[发明专利]陶瓷填充介质铝衬底覆铜板及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及LED线路板技术领域，尤其涉及一种导热率不小于2.0W/(m·k)、耐压不小于30kv/mm的、且具有良好机械钻切加工性和耐热性的陶瓷填充介质铝衬底覆铜板及其制造方法。

背景技术

铝基线路板是LED灯的关键元器件之一，起到电路连接、支撑、散热等作用，随着铝基线路板上安装的LED的数量、单颗LED的功率增加，铝基线路板所承载的散热、电压也在不断增加，因此，对LED铝基线路板提出高耐压、高导热要求。譬如室外装饰灯、路灯等安装的LED累计功率100～300W(单颗LED的功率1～5W)时，要求铝基线路板的导热率不小于2.0W/(m·k)、耐压不小于30kv/mm。目前，国内该类铝基线路板的普遍问题是耐压不够、耐热性能不稳定、机械钻切工艺性不好，加工该类产品所需要的覆铜铝基板主要靠进口。开展较高导热率、较高耐电压铝基线路板研究开发，对于产品国产化、降低成本具有十分重要意义。

LED铝基线路板中的线路通常由铜箔组成，其中铝板导热率为160～220W/(m·k)，铜箔导热率为380w/(m·k)，均具有良好的导热率。而绝缘层通常由环氧树脂组成，而环氧树脂虽然耐压≥30KV/mm，但导热率仅为0.10～0.50W/(m·k)，从而成为LED铝基线路板的导热瓶颈。为提高LED铝基线路板的导热率，通常在绝缘层中掺入导热率较高的的陶瓷粉。然而，普通的陶瓷粉的导热率虽然比较高，但其耐压能力比较低，若将陶瓷粉作为添加剂填充到环氧树脂中，绝缘层的导热率会提高，但耐压性降低。使铝基线路板同时满足较高导热率、较高耐电压在制造工艺上是一对矛盾体。另外，普通的陶瓷粉的填充会降低该LED铝基线路板的机械钻切加工性和耐热性。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种导热率不小于2.0W/(m·k)、耐压不小于30kv/mm的、且具有良好机械钻切加工性和耐热性的绝缘层填充陶瓷粉的陶瓷填充介质铝衬底覆铜板及其制造方法，以解决上述问题。

本发明提供一种陶瓷填充介质铝衬底覆铜板，其包括铝基底板、绝缘层以及导电线路层，该绝缘层层叠设置于所述铝基底板与所述导电线路层之间，其中，所述绝缘层包括环氧树脂和分散在该环氧树脂中的α-Al₂O₃陶瓷粉，且所述α-Al₂O₃陶瓷粉在绝缘层中的质量百分比为3％～9％。

基于上述陶瓷填充介质铝衬底覆铜板，所述α-Al₂O₃陶瓷粉的质量百分比为5％-7％，该α-Al₂O₃陶瓷粉的纯度大于等于99.9％、平均粒度<0.5μm。

基于上述陶瓷填充介质铝衬底覆铜板，所述环氧树脂为改性环氧树脂，该改性环氧树脂为北京化工研究院提供的溴化环氧树脂。

基于上述陶瓷填充介质铝衬底覆铜板，所述陶瓷填充介质铝衬底覆铜板的导热系数为2.0～3.0W/(m·k)，耐电压为32～40KV/mm，击穿电压为2.5～4KV。

基于上述陶瓷填充介质铝衬底覆铜板，所述绝缘层的厚度为90～100μm。

基于上述陶瓷填充介质铝衬底覆铜板，所述绝缘层进一步包括增韧剂四方相氧化锆(t-ZrO₂)，该四方相氧化锆在所述绝缘层中的含量1％-2％。

基于上述陶瓷填充介质铝衬底覆铜板，所述铝基底板靠近所述绝缘层的表面形成0.3μm-4μm厚的氧化膜。

一种陶瓷填充介质铝衬底覆铜板的制造方法，该方法包括以下步骤：

步骤一：提供铝基底板，并对该铝基底板进行表面处理；

步骤二：将绝缘胶涂在所述经过表面处理的铝基底板上，以形成绝缘胶层，该绝缘胶层包括环氧树脂和分散在该环氧树脂中的α-Al₂O₃陶瓷粉，且该α-Al₂O₃陶瓷粉在该绝缘胶层中的质量百分比为3％～9％；

步骤三：将导电片材压合在所述绝缘胶层上，固化该绝缘胶层使该导电片材通过该绝缘胶层固定层压贴合在所述铝基底板上，并对该导电片材进行处理，得到所述陶瓷填充介质铝衬底覆铜板。

所述步骤一包括：对所述铝基底板的表面进行粗化、氧化处理，形成0.3μm-4μm厚的氧化膜。