專利名稱：高導(dǎo)熱cem-3覆銅板制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是一種覆銅箔層壓板CEM-3的制備方法，具體是高導(dǎo)熱型和高耐漏電起痕 指數(shù)的復(fù)合基覆銅板CEM-3的制備方法，該發(fā)明制備的產(chǎn)品是印制電路板(PCB)用覆銅箔 層壓板的一種復(fù)合基板材。
背景技術(shù)：
隨著低碳經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，發(fā)光二極管(LED)已成為主流的環(huán)保節(jié)能類發(fā)光產(chǎn)品，其 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，需要解決電源、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)難以解決的核心問題之一，其直接 影響LED的發(fā)光效率、使用壽命及產(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。在LED產(chǎn)品的應(yīng)用中，不論用于顯示器背光源、指示燈，還是一般照明，通常會視 需要將多個LED組裝在一電路基板上。該電路基板，一方面承載LED模塊結(jié)構(gòu)，另一方面， 隨著LED輸出功率越來越高，基板還扮演散熱的角色_將LED芯片產(chǎn)生的熱傳遞出去。因 此，電路基板材料的選擇，必須兼顧結(jié)構(gòu)強(qiáng)度及散熱需求。傳統(tǒng)采用的CEM-3板材，熱導(dǎo)率在0. 4-0. 6ff/m. k左右。采用環(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(qiáng)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)大等缺點(diǎn)，用在LED電視、LED照 明、電源基板等產(chǎn)品上，存在散熱性差，易導(dǎo)致產(chǎn)品老化，壽命縮短、功耗增大、可靠性降低 等缺點(diǎn)，所以提高CEM-3的導(dǎo)熱性、高CTI性能，提供一種性價比良好的覆銅板，成為電子技 術(shù)領(lǐng)域研發(fā)的方向之一。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 種新型覆銅板，目前在國內(nèi)尚未有報道和生產(chǎn)，國外僅有松下電工、住友電工等幾家公司有 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(jī)械性能等基本性能外，還具有良好的導(dǎo)熱性特點(diǎn)，適用于使用在需要導(dǎo)熱性良好的LED、 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
本發(fā)明的目的，是克服傳統(tǒng)CEM-3板材之不足，提供一種高導(dǎo)熱型和高耐漏電起 痕指數(shù)的復(fù)合基覆銅板CEM-3的制備方法。本發(fā)明之CEM-3覆銅板的制備方法和工藝流程如下I芯料的制備方法a.用環(huán)氧樹脂/酚醛樹脂為主固化劑，加入偶聯(lián)劑及填料。所說偶聯(lián)劑是KH-550、KH-560等；所說填料是氧化鋁、氮化鋁、氧化鎂、氮化硼、氫氧化鋁、氫氧化鎂、滑石粉、鈦白 粉等中的一種或幾種的混合物。其間的配比為以環(huán)氧樹脂重量份為100計，酚醛樹脂為20 30份固化促進(jìn)劑0.03-0. 5份偶聯(lián)劑為1.5 4. 5份±真料為100 300份b.將以上材料用丁酮調(diào)制成芯料用樹脂液；c.用上述芯料膠水浸漬玻纖紙，在溫度130°C -210°C下使其成半固化狀態(tài)，制成 芯料；II面料的制備方法d.用環(huán)氧樹脂/酚醛樹脂固化體系，用丁酮將其溶解成粘度為25士 IOs (Φ4杯) 的溶液，加入氫氧化鋁或氫氧化鎂、氮化硼、氮化鋁、氧化鋁中的一種或兩種以上的混合物 作填料。所說環(huán)氧樹脂/酚醛樹脂的固化體系，以環(huán)氧樹脂的重量份為100計，酚醛樹脂為 25士5 ；氫氧化鋁或氫氧化鎂的重量份是50 100，固化促進(jìn)劑0. 03-0. 3份。e.將以上材料用丁酮調(diào)制成面料用樹脂液；f.用上述面料膠水浸漬玻纖布，在溫度130°C -210°C下使其成半固化狀態(tài)，制成 面料；III配料及層壓成型g.根據(jù)厚度需要，疊加1-10張上述芯料。在疊加的芯料上下表面各貼上述面料， 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以 下，熱壓成型。本發(fā)明除具有一般通用型CEM-3復(fù)合基覆銅板所具有的絕緣性、電氣性能、機(jī)械 性能等基本性能外，還有良好的導(dǎo)熱性和高CTI特點(diǎn)，熱導(dǎo)率> lff/m. k、CTI ^ 600V、較高 的耐熱性和良好的PCB工藝加工型。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，為環(huán)保節(jié)能的產(chǎn)品。


