一种高导热半固化胶膜及其制备方法
专利名称：一种高导热半固化胶膜及其制备方法
技术领域：
本发明涉及印制电路用覆铜箔层压板领域，具体涉及一种用于制作金属基板的高导热半固化胶膜及其制备方法。
背景技术：
过去，金属基CCL只是主要应用在汽车等功率器件上，市场容量并不大。近几年，LED作为一种环保节能光源，其在照明领域发展的广阔前景，吸引全球照明大厂家都先后加入LED光源及市场开发中。美、日、欧及中国台湾省均推出了半 导体照明计划。由此引发LED采用的高导热型铝基覆铜箔版的开发和应用也显得尤为重要，作为LED散热基板的基板材料-金属基CCL，其需求量比前几年增加了 3 4倍。由此也带动了作为金属基CCL重要原材料——铜箔与金属板之间的粘结膜的需求量增加。随着电子产品向轻、薄、短、小、高密度化多功能化的方向发展，电路板上元件的组装密度和集成度雨来越高，对基板的散热性要求也越来越迫切。传统的电路板构造上，由于插设于其上的电子组件数量和消耗功率较小，电子组件产生的热量可以通过电路板上的铜箔层散热，直接讲热量散热至空气中，利用空气的对流对电子组件进行控温，当今电路板的电子组件功率高，数量多，伴随而来的问题是所消耗的电功率增大，导致在局部耗电组件上产生大量的热，而电路板不能及时的将这些热量散失出去，从而使整机可靠性下降，在此背景下产生了多种解决方案。其中一种广为人知的电路板散热技术是将单层或多层印刷下路板利用一绝缘散热粘结层与散热金属板(如铝板、铜板)进行压合，利用金属良好的散热效果以散逸电子组件所产生的热，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推崇。该绝缘散热层除提供金属基板与导电铜箔的粘合外，还必须提供良好的绝缘性能，散热性能。此绝缘层可以采用普通FR-4(玻璃布增强的环氧树脂)薄型料，但由于FR-4的热导率不高，仅为0. 25ff/mK,因而散热效果有效。这是由于玻纤布为导热不良导体，因此，对覆铜板的热导率有较大的影响，从而影响热导率偏低。导热型金属基覆铜箔板用的胶膜就是在这样的背景中开发的。高导热半固化胶膜是由提供粘接的树脂和高导热的无机填料等组成的，因此，我们需要选择合适的树脂体系和进行高导热性填料及树脂体系与填料混溶性及加工工艺性的研究。选择树脂和填料的同时要兼顾考虑制作成基板的热传导性、耐热性、耐击穿电压性和绝缘可靠性；同时，由于胶膜没有支架增强材料，环氧树脂作主体的胶液成膜后比较容易撕裂，并在成膜后放置超过一个星期后比较容易发生脆化，脆化程度随温度的升高而加速，因此，也要同时考虑到胶膜的储存性，避免增加客户的生产风险。专利US 2006/0127686 Al公开了一种聚酰亚胺高导热膜的制备方法，但所制备的高导热膜所需的加工温度高达250°C以上，且聚酰亚胺高导热膜不耐高温反复压合，否则会脆化，因此不适用于制备多层复合高导热基板；专利CN 101974208 A所述的高导热胶膜主要由环氧树脂、酚氧树脂或端羧基丁腈橡胶、联苯型酚醛树脂等树脂组成，虽然具有良好的导热性和耐浸焊性，但其剥离强度和储存性都不甚理想。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足之处而提供一种具有良好的耐热性和优异的高导热性，同时在常温下可以长久储存不脆化的高导热半固化胶膜；同时，本发明还提供了所述高导热半固化胶膜的制备方法。为实现上述目的，本发明采取的技术方案为一种高导热半固化胶膜，包含以下重量份的组分环氧树脂1-15份，复合改性成膜树脂1-15份，导热填料60-90份，固化剂1-3份，促进剂0. 001-0. 01份；所述复合改性成膜树脂由聚酚氧树脂、端环氧基聚硅氧烷和聚乙烯醇缩丁醛组成。所述复合改性成膜树脂，由聚酚氧树脂、端环氧基聚硅氧烷和聚乙烯醇缩丁醛三种树脂组成，克服了环氧树脂作为主树脂对导热膜所带来的负面影响。所述复合改性成膜树脂，不仅能与环氧树脂共同组成树脂体系的连续相，而且在不影响胶膜耐热性的前提下，改善了胶膜的成膜性(胶膜外观)、粘结力和储存性。作为本发明所述高导热半固化胶膜的优选实施方式，所述复合改性成膜树脂中，聚酚氧树脂、端环氧基聚硅氧烷和聚乙烯醇缩丁醛的重量比为5:1:1。