本發(fā)明涉及一種鋁基覆銅板及其用途和制備方法,屬于電子線路板材料技術。
背景技術:
當下的電子線路板,都是由鋁箔與銅箔制備的鋁基覆銅板,通過蝕刻而制備的。
所述的這種線路板,通常是不允許彎折的,這是因為彎折會使鋁基與銅箔(線路)剝離,甚至很有可能造成銅箔線路的斷開,而嚴重影響其正常工作。
而所述的這種線路板,必須具備良好的散熱性能,為了能讓所述線路板處于正常的工作狀態(tài),已有技術采取在鋁箔板表面加裝具有翅肋的鋁質散熱板等技術措施。
然而,正是由于已有的這種線路板的不可彎折和加裝鋁質散熱板的結構形式,以致這種線路板只能平直布置,而不能在需要時將其制作成各種幾何形狀或各種曲面弧度狀,制約了所述線路板的廣泛應用,例如,已有技術的LED照明燈,就只能做成點狀燈(燈泡)或類似于日光燈的條狀燈。然而隨著時代的發(fā)展,在某些環(huán)境下,要將LED照明燈做成球狀照明燈,或其它橢圓形、三角形等各種幾何形狀的照明燈。對此,所述已有技術的LED照明燈(線路板)就無能為力難以實施了。顯然,這是已有技術的不足。
技術實現(xiàn)要素:
本發(fā)明旨在提供具有散熱涂層可折彎的一種鋁基覆銅板及其用途和制備方法,以克服已有技術的不足,滿足社會實際應用的需求。
實現(xiàn)本發(fā)明目的的技術構想:一是采用粘結能力強、堅韌性好的TPI熱塑性聚酰亞胺,作為鋁箔板與銅箔板的粘接層,而令所述鋁基覆銅板能夠隨意彎折,且不會傷害銅箔線路板;二是采用納米碳與熱固性樹脂配置的漿料,涂布在鋁箔板表面形成散熱層,藉由碳原子高熱散熱效應,將熱能轉換為紅外線射頻,實施傳遞散熱,從而有效降低所述線路板的工況溫度,由此實現(xiàn)本發(fā)明的目的。
基于上述技術構想,本發(fā)明實現(xiàn)其目的的技術方案,也就應運而生了。
本發(fā)明實現(xiàn)其目的之第一個技術方案是:
一種鋁基覆銅板,包括鋁箔板和銅箔板,而其:
a,在鋁箔板與銅箔板之間有TPI熱塑性聚酰亞胺薄膜層,且鋁箔板與銅箔板通過TPI熱塑性聚酰亞胺薄膜層熱合粘結成一體;
b,在鋁箔板的外表面有納米碳散熱涂層。
由以上所給出的本發(fā)明技術方案結合本發(fā)明的技術構想可以明了,本發(fā)明實現(xiàn)了其所要實現(xiàn)的目的。
在所述技術方案中,本發(fā)明還主張,所述TPI熱塑性聚酰亞胺薄膜層的厚度在0.02~0.03mm范圍內,而所述納米碳散熱涂層的厚度在0.03~0.06mm范圍內。
如以上所給出的本發(fā)明,用其尤其適合制備各種幾何形狀、各種弧度曲面的LED照明燈線路板,但并不排除制備其它的賦型電子線路板。這是本發(fā)明的第二個技術方案。
本發(fā)明的第三個技術方案是:
一種制備以上所述鋁基覆銅板的方法,它以鋁箔板、銅箔板、TPI熱塑性聚酰亞胺薄膜和納米碳為出發(fā)料,以真空熱壓成型裝備為主加工裝備,以具有納米碳散熱涂層可折彎的鋁基覆銅板為目標產品,而其制備步驟依次包括:
(1)鋁箔板表面凈化處理;所述凈化處理包括堿洗、酸洗和除銹3個工序,且所述3個工序依次分別實施:
(2)清洗處理;所述清洗處理是將經步驟1表面凈化處理的鋁箔板實施水洗處理;
(3)烘干處理;所述烘干處理是將步驟2水洗處理的鋁箔板烘干;
(4)疊合;所述疊合是將經步驟3烘干的鋁箔板和TPI熱塑性聚酰亞胺薄膜及銅箔板,通過疊合裝備依次疊合成3層復合箔;
(5)壓合成型;所述壓合成型是將經步驟4疊合的3層復合箔,通過真空熱壓裝備熱壓成可彎折的鋁基覆銅板;
