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导热组合物

文献发布时间:2024-04-18 19:48:15



背景技术

导热材料用于各种各样的应用中,包括用于倒装芯片的底部填充物,以降低应用倒装芯片后的热诱导应力。

Mary Liu和Wusheng Yin,“A novel high thermal conductive underfill forflip chip application”

Islam等人,“Enhanced Thermal Conductivity of Liquid Crystalline EpoxyResin using Controlled Linear Polymerization”,ACS Macro Lett.2018,7,10,1180–1185公开了具有2-D氮化硼填料的液晶环氧树脂。

JP2009292907公开了一种包含聚(对亚苯基亚乙烯基)树脂和氮化硼纳米管的树脂组合物。

CN110272614公开了一种复合导热聚合物材料,其包含聚合物基体材料和用π共轭聚合物表面修饰的导热填料。

发明内容

在一些实施例中,本公开提供了一种组合物,其包含共轭聚合物和导热片(flake)。

任选地,导热片包含氮化硼。

任选地,导热片具有至少10:1的平均纵横比。

任选地,导热片包含结合至颗粒表面的有机分子。

任选地,导热片占传导颗粒的重量+共轭聚合物重量的1%至60%。

任选地,共轭聚合物包含式(II)的重复结构:

其中Ar在每次出现时为未取代的或用一个或多个取代基取代的亚芳基或杂亚芳基基团;p至少为1;Y

在一些实施例中,本公开提供了一种膜,其包含如本文所述的组合物。

任选地,膜为交联的。

在一些实施例中,本公开提供了一种电子器件,其包括布置在其功能层上的如本文所述的膜。

任选地,膜布置在功能层的表面和与功能层电连接的第一芯片的第一表面之间的区域中。

任选地,功能层为印刷电路板、中介片、或第二芯片。

任选地,电子器件包括3D芯片堆叠。

在一些实施例中,本公开提供了一种散热器,其包括:第一表面,该第一表面具有从该第一表面延伸的翅片;和相对的第二表面,该第二表面具有如本文所述的膜。

在一些实施例中,本公开提供了一种配制品,其包含如本文所述的组合物以及溶剂或溶剂混合物,其中聚合物溶解于溶剂中,并且导热颗粒分散于溶剂或溶剂混合物中。

在一些实施例中,本公开提供了一种形成如本文所述的膜的方法,其包括:将如本文所述的配制品沉积到表面上,以及蒸发一种或多种溶剂。

附图说明

图1示出了聚噻吩聚合物;

图2示意性地示出了聚合物链之间的键合;

图3示意性地示出了包括电连接到基板的倒装芯片的根据一些实施例的电子器件;

图4A示意性地示出了形成图3的电子器件的根据一些实施例的方法,其中在基板和倒装芯片之间形成底部填充物层;

图4B示意性地示出了形成图3的电子器件的根据一些实施例的方法,其中在连接到基板之前将非导电膜施加到倒装芯片;

图5示意性地示出了根据一些实施例的3D芯片堆叠;

图6示意性地示出了用于测量膜的热导率的基板;

图7A和图7B示意性地示出了包括图6的基板的用于测量热导率的设备;

图8是含有球形和片状导热颗粒的基体的热导率与导热负载的图表;

图9是根据本公开实施例的组合物以及对比组合物在高达约20%的颗粒负载下的热导率与导热颗粒负载的图表;并且

图10是根据本公开实施例的组合物以及对比组合物在高达约55%的颗粒负载下的热导率与导热颗粒负载的图表。

附图不是按比例绘制的,并且具有不同的视点和视角。附图是一些实现方式和实例。另外,为了讨论所公开的技术的一些实施例的目的,一些组件和/或操作可以被分成不同的块或组合成单个块。此外,虽然本技术可以进行各种修改和替换形式,但是在附图中以实例的方式示出了特定实施例,并且在下面对其进行详细描述。然而,其目的不是将该技术限制于所描述的特定实现方式。相反,本技术旨在覆盖落入由所附权利要求限定的技术范围内的所有修改、等同物和替换物。

