一种铝基覆铜板的粘合方法[发明专利]

(12)发明专利申请

(10)申请公布号 CN 111002690 A(43)申请公布日 2020.04.14

(21)申请号 201911401810.7(22)申请日 2019.12.31

(71)申请人 江门市华锐铝基板股份公司

地址 529000 广东省江门市蓬江区杜阮镇

环镇路亭园2号车间二厂房B区(72)发明人 曾显华　潘政成　卢力　朱悦树　(51)Int.Cl.

B32B 37/12(2006.01)B32B 37/10(2006.01)B32B 37/06(2006.01)B32B 38/00(2006.01)B32B 7/12(2006.01)B32B 15/01(2006.01)C09J 163/00(2006.01)C09J 11/04(2006.01)

权利要求书1页 说明书6页

CN 111002690 A(54)发明名称

一种铝基覆铜板的粘合方法(57)摘要

本发明公开一种铝基覆铜板的粘合方法，包括以下步骤，S1、将铝板的一面棕化；S2、在铝板

再于粉末粘合剂上覆的棕化面喷涂粉末粘合剂，

盖铜箔，粉末粘合剂包括双酚A环氧树脂、氧化铝粉末、固化剂和流平剂，双酚A环氧树脂、氧化铝粉末、固化剂和流平剂的质量比为（3～4）（：6～7）：（0.15～0.3）：（0.05～0.1）；在真空度为700mmHg的环境中，环境温度从室温以5～6℃/min的升温速度升至100℃，然后以2℃/min的降温速度降至80℃，压合钢板以3.2～3.5mPa的压力压合铝板和铜箔，再以4～5℃/min的升温速度升至200℃，继续压合30～60min，得到铝基覆铜板。铝基覆铜板的粘合方法制得的铝基板不易脱胶，机械强度高，导热性能好。

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权　利　要　求　书

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1.一种铝基覆铜板的粘合方法，其特征在于，包括以下步骤，S1、将铝板的一面棕化；S2、在铝板的棕化面喷涂粉末粘合剂，再于所述粉末粘合剂上覆盖铜箔，所述粉末粘合剂包括双酚A环氧树脂、氧化铝粉末、固化剂和流平剂，所述双酚A环氧树脂、氧化铝粉末、固化剂和流平剂的质量比为（3～4）：（6～7）：（0.15～0.3）：（0.05～0.1）；在真空度为700mmHg的环境中，环境温度从室温以5～6℃/min的升温速度升至100℃，然后以2℃/min的降温速度降至80℃，压合钢板以3.2～3.5mPa的压力压合铝板和铜箔，再以4～5℃/min的升温速度升至200℃，继续压合30～60min，得到铝基覆铜板。

2.根据权利要求1所述的铝基覆铜板的粘合方法，其特征在于，所述双酚A环氧树脂的软化点为85～95℃，环氧当量为650～900。

3.根据权利要求1所述的铝基覆铜板的粘合方法，其特征在于，所述固化剂为四氢苯二甲酸酐、甲基四氢苯二甲酸酐、3,3’，4,4’-二苯酮四羧基二酐和壬二酸酐中的至少一种。

4.根据权利要求1所述的铝基覆铜板的粘合方法，其特征在于，所述流平剂为改性丙烯酸酯类流平剂。

5.根据权利要求1所述的铝基覆铜板的粘合方法，其特征在于，步骤S1中，环境温度从室温以6℃/min的升温速度升至100℃，压合钢板以3.5mPa的压力压合铝板和铜箔，再以5℃/min的升温速度升至200℃。

6.根据权利要求1所述的铝基覆铜板的粘合方法，其特征在于，所述氧化铝粉末的粒径为1000～2000目。

7.根据权利要求1所述的铝基覆铜板的粘合方法，所述粉末粘合剂的原料经预混之后，用双螺杆挤出机在100～110℃熔融共混挤出，所述粉末粘合剂的挤出造粒，造粒后的所述粉末粘合剂的直径为0.01～0.02cm。

