Led灯用高导热覆铜板及其制备方法

Led灯用高导热覆铜板及其制备方法
【专利摘要】本发明公开了一种LED灯用高导热覆铜板及其制备方法。LED灯用高导热覆铜板由相互叠合的一绝缘层和一铜箔层组成；所述绝缘层的结构可以为下述结构中的任一种：结构一：所述绝缘层由一张玻璃租半固化片和两张玻璃布半固化片组成，两张玻璃布半固化片分别叠合于所述的玻璃毡半固化片的两侧；结构二：所述绝缘层由两张玻璃毡半固化片和三张玻璃布半固化片组成；两张玻璃租半固化片分别叠合于一张玻璃布半固化片的两侧，另外两张玻璃布半固化片分别叠合于两张玻璃毡半固化片的外侧。采用本发明的结构制备的LED灯用高导热覆铜板，产品的散热性大有提升。
【专利说明】LED灯用高导热覆铜板及其制备方法

【技术领域】
[0001]本发明涉及印制电路板领域，尤其涉及一种LED灯用高导热覆铜板及其制备方法。

【背景技术】
[0002]LED照明被各国公认为最有发展前景的高效照明产业，被称作继白炽灯、荧光灯之后照明光源的又一次革命，代表世界照明工业的未来发展方向。LED照明有三大优点:一是节能，在同等照明亮度的状况下，LED灯比普通灯平均节电40%至50%以上，且后期维修维护费用极低，安装使用后3至5年内几乎不产生任何维护费用；二是环保，该灯不含当前市场上普遍销售的普通节能灯所含的汞、铅等有害物质及有害气体；三是使用寿命长，平均使用寿命可达5万至10万小时，是普通灯具的3至5倍。正是由于这些特点，LED照明被各国公认为最有发展前景的高效照明产业，许多国家提出淘汰白炽灯、推广节能灯计划，将LED照明节能产业作为未来新的经济增长点。
[0003]目前，阻碍LED灯大规模代替白炽灯的主要因素在于LED的价格和使用寿命上，具体来说，只有LED灯使用达到最大年限，而它的全寿命年均使用费用才会降到最低，同时，也最具吸引力，而根据行业研究人员的长期跟踪发现，LED灯芯寿命随温度的升高而呈指数降低；电解电容温度每升高十度寿命降低一半；M0S温度升高，内阻增加，损耗增加，温度又会升高(恒流模式)，最终烧毁。因此，LED灯的散热性能就决定了 LED的使用寿命。解决LED灯散热问题成为当今提高LED灯产品性能，发展LED产业的主要问题。因此，对于上述技术问题的研究和解决，已成为本领域技术人员的一项较为重要的研究课题。


【发明内容】

[0004]本发明所要解决的技术问题在于为了克服现有的覆铜板中绝缘层导热性能差的缺陷，而提供了一种LED灯用高导热覆铜板及其制备方法。本发明的LED灯用高导热覆铜板采用了高导热胶液上胶制成绝缘层，使得LED灯用高导热覆铜板中绝缘层可以大幅提高导热填料的含量，相应降低树脂用量，产品的导热性能得到较大提升。
[0005]本发明是通过以下技术方案解决上述技术问题的:
[0006]本发明提供了一种LED灯用高导热覆铜板；其由相互叠合的一绝缘层和一铜箔层组成；所述绝缘层的结构可以为下述结构中的任一种:
[0007]结构一:所述绝缘层由一张玻璃毡半固化片和两张玻璃布半固化片组成，两张玻璃布半固化片分别叠合于所述的玻璃毡半固化片的两侧；
[0008]结构二:所述绝缘层由两张玻璃毡半固化片和三张玻璃布半固化片组成；两张玻璃毡半固化片分别叠合于一张玻璃布半固化片的两侧，另外两张玻璃布半固化片分别叠合于两张玻璃毡半固化片的外侧；
[0009]结构一和结构二中，所述的玻璃布半固化片是在一张玻璃布上涂布胶液制成的半固化片；所述的玻璃毡半固化片是在一张玻璃毡上涂布胶液制成的半固化片；所述的胶液的原料中包含10%?75%的无机填料，所述的百分比为占胶液的质量百分比；所述的无机填料为氮化铝、氮化硼、氮化硅、碳化硅、氧化铝、硅微粉和陶瓷粉中的一种或多种；所述的无机填料的粒径为I?100 μ m。
[0010]本发明中，所述的胶液的原料中较佳地还包括下述组分:树脂450?500重量份，固化剂8?12重量份，固化促进剂0.2?0.3重量份和溶剂100?120重量份。
