導熱基板制品的制作方法
【專利摘要】本發明公開了導熱制品，所述導熱制品包括聚合物層，所述聚合物層包含非織造聚合物材料。具體地，本發明公開了柔性導熱聚合物層，所述柔性導熱聚合物層包含環氧樹脂和嵌入所述環氧樹脂中的長股線聚合物非織造材料。聚合物非織造材料在約280℃下可以是熱穩定的。
【專利說明】導熱基板制品
【技術領域】
[0001] 本發明涉及導熱基板制品。具體地，它涉及電氣或電子制品中的導熱層。
【背景技術】
[0002] 各種電氣和電子應用需要除熱或者將熱傳遞離開特定設備或位置。導熱制品在此 類應用中是可用的。一種這樣的應用是用于發光二極管（LED)設備中的柔性印刷電路。柔 性印刷電路通常包括一側或兩側常常覆蓋導電層的聚合物層。LED可位于柔性印刷電路的 導電層或聚合物層上。消散并且去除由LED產生的熱是任何LED設備都存在的問題。
【發明內容】
[0003] 為了解決與諸如LED設備的各種設備相關聯的除熱問題，本發明的實施例提供薄 的結實的柔性聚合物層，該聚合物層可用于形成例如薄的結實的柔性印刷電路。薄的聚合 物層有助于使對熱傳遞例如熱從聚合物層一側上的LED傳遞到聚合物層相對側上的導熱 層的阻礙最小化。在至少一個實施例中，聚合物層包括導熱填料，該導熱填料進一步幫助通 過聚合物層的熱傳遞。
[0004] 在一些情況下，可希望具有導電并且導熱的薄的結實的柔性聚合物層。在至少一 個實施例中，聚合物層包括導電填料，該導電填料也可以是導熱的。
[0005] 在一些情況下，可希望具有可經受得住無鉛焊料流動工藝的聚合物層，該工藝可 使聚合物層經受大于約280°C的溫度，持續至少90秒。
[0006] 本發明的一個實施例的特征是包含柔性導熱聚合物層的制品，該柔性導熱聚合物 層包含環氧樹脂和嵌入環氧樹脂的長股線聚合物非織造材料。在至少一個實施例中，聚合 物非織造材料可在沒有熔融并且優選沒有改變任何特性的情況下耐受至少約280°C的溫度 持續至少90秒。
[0007] 本發明的至少一個實施例的優點是它具有約1Ω或更小的電阻。
[0008] 本發明的至少一個實施例的優點是它適于作為使電氣或電子部件接地以及消散 熱的裝置。
[0009] 本發明的至少一個實施例的優點是它適用于靜電放電消散。
[0010] 本發明的至少一個實施例的優點是它提供結實的柔性聚合物層，該聚合物層適用 于經受雙面銅圖案化蝕刻工藝的覆銅層壓結構。能夠同時蝕刻兩個銅層而不是一次蝕刻一 個銅層，使得能夠降低工藝成本。
[0011] 本發明的至少一個實施例的另一個優點是非織造材料的存在允許更薄的聚合物 層，因為非織造材料的強度使聚合物層能夠自支承，即使環氧樹脂涂層是薄的。
[0012] 在本專利申請中：
[0013] "自支承"是指這樣的材料膜、材料片或材料層，這種材料膜、材料片或材料層具有 足夠的結構完整性，使得其能夠在無需單獨的支承層的情況下被處理和/或經受標準制造 工藝；
[0014] "長股線非織造材料"是指其中股線的平均長度等于或大于約100 μ m的非織造材 料；
[0015] "高溫"是指具有大于約280°C、優選大于約300°C、更優選大于約320°C、并且最優 選大于約330°C的熔體溫度。
[0016] 從以下附圖、【具體實施方式】和權利要求中，本發明的其它特征和優點將顯而易見。
[0017] 附圖
[0018] 圖1至圖3為本發明的聚合物層（右側）和對比樣本（左側）的數字圖像，示出 了對被彎曲到180°的樣本的效應。
【具體實施方式】
[0019] 本發明的至少一個實施例提供了聚合物層，該聚合物層包含帶環氧樹脂涂層的非 織造聚合物材料，其中非織造材料基本上嵌入環氧樹脂中。本發明的聚合物層的實施例可 適用于多種電氣或電子應用中，其中希望具有柔性自支承的導熱（并且任選地導電）層。例 如，本發明的聚合物層的實施例可適用于一個金屬層或兩個金屬層（即兩側的）的柔性印 刷電路中。本發明的僅聚合物層的實施例和本發明的柔性印刷電路的實施例可適用于LED 設備以及其它應用中。
[0020] 為了產生帶環氧樹脂涂層的非織造聚合物材料，可將環氧樹脂組合物涂覆到非織 造材料上。合適的環氧樹脂組合物可由可熱固化的環氧樹脂制成。環氧樹脂組合物這個術 語將一般用來指未固化的組合物。示例性環氧樹脂組合物包括一種或多種芳族聚環氧化合 物以及一種或多種9,9_雙（氨基苯基）芴固化劑。合適的芳族聚環氧化合物包括多元酚的 聚縮水甘油醚和環氧樹脂，其可以商品名EPON 1001F和EPON 1050購自德克薩斯州休斯頓 的殼牌化學公司（Shell Chemical Company,Houston,Tex·)。其它合適的樹脂包括雙酚A的 二縮水甘油醚和酚醛環氧樹脂的共混物，例如基于樹脂的總重量計，75重量％至90重量％ 的EPON 1001F和25重量％至10重量％的EPON 1050F。用于環氧樹脂組合物的合適的固 化劑包括但不限于二（4-氨基苯基）砜和9,9-雙（氨基苯基）芴，如美國專利4, 684, 678 中所述。
[0021] 環氧樹脂可在將其應用至非織造材料時固化，但是也可保持非固化狀態。它可隨 后固化，例如當它被摻入到結構或設備中時。固化環氧樹脂通常將致使它附著到相鄰材料。
[0022] 在本發明的至少一個實施例中，用導熱粒子填塞聚合物層的環氧樹脂，以增加聚 合物層的熱導率。合適的導熱粒子包括但不限于氧化鋁、氮化鋁、氫氧化鋁和氮化硼。在至 少一個實施例中，導熱粒子具有大于l〇W/m · K的熱導率。
[0023] 添加到環氧樹脂的導熱粒子的類型和量將影響所得的聚合物層的熱導率。在一些 實施例中，本發明的至少一些實施例的聚合物材料的熱導率為大于約0. 5W/m · K，優選大于 約I. OW/m · K，更優選大于約I. 3W/m · K，并且最優選大于約I. 6W/m · K。
[0024] 在本發明的至少一個實施例中，用導電粒子填塞該層的環氧樹脂以提供電導率。 在大多數情況下，導電粒子也是導熱的并且將增加該層的熱導率。合適的導電粒子的非限 制性實例包括但不限于：各種類型的碳，諸如碳粒子，例如炭黑、碳納米管、石墨烯等等；金 屬和金屬粉末，諸如銅、鋁、金、銀、鉻、鈀、鎳以及它們的合金；具有導電涂層的絕緣粒子，諸 如帶金屬（或金屬合金）涂層的玻璃珠，例如帶銀涂層的玻璃珠等等。在本發明的至少一 個實施例中，用導熱粒子和導電粒子兩者填塞聚合物層的環氧樹脂。
[0025] 添加到環氧樹脂的導電粒子的類型和量將影響所得的聚合物層的電導率和電阻。 在一些實施例中，例如具有帶銀涂層的玻璃珠的那些，電阻為1Ω或更小。這些實施例可良 好地適用于其中需要高度導電材料的應用。在一些實施例中，例如具有碳粒子的那些，電阻 為約100Ω或更小。這些實施例可良好地適用于其中不期望高度導電材料的應用。例如， 載有電子部件的基板優選具有一定量的導電性，以便消散靜電導電電荷，但所具有的導電 性不足以使電荷傳輸至電子設備。
[0026] 在本發明的至少一個實施例中，導熱和/或導電粒子占環氧樹脂的最高至約75重 量％。粒子的形狀（這可影響粒子在處理期間的流動能力）和密度影響任何指定實施例的 優選重量％。
[0027] 粒子可以為任何形狀，并且可以是規則或不規則形狀的。示例性形狀包括球形、 小板形、立方體形、針狀、扁圓形、扁球體形、棱錐形、棱柱形、片狀、桿狀、板狀、纖維狀、薄片 形、須狀以及它們的混合物。合適的粒度，例如直徑或最大尺寸（即，任何特定形狀的最大 尺寸，例如長度、寬度、厚度），可具有約IOOnm至約500nm的下限范圍和約2微米（μ m)至 約20μπι的上限范圍。在至少一個實施例中，球形粒子具有約0. 5μπι至約3μπι的直徑。在 至少一個實施例中，球形粒子具有在約〇. 5μηι至約3μηι的范圍內的平均直徑。在至少一 個實施例中，粒子具有約〇. 5μπι至約20μπι的最大尺寸。在至少一些實施例中，優選具有 一定范圍的粒度，因為與僅使用較大尺寸的粒子時相比，這樣可添加更多粒子。通常，粒子 具有允許至少兩至三個粒子在聚合物層厚度內垂直堆疊的尺寸。
[0028] -般來講，已知的是，為了實現具有高熱導率的基于樹脂的層，可能需要高填塞水 平的導熱粒子。然而，這可使得基于樹脂的材料非常易碎。如果它是易碎的，那么基于樹脂 的層不能承受作為自支承層被加工。例如，對于兩金屬層結構，如果基于樹脂的層是易碎 的并且兩個金屬層均待圖案化蝕刻，那么一次僅蝕刻一個層以使得基于樹脂的層總是支承 在至少一側上是必要的。例如，在蝕刻第一金屬層后，將支承層應用到經過蝕刻的金屬層上 方，然后蝕刻另一個金屬層。
[0029] 本發明的實施例通過將聚合物非織造材料添加至基于樹脂的層改善了所得的層 的強度，從而克服了脆性問題。本發明的至少一個實施例提供了柔性并且穩固的聚合物層。 即使非織造材料和環氧樹脂各自通過自身不是自支承的，但是當組合時它們可產生自支承 層。圖1至圖3中示出了相比于帶環氧樹脂涂層的玻璃纖維聚合物層的本發明的至少一些 實施例的強度和柔性。圖1并排示出了對比性帶環氧樹脂涂層的玻璃材料（左側）和本 發明的帶環氧樹脂涂層的非織造材料（右側）的實例。如圖2所示，將兩個樣本都折疊至 180°的角度。如圖3中可以看出，當展開樣本時，本發明的帶環氧樹脂涂層的非織造材料 保持完整，而對比性帶環氧樹脂涂層的玻璃材料已沿著折疊線開裂。在本發明的至少一個 實施例中，如果需要，這種強度和柔性允許同時蝕刻聚合物層兩側上的金屬層。這使得更快 和更有效的制造工藝成為可能。
[0030] 合適的非織造材料可由能夠成型為長股線非織造材料的任何材料制成。在一些實 施例中，優選可成型為長股線的高溫非織造材料的材料。此類材料包括但不限于液晶聚合 物（LCP)，其可形成高溫非織造材料。合適的非織造材料還可用耐較低溫度的材料制成，或 通過將LCP與耐較低溫度的材料組合制成。此類材料包括尼龍、聚酯、聚苯乙烯、聚丙烯腈、 聚丙烯、聚偏二氟乙烯（PVDF)和雜化材料，諸如聚（醚砜）-聚偏二氟乙烯（PES-PVDF)、聚 醚酰亞胺-聚偏二氟乙烯（PEI-PVDF)、聚丙烯腈-聚偏二氟乙烯（PAN-PVDF)、乙烯二氟氯 乙烯（ECTFE)、以及它們的組合。在一些實施例中，這些耐較低溫度的材料可以以最高至約 20重量％至約25重量％的量與LCP混合。非織造材料可具有任何合適的長股線形式，諸如 但不限于熔噴非織造材料、紡粘非織造材料和靜電紡絲非織造材料。可向非織造材料的前 體材料中添加各種添加劑，以影響非織造材料的某些特性，例如電性能、機械性能、化學性 能和熱性能。
[0031] 在一些實施例中，用于制造非織造材料的前體材料可包含交聯劑，使得非織造材 料中的纖維可在非織造材料形成后被交聯。合適的交聯劑可為熱交聯劑、電子束交聯劑和 UV交聯劑,并且包括但不限于氰尿酸三烯丙酯（triallylcyanurate)和異氰尿酸三烯丙酯 (triallylisocyanurate)。交聯劑可以任何合適的量通常為約2重量％至約3重量％添加。 交聯非織造材料可改善諸如熱穩定性、耐溶劑性和耐久性的性能。
