CN112373149A - 一种可挠曲铝基板的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种可挠曲铝基板的制备方法，将导热胶经过涂布机涂布在铜箔上，得到涂胶铜箔；然后将涂胶铜箔与铝板高温高压压合，压合后降温，即得到可挠曲的铝基板。其中的导热胶由下列原料质量按百分数组成：无卤环氧树脂：20份‑30份，增韧剂：10份‑15份，导热填料：15‑30份，偶联剂：0.2‑1份，固化剂：1份‑5份，余量用溶剂补足100份。制得的铝基板能够满足LED柔性灯带任意弯折的同时，还可将灯产生的热量通过铝基板快速散发出去，产品柔韧性好，可靠性高，利于推广。

Description

一种可挠曲铝基板的制备方法
技术领域
本发明属于铝基板技术领域，涉及柔性铝基板的制备，尤其涉及一种可挠曲的铝基板的制备方法。
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，一般由电路层(铜箔)、绝缘层、金属基层(铝板)构成。LED作为照明器件，在工作的同时会产生大量的热量，如果热量不能及时散发出去，会影响LED灯的亮度、使用寿命。因此，选择具有高散热性能的铝基板对LED来说至关重要。
现有的铝基板具有良好的导热、散热性能，目前，已广泛使用铝基板来满足LED基板对导热、散热性能的要求。但其不能任意弯折、挠曲，不能满足柔性LED灯带的使用要求。柔性LED灯带是把发光二极管(LED)组装在带状的FPC上，因其可以任意的弯曲和卷绕，并且可以随意剪断，适合于任意组合各种图案，广泛应用于装修、家具、汽车、广告、照明、轮船等行业。
发明内容
为了解决现有铝基板不能任意弯折、挠曲的技术问题，本发明的目的在于，提供一种可挠曲的铝基板的制备方法，该方法制备的可挠曲的铝基板可以用于柔性灯带的应用。
为实现上述任务，本发明采取如下的技术解决方案：
一种可挠曲的铝基板的制备方法，将导热胶经过涂布机涂布在铜箔上，得到涂胶铜箔；然后将涂胶铜箔与铝板高温高压压合，压合后降温，即得到可挠曲的铝基板；其特征在于，所述的导热胶由下列原料质量按百分数组成：无卤环氧树脂：20份-30份，增韧剂：10份-15份，导热填料：15-30份，偶联剂：0.2-1份，固化剂：1份-5份，余量用溶剂补足100份；
该导热胶的制备步骤如下：
步骤一：将增韧剂在溶剂中溶解，得到增韧剂溶液；
步骤二：固化剂在溶剂中溶解，得到固化剂溶液；
步骤三：将环氧树脂、增韧剂溶液、溶剂混合搅拌均匀，得到树脂溶液；
步骤四：将导热填料、偶联剂、溶剂混合分散，喷雾干燥得到偶联剂和导热填料的复合物；
步骤五：将偶联剂与导热填料的复合物加入到步骤三得到的树脂溶液中搅拌均匀，得到树脂填料混合液；
步骤六：将步骤五得到的树脂填料混合液与步骤二的固化剂溶液搅拌均匀，得到导热胶。
根据本发明，所述的无卤环氧树脂由双酚A型大分子环氧树脂、双酚A型低低分子环氧树脂和改性环氧树脂组成，其中，双酚A型大分子环氧树脂的环氧当量为500-800g/mol，双酚A型低低分子环氧树脂的环氧当量为200-250g/mol，改性环氧树脂的环氧当量为300-400g/mol。
进一步地，所述的涂胶铜箔与铝板的压合温度为80℃～180℃，压力为3MPa～10MPa，压合时间为3h-5h。
优选地，所述增韧剂选用丁腈橡胶。
进一步优选地，所述导热填料选择氧化铝，该氧化铝的粒径(D50)为1-10μm。
所述偶联剂选择硅烷偶联剂KH550。
所述固化剂选用双氰胺和二胺基二苯砜。
所述溶剂选用丁酮和二甲基甲酰胺。
采用本发明的可挠曲的铝基板的制备方法，所得到的铝基板能够满足LED柔性灯带任意弯折的同时，还可将灯产生的热量通过铝基板快速散发出去，产品柔韧性好，可靠性高，利于推广。
具体实施方式
为了对本发明的技术特征、目的和有益效果有更加清楚的理解，以下结合实施例对本发明进行进一步的详细说明，需要说明的是，以下实施例是较优的例子，本发明不限于这些实施例。
