专利名称：高导热cem-3覆铜板制备方法
技术领域：
本发明是一种覆铜箔层压板CEM-3的制备方法，具体是高导热型和高耐漏电起痕 指数的复合基覆铜板CEM-3的制备方法，该发明制备的产品是印制电路板(PCB)用覆铜箔 层压板的一种复合基板材。
背景技术：
随着低碳经济的发展，发光二极管(LED)已成为主流的环保节能类发光产品，其 用途十分广泛，如LED电视、LED景观照明、LED特种照明(矿灯、应急灯等)、LED汽车灯饰、 LED信号标志等等。LED要保持长寿命及高亮度，需要解决电源、LED光源、散热、安全四大关 键技术。LED产品的“散热难”问题一直是LED生产企业难以解决的核心问题之一，其直接 影响LED的发光效率、使用寿命及产品的可靠性等。例如，LED仅能将20 %左右的电能转化 为光能，剩余80 %左右的电能会转化为热能；效率为70 %的电源会将30 %的电能转换为热 能，除非将热量散发出去，否则灯泡温度的陆续上升将会大幅降低LED和电源的使用寿命。在LED产品的应用中，不论用于显示器背光源、指示灯，还是一般照明，通常会视 需要将多个LED组装在一电路基板上。该电路基板，一方面承载LED模块结构，另一方面， 随着LED输出功率越来越高，基板还扮演散热的角色_将LED芯片产生的热传递出去。因 此，电路基板材料的选择，必须兼顾结构强度及散热需求。传统采用的CEM-3板材，热导率在0. 4-0. 6ff/m. k左右。采用环氧树脂/双氰胺固 化体系，用氢氧化铝做填料，具有高的剥离强度、良好的绝缘性能、优良的加工性及较低的 成本，但是存在热导率低、耐热性较低，Z轴方向热膨胀系数大等缺点，用在LED电视、LED照 明、电源基板等产品上，存在散热性差，易导致产品老化，寿命缩短、功耗增大、可靠性降低 等缺点，所以提高CEM-3的导热性、高CTI性能，提供一种性价比良好的覆铜板，成为电子技 术领域研发的方向之一。高热传导性CEM-3复合基覆铜箔层压板正是为了满足LED的需求而发展起来的一 种新型覆铜板，目前在国内尚未有报道和生产，国外仅有松下电工、住友电工等几家公司有 此类产品介绍。该产品除具有一般通用型CEM-3复合基覆铜板所具有的绝缘性、电气性能、 机械性能等基本性能外，还具有良好的导热性特点，适用于使用在需要导热性良好的LED、 车载系统、变频电源等产品中。该产品相对导热性能良好的金属基覆铜箔板，除具有价格优 势外，还具有可制作孔金属化双面导通的印制电路板特性。
发明内容
本发明的目的，是克服传统CEM-3板材之不足，提供一种高导热型和高耐漏电起 痕指数的复合基覆铜板CEM-3的制备方法。本发明之CEM-3覆铜板的制备方法和工艺流程如下I芯料的制备方法a.用环氧树脂/酚醛树脂为主固化剂，加入偶联剂及填料。所说偶联剂是KH-550、KH-560等；所说填料是氧化铝、氮化铝、氧化镁、氮化硼、氢氧化铝、氢氧化镁、滑石粉、钛白 粉等中的一种或几种的混合物。其间的配比为以环氧树脂重量份为100计，酚醛树脂为20 30份固化促进剂0.03-0. 5份偶联剂为1.5 4. 5份±真料为100 300份b.将以上材料用丁酮调制成芯料用树脂液；c.用上述芯料胶水浸渍玻纤纸，在温度130°C -210°C下使其成半固化状态，制成 芯料；II面料的制备方法d.用环氧树脂/酚醛树脂固化体系，用丁酮将其溶解成粘度为25士 IOs (Φ4杯) 的溶液，加入氢氧化铝或氢氧化镁、氮化硼、氮化铝、氧化铝中的一种或两种以上的混合物 作填料。所说环氧树脂/酚醛树脂的固化体系，以环氧树脂的重量份为100计，酚醛树脂为 25士5 ；氢氧化铝或氢氧化镁的重量份是50 100，固化促进剂0. 03-0. 3份。e.将以上材料用丁酮调制成面料用树脂液；f.用上述面料胶水浸渍玻纤布，在温度130°C -210°C下使其成半固化状态，制成 面料；III配料及层压成型g.根据厚度需要，叠加1-10张上述芯料。在叠加的芯料上下表面各贴上述面料， 在面料的一面或两面覆铜箔。在温度80°C _200°C、压力lO-lOOKg/cm2和真空度-60mmHg以 下，热压成型。本发明除具有一般通用型CEM-3复合基覆铜板所具有的绝缘性、电气性能、机械 性能等基本性能外，还有良好的导热性和高CTI特点，热导率> lff/m. k、CTI ^ 600V、较高 的耐热性和良好的PCB工艺加工型。适用于需要导热性良好的LED、车载系统、变频电源等 产品中，可大幅提高电子产品的散热性、高可靠性，为环保节能的产品。
