本發(fā)明涉及一種雙面銅箔基板,特別涉及一種用于LED等散熱產(chǎn)品上的雙面導(dǎo)熱基板。
背景技術(shù):
隨著全球環(huán)保意識的抬頭,節(jié)能省電已成為當(dāng)今的趨勢。LED產(chǎn)業(yè)是近年來最受矚目的產(chǎn)業(yè)之一。發(fā)展至今,LED產(chǎn)品已具有節(jié)能、省電、高效率、反應(yīng)時間快、壽命周期長、具有環(huán)保效益等優(yōu)點(diǎn)。然而通常LED高功率產(chǎn)品輸入功率只有約為20%能轉(zhuǎn)換成光,剩下80%的電能均轉(zhuǎn)換成為熱能。
一般而言,LED發(fā)光時所產(chǎn)生的熱能若無法導(dǎo)出,將會使LED結(jié)面溫度過高,進(jìn)而影響產(chǎn)品生命周期、發(fā)光效率和穩(wěn)定性。
傳統(tǒng)的導(dǎo)熱材料由于需要考慮絕緣特性,產(chǎn)品膠厚需要做到60um到120um方能達(dá)到絕緣要求,因此產(chǎn)品總厚度會很大,散熱效果不理想。若采用熱塑性聚酰亞胺(TPI)加散熱粉體的散熱模型,雖然可以將產(chǎn)品厚度降低也能滿足絕緣特性的要求,但由于加工熱塑性聚酰亞胺(TPI)時需要高溫操作(操作溫度大于350℃),因此加工成本很高,無法有效量產(chǎn)化。
而目前全球電子產(chǎn)業(yè)的發(fā)展趨勢向輕薄短小、高耐熱性、 多功能性、高密度性、高可靠性、且低成本的方向發(fā)展,因此基板的選用就成為很重要的影響因素,傳統(tǒng)的基板已經(jīng)無法滿足目前電子產(chǎn)業(yè)的發(fā)展要求了。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
為了解決上述技術(shù)問題,本發(fā)明提供了一種雙面導(dǎo)熱基板,該雙面導(dǎo)熱基板可以由簡便方法制成,不僅輕薄,還具有高尺寸安定性、高屈曲性能、低反彈力等優(yōu)點(diǎn),且可實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品高密度化及精細(xì)間距的要求,特別適用于電路板有彎折或滑動需求的產(chǎn)品,本發(fā)明的雙面導(dǎo)熱基板不僅具有極佳的散熱特性且具有防止銅箔氧化、防止銅箔表面刮傷及美化外觀的效果。
本發(fā)明為了解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:
一種雙面導(dǎo)熱基板,由柔性高導(dǎo)熱雙面銅箔基板和導(dǎo)熱油墨層構(gòu)成,所述柔性高導(dǎo)熱雙面銅箔基板由第一銅箔層、均勻分散有散熱粉體的導(dǎo)熱粘著層、絕緣聚合物層和第二銅箔層構(gòu)成,所述導(dǎo)熱粘著層位于第一銅箔層和絕緣聚合物層之間,所述絕緣聚合物層位于所述導(dǎo)熱粘著層和所述第二銅箔層之間,所述導(dǎo)熱油墨層覆蓋于所述第一銅箔層外表面,所述導(dǎo)熱油墨層的厚度為2-5微米。
本發(fā)明為了解決其技術(shù)問題所采用的進(jìn)一步技術(shù)方案是:
進(jìn)一步地說,所述第一銅箔層的厚度為12-105微米。
進(jìn)一步地說,所述第二銅箔層的厚度為12-35微米。
進(jìn)一步地說,所述導(dǎo)熱粘著層的厚度為10-20微米。
進(jìn)一步地說,所述絕緣聚合物層的厚度為5-15微米。
