一种陶瓷基覆铜板的制备方法与流程

文档序号:15844628发布日期:2018-11-07 08:51阅读:145来源:国知局
本发明属于覆铜板制备
技术领域
,尤其涉及一种陶瓷基覆铜板的制备方法。
背景技术
随着科学技术的发展,对许多电气设备的承载载体覆铜板,提出了更高的导热、耐热、抗高压、高电流、高尺寸稳定性、低信号损耗等要求,尤其是综合需求以上其中部分性能。目前常规的覆铜板,例如:fr-4、金属基板、cem-3、cem-1等远远不能满足,从而开发了陶瓷基覆铜板。陶瓷基覆铜板具有热导率高、高耐热、耐化学腐蚀、抗高电压电流、高尺寸稳定性、低信号损耗等性能,是理想的特殊电气电路用载体。生产陶瓷基板的工艺大概可分为以下几种方法:1、直接键合法(烧结法)铜箔在高温和一定氧化气氛下,不添加任何粘结剂直接键合到陶瓷基板,牢固致密地结合在一起;cu2o和al2o3发生如下化学反应:cu2o+al2o3→cualo2待冷却后,cu2o和al2o3通过cu-al-o化学键致密地键合在一起;而氧化亚铜的添加,目前多采用氧化亚铜喷涂法,氧化亚铜喷涂法需要喷涂设备,并随之带来设备维护和维修、喷涂不均、因温湿度问题造成的喷头堵塞等技术问题。2、粘结热压法在陶瓷基片和铜箔之间加入粘结剂或胶膜,热压,将两者粘结在一起。但是,陶瓷基板与粘结剂或胶膜剂之间因粘结力弱小,经常出现耐热低、起泡分层、铜线脱落等问题,使产品不具备安全可靠性。3、真空溅射法真空溅射的方式对陶瓷基板进行镀铜。它的优点在于:精度高、平整度好、结合力好。而缺点在于:这种技术只能制作薄板(厚度<300μm),而且它的成本较高,产量受限,经常导致不能按时出货。上述方法均有各种缺陷,例如:操作繁琐、条件苛刻、各层厚度不均匀、层间结合力不好、层间剥离强度低、成本高、生产效率低、难以工业化大规模生产等,导致生产应用性不强。这些问题都是本领域亟待解决的技术问题。技术实现要素:本发明针对上述现有技术存在的不足,提供一种陶瓷基覆铜板的制备方法。本发明解决上述技术问题的技术方案如下:一种陶瓷基覆铜板的制备方法,步骤如下:(1)对陶瓷板进行粗化处理,粗化至ra值为8-20μm;(2)将步骤(1)粗化后的陶瓷板清洗后,涂覆助剂;(3)再涂覆一层胶膜或覆胶膜;(4)在经过步骤(3)处理后的陶瓷板含胶面一侧覆加一层铜箔,热固化成型。进一步,步骤(1)所述的粗化处理为物理法或化学法的一种或两种结合。进一步,所述的物理法为金刚砂削切打磨、激光斜切打磨或喷砂;所述的化学法为酸洗或碱洗;其中,所述酸洗使用的酸洗液为强酸溶液;所述碱洗使用的碱洗液为强碱溶液。更进一步,所述的强酸溶液为氢氟酸、硝酸或盐酸;所述的强碱溶液为氢氧化钠溶液或氢氧化钾溶液。进一步,步骤(2)中所述的清洗为:将步骤(1)粗化后的陶瓷板采用浓度5-10wt%的氢氧化钠溶液冲洗5-10min,再采用软水在0.3-2mpa条件下冲洗,最后用风刀吹干。进一步,步骤(2)中所述的助剂为n-苯基-r-氨丙基三甲基硅烷或二(γ-三甲氧基甲硅烷基丙基)胺的一种或两种,助剂层厚为0.5-5μm。进一步,步骤(3)中所述的胶膜为环氧类、导热胶类、聚乙烯醇类或苯氧树脂类为主树脂的粘结剂;所述的覆胶膜为环氧类、导热胶类、聚乙烯醇类或苯氧树脂类为主树脂的未完全固化的pp;所述的胶膜或覆胶膜的厚度为30-130μm。