导热基板制品制造技术

本发明专利技术公开了导热制品，所述导热制品包括聚合物层，所述聚合物层包含非织造聚合物材料。具体地，本发明专利技术公开了柔性导热聚合物层，所述柔性导热聚合物层包含环氧树脂和嵌入所述环氧树脂中的长股线聚合物非织造材料。聚合物非织造材料在约280℃下可以是热稳定的。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】导热基板制品
本专利技术涉及导热基板制品。具体地，它涉及电气或电子制品中的导热层。
技术介绍
各种电气和电子应用需要除热或者将热传递离开特定设备或位置。导热制品在此类应用中是可用的。一种这样的应用是用于发光二极管(LED)设备中的柔性印刷电路。柔性印刷电路通常包括一侧或两侧常常覆盖导电层的聚合物层。LED可位于柔性印刷电路的导电层或聚合物层上。消散并且去除由LED产生的热是任何LED设备都存在的问题。
技术实现思路
为了解决与诸如LED设备的各种设备相关联的除热问题，本专利技术的实施例提供薄的结实的柔性聚合物层，该聚合物层可用于形成例如薄的结实的柔性印刷电路。薄的聚合物层有助于使对热传递例如热从聚合物层一侧上的LED传递到聚合物层相对侧上的导热层的阻碍最小化。在至少一个实施例中，聚合物层包括导热填料，该导热填料进一步帮助通过聚合物层的热传递。在一些情况下，可希望具有导电并且导热的薄的结实的柔性聚合物层。在至少一个实施例中，聚合物层包括导电填料，该导电填料也可以是导热的。在一些情况下，可希望具有可经受得住无铅焊料流动工艺的聚合物层，该工艺可使聚合物层经受大于约280℃的温度，持续至少90秒。本专利技术的一个实施例的特征是包含柔性导热聚合物层的制品，该柔性导热聚合物层包含环氧树脂和嵌入环氧树脂的长股线聚合物非织造材料。在至少一个实施例中，聚合物非织造材料可在没有熔融并且优选没有改变任何特性的情况下耐受至少约280℃的温度持续至少90秒。本专利技术的至少一个实施例的优点是它具有约1Ω或更小的电阻。本专利技术的至少一个实施例的优点是它适于作为使电气或电子部件接地以及消散热的装置。本专利技术的至少一个实施例的优点是它适用于静电放电消散。本专利技术的至少一个实施例的优点是它提供结实的柔性聚合物层，该聚合物层适用于经受双面铜图案化蚀刻工艺的覆铜层压结构。能够同时蚀刻两个铜层而不是一次蚀刻一个铜层，使得能够降低工艺成本。本专利技术的至少一个实施例的另一个优点是非织造材料的存在允许更薄的聚合物层，因为非织造材料的强度使聚合物层能够自支承，即使环氧树脂涂层是薄的。在本专利申请中：“自支承”是指这样的材料膜、材料片或材料层，这种材料膜、材料片或材料层具有足够的结构完整性，使得其能够在无需单独的支承层的情况下被处理和/或经受标准制造工艺；“长股线非织造材料”是指其中股线的平均长度等于或大于约100μm的非织造材料；“高温”是指具有大于约280℃、优选大于约300℃、更优选大于约320℃、并且最优选大于约330℃的熔体温度。从以下附图、具体实施方式和权利要求中，本专利技术的其它特征和优点将显而易见。附图图1至图3为本专利技术的聚合物层(右侧)和对比样本(左侧)的数字图像，示出了对被弯曲到180°的样本的效应。具体实施方式本专利技术的至少一个实施例提供了聚合物层，该聚合物层包含带环氧树脂涂层的非织造聚合物材料，其中非织造材料基本上嵌入环氧树脂中。本专利技术的聚合物层的实施例可适用于多种电气或电子应用中，其中希望具有柔性自支承的导热(并且任选地导电)层。例如，本专利技术的聚合物层的实施例可适用于一个金属层或两个金属层(即两侧的)的柔性印刷电路中。本专利技术的仅聚合物层的实施例和本专利技术的柔性印刷电路的实施例可适用于LED设备以及其它应用中。为了产生带环氧树脂涂层的非织造聚合物材料，可将环氧树脂组合物涂覆到非织造材料上。合适的环氧树脂组合物可由可热固化的环氧树脂制成。环氧树脂组合物这个术语将一般用来指未固化的组合物。示例性环氧树脂组合物包括一种或多种芳族聚环氧化合物以及一种或多种9，9-双(氨基苯基)芴固化剂。合适的芳族聚环氧化合物包括多元酚的聚缩水甘油醚和环氧树脂，其可以商品名EPON1001F和EPON1050购自德克萨斯州休斯顿的壳牌化学公司(ShellChemicalCompany，Houston，Tex.)。其它合适的树脂包括双酚A的二缩水甘油醚和酚醛环氧树脂的共混物，例如基于树脂的总重量计，75重量％至90重量％的EPON1001F和25重量％至10重量％的EPON1050F。用于环氧树脂组合物的合适的固化剂包括但不限于二(4-氨基苯基)砜和9，9-双(氨基苯基)芴，如美国专利4,684,678中所述。