CN212266897U - 一种高耐电压金属基覆铜箔层压板 - Google Patents

一种高耐电压金属基覆铜箔层压板 Download PDF

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Abstract

本实用新型公开了一种高耐电压金属基覆铜箔层压板,包括依次叠加设置的铜箔层、绝缘层以及金属基层;所述绝缘层包括至少一个导热胶层对;所述导热胶层对包括相邻叠加设置的两层导热胶;本实用新型绝缘层中相邻叠加设置的导热胶层对在金属基覆铜箔层压板热压成型的过程中可以熔融、流动使绝缘层内部气孔、缝隙得到充分填充,从而降低了在高压情况下,导电离子通过微气孔击穿金属基覆铜箔层压板的几率,金属基覆铜箔层压板的耐高压性能得到明显改善,具有了良好的电气绝缘性能和极高的工作电压。

Description

一种高耐电压金属基覆铜箔层压板
技术领域
本实用新型涉及印制电路板技术领域,尤其涉及一种高耐电压金属基覆铜箔层压板。
背景技术
随着新能源、电子信息产业的飞跃发展,作为电子信息产业基础材料的覆铜箔层压板,尤其是要求具有良好的导热性能的金属基板和精密贴装、封装基板等需求也不断增长,对其质量要求也越来越高。涂胶是制造覆铜箔层压板中各种膜状材料的重要工序。现有的涂胶工艺常采用逗号涂覆设备实现。
随着环保能源科技、电子信息产业的高速发展,作为电子产品基础材料的覆铜箔层压板尤其是金属基覆铜箔层压板因其具有良好的导热性能、优越的性价比而被广泛应用,特别是在大功率电源、TV背光源、汽车电子、功率模组等方面。这些产品除了要求快速、高效地将元器件、芯片产生的积聚废热快速地传递散发出去有效降低PCB板、元器件的温度,保持稳定的电子电气性能,也要求基板具有极高的耐电压性能,能够在高压情况之下长期工作。
如图1-3所示,常用的金属基覆铜箔层压板包括依次叠加设置的铜箔层100、绝缘层200以及金属基层300;其中,图1中的绝缘层200由一张半固化片组成,所述半固化片包括玻璃布213以及涂敷在玻璃布两侧的第一层导热胶211和第二层导热胶212,金属基覆铜箔层压板由半固化片与铜箔层100和金属基层300经过高温高压压合而成;图2中的绝缘层由涂敷在铜箔层100上的胶液半固化后组成,金属基覆铜箔层压板由涂胶后的铜箔层100与金属基层300经过高温高压压合而成;图3中的绝缘层200由导热胶液半固化后形成的导热型胶膜组成,金属基覆铜箔层压板由导热型胶膜与铝板、铜箔经过高温高压压合而成。
由于金属基覆铜箔层压板对绝缘层的导热有较高的要求,所以用于半固化片210的导热胶液、铜箔层100中的导热胶液以及导热型胶膜的导热胶液中含有大量的、具有导热功能的无机填料。但是,在金属基覆铜箔层压板的制作过程中的涂覆、烘干,又会导致无机填料与树脂之间、树脂胶液与基材之间没有完全亲和,而使绝缘层200内部存在微气孔。在高压情况下,导电离子通过微气孔,导致金属基覆铜箔层压板容易被击穿,从而使板材的击穿电压偏低。
实用新型内容
本实用新型的目的旨在提供一种高耐电压金属基覆铜箔层压板,降低由于绝缘层中微气孔的存在,导致金属基覆铜箔层压板的击穿电压被降低的几率。
为了实现本实用新型的目的,本实用新型采用了如下技术方案:
一种高耐电压金属基覆铜箔层压板,包括依次叠加设置的铜箔层、绝缘层以及金属基层;所述绝缘层包括至少一个导热胶层对;所述导热胶层对包括相邻叠加设置的两层导热胶。
作为具体的实施方式,所述绝缘层包括叠加设置在铜箔层与金属基层之间的至少两个半固化片;所述半固化片由玻璃布浸涂导热胶液后烘焙制成,包括玻璃布以及涂覆在玻璃布两侧的第一层导热胶以及第二层导热胶;相邻两片半固化片接触面的胶层组成一个导热胶层对。
作为具体的实施方式,所述绝缘层包括设置在铜箔层与金属基层之间的半固化片;所述半固化片由玻璃布浸涂导热胶液后烘焙制成,包括玻璃布以及涂覆在玻璃布两侧的第一层导热胶以及第二层导热胶;所述第一层导热胶和第二层导热胶分别朝向铜箔层和金属基层;所述铜箔层靠近所述第一层导热胶的一侧设有第三层导热胶,所述金属基层靠近所述第二层导热胶的一侧设有第四层导热胶,所述第一层导热胶与所述第三层导热胶组成第一个导热胶层对,所述第二层导热胶与所述第四层导热胶组成第二个导热胶层对。
