[发明专利]一种铝基覆铜箔板用高性能导热绝缘胶膜及其制备方法

说明书

本发明涉及一种新型的铝基覆铜箔板用高性能导热绝缘胶膜及其制备方法。铝基覆铜箔板用高导热绝缘胶膜，包括：固体环氧树脂5％～30％；硼改性酚醛树脂固化剂1％～30％；热塑性树脂1％～20％；增韧剂1％～10％；偶联剂0.01％～3％；触变剂0.1％～5％；溶剂20％～40％；导热填料30％～70％。本发明通过采用硼改性酚醛固化剂明显著提高了胶膜的耐热性和抗剥离强度，并大大改善胶膜的储存期和操作期；并利用热塑性树脂有效调控胶膜高温时的流变性能，解决现有铝基板制备过程中流胶问题。本发明提供的新型高性能导热绝缘胶膜具有耐热性好、导热率高、粘结性强、耐浸焊和回流焊等特点，可广泛应用于固态继电器、大功率晶体管、脉冲电机驱动器及LED等领域，并对提高功率器件及产品的可靠性具有重要价值。

技术领域

本发明涉及高性能导热绝缘胶膜制备，特别涉及一种铝基覆铜箔板用高性能导热绝缘胶膜的制备方法。

背景技术

随着电子产品向微型化、轻薄化、高密度化和高性能化发展，印刷电路板(PCB)上元件组装密度和集成度越来越高，功率消耗越来越大，对PCB基板的散热性要求越来越迫切，如果基板的散热性不好，就会导致PCB板上元器件过热，从而使整机可靠性下降。为了保证元器件的寿命及可靠性,必须及时的将产生的热量输散出去。然而，传统的FR-4覆铜板的热导率比较低，为0.18W/(m·k)～0.25W/(m·k)，无法满足当前印刷线路板的大功率化、高导热化、高速化、高频化发展的要求。因此，高性能金属PCB基板应运而生，其中应用最广的铝基覆铜板。

铝基覆铜板是由金属层(金属铝薄板)、绝缘介质层(环氧树脂等)和铜箔(电解铜箔、压延铜箔等)三位一体复合制成的印制电路板用特殊基板材料，其中绝缘层是铝基覆铜板最核心的技术，主要起到粘接，绝缘和导热的功能。这就要求绝缘胶膜具有很好的柔韧性，同时要求其固化后具有导热率高、介电常数低、剥离强度大、击穿电压高、耐阻焊性好等特点。目前国际上技术领先的铝基板绝缘层则是采用特殊的聚合物与高导热、高绝缘的陶瓷粉末复合工艺制成胶膜，使得绝缘层具有很低的热阻，很高的绝缘强度，良好的粘结性能，同时还具有优异的粘弹性，能够吸收器件焊接和运行时所产生的机械及热应力。国际知名企业代表主要有美国贝格斯公司(The Bergquist)，日本理化工业所株式会社(NRK)、日立化成电气化学工业株式会社(DENKA)、日东电工株式会社(NITTODENKO)、住友电器工业株式会社(SUMITOMOELECTRIC)等，特别是The Bergquist公司的MP系列产品面世，引领当今大功率LED绝缘基板的世界潮流。而国内的众多铝基板生产厂家，因自身的技术、设备、材料和资金等各方面因素的制约，其绝缘层均是使用商品化的FR-4半固化片(导热系数仅为0.2W/(m·K))，这类绝缘层全部为环氧树脂构成，虽然这类绝缘层具有良好的粘结性能，该绝缘层之中没有添加任何的导热填料，因此，这种铝基板的热传导性很差，只能用于一些低端市场。尽管近年来国内金属基CCL生产厂家在此方面开展了大量研发工作，并取得一定的技术进展，但与国外知名企业同类产品在性能和稳定性方面仍存在较大的差距，譬如在导热性能偏低(<1.7W/(m·K))，绝缘强度(击穿电压)有限(120μm，<4.0kV)，热膨胀系数(CTE)的匹配性及粘结性能差，存在翘曲和开裂等问题。因此，如何提高铝基覆铜板的导热性(高导热率、低热阻)，并实现薄型化和高可靠性是当前遇到来一个亟待解决的技术难题。

发明内容

本发明提供一种新型的铝基覆铜箔板用高性能导热绝缘胶膜及其制备方法。

一种铝基覆铜箔板用高导热绝缘胶膜，包括：固体环氧树脂5％～30％；硼改性酚醛树脂固化剂1％～30％；热塑性树脂1％～20％；增韧剂1％～10％；偶联剂0.01％～3％；触变剂0.1％～5％；溶剂20％～40％；导热填料30％～70％。

进一步，所述固体环氧树脂选自双酚A型环氧树脂(E-20、E-12等)、双酚A型酚醛环氧树脂(KEB-3180)、邻甲酚醛环氧树脂(NPCN-704)、联苯苯酚型环氧树脂(NC3000)、双环戊二烯苯酚环氧树脂(DPNE1501)中的至少一种。