專(zhuān)利名稱(chēng)：導(dǎo)熱雙面軟硬結(jié)合基板及其制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于LED等散熱產(chǎn)品上的導(dǎo)熱基板及其制作方法，尤其涉及一種具有高散熱效率的導(dǎo)熱雙面軟硬結(jié)合基板及其制作方法。
背景技術(shù)：
隨著全球環(huán)保的意識(shí)抬頭，節(jié)能省電已成為當(dāng)今的趨勢(shì)。LED產(chǎn)業(yè)是近年來(lái)最受矚目的產(chǎn)業(yè)之一。發(fā)展至今，LED產(chǎn)品已具有節(jié)能、省電、高效率、反應(yīng)時(shí)間快、壽命周期長(zhǎng)、且不含汞，具有環(huán)保效益等優(yōu)點(diǎn)。然而通常LED高功率產(chǎn)品輸入功率約為20%能轉(zhuǎn)換成光，剩下80%的電能均轉(zhuǎn)換為熱能。一般而言，LED發(fā)光時(shí)所產(chǎn)生的熱能若無(wú)法導(dǎo)出，將會(huì)使LED結(jié)面溫度過(guò)高，進(jìn)而影響產(chǎn)品生命周期、發(fā)光效率、穩(wěn)定性。其次，在設(shè)計(jì)線(xiàn)路時(shí)，由于需要散熱金屬材料，如鋁板，材質(zhì)較硬，不具有撓曲的功能，限制了電路設(shè)計(jì)的范疇，無(wú)法設(shè)計(jì)不同平面的產(chǎn)品。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服上述缺陷，本發(fā)明提供了一種導(dǎo)熱雙面軟硬結(jié)合基板及其制作方法，該導(dǎo)熱雙面軟硬結(jié)合基板散熱效率高、能撓曲，拓寬了電路設(shè)計(jì)的范疇，可有效的設(shè)計(jì)不同平面的產(chǎn)品。本發(fā)明為了解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是一種導(dǎo)熱雙面軟硬結(jié)合基板， 包括銅箔層、鋁板、絕緣導(dǎo)熱聚合物層和粘著層，所述絕緣導(dǎo)熱聚合物層固定貼置于粘著層兩側(cè)，銅箔層固定貼置于絕緣導(dǎo)熱聚合物層兩外側(cè)面，鋁板固定設(shè)置于粘著層的內(nèi)部，所述鋁板表面面積小于粘著層表面面積，所述絕緣導(dǎo)熱聚合物層包括固體材料和散熱粉體，粘著層包括樹(shù)脂層和散熱粉體，當(dāng)然絕緣導(dǎo)熱聚合物層除了固體的材料和散熱粉體外還可包括促進(jìn)劑和催化劑等，粘著層除了樹(shù)脂層和散熱粉體還可以包括橡膠、固化劑、奈米填充料等，由于所述聚合物層和粘著劑層中含有散熱粉體，散熱粉體提高散熱效果，所以本發(fā)明具有較好的散熱效果。本發(fā)明的進(jìn)一步技術(shù)方案是為了維持本發(fā)明柔性高導(dǎo)熱基板的特性以應(yīng)用于LED等散熱產(chǎn)品，并能有效控制成本，本發(fā)明將所述粘著層的厚度控制為5 30微米，優(yōu)選20 25微米，將所述絕緣導(dǎo)熱聚合物層的厚度控制為5 8微米。所述粘著層的樹(shù)脂層所用材料為環(huán)氧樹(shù)脂、丙烯酸系樹(shù)脂、胺基甲酸酯系樹(shù)脂、硅橡膠系樹(shù)脂、聚對(duì)環(huán)二甲苯系樹(shù)脂、雙馬來(lái)酰亞胺系樹(shù)脂和聚酰亞胺樹(shù)脂中的至少一種。以重量百分比計(jì)，所述散熱粉體占所述粘著層固含量的40 90%。所述散熱粉體為碳化硅、氮化硼、氧化鋁和氮化鋁中的至少一種。