[0011]其中，所述的树脂为本领域印制电路板用胶液常规使用的各种树脂，较佳地为环氧树脂、双马来酰胺树脂和聚氨酯树脂中的一种或多种。所述的环氧树脂较佳地为酚醛环氧树脂、双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、溴化环氧树脂和含磷环氧树脂中的一种或多种；所述的环氧树脂的环氧当量较佳地为400?550。
[0012]其中，所述的固化剂可为本领域印制电路板用胶液中常规使用的各种固化剂，较佳地为胺类固化剂、酸酐类固化剂和高分子类固化剂中的一种或多种。所述的胺类固化剂可选用本领域各种常规的胺类固化剂，较佳地为乙二胺、2-乙烯-3-胺、2-氨基-2-苯甲烷、双氰胺、2-氨基-2-苯酚和有机酰肼中的一种或多种。所述的酸酐类固化剂可选用本领域各种常规的酸酐类固化剂，较佳地为邻苯二甲酸酐和/或2-苯醚-4-酸酐。所述的高分子类固化剂可选用本领域各种常规的高分子类固化剂，较佳地为酚醛树脂和/或苯并恶嗪树脂。
[0013]其中，所述的固化促进剂可选用本领域印制电路板用胶液中常规使用的各种固化促进剂，较佳地包括叔胺类固化促进剂和/或咪唑类固化促进剂。所述的叔胺类固化促进剂可选用本领域各种常规的叔胺类固化促进剂，较佳地为苄基-2-苯胺和/或三乙醇胺。所述的咪唑类固化促进剂可选用本领域各种常规的咪唑类固化促进剂，较佳地为1-甲基咪唑、2-甲基咪唑、2-乙基-4-甲基咪唑、2-苯基咪唑、2-苯基-4-甲基咪唑和2- ^烷基咪唑中的一种或多种。
[0014]其中，所述的溶剂可选用本领域印制电路板用胶液中常规使用的各种溶剂，较佳地为丙酮、丁酮、环己酮、甲基异丁基甲酮、二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、乙二醇甲醚和丙二醇甲醚中的一种或多种。
[0015]本发明中，所述的陶瓷粉为市售可得的硅酸盐材料，较佳地购自昆山宇诚台苯有限公司。
[0016]本发明中，所述的无机填料较佳地为氮化铝和硅微粉的混合物，或者氮化硼和球型氧化铝的混合物。所述的氮化铝和硅微粉的混合物中，氮化铝和硅微粉的质量比较佳地为(0.8:3)?(1.2:3)。所述的氮化硼和球型氧化铝的混合物中，氮化硼和球型氧化铝的质量比较佳地为(1:4)?(1:3)。
[0017]本发明中，所述的无机填料的粒径较佳地为5?60 μ m。
[0018]本发明中，所述的胶液的制备方法包括下述步骤:①将所述固化剂、所述固化促进剂和所述溶剂混合，搅拌至溶解得混合物I;②将所述的混合物I与所述树脂混合，搅拌均匀得混合物2 ;③将所述的混合物2与所述无机填料混合，高速剪切，熟化后即可。
[0019]步骤①中，所述搅拌的时间以使所述固化剂和所述固化促进剂完全溶解为准，较佳地为2?5小时。所述搅拌的转速较佳地为800?1500rpm。
[0020]步骤②中，所述搅拌的时间较佳地为3?5小时。所述搅拌的转速较佳地为1000 ?1500rpmo
[0021]步骤③中，所述的高速剪切的时间较佳地为30?120分钟。所述的高速剪切的转速较佳地为1800?2500rpmrpm。
[0022]步骤③中，所述的熟化可采用本领域常规的熟化操作进行，较佳地为以1000?1500rpm的转速揽拌6?8小时。
[0023]本发明还提供了所述LED灯用高导热覆铜板的制备方法，其包括下述步骤:
[0024](I)上胶:在玻璃布和玻璃毡上分别涂布所述胶液、烘干凝胶并制得玻璃布半固化片和玻璃毡半固化片；
[0025](2)叠片后压制:将所述玻璃布半固化片和所述玻璃毡半固化片按照所述结构一或结构二叠合制得绝缘层，于所述绝缘层的外侧覆上铜箔，进行压制即可。
[0026]步骤(I)中，所述的涂布较佳地在上胶机上进行。所述的上胶机的控制参数较佳地为:烘箱温度:170?210°C，烘干凝胶时间:70?130s，上胶车速:12?18m/min。
[0027]步骤⑴中，所述的上胶时，所述的玻璃布半固化片的参数控制为:流动度:5%?20%，挥发分:< 0.75%，重量:1.9?6.2g/dm2 ;所述的玻璃布半固化片的参数控制为:流动度:1%~ 30%，挥发分0.75%，重量:4.0 ?15.0g/dm2。
