一种具有承载膜层的导热覆盖膜及其制作方法与流程

本发明涉及一种覆盖膜及其制备方法，特别涉及一种具有承载膜层的导热覆盖膜及其制备方法，属于电子电路领域。

背景技术：

1、覆盖膜(coverlay)，是制作电路板不可缺少的绝缘、保护材料，传统工艺制得的覆盖膜是表面为pi(polyimide)、聚酯(polyester),聚乙烯奈(pen)涂布胶粘剂制成。广泛用于pcb、fpcb电路板制作中，具有绝缘、保护作用，但存在易刮花、使用不便、不易做超薄以及超厚，本发明有效解决超薄pi层3-6微米，以及超厚大于50微米的难题，同时有效避免加工使用过程中易划伤、不便使用、良率低的问题；传统制作方法使用pi膜制作，不具有导热效果，本发明实现在pi涂料中添加导热材料，大大改善绝缘层的导热效果。本发明属于电路板行业，涉及电路板制作、电路板基材制作、覆盖膜等领域，特别涉及一种具有承载膜的导热覆盖膜。

2、现有覆盖膜绝大多数是使用pi膜制成，厚度12.5μm，50μm，由于pi膜成型工艺限制，厚度在6微米以下，50微米以上难实现，制作成本极高，制程过程以及使用过程覆盖膜表面处于裸露状态，极易刮花，并且不易制作，良率低，特别是超薄制品(6微米以下)以及超厚制品(50微米以上)无法实现。

3、本发明有效解决使用pi薄膜(即pi层)难以制作超薄(即厚度低于6，3-6微米)，以及制作超厚(厚度大于50微米)覆盖膜的技术难题，同时有效避免加工使用过程中易划伤、不便使用、良率低的问题；同时，传统制作方法使用pi膜制作，不具有导热效果，本发明可以实现在pi涂料中添加导热材料，大大改善pi层的导热效果，从而起到保护电子元器件功效。

技术实现思路

1、本发明的目的是针对上述覆盖膜现有技术中存在的不足，提供一种具有承载膜的导热覆盖膜及其制作方法，本发明提供的导热覆盖膜克服现有超薄覆盖膜制作工艺存在的缺陷，克服了难以制备超薄3-6μm、超厚大于50μm覆盖膜的制备难题，本发明制备的导热覆盖膜厚度可以低于6μm，达到3-6μm；厚度还可以达到大于50μm；有效避免了加工使用过程中的易划伤、不便使用、良率低的问题，并且实现了高导热功能、低成本、环保等优点。

2、为实现本发明的目的，本发明提供一种具有承载膜的导热覆盖膜，包括依次叠合的承载膜层、离型层、导热绝缘层、导热胶粘层、保护膜层。

3、其中，承载膜层为聚酯薄膜层，为pet、pen、pi薄膜层，优选为pet薄膜层。

4、特别是，所述承载膜层的厚度为23-150μm，优选为50μm，所述承载膜层的宽度为100-1100mm。

5、特别是，在承载膜的一面或双面形成离型层，所述离型层为具有离型作用的离型剂层。

6、其中，所述离型层由离型涂料附着在承载膜层表面形成离型层。

7、其中，所述离型涂料包括有机硅离型涂料、非硅离型涂料，优选非硅离型涂料。

8、将离型涂料采用涂布方式涂覆在承载膜层的表面，形成所述的离型层。离型层由包括有机硅离型剂、非硅离型剂、适合热转印功能的树脂涂料经涂布加工制成。

9、其中，所述离型层的厚度为0.1-6μm；优选0.2μm。

10、特别是，将非硅离型剂与第三溶剂混合，在加热条件下搅拌混合均匀，制成非硅离型剂涂料，其中非硅离型剂涂料的固含量为0.3-5.0％(wt)。优选2.0％wt。

11、特别是，所述第三溶剂为甲苯、二甲苯、异丙酮或丁酮，优选为甲苯。

12、特别是，所述非硅离型剂涂料制备过程中温度为50-60℃，优选50℃。

13、特别是，按照固形分(即固形物含量)为0.02-0.1g/㎡涂布，制成所述离型层。

14、特别是，现有已知的涂布方法：微凹涂布、网纹辊涂布、狭缝挤出法、三辊或多辊涂布法皆适合本发明，优选微凹涂布法形成离型层。

15、其中，所述导热绝缘层为聚酰亚胺树脂、苯并噁嗪、环氧树脂、聚酯树脂、聚苯醚树脂、橡胶、聚酯等高分子材料其中的一种或多种、助剂、阻燃剂、导热填料等经合理配伍以及工艺配制而成可涂涂料，涂布在离型层表面，经烘干、固化而成绝缘层。