所述复合改性成膜树脂中，聚酚氧树脂加入量太多，胶膜的粘结力和耐热性会上升，但胶膜外观会变差；端环氧基聚硅氧烷的加入量太多，则能使胶膜的保存时间延长，但对铜箔或金属基板的粘力会下降；聚乙烯醇缩丁醛的加入量太多，胶膜的成膜性和粘结性更好，胶膜更加平整光滑饱满，但会影响其耐热性和玻璃化转变温度。当聚酚氧树脂、端环氧基聚硅氧烷和聚乙烯醇缩丁醛的重量比为5:1:1时，所制备的胶膜固化后具有优秀的耐热性、柔韧性、成膜性和粘结性，并且胶膜的常温储存也非常好，综合性能高。作为本发明所述高导热半固化胶膜的优选实施方式，所述聚酚氧树脂的重均分子量为 25000-60000。作为本发明所述高导热半固化胶膜的优选实施方式，所述环氧树脂与复合改性成膜树脂的重量比为I :0. 6至I :1. O。作为本发明所述高导热半固化胶膜的更优选实施方式，所述环氧树脂与复合改性成膜树脂的重量比为1:0.8。改性树脂用量太多，会影响胶膜的耐热性；用量太少，胶膜成膜性、粘结性、柔韧性和储存性都不好。当环氧树脂与复合改性成膜树脂的重量比为I :0. 6至I :1. 0时，所得胶膜的综合性能较好；当环氧树脂与复合改性成膜树脂的重量比为1:0. 8时，所得胶膜的综合性能最佳。作为本发明所述高导热半固化胶膜的优选实施方式，所述导热填料为二氧化硅、氧化锌、氧化铝、氧化镁、氮化硼、氮化铝和碳化硅中的至少一种。同时，本发明还提供了上述所述高导热半固化胶膜的制备方法，包括以下步骤
(1)称取所述重量的各组分，然后称取适量溶剂，将溶剂与其余各组分混合均匀，混制成高导热胶膜胶液；
(2)将步骤(I)中得到的高导热胶膜胶液涂覆于载体膜上，在100-200°C的烘箱中烘3-10分钟，然后从载体膜上撕下，即得高导热半固化胶膜。所述溶剂的量一般以溶剂与所述其余原料混合后的固含量为80-85%为宜，实践中，根据需要选择加入。所述溶剂可采用酮类溶剂、烃类溶剂、醇类溶剂、醚类溶剂、酯类溶剂或非质子溶剂等。作为本发明所述高导热半固化胶膜的制备方法的优选实施方式，所述步骤(2)中的载体膜为聚酯膜或聚酰亚胺膜。作为本发明所述高导热半固化胶膜的制备方法的优选实施方式，所述步骤(2)中的载体膜厚度为30-100 u m。作为本发明所述高导热半固化胶膜的制备方法的优选实施方式，所述步骤(2)中，采用喷涂法、刮涂法或狭缝口模涂布法将高导热胶膜胶液涂覆于载体膜上。采用喷涂法、刮涂法或狭缝口模涂布法将高导热胶膜胶液涂覆于载体膜上时，经过烘烤半固化后所制备得到的胶膜的耐热性、粘结性和导热性在同种产品中处于领先地位，同时，其常温储存性优良，无需低温抽真空保存即能让所述胶膜使用有效性达到三个月以上。
本发明所述高导热半固化胶膜，主要由环氧树脂、由聚酚氧树脂、端环氧基聚硅氧烷和聚乙烯醇缩丁醛组成的复合改性成膜树脂、导热填料、固化剂和促进剂组成，所述复合改性成膜树脂克服了环氧树脂作为主树脂对导热膜所带来的负面影响，使得所述高导热半固化胶膜在具有高导热性、高粘结力、高耐热性等优良性能的同时，能够在常态下长时间(三个月以上)储存而不脆化。本发明所述高导热半固化胶膜的制备方法，操作简单，经烘烤半固化后所得的高导热半固化胶膜，具有优良的性能。
具体实施例方式为更好的说明本发明的目的、技术方案和优点，下面将结合具体实施例对本发明作进一步描述。实施例I
本实施例一种高导热半固化胶膜，采用以下方法制备而成
(1)按照重量计，分别称取以下重量份的原料环氧树脂100份，聚酚氧树脂42.5份，端环氧基聚硅氧烷8. 5份，聚乙烯醇缩丁醛8. 5份，导热型氧化铝675份，纯度为99%的六方氮化硼97份，固化剂双氰胺10份，促进剂2-乙基-4甲基咪唑0. 4份；然后以环己酮为溶剂调节体系固含量为82%，混制成高导热胶膜胶液；
(2)采用喷涂法将步骤(I)中得到的高导热胶膜液涂覆于厚度为75um的聚酯膜上，在150°C的空气循环烘箱中烘5分钟，然后从聚氨酯膜上撕下，即得高导热半固化胶膜。本实施例中，所述聚酚氧树脂的重均分子量为25000。实施例2
本实施例一种高导热半固化胶膜，采用以下方法制备而成
(1)按照重量计，分别称取以下重量份的原料环氧树脂100份，聚酚氧树脂57份，端环氧基聚硅氧烷11. 5份，聚乙烯醇缩丁醛11. 5份，导热型氧化铝675份，纯度为99%的六方氮化硼97份，固化剂双氰胺20份，促进剂2-乙基-4甲基咪唑0. 6份；然后以环己酮为溶剂调节体系固含量为82%，混制成高导热胶膜胶液；
