[發明專利]一種鋁基覆銅板及其制備方法

在審

• 申請號: 202011184149.1
• 申請日: 2020-10-29
• 公開（公告）號: CN112297541A
• 公開（公告）日: 2021-02-02
• 發明（設計）人: 莊春生;宋曉輝;安浩平;吳順麗;張洪敏;李龍吟
• 申請（專利權）人: 河南省科學院應用物理研究所有限公司
• 主分類號: B32B15/20
• 分類號: B32B15/20;B32B15/01;B32B7/12;B32B33/00;B32B37/12;B32B37/10;B32B37/06;C09J163/00;C09J11/04;H05K1/05
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 李偉

本發明提供了一種鋁基覆銅板，包括鋁板和復合于鋁板表面的銅箔，所述鋁板的一個表面具有氧化鋁層，另一個表面具有均勻分布的錐狀三維氧化鋁微結構層，所述銅箔表面復合有絕緣導熱膠層，且所述錐狀三維氧化鋁微結構層全部嵌入所述絕緣導熱膠層。本發明鋁基覆銅板在絕緣膠和鋁基板之間構造微米級錐狀結構，不僅能夠增加絕緣膠與鋁板的粘結力，而且針錐結構參與導熱網絡的構建，在不增加導熱填料的情況下提升產品的導熱性能。該產品制備工藝簡單，在鋁基板產品制造中具有廣泛應用前景。

技術領域

本發明涉及電子封裝材料技術領域，尤其涉及一種鋁基覆銅板及其制備方法。

背景技術

隨著電子產品小型化、數字化、多功能化和高可靠性化的發展方向，電路板上搭載的功率器件愈來愈多，對電路板的散熱及穩定性提出了更高的要求。高導熱鋁基覆銅板由于具有相對較高的散熱能力，能夠滿足功率器件封裝越來越高的要求。

鋁基覆銅板一般由鋁板、絕緣層、銅箔構成，為了提升絕緣層的導熱能力，往往需要在環氧樹脂絕緣膠中按一定比例加入硅粉等導熱性較強的填料，經過分散、固化等工藝過程形成絕緣導熱膠層，再經過高溫壓合實現鋁基板-絕緣層-銅箔粘結的鋁基覆銅板。

高導熱鋁基覆銅板的絕緣層中樹脂組合物中填料含量高，其在一定程度上會導致導熱絕緣層與鋁基板的粘結性變差，剝離強度降低，從而影響鋁基覆銅板的力學性能和絕緣可靠性，而減少填料又會降低熱導率。因此，在保障填料含量的同時，提高界面粘結力和導熱能力，是提高鋁基覆銅板制造的關鍵。

發明內容

本發明解決的技術問題在于提供一種鋁基覆銅板，該鋁基覆銅板增強了絕緣膠與鋁基板的粘結力，且可提高鋁基覆銅板的導熱能力。

有鑒于此，本申請提供了一種鋁基覆銅板，包括鋁板和復合于鋁板表面的銅箔，所述鋁板的一個表面具有氧化鋁層，另一個表面具有均勻分布的錐狀三維氧化鋁微結構層，所述銅箔表面復合有絕緣導熱膠層，且所述錐狀三維氧化鋁微結構層全部嵌入所述絕緣導熱膠層。

優選的，所述錐狀三維氧化鋁微結構層的氧化鋁的高度為3～15μm，相鄰最低點間距為2～10μm。

優選的，所述絕緣導熱膠層的厚度為50～100μm。

本申請還提供了所述的鋁基覆銅板的制備方法，包括以下步驟：

將鋁板清洗后在其一表面制備氧化鋁層，在其另一表面制備具有均勻分布的錐狀三維氧化鋁微結構層；

在銅箔表面涂覆絕緣導熱膠層，再高溫固化；

將所述絕緣導熱膠層與所述錐狀三維氧化鋁微結構層接觸并壓制，得到鋁基覆銅板。

優選的，所述絕緣導熱膠中導熱填料的含量為40～80wt％。

優選的，所述絕緣導熱膠層中的導熱填料選自氧化鋁、氮化鋁、二氧化硅、碳化硅、氮化硅和氮化硼中的一種或多種。

優選的，所述絕緣導熱膠層由環氧樹脂、增韌劑、偶聯劑、固化劑和導熱填料制備得到。

優選的，所述氧化鋁微結構層的制備方法具體為：

將鋁板的一個表面進行密封處理，將鋁板的另一個表面先進行恒電流電化學拋光，再于草酸電解液中進行一次陽極氧化，然后于磷酸和氧化鉻的混合液中腐蝕，之后進行二次陽極氧化和腐蝕，最后于氟硅烷中浸泡后于50～100℃下處理。

優選的，所述壓制為先真空預壓制再真空壓合壓制。

優選的，所述真空壓合壓制的溫度為200～300℃，壓強為200～300psi。