更进一步,所述的环氧类胶膜/覆胶膜为:按重量份数计,将100份双酚a型含溴环氧树脂、2.3份双氰胺、0.08份咪唑、100份dmf和30份二氧化硅混合,搅拌溶解后,直接涂覆在陶瓷基表面烘干成膜,或浸渍增强材料后烘干成膜;所述的导热胶类胶膜/覆胶膜为:按重量份数计,将1份双氰胺、13份二氨基二苯砜、0.08份咪唑、120份dmf、15份苯氧树脂、5份聚乙烯醇缩丁醛、10份丁腈橡胶、100份环氧树脂和500份导热填料(陶瓷粉)混合,搅拌溶解后,直接涂覆在陶瓷基表面烘干成膜,或浸渍增强材料后烘干成膜;所述的聚乙烯醇类胶膜/覆胶膜为:按重量份数计,将20份聚乙烯醇、220份甲醇、10份酚醛树脂和50份无机填料混合,搅拌溶解后,直接涂覆在陶瓷基表面烘干成膜,或浸渍增强材料后烘干成膜;所述的苯氧树脂类胶膜/覆胶膜为:按重量份数计,将40份苯氧树脂、220份甲苯、20份酚醛树脂、0.4份咪唑和60份无机填料混合,搅拌溶解后,直接涂覆在陶瓷基表面烘干成膜,或浸渍增强材料后烘干成膜;进一步,步骤(4)中所述的热固化成型为:在50-220℃、0.2-5mpa条件下固化10-200min成型。本发明的特点和有益效果在于:1、本发明利用胶膜/覆胶膜热压法,解决了氧化亚铜喷涂法需要喷涂设备带来的设备维护和维修、喷涂不均、因温湿度问题造成喷头堵塞等技术问题。2、本发明通过粗糙、助剂的处理,解决了胶膜/覆胶膜与陶瓷基板的耐热低、起泡分层、铜线脱落等问题,制得的覆铜板耐热性高、层间结合力强、层间剥离强度高,提高产品的可靠性;陶瓷基覆铜板的制备方法,具有成本低、生产效率高、操作简单等特点,满足工业化大规模生产。具体实施方式以下结合实例对本发明的原理和特征进行描述,所举实例只用于解释本发明,并非用于限定本发明的范围。实施例1一种陶瓷基覆铜板的制备方法,步骤如下:(1)对陶瓷板采用物理法进行粗化处理,粗化至ra值为8-20μm;(2)将步骤(1)粗化后的陶瓷板采用浓度5wt%的氢氧化钠溶液冲洗10min,再采用软水在1.0mpa条件下冲洗,最后用风刀吹干;涂覆一层厚度为2.5μm的n-苯基-r-氨丙基三甲基硅烷;(3)再涂覆一层厚度为100μm的环氧类胶膜;(4)在经过步骤(3)处理后的陶瓷板含胶面一侧覆加一层铜箔,在100-120℃、5mpa条件下固化50-120min成型。对比例1一种粘结热压法陶瓷基覆铜板的制备方法,步骤如下:(1)直接使用陶瓷板,在其一面涂覆胶膜;(2)在陶瓷板含胶面覆加一层铜箔,在100-120℃、5mpa条件下固化50-120min成型。将实施例1和对比例1所得覆铜板进行性能测试,各项主要指标如下表1。表1技术参数对比例1实施例1常态剥离强度n/mm1.21.61000h/150℃处理后离强度n/mm0.81.4热应力s/288℃120300热阻℃/w180190介电常数(1ghz)43.8击穿电压kv/mm1416电阻率ω.cm10141014绝缘电阻mω4x10-34x10-4由表1可以看出,与对比例1相比,本发明制得的覆铜板的性能得到很大提升。以上所述仅为本发明的较佳实施例,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。当前第1页12
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