[发明专利]一种均匀且耐高电压的铝基板及制备工艺

说明书

本发明涉及铝基板技术领域，具体涉及一种均匀且耐高电压的铝基板及制备工艺，所述铝基板由下到上依次包括保护层、基材层、绝缘层、及导电层；制备工艺为，在导电层上进行涂胶，涂胶过程进行四次或以上进行涂胶形成绝缘层，后导电层通过压合方式将绝缘层与基材层压合连接固化，冷却后将保护膜包覆在基材层；本发明将导电层采用四次或以上的涂胶方式，严格控制每次涂胶后的流动度、厚度等。采用多次涂胶工艺，可以很好控制压合铝基板的流胶，极大减少胶层不均匀性，减少薄弱点，提高铝基板的耐电压，降低泄漏电流，同时使得铝基板成品率高，减少报废率。

技术领域

本发明涉及铝基板技术领域，特别是涉及一种均匀且耐高电压的铝基板及 制备工艺。

背景技术

铝基板是一种具有良好散热功能的金属基覆铜板，一般单面板由三层结构 所组成，分别是电路导电层(铜箔)、绝缘层和金属基层。功率器件表面贴装 在电路层，器件运行时所产生的热量通过绝缘层快速传导到金属基层，然后由 金属基层将热量传递出去，从而实现对器件的散热。

与传统的FR-4比，铝基板能够将热阻降至最低，使铝基板具有极好的热传 导性能；与厚膜陶瓷电路相比，它的机械性能又极为优良。

此外，铝基板还有如下独特的优势：符合ROHS要求；更适应于SMT工艺； 在电路设计方案中对热扩散进行极为有效的处理，从而降低模块运行温度，延 长使用寿命，提高功率密度和可靠性；减少散热器和其它硬件(包括热界面材 料)的装配，缩小产品体积，降低硬件及装配成本；将功率电路和控制电路最 优化组合；取代易碎的陶瓷基板，获得更好的机械耐久力。

铝基板具有良好的导热性、电气绝缘性能和机械加工性能，铝基板与传统 的FR－4相比，采用相同的厚度，相同的线宽，铝基板能够承载更高的电流， 耐受更高的电压，具有较高的导热系数。

在其中决定铝基板性能的关键材料是绝缘胶层，它是铝基板最核心的技术， 主要起到粘接，绝缘和导热的功能。铝基板绝缘层是功率模块结构中最大的导 热屏障，绝缘层热传导性能越好，越有利于器件运行时所产生热量的扩散，也 就越有利于降低器件的运行温度，从而达到提高模块的功率负荷，减小体积， 延长寿命，提高功率输出等目的。LED照明及显示最初的设计制造是将220V 市电通过变压器降低电压后，再连接到铝板上，随着制备技术的进步，为了降 低制造成本及减少制造工序，目前主流的LED照明及显示等制备时，取消了加 装变压器，使电气元器件与发光芯片全部集成在一块铝板上，这对使用于铝板 的胶层提出了更高的要求(安全标准为：铝板的耐电压为使用电压的16倍以上， 使用时泄露电流＜5mA)，原来装变压器时，铝板只需要耐受几百伏的电压， 现在直接加载220V电压，同样或更小面积的铝板需要耐受的电压变为3.5kV以 上，泄漏电流仍需小于5mA。显然，直接将制备FR-4的胶来用于铝基板的制造 明显不适合，为提高铝基板的导热性及耐高电压，我们对绝缘胶进行技术升级， 采用有机硅改性环氧树脂、改性氰酸酯树脂、多官能环氧树脂及增韧剂、改性 剂等配置胶液，对所使用的导热填料进行表面处理，使填料分散均匀，且固化 时与树脂可相互交联形成整体；同时采用特殊的四次及以上涂胶工艺路线，严 格控制每次涂覆胶后厚度均匀，极大减少孔隙等薄弱点，使得制备的铝基板耐 电压高、导热性好、泄露电流低，满足大功率LED、信号放大器等的使用要求。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供一种设置耐高温支撑架配合底基板形成高效 散热结构，将印刷电路板配合高热胶连接于复合板，能够实现高效传热效率， 使得电路板耐高温性能强，实用性可靠的均匀且耐高电压的铝基板及制备工艺。

本发明所采用的技术方案是：一种均匀且耐高电压的铝基板，所述铝基板 由下到上依次包括保护层、基材层、绝缘层、及导电层；所述保护层为保护膜、 其包覆于基材层，所述基材层为金属基材层，所述绝缘层涂覆于导电层，所述 导电层通过绝缘层压合于所述基材层。

对上述方案的进一步改进为，所述保护层为PI膜、PET膜或PP膜。