16、其中，所述导热绝缘层包括如下重量份的导热绝缘层材料：

17、

18、特别是，所述导热绝缘层材料的重量份配比优选为：

19、

20、特别是，所述第一树脂为聚酰亚胺树脂、聚酯树脂或聚苯醚树脂等高分子材料或其改性树脂中的一种或多种，优选为聚酰亚胺树脂。

21、特别是，所述导热填料包括氮化硼、氧化铝、碳化硅等导热粉体其中的一种或多种，优选为氧化铝。

22、特别是，所述氮化硼导热粉体的粒径：d50为1-18μm，优选为5μm。

23、特别是，所述阻燃剂为氢氧化铝、氢氧化镁或红磷中的一种或多种，优选为氢氧化铝。

24、特别是，固化剂为dds/双氰胺、咪唑、硫脲、酸酐中的一种或多种。

25、特别是，所述固化剂为dds(4,4-二氨基二苯砜)、硫脲、酸酐或羟基酚醛中的一种或多种，优选为dds。

26、特别是，所述第一溶剂为丁酮、丁酯、dmf(n,n-二甲基甲酰胺)、dmac(二甲基乙酰胺)或甲苯中的一种或多种，优选为dmac。

27、其中，所述导热绝缘层按照如下方法制备而成：

28、1)按照如下重量份配比备料：

29、

30、

31、2)将第一树脂、聚苯并噁嗪树脂添加到第一溶剂中，进行第一搅拌处理，溶解，制成第一搅拌液；

32、3)在搅拌状态下，向第一搅拌液中加入导热填料、阻燃剂、固化剂，进行第二搅拌处理，形成导热绝缘涂布液；

33、4)将导热绝缘涂布液涂覆到离型离型膜层的表面上，然后烘干、固化，得到所述的导热绝缘层。

34、特别是，步骤1)中所述的第一溶剂为丁酮、丁酯、dmf(n,n-二甲基甲酰胺)、dmac(二甲基乙酰胺)或甲苯中的一种或多种，优选为dmac。

35、特别是，步骤2)中所述第一搅拌处理的搅拌温度为室温，优选为20-30℃；搅拌时间为0.5-1小时，优选为1小时；搅拌速率为500-1100rpm，优选为800rpm。

36、特别是，步骤3)中所述的第二搅拌处理的温度为室温，优选为20-30℃；搅拌时间为1-2小时，优选为1小时；搅拌速率为1200-3000rpm。

37、特别是，步骤4)中选择微凹涂布法或狭缝挤出涂布法进行所述的涂覆；其中微凹涂布法获得薄涂层；狭缝挤出涂布法获得厚涂层。

38、特别是，步骤4)中将导热绝缘涂布液进行涂布处理，烘干、固化形成所述的导热绝缘层。

39、特别是，步骤4)中所述的导热绝缘涂布液涂布处理过程中的的涂布温度为160-180℃，涂布机速率5-8米/分；收卷后熟化温度为70-80℃，熟化时间48-72小时。

40、特别是，导热绝缘膜层厚度

41、特别是，所形成的导热绝缘层具有优异的导热性能，导热系数0.3-2w/mk。

42、特别是，现有已知的涂布方法：狭缝挤出、微凹涂布、刮刀涂布、网纹辊涂布皆适合本发明。

43、其中，所述导热胶粘层为橡胶、环氧树脂、聚酰亚胺、聚酯树脂、聚苯醚树脂、聚酯等高分子材料、助剂、阻燃剂、导热填料等其中的一种或多种经合理配伍以及改性工艺配制而成可涂涂料，经烘干而成微交联胶黏层。