(2)采用刮涂法将步骤(I)中得到的高导热胶膜液涂覆于厚度为35um的聚酯膜上，在100°C的空气循环烘箱中烘10分钟，然后从聚氨酯膜上撕下，即得高导热半固化胶膜。本实施例中，所述聚酚氧树脂的重均分子量为30000。实施例3本实施例一种高导热半固化胶膜，采用以下方法制备而成
(1)按照重量计，分别称取以下重量份的原料环氧树脂100份，聚酚氧树脂71.5份，端环氧基聚硅氧烷14. 3份，聚乙烯醇缩丁醛14. 3份，导热型氧化铝675份，纯度为99%的六方氮化硼97份，固化剂双氰胺30份，促进剂2-乙基-4甲基咪唑I份；然后以环己酮为溶剂调节体系固含量为82%，混制成高导热胶膜胶液；
(2)采用狭缝口模涂布法将步骤(I)中得到的高导热胶膜液涂覆于厚度为IOOum的聚酯膜上，在200°C的空气循环烘箱中烘3分钟，然后从聚氨酯膜上撕下，即得高导热半固化胶膜。本实施例中，所述聚酚氧树脂的重均分子量为50000。实施例4 本实施例一种高导热半固化胶膜，采用以下方法制备而成
(1)按照重量计，分别称取以下重量份的原料环氧树脂10份，聚酚氧树脂7.15份，端环氧基聚硅氧烷I. 43份，聚乙烯醇缩丁醛I. 43份，二氧化硅500份，氧化锌100份，固化剂酰肼15份，促进剂三乙醇胺0. 5份；然后以二甲苯为溶剂调节体系固含量为80%，混制成高导热胶膜胶液；
(2)采用狭缝口模涂布法将步骤(I)中得到的高导热胶膜液涂覆于厚度为60um的聚酯膜上，在120°C的空气循环烘箱中烘8分钟，然后从聚氨酯膜上撕下，即得高导热半固化胶膜。本实施例中，所述聚酚氧树脂的重均分子量为60000。实施例5
本实施例一种高导热半固化胶膜，采用以下方法制备而成
(1)按照重量计，分别称取以下重量份的原料环氧树脂150份，聚酚氧树脂100份，端环氧基聚硅氧烷20份，聚乙烯醇缩丁醛20份，氧化镁900份，固化剂氨基树脂25份，促进剂N，N- 二甲基苄胺0. 8份；然后以甲醇为溶剂调节体系固含量为85%，混制成高导热胶膜胶液；
(2)采用喷涂法将步骤(I)中得到的高导热胶膜液涂覆于厚度为SOum的聚酯膜上，在180°C的空气循环烘箱中烘6分钟，然后从聚氨酯膜上撕下，即得高导热半固化胶膜。本实施例中，所述聚酚氧树脂的重均分子量为35000。实施例6
本实施例一种高导热半固化胶膜，采用以下方法制备而成
(1)按照重量计，分别称取以下重量份的原料环氧树脂80份，聚酚氧树脂50份，端环氧基聚硅氧烷10份，聚乙烯醇缩丁醛10份，氮化铝675份，碳化硅125份，固化剂芳香族多胺18份，促进剂2-乙基-4甲基咪唑0. 9份；然后以醋酸乙酯为溶剂调节体系固含量为83%，混制成高导热胶膜胶液；
(2)采用刮涂法将步骤(I)中得到的高导热胶膜液涂覆于厚度为70um的聚酯膜上，在150°C的空气循环烘箱中烘5分钟，然后从聚氨酯膜上撕下，即得高导热半固化胶膜。本实施例中，所述聚酚氧树脂的重均分子量为45000。实施例7本发明所述高导热半固化胶膜性能测试及比较 对比例I本对比例一种高导热胶膜，采用以下制备方法制备而成
(1)按照重量计，分别称取以下重量份的原料环氧树脂100份，聚酚氧树脂80份，导热型氧化铝675份，纯度为99%的六方氮化硼97份，固化剂双氰胺10份，促进剂2-乙基-4甲基咪唑0. 4份；然后以环己酮为溶剂调节体系固含量为82%，混制成高导热胶膜胶液；
(2)采用狭缝口模涂布法将步骤(I)中得到的高导热胶膜液涂覆于厚度为75um的聚酯膜上，在150°C的空气循环烘箱中烘5分钟，然后从聚氨酯膜上撕下，即得高导热半固化胶膜。对比例2
本对比例一种高导热胶膜，采用与对比例I相同的方法制备而成，本对比例所述高导热胶膜与对比例I的区别只是将聚酚氧树脂80份替换为端环氧基聚硅氧烷80份，其余成分相同。对比例3
本对比例一种高导热胶膜，采用与对比例I相同的方法制备而成，本对比例所述高导热胶膜与对比例I的区别只是将聚酚氧树脂80份替换为聚乙烯醇缩丁醛80份，其余成分相同。对比例4
本对比例一种高导热胶膜，采用与对比例I相同的方法制备而成，本对比例所述高导热胶膜与对比例I的区别只是将聚酚氧树脂80份替换为聚酚氧树脂42. 5份和端环氧基聚硅氧烷8. 5份，其余成分相同。对比例5