進(jìn)一步地說,所述導(dǎo)熱油墨層是含有導(dǎo)熱粉體的油墨層,所述導(dǎo)熱粉體為金屬粉體和無機(jī)導(dǎo)熱粉體(例如石墨烯、氧化鋁、氮化硼、碳化硅、氮化鋁等)中的至少一種,所述導(dǎo)熱粉體占導(dǎo)熱油墨層固含量的5%-70%。
進(jìn)一步地說,所述第一銅箔層和所述第二銅箔層皆為壓延銅箔或電解銅箔。
進(jìn)一步地說,所述導(dǎo)熱粘著層的樹脂材料選自環(huán)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(huán)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。
進(jìn)一步地說,所述絕緣聚合物層所用材料選自聚酰亞胺或聚酰胺酰亞胺。
進(jìn)一步地說,所述導(dǎo)熱油墨層為有色層。
本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明的雙面導(dǎo)熱基板由柔性高導(dǎo)熱雙面銅箔基板和導(dǎo)熱油墨層構(gòu)成,柔性高導(dǎo)熱雙面銅箔基板由第一銅箔層、均勻分散有散熱粉體的導(dǎo)熱粘著層、絕緣聚合物層和第二銅箔層構(gòu)成,導(dǎo)熱油墨層覆蓋于第一銅箔層外表面,本發(fā)明的雙面導(dǎo)熱基板可以由簡單方法制成,且制得的雙面導(dǎo)熱基板不僅輕薄,還具有高尺寸安定性、高屈曲性能、低反彈力等優(yōu)點(diǎn),并且可實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品高密度化及精細(xì)間距的要求。其中使用的導(dǎo)熱油墨層具有幫助熱傳導(dǎo)及熱輻射的效果,且隨著其中摻雜的導(dǎo)熱粉體的不同或加入了顏料而呈現(xiàn)不同顏色,白色具有反射增光作用,適合應(yīng)用在LED光電產(chǎn)品的照明燈,有增加光亮度效果,黑色具有遮蔽線路、美化外觀的效果。此 外導(dǎo)熱油墨層不但具有阻絕空氣防止銅箔表面氧化的效果,而且導(dǎo)熱油墨層硬度有3H可以防止銅箔表面刮傷,且具有可繞性易于加工。同時也可以簡化印刷電路板廠生產(chǎn)制程、節(jié)省時效及成本等。
附圖說明
圖1為本發(fā)明的雙面導(dǎo)熱基板的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
以下通過特定的具體實(shí)例說明本發(fā)明的具體實(shí)施方式,本領(lǐng)域技術(shù)人員可由本說明書所揭示的內(nèi)容輕易地了解本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)及功效。本發(fā)明也可以其它不同的方式予以實(shí)施,即,在不悖離本發(fā)明所揭示的范疇下,能予不同的修飾與改變。
實(shí)施例:一種雙面導(dǎo)熱基板,由柔性高導(dǎo)熱雙面銅箔基板10和導(dǎo)熱油墨層20構(gòu)成,所述柔性高導(dǎo)熱雙面銅箔基板由第一銅箔層101、均勻分散有散熱粉體的導(dǎo)熱粘著層102、絕緣聚合物層103和第二銅箔層104構(gòu)成,所述導(dǎo)熱粘著層位于第一銅箔層和絕緣聚合物層之間,所述絕緣聚合物層位于所述導(dǎo)熱粘著層和所述第二銅箔層之間,所述導(dǎo)熱油墨層覆蓋于所述第一銅箔層外表面,所述導(dǎo)熱油墨層的厚度為2-5微米。
所述第一銅箔層的厚度為12-105微米。
所述第二銅箔層的厚度為12-35微米。
所述導(dǎo)熱粘著層的厚度為10-20微米。
所述絕緣聚合物層的厚度為5-15微米。
