JP5256083B2 - 熱冷却と同時に電気絶縁が可能なデバイス - Google Patents

Description

本開示は一般に、放熱および電気絶縁のための多層デバイスに関する。より具体的には、デバイスは、一方の側では金属ヒートシンクに、他方では電子部品に結合させることができる充填ポリイミドフィルムを備え、それによって電子部品を電気的に絶縁すると同時に、回路から熱を伝導して除去する。

光起電力セルを含む電子部品の分野では、放熱と電気絶縁の両方がますます重要になりつつある。集積回路は、ますます小さいフィーチャ寸法および高い密度で製造されるようになりつつあり、その結果、放熱および電気絶縁に対する必要性が高まっている。同様に、電流を集め分配するために高度に（電気的に）絶縁された環境を必要とする傾向があり、かつ温度が高くなると動作効率が失われる傾向もある光起電力システムにとっても、放熱および電気絶縁は重要である。

ダイアタッチ接着剤（ｄｉｅ ａｔｔａｃｈ ａｄｈｅｓｉｖｅ）を用いてヒートシンクをリードフレームに接続するために使用される、ポリイミドテープが開示されている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１では、そうしたポリイミドテープのシステムが背景の議論に記載され、そうしたポリイミドテープのシステムを教示している。

米国特許第５，６９１，５６７号明細書 欧州特許出願公開第０６５９５５３号明細書

ｉ．高温および高湿度の下で許容される結合強度を与え、ｉｉ．許容される電気絶縁特性を有し、ｉｉｉ．比較的高い電圧に耐えることができ、ｉｖ．光による劣化を阻止し、ｖ．許容される熱伝導性も有するデバイスが求められている。

本開示は、熱冷却すると同時に電気的に絶縁するためのデバイスを対象としている。デバイスは、第１の接着剤層、ポリイミド基板、第２の接着剤層およびヒートシンクを含む。第１の接着剤層および第２の接着剤層は、６８から９８重量パーセントのビニル系またはアクリル系ポリマーを有する。ポリイミド基板は、４０から９０重量パーセントのポリイミドを有する少なくとも２つのポリイミド層を有し、ポリイミドは、少なくとも１つの芳香族二無水物および少なくとも１つの芳香族ジアミンから得られる。

本開示は、熱冷却すると同時に電気的に絶縁するためのデバイスを対象としている。一実施形態において、デバイスは、
ｉ．頂面および底面を有する第１の接着剤層であって、第１の接着剤層の底面がポリイミド基板に直接結合される第１の接着剤層と、
ｉｉ．少なくとも第１のポリイミド層および第２のポリイミド層を有するポリイミド基板であって、第１のポリイミド層および第２のポリイミド層が互いに直接結合されるポリイミド基板と、
ｉｉｉ．頂面および底面を有する第２の接着剤層であって、第２の接着剤層の頂面がポリイミド基板に直接結合される第２の接着剤層と、
ｉｖ．頂面および底面を有する金属ヒートシンクであって、ヒートシンクの頂面が第２の接着剤層の底面に直接結合される金属ヒートシンクと
を有する。

デバイスは、電気部品の冷却および絶縁に適している。本明細書における「電気部品」という用語は、それだけには限らないが、集積回路デバイスに加えて、抵抗器、コンデンサ、インダクタ、トランジスタ、ダイオードおよび光起電力セルのような他の能動部品および受動部品を意味する。本開示のデバイスは、特に集光装置を利用する光起電力セルに適している。いくつかの実施形態では、光起電力セルの半導体層が第１の接着剤層の頂面に直接結合される。「結合される」、「結合」という用語、または他の任意のその変形は、「接着される」または「接着」と同義であり、それらの用語を区別なく用いることがある。本開示のデバイスは、ｉ．高温の下で優れた結合強度を維持し、ｉｉ．有用な電気絶縁性を与え、ｉｉｉ．高耐圧性を与え、ｉｖ．露光下での劣化に対する有用な耐性を与え、ｖ．適切な熱伝導性を与える傾向がある。

接着剤層
本開示は、第１の接着剤層および第２の接着剤層を備えている。いくつかの実施形態では、第１の接着剤層および第２の接着剤層は同じ材料である。いくつかの実施形態では、それらは異なる材料である。第１の接着剤層および第２の接着剤層は、６８、７０、７２、７４、７６、７８、８０、８２、８４、８６、８８、９０、９２、９４、９６および９８重量パーセント（のビニル系またはアクリル系ポリマー）の任意の２つの間の（任意選択でその２つを含む）量のビニル系またはアクリル系ポリマーを有する。いくつかの実施形態では、接着剤ポリマーは架橋性である。他の実施形態では、接着剤ポリマーは、押出し可能または被覆可能である。いくつかの実施形態では、第１および第２の接着剤層は、
接着促進剤を伴うエチレン酢酸ビニルコポリマー、
エチレン酢酸ビニルアクリル酸グリシジルターポリマー、
エチレン酢酸ビニルメタクリル酸グリシジルターポリマー、
接着促進剤を伴うエチレンアクリル酸アルキルコポリマー、
接着促進剤を伴うエチレンメタクリル酸アルキルコポリマー
エチレンアクリル酸グリシジル、
エチレンメタクリル酸グリシジル、
エチレンアクリル酸アルキルアクリル酸グリシジルターポリマー、
エチレンメタクリル酸アルキルアクリル酸グリシジルターポリマー、
エチレンアクリル酸アルキル無水マレイン酸ターポリマー、
エチレンメタクリル酸アルキル無水マレイン酸ターポリマー
エチレンアクリル酸アルキルメタクリル酸グリシジルターポリマー、
エチレンメタクリル酸アルキルメタクリル酸グリシジルターポリマー、
その塩を含むアクリル酸アルキルアクリロニトリルアクリル酸ターポリマー、
その塩を含むアクリル酸アルキルアクリロニトリルメタクリル酸ターポリマー、
その塩を含むエチレンアクリル酸コポリマー、
その塩を含むエチレンメタクリル酸コポリマー、
アクリル酸アルキルアクリロニトリルメタクリル酸グリシジルターポリマー、
メタクリル酸アルキルアクリロニトリルメタクリル酸グリシジルターポリマー、
アクリル酸アルキルアクリロニトリルアクリル酸グリシジルターポリマー、
メタクリル酸アルキルアクリロニトリルアクリル酸グリシジルターポリマー、
ポリビニルブチラール、
その塩を含むエチレンアクリル酸アルキルメタクリル酸ターポリマー、
その塩を含むエチレンメタクリル酸アルキルメタクリル酸ターポリマー、
その混合物のその塩を含むエチレンアクリル酸アルキルアクリル酸ターポリマー、
その塩を含むエチレンメタクリル酸アルキルアクリル酸ターポリマー、
エチレンマレイン酸水素エチル、
エチレンアクリル酸アルキルマレイン酸水素エチル、
エチレンメタクリル酸アルキルマレイン酸水素エチル、
およびそれらの混合物からなる群から選択される。

いくつかの実施形態では、第１および第２の接着剤層は、当業者には周知の他の添加剤を含む。本開示のエチレン酢酸ビニルコポリマー（ＥＶＡ）には、ＴＢＥＣ（ＯＯ−ｔｅｒｔ−ブチルＯ−（２エチルヘキシル）モノペルオキシカーボネート）などの有機過酸化物、ベンゾトリアゾール型やベンゾフェノン型などのＵＶ吸収剤、ヒンダードアミン系光安定剤、一次もしくは二次酸化防止剤またはその両方、有機官能性シラン接着促進剤を含む配合ＥＶＡが含まれる。他の実施形態では、配合ＥＶＡは、Ｂｉｘｂｙ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ（マサチューセッツ州ニューベリーポート）製のＢｉｘＣｕｒｅ、またはＥｔｉｍｅｘ Ｖｉｓｔａｓｏｌａｒ（ドイツ Ｄｉｅｔｅｎｈｅｉｍ Ｄ−８９１６５）製のＥｔｉｍｅｘ Ｖｉｓｔａｓｏｌａｒ ４８６／４８６．１である。

