用于热量管理应用的增强压敏粘合剂制造技术

本发明专利技术涉及一种增强压敏粘合剂膜，其包含：分散在丙烯酸类聚合物基质中的填料。该填料的平均粒径小于压敏粘合剂层的厚度，并且所述填料选自石墨、氮化硼、氧化铝和氧化锌。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本文提供了一种用于热量管理应用的增强压敏粘合剂膜。
技术介绍
众所周知，热量管理材料可用于耗散设备内电子元件产生的热量。已知常规压敏粘合剂(PSA)如丙烯酸类PSA可提供将散热材料与电子元件连接的手段。然而，由于丙烯酸类基质内部的热传导不佳，通常避免使用丙烯酸类PSA。虽然导热性PSA可商购获得，但其通常具有75μm～150μm的厚度，以便填充任何表面孔隙或胶层之间的间隙。这种导热性PSA并不适合于越来越小的电子设备，所述电子设备具有有限的空间并要求改善的热量管理解决方案。同样，电子设备的热量解决方案已经避免了具有常规PSA的层合散热材料。尽管一些PSA对于越来越小的电子设备而言是导电性的，但是这些材料对于热量管理而言并非最佳设计。例如，市售可得的导电PSA膜通常未经高度填充，并且填料颗粒跨越了膜的厚度。尽管这种导电PSA被设计为使z方向的导电性最大，但是这种PSA对于热量管理而言并非最佳。石墨散热材料提供了具有高导热率的薄的、柔性的轻质膜以与PSA一同使用。热量改善的大量关注集中于开发难以制造的、昂贵的且局限于某些散热材料的独特的新型散热膜。其它热量解决方案集中于软件和重新设计设备。本领域对克服电子设备中用于热量管理的PSA的缺陷和局限存在需求。本专利技术满足了这一需求。
技术实现思路
本专利技术的一个方面涉及压敏粘合剂膜，其包含分散在丙烯酸类聚合物基质中的填料，并且所述填料的平均粒径小于压敏粘合剂膜的厚度。所述填料选自石墨、氮化硼、氧化铝和氧化锌。在PSA膜的一个实施方案中，PSA膜的厚度小于15μm且填料占PSA膜的5～95重量％。在另一实施方案中，PSA膜的厚度小于10μm且填料占该膜的10～80重量％。在另一实施方案中，填料是石墨且PSA膜的热导率为1～3W/mK。在另一方面中，本专利技术涉及一种散热层合物，其包含两个以上散热层以及设置在所述散热层之间的PSA膜。PSA膜包含分散在丙烯酸类聚合物基质中的填料。填料的平均粒径小于该膜的厚度，并且填料选自石墨、氮化硼、氧化铝和氧化锌。在层合物的一个实施方案中，PSA膜的厚度小于15μm且填料占PSA层的5～95重量％。在层合物的另一实施方案中，膜的厚度小于10μm且填料占膜的10～80重量％。在层合物的又一实施方案中，填料是石墨且PSA膜的热导率为1～3W/mK。在层合物的另一实施方案中，散热层选自合成石墨、天然石墨、铝和铜箔。在层合物的又一实施方案中，散热层包含厚度为5～25μm的合成石墨。本专利技术的另一方面包括一种制造压敏粘合剂膜的方法，该方法包括：提供剥离衬垫(releaseliner)；以及将压敏粘合剂膜设置在所述剥离衬垫上。PSA膜包含分散在丙烯酸类聚合物基质中的填料，所述填料的平均粒径小于膜的厚度，并且其中所述填料选自石墨、氮化硼、氧化铝和氧化锌。在一具体实施方案中，膜的厚度小于15μm且填料占膜的5～95重量％。本专利技术的另一方面涉及一种电子制品，其包含散热材料、电子元件和压敏粘合剂(PSA)膜。PSA膜被设置在散热材料和电子元件之间。PSA膜包含分散在丙烯酸类聚合物基质中的填料，并且所述填料的平均粒径小于PSA膜的厚度。填料选自石墨、氮化硼、氧化铝和氧化锌。在电子制品的又一实施方案中，散热材料选自合成石墨、天然石墨、铝和铜箔。在电子制品的另一实施方案中，散热材料包含厚度为5～25μm的合成石墨。在电子制品的又一实施方案中，电子元件是发热元件，其选自集成微芯片、微处理器、晶体管、二极管、继电器、电阻器、变压器、放大器、EMI屏蔽物(EMIshield)和电容器；并且其中所述电子元件的工作温度为15～100℃。在另一方面中，本专利技术涉及一种电子制品，其包括含有至少一个基材的壳体。该基材邻近(proximalto)至少一个发热电子元件。PSA膜被设置在所述基材上。PSA膜包含分散在丙烯酸类聚合物基质中的填料。该填料的平均粒径小于PSA膜的厚度，并且填料选自石墨、氮化硼、氧化铝和氧化锌。在电子制品的一个实施方案中，PSA膜的厚度小于15μm且填料占该膜的5～95重量％。在电子制品的另一实施方案中，该膜的厚度小于10μm且填料占该膜的10～80重量％。在又一实施方案中，填料是石墨且该膜的热导率为1～3W/mK。在另一实施方案中，电子制品还包含与该膜接触设置的散热材料，并且所述散热材料选自合成石墨、天然石墨、铝和铜箔。在又一实施方案中，电子制品还包含与PSA膜接触设置的散热材料，并且所述散热材料包含厚度为5～25μm的合成石墨。在另一实施方案中，电子元件选自集成微芯片、微处理器、晶体管、二极管、继电器、电阻器、变压器、放大器、EMI屏蔽物和电容器，并且所述电子元件的工作温度为15～100℃。具体实施方式如上所述，本文提供了一种增强压敏粘合剂(PSA)膜。PSA膜包含分散在丙烯酸类聚合物基质中的填料，并且所述填料的平均粒径小于PSA膜的厚度。在一个实施方案中，PSA膜被设置在散热材料和电子元件之间。本文还提供了一种电子制品，其包括含有至少一个基材的壳体。基材邻近至少一个发热电子元件，并且PSA膜被设置在所述基材上。PSA膜包含分散在丙烯酸类聚合物基质中的填料。填料的平均粒径小于PSA膜的厚度。在又一方面中，本专利技术涉及一种散热层合物，其包含两个以上散热层以及设置在所述散热层之间的PSA膜。PSA膜包含分散在丙烯酸类聚合物基质中的填料。填料的平均粒径小于该膜的厚度。PSA膜组合物包含分散在PSA基质中的填料。填料可以具有导热性和导电性。或者，其可以具有导热性和电绝缘性。导热性填料可以包含金属填料、无机填料或其组合。金属填料包括金属颗粒、和颗粒表面上具有层的金属颗粒。这些层可以例如是颗粒表面上的金属氮化物层或金属氧化物层。合适的金属颗粒例如可为选自铝、铜、金、镍、锡、银及其组合的金属的颗粒。合适的金属填料例如还可为其表面上具有层的以上所列金属的颗粒，所述层选自氮化铝、氧化铝、氮化硼、氧化锌、氧化镁、氧化铜、氧化镍、氧化银及其组合。例如，金属填料可以包含其表面上具有氧化铝层的铝颗粒。无机填料例如可为：金属氧化物，如氧化铝、氧化铍、氧化镁和氧化锌；氮化物，如氮化铝和氮化硼；金刚石、天然石墨、合成石墨、石墨烯(graphene)、炭黑、碳纤维、碳纳米管、石墨纤维、金刚石粉末、氮化硼纳米管，以及它们的组合。导热性填料颗粒的形状不受特别限制；然而，圆形或球形颗粒可以防止在组合物中导热性填料的填充量较高时粘度增大至不想要的水平。导热性填料的平均粒径取决于各种因素，包括：针对PSA选择的导热性填料的类型和添加至可固化组合物中的精确量，以及电子元件和/或散热材料(其中将使用所述组合物的固化产物)之间的PSA的胶层厚度。填料的平均粒径可以小于压敏粘合剂层的厚度。在一个实施方案中，填料分散在厚度小于15μm的PSA膜中，并且填料的平均粒径小于PSA膜的厚度。在另一实施方案中，填料分散在厚度小于10μm的PSA膜中，并且填料的平均粒径小于PSA膜的厚度。导热性填料可以是单一导热性填料或至少一种性质(如填料的颗粒形状、平均粒径、粒径分布和类型)不同的两种以上导热性填料的组合。在一个实施方案中，金属颗粒和无机颗粒的组合可以提供较高的热导率。在一个实施方案中，可以使用具有不同本文档来自技高网...

