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用于冷卻電子器件的系統(tǒng),結(jié)構(gòu)和材料的制作方法

文檔序號:9331797閱讀:466來源:國知局
用于冷卻電子器件的系統(tǒng),結(jié)構(gòu)和材料的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 一般地,本發(fā)明涉及通過增加電子器件和組件的冷卻效率和能力來增強(qiáng)該器件和 組件的效能所使用的系統(tǒng),結(jié)構(gòu)和組合物。
【背景技術(shù)】
[0002] 電子器件,和尤其個(gè)人電子器件,例如智能手機(jī),平板電腦和膝上型電腦在過去十 年中已經(jīng)經(jīng)歷重大演變。該器件本身已變得越來越小,而同時(shí)又使用越來越大的處理能力、 越來越高級的通信電子裝置和越來越少的移動(dòng)部分。例如,且對本發(fā)明的方面來說最特別 的是,現(xiàn)代個(gè)人電子裝置的小尺寸要求移除機(jī)械冷卻系統(tǒng),例如風(fēng)扇和其他空氣處理器件, 并用被動(dòng)冷卻系統(tǒng)替換。然而,更高處理能力和現(xiàn)代電子器件的要求僅僅使得這些器件生 成的熱量增加。由這樣的器件產(chǎn)生的溫度廣泛報(bào)道于新聞中,且甚至已經(jīng)導(dǎo)致使用者受傷 和器件損壞。更小、更快、更大功率的電腦芯片和電子組件在移動(dòng)電話、電腦、膝上型電腦、 平板電腦等中的使用和發(fā)展已經(jīng)使得這種組件的功率、運(yùn)行時(shí)間和產(chǎn)熱顯著增加。必須控 制增加的功率和產(chǎn)熱,以防止組件過熱和損壞。這種過熱還在器件的表面上形成熱點(diǎn)和熱 區(qū),從而引起人類使用者不適或者受傷且因此需要管理該熱量。通過用各種方式移除熱量 或者"調(diào)節(jié)"回組件的功率與速度以減少所產(chǎn)生的熱量來進(jìn)行該熱量控制。降低組件的速 度和功率不是優(yōu)選的,因?yàn)檫@引起低效率,等待結(jié)果的時(shí)間延長,下載速度降低等。因此,需 要材料來吸收或儲(chǔ)存這一生成的熱量且隨后快速移除或者傳導(dǎo)熱量離開組件。由于組件和 總的器件面積收縮,所有均導(dǎo)致每單位面積的熱流通量較大,因此使得此舉比較困難。
[0003] 更加值得注意的是以下事實(shí):當(dāng)這些器件的操作溫度增加時(shí),因設(shè)計(jì)有意造成或 者自然地因?yàn)楣虘B(tài)電子裝置的固有特性,器件的效能下降。許多器件已經(jīng)按照安全模式構(gòu) 建,若操作溫度過高,則該安全模式使得處理器和其他產(chǎn)熱組件完全停工。
[0004] 電子散熱技術(shù)要求將熱量移離操作中的電子組件且移至周圍環(huán)境中。在不具有風(fēng) 扇和其他機(jī)械冷卻系統(tǒng)的益處情況下,所產(chǎn)生的熱量僅僅通過傳導(dǎo)至器件或一些其他基底 的外表面上而得以傳輸。因此,當(dāng)使用熱交換器來將熱量從電子裝置移至器件殼體上時(shí),大 部分器件在操作期間變得摸起來較溫?zé)峄驘帷_@些現(xiàn)有技術(shù)的方法僅僅依賴于熱傳導(dǎo)技術(shù) 來將熱量從一個(gè)點(diǎn)移至另一個(gè)點(diǎn)。