具体实施方式

除非上下文清楚地另有要求,否则在整个说明书和权利要求书中,词语“包含(comprise)”、“包含(comprising)”等应被解释为包括性意义,而不是排他性或穷举性意义;也就是说,在“包括但不限于”的意义上。另外,当在本申请中使用时,词语“在本文中”、“以上”、“以下”和具有类似含义的词语是指本申请整体而不是本申请的任何特定部分。在上下文允许的情况下,使用单数或复数的详具体实施方式中的词语也可以分别包括复数或单数。关于两个或更多个项目的列表的词语“或”涵盖该词语的所有以下解释:列表中的任何项目、列表中的所有项目,以及列表中的项目的任何组合。当在本申请中使用时,提及“在另一层之上”的层意味着这些层可以直接接触或者可以存在一个或多个中间层。当在本申请中使用时,提及“在另一层上”的层意味着这些层直接接触。

本文提供的技术的教导可以应用于其它系统,而不必应用于下面描述的系统。下面描述的各种实例的元素和动作可以被组合以提供该技术的进一步实现方式。该技术的一些替换实现方式不仅可以包括下面提到的那些实现方式的附加元件,而且可以包括更少的元件。

根据以下详细描述,可以对该技术做出这些和其它改变。虽然本说明书描述了该技术的某些实例,并且描述了所设想的最佳模式,但是无论该说明书看起来有多详细,该技术都可以以多种方式来实践。如上所述,在描述本技术的某些特征或方面时使用的特定术语不应被认为暗示术语在本文中被重新定义为限于与该术语相关联的技术的任何特定特性、特征或方面。通常,在下面的权利要求中使用的术语不应该被解释为将技术限制到在说明书中公开的具体实例,除非具体实施方式部分明确地定义了这些术语。因此,本技术的实际范围不仅涵盖所公开的实例,而且还涵盖在权利要求下实践或实现本技术的所有等同方式。

为了减少权利要求的数量,以下以某些权利要求的形式呈现了本技术的某些方面,但是申请人设想了以任何数量的权利要求形式的本技术的各个方面。

在以下描述中,出于解释的目的,阐述了许多具体细节以便提供对所公开技术的实现方式的透彻理解。然而,对于本领域技术人员显而易见的是,可以在没有这些具体细节中的一些的情况下实践所公开的技术的实施例。

除非上下文清楚地另有要求,否则在整个说明书和权利要求书中,词语“包含(comprise)”、“包含(comprising)”等应被解释为包括性意义,而不是排他性或穷举性意义;也就是说,在“包括但不限于”的意义上。另外,当在本申请中使用时,词语“在本文中”、“以上”、“以下”和具有类似含义的词语是指本申请整体而不是本申请的任何特定部分。在上下文允许的情况下,使用单数或复数的详具体实施方式中的词语也可以分别包括复数或单数。关于两个或更多个项目的列表的词语“或”涵盖该词语的所有以下解释:列表中的任何项目、列表中的所有项目,以及列表中的项目的任何组合。当在本申请中使用时,提及“在另一层之上”的层意味着这些层可以直接接触或者可以存在一个或多个中间层。当在本申请中使用时,提及“在另一层上”的层意味着这些层直接接触。

本文提供的技术的教导可以应用于其它系统,而不必应用于下面描述的系统。下面描述的各种实例的元素和动作可以被组合以提供该技术的进一步实现方式。该技术的一些替换实现方式不仅可以包括下面提到的那些实现方式的附加元件,而且可以包括更少的元件。