【技术保护点】
压敏粘合剂膜，其包含：分散在丙烯酸类聚合物基质中的填料，所述填料的平均粒径小于压敏粘合剂膜的厚度，其中所述填料选自石墨、氮化硼、氧化铝和氧化锌。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.05.27 US 62/003,2291.压敏粘合剂膜，其包含：分散在丙烯酸类聚合物基质中的填料，所述填料的平均粒径小于压敏粘合剂膜的厚度，其中所述填料选自石墨、氮化硼、氧化铝和氧化锌。2.如权利要求1所述的压敏粘合剂膜，其中，所述膜的厚度小于15μm且所述填料占膜的5～95重量％。3.如权利要求1所述的压敏粘合剂膜，其中，所述膜的厚度小于10μm且所述填料占膜的10～80重量％。4.如权利要求1所述的压敏粘合剂膜，其中，所述填料是石墨且所述膜的热导率为1～3W/mK。5.散热层合物，其包含：两个以上散热层，和设置在所述散热层之间的压敏粘合剂膜；其中所述膜包含：分散在丙烯酸类聚合物基质中的填料，所述填料的平均粒径小于所述膜的厚度，并且其中所述填料选自石墨、氮化硼、氧化铝和氧化锌。6.如权利要求5所述的散热层合物，其中，所述膜的厚度小于15μm且所述填料占膜的5～95重量％。7.如权利要求5所述的散热层合物，其中，所述膜的厚度小于10μm且所述填料占膜的10～80重量％。8.如权利要求5所述的散热层合物，其中，所述填料是石墨且所述膜的热导率为1～3W/mK。9.如权利要求5所述的散热层合物，其中，所述散热层选自合成石墨、天然石墨、铝和铜箔。10.如权利要求5所述的散热层合物，其中，所述散热层包含厚度为5～25μm的合成石墨。11.制造压敏粘合剂膜的方...

【专利技术属性】
技术研发人员：S·T·阿伦，曹新培，
申请(专利权)人：汉高知识产权控股有限责任公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE