一種高導(dǎo)熱覆銅金屬基板及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及LED金屬基板制作技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種高導(dǎo)熱覆銅金屬基板及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來LED以節(jié)能、環(huán)保、壽命長、體積小等優(yōu)點成為世界所矚目。隨著我國“十城萬盞” LED路燈示范推廣項目的相繼展開，LED大規(guī)模應(yīng)用已成為時代潮流。眾所周知，LED在工作中，只有15%?25%的電能轉(zhuǎn)換為光能，其余幾乎都轉(zhuǎn)為熱能消耗，導(dǎo)致LED器件溫度升高，嚴(yán)重影響LED的質(zhì)量和使用壽命。金屬基覆銅箔板以其優(yōu)異的散熱性、電性能和優(yōu)良的機械加工性在眾多LED基板材料中脫穎而出，成為LED電氣互聯(lián)和散熱用基板的主要材料。覆銅金屬基板是由銅箔、絕緣層和金屬板材經(jīng)熱壓技術(shù)形成的一種復(fù)合材料。傳統(tǒng)的覆銅金屬基板絕緣層是含玻纖布的FR-4半固化片，其導(dǎo)熱系數(shù)為0.25-0.3ff/m.k，不能滿足大功率LED照明的需求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為解決上述缺陷，本發(fā)明的目的是提供一種高導(dǎo)熱覆銅金屬基板，導(dǎo)熱性能良好，能滿足大功率LED照明的需求。
[0004]本發(fā)明的另一目的是提供一種高導(dǎo)熱覆銅金屬基板的制備方法。
[0005]為達到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:一種高導(dǎo)熱覆銅金屬基板，是由高導(dǎo)熱涂膠銅箔和金屬板材經(jīng)熱壓而成，所述高導(dǎo)熱涂膠銅箔包括電解銅箔，且所述高導(dǎo)熱涂膠銅箔是在所述電解銅箔的粗化面上涂覆絕緣導(dǎo)熱層經(jīng)烘焙而成，所述絕緣導(dǎo)熱層由高導(dǎo)熱樹脂制成，所述高導(dǎo)熱樹脂是由環(huán)氧樹脂、柔韌劑、陶瓷導(dǎo)熱填料、固化劑、促進劑按照一定比例和順序均勻混合而成。
[0006]進一步地，所述高導(dǎo)熱涂膠銅箔在烘焙過程中依次經(jīng)過110°C、140°C、170°C及140°C四個溫度區(qū)域。
[0007]所述環(huán)氧樹脂采用高低分子量混合制成。
[0008]所述環(huán)氧樹脂中添加有塑性增韌劑。
[0009]所述陶瓷導(dǎo)熱填料呈晶型架構(gòu)，包括三氧化二鋁、氮化鋁以及氮化硼中的一種或者幾種。
[0010]所述絕緣導(dǎo)熱層不含玻纖布。
[0011]為了保持一定的絕緣性，所述絕緣導(dǎo)熱層厚度為80um~150um。
[0012]所述電解銅箔的厚度有18um、25um、35um、70um。
[0013]一種高導(dǎo)熱覆銅金屬基板的制備方法，其特征在于包括以下步驟:
O適量的二甲基甲酰胺溶液，在攪拌時依次加入胺類固化劑和高溫固化劑，攪拌4小時以上，制成固化劑。
[0014]2)適量的丙酮和酒精以2:1的比列混合，在攪拌時依次加入一定量的增韌劑，攪拌4小時以上，制成塑化增韌劑。
[0015]3)按照比例分別加入高低兩種分子量的環(huán)氧樹脂，再依次加入固化劑和塑化增韌劑，經(jīng)過攪拌8小時和熟化8小時制成環(huán)氧樹脂。
