包括具有高温稳定性的氢氟醚的设备及其使用制造技术

本发明专利技术提供一种设备，其包括器件和用于热传递的机构，所述机构包括提供的具有高温稳定性的氢氟醚。本发明专利技术还提供一种传递热量的方法和一种包括所提供的氢氟醚的组合物。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术广义上涉及热传递流体和它们在器件中的使用。
技术介绍
氢氟醚化合物(HFE)包括一类可商购获得的化合物。在众多应用中，已发现氢氟醚可用作氯氟烃(CFC)的替代物，由于据信CFC对环境具有不利影响，因此目前CFC不受欢迎且受管制。与CFC不同，包含氟为唯一卤素的氢氟醚化合物基本上不会影响到地球的臭氧层。因此据称这种氢氟醚化合物表现出的“臭氧损耗潜势”为零。此外，这种HFE在地球 的大气层内通常更容易降解，这可导致低的全球变暖的潜能。本领域中所用的术语氢氟醚通常是指一部分氢原子被氟原子取代的那些醚。一些氢氟醚为市售的。例子包括以商品名3M NOVEC ENGINEERED FLUID 7000、7100、7200、7300、7500和7600得自3M公司(Saint Paul, Minnesota)的那些氢氟醚。氢氟醚已用于诸如清洁溶剂、沉积溶剂、电池电解质溶剂和热传递介质的应用中。氢氟醚的使用可能受其热稳定性的限制。
技术实现思路
某些氢氟醚已作为热传递流体被公开。然而，一直需要这样一种热传递流体其是惰性的，具有高介电强度、低电导率、化学惰性、热稳定性、有效的热传递性，其在宽泛的温度范围内为液体，在宽泛的温度范围内具有良好的热传递性，并且还具有相当短的大气寿命，从而限制其全球变暖潜力。热稳定的氢氟烃可符合诸多此类需要。包括氢氟烃的溶剂体系可提供在大于约150°C的温度下长期使用期间不分解的材料。具有低毒性和低全球变暖潜力的热传递流体可(例如)在电子工业中用于热传递。在一个方面，提供一种需要热传递的设备，其包括器件和用于向或从该器件传递热量的机构，该机构包含由以下结构表示的热传递流体=H(C2F4) xCH20CF2CFH-Y-Rf，其中Y是单键或单个氧原子，并且x=l-3，其中当Y是单键时，则Rf选自CF3、C2F5和n-C3F7，其中当Y是单个氧原子时，则Rf是具有I到7个碳原子的直链的、支链的或环状的全氟脂族基团，其可以独立地含有一个或多个链中杂原子(如氮或氧)，并且其中该结构中碳原子的总数大于或等于9。在另一方面，提供一种组合物，其包括由以下结构表示的流体H (C2F4)xCH20CF2CFH-0_Rf，其中x=l_3，其中Rf是具有I到7个碳原子的直链的、支链的或环状的全氟脂族基团，其可以独立地含有一个或多个链中杂原子(如氮或氧)，并且其中该结构中的碳原子的总数大于或等于9。在又一方面，提供一种热传递的方法，其包括以下步骤提供器件和用于向或从该器件传递热量的机构；该机构包含由以下结构表示的热传递流体，H(C2F4) xCH20CF2CFH-Y-Rf，其中Y是单键或单个氧原子，并且x=l_3，其中当Y是单键时，则Rf选自CF3X2F5和n-C3F7，其中，当Y是单个氧原子时，则Rf是具有I到7个碳原子的直链的、支链的或环状的全氟脂族基团，其可以 独立地含有一个或多个链中杂原子(如氮或氧)，并且其中该结构中碳原子的总数大于或等于9 ;和使用该机构向或从该器件传递热量。在本公开中“链中杂原子”指在碳链中与碳原子键合以形成碳-杂原子-碳链的非碳原子(例如氧和氮);“器件”是指被加热、冷却、或维持在预定温度的对象或装置；“惰性”指在正常的使用条件下通常不具有化学反应性的化学组合物；“机构”是指部件或机械器具的系统；和“全氟”(例如，涉及基团或部分，如“全氟亚烷基”或“全氟烷基”或“全氟化碳”的情况)或“全氟化”是指完全氟化，以使得除非另外指明，否则不存在可由氟置换的键合碳的氢原子。所提供的氢氟醚提供热传递流体，其具有意外良好的热稳定性。它们还具有宽温度范围内的高比热容量、高介电强度、低电导率、化学惰性和良好环境特性。所提供的氢氟醚还可用作清洁溶剂、用于涂层沉积的溶剂、发泡添加剂和电池电解质溶剂的组分。上述