[0032] 雖然非織造材料本身可具有低熱導率，但是因為它具有開口，這些開口允許聚合 物層的環氧樹脂材料（其可填塞有可導熱和/或導電的傳導粒子）形成從聚合物層的一個 表面至另一個表面的連續路徑，所以在至少一些實施例中，與不具有非織造材料的環氧樹 脂相比，該非織造材料并不降低聚合物層的熱導率。此外，代替或除了用導電粒子填塞環氧 樹脂之外，在本發明的一些實施例中，非織造材料中的纖維還可填塞有導電粒子，即，導電 粒子嵌入非織造材料的纖維中，以增加聚合物層的導電性。可將粒子填塞在用于形成非織 造纖維的熔融材料中，但是這并不是優選的，因為這可能產生弱纖維。在非織造材料形成 后，例如通過溶劑涂覆、粉末涂覆或濺射涂覆來施加粒子。合適的導電粒子包括以上所述的 相同粒子，這些粒子可被添加至環氧樹脂組合物。可使用適于提供聚合物層的期望特性的 量的導電粒子來填塞非織造材料。在至少一個實施例中，以最高至用于形成非織造材料的 前體材料的約30重量％的量填塞粒子。
[0033] 可向用于形成非織造材料的前體材料中添加其它材料，以改變其它性能。例如，可 添加二氧化硅來改變非織造材料的機械性能。
[0034] 優選的是，非織造材料是薄的，例如小于約50 μ m厚。在至少一個實施例中，非織 造材料為等于或小于約30 μ m厚。在至少一個實施例中，非織造材料為等于或小于約20 μ m 厚。在一些實施例中，非織造材料為約ΙΟμπι至約20μπι厚。在本發明的至少一個實施例 中，非織造材料具有小于約7g/m 2的密度。在本發明的至少一個實施例中，非織造材料具有 小于約3g/m2的密度。在本發明的至少一個實施例中，非織造材料在至少一個方向上例如 沿材料的長度或寬度具有ION或更高的拉伸強度。
[0035] 為了提供更薄的非織造材料，非織造材料可被蝕刻。例如，可通過使用諸如美國專 利No. 7, 348, 045中所述的強堿性蝕刻溶液以與LCP膜類似的方式對LCP非織造材料進行 蝕刻。強堿性蝕刻溶液包含堿金屬鹽和任選地增溶劑。單獨的堿金屬鹽溶液可用作聚酰亞 胺的蝕刻溶液，但是當蝕刻諸如LCP的材料時蝕刻速率低。然而，當增溶劑與堿金屬鹽蝕 刻劑結合時，其可用于有效地蝕刻在聚合物主鏈中具有羧酸酯單元的聚酰亞胺共聚合物和 LCP。
[0036] 適用于蝕刻溶液中的水溶性鹽包括例如氫氧化鉀（KOH)、氫氧化鈉（NaOH)、取代 的氫氧化銨諸如四甲基氫氧化銨和氫氧化銨、或它們的混合物。可用的堿性蝕刻溶液包含 堿金屬鹽的水溶液，所述堿金屬鹽包括堿金屬氫氧化物，尤其是氫氧化鉀，以及它們與胺的 混合物，如美國專利No. 6, 611，046B1和No. 6, 403, 211B1中所述。蝕刻溶液的可用濃度根據 待蝕刻膜的厚度而變。用于蝕刻LCP的合適的鹽的典型可用濃度范圍具有約30重量％至 40重量％的下限范圍和約50重量％至約55重量％的上限范圍。合適的增溶劑的典型可用 濃度具有約10重量％至約15重量％的下限范圍和約30重量％至約35重量％的上限范圍。 對于產生強堿性溶液，KOH與增溶劑一起使用是優選的，因為包含KOH的蝕刻溶液具有較高 的蝕刻速率。在蝕刻期間，蝕刻溶液的溫度通常為約50°C (122° F)至約120°C (248° F)， 優選地為約 70°C (160° F)至約 95°C (200° F)。
