一種無鹵高導(dǎo)熱樹脂基體組合物的制備方法及其應(yīng)用的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種無鹵高導(dǎo)熱樹脂基體組合物的制備方法及其應(yīng)用，該方法包括：1）用含磷環(huán)氧樹脂及酚醛為主體固化劑的樹脂膠液，加入填料以及固化促進(jìn)劑、偶聯(lián)劑、稀釋劑配制芯料膠水；2）用芯料膠水浸漬玻纖紙，得芯料；3）用含磷環(huán)氧樹脂/酚醛的固化體系，加入填料、偶聯(lián)劑、稀釋劑配制面料膠水；4）用面料膠水浸漬玻纖布，得面料；5）疊加1-10張芯料，在疊加的芯料上下表面各貼面料，熱壓成型得到無鹵高導(dǎo)熱樹脂基體。本發(fā)明同時具有熱導(dǎo)率≥1.0W/m·k、優(yōu)異的耐熱性、良好的CCL工藝加工型和環(huán)境友好等特點，克服了現(xiàn)有的熱導(dǎo)率低、耐熱性差、含有鹵素等問題，適合在高散熱、高耐熱要求下長期工作，具有環(huán)境友好及高的電氣可靠性。
【專利說明】一種無南高導(dǎo)熱樹脂基體組合物的制備方法及其應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于電子材料【技術(shù)領(lǐng)域】，涉及一種樹脂基體組合物，尤其是一種無鹵高導(dǎo)熱樹脂基體組合物的制備方法及其在覆銅板中的應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著低碳經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，發(fā)光二極管(LED)已成為一類主流的環(huán)保節(jié)能類產(chǎn)品，用途十分廣泛，如LED電視、LED景觀照明、LED特種照明(礦燈、應(yīng)急燈等)、LED汽車燈飾、LED信號標(biāo)志等等。LED要保持長壽命及高亮度，要解決的問題是:電源、LED光源、散熱、安全四大關(guān)鍵技術(shù)。LED產(chǎn)品的散熱難問題一直是LED生產(chǎn)企業(yè)需要解決的最主要的核心問題之一，其直接影響LED的發(fā)光效率、使用壽命、以及產(chǎn)品的可靠性等。例如，LED僅能將20%左右的電能轉(zhuǎn)化為光能，剩余的80%左右的電能會轉(zhuǎn)化為熱能，效率為70%的電源會將30%的電能轉(zhuǎn)換為熱能，除非將熱量散發(fā)出去，否則燈泡溫度的陸續(xù)上升將會大幅降低LED和電源的使用壽命。
[0003]在LED實際產(chǎn)品應(yīng)用上，不論用于顯示器背光源、指示燈或一般照明，通常會視需要將多個LED組裝在一電路基板上。電路基板一方面扮演著承載LED模塊結(jié)構(gòu)，另一方面，隨著LED輸出功率越來越高，基板還必須扮演散熱的角色，以將LED芯片產(chǎn)生的熱傳遞出去，材料選擇上，因此必須兼顧結(jié)構(gòu)強度及散熱需求。
[0004]目前普通CEM-3板材的熱導(dǎo)率在0.4-0.6ff/mk左右，采用溴化環(huán)氧樹脂/雙氰胺固化體系，用氫氧化鋁做填料，具有高的剝離強度、良好的絕緣性能、優(yōu)良的加工性及較低的成本，但是存在熱導(dǎo)率低、耐熱性較低，Z軸方向熱膨脹系數(shù)大、含有鹵素等缺點，使用在LED電視、LED照明、電源基等產(chǎn)品其散熱性差，易導(dǎo)致產(chǎn)品老化，壽命縮短、功耗增大等、可靠性降低，有可能引起二次環(huán)境污染等缺點，所以提高CEM-3的導(dǎo)熱性、無鹵化，提供一種性價比良好的覆銅板已成為電子【技術(shù)領(lǐng)域】研發(fā)的一個方向。
[0005]處于安全因數(shù)，覆銅板必須具有阻燃性要求。為了賦予樹脂的阻燃性，一般采用鹵化物，長期以來以其阻燃效率高、用量少、價格低廉而聞名于世。但隨著人類的進(jìn)步發(fā)展，對環(huán)境的要求越來越高。鹵化物雖然具有優(yōu)良的阻燃特性，但因其熱分解而形成鹵化氫、多溴二苯并醚、四溴雙苯并二噁烷等致癌物質(zhì)，造成二次環(huán)境污染問題等。進(jìn)入二十一世紀(jì)以來，隨著綠色環(huán)保壓力的空前高漲，采用無鹵阻燃材料及產(chǎn)品已經(jīng)是大勢所趨。因此開發(fā)出具有高導(dǎo)熱且無鹵阻燃覆銅板是未來的一個發(fā)展方向。