接着剤層の厚さには実用上の限界がある。接着剤層は、放熱に悪影響を及ぼさないように、したがって熱が効率的にヒートシンクに伝わるように、十分薄くすべきである。接着剤層はまた、高温および高湿度において、ポリイミド基板およびヒートシンク、ならびに第１の接着剤層の頂層が結合される任意の電気部品の間に信頼性のある結合を与えるべきである。いくつかの実施形態では、第１の接着剤層および第２の接着剤層の厚さはそれぞれ、６．２５、７、８、９、１０、１５、２０、２５、３０、３５、４０、４５、５０、５５、６０、６５、７０および７５ミクロンの任意の２つの間（任意選択でその２つを含む）である。いくつかの実施形態では、接着剤層は、少なくとも３７０ｇ／ｃｍ（２．０７ＰＬＩ）、好ましくは７４０ｇ／ｃｍ（４．１４ＰＬＩ）超の結合強度を与える。結合強度はまた、高温および高湿度の条件下で、部品の耐用期間にわたって少なくとも３７０ｇ／ｃｍのレベルに維持すべきである。こうした条件は、特定の部品およびそれが使用される用途によって決まる。

いくつかの実施形態では、第１の接着剤層および第２の接着剤層はさらに、熱伝導性充填剤、光吸収性顔料、およびそれらの混合物から選択される充填剤を含む。いくつかの実施形態では、第１の接着剤層および第２の接着剤層は、同じ熱伝導性充填剤もしくは光吸収性顔料、またはそれらの混合物を含む。他の実施形態では、第１の接着剤層および第２の接着剤層は、異なる熱伝導性充填剤もしくは光吸収性顔料、またはそれらの混合物を含む。さらに他の実施形態では、熱伝導性充填剤および光吸収性顔料は、材料が両方の機能を果たすことができるときには、同一の材料とすることができる。

いくつかの実施形態では、接着剤層は、酸化防止剤、架橋剤、接着促進剤および当分野で周知の他の一般的な添加剤など、追加の添加剤を含むことができる。いくつかの実施形態では、有機官能性シラン接着促進剤が用いられる。他の実施形態では、チタン酸アルキル接着促進剤が用いられる。
本開示の接着剤層は、従来技術で用いられる圧感接着剤より優れた利点を有する。本開示の接着剤層は、より優れた耐熱性および結合力を有する。さらに、本開示の接着剤層は一体化されたフィルムであり、したがって連続的な製造工程により適している。

ポリイミド基板
本開示のポリイミド基板は、電気部品とヒートシンクの間の望ましくない電気伝達を妨げる電気絶縁層を形成する。本開示のポリイミド基板は、高電圧における高い電気絶縁性を与え、露光下での劣化を阻止し、許容される熱伝導性を与え、全体として電子部品が所望の温度で動作することを可能にする。これは特に、電気部品が集光装置を利用する光起電力セルである場合にあてはまる。高度に集光された状態のピークの動作条件では、温度が摂氏数百度に達する可能性がある。本開示によれば、高電圧とは、１０００ボルト超の直流、また用途によっては２０００ボルト超の直流である。

本開示のポリイミド基板は、少なくとも２つのポリイミド層、すなわち第１のポリイミド層および第２のポリイミド層を有する。いくつかの実施形態では、第１のポリイミド層および第２のポリイミド層は、互いに直接結合される。いくつかの実施形態では、第１のポリイミド層および第２のポリイミド層は、同じポリイミドまたは異なるポリイミドである。ポリイミド層は、熱伝導特性および電気絶縁特性を与える。第１のポリイミド層および第２のポリイミド層はそれぞれ、４０、４５、５０、５５、６０、６５、７０、７５、８０、８５、９０および９５重量パーセントの任意の２つの間の（任意選択でその２つを含む）量のポリイミドを含む。一実施形態では、ポリイミドは、少なくとも１つの芳香族二無水物および少なくとも１つの芳香族ジアミンから得られ、芳香族ジアミンは、ポリイミドに取り込まれたジアミンの全モル数の少なくとも５０モルパーセントであり、芳香族二無水物は、ポリイミドに取り込まれた二無水物の全モル数の少なくとも５０モルパーセントである。他の実施形態では、芳香族ジアミンは、ポリイミドに取り込まれたジアミンの全モル数の少なくとも８０モルパーセントであり、芳香族二無水物は、ポリイミドに取り込まれた二無水物の全モル数の少なくとも８０モルパーセントである。いくつかの実施形態では、ポリイミドは完全に芳香族ポリイミドである。いくつかの実施形態では、結合を助けるために、ポリイミド層にコロナ処理またはプラズマ処理を施すことができる。

いくつかの実施形態では、本開示の芳香族二無水物ポリイミドの前駆体は、
１．ピロメリト酸二無水物（ＰＭＤＡ）、
２．３，３’，４，４’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物（ＢＰＤＡ）、
３．３，３’，４，４’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物（ＢＴＤＡ）、
４．４，４’−オキシジフタル酸無水物（ＯＤＰＡ）、
５．３，３’，４，４’−ジフェニルスルホンテトラカルボン酸二無水物（ＤＳＤＡ）、
６．２，２−ビス（３，４−ジカルボキシフェニル）１，１，１，３，３，３−ヘキサフルオロプロパン二無水物（６ＦＤＡ）、
７．４，４’−（４，４’−イソプロピリデンジフェノキシ）ビス（フタル酸無水物）（ＢＰＡＤＡ）
８．２，３，６，７−ナフタレンテトラカルボン酸二無水物、
９．１，２，５，６−ナフタレンテトラカルボン酸二無水物、
１０．１，４，５，８−ナフタレンテトラカルボン酸二無水物、
１１．２，６−ジクロロナフタレン−１，４，５，８−テトラカルボン酸二無水物、
１２．２，７−ジクロロナフタレン−１，４，５，８−テトラカルボン酸二無水物、
１３．２，３，３’，４’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、
１４．２，２’，３，３’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、
１５．２，３，３’，４’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、
１６．２，２’，３，３’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、
１７．２，２−ビス（３，４−ジカルボキシフェニル）プロパン二無水物、
１８．１，１−ビス（２，３−ジカルボキシフェニル）エタン二無水物、
１９．１，１−ビス（３，４−ジカルボキシフェニル）エタン二無水物、
２０．ビス−（２，３−ジカルボキシフェニル）メタン二無水物、
２１．ビス−（３，４−ジカルボキシフェニル）メタン二無水物、
２２．４，４’−（ヘキサフルオロイソプロピリデン）ジフタル酸無水物、
２３．ビス−（３，４−ジカルボキシフェニル）スルホキシド二無水物、
２４．テトラヒドロフラン−２，３，４，５−テトラカルボン酸二無水物、
２５．ピラジン−２，３，５，６−テトラカルボン酸二無水物、
２６．チオフェン−２，３，４，５−テトラカルボン酸二無水物、
２７．フェナントレン−１，８，９，１０−テトラカルボン酸二無水物、
２８．ペリレン−３，４，９，１０−テトラカルボン酸二無水物、
２９．ビス−１，３−イソベンゾフランジオン、
３０．ビス−（３，４−ジカルボキシフェニル）チオエーテル二無水物、
３１．ビシクロ［２，２，２］オクト−７−エン−２，３，５，６−テトラカルボン酸二無水物、
３２．２−（３’，４’−ジカルボキシフェニル）５，６−ジカルボキシベンズイミダゾール二無水物、
３３．２−（３’，４’−ジカルボキシフェニル）５，６−ジカルボキシベンゾオキサゾール二無水物、
３４．２−（３’，４’−ジカルボキシフェニル）５，６−ジカルボキシベンゾチアゾール二無水物、
３５．ビス−（３，４−ジカルボキシフェニル）２，５−オキサジアゾール１，３，４−二無水物、
３６．ビス−２，５−（３’，４’−ジカルボキシジフェニルエーテル）１，３，４−オキサジアゾール二無水物、
３７．ビス−２，５−（３’，４’−ジカルボキシジフェニルエーテル）１，３，４−オキサジアゾール二無水物、
３８．５−（２，５−ジオキソテトラヒドロ）−３−メチル−３−シクロヘキセン−１，２−ジカルボン酸無水物、
３９．トリメリト酸無水物２，２−ビス（３’，４’−ジカルボキシフェニル）プロパン二無水物、
４０．１，２，３，４−シクロブタン二無水物、
４１．２，３，５−トリカルボキシシクロペンチル酢酸二無水物、
およびそれらの混合物からなる群から選択される。

