耐高温传导性热固型树脂组合物制造技术

本发明专利技术提供耐高温传导性热固型树脂组合物。物。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】耐高温传导性热固型树脂组合物


[0001]本专利技术提供耐高温传导性热固型树脂组合物。

技术介绍

[0002]固化之后具有高温稳定性的树脂为多种商业应用所需。例如，静电储存能量的介电材料普遍存在于先进电子及电功率系统中。与其陶瓷对应物相比，聚合物介电质具有较高击穿强度及较大可靠性，其为可缩放的、轻质的且可经成形为错综复杂的组态。因此，其为许多功率电子、功率调节及脉冲功率应用的理想选择。然而，聚合物介电质时常在使用中受限于相对较低操作温度。因此，其在存在于诸如混合及电动车辆、航天功率电子及地下油及气体勘探的应用中的极端条件下未能满足对电力的上升需求。[参见例如Qi Li等人,Flexible high
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temperature dielectric materials from polymer nanocomposites,Nature,第523卷,576(2015)。][0003]在经金属包覆的印刷电路板(「PCB」)应用中，介电层为包夹于印刷电路箔与金属底板之间的导热复合物。填充有导热填料的现有或高温环氧树脂用于许多包括某些大功率LED照明市场的当前应用。
[0004]归因于电子及电功率系统的最新发展，经金属包覆的PCB的操作温度已增加。该温度增加可能引起在单板上的各种应用中所使用的现有树脂的降解。例如，聚合物介电复合物以及灌注化合物用于绝缘栅双极晶体管(「IGBT」)功率模块中。此等模块充当用于马达的变速驱动器的功率转换器、不间断的功率供应器及更多的切换元件。IGBT功率模块将高速切换效能与高电压/电流操作能力组合。
[0005]在一个最近IGBT功率模块设计中，介电层置放于0.5mm厚的铜箔与铜底板之间，产生绝缘金属底板结构。[参见例如K.Ohara等人,「A New IGBT Module with Insulated Metal Baseplate(IMB)and 7th Generation Chips」,PCIM Europe 2015,Nuremberg,Germany(2015年5月19
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21日)。]此外，在操作中，若操作电压/电流在未来增加时介电层需要经受住高温。但随着树脂在较高使用温度下降解，此等功率模块随时间推移可能不恰当地起作用，从而导致故障。明显地，那并非所需结果。
[0006]另外，现有高温聚合树脂通常不适合用于制造经金属包覆的PCB介电层。
[0007]例如，热塑性聚酰亚胺为熟知高温介电聚合物。然而，完全酰亚胺化的聚酰亚胺通常在除侵袭性极性非质子溶剂外的多种溶剂中具有不佳溶解性。为使用填充有导热填料的聚酰亚胺来制造介电层，需要在层压步骤之前移除所选择的溶剂。否则，残余溶剂可导致气泡/缺陷形成。
[0008]制造许多具有粗糙表面的铜箔以改良与如介电层的基板的黏着力，进一步使事情复杂化。在较高玻璃转移温度及较高熔融黏度的情况下使用诸如聚酰亚胺的聚合树脂可导致铜表面的粗糙地形的不佳渗透及湿透。此可不利地影响黏着力。
[0009]因此存在对热固型树脂的巨大且长期而未满足的需求，该等热固型树脂可耐受高于180℃或甚至200℃的高温，从而允许在经金属包覆的印刷电路板应用或具有相当需求效
能的类似应用中或在使用环境中的不间断功能。

