高散热液晶环氧树脂覆铜板及其制备方法.pdf

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1、(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 202310822801.5(22)申请日 2023.07.05(71)申请人 江门建滔电子发展有限公司地址 529000 广东省江门市高新技术开发区东宁路91号(72)发明人 周培峰(74)专利代理机构 广州越华专利代理事务所(普通合伙)44523专利代理师 杨艳珊(51)Int.Cl.B32B 27/04(2006.01)C08J 5/24(2006.01)C08L 63/02(2006.01)C08L 63/10(2006.01)C08K 3/38(2006.01)C08K 3/34(200。

2、6.01)C08K 7/14(2006.01)H05K 1/03(2006.01)H05K 1/02(2006.01)H05K 3/02(2006.01)B29C 43/20(2006.01)B32B 17/02(2006.01)B32B 17/12(2006.01)B32B 15/20(2006.01)B32B 15/14(2006.01)B32B 37/06(2006.01)B32B 37/10(2006.01)B32B 38/08(2006.01)(54)发明名称一种高散热液晶环氧树脂覆铜板及其制备方法(57)摘要本发明提供了一种高散热液晶环氧树脂覆铜板，制备所述高散热液晶环氧树脂覆铜板。

3、时所用的树脂胶液由以下重量份的原料制成：双酚A型环氧树脂1520份，双环戊二烯苯酚环氧树脂58份，液晶环氧树脂单体812份，固化剂69份，固化促进剂0.050.1份，填料5560份，溶剂6570份。本发明还提供了该高散热液晶环氧树脂覆铜板的制备方法。本发明提供的高散热液晶环氧树脂覆铜板具有较好的散热性能、耐热性能和韧性。权利要求书1页 说明书6页CN 116901550 A2023.10.20CN 116901550 A1.一种高散热液晶环氧树脂覆铜板，其特征在于：制备所述高散热液晶环氧树脂覆铜板时所用的树脂胶液由以下重量份的原料制成：双酚A型环氧树脂1520份，双环戊二烯苯酚环氧树脂58份，。

4、液晶环氧树脂单体812份，固化剂69份，固化促进剂0.050.1份，填料5560份，溶剂6570份。2.根据权利要求1所述的一种高散热液晶环氧树脂覆铜板，其特征在于：所述液晶环氧树脂单体由以下步骤制成：将4，4 联苯二酚二缩水甘油醚、氨丙基异丁基倍半硅氧烷、二甲基亚砜混合，超声3040分钟得到混合液，通氮气保护下将混合液升温至85后搅拌回流反应1012小时得到反应物，将反应物冷却至室温后分别用无水乙醇和二甲基亚砜洗涤3次，抽滤后得到滤饼，将滤饼干燥后得到液晶环氧树脂单体。3.根据权利要求2所述的一种高散热液晶环氧树脂覆铜板，其特征在于：所述液晶环氧树脂单体的制备步骤中，4，4 联苯二酚二缩水甘。

5、油醚、氨丙基异丁基倍半硅氧烷、二甲基亚砜的比例为1.2g 1g 250mL，超声的功率为300W，干燥的温度为85，干燥的时间为10小时。4.根据权利要求1所述的一种高散热液晶环氧树脂覆铜板，其特征在于：所述固化剂由质量比为3：2的4，4 双(4氨基苯氧基)二苯砜和4，4 亚甲基二苯胺组成。5.根据权利要求1所述的一种高散热液晶环氧树脂覆铜板，其特征在于：所述固化促进剂为2乙基4甲基咪唑。6.根据权利要求1所述的一种高散热液晶环氧树脂覆铜板，其特征在于：所述填料由等质量的氮化硼和氮化硅组成。7.根据权利要求1所述的一种高散热液晶环氧树脂覆铜板，其特征在于：所述溶剂由质量比为3 2的丙酮和丙二醇。

6、甲醚组成。8.根据权利要求17任意一项所述的一种高散热液晶环氧树脂覆铜板的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：S1.按重量份称取各原料，将双酚A型环氧树脂、双环戊二烯环氧树、液晶环氧树脂单体、固化剂、固化促进剂、填料、溶剂混合，搅拌均匀后得到树脂胶液；S2.将玻璃纤维布浸渍于步骤S1得到的树脂胶液中1020分钟，取出后转入烘箱中烘烤610分钟得到半固化片；S3.取8张步骤S2得到的半固化片叠加在一起，裁剪整齐后双面覆以铜箔，置于热压机中热压24小时得到高散热液晶环氧树脂覆铜板。9.根据权利要求8所述的一种高散热液晶环氧树脂覆铜板的制备方法，其特征在于：所述步骤S2中，烘烤的温度为130160。。