いくつかの実施形態では、本開示の芳香族ジアミンは、
１．４，４’−ジアミノジフェニルエーテル（４，４’−ＯＤＡ）、
２．３，４’−ジアミノジフェニルエーテル（３，４’−ＯＤＡ）、
３．１，３−ビス−（４−アミノフェノキシ）ベンゼン（ＡＰＢ−１３４またはＲＯＤＡ）、
４．１，３−ビス−（３−アミノフェノキシ）ベンゼン（ＡＰＢ−１３３）、
５．１，２−ジアミノベンゼン（ＯＰＤ）、
６．１，３−ジアミノベンゼン（ＭＰＤ）、
７．１，４−ジアミノベンゼン（ＰＰＤ）、
８．２，２ビス−（４−アミノフェニル）プロパン、
９．４，４’−ジアミノジフェニルメタン、
１０．４，４’−ジアミノジフェニルスルフィド（４，４’−ＤＤＳ）、
１１．３，３’−ジアミノジフェニルスルホン（３，３’−ＤＤＳ）、
１２．４，４’−ジアミノジフェニルスルホン、
１３．１，２−ビス−（４−アミノフェノキシ）ベンゼン、
１４．１，２−ビス−（３−アミノフェノキシ）ベンゼン、
１５．１，４−ビス−（４−アミノフェノキシ）ベンゼン、
１６．１，４−ビス−（３−アミノフェノキシ）ベンゼン、
１７．１，５−ジアミノナフタレン、
１８．１，８−ジアミノナフタレン、
１９．２，２’−ビス（トリフルオロメチル）ベンジジン、
２０．４，４’−ジアミノジフェニルジエチルシラン、
２１．４，４’−ジアミノジフェニルシラン、
２２．４，４’−ジアミノジフェニルエチルホスフィンオキシド、
２３．４，４’−ジアミノジフェニル−Ｎ−メチルアミン、
２４．４，４’−ジアミノジフェニル−Ｎ−フェニルアミン、
２５．２，５−ジメチル−１，４−ジアミノベンゼン、
２６．２−（トリフルオロメチル）−１，４−フェニレンジアミン、
２７．５−（トリフルオロメチル）−１，３−フェニレンジアミン、
２８．２，２−ビス［４−（４−アミノフェノキシ）フェニル］−ヘキサフルオロプロパン（ＢＤＡＦ）、
２９．２，２−ビス（３−アミノフェニル）１，１，１，３，３，３−ヘキサフルオロプロパン、
３０．ベンジジン、
３１．４，４’−ジアミノベンゾフェノン、
３２．３，４’−ジアミノベンゾフェノン、
３３．３，３’−ジアミノベンゾフェノン、
３４．ｍ−キシリレンジアミン、
３５．ビスアミノフェノキシフェニルスルホン、
３６．４，４’−イソプロピリデンジアニリン、
３７．Ｎ，Ｎ−ビス−（４−アミノフェニル）メチルアミン、
３８．Ｎ，Ｎ−ビス−（４−アミノフェニル）アニリン、
３９．３，３’−ジメチル−４，４’−ジアミノビフェニル、
４０．４−アミノフェニル−３−アミノベンゾエート、
４１．２，４−ジアミノトルエン、
４２．２，５−ジアミノトルエン、
４３．２，６−ジアミノトルエン、
４４．２，４−ジアミン−５−クロロトルエン、
４５．２，４−ジアミン−６−クロロトルエン、
４６．４−クロロ−１，２−フェニレンジアミン、
４７．４−クロロ−１，３−フェニレンジアミン、
４８．２，４−ビス−（β−アミノ−ｔ−ブチル）トルエン、
４９．ビス−（ｐ−β−アミノ−ｔ−ブチルフェニル）エーテル、
５０．ｐ−ビス−２−（２−メチル−４−アミノペンチル）ベンゼン、
５１．１−（４−アミノフェノキシ）−３−（３−アミノフェノキシ）ベンゼン、
５２．１−（４−アミノフェノキシ）−４−（３−アミノフェノキシ）ベンゼン、
５３．２，２−ビス−［４−（４−アミノフェノキシ）フェニル］プロパン（ＢＡＰＰ）、
５４．ビス−［４−（４−アミノフェノキシ）フェニル］スルホン（ＢＡＰＳ）、
５５．２，２−ビス［４−（３−アミノフェノキシ）フェニル］スルホン（ｍ−ＢＡＰＳ）、
５６．４，４’−ビス−（アミノフェノキシ）ビフェニル（ＢＡＰＢ）、
５７．ビス−（４−［４−アミノフェノキシ］フェニル）エーテル（ＢＡＰＥ）、
５８．２，２’−ビス−（４−アミノフェニル）−ヘキサフルオロプロパン（６Ｆジアミン）、
５９．ビス（３−アミノフェニル）−３，５−ジ（トリフルオロメチル）フェニルホスフィンオキシド
６０．２，２’−ビス−（４−フェノキシアニリン）イソプロピリデン、
６１．２，４，６−トリメチル−１，３−ジアミノベンゼン、
６２．４，４’−ジアミノ−２，２’−トリフルオロメチルジフェニルオキシド、
６３．３，３’−ジアミノ−５，５’−トリフルオロメチルジフェニルオキシド、
６４．４，４’−トリフルオロメチル−２，２’−ジアミノビフェニル、
６５．４，４’−オキシ−ビス−［（２−トリフルオロメチル）ベンゼンアミン］、
６６．４，４’−オキシ−ビス−［（３−トリフルオロメチル）ベンゼンアミン］、
６７．４，４’−チオ−ビス−［（２−トリフルオロメチル）ベンゼン−アミン］、
６８．４，４’−チオビス−［（３−トリフルオロメチル）ベンゼンアミン］、
６９．４，４’−スルホキシル−ビス−［（２−トリフルオロメチル）ベンゼンアミン、
７０．４，４’−スルホキシル−ビス−［（３−トリフルオロメチル）ベンゼンアミン］、
７１．４，４’−ケト−ビス−［（２−トリフルオロメチル）ベンゼンアミン］、
７２．９，９−ビス（４−アミノフェニル）フルオレン、
７３．１，３−ジアミノ−２，４，５，６−テトラフルオロベンゼン、
７４．３，３’−ビス（トリフルオロメチル）ベンジジン、
およびそれらの混合物からなる群から選択される。

本開示のポリイミドは、当分野においてよく知られた方法で製造することが可能であり、それらの調製についてここで論じる必要はない。

いくつかの実施形態では、第１のポリイミド層および第２のポリイミド層はそれぞれ、５、１０、１５、２０、２５、３０、３５、４０、４５および５０重量パーセントの任意の２つの間の（任意選択でその２つを含む）量の熱伝導性充填剤をさらに含む。熱伝導性充填剤は、ポリイミド基板の熱伝導性を高める、したがって、ヒートシンクの熱移動の効率を高めるために加えられる。温度が高まるに従って光起電性材料の性能が低下することが知られているため、電子部品、より具体的には光起電力セルから効率的に熱を消散させる能力が重要である。いくつかの実施形態では、ポリイミド基板中の熱伝導性充填剤は、接着剤層中のものと同じである。他の実施形態では、熱伝導性充填剤は、接着剤層中の熱伝導性充填剤と異なってもよい。

