一种高耐热铝基覆铜板及其制备方法与流程

专利检索2025-07-20  7


本发明属于pcb材料及功能粘结剂,具体涉及一种高耐热铝基覆铜板及其制备方法。


背景技术:

1、铝基覆铜板是以电子玻纤布或其它增强材料浸以树脂、单一树脂等为绝缘粘接层,一面或双面覆以铜箔并经热压而制成的一种板状材料。铝基覆铜板作为印制电路板制造中的基板材料,对印制电路板主要起互连导通、绝缘和支撑的作用,对电路中信号的传输速度、能量损失和特性阻抗等有很大的影响,印制电路板的性能、品质、制造中的加工性、制造水平、制造成本以及长期的可靠性及稳定性在很大程度上取决于铝基覆铜板。

2、目前铝基覆铜板中单一树脂绝缘粘接层主要采用环氧树脂作为粘结主体,配以固化剂及导热填料等经固化或不经固化后热压成型得到。然而单纯的环氧树脂存在耐热性较差及韧性较差的缺陷,通过对粘结胶液组分进行设计,可以改善上述缺陷。

3、如专利cn 102746615 b公开了一种高耐热型高绝缘导热铝基覆铜板组方及制备工艺,通过在复合环氧树脂中加入端羟基聚丁二烯液体橡胶改善韧性,采用特定的苄基二甲胺、双腈胺交联剂及kh-560硅烷偶联剂改善粘结强度,采用特定的氮化硼粉、氧化铝粉末、氮化铝粉末和氮化硅粉末为填料增强导热性。但上述粘结组分成分较为复杂,在实际生产过程中对原料的质量指标控制较为严格,生产稳定性较差。专利cn 106467668 b公开了一种有机硅树脂铝基覆铜板,其绝缘粘接层由有机硅树脂组合物制备得到,所述有机硅树脂组合物是采用甲基乙烯基硅树脂或/和甲基苯基乙烯基硅树脂在端乙烯基硅油为活性稀释剂及含氢硅油交联剂条件下经催化反应得到。可以达到优异的电绝缘性能、导热性、耐高温和耐长期老化性。但单纯的有机硅树脂组合物其表面张力较低,导致对铝板及铜箔的粘结强度较低,所得铝基覆铜板存在脱胶开裂的风险。

4、由此,如能开发一种既能达到良好的耐高温性、电绝缘性能,又具有良好粘结强度和韧性的绝缘粘接层组分,对于高质量铝基覆铜板的生产具有显著的现实意义和商业价值。


技术实现思路

1、针对以上现有技术存在的缺点和不足之处,本发明的首要目的在于提供一种高耐热铝基覆铜板。本发明铝基覆铜板采用有机硅弹性体和mq硅树脂增强的环氧树脂作为铝板层和铜箔层的绝缘粘接层,可以显著提高铝基覆铜板的耐热性、绝缘性、韧性和强度。

2、本发明的另一目的在于提供上述高耐热铝基覆铜板的制备方法。

3、本发明目的通过以下技术方案实现:

4、一种高耐热铝基覆铜板,包括依次设置的铜箔层、绝缘粘接层和铝板层,所述绝缘粘接层由包括如下重量份的组分制备得到:

5、

6、所述有机硅弹性体增强剂通过如下方法制备得到:

7、(1)将侧链含氢聚硅氧烷和烯丙基聚氧乙烯醚加入到有机溶剂中搅拌溶解均匀,再加入铂络合物催化剂,惰性气氛保护下加热搅拌反应至烯基反应完全,得到聚醚接枝聚硅氧烷溶液;

8、(2)在所得聚醚接枝聚硅氧烷溶液中加入二异氰酸酯进行交联反应,反应完成后减压蒸馏去除有机溶剂,得到有机硅弹性体增强剂。

9、上述有机硅弹性体增强剂的制备中,所述侧链含氢聚硅氧烷的重均分子量为2000~15000g/mol,活性氢含量(质量百分含量)为0.2%~0.8%。侧链含氢聚硅氧烷为常用化工原料,其分子通式为sio(ch3)3[sio(ch3)(h)]m[sio(ch3)2]nsi(ch3)3。

10、所述烯丙基聚氧乙烯醚的重均分子量优选为1000~2400g/mol。烯丙基聚氧乙烯醚为常用化工原料,其分子通式为ch2=chch2o(c2h4o)nh。本申请中发现,烯丙基聚氧乙烯醚的分子量过低会导致耐热及增韧效果的明显降低,其原因可能在于较低分子量烯丙基聚氧乙烯醚接枝的聚硅氧烷与环氧树脂基体的相容性较差,导致改善效果的降低。

11、优选地,所述烯丙基聚氧乙烯醚与侧链含氢聚硅氧烷中活性氢含量的摩尔比为0.7~1:1。

12、步骤(1)中所述有机溶剂可选用n-甲基吡咯烷酮或n,n-二甲基甲酰胺。上述溶剂具有良好的溶解性,且对后续二异氰酸酯交联反应具有良好的促进催化作用。

13、步骤(1)中所述加热搅拌反应的温度为60~90℃。

14、步骤(2)中所述二异氰酸酯可选用甲苯二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯中的至少一种。上述二异氰酸酯对聚醚接枝聚硅氧烷具有良好的交联活性,使聚硅氧烷交联形成弹性体结构,其对绝缘粘接层的韧性及粘结性能改善效果显著。