作为具体的实施方式,所述绝缘层包括设置在铜箔层与金属基层之间的半固化片;所述半固化片由玻璃布浸涂导热胶液后烘焙制成,包括玻璃布以及涂覆在玻璃布两侧的第一层导热胶以及第二层导热胶;所述第一层导热胶和第二层导热胶分别朝向铜箔层和金属基层;所述铜箔层靠近所述第一层导热胶的一侧设有第三层导热胶,所述第一层导热胶与所述第三层导热胶组成第一个导热胶层对。
作为具体的实施方式,所述绝缘层包括设置在铜箔层与金属基层之间的半固化片;所述半固化片由玻璃布浸涂导热胶液后烘焙制成,包括玻璃布以及涂覆在玻璃布两侧的第一层导热胶以及第二层导热胶;所述第一层导热胶和第二层导热胶分别朝向铜箔层和金属基层;所述金属基层靠近所述第二层导热胶的一侧设有第四层导热胶,所述第二层导热胶与所述第四层导热胶组成第二个导热胶层对。
作为具体的实施方式,所述铜箔层靠近所述金属基层的一侧设有第三层导热胶;所述金属基层靠近所述铜箔层的一侧设有第四层导热胶;所述第三层导热胶与所述第四层导热胶组成一个导热胶层对。
作为具体的实施方式,所述第三层导热胶由涂覆在铜箔毛面的导热胶液烘焙制成,或,由导热型胶膜覆在铜箔毛面形成,所述导热型胶膜由涂覆在载体上的导热胶液烘焙制成。
作为具体的实施方式,所述第四层导热胶由涂覆在金属基层毛面的导热胶液烘焙制成,或,由导热型胶膜覆在金属基层毛面形成,所述导热型胶膜由涂覆在载体上的导热胶液烘焙制成。
作为具体的实施方式,所述金属基层为铝板;所述铜箔层为电解铜箔。
本实用新型的有益效果:
本实用新型绝缘层中相邻叠加设置的导热胶层对在金属基覆铜箔层压板热压成型的过程中可以熔融、流动使绝缘层内部气孔、缝隙得到充分填充,从而降低了在高压情况下,导电离子通过微气孔击穿金属基覆铜箔层压板的几率,金属基覆铜箔层压板的耐高压性能得到明显改善,具有了良好的电气绝缘性能和极高的工作电压。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例,下面对实施例中所需要使用的附图做简单的介绍。下面描述中的附图仅仅是本实用新型中的实施例,对于本领域的普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他附图。
图1是现有技术中由铜箔层、半固化片以及金属基板组成的金属基覆铜箔层压板的结构示意图;
图2是现有技术中由铜箔层、涂覆在铜箔层上的导热胶液以及金属基板组成的金属基覆铜箔层压板的结构示意图;
图3是现有技术中由铜箔层、导热型胶膜以及金属基板组成的金属基覆铜箔层压板的结构示意图;
图4是本实用新型实施例一提供的金属基覆铜箔层压板的结构示意图;
图5是本实用新型实施例二提供的金属基覆铜箔层压板的结构示意图;
图6是本实用新型实施例三提供的金属基覆铜箔层压板的结构示意图;
图7是本实用新型实施例四提供的金属基覆铜箔层压板的结构示意图;
图8是本实用新型实施例五提供的金属基覆铜箔层压板的结构示意图;
附图标记说明:100-铜箔层,211-第一层导热胶,212-第二层导热胶, 221-第三层导热胶,222-第四层导热胶,210-半固化片,220-导热胶层对, 200-绝缘层,300-金属基层。
具体实施方式
下面结合附图,对本实用新型进行详细的说明。
为了使本实用新型的目的、技术方案、优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型,并不用于限定本实用新型。
实施例一
如图4所示,一种高耐电压金属基覆铜箔层压板,包括依次叠加设置的铜箔层100、绝缘层200以及金属基层300;绝缘层200包括至少一个导热胶层对220,导热胶层对220包括相邻叠加设置的两层导热胶。