根据以下详细描述,可以对该技术做出这些和其它改变。虽然本说明书描述了该技术的某些实例,并且描述了所设想的最佳模式,但是无论该说明书看起来有多详细,该技术都可以以多种方式来实践。如上所述,在描述本技术的某些特征或方面时使用的特定术语不应被认为暗示术语在本文中被重新定义为限于与该术语相关联的技术的任何特定特性、特征或方面。通常,在下面的权利要求中使用的术语不应该被解释为将技术限制到在说明书中公开的具体实例,除非具体实施方式部分明确地定义了这些术语。因此,本技术的实际范围不仅涵盖所公开的实例,而且还涵盖在权利要求下实践或实现本技术的所有等同方式。

为了减少权利要求的数量,以下以某些权利要求的形式呈现了本技术的某些方面,但是申请人设想了以任何数量的权利要求形式的本技术的各个方面。

在以下描述中,出于解释的目的,阐述了许多具体细节以便提供对所公开技术的实现方式的透彻理解。然而,对于本领域技术人员显而易见的是,可以在没有这些具体细节中的一些的情况下实践所公开的技术的实施例。

本发明人已经发现,包含分散于共轭聚合物中的导热片状填料或由该导热片状填料组成的组合物甚至在相对低的填料负载下也可提供高热导率。组合物可从共轭聚合物溶解于其中并且填料颗粒分散于其中的配制品沉积。任选地,如本文所述的组合物的热导率为至少0.5Wm

如本文所述的共轭聚合物具有主链,该主链包含在聚合物主链中共轭在一起的亚芳基或杂亚芳基基团。亚芳基或杂亚芳基基团可直接连接或可通过共轭基团(例如碳-碳双键(烯)基团或碳-氮双键(亚胺)基团)连接。共轭部可跨整个聚合物主链延伸,或者聚合物主链可包含被非共轭重复单元中断的共轭区域。

聚合物可以被用于将聚合物链键合在一起的基团取代,例如氢键或共价键,以增强聚合物的长程有序。

如本文所述的聚合物优选至少部分地结晶。

如本文所述的聚合物在沉积为膜时可经历π-π堆叠。

任选地,如本文所述的聚合物的热导率为至少0.15Wm

在一些实施例中,共轭聚合物通过低聚物的交联形成。

低聚物可被用于将低聚物链键合(例如氢键合或共价键合)在一起的基团取代,以增强低聚物的长程有序。

如本文所述的低聚物优选地至少部分地结晶。

如本文所述的低聚物优选地包含可以为未取代的或用一个或多个取代基取代的亚芳基或杂亚芳基基团。

如本文所述的低聚物在沉积为膜时可经历π-π堆叠。

如本文所述的低聚物可具有式(I):

其中Ar

任选地,y为2-10。

任选地,x为0、1、2、3或4。

Ar

Ar

在一些实施例中,每个Ar

在一些实施例中,低聚物含有两个或更多个不同的Ar

示例性Ar

优选地,Ar

优选地,低聚物为刚性棒状低聚物。

如本文所述的刚性棒状低聚物可具有这样的结构,在该结构中可画出通过低聚物的每个Ar

任选地,假想直线与Ar

R

任选地,R

H;

F;

CN;

NO

支链、直链或环状C

未取代的或用一个或多个取代基取代的芳基或杂芳基基团Ar

包含第一反应性部分X

示例性烃基基团R

在存在的情况下,Ar

任选地,R

可选择R

优选地,不同低聚物链的相同R

在一些实施例中,低聚物包含能够在低聚物链之间形成氢键的R

能够形成氢键的基团包括带有NH或OH基团的基团,例如式-Sp-OH或-Sp-NHR

在一些实施例中,低聚物包含能够在低聚物链之间形成共价键的R

图2示意性地示出了用含有反应性基团X

未反应的X

不同低聚物链上的X

在一些实施例中,X

方案1

应当理解,能够反应以形成共价键的宽泛范围的X

在一些实施例中,共轭聚合物包含式(II)的重复结构:

其中Ar在每次出现时为未取代的或用一个或多个取代基取代的亚芳基或杂亚芳基基团;p至少为1;Y

p优选地至少为2,任选地2-5。与p=1的情况相比,式(II)的延伸刚性棒型结构可增强聚合物的热导率。

在(Ar)p中,Ar在每次出现时可以相同或不同,优选相同。

示例性的Ar基团包括但不限于对亚苯基、噻吩、呋喃和苯并双噁唑,其中的每一者可以独立地未被取代或被一个或多个取代基取代。优选对亚苯基。

R

如本文任何地方所述的C

任选地,(Ar)

F;

CN;

NO

支链、直链或环状C

芳基或杂芳基基团Ar

优选地,至少一个取代基R

聚合物可包含布置在聚合物主链中的二价连接基团L,其中L选自O、S、NR

在一些实施例中,二价连接基团L布置在两个Ar基团之间并与其直接连接。

在一些实施例中,二价连接基团L布置在Ar基团和亚胺(-C(R

在一些实施例中,二价连接基团L布置在两个亚胺(-C(R

聚合物可以通过使具有反应形成亚胺的反应基团的一种或多种单体聚合来形成。式(II)的重复结构可以为通过使一种或多种单体聚合形成的聚合物的较大重复单元的一部分。示例性重复单元包括但不限于式(III)-(V):

其中Ar、p、Y

q至少为1,优选1-5,更优选1-3;

n为0或正整数,优选0或1-5,更优选0、1、2或3;并且

m为0或正整数,优选0或1-5,更优选0、1、2或3。

在式(III)-(V)中的每个式中,应当理解,该两个Y

如果q大于1,则(Ar)q中的每个Ar可以相同或不同,优选相同。

如果n大于1,则(Ar)n中的每个Ar可以相同或不同,优选相同。

如果m大于1,则(Ar)m中的每个Ar可以相同或不同,优选相同。

(Ar)q、(Ar)m和(Ar)m的优选Ar基团如对于(Ar)p提及的所述。

聚合物的重复单元可以相同或不同。在一些实施例中,聚合物含有式(III)-(V)的不同重复单元的混合物。聚合物可含有以下中的一者或多者:式(III)的不同重复单元;式(IV)的不同重复单元;式(V)的不同重复单元;以及选自式(III)-(V)中的一者的重复单元和至少一个选自式(III)-(V)中的另一者的其他重复单元。在优选的实施例中,聚合物含有不具有二价连接基团L的重复单元和具有二价连接基团L的重复单元,例如式(III)的重复单元和式(IV)的重复单元。

在n和m各自为0的情况下,式(IV)的重复单元具有式(IVa):

通过凝胶渗透色谱法测量的本文所述的聚合物的聚苯乙烯当量数均分子量(Mn)可以在约1x10

包含式(II)的重复结构的共轭聚合物可通过使具有反应以形成亚胺的反应性基团的一种或多种单体聚合来形成。

在一些实施例中,包含式(II)的重复结构的聚合物通过包含式(II)的基团和两个反应性基团X

如本文所述的导热填料优选地具有至少10Wm

导热填料包括但不限于氮化硼、氧化铝、氮化铝、氧化锌、碳纤维、石墨、铜、铝、碳纳米管和金刚石。氮化硼是优选的。

在一些实施例中,颗粒为单一材料的颗粒。

在一些实施例中,颗粒的表面被修饰。表面可通过附接包含一个或多个选自C

通过未修饰颗粒与包含用反应性基团取代的表面基团的化合物的反应,表面基团可结合至颗粒表面。反应性基团可以为醛、羧酸或羧酸酯。

优选地,导热颗粒的重量占导热颗粒+聚合物重量的比例小于或等于60%、优选地为1%至60%。任选地,导热颗粒的量低于组合物的渗滤阈值。

如本文所述的填料片颗粒不是管状的,即片不具有延伸通过颗粒长度的孔。

如本文所述的填料片颗粒可具有高达100微米的最大尺寸。如本文所述的填料片颗粒可具有高达100微米的平均最大尺寸。如本文所述的片优选地具有至少10:1的平均纵横比。

具有长度、宽度和厚度的颗粒的纵横比为颗粒的长度与厚度的比率。如本文所述的平均纵横比可从对颗粒样品的扫描电子显微照片图像中的多个颗粒(例如至少10个颗粒)的尺寸的测量来确定。

可使用本领域技术人员已知的方法(例如超声波处理和/或球磨)通过剥离来形成片。

与具有较低纵横比的颗粒相比,片的高纵横比可在组合物的给定颗粒负载下提供较高热导率。因此,高纵横比颗粒可在低颗粒负载下提供高热导率。

本文所述的式(I)的聚合物优选地为可溶的。式(I)的聚合物优选地在50℃和大气压下在二甲苯中具有至少0.1mg/ml、任选地至少0.5mg/ml或至少1mg/ml的溶解度。

在一些实施例中,膜的形成可包括配制品的沉积,该配制品包含:溶解于溶剂或溶剂混合物中的聚合物、分散于溶剂或溶剂混合物中的填料以及膜的溶解或分散于溶剂或溶剂混合物中的任何其他组分。

在一些实施例中,膜的形成可包括:配制品的沉积,该配制品包含:用于形成溶解于溶剂或溶剂混合物中的聚合物的单体、分散于溶剂或溶剂混合物中的填料以及膜的溶解或分散于溶剂或溶剂混合物中的任何其他组分;之后是单体的反应。

如本文任何地方所述的配制品可通过任何合适的溶液沉积技术来沉积,包括但不限于旋涂、浸涂、滴铸、喷涂和刮涂。

配制品可沉积到对齐层(例如经摩擦的聚酰亚胺)上。

在配制品沉积之后,可在溶剂蒸发期间或之后处理配制品以增强聚合物链的有序,例如通过对膜的拉伸或摩擦。

如果存在的话,交联剂可在配制品沉积之后被活化以使聚合物交联。活化可通过热处理和/或辐照来进行。

溶剂可根据其溶解或分散聚合物以及配制品的任何其他可溶组分的能力来选择。示例性溶剂包括但不限于:用一个或多个取代基(任选地一个或多个选自C

包含如本文所述的聚合物的膜可以用于导热膜的任何已知应用中。

产品可包括第一部件、第二部件以及布置在第一部件与第二部件之间的如本文所述的热传递膜,其中在使用中,第一部件与第二部件之间存在温度梯度。

优选地,产品为电子器件或设备,例如半导体封装。

如本文所述的膜可布置在发热部件的表面与被配置成将热量从发热部件传递出去的热传递部件之间,诸如在任何已知的热界面管理应用中。

应当理解,在这种布置中,膜被配置成将热量从发热部件传递到热传递部件。膜优选地具有:与发热部件的表面直接接触的第一表面,和/或与和热传递部件的表面直接接触的第一表面相对的第二表面。

导热膜可以为电绝缘的,即在使用中,膜不提供其可接触的任何导电表面之间的导电路径。任选地,导热膜具有不超过1x 10

可使用本领域技术人员已知的任何有源或无源热传递部件,包括但不限于散热器,该散热器具有:与膜接触的表面,以及包括一个或多个散热特征(例如翅片或管道或通道,其被配置成将热量传递给流过管道或通道的流体)的相对表面。流体在吸收热量时可能会或可能不会发生相变。

在一些实施例中,例如其中导热膜布置在散热器的表面上,导热膜为电隔离的。“电隔离的”意指导热膜不直接或通过其可接触的任何导电表面电连接到电源。

在一些实施例中,如本文所述的膜可布置在散热器的表面上,该表面与散热器的具有从其延伸的翅片的表面相对。在使用中,膜可以布置在散热器和电子部件之间。

包含如本文所述的聚合物的膜可用作非导电膜,例如用于倒装芯片(包括但不限于3D堆叠多芯片)的底部填充物。

图3示出了电子器件,其包括芯片105;基板101,例如印刷电路板;以及基板101的表面上的导电垫103与芯片105之间的导电互连107。包含如本文所述的组合物的底部填充物109填充芯片105与基板101之间的区域并且包围互连件。任选地,组合物的聚合物为交联的。