[0005] 在各種工業(yè)中使用相變材料(PCM)來儲(chǔ)存和釋放熱量是已知的。例如,已經(jīng)廣泛 地公開了使用PCM(微囊化或原始)的各種形式和組合物的用途,它們的制造方法及其用 途。PCM已經(jīng)廣泛地用于紡織品和織物工業(yè)中,但尚未有效使用或公開于電子學(xué)領(lǐng)域中,尤 其當(dāng)用于實(shí)現(xiàn)熱儲(chǔ)存和移除時(shí)。因此,PCM在電子學(xué)工業(yè)中的使用一直以來限制于將經(jīng)微 囊化的PCM混合到環(huán)氧樹脂中或者以其他方式混合蠟與凝膠。尚無一人能夠在符合限制于 密封或其他殼體內(nèi)的封閉電子組件或其他處理器的限制的同時(shí)解決如何有效獲得這些材 料,形成這些材料,將其鎖定于復(fù)雜且敏感的電子組裝件中的位置內(nèi),維持高的潛熱以及導(dǎo) 熱率。
[0006] 熱管理材料(Thermal management materials) (TMM),熱界面材料(thermal interface materials) (TIMs),熱管理材料,熱散播器等全部在電子裝置封裝中具有關(guān)鍵 功能,亦即用于散熱,以便允許更高處理速度。更具體地,熱界面材料和散熱片使得產(chǎn)熱電 子裝置組件(亦即,芯片,晶體管,半導(dǎo)體,集成電路(ICs),離散器件,電池等)與熱移除硬 件良好地?zé)峤佑|。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 以下概述了例舉的實(shí)施方案。在詳細(xì)說明部分中更加充分地描述了這些和其他實(shí) 施方案。然而,要理解,并不意欲將本發(fā)明限制到這一
【發(fā)明內(nèi)容】
或【具體實(shí)施方式】中描述的形 式上。本領(lǐng)域技術(shù)人員可認(rèn)識(shí)到存在許多改性,等價(jià)和備選的構(gòu)造,它們落在權(quán)利要求中表 達(dá)的本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)。
[0008] 在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案中,具有一個(gè)或多個(gè)在操作期間產(chǎn)熱的組件的電子器件 包括用于溫度管理和散熱的結(jié)構(gòu)。用于溫度管理和散熱的結(jié)構(gòu)包括具有與周圍環(huán)境熱連通 的表面的熱傳導(dǎo)基底和與該電子器件中的一個(gè)或多個(gè)組件的至少一部分以及該熱傳導(dǎo)基 底的至少一部分物理接觸的溫度管理材料。溫度管理材料包括潛熱為至少5焦耳/克和轉(zhuǎn) 變溫度為〇°C至100°C的聚合物相變材料和導(dǎo)熱填料。
[0009] 在另一或相同實(shí)施方案中,熱傳導(dǎo)基底可以是印刷電路板,和可安裝到印刷電路 板上的電子器件中的一個(gè)或多個(gè)組件。在另一或相同實(shí)施方案中,電子器件可進(jìn)一步包括 與熱傳導(dǎo)基底熱連通的第二基底。在另一或相同實(shí)施方案中,熱傳導(dǎo)基底可以是電子器件 的外表面和/或電子器件的顯不器。
[0010] 在其他或以上提及的實(shí)施方案中,導(dǎo)熱填料可以是一種形式的碳,石墨烯,氧化 鋁,或硼化合物。在其他或以上提及的實(shí)施方案中,用于溫度管理和熱量控制的結(jié)構(gòu)可進(jìn)一 步包括可熔材料。
[0011] 在另一或以上提及的實(shí)施方案之一中,導(dǎo)熱填料可包括5%至95%的溫度管理材 料。在另一實(shí)施方案中,導(dǎo)熱填料的純度可以大于95%。
[0012] 在另一或以上提及的實(shí)施方案之一中,用于溫度管理和熱量控制的結(jié)構(gòu)可進(jìn)一步 包括耐火添加劑。在又一或以上提及的實(shí)施方案之一中,電子器件可進(jìn)一步包括含有一個(gè) 或多個(gè)電子組件和用于溫度管理和散熱的結(jié)構(gòu)的外殼。