8.根据权利要求1所述的铝基覆铜板的粘合方法，其特征在于，步骤S1中在铝板的棕化面静电喷涂粉末粘合剂，静电喷涂的喷涂距离为250mm，喷涂电压为70kV，供气压力为4.9pa。

9.根据权利要求1所述的铝基覆铜板的粘合方法，其特征在于，压合钢板的表面设有缓冲材料层。

10.根据权利要求9所述的铝基覆铜板的粘合方法，其特征在于，所述缓冲材料层为压缩比为20%～30%的分离膜。

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一种铝基覆铜板的粘合方法

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技术领域

[0001]本发明涉及铝基板领域，尤其是涉及一种铝基覆铜板的粘合方法。

背景技术

[0002]铝基覆铜板即铝基板，是原材料的一种，它是以电子玻纤布或其它增强材料浸以树脂、单一树脂等为绝缘粘接层，一面或双面覆以铜箔并经热压而制成的一种板状材料，被称为覆铜箔层压铝基板，简称为铝基覆铜板。例如授权公告号为CN102795875B的中国发明专利，公开一种陶瓷铝基覆铜板，将液体的高导热材料涂覆于陶瓷铝板的陶瓷面上，通过涂覆液体树脂固化后形成粘结层，虽然粘接层平整，但是涂覆时间较长，生产效率较低；例如申请号为2015208757486的中国专利，通过将高导热粘结片在高温高压的真空环境中由固态转化为液态后固化，满足高导电性和耐高电压性，但是采用半固化片粘结工艺不成熟，半固化片受热融化之后，树脂流动过快导致缺胶显织，粘结层容易出现白斑，粘结层结构一致性差，且采用半固化片需要较快的升温速度且温度较高，粘结层容易产生气泡，铝板与铜箔容易由于脱胶而分离，且机械强度低。因此，亟需一种不易脱胶、机械强度高以及导热性能好的铝基覆铜板的粘合方法。

发明内容

[0003]有鉴于此，本发明提供一种不易脱胶、机械强度高以及导热性能好的铝基覆铜板的粘合方法。

[0004]本发明目的通过以下技术方案实现。[0005]一种铝基覆铜板的粘合方法，包括以下步骤，

S1、将铝板的一面棕化；S2、在铝板的棕化面喷涂粉末粘合剂，再于粉末粘合剂上覆盖铜箔，粉末粘合剂包括双酚A环氧树脂、氧化铝粉末、固化剂和流平剂，双酚A环氧树脂、氧化铝粉末、固化剂和流平剂的质量比为（3～4）：（6～7）：（0.15～0.3）：（0.05～0.1）；在真空度为700mmHg的环境中，环境温度从室温以5～6℃/min的升温速度升至100℃，然后以2℃/min的降温速度降至80℃，压合钢板以3.2～3.5mPa的压力压合铝板和铜箔，再以4～5℃/min的升温速度升至200℃，继续压合30～60min，得到铝基覆铜板。

[0006]在本发明的其中一种具体实施方式中，双酚A环氧树脂的软化点为85～95℃，环氧当量为650～900。

[0007]在本发明的其中一种具体实施方式中，固化剂为四氢苯二甲酸酐、甲基四氢苯二甲酸酐、3,3’，4,4’-二苯酮四羧基二酐和壬二酸酐中的至少一种。[0008]在本发明的其中一种具体实施方式中，流平剂为改性丙烯酸酯类流平剂。[0009]在本发明的其中一种具体实施方式中，步骤S1中，环境温度从室温以6℃/min的升温速度升至100℃，压合钢板以3.5mPa的压力压合铝板和铜箔，再以5℃/min的升温速度升至200℃。

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在本发明的其中一种具体实施方式中，氧化铝粉末的粒径为1000～2000目。

[0011]在本发明的其中一种具体实施方式中，粉末粘合剂的原料经预混之后，用双螺杆挤出机在100～110℃熔融共混挤出，粉末粘合剂的挤出造粒，造粒后的粉末粘合剂的直径为0.01～0.02cm。

[0012]在本发明的其中一种具体实施方式中，步骤S1中在铝板的棕化面静电喷涂粉末粘合剂，静电喷涂的喷涂距离为250mm，喷涂电压为70kV，供气压力为4.9pa。[0013]在本发明的其中一种具体实施方式中，压合钢板的表面设有缓冲材料层。[0014]在本发明的其中一种具体实施方式中，缓冲材料层为压缩比为20%～30%的分离膜。

[0015]本发明的有益效果：

1、本发明通过采用先快速升温使粉末粘合剂开始融化后，缓慢降温降低双酚A环氧树脂流动速度，在80℃提前高压压合，避免流胶速度过快，直至200℃下长时间压合冷却后固化，形成的粘结层树脂分布均匀，不易有气泡滞留。[0016]2、双酚A环氧树脂的醚键和环氧基大大提高对铝板和铜箔的附着力，不易脱胶。[0017]3、氧化铝提供良好的导热性能的同时，在粘结层中作为填料提供足够强度，相对于传统半固化片采用玻璃布不易气泡残留。

具体实施方式

[0018]下面将结合实施例对本发明技术方案作进一步说明。[0019]实施例1

一种铝基覆铜板的粘合方法，包括以下步骤，S1、将铝板的一面棕化；S2、在铝板的棕化面喷涂粉末粘合剂，再于粉末粘合剂上覆盖铜箔，粉末粘合剂包括双酚A环氧树脂、氧化铝粉末、固化剂和流平剂，双酚A环氧树脂、氧化铝粉末、固化剂和流平剂的质量比为3：6：0.15：0.05；在真空度为700mmHg的环境中，环境温度从室温以5℃/min的升温速度升至100℃，然后以2℃/min的降温速度降至80℃，压合钢板以3.2mPa的压力压合铝板和铜箔，再以4/min的升温速度升至200℃，继续压合30min，得到铝基覆铜板。[0020]双酚A环氧树脂的软化点为85～95℃，环氧当量为650～900，具体为安徽美佳新材料股份有限公司型号为E-12环氧树脂。[0021]固化剂为四氢苯二甲酸酐。

[0022]流平剂为聚丙烯酸酯类流平剂，具体为宁波南海化学有限公司型号为BLP503的流平剂。

[0023]氧化铝粉末的粒径为1000～2000目。[0024]粉末粘合剂的原料经预混之后，用双螺杆挤出机在100～110℃熔融共混挤出，粉末粘合剂的挤出造粒，造粒后的粉末粘合剂的直径为0.01～0.02cm。[0025]结合本发明的粘合方法，步骤S1中在铝板的棕化面静电喷涂粉末粘合剂，静电喷涂的喷涂距离为250mm，喷涂电压为70kV，供气压力为4.9pa。采用该静电喷涂工艺，粉末粘合剂沉积效率高，避免供气压力过大损坏铝板。[0026]压合钢板的表面设有缓冲材料层。缓冲材料层为压缩比为30%的分离膜。压合之后

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分离膜附在铜箔上，对铜箔进行保护，上揭即可快速实现分离膜与铜箔分离。[0027]采用GB/T9286-1998分别测试粘合层分别与铝板和铜箔的附着力。以固定质量重锤落于铝基板上不引起粘结层破坏的最大高度与重锤质量的乘积表示耐冲击性。[0028]冷却之后检查铝基板，粘结层没有气泡，边缘没有溢胶，冲击强度为54kg﹒cm，粘合层在铝板上的附着力为0级，粘合层在铜箔上的附着力为1级。[0029]实施例2

一种铝基覆铜板的粘合方法，包括以下步骤，S1、将铝板的一面棕化；S2、在铝板的棕化面喷涂粉末粘合剂，再于粉末粘合剂上覆盖铜箔，粉末粘合剂包括双酚A环氧树脂、氧化铝粉末、固化剂和流平剂，双酚A环氧树脂、氧化铝粉末、固化剂和流平剂的质量比为4：7：0.3：0.1；在真空度为700mmHg的环境中，环境温度从室温以6℃/min的升温速度升至100℃，然后以3℃/min的降温速度降至80℃，压合钢板以3.5mPa的压力压合铝板和铜箔，再以5/min的升温速度升至200℃，继续压合60min，得到铝基覆铜板。[0030]双酚A环氧树脂的软化点为85～95℃，环氧当量为650～900，具体为型号为E-12环氧树脂。