7、10.根据权利要求8所述的一种高散热液晶环氧树脂覆铜板的制备方法，其特征在于：所述步骤S3中，热压的温度为210240。权利要求书1/1 页2CN 116901550 A2一种高散热液晶环氧树脂覆铜板及其制备方法技术领域0001本发明涉及覆铜板，特别是涉及一种高散热液晶环氧树脂覆铜板及其制备方法。背景技术0002覆铜箔板是将电子玻纤布或其它增强材料浸以树脂液，一面或双面覆以铜箔并在一定的温度和压力下经热压而制成的一种板状复合材料，被称为覆铜箔层压板(CopperClad Laminate，CCL)，简称为覆铜板。覆铜板是加工印制线路板(PCB)的基材，它的发展基本是依附于PCB工业的发展，PC。

8、B目前已成为绝大多数电子产品达到电路互连的不可缺少的主要组成部件。随着电子产品日趋小型化，电子器件的封装密度越来越高，对覆铜板的散热性能的要求也越来越高。0003现有的覆铜板所用的树脂液大多是以环氧树脂为主体的树脂组合物，环氧树脂是一种热固性聚合物，具有粘接性能好、机械强度高、电绝缘性好、固化收缩性小等优点，但由于固化产物是高交联密度的三维网状结构，环氧树脂材料的抗裂纹扩展性和韧性较差，耐热性也不够理想。因此，亟需开发出一种新型的高散热的覆铜板。发明内容0004本发明要解决的技术问题是提供一种高散热液晶环氧树脂覆铜板，其具有较好的散热性能、耐热性能和韧性。0005为解决上述技术问题，本发明的技。

9、术方案是：0006一种高散热液晶环氧树脂覆铜板，制备所述高散热液晶环氧树脂覆铜板时所用的树脂胶液由以下重量份的原料制成：双酚A型环氧树脂1520份，双环戊二烯苯酚环氧树脂58份，液晶环氧树脂单体812份，固化剂69份，固化促进剂0.050.1份，填料5560份，溶剂6570份。0007进一步地，本发明所述液晶环氧树脂单体由以下步骤制成：0008将4，4 联苯二酚二缩水甘油醚、氨丙基异丁基倍半硅氧烷、二甲基亚砜混合，超声3040分钟得到混合液，通氮气保护下将混合液升温至85后搅拌回流反应1012小时得到反应物，将反应物冷却至室温后分别用无水乙醇和二甲基亚砜洗涤3次，抽滤后得到滤饼，将滤饼干燥后得。

10、到液晶环氧树脂单体。0009进一步地，本发明所述液晶环氧树脂单体的制备步骤中，4，4 联苯二酚二缩水甘油醚、氨丙基异丁基倍半硅氧烷、二甲基亚砜的比例为1.2g 1g 250mL，超声的功率为300W，干燥的温度为85，干燥的时间为10小时。0010进一步地，本发明所述固化剂由质量比为3 2的4，4 双(4氨基苯氧基)二苯砜和4，4 亚甲基二苯胺组成。0011进一步地，本发明所述固化促进剂为2乙基4甲基咪唑。0012进一步地，本发明所述填料由等质量的氮化硼和氮化硅组成。0013进一步地，本发明所述溶剂由质量比为3：2的丙酮和丙二醇甲醚组成。说明书1/6 页3CN 116901550 A30014。

11、本发明要解决的另一个技术问题是提供上述高散热液晶环氧树脂覆铜板的制备方法。0015为解决上述技术问题，技术方案是：0016一种高散热液晶环氧树脂覆铜板的制备方法，包括以下步骤：0017S1.按重量份称取各原料，将双酚A型环氧树脂、双环戊二烯环氧树、液晶环氧树脂单体、固化剂、固化促进剂、填料、溶剂混合，搅拌均匀后得到树脂胶液；0018S2.将玻璃纤维布浸渍于步骤S1得到的树脂胶液中1020分钟，取出后转入烘箱中烘烤610分钟得到半固化片；0019S3.取8张步骤S2得到的半固化片叠加在一起，裁剪整齐后双面覆以铜箔，置于热压机中热压24小时得到高散热液晶环氧树脂覆铜板。0020进一步地，本发明所述。