[0013] 根據(jù)本發(fā)明的個(gè)人計(jì)算器件,例如蜂窩式電話,PDA,平板電腦或膝上型電腦包括 外殼,印刷電路板,在電子器件的操作期間生成熱量的附著在印刷電路板上的一個(gè)或多個(gè) 組件和用于溫度管理和散熱的結(jié)構(gòu)。用于溫度管理和散熱的結(jié)構(gòu)包括具有與印刷電路板熱 連通的表面和與周圍環(huán)境熱連通的表面的熱傳導(dǎo)基底,以及與電子器件中的一個(gè)或多個(gè)組 件的至少一部分和熱傳導(dǎo)基底中至少一部分物理接觸的溫度管理材料。
[0014] 根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案,溫度管理材料包括潛熱為至少5焦耳/克和轉(zhuǎn)變溫 度為0°C至100°C的聚合物相變材料,和導(dǎo)熱填料。
[0015] 根據(jù)本發(fā)明,構(gòu)建這種個(gè)人計(jì)算器件的方法包括在附著到器件中印刷電路板上的 一個(gè)或多個(gè)產(chǎn)熱組件的至少一部分上施加溫度管理材料;用外殼封閉該印刷電路板,一種 或多種組件,和用于溫度管理和散熱的結(jié)構(gòu);和固化該溫度管理材料。在一些實(shí)施方案中, 溫度管理材料可以基本上填充外殼內(nèi)的任何孔隙。
[0016] 正如本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員所認(rèn)識(shí)到的,本文描述了許多額外的方面和實(shí)施方 案。
【附圖說明】
[0017] 當(dāng)結(jié)合附圖時(shí),參考以下詳細(xì)說明和所附權(quán)利要求,本發(fā)明的各目的和優(yōu)點(diǎn)和更 完全的理解是顯而易見的且更加容易理解,其中:
[0018] 圖1示出了典型的移動(dòng)電話的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖;
[0019] 圖2示出了典型的便攜式電腦的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖;
[0020] 圖3A-3C示出了根據(jù)本發(fā)明方面的器件的電路板;
[0021] 圖4A-4B示出了根據(jù)本發(fā)明方面的電路板和相關(guān)結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖;
[0022] 圖5A-5C示出了圖4A-4C的數(shù)個(gè)實(shí)施方案的截面;
[0023] 圖6A-6C示出了圖5A-5C的實(shí)施方案的細(xì)節(jié);
[0024] 圖7-10D示出了官能性聚合物PCM的各種實(shí)施方案;
[0025] 圖11示出了與無規(guī)分布的聚合物相比,精確支化的聚合物的一個(gè)實(shí)施方案;
[0026] 圖12是描繪各種共聚物的峰值熔點(diǎn)的圖;
[0027] 圖13是描繪各種共聚物的結(jié)晶熱的圖;
[0028] 圖14是描繪各種共聚物的潛熱和熔點(diǎn)的圖;
[0029] 圖15A和15B示出了與本發(fā)明各方面結(jié)合使用的微膠囊的細(xì)節(jié);
[0030] 圖16A-16C示出了可與本發(fā)明各方面結(jié)合使用的各種成層實(shí)施方案;
[0031] 圖17和18示出了施加本發(fā)明各方面到基底上的額外的實(shí)施方案;
[0032] 圖19和20示出了施加本發(fā)明各方面到基底上的額外的實(shí)施方案;
[0033] 圖21示出了描繪隨時(shí)間流逝,與PCM轉(zhuǎn)變溫度和標(biāo)準(zhǔn)功率相關(guān)的處理器溫度的 圖;
[0034] 圖22示出了描繪隨時(shí)間流逝,與PCM轉(zhuǎn)變溫度和瞬時(shí)溫度相關(guān)的處理器溫度的另 一圖;和