[0028]步骤(2)中，所述的压制为本领域常规操作，所述的压制时的工艺参数较佳地控制为:压制温度:135?220°C，压制压力:20?40Kg/cm2，压制时间:60?150min。
[0029]在制得LED灯用高导热覆铜板后，较佳地还包括以下步骤:拆卸、加工和检验。
[0030]本发明中，所述烘干凝胶时间是指将胶液与玻璃毡或玻璃布粘结成形成半固化片的凝胶时间。
[0031]在符合本领域常识的基础上，上述各优选条件，可任意组合，即得本发明各较佳实例。
[0032]本发明所用试剂和原料均市售可得。
[0033]本发明的积极进步效果在于:采用本发明的结构制备的LED灯用高导热覆铜板，其绝缘层中大幅提高高导热无机填料的使用量，相应地减少胶液及胶液中树脂的使用量，使之提升了产品的散热性，产品其他性能亦有提升。

【专利附图】

【附图说明】
[0034]图1为实施例1的LED灯用高导热覆铜板的结构示意图。
[0035]图2为实施例2的LED灯用高导热覆铜板的结构示意图。

【具体实施方式】
[0036]下面通过实施例的方式进一步说明本发明，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。下列实施例中未注明具体条件的实验方法，按照常规方法和条件，或按照商品说明书选择。
[0037]下述实施例中，所采用的陶瓷粉购自昆山宇诚台苯有限公司。
[0038]下述实施例中，所述百分比均为质量百分比。
[0039]实施例1
[0040]胶液的原料组分(重量份):
[0041]
?霞坏氧树膽: 450Kg
乙二胺； 8Kg
t:基-2-苯胺: 0.2Kg....丙酬:.......................................................................................................................................................................................................1lOKg
[0042]
陶瓷粉(平均粒径D50为80μπι): 70Kg
[0043]胶液的原料中，无机填料(陶瓷粉)占11.0%。
[0044]胶液的制备方法:将乙二胺、苄基-2-苯胺和丙酮混合，以转速为100rpm搅拌4小时；待其完全溶解后，再加入酚醛环氧树脂，以转速为1200rpm充分搅拌3小时；混合均匀后，再加入陶瓷粉，以转速为2400rpm高速剪切分散45分钟，然后以转速为1200rpm搅拌6小时，完全熟化后即可。
[0045]采用本领域中常规的制造顺序制备LED灯用高导热覆铜板，依次经过上胶、叠片、压制、拆卸、加工的制程。
[0046]其中，上胶的制程是:将玻璃布和玻璃毡分别在上胶机上涂布上述制备的高导热胶液，烘干成凝胶，即可制得玻璃布半固化片和玻璃毡半固化片。其工艺参数为:上胶机烘箱温度为170°C，上胶车速为12m/min，所述玻璃布上胶制得的半固化片的参数控制为:流动度:5%?20%，挥发分0.75%，重量:3.1?3.2g/dm2 ;所述玻璃毡上胶制得的半固化片的参数控制为:流动度:1%~ 30%，挥发分0.75%，重量:4.0?5.5g/dm2 ；
[0047]如图1所示，本实施例的叠片的制程是:将玻璃布半固化片20、玻璃毡半固化片10和铜箔层30由上到下依次按照铜箔层30、一张玻璃布半固化片20、一张玻璃毡半固化片
10、一张玻璃布半固化片20的顺序叠合，进行压制即可。
[0048]压制的制程是:将上述叠合物置于压机中进行真空压合。工艺参数为:热压温度为135 °C，热压时间为60min，压力为20Kg/m2。
[0049]最后进行拆卸，进行外形加工。产品厚度为0.88?1.02mm。
[0050]实施例2
[0051]胶液的原料组分(重量份):
[0052]