技术实现思路
并非旨在描述本专利技术的每种实施方式的每一个公开的实施例。下面的具体实施方式更具体地举例说明本专利技术的示例性实施例。具体实施例方式以下说明中，应当理解，其他实施方案是可以预期的并且可以在不脱离本专利技术的范围或精神的情况下完成。因此，以下的具体实施方式不应被理解成具有限制性意义。除非另外指明，否则本说明书和权利要求中使用的表示特征尺寸、数量和物理性能的所有数字在所有情况下均应该理解为是由术语“大约”来修饰的。因此，除非有相反的说明，否则上述说明书和所附权利要求书中列出的数值参数均是近似值，根据本领域的技术人员利用本文所公开的教导内容寻求获得的所需特性，这些近似值可以变化。使用端值表示的数值范围包括该范围内的所有数字(如，I至5包括1、1. 5、2、2. 75,3,3. 80、4、和5)以及该范围内的任何范围。某些氢氟醚已作为热传递流体被公开。示例性氢氟醚可见于2008年11月3日提交的名称为 “Methods of Making Fluorinated Ethers, Fluorinated Ethers and UsesThereof”的美国专利申请序列号12/263，661，以及美国专利公开号2007/0267464 (Vitcak等人)、2008/0139683 (Flynn 等人)、美国专利号 7，128，133 和 7，390，427 (Costello 等人)中。然而，需要这样一种热传递流体其是惰性的，具有高介电强度、低电导率、化学惰性、热稳定性、有效的热传递性，其在宽泛的温度范围内为液体，在宽泛的温度范围内具有良好的热传递性，并且还具有相当短的大气寿命，使得其全球变暖潜力相对低。在一些实施例中，提供一种需要热传递的设备。该设备包括器件和用于使用热传递流体向或从该器件传递热量的机构。示例性设备包括制冷系统、冷却系统、测试设备和加工设备。其他例子包括在用于测试半导体芯片的性能的自动测试设备中使用的测试头；用于在灰化器(asher)、步进器(stepper)、蚀刻器、PECVD工具中保持娃片的晶片夹具；恒温浴和热冲击测试浴。在其他实施例中，所提供的设备可包括离心式冷却器、家用冰箱/冷柜、汽车空调、冷藏运输车辆、热泵、超市食品冷却器、商用陈列柜、储存仓库制冷系统、地热加热系统、太阳能加热系统、有机Rankine循环器件、以及它们的组合。在某些实施例中，本专利技术包括器件。该器件本文定义为待冷却、加热或维持在选定温度的元件、工件、组件等。这种器件包括电子元件、机械元件和光学元件。本专利技术的器件的例子包括(但不限于)微处理器、用于制造半导体器件的晶片、功率控制半导体、配电开关、电力变压器、电路板、多芯片模块、封装和未封装的半导体器件、激光器、化学反应器、燃料电池和电化学电池。在一 些实施例中，器件可包括冷却器、加热器或它们的组合。在某些实施例中，本专利技术包括用于传递热量的机构。热是通过使热传递机构与器件热接触而设置来传递。当设置成与器件热接触时，热传递机构从该器件移除热量或向该器件提供热量，或将该器件维持在选定温度。热流的方向(从器件流出或流向器件)由器件和热传递机构之间的相对温差决定。热传递机构可以包括用于管理热传递流体的设施，包括(但不限于)泵、阀门、流体容载系统、压力控制系统、冷凝器、热交换器、热源、散热器、制冷系统、主动温度控制系统和被动温度控制系统。合适的热传递机构的例子包括(但不限于本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：理查德·M·弗林，迈克尔·G·科斯特洛，迈克尔·J·布林斯基，
申请(专利权)人：三M创新有限公司，
类型：发明
国别省市：