CN109714916A - 冲击吸收复合片 - Google Patents

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CN109714916A CN201811252638.9A CN201811252638A CN109714916A CN 109714916 A CN109714916 A CN 109714916A CN 201811252638 A CN201811252638 A CN 201811252638A CN 109714916 A CN109714916 A CN 109714916A
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朴锺睍
李载珪
郑惺宪
金相允
柳锺虎
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    • H05K7/20436Inner thermal coupling elements in heat dissipating housings, e.g. protrusions or depressions integrally formed in the housing
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Abstract

根据本公开的一个方面,提供一种冲击吸收复合片,所述冲击吸收复合片包括:导热层,包括单个金属层或者至少两个金属层的堆叠;冲击吸收层,设置为与导热层的顶面和底面中的至少一面直接接触;和压敏粘合剂(PSA)层,设置在所述冲击吸收层上,其中,所述冲击吸收复合片的热导率满足以下关系式1和关系式2:[关系式1]λC={1/T*Σ(Ti*λi)}*(1+D),[关系式2]0.03i/T*Σ击吸。

Description

冲击吸收复合片
技术领域
本公开涉及一种冲击吸收复合片。更具体地,本公开涉及这样一种冲击吸收复合片,其具有对于散热源的改善的散热能力和对于外力的改善的冲击吸收能力。
背景技术
近年来,随着电子装置(诸如,移动电话、硬盘驱动器HDD、电视和液晶显示器)的小型化、纤薄化和多功能化的趋势,其中的电子元件的集成度增加,并且来自由电能操作的电子元件的散热也大幅增加。由电子元件产生的热积聚在电子装置中,从而减少电子装置的使用寿命。因此,对散热能力的需求不断增大,所述散热能力可允许电子装置中产生的热的有效消散和分布。
此外,根据电子装置的小型化、纤薄化和多功能化趋势,当从外部向电子装置施加物理冲击时,存在装置易故障或损坏的风险。此外,用于安装电子元件的空间较窄,使得电子元件集成在狭窄的空间中。其结果是,每单位体积产生的热量大幅增加。而且,从外部引入的诸如灰尘的污染物干扰电子装置中的空气流动,从而导致电子元件过热。其结果是,缩短了电子装置的寿命。
为解决由来自电子装置的散热导致的问题,已经采用了各种材料。迄今为止,尚未开发出具有薄的厚度和优异的散热能力的最佳材料。因此,迫切需要研究和开发具有薄的厚度和优异的散热能力的最佳材料。
例如,韩国专利申请公开第10-2014-0029159号公开了一种用于智能手机和平板PC的散热粘合剂片,其具有泡沫层和形成在泡沫层的顶面和底面上的粘合剂层。然而,该粘合剂片具有在这种便携式装置的高温散热部件中局部产生的高温热的散热方面的限制。因此,粘合剂片不能解决近期高性能电子装置中产生的热问题。此外,粘合剂片不具有对于外力的冲击吸收能力。因此,必须将单独的冲击吸收构件添加到电子装置。因此,该粘合剂片的缺点在于该片不适用于小型化、纤薄化和多功能化的电子装置。
因此,正在对多功能材料进行各种研究,除了有效地消散和分布从电子装置产生的热的散热特性之外,所述多功能材料在保持小型化和纤薄化的电子装置的体积的同时,可有效地保护电子装置免受外力。
发明内容
技术目标
本公开的目标在于提供一种冲击吸收复合片,所述冲击吸收复合片在有效地散热的同时具有对于外力的增大的冲击吸收能力。
此外,本公开的另一目标在于提供一种冲击吸收复合片,所述冲击吸收复合片在不增大纤薄的和小型化的散热源中不期望的体积的情况下具有改善的散热能力和改善的冲击吸收能力。
此外,本公开的又一目标在于提供一种冲击吸收复合片,其中,通过提供针对从散热源产生的热的最佳散热能力的设计值来消除不必要的实验。
技术方案
根据本公开的第一方面,提供一种冲击吸收复合片,所述冲击吸收复合片包括:导热层,包括单个金属层或至少两个金属层的堆叠;冲击吸收层,设置为与导热层的顶面和底面中的至少一面直接接触;和压敏粘合剂(PSA)层,设置在所述冲击吸收层上,其中,所述冲击吸收复合片的热导率满足以下关系式1和关系式2:
[关系式1]λC={1/T*Σ(Ti*λi)}*(1+D),
[关系式2]0.03≤D≤0.25,
其中,在关系式1中,λC表示所述冲击吸收复合片的热导率(W/mK),
T表示所述冲击吸收复合片的总厚度,
Ti表示构成导热层的至少一个金属层中的每一层的厚度,
λi表示构成导热层的至少一层中的每一层的热导率(W/mK),
Σ(Ti*λi)表示构成导热层的每个相应层的厚度与构成导热层的每个相应层的热导率之间的乘积的总和。
在第一方面的一个实施例中,所述冲击吸收复合片的热导率在50W/mK至200W/mK的范围内。
在第一方面的一个实施例中,构成导热层的所述至少一个金属层中的每一层包括铜、铝、镍、锡、钴、铬、金和银中的至少一种。
在第一方面的一个实施例中,导热层包括Cu层、Ni层-Cu层-Ni的堆叠、Sn层-Cu层-Sn层的堆叠、Co层-Cu层-Co层的堆叠和Al层中的至少一种。
在第一方面的一个实施例中,导热层包括铜层以及镀覆在所述铜层的顶面和底面中的至少一面上的镍、锡和钴中的至少一种。
在第一方面的一个实施例中,导热层的厚度与所述吸收冲击复合片的总厚度的比率在12%至50%的范围内。
在第一方面的一个实施例中,导热层的厚度在8μm至150μm的范围内。
在第一方面的一个实施例中,所述冲击吸收层包括聚合物泡沫,其中,所述聚合物泡沫包括从由丙烯酸泡沫、聚氨酯泡沫、聚乙烯泡沫、聚烯烃泡沫、聚氯乙烯泡沫、聚碳酸酯泡沫、聚酰亚胺泡沫、聚醚酰亚胺泡沫、聚酰胺泡沫、聚酯泡沫、聚偏二氯乙烯泡沫、聚甲基丙烯酸甲酯泡沫和聚异氰酸酯泡沫构成的组中选择的一种。
在第一方面的一个实施例中,所述冲击吸收层包括聚合物泡沫,其中,所述聚合物泡沫包括聚氨酯泡沫或者丙烯酸泡沫。
在第一方面的一个实施例中,所述冲击吸收层的密度在0.2g/cm3至0.8g/cm3的范围内。
在第一方面的一个实施例中,所述冲击吸收层的厚度在50μm至250μm的范围内。
在第一方面的一个实施例中,所述压敏粘合剂层由丙烯酸类材料、硅氧烷类材料、环氧类材料、氨基甲酸酯类材料和聚酰亚胺类材料中的一种制成。
在第一方面的一个实施例中,所述压敏粘合剂层的厚度在5μm至50μm的范围内。
在第一方面的一个实施例中,所述冲击吸收复合片还包括设置在所述压敏粘合剂层上的保护层。
在第一方面的一个实施例中,所述冲击吸收层、所述压敏粘合剂层和保护层依次并按照该顺序设置在导热层的所述顶面和所述底面中的一面上,其中,热响应导热压敏粘合剂(TR-CPSA)层和另外的保护层依次并按照该顺序设置在导热层的所述顶面和所述底面中的另一面上。
根据本发明的第二方面,提供一种冲击吸收复合片,所述冲击吸收复合片包括:导热层,包括单个金属层或至少两个金属层的堆叠;冲击吸收层,设置为与导热层的顶面和底面中的至少一面直接接触;和压敏粘合剂(PSA)层,设置在所述冲击吸收层上,其中,所述冲击吸收复合片的热导率满足以下关系式3至关系式6:
[关系式3]Y=(aX+b)*(1+D),
[关系式4]0.9≤a≤1.9,
[关系式5]0.08≤b≤0.2,和