技术实现思路

[0010]迄今为止彼需求仍未满足。
[0011]本专利技术通过提供本专利技术组合物满足彼需求，其在一个方式中包括：
[0012](a)树脂，其包含：
[0013](i)具有一或多个选自马来酰亚胺(maleimide)、纳迪酰亚胺(nadimide)或衣康酰亚胺(itaconimide)的官能基的第一化合物；
[0014](ii)具有一或多个选自马来酰亚胺、纳迪酰亚胺或衣康酰亚胺的官能基的第二化合物，其中该第二化合物不同于该第一化合物；及
[0015](iii)经烯丙基官能化的酚化合物；
[0016](b)呈总树脂的约0.01至约20重量当量的量的导热填料；及
[0017](c)选自环烷酮、二烷基甲酰胺、二烷基乙酰胺及其组合的溶剂。
[0018]在另一方式中，本专利技术组合物包括：
[0019](a)树脂，其包含：
[0020](i)具有一或多个选自马来酰亚胺、纳迪酰亚胺或衣康酰亚胺的官能基的第一化合物；及
[0021](ii)经一或多个醚基及一或多个烯丙基官能化的芳族化合物；
[0022](b)呈总树脂的约0.01至约20重量当量的量的导热填料；及
[0023](c)选自环烷酮、二烷基甲酰胺、二烷基乙酰胺及其组合的溶剂。
具体实施方式
[0024]如上所指出，在一个方式中本专利技术组合物包括：
[0025](a)树脂，其包含：
[0026](i)具有一或多个选自马来酰亚胺、纳迪酰亚胺或衣康酰亚胺的官能基的第一化合物；
[0027](ii)具有一或多个选自马来酰亚胺、纳迪酰亚胺或衣康酰亚胺的官能基的第二化合物，其中该第二化合物不同于该第一化合物；及
[0028](iii)经烯丙基官能化的酚化合物；
[0029](b)呈总树脂的约0.01至约20重量当量的量的导热填料；及
[0030](c)选自环烷酮、二烷基甲酰胺、二烷基乙酰胺及其组合的溶剂。
[0031]该(a)的树脂包含：
[0032](i)具有两个选自马来酰亚胺、纳迪酰亚胺或衣康酰亚胺的官能基的第一化合物；
[0033](ii)具有两个选自马来酰亚胺、纳迪酰亚胺或衣康酰亚胺的官能基的第二化合物，该第二化合物不同于该第一化合物；及
[0034](iii)经二烯丙基官能化的酚化合物。除两个烯丙基以外，该酚化合物亦具有两个羟基。
[0035]在所需实施例中，该(a)的树脂包括：
[0036][0037]该(a)的树脂可包括该第一化合物(a)(i)及该第二化合物(a)(ii)与该经烯丙基官能化的酚化合物(a)(iii)的摩尔比为约1:10至约10:1，诸如约1:5至约5:1，期望地约1:2至约2:1。
[0038]该(c)的溶剂可选自环烷酮、二烷基甲酰胺及二烷基乙酰胺。例如，无论单独或组合，环戊酮及环己酮为所期望环烷酮；二甲基甲酰胺为所期望二烷基甲酰胺；且二甲基乙酰胺为所期望二烷基乙酰胺。此等溶剂的组合亦可为适合的。
[0039]按总组合物计，该(c)的溶剂应以约10至约90重量％的量存在。
[0040]该(c)的溶剂在1大气压下具有小于或等于约165℃的沸点。在一些实施例中，溶剂的沸点在1大气压下可小于或等于160℃，期望地为150℃，诸如145℃。
[0041]且如上文所指出，在另一方式中本专利技术组合物包括：
[0042](a)树脂，其包含：
[0043](i)具有一或多个选自马来酰亚胺、纳迪酰亚胺或衣康酰亚胺的官能基的第一化合物；及
[0044](ii)经一或多个醚基及一或多个烯丙基本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种组合物，其包含：(a)树脂，其包含：(i)具有一或多个选自马来酰亚胺、纳迪酰亚胺或衣康酰亚胺的官能基的第一化合物；(ii)具有一或多个选自马来酰亚胺、纳迪酰亚胺或衣康酰亚胺的官能基的第二化合物，该第二化合物不同于该第一化合物；及(iii)经烯丙基官能化的酚化合物；(b)呈总树脂的约0.01至约20重量当量的量的导热填料；及(c)选自环烷酮、二烷基甲酰胺、二烷基乙酰胺及其组合的溶剂。2.一种组合物，其包含：(a)树脂，其包含：(i)具有一或多个选自马来酰亚胺、纳迪酰亚胺或衣康酰亚胺的官能基的第一化合物；及(ii)经一或多个醚基及一或多个烯丙基官能化的芳族化合物；(b)呈总树脂的约0.01至约20重量当量的量的导热填料；及(c)选自环烷酮、二烷基甲酰胺、二烷基乙酰胺及其组合的溶剂。3.如权利要求1的组合物，其中该(a)的树脂包含：(i)具有两个选自马来酰亚胺、纳迪酰亚胺或衣康酰亚胺的官能基的第一化合物；(ii)具有两个选自马来酰亚胺、纳迪酰亚胺或衣康酰亚胺的官能基的第二化合物，该第二化合物不同于该第一化合物；及(iii)经二烯丙基官能化的酚化合物，其中该酚化合物具有两个羟基。4.如权利要求2的组合物，其中该(a)的树脂包含：(i)具有两个选自马来酰亚胺、纳迪酰亚胺或衣康酰亚胺的官能基的第一化合物；及(ii)经两个醚基及两个烯丙基官能化的芳族化合物。5.如权利要求1的组合物，其中该(a)的树脂包含：6.如权利要求2的组合物，其中该(a)的树脂进一步包含乙炔基芳基化合物。7.如权利要求2的组合物，其中该(a)的树脂包含：8.如权利要求2的组合物，其中该(a)的树脂进一步包含乙炔基芳基化合物。
9.如权利要求1的组合物，其中该(a)的树脂包含该第一化合物(a)(i)及该第二化合物(a)(ii)与该经烯丙基官能化的酚化合物(a)(iii)的摩尔比为约1:10至约10:1。10.如权利要求2的组合物，其中该(a)的树脂包含该第一化合物(a)(i)与该经一或多个醚基及一或多个烯丙基官能化的芳族化合物(a)(ii)的摩尔比为约1:10至约10:1。11.如权利要求2的组合物，其中该(a)的树脂包含该第一化合物(a)(i)与该经一或多个醚基及一或多个烯丙基官能化的芳族化合物(a)(ii)的摩尔比为约1:2至约2:1。12.如权利要求1的组合物，其中该(c)的溶剂具有在1大气压下低于或等于约165℃的沸点。13.如权利要求2的组合物，其中该(c)的溶剂具有在1大气压下低于或等于约165℃的沸点。14....

【专利技术属性】
技术研发人员：斯坦利，
申请(专利权)人：帝克莱股份有限公司，
类型：发明
国别省市：