所述導(dǎo)熱粘著層中含有散熱粉體,所以本發(fā)明的導(dǎo)熱粘著層具有提高散熱效果的作用,進(jìn)而使得本發(fā)明的雙面導(dǎo)熱基板具有較好的散熱功效。所述散熱粉體為碳化硅、氮化硼、氧化鋁和氮化鋁中的至少一種,以重量百分比計,所述散熱粉體占粘著層固含量的15~70%。
為了維持本發(fā)明雙面導(dǎo)熱基板的特性以應(yīng)用于LED散熱材料中,并能有效控制成本,將所述導(dǎo)熱粘著層的厚度控制為10-20微米,將所述絕緣聚合物層的厚度控制為5-15微米。所述絕緣聚合物層的材料為聚酰亞胺、聚對苯二甲酸乙二酯(polyethylene terephthalate,PET)、聚苯胺(polyaniline,PAn)、聚萘二甲酸乙二酯(Polyethylene Naphthalate,PEN)、三醋酸甘油酯(Triacetine,TAc)和聚碳酸酯(Polycarbonate,PC)中的至少一種,優(yōu)選的是聚酰亞胺或聚酰胺酰亞胺。
所述導(dǎo)熱油墨層的厚度控制為2-5微米,其中的導(dǎo)熱粉體所用材料為金屬粉體或無機(jī)導(dǎo)熱粉體(例如石墨烯、氧化鋁、氮化硼、碳化硅、氮化鋁等)中的一種或多種的混合。所述導(dǎo)熱粉體占導(dǎo)熱油墨層固含量的5%-70%。所述導(dǎo)熱油墨層除了可以隨著其中摻雜的導(dǎo)熱粉體不同而呈現(xiàn)不同顏色以外,也可以加入各種無機(jī)顏料或有機(jī)顏料,使導(dǎo)熱油墨層呈現(xiàn)黑色、白色、黃色、紅色、綠色等顏色。
本發(fā)明的雙面導(dǎo)熱基板可通過以下方法制得:在第二銅箔層的任一表面涂布絕緣聚合物,并加以烘干形成絕緣聚合物層后到一單面銅箔基板;接著用涂布或轉(zhuǎn)印法將分散有散熱粉體 的導(dǎo)熱粘著層形成于絕緣聚合物層表面,并使導(dǎo)熱粘著層處于B-stage狀態(tài)(半聚合半硬化狀態(tài));再取第一銅箔層,使第一銅箔層貼覆于導(dǎo)熱粘著層上,并予以壓合使其緊密粘接,以形成柔性高導(dǎo)熱雙面銅箔基板;接著,在第一銅箔層的另一面涂布或轉(zhuǎn)印導(dǎo)熱油墨層形成雙面導(dǎo)熱基板;最后,烘烤該雙面導(dǎo)熱基板形成本發(fā)明所述的雙面導(dǎo)熱基板產(chǎn)品。
對雙面導(dǎo)熱基板進(jìn)行熱傳導(dǎo)分析測試:用Hot Disk熱導(dǎo)系數(shù)儀進(jìn)行熱傳導(dǎo)分析測試,在傳感器上下兩面覆蓋兩完全固化后蝕刻第二銅箔層的雙面導(dǎo)熱基板樣片,并在該兩個樣片外側(cè)面分別用兩鋼板夾置樣片與傳感器,并由傳感器測量導(dǎo)熱油墨層、第一銅箔層、導(dǎo)熱粘著層及絕緣聚合物層的導(dǎo)熱性能,將對本發(fā)明導(dǎo)熱油墨層、第一銅箔層、導(dǎo)熱粘著層及絕緣聚合物層所作的測試作為實(shí)驗(yàn)組,以同樣的方法測試一般導(dǎo)熱基板的導(dǎo)熱性能作為比較例,將測得的熱傳導(dǎo)系數(shù)結(jié)果紀(jì)錄于表1中。
表1
由上表可知,本發(fā)明的雙面導(dǎo)熱基板相較于一般導(dǎo)熱產(chǎn)品,在確保其具有一定的耐擊穿電壓下,確實(shí)可以大幅度提高產(chǎn)品的散熱效果。此導(dǎo)熱基板具有高韌度,特別適用于電路板有彎折或滑動需求的產(chǎn)品上。
上述說明書及實(shí)施例僅為示例性說明本發(fā)明的原理及其功效,并非是對本發(fā)明的限制。任何落入本發(fā)明權(quán)利要求范圍內(nèi)的創(chuàng)作皆屬于本發(fā)明所保護(hù)的范圍。