いくつかの実施形態では、本開示の２５ミクロンのポリイミドフィルムの熱伝導性は、２５℃において少なくとも０．２４ワット／ｍＫである。他の実施形態では、本開示のポリイミドフィルムの熱伝導性は、２５℃において少なくとも０．３３ワット／ｍＫである。キセノンナノフラッシュ法（Ｘｅｎｏｎ ｎａｎｏ ｆｌａｓｈ ｍｅｔｈｏｄ）を用いて、本開示の熱伝導性の大きさを測定した。いくつかの実施形態では、本開示のポリイミドフィルムの熱伝導性は、充填されていないその対応品より少なくとも１０％大きい。いくつかの実施形態では、本開示のポリイミドフィルムの熱伝導性は、充填されていないその対応品より少なくとも２０％大きい。本開示のポリイミドフィルムの熱伝導性は、充填されていないその対応品より５４％、または１０８超％も大きい。本明細書における「熱伝導性」という用語は、材料の両側にその間の温度が異なる２つの面が与えられた場合に、材料が熱を移動させる能力の大きさを意味する。

いくつかの実施形態では、ポリイミド基板の第１のポリイミド層および第２のポリイミド層はそれぞれ、０、５、１０、１５から最大２０重量パーセントまでの光吸収性顔料をさらに含む。いくつかの実施形態では、ポリイミド基板中の光吸収性顔料は、接着剤層中の光吸収性顔料と同じである。他の実施形態では、ポリイミド基板中の光吸収性顔料は、接着剤層中の光吸収性顔料とは異なる。

一実施形態では、ポリイミド基板はさらに、頂層および底層を有する少なくとも１つのフルオロポリマー接着剤層を備え、フルオロポリマー接着剤の頂層は第１のポリイミド層に取り付けられ、フルオロポリマー接着剤の底層は第２のポリイミド層に取り付けられる。いくつかの実施形態では、フルオロポリマー接着剤層は、テトラフルオロエチレンヘキサフルオロプロピレンコポリマー（Ｔｅｆｌｏｎ（登録商標）ＦＥＰ）、テトラフルオロエチレンパーフルオロアルコキシコポリマー（Ｔｅｆｌｏｎ（登録商標）ＰＦＡ）、テトラフルオロエチレンエチレンコポリマー（Ｔｅｆｚｅｌ（登録商標））、ポリフッ化ビニル（Ｔｅｄｌａｒ（登録商標））、およびそれらの混合物から選択される。

いくつかの実施形態では、フルオロポリマー接着剤層は、さらに熱伝導性充填剤を含む。フルオロポリマー接着剤層中の熱伝導性充填剤は、第１の接着剤層、第２の接着剤層またはポリイミド基板中の熱伝導性充填剤と同じでも異なってもよい。いくつかの実施形態では、フルオロポリマー接着剤層の厚さは、１、１．２５、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２および１２．５ミクロンの任意の２つの間の（任意選択でその２つを含む）厚さである。

いくつかの実施形態では、ポリイミド基板の第１のポリイミド層および第２のポリイミド層は、２つ以上の追加のポリイミド層を備えている。追加のポリイミド層は、第１のポリイミド層および第２のポリイミド層と同じでも異なってもよい。いくつかの実施形態では、追加のポリイミド層は、熱伝導性充填剤、光吸収性顔料、およびそれらの混合物を含む。他の実施形態では、複数の追加のポリイミド層の一部のみが、熱伝導性充填剤、光吸収性顔料、およびそれらの混合物を含む。いくつかの実施形態では、追加のポリイミド層中の熱伝導性充填剤および光吸収性顔料は、第１のポリイミド層および第２のポリイミド層中の熱伝導性充填剤および光吸収性顔料と同じかまたは異なっている。

ポリイミド基板の厚さには実用上の限界がある。ポリイミド基板が厚すぎる場合には、デバイスの放熱に悪影響を及ぼす恐れがある。ポリイミド層が薄すぎる場合には、絶縁破壊が起こる恐れがある。望ましいポリイミド基板の厚さは、誘電特性と熱伝導性の釣り合いを保つものでなければならない。この釣り合いは、本開示のデバイスが使用される電気的な用途、印加される電圧、および発生する熱の量によって決まる。いくつかの実施形態では、ポリイミド基板の厚さは、８、１２．５、１４、１６、１８、２０、２５、３０、４０、５０、６０、７０、８０、９０、１００、１１０、１２０、１２４および１５０ミクロンの任意の２つの間の（任意選択でその２つを含む）厚さである。

複数の薄いポリイミド層を有することには、同じ厚さの単一のポリイミド層より優れた利点がある。複数の層によって、誘電体フィルムの電気的整合性および絶縁破壊性能に悪影響を及ぼす可能性がある、ピンホールまたは他の欠陥（外来の粒子、ゲル、充填剤または他の凝集物）を含む可能性が低下する。本明細書における「ピンホール」という用語は、被覆または調製工程での不均一性によって生じる小さい穴を意味する。こうした欠陥は、それをなくすように十分注意しなければ、特に薄いフィルムにおいて電気的性能に関する重大な問題となる可能性がある。単層のフィルムは、欠陥またはフィルムの整合性に対するその影響を低減するためにより厚く製造することができるが、本開示において厚すぎるフィルムを使用すると、デバイスの放熱に悪影響を及ぼす恐れがある。複数の薄層を有する多層のポリイミド基板は、ピンホールおよび他の欠陥の影響を低減し、また良好な放熱を維持する。別の接着剤の有無に関わらず各単層を互いに貼り合わせること、１つの層を互いの頂部にコートすること、多層フィルムを作製する同時押出し工程、またはこれらの組み合わせによって、複数のポリイミド層を作製することができる。多層ポリイミドフィルムを作製するための同時押出し工程は、既に開示されている（例えば、参照によって本明細書に援用する特許文献２参照）。ポリイミドの多層を利用すると、欠陥が個々の層それぞれにおいて重なり合う可能性がきわめて小さくなり、したがって、層のいずれか１つの欠陥が誘電体の厚さ全体を貫く電気的故障を引き起こす可能性がずっと低くなるため、誘電体層の厚さ全体に及ぶ恐れがある欠陥の発生を大幅に解消するのを助ける。

本開示のポリイミド層は、従来技術において一般的に使用されるＴｅｆｚｅｌ（登録商標）（エチレンテトラフルオロエチレンコポリマー）の層より優れた利点を有している。Ｔｅｆｚｅｌ（登録商標）は、４０００Ｖ／ｍｉｌ（１５７ｋＶ／ｍｍ）の絶縁耐力を有する。いくつかの実施形態では、本開示のポリイミドは、少なくとも５４００Ｖ／ｍｉｌ（２１３ｋＶ／ｍｍ）の絶縁耐力を有する。いくつかの実施形態では、本開示のポリイミドは、少なくとも７４００Ｖ／ｍｉｌ（２９１ｋＶ／ｍｍ）の絶縁耐力を有する（各値は、１ｍｉｌ（２５ミクロン）のフィルムに対するものである）。