本实施例给出一种可挠曲的铝基板制备方法，将导热胶涂布在铜箔上，然后涂胶面与铝板压合固化，得到可挠曲铝基板。
导热胶的涂布具体步骤为：
步骤一，通过涂布机将导热胶均匀涂覆在铜箔上，胶层厚度为70μm～100μm；
步骤二：涂布机烘烤温度为50℃～170℃，烘烤时间为8min～10min。
铝基板的压合具体步骤为：将铜箔的涂胶面与铝板贴合，然后在压机中进行压合，压合温度为80-180℃，压合时间为3-5h，压力为3-10MPa。
本实施例中，铝板选择柔韧性好的O态铝板，铜箔采用电解铜箔或压延铜箔。
所述的导热胶由下列原料质量按百分数组成：无卤环氧树脂：20份-30份，增韧剂：10份-15份，导热填料：15-30份，偶联剂：0.2-1份，固化剂：1份-5份，余量用溶剂补足100份。
导热胶制备的具体步骤为：
步骤一：在搅拌釜中加入丁酮，丁腈橡胶，充分搅拌5-6h至完全溶解，混合均匀，得到增韧剂溶液；
步骤二：在二甲基甲酰胺中分别加入双氰胺和二胺基二苯砜，充分搅拌0.5-1h至完全溶解，分别得到固化剂溶液一和固化剂溶液二；
步骤三：将环氧树脂、增韧剂溶液、丁酮充分混合搅拌2-4h，得到树脂溶液；
步骤四：将导热填料、偶联剂、丁酮混合，进行球磨分散2-3h，然后120℃喷雾干燥得到偶联剂和导热填料的复合物；
步骤五：将偶联剂与导热填料的复合物加入到步骤三得到的树脂溶液中混合搅拌3-5h，得到树脂填料混合液；
步骤六：将步骤五得到的树脂填料混合液与步骤二的固化剂溶液一、固化剂溶液二混合搅拌2-3h，得到导热胶。
本实施例中，所述的无卤环氧树脂由双酚A型大分子环氧树脂、双酚A型低低分子环氧树脂和改性环氧树脂组成，其中，双酚A型大分子环氧树脂用于提高耐热性，环氧当量为500-800g/mol；双酚A型低分子环氧树脂用于提高胶粘剂流动性，环氧当量为200-250g/mol，改性环氧树脂用于改善胶粘剂的柔韧性，环氧当量为300-400g/mol。
所述增韧剂选用丁腈橡胶，以提高胶粘剂(导热胶)的柔韧性。
所述导热填料选用氧化铝，该氧化铝的粒径(D50)为1-10μm。
所述偶联剂选用硅烷偶联剂KH550，以改善填料与树脂的相界面。
所述固化剂选用双氰胺和二胺基二苯砜。
溶剂选用丁酮和二甲基甲酰胺。
以下是发明人给出的具体实施例。
实施例1：
本实施例给出一种可挠曲的铝基板制备方法，原料采用铝板、导热胶水和铜箔，其中：铝板为柔韧性好的O态铝板，厚度0.26mm；铜箔为压延铜箔，厚度为25μm；胶水为导热胶，胶层厚度为80μm。
导热胶水的制备：导热胶水各组分质量百分比为：双酚A型大分子环氧树脂：10.5％，双酚A型低分子环氧树脂：5.2％，改性环氧树脂：2.5％，丁腈橡胶：12％，氧化铝：20％，硅烷偶联剂KH550：0.1％，双氰胺0.5％，二胺基二苯砜：0.75％，丁酮：47％，二甲基甲酰胺：1.45％；具体制备步骤为；
步骤一：在搅拌釜中加入100kg丁酮，54kg丁腈橡胶，充分搅拌5-6h至完全溶解，混合均匀，得到增韧剂溶液；
步骤二：在溶解槽中加入0.45kg二甲基甲酰胺和0.5kg双氰胺，充分搅拌0.5-1h至完全溶解，得到固化剂溶液一；
步骤三：在溶解槽中加入1kg二甲基甲酰胺和0.75kg二胺基二苯砜，充分搅拌0.5-1h至完全溶解，得到固化剂溶液二；
步骤四：在搅拌釜中加入47.25kg双酚A型大分子环氧树脂，23.4kg双酚A型低分子环氧树脂，11.25kg改性环氧树脂，111.5kg丁酮，充分混合搅拌2-4h，得到环氧树脂溶液；
步骤五：将90kg氧化铝、0.45kg硅烷偶联剂KH550、10kg丁酮混合，进行球磨分散2-3h，然后120℃喷雾干燥，得到硅烷偶联剂KH550和氧化铝的复合物；
步骤六：将步骤一的增韧剂溶液、步骤四的环氧树脂溶液、步骤五的复合物在搅拌釜中混合搅拌3-5h，得到树脂填料混合液；
步骤七：将步骤二、步骤三的固化剂溶液添加到步骤六得到的树脂填料混合液中，混合搅拌2-3h，得到导热胶胶水。
导热胶水的涂布具体步骤为：