所述散熱粉體的平均粒徑在5 20微米。所述銅箔層為電解或者壓延銅中的一種，使用該銅箔層可以在柔性散熱基板上形成高散熱的電路層，銅箔層的厚度優(yōu)選的是16 35微米。所述鋁板的厚度為0. 3 1毫米。所述絕緣導(dǎo)熱聚合物層的固體材料為聚酰亞胺、聚對(duì)苯二甲酸乙二酯 (polyethylene terephthalate, PET)、聚苯胺(polyaniline, PAn)、聚萘二甲酸乙二酯 (Polyethylene Naphthalate，PEN)、環(huán)氧樹(shù)脂和聚碳酸酯(Polycarbonate，PC)中的至少一種，優(yōu)選的是聚酰亞胺和聚對(duì)苯二甲酸乙二酯中的至少一種，使用該絕緣導(dǎo)熱聚合物層后對(duì)柔性高的散熱基板的抗電擊穿和機(jī)械強(qiáng)度都有明顯的提高。所述本發(fā)明通過(guò)控制絕緣導(dǎo)熱聚合物層的厚度和粘著層的厚度，達(dá)到控制散熱效果和耐擊穿電壓的目的。所述的導(dǎo)熱雙面軟硬結(jié)合基板制作方法如下步驟一在銅箔層的粗糙面涂布絕緣導(dǎo)熱聚合物，并加以烘干形成導(dǎo)熱絕緣聚合物層后得到單面銅箔基板；步驟二用涂布和轉(zhuǎn)印法中的一種將粘著層形成于絕緣導(dǎo)熱聚合物層表面上，并使粘著層處于半聚合半硬化狀態(tài)；步驟三在鋁板兩側(cè)貼合上具有單面銅箔基板的粘著層，其中兩具有單面銅箔基板的粘著層之間無(wú)鋁板部位直接對(duì)貼。步驟四將貼合后之基板進(jìn)行按一定的加熱條件進(jìn)行固化。本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明的導(dǎo)熱雙面軟硬結(jié)合基板依次由銅箔層、聚合物層、 粘著層和鋁板構(gòu)成，由簡(jiǎn)便方法制得，可以根據(jù)需要調(diào)整粘著層與聚合物層的厚度，使本發(fā)明的柔性高散熱基板導(dǎo)熱雙面軟硬結(jié)合基板符合高熱傳導(dǎo)效率，高耐擊穿電壓的特性。


圖1為本發(fā)明剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例一種導(dǎo)熱雙面軟硬結(jié)合基板，包括銅箔層11、鋁板14、絕緣導(dǎo)熱聚合物層 12和粘著層13，所述絕緣導(dǎo)熱聚合物層12固定貼置于粘著層13兩側(cè)，銅箔層11固定貼置于絕緣導(dǎo)熱聚合物層12兩外側(cè)面，鋁板14固定設(shè)置于粘著層13的內(nèi)部，所述鋁板14表面面積小于粘著層13表面面積，所述絕緣導(dǎo)熱聚合物層12包括固體材料和散熱粉體，粘著層 13包括樹(shù)脂層和散熱粉體，當(dāng)然絕緣導(dǎo)熱聚合物層除了固體的材料和散熱粉體外還可包括促進(jìn)劑，催化劑等，粘著層除了樹(shù)脂層和散熱粉體還可以包括橡膠、固化劑、奈米填充料等， 由于所述聚合物層和粘著劑層中含有散熱粉體，散熱粉體提高散熱效果，所以本發(fā)明具有較好的散熱效果。為了維持本發(fā)明導(dǎo)熱雙面軟硬結(jié)合基板的特性以應(yīng)用于LED電路板，并能有效控制成本，本發(fā)明將所述粘著層的厚度控制為5 30微米，優(yōu)選20 25微米，將所述絕緣導(dǎo)熱聚合物層的厚度控制為5 8微米。所述粘著層的樹(shù)脂層所用材料為環(huán)氧樹(shù)脂、丙烯酸系樹(shù)脂、胺基甲酸酯系樹(shù)脂、硅橡膠系樹(shù)脂、聚對(duì)環(huán)二甲苯系樹(shù)脂、雙馬來(lái)酰亞胺系樹(shù)脂和聚酰亞胺樹(shù)脂中的至少一種。