[实用新型]复合式导热铜箔基板

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种复合式导热铜箔基板，适合应用于LED等电子产品上。

背景技术

随着全球环保的意识增强，节能减碳已成为当今的趋势。LED产业是近年来最受瞩目的产业之一。发展至今，LED产品已具有节能、省电、高效率、响应时间快、寿命周期长及不含汞的具有环保效益等优点。然而通常LED高功率产品的输入功率只有约20％能被转换成光，剩下80％的电能均转换为热能。

一般而言，LED发光时所产生的热能若无法汇出，将会使LED结面温度过高，进而影响产品生命周期、发光效率和稳定性。因此；需要将LED发光时的热能给导热出去，减少热能来降低温度，提高其发光效率，来增加产品质量与使用性。

传统的环氧树脂的导热材料由于需要解决绝缘特性问题(击穿电压；Breakdown Voltage)，所用于黏合铜箔层的导热胶厚度需要做到60至120um方能达到绝缘要求，因此产品的总厚度会很大，导热效果不甚理想。同时由于环氧树脂种类其玻璃转移温度(Tg)不高，在软性电路板的制程中通常必须面临到高温制程；其中扮演接着剂角色的环氧树脂热稳定性较差(即玻璃转移温度Tg较低)；不利于有些高温制程上的加工性。

实用新型内容

为了克服上述缺陷，本实用新型提供了复合式导热铜箔基板，该复合式导热铜箔基板具有产品厚度薄、高导热系数及耐击穿电压高等优点，可应用在高功率的不同电子产品上。

本实用新型为了解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种复合式导热铜箔基板，包括铜箔层、绝缘聚合物层以及导热黏着层，所述导热黏着层为均匀分散有散热粉体的聚酰亚胺胶水层，所述绝缘聚合物层固定夹置于所述铜箔层和所述导热黏着层之间。

本实用新型为了解决其技术问题，还进一步采用了下述技术方案：

以重量百分比计，所述导热黏着层中的散热粉体占所述导热黏着层固含量的30％至90％。

所述散热粉体的平均粒径为2至10微米，且所述散热粉体可以是碳化硅(SiC)、氮化硼(BN)、氧化铝(Al2O3)和氮化铝(AlN)中的至少一种。

所述导热黏着层还包括固化剂、纳米填充料和颜料等添加剂，这些添加剂可以优化导热黏着层物理性质。

所述导热黏着层的聚酰亚胺树脂可选自热塑性聚酰亚胺树脂所组成的群组中的至少一种。

所述导热黏着层的聚酰亚胺树脂可以是由二胺单体和二酸酐单体并加入DAPS和DAP两者中的至少一种共聚合而成。其中，使用DAPS能够提高聚酰亚胺树脂的玻璃转移温度，并随着玻璃转移温度的需求，可以调整其n值来控制其分子量大小；而且使用DAPS添加量于聚酰亚胺树脂中，随着添加比例量增加，材料会更柔软，造成弹性系数降低与拉伸强度降低。其中，使用DAP添加于聚酰亚胺树脂中，会参与聚酰胺酸的合成，实际存在于高分子主链上，利用DAP含有氮杂环官能团会跟Cu形成电荷转移复合物(charge-transfer complex)来提升Cu与PI的接着强度。所述导热黏着层的聚酰亚胺树脂主要是利用二胺单体与二酸酐单体依照适当的比例溶解于有机极性溶剂中且在作业条件适当反应温度下进行其聚合反应，同时加入2，6-二氨基吡啶(2，6-Diaminopyridine；简称DAP)与氨基聚硅氧烷(DAPS；Diaminopolysiloxane)进行共聚合，聚合时反应温度不要高于30℃，进而获得到聚酰胺酸(Polyamic acid；简称PAA)，其固含量约为15％～45％；将PAA胶水溶液添加导热粉体进行均匀混合，再进行静置脱泡、涂布于导热基板结构上。其中聚合反应中所需使用的有机极性溶剂可用N，N二甲基乙酰胺(DMAc)、N，N二乙基乙酰胺(DMF)、二甲基亚砜二甲基磺基(DMSO)、N-甲基-2-吡咯啶酮(NMP)或是前述这些溶剂按比例混合成的溶剂。

本实用新型的发明人发现通过调整本实用新型的绝缘聚合物层及导热黏着层的厚度，可使本实用新型的复合式导热铜箔基板具有高热传导效率及高耐击穿电压的特性。为了维持本实用新型的复合式导热铜箔基板具有高导热的特性以应用于LED等高功率的导热产品，并能有效控制成本，所述绝缘聚合物层的厚度较佳为3至8微米，且所述导热黏着层的厚度较佳为12至25微米。

所述铜箔层为电解(ED)铜箔和压延(RA)铜箔中的一种，于该铜箔层上电路层。所述铜箔层的厚度为12.5至70微米。

所述绝缘聚合物层的材质为聚酰亚胺树脂，可以是热固性聚酰亚胺，因此使用该绝缘聚合物层而成形的复合式导热铜箔基板的抗电击穿和机械强度都有明显的提升。