[發(fā)明專利]熱界面材料有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 201680072476.3 | 申請日： | 2016-12-12 |
| 公開（公告）號： | CN108463881B | 公開（公告）日： | 2021-09-10 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 延斯·艾克勒;皮埃爾·比伯;馬里昂·席勒 | 申請（專利權(quán)）人： | 3M創(chuàng)新有限公司 |
| 主分類號： | H01L23/373 | 分類號： | H01L23/373;C08L53/02;C08K3/14;C08K3/22;C08K3/28;C08K3/38 |
| 代理公司： | 中科專利商標(biāo)代理有限責(zé)任公司 11021 | 代理人： | 牛海軍 |
| 地址： | 美國明尼蘇達(dá)州圣保羅市郵政信*** | 國省代碼： | 暫無信息 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 界面 材料 | ||
本發(fā)明提供了低揮發(fā)性有機(jī)質(zhì)(VOC)熱界面材料。所述熱界面材料包括導(dǎo)熱填料，諸如分散在嵌段共聚物樹脂體系中的六方氮化硼。根據(jù)所述要求，所述樹脂體系中可能包括增粘劑和增塑劑，同時仍保持低VOC含量。
技術(shù)領(lǐng)域
本公開涉及熱界面材料。一般來講，熱界面材料基于分散在嵌段共聚物樹脂體系中的導(dǎo)熱填料。根據(jù)要求，樹脂體系中可能包括增粘劑和增塑劑。所得組合物具有低揮發(fā)性有機(jī)化合物含量。
發(fā)明內(nèi)容
簡言之，在一個方面，本公開提供了一種熱界面材料，其包括分散在樹脂體系中的導(dǎo)熱填料。該樹脂體系包括嵌段共聚物并且具有不超過500ppm，例如不超過400ppm，不超過200ppm，甚至不超過100ppm的揮發(fā)性有機(jī)化合物含量。
在一些實施方案中，嵌段共聚物選自由苯乙烯-異戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物、烯烴嵌段共聚物及其組合構(gòu)成的組。在一些實施方案中，苯乙烯-異戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物包括星形嵌段共聚物。
在一些實施方案中，樹脂體系還包括至少一種增粘劑，例如至少一種揮發(fā)性有機(jī)化合物含量不超過500ppm的增粘劑。在一些實施方案中，樹脂體系還包括至少一種增塑劑，例如至少一種揮發(fā)性有機(jī)化合物含量不超過500ppm的增塑劑。
在一些實施方案中，基于導(dǎo)熱填料和樹脂體系的總重量，熱界面材料包括至少60重量％的導(dǎo)熱填料。在一些實施方案中，導(dǎo)熱填料包括六方氮化硼。在一些實施方案中，基于導(dǎo)熱填料和樹脂體系的總重量，熱界面材料包括至少5重量％的六方氮化硼導(dǎo)熱填料。
本公開的上述發(fā)明內(nèi)容并非旨在描述本發(fā)明的每個實施方案。在下面的具體實施方式中還列出了本發(fā)明的一個或多個實施方案的細(xì)節(jié)。本發(fā)明的其他特征、目的和優(yōu)點在具體實施方式和權(quán)利要求中將顯而易見。
附圖說明
圖1示出了用于進(jìn)行導(dǎo)熱工序的測試設(shè)備。
具體實施方式
熱界面材料是高性能電池和其他電子設(shè)備發(fā)揮可靠性能的關(guān)鍵部件。一般而言，在電池內(nèi)的相對較大的區(qū)域需要由熱界面材料覆蓋。在某些應(yīng)用中，諸如汽車的電池應(yīng)用，高熱導(dǎo)率需要與機(jī)械性能結(jié)合。例如，特定應(yīng)用可能需要可壓縮性、適應(yīng)容差變化的能力以及足夠的機(jī)械性能。另外，一些熱轉(zhuǎn)印材料可以是柔軟且適形的，以提供最大潤濕以實現(xiàn)有效的熱傳遞和減振，同時仍然滿足其他性能要求。
存在對改進(jìn)熱界面材料的需求。例如，適形性(允許調(diào)整電池組件中部件的容差不匹配)和形狀穩(wěn)定性(帶材在其自身重量下的最小變形)是需要進(jìn)行優(yōu)化的相互矛盾的要求。其他需求包括更低的成本，更好的操作性，更高的熱導(dǎo)率，降低的揮發(fā)性有機(jī)化合物(VOC)水平，以及低氣味或味道。
本公開的熱界面材料(TIM)包括分散在樹脂體系中的導(dǎo)熱的填料(也稱為導(dǎo)熱填料)。如本文所用，“樹脂體系”是指嵌段共聚物和增粘劑和增塑劑(如果存在)。其他組分也可能存在，包括TIM中常見的那些組分，然而，這些項目被稱為不同于樹脂體系的“添加劑”。
一般來講，樹脂體系包括嵌段共聚物。合適的嵌段共聚物包括至少一個玻璃態(tài)嵌段和至少一個橡膠態(tài)嵌段。玻璃態(tài)嵌段表現(xiàn)出高于室溫的Tg，例如至少20℃，例如至少25℃。在一些實施方案中，玻璃態(tài)嵌段的Tg為至少40℃、至少60℃、至少80℃或甚至至少100℃。在一些文獻(xiàn)中，玻璃態(tài)嵌段也被稱為硬嵌段。一般來講，橡膠態(tài)嵌段表現(xiàn)出小于室溫的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)，例如小于20℃，例如小于15℃。在一些實施方案中，橡膠態(tài)嵌段的Tg小于0℃，或甚至小于-10℃。在一些實施方案中，橡膠態(tài)嵌段的Tg小于-40℃，或甚至小于-60℃。在一些文獻(xiàn)中，橡膠態(tài)嵌段也被稱為軟嵌段。
在一些實施方案中，樹脂體系包括至少一種可由下式描述的線型嵌段共聚物
R-(G)m
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