双藤)A型环氧树脂；480Kg
2-氨基-2-苯巾烷:12Kg
2-中++堪咪唑:0,25Kg
[0053]:一:甲基甲酰胺:10Kg
铽化删(平均粒径Ι)50Λ50μπι): 300Kg
[0054]胶液的原料中，无机填料(氮化硼)占33.6 %。
[0055]胶液的制备方法:将2-氨基-2-苯甲烷、2-甲基咪唑和二甲基甲酰胺混合，以转速为1500rpm搅拌2小时；待其完全溶解后，再加入双酚A型环氧树脂，以转速为100rpm充分搅拌5小时；混合均匀后，再加入氮化硼，以转速为2200rpm高速剪切分散30分钟，然后以转速为1500rpm搅拌6小时,完全熟化后即可。
[0056]采用本领域中常规的制造顺序制备LED灯用高导热覆铜板，依次经过上胶、叠片、压制、拆卸、加工的制程。
[0057]其中，上胶的制程是:将玻璃布和玻璃毡分别在上胶机上涂布上述制备的高导热胶液，烘干成凝胶，即可制得玻璃布半固化片和玻璃毡半固化片。其工艺参数为:上胶机烘箱温度为170°C，上胶车速为12m/min，所述玻璃布上胶制得的半固化片的参数控制为:流动度:5%?20%，挥发分0.75%，重量:3.2?3.4g/dm2 ;所述玻璃毡上胶制得的半固化片的参数控制为:流动度:1%?30%，挥发分:彡0.75%，重量:5.0?6.0g/dm2 ；
[0058]如图2所示，本实施例叠片的制程是:将所述玻璃布半固化片20、玻璃毡半固化片10和铜箔层30由上到下依次按照铜箔层30、一张玻璃布半固化片20、一张玻璃毡半固化片10、一张玻璃布半固化片20、一张玻璃租半固化片10和一张玻璃布半固化片20的顺序叠合，进行压制即可。
[0059]压制的制程是:将上述叠合物置于压机中进行真空压合。工艺参数为:热压温度为220°C，热压时间为150min，压力为40Kg/m2。
[0060]最后进行拆卸，进行外形加工。产品厚度为1.02?1.18mm。
[0061]实施例3
[0062]胶液的原料组分(重量份):
[0063]
漠化环氧树膽:500Kg
[0064]
邻苯二中酸酐:12Kg
三乙醇胺:0.3Kg
乙.:醇Φ醚:1OOKg
铽化铝(平均粒径D50为25μηι): 600Kg
[0065]胶液的原料中，无机填料(氮化铝)占49.5 %。
[0066]胶液的制备方法:将邻苯二甲酸酐、三乙醇胺和乙二醇甲醚混合，以转速为800rpm搅拌3小时；待其完全溶解后，再加入溴化环氧树脂，以转速为1300rpm充分搅拌4小时；混合均匀后，再加入氮化铝，以转速为2000rpm高速剪切分散120分钟，然后以转速为100rpm搅拌8小时,完全熟化后即可。
[0067]采用本领域中常规的制造顺序制备LED灯用高导热覆铜板，依次经过上胶、叠片、压制、拆卸、加工的制程。
[0068]其中，上胶的制程是:将玻璃布和玻璃毡分别在上胶机上涂布上述制备的高导热胶液，烘干成凝胶，即可制得半固化片。其工艺参数为:上胶机烘箱温度为170°C，上胶车速为12m/min，所述玻璃布上胶制得的半固化片的参数控制为:流动度:5%?20%，挥发分:
<0.75%，重量:4.0?4.3g/dm2 ;所述玻璃毡上胶制得的半固化片的参数控制为:流动度:1%?30%，挥发分 S 0.75%，重量:8.2 ?9.0g/dm2 ；
[0069]叠片的制程是:将所述半固化片和铜箔层由上到下依次按照铜箔层、一张玻璃布半固化片、一张玻璃毡半固化片、一张玻璃布半固化片叠合，进行压制即可。
[0070]压制的制程是:将上述叠合物置于压机中进行真空压合。工艺参数为:热压温度为200°C，热压时间为llOmin，压力为25Kg/m2。
[0071]最后进打拆卸，进打外形加工。广品厚度为0.82?0.90mm。
[0072]实施例4
[0073]胶液的原料组分(重量份):
[0074]
双马来酸酐树脂:460Kg
[0075]
2-氨基-2-苯φ烷；OKg
2-十-.烷基咪唑:0.3Kg
rji 填异丁.堪 ryi 刚:100Kg
Z威化铝(平均粒径D50为200Kg