图1. CEM-3覆铜板制作流程示意图
具体实施例方式以下结合附图叙述三个实施例，对本发明做进一步说明，但本发明并不局限于这几个实施例。实施例1 一种CEM-3覆铜板的制备方法a.制备芯料树脂，其组分重量份为双酚A型环氧树脂90份，novolak型环氧树脂10份，酚醛树脂30份，填料A1203240份，填料钛白粉 10份，填料滑石粉20份
偶联剂KH-560 4. 5份固化促进剂2_乙基_4_甲基咪唑0. 03份，b.将以上材料用丁酮调制成芯料用树脂液；c.用上述树脂液浸渍玻纤纸，在温度130-210°C下使其成半固化状态，制成芯料
粘结片。d.制备面料树脂基体，其组分(重量份)为双酚A型环氧树脂70份，溴化环氧树脂30份，
含氮的novolak型酚醛树脂20份Al(OH)3 20份，氮化硼40份固化促进剂2-乙基-4-甲基咪唑0. 05份e.将以上材料用丁酮调制成芯料用树脂液；f.用上述芯料胶水浸渍7628玻纤布，在温度130-210°C干燥后、切片制成面料粘结片。g.压制1. 6mm厚度板材，选用3张芯料，上下两面各贴一张面料，一面或两面覆铜 箔，在温度80°C -200°C、压力lO-lOOKg/cm2和真空度-60mmHg以下，保温保压60分钟，制 成CEM-3型覆铜箔层压板。实施例2 —种CEM-3覆铜板的制备方法a.制备芯料树脂，其组分重量份为双酚A型环氧树脂90份，novolak型环氧树脂10份，酚醛树脂20份，填料Al (OH) 340份，填料氮化硼80份， 偶联剂KH-5601. 5份，固化促进剂2-乙基-4-甲基咪唑0. 4份b.将以上材料用丁酮调制成芯料用树脂液；c.用上述树脂液浸渍玻纤纸，在130-210°C干燥后、切片制成芯料；d.制备面料树脂，其组分(重量份)为双酚A型环氧树脂70份，溴化环氧树脂30份，含氮的novolak型酚醛树脂30份Al(OH)3 40份，氮化铝60份固化促进剂2-乙基-4-甲基咪唑0. 2份e.将以上材料用丁酮调制成面料用树脂液；f.用上述树脂液浸渍7628玻纤布，在130-210°C干燥后、切片制成面料；g.压制1. 6mm厚度板材，选用3张芯料，上下两面各贴一张面料，一面或两面覆铜 箔，层压成型温度170°C，单位压力30-60kgf/cm2和真空度-60mmHg以下，保温保压60分钟， 制成CEM-3型覆铜箔层压板。实施例3 —种CEM-3覆铜板的制备方法a.制备芯料树脂，其组分(重量份)为双酚A型环氧树脂100份，酚醛树脂25份，填料Al (OH) 3 80份， 填料氮化铝 20份，填料氧化镁120份， 偶联剂KH-560 2. 5份；固化促进剂2-乙基-4-甲基咪唑0. 1份。b.将以上材料用丁酮调制成芯料用树脂液；c.用上述树脂液浸渍玻纤纸，在130-210°C干燥后、切片制成芯料；
d.制备面料树脂，其组分为双酚A型环氧树脂70份，溴化环氧树脂30份，含氮的novolak型酚醛树脂25份 Mg(OH)330份，氮化铝40份固化促进剂2-乙基-4-甲基咪唑0. 2份 e.将以上材料用丁酮调制成面料用树脂液；f.用上述树脂液浸渍7628玻纤布，在130-210°C干燥后、切片制成面料；g.压制2. Omm厚度板材，选用6张芯料，上下两面各贴一张面料，一面或两面覆铜 箔，层压成型温度170°C，在单位压力30kgf/cm2和真空度-60mmHg以下，保温保压60分钟， 制成CEM-3型覆铜箔层压板。本发明与传统CEM-3的制备方法比较，板材的热导率(测试方法采用ASTM5470) 和相比漏电起痕指数，测试结果见下表。耐漏电痕迹性按IEC电解液滴下法试验；阻燃性按 UL-94试验。