环氧树脂可在将其应用至非织造材料时固化，但是也可保持非固化状态。它可随后固化，例如当它被掺入到结构或设备中时。固化环氧树脂通常将致使它附着到相邻材料。在本专利技术的至少一个实施例中，用导热粒子填塞聚合物层的环氧树脂，以增加聚合物层的热导率。合适的导热粒子包括但不限于氧化铝、氮化铝、氢氧化铝和氮化硼。在至少一个实施例中，导热粒子具有大于10W/m·K的热导率。添加到环氧树脂的导热粒子的类型和量将影响所得的聚合物层的热导率。在一些实施例中，本专利技术的至少一些实施例的聚合物材料的热导率为大于约0.5W/m·K，优选大于约1.0W/m·K，更优选大于约1.3W/m·K，并且最优选大于约1.6W/m·K。在本专利技术的至少一个实施例中，用导电粒子填塞该层的环氧树脂以提供电导率。在大多数情况下，导电粒子也是导热的并且将增加该层的热导率。合适的导电粒子的非限制性实例包括但不限于：各种类型的碳，诸如碳粒子，例如炭黑、碳纳米管、石墨烯等等；金属和金属粉末，诸如铜、铝、金、银、铬、钯、镍以及它们的合金；具有导电涂层的绝缘粒子，诸如带金属(或金属合金)涂层的玻璃珠，例如带银涂层的玻璃珠等等。在本专利技术的至少一个实施例中，用导热粒子和导电粒子两者填塞聚合物层的环氧树脂。添加到环氧树脂的导电粒子的类型和量将影响所得的聚合物层的电导率和电阻。在一些实施例中，例如具有带银涂层的玻璃珠的那些，电阻为1Ω或更小。这些实施例可良好地适用于其中需要高度导电材料的应用。在一些实施例中，例如具有碳粒子的那些，电阻为约100Ω或更小。这些实施例可良好地适用于其中不期望高度导电材料的应用。例如，载有电子部件的基板优选具有一定量的导电性，以便消散静电导电电荷，但所具有的导电性不足以使电荷传输至电子设备。在本专利技术的至少一个实施例中，导热和/或导电粒子占环氧树脂的最高至约75重量％。粒子的形状(这可影响粒子在处理期间的流动能力)和密度影响任何指定实施例的优选重量％。粒子可以为任何形状，并且可以是规则或不规则形状的。示例性形状包括球形、小板形、立方体形、针状、扁圆形、扁球体形、棱锥形、棱柱形、片状、杆状、板状、纤维状、薄片形、须状以及它们的混合物。合适的粒度，例如直径或最大尺寸(即，任何特定形状的最大尺寸，例如长度、宽度、厚度)，可具有约100nm至约500nm的下限范围和约2微米(μm)至约20μm的上限范围。在至少一个实施例中，球形粒子具有约0.5μm至约3μm的直径。在至少一个实施例中，球形粒子具有在约0.5μm至约3μm的范围内的平均直径。在至少一个实施例中，粒子具有约0.5μm至约20μm的最大尺寸。在至少一些实施例中，优选具有一定范围的粒度，因为与仅使用较大尺寸的粒子时相比，这样可添加更多粒子。通常，粒子具有允许至少两至三个粒子在聚合物层厚度内垂直堆叠的尺寸。一般来讲，已知的是，为了实现具有高热导率的基于树脂的层，可能需要高填塞水平的导热粒子。然而，这可使得基于树脂的材料非常易碎。如果它是易碎的，那么基于树脂的层不能承受作本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制品，包括：柔性导热聚合物层，所述柔性导热聚合物层包含环氧树脂和嵌入所述环氧树脂中的长股线聚合物非织造材料。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.06.28 US 61/665,5241.一种制品，包括：柔性导热聚合物层，所述柔性导热聚合物层包含环氧树脂和嵌入所述环氧树脂中的被蚀刻的长股线聚合物非织造材料，其中所述被蚀刻的长股线聚合物非织造材料具有小于3g/m2的密度，其中所述被蚀刻的长股线聚合物非织造材料包括液晶聚合物并且具有允许所述环氧树脂形成从所述柔性导热聚合物层的一个表面至所述柔性导热聚合物层的另一个表面的连续路径的开口，以及所述制品能够被折叠至180°并且展开而不开裂。2.根据权利要求1所述的制品，其中所述聚合物非织造材料在约280℃下是热稳定的。3.根据权利要求1所述的制品，所述制品是独立式的。4.根据权利要求1所述的制品，所述制品具有小于约50μm的厚度。5.根据权利要求1所述的制品，所述制品具有约15μm至约35μm的厚度。6.根据权利要求1所述的制品，其中所述环氧树脂填塞有导热粒子和导电粒子之一或二者。7.根据权利要求6所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨瑞，罗慧，卡尔·E·菲舍尔，
申请(专利权)人：三M创新有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US