44、其中，所述导热胶粘层包括如下重量份的材料：

45、

46、特别是，所述导热胶粘层材料的重量份配比优选为：

47、

48、特别是，所述橡胶为丁腈橡胶、聚氨酯橡胶、天然橡胶或丙烯酸酯橡胶中的一种或多种，优选为丁腈橡胶。

49、特别是，所述环氧树脂选择为环氧树脂e20、环氧树脂e51、酚醛型环氧、双环异戊二烯环氧或苯并环氧中的一种或多种，优选为环氧树脂e20和环氧树脂e51。

50、特别是，所述环氧树脂e20与环氧树脂e51的重量份配比为(5-20)：(20-50)，优选为(15-25)：(25-35)。

51、特别是，所述聚合物树脂为聚酰亚胺树脂、聚酯树脂或聚苯醚树脂等高分子材料及其改性树脂中的一种或多种，优选为聚酰亚胺树脂。

52、特别是，所述导热填料为氮化硼、氧化铝或碳化硅导热粉体中的一种或多种。

53、特别是，所述氮化硼导热粉体的粒径为1-18μm。

54、特别是，所述阻燃剂为氢氧化铝、氢氧化镁、红磷等其中的一种或多种，优选为氢氧化铝。

55、特别是，所述阻燃剂氢氧化铝的粒径为1000-3000目，优选为3000目。

56、其中，所述助剂为促进剂、固化剂、改性剂或偶联剂中的一种或多种。

57、特别是，所述助剂为促进剂、固化剂、改性剂。

58、特别是，所述助剂的重量份配比优选为4.1-14.5。

59、特别是，助剂中的固化剂、促进剂、改性剂的重量份配比为：

60、促进剂         2-6

61、固化剂         2-8

62、改性剂         0.1-0.5

63、特别是，所述助剂的重量份配比优选为4.1-8.25。

64、特别是，助剂中的固化剂、促进剂、改性剂的重量份配比为：

65、促进剂         2-4

66、固化剂         2-4

67、改性剂         0.1-0.25

68、特别是，所述助剂的重量份配比进一步优选为4.85-6.89。

69、特别是，助剂中的固化剂、促进剂、改性剂的重量份配比为：

70、促进剂         2.25-3.67

71、固化剂         2.5-3

72、改性剂         0.1-0.22

73、特别是，所述固化剂为dds(4,4-二氨基二苯砜)、硫脲、酸酐或羟基酚醛中的一种或多种，优选为dds。

74、特别是，所述促进剂为dicy(双氰胺)或/和咪唑，优选为双氰胺。

75、特别是，所述改性剂为有机铋、二月硅酸二丁基锡或三苯基磷中的一种或几种，优选为有机铋(dy-20)。

76、特别是，所述第二溶剂包括丁酮、丁酯、dmf、dmac、甲苯等其中的一种或多种，优选为丁酮

77、其中，所述导热胶粘层按照如下方法制备而成：

78、a)按照如下重量份配比备料：

79、

80、

81、其中，所述助剂为固化剂、促进剂和改性剂；

82、b)将橡胶加入到第一部分的第二溶剂中，稀释，进行第三搅拌处理，搅拌、溶解、混合均匀，制得橡胶溶液；

83、c)向橡胶溶液中加入环氧树脂、聚合物树脂、剩余的第二溶剂，恒温条件下，进行第四搅拌处理，得到第四搅拌液；

84、d)向第四搅拌液中加入改性剂，升温后进行第五搅拌处理，得到第五搅拌液；

85、e)第五搅拌液冷却至室温后加入固化剂、促进剂、导热填料、阻燃剂，进行第六搅拌处理，得到导热胶粘涂布液；

86、f)将导热胶粘涂布液涂覆在导热绝缘层表面，然后烘干、固化，制成导热胶粘层。

87、特别是，步骤a)中所述第二溶剂为丁酮、丁酯、dmf、dmac、甲苯等其中的一种或多种，优选为丁酮

88、特别是，步骤b)中所述第三搅拌处理的温度为室温，通常为20-30℃；搅拌速率为500-1100rpm；搅拌时间为10-14小时；第一部分的第二溶剂的用量为第二溶剂重量的40-60％，优选为50％。