[0006]無鹵高熱傳導(dǎo)性CEM-3復(fù)合基覆銅箔層壓板正是為了滿足LED的需求而發(fā)展起來的一種新的環(huán)境友好型覆銅板，目前在國內(nèi)尚未有報道和生產(chǎn)，境外僅有住友電工、臺灣南亞等幾家公司有此類產(chǎn)品介紹。該產(chǎn)品除具有一般通用型CEM-3復(fù)合基覆銅板所具有的絕緣性、電氣性能、機械性能等基本性能外，還具有良好的導(dǎo)熱性、無鹵特點，適用于使用在需要導(dǎo)熱性良好的LED電視、LED照明、車載系統(tǒng)、變頻電源等產(chǎn)品中。該產(chǎn)品相對導(dǎo)熱性能良好的金屬基覆銅箔板，除具有價格優(yōu)勢外，還具有可制作孔金屬化雙面導(dǎo)通的印制電路板特性。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點，提供一種無鹵高導(dǎo)熱樹脂基體組合物的制備方法及其在覆銅板中的應(yīng)用，
[0008]本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的:
[0009]這種無鹵高導(dǎo)熱樹脂基體組合物的制備方法，包括以下步驟:
[0010]I)配制芯料膠水
[0011]用含磷環(huán)氧樹脂/酚醛的固化體系，加入填料、固化促進(jìn)劑、偶聯(lián)劑、稀釋劑配制芯料膠水；其中，以重量份計，含填料為300-500份、固化促進(jìn)劑為0.01 - 0.45份、偶聯(lián)劑為1-5份、稀釋劑為1.5-10份；所述磷環(huán)氧樹脂/酚醛的固化體系中，含磷環(huán)氧樹脂為70-130份，酚醛為15-30份；所述填料為氧化鋁、氧化鎂、氮化硼、氮化鋁、氫氧化鋁、氫氧化鎂和滑石粉的一種或多種混合；所述稀釋劑為丁酮、丙酮、乙二醇甲醚、乙二醇乙醚、醋酸甲脂、二甲基甲酰胺、甲苯、二甲苯、酒精的一種或幾種混合物；
[0012]2)制備芯料
[0013]用上述制備的芯料膠水浸潰玻纖紙，在溫度130°C -210°C下使其成半固化狀態(tài)，制成芯料；
[0014]3)制備面料膠水
[0015]用含磷環(huán)氧樹脂/酚醛的固化體系，加入填料、偶聯(lián)劑、稀釋劑配制面料膠水；其中，以重量份計，含填料為200-400份、偶聯(lián)劑為1.5 - 5.6份，稀釋劑為1.5-10份；所述含磷環(huán)氧樹脂/酚醛的固化體系 中，含磷環(huán)氧樹脂為70-133份，酚醛為15-35份；
[0016]4)制備面料
[0017]用面料膠水浸潰玻纖布，在溫度130°C _210°C下使其成半固化狀態(tài)，制成面料；
[0018]5)熱壓成型
[0019]根據(jù)厚度需要疊加1-10張以上制備的芯料，在疊加的芯料上下表面各貼面料，在面料的一面或兩面覆銅箔，在溫度80°C _200°C、壓力lO-lOOKg/cm2和真空度-60mmHg下熱壓成型得到無鹵高導(dǎo)熱樹脂基體。
[0020]進(jìn)一步，上述含磷環(huán)氧樹脂的磷含量為2-4%，環(huán)氧當(dāng)量為180-500。
[0021]進(jìn)一步，上述酚醛的線性酚醛樹脂軟化點為60-125?。
[0022]進(jìn)一步，上述固化促進(jìn)劑為2-甲基咪唑、2-乙基-4-甲基咪唑、2-苯基咪唑或卞胺。
[0023]進(jìn)一步，上述偶聯(lián)劑為KH-550、KH-560 或 KH-570。
[0024]進(jìn)一步，上述無鹵高導(dǎo)熱樹脂基體組合物的熱導(dǎo)率≤1.0W/mk。
[0025]本發(fā)明還提出一種上述無鹵高導(dǎo)熱樹脂基體組合物在覆銅板中的應(yīng)用。
[0026]本發(fā)明具有以下有益效果:
[0027]本發(fā)明制備的無鹵高導(dǎo)熱樹脂基體組合物除具有一般通用型CEM-3復(fù)合基覆銅板所具有的絕緣性、電氣性能、機械性能等基本性能外，還具有良好的導(dǎo)熱性、高耐熱性、無鹵環(huán)保的特點，適用于需要導(dǎo)熱性良好的LED、車載系統(tǒng)、變頻電源等產(chǎn)品中，可大幅提高電子產(chǎn)品的散熱性、高可靠性，是一種環(huán)保節(jié)能的產(chǎn)品，具有廣闊的市場發(fā)展前景。