圖1. CEM-3覆銅板制作流程示意圖
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合附圖敘述三個實(shí)施例，對本發(fā)明做進(jìn)一步說明，但本發(fā)明并不局限于這幾個實(shí)施例。實(shí)施例1 一種CEM-3覆銅板的制備方法a.制備芯料樹脂，其組分重量份為雙酚A型環(huán)氧樹脂90份，novolak型環(huán)氧樹脂10份，酚醛樹脂30份，填料A1203240份，填料鈦白粉 10份，填料滑石粉20份
偶聯(lián)劑KH-560 4. 5份固化促進(jìn)劑2_乙基_4_甲基咪唑0. 03份，b.將以上材料用丁酮調(diào)制成芯料用樹脂液；c.用上述樹脂液浸漬玻纖紙，在溫度130-210°C下使其成半固化狀態(tài)，制成芯料
粘結(jié)片。d.制備面料樹脂基體，其組分(重量份)為雙酚A型環(huán)氧樹脂70份，溴化環(huán)氧樹脂30份，
含氮的novolak型酚醛樹脂20份Al(OH)3 20份，氮化硼40份固化促進(jìn)劑2-乙基-4-甲基咪唑0. 05份e.將以上材料用丁酮調(diào)制成芯料用樹脂液；f.用上述芯料膠水浸漬7628玻纖布，在溫度130-210°C干燥后、切片制成面料粘結(jié)片。g.壓制1. 6mm厚度板材，選用3張芯料，上下兩面各貼一張面料，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以下，保溫保壓60分鐘，制 成CEM-3型覆銅箔層壓板。實(shí)施例2 —種CEM-3覆銅板的制備方法a.制備芯料樹脂，其組分重量份為雙酚A型環(huán)氧樹脂90份，novolak型環(huán)氧樹脂10份，酚醛樹脂20份，填料Al (OH) 340份，填料氮化硼80份， 偶聯(lián)劑KH-5601. 5份，固化促進(jìn)劑2-乙基-4-甲基咪唑0. 4份b.將以上材料用丁酮調(diào)制成芯料用樹脂液；c.用上述樹脂液浸漬玻纖紙，在130-210°C干燥后、切片制成芯料；d.制備面料樹脂，其組分(重量份)為雙酚A型環(huán)氧樹脂70份，溴化環(huán)氧樹脂30份，含氮的novolak型酚醛樹脂30份Al(OH)3 40份，氮化鋁60份固化促進(jìn)劑2-乙基-4-甲基咪唑0. 2份e.將以上材料用丁酮調(diào)制成面料用樹脂液；f.用上述樹脂液浸漬7628玻纖布，在130-210°C干燥后、切片制成面料；g.壓制1. 6mm厚度板材，選用3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170°C，單位壓力30-60kgf/cm2和真空度-60mmHg以下，保溫保壓60分鐘， 制成CEM-3型覆銅箔層壓板。實(shí)施例3 —種CEM-3覆銅板的制備方法a.制備芯料樹脂，其組分(重量份)為雙酚A型環(huán)氧樹脂100份，酚醛樹脂25份，填料Al (OH) 3 80份， 填料氮化鋁 20份，填料氧化鎂120份， 偶聯(lián)劑KH-560 2. 5份；固化促進(jìn)劑2-乙基-4-甲基咪唑0. 1份。b.將以上材料用丁酮調(diào)制成芯料用樹脂液；c.用上述樹脂液浸漬玻纖紙，在130-210°C干燥后、切片制成芯料；
d.制備面料樹脂，其組分為雙酚A型環(huán)氧樹脂70份，溴化環(huán)氧樹脂30份，含氮的novolak型酚醛樹脂25份 Mg(OH)330份，氮化鋁40份固化促進(jìn)劑2-乙基-4-甲基咪唑0. 2份 e.將以上材料用丁酮調(diào)制成面料用樹脂液；f.用上述樹脂液浸漬7628玻纖布，在130-210°C干燥后、切片制成面料；g.壓制2. Omm厚度板材，選用6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170°C，在單位壓力30kgf/cm2和真空度-60mmHg以下，保溫保壓60分鐘， 制成CEM-3型覆銅箔層壓板。本發(fā)明與傳統(tǒng)CEM-3的制備方法比較，板材的熱導(dǎo)率(測試方法采用ASTM5470) 和相比漏電起痕指數(shù)，測試結(jié)果見下表。耐漏電痕跡性按IEC電解液滴下法試驗(yàn)；阻燃性按 UL-94試驗(yàn)。
