一、研究背景： 目前，覆铜铝基板在电子工业中应用很广泛，是电子工业的基础材料。覆铜铝基板具有质量轻、导热好、成本低等优势。由于我国材料行业技术工艺赶不上国外，目前市场上高端覆铜铝基板，主要是美国和日本公司垄断。本项目旨在研发一条成熟的生产高端覆铜铝基板的金属基板的生产链，解决生产链的关键技术问题，以提升产品的性能，突破国外对高端覆铜铝基板技术及产品的垄断地位，满足高端市场的需求及行业的发展。 针对国内外覆铜铝基板技术进行了调研和对比，发现在铝基板的热传导性能方面、电绝缘性能方面、机械性能方面，国内与国外领先水平之间的存有较大差距，并且国内的落后生产的基本工艺导致产品的生产效率低下，产品质量没有优势。 二、技术原理及性能指标： 本项目针对铝基板的氧化进行了研究，铝基板覆铜的基础原理为通过将铝板置于相应电解液(如硫酸、铬酸、草酸等)中作为阳极，在特定条件和外加电流作用下，进行电解。通过阳极的铝板氧化，表面上形成氧化铝薄层，其厚度为5～20微米，硬质阳极氧化膜可达60～200微米。经过测试发现阳极氧化后的铝板，可大幅度提高其硬度和耐磨性，可达250～500千克/平方毫米，良好的耐热性，硬质阳极氧化膜熔点高达2320K ，优良的绝缘性，耐击穿电压高达2000V ，增强了抗腐蚀和抗老化性能。 1、铝基板材的制备原理：铝基板材在以硫酸为主的电解液中进行直流阳极氧化时，两极主要进行以下的反应： 阳极：2Al＋46OH-－6e ＝ Al2O3＋3H2O 6OH-－6e ＝ 3H2O＋(3/2)O2 阴极：2H+＋2e＝H2 2、技术指标 （1）高端覆铜铝基板1060、1100牌号的，应达到国标H18性能标准，5052牌号的，应达到国标H34性能要求。 （2）高端覆铜铝基板厚度公差控制在正负0.7%以下，板面长宽公差小于0.2%，板的平整度小于2I。 （3）高端覆铜铝基板不能有黑白点、黑白条、夹渣、划痕、毛刺、色差，外表洁净美观。 （4）高端覆铜铝基板的氧化膜厚度均匀，控制在20~24um之间。 （5）阳极氧化膜的绝缘性能、表面硬度、散热性能优于国家技术考核标准。 三、技术的创造性与先进性 （1）在熔炼铸轧工艺方面，通过在熔炼炉上连接有电磁搅拌装置，提高成分的均匀性，是铝基板的物理性能指标均匀。并通过对辊缝宽度、浇铸温度、铸轧速度、冷却水强度四个工艺参数进行研究试验，获得最合适的参数，提升铸轧的铝基板组织均匀度，铝合金的微裂纹，晶粒度等方面性能。 通过研究之后发现铸轧辊缝宽度在200mm左右更适宜，能大大的提升产品质量。在满足铸轧工艺要求的前提下，铸轧温度通常以 670℃左右为宜，能更加进一步提高生产率，获得良好的板形。根据生产线的情况，适当提高冷去强度，有利于提高生产效率。 （2）在覆铜铝基板阳极氧化工艺方面，着重解决粗化液、浸亮液和氧化电解液的成份和浓度配比，及电流强度和各工序的停留时间，以保证氧化膜的厚度均匀，稳定性很高。其厚度为5～20微米，硬质阳极氧化膜可达60～200微米。经过测试发现阳极氧化后的铝板，可大幅度提高其硬度和耐磨性，可达250～500千克/平方毫米，良好的耐热性，硬质阳极氧化膜熔点高达2320K ，优良的绝缘性，耐击穿电压高达2000V ，增强了抗腐蚀和抗老化性能。 （3）产业化方面，冷渣机通过精密轧制，保证铝基板的厚度均匀。通过铝基板，导热绝缘层和铜箔的压合粘接形成覆铜铝基板，达到较好的散热并且具备良好的绝缘效果。 四、技术成熟性 通过本项目的研究获得高端覆铜铝基板，我司针对产品做了内部检测以及第三方检测，技术指标均可达到以下要求： （1）高端覆铜铝基板1060、1100牌号的，应达到国标H18性能标准，5052牌号的，应达到国标H34性能要求。 （2）高端覆铜铝基板厚度公差控制在正负0.7%以下，板面长宽公差小于0.2%，板的平整度小于2I。 （3）高端覆铜铝基板不能有黑白点、黑白条、夹渣、划痕、毛刺、色差，外表洁净美观。 （4）高端覆铜铝基板的氧化膜厚度均匀，控制在20~24um之间。 （5）产品导热系数经测试达到2.0w / MK，满足产品性能要求。 （6）经过在288℃高温停留10s ，每个样品测试6次未出现分层,起泡,白点等品质问题，耐热性能好。 （7）耐压性能测试，在DC5000V/2Ma/30S条件下测试，未出现超漏及击穿现象。 五、应用情况及存在的问题 通过对覆铜铝基板产品的市场调查与研究，主要电子行业消耗比较多覆铜铝基板，尤其国家节能政策的鼓励，全面使用LED灯，本产品大多数都用在LED灯的基材，作为灯具的已组成部分。对产品做精准定位；通过调研覆铜铝基板的金属基板生产链技术，进行研发技术、验证与应用的全过程，发现并解决用户的现实与潜在需求，通过种种创新的技术与产品应用，推动技术创新。同时，研发技术方面以客户的真实需求为核心，进行技术集成创新，除研究单元工艺外，还集成研究整个生产链，并来优化。 目前市场上高端覆铜铝基板，主要是美国和日本公司垄断。本项目已研究获得成熟的生产高端覆铜铝基板的金属基板的生产链，解决生产链的关键技术问题。产品性能均符合国家标准，并且通过第三方检测，性能优异。技术的突破，满足高端市场的需求及行业的发展，拥有非常良好的发展前途。