硅微粉(平均粒径D50为45pm )600 Kg
[0076]胶液的原料中，无机填料(氮化铝和硅微粉)占58.3 %。
[0077]胶液的制备方法:将2-氨基-2-苯甲烷、2-十一烷基咪唑和甲基异丁基甲酮混合，以转速为1400rpm搅拌2小时；待其完全溶解后，再加入双马来酸酐树脂，以转速为100rpm充分搅拌5小时；混合均勻后,再加入氮化招和娃微粉，以转速为1800rpm高速剪切分散90分钟,然后以转速为1400rpm搅拌7小时,完全熟化后即可。
[0078]采用本领域中常规的制造顺序制备LED灯用高导热覆铜板，依次经过上胶、叠片、压制、拆卸、加工的制程。
[0079]其中，上胶的制程是:将玻璃布和玻璃毡分别在上胶机上涂布上述制备的高导热胶液，烘干成凝胶，即可制得半固化片。其工艺参数为:上胶机烘箱温度为170°C，上胶车速为12m/min，所述玻璃布上胶制得的半固化片的参数控制为:流动度:5%?20%，挥发分:
<0.75%，重量:5.0?5.2g/dm2 ;所述玻璃毡上胶制得的半固化片的参数控制为:流动度:1%~ 30%，挥发分0.75%，重量:11 ?12g/dm2 ；
[0080]叠片的制程是:将所述半固化片和铜箔层由上到下依次按照铜箔层、一张玻璃布半固化片、一张玻璃租半固化片、一张玻璃布半固化片、一张玻璃租半固化片、一张玻璃布半固化片叠合，进行压制即可。
[0081]压制的制程是:将上述叠合物置于压机中进行真空压合。工艺参数为:热压温度为155°C，热压时间为lOOmin，压力为40Kg/m2。
[0082]最后进行拆卸,进行外形加工。产品厚度为1.6?1.7mm。
[0083]实施例5
[0084]胶液的原料组分(重量份):
[0085] 聚氨Il树脂:450Kg
2-氨袪-2-苯酚:8Kg
2-苯基-4-φ袪咪唑:0.2Kg
丙-:醇ΦΚ:1ooKg
球型氧化铝(平均粒径D50为5μηι):1OOOKg
氮化删(平均粒径D50为25μπι) 300 Kg
[0086]胶液的原料中，无机填料(氮化硼和球型氧化铝)占70.0 %。
[0087]胶液的制备方法:将2-氨基-2-苯酚、2-苯基-4-甲基咪唑和丙二醇甲醚混合，以转速为1200rpm搅拌4小时；待其完全溶解后，再加入聚氨酯树脂，以转速为1200rpm充分搅拌5小时；混合均匀后，再加入球型氧化铝和氮化硼，以转速为ISOOrpm高速剪切分散60分钟,然后以转速为1200rpm搅拌7小时,完全熟化后即可。
[0088]采用本领域中常规的制造顺序制备LED灯用高导热覆铜板，依次经过上胶、叠片、压制、拆卸、加工的制程。
[0089]其中，上胶的制程是:将玻璃布和玻璃毡分别在上胶机上涂布上述制备的高导热胶液，烘干成凝胶，即可制得半固化片。其工艺参数为:上胶机烘箱温度为170°C，上胶车速为12m/min，所述玻璃布上胶制得的半固化片的参数控制为:流动度:5%?20%，挥发分:
<0.75%，重量:6.0?6.2g/dm2 ;所述玻璃毡上胶制得的半固化片的参数控制为:流动度:1%~ 30%，挥发分0.75%，重量:14 ?15g/dm2 ；
[0090]叠片的制程是:将所述半固化片和铜箔层由上到下依次按照铜箔层、一张玻璃布半固化片、一张玻璃毡半固化片、一张玻璃布半固化片叠合，进行压制即可。
[0091]压制的制程是:将上述叠合物置于压机中进行真空压合。工艺参数为:热压温度为220°C，热压时间为60min，压力为30Kg/m2。
[0092]最后进行拆卸,进行外形加工。产品厚度为1.35?1.5mm。
[0093]对比实施例1
[0094]胶液的原料组分(重量份):
[0095]
■Hf 环樾脂:450Kg
乙_.......:胺:BKg
卞基-2-苯朦:0.2Kg
丙酬；IlOKg
MMM ( f 均粒径 D50 为 80μιη h 70Kg
[0096]胶液的原料中，无机填料(氧化钙)占11.0 %。