熱伝導性充填剤
本明細書において使用する「熱伝導性充填剤」という用語は、ポリイミドの熱伝導能力より大きい熱伝導能力を有する任意の充填剤を指す。充填剤は任意の形にすることができる。いくつかの実施形態では、熱伝導性充填剤は、０．５、１、５、１０、２０、３０、４０、５０、６０、７０、８０、９０、１００、１２５、１５０、１７５、２００、２５０、３００、３５０、４００、４５０、５００および５、０００ナノメートルの任意の２つの間の（任意選択でその２つを含む）大きさの範囲内の平均粒径（ただし、分散した充填剤の少なくとも８０、８５、９０、９２、９４、９５、９６、９８、９９または１００パーセントが前述の（１つまたは複数の）大きさの範囲内にある）を有することができる。いくつかの実施形態では、熱伝導性充填剤は、絶縁耐力を低下させる可能性がある望ましくない粒子の凝集物を粉砕する、または取り除くために、磨砕および濾過を必要とすることがある。

いくつかの実施形態では、熱伝導性充填剤は、酸化アルミニウム、窒化ホウ素被覆酸化アルミニウム、顆粒状酸化アルミニウム、ヒュームド酸化アルミニウム、二酸化ケイ素、顆粒状二酸化ケイ素、ヒュームド二酸化ケイ素、炭化ケイ素、窒化アルミニウム、酸化アルミニウム被覆窒化アルミニウム、二酸化ケイ素被覆窒化アルミニウム、二酸化チタン、窒化ホウ素、立方晶窒化ホウ素、六方晶窒化ホウ素、ダイヤモンド、酸化ベリリウム、タルク、酸化亜鉛、およびそれらの混合物からなる群から選択される。

加えることができる熱伝導性充填剤の量には、実用上の限界がある。熱伝導性充填剤の量が多すぎる場合には、接着性、電気絶縁能力および機械的特性に悪影響を及ぼす恐れがある。

光吸収性顔料
本明細書において使用する「光吸収性顔料」という用語は、ポリマー組成物を長期にわたる光による劣化の影響から保護するのを助ける任意の添加剤を指す。いくつかの実施形態では、光吸収性顔料はＵＶ吸収剤である。他の実施形態では、光吸収性顔料はＵＶ安定剤である。さらに他の実施形態では、ＵＶ吸収剤とＵＶ安定剤の混合物が用いられる。いくつかの実施形態では、光吸収性顔料は少なくとも１つのＵＶ吸収剤から選択される。他の実施形態では、光吸収性顔料は少なくとも１つのＵＶ安定剤から選択される。さらに他の実施形態では、ＵＶ吸収剤とＵＶ安定剤の混合物が用いられる。いくつかの実施形態では、光吸収性顔料は、カーボンブラック、二酸化チタン、ベンゾトリアゾール類、ベンゾフェノン類、ヒンダードアミン類、およびそれらの混合物からなる群から選択される。

加えることができる光吸収性顔料の量には、実用上の限界がある。顔料の量が多すぎる場合には、接着性、電気絶縁能力および機械的特性に悪影響を及ぼす恐れがある。

ヒートシンク
金属ヒートシンクは、熱エネルギーまたは熱を吸収し消散させる。ヒートシンクは、効率的な放熱を必要とする広い範囲のどんな用途にも使用される。ヒートシンクは、より高温の物体から、ずっと大きい熱容量を有するより低温の第２の物体、周囲の空気または水へ熱エネルギーを効率的に移動させることによって機能する。本開示の目的では、ヒートシンクは、電気部品から熱または熱エネルギーを移動させる。ヒートシンクの効率的な機能は、熱エネルギーを迅速に移動させることによるものである。ヒートシンクは通常、アルミニウム、陽極酸化アルミニウムまたは熱伝導性ポリマーなどの熱伝導性材料から構成される。それらの構造は、多数のフィンを有する金属デバイスに対する金属板のように単純にすることができる。金属の高い熱伝導性がその大きい表面積と相まって、周囲のより低温の空気への熱エネルギーの迅速な移動が生じる。こうしてヒートシンク、およびヒートシンクと直接熱接触しているあらゆるものが冷却される。

本明細書において使用する場合、「備える」、「備えている」、「含む」、「含んでいる」、「有する」、「有している」という用語、または他の任意のそれらの変形は、非排他的に包含することを意味するものである。例えば、一連の要素を含む方法、工程、物品または装置は、必ずしもそれらの要素のみに限定されず、特に挙げられていない、あるいはそうした方法、工程、物品または装置に固有の他の要素を含むことができる。さらに、別段の明記がない限り、「または」とは包括的な「または」を指し、排他的な「または」を指すのではない。例えば条件ＡまたはＢとは、Ａが真であり（または存在し）かつＢが偽である（または存在しない）こと、Ａが偽であり（または存在せず）かつＢが真である（または存在する）こと、およびＡとＢの両方が真である（または存在する）ことのいずれか１つによって満足される。

また、単数形（「ａ」または「ａｎ」）の使用は、本開示の複数の要素および構成要素を記述するために用いられる。これは、単に便宜上、本開示の一般的な意味を示すために行われる。この記述は、１つまたは少なくとも１つを含むと理解すべきであり、単数形は、そうではないことを意味することが明らかではない限り、複数形も含む。

本開示はさらに、以下の実施例について説明する。実施例は、本開示の範囲を限定するものではない。
Ｋａｐｔｏｎ（登録商標）２００ ＣＲ
本件特許出願人（デラウェア州ウィルミントン）より入手可能な、厚さ５０ミクロン（２ｍｉｌ）の、酸化アルミニウムを含む多層芳香族ポリイミドフィルム。
Ｋａｐｔｏｎ（登録商標）１００ ＭＴ
本件特許出願人（デラウェア州ウィルミントン）より入手可能な、厚さ２５ミクロン（１ｍｉｌ）の、酸化アルミニウムを含む多層芳香族ポリイミドフィルム。
ＢｉｘＣｕｒｅ
Ｂｉｘｂｙ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ（マサチューセッツ州ニューベリーポート）より入手可能な、エチレン酢酸ビニル。
Ｅｌｖａｌｏｙ ４１７０
本件特許出願人（デラウェア州ウィルミントン）より入手可能な、エチレンアクリル酸ｎ−ブチルメタクリル酸グリシジル（ＥｎＢＡＧＭＡ）ターポリマー。
Ｎｕｃｒｅｌ ０９１０
本件特許出願人（デラウェア州ウィルミントン）より入手可能な、エチレンメタクリル酸（ＥＭＡＡ）コポリマー。
Ｅｌｖａｘ ３１８５
本件特許出願人（デラウェア州ウィルミントン）より入手可能な、エチレン酢酸ビニル。
Ｅｌｖａｌｏｙ ＡＣ １３３０
本件特許出願人（デラウェア州ウィルミントン）より入手可能な、エチレンメタクリレート（ＥＭＡ）コポリマー。

実施例１
実施例１は、Ｋａｐｔｏｎ（登録商標）２００ ＣＲポリイミドフィルム、および配合エチレン酢酸ビニル（ＥＶＡ）コポリマーの接着剤の使用について示す。５０ミクロン（２ｍｉｌ）のＫａｐｔｏｎ（登録商標）２００ ＣＲフィルムを、テトラフルオロエチレンヘキサフルオロプロピレンの水性分散液で被覆し、その後、テトラフルオロエチレンヘキサフルオロプロピレンを十分に乾燥および硬化させて、厚さ約２．５ミクロン（０．１ｍｉｌ）のフルオロポリマーのフィルムにする。その後、これらのフルオロポリマーで被覆されたポリイミドフィルムの２つを、フルオロポリマー層が互いに向き合う状態で一緒に貼り合わせ、全体の厚さが約１０５ミクロン（４．２ｍｉｌ）の多層フィルムを得る。この複合フィルムの上に、ＢｉｘＣｕｒｅ、すなわち配合エチレン酢酸ビニル（ＥＶＡ）コポリマーを、約２５ミクロン（１ｍｉｌ）から７５ミクロン（３ｍｉｌ）の厚さになるまで押出し被覆する。接着剤とポリイミドフィルムの間の結合の結果を表１に示す。その後、この接着剤で被覆したポリイミドフィルムをアルミニウム板に貼り合わせ、ＥＶＡコポリマー層を硬化させて、電気絶縁性、熱伝導性のあるデバイスを得た。それについて、複合フィルムのアルミニウム板への結合の結果を表１に示す。このデバイスを１２日超、周囲温度で水に浸した結果を表２に示す。アルミニウムのヒートシンクと組み合わせると、Ｋａｐｔｏｎ ＣＲベースの複合フィルムは、優れた電気絶縁性能およびきわめて高い絶縁破壊強度を与えると同時に、依然として適切な放熱性能を与えるものと思われる。