[0016]4)加入適量的丙酮和硅烷偶聯(lián)劑攪拌均勻，根據(jù)不同導(dǎo)熱系數(shù)要求，加入一定比例的陶瓷導(dǎo)熱填料包含的三氧化二鋁、氮化硼和氮化鋁中的一種或幾種攪拌均勻后，再加入環(huán)氧樹脂，攪拌6小時即可制得不同導(dǎo)熱系數(shù)的高導(dǎo)熱樹脂。
[0017]5)在銅箔涂膠機上，根據(jù)所用銅箔的厚度和要求的膠層厚度，調(diào)節(jié)擠膠輥的間隙，按照要求依次將銅箔平整的穿過各個輥子及烘道，設(shè)定烘道各個區(qū)域的溫度并開始加溫，待溫度達到要求后，膠槽開始供膠開車，使得銅箔粗化面通過膠槽后能夠均勻的涂覆一層膠液，涂覆了一層膠液的銅箔通過擠膠輥后厚度變得均勻一致，通過不同區(qū)域溫度的烘焙，即可制得高導(dǎo)熱涂膠銅箔。
[0018]6)所述高導(dǎo)熱涂膠銅箔與金屬板材疊壓裝模，在壓力25~30kg/cm2，溫度190°C，保溫90min即可制得本發(fā)明。
[0019]本發(fā)明的有益效果是:所述絕緣導(dǎo)熱層由于不含玻纖布，所以導(dǎo)熱系數(shù)降低在0.6-2.0W/m *k之間，且耐熱性良好，擊穿電壓也有所提高，滿足了 LED的使用要求；所述環(huán)氧樹脂采用高低分子量混合制成，保證樹脂體系的耐熱性和流動性。
[0020]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明采用在電解銅箔上涂上高導(dǎo)熱樹脂，然后與金屬基板熱壓在一起，具有良好的導(dǎo)熱性能，滿足了 LED照明的需求。
【附圖說明】
[0021]下面結(jié)合附圖及實施例，對本發(fā)明的結(jié)構(gòu)及特征做進一步描述。
[0022]圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023]圖1中，1.電解銅箔，2.絕緣導(dǎo)熱層，3是金屬板材。
【具體實施方式】
[0024]參看圖1所示，一種高導(dǎo)熱覆銅金屬基板，是由高導(dǎo)熱涂膠銅箔和金屬板材3經(jīng)熱壓而成，所述高導(dǎo)熱涂膠銅箔包括電解銅箔1，且所述高導(dǎo)熱涂膠銅箔是在所述電解銅箔I的粗化面上涂覆絕緣導(dǎo)熱層2經(jīng)烘焙而成，所述絕緣導(dǎo)熱層2由高導(dǎo)熱樹脂制成，所述高導(dǎo)熱樹脂是由環(huán)氧樹脂、柔韌劑、陶瓷導(dǎo)熱填料、固化劑、促進劑按照一定比例和順序均勻混合而成。
[0025]進一步地，所述電解銅箔I涂上絕緣導(dǎo)熱層在烘焙過程中依次經(jīng)過110°C、140°C、170°C及140°C四個溫度區(qū)域烘焙6~7min成為高導(dǎo)熱涂膠銅箔，根據(jù)不同尺寸的要求，裁切備用，所述高導(dǎo)熱涂膠銅箔和處理過的金屬基材疊壓裝模，在180°C，25~30kg/cm2壓力下壓制成型。
[0026]所述環(huán)氧樹脂采用高低分子量混合制成，保證樹脂體系的耐熱性和流動性。
[0027]所述環(huán)氧樹脂中還添加有塑性增韌劑，對樹脂的耐熱性有一定的影響，當(dāng)樹脂體系中塑性增韌劑量過大時，樹脂的耐熱性下降，量較小則起不到成膜和增韌的作用，通過百余批試驗確定了樹脂體系中增韌劑的用量在3~5%，這樣既能保證樹脂的成膜和增韌性，又能保證樹脂的耐熱性滿足客戶的需求。
[0028]所述陶瓷導(dǎo)熱填料呈晶型架構(gòu)，包括三氧化二鋁、氮化鋁以及氮化硼中的一種或者幾種，根據(jù)不同的導(dǎo)熱系數(shù)能決定加入的種類和數(shù)量的多少。
[0029]所述絕緣導(dǎo)熱層不含玻纖布，所以導(dǎo)熱系數(shù)在0.6-2.0ff/m-k之間，而且耐熱性和擊穿電壓均良好，完全滿足LED的需求。
