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聚酰亚胺薄膜应用于铝基覆铜板

2015/2/22 11:06:42      点击:

      随着电子行业的迅猛发展,电子产品向高密度布线和高功率方向发展,但也带来发热量的增加等问题。为了快速散热以保证元器件使用寿命,具有高导热率、高击穿电压、高电阻率的金属基覆铜板、尤其是铝基覆铜板得到了广泛的应用,市场上的各种铝基覆铜板产品也层出不穷。目前,市场上的铝基覆铜板产品均由底层散热铝板、中间导热绝缘介质层和上层铜箔层构成。其中,作为最关键材料的导热绝缘介质层,各厂家的配方和性能均有不同,但树脂基体一般以环氧树脂等为主。近年来,随着LED高棚照明、户外LED灯及汽车灯用LED的发展,要求铝基覆铜板在100~250℃ 、甚至更高的温度下具有良好的机械、电气性能和高可靠性,因此要求其绝缘层除了高导热性外,还必须具有高的耐热性。环氧树脂等树脂基体的Tg最高只能在165℃左右,无法满足高耐热性的需求。

      聚酰亚胺薄膜(PI)是一类耐高温的聚合物,普通的热可塑性聚酰亚胺的Tg可达240℃以上,而非热可塑性聚酰亚胺的Tg则高达350℃ 以上, 长期使用温度范围一200~300℃ ,如采用聚酰亚胺作为树脂基体,则可制备具有高导热及高耐热性的铝基覆铜板。采用改性聚醚酮(PEK—C)增韧的双马来酰亚胺(BMI)作基体,以BN、AL20,、MgO和SiC为填料,制备了Tg为230℃的铝基覆铜板。但BMI与PI有所区别。另外,市面上有部分PI铝基覆铜板,其绝缘层中虽含有PI层,但在PI层和铝板之间有一层环氧作为粘结层,环氧的存在,大大降低了整体的耐热性。

      将涂布一定厚度的聚酰亚胺薄膜酸的铜箔置于氮气保护的亚胺化烘箱中,亚胺化后,与撕去保护膜的铝板贴合,置于高温真空压机中,按一定的程序压合制得铝基覆铜板。

      BN和Al O 复配使用,对于提高聚酰亚胺薄膜导热绝缘层的热导率,效果要比单独使用BN或者Al20。效果好。在本体系中,当填料总量为46%,BN与Al203比例为5:5时,综合效果最佳,热导率为0.9 W/(m·K)。制得的聚酰亚胺铝基覆铜板热阻导热性能和CTI值较好,耐浸焊和耐热冲击性能优良,但剥离强度和击穿电压需进一步提高。