12、步骤S2中，烘烤的温度为130160。0021进一步地，本发明所述步骤S3中，热压的温度为210240。0022与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：0023(1)本发明使用的填料为氮化硼和氮化硅，均具有较高的热导率，因而能有效提高覆铜板的热导率，改善覆铜板的散热性能。0024(2)液晶环氧树脂(LCER)是一种含有刚棒状(rigid rod)液晶基元的环氧化合物，在其固化反应过程中液晶易自发或沿外场方向取向，增加体系的有序度，并可通过固化反应使这种有序不可逆的反应固定下来，形成局部有序的自增强结构，改善固化物的韧性，不过其散热性同样不理想，因而本发明使用具有笼型结构的氨丙基异丁基倍半硅氧烷。

13、与含有液晶基元的环氧化合物4，4 联苯二酚二缩水甘油醚通过接枝反应制得液晶环氧树脂单体，该液晶环氧树脂单体在固化后可形成有序晶格结构，并与填料形成导热网链，两者的结构取向与热传递方向一致，从而进一步提供覆铜板的热导率和散热性能；此外，该液晶环氧树脂单体还具有较好的耐高温性能，因此能有效提高覆铜板的耐热性能。0025(3)本发明还使用了双环戊二烯苯酚环氧树脂，其韧性和耐热性俱佳，因而能进一步提高覆铜板的耐热性能和韧性。具体实施方式0026下面将结合具体实施例来详细说明本发明，在此本发明的示意性实施例及其说明用来解释本发明，但并不作为对本发明的限定。0027实施例10028高散热液晶环氧树脂覆铜板。

14、，制备所述高散热液晶环氧树脂覆铜板时所用的树脂胶液由以下重量份的原料制成：双酚A型环氧树脂17份，双环戊二烯苯酚环氧树脂7份，液晶环氧树脂单体10份，由质量比为3 2的4，4 双(4氨基苯氧基)二苯砜和4，4 亚甲基二苯胺组成的固化剂8份，2乙基4甲基咪唑0.06份，等质量的氮化硼和氮化硅组成的填料58份，由质量比为3 2的丙酮和丙二醇甲醚组成的溶剂69份。0029液晶环氧树脂单体由以下步骤制成：0030将比例为1.2g 1g 250mL的4，4 联苯二酚二缩水甘油醚、氨丙基异丁基倍半硅氧烷、二甲基亚砜混合，300W功率下超声35分钟得到混合液，通氮气保护下将混合液升温至85后搅拌回流反应11。

15、小时得到反应物，将反应物冷却至室温后分别用无水乙醇和二甲基亚说明书2/6 页4CN 116901550 A4砜洗涤3次，抽滤后得到滤饼，将滤饼85下干燥10小时后得到液晶环氧树脂单体。0031本实施例的制备方法包括以下步骤：0032S1.按重量份称取各原料，将双酚A型环氧树脂、双环戊二烯环氧树、液晶环氧树脂单体、固化剂、2乙基4甲基咪唑、填料、溶剂混合，搅拌均匀后得到树脂胶液；0033S2.将玻璃纤维布浸渍于步骤S1得到的树脂胶液中15分钟，取出后转入烘箱中150下烘烤7分钟得到半固化片；0034S3.取8张步骤S2得到的半固化片叠加在一起，裁剪整齐后双面覆以铜箔，置于热压机中220下热压3小。

16、时得到高散热液晶环氧树脂覆铜板。0035实施例20036高散热液晶环氧树脂覆铜板，制备所述高散热液晶环氧树脂覆铜板时所用的树脂胶液由以下重量份的原料制成：双酚A型环氧树脂18份，双环戊二烯苯酚环氧树脂6份，液晶环氧树脂单体12份，由质量比为3 2的4，4 双(4氨基苯氧基)二苯砜和4，4 亚甲基二苯胺组成的固化剂6份，2乙基4甲基咪唑0.05份，等质量的氮化硼和氮化硅组成的填料60份，由质量比为3 2的丙酮和丙二醇甲醚组成的溶剂66份。0037液晶环氧树脂单体由以下步骤制成：0038将比例为1.2g 1g 250mL的4，4 联苯二酚二缩水甘油醚、氨丙基异丁基倍半硅氧烷、二甲基亚砜混合，300。