[关系式6]0.03≤D≤0.25,
其中,在关系式3中,Y表示所述冲击吸收复合片的热导率(W/mK),
其中,X表示构成导热层的至少一个金属层中的每一层的厚度(μm)。
在第二方面的一个实施例中,所述冲击吸收复合片的热导率在50W/mK至200W/mK的范围内。
在第二方面的一个实施例中,导热层的厚度与所述吸收冲击复合片的总厚度的比率在12%至50%的范围内。
在第二方面的一个实施例中,构成导热层的所述至少一个金属层中的每一层包括铜、铝、镍、锡、钴、铬、金和银中的至少一种。
在第二方面的一个实施例中,导热层包括Cu层、Ni层-Cu层-Ni的堆叠、Sn层-Cu层-Sn层的堆叠、Co层-Cu层-Co层的堆叠和Al层中的至少一种。
在第二方面的一个实施例中,导热层包括铜层以及镀覆在所述铜层的顶面和底面中的至少一面上的镍、锡和钴中的至少一种。
在第二方面的一个实施例中,导热层的厚度在8μm至150μm的范围内。
在第二方面的一个实施例中,所述冲击吸收复合片还包括设置在所述压敏粘合剂层上的保护层。
在第二方面的一个实施例中,所述冲击吸收层、所述压敏粘合剂层和保护层依次并按照该顺序设置在导热层的所述顶面和所述底面中的一面上,其中,热响应导热压敏粘合剂(TR-CPSA)层和另外的保护层依次并按照该顺序设置在导热层的所述顶面和所述底面中的另一面上。
根据本公开的第三方面,提供一种电子装置,所述电子装置包括:散热源;和冲击吸收复合片,设置在所述散热源的一面或两面上,其中,所述冲击吸收复合片包括如以上所限定的冲击吸收复合片。
技术效果
根据本公开,可获得一种在有效地散热的同时具有对于外力的增大的冲击吸收能力的冲击吸收复合片。
此外,根据本公开,可获得一种在不增大纤薄的和小型化的散热源中不期望的体积的情况下具有改善的散热能力和改善的冲击吸收能力的冲击吸收复合片。
而且,根据本公开,可获得一种冲击吸收复合片,其中,通过提供针对从散热源产生的热的最佳的散热能力的设计值来消除不必要的实验。
附图说明
图1示出了根据本公开的一个实施例的冲击吸收复合片。
图2是根据本公开另一实施例的冲击吸收复合片的截面图。
图3是根据本公开又一实施例的冲击吸收复合片的截面图。
图4是根据当前示例1生产的冲击吸收复合片的示意图。
图5是示出根据表1制备的冲击吸收复合片的热导率的测量值和计算值的图表。
图6是根据当前示例11生产的冲击吸收复合片的示意图。
图7是示出根据表2制备的冲击吸收复合片的热导率的测量值和计算值的图表。
图8是根据当前示例21制造的冲击吸收复合片的示意图。
图9是示出根据表3制备的冲击吸收复合片的热导率的测量值和计算值的图表。
图10是根据当前示例31生产的冲击吸收复合片的示意图。
图11是示出根据表4制备的冲击吸收复合片的热导率的测量值和计算值的图表。
图12是根据当前示例41生产的冲击吸收复合片的示意图。
图13是示出根据表5制备的冲击吸收复合片的热导率的测量值和计算值的图表。
图14是根据当前示例51制造的冲击吸收复合片的示意图。
图15是示出根据表6制备的冲击吸收复合片的热导率的测量值和计算值的图表。
图16是根据当前示例61生产的冲击吸收复合片的示意图。
图17是示出根据表7制备的冲击吸收复合片的热导率的测量值和计算值的图表。
图18是根据当前示例71生产的冲击吸收复合片的示意图。
图19是示出根据表8制备的冲击吸收复合片的热导率的测量值和计算值的图表。
图20是根据当前示例81制造的冲击吸收复合片的示意图。
图21是示出根据表9制备的冲击吸收复合片的热导率的测量值和计算值的图表。
图22是根据当前示例91生产的冲击吸收复合片的示意图。
图23是示出根据表10制备的冲击吸收复合片的热导率的测量值和计算值的图表。
具体实施方式
为了说明的简单性和清楚性,附图中的元件不一定按比例绘制。不同附图中的相同附图标记表示相同或相似的元件,并且因此执行相似的功能。而且,出于描述的简单性,省略众所周知的步骤和元件的描述和细节。此外,在本公开的以下详细描述中,阐述了许多具体的细节以提供对本公开的透彻的理解。然而,将理解的是,可在没有这些具体细节的情况下实践本公开。在其他情况下,没有详细描述众所周知的方法、过程、部件和电路,以免不必要地模糊本公开的各方面。
下面进一步说明和描述各种实施例的示例。将理解的是,本文的描述并非旨在将权利要求局限于所描述的具体实施例。相反,本文的描述旨在覆盖可被包括在由权利要求限定的本公开的精神和范围内的替代、变型和等同物。
将理解的是,尽管这里可使用术语“第一”、“第二”、“第三”等来描述各种元件、部件、区域、层和/或部分,但是这些元件、部件、区域、层和/或部分不应受这些术语的限制。这些术语用于将一个元件、部件、区域、层或部分与另一个元件、部件、区域、层或部分区分开。因此,在不脱离本公开的精神和范围的情况下,下面描述的第一元件、部件、区域、层或部分可被称为第二元件、部件、区域、层或部分。
这里使用的术语仅出于描述特定实施例的目的,并不意图限制本公开。除非上下文另有明确说明,否则如本文所使用的单数形式“一”和“一个”也旨在包括复数形式。将进一步理解的是,术语“包含”和“包括”当在本说明书中使用时指定所述特征、整数、操作、元件和/或部件的存在,但是不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、操作、元件、部件和/或其部分。如这里所使用的,术语“和/或”包括相关所列项目中的一个或更多个的任何组合和所有组合。诸如“……中的至少一个”的表述当在元件列表之前时可修饰整个元件列表,并且可不修饰列表的单个元件。
为了便于说明,可在此使用诸如“下方”、“在……之下”、“下部”、“下面”、“在……之上”、“上部”等空间相对术语来描述如图所示的一个元件或特征与另一个元件或特征的关系。将理解的是,空间相对术语除了包括图中所描绘的方位之外还旨在包括装置在使用中或操作中的不同方位。例如,如果翻转图中的装置,则被描述为“在”其它元件或特征“下方”、“下部”或“下面”的元件将被定位“在”所述其它元件或特征“上方”。因此,示例性术语“下方”和“下面”可包括上方和下方两种方位。装置可以以其他方式定位(例如,旋转90度或处于其他方位),并且应相应地解释在此使用的空间相对描述语。
除非另有定义,否则这里使用的包括技术术语和科学术语的所有术语具有与本发明构思所属领域的普通技术人员通常理解的含义相同的含义。将进一步理解的是,术语(诸如在常用词典中定义的术语)应被解释为具有与其在相关领域的上下文中的含义一致的含义,并且除非这里明确地如此定义,否则将不被理解为理想化或过于正式的含义。
图1示出了根据本公开的一个实施例的冲击吸收复合片。
根据本公开的一个实施例的冲击吸收复合片100可包括:导热层110,由单个金属层或至少两个金属层的堆叠构成;冲击吸收层120,设置为与导热层的顶面和底面中的至少一个直接接触;以及压敏粘合剂(PSA)层130,设置在冲击吸收层上,其中,冲击吸收复合片100的热导率满足以下关系式1和关系式2:
[关系式1]λC={1/T*Σ(Ti*λi)}*(1+D),
[关系式2]0.03≤D≤0.25,
其中,在关系式1中,λC表示冲击吸收复合片的热导率(W/mK),T表示冲击吸收复合片的总厚度,Ti表示构成导热层的至少一个金属层中的每一个的厚度,λi表示构成导热层的至少一层中的每一层的热导率(W/mK),Σ(Ti*λi)表示构成导热层的每个相应层的厚度与构成导热层的每个相应层的热导率之间的乘积的总和。
冲击吸收复合片100可由导热层110、冲击吸收层120和压敏粘合剂层130的依次堆叠构成。在一个实施例中,冲击吸收层120可以设置为与导热层的顶面和底面中的至少一面直接接触。当第一冲击吸收层120和第二冲击吸收层120设置为分别与导热层的顶面和底面直接接触时,第一压敏粘合剂层130和第二压敏粘合剂层130分别设置在第一冲击吸收层120和第二冲击吸收层120上。
