[發明專利]高導熱絕緣膠黏劑組合物、高導熱鋁基板及其制備工藝

有效

• 申請號: 201510596309.6
• 申請日: 2015-09-18
• 公開（公告）號: CN105131897B
• 公開（公告）日: 2018-03-13
• 發明（設計）人: 張伯平
• 申請（專利權）人: 河北盈豐電子科技有限公司
• 主分類號: C09J179/08
• 分類號: C09J179/08;C09J171/10;C09J11/04;B32B37/10;B32B37/12;B32B15/04;B32B15/20
• 代理公司: 石家莊國域專利商標事務所有限公司13112
• 代理人: 胡澎

技術領域

本發明涉及鋁基板，具體的說涉及一種高導熱絕緣組合物以及以該組合物作為絕緣導熱層材料的高導熱鋁基板及其制作工藝。

背景技術

目前，電子行業中高導熱產品多數用的是無樹脂的金屬基鋁基板，其結構為金屬基材層→絕緣導熱材料層→導電鋁基層。其中，絕緣導熱材料層和導電鋁基層一般通過氣相沉積技術、電化學電鍍技術或等離子噴涂技術獲得。這使得各層材料之間往往由于晶格排列及膨脹系數存在差異而導致鋁基板剝離強度差，并且采用這些方式制備的絕緣導熱層，其表面往往具有微觀空隙或缺陷，以至導電鋁基層材料中的金屬粒子會滲入到絕緣材料層表面的微觀空隙或缺陷內，從而使絕緣導熱層的有效厚度降低，進一步導致鋁基板的耐擊穿電壓下降。

隨著電子產業的迅速發展，對鋁基板的性能要求也越來越高。如在一些大功率、高負載的元器件中，通常要求鋁基板在100~250℃的溫度下也具有良好的機械性能，而鋁基板機械性能的優劣，很大程度上取決于鋁基板的導熱絕緣層的耐熱性和導熱性。現有的制備工藝已漸漸不能滿足行業的需求。兼具好的耐熱性和導熱性的絕緣導熱材料的出現已經成為一種迫切需求。

制造具有優良綜合性能的絕緣導熱材料一般有兩種途徑：一種是合成具有高導熱率的結構聚合物；另一種是在聚合物中填充高導熱性的填料。由于具有高導熱率結構的聚合物合成復雜，且高分子材料本身的熱傳導系數比較小，而樹脂基體中基本上沒有熱傳遞所需要的均一致密的有序晶體結構或載荷子，因此，其導熱性能較差，導熱系數一般只有0.2W/(m?K)。所以填充型導熱高分子復合材料在市場中比較常見。

在填料的選擇上，由于金屬填料具有導電性，其制成品絕緣性差、易擊穿，不能應用在金屬基板高導熱膠膜的生產中。因此，高導熱鋁基覆銅板的生產和研發中所用填料一般為絕緣導熱填料。研究人員希望從材料的組成上做出改進，進一步提高填充型復合材料的導熱性能。

發明內容

本發明的目的之一是提供一種高導熱絕緣膠黏劑組合物，以進一步提高鋁基板絕緣導熱層的導熱性和耐熱性能。

本發明的目的之二是提供一種以所述組合物作為絕緣導熱層材料的高導熱鋁基板及其制備工藝，以解決現有鋁基板機械性能差的問題。

本發明的目的之一是這樣實現的：

一種高導熱絕緣膠黏劑組合物，其包括以下組分：

BMI樹脂31.5~32.5wt%、PEK-C 5~6wt%、偶聯劑2~3wt%、溶劑3~4wt%，余量為填料；

所述填料為氮化硼、三氧化二鋁、氧化鎂、碳化硅和六方氮化硼。

本發明所述的高導熱絕緣膠黏劑組合物，其特征是，所述填料中各組分在所述組合物中所占分量分別為：

氮化硼3~4wt%、三氧化二鋁24~25wt%、氧化鎂5~6wt%、碳化硅5~6wt%、六方氮化硼16~18wt%。

另外，本發明所述的高導熱絕緣膠黏劑組合物，所述偶聯劑及所述溶劑選擇本領域的常規試劑即可，偶聯劑優選為硅烷偶聯劑，溶劑優選為二甲苯。

本發明的目的之二是這樣實現的：

以所述高導熱絕緣膠黏劑組合物作為絕緣導熱層材料的高導熱鋁基板的制備工藝，其特征是，按如下步驟進行：

1）混膠：將PEK-C與1/2量的溶劑混合，然后加入到到BMI樹脂中，混勻得PEK-C/BMI混合物；將填料用偶聯劑處理后，再使用剩余1/2量的溶劑將填料潤濕分散，然后加入到PEK-C/BMI混合物中，使用蒸汽處理熟化6~10h，得到熟化膠液，備用；

2）制膜：采用絲網印刷方式將所述熟化膠液印刷在作為載體的基板上形成膠層，得到涂膠基板；所述膠層印刷厚度為40~210μm；所述基板為鋁基；

3）層壓：將銅箔與所述涂膠基板按順序裝模，裝模完畢，推入真空熱壓機，真空條件下層熱壓制成鋁基覆銅板；所述涂膠基板上的膠層在層壓過程中完成初步固化；

4）固化：將所制得的鋁基覆銅板再在180~220℃真空干燥箱中固化3-5h，得成品鋁基覆銅板。

本發明所述的高導熱鋁基板的制備工藝，步驟3）所述將銅箔與所述涂膠基板按順序裝模具體是按如下次序：

蓋板·牛皮紙·鏡面鋼板·牛皮紙·離型膜→銅箔→涂膠基板→離型膜·牛皮紙·鏡面鋼板·牛皮紙·模板。

本發明所述的高導熱鋁基板的制備工藝，步驟1）中，蒸汽處理的條件是180-190℃，2.0-2.5MPa。

本發明所述的高導熱鋁基板的制備工藝，步驟3）所述熱壓分為10個階段，具體為：

第1階段：