[0028]進(jìn)一步的，利用本發(fā)明制備的CEM-3覆銅板，同時具有熱導(dǎo)率> 1.0ff/m.Κ優(yōu)異的耐熱性、良好的CCL工藝加工型和環(huán)境友好等特點，克服了普通CEM-3板材熱導(dǎo)率較低、耐熱性較差、含有鹵素等問題，使其更適應(yīng)在高散熱、高耐熱要求下長期工作，具有環(huán)境友好及高的電氣可靠性。
【具體實施方式】
[0029]本發(fā)明的無鹵高導(dǎo)熱樹脂基體組合物的制備方法，包括以下步驟:
[0030]I)配制芯料膠水
[0031]用含磷環(huán)氧樹脂/酚醛的固化體系，加入填料、固化促進(jìn)劑、偶聯(lián)劑、稀釋劑配制芯料膠水；其中，以重量份計，含填料為300-500份、固化促進(jìn)劑為0.01 - 0.45份、偶聯(lián)劑為1-5份、稀釋劑為1.5-10份；所述磷環(huán)氧樹脂/酚醛的固化體系中，含磷環(huán)氧樹脂為70-130份，酚醛為15-30份；所述填料為氧化鋁、氧化鎂、氮化硼、氮化鋁、氫氧化鋁、氫氧化鎂和滑石粉的一種或多種混合；所述稀釋劑為丁酮、丙酮、乙二醇甲醚、乙二醇乙醚、醋酸甲脂、二甲基甲酰胺、甲苯、二甲苯、酒精的一種或幾種混合物；
[0032]2)制備芯料
[0033]用上述制備的芯料膠水浸潰玻纖紙，在溫度130°C -210°C下使其成半固化狀態(tài)，制成芯料；
[0034]3)制備面料膠水
[0035]用含磷環(huán)氧樹脂/酚醛的固化體系，加入填料、偶聯(lián)劑、稀釋劑配制面料膠水；其中，以重量份計，含填料為200-400份、偶聯(lián)劑為1.5 - 5.6份，稀釋劑為1.5-10份；所述含磷環(huán)氧樹脂/酚醛的固化體系中，含磷環(huán)氧樹脂為70-133份，酚醛為15-35份；
`[0036]4)制備面料
[0037]用面料膠水浸潰玻纖布，在溫度130°C _210°C下使其成半固化狀態(tài)，制成面料；
[0038]5)熱壓成型
[0039]根據(jù)厚度需要疊加1-10張以上制備的芯料，在疊加的芯料上下表面各貼面料，在面料的一面或兩面覆銅箔，在溫度80°C _200°C、壓力lO-lOOKg/cm2和真空度-60mmHg下熱壓成型得到無鹵高導(dǎo)熱樹脂基體。
[0040]以上步驟中，所用到的含磷環(huán)氧樹脂的磷含量為2-4%，環(huán)氧當(dāng)量為180-500。所用到的酚醛的線性酚醛樹脂軟化點為60-125?。所述固化促進(jìn)劑為2-甲基咪唑、2-乙基-4-甲基咪唑、2-苯基咪唑或卞胺。所述偶聯(lián)劑為KH-550、KH-560或KH-570。本發(fā)明所制備的無鹵高導(dǎo)熱樹脂基體組合物的熱導(dǎo)率> 1.0W/mk。該無鹵高導(dǎo)熱樹脂基體組合物應(yīng)用于覆銅板中。
[0041]以下給出幾個實施例說明本發(fā)明的具體內(nèi)容，但本發(fā)明并不局限于以下實施例。
[0042]實施例1:
[0043]a.制備芯料樹脂，其組分重量份為:
[0044] 含磷環(huán)氧樹脂(磷含量2-4%，環(huán)氧當(dāng)量180-500)100份， novolak型雙酚A環(huán)氧樹脂(甲酚環(huán)氧、鄰甲酚環(huán)氧等)10份，
酚醛樹脂(線性酚醛樹脂軟化點為60-125°C )25份，
Al2O3 (中位粒徑 0.6-15 u m)240 份，
2-甲基咪唑0.1份，
KH-5602.5 份
環(huán)氧稀釋劑2.5份
滑石粉(中位粒徑2-15 u m)30份
[0045]將以上材料用丁酮調(diào)制成芯料用樹脂液；
[0046]b.用上述樹脂液浸潰玻纖紙，在175°C干燥后制成芯料；
[0047]c.制備面料樹脂，其組分(重量份)為:
[0048]
含磷環(huán)氧樹脂(磷含量2-4%，環(huán)氧當(dāng)量180-500)70份，
[0049]
型酚醛樹脂(線性酚醛樹脂軟化點為60-125°C)15份
環(huán)氧樹脂(環(huán)氧I 180-500)30份，
