金属基板用高导热胶膜的研究_孔凡旺.pdf

覆铜板资讯(2010 年第 5 期) ·覆铜板、印制板技术· -12- 第十一届中国覆铜板技术市场研讨会论文选登 金属基板用高导热胶膜的研究 广东生益科技股份有限公司 孔凡旺 苏民社 杨中强 摘要：本实验首先通过韧性树脂改性环氧，制备了一种覆铜板用胶膜树脂，用该树脂制备的胶膜具有高达 2.67N/mm 的剥离强度，并且具备较高的柔韧性和耐热性。将高导热无机填料通过复配方式均匀分散到该胶液中，得到了一种 高导热胶膜，该胶膜可应用于金属基覆铜板上，并且具有 2.45W/M·K 热导率，1.05～1.1N/mm 剥离强度，同时还具 有较好的电气强度，耐热性。 关键词：高导热 胶膜 金属基覆铜板 The Study on the High Thermal Conductive Adhesive Film Used for Metal Based Copper Clad Laminate Fan-wang KONG, Min-she SU , Zhong-qiang YANG Guang Dong ShengYi Sci. Tech. Co. Ltd. Abstract：A kind of adhesive resin was prepared by using toughened resin modified epoxy resin with high peel strength 2.67N/mm, high temperature resistance and excellent flexibility. With the high thermal conductive fillers evenly dispersing in the resin through complex loading, a novel high thermal conductive adhesive film was developed together with high thermal conductivity 2.45W/M.K, peel strength1.05～1.1N/mm, well electric strength and high temperature resistance, which can be used for metal based copper clad laminate. Key words : High thermal conductivity, Adhesive Film, Metal Based Copper Clad Laminate (CCL) 1．前言 随着微电子集成技术的高速发展，电子产品 对元器件的功率要求越来越高，PCB 板上所搭 载的元器件的数量越来越多，导致器件的工作环 境向高温方向变化，为了保证元器件的寿命及可 靠性，必须及时的将产生的热量散逸出去[1]。然 而，传统的 FR-4 覆铜板的热导率比较低，为 0.18～0.25 W /m·K ，无法满足高导热的需求， 当前虽然出现了一些高导热的覆铜板，如 Arlon 的 99N, 91ML 系列产品，都是采用了玻纤布作 为增强材料，由于玻纤布为导热不良导体，因此， 对覆铜板的热导率有较大的影响，热导率偏低。 近年来，高导热的金属基覆铜板，尤其是铝 基覆铜板，作为新兴基板材料，广泛应用于大功 率LED, 军用电子及高频微电子设备中，和FR-4 相比，高导热的铝基板具有近10倍以上的热导 率，高击穿电压，体积和表面电阻，耐高温等优 异性能[2]。 图 1 金属基覆铜板的典型结构 目前市场上金属基覆铜板的典型结构如图1 所示，基板包括三部分，一是底层散热层，一般 覆铜板资讯(2010 年第 5 期) ·覆铜板、印制板技术· -13- 所用的材料包括金属铝板，或铜板、或铁板，中 间部分是介电绝缘层，主要起绝缘和散热作用， 最上面一层是线路层。 其中，线路板与金属基板之间的介电绝缘层 是高导热绝缘金属基板的关键核心技术所在，目 前国内刘阳[3]等人已经开展了这方面的研究，但 热导率和剥离强度依旧偏低。 本文根据高导热铝基板的要求，制备了一种 高柔韧性，高导热的胶膜，该胶膜可作为铝基覆 铜板绝缘介质层。由于没有玻纤布作为增强材 料，能够有效降低板材的热阻。 ２．实验 2.1 原材料 环氧树脂（环氧当量 200g/eq），市售品 增韧型树脂 固化剂 促进剂 填料：氮化铝，氮化硼，氧化铝均为市购， 粒径，晶型和填料形貌