[0097]胶液的制备方法:将乙二胺、苄基-2-苯胺和丙酮混合，以转速为100rpm搅拌4小时；待其完全溶解后，再加入酚醛环氧树脂，以转速为1200rpm充分搅拌3小时；混合均匀后，再加入氧化钙，以转速为2400rpm高速剪切分散45分钟，然后以转速为1200rpm搅拌6小时，完全熟化后即可。
[0098]采用本领域中常用的制造方法制备常规覆铜板，依次经过上胶、叠片、压制、拆卸、加工的制程。
[0099]其中，上胶的制程是:将玻璃布和玻璃毡分别在上胶机上涂布上述制备的高导热胶液，烘干成凝胶，即可制得半固化片。其工艺参数为:上胶机烘箱温度为170°C，上胶车速为12m/min，所述玻璃布上胶制得的半固化片的参数控制为:流动度:5%?20%，挥发分:
<0.75%，重量:3.1?3.2g/dm2 ;所述玻璃毡上胶制得的半固化片的参数控制为:流动度:1%~ 30%，挥发分:彡 0.75%，重量:4.0 ?5.5g/dm2 ；
[0100]叠片的制程是:将所述半固化片和铜箔层由上到下依次按照铜箔层、一张玻璃布半固化片、一张玻璃毡半固化片、一张玻璃布半固化片叠合，进行压制即可。
[0101]压制的制程是:将上述叠合物置于压机中进行真空压合。工艺参数为:热压温度为135 °C，热压时间为60min，压力为20Kg/m2。
[0102]最后进打拆卸，进打外形加工。广品厚度为0.87?1.03mm。
[0103]对比实施例2
[0104]胶液的原料组分(重量份):
[0105]
WM A SI环氧树膽:480Kg
2-%?.2-苯 Φ 烷:!2Kg
昧唑:0.25Kg
-.......:甲基甲酰胺:10Kg
It石粉(平均粒径D50为50μιη): 300Kg
[0106]胶液的原料中，无机填料(滑石粉)占33.6%。
[0107]胶液的制备方法:将2-氨基-2-苯甲烷、2-甲基咪唑和二甲基甲酰胺混合，以转速为1500rpm搅拌2小时；待其完全溶解后，再加入双酚A型环氧树脂，以转速为100rpm充分搅拌5小时；混合均匀后，再加入滑石粉，以转速为2200rpm高速剪切分散30分钟，然后以转速为1500rpm搅拌6小时,完全熟化后即可。
[0108]采用本领域中常规的制造顺序制备LED灯用高导热覆铜板，依次经过上胶、叠片、压制、拆卸、加工的制程。
[0109]其中，上胶的制程是:将玻璃布和玻璃毡分别在上胶机上涂布上述制备的高导热胶液，烘干成凝胶，即可制得半固化片。其工艺参数为:上胶机烘箱温度为170°C，上胶车速为12m/min，所述玻璃布上胶制得的半固化片的参数控制为:流动度:5%?20%，挥发分:
<0.75%，重量:3.2?3.5g/dm2 ;所述玻璃毡上胶制得的半固化片的参数控制为:流动度:1%?30%，挥发分:彡 0.75%，重量:5.0 ?6.0g/dm2 ；
[0110]叠片的制程是:将所述半固化片和铜箔层由上到下依次按照铜箔层、一张玻璃布半固化片、一张玻璃租半固化片、一张玻璃布半固化片、一张玻璃租半固化片、一张玻璃布半固化片叠合，进行压制即可。
[0111]压制的制程是:将上述叠合物置于压机中进行真空压合。工艺参数为:热压温度为220°C，热压时间为150min，压力为40Kg/m2。
[0112]最后进行拆卸，进行外形加工。产品厚度为1.12?1.18mm。
[0113]对比实施例3
[0114]胶液的原料组分(重量份):
[0115]
双马来酸酐树460Kg 2-氣基-2-笨l2Kg
2-十一烧基咪(1坐:OJKg
甲基异丁基甲酮:10Kg
氮化铝(平均粒径D50为15μπι): 1800Kg
[0116]胶液的原料中，无机填料(氮化铝)占75.9%。
[0117]胶液的制备方法:将2-氨基-2-苯甲烷、2-十一烷基咪唑和甲基异丁基甲酮混合，以转速为100rpm搅拌2小时；待其完全溶解后，再加入双马来酸酐树脂，以转速为100rpm充分搅拌5小时；混合均匀后，再加入氮化铝，以转速为1800rpm高速剪切分散90分钟，然后以转速为100rpm搅拌7小时,完全熟化后即可。
