本发明公开了一种导热型覆铜板的制备方法，属于导热材料
技术领域：
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背景技术：
随着印刷线路板（pcb）向着高密度、多层化方向的不断发展，元器件在pcb上搭载、安装的空间大幅减少，整机电子产品对功率元器件的功率要求越来越高。小空间大功率不可避免地产生更多的热量聚集，造成元器件电气性能下降甚至毁损。此外，需在高耐热环境长期工作的pcb的应用市场如led基板、新型电源模块、汽车电子、高集成度ic封装基板等在不断迅速地扩大。对于搭载元器件并导通它们之间的电路的基板来讲，赋予它高散热性的这一新功能，则要求其基板材料不仅有高热传导性，还要有高绝缘性和电击穿强度。导热覆铜板是针对普通覆铜板低导热能力缺点而专门研究、开发的一类新型具有一定热导率的覆铜板。在普通覆铜板基础上发展起来的导热型覆铜板可大致地分为导热金属基和树脂基导热覆铜板2类，在结构上和普通覆铜板并无明显区别，是在保留电绝缘性能的基础上提高其导热能力。导热覆铜板除具有覆铜板的一般性能外，还具有高热可靠性、高尺寸稳定性及高电绝缘性等性能。金属基覆铜板是最常见，也是目前用量最大一类导热覆铜板，将普通金属基覆铜板的绝缘树脂粘接层赋予一定热导率便得导热型金属覆铜板。金属基板常用铝、铜、铁等金属作基板，最常用的是铝基导热覆铜板，但是其绝缘性能会因为金属基的加入降低。因此，如何改善传统覆铜板导热性能，力学性能不佳的缺点，以获取更高综合性能的覆铜板，是其推广与应用，满足工业生产需求亟待解决的问题。技术实现要素：本发明主要解决的技术问题是：针对传统覆铜板导热性能和力学性能不佳的问题，提供了一种导热型覆铜板的制备方法。为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：（1）将玻璃纤维与氢氟酸溶液按质量比1：20～1：30搅拌混合，过滤，洗涤，干燥，即得预处理玻璃纤维；（2）按重量份数计，将20～30份预处理玻璃纤维，10～20份淀粉，3～5份沼液，20～30份水混合发酵，接着加入硝酸铜溶液，过滤，干燥，保压炭化，得改性玻璃纤维；（3）将改性玻璃纤维与聚丙烯腈纤维按质量比1：2～1：3混合，并加入改性玻璃纤维质量0.5～0.6倍的氮化硅纤维，得混合纤维料，将混合纤维料经开松，梳理，铺网和针刺后，裁剪，制得改性玻璃纤维板；（4）按重量份数计，依次称取30～40份酚醛树脂，8～10份低熔点合金，3～5份固化剂，2～3份抗氧剂搅拌混合，得复合胶黏剂；（5）将复合胶黏剂涂布于铜箔上，得单面板，将单面板干燥后，得预处理单面板，将两块预处理单面板以复合胶黏剂相对分别贴合于改性玻璃纤维板上，得坯料，将坯料于高温下压合，即得导热型覆铜板。步骤（2）所述淀粉为玉米淀粉，马铃薯淀粉或大豆淀粉中的任意一种。步骤（4）所述酚醛树脂为酚醛树脂2123，酚醛树脂2127或酚醛树脂2130中的任意一种。步骤（4）所述低熔点合金为铋锡合金，钠合金，铟合金或镓合金中的任意一种。步骤（4）所述固化剂为乙二胺，四亚甲基二胺，六亚甲基二胺或十二亚甲基二胺中的任意一种。步骤（4）所述抗氧剂为抗氧剂1010，抗氧剂1076或抗氧剂ca中任意一种。步骤（3）所述改性玻璃纤维板的厚度为4～6μm。本发明的有益效果是：本发明通过添加改性玻璃纤维和低熔点合金，在玻璃纤维改性过程中，首先，玻璃纤维经过氢氟酸溶液浸泡处理，使得玻璃纤维表面出现缺陷或凹坑，同时使得玻璃纤维表面活性基团得以充分暴露，接着，通过将预处理玻璃纤维，淀粉，沼液和水混合发酵，由于玻璃纤维表面活性基团充分暴露，玻璃纤维能够吸附淀粉，而淀粉作为细菌的营养源，从而使得细菌在玻璃纤维表面繁殖，接着通过滴加硝酸铜溶液，由于细菌表面细胞壁带负电荷，能够吸引并结合体系中的铜离子，使得铜离子大量聚集在玻璃纤维表面，接着经过炭化，使得铜离子被还原成单质铜，同时，玻璃纤维表面的有机质炭化，并产生焦油，在加压条件下，焦油得以保留在炭质层中，在高温压合过程中，改性玻璃纤维表面炭质层中的焦油渗出，一方面，焦油能够改善玻璃纤维与酚醛树脂的相容性，使得体系的力学性能得到提升，另一方面，焦油渗出同时携带改性玻璃纤维表面炭质层中的单质铜上浮，同时，由于低熔点合金具有较低的熔点，在酚醛树脂固化之前就就已经融化，合金离子融化后可以良好的分散并包围单质铜粒子，合金凝固后，可使单质铜粒子间形成冶金结合，降低了酚醛树脂与玻璃纤维间以及玻璃纤维与玻璃纤维间的的接触热阻，从而使得体系的导热性能得到进一步的提升，同时使得体系的力学性能得到提升。