(6)涂布納米碳散熱涂層;所述涂布納米碳散熱涂層是將經步驟5熱壓成型的可彎折鋁基覆銅板的鋁箔板外表面,涂布納米碳樹脂漿料,經固化后在鋁箔板外表面生成具有所需厚度的納米碳散熱涂層,從而制得目標產品。
本發(fā)明主張,上述制備方法所包括的6個步驟,是在一條生產線上連續(xù)實施的。
在上述制備方法的技術方案中,本發(fā)明還主張:所述TPI熱塑性聚酰亞胺薄膜層的厚度在0.02~0.03mm范圍內,所述納米碳散熱涂層的厚度在0.03~0.06mm范圍內。但不局限于此,可以視產品實情,在達到其技術要求的前提下,選擇TPI熱塑性聚酰亞胺薄膜和納米碳散熱涂層的最佳厚度,以降低制備成本和提高生產效率。
而其步驟1所述的堿洗,是采用25~35wt%NaOH水溶液堿洗,所述的酸洗,是采用濃度為380~420g/L的HNO3水溶液酸洗;所述的除銹,是采用100kg工業(yè)用水加30~50kg的JF-201型鋁除銹劑的水溶液除銹。但并不限于此,應當時刻牢記在保證凈化效果的前提下,盡最大努力節(jié)約用水用料。
而其步驟2所述的清洗,是采用城市公開用水清洗,后再用去離子水清洗,且均采用噴淋方式清洗。但不局限于此,采用完全去離子水清洗,當然是很好的,而清洗方式也可以是水浴中清洗。
而其步驟3所述的烘干處理,是采用隧道窯烘干處理,烘干溫度控制在130~150℃范圍內,時間控制在2~5min范圍內。但并不局限于此。在非生產線連續(xù)加工的條件下,也可以采取加熱爐烘干。
而其步驟5所述的熱壓成型的溫度在300~350℃范圍內;壓強在4.0~4。5MPa范圍內,時間在50~70min范圍內,且在真空狀態(tài)下實施熱壓成型,其真空度在-40mm汞柱以上。但不局限于此,在達到目標產品技術要求的前提下,可以視情降低加熱溫度,縮短加工時間,減小加壓強度。而所述真空度是為了排除已有的和再生的氣體,而使鋁箔板與銅箔板密貼在一起(不允許有氣孔存在)。
而其步驟6所述的涂布納米碳涂層的漿料,是重量百分比為15~50%的納米碳與50~85%熱固性樹脂復配漿料;且采用絲網(wǎng)印刷或噴淋的方式實施涂布;而其所述固化是自然固化或加熱固化,且加熱固化的溫度在100~150℃范圍內,加熱固化的時間在2~3min范圍內;而所述納米碳的粒度在100~250nm范圍內。但不局限于此。由于絲網(wǎng)印刷的所述漿料厚度可控,本發(fā)明予以優(yōu)選。而所述的工藝參數(shù),在保證目標產品品質的前提下,是可以視情變動的。尤其是所述固化,本發(fā)明優(yōu)選自然固化,這是由于自然固化即常溫固化,對TPI熱塑性聚酰亞胺不會產生不利影響。
上述技術方案得以全面實施后,本發(fā)明所具有的目標產品結構先進,不會由于彎折而產生鋁箔與銅箔(線路)剝離開裂,散熱效果好;而其制備方法合理可控,產成品質量好等特定,是顯而易見的。
附圖說明
圖1是本發(fā)明具有納米碳散熱涂層可折彎的一種鋁基覆銅板的結構示意圖。
具體實施方式
以下結合附圖,通過具體實施方式的描述,對本發(fā)明作進一步說明。
具體實施方式之一,如附圖1所示。
一種鋁基覆銅板,包括鋁箔板1和銅箔板2,而其:
a,在鋁箔板1與銅箔板2之間有TPI熱塑性聚酰亞胺薄膜層3,且鋁箔板1與銅箔板2通過TPI熱塑性聚酰亞胺薄膜層3熱合粘結成一體;
b,在鋁箔板1的外表面有納米碳散熱涂層4。
而所述TPI熱塑性聚酰亞胺薄膜層3的厚度在0.02~0.03mm范圍內,而所述納米碳涂層4的厚度在0.03~0.06mm范圍內。
具體實施方式之二:
上述所述鋁基覆銅板,特別適用于制備各種幾何形狀和各種弧度曲面的LED照明燈線路板,或其它的賦形電子產品線路板。
具體實施方式之三,請參讀附圖1.