17、W功率下超声30分钟得到混合液，通氮气保护下将混合液升温至85后搅拌回流反应10小时得到反应物，将反应物冷却至室温后分别用无水乙醇和二甲基亚砜洗涤3次，抽滤后得到滤饼，将滤饼85下干燥10小时后得到液晶环氧树脂单体。0039本实施例的制备方法包括以下步骤：0040S1.按重量份称取各原料，将双酚A型环氧树脂、双环戊二烯环氧树、液晶环氧树脂单体、固化剂、2乙基4甲基咪唑、填料、溶剂混合，搅拌均匀后得到树脂胶液；0041S2.将玻璃纤维布浸渍于步骤S1得到的树脂胶液中10分钟，取出后转入烘箱中130下烘烤10分钟得到半固化片；0042S3.取8张步骤S2得到的半固化片叠加在一起，裁剪整齐后双面覆以。

18、铜箔，置于热压机中210下热压4小时得到高散热液晶环氧树脂覆铜板。0043实施例30044高散热液晶环氧树脂覆铜板，制备所述高散热液晶环氧树脂覆铜板时所用的树脂胶液由以下重量份的原料制成：双酚A型环氧树脂15份，双环戊二烯苯酚环氧树脂8份，液晶环氧树脂单体9份，由质量比为3 2的4，4 双(4氨基苯氧基)二苯砜和4，4 亚甲基二苯胺组成的固化剂7份，2乙基4甲基咪唑0.09份，等质量的氮化硼和氮化硅组成的填料56份，由质量比为3 2的丙酮和丙二醇甲醚组成的溶剂70份。0045液晶环氧树脂单体由以下步骤制成：0046将比例为1.2g 1g 250mL的4，4 联苯二酚二缩水甘油醚、氨丙基异丁基倍。

19、半硅氧烷、二甲基亚砜混合，300W功率下超声35分钟得到混合液，通氮气保护下将混合液升温至85后搅拌回流反应10.5小时得到反应物，将反应物冷却至室温后分别用无水乙醇和二甲基亚砜洗涤3次，抽滤后得到滤饼，将滤饼85下干燥10小时后得到液晶环氧树脂单体。0047本实施例的制备方法包括以下步骤：0048S1.按重量份称取各原料，将双酚A型环氧树脂、双环戊二烯环氧树、液晶环氧树脂说明书3/6 页5CN 116901550 A5单体、固化剂、2乙基4甲基咪唑、填料、溶剂混合，搅拌均匀后得到树脂胶液；0049S2.将玻璃纤维布浸渍于步骤S1得到的树脂胶液中16分钟，取出后转入烘箱中140下烘烤8分钟得到。

20、半固化片；0050S3.取8张步骤S2得到的半固化片叠加在一起，裁剪整齐后双面覆以铜箔，置于热压机中230下热压2.5小时得到高散热液晶环氧树脂覆铜板。0051实施例40052高散热液晶环氧树脂覆铜板，制备所述高散热液晶环氧树脂覆铜板时所用的树脂胶液由以下重量份的原料制成：双酚A型环氧树脂20份，双环戊二烯苯酚环氧树脂5份，液晶环氧树脂单体8份，由质量比为3 2的4，4 双(4氨基苯氧基)二苯砜和4，4 亚甲基二苯胺组成的固化剂9份，2乙基4甲基咪唑0.1份，等质量的氮化硼和氮化硅组成的填料55份，由质量比为3 2的丙酮和丙二醇甲醚组成的溶剂65份。0053液晶环氧树脂单体由以下步骤制成：00。