Al2O3 ('I'位粒桿 0.6-15 u m)150 份，
氮化硼(中位粒徑2-25 u m)40份
2-甲基咪唑0.2份
KH-5602.0 份
環(huán)氧稀釋劑1.5份
[0050]將以上材料用丁酮調(diào)制成面料用樹脂液；
[0051]d.用上述樹脂液浸潰7628玻纖布，在175°C干燥后制成面料；
[0052]e.根據(jù)板材厚度選用1-10張芯料，上下兩面各貼一張面料，一面或兩面覆銅箔，層壓成型溫度180°C，單位壓力30kgf/cm2，保溫保壓60分鐘，制成CEM-3型覆銅箔層壓板。
[0053]實施例2:
[0054]a.制備芯料樹脂，其組分重量份為:
[0055]
【權(quán)利要求】
1.一種無鹵高導(dǎo)熱樹脂基體組合物的制備方法，其特征在于，包括以下步驟: 1)配制芯料膠水 用含磷環(huán)氧樹脂/酚醛的固化體系，加入填料、固化促進(jìn)劑、偶聯(lián)劑、稀釋劑配制芯料膠水；其中，以重量份計，含填料為300-500份、固化促進(jìn)劑為0.01 - 0.45份、偶聯(lián)劑為1_5份、稀釋劑為1.5-10份；所述磷環(huán)氧樹脂/酚醛的固化體系中，含磷環(huán)氧樹脂為70-130份，酚醛為15-30份；所述填料為氧化鋁、氧化鎂、氮化硼、氮化鋁、氫氧化鋁、氫氧化鎂和滑石粉的一種或多種混合；所述稀釋劑為丁酮、丙酮、乙二醇甲醚、乙二醇乙醚、醋酸甲脂、二甲基甲酰胺、甲苯、二甲苯、酒精的一種或幾種混合物； 2)制備芯料 用上述制備的芯料膠水浸潰玻纖紙，在溫度130°C -210°C下使其成半固化狀態(tài)，制成芯料； 3)制備面料膠水 用含磷環(huán)氧樹脂/酚醛的固化體系，加入填料、偶聯(lián)劑、稀釋劑配制面料膠水；其中，以重量份計，含填料為200-400份、偶聯(lián)劑為1.5 - 5.6份，稀釋劑為1.5_10份；所述含磷環(huán)氧樹脂/酚醛的固化體系中，含磷環(huán)氧樹脂為70-133份，酚醛為15-35份； 4)制備面料 用面料膠水浸潰玻纖布，在溫度130°C -210°C下使其成半固化狀態(tài)，制成面料； 5)熱壓成型 根據(jù)厚度需要疊加ι-?ο張以上制備的芯料，在疊加的芯料上下表面各貼面料，在面料的一面或兩面覆銅箔，在溫度80°C _200°C、壓力lO-lOOKg/cm2和真空度-60mmHg下熱壓成型得到無鹵高導(dǎo)熱樹脂基體。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無鹵高導(dǎo)熱樹脂基體組合物的制備方法，其特征在于，所述含磷環(huán)氧樹脂的磷含量為2-4%，環(huán)氧當(dāng)量為180-500。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無鹵高導(dǎo)熱樹脂基體組合物的制備方法，其特征在于，所述酚醛的線性酚醛樹脂軟化點為60-125°C。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無鹵高導(dǎo)熱樹脂基體組合物的制備方法，其特征在于，所述固化促進(jìn)劑為2-甲基咪唑、2-乙基-4-甲基咪唑、2-苯基咪唑或卞胺。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無鹵高導(dǎo)熱樹脂基體組合物的制備方法，其特征在于，所述偶聯(lián)劑為 KH-550、KH-560 或 KH-570。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無鹵高導(dǎo)熱樹脂基體組合物的制備方法，其特征在于，所述無鹵高導(dǎo)熱樹脂基體組合物的熱導(dǎo)率> 1.0W/mk。
7.—種權(quán)利要求1所述無鹵高導(dǎo)熱樹脂基體組合物在覆銅板中的應(yīng)用。
【文檔編號】B32B27/42GK103770436SQ201410020283
【公開日】2014年5月7日 申請日期:2014年1月16日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月16日
【發(fā)明者】張記明 申請人:陜西生益科技有限公司