所述散熱粉體為碳化硅、氮化硼、氧化鋁和氮化鋁中的至少一種。以重量百分比計(jì)，所述粘著層的散熱粉體占所述粘著層固含量的40 90%。所述散熱粉體的平均粒徑在5 20微米。所述銅箔層所使用的銅箔為壓延銅箔(RA銅箔)和高溫高屈曲銅箔(HA銅箔)中的一種，銅箔層的厚度優(yōu)選的是16 35微米。所述鋁板的厚度為0. 3 1毫米。本發(fā)明所使用的絕緣導(dǎo)熱聚合物層的固體材料為聚酰亞胺、聚對(duì)苯二甲酸乙二酯(polyethylene terephthalate, PET)、聚苯胺(polyaniline, PAn)、聚萘二甲酸乙二酯 (Polyethylene Naphthalate, PEN)、環(huán)氧樹(shù)脂和聚碳酸酯(Polycarbonate，PC)中的至少一種，優(yōu)選的是聚酰亞胺和聚對(duì)苯二甲酸乙二酯中的至少一種，進(jìn)一步優(yōu)選的是使用不含鹵素的熱固性聚酰亞胺材料，更優(yōu)選的是使用具有自粘性且不含鹵素的熱固性聚酰亞胺材料。所述的導(dǎo)熱雙面軟硬結(jié)合基板制作方法如下步驟一在銅箔層的粗糙面涂布絕緣導(dǎo)熱聚合物，并加以烘干形成導(dǎo)熱絕緣聚合物層后得到單面銅箔基板；步驟二用涂布和轉(zhuǎn)印法中的一種將粘著層形成于絕緣導(dǎo)熱聚合物層表面上，并使粘著層處于半聚合半硬化狀態(tài)(B-stage狀態(tài)，此時(shí)粘著層分子與分子之間化學(xué)鍵不多， 在高溫高壓下還會(huì)軟化)；步驟三在鋁板兩側(cè)貼合上具有單面銅箔基板的粘著層，其中兩具有單面銅箔基板的粘著層之間無(wú)鋁板部位直接對(duì)貼，達(dá)到柔軟層的效果；步驟四將貼合后之基板進(jìn)行按一定的加熱條件進(jìn)行固化。本發(fā)明相對(duì)于一般的導(dǎo)熱基板，在設(shè)計(jì)上降低了整體產(chǎn)品的厚度從而達(dá)到了高導(dǎo)熱效率的作用，對(duì)導(dǎo)熱雙面軟硬結(jié)合基板進(jìn)行熱傳導(dǎo)分析測(cè)試，熱傳導(dǎo)的效率可以達(dá)到 0. 06以上，另由于增加了一層絕緣導(dǎo)熱聚合物層，從而達(dá)到了高耐擊穿電壓的效果。同時(shí)一側(cè)為柔軟層，拓寬了電路設(shè)計(jì)的范疇，可有效的設(shè)計(jì)不同平面的產(chǎn)品。
權(quán)利要求
1.一種導(dǎo)熱雙面軟硬結(jié)合基板，其特征在于包括銅箔層、鋁板、絕緣導(dǎo)熱聚合物層和粘著層，所述絕緣導(dǎo)熱聚合物層固定貼置于粘著層兩側(cè)，銅箔層固定貼置于絕緣導(dǎo)熱聚合物層兩外側(cè)面，鋁板固定設(shè)置于粘著層的內(nèi)部，所述鋁板表面面積小于粘著層表面面積，所述絕緣導(dǎo)熱聚合物層包括固體材料和散熱粉體，粘著層包括樹(shù)脂層和散熱粉體。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的導(dǎo)熱雙面軟硬結(jié)合基板，其特征在于所述絕緣導(dǎo)熱聚合物層的厚度為5 8微米，所述粘著層的厚度為5 30微米。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的導(dǎo)熱雙面軟硬結(jié)合基板，其特征在于所述粘著層的樹(shù)脂層的材料為環(huán)氧樹(shù)脂、丙烯酸系樹(shù)脂、胺基甲酸酯系樹(shù)脂、硅橡膠系樹(shù)脂、聚對(duì)環(huán)二甲苯系樹(shù)月旨、雙馬來(lái)酰亞胺系樹(shù)脂和聚酰亞胺樹(shù)脂中的至少一種。