実施例２
実施例２は、Ｋａｐｔｏｎ（登録商標）２００ ＣＲポリイミドフィルム、およびＥｌｖａｌｏｙ ４１７０の接着剤の使用について示す。
サンプルは、実施例１と同様の方法で調製される。
結果を表１および２に示す。

実施例３
実施例３は、Ｋａｐｔｏｎ（登録商標）２００ ＣＲポリイミドフィルム、およびＮｕｃｒｅｌ ０９１０の接着剤の使用について示す。
サンプルは、実施例１と同様の方法で調製される。
結果を表１および２に示す。

実施例４
実施例４は、Ｋａｐｔｏｎ（登録商標）１００ ＭＴポリイミドフィルム、およびＢｉｘＣｕｒｅの使用について示す。ＢｉｘＣｕｒｅを、Ｋａｐｔｏｎ（登録商標）１００ ＭＴポリイミドフィルム上に押出し被覆して、ポリイミドの複合フィルムを作製する。Ｋａｐｔｏｎ ＭＴは、Ｋａｐｔｏｎ ＣＲベースの同等の構造に比べて高い放熱特性を与えると同時に、依然として適切な電気絶縁性能を与えるものと思われる。
サンプルは、実施例１と同様の方法で調製される。
結果を表１および２に示す。

実施例５
実施例５は、Ｋａｐｔｏｎ（登録商標）１００ ＭＴポリイミドフィルム、およびＥｌｖａｌｏｙ ４１７０の接着剤の使用について示す。
サンプルは、実施例１と同様の方法で調製される。
結果を表１および２に示す。

実施例６
実施例６は、Ｋａｐｔｏｎ（登録商標）１００ ＭＴポリイミドフィルム、およびＮｕｃｒｅｌ ０９１０の接着剤の使用について示す。
サンプルは、実施例１と同様の方法で調製される。
結果を表１および２に示す。

［比較例］
比較例１
比較例１は、Ｋａｐｔｏｎ（登録商標）２００ ＣＲポリイミドフィルム、およびＥｌｖａｘ ３１８５コポリマーの接着剤の使用について示す。
サンプルは、実施例１と同様の方法で調製される。
結果を表１および２に示す。

比較例２
比較例２は、Ｋａｐｔｏｎ（登録商標）１００ ＭＴポリイミドフィルム、およびＥｌｖａｘ ３１８５コポリマーの接着剤の使用について示す。
サンプルは、実施例１と同様の方法で調製される。
結果を表１および２に示す。

比較例３
比較例３は、Ｋａｐｔｏｎ（登録商標）２００ ＣＲポリイミドフィルム、およびＥｌｖａｌｏｙ ＡＣ １３３０コポリマーの接着剤の使用について示す。
サンプルは、実施例１と同様の方法で調製される。
結果を表１および２に示す。

比較例４
比較例４は、Ｋａｐｔｏｎ（登録商標）１００ ＭＴポリイミドフィルム、およびＥｌｖａｌｏｙ ＡＣ １３３０コポリマーの接着剤の使用について示す。サンプルは、実施例１と同様の方法で調製される。
結果を表１および２に示す。

初期の接着性および水に浸した後の接着性について、接着性の試験結果を以下に示す。
良好は、引き裂かなければ分離できないことを意味する。
可剥は、剥がすことはできるが優れた接着性があることを意味する。
不十分は、許容できない接着性を意味する。

これまで全体的な記述または実施例において記述した行為すべてが必要になるわけではなく、特定の行為の一部が不要であることもあり、また記述した行為に加えて他の行為が行われることもあることに留意されたい。さらに、行為のそれぞれが列挙されている順序が、必ずしもそれらが実行される順序ではない。本明細書を読めば、当業者は、その特定の必要性および要望に対してどのような行為を用いることができるかの判断が可能になるであろう。

上述の明細書では、本発明を特定の実施形態を参照して記述してきた。しかし、以下の特許請求の範囲に示す本発明の範囲から逸脱することなく、様々な修正および変更を加えることが可能であることが当業者には理解される。したがって、本明細書および図面は、限定的な意味ではなく例示的なものと考えるべきであり、そうした修正はすべて、本発明の範囲に含まれるものである。

これまで利益、他の利点および問題に対する解決策を、特定の実施形態に関して記述してきた。しかし、そうした利益、利点、問題に対する解決策、および任意の利益、利点または解決策をもたらし、より顕著になることがある任意の（１つまたは複数の）要素を、任意のまたはすべての請求項の重要、必要もしくは本質的な特徴または要素と解釈すべきではない。