[0031]固化剂为3,3’，4,4’-二苯酮四羧基二酐。[0032]流平剂为聚丙烯酸酯类流平剂，具体为宁波南海化学有限公司型号为BLP503的流平剂。

[0033]氧化铝粉末的粒径为1000目。[0034]粉末粘合剂的原料经预混之后，用双螺杆挤出机在100～110℃熔融共混挤出，粉末粘合剂的挤出造粒，造粒后的粉末粘合剂的直径为0.01～0.02cm。[0035]结合本发明的粘合方法，步骤S1中在铝板的棕化面静电喷涂粉末粘合剂，静电喷涂的喷涂距离为250mm，喷涂电压为70kV，供气压力为4.9pa。采用该静电喷涂工艺，粉末粘合剂沉积效率高，避免供气压力过大损坏铝板。[0036]压合钢板的表面设有缓冲材料层。缓冲材料层为压缩比为20%的分离膜。压合之后分离膜附在铜箔上，对铜箔进行保护，上揭即可快速实现分离膜与铜箔分离。[0037]采用GB/T9286-1998分别测试粘合层分别与铝板和铜箔的附着力。以固定质量重锤落于铝基板上不引起粘结层破坏的最大高度与重锤质量的乘积表示耐冲击性。[0038]冷却之后检查铝基板，粘结层没有气泡，边缘没有溢胶，冲击强度为58kg﹒cm，粘合层在铝板上的附着力为0级，粘合层在铜箔上的附着力为1级。[0039]实施例3

一种铝基覆铜板的粘合方法，包括以下步骤，S1、将铝板的一面棕化；S2、在铝板的棕化面喷涂粉末粘合剂，再于粉末粘合剂上覆盖铜箔，粉末粘合剂包括双酚A环氧树脂、氧化铝粉末、固化剂和流平剂，双酚A环氧树脂、氧化铝粉末、固化剂和流平剂的质量比为4：7：0.3：0.1；在真空度为700mmHg的环境中，环境温度从室温以6℃/min的升温速度升至100℃，然后以3℃/min的降温速度降至80℃，压合钢板以3.5mPa的压力压合铝板和铜箔，再以5/min的升温速度升至200℃，继续压合60min，得到铝基覆铜板。[0040]双酚A环氧树脂的软化点为85～95℃，环氧当量为650～900，具体为型号为E-12环

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氧树脂。

[0041]固化剂为甲基四氢苯二甲酸酐和壬二酸酐按照质量比1:1混合。[0042]流平剂为聚丙烯酸酯类流平剂，具体为宁波南海化学有限公司型号为BLP503的流平剂。

[0043]氧化铝粉末的粒径为1000目。[0044]粉末粘合剂的原料经预混之后，用双螺杆挤出机在100～110℃熔融共混挤出，粉末粘合剂的挤出造粒，造粒后的粉末粘合剂的直径为0.01～0.02cm。[0045]结合本发明的粘合方法，步骤S1中在铝板的棕化面静电喷涂粉末粘合剂，静电喷涂的喷涂距离为250mm，喷涂电压为70kV，供气压力为4.9pa。采用该静电喷涂工艺，粉末粘合剂沉积效率高，避免供气压力过大损坏铝板。[0046]压合钢板的表面设有缓冲材料层。缓冲材料层为压缩比为20%的分离膜。压合之后分离膜附在铜箔上，对铜箔进行保护，上揭即可快速实现分离膜与铜箔分离。[0047]采用GB/T9286-1998分别测试粘合层分别与铝板和铜箔的附着力。以固定质量重锤落于铝基板上不引起粘结层破坏的最大高度与重锤质量的乘积表示耐冲击性。[0048]冷却之后检查铝基板，粘结层没有气泡，边缘没有溢胶，冲击强度为60kg﹒cm，粘合层在铝板上的附着力为0级，粘合层在铜箔上的附着力为1级。[0049]实施例4

一种铝基覆铜板的粘合方法，包括以下步骤，S1、将铝板的一面棕化；S2、在铝板的棕化面喷涂粉末粘合剂，再于粉末粘合剂上覆盖铜箔，粉末粘合剂包括双酚A环氧树脂、氧化铝粉末、固化剂和流平剂，双酚A环氧树脂、氧化铝粉末、固化剂和流平剂的质量比为4：7：0.3：0.1；在真空度为700mmHg的环境中，环境温度从室温以6℃/min的升温速度升至100℃，然后以3℃/min的降温速度降至80℃，压合钢板以3.5mPa的压力压合铝板和铜箔，再以5/min的升温速度升至200℃，继续压合60min，得到铝基覆铜板。[0050]双酚A环氧树脂的软化点为85～95℃，环氧当量为650～900，具体为型号为E-12环氧树脂。

[0051]固化剂为3,3’，4,4’-二苯酮四羧基二酐。[0052]流平剂为聚丙烯酸酯类流平剂，具体为宁波南海化学有限公司型号为BLP503的流平剂。

[0053]氧化铝粉末的粒径为2000目。[0054]粉末粘合剂的原料经预混之后，用双螺杆挤出机在100～110℃熔融共混挤出，粉末粘合剂的挤出造粒，造粒后的粉末粘合剂的直径为0.01～0.02cm。[0055]结合本发明的粘合方法，步骤S1中在铝板的棕化面静电喷涂粉末粘合剂，静电喷涂的喷涂距离为250mm，喷涂电压为70kV，供气压力为4.9pa。采用该静电喷涂工艺，粉末粘合剂沉积效率高，避免供气压力过大损坏铝板。[0056]压合钢板的表面设有缓冲材料层。缓冲材料层为压缩比为20%的分离膜。压合之后分离膜附在铜箔上，对铜箔进行保护，上揭即可快速实现分离膜与铜箔分离。[0057]采用GB/T9286-1998分别测试粘合层分别与铝板和铜箔的附着力。以固定质量重锤落于铝基板上不引起粘结层破坏的最大高度与重锤质量的乘积表示耐冲击性。

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冷却之后检查铝基板，粘结层没有气泡，边缘没有溢胶，冲击强度为56kg﹒cm，粘合

层在铝板上的附着力为0级，粘合层在铜箔上的附着力为1级。[0059]对比例1

一种铝基覆铜板的粘合方法，包括以下步骤，S1、将铝板的一面棕化；S2、在铝板的棕化面喷涂粉末粘合剂，再于粉末粘合剂上覆盖铜箔，粉末粘合剂包括二氨基二苯甲烷四缩水甘油胺、氧化铝粉末、固化剂和流平剂，双酚A环氧树脂、氧化铝粉末、固化剂和流平剂的质量比为4：7：0.3：0.1；在真空度为700mmHg的环境中，环境温度从室温以6℃/min的升温速度升至100℃，然后以3℃/min的降温速度降至80℃，压合钢板以3.5mPa的压力压合铝板和铜箔，再以5/min的升温速度升至200℃，继续压合60min，得到铝基覆铜板。

[0060]固化剂为3,3’，4,4’-二苯酮四羧基二酐。[0061]流平剂为聚丙烯酸酯类流平剂，具体为宁波南海化学有限公司型号为BLP503的流平剂。

[0062]氧化铝粉末的粒径为500目。[0063]粉末粘合剂的原料经预混之后，用双螺杆挤出机在100～110℃熔融共混挤出，粉末粘合剂的挤出造粒，造粒后的粉末粘合剂的直径为0.01～0.02cm。[00]结合本发明的粘合方法，步骤S1中在铝板的棕化面静电喷涂粉末粘合剂，静电喷涂的喷涂距离为250mm，喷涂电压为70kV，供气压力为4.9pa。采用该静电喷涂工艺，粉末粘合剂沉积效率高，避免供气压力过大损坏铝板。[0065]压合钢板的表面设有缓冲材料层。缓冲材料层为压缩比为20%的分离膜。压合之后分离膜附在铜箔上，对铜箔进行保护，上揭即可快速实现分离膜与铜箔分离。[0066]采用GB/T9286-1998分别测试粘合层分别与铝板和铜箔的附着力。以固定质量重锤落于铝基板上不引起粘结层破坏的最大高度与重锤质量的乘积表示耐冲击性。[0067]冷却之后检查铝基板，粘结层有气泡，边缘没有溢胶，冲击强度为43kg﹒cm，粘合层在铝板上的附着力为1级，粘合层在铜箔上的附着力为2级。[0068]对比例2