如图4所示,在本实施例中,绝缘层200包括叠加设置在铜箔层100 与金属基层300之间的两个半固化片210,半固化片210由玻璃布213浸涂导热胶液后烘焙制成,包括玻璃布213以及涂覆在玻璃布213两侧的第一层导热胶211以及第二层导热胶212,相邻两片半固化片210接触面的胶层组成一个导热胶层对220。
在其它实施例中,叠加设置在铜箔层100与金属基层300之间的半固化片210的数量大于等于三片;相邻两片半固化片210接触面的胶层组成一个导热胶层对220。
涂覆在玻璃布213上的导热胶液(树脂胶液)采用导热FR-4胶液;玻璃布213的型号采用101、106、1078、1080、2113、2313、2116中的一种 (在本实施例中,玻璃布213的型号为1080);半固化片210浸涂导热胶液烘焙固化成型后的厚度范围为45-130um;铜箔为电解铜箔,厚度范围为 12um-175um;金属基层为铝板。
在本实施例中,至少两张半固化片210叠加后,上、下两个面分别覆上铜箔层100和金属基层300;然后,经过热压成型,得到本实施例中的高耐电压金属基覆铜箔层压板。
在本实施例中,绝缘层200中相邻叠加设置的导热胶层对220在金属基覆铜箔层压板热压成型的过程中可以熔融、流动使绝缘层200内部气孔、缝隙得到充分填充,从而降低了在高压情况下,导电离子通过微气孔击穿金属基覆铜箔层压板的几率,金属基覆铜箔层压板的耐高压性能得到明显改善,具有了良好的电气绝缘性能和极高的工作电压。
在本实施例中,将铜箔层100和金属基层之间叠加设置至少两个半固化片210组成的金属基覆铜箔层压板记为双P型金属基覆铜箔层压板。
实施例二
如图5所示,本实施例与实施例一的区别在于:半固化片210的数量为一片;第一层导热胶211和第二层导热胶212分别朝向铜箔层100和金属基层300;铜箔层100靠近所述第一层导热胶211的一侧设有第三层导热胶221,金属基层靠近第二层导热胶212的一侧设有第四层导热胶222,第一层导热胶211与第三层导热胶221叠加组成第一个导热胶层对220,第二层导热胶212与第四层导热胶222页组成第二个导热胶层对220。
在本实施例中,第三层导热胶221由涂覆在铜箔层100毛面的导热胶液,经过高温烘烤,形成半固化状态制成,导热胶液形成半固化状态时,铜箔层100与导热胶液的厚度之和范围为50-160um。
在其它实施例中,第三层导热胶221由导热型胶膜覆在铜箔层100毛面形成,导热型胶膜100由涂覆在载体PET离型膜上的经过高温烘烤,形成半固化状态制成,导热型胶膜的厚度范围为40-150um,将导热型胶膜覆在铜箔上时,需要把载体PET离型膜撕掉。
在本实施例中,第四层导热胶222由导热型胶膜覆在铜箔层100毛面形成,导热型胶膜100由涂覆在载体PET离型膜上的经过高温烘烤,形成半固化状态制成,导热型胶膜的厚度范围为40-150um,将导热型胶膜覆在金属基层300上时,需要把载体PET离型膜撕掉。
在其它实施例中,第四层导热胶222由涂覆在金属基层300毛面的导热胶液,经过高温烘烤,形成半固化状态制成。
在本实施例中,至少两张半固化片210叠加后,上、下两个面分别第三层导热胶221和第四层导热胶222,进而覆上铜箔层100和金属基层300;最后经过热压成型,得到本实施例中的高耐电压金属基覆铜箔层压板。
在本实施例中,第三层导热胶和第四层导热胶中的导热胶液(树脂胶液)采用涂胶专用胶液。
实施例三
如图6所示,本实施例与实施例二的区别在于:绝缘层200不包括第四导电胶层222;铜箔层100靠近第一层导热胶211的一侧设有第三层导热胶221,第一层导热胶211与第三层导热胶221叠加组成第一个导热胶层对 220;第二层导热胶覆上金属基层300。
在本实施例中,铜箔层100与半固化片210叠加在一起后,半固化片的另一面覆上金属基层300,经过热压成型后得到本实施例中的高耐电压金属基覆铜箔层压板。
在本实施例中,将铜箔层100上涂覆导热胶液后,与半固化片210叠加,再覆上金属基层300组成的金属基覆铜箔层压板记为T+P型金属基覆铜箔层压板。
