其未经图案化涂覆,也没有添加氮化硼,该PI覆铜板的面内和面外热导率分别为0.18和0.15W·m-1·K-1,剥离强度为1.29N·mm-1。对比例2中,铜箔表面没有经过图案化涂覆,其面内和面外热导率分别为2.56和0.57W·m-1·K-1,剥离强度为1.05N·mm-1。对比例3中,铜箔表面经图案化涂覆,但聚酰亚胺基体混合溶液中不添加h-BN@DMY-200℃,其面内和面外热导率分别为0.52和1.57W·m-1·K-1,剥离强度为1.08N·mm-1。
实施例2~10制备的酰亚胺双面挠性导热覆铜板,其面内导热率均≥5.5W·m-1·K-1,面外导热率均≥1.0W·m-1·K-1,具有优异的导热性能;其剥离强度均≥0.89N·mm-1,与对比例1~3相比有些微下降,但属于可接受的范围。
对于实施例2~5,在4种不同图案的涂覆条件下,制备的聚酰亚胺双面挠性导热覆铜板的面内热导率分别为5.72、5.65、6.02和5.87W·m-1·K-1,面外热导率分别为1.29、1.28、1.29和1.27W·m-1·K-1。实施例2~5制备的聚酰亚胺双面挠性导热覆铜板面,与对比例1相比,面内热导率提高了约30倍,面外热导率提高了约9倍;与对比例2相比,面内导热率和面外导热率均提高了约2倍;与对比例3相比,面内和面外热导率分别提高了约2倍和约4倍。
这说明面外和面外导热通路具有一定的协同效应,结合后能同时提高聚酰亚胺双面挠性导热覆铜板的面内外热导率。虽然填料的引入使得最终覆铜板的剥离强度都略有降低,但是降低程度较小,属于可接受的范围,且不同的图案化对其剥离强度影响较小。
实施例10中,将BNNS@SC替换为等质量的h-BN@DMY-200℃,其导热性能和剥离强度与实施例2相似,证明BNNS@SC可以被相对更易大规模制备的h-BN@DMY-200℃替换,从而能够进一步拓宽本专利聚酰亚胺双面挠性导热覆铜板在实际工业生产中的应用。
显然,本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例,而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说,在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种聚酰亚胺双面挠性导热覆铜板的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:
S1.将胆酸钠改性六方氮化硼纳米片和热塑性聚酰亚胺胶粘剂分散于有机溶剂中,得到涂膜液;其中所述胆酸钠改性六方氮化硼纳米片和热塑性聚酰亚胺胶粘剂的质量比为7~9∶1;
S2.将二氢杨梅素改性六方氮化硼微米片分散于聚酰亚胺酸溶液中,得到聚酰亚胺基体混合溶液;所述二氢杨梅素改性六方氮化硼微米片占聚酰亚胺基体混合溶液的10~40wt.%;
S3.将具有镂空图案的掩膜贴在铜箔表面,在掩膜外层涂覆涂膜液,烘干后剥去掩膜,得到图案化涂覆铜箔;
S4.在图案化涂覆铜箔的图案面涂覆聚酰亚胺基体混合溶液,得到单面聚酰亚胺铜箔;
S5.将两块单面聚酰亚胺铜箔的涂覆面叠合,使其涂覆图案重叠,经过热压和热亚胺化,得到聚酰亚胺双面挠性导热覆铜板。
2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,所述镂空图案的掩膜是条纹镂空图案掩膜或圆形镂空图案掩膜。
3.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤S1中所述胆酸钠改性六方氮化硼纳米片可以用二氢杨梅素改性六方氮化硼微米片同质量替换。
4.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤S2中所述二氢杨梅素改性六方氮化硼微米片与聚酰亚胺酸溶液的质量比为30wt.%。
5.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤S3中所述涂覆涂膜液为使用厚度50~150μm的迈耶棒涂覆。
6.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤S4中所述涂覆聚酰亚胺基体混合溶液为使用厚度150μm的迈耶棒涂覆。
7.一种聚酰亚胺双面挠性导热覆铜板,其特征在于,所述聚酰亚胺双面挠性导热覆铜板通过权利要求1~6任一所述制备方法制备得到。
8.权利要求7所述聚酰亚胺双面挠性导热覆铜板在电子封装领域的应用。
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