[0030]本發(fā)明中的絕緣導(dǎo)熱層是涂敷在銅箔粗化面上，膠層的厚度由擠膠輥的間隙和樹脂的粘度共同決定，當(dāng)高導(dǎo)熱樹脂的粘度一定時，擠膠輥的間隙越大，膠層越厚，當(dāng)膠層厚度達到一定值時，擠膠輥的間隙對膠層厚度不產(chǎn)生影響；當(dāng)擠膠輥的間隙一定時，高導(dǎo)熱樹脂的粘度越大，膠層厚度越大，但樹脂粘度的增大必須以樹脂在膠槽中的流動性為準(zhǔn)，粘度過大，樹脂流動性太小，會導(dǎo)致電解銅箔出現(xiàn)缺膠現(xiàn)象，為了保持一定的絕緣性，所述絕緣導(dǎo)熱層厚度確定為80um~150um。
[0031]所述電解銅箔的厚度有18um、25um、35um、70um，可以滿足不同客戶的需求。
[0032]本發(fā)明在制作時，對于所述絕緣導(dǎo)熱層的制備，先加入一定量的丙酮和硅烷偶聯(lián)劑攪拌均勻，根據(jù)不同導(dǎo)熱系數(shù)要求，在攪拌下加入一定比例量的導(dǎo)熱陶瓷粉三氧化二鋁、氮化硼和氮化鋁中的一種或幾種攪拌均勻后，加入環(huán)氧樹脂，攪拌6小時即可制得；對于所述高導(dǎo)熱涂膠銅箔的制備，在銅箔涂膠機上，按照要求依次將電解銅箔平整的穿過各個輥子及烘道，設(shè)定烘道各個區(qū)域的溫度并開始加溫，根據(jù)所用銅箔的厚度和要求的膠層厚度，調(diào)節(jié)擠膠輥的間隙，待溫度達到要求后，膠槽開始供膠開車，使得電解銅箔粗化面通過膠槽后能夠均勻的涂覆一層膠液，涂覆了一層膠液的電解銅箔通過擠膠輥后厚度變得均勻一致，通過不同區(qū)域溫度的烘焙，即可制得高導(dǎo)熱涂膠銅箔；高導(dǎo)熱涂膠銅箔與金屬板材疊壓裝模，在壓力25~30kg/cm2，溫度190°C，保溫90min即可制得高導(dǎo)熱金屬基覆銅板。
[0033]本發(fā)明采用在電解銅箔上涂上高導(dǎo)熱樹脂，然后與金屬基板熱壓在一起，具有良好的導(dǎo)熱性能，滿足了 LED照明的需求。
[0034]以上所描述的僅為本發(fā)明的較佳實施例，上述具體實施例不是對本發(fā)明的限制，凡本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員根據(jù)以上描述所做的潤飾、修改或等同替換，均屬于本發(fā)明的保護范圍。
【主權(quán)項】
1.一種高導(dǎo)熱覆銅金屬基板，其特征在于:是由高導(dǎo)熱涂膠銅箔和金屬板材經(jīng)熱壓而成，所述高導(dǎo)熱涂膠銅箔包括電解銅箔，且所述高導(dǎo)熱涂膠銅箔是在所述電解銅箔的粗化面上涂覆絕緣導(dǎo)熱層經(jīng)烘焙而成，所述絕緣導(dǎo)熱層由高導(dǎo)熱樹脂制成，所述高導(dǎo)熱樹脂是由環(huán)氧樹脂、柔韌劑、陶瓷導(dǎo)熱填料、固化劑、促進劑按照一定比例和順序均勻混合而成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高導(dǎo)熱覆銅金屬基板，其特征在于:所述高導(dǎo)熱涂膠銅箔在烘焙過程中依次經(jīng)過110°C、140°C、170°C及140°C四個溫度區(qū)域。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高導(dǎo)熱覆銅金屬基板，其特征在于:所述環(huán)氧樹脂采用高低分子量混合制成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高導(dǎo)熱覆銅金屬基板，其特征在于:所述環(huán)氧樹脂中添加有塑性增韌劑。