在电子装置中使用的传统冲击吸收复合片仅具有针对外力的冲击吸收功能。然而,根据该实施例的冲击吸收复合片具有吸热能力和散热能力两者。此外,根据该实施例的冲击吸收复合片可允许根据所使用的材料的厚度和类型进行控制的散热能力,从而根据作为各种散热源的电子装置的需要提供必要的功能。
根据本公开的一个实施例的冲击吸收复合片100的热导率可满足关系式1。关系式1可取决于冲击吸收复合片100的总厚度T、构成导热层110的至少一个金属层中的每一个的厚度Ti和构成导热层的至少一层中的每一层的热导率λi(W/mK)。例如,当提供关于散热源所需的厚度和散热能力的规范时,根据本实施例的冲击吸收复合片100可基于所述规范根据关系1恰当地配置。
在冲击吸收复合片100中,根据关系式1的热导率可大于或等于50W/mK。
当热导率小于50W/mK时,当冲击吸收复合片应用于电子装置时,由于散热效果不充分,这可能是有问题的。优选地,热导率可以是从50W/mK至200W/mK。
在根据该实施例的冲击吸收复合片100中,导热层110可有机地结合到冲击吸收层120和压敏粘合剂层130,使得导热层110提供冲击吸收复合片100的大部分散热能力。导热层110可直接附着在冲击吸收层120上,而不需要单独的粘合剂。在这方面,由于可省略单独的粘合剂,因此冲击吸收复合片100可具有减小的总厚度,并且同时可提供更有效的散热能力。
在一个实施例中,构成导热层110的至少一个金属层中的每一个可包括铜、铝、镍、锡、钴、铬、金和银中的至少一种。在一个实施例中,导热层110可包括Cu层、Ni层-Cu层-Ni层的堆叠、Sn层-Cu层-Sn层的堆叠、Co层-Cu层-Co层的堆叠和Al层中的至少一种。在一个实施例中,导热层110可包括铜层以及镀覆在所述铜层的顶面和底面中的至少一个上的镍、锡和钴中的至少一种。
在一个实施例中,导热层110的厚度与冲击吸收复合片100的总厚度的比率可在12%至50%的范围内。
在一个实施例中,导热层110的厚度可在8μm至150μm的范围内。
当导热层的厚度小于8μm时,在卷对卷工艺(roll-to-roll process)期间在导热层中形成褶皱。因此,可加工性可能降低,并且散热能力可能降低。因此,将复合片应用于电子装置可能是困难的。当导热层的厚度超过150μm时,在卷对卷工艺期间可能发生卷曲,因此,由于复合片卷绕量的减少,复合片的产量可能降低。此外,存在冲压工艺期间的可加工性差的问题。此外,导热层的厚度太大,会使得复合片在电子装置上的应用可能受到限制。
在该实施例的冲击吸收复合片100中,冲击吸收层120用于吸收外力的冲击。同时,与分别设置在冲击吸收层120的一面和另一面上的导热层110和压敏粘合剂层130结合的冲击吸收层120可提供冲击吸收复合片100的散热能力。冲击吸收层120可设置在导热层110上。就此,冲击吸收层120可直接附着在导热层110上而无需额外的粘合构件。尽管由金属等制成的导热层110具有光滑的表面,但是可将冲击吸收层120直接牢固地固定到导热层100上而无需粘合剂构件。这可减小冲击吸收复合片100的总厚度并且降低其生产成本。
在一个实施例中,冲击吸收层120可包括聚合物泡沫。聚合物泡沫可包括从由丙烯酸泡沫(acrylic foam)、聚氨酯泡沫(polyurethane foam)、聚乙烯泡沫(polyethylenefoam)、聚烯烃泡沫(polyolefin foam)、聚氯乙烯泡沫(polyvinyl chloride foam)、聚碳酸酯泡沫(polycarbonate foam)、聚酰亚胺泡沫(polyimide foam)、聚醚酰亚胺泡沫(polyetherimide foam)、聚酰胺泡沫(polyamide foam)、聚酯泡沫(polyester foam)、聚偏二氯乙烯泡沫(polyvinylidene chloride foam)、聚甲基丙烯酸甲酯泡沫(polymethylmethacrylate foam)和聚异氰酸酯泡沫(polyisocyanate foam)构成的组中选择的一种。在一个实施例中,冲击吸收层120可包括聚合物泡沫,其中,聚合物泡沫包括聚氨酯泡沫或丙烯酸泡沫。
在一个实施例中,冲击吸收层的密度可在0.2g/cm3至0.8g/cm3的范围内。
当冲击吸收层的密度低于0.2g/cm3时,冲击吸收层的强度降低,使得该层容易被撕裂,并且附着之后的冲击吸收层的可再加工性可能会差。此外,存在冲击吸收层的冲击吸收能力降低的可能性,从而难以保护基底。当冲击吸收层的密度超过0.8g/cm3时,冲击吸收层可能固化并失去其泡沫功能。其结果是,冲击吸收层不能保护基底。
在一个实施例中,冲击吸收层的厚度可在50μm至250μm的范围内。
冲击吸收层120可由聚合物泡沫制成。在这方面,当聚合物泡沫的厚度小于50μm时,聚合物泡沫可提供的冲击吸收能力可能降低,冲击吸收层120不能保护基底。当聚合物泡沫的厚度超过250μm时,冲击吸收层的散热能力降低。此外,含有聚合物泡沫的复合片的厚度变得太厚。优选地,冲击吸收层的厚度可在80μm至250μm之间。
压敏粘合剂层130可设置在冲击吸收层120的外表面上,以允许冲击吸收复合片100与外部装置紧密接触。因此,在具有冲击吸收复合片100的外部装置中,可有效地展现由冲击吸收复合片100提供的冲击吸收能力和散热能力。
在一个实施例中,压敏粘合剂层130可由丙烯酸类材料、硅氧烷类材料、环氧类材料、氨基甲酸酯类材料和聚酰亚胺类材料中的一种制成。
在一个实施例中,压敏粘合剂层的厚度可在5μm至50μm的范围内。
当压敏粘合剂层的厚度小于5μm时,导热层和冲击吸收层之间的粘合性能劣化,使得压敏粘合剂层130可能不能将导热层和冲击吸收层彼此牢固地固定。当压敏粘合剂层的厚度大于50μm时,这可能是有问题的,因为这降低了导热层的散热性。
图2是根据本公开的另一实施例的冲击吸收复合片的截面图。
参照图2,根据本公开的另一实施例的冲击吸收复合片100a还可包括设置在压敏粘合剂层130的外侧表面上的保护层140。
保护层可包括从由诸如TAC(三醋酸纤维素)膜的纤维素膜、诸如聚对苯二甲酸乙二醇酯膜(PET膜)的聚酯膜、聚碳酸酯膜、聚醚砜膜、丙烯酸膜、聚乙烯膜、聚丙烯膜、包括环类或降冰片烯结构的聚烯烃膜、乙烯-丙烯共聚物膜等构成的组中选择的一种。然而,本公开不限于此。
图3是根据本公开的又一实施例的冲击吸收复合片的截面图。
参照图3,在根据该实施例的冲击吸收复合片100b中,冲击吸收复合片还包括设置在压敏粘合剂层上的保护层。
在一个实施例中,冲击吸收层120、压敏粘合剂层130和保护层140依次并按照该顺序设置在导热层110的顶面和底面中的一面上,而热响应导热压敏粘合剂(TR-CPSA)层130a和另外的保护层140a依次并按照该顺序设置在导热层110的顶面和底面中的另一面上。例如,TR-CPSA可包括对60℃至80℃的温度敏感的丙烯酸类热响应导热压敏粘合剂。TR-CPSA可在约70℃的温度下表现出差的粘合性。因此,当维修电子装置时,TR-CPSA层130a可容易地与冲击吸收复合片分离。
分别设置在导热层110的一面和另一面上的压敏粘合剂层130和TR-CPSA层130a可由相同材料或不同材料制成。同样地,分别设置在压敏粘合剂层130和TR-CPSA层130a上的相应保护层140和140a可由相同材料或不同材料制成。
在下文中,将描述本公开的其他实施例。除了以下内容之外,其他实施例的内容与图1至图3中描述的实施例中描述的内容类似。因此,将省略对它们之间相同构造的详细描述。
根据本公开的第二方面,提供一种冲击吸收复合片,所述冲击吸收复合片包括:导热层,由单个金属层或至少两个金属层的堆叠构成;冲击吸收层,设置为与导热层的顶面和底面中的至少一面直接接触;和压敏粘合剂(PSA)层,设置在冲击吸收层上,其中,冲击吸收复合片的热导率满足以下关系式3至关系式6:
[关系式3]Y=(aX+b)*(1+D),
[关系式4]0.9≤a≤1.9,
[关系式5]0.08≤b≤0.2,和
[关系式6]0.03≤D≤0.25,
其中,在关系式3中,Y表示冲击吸收复合片的热导率(W/mK),
其中,X表示构成导热层的至少一个金属层中的每一个的厚度(μm)。
在第二方面的一个实施例中,冲击吸收复合片的热导率可在50W/mK至200W/mK的范围内。
当热导率小于50W/mK时,当将冲击吸收复合片应用于电子装置时,由于散热效果不充分,这可能是有问题的。优选地,热导率可以是从50W/mK至200W/mK。
在第二方面的一个实施例中,导热层110的厚度与吸收冲击复合片100的总厚度的比率可在12%至50%的范围内。
当导热层110的厚度与冲击吸收复合片100的总厚度的比率小于12%时,冲击吸收复合片的散热效果不充分,因此,所述片难以应用于电子装置。当该比率超过50%时,可能由于不必要地增大冲击吸收复合片的总厚度而产生问题。
在第二方面的一个实施例中,导热层110的厚度可在8μm至150μm的范围内。
当导热层的厚度小于8μm时,在卷对卷工艺期间,导热层中形成褶皱。因此,可加工性可能降低,并且散热能力可能降低。因此,复合片可能难以应用到电子装置。当导热层的厚度超过150μm时,在卷对卷工艺期间可能发生卷曲,因此,由于复合片卷绕量的减少,复合片的产量可能降低。此外,存在冲压工艺期间的可加工性差的问题。此外,导热层的厚度太大,会使得复合片在电子装置上的应用可能受到限制。
在本公开的第二方面的一个实施例中,冲击吸收复合片还可包括设置在压敏粘合剂层130的外侧表面上的保护层140。
保护层可包括从由诸如TAC(三醋酸纤维素)膜的纤维素膜、诸如聚对苯二甲酸乙二醇酯膜(PET膜)的聚酯膜、聚碳酸酯膜、聚醚砜膜、丙烯酸膜、聚乙烯膜、聚丙烯膜、包括环类或降冰片烯结构的聚烯烃膜、乙烯-丙烯共聚物膜等构成的组中选择的一种。然而,本公开不限于此。
可选地,冲击吸收层120、压敏粘合剂层130和保护层140依次并按照该顺序设置在导热层110的顶面和底面中的一面上,而热响应导热压敏粘合剂(TR-CPSA)层130a和另外的保护层140a依次并按照该顺序设置在导热层110的顶面和底面中的另一面上。
在第二方面的一个实施例中,构成导热层的至少一个金属层中的每一个包括铜、铝、镍、锡、钴、铬、金和银中的至少一种。在第二方面的一个实施例中,导热层包括Cu层、Ni层-Cu层-Ni的堆叠、Sn层-Cu层-Sn层的堆叠、Co层-Cu层-Co层的堆叠和Al层中的至少一种。在第二方面的一个实施例中,导热层包括铜层以及镀覆在所述铜层的的顶面和底面中的至少一个上的镍、锡和钴中的至少一种。
当导热层由Cu层构成时,a可以是1.7至1.9,b可以是0.09至0.11。当导热层由Ni层-Cu层-Ni层的堆叠构成时,a可以是1.6至1.8,b可以是0.09至0.1。此外,当导热层由Sn层-Cu层-Sn层的堆叠构成时,a可以是1.6至1.8,b可以是0.09至0.1。此外,当导热层由Co层-Cu层-Co层的堆叠构成时,a可以是1.6至1.8,b可以是0.08至0.1。此外,当导热层由Al层构成时,a可以是0.9至1.1,b可以是0.1至0.2。
根据本公开的第三方面,本公开提供一种包含如上所述的冲击吸收复合片的电子装置。电子装置可包括散热源,并且上述冲击吸收复合片放置于散热源的一面或两面上。
以下描述本公开的当前示例和对比示例。然而,以下示例仅是本发明的示例性示例,并且本发明的范围不受以下示例的限制。
1.冲击吸收复合片的制造
当前示例1
在制备聚氨酯层时,使用聚醚类多元醇(从KKPC(Kumho PetrochemicalChemicals公司)获得)和改性的MDI类异氰酸酯(从UniChem Corporation获得)。使用计量泵将这两种材料以恒定速率注入。同时,向其中注入氮气,以产生具有受控密度和硬度的混合液体。接下来,制备厚度为100μm并且成形为层状的铜箔作为导热层。然后,使用涂布器(Yoshimitsu,YBA-5)将制备的混合液体涂覆在铜箔表面上。然后,使涂层在150℃的温度下热固化。从而,形成厚度为90μm的聚氨酯泡沫层作为冲击吸收层。
此后,依次称量40wt%的丙烯酸粘合剂(Hana Chemical Co.,HN-PA950)、1wt%的固化剂(Hana Chemical Co.,HN-CA10)和乙酸乙酯(Samjeon Chemical Co.,99%纯度)。使用机械搅拌器将丙烯酸粘合剂、固化剂和乙酸乙酯分散并以500rpm混合30分钟。就此,混合物中固含量为25重量%。由此,制备粗液体。随后,在PET离型膜(SKC公司,SG31)上形成由上述粗液体制成的厚度为120μm的膜。将所述膜在烘箱中在110℃下干燥2分钟。然后,将约30μm厚的粘合剂层转移并涂覆在聚氨酯泡沫层上。
然后,依次称量40wt%的TR-CPSA、1wt%的固化剂(Hana Chemical Co.,HN-CA10)、1wt%的添加剂、1重量%的Ni粉末(由Der Won Company制造,粒径为20μm或更小)、乙酸乙酯(Samjeon Chemical Co.,99%纯度)。使用机械搅拌器将TR-CPSA、固化剂、添加剂、Ni粉末和乙酸乙酯分散并以500rpm混合30分钟。就此,混合物中固含量为25重量%。因此,制备粗液体。随后,使用300目将分散性差的Ni粉末从粗液体除去。然后,在PET离型膜(SKC公司,SG31)上形成由上述液体制成的厚度为60μm的膜。将所述膜在烘箱中在110℃下干燥2分钟。然后,将约为15μm厚的TR-CPSA层转移并涂覆到铜箔的相对面上。使用涂布器(Yoshimitsu,YBA-5)进行涂覆。其结果是,生产出总厚度为235μm的复合片。
就此,作为压敏粘合剂层的丙烯酸粘合剂层不含发泡剂。该粘合剂层可被设置为将相邻层彼此粘合。与丙烯酸泡沫不同,丙烯酸粘合剂层是指其中不具有气泡的材料。
在当前示例1中,聚氨酯泡沫在不使用粘合剂等的情况下直接置于铜箔上。在当前示例1中,如表1中所描述地限定各层的数值。就此,测量所得片的热导率。
当前示例2至当前示例10
如表1所示,仅铜箔的厚度和聚氨酯树脂的厚度与上述当前示例1中的不同。除了这些差异之外,根据当前示例2至当前示例10的片以与当前示例1中相同的方式制造。然后,测量片的热导率。
【表1】
图4是根据当前示例1生产的冲击吸收复合片的示意图。图5是示出根据表1制备的冲击吸收复合片的热导率的测量值和计算值的图表。
当前示例11
在制备聚氨酯层时,使用聚醚类多元醇(从KKPC(Kumho PetrochemicalChemicals公司)获得)和改性的MDI类异氰酸酯(从UniChem Corporation获得)。使用计量泵将这两种材料以恒定速率注入。同时,向其中注入氮气,以生产具有受控密度和硬度的混合液体。接下来,制备厚度为100μm的并且成形为层状的铜箔作为导热层。然后,使用涂布器(Yoshimitsu,YBA-5)将制备的混合液体镀覆在铜箔表面上。然后,使涂层在150℃的温度下热固化。从而,形成厚度为90μm的聚氨酯泡沫层作为冲击吸收层。
此后,依次称量40wt%的丙烯酸粘合剂(Hana Chemical Co.,HN-PA950)、1wt%的固化剂(Hana Chemical Co.,HN-CA10)和乙酸乙酯(Samjeon Chemical Co.,99%纯度)。使用机械搅拌器将丙烯酸粘合剂、固化剂和乙酸乙酯分散并以500rpm混合30分钟。就此,混合物中固含量为25重量%。由此,制备粗液体。随后,在PET离型膜(SKC公司,SG31)上形成由上述粗液体制成的厚度为120μm的膜。将所述膜在烘箱中在110℃下干燥2分钟。然后,将约30μm厚的粘合剂层转移并涂覆在聚氨酯泡沫层上。使用涂布器(Yoshimitsu,YBA-5)进行涂覆。其结果是,生产出总厚度为220μm的复合片。