量、濃度、または他の値もしくはパラメータが、ある範囲、好ましい範囲、または上方値および下方値のリストとして示される場合、これは複数の範囲が別個に開示されているかどうかに関わらず、任意の上方の範囲限界または好ましい値と、任意の下方の範囲限界または好ましい値との任意の対から形成されるすべての範囲を具体的に開示するものと理解されたい。本明細書において数値の範囲が列挙されている場合には、別段の明記がない限り、範囲はその端点、ならびにその範囲内のすべての整数および分数を含むものである。本発明の範囲は、範囲を定めるときに列挙される特定の値に限定されるものではない。
本発明は以下の実施の態様を含むものである。
１．熱冷却すると同時に電気的に絶縁するためのデバイスであって、
Ａ．頂面および底面を有する第１の接着剤層であって、前記第１の接着剤層の底面はポリイミド基板に直接結合され、該第１の接着剤層は、６８から９８重量パーセントの量のビニル系またはアクリル系ポリマーを含む第１の接着剤層と、
Ｂ．少なくとも第１のポリイミド層および第２のポリイミド層を含むポリイミド基板であって、
ｉ．前記第１のポリイミド層および前記第２のポリイミド層は互いに直接結合され、前記第１のポリイミド層および前記第２のポリイミド層は同じかまたは異なり、熱伝導特性および電気絶縁特性を与え、
ｉｉ．前記第１のポリイミド層および前記第２のポリイミド層はそれぞれ、４０から９０重量パーセントの量のポリイミドを含み、前記ポリイミドは、少なくとも１つの芳香族二無水物および少なくとも１つの芳香族ジアミンから得られ、前記芳香族ジアミンは、前記ポリイミドに取り込まれたジアミンの全モル数の少なくとも８０モルパーセントであり、前記芳香族二無水物は、前記ポリイミドに取り込まれた二無水物の全モル数の少なくとも８０モルパーセントであり、
ｉｉｉ．前記第１のポリイミド層および前記第２のポリイミド層はそれぞれ、１０から５０重量パーセントの熱伝導性充填剤、および０から２０重量パーセントの光吸収性顔料をさらに含む
ポリイミド基板と、
Ｃ．頂面および底面を有する第２の接着剤層であって、前記第２の接着剤層の頂面は前記ポリイミド基板に直接結合され、該第２の接着剤層は、６８から９８重量パーセントの量のビニル系またはアクリル系ポリマーを含む第２の接着剤層と、
Ｄ．頂面および底面を有する金属ヒートシンクであって、前記ヒートシンクの頂面は前記第２の接着剤層の底面に直接結合される金属ヒートシンクと、
を備えることを特徴とするデバイス。
２．前記第１の接着剤層および前記第２の接着剤層は、熱伝導性充填剤、光吸収性顔料、およびそれらの混合物から選択される充填剤をさらに含むことを特徴とする前記１に記載のデバイス。
３．前記第１の接着剤層および第２の接着剤層は、
接着促進剤を伴うエチレン酢酸ビニルコポリマー、
エチレン酢酸ビニルアクリル酸グリシジルターポリマー、
エチレン酢酸ビニルメタクリル酸グリシジルターポリマー、
接着促進剤を伴うエチレンアクリル酸アルキルコポリマー、
接着促進剤を伴うエチレンメタクリル酸アルキルコポリマー
エチレンアクリル酸グリシジル、
エチレンメタクリル酸グリシジル、
エチレンアクリル酸アルキルアクリル酸グリシジルターポリマー、
エチレンメタクリル酸アルキルアクリル酸グリシジルターポリマー、
エチレンアクリル酸アルキル無水マレイン酸ターポリマー、
エチレンメタクリル酸アルキル無水マレイン酸ターポリマー
エチレンアクリル酸アルキルメタクリル酸グリシジルターポリマー、
エチレンメタクリル酸アルキルメタクリル酸グリシジルターポリマー、
アクリル酸アルキルアクリロニトリルアクリル酸ターポリマー、
アクリル酸アルキルアクリロニトリルメタクリル酸ターポリマー、
その塩を含むエチレンアクリル酸コポリマー
その塩を含むエチレンメタクリル酸コポリマー
アクリル酸アルキルアクリロニトリルメタクリル酸グリシジルターポリマー、
メタクリル酸アルキルアクリロニトリルメタクリル酸グリシジルターポリマー、
アクリル酸アルキルアクリロニトリルアクリル酸グリシジルターポリマー、
メタクリル酸アルキルアクリロニトリルアクリル酸グリシジルターポリマー、
ポリビニルブチラール、
その塩を含むエチレンアクリル酸アルキルメタクリル酸ターポリマー、
その塩を含むエチレンメタクリル酸アルキルメタクリル酸ターポリマー、
その混合物のその塩を含むエチレンアクリル酸アルキルアクリル酸ターポリマー、
その塩を含むエチレンメタクリル酸アルキルアクリル酸ターポリマー、
エチレンマレイン酸水素エチル、
エチレンアクリル酸アルキルマレイン酸水素エチル、
エチレンメタクリル酸アルキルマレイン酸水素エチル、
およびそれらの混合物、
からなる群から選択されることを特徴とする前記１または２に記載のデバイス。
４．前記ポリイミド基板は、頂層および底層を有する少なくとも１つのフルオロポリマー接着剤層をさらに備え、前記フルオロポリマー接着剤の頂層は前記第１のポリイミド層に取り付けられ、前記フルオロポリマー接着剤の底層は前記第２のポリイミド層に取り付けられることを特徴とする前記１に記載のデバイス。
５．前記フルオロポリマー接着剤層は、テトラフルオロエチレンヘキサフルオロプロピレンコポリマー、テトラフルオロエチレンパーフルオロアルコキシコポリマー、テトラフルオロエチレンエチレンコポリマー、ポリフッ化ビニル、およびそれらの混合物から選択されることを特徴とする前記４に記載のデバイス。
６．前記フルオロポリマー接着剤層は、熱伝導性充填剤をさらに含むことを特徴とする前記４に記載のデバイス。
７．前記ポリイミド基板の第１のポリイミド層および第２のポリイミド層は、２つ以上のポリイミド層を備えることを特徴とする前記４に記載のデバイス。
８．前記芳香族二無水物は、ピロメリト酸二無水物、３，３’，４，４’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、３，３’，４，４’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、４，４’−オキシジフタル酸無水物、３，３’，４，４’−ジフェニルスルホンテトラカルボン酸二無水物、２，２−ビス（３，４−ジカルボキシフェニル）１，１，１，３，３，３−ヘキサフルオロプロパン二無水物、およびそれらの混合物からなる群から選択され、前記芳香族ジアミンは、３，４’−ジアミノジフェニルエーテル、１，３−ビス−（４−アミノフェノキシ）ベンゼン、４，４’−ジアミノジフェニルエーテル、１，４−ジアミノベンゼン、１，３−ジアミノベンゼン、およびそれらの混合物からなる群から選択されることを特徴とする前記１に記載のデバイス。
９．前記熱伝導性充填剤は、酸化アルミニウム、窒化ホウ素被覆酸化アルミニウム、顆粒状酸化アルミニウム、ヒュームド酸化アルミニウム、二酸化ケイ素、顆粒状二酸化ケイ素、ヒュームド二酸化ケイ素、炭化ケイ素、窒化アルミニウム、酸化アルミニウム被覆窒化アルミニウム、二酸化ケイ素被覆窒化アルミニウム、二酸化チタン、窒化ホウ素、立方晶窒化ホウ素、六方晶窒化ホウ素、ダイヤモンド、酸化ベリリウム、タルク、酸化亜鉛、およびそれらの混合物からなる群から選択されることを特徴とする前記１、２または６に記載のデバイス。
１０．前記吸収性顔料は、カーボンブラック、二酸化チタン、ベンゾトリアゾール類、ベンゾフェノン類、ヒンダードアミン類、およびそれらの混合物からなる群から選択されることを特徴とする前記１または２に記載のデバイス。
１１．前記第１の接着剤層および前記第２の接着剤層の厚さはそれぞれ、６．２５から７５ミクロンであることを特徴とする前記１に記載のデバイス。
１２．前記ポリイミド基板の厚さは、８から１５０ミクロンであることを特徴とする前記１に記載のデバイス。
１３．前記ポリイミド基板の厚さは、１２．５から１２５ミクロンであることを特徴とする前記１に記載のデバイス。
１４．前記フルオロポリマー接着剤層の厚さは、１．２５から１２．５ミクロンであることを特徴とする前記４に記載のデバイス。
１５．前記第１の接着剤層の頂面に直接結合された光起電力セルをさらに備えることを特徴とする前記１に記載のデバイス。
１６．熱冷却すると同時に電気的に絶縁するためのデバイスであって、
Ａ．頂面および底面を有する第１の接着剤層であって、前記第１の接着剤層の底面はポリイミド基板に直接結合され、該第１の接着剤層は、６８から９８重量パーセントの量のビニル系またはアクリル系ポリマーを含む第１の接着剤層と、
Ｂ．少なくとも第１のポリイミド層および第２のポリイミド層を含むポリイミド基板であって、
ｉ．前記第１のポリイミド層および前記第２のポリイミド層は互いに直接結合され、前記第１のポリイミド層および前記第２のポリイミド層は同じかまたは異なり、熱伝導特性および電気絶縁特性を与え、
ｉｉ．前記第１のポリイミド層および前記第２のポリイミド層はそれぞれ、４０から９０重量パーセントの量のポリイミドを含み、前記ポリイミドは、少なくとも１つの芳香族二無水物および少なくとも１つの芳香族ジアミンから得られ、前記芳香族ジアミンは、前記ポリイミドに取り込まれたジアミンの全モル数の少なくとも５０モルパーセントであり、前記芳香族二無水物は、前記ポリイミドに取り込まれた二無水物の全モル数の少なくとも５０モルパーセントであり、
ｉｉｉ．前記第１のポリイミド層および前記第２のポリイミド層はそれぞれ、５から５０重量パーセントの熱伝導性充填剤、および０から２０重量パーセントの光吸収性顔料をさらに含む、
ポリイミド基板と、
Ｃ．頂面および底面を有する第２の接着剤層であって、前記第２の接着剤層の頂面は前記ポリイミド基板に直接結合され、該第２の接着剤層は、６８から９８重量パーセントの量のビニル系またはアクリル系ポリマーを含む第２の接着剤層と、
Ｄ．頂面および底面を有する金属ヒートシンクであって、前記ヒートシンクの頂面は前記第２の接着剤層の底面に直接結合される金属ヒートシンクと、
を備えることを特徴とするデバイス。

