高导热型铝基覆铜箔板的研制_刘阳VIP专享VIP免费

2007年第2期覆铜板资讯覆铜板、印制板技术-26-高导热型铝基覆铜箔板的研制国营七O四厂研究所刘阳、孟晓玲摘要：本文采用双酚A环氧树脂和高导热性无机填料制作了一种高导热型铝基覆铜箔层压板。该产品性能稳定，基本可以达到国外同类产品技术指标。关键词：环氧树脂、导热填料、导热系数。THEPREPARATIONOFALΜMINΜMSUBSTRATECOVERCOPPER-CLADLAMINATEABOUTHIGH-TRANSMISSIONOFHEAT(Theresearchinstituteof704thplant,LiuyangMengxiaoling)Abstract:ThearticleisadoptedbisphenolAepoxyresinandhigh-transmissionofheatabio-fillingandpreparedanalμminμmsubstratecovercopper-cladlaminateabouthigh–transmissionofheat.Thisproductionshavestedyperformancesandthesameofforeignproductionsaboutmainperformance.Keywords:epoxyresin,high-transmissionofheatfilling,transmitheatcoefficient.1、引言二十世纪九十年代，随着PCB向着高密度化布线和高热密度化方向发展，要求PCB基板材料具有高散热性，于是具有高散热性、良好机械加工性及高平整性的金属铝基板受到市场的推崇。其应用和用量不断增加，在世界发达国家尤为突出。以日本为例，1991年日本国内金属铝基板的生产总产值为25亿日元，到1996年增长到60亿日元，2001年增长到80亿元，可见其发展速度是相当快的。近几年随着电子产业的突飞猛进，对铝基覆铜箔层压板提出了更高、更新的要求。尤其是在一些大功率、高负载的电子元器件中，要求铝基覆铜箔层压板在100~250℃温度下具有良好的机械、电气性能，于是高导热型铝基覆铜箔层压板便应运而生。2、高导热型铝基板的结构.高导热型铝基覆铜箔层压板由金属基铝板、绝缘层和铜箔组成。它是一种用于制造印制线电路板的特殊基材。其结构示意图见图1。3.树脂体系方案设计在高导热型铝基覆铜箔层压板中，由于金属铝和铜的导热性已非常良好，所以绝缘层的导热性直接决定铝基覆铜板的导热性。而绝缘层的导热性又决定于树脂体系和填料。因此高导热型铝基板的主要研究内容包括：树脂体系的研究(包括填料粒径大小分布与树脂混合工艺的研究)；高导热性填料的选择及性能研究；绝缘层制作工艺的研究。3.1树脂体系的选择高导热型铝基覆铜箔板的绝缘层树脂主要以制作覆铜板的树脂体系为主，表1是国内常用的几种树脂体系覆铜板的性能比较。由表1可知，导热性优良的树脂首先是PI树脂，其导热性是目前高分子材料中导热性最好的材料之一。而且PI树脂在高温下，还具有良好的介电性能、力学性能、耐燃性、耐磨性、耐溶剂性及尺寸稳定性。但大多数PI树脂分子链中含有大量的芳杂环结构，这些结构的存在，降低了树脂的溶解性、增加了树脂的熔融粘度，提高了树脂的熔点，使得树脂体系的工艺性变铜箔高热传导层氧化膜铝板图1高导热型铝基覆铜箔层压板结构示意图2007年第2期覆铜板资讯覆铜板、印制板技术-27-差。表1常用树脂体系覆铜板性能比较性能树脂体系玻璃化温度(DMA法)℃介电常数击穿电压Kv/mm耐浸焊性s/288℃导热系数W/mkPET树脂1203.952300.15PI树脂2504.1503500.38环氧树脂1304.840600.2PPO树脂1582.840600.17酚醛树脂1304～636600.2其次是环氧树脂和酚醛树脂，由于酚醛树脂脆性大，工艺操作性差，不予考虑。剔除了PI和酚醛树脂，就剩环氧树脂了。环氧树脂以其优异的电器绝缘性，良好的粘结性、耐热性及化学稳定性等优点而被广泛应用，虽然其导热性较差，但可通过导热性优良的无机填料进行弥补，因此我们拟将环氧树脂作为高导热型铝基覆铜箔层压板用树脂。环氧树脂的种类很多，但在覆铜板行业中应用最多的是双酚A环氧树脂。在双酚A环氧树脂结构中，环氧基和羟基赋予树脂良好的反应性，使树脂固化物具有很强的内聚力和粘结力；醚键和羟基有助于提高树脂的浸润性和黏附力；苯环赋予树脂聚合物优良的耐热性和刚性。因此双酚A环氧树脂具有：①能与多种固化剂、催化剂及添加剂形成多种性能优异的固化物，满足各种要求；②树脂工艺性好，固化时基本上不产生小分子挥发物，可低压成型，能溶于各种溶剂；③固化物具有很高的强度和粘结强度；④固化物具有较高的腐蚀性和电性能；⑤固化物具有一定的韧性和...