步骤1：通过涂布机将导热胶水均匀涂覆在压延铜箔上，所用铜箔厚度为25μm，胶层厚度为80μm；
步骤2：涂布机烘烤温度为50℃～170℃，烘烤时间为8min～10min。
铝基板的压合具体步骤为：将压延铜箔的涂胶面与铝板贴合，然后在压机中进行压合，压合温度为80℃～180℃，压力为3MPa～10MPa，压合时间为3-5h，压合完成降至室温，得到可挠曲(柔性)铝基板。
实施例2：
本实施例一种可挠曲的铝基板的制备方法，制备方法同实施例1，与实施例1的区别在于：导热胶水各组分质量百分比为：双酚A型大分子环氧树脂：6％，双酚A型低分子环氧树脂：7.5％，改性环氧树脂：4.92％，丁腈橡胶：10％，氧化铝：28.5％，硅烷偶联剂KH550：0.38％，双氰胺：1.5％，丁酮：40％，二甲基甲酰胺：1.5％。具体步骤为：
步骤一：在搅拌釜中加入80kg丁酮，45kg丁腈橡胶，充分搅拌5-6h至完全溶解，混合均匀，得到增韧剂溶液；
步骤二：在溶解槽中加入5.4kg二甲基甲酰胺和6.75kg双氰胺，充分搅拌0.5-1h至完全溶解，得到固化剂溶液；
步骤三：在搅拌釜中加入27kg双酚A型大分子环氧树脂，33.75kg双酚A型低分子环氧树脂，22.14kg改性环氧树脂，100kg丁酮，充分混合搅拌2-4h，得到环氧树脂溶液；
步骤四：将128.25kg氧化铝、1.71kg硅烷偶联剂KH550、10kg丁酮混合，进行球磨分散2-3h，然后120℃喷雾干燥，得到硅烷偶联剂KH550和氧化铝的复合物；
步骤五：将步骤一的增韧剂溶液、步骤三的环氧树脂溶液、步骤四的复合物在搅拌釜中混合搅拌3-5h，得到树脂填料混合液；
步骤六：将步骤二的固化剂溶液添加到步骤五得到的树脂填料混合液中，混合搅拌2-3h，得到导热胶胶水。
导热胶水的涂布具体步骤为：
步骤1：通过涂布机将导热胶水均匀涂覆在电解铜箔上，所用铜箔厚度为25μm，胶层厚度为90μm；
步骤2：涂布机烘烤温度为50℃～170℃，烘烤时间为8min～10min。
铝基板的压合具体步骤为：将电解铜箔的涂胶面与铝板贴合，然后在压机中进行压合，压力为3MPa～10MPa，压合温度为80℃～180℃，压合时间为3h～5h，压合完成降至室温，得到可挠曲(柔性)铝基板。
实施例3：
本实施例给出一种可挠曲的铝基板制备方法，制备方法同实施例1，与实施例1的区别在于：导热胶各组分质量百分比为：双酚A型大分子环氧树脂9.5％，双酚A型低分子环氧树脂8.7％，丁腈橡胶14.2％，氧化铝18％，偶联剂0.08％，二胺基二苯砜4.02％，丁酮43％，二甲基甲酰胺2.5％；具体步骤为：
步骤一：在搅拌釜中加入93.5kg丁酮，63.9kg丁腈橡胶，充分搅拌5-6h至完全溶解，混合均匀，得到增韧剂溶液；
步骤二：在溶解槽中加入11.25kg二甲基甲酰胺和18.09kg二胺基二苯砜，充分搅拌0.5-1h至完全溶解，得到固化剂溶液；
步骤三：在搅拌釜中加入42.75kg双酚A型大分子环氧树脂，39.15kg双酚A型低分子环氧树脂，100kg丁酮，充分混合搅拌2h～4h，得到环氧树脂溶液；
步骤四：将81kg氧化铝、0.36kg偶联剂、8kg丁酮混合，进行球磨分散2-3h，然后120℃喷雾干燥得到偶联剂和导热填料的复合物；
步骤五：将步骤一的增韧剂溶液、步骤三的环氧树脂溶液、步骤四的复合物在搅拌釜中混合搅拌3-5h，得到树脂填料混合液；
步骤六：将步骤二的固化剂溶液添加到步骤五得到的树脂填料混合液中，混合搅拌2-3h，得到导热胶胶水。
导热胶水的涂布具体步骤为：
步骤1：通过涂布机将导热胶水均匀涂覆在压延铜箔上，所用铜箔厚度为25μm，胶层厚度为100μm；
步骤2：涂布机烘烤温度为50℃～170℃，烘烤时间为8min～10min。
铝基板的压合具体步骤为：将压延铜箔的涂胶面与铝板贴合，然后在压机中进行压合，压力为3MPa～10MPa，压合温度为80℃～180℃，压合时间为3h～5h，压合完成降至室温，得到可挠曲(柔性)铝基板。
比较例1：