Claims (9)

1. 熱冷却すると同時に電気的に絶縁するためのデバイスであって、
   Ａ．頂面および底面を有する第１の接着剤層であって、前記第１の接着剤層の底面はポリイミド基板に直接結合され、該第１の接着剤層は、６８から９８重量パーセントの量のビニル系またはアクリル系ポリマーを含む第１の接着剤層と、
   Ｂ．少なくとも第１のポリイミド層および第２のポリイミド層を含むポリイミド基板であって、
   ｉ．前記第１のポリイミド層および前記第２のポリイミド層は互いに直接結合され、前記第１のポリイミド層および前記第２のポリイミド層は同じかまたは異なり、熱伝導特性および電気絶縁特性を与え、
   ｉｉ．前記第１のポリイミド層および前記第２のポリイミド層はそれぞれ、４０から９０重量パーセントの量のポリイミドを含み、
   前記ポリイミドは、少なくとも１つの芳香族二無水物および少なくとも１つの芳香族ジアミンから得られ、前記芳香族ジアミンは、前記ポリイミドに取り込まれたジアミンの全モル数の少なくとも５０モルパーセントであり、前記芳香族二無水物は、前記ポリイミドに取り込まれた二無水物の全モル数の少なくとも５０モルパーセントであり、
   ｉｉｉ．前記第１のポリイミド層および前記第２のポリイミド層はそれぞれ、１０から５０重量パーセントの熱伝導性充填剤、および０から２０重量パーセントの光吸収性顔料をさらに含む、ポリイミド基板と、
   Ｃ．頂面および底面を有する第２の接着剤層であって、前記第２の接着剤層の頂面は前記ポリイミド基板に直接結合され、該第２の接着剤層は、６８から９８重量パーセントの量のビニル系またはアクリル系ポリマーを含む第２の接着剤層と、
   Ｄ．頂面および底面を有する金属ヒートシンクであって、前記ヒートシンクの頂面は前記第２の接着剤層の底面に直接結合される金属ヒートシンクと、
   を備え、
   前記第１の接着剤層および第２の接着剤層は、
   接着促進剤を伴うエチレン酢酸ビニルコポリマー、
   エチレン酢酸ビニルアクリル酸グリシジルターポリマー、
   エチレン酢酸ビニルメタクリル酸グリシジルターポリマー、
   接着促進剤を伴うエチレンアクリル酸アルキルコポリマー、
   接着促進剤を伴うエチレンメタクリル酸アルキルコポリマー
   エチレンアクリル酸グリシジル、
   エチレンメタクリル酸グリシジル、
   エチレンアクリル酸アルキルアクリル酸グリシジルターポリマー、
   エチレンメタクリル酸アルキルアクリル酸グリシジルターポリマー、
   エチレンアクリル酸アルキル無水マレイン酸ターポリマー、
   エチレンメタクリル酸アルキル無水マレイン酸ターポリマー
   エチレンアクリル酸アルキルメタクリル酸グリシジルターポリマー、
   エチレンメタクリル酸アルキルメタクリル酸グリシジルターポリマー、
   アクリル酸アルキルアクリロニトリルアクリル酸ターポリマー、
   アクリル酸アルキルアクリロニトリルメタクリル酸ターポリマー、
   その塩を含むエチレンアクリル酸コポリマー
   その塩を含むエチレンメタクリル酸コポリマー
   アクリル酸アルキルアクリロニトリルメタクリル酸グリシジルターポリマー、
   メタクリル酸アルキルアクリロニトリルメタクリル酸グリシジルターポリマー、
   アクリル酸アルキルアクリロニトリルアクリル酸グリシジルターポリマー、
   メタクリル酸アルキルアクリロニトリルアクリル酸グリシジルターポリマー、
   ポリビニルブチラール、
   その塩を含むエチレンアクリル酸アルキルメタクリル酸ターポリマー、
   その塩を含むエチレンメタクリル酸アルキルメタクリル酸ターポリマー、
   その混合物のその塩を含むエチレンアクリル酸アルキルアクリル酸ターポリマー、
   その塩を含むエチレンメタクリル酸アルキルアクリル酸ターポリマー、
   エチレンマレイン酸水素エチル、
   エチレンアクリル酸アルキルマレイン酸水素エチル、
   エチレンメタクリル酸アルキルマレイン酸水素エチル、および
   それらの混合物、からなる群から選択される、
   ことを特徴とするデバイス。
2. 前記第１の接着剤層および前記第２の接着剤層は、熱伝導性充填剤、光吸収性顔料、およびそれらの混合物から選択される充填剤をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載のデバイス。
3. 前記ポリイミド基板は、頂層および底層を有する少なくとも１つのフルオロポリマー接着剤層をさらに備え、前記フルオロポリマー接着剤の頂層は前記第１のポリイミド層に取り付けられ、前記フルオロポリマー接着剤の底層は前記第２のポリイミド層に取り付けられることを特徴とする請求項１に記載のデバイス。
4. 前記フルオロポリマー接着剤層は、テトラフルオロエチレンヘキサフルオロプロピレンコポリマー、テトラフルオロエチレンパーフルオロアルコキシコポリマー、テトラフルオロエチレンエチレンコポリマー、ポリフッ化ビニル、およびそれらの混合物から選択されることを特徴とする請求項３に記載のデバイス。
5. 前記フルオロポリマー接着剤層は、熱伝導性充填剤をさらに含むことを特徴とする請求項３に記載のデバイス。
6. 前記芳香族二無水物は、ピロメリト酸二無水物、３，３’，４，４’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、３，３’，４，４’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、４，４’−オキシジフタル酸無水物、３，３’，４，４’−ジフェニルスルホンテトラカルボン酸二無水物、２，２−ビス（３，４−ジカルボキシフェニル）１，１，１，３，３，３−ヘキサフルオロプロパン二無水物、およびそれらの混合物からなる群から選択され、前記芳香族ジアミンは、３，４’−ジアミノジフェニルエーテル、１，３−ビス−（４−アミノフェノキシ）ベンゼン、４，４’−ジアミノジフェニルエーテル、１，４−ジアミノベンゼン、１，３−ジアミノベンゼン、およびそれらの混合物からなる群から選択されることを特徴とする請求項１に記載のデバイス。
7. 前記熱伝導性充填剤は、酸化アルミニウム、窒化ホウ素被覆酸化アルミニウム、顆粒状酸化アルミニウム、ヒュームド酸化アルミニウム、二酸化ケイ素、顆粒状二酸化ケイ素、ヒュームド二酸化ケイ素、炭化ケイ素、窒化アルミニウム、酸化アルミニウム被覆窒化アルミニウム、二酸化ケイ素被覆窒化アルミニウム、二酸化チタン、窒化ホウ素、立方晶窒化ホウ素、六方晶窒化ホウ素、ダイヤモンド、酸化ベリリウム、タルク、酸化亜鉛、およびそれらの混合物からなる群から選択されることを特徴とする請求項１、２または５に記載のデバイス。
8. 前記吸収性顔料は、カーボンブラック、二酸化チタン、ベンゾトリアゾール類、ベンゾフェノン類、ヒンダードアミン類、およびそれらの混合物からなる群から選択されることを特徴とする請求項１または２に記載のデバイス。
9. 前記芳香族ジアミンは、前記ポリイミドに取り込まれたジアミンの全モル数の少なくとも８０モルパーセントであり、前記芳香族二無水物は、前記ポリイミドに取り込まれた二無水物の全モル数の少なくとも８０モルパーセントである、ことを特徴とする請求項１〜８のいずれか一項に記載のデバイス。