[0035] 圖23示出了本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方案的圖示結(jié)果。
[0036] 本文公開其他實(shí)施方案和方面,其中包括在說明書當(dāng)中描述并闡明的各種圖和工 藝說明。
【具體實(shí)施方式】
[0037] 在本說明書通篇中,提及使用各種材料,組合,化學(xué)配方和可以在各種組合中使用 的其他方面來形成根據(jù)本發(fā)明各方面的一種或多種材料,終產(chǎn)物或組合物。應(yīng)當(dāng)理解,對于 本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說,本文中包括材料,實(shí)施例和其他實(shí)施方案的各個(gè)清單,以便教導(dǎo)本 領(lǐng)域技術(shù)人員,它們可結(jié)合到各種備選的實(shí)施方案中,且不需要這些單獨(dú)的特征的具體要 求的排序。本文中列出的權(quán)利要求,以及對這些權(quán)利要求的任何潛在的將來的修改可包括 在沒有脫離本文描述的本發(fā)明的精神和范圍的情況下,這些材料,范圍和其他備選方案的 一種或多種組合。特別地,預(yù)期本領(lǐng)域的技術(shù)人員將在本文公開的任何特征組合的書面說 明中認(rèn)識(shí)到且發(fā)現(xiàn)充足支持,不管在單一實(shí)施例或?qū)嵤┓桨钢忻枋觯€是在書面說明的不 同部分中描述。
[0038] 應(yīng)當(dāng)清楚地理解,通過在本說明書的隨后部分中提供具體組合物與方法的實(shí)施 例,申請人并不意欲限制權(quán)利要求的范圍到任何這些具體的組合物上。相反,預(yù)期可使用本 文中描述的官能團(tuán),聚合物相變材料和制品的任何組合來實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的新型的方面。權(quán)利 要求并不意欲限制到在這一公開內(nèi)容或者本文引入的任何公開內(nèi)容中描述的任何具體的 化合物上。
[0039] 已知良好的熱管理材料應(yīng)當(dāng)具有高的導(dǎo)熱率,高的比熱容,高的潛熱容,高的多變 熱容,低的熱膨脹系數(shù),低的空氣含量,良好的間隙填充,良好的表面潤濕和粘著性,良好的 流變學(xué)等。
[0040] 通過自由電子或晶格振動(dòng)(聲子)的流動(dòng),控制整個(gè)材料的且以瓦特/米開爾文 (WAm · K))或W I1 41表達(dá)的導(dǎo)熱率,或熱傳導(dǎo)速率。在金屬中,傳導(dǎo)性主要由于自由 電子導(dǎo)致,而對于非金屬來說,它主要是由于聲子傳輸導(dǎo)致。導(dǎo)熱率可隨材料的類型,溫度, 材料相,雜質(zhì)等而變化。例如,當(dāng)冰(〇°C下的導(dǎo)熱率為2. 18WAm · K))熔化成液體水(0°C 下的導(dǎo)熱率為0.58WAm ·Κ))時(shí),出現(xiàn)導(dǎo)熱率變化。另一實(shí)例是對于純結(jié)晶物質(zhì)而言,沿著 不同晶體軸,可顯示出不同的導(dǎo)熱率,這是由于沿著給定的晶體軸聲子耦合不同導(dǎo)致的。塑 料的導(dǎo)熱率強(qiáng)烈地取決于聚合物內(nèi)的結(jié)晶度(結(jié)晶聚合物的各向異性)。這主要是由于沿 著結(jié)晶軸有效,但在非晶區(qū)域中或者因其他方向上的各種散射過程而實(shí)質(zhì)上降低的聲子傳 輸(流動(dòng)晶格振動(dòng)能)導(dǎo)致的。
[0041] 定義
[0042] 以下定義適用于本發(fā)明各方面描述的各種元件。這些定義同樣可基于本文來擴(kuò) 展。