本对比例一种高导热胶膜，采用与对比例I相同的方法制备而成，本对比例所述高导热胶膜与对比例I的区别只是将聚酚氧树脂80份替换为聚酚氧树脂42. 5份和聚乙烯醇缩丁醛8. 5份，其余成分相同。对比例6
本对比例一种高导热胶膜，采用与对比例I相同的方法制备而成，本对比例所述高导热胶膜与对比例I的区别只是将聚酚氧树脂80份替换为端环氧基聚硅氧烷8. 5份和聚乙烯醇缩丁醛8. 5份，其余成分相同。分别观察实施例1-6、上述对比例1-6所得胶膜的表观状况；并分别对实施例1-6、对比例1-6所得胶膜进行以下处理将胶膜平铺于阳极氧化铝板上，上面再放一张厚度为35 的电解铜箔，另外，将另一张胶膜平铺于两张聚酯离型膜中，接着将这两种待压产品 放入真空热压机中，按130°C /0. 5h+175°C /0. 5h+200°C /0. 5h的设定程序进行加热加压，固化压力最高压约为50kgf/cm2，制成高导热铝基板。然后对所述高导热铝基板和完全固化导热膜进行性能测试，结果见表I。表I铝基板和完全固化导热膜的性能对比
权利要求
1.一种高导热半固化胶膜，其特征在于，包含以下重量份的组分环氧树脂1-15份，复合改性成膜树脂1-15份，导热填料60-90份，固化剂1-3份，促进剂0. 001-0. 01份； 所述复合改性成膜树脂由聚酚氧树脂、端环氧基聚硅氧烷和聚乙烯醇缩丁醛组成。
2.如权利要求I所述的高导热半固化胶膜，其特征在于，所述复合改性成膜树脂中，聚酚氧树脂、端环氧基聚硅氧烷和聚乙烯醇缩丁醛的重量比为5:1:1。
3.如权利要求I或2所述的高导热半固化胶膜，其特征在于，所述聚酚氧树脂的重均分子量为 25000-60000。
4.如权利要求I所述的高导热半固化胶膜，其特征在于，所述环氧树脂与复合改性成膜树脂的重量比为I :0. 6-1 :1. O。
5.如权利要求4所述的高导热半固化胶膜，其特征在于，所述环氧树脂与复合改性成膜树脂的重量比为1:0.8。
6.如权利要求I所述的高导热半固化胶膜，其特征在于，所述导热填料为二氧化硅、氧化锌、氧化铝、氧化镁、氮化硼、氮化铝和碳化硅中的至少一种。
7.—种如权利要求I所述高导热半固化胶膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤 (1)称取所述重量的各组分，然后称取适量溶剂，将溶剂与其余各组分混合均匀，混制成高导热胶膜胶液； (2)将步骤(I)中得到的高导热胶膜胶液涂覆于载体膜上，在100-200°C的烘箱中烘3-10分钟，然后从载体膜上撕下，即得高导热半固化胶膜。
8.如权利要求7所述的高导热半固化胶膜的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中的载体膜为聚酯膜或聚酰亚胺膜。
9.如权利要求7或8所述的高导热半固化胶膜的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中的载体膜厚度为30-100 u m。
10.如权利要求7所述的高导热半固化胶膜的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中，采用喷涂法、刮涂法或狭缝口模涂布法将高导热胶膜胶液涂覆于载体膜上。
全文摘要
本发明公开一种印制电路用覆铜箔层压板领域中用于制作导热型金属基板的高导热半固化胶膜，所述高导热半固化胶膜包含以下重量份的组分环氧树脂1-15份，复合改性成膜树脂1-15份，导热填料60-90份，固化剂1-3份，促进剂0.001-0.01份；所述复合改性成膜树脂由聚酚氧树脂、端环氧基聚硅氧烷和聚乙烯醇缩丁醛组成。本发明所述高导热半固化胶膜中，含有由聚酚氧树脂、端环氧基聚硅氧烷和聚乙烯醇缩丁醛三种树脂组成的复合改性成膜树脂，克服了环氧树脂作为主树脂对导热膜所带来的负面影响，具有高导热性、高粘结力和高耐热性，能够在常态下储存三个月以上而不脆化。同时，本发明还公开一种所述高导热半固化胶膜的制备方法。
文档编号C09J183/06GK102746798SQ201210236770
公开日2012年10月24日 申请日期2012年7月10日 优先权日2012年7月10日
发明者李柳斌, 王岳群, 邓瑞景, 郭瑞珂 申请人:广东汕头超声电子股份有限公司覆铜板厂