测试项目~m.~实施例1 实施例2 權列3
项目名称 ~测试条件 1. 6H/H 1. 6 Η/Η 1. 6 H/H1.6 Η/Η~
热导率(W/mk) ASTM5470 00 Τθ7L05 L03
耐漏电起痕指>600>600
IEC A200>600
数(V)
燃烧性UL94V1OV1OV-OV1O
AL46 Λ2 Λ2Oi
剥离强度125 0CL2091091θΓθ2
CN/mm) 暴露于工艺
1.181.081.081.09
液后 288 °C浮锡极
浮焊性1' 30 “ 2' 26" 2’ 51 “ 2' 36" 结果比较分析1从以上的性能结果看，本发明的产品热导率都大于或等于lW/mk。而普通的 CEM-3产品的热导率在0. 5ff/mk左右。
2本发明的产品相比漏电起痕指数都大于或等于600V，Td在330°C以上，T260大 于60min。而普通的CEM-3产品的CTI在200V，T260为7min左右，Td在310°C以下。 3从常规性能的浮焊、炸板比较，本发明的产品远远高于普通的CEM-3产品；压力 锅后的炸板远远大于普通的板材，说明该款板材的耐湿性好。
权利要求
高导热CEM-3覆铜板制备方法，其特征在于，依下述方法和工艺进行I芯料的制备方法a.用环氧树脂/酚醛树脂为主固化剂，加入偶联剂、填料及固化促进剂。所说偶联剂是KH-550、KH-560等；所说填料是氧化铝、氮化铝、氧化镁、氮化硼、氢氧化铝、氢氧化镁、滑石粉、钛白粉等中的一种或几种的混合物。其间的配比为以环氧树脂重量份为100计，酚醛树脂为20～30份固化促进剂0.03-0.5份偶联剂为 1.5～4.5份填料为100～300份b.将以上材料用丁酮调制成芯料用树脂液；c.用上述芯料胶水浸渍玻纤纸，在温度130℃-210℃下使其成半固化状态，制成芯料；II面料的制备方法d.用环氧树脂/酚醛树脂固化体系，用丁酮将其溶解成粘度为25±10s(Φ4杯)的溶液，加入氢氧化铝或氢氧化镁、氮化硼、氮化铝、氧化铝中的一种或两种以上的混合物作填料。所说环氧树脂/酚醛树脂的固化体系，以环氧树脂的重量份为100计，酚醛树脂为25±5；氢氧化铝或氢氧化镁的重量份是50～100，固化促进剂0.03-0.3份。e.将以上材料用丁酮调制成面料用树脂液；f.用上述面料胶水浸渍玻纤布，在温度130℃-210℃下使其成半固化状态，制成面料；III配料及层压成型g.根据厚度需要，叠加1-10张上述芯料。在叠加的芯料上下表面各贴上述面料，在面料的一面或两面覆铜箔；在温度80℃-200℃、压力10-100Kg/cm2和真空度-60mmHg以下，热压成型。
全文摘要
高导热CEM-3覆铜板制备方法，依下述方法和工艺进行一.制备芯料——用环氧树脂/酚醛树脂为主固化剂，加入偶联剂、填料及固化促进剂，用丁酮调制成芯料用树脂液，用上述芯料胶水浸渍玻纤纸，呈半固化状态，制成芯料；二.制备面料——将环氧树脂/酚醛树脂固化体系，用丁酮将其溶解，加入填料，用丁酮调制成面料用树脂液，用于浸渍玻纤布并固化，制成面料；三是配料及层压成型。本发明除具有一般通用型CEM-3复合基覆铜板所具有的绝缘性、电气性能、机械性能等基本性能外，还有良好的导热性和高CTI、较高的耐热性和良好的PCB工艺加工性。适用于需要导热性良好的LED、车载系统、变频电源等产品中，可大幅提高电子器件的散热性，提高电子产品的可靠性。
文档编号B32B27/42GK101848604SQ2010101681
公开日2010年9月29日 申请日期2010年5月10日 优先权日2010年5月10日
发明者张记明 申请人:陕西生益科技有限公司