一种铝基覆铜板的粘合方法，包括以下步骤，S1、将铝板的一面棕化；S2、在铝板的棕化面喷涂粉末粘合剂，再于粉末粘合剂上覆盖铜箔，粉末粘合剂包括双酚A环氧树脂、氧化铝粉末、固化剂和流平剂，双酚A环氧树脂、氧化铝粉末、固化剂和流平剂的质量比为4：7：0.3：0.1；在真空度为700mmHg的环境中，环境温度从室温以6℃/min的升温速度升至100℃，然后以3℃/min的降温速度降至80℃，压合钢板以3.5mPa的压力压合铝板和铜箔，再以5/min的升温速度升至200℃，继续压合60min，得到铝基覆铜板。[0069]双酚A环氧树脂的软化点为85～95℃，环氧当量为650～900，具体为型号为E-12环氧树脂。

[0070]固化剂为3,3’，4,4’-二苯酮四羧基二酐。[0071]流平剂为聚丙烯酸酯类流平剂，具体为宁波南海化学有限公司型号为BLP503的流平剂。

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氧化铝粉末的粒径为3000目。

[0073]粉末粘合剂的原料经预混之后，用双螺杆挤出机在100～110℃熔融共混挤出，粉末粘合剂的挤出造粒，造粒后的粉末粘合剂的直径为0.01～0.02cm。[0074]结合本发明的粘合方法，步骤S1中在铝板的棕化面静电喷涂粉末粘合剂，静电喷涂的喷涂距离为250mm，喷涂电压为70kV，供气压力为4.9pa。采用该静电喷涂工艺，粉末粘合剂沉积效率高，避免供气压力过大损坏铝板。[0075]压合钢板的表面设有缓冲材料层。缓冲材料层为压缩比为20%的分离膜。压合之后分离膜附在铜箔上，对铜箔进行保护，上揭即可快速实现分离膜与铜箔分离。[0076]采用GB/T9286-1998分别测试粘合层分别与铝板和铜箔的附着力。以固定质量重锤落于铝基板上不引起粘结层破坏的最大高度与重锤质量的乘积表示耐冲击性。[0077]冷却之后检查铝基板，粘结层没有气泡，边缘没有溢胶，冲击强度为47kg﹒cm，粘合层在铝板上的附着力为1级，粘合层在铜箔上的附着力为2级。[0078]对比例3

一种铝基覆铜板的粘合方法，包括以下步骤，S1、将铝板的一面棕化；S2、在铝板的棕化面设置半固化片，再于半固化片上覆盖铜箔；在真空度为700mmHg的环境中，环境温度从室温以6℃/min的升温速度升至100℃，然后以2℃/min的降温速度降至80℃，压合钢板以3.5mPa的压力压合铝板和铜箔，再以5℃/min的升温速度升至200℃，继续压合至粘结层固化，得到铝基覆铜板。

[0079]压合钢板的表面设有缓冲材料层。[0080]缓冲材料层为压缩比为20%的分离膜。压合之后分离膜附在铜箔上，对铜箔进行保护，上揭即可快速实现分离膜与铜箔分离。

[0081]采用GB/T9286-1998分别测试粘合层分别与铝板和铜箔的附着力。以固定质量重锤落于铝基板上不引起粘结层破坏的最大高度与重锤质量的乘积表示耐冲击性。[0082]冷却之后检查铝基板，粘结层有气泡，边缘溢胶，冲击强度为33kg﹒cm，粘合层在铝板上的附着力为2级，粘合层在铜箔上的附着力为2级。[0083]以上为本发明的其中具体实现方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的。对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些显而易见的替换形式均属于本发明的保护范围。

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