技术领域：
本发明涉及印制电路用覆铜箔层压板领域，具体涉及一种用于制作金属基板的高导热半固化胶膜及其制备方法。
背景技术：
过去，金属基CCL只是主要应用在汽车等功率器件上，市场容量并不大。近几年，LED作为一种环保节能光源，其在照明领域发展的广阔前景，吸引全球照明大厂家都先后加入LED光源及市场开发中。美、日、欧及中国台湾省均推出了半 导体照明计划。由此引发LED采用的高导热型铝基覆铜箔版的开发和应用也显得尤为重要，作为LED散热基板的基板材料-金属基CCL，其需求量比前几年增加了 3 4倍。由此也带动了作为金属基CCL重要原材料——铜箔与金属板之间的粘结膜的需求量增加。随着电子产品向轻、薄、短、小、高密度化多功能化的方向发展，电路板上元件的组装密度和集成度雨来越高，对基板的散热性要求也越来越迫切。传统的电路板构造上，由于插设于其上的电子组件数量和消耗功率较小，电子组件产生的热量可以通过电路板上的铜箔层散热，直接讲热量散热至空气中，利用空气的对流对电子组件进行控温，当今电路板的电子组件功率高，数量多，伴随而来的问题是所消耗的电功率增大，导致在局部耗电组件上产生大量的热，而电路板不能及时的将这些热量散失出去，从而使整机可靠性下降，在此背景下产生了多种解决方案。其中一种广为人知的电路板散热技术是将单层或多层印刷下路板利用一绝缘散热粘结层与散热金属板(如铝板、铜板)进行压合，利用金属良好的散热效果以散逸电子组件所产生的热，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推崇。该绝缘散热层除提供金属基板与导电铜箔的粘合外，还必须提供良好的绝缘性能，散热性能。此绝缘层可以采用普通FR-4(玻璃布增强的环氧树脂)薄型料，但由于FR-4的热导率不高，仅为0. 25ff/mK,因而散热效果有效。这是由于玻纤布为导热不良导体，因此，对覆铜板的热导率有较大的影响，从而影响热导率偏低。导热型金属基覆铜箔板用的胶膜就是在这样的背景中开发的。高导热半固化胶膜是由提供粘接的树脂和高导热的无机填料等组成的，因此，我们需要选择合适的树脂体系和进行高导热性填料及树脂体系与填料混溶性及加工工艺性的研究。选择树脂和填料的同时要兼顾考虑制作成基板的热传导性、耐热性、耐击穿电压性和绝缘可靠性；同时，由于胶膜没有支架增强材料，环氧树脂作主体的胶液成膜后比较容易撕裂，并在成膜后放置超过一个星期后比较容易发生脆化，脆化程度随温度的升高而加速，因此，也要同时考虑到胶膜的储存性，避免增加客户的生产风险。专利US 2006/0127686 Al公开了一种聚酰亚胺高导热膜的制备方法，但所制备的高导热膜所需的加工温度高达250°C以上，且聚酰亚胺高导热膜不耐高温反复压合，否则会脆化，因此不适用于制备多层复合高导热基板；专利CN 101974208 A所述的高导热胶膜主要由环氧树脂、酚氧树脂或端羧基丁腈橡胶、联苯型酚醛树脂等树脂组成，虽然具有良好的导热性和耐浸焊性，但其剥离强度和储存性都不甚理想。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足之处而提供一种具有良好的耐热性和优异的高导热性，同时在常温下可以长久储存不脆化的高导热半固化胶膜；同时，本发明还提供了所述高导热半固化胶膜的制备方法。为实现上述目的，本发明采取的技术方案为一种高导热半固化胶膜，包含以下重量份的组分环氧树脂1-15份，复合改性成膜树脂1-15份，导热填料60-90份，固化剂1-3份，促进剂0. 001-0. 01份；所述复合改性成膜树脂由聚酚氧树脂、端环氧基聚硅氧烷和聚乙烯醇缩丁醛组成。所述复合改性成膜树脂，由聚酚氧树脂、端环氧基聚硅氧烷和聚乙烯醇缩丁醛三种树脂组成，克服了环氧树脂作为主树脂对导热膜所带来的负面影响。所述复合改性成膜树脂，不仅能与环氧树脂共同组成树脂体系的连续相，而且在不影响胶膜耐热性的前提下，改善了胶膜的成膜性(胶膜外观)、粘结力和储存性。作为本发明所述高导热半固化胶膜的优选实施方式，所述复合改性成膜树脂中，聚酚氧树脂、端环氧基聚硅氧烷和聚乙烯醇缩丁醛的重量比为5:1:1。