[发明专利]高导热绝缘胶黏剂组合物、高导热铝基板及其制备工艺

说明书

技术领域

本发明涉及铝基板，具体的说涉及一种高导热绝缘组合物以及以该组合物作为绝缘导热层材料的高导热铝基板及其制作工艺。

背景技术

目前，电子行业中高导热产品多数用的是无树脂的金属基铝基板，其结构为金属基材层→绝缘导热材料层→导电铝基层。其中，绝缘导热材料层和导电铝基层一般通过气相沉积技术、电化学电镀技术或等离子喷涂技术获得。这使得各层材料之间往往由于晶格排列及膨胀系数存在差异而导致铝基板剥离强度差，并且采用这些方式制备的绝缘导热层，其表面往往具有微观空隙或缺陷，以至导电铝基层材料中的金属粒子会渗入到绝缘材料层表面的微观空隙或缺陷内，从而使绝缘导热层的有效厚度降低，进一步导致铝基板的耐击穿电压下降。

随着电子产业的迅速发展，对铝基板的性能要求也越来越高。如在一些大功率、高负载的元器件中，通常要求铝基板在100~250℃的温度下也具有良好的机械性能，而铝基板机械性能的优劣，很大程度上取决于铝基板的导热绝缘层的耐热性和导热性。现有的制备工艺已渐渐不能满足行业的需求。兼具好的耐热性和导热性的绝缘导热材料的出现已经成为一种迫切需求。

制造具有优良综合性能的绝缘导热材料一般有两种途径：一种是合成具有高导热率的结构聚合物；另一种是在聚合物中填充高导热性的填料。由于具有高导热率结构的聚合物合成复杂，且高分子材料本身的热传导系数比较小，而树脂基体中基本上没有热传递所需要的均一致密的有序晶体结构或载荷子，因此，其导热性能较差，导热系数一般只有0.2W/(m•K)。所以填充型导热高分子复合材料在市场中比较常见。

在填料的选择上，由于金属填料具有导电性，其制成品绝缘性差、易击穿，不能应用在金属基板高导热胶膜的生产中。因此，高导热铝基覆铜板的生产和研发中所用填料一般为绝缘导热填料。研究人员希望从材料的组成上做出改进，进一步提高填充型复合材料的导热性能。

发明内容

本发明的目的之一是提供一种高导热绝缘胶黏剂组合物，以进一步提高铝基板绝缘导热层的导热性和耐热性能。

本发明的目的之二是提供一种以所述组合物作为绝缘导热层材料的高导热铝基板及其制备工艺，以解决现有铝基板机械性能差的问题。

本发明的目的之一是这样实现的：

一种高导热绝缘胶黏剂组合物，其包括以下组分：

BMI树脂31.5~32.5wt%、PEK-C 5~6wt%、偶联剂2~3wt%、溶剂3~4wt%，余量为填料；

所述填料为氮化硼、三氧化二铝、氧化镁、碳化硅和六方氮化硼。

本发明所述的高导热绝缘胶黏剂组合物，其特征是，所述填料中各组分在所述组合物中所占分量分别为：

氮化硼3~4wt%、三氧化二铝24~25wt%、氧化镁5~6wt%、碳化硅5~6wt%、六方氮化硼16~18wt%。

另外，本发明所述的高导热绝缘胶黏剂组合物，所述偶联剂及所述溶剂选择本领域的常规试剂即可，偶联剂优选为硅烷偶联剂，溶剂优选为二甲苯。

本发明的目的之二是这样实现的：

以所述高导热绝缘胶黏剂组合物作为绝缘导热层材料的高导热铝基板的制备工艺，其特征是，按如下步骤进行：

1）混胶：将PEK-C与1/2量的溶剂混合，然后加入到到BMI树脂中，混匀得PEK-C/BMI混合物；将填料用偶联剂处理后，再使用剩余1/2量的溶剂将填料润湿分散，然后加入到PEK-C/BMI混合物中，使用蒸汽处理熟化6~10h，得到熟化胶液，备用；

2）制膜：采用丝网印刷方式将所述熟化胶液印刷在作为载体的基板上形成胶层，得到涂胶基板；所述胶层印刷厚度为40~210μm；所述基板为铝基；

3）层压：将铜箔与所述涂胶基板按顺序装模，装模完毕，推入真空热压机，真空条件下层热压制成铝基覆铜板；所述涂胶基板上的胶层在层压过程中完成初步固化；

4）固化：将所制得的铝基覆铜板再在180~220℃真空干燥箱中固化3-5h，得成品铝基覆铜板。

本发明所述的高导热铝基板的制备工艺，步骤3）所述将铜箔与所述涂胶基板按顺序装模具体是按如下次序：

盖板·牛皮纸·镜面钢板·牛皮纸·离型膜→铜箔→涂胶基板→离型膜·牛皮纸·镜面钢板·牛皮纸·模板。

本发明所述的高导热铝基板的制备工艺，步骤1）中，蒸汽处理的条件是180-190℃，2.0-2.5MPa。

本发明所述的高导热铝基板的制备工艺，步骤3）所述热压分为10个阶段，具体为：

第1阶段：