就此,作为压敏粘合剂层的丙烯酸粘合剂层不含发泡剂。该粘合剂层可被设置为将相邻层彼此粘合。与丙烯酸泡沫不同,丙烯酸粘合剂层是指其中不具有气泡的材料。
在当前示例11中,聚氨酯泡沫在不使用粘合剂等的情况下直接放置于铜箔上。在当前示例11中,如表2中所描述地限定各层的数值。就此,测量所得片的热导率。
当前示例12至当前示例20
如表2所示,仅铜箔的厚度和聚氨酯树脂的厚度与上述当前示例11中的不同。除了这些差异之外,根据当前示例12至当前示例20的片以与当前示例11中相同的方式制造。然后,测量片的热导率。
【表2】
图6是根据当前示例11生产的冲击吸收复合片的示意图。图7是示出根据表2制备的冲击吸收复合片的热导率的测量值和计算值的图表。
当前示例21制备由总厚度为100μm的Ni层-Cu层-Ni层的堆叠构成的堆叠箔作为导热层。就此,Ni层、Cu层和Ni层的厚度分别为0.5μm.、99μm和0.5μm。堆叠箔制备如下。将铜箔浸入100g/L的硫酸中5秒钟,然后进行酸处理,再然后用蒸馏水洗涤。然后,在30℃的温度下、在5A/dm2的电流密度下、并且pH为3.5,使用300g/l的NiSO4·6H2O浓度和30g/l的HBO3浓度用预定时间段在铜箔的两面上镀Ni层。就此,具有0.5μm厚度的每个镍层被镀覆。
然后,在制备聚氨酯层时,使用聚醚类多元醇(从KKPC(Kumho PetrochemicalChemicals公司)获得)和改性的MDI类异氰酸酯(从UniChem Corporation获得)。使用计量泵将这两种材料以恒定速率注入。同时,向其中注入氮气,以生产具有受控密度和硬度的混合液体。然后,使用涂布器(Yoshimitsu,YBA-5)将制备的混合液体涂覆在先前生产的堆叠箔的一面上。然后,使涂层在150℃的温度下热固化。从而,形成厚度为90μm的聚氨酯泡沫层作为冲击吸收层。
此后,依次称量40wt%的丙烯酸粘合剂(Hana Chemical Co.,HN-PA950)、1wt%的固化剂(Hana Chemical Co.,HN-CA10)和乙酸乙酯(Samjeon Chemical Co.,99%纯度)。使用机械搅拌器将丙烯酸粘合剂、固化剂和乙酸乙酯分散并以500rpm混合30分钟。就此,混合物中固含量为25重量%。由此,制备粗液体。此后,在PET离型膜(SKC公司,SG31)上形成由上述粗液体制成的厚度为120μm的膜。将所述膜在烘箱中在110℃下干燥2分钟。然后,将约为30μm厚的粘合剂层转移并涂覆在聚氨酯泡沫层上。
此后,依次称量40wt%的TR-CPSA、1wt%的固化剂(Hana Chemical Co.,HN-CA10)、1wt%的添加剂、1重量%的Ni粉末(由Der Won Company制造,粒径为20μm或更小)、乙酸乙酯(Samjeon Chemical Co.,99%纯度)。使用机械搅拌器将TR-CPSA、固化剂、添加剂、Ni粉末和乙酸乙酯分散并以500rpm混合30分钟。就此,混合物中固含量为25重量%。由此,制备粗液体。随后,使用300目将分散性差的Ni粉末从粗液体中除去。然后,在PET离型膜(SKC公司,SG31)上形成由上述液体制成的厚度为60μm的膜。将所述膜在烘箱中在110℃下干燥2分钟。然后,将约为15μm厚的TR-CPSA层转移并涂覆到堆叠箔的相对面上。使用涂布器(Yoshimitsu,YBA-5)进行涂覆。其结果是,生产出总厚度为235μm的复合片。
就此,作为压敏粘合剂层的丙烯酸粘合剂层不含发泡剂。该粘合剂层可设置为将相邻层彼此粘合。与丙烯酸泡沫不同,丙烯酸粘合剂层是指其中不具有气泡的材料。
在当前示例21中,聚氨酯泡沫在不使用粘合剂等的情况下直接放置于堆叠箔上。在当前示例21中,如表3中所描述地限定各层的数值。就此,测量所得片的热导率。
当前示例22至当前示例30
如表3所示,仅堆叠箔的厚度和聚氨酯树脂的厚度与上述当前示例21中的不同。除了这些差异之外,制造根据当前示例22至当前示例30的片以与当前示例21中相同的方式制造。然后,测量片的热导率。
【表3】
图8是根据当前示例21生产的冲击吸收复合片的示意图。图9是示出根据表3制备的冲击吸收复合片的热导率的测量值和计算值的图表。
当前示例31
制备由具有总厚度为100μm的Ni层-Cu层-Ni层的堆叠构成的堆叠箔作为导热层。就此,Ni层、Cu层和Ni层的厚度分别为0.5μm、99μm和0.5μm。堆叠箔制备如下。将铜箔浸入100g/L的硫酸中5秒钟,然后进行酸处理,再然后用蒸馏水洗涤。然后,在30℃的温度下、在5A/dm2的电流密度下、并且pH为3.5,使用300g/l的NiSO4·6H2O浓度和30g/l的HBO3浓度用预定时间段在铜箔的两面上镀Ni层。就此而言,具有0.5μm厚度的每个镍层被镀覆。
然后,在制备聚氨酯层时,使用聚醚类多元醇(从KKPC(Kumho PetrochemicalChemicals公司)获得)和改性的MDI类异氰酸酯(从UniChem Corporation获得)。使用计量泵将这两种材料以恒定速率注入。同时,向其中注入氮气以生产具有受控密度和硬度的混合液体。然后,使用涂布器(Yoshimitsu,YBA-5)将制备的混合液体涂覆在先前生产的堆叠箔的一面上。然后,使涂层在150℃的温度下热固化。从而,形成厚度为90μm的聚氨酯泡沫层作为冲击吸收层。
此后,依次称量40wt%的丙烯酸粘合剂(Hana Chemical Co.,HN-PA950)、1wt%的固化剂(Hana Chemical Co.,HN-CA10)和乙酸乙酯(Samjeon Chemical Co.,99%纯度)。使用机械搅拌器将丙烯酸粘合剂、固化剂和乙酸乙酯分散并以500rpm混合30分钟。就此,混合物中固含量为25重量%。由此,制备粗液体。此后,在PET离型膜(SKC公司,SG31)上形成由上述粗液体制成的厚度为120μm的膜。将所述膜在烘箱中在110℃下干燥2分钟。然后,将约为30μm厚的粘合剂层转移并涂覆在聚氨酯泡沫层上。其结果是,生产出总厚度为220μm的复合片。
就此,作为压敏粘合剂层的丙烯酸粘合剂层不含发泡剂。该粘合剂层可被设置为将相邻层彼此粘合。与丙烯酸泡沫不同,丙烯酸粘合剂层是指其中不具有气泡的材料。
在当前示例31中,聚氨酯泡沫在不使用粘合剂等的情况下直接放置于堆叠箔上。在当前示例31中,如表4中所描述地限定各层的数值。就此,测量所得片的热导率。
当前示例32至当前示例40
如表4所示,仅堆叠箔的厚度和聚氨酯树脂的厚度与上述当前示例31中的不同。除了这些差异之外,根据当前示例32至当前示例40的片以与当前示例31中相同的方式制造。然后,测量片的热导率。
【表4】
图10是根据当前示例31生产的冲击吸收复合片的示意图。图11是示出根据表4制备的冲击吸收复合片的热导率的测量值和计算值的图表。
当前示例41
制备由具有总厚度为100μm的Sn层-Cu层-Sn层的堆叠构成的堆叠箔作为导热层。就此,Sn层、Cu层和Sn层的厚度分别为0.5μm、99μm和0.5μm。堆叠箔制备如下。将铜箔浸入100g/L的硫酸中5秒钟,然后进行酸处理,再然后用蒸馏水洗涤。然后,在30℃的温度下、在10A/dm2的电流密度下、并且pH为3.5,使用浓度为100g/l的(CH3SO3)2Sn和浓度为3g/l的SH3以及浓度为30g/l的CH3SO3H用预定时间段将Sn层镀覆在铜箔的两面上。就此,具有0.5μm厚度的每个锡层被镀覆。