[0037] 通常，蝕刻溶液中的增溶劑為胺化合物，優選地為鏈烷醇胺。用于根據本發明的蝕 刻溶液的增溶劑可選自：胺，包括乙二胺、丙二胺、乙胺、甲基乙胺；以及鏈烷醇胺，諸如乙 醇胺、二乙醇胺、丙醇胺等等。包含胺增溶劑的蝕刻溶液在以上提及的百分比范圍內可最有 效地工作。這使人想到，可能存在用于蝕刻液晶聚合物時起作用的雙重機制，即，胺在水溶 液中堿金屬鹽的有限濃度范圍內最有效地起到用于液晶聚合物的增溶劑的作用。
[0038] 在至少一個實施例中，通過使用納米纖維形成非織造材料來將非織造材料制得較 薄，即非織造材料中的纖維具有在納米范圍內的直徑，即，小于一微米，并且通常為約20納 米至約500納米。納米纖維非織造材料可使用與形成其它非織造材料所用材料相同的材料 制成。在至少一個實施例中，由于其如此小，與具有較大直徑纖維的相同厚度的非織造材料 相比之下，使用納米纖維的步驟允許具有多層纖維的薄的非織造材料。在一些實施例中，納 米纖維可提供更均勻和/或更密集的纖維基質。納米纖維和納米纖維非織造材料可通過任 何合適的方法制成，通常為靜電紡絲法。納米纖維、納米纖維網或材料和靜電紡絲更詳細地 描述于以下文獻中："聚合物納米纖維和納米纖維網：一類新的非織造布"，Timothy Grafe 等人，發表于INTC 2002 :國際非織造技術會議（INDA-TAPPI聯合會議），喬治亞州亞特蘭 大，2002 年 9 月 24-26 日（"Polymeric Nanofibers and Nanofiber Webs :A New Class of Nonwovens,''Timothy Grafe,et al. ,presented at INTC 2002 ：International Nonwovens Technical Conference (Joint INDA-TAPPI Conference), Atlanta, Georgia, September 24-26,2002)〇
[0039] -種用于制造本發明的制品的方法包括首先提供合適的非織造材料并且用環氧 樹脂組合物涂覆該材料，使得非織造材料嵌入固化的環氧樹脂材料中。環氧樹脂層可為足 夠薄的，使得非織造材料的部分暴露在固化的環氧樹脂組合物的表面處，但是在本發明的 至少一些實施例中，環氧樹脂組合物完全覆蓋非織造材料。希望使環氧樹脂組合物填充非 織造材料內的所有孔和空隙。因此，通常優選的是，提供組合物的相對精確的施加，諸如使 用狹縫模，將組合物保持在合適的粘度下，控制線速度和干燥速度并且使用軋輥或其它裝 置將環氧樹脂組合物壓制到非織造材料的孔中。所得的制品優選地為自支承片材。環氧樹 脂在其施加后可部分或完全固化。使用這種方法，只要帶環氧樹脂涂層的非織造材料是自 支承的，非織造材料/層就不需要獨立地為自支承的。非織造材料可在片材或膜上形成，或 由片材或膜支承，然后用環氧樹脂材料涂覆。
[0040] 形成自支承的帶環氧樹脂涂層的非織造聚合物材料之后，可使用卷對卷處理通過 以層合工藝在第一金屬層與第二金屬層之間進料帶環氧樹脂涂層的非織造材料來制備本 發明的覆金屬制品。金屬層可或可不單獨地涂覆有環氧樹脂。然后可在足以固化環氧樹脂 組合物的時間和溫度下加熱所得的層合體。