[0118]在准备上胶的过程中，发现胶液粘稠度非常高，导致胶液很难完全浸透玻璃纤维布，不利于生产，尤其对于玻璃毡而言，在使用玻璃毡上胶得到的半固化片中，发现都只是两面的外部浸溃有胶液，而在中间部位则存在空心，即胶液尚未浸透。即使增加挤胶辊的压力也无法解决这一问题，因此在实际生产中，已放弃胶液中单一大量的氮化铝和氮化硼进行生产。
[0119]效果实施例1
[0120]对上述实施例和对比实施例制得的LED灯用高导热覆铜板的主要技术性能进行检测，检测结果见表I。本发明中的导热系数的测试方法为稳态热板法，具体为ASTMD5470(薄导热固体绝缘材料热传导性标准试验方法)。热应力测试是指在288°C的条件下，板材浸在液体锡面上，多长时间板材起泡或分层。
[0121]表I本发明实施例1?5及对比实施例1、2的主要技术性能测试结果
[0122]......................................................................................检il I对比对比实施………实施I实施I实施丨实施
Wlt 项 B
标准实施实施例I 例2 侧3 Λ 4 例5
[0123]
例I I例2I
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[0124]由表I可以看出，对比实施例1和对比实施例2的导热系数均小于0.8ff/ (m -K)，无法满足LED灯专用高导热覆铜板的性能要求。实施例1?5制备了相同重量的半固化片，压制成相同厚度的板材，覆铜板的导热性能有了明显的提升，同时，板材的常规性能亦得到了保持。
[0125]从表I中还可以看出，实施例4和实施例5中无机填料的混合使用，不仅节约了经济成本，还能带来覆铜板导热性能的大大提升。在实施例五中，填料改为球型氧化铝和氮化硼，氮化硼导热系数较高，但也存在添加量大时导致胶液体系粘稠度快速升高，因此，一般是添加一小部分的氮化硼和较多部分的球型氧化铝。同时，球型氧化铝的粒径相对较小，可以很好地填充到氮化硼的颗粒中，使氮化硼颗粒可以分散开，从而降低胶液的粘稠度，同时，使两种填料均匀分布，提高板材性能的均匀性。
[0126]效果实施例2
[0127]采用本发明的结构制备的LED灯用高导热覆铜板，其绝缘层中大幅提高高导热无机填料的使用量，相应地减少胶液及胶液中树脂的使用量，使之提升了产品的散热性，也未因为胶液的用量减少而造成覆铜板的粘结性降低。同时，还缩短了玻璃布半固化片和玻璃毡半固化片的凝结时间。实验表明，171°C条件下，未添加填料的胶液凝胶时间约在240?300s之间，添加填料的胶液凝胶时间相应有所缩短，约在210?280s之间。
【权利要求】
1.一种LED灯用高导热覆铜板，其特征在于，其由相互叠合的一绝缘层和一铜箔层组成；所述绝缘层的结构可以为下述结构中的任一种: 结构一:所述绝缘层由一张玻璃毡半固化片和两张玻璃布半固化片组成，两张玻璃布半固化片分别叠合于所述的玻璃毡半固化片的两侧； 结构二:所述绝缘层由两张玻璃毡半固化片和三张玻璃布半固化片组成；两张玻璃毡半固化片分别叠合于一张玻璃布半固化片的两侧，另外两张玻璃布半固化片分别叠合于两张玻璃毡半固化片的外侧； 结构一和结构二中，所述的玻璃布半固化片是在一张玻璃布上涂布胶液制成的半固化片；所述的玻璃毡半固化片是在一张玻璃毡上涂布胶液制成的半固化片；所述的胶液的原料中包含10%?75%的无机填料，所述的百分比为占胶液的质量百分比；所述的无机填料为氮化铝、氮化硼、氮化硅、碳化硅、氧化铝、硅微粉和陶瓷粉中的一种或多种；所述的无机填料的粒径为I?100 μ m。
2.如权利要求1所述的LED灯用高导热覆铜板，其特征在于，所述的胶液的原料中还包括下述组分:树脂450?500重量份，固化剂8?12重量份，固化促进剂0.2?0.3重量份和溶剂100?120重量份。