实施例四
如图7所示,本实施例与实施例二的区别在于:绝缘层200不包括第三导电胶层211;金属基层300靠近第二层导热胶212的一侧设有第四层导热胶222,第二层导热胶212与第四层导热胶222页组成第二个导热胶层对 220;第一层导热胶211覆上铜箔层100。
在本实施例中,铜箔层100与半固化片210叠加在一起后,半固化片的另一面覆上金属基层300,经过热压成型后得到本实施例中的高耐电压金属基覆铜箔层压板。
实施例五
如图8所示,本实施例与实施例一或实施例二或实施例三或实施例四或实施例五的区别在于:绝缘层200不包括半固化片210;铜箔层100靠近金属基层300的一侧设有第三层导热胶221;金属基层300靠近铜箔层100 的一侧设有第四层导热胶222;第三层导热胶221与第四层导热胶222叠加组成一个导热胶层对220。
在本实施例中,第三层导热胶221由涂覆在铜箔层100毛面的导热胶液,经过高温烘烤,形成半固化状态制成,导热胶液形成半固化状态时,铜箔层100与导热胶液的厚度之和范围为50-160um;第四层导热胶222由导热型胶膜覆在铜箔层100毛面形成,导热型胶膜100由涂覆在载体PET 离型膜上的经过高温烘烤,形成半固化状态制成,导热型胶膜的厚度范围为40-150um,将导热型胶膜覆在金属基层300上时,需要把载体PET离型膜撕掉。
在其它实施例中,第三层导热胶221由导热型胶膜覆在铜箔层100毛面形成,导热型胶膜100由涂覆在载体PET离型膜上的经过高温烘烤,形成半固化状态制成,导热型胶膜的厚度范围为40-150um,将导热型胶膜覆在铜箔上时,需要把载体PET离型膜撕掉。
在其它实施例中,第四层导热胶222由涂覆在金属基层300毛面的导热胶液,经过高温烘烤,形成半固化状态制成。
在本实施例中,铜箔层100与导热型胶膜组成的第四层导热胶叠层在一起后,第四层导热胶叠层的另一面覆上金属基层300,经过热压成型后,得到本实施例中的高耐电压金属基覆铜箔层压板。
在本实施例中,将铜箔层100上涂覆导热胶液后,与导热型胶膜叠层,再覆上金属基层300组成的金属基覆铜箔层压板记为T+M型金属基覆铜箔层压板。
实施例六
本实施例与实施例一或实施例二或实施例三或实施例四或实施例五的区别在于:所述导热胶液的原料配方较佳地为下述配方中的任一种:配方一:以质量份计,树脂为450-460份的酚醛环氧树脂,固化剂为8-9份的乙二胺,固化促进剂为0.2-0.3份的苄基-2-苯胺,溶剂为105-115份的丙酮,无机填料为15%-20%的氮化铝;配方二:以质量份计,树脂为480-490 份的双酚A型环氧树脂,固化剂为10-12份的2-氨基-2-苯甲烷,固化促进剂为0.2-0.3份的2-甲基咪唑,溶剂为95-105份的二甲基甲酰胺,无机填料为25%-30%的碳化硅;配方三:以质量份计,树脂为490-500份的溴化环氧树脂,固化剂为10-12份的邻苯二甲酸酐,固化促进剂为0.2-0.3 份的三乙醇胺,溶剂为95-105份的乙二醇甲醚,无机填料为35%-40%的氮化硼;配方四:以质量份计,树脂为450-460份的双马来酸酐树脂,固化剂为10-12份的2-氨基-2-苯甲烷,固化促进剂为0.2-0.3份的2-十一烷基咪唑,溶剂为95-105份的甲基异丁基甲酮,无机填料为50%-55%的氮化铝;配方五:以质量份计,树脂为450-460份的聚氨酯树脂,固化剂为 8-10份的2-氨基-2-苯酚,固化促进剂为0.2-0.3份的2-苯基-4-甲基咪唑,溶剂为95-105份的丙二醇甲醚,无机填料为70%-75%的氧化铍。
以上所述仅是本实用新型的优选实施例,本实用新型的保护范围并不仅局限于上述实施例,凡属于本实用新型思路下的技术方案均属于本实用新型的保护范围。应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本实用新型原理前提下的若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (12)