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高導(dǎo)熱覆銅金屬基板，其特征在于:所述陶瓷導(dǎo)熱填料呈晶型架構(gòu)，包括三氧化二鋁、氮化鋁以及氮化硼中的一種或者幾種。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高導(dǎo)熱覆銅金屬基板，其特征在于:所述絕緣導(dǎo)熱層不含玻纖布。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高導(dǎo)熱覆銅金屬基板，其特征在于:所述絕緣導(dǎo)熱層厚度為80um?150um。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高導(dǎo)熱覆銅金屬基板，其特征在于:所述電解銅箔的厚度有18um、25um、35um、70umo
9.一種高導(dǎo)熱覆銅金屬基板的制備方法，其特征在于包括以下步驟: O適量的二甲基甲酰胺溶液，在攪拌時依次加入胺類固化劑和高溫固化劑，攪拌4小時以上，制成固化劑； 2)適量的丙酮和酒精以2:1的比列混合，在攪拌時依次加入一定量的增韌劑，攪拌4小時以上，制成塑化增韌劑； 3)按照比例分別加入高低兩種分子量的環(huán)氧樹脂，再依次加入固化劑和塑化增韌劑，經(jīng)過攪拌8小時和熟化8小時制成環(huán)氧樹脂； 4)加入適量的丙酮和硅烷偶聯(lián)劑攪拌均勻，根據(jù)不同導(dǎo)熱系數(shù)要求，加入一定比例的陶瓷導(dǎo)熱填料包含的三氧化二鋁、氮化硼和氮化鋁中的一種或幾種攪拌均勻后，再加入環(huán)氧樹脂，攪拌6小時即可制得不同導(dǎo)熱系數(shù)的高導(dǎo)熱樹脂； 5)在銅箔涂膠機上，根據(jù)所用銅箔的厚度和要求的膠層厚度，調(diào)節(jié)擠膠輥的間隙，按照要求依次將銅箔平整的穿過各個輥子及烘道，設(shè)定烘道各個區(qū)域的溫度并開始加溫，待溫度達到要求后，膠槽開始供膠開車，使得銅箔粗化面通過膠槽后能夠均勻的涂覆一層膠液，涂覆了一層膠液的銅箔通過擠膠輥后厚度變得均勻一致，通過不同區(qū)域溫度的烘焙，即可制得高導(dǎo)熱涂膠銅箔； 6)所述高導(dǎo)熱涂膠銅箔與金屬板材疊壓裝模，在壓力25~30kg/cm2，溫度190°C，保溫90min即可制得本發(fā)明。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種高導(dǎo)熱覆銅金屬基板，是由高導(dǎo)熱涂膠銅箔和金屬板材經(jīng)熱壓而成，所述高導(dǎo)熱涂膠銅箔包括電解銅箔，且所述高導(dǎo)熱涂膠銅箔是在所述電解銅箔的粗化面上涂覆絕緣導(dǎo)熱層經(jīng)烘焙而成，所述絕緣導(dǎo)熱層由高導(dǎo)熱樹脂制成，所述高導(dǎo)熱樹脂是由環(huán)氧樹脂、柔韌劑、陶瓷導(dǎo)熱填料、固化劑、促進劑按照一定比例和順序均勻混合而成。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明采用在電解銅箔上涂上高導(dǎo)熱樹脂，然后與金屬基板熱壓在一起，具有良好的導(dǎo)熱性能，滿足了LED照明的需求。
【IPC分類】B32B7-12, B32B15-20, B32B15-092, B32B37-10, B32B37-12
【公開號】CN104786588
【申請?zhí)枴緾N201510153841
【發(fā)明人】孟曉玲, 徐向鋒
【申請人】西峽縣向烽電子科技有限公司
【公開日】2015年7月22日
【申請日】2015年4月2日