15、优选地,所述二异氰酸酯的加入量为烯丙基聚氧乙烯醚摩尔量的0.4~0.6倍。在上述比例下具有合适的交联密度。

16、优选地,所述交联反应的温度为40~70℃。交联反应过程可进一步加入胺类催化剂促进反应,如n,n-二甲基环己胺、n-甲基吗啉、n,n’-二甲基吡啶等。

17、在本发明中,所述环氧树脂可选用双酚a型环氧树脂、双酚f型环氧树脂、酚醛改性环氧树脂、聚氨酯改性环氧树脂中的至少一种。

18、在本发明中,所述mq硅树脂增强剂是由单官能链节和四官能链节组成、具有双层结构的聚有机硅氧烷。其为商业可购买得到的化工原料。本发明通过mq硅树脂的加入,可以进一步提高铝基覆铜板的耐热性和绝缘性能。

19、在本发明中,所述固化剂为双氰胺、间苯二胺、己二酸二酰肼中的至少一种。

20、在本发明中,所述导热填料为氧化铝、氮化铝、氧化锌、氧化钛、氧化硅、氮化硅中的至少一种。

21、上述高耐热铝基覆铜板的制备方法,包括如下制备步骤:

22、将环氧树脂、有机硅弹性体增强剂、mq硅树脂增强剂、固化剂和导热填料经搅拌混合均匀,得到环氧树脂胶液;再将所得环氧树脂胶液涂覆于铝板,然后覆上铜箔后热压固化,得到高耐热铝基覆铜板。

23、与现有技术相比,本发明的有益效果是:

24、(1)本发明铝基覆铜板的绝缘粘接层组分采用特定有机硅弹性体和mq硅树脂对环氧树脂进行协同增强,可以显著提高其耐热性和电绝缘性能。

25、(2)本发明所采用的有机硅弹性体增强剂与环氧树脂具有良好的相容性,可在环氧树脂基体中形成良好的三维交联网络,具有显著改善的增韧效果,同时不降低其粘结性能。



技术特征:

1.一种高耐热铝基覆铜板,其特征在于,包括依次设置的铜箔层、绝缘粘接层和铝板层,所述绝缘粘接层由包括如下重量份的组分制备得到:

2.根据权利要求1所述的一种高耐热铝基覆铜板,其特征在于,所述侧链含氢聚硅氧烷的重均分子量为2000~15000g/mol,活性氢含量为0.2%~0.8%;所述烯丙基聚氧乙烯醚的重均分子量为1000~2400g/mol。

3.根据权利要求2所述的一种高耐热铝基覆铜板,其特征在于,所述烯丙基聚氧乙烯醚与侧链含氢聚硅氧烷中活性氢含量的摩尔比为0.7~1:1。

4.根据权利要求1所述的一种高耐热铝基覆铜板,其特征在于,步骤(1)中所述有机溶剂为n-甲基吡咯烷酮或n,n-二甲基甲酰胺;所述加热搅拌反应的温度为60~90℃。

5.根据权利要求1所述的一种高耐热铝基覆铜板,其特征在于,步骤(2)中所述二异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯中的至少一种。

6.根据权利要求1所述的一种高耐热铝基覆铜板,其特征在于,步骤(2)中所述二异氰酸酯的加入量为烯丙基聚氧乙烯醚摩尔量的0.4~0.6倍;所述交联反应的温度为40~70℃。

7.根据权利要求1所述的一种高耐热铝基覆铜板,其特征在于,所述环氧树脂为双酚a型环氧树脂、双酚f型环氧树脂、酚醛改性环氧树脂、聚氨酯改性环氧树脂中的至少一种。

8.根据权利要求1所述的一种高耐热铝基覆铜板,其特征在于,所述固化剂为双氰胺、间苯二胺、己二酸二酰肼中的至少一种。

9.根据权利要求1所述的一种高耐热铝基覆铜板,其特征在于,所述导热填料为氧化铝、氮化铝、氧化锌、氧化钛、氧化硅、氮化硅中的至少一种。

10.权利要求1~9中任一项所述的一种高耐热铝基覆铜板的制备方法,其特征在于,包括如下制备步骤:


技术总结
本发明属于PCB材料及功能粘结剂技术领域,公开了一种高耐热铝基覆铜板及其制备方法。所述高耐热铝基覆铜板包括依次设置的铜箔层、绝缘粘接层和铝板层,所述绝缘粘接层由包括如下重量份的组分制备得到:环氧树脂100份;有机硅弹性体增强剂4~16份;MQ硅树脂增强剂1~6份;固化剂2~8份;导热填料0~40份。本发明铝基覆铜板采用有机硅弹性体和MQ硅树脂增强的环氧树脂作为铝板层和铜箔层的绝缘粘接层,可以显著提高铝基覆铜板的耐热性、绝缘性、韧性和强度。

技术研发人员:何建芬
受保护的技术使用者:扬宣电子(清远)有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/5/29
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