測試項(xiàng)目~m.~實(shí)施例1 實(shí)施例2 權(quán)列3
項(xiàng)目名稱 ~測試條件 1. 6H/H 1. 6 Η/Η 1. 6 H/H1.6 Η/Η~
熱導(dǎo)率(W/mk) ASTM5470 00 Τθ7L05 L03
耐漏電起痕指>600>600
IEC A200>600
數(shù)(V)
燃燒性UL94V1OV1OV-OV1O
AL46 Λ2 Λ2Oi
剝離強(qiáng)度125 0CL2091091θΓθ2
CN/mm) 暴露于工藝
1.181.081.081.09
液后 288 °C浮錫極
浮焊性1' 30 “ 2' 26" 2’ 51 “ 2' 36" 結(jié)果比較分析1從以上的性能結(jié)果看，本發(fā)明的產(chǎn)品熱導(dǎo)率都大于或等于lW/mk。而普通的 CEM-3產(chǎn)品的熱導(dǎo)率在0. 5ff/mk左右。
2本發(fā)明的產(chǎn)品相比漏電起痕指數(shù)都大于或等于600V，Td在330°C以上，T260大 于60min。而普通的CEM-3產(chǎn)品的CTI在200V，T260為7min左右，Td在310°C以下。 3從常規(guī)性能的浮焊、炸板比較，本發(fā)明的產(chǎn)品遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于普通的CEM-3產(chǎn)品；壓力 鍋后的炸板遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于普通的板材，說明該款板材的耐濕性好。
權(quán)利要求
高導(dǎo)熱CEM-3覆銅板制備方法，其特征在于，依下述方法和工藝進(jìn)行I芯料的制備方法a.用環(huán)氧樹脂/酚醛樹脂為主固化劑，加入偶聯(lián)劑、填料及固化促進(jìn)劑。所說偶聯(lián)劑是KH-550、KH-560等；所說填料是氧化鋁、氮化鋁、氧化鎂、氮化硼、氫氧化鋁、氫氧化鎂、滑石粉、鈦白粉等中的一種或幾種的混合物。其間的配比為以環(huán)氧樹脂重量份為100計，酚醛樹脂為20～30份固化促進(jìn)劑0.03-0.5份偶聯(lián)劑為 1.5～4.5份填料為100～300份b.將以上材料用丁酮調(diào)制成芯料用樹脂液；c.用上述芯料膠水浸漬玻纖紙，在溫度130℃-210℃下使其成半固化狀態(tài)，制成芯料；II面料的制備方法d.用環(huán)氧樹脂/酚醛樹脂固化體系，用丁酮將其溶解成粘度為25±10s(Φ4杯)的溶液，加入氫氧化鋁或氫氧化鎂、氮化硼、氮化鋁、氧化鋁中的一種或兩種以上的混合物作填料。所說環(huán)氧樹脂/酚醛樹脂的固化體系，以環(huán)氧樹脂的重量份為100計，酚醛樹脂為25±5；氫氧化鋁或氫氧化鎂的重量份是50～100，固化促進(jìn)劑0.03-0.3份。e.將以上材料用丁酮調(diào)制成面料用樹脂液；f.用上述面料膠水浸漬玻纖布，在溫度130℃-210℃下使其成半固化狀態(tài)，制成面料；III配料及層壓成型g.根據(jù)厚度需要，疊加1-10張上述芯料。在疊加的芯料上下表面各貼上述面料，在面料的一面或兩面覆銅箔；在溫度80℃-200℃、壓力10-100Kg/cm2和真空度-60mmHg以下，熱壓成型。
全文摘要
高導(dǎo)熱CEM-3覆銅板制備方法，依下述方法和工藝進(jìn)行一.制備芯料——用環(huán)氧樹脂/酚醛樹脂為主固化劑，加入偶聯(lián)劑、填料及固化促進(jìn)劑，用丁酮調(diào)制成芯料用樹脂液，用上述芯料膠水浸漬玻纖紙，呈半固化狀態(tài)，制成芯料；二.制備面料——將環(huán)氧樹脂/酚醛樹脂固化體系，用丁酮將其溶解，加入填料，用丁酮調(diào)制成面料用樹脂液，用于浸漬玻纖布并固化，制成面料；三是配料及層壓成型。本發(fā)明除具有一般通用型CEM-3復(fù)合基覆銅板所具有的絕緣性、電氣性能、機(jī)械性能等基本性能外，還有良好的導(dǎo)熱性和高CTI、較高的耐熱性和良好的PCB工藝加工性。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，可大幅提高電子器件的散熱性，提高電子產(chǎn)品的可靠性。
文檔編號B32B27/42GK101848604SQ2010101681
公開日2010年9月29日 申請日期2010年5月10日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月10日
發(fā)明者張記明 申請人:陜西生益科技有限公司