一種制備以上所述具有納米碳散熱涂層可折彎的鋁基覆銅板的方法,它以鋁箔板、銅箔板、TPI熱塑性聚酰亞胺薄膜和納米碳為出發(fā)料,以真空熱壓成型裝備為主加工裝備,以具有納米碳散熱涂層可折彎的鋁基覆銅板為目標產品,而其制備步驟依次包括:
(1)鋁箔板表面凈化處理;所述凈化處理包括堿洗、酸洗和除銹3個工序,且所述3個工序依次分別實施:
(2)清洗處理;所述清洗處理是將經步驟1表面凈化處理的鋁箔板實施水洗處理;
(3)烘干處理;所述烘干處理是將步驟2水洗處理的鋁箔板烘干;
(4)疊合;所述疊合是將經步驟3烘干的鋁箔板和TPI熱塑性聚酰亞胺薄膜及銅箔板,通過疊合裝備依次疊合成3層復合箔;
(5)壓合成型;所述壓合成型是將經步驟4疊合的4層復合箔,通過真空熱壓裝備熱壓成可彎折的鋁基覆銅板;
(6)涂布納米碳散熱涂層;所述涂布納米碳散熱涂層是將經步驟5熱壓成型的可彎折鋁基覆銅板的鋁箔板外表面,涂布納米碳樹脂漿料,經固化后在鋁箔板外表面生成具有所需厚度的納米碳散熱涂層,從而制得目標產品。
而其所述TPI熱塑性聚酰亞胺薄膜層的厚度在0.02~0.03mm范圍內,所述納米碳散熱涂層的厚度在0.03~0.06mm范圍內。
而其步驟1所述的堿洗,是采用25~35wt%NaOH水溶液堿洗,所述的酸洗,是采用濃度為380~420g/L的HNO3水溶液酸洗;所述的除銹,是采用100kg工業(yè)用水加30~50kg的JF-201型鋁除銹劑的水溶液除銹。
而其步驟2所述的清洗,是采用城市公開用水清洗,后再用去離子水清洗,且均采用噴淋方式清洗。
而其步驟3所述的烘干處理,是采用隧道窯烘干處理,烘干溫度控制在130~150℃范圍內,時間控制在2~5min范圍內。
而其步驟5所述的熱壓成型的溫度在300~350℃范圍內;壓強在4.0~4。5MPa/cm2范圍內,時間在50~70min范圍內,且在真空狀態(tài)下實施熱壓成型,其真空度在-40mm汞柱以上。
而其步驟6所述的涂布納米碳散熱涂層的漿料,是重量百分比為15~50%的納米碳與50~85%熱固性樹脂復配漿料;且采用絲網(wǎng)印刷或噴淋的方式實施涂布;而其所述固化是自然固化或加熱固化,且加熱固化的溫度在100~150℃范圍內,加熱固化的時間在2~3min范圍內;而所述納米碳的粒度在100~250nm范圍內。
在上述具體實施方式之三中:
所述鋁箔板系硬質鋁箔板的條件下,在其步驟1與步驟2之間,還包括陽極氧化處理,而所述陽極氧化處理,建議采用硫酸陽極氧化處理。
所述JF-201型鋁除劑,所采用的是常州天瑞表面技術有限公司生產的。
而所述銅箔板,是已經表面凈化處理和除銹處理的市供產品。
而其6個所述生產步驟,是在同一生產線上連續(xù)實施的。
如具體實施方式所描述的本發(fā)明初樣,通過5~10次的180°折彎試驗,均未發(fā)現(xiàn)鋁箔與銅箔(線路)分層、開裂和剝離的問題,取得了明顯優(yōu)越的結構效能;且其散熱效果很好,工況下表面溫度比常溫高30~50℃,其溫升在技術要求許可范圍內,而具有十分明顯的實質性特點和顯著的進步,實現(xiàn)了本發(fā)明的初衷。
這里還應當說明的是,依據(jù)本發(fā)明的技術構想,也可以分別制備可彎折的,或具有納米碳散熱涂層的鋁基覆銅板。所述這2種不同技術方案的鋁基覆銅板,在制造業(yè)中均可得到廣泛應用。