[0041] 另一種用于制造本發明的覆金屬制品的方法包括提供第一金屬層和第二金屬層， 每個金屬層具有兩個反向的主表面。金屬層可為任何合適的材料，諸如銅或鋁。然后可將 環氧樹脂組合物涂覆到金屬層中的每一個的第一主表面上。然后可將兩個金屬層層壓在一 起，其中它們的帶環氧樹脂涂層側面向彼此并且在金屬層的帶環氧樹脂涂層的主表面之間 具有非織造層。如果以卷對卷處理來進行這種制造方法，那么非織造層通常需要在起初為 自支承的，以使它耐受在層壓過程期間施加的張力。由于層被層壓在一起，環氧樹脂填充非 織造材料中的孔，使得環氧樹脂和非織造材料基本上形成單層。可控制涂覆在金屬層表面 上的環氧樹脂的量、層壓壓力以及非織造材料的厚度，使得非織造材料接觸或不接觸金屬 層之一或二者的第一主表面。然后可在足以固化環氧樹脂組合物的時間和溫度下加熱所得 的層合體。
[0042] 在制造覆金屬制品時，如果金屬在與環氧樹脂組合物接觸時足夠軟或在層壓和/ 或固化期間變得柔軟，那么可增強聚合物層與金屬層的粘附性；即，金屬薄片在它接觸環氧 樹脂組合物之前被退火或在后續處理期間變成經過退火的。退火可通過在涂覆步驟之前加 熱金屬層來實現，或者如果金屬退火溫度處于或低于環氧樹脂組合物的固化溫度，那么可 由于固化或干燥步驟而實現退火。優選使用所具有的退火溫度低于發生固化時的溫度的金 屬層。退火條件將根椐所用金屬層而不同。通常，就銅而言，在所述工藝中的這些階段中的 任一階段，使用IOg負載，金屬層獲得小于約75kg/mm 2的維氏硬度。銅達到此硬度的典型 溫度范圍為約l〇〇°C至約180°C，更典型地為約120°C至約160°C。
[0043] 在至少一個實施例中，可僅包含帶環氧樹脂涂層的非織造聚合物層的最終制品的 厚度為小于約50μηι。在至少一個實施例中，厚度為小于約30μηι。在至少一個實施例中， 厚度為小于約20μηι。在至少一個實施例中，厚度為約15μηι至約80μηι。在至少一個實施 例中，厚度為約15 μ m至約60 μ m。在至少一個實施例中，厚度為約15 μ m至約35 μ m。
[0044] 在至少個實施例中，最終制品的厚度為小于約50 μ m，該最終制品可在兩個導電 層之間包括帶環氧樹脂涂層的非織造聚合物層。在至少一個實施例中，厚度為約15μπι至 約80 μ m。在至少一個實施例中，厚度為約15 μ m至約60 μ m。在至少一個實施例中，厚度 為約15 μ m至約35 μ m。
[0045] 盡管本發明的覆金屬制品可按其制成的原樣起作用，但是該制品也可被圖案化， 例如以形成分立的島狀物，或者移除一些區域的材料，例如以為LED提供接觸焊盤。可采用 本領域已知的任何合適的圖案形成技術。圖案化的制品可被用作電路制品本身或用作電路 制品中的部件。術語"導電跡線"是指設計用于載流的導電材料的條帶或圖案。用于導電 跡線的合適的材料包括銅、鋁、錫、焊料、銀糊劑、金以及它們的組合。
[0046] 本發明的覆金屬制品的實施例還可包括一個或多個另外的層，例如熱界面材料 (TIM)或散熱片。TIM可包含粘合劑，該粘合劑將諸如銅或鋁箔或剛性基板的散熱片附接到 制品。
[0047] 本發明的制品的實施例可包括附加層，以將其準備用于印刷電路板（PCB)或柔性 電路中。所述附加層可為剛性或柔性的。示例性剛性層包括玻璃纖維/環氧樹脂復合材料 (可以商品名PCL-FR-226購自新罕布什爾州富蘭克林的寶利德公司（Polyclad，Franklin， Ν. Η.))、陶瓷、金屬或它們的組合。示例性柔性層包括環氧樹脂膜諸如聚酰亞胺或聚酯、金 屬箔、或它們的組合。聚酰亞胺可以商品名KAPTON購自杜邦公司（DuPont),聚酯可以商品 名SC0TCHPAR購自明尼蘇達州圣保羅的3M公司（3M Company，St. Paul，Minn.)。這些附加 層也可包含位于層頂部上或嵌入層內的導電跡線。