89、特别是，步骤c)中所述第四搅拌处理的温度为室温，通常为20-30℃；搅拌速率为300±50rpm，搅拌时间为4-8小时

90、特别是，步骤d)中所述的第五搅拌处理的温度为80～120℃；搅拌速率为100-300rpm；搅拌时间为2.5-4h。

91、特别是，步骤e)中所述的第六搅拌处理的温度为室温，通常为20-30℃；搅拌速率为100-300rpm，搅拌时间为1-3h。

92、特别是，所述导热胶粘层的厚度为3-100μm；所形成的导热胶粘层具有优异的导热性能，导热系数0.3-2w/mk。

93、特别是，步骤f)中所述涂覆为采用涂布处理方式将导热胶粘涂布液附着在导热绝缘层表面。

94、特别是，所述的涂布温度为130-150℃，车速8-10米/分。

95、特别是，将导热胶粘涂布液进行涂覆处理，烘干、固化形成导热胶粘层。

96、特别是，现有已知的涂布方法：狭缝挤出、微凹涂布、刮刀涂布、网纹辊涂布3辊或多辊涂布法皆适合本发明。

97、特别是，步骤f)中还包括将固化收卷的导热胶粘层进行后熟化处理，其中后熟化处理温度为50-80℃，后熟化时间为12-48h。

98、在导热胶粘层表面贴合保护膜层，所述保护膜层为具有离型作用的pet或离型纸，优选为离型纸。

99、特别是，使用时撕去保护膜，不能污染所保护之胶粘层。

100、特别是，保护膜的厚度为20-150μm，优选60μm。

101、本发明另一方面提供一种具有承载膜层的导热覆盖膜的制作方法，包括如下顺序进行的步骤：

102、a)在承载膜层的表面涂覆离型剂涂料，烘干、固化形成叠加在承载膜层表面的离型层；

103、b)在离型层的表面涂覆导热绝缘涂布液，烘干、固化形成叠加在离型层表面的导热绝缘层；

104、c)在导热绝缘层的表面涂覆导热胶粘涂布液，烘干、固化形成叠加在导热绝缘层表面的导热胶粘层；

105、d)在导热胶粘层的表面贴附保护膜层。

106、其中，步骤a)中离型剂涂料为将离型剂与第三溶剂混合，搅拌混合均匀，制成离型剂涂料，其中离型剂涂料的固含量为0.3-5.0％(wt)。

107、特别是，所述离型剂涂料为将非硅离型剂与第三溶剂混合，搅拌混合均匀，制成非硅离型剂涂料，其中非硅离型剂涂料的固含量为0.3-5.0％(wt)。

108、其中，步骤b)中所述导热绝缘涂布液按照如下步骤制备而成：

109、b1)按照如下重量份配比备料：

110、

111、

112、b2)将第一树脂、聚苯并噁嗪树脂添加到第一溶剂中，进行第一搅拌处理，溶解，制成第一搅拌液；

113、b3)在搅拌状态下，向第一搅拌液中加入导热填料、阻燃剂、固化剂，进行第二搅拌处理，形成导热绝缘涂布液；

114、b4)将导热绝缘涂布液涂覆到离型膜层的表面上，然后烘干、固化，得到所述的导热绝缘层。

115、其中，步骤c)中所述导热胶粘涂布液按照如下步骤制备而成：

116、c1)按照如下重量份配比备料：

117、

118、其中，所述助剂为固化剂、促进剂和改性剂；

119、c2)将橡胶加入到第一部分的第二溶剂中，稀释，进行第三搅拌处理，搅拌、溶解、混合均匀，制得橡胶溶液；

120、c3)向橡胶溶液中加入环氧树脂、聚合物树脂、剩余的第二溶剂，恒温条件下，进行第四搅拌处理，得到第四搅拌液；

121、c4)向第四搅拌液中加入改性剂，升温后进行第五搅拌处理，得到第五搅拌液；

122、c5)第五搅拌液冷却至室温后加入固化剂、促进剂、导热填料、阻燃剂，进行第六搅拌处理，得到导热胶粘涂布液；

123、c6)将导热胶粘涂布液涂覆在导热绝缘层表面，然后烘干、固化，制成导热胶粘层。

124、本发明的导热覆盖膜使用中可以附带承载膜层进行加工，如冲切钻孔、线路制作、并可选择在适当的工序完成后剥离承载膜。本发明的导热覆盖膜中承载膜层与绝缘层成为一体直接用于使用，达到高绝缘、防刮花等作用。