然后,在制备聚氨酯层时,使用聚醚类多元醇(从KKPC(Kumho PetrochemicalChemicals公司)获得)和改性的MDI类异氰酸酯(从UniChem Corporation获得)。使用计量泵将这两种材料以恒定速率注入。同时,向其中注入氮气以生产具有受控密度和硬度的混合液体。然后,使用涂布器(Yoshimitsu,YBA-5)将制备的混合液体涂覆在先前生产的堆叠箔的一面上。然后,使涂层在150℃的温度下热固化。从而,形成厚度为90μm的聚氨酯泡沫层作为冲击吸收层。
此后,依次称量40wt%的丙烯酸粘合剂(Hana Chemical Co.,HN-PA950)、1wt%的固化剂(Hana Chemical Co.,HN-CA10)和乙酸乙酯(Samjeon Chemical Co.,99%纯度)。使用机械搅拌器将丙烯酸粘合剂、固化剂和乙酸乙酯分散并以500rpm混合30分钟。就此,,混合物中固含量为25重量%。由此,制备粗液体。此后,在PET离型膜(SKC公司,SG31)上形成由上述粗液体制成的厚度为120μm的薄膜。将所述薄膜在烘箱中下110℃下干燥2分钟。然后,将约为30μm厚的粘合剂层转移并涂覆在聚氨酯泡沫层上。
此后,依次称量40wt%的TR-CPSA、1wt%的固化剂(Hana Chemical Co.,HN-CA10)、1wt%的添加剂、1重量%的Ni粉末(由Der Won Company制造,粒径为20μm或更小)、乙酸乙酯(Samjeon Chemical Co.,99%纯度)。使用机械搅拌器,将TR-CPSA、固化剂、添加剂、Ni粉末和乙酸乙酯分散并以500rpm混合30分钟。就此,,混合物中固含量为25重量%。由此,制备粗液体。随后,使用300目将分散性差的Ni粉末从粗液体中除去。然后,在PET离型膜(SKC公司,SG31)上形成由上述液体制成的厚度为60μm的膜。将所述膜在烘箱中在110℃下干燥2分钟。然后,将约为15μm厚的TR-CPSA层转移并涂覆到堆叠箔的相对面上。使用涂布器(Yoshimitsu,YBA-5)进行镀覆。其结果是,生产出总厚度为235μm的复合片。
就此,作为压敏粘合剂层的丙烯酸粘合剂层不含发泡剂。该粘合剂层可被设置为将相邻层彼此粘合。与丙烯酸泡沫不同,丙烯酸粘合剂层是指其中不具有气泡的材料。
在当前示例41中,聚氨酯泡沫在不使用粘合剂等的情况下直接放置于堆叠箔上。在当前示例41中,如表5中所描述地限定各层的数值。就此,测量所得片的热导率。
当前示例42至当前示例50
如表5所示,仅堆叠箔的厚度和聚氨酯树脂的厚度与上述当前示例41中的不同。除了这些差异之外,根据当前示例42至当前示例50的片以与当前示例41中相同的方式制造。然后,测量片的热导率。
【表5】
图12是根据当前示例41生产的冲击吸收复合片的示意图。图13是示出了根据表4制备的冲击吸收复合片的热导率的测量值和计算值的图表。
当前示例51
制备由总厚度为100μm的Sn层-Cu层-Sn层的堆叠构成的堆叠箔作为导热层。就此,Sn层、Cu层和Sn层的厚度分别为0.5μm、99μm和0.5μm。堆叠箔制备如下。将铜箔浸入100g/L的硫酸中5秒钟,然后进行酸处理,再然后用蒸馏水洗涤。然后,在30℃的温度下、在10A/dm2的电流密度下、并且pH为3.5,使用浓度为100g/l的(CH3SO3)2Sn和浓度为3g/l的SH3以及浓度为30g/l的CH3SO3H用预定时间段将Ni层镀覆在铜箔的两面上。就此,具有0.5μm厚度的每个锡层被镀覆。
然后,在制备聚氨酯层时,使用聚醚类多元醇(从KKPC(Kumho PetrochemicalChemicals公司)获得)和改性的MDI类异氰酸酯(从UniChem Corporation获得)。使用计量泵将这两种材料以恒定速率注入。同时,向其中注入氮气以产生具有受控密度和硬度的混合液体。然后,使用涂布器(Yoshimitsu,YBA-5)将制备的混合液涂覆在先前生产的堆叠箔的一面上。然后,使涂层在150℃的温度下热固化。从而,形成厚度为90μm的聚氨酯泡沫层作为冲击吸收层。
此后,依次称量40wt%的丙烯酸粘合剂(Hana Chemical Co.,HN-PA950)、1wt%的固化剂(Hana Chemical Co.,HN-CA10)和乙酸乙酯(Samjeon Chemical Co.,99%纯度)。使用机械搅拌器将丙烯酸粘合剂、固化剂和乙酸乙酯分散并以500rpm混合30分钟。就此,混合物中固含量25重量%。由此,制备粗液体。此后,在PET离型膜(SKC公司,SG31)上形成由上述粗液体制成的厚度为120μm的膜。将所述膜在烘箱中在110℃下干燥2分钟。然后,将约为30μm厚的粘合剂层转移并涂覆在聚氨酯泡沫层上。其结果是,生产出总厚度为220μm的复合片。
就此,作为压敏粘合剂层的丙烯酸粘合剂层不含发泡剂。该粘合剂层可被设置为将相邻层彼此粘合。与丙烯酸泡沫不同,丙烯酸粘合剂层是指其中不具有气泡的材料。
在当前示例51中,聚氨酯泡沫在不使用粘合剂等的情况下直接放置于堆叠箔上。在当前示例51中,如表6中所描述地限定各层的数值。就此,测量所得片的热导率。
当前示例52至当前示例60
如表6所示,仅堆叠箔的厚度和聚氨酯树脂的厚度与上述当前示例51中的不同。除了这些差异之外,根据当前示例52至当前示例60的片以与当前示例51中相同的方式制造。然后,测量片的热导率。
【表6】
图14是根据当前示例51生产的冲击吸收复合片的示意图。图15是示出了根据表6制备的冲击吸收复合片的热导率的测量值和计算值的图表。
当前示例61
制备由总厚度为100μm的Co层-Cu层-Co层堆叠构成的堆叠箔作为导热层。就此,Co层、Cu层和Co层的厚度分别为0.5μm、99μm和0.5μm。堆叠箔制备如下。将铜箔浸入100g/L的硫酸中5秒钟,然后进行酸处理,再然后用蒸馏水洗涤。然后,在30℃的温度下、在5A/dm2的电流密度下、并且pH为3.5,使用浓度为300g/l的CoSO4·5H2O和浓度为30g/l的HBO3用预定时间段将Co层镀覆在铜箔的两面上。就此而言,具有0.5μm厚度的每个钴层被镀覆。
然后,在制备聚氨酯层时,使用聚醚类多元醇(从KKPC(Kumho PetrochemicalChemicals公司)获得)和改性的MDI类异氰酸酯(从UniChem Corporation获得)。使用计量泵将这两种材料以恒定速率注入。同时,向其中注入氮气以产生具有受控密度和硬度的混合液体。然后,使用涂布器(Yoshimitsu,YBA-5)将制备的混合液体涂覆在先前生产的堆叠箔的一面上。然后,使涂层在150℃的温度下热固化。从而,形成厚度为90μm的聚氨酯泡沫层作为冲击吸收层。
此后,依次称量40wt%的丙烯酸粘合剂(Hana Chemical Co.,HN-PA950)、质量百分比1wt%的固化剂(Hana Chemical Co.,HN-CA10)和乙酸乙酯(Samjeon Chemical Co.,99%纯度)。使用机械搅拌器将丙烯酸粘合剂、固化剂和乙酸乙酯分散并以500rpm混合30分钟。就此,混合物中固含量为25重量%。由此,制备粗液体。此后,在PET离型膜(SKC公司,SG31)上形成由上述粗液体制成的厚度为120μm的膜。将所述膜在烘箱中在110℃下干燥2分钟。然后,将约为30μm厚的粘合剂层转移并涂覆在聚氨酯泡沫层上。
此后,依次称量40wt%的TR-CPSA、1wt%的固化剂(Hana Chemical Co.,HN-CA10)、1wt%的添加剂、1重量%的Ni粉末(由Der Won Company制造,粒径为20μm或更小)、乙酸乙酯(Samjeon Chemical Co.,99%纯度)。使用机械搅拌器将TR-CPSA、固化剂、添加剂、Ni粉末和乙酸乙酯分散并以500rpm混合30分钟。就此,混合物中固含量为25重量%。由此,制备粗液体。随后,使用300目将分散性差的Ni粉末从粗液体中除去。然后,在PET离型膜(SKC公司,SG31)上形成由上述液体制成的厚度为60μm的膜。将所述膜在烘箱中在110℃下干燥2分钟。然后,将约为15μm厚的TR-CPSA层转移并涂覆到堆叠箔的相对面上。使用涂布器(Yoshimitsu,YBA-5)进行涂覆。结果,生产出总厚度为235μm的复合片。