参照图4A,在一些实施例中,电子器件的形成包括使导电凸块107'(例如焊料凸块)与布置在基板101(例如印刷电路板)上的导电垫103接触,以由导电凸块107'形成互连107。包含如本文所述的组合物的底部填充物109的形成包括:将配制品施加到芯片105与基板101之间的重叠区域中。任选地,聚合物在施加配制品之后交联,例如通过加热和/或UV处理。

参考图4B,在一些实施例中,在承载导电凸块107'的芯片105的表面上方施加包含组合物的膜109。图4B示出了导电凸块107'的完全覆盖,但是应当理解,导电凸块107'可以被部分覆盖,使得导电凸块107'的一部分从膜109的表面突出。然后使导电凸块107'与布置在基板101(例如印刷电路板)上的导电垫103接触以在基板和芯片之间形成导电互连。导电互连的形成可以包括施加热和/或压力。

如果膜109的聚合物是交联的,则交联可以在导电凸块107'与导电垫103接触之前、期间或之后进行。

两个或更多个芯片可以与布置在芯片之间的包含如本文所述的聚合物的膜连接。图5示出了根据一些实施例的芯片105的3D堆叠,其中芯片105由中介片111和非导电膜109插入,非导电膜布置在相邻的中介片和芯片表面之间以及基板101(例如印刷电路板)和3D堆叠的第一芯片之间。至少一个非导电膜109包含如本文所述的组合物。穿过芯片105和中介片形成通孔115。3D堆叠可以包括布置在其表面上的散热器113。

在一些实施例中,可将如本文所述的组合物的膜布置在电子器件与散热器之间。

使用图6中所示的传感器基板600(约25mm x 25mm)用于如本文所述的热导率测量。基板具有聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)膜(Dupont Teonex Q83,25μm),该膜带有200nm厚加热结构,该加热结构由20微米宽加热器线路610、用于施加电流的500微米宽母线620以及接触焊盘640组成。传感结构与加热结构成镜像,除了加热器线路被200微米宽的传感器线路630替代。

参照图7A和图7B,将载有待测膜的传感器基板600放置在温度受控的铝块上,通过PID系统调节使得温度可以由软件控制。该铝块具有1mm宽和约1mm深的长槽口720。传感器基板600放置在该槽口的上方,使得中央加热器线路610与槽口720的中心对齐,并且传感器线路630与槽口的边缘对齐。将具有与铝块710的槽口切口相匹配的槽口切口的PMMA片材730(2mm厚)放置在顶部,并且将另一片普通PMMA片材740(4mm厚)放置在顶部以封闭装置。使用螺栓和螺母在位置750处夹紧整个组件。使用4线测量装置将加热器线路连接到源表装置(Keithley 2400)。使用4线装置将传感器线路连接到万用表装置(Keithley 2000)。

将组件的温度首先稳定在预定温度。然后测量加热器线路和温度传感器的电阻。为了在不引起过度加热的情况下测量加热器线路的电阻,提供低电流并以短脉冲测量电压,在脉冲之间留出时间以便散热。然后,恒定的DC电流沿着加热器线路通过以引起电阻加热。基板在组件中的布置导致热量通过基板和膜流向充当散热器的铝块,从而建立了近似一维的稳态热通量。在此状态下,额外测量加热器线路中消耗的功率以及加热器线路和温度传感器的电阻。重复此过程以增加源电流,并在下一个温度设定点重复整个过程。