所述复合改性成膜树脂中，聚酚氧树脂加入量太多，胶膜的粘结力和耐热性会上升，但胶膜外观会变差；端环氧基聚硅氧烷的加入量太多，则能使胶膜的保存时间延长，但对铜箔或金属基板的粘力会下降；聚乙烯醇缩丁醛的加入量太多，胶膜的成膜性和粘结性更好，胶膜更加平整光滑饱满，但会影响其耐热性和玻璃化转变温度。当聚酚氧树脂、端环氧基聚硅氧烷和聚乙烯醇缩丁醛的重量比为5:1:1时，所制备的胶膜固化后具有优秀的耐热性、柔韧性、成膜性和粘结性，并且胶膜的常温储存也非常好，综合性能高。作为本发明所述高导热半固化胶膜的优选实施方式，所述聚酚氧树脂的重均分子量为 25000-60000。作为本发明所述高导热半固化胶膜的优选实施方式，所述环氧树脂与复合改性成膜树脂的重量比为I :0. 6至I :1. O。作为本发明所述高导热半固化胶膜的更优选实施方式，所述环氧树脂与复合改性成膜树脂的重量比为1:0.8。改性树脂用量太多，会影响胶膜的耐热性；用量太少，胶膜成膜性、粘结性、柔韧性和储存性都不好。当环氧树脂与复合改性成膜树脂的重量比为I :0. 6至I :1. 0时，所得胶膜的综合性能较好；当环氧树脂与复合改性成膜树脂的重量比为1:0. 8时，所得胶膜的综合性能最佳。作为本发明所述高导热半固化胶膜的优选实施方式，所述导热填料为二氧化硅、氧化锌、氧化铝、氧化镁、氮化硼、氮化铝和碳化硅中的至少一种。同时，本发明还提供了上述所述高导热半固化胶膜的制备方法，包括以下步骤
(1)称取所述重量的各组分，然后称取适量溶剂，将溶剂与其余各组分混合均匀，混制成高导热胶膜胶液；
(2)将步骤(I)中得到的高导热胶膜胶液涂覆于载体膜上，在100-200°C的烘箱中烘3-10分钟，然后从载体膜上撕下，即得高导热半固化胶膜。所述溶剂的量一般以溶剂与所述其余原料混合后的固含量为80-85%为宜，实践中，根据需要选择加入。所述溶剂可采用酮类溶剂、烃类溶剂、醇类溶剂、醚类溶剂、酯类溶剂或非质子溶剂等。作为本发明所述高导热半固化胶膜的制备方法的优选实施方式，所述步骤(2)中的载体膜为聚酯膜或聚酰亚胺膜。作为本发明所述高导热半固化胶膜的制备方法的优选实施方式，所述步骤(2)中的载体膜厚度为30-100 u m。作为本发明所述高导热半固化胶膜的制备方法的优选实施方式，所述步骤(2)中，采用喷涂法、刮涂法或狭缝口模涂布法将高导热胶膜胶液涂覆于载体膜上。采用喷涂法、刮涂法或狭缝口模涂布法将高导热胶膜胶液涂覆于载体膜上时，经过烘烤半固化后所制备得到的胶膜的耐热性、粘结性和导热性在同种产品中处于领先地位，同时，其常温储存性优良，无需低温抽真空保存即能让所述胶膜使用有效性达到三个月以上。
本发明所述高导热半固化胶膜，主要由环氧树脂、由聚酚氧树脂、端环氧基聚硅氧烷和聚乙烯醇缩丁醛组成的复合改性成膜树脂、导热填料、固化剂和促进剂组成，所述复合改性成膜树脂克服了环氧树脂作为主树脂对导热膜所带来的负面影响，使得所述高导热半固化胶膜在具有高导热性、高粘结力、高耐热性等优良性能的同时，能够在常态下长时间(三个月以上)储存而不脆化。本发明所述高导热半固化胶膜的制备方法，操作简单，经烘烤半固化后所得的高导热半固化胶膜，具有优良的性能。
具体实施例方式为更好的说明本发明的目的、技术方案和优点，下面将结合具体实施例对本发明作进一步描述。实施例I
本实施例一种高导热半固化胶膜，采用以下方法制备而成
(1)按照重量计，分别称取以下重量份的原料环氧树脂100份，聚酚氧树脂42.5份，端环氧基聚硅氧烷8. 5份，聚乙烯醇缩丁醛8. 5份，导热型氧化铝675份，纯度为99%的六方氮化硼97份，固化剂双氰胺10份，促进剂2-乙基-4甲基咪唑0. 4份；然后以环己酮为溶剂调节体系固含量为82%，混制成高导热胶膜胶液；
(2)采用喷涂法将步骤(I)中得到的高导热胶膜液涂覆于厚度为75um的聚酯膜上，在150°C的空气循环烘箱中烘5分钟，然后从聚氨酯膜上撕下，即得高导热半固化胶膜。本实施例中，所述聚酚氧树脂的重均分子量为25000。实施例2
本实施例一种高导热半固化胶膜，采用以下方法制备而成
(1)按照重量计，分别称取以下重量份的原料环氧树脂100份，聚酚氧树脂57份，端环氧基聚硅氧烷11. 5份，聚乙烯醇缩丁醛11. 5份，导热型氧化铝675份，纯度为99%的六方氮化硼97份，固化剂双氰胺20份，促进剂2-乙基-4甲基咪唑0. 6份；然后以环己酮为溶剂调节体系固含量为82%，混制成高导热胶膜胶液；