具体实施方式将玻璃纤维与质量分数为30～40%的氢氟酸溶液按质量比1：20～1：30置于反应釜中，于转速为300～500r/min条件下，搅拌混合5～10min后，得混合液，接着将混合液过滤，得滤渣，接着将滤渣用质量分数为20～30%的氨水洗涤至洗涤液为中性，接着你将洗涤后的滤渣置于烘箱中，于温度为105～110℃条件下，干燥至恒重，即得预处理玻璃纤维；按重量份数计，将20～30份预处理玻璃纤维，10～20份淀粉，3～5份沼液，20～30份水置于发酵釜中，于温度为30～35℃，转速为200～300r/min条件下，混合发酵3～5天，接着向发酵釜中加入质量分数为10～20%的硝酸铜溶液，于转速为300～500r/min条件下，搅拌混合40～60min，得混合浆液，再将混合浆液过滤，得滤饼，接着将滤饼置于烘箱中，于温度为105～110℃条件下，干燥至恒重，得干燥滤饼，接着将滤饼置于炭化炉中，并以90～120ml/min速率向炉内充入氮气，于温度为550～850℃，压力为15mpa条件下，保压炭化2～3h后，随炉降至室温，得改性玻璃纤维；将改性玻璃纤维与聚丙烯腈纤维按质量比1：2～1：3混合，并加入改性玻璃纤维质量0.5～0.6倍的氮化硅纤维，于转速为150～200r/min的条件下搅拌混合20～40min，得混合纤维料，将混合纤维料经开松，梳理，铺网和针刺后，裁剪，制得改性玻璃纤维板；按重量份数计，依次称取30～40份酚醛树脂，8～10份低熔点合金，3～5份固化剂，2～3份抗氧剂置于混料机中，于转速为300～500r/min条件下，搅拌混合40～60min，得复合胶黏剂；将复合胶黏剂移入涂布机中，以4～8μm的厚度涂布于铜箔上，得单面板，将单面板移入烘箱中，于温度为160～180℃的条件下处理4～12min后，得预处理单面板，将两块预处理单面板以复合胶黏剂相对分别贴合于改性玻璃纤维板上，得坯料，将坯料移入真空压力机中，于温度为300～350℃，压力为5～8mpa的条件下，压制成型，即得导热型覆铜板。所述淀粉为玉米淀粉，马铃薯淀粉或大豆淀粉中的任意一种。所述酚醛树脂为酚醛树脂2123，酚醛树脂2127或酚醛树脂2130中的任意一种。所述低熔点合金为铋锡合金，钠合金，铟合金或镓合金中的任意一种。所述固化剂为乙二胺，四亚甲基二胺，六亚甲基二胺或十二亚甲基二胺中的任意一种。所述抗氧剂为抗氧剂1010，抗氧剂1076或抗氧剂ca中任意一种。所述改性玻璃纤维板的厚度为4～6μm。实例1将玻璃纤维与质量分数为40%的氢氟酸溶液按质量比1：30置于反应釜中，于转速为500r/min条件下，搅拌混合10min后，得混合液，接着将混合液过滤，得滤渣，接着将滤渣用质量分数为30%的氨水洗涤至洗涤液为中性，接着你将洗涤后的滤渣置于烘箱中，于温度为110℃条件下，干燥至恒重，即得预处理玻璃纤维；按重量份数计，将30份预处理玻璃纤维，20份淀粉，5份沼液，30份水置于发酵釜中，于温度为35℃，转速为300r/min条件下，混合发酵5天，接着向发酵釜中加入质量分数为20%的硝酸铜溶液，于转速为500r/min条件下，搅拌混合60min，得混合浆液，再将混合浆液过滤，得滤饼，接着将滤饼置于烘箱中，于温度为110℃条件下，干燥至恒重，得干燥滤饼，接着将滤饼置于炭化炉中，并以120ml/min速率向炉内充入氮气，于温度为850℃，压力为15mpa条件下，保压炭化3h后，随炉降至室温，得改性玻璃纤维；将改性玻璃纤维与聚丙烯腈纤维按质量比1：3混合，并加入改性玻璃纤维质量0.6倍的氮化硅纤维，于转速为200r/min的条件下搅拌混合40min，得混合纤维料，将混合纤维料经开松，梳理，铺网和针刺后，裁剪，制得改性玻璃纤维板；按重量份数计，依次称取40份酚醛树脂，10份低熔点合金，5份固化剂，3份抗氧剂置于混料机中，于转速为500r/min条件下，搅拌混合60min，得复合胶黏剂；将复合胶黏剂移入涂布机中，以8μm的厚度涂布于铜箔上，得单面板，将单面板移入烘箱中，于温度为180℃的条件下处理12min后，得预处理单面板，将两块预处理单面板以复合胶黏剂相对分别贴合于改性玻璃纤维板上，得坯料，将坯料移入真空压力机中，于温度为350℃，压力为8mpa的条件下，压制成型，即得导热型覆铜板。