3.如权利要求2所述的LED灯用高导热覆铜板，其特征在于，所述的树脂为环氧树脂、双马来酰胺树脂和聚氨酯树脂中的一种或多种；其中，所述的环氧树脂较佳地为酚醛环氧树脂、双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、溴化环氧树脂和含磷环氧树脂中的一种或多种；和/或，所述的环氧树脂的环氧当量较佳地为400?550 ； 和/或，所述的固化剂为胺类固化剂、酸酐类固化剂和高分子类固化剂中的一种或多种；其中，所述的胺类固化剂较佳地为乙二胺、2-乙烯-3-胺、2-氨基-2-苯甲烧、双氰胺、2-氨基-2-苯酚和有机酰肼中的一种或多种；和/或，所述的酸酐类固化剂较佳地为邻苯二甲酸酐和/或2-苯醚-4-酸酐；和/或，所述的高分子类固化剂较佳地为酚醛树脂和/或苯并恶嚷树脂； 和/或，所述的固化促进剂包括叔胺类固化促进剂和/或咪唑类固化促进剂；其中，所述的叔胺类固化促进剂较佳地为苄基-2-苯胺和/或三乙醇胺；和/或，所述的咪唑类固化促进剂较佳地为1-甲基咪唑、2-甲基咪唑、2-乙基-4-甲基咪唑、2-苯基咪唑、2-苯基-4-甲基咪唑和2-1^一烷基咪唑中的一种或多种； 和/或，所述的溶剂为丙酮、丁酮、环己酮、甲基异丁基甲酮、二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺、乙二醇甲醚和丙二醇甲醚中的一种或多种。
4.如权利要求1所述的LED灯用高导热覆铜板，其特征在于，所述的无机填料的粒径为5?60 μ m ;和/或，所述的无机填料为氮化铝和硅微粉的混合物，或者氮化硼和球型氧化铝的混合物；所述的氮化铝和硅微粉的混合物中，氮化铝和硅微粉的质量比较佳地为(0.8:3)?(1.2:3);和/或，所述的氮化硼和球型氧化铝的混合物中，氮化硼和球型氧化铝的质量比较佳地为(1:4)?(1:3)。
5.如权利要求2所述的LED灯用高导热覆铜板，其特征在于，所述的胶液的制备方法包括下述步骤:①将所述固化剂、所述固化促进剂和所述溶剂混合，搅拌至溶解得混合物I ;②将所述的混合物I与所述树脂混合，搅拌均匀得混合物2 ;③将所述的混合物2与所述无机填料混合，高速剪切，熟化后即可。
6.如权利要求5所述的LED灯用高导热覆铜板，其特征在于，步骤①中，所述搅拌的时间为2?5小时；所述搅拌的转速为800?1500rpm ； 和/或，步骤②中，所述搅拌的时间为3?5小时；所述搅拌的转速为1000?1500rpm ； 和/或，步骤③中，所述的高速剪切的时间为30?120分钟；所述的高速剪切的转速为1800 ?2500rpmrpm ； 和/或，步骤③中，所述的熟化为以1000?1500rpm的转速搅拌6?8小时。
7.—种如权利要求1?6任一项所述的LED灯用高导热覆铜板的制备方法，其包括下述步骤: (1)上胶:在玻璃布和玻璃毡上分别涂布所述胶液、烘干凝胶并制得玻璃布半固化片和玻璃毡半固化片； (2)叠片后压制:将所述玻璃布半固化片和所述玻璃毡半固化片按照所述结构一或结构二叠合制得绝缘层，于所述绝缘层的外侧覆上铜箔，进行压制即可。
8.如权利要求7所述的制备方法，其特征在于，步骤(I)中，所述的涂布在上胶机上进行；所述的上胶机的控制参数较佳地为:烘箱温度:170?210°C，烘干凝胶时间:70?130s，上胶车速:12 ?18m/min。
9.如权利要求7所述的制备方法，其特征在于，步骤(I)中，所述的上胶时，所述的玻璃布半固化片的参数控制为:流动度:5%?20%，挥发分S 0.75%，重量:1.9?6.2g/dm2 ;所述的玻璃布半固化片的参数控制为:流动度:1%?30%，挥发分:< 0.75%，重量:4.0 ?15.0g/dm2。
10.如权利要求7所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)中，所述的压制的工艺参数控制为:压制温度:135?220°C，压制压力:20?40Kg/cm2，压制时间:60?150min。
【文档编号】B32B38/16GK104210181SQ201410401239
【公开日】2014年12月17日 申请日期:2014年8月14日 优先权日:2014年8月14日
【发明者】韩涛, 胡瑞平 申请人:金安国纪科技股份有限公司