[0043] 本文中所使用的術(shù)語"單分散"是指就一組性能來說,基本上是均勻的。因此,例 如一組單分散的微膠囊可以是指關(guān)于尺寸分布的模式,例如尺寸分布的平均值,具有較窄 尺寸分布的這種微囊。進(jìn)一步的實(shí)例是具有類似分子量的一組聚合物分子。
[0044] 本文中所使用的術(shù)語"潛熱"是指當(dāng)材料經(jīng)歷兩種狀態(tài)之間的轉(zhuǎn)變時(shí)所吸收或釋 放的熱的量。因此,例如潛熱可以是指當(dāng)材料經(jīng)歷液態(tài)和結(jié)晶固態(tài),液態(tài)和氣態(tài),結(jié)晶固態(tài) 和氣態(tài),兩種結(jié)晶態(tài)或結(jié)晶固態(tài)和無定形態(tài)或其任何組合之間的轉(zhuǎn)變時(shí)所吸收或釋放的熱 的量。
[0045] 本文中所使用的術(shù)語"轉(zhuǎn)變溫度"是指當(dāng)材料經(jīng)歷兩種狀態(tài)之間的轉(zhuǎn)變時(shí)的近似 溫度。因此,例如,轉(zhuǎn)變溫度可以是指材料經(jīng)歷液態(tài)和結(jié)晶固態(tài),液態(tài)和氣態(tài),結(jié)晶固態(tài)和氣 態(tài),兩種結(jié)晶固態(tài)或結(jié)晶固態(tài)和無定形態(tài)之間的轉(zhuǎn)變時(shí)的溫度。無定形材料經(jīng)歷玻璃態(tài)和 橡膠態(tài)之間的轉(zhuǎn)變時(shí)的溫度也可稱為該材料或其組合的"玻璃化轉(zhuǎn)變溫度"。
[0046] 本文中所使用的術(shù)語"相變材料"是指具有吸收或釋放熱以在溫度穩(wěn)定范圍下或 者溫度穩(wěn)定范圍內(nèi)調(diào)節(jié)熱傳導(dǎo)能力的材料。溫度穩(wěn)定范圍可包括特定的轉(zhuǎn)變溫度或者轉(zhuǎn)變 溫度范圍。這允許調(diào)節(jié)在這一轉(zhuǎn)變范圍內(nèi)的熱傳導(dǎo)或?qū)崧省T谝恍┣闆r下,典型地當(dāng)相 變材料經(jīng)歷兩種狀態(tài)之間的轉(zhuǎn)變時(shí),相變材料能夠在相變材料吸收或釋放熱時(shí)的時(shí)間段期 間抑制熱傳導(dǎo)。這一作用典型地為瞬時(shí)的,且將會(huì)發(fā)生,直到在加熱或冷卻工藝期間吸收或 釋放相變材料的潛熱。可從相變材料中儲(chǔ)存或移除熱,且相變材料典型地可由發(fā)出或吸收 它的來源有效地補(bǔ)給。對于某些實(shí)施方式來說,相變材料可以是兩種或更多種材料的混合 物。通過選擇兩種或更多種不同的材料并形成混合物,可針對任何所需的應(yīng)用來調(diào)節(jié)溫度 穩(wěn)定范圍。所得混合物當(dāng)在本文描述的制品中引入時(shí),可顯示出兩種或更多種不同的轉(zhuǎn)變 溫度或單一改性的轉(zhuǎn)變溫度。
[0047] 本文中所使用的術(shù)語"聚合物"是指包括一組大分子的材料。在聚合物內(nèi)包括的 大分子可以在某些方式上彼此相同或不同。大分子可具有任何各種骨架結(jié)構(gòu),且可包括一 類或多類的單體單元。特別地,大分子可具有線性或非線性的骨架結(jié)構(gòu)。非線性的骨架結(jié) 構(gòu)的實(shí)例包括支化的骨架結(jié)構(gòu),例如星形支化,梳形支化或枝狀支化的那些,和網(wǎng)絡(luò)骨架結(jié) 構(gòu)。在均聚物內(nèi)包括的大分子典型地包括一類單體單元,而在共聚物內(nèi)包括的大分子典型 地包括兩類或更多類的單體單元。共聚物的實(shí)例包括統(tǒng)計(jì)共聚物,無規(guī)共聚物,交替共聚 物,周期性共聚物,嵌段共聚物,星型共聚物,和接枝共聚物。