所述淀粉为玉米淀粉。所述酚醛树脂为酚醛树脂2123。所述低熔点合金为铋锡合金。所述固化剂为乙二胺。所述抗氧剂为抗氧剂1010。所述改性玻璃纤维板的厚度为6μm。实例2将玻璃纤维与质量分数为40%的氢氟酸溶液按质量比1：30置于反应釜中，于转速为500r/min条件下，搅拌混合10min后，得混合液，接着将混合液过滤，得滤渣，接着将滤渣用质量分数为30%的氨水洗涤至洗涤液为中性，接着你将洗涤后的滤渣置于烘箱中，于温度为110℃条件下，干燥至恒重，即得预处理玻璃纤维；将预处理玻璃纤维与聚丙烯腈纤维按质量比1：3混合，并加入改性玻璃纤维质量0.6倍的氮化硅纤维，于转速为200r/min的条件下搅拌混合40min，得混合纤维料，将混合纤维料经开松，梳理，铺网和针刺后，裁剪，制得改性玻璃纤维板；按重量份数计，依次称取40份酚醛树脂，10份低熔点合金，5份固化剂，3份抗氧剂置于混料机中，于转速为500r/min条件下，搅拌混合60min，得复合胶黏剂；将复合胶黏剂移入涂布机中，以8μm的厚度涂布于铜箔上，得单面板，将单面板移入烘箱中，于温度为180℃的条件下处理12min后，得预处理单面板，将两块预处理单面板以复合胶黏剂相对分别贴合于改性玻璃纤维板上，得坯料，将坯料移入真空压力机中，于温度为350℃，压力为8mpa的条件下，压制成型，即得导热型覆铜板。所述淀粉为玉米淀粉。所述酚醛树脂为酚醛树脂2123。所述低熔点合金为铋锡合金。所述固化剂为乙二胺。所述抗氧剂为抗氧剂1010。所述改性玻璃纤维板的厚度为6μm。实例3将玻璃纤维与质量分数为40%的氢氟酸溶液按质量比1：30置于反应釜中，于转速为500r/min条件下，搅拌混合10min后，得混合液，接着将混合液过滤，得滤渣，接着将滤渣用质量分数为30%的氨水洗涤至洗涤液为中性，接着你将洗涤后的滤渣置于烘箱中，于温度为110℃条件下，干燥至恒重，即得预处理玻璃纤维；按重量份数计，将30份预处理玻璃纤维，20份淀粉，5份沼液，30份水置于发酵釜中，于温度为35℃，转速为300r/min条件下，混合发酵5天，接着向发酵釜中加入质量分数为20%的硝酸铜溶液，于转速为500r/min条件下，搅拌混合60min，得混合浆液，再将混合浆液过滤，得滤饼，接着将滤饼置于烘箱中，于温度为110℃条件下，干燥至恒重，得干燥滤饼，接着将滤饼置于炭化炉中，并以120ml/min速率向炉内充入氮气，于温度为850℃，压力为15mpa条件下，保压炭化3h后，随炉降至室温，得改性玻璃纤维；将改性玻璃纤维与聚丙烯腈纤维按质量比1：3混合，并加入改性玻璃纤维质量0.6倍的氮化硅纤维，于转速为200r/min的条件下搅拌混合40min，得混合纤维料，将混合纤维料经开松，梳理，铺网和针刺后，裁剪，制得改性玻璃纤维板；按重量份数计，依次称取40份酚醛树脂，5份固化剂，3份抗氧剂置于混料机中，于转速为500r/min条件下，搅拌混合60min，得复合胶黏剂；将复合胶黏剂移入涂布机中，以8μm的厚度涂布于铜箔上，得单面板，将单面板移入烘箱中，于温度为180℃的条件下处理12min后，得预处理单面板，将两块预处理单面板以复合胶黏剂相对分别贴合于改性玻璃纤维板上，得坯料，将坯料移入真空压力机中，于温度为350℃，压力为8mpa的条件下，压制成型，即得导热型覆铜板。所述淀粉为玉米淀粉。所述酚醛树脂为酚醛树脂2123。所述固化剂为乙二胺。所述抗氧剂为抗氧剂1010。所述改性玻璃纤维板的厚度为6μm。对比例：江阴某绝缘材料有限公司生产的覆铜板。将实例1至3所得覆铜板和对比例产品进行性能检测，具体检测方法如下：力学性能：按照gb/t3354对试件拉伸强度进行检测；导热性能：采用lw9090ir热导率测试仪对试件进行测试。具体检测结果如表1所示：表1：性能检测表检测项目实例1实例2实例3对比例拉伸强度/mpa119.7598.4693.8263.84热导率/w/（m·k）2.662.141.981.32由表1检测结果可知，本发明所得导热型覆铜板具有优异的导热性能和力学性能。当前第1页12