高導熱金屬基板制造技術

本發明專利技術公開了一種高導熱金屬基板，由銅箔層、金屬層、具有第一散熱粉體的絕緣聚合物層和具有第二散熱粉體的導熱黏著層構成，其中，所述絕緣聚合物層由頂層和底層構成，所述第一散熱粉體均勻分散于所述頂層和所述底層中的至少之一，由于絕緣聚合物層是由頂層和底層構成的復合層，且所述頂層和底層兩者至少之一具有第一散熱粉體，絕緣聚合物層的上述結構能夠使絕緣聚合物層具有絕緣性和散熱效果，使產品厚度整體薄化，提升散熱效率和抗電壓擊穿效果。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種用于LED等散熱產品上的柔性基板，特別是一種具有高散熱效率的高導熱金屬基板。
技術介紹
隨著全球環保的意識抬頭，節能省電已成為當今的趨勢。LED產業是近年來最受矚目的產業之一。發展至今，LED產品已具有節能、省電、高效率、響應時間快、壽命周期長、及不含汞之具有環保效益等優點。然而通常LED高功率產品的輸入功率只有約20 %能被轉換成光，剩下80%的電能均轉換為熱能。一般而言，LED發光時所產生的熱能若無法匯出，將會使LED結面溫度過高，進而影響產品生命周期、發光效率和穩定性。傳統的散熱材料由于需要考慮絕緣特性，用于黏合銅箔層的膠厚度需要做到60至120um方能達到絕緣要求，因此產品的總厚度會很大，散熱效果不理想。若采用摻雜有散熱粉體的TPI (熱固性聚酰亞胺)的散熱模型，雖然可以將產品厚度降低也能滿足絕緣特性的要求，但由于加工TPI時需要高溫操作(操作溫度大于350°C )，因此加工成本很高，無法有效量產化。因此，如何開發具有良好抗電壓擊穿、散熱性能產品、薄化整體厚度，并可通過簡化的制程制作的高導熱金屬基板，乃為亟待解決的課題。
技術實現思路
為了克服上述缺陷，本專利技術提供了一種高導熱金屬基板，該高導熱金屬基板能夠使產品整體厚度薄化，且散熱效率高，并提升抗電壓擊穿的效果。本專利技術為了解決其技術問題所采用的技術方案是一種高導熱金屬基板，由銅箔層、金屬層、具有第一散熱粉體的絕緣聚合物層和具有第二散熱粉體的導熱黏著層構成；所述絕緣聚合物層夾置于所述銅箔層與導熱黏著層之間，所述導熱黏著層夾置于所述絕緣聚合物層和所述金屬層之間；其中，所述絕緣聚合物層由頂層和底層構成，所述頂層與所述導熱黏著層接觸且所述底層與所述銅箔層接觸，所述第一散熱粉體均勻分散于所述頂層和所述底層中的至少之一。本專利技術為了解決其技術問題，還進一步采用了下述技術方案以重量百分比計，所述絕緣聚合物層中的第一散熱粉體占所述絕緣聚合物層固含量的10%至80%。以重量百分比計，所述導熱黏著層中的第二散熱粉體占所述導熱黏著層固含量的10%至 80%。所述第一散熱粉體和所述第二散熱粉體分別是碳化硅、氮化硼、氧化鋁和氮化鋁中的至少一種。所述銅箔層為電解銅箔和壓延銅箔中的一種。所述銅箔層的厚度為9至70微米，所述絕緣聚合物層的厚度為3至8微米，所述導熱黏著層的厚度為20至25微米，所述金屬層的厚度為O. 2至6毫米。所述絕緣聚合物層的材質為聚酰亞胺。所述導熱黏著層包括樹脂，所述樹脂為環氧樹脂、丙烯酸系樹脂、胺基甲酸酯系樹月旨、硅橡膠系樹脂、聚對環二甲苯系樹脂、雙馬來酰亞胺系樹脂和聚酰亞胺樹脂中的至少一種，且所述第二散熱粉體均勻分散于所述樹脂中。所述第一散熱粉體可以分散于所述底層，且較佳地，所述頂層的厚度小于所述底層的厚度。所述第一散熱粉體也可以分散于所述頂層，且較佳地，所述底層的厚度小于所述頂層的厚度。所述第一散熱粉體也可以分散于所述頂層和所述底層。本專利技術的有益效果是本專利技術的高導熱金屬基板的絕緣聚合物層是由頂層和底層構成的復合層，且所述頂層和底層兩者至少之一具有第一散熱粉體，絕緣聚合物層的上述結構能夠使絕緣聚合物層具有絕緣性和散熱效果，使產品厚度整體薄化，提升散熱效率和抗電壓擊穿效果。附圖說明圖1至圖3為示意本專利技術的高導熱金屬基板的制法(以頂層具有第一散熱粉體為例)；圖4為本專利技術的一種高導熱金屬基板結構(底層具有第一散熱粉體)。具體實施例方式實施例以下通過特定的具體實例說明本專利技術的實施方式，熟悉此技藝的人士可由本說明書所揭示的內容輕易地了解本專利技術的優點及功效。本專利技術也可以由其它不同的方式予以實施，即，在不悖離本專利技術所揭示的范疇下，能予不同的修飾與改變。熱傳導系數(thermal conductivity,又稱K值)，在本文中是指高導熱金屬基板的導熱能力，尤指該基板在單位溫差下，單位時間通過單位面積單位距離的熱量，稱為高導熱金屬基板之熱傳導系數，若量測該基板的厚度L，則該量測值則需要乘以L而得到高導熱金屬基板的熱傳導系數。本專利技術中，第一散熱粉體是指絕緣聚合物層中所含的散熱粉體，其可為一種或多種散熱粉體。本專利技術中，第二散熱粉體是指導熱黏著層中所含的散熱粉體，其可為一種或多種散熱粉體。本專利技術提供一種高導熱金屬基板，由銅箔層、具有第一散熱粉體的絕緣聚合物層、導熱黏著層以及金屬層構成。該絕緣聚合物層的材質可選擇任何具有絕緣性質的材料，但以聚酰亞胺為佳。該導熱黏著層的樹脂則可為選自環氧樹脂、丙烯酸系樹脂、胺基甲酸酯系樹脂、硅橡膠系樹脂、聚對環二甲苯系樹脂、雙馬來酰亞胺系樹脂和聚酰亞胺樹脂中的至少一種。為說明制作該高導熱金屬基板的方法，請參閱圖1至圖3，是顯示本專利技術的高導熱金屬基板的制法。首先，準備一表面上涂覆有聚酰胺酸(Polyamic acid,PAA)的銅箔層10,接著，在熟化該聚酰胺酸后形成一材質為聚酰亞胺膜的底層11a。如圖2所示，再于該聚酰亞胺膜Ila上涂覆聚酰胺酸，接著，在熟化該聚酰胺酸后形成另一材質為聚酰亞胺膜的頂層11b，并由該聚酰亞胺膜Ila和Ilb構成絕緣聚合物層11，由于兩次涂覆的聚酰胺酸為同一材質，故實質上是得到一絕緣聚合物層11。由于該絕緣聚合物層具有第一散熱粉體，且該第一散熱粉體分散于該底層Ila和頂層Ilb的至少之一中，因此在形成底層Ila及/或頂層Ilb時，所涂覆的聚酰胺酸中可摻混選自碳化硅、氮化硼、氮化鋁和氧化鋁所組成群組的一種或多種散熱粉體。在圖1至圖3所示的態樣中，該頂層Ilb具有第一散熱粉體。應可了解到所謂的“第一散熱粉體分散于所述頂層”非意指底層Ila與頂層Ilb之間具有完全平坦的分界，應是指相較于底層11a，第一散熱粉體大致上分散于該頂層Ilb,即底層Ila不具有第一散熱粉體。如圖3所示，再依序于該頂層Ilb上形成導熱黏著層12和例如為鋁板的金屬層13。該導熱黏著層包括樹脂，選自環氧樹脂、丙烯酸系樹脂、胺基甲酸酯系樹脂、硅橡膠系樹月旨、聚對環二甲苯系樹脂、雙馬來酰亞胺系樹脂和聚酰亞胺樹脂所組成群組的至少一種，且該第二散熱粉體分散于該樹脂中。請參閱圖4，是顯示本專利技術的另一高導熱金屬基板，該底層Ila具有第一散熱粉體，其余則與圖1至圖3所示的高導熱金屬基板相同。當然，也可令該底層Ila及頂層Ilb都含有第一散熱粉體。根據前述的制法，本專利技術的高導熱金屬基板，由銅箔層10、金屬層13、具有第一散熱粉體的絕緣聚合物層11和具有第二散熱粉體的導熱黏著層12構成；所述絕緣聚合物層11夾置于所述銅箔層10與導熱黏著層12之間，所述導熱黏著層12夾置于所述絕緣聚合物層11和所述金屬層13之間；其中，所述絕緣聚合物層11由頂層Ilb和底層Ila構成，所述頂層Ilb與所述導熱黏著層12接觸且所述底層Ila與所述銅箔層10接觸，所述第一散熱粉體均勻分散于所述頂層Ilb和所述底層Ila中的至少之一。為得到較佳的散熱效果，以重量百分比計，絕緣聚合物層中的第一散熱粉體占絕緣聚合物層固含量的10%至80% ;導熱黏著層中的第二散熱粉體占導熱黏著層固含量的10%至 80%。所述第一散熱粉體和所述第二散熱粉體分別是碳化硅、氮化硼、氧化鋁和氮化鋁中的至少一種。所述銅箔層為電解銅箔和壓延銅箔中的一種。所述銅箔層的厚度為9至70微米，所述絕緣聚合物層本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種高導熱金屬基板，其特征在于：由銅箔層、金屬層、具有第一散熱粉體的絕緣聚合物層和具有第二散熱粉體的導熱黏著層構成；所述絕緣聚合物層夾置于所述銅箔層與導熱黏著層之間，所述導熱黏著層夾置于所述絕緣聚合物層和所述金屬層之間；其中，所述絕緣聚合物層由頂層和底層構成，所述頂層與所述導熱黏著層接觸且所述底層與所述銅箔層接觸，所述第一散熱粉體均勻分散于所述頂層和所述底層中的至少之一。

【技術特征摘要】
1.ー種高導熱金屬基板，其特征在于由銅箔層、金屬層、具有第一散熱粉體的絕緣聚合物層和具有第二散熱粉體的導熱黏著層構成；所述絕緣聚合物層夾置于所述銅箔層與導熱黏著層之間，所述導熱黏著層夾置于所述絕緣聚合物層和所述金屬層之間；其中，所述絕緣聚合物層由頂層和底層構成，所述頂層與所述導熱黏著層接觸且所述底層與所述銅箔層接觸，所述第一散熱粉體均勻分散于所述頂層和所述底層中的至少之一。2.根據權利要求1所述的高導熱金屬基板，其特征在于以重量百分比計，所述絕緣聚合物層中的第一散熱粉體占所述絕緣聚合物層固含量的10%至80%。3.根據權利要求1所述的高導熱金屬基板，其特征在于以重量百分比計，所述導熱黏著層中的第二散熱粉體占所述導熱黏著層固含量的10 %至80 %。4.根據權利要求1所述的高導熱金屬基板，其特征在于所述第一散熱粉體和所述第ニ散熱粉體分別是碳化硅、氮化硼、氧化鋁和氮化鋁中的至少ー種。5.根據權利要求1所述的高導熱金屬基板，其特征在于所述銅箔層為電解銅箔和壓延銅箔中...

【專利技術屬性】
技術研發人員：林志銘，李建輝，
申請(專利權)人：昆山雅森電子材料科技有限公司，
類型：發明
國別省市：