[發明專利]一種高導熱鎂基合金材料、覆銅板及其制備方法

無效

• 申請號: 201210011713.9
• 申請日: 2012-01-15
• 公開（公告）號: CN102676893A
• 公開（公告）日: 2012-09-19
• 發明（設計）人: 黃金亮;鄭國恩;殷鏢;張興淵;顧永軍;李麗華;張蘋
• 申請（專利權）人: 河南科技大學
• 主分類號: C22C23/00
• 分類號: C22C23/00;C22C1/03;C22F1/06;B32B15/08;B32B15/20;B32B37/06;B32B37/10
• 代理公司: 鄭州睿信知識產權代理有限公司 41119
• 代理人: 牛愛周

技術領域

本發明涉及一種高導熱鎂基合金材料及其制備方法，同時涉及一種采用該高導熱鎂基合金材料的覆銅板及其制備方法。

背景技術

隨著電子器件向大功率、集成化的發展，電子電路基板的散熱問題日趨突出。要保證電子器件工作性能穩定，要保持LED發光效率及壽命，覆銅基板的散熱問題一直是生產企業難以解決的核心問題之一。

目前世界各國也正在積極研發覆銅基板，試圖制備一種高導熱材料覆銅基板用于微電子電路或LED基板，雖然已開發出氧化鋁陶瓷、氮化鋁陶瓷、金屬鋁、復合材料覆銅基板，如中國專利申請號200620032367.2公開了一種高導熱的金屬基覆銅板，在金屬基板上通過摻混無機填料的樹脂絕緣介質層粘結導體層，滿足大功耗電子器件和部件安裝的需要。但覆銅基板很難迅速地傳導出去，其散熱性需要進一步的提高，否則直接影響電子器件的穩定性，影響LED的發光效率、使用壽命及產品的可靠性。

發明內容

本發明的目的是提供一種高導熱的鎂基合金材料。

本發明的另一目的是提供一種高導熱的鎂基合金材料的制備方法。另一目的是提供一種采用高導熱的鎂基合金材料的覆銅板。另一目的是提供一種覆銅板的制備方法。

為了實現以上目的，本發明高導熱的鎂基合金材料所采用的技術方案是：一種高導熱鎂基合金材料，是由以下重量百分比的組分制成：Li?10～20％，Zn?1～2％，Al?0.5～2％，Ca0.5～1％，稀土金屬REM?0.2～1.2％，余量為Mg。

所述稀土金屬REM為Ce。

本發明的高導熱的鎂基合金材料采用如下方法制備：

1)取配方量的Li、Zn、Al、Ca和稀土金屬REM，在惰性氣體保護下于680～700℃熔煉，然后倒入水冷錠模中，冷卻得到中間合金；

2)將中間合金及余量的Mg，在惰性氣體保護下于720～750℃熔煉，然后倒入水冷錠模中，冷卻得到鑄錠；

3)將鑄錠進行均勻化退火處理，退火溫度為220～260℃，退火時間為26～30小時；

4)將均勻化退火后的鑄錠進行再結晶退火處理，退火溫度為200～250℃，退火時間為5～20分鐘，得到高導熱鎂基合金材料。

步驟1)、2)中的惰性氣體為氬氣。步驟1)的熔煉時間為20～30分鐘。步驟2)的熔煉時間為20～30分鐘。

本發明采用高導熱的鎂基合金材料的覆銅板所采用的技術方案是：一種采用高導熱鎂基合金材料的覆銅板，是由金屬基板、樹脂導熱絕緣層和銅箔層依次疊合構成，所述金屬基板采用高導熱鎂基合金材料。

本發明采用高導熱的鎂基合金材料的覆銅板采用如下方法制備：一種制備采用高導熱的鎂基合金材料的覆銅板的方法，具體的制備方法如下：

1)材料的準備：

A、將高導熱鎂基合金材料軋制成鎂基合金板，厚度為0.5～5.0mm；

B、將40～59wt％環氧樹脂和聚酰胺固化劑、40～59％的粒度為1～3μm的氮化鋁和1～3％硅烷偶聯劑加入到丙酮溶劑中混合均勻，得到半固化態樹脂；

C、將銅錠去除氧化層，惰性氣體保護于300～350℃下均勻化退火2～4小時，熱軋成銅板，再于200～250℃退火1.5～3小時，冷軋成0.05～0.20mm的銅箔；

2)覆銅板的制備：

將半固化態樹脂涂覆在鎂基合金板表面，再與銅箔疊合，于100～150℃壓合固化制成覆銅板，其中固化后固化態樹脂形成所述的樹脂導熱絕緣層。

其中環氧樹脂與聚酰胺固化劑的配比為100∶45；所述環氧樹脂優化選擇環氧樹脂E51。所述聚氨酯固化劑優化選擇聚氨酯651。所述硅烷偶聯劑優化選擇KH550。步驟2)涂覆方式為噴淋、刮涂或刷涂。所述樹脂導熱絕緣層的厚度為0.075～0.3mm。

本發明的鎂基合金材料具有很好的導熱性能和延展性，導熱系數達到了140W/(m.k)以上，抗拉強度為140～170MPa，延伸率：15-39％，比熱容：1260～1520J/(kg.K)；樹脂導熱絕緣層的導熱系數達到了0.8～2.2W/(m.k)，擊穿電壓為6.7～8.7kV。本發明的覆銅板中，金屬基板選擇本發明的高導熱鎂基合金材料，絕緣導熱層選用高導熱的樹脂復合材料，再與銅箔疊合從而得到了導熱系數高、絕緣性能好的覆銅板。適用于微電子電路、LED領域的應用，節能了電子器件及LED的散熱問題，充分發揮其效能延長其使用壽命。

具體實施方式

實施例1