本比较例给出一种可挠曲的铝基板制备方法，选用35μm电解铜箔，选用导热胶组分、涂布方式、胶层厚度、压合步骤均与实施例3所用条件相同，选用铝板为0.26mm的O态铝板。
比较例2：
本比较例给出一种可挠曲的铝基板制备方法，选用35μm压延铜箔，选用导热胶组分、涂布方式、胶层厚度、压合步骤均与实施例2所用条件相同，选用铝板为0.26mm的O态铝板。
比较例3：
本比较例给出一种铝基板制备方法，选用25μm压延铜箔，选用0.75mm普通铝板(非O态铝板)，选用导热胶组分、涂布方式、胶层厚度、压合步骤均与实施例1所用条件相同。
比较例4：
本比较例为市场上所售的同规格的可挠曲的铝基板，铜箔为25μm压延铜箔，导热胶层厚度为80μm，铝板为0.26mm的O态铝板。
上述实施例与比较例所制得的铝基板的性能如表1。
表1：铝基板的性能参数
Figure BDA0002775507410000081
Figure BDA0002775507410000091
由上表1可知，本实施例所制备的可挠曲的铝基板，具有优异的剥离强度、焊锡耐热性、击穿电压性能、弯折性能，与市场上同规格产品相比，无论用电解铜箔还是压延铜箔，产品弯折性能更好，说明本发明的胶水也具有优异的弯针性能。本实施例中，铜厚厚度小于等于25μm时，选用电解铜箔或压延铜箔产品都具有优异的弯折性能，铜箔厚度为35μm时，选用压延铜箔的产品弯折性能优于电解铜箔的产品。选用普通铝板时，产品弯折性能下降。

Claims (8)

1.一种可挠曲铝基板的制备方法，将导热胶经过涂布机涂布在铜箔上，得到涂胶铜箔；然后将涂胶铜箔与铝板高温高压压合，压合后降温，即得到可挠曲的铝基板；其特征在于，所述的导热胶由下列原料质量按百分数组成：无卤环氧树脂：20份-30份，增韧剂：10份-15份，导热填料：15-30份，偶联剂：0.2-1份，固化剂：1份-5份，余量用溶剂补足100份；
该导热胶的制备步骤如下：
步骤一：将增韧剂在溶剂中溶解，得到增韧剂溶液；
步骤二：固化剂在溶剂中溶解，得到固化剂溶液；
步骤三：将环氧树脂、增韧剂溶液、溶剂混合搅拌均匀，得到树脂溶液；
步骤四：将导热填料、偶联剂、溶剂混合分散，喷雾干燥得到偶联剂和导热填料的复合物；
步骤五：将偶联剂与导热填料的复合物加入到步骤三得到的树脂溶液中搅拌均匀，得到树脂填料混合液；
步骤六：将步骤五得到的树脂填料混合液与步骤二的固化剂溶液搅拌均匀，得到导热胶。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的无卤环氧树脂由双酚A型大分子环氧树脂、双酚A型低低分子环氧树脂和改性环氧树脂组成，其中，双酚A型大分子环氧树脂的环氧当量为500-800g/mol，双酚A型低低分子环氧树脂的环氧当量为200-250g/mol，改性环氧树脂的环氧当量为300-400g/mol。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的涂胶铜箔与铝板的压合温度为80℃～180℃，压力为3MPa～10MPa，压合时间为3h-5h。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述增韧剂选用丁腈橡胶。
5.如权利要求所述的方法，其特征在于，所述导热填料选择氧化铝，该氧化铝的粒径(D50)为1-10μm。
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述偶联剂选择硅烷偶联剂KH550。
7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述固化剂选用双氰胺和二胺基二苯砜。
8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述溶剂选用丁酮和二甲基甲酰胺。
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