1.一种高耐电压金属基覆铜箔层压板,包括依次叠加设置的铜箔层、绝缘层以及金属基层;其特征在于:所述绝缘层包括至少一个导热胶层对;所述导热胶层对包括相邻叠加设置的两层导热胶;所述绝缘层包括叠加设置在铜箔层与金属基层之间的至少两个半固化片;所述半固化片由玻璃布浸涂导热胶液后烘焙制成,包括玻璃布以及涂覆在玻璃布两侧的第一层导热胶以及第二层导热胶;相邻两片半固化片接触面的胶层组成一个导热胶层对。
2.根据权利要求1所述的高耐电压金属基覆铜箔层压板,其特征在于:所述金属基层为铝板;所述铜箔层为电解铜箔。
3.一种高耐电压金属基覆铜箔层压板,包括依次叠加设置的铜箔层、绝缘层以及金属基层;其特征在于:所述绝缘层包括至少一个导热胶层对;所述导热胶层对包括相邻叠加设置的两层导热胶;所述绝缘层包括设置在铜箔层与金属基层之间的半固化片;所述半固化片由玻璃布浸涂导热胶液后烘焙制成,包括玻璃布以及涂覆在玻璃布两侧的第一层导热胶以及第二层导热胶;所述第一层导热胶和第二层导热胶分别朝向铜箔层和金属基层;所述铜箔层靠近所述第一层导热胶的一侧设有第三层导热胶,所述金属基层靠近所述第二层导热胶的一侧设有第四层导热胶,所述第一层导热胶与所述第三层导热胶组成第一个导热胶层对,所述第二层导热胶与所述第四层导热胶组成第二个导热胶层对。
4.根据权利要求3所述的高耐电压金属基覆铜箔层压板,其特征在于:所述第三层导热胶由涂覆在铜箔毛面的导热胶液烘焙制成,或,由导热型胶膜覆在铜箔毛面形成,所述导热型胶膜由涂覆在载体上的导热胶液烘焙制成。
5.根据权利要求3所述的高耐电压金属基覆铜箔层压板,其特征在于:所述第四层导热胶由涂覆在金属基层毛面的导热胶液烘焙制成,或,由导热型胶膜覆在金属基层毛面形成,所述导热型胶膜由涂覆在载体上的导热胶液烘焙制成。
6.根据权利要求3所述的高耐电压金属基覆铜箔层压板,其特征在于:所述金属基层为铝板;所述铜箔层为电解铜箔。
7.一种高耐电压金属基覆铜箔层压板,包括依次叠加设置的铜箔层、绝缘层以及金属基层;其特征在于:所述绝缘层包括至少一个导热胶层对;所述导热胶层对包括相邻叠加设置的两层导热胶;所述绝缘层包括设置在铜箔层与金属基层之间的半固化片;所述半固化片由玻璃布浸涂导热胶液后烘焙制成,包括玻璃布以及涂覆在玻璃布两侧的第一层导热胶以及第二层导热胶;所述第一层导热胶和第二层导热胶分别朝向铜箔层和金属基层;所述铜箔层靠近所述第一层导热胶的一侧设有第三层导热胶,所述第一层导热胶与所述第三层导热胶组成第一个导热胶层对。
8.根据权利要求7所述的高耐电压金属基覆铜箔层压板,其特征在于:所述第三层导热胶由涂覆在铜箔毛面的导热胶液烘焙制成,或,由导热型胶膜覆在铜箔毛面形成,所述导热型胶膜由涂覆在载体上的导热胶液烘焙制成。
9.根据权利要求7所述的高耐电压金属基覆铜箔层压板,其特征在于:所述金属基层为铝板;所述铜箔层为电解铜箔。
10.一种高耐电压金属基覆铜箔层压板,包括依次叠加设置的铜箔层、绝缘层以及金属基层;其特征在于:所述绝缘层包括至少一个导热胶层对;所述导热胶层对包括相邻叠加设置的两层导热胶;所述绝缘层包括设置在铜箔层与金属基层之间的半固化片;所述半固化片由玻璃布浸涂导热胶液后烘焙制成,包括玻璃布以及涂覆在玻璃布两侧的第一层导热胶以及第二层导热胶;所述第一层导热胶和第二层导热胶分别朝向铜箔层和金属基层;所述金属基层靠近所述第二层导热胶的一侧设有第四层导热胶,所述第二层导热胶与所述第四层导热胶组成第二个导热胶层对。
11.根据权利要求10所述的高耐电压金属基覆铜箔层压板,其特征在于:所述第四层导热胶由涂覆在金属基层毛面的导热胶液烘焙制成,或,由导热型胶膜覆在金属基层毛面形成,所述导热型胶膜由涂覆在载体上的导热胶液烘焙制成。
12.根据权利要求10所述的高耐电压金属基覆铜箔层压板,其特征在于:所述金属基层为铝板;所述铜箔层为电解铜箔。
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