21、54将比例为1.2g 1g 250mL的4，4 联苯二酚二缩水甘油醚、氨丙基异丁基倍半硅氧烷、二甲基亚砜混合，300W功率下超声40分钟得到混合液，通氮气保护下将混合液升温至85后搅拌回流反应12小时得到反应物，将反应物冷却至室温后分别用无水乙醇和二甲基亚砜洗涤3次，抽滤后得到滤饼，将滤饼85下干燥10小时后得到液晶环氧树脂单体。0055本实施例的制备方法包括以下步骤：0056S1.按重量份称取各原料，将双酚A型环氧树脂、双环戊二烯环氧树、液晶环氧树脂单体、固化剂、2乙基4甲基咪唑、填料、溶剂混合，搅拌均匀后得到树脂胶液；0057S2.将玻璃纤维布浸渍于步骤S1得到的树脂胶液中20分钟，取出后。

22、转入烘箱中160下烘烤6分钟得到半固化片；0058S3.取8张步骤S2得到的半固化片叠加在一起，裁剪整齐后双面覆以铜箔，置于热压机中240下热压2小时得到高散热液晶环氧树脂覆铜板。0059对比例10060与实施例1的不同的是：原料中的液晶环氧树脂单体替换为4，4 联苯二酚二缩水甘油醚，省略液晶环氧树脂单体的制备步骤。0061对比例20062与实施例1不同的是：原料中不包括双环戊二烯苯酚环氧树脂。0063对比例30064与实施例1不同的是：原料中的填料替换为二氧化硅。0065实验例一：散热性能测试0066测试参考标准/方法：ASTM D54702006标准。0067测试仪器：导热系数分析仪。00。

23、68测试对象、目标：实施例14、对比例1、对比例3制得的覆铜板的热导率。0069热导率越高表明散热性能越好，测试结果如表1所示：0070热导率(W/mk)实施例11.58实施例21.61实施例31.56说明书4/6 页6CN 116901550 A6实施例41.55对比例11.24对比例31.090071表10072由表1可以看出，本发明实施例14的热导率均较高，表明本发明具有较好的散热性能。对比例1、对比例3使用的部分原料、制备步骤与实施例1不同，与实施例1相比，对比例1的热导率有所降低，表明与未经接枝反应的4，4 联苯二酚二缩水甘油醚相比，本发明制得的液晶环氧树脂对覆铜板散热性能的提高效果。

24、更好；与实施例1相比，对比例3的热导率下降很多，表明本发明使用的氮化硼和氮化硅组成的填料是提高覆铜板散热性能的主因。0073实验例二：耐热性能测试0074测试参考标准/方法：DSC法。0075测试仪器：差示扫描量热仪。0076测试对象、目标：实施例14、对比例12制得的覆铜板的玻璃化转变温度。0077玻璃化转变温度越高表明耐热性能越好，测试结果如表2所示：0078玻璃化转变温度()实施例1201实施例2206实施例3203实施例4198对比例1192对比例21910079表20080由表2可以看出，本发明实施例14的玻璃化转变温度均较高，表明本发明具有较好的耐热性能。对比例12使用的部分原料、。

25、制备步骤与实施例1不同，与实施例1相比，对比例1的玻璃化转变温度有所降低，表明与未经接枝反应的4，4 联苯二酚二缩水甘油醚相比，本发明制得的液晶环氧树脂对覆铜板耐热性能的提高效果更好；与实施例1相比，对比例2的玻璃化转变温度也有所降低，表明本发明使用的双环戊二烯苯酚环氧树脂也能提高覆铜板的耐热性能。0081实验例三：韧性测试0082测试方法：落锤冲击法。0083测试仪器：落锤冲击试验机。0084测试对象、目标：实施例14、对比例12制得的覆铜板的落锤冲击面积，落锤高度为1m，落锤重量为1kg。0085落锤冲击面积越小表明韧性越好。测试结果如表3所示：0086落锤冲击面积(mm2)实施例1165。

26、实施例2158实施例3161实施例4169说明书5/6 页7CN 116901550 A7对比例1182对比例21800087表30088由表3可以看出，本发明实施例14的落锤冲击面积均较小，表明本发明具有较好的韧性。对比例12使用的部分原料、制备步骤与实施例1不同，与实施例1相比，对比例1的落锤冲击面积有所增大，表明与未经接枝反应的4，4 联苯二酚二缩水甘油醚相比，本发明制得的液晶环氧树脂对覆铜板韧性的提高效果更好；与实施例1相比，对比例2的落锤冲击面积也有所增大，表明本发明使用的双环戊二烯苯酚环氧树脂也能提高覆铜板的韧性。0089上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。说明书6/6 页8CN 116901550 A8。