125、本发明通过叠层法，采用承载膜，通过改性聚酰亚胺，配制聚酰亚胺涂布液涂布形成导热绝缘层，同时添加高导热绝缘材料，达到导热功能，导热系数可达0.3-2w/mk，远大于常规的制作方法：采用pi膜制作的绝缘层导热系数0.2-0.25w/mk；再利用橡胶与改性环氧树脂，配制胶粘层涂布液涂布形成胶粘层，同时添加高导热填料，提高导热功能。并且能够使导热绝缘层牢牢粘合于各种应用场景中，使用方便、操作简单、经济环保。

126、本发明有效克服现有超薄基材制作工艺存在的导热性能差、结合力差、不利于使用、成本高等缺点，同时具有良率高，高导热功能，使用方便、低成本、环保等优点。适合电子电路行业、新能源领域等，尤其涉及一种具有承载膜的导热覆盖膜及其制作方法。

127、与现有的技术相比，本发明具有如下优点：

128、1、本发明所制成的导热覆盖膜可以直接用于钻孔、蚀刻、制作线路等加工过程，直至必要时将载体撕去，可避免加工过程中划伤等，良率大幅上升。

129、2、本发明所制成的导热覆盖膜中的导热绝缘层部分完全固化，提供优异的绝缘性能与自身的力学强度，为贴合的被保护产品提供绝缘性能与物理防护。

130、3、由于导热覆盖膜中的绝缘层与胶粘层是涂布法形成的，可以实现超薄导热覆盖膜(如5微米导热绝缘层与胶粘层)，使得更薄导热覆盖膜得以实现。

131、4、由于导热覆盖膜中的绝缘层与胶粘层是涂布法形成的，可以实现更厚导热覆盖膜(如大于50微米导热绝缘层与胶粘层)，使得更厚导热覆盖膜得以实现。

132、5、由于导热绝缘层与导热胶粘层是涂布法形成的，所形成的导热覆盖膜的其他性能如导热性能等要求更易实现。

133、6、本发明具有承载膜层的超薄导热覆盖能够提供优异的耐弯折性能，不仅满足电子产品的轻、薄、耐久性高的需求而且具有高导热、防刮花、防污染。

技术特征：

1.一种具有承载膜层的导热覆盖膜，其特征是，包括依次叠合的承载膜层、离型层、导热绝缘层、导热胶粘层、保护膜层。

2.如权利要求1所述的导热覆盖膜，其特征是，所述承载膜层为pet、pen薄膜层，优选为pet薄膜。

3.如权利要求1或2所述的导热覆盖膜，其特征是，所述离型层由离型涂料附着在承载膜层表面形成，其中所述离型涂料为非硅离型剂涂料或有机硅离型剂涂料。

4.如权利要求1或2所述的导热覆盖膜，其特征在于，所述导热绝缘层包括如下重量份的原料：

5.如权利要求1或2所述的导热覆盖膜，其特征是，所述所述导热绝缘层按照如下方法制备而成：

6.如权利要求1或2所述的导热覆盖膜，其特征在于，所述导热胶粘层包括如下重量份的原料：

7.如权利要求1或2所述的导热覆盖膜，其特征在于，所述导热胶粘层按照如下方法制备而成：

8.如权利要求6所述的导热覆盖膜，其特征在于，所述固化剂为dds、硫脲、酸酐或羟基酚醛中的一种或多种；所述促进剂为dicy或/和咪唑；所述改性剂为有机铋、二月硅酸二丁基锡或三苯基磷中的一种或几种。

9.如权利要求1或2所述的导热覆盖膜，其特征在于，所述保护膜层为具有离型作用的pet薄膜或离型纸。

10.一种具有承载膜层的导热覆盖膜的制作方法，其特征是，包括如下顺序进行的步骤：

技术总结
本发明公开了一种具有承载膜层的导热覆盖膜及其制作方法，导热覆盖膜包括依次叠合的承载膜层、离型层、导热绝缘层、导热胶粘层、保护膜层；本发明的具有承载膜的导热覆盖膜能够提供优异的耐弯折性能，以及良好的导热性能；应用于电路板等基材能满足电子产品的轻、薄、耐久性高的需求；而且本发明解决现有覆盖膜制作过程中不能制备超薄或超厚膜层的覆盖膜的技术难题，还具有耐刮花、防污染、可靠性高、使用方便等特点。

技术研发人员：郑凯晨,孙宇恒
受保护的技术使用者：广州宏庆电子有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/9/23