就此,作为压敏粘合剂层的丙烯酸粘合剂层不含发泡剂。该粘合剂层可被设置为将相邻层彼此粘合。与丙烯酸泡沫不同,丙烯酸粘合剂层是指其中不具有气泡的材料。
在当前示例61中,聚氨酯泡沫在不使用粘合剂等的情况下直接放置于堆叠箔上。在当前示例61中,如表7中所描述地限定各层的数值。就此,测量所得片的热导率。
当前示例62至当前示例70
如表7所示,仅堆叠箔的厚度和聚氨酯树脂的厚度与上述当前示例61中的不同。除了这些差异之外,根据当前示例62至当前示例70的片以与当前示例61中相同的方式制造。然后,测量片的热导率。
【表7】
图16是根据当前示例61生产的冲击吸收复合片的示意图。图17是示出了根据表7制备的冲击吸收复合片的热导率的测量值和计算值的图表。
当前示例71
制备由总厚度为100μm的Co层-Cu层-Co层堆叠构成的堆叠箔作为导热层。就此,Co层、Cu层和Co层的厚度分别为0.5μm、99μm和0.5μm。堆叠箔制备如下。将铜箔浸入100g/L的硫酸中5秒钟,然后进行酸处理,再然后用蒸馏水洗涤。然后,在30℃的温度下、在5A/dm2的电流密度下、并且pH为3.5,使用浓度为300g/l的CoSO4·5H2O和浓度为30g/l的HBO3用预定时间段将Ni层镀覆在铜箔的两面上。就此而言,具有0.5μm厚度的每个钴层被镀覆。
然后,在制备聚氨酯层时,使用聚醚类多元醇(从KKPC(Kumho PetrochemicalChemicals公司)获得)和改性的MDI类异氰酸酯(从UniChem Corporation获得)。使用计量泵将这两种材料以恒定速率注入。同时,向其中注入氮气以产生具有受控密度和硬度的混合液体。然后,使用涂布器(Yoshimitsu,YBA-5)将制备的混合液涂覆在先前生产的堆叠箔的一面上。然后,使涂层在150℃的温度下热固化。从而,形成厚度为90μm的聚氨酯泡沫层作为冲击吸收层。
此后,依次称量40wt%的丙烯酸粘合剂(Hana Chemical Co.,HN-PA950)、1wt%的固化剂(Hana Chemical Co.,HN-CA10)和乙酸乙酯(Samjeon Chemical Co.,99%纯度)。使用机械搅拌器将丙烯酸粘合剂、固化剂和乙酸乙酯分散并以500rpm混合30分钟。就此,混合物中固含量为25重量%。由此,制备粗液体。此后,在PET离型膜(SKC公司,SG31)上形成由上述粗液体制成的厚度为120μm的膜。将所述膜在烘箱中在110℃下干燥2分钟。然后,将约为30μm厚的粘合剂层转移并涂覆在聚氨酯泡沫层上。其结果是,生产出总厚度为220μm的复合片。
就此,作为压敏粘合剂层的丙烯酸粘合剂层不含发泡剂。该粘合剂层可被设置为将相邻层彼此粘合。与丙烯酸泡沫不同,丙烯酸粘合剂层是指其中不具有气泡的材料。
在当前示例71中,聚氨酯泡沫在不使用粘合剂等的情况下直接放置于堆叠箔上。在当前示例71中,如表8中所描述地限定各层的数值。就此,测量所得片的热导率。
当前示例72至当前示例80
如表8所示,仅堆叠箔的厚度和聚氨酯树脂的厚度与上述当前示例71中的不同。除了这些差异之外,根据当前示例72至当前示例80的片以与当前示例71中相同的方式制造。然后,测量片的热导率。
【表8】
图18是根据当前示例71生产的冲击吸收复合片的示意图。图19是示出了根据表8制备的冲击吸收复合片材的热导率的测量值和计算值的图表。
当前示例81
首先,制备厚度为100μm的并成形为层状的铝箔作为导热层。
然后,在制备聚氨酯层时,使用聚醚类多元醇(从KKPC(Kumho PetrochemicalChemicals公司)获得)和改性的MDI类异氰酸酯(从UniChem Corporation获得)。使用计量泵将这两种材料以恒定速率注入。同时,向其中注入氮气以生产具有受控密度和硬度的混合液体。然后,使用涂布器(Yoshimitsu,YBA-5)将制备的混合液体涂覆在铝箔表面上。然后,使涂层在150℃的温度下热固化。从而,形成厚度为90μm的聚氨酯泡沫层作为冲击吸收层。
此后,依次称量40wt%的丙烯酸粘合剂(Hana Chemical Co.,HN-PA950)、1wt%的固化剂(Hana Chemical Co.,HN-CA10)和乙酸乙酯(Samjeon Chemical Co.,99%纯度)。使用机械搅拌器将丙烯酸粘合剂、固化剂和乙酸乙酯分散并以500rpm混合30分钟。就此,混合物中固含量为25重量%。由此,制备粗液体。此后,在PET离型膜(SKC公司,SG31)上形成由上述粗液体制成的厚度为120μm的膜。将所述膜在烘箱中在110℃下干燥2分钟。然后,将约为30μm厚的粘合剂层转移并涂覆在聚氨酯泡沫层上。
此后,依次称量40wt%的TR-CPSA、1wt%的固化剂(Hana Chemical Co.,HN-CA10)、1wt%的添加剂、1重量%的Ni粉末(由Der Won Company制造,粒径为20μm或更小)、乙酸乙酯(Samjeon Chemical Co.,99%纯度)。使用机械搅拌器将TR-CPSA、固化剂、添加剂、Ni粉末和乙酸乙酯分散并以500rpm混合30分钟。就此,混合物中固含量为25重量%。由此,制备粗液体。随后,使用300目将分散性差的Ni粉末从粗液体中除去。然后,在PET离型膜(SKC公司,SG31)上形成由上述液体制成的厚度为60μm的膜。将所述膜在烘箱中在110℃下干燥2分钟。然后,将约为15μm厚的TR-CPSA层转移并涂覆到铝箔的相对面上。使用涂布器(Yoshimitsu,YBA-5)进行涂覆。其结果是,生产出总厚度为235μm的复合片。
就此,作为压敏粘合剂层的丙烯酸粘合剂层不含发泡剂。该粘合剂层可被设置为将相邻层彼此粘合。与丙烯酸泡沫不同,丙烯酸粘合剂层是指其中不具有气泡的材料。
在当前示例81中,聚氨酯泡沫在不使用粘合剂等的情况下直接放置于铝箔上。在当前示例81中,如表9中所描述地限定各层的数值。就此,测量所得片的热导率。
当前示例82至当前示例90
如表9所示,仅铝箔的厚度和聚氨酯树脂的厚度与上述当前示例81中的不同。除了这些差异之外,根据当前示例82至当前示例90的片以与当前示例81中相同的方式制造。然后,测量片的热导率。
【表9】
图20是根据当前示例81生产的冲击吸收复合片的示意图。图21是示出根据表9制备的冲击吸收复合片材的热导率的测量值和计算值的图表。
当前示例91
首先,制备厚度为100μm的并成形为层状的铝箔作为导热层。
然后,在制备聚氨酯层时,使用聚醚类多元醇(从KKPC(Kumho PetrochemicalChemicals公司)获得)和改性的MDI类异氰酸酯(从UniChem Corporation获得)。使用计量泵将这两种材料以恒定速率注入。同时,向其中注入氮气以生产具有受控密度和硬度的混合液体。然后,使用涂布器(Yoshimitsu,YBA-5)将制备的混合液体涂覆在铝箔表面上。然后,使涂层在150℃的温度下热固化。从而,形成厚度为90μm的聚氨酯泡沫层作为冲击吸收层。
此后,依次称量40wt%的丙烯酸粘合剂(Hana Chemical Co.,HN-PA950)、1wt%的固化剂(Hana Chemical Co.,HN-CA10)和乙酸乙酯(Samjeon Chemical Co.,99%纯度)。使用机械搅拌器将丙烯酸粘合剂、固化剂和乙酸乙酯分散并以500rpm混合30分钟。就此,混合物中固含量为25重量%。由此,制备粗液体。此后,在PET离型膜(SKC公司,SG31)上形成由上述粗液体制成的厚度为120μm的膜。将所述膜在烘箱中在110℃下干燥2分钟。然后,将约为30μm厚的粘合剂层转移并涂覆在聚氨酯泡沫层上。其结果是,生产出总厚度为220μm的复合片。