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的導(dǎo)熱雙面軟硬結(jié)合基板，其特征在于以重量百分比計(jì)，所述粘著層的散熱粉體占所述粘著層固含量的40 90%。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的導(dǎo)熱雙面軟硬結(jié)合基板，其特征在于所述散熱粉體為碳化硅、氮化硼、氧化鋁和氮化鋁中的至少一種。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的導(dǎo)熱雙面軟硬結(jié)合基板，其特征在于所述散熱粉體的平均粒徑在5 20微米。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的導(dǎo)熱雙面軟硬結(jié)合基板，其特征在于所述銅箔層為電解銅箔和壓延銅箔中的一種，銅箔層的厚度為16 35微米。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的導(dǎo)熱雙面軟硬結(jié)合基板，其特征在于所述鋁板的厚度為 0. 3 1毫米。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的導(dǎo)熱雙面軟硬結(jié)合基板，其特征在于所述聚合物層的固體材料為聚酰亞胺、聚對(duì)苯二甲酸乙二酯、聚苯胺、聚萘二甲酸乙二酯、環(huán)氧樹(shù)脂和聚碳酸酯中的至少一種。
10.一種如權(quán)利要求1所述的導(dǎo)熱雙面軟硬結(jié)合基板的制作方法，其特征在于具體步驟如下步驟一在銅箔層的粗糙面涂布絕緣導(dǎo)熱聚合物，并加以烘干形成導(dǎo)熱絕緣聚合物層后得到單面銅箔基板；步驟二 用涂布和轉(zhuǎn)印法中的一種將粘著層形成于絕緣導(dǎo)熱聚合物層表面上，并使粘著層處于半聚合半硬化狀態(tài)；步驟三在鋁板兩側(cè)貼合上具有單面銅箔基板的粘著層，其中兩具有單面銅箔基板的粘著層之間無(wú)鋁板部位直接對(duì)貼。步驟四將貼合后之基板進(jìn)行按一定的加熱條件進(jìn)行固化。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種導(dǎo)熱雙面軟硬結(jié)合基板，包括銅箔層、鋁板、絕緣導(dǎo)熱聚合物層和粘著層，絕緣導(dǎo)熱聚合物層固定貼置于粘著層兩側(cè)，銅箔層固定貼置于絕緣導(dǎo)熱聚合物層兩外側(cè)面，鋁板固定設(shè)置于粘著層的內(nèi)部，鋁板表面面積小于粘著層表面面積，絕緣導(dǎo)熱聚合物層包括固體材料和散熱粉體，粘著層包括樹(shù)脂層和散熱粉體，其制作方法為在銅箔層的粗糙面涂布絕緣導(dǎo)熱聚合物，并加以烘干；接著用涂布和轉(zhuǎn)印法之一將粘著層形成于絕緣導(dǎo)熱聚合物層表面，并使粘著層為半聚合半硬化狀態(tài)；然后，在鋁板兩側(cè)貼上有單面銅箔基板的粘著層，兩粘著層之間無(wú)鋁板部位直接對(duì)貼，最后加熱固化，本發(fā)明散熱效率高，絕緣耐抗電壓擊穿，解決了不同平面的線(xiàn)路設(shè)計(jì)的困擾。
文檔編號(hào)H05K1/02GK102469685SQ20101055127
公開(kāi)日2012年5月23日 申請(qǐng)日期2010年11月19日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月19日
發(fā)明者張孟浩, 李建輝, 陳曉強(qiáng), 陳輝 申請(qǐng)人:昆山雅森電子材料科技有限公司