加热器线路和传感器线路在不同温度设定点的无热通量条件下的电阻被用作电阻和温度的直线拟合中的校准数据,允许在稳态热通量条件下确定电阻元件的温度。因此,然后可计算加热器线路与温度传感器(与散热器对齐)之间的温度梯度ΔT。假设加热器线路中消耗的功率完全转换为热能Q。然后在dT和Q之间使用测量功率的加热器线路长度的附加参数(L,14.4mm)、电压感测点之间的距离和间隙宽度(2w,1mm)进行直线拟合。这提供了对被测器件的电导率C的测量,并且受到与基板中的传导热传递以及对环境的对流和辐射热传递(h)有关的损耗的影响。

为了计算热导率κ,在没有任何测试膜的基板(仅基板)上执行相同的测量过程。假设在测量涂覆和未涂覆的基板时损失大致相同。从装置测量值(C

复合热导率通过如Journal of Power Technologies 95(1)(2015)14–24中公开的Lewis-Neilson模型或者球形和片状填料颗粒(其中基体热导率(Km)为0.3、1.0或5.0Wm

参考图8,与球体相比,在针对片的给定填料体积负载下,基体材料中的每种基体材料中的热导率更高。

经由球磨过程来制备氮化硼(BN)纳米片。将BN粉末(2.5g,Goodfellow,标称粒径10微米)与氧化锆研磨珠(100g,2mm)和2M NaOH(水溶液)(13.9g)一起放入氧化锆内衬研磨罐(50mL)中。将混合物在行星式球磨机(Retsch PM100)中以400rpm研磨达24小时(3x 8小时停止过夜)。完成时,将混合物从研磨罐中倒出,并且用去离子水洗涤。通过筛分来分离研磨珠。使用小孔过滤器通过过滤来收集氮化硼纳米片,用水洗涤直至滤液呈中性,并且在真空下干燥(50℃,12小时)。如经由SEM分析所确定的,产品材料具有为0.6微米直径的标称粒径和100nm厚度。这种材料在本文中被描述为“非官能化BN”。

经研磨的BN通过与对三联苯基二甲醛反应进行官能化。将BN分散于DMSO中,并且添加与BN质量等同的二甲醛的质量。将反应混合物在100℃下搅拌达17小时。产品经由过滤被收集,并且用DMSO和丙酮洗涤以除去未反应的醛。通过将产品分散于DMSO中并且用270nm光激发,导致在370nm处发光,通过光致发光证实了三联苯基部分的附接。这种材料在本文中被描述为“官能化BN”。

通过乙二苯胺和三联苯基二醛的聚合作用来形成共轭聚合物。

为了形成复合材料的膜,通过在研钵中碾磨,之后进行超声处理(37kHz,30分钟),将BN以所需浓度分散于邻二氯苯中。将基体材料以相同浓度溶解于邻二氯苯中。通过基体溶液和BN分散体的体积混合来制备油墨。通过滴铸到测量基板上来制备膜。将环氧树脂基油墨在80℃下在热板上干燥,之后在125℃下固化(2小时)。将带有共轭聚合物基体的样品在室温下干燥过夜。

参考图9,在所有情况下,增加复合物中的BN含量都导致增加的热导率。然而,与带有环氧树脂基体的组合物相比,与如本文所述的聚合物组合,即使在低于渗滤阈值(约0.2体积比)的低填料负载下也实现了高热导率。

参考图10,示例性组合物与具有环氧树脂基体的组合物之间的热导率的差在高于约40% BN负载的范围内为最大。

如针对复合物形成(1)所述制备复合物,不同的是官能化BN颗粒具有为1微米的尺寸,其使用球磨达6小时的氮化硼来形成。复合物含有36重量%的官能化BN颗粒。这些官能化BN颗粒和如复合物形成(1)中所述的共轭聚合物的膜具有为3.4W/mK的热导率。用环氧树脂代替共轭聚合物得到带有为2.2W/mK的热导率的膜。

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技术分类

06120116306504