就此而言,作为压敏粘合剂层的丙烯酸粘合剂层不含发泡剂。该粘合剂层可被设置为将相邻层彼此粘合。与丙烯酸泡沫不同,丙烯酸粘合剂层是指其中不具有气泡的材料。
在当前示例91中,聚氨酯泡沫在不使用粘合剂等的情况下直接放置于铝箔上。在当前示例91中,如表10中所描述地限定各层的数值。就此,测量所得片的热导率。
当前示例92至当前示例100
如表10所示,仅铝箔的厚度和聚氨酯树脂的厚度与上述当前示例91中的不同。除了这些差异之外,根据当前示例92至当前示例100的片以与当前示例91中相同的方式制造。然后,测量片的热导率。
【表10】
图22是根据当前示例91生产的冲击吸收复合片的示意图。图23是示出根据表10制备的冲击吸收复合片的热导率的测量值和计算值的图表。2.冲击吸收复合片的性能评估
用于测量热导率的方法
根据ISO 22007-2测量标准,通过热盘(hot disk)法评估热导率。使用的测量仪器是TPS 2500S(Hot Disk,瑞典)。
对于热盘法,制备70mm×70mm的样品以用于分析。将样本或样品直接与包括加热器的7577型传感器接触。就此,加热器具有0.1W的加热功率/散热量。然后,以2秒的测量时间计算热扩散速度和热导率。此时,样品尺寸为70mm×70mm×大于或等于72μm的厚度。当厚度小时,测量样品的堆叠。测量以拍击模式执行。
3.评估结果
可参照上面的表1至表10以及图4至图23来确认:根据本公开的示例制备的冲击吸收复合片的热导率的测量值对应于由以上所描述的关系式1和关系式2所限定的热导率。即,关系式1和关系式2可用于设计冲击吸收复合片,使得根据本公开的冲击吸收复合片具有目标热导率。
以上描述不应被视为具有限制意义,而仅仅是出于描述示例性实施例的一般原理的目的,并且本公开的许多另外的实施例是可能的。因此,以上描述不被理解为意在限制本公开的范围。应参照权利要求确定本公开的范围。整个说明书中对“一个实施例”、“实施例”或类似语言的引用意味着结合该实施例所描述的具体的特征、结构或特性被包括在本公开的至少一个实施例中。因此,在整个说明书中出现的短语“在一个实施例中”、“在实施例中”以及类似的语言可全部指代相同的实施例,但这不是必须的。

Claims (25)

1.一种冲击吸收复合片,包括:
导热层,包括单个金属层或者至少两个金属层的堆叠;
冲击吸收层,设置为与导热层的顶面和底面中的至少一面直接接触;和
压敏粘合剂(PSA)层,设置在所述冲击吸收层上,
其中,所述冲击吸收复合片的热导率满足以下关系式1和关系式2:
[关系式1]λC={1/T*Σ(Ti*λi)}*(1+D),
[关系式2]0.03≤D≤0.25,
其中,在关系式1中,λC表示所述冲击吸收复合片的热导率(W/mK),
T表示所述冲击吸收复合片的总厚度,
Ti表示构成导热层的至少一个金属层中的每一层的厚度,
λi表示构成导热层的至少一层中的每一层的热导率(W/mK),
Σ(Ti*λi)表示构成导热层的每个相应层的厚度与构成导热层的每个相应层的热导率之间的乘积的总和。
2.如权利要求1所述的冲击吸收复合片,其中,所述冲击吸收复合片的热导率在50W/mK至200W/mK的范围内。
3.如权利要求1所述的冲击吸收复合片,其中,构成导热层的所述至少一个金属层中的每一层包括铜、铝、镍、锡、钴、铬、金和银中的至少一种。
4.如权利要求1所述的冲击吸收复合片,其中,导热层包括Cu层、Ni层-Cu层-Ni层的堆叠、Sn层-Cu层-Sn层的堆叠、Co层-Cu层-Co层的堆叠和Al层中的至少一种。
5.如权利要求1所述的冲击吸收复合片,其中,导热层包括铜层以及镀覆在所述铜层顶面和底面中的至少一面上的镍、锡和钴中的至少一种。
6.如权利要求1所述的冲击吸收复合片,其中,导热层的厚度与所述冲击吸收复合片的总厚度的比率在12%至50%的范围内。
7.如权利要求1所述的冲击吸收复合片,其中,导热层的厚度在8μm至150μm的范围内。
8.如权利要求1所述的冲击吸收复合片,其中,所述冲击吸收层包括聚合物泡沫,
其中,所述聚合物泡沫包括从由丙烯酸泡沫、聚氨酯泡沫、聚乙烯泡沫、聚烯烃泡沫、聚氯乙烯泡沫、聚碳酸酯泡沫、聚酰亚胺泡沫、聚醚酰亚胺泡沫、聚酰胺泡沫、聚酯泡沫、聚偏二氯乙烯泡沫、聚甲基丙烯酸甲酯泡沫和聚异氰酸酯泡沫构成的组中选择的一种。
9.如权利要求1所述的冲击吸收复合片,其中,所述冲击吸收层包括聚合物泡沫,其中,所述聚合物泡沫包括聚氨酯泡沫或者丙烯酸泡沫。
10.如权利要求1所述的冲击吸收复合片,其中,所述冲击吸收层的密度在0.2g/cm3至0.8g/cm3的范围内。
11.如权利要求1所述的冲击吸收复合片,其中,所述冲击吸收层的厚度在50μm至250μm的范围内。
12.如权利要求1所述的冲击吸收复合片,其中,所述压敏粘合剂层由丙烯酸类材料、硅氧烷类材料、环氧类材料、氨基甲酸酯类材料和聚酰亚胺类材料中的一种制成。
13.如权利要求1所述的冲击吸收复合片,其中,所述压敏粘合剂层的厚度在5μm至50μm的范围内。
14.如权利要求1所述的冲击吸收复合片,其中,所述冲击吸收复合片还包括设置在所述压敏粘合剂层上的保护层。
15.如权利要求1所述的冲击吸收复合片,其中,所述冲击吸收层、所述压敏粘合剂层和保护层依次并按照该顺序设置在导热层的所述顶面和所述底面中的一面上,
其中,热响应导热压敏粘合剂(TR-CPSA)层和另外的保护层依次并按照该顺序设置在导热层的所述顶面和所述底面中的另一面上。
16.一种冲击吸收复合片,包括:
导热层,包括单个金属层或者至少两个金属层的堆叠;
冲击吸收层,设置为与导热层的顶面和底面中的至少一面直接接触;和
压敏粘合剂(PSA)层,设置在所述冲击吸收层上,
其中,所述冲击吸收复合片的热导率满足以下关系式3至关系式6:
[关系式3]Y=(aX+b)*(1+D),
[关系式4]0.9≤a≤1.9,
[关系式5]0.08≤b≤0.2,和
[关系式6]0.03≤D≤0.25,
其中,在关系式3中,Y表示所述冲击吸收复合片的热导率(W/mK),
其中,X表示构成导热层的至少一个金属层中的每一层的厚度(μm)。
17.如权利要求16所述的冲击吸收复合片,其中,所述冲击吸收复合片的热导率在50W/mK至200W/mK的范围内。
18.如权利要求16所述的冲击吸收复合片,其中,导热层的厚度与所述冲击吸收复合片的总厚度的比率在12%至50%的范围内。
19.如权利要求16所述的冲击吸收复合片,其中,构成导热层的所述至少一个金属层中的每一层包括铜、铝、镍、锡、钴、铬、金和银中的至少一种。
20.如权利要求16所述的冲击吸收复合片,其中,导热层包括Cu层、Ni层-Cu层-Ni层的堆叠、Sn层-Cu层-Sn层的堆叠、Co层-Cu层-Co层的堆叠和Al层中的至少一种。
21.如权利要求16所述的冲击吸收复合片,其中,导热层包括铜层以及镀覆在所述铜层的顶面和底面中的至少一面上的镍、锡和钴中的至少一种。
22.如权利要求16所述的冲击吸收复合片,其中,导热层的厚度在8μm至150μm的范围内。
23.如权利要求16所述的冲击吸收复合片,其中,所述冲击吸收复合片材还包括设置在所述压敏粘合剂层上的保护层。
24.如权利要求16所述的冲击吸收复合片,其中,所述冲击吸收层、所述压敏粘合剂层和保护层依次并按照该顺序设置在导热层的所述顶面和所述底面中的一面上,
其中,热响应导热压敏粘合剂(TR-CPSA)层和另外的保护层依次并按照该顺序设置在导热层的所述顶面和所述底面中的另一面上。
25.一种电子装置,包括:
散热源;和
冲击吸收复合片,设置在所述散热源的一面或两面上,其中,所述冲击吸收复合片包括权利要求1至权利要求24中任一项所述的冲击吸收复合片。
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