(2)采用刮涂法将步骤(I)中得到的高导热胶膜液涂覆于厚度为35um的聚酯膜上，在100°C的空气循环烘箱中烘10分钟，然后从聚氨酯膜上撕下，即得高导热半固化胶膜。本实施例中，所述聚酚氧树脂的重均分子量为30000。实施例3本实施例一种高导热半固化胶膜，采用以下方法制备而成
(1)按照重量计，分别称取以下重量份的原料环氧树脂100份，聚酚氧树脂71.5份，端环氧基聚硅氧烷14. 3份，聚乙烯醇缩丁醛14. 3份，导热型氧化铝675份，纯度为99%的六方氮化硼97份，固化剂双氰胺30份，促进剂2-乙基-4甲基咪唑I份；然后以环己酮为溶剂调节体系固含量为82%，混制成高导热胶膜胶液；
(2)采用狭缝口模涂布法将步骤(I)中得到的高导热胶膜液涂覆于厚度为IOOum的聚酯膜上，在200°C的空气循环烘箱中烘3分钟，然后从聚氨酯膜上撕下，即得高导热半固化胶膜。本实施例中，所述聚酚氧树脂的重均分子量为50000。实施例4 本实施例一种高导热半固化胶膜，采用以下方法制备而成
(1)按照重量计，分别称取以下重量份的原料环氧树脂10份，聚酚氧树脂7.15份，端环氧基聚硅氧烷I. 43份，聚乙烯醇缩丁醛I. 43份，二氧化硅500份，氧化锌100份，固化剂酰肼15份，促进剂三乙醇胺0. 5份；然后以二甲苯为溶剂调节体系固含量为80%，混制成高导热胶膜胶液；
(2)采用狭缝口模涂布法将步骤(I)中得到的高导热胶膜液涂覆于厚度为60um的聚酯膜上，在120°C的空气循环烘箱中烘8分钟，然后从聚氨酯膜上撕下，即得高导热半固化胶膜。本实施例中，所述聚酚氧树脂的重均分子量为60000。实施例5
本实施例一种高导热半固化胶膜，采用以下方法制备而成
(1)按照重量计，分别称取以下重量份的原料环氧树脂150份，聚酚氧树脂100份，端环氧基聚硅氧烷20份，聚乙烯醇缩丁醛20份，氧化镁900份，固化剂氨基树脂25份，促进剂N，N- 二甲基苄胺0. 8份；然后以甲醇为溶剂调节体系固含量为85%，混制成高导热胶膜胶液；
(2)采用喷涂法将步骤(I)中得到的高导热胶膜液涂覆于厚度为SOum的聚酯膜上，在180°C的空气循环烘箱中烘6分钟，然后从聚氨酯膜上撕下，即得高导热半固化胶膜。本实施例中，所述聚酚氧树脂的重均分子量为35000。实施例6
本实施例一种高导热半固化胶膜，采用以下方法制备而成
(1)按照重量计，分别称取以下重量份的原料环氧树脂80份，聚酚氧树脂50份，端环氧基聚硅氧烷10份，聚乙烯醇缩丁醛10份，氮化铝675份，碳化硅125份，固化剂芳香族多胺18份，促进剂2-乙基-4甲基咪唑0. 9份；然后以醋酸乙酯为溶剂调节体系固含量为83%，混制成高导热胶膜胶液；
(2)采用刮涂法将步骤(I)中得到的高导热胶膜液涂覆于厚度为70um的聚酯膜上，在150°C的空气循环烘箱中烘5分钟，然后从聚氨酯膜上撕下，即得高导热半固化胶膜。本实施例中，所述聚酚氧树脂的重均分子量为45000。实施例7本发明所述高导热半固化胶膜性能测试及比较 对比例I本对比例一种高导热胶膜，采用以下制备方法制备而成
(1)按照重量计，分别称取以下重量份的原料环氧树脂100份，聚酚氧树脂80份，导热型氧化铝675份，纯度为99%的六方氮化硼97份，固化剂双氰胺10份，促进剂2-乙基-4甲基咪唑0. 4份；然后以环己酮为溶剂调节体系固含量为82%，混制成高导热胶膜胶液；
(2)采用狭缝口模涂布法将步骤(I)中得到的高导热胶膜液涂覆于厚度为75um的聚酯膜上，在150°C的空气循环烘箱中烘5分钟，然后从聚氨酯膜上撕下，即得高导热半固化胶膜。对比例2
本对比例一种高导热胶膜，采用与对比例I相同的方法制备而成，本对比例所述高导热胶膜与对比例I的区别只是将聚酚氧树脂80份替换为端环氧基聚硅氧烷80份，其余成分相同。对比例3
本对比例一种高导热胶膜，采用与对比例I相同的方法制备而成，本对比例所述高导热胶膜与对比例I的区别只是将聚酚氧树脂80份替换为聚乙烯醇缩丁醛80份，其余成分相同。对比例4
本对比例一种高导热胶膜，采用与对比例I相同的方法制备而成，本对比例所述高导热胶膜与对比例I的区别只是将聚酚氧树脂80份替换为聚酚氧树脂42. 5份和端环氧基聚硅氧烷8. 5份，其余成分相同。对比例5
本对比例一种高导热胶膜，采用与对比例I相同的方法制备而成，本对比例所述高导热胶膜与对比例I的区别只是将聚酚氧树脂80份替换为聚酚氧树脂42. 5份和聚乙烯醇缩丁醛8. 5份，其余成分相同。对比例6
本对比例一种高导热胶膜，采用与对比例I相同的方法制备而成，本对比例所述高导热胶膜与对比例I的区别只是将聚酚氧树脂80份替换为端环氧基聚硅氧烷8. 5份和聚乙烯醇缩丁醛8. 5份，其余成分相同。分别观察实施例1-6、上述对比例1-6所得胶膜的表观状况；并分别对实施例1-6、对比例1-6所得胶膜进行以下处理将胶膜平铺于阳极氧化铝板上，上面再放一张厚度为35 的电解铜箔，另外，将另一张胶膜平铺于两张聚酯离型膜中，接着将这两种待压产品 放入真空热压机中，按130°C /0. 5h+175°C /0. 5h+200°C /0. 5h的设定程序进行加热加压，固化压力最高压约为50kgf/cm2，制成高导热铝基板。然后对所述高导热铝基板和完全固化导热膜进行性能测试，结果见表I。表I铝基板和完全固化导热膜的性能对比
权利要求
1.一种高导热半固化胶膜，其特征在于，包含以下重量份的组分环氧树脂1-15份，复合改性成膜树脂1-15份，导热填料60-90份，固化剂1-3份，促进剂0. 001-0. 01份； 所述复合改性成膜树脂由聚酚氧树脂、端环氧基聚硅氧烷和聚乙烯醇缩丁醛组成。
2.如权利要求I所述的高导热半固化胶膜，其特征在于，所述复合改性成膜树脂中，聚酚氧树脂、端环氧基聚硅氧烷和聚乙烯醇缩丁醛的重量比为5:1:1。
3.如权利要求I或2所述的高导热半固化胶膜，其特征在于，所述聚酚氧树脂的重均分子量为 25000-60000。
4.如权利要求I所述的高导热半固化胶膜，其特征在于，所述环氧树脂与复合改性成膜树脂的重量比为I :0. 6-1 :1. O。
5.如权利要求4所述的高导热半固化胶膜，其特征在于，所述环氧树脂与复合改性成膜树脂的重量比为1:0.8。
6.如权利要求I所述的高导热半固化胶膜，其特征在于，所述导热填料为二氧化硅、氧化锌、氧化铝、氧化镁、氮化硼、氮化铝和碳化硅中的至少一种。
7.—种如权利要求I所述高导热半固化胶膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤 (1)称取所述重量的各组分，然后称取适量溶剂，将溶剂与其余各组分混合均匀，混制成高导热胶膜胶液； (2)将步骤(I)中得到的高导热胶膜胶液涂覆于载体膜上，在100-200°C的烘箱中烘3-10分钟，然后从载体膜上撕下，即得高导热半固化胶膜。
8.如权利要求7所述的高导热半固化胶膜的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中的载体膜为聚酯膜或聚酰亚胺膜。
9.如权利要求7或8所述的高导热半固化胶膜的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中的载体膜厚度为30-100 u m。
10.如权利要求7所述的高导热半固化胶膜的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中，采用喷涂法、刮涂法或狭缝口模涂布法将高导热胶膜胶液涂覆于载体膜上。
全文摘要
本发明公开一种印制电路用覆铜箔层压板领域中用于制作导热型金属基板的高导热半固化胶膜，所述高导热半固化胶膜包含以下重量份的组分环氧树脂1-15份，复合改性成膜树脂1-15份，导热填料60-90份，固化剂1-3份，促进剂0.001-0.01份；所述复合改性成膜树脂由聚酚氧树脂、端环氧基聚硅氧烷和聚乙烯醇缩丁醛组成。本发明所述高导热半固化胶膜中，含有由聚酚氧树脂、端环氧基聚硅氧烷和聚乙烯醇缩丁醛三种树脂组成的复合改性成膜树脂，克服了环氧树脂作为主树脂对导热膜所带来的负面影响，具有高导热性、高粘结力和高耐热性，能够在常态下储存三个月以上而不脆化。同时，本发明还公开一种所述高导热半固化胶膜的制备方法。
文档编号C09J183/06GK102746798SQ201210236770
公开日2012年10月24日 申请日期2012年7月10日 优先权日2012年7月10日
发明者李柳斌, 王岳群, 邓瑞景, 郭瑞珂 申请人:广东汕头超声电子股份有限公司覆铜板厂
最新回复(0)