[0048] 本發明的實施例還包括電氣設備，該電氣設備包括本發明的制品，在PCB的電路 或柔性電路中起作用。示例性電氣設備包括蜂窩電話、電話、傳真機、計算機、打印機、傳呼 機以及本領域技術人員所認知的其它設備。
[0049] 本發明的實施例還包括組件，在該組件中，本發明的未固化制品被放置在諸如金 屬框架的結構與諸如電子設備的設備之間，并且隨后固化，以同時將該設備附著到該結構 并且為該設備提供接地路徑。
[0050] 實M
[0051] 以下實例說明了本發明，但這些實例中列舉的特定材料及其用量以及其它條件和 細節不應當解釋為是對本發明的不當限制。
[0052] 材料
[0053] ?環氧樹脂：EPON 1001F ;ΕΡ0Ν 1050,德克薩斯州休斯頓的殼牌化學公司（Shell Chemical Company, Houston,Texas)
[0054] · 4-氨基苯基砜（DDS) :97%純度，西格瑪奧德里奇公司（Sigma-Aldrich)
[0055] ?氮化錯（AlN):粒度：1 μ m，德山美國公司（Tokuyama America, Inc.)
[0056] ?氮化硼〇N):粒度：1 μ m，西格瑪奧德里奇公司（Sigma-Aldrich)
[0057] ?溶劑：甲基乙基酮（MEK)
[0058] · LCP (液晶聚合物）非織造材料：MBBK6CZS0,基重：6g/m2 (gsm)，可樂麗美國公司 (Kuraray America, Inc.)
[0059] ?玻璃纖維非織造材料：基重：4. 5g/m2 (gsm)，紐約州紐堡的TFP公司（Technical Fibre Products, Newburgh, NY)
[0060] ?芳族聚酰胺-PET (聚對苯二甲酸乙二酯）非織造材料：基重：12g/m2 (gsm)，明尼 蘇達州圣保羅的 3M公司電氣市場部（Electrical MarketsDivision，3M Company，St. Paul， MN)
[0061] ?銅箔：35 μ m厚（Ioz)電沉積的(；ED)銅箔，南卡羅來納州卡姆登的橡木三井公司 (Oak Mitsui, Camden, SC)
[0062] ·ΡΕΤ (聚對苯二甲酸乙二酯）襯片：厚度：25. 4 μ m(l密耳），南卡羅來納州格里爾 的三菱聚酯薄膜公司（Mitsubishi Polyester Film，Greer，SC)
[0063] ?炭黑：ENSAC0 250G導電性碳黑粉末，瑞士博迪奧的特密高有限公司（I1MCAL Ltd. , Bodio, Switzerland)
[0064] ?帶銀涂層的玻璃珠：TP12S16 (12 μ m直徑）（開發階段產品），賓夕法尼亞州馬爾 文的波特工業有限責任公司（Potters Industries LLC，Malvern，PA)
[0065] ?分散劑：S0LSPERSE 76500,50%活性聚合物分散劑的乙酸正丁酯溶液，英國曼切 斯特布萊克利的路博潤有限公司（Lubrizol Ltd. ,Blackley, Manchester, UK)
[0066] 設各
[0067] ?混合：SpeedMixer DAC 150FVZ，南卡羅來納州蘭德隆的夫拉克泰克公司 (FlackTek, Inc. , Landrum, SC)
[0068] ?層壓：標準軋輥層壓機
[0069] ?固化：標準烘箱
[0070] ?熱導率測試：改進的ASTM D5470-06熱流量計：用六個均勻間隔開的熱電偶測量 直徑為2英寸并且長度為約3英寸的熱儀表棒和冷儀表棒，這些熱電偶中的第一個遠離棒 之間的界面5. 0_。這些棒由黃銅構造，具有130W/m· K的基準熱導率。儀表棒的接觸操 作面的平行度為在約5 μ m內，并且測試期間樣本上的力為約120N。在測試期間，通過具有 2 μ m的標稱精度的數字位移轉導物測量樣本的厚度。
[0071] ?電阻測試：具有LD3測試固定裝置和電纜的QuadTech 7600Plus LCR儀表， 馬薩諸塞州馬爾伯勒的闊德泰科公司（QuadTech，Inc.，Marlborough，MA)，測量范圍為 000· ΟΟΟΙι?Ω 至 99. 99999ΜΩ。
[0072] 熱導率測試
[0073] 在測試每個樣本之前，將儀表棒放置成與界面流體（水）接觸以消除熱接觸電阻。 當儀表棒達到平衡時，將數字位移轉導物歸零，并且將樣本放置在打開的儀表棒之間。將 少量的界面流體放置在樣本的每個側面上以消除熱接觸電阻。閉合儀表棒并且施加法向 力。在整個測試持續時間期間，通常為約30分鐘，對通過儀表棒的熱流和樣本的厚度進行 測量。通常在約10分鐘內達到平衡。
[0074] 使用下式，由樣本厚度（L)、儀表棒的熱導率（k_)、儀表棒中的溫度梯度（dT/dx) 以及樣本上的外推溫差（T u-T1)計算每個樣本的熱導率
[0075]
【權利要求】
1. 一種制品，包括： 柔性導熱聚合物層，所述柔性導熱聚合物層包含環氧樹脂和嵌入所述環氧樹脂中的長 股線聚合物非織造材料。
2. 根據權利要求1所述的制品，其中所述聚合物非織造材料在約280°C下是熱穩定的。
3. 根據權利要求1所述的制品，所述制品是獨立式的。
4. 根據權利要求1所述的制品，所述制品具有小于約50 y m的厚度。
5. 根據權利要求1所述的制品，所述制品具有約15 y m至約35 y m的厚度。
6. 根據權利要求1所述的制品，其中所述環氧樹脂填塞有導熱粒子和導電粒子之一或 二者。
7. 根據權利要求6所述的制品，其中所述導熱粒子具有大于10W/m ? K的熱導率。
8. 根據權利要求6所述的制品，其中所述粒子具有約0. 5 y m至約20 y m的最大尺寸。
9. 根據權利要求6所述的制品，其中所述粒子占所述環氧樹脂組分的最高至約75重 量％。
10. 根據權利要求1所述的制品，其中所述非織造材料為等于或小于約50i!m厚。
11. 根據權利要求1所述的制品，其中所述非織造材料為等于或小于約30 厚。
12. 根據權利要求1所述的制品，其中所述非織造材料為等于或小于約20 厚。
13. 根據權利要求1所述的制品，其中所述非織造材料為約10微米至約20微米厚。
14. 根據權利要求1所述的制品，其中所述非織造材料選自熔噴非織造材料、紡粘非織 造材料和靜電紡絲非織造材料。
15. 根據權利要求1所述的制品，其中所述非織造材料具有小于約7g/m2的密度。
16. 根據權利要求1所述的制品，其中所述非織造材料具有小于約3g/m2的密度。
17. 根據權利要求1所述的制品，還包括位于所述聚合物層的一側或兩側上的導電層。
18. 根據權利要求17所述的制品，其中所述導電層選自銅、鋁以及它們的合金。
19. 根據權利要求1所述的制品，其中所述非織造材料在一個方向上具有10N或更大的 拉伸強度。
20. 根據權利要求1所述的制品，所述制品能夠被折疊至180°并且展開而不開裂。
【文檔編號】H01L33/64GK104396356SQ201380034018
【公開日】2015年3月4日 申請日期:2013年3月7日 優先權日:2012年6月28日
【發明者】楊瑞, 羅慧, 卡爾·E·菲舍爾 申請人:3M創新有限公司