在一些情況下,可通過添加一 組官能團(tuán),例如酸酐基,氨基和它們的鹽,N-取代的氨基,酰胺基,羰基,羧基和它們的鹽, 環(huán)己基環(huán)氧基,環(huán)氧基,縮水甘油基,羥基,異氰酸酯基,脲基,醛基,酯基,醚基,烯基,炔基, 硫醇基,^硫化物基,甲娃烷基或娃烷基,基于乙^ S全的基團(tuán),基于B「陡的基團(tuán),基于活性亞 甲基化合物或其他b-二羰基化合物的基團(tuán)(例如,2, 4-戊二酮,丙二酸,乙酰基丙酮,乙基 丙酮乙酸酯,丙二酰胺,乙?;阴0泛退募谆愃莆铮阴R宜嵋阴?,和乙酰乙酸異丙 酯),鹵基,氫化物或其他極性或H鍵合基團(tuán)及其組合,改變聚合物的反應(yīng)性和官能度。這種 官能團(tuán)可添加于沿著聚合物的各位置(例如,無規(guī)或規(guī)則地沿著聚合物分散),在聚合物的 末端,在可結(jié)晶側(cè)鏈上的側(cè)旁,末端或任何位置,以聚合物的獨(dú)立懸空側(cè)基形式連接,或者 直接連接到聚合物的主鏈上。聚合物也能夠交聯(lián),纏結(jié),形成網(wǎng)絡(luò),離子鍵合,共價(jià)鍵合或氫 鍵鍵合,以便增加其在環(huán)境或加工條件下機(jī)械強(qiáng)度或它的抗降解性。如可理解的,可以以具 有不同分子量的多種形式提供聚合物,因?yàn)榫酆衔锏姆肿恿靠扇Q于形成該聚合物所使用 的加工條件。因此,可認(rèn)為聚合物具有特定的分子量或分子量范圍。本文中提到聚合物所 使用的術(shù)語"分子量"可以是指聚合物的數(shù)均分子量,重均分子量,或熔體指數(shù)。
[0048] 聚合物(包括交聯(lián)劑和粘合劑所使用的那些聚合物)的實(shí)例包括聚羥基酮酯 (hydroxyalkonates),聚酰胺,多胺,聚酰亞胺,聚丙稀酸類(例如,聚丙稀酰胺,聚丙稀腈, 和甲基丙烯酸與丙烯酸的酯),聚碳酸酯(例如,聚雙酚A碳酸酯和聚碳酸亞丙酯),聚二烯 烴(例如,聚丁二稀,聚異戊二稀,和聚降冰片烯),聚環(huán)氧化物(例如,雙酚A,雙酚F,用胺, 酸,醇等交聯(lián)或未交聯(lián)的多官能縮水甘油基環(huán)氧化物),聚酯(例如,聚己內(nèi)酯,聚己二酸乙 二酯,聚己二酸丁二酯,聚琥珀酸丙二酯,基于對苯二甲酸的聚酯,和基于鄰苯二甲酸的聚 酯),聚醚(例如,聚乙二醇或聚環(huán)氧乙烷,聚丁二醇,聚環(huán)氧丙烷,聚甲醛或三聚甲醛,聚四 亞甲基醚或聚四氫呋喃,和聚表氯醇),聚氟烴,甲醛聚合物(例如,脲-甲醛,三聚氰胺-甲 醛,和苯酚甲醛),天然聚合物(例如,多糖,例如纖維素,甲殼素,殼聚糖,和淀粉;木質(zhì)素; 蛋白質(zhì);和蠟),聚烯烴(例如,聚乙烯,聚丙烯,聚丁基烯,聚丁烯,和聚辛烯),聚亞苯基, 含硅聚合物(例如,聚二甲基硅氧烷,聚烷基硅氧烷和聚羧甲基硅烷),聚氨酯,聚乙烯基樹 脂(例如,聚乙烯基縮丁醛,聚乙烯醇,聚乙烯醇的酯和醚,聚乙酸乙烯酯,聚苯乙烯,聚甲 基苯乙烯,聚氯乙烯,聚乙烯基吡咯烷酮,聚甲基乙烯基醚,聚乙基乙烯基醚,和聚乙烯基甲 基酮),聚縮醛,聚丙烯酸酯類,醇酸-基聚合物(例如,基于甘油酯油的聚合物),共聚物 (例如,聚乙烯-共-乙酸乙烯酯,和聚乙烯-共-丙烯酸,苯乙烯-丁二稀,或上述的任何 組合),及其混合物。術(shù)語聚合物是指被解釋為包括在本申請?zhí)峤恢罂色@得的且顯示出以 上所述的一般聚合物性能的任何物質(zhì)。
[0049] 本文中所使用的術(shù)語"化學(xué)鍵"和它的語法變體是指基于吸引相互作用的兩個(gè)或 更多個(gè)原子的偶合,使得這些原子可形成穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)?;瘜W(xué)鍵的實(shí)例包括共價(jià)鍵和離子鍵。 化學(xué)鍵的其他實(shí)例包括氫鍵以及羧基和胺基之間的吸引相互作用。
[0050] 本文中所使用的術(shù)語"共價(jià)鍵"是指特征在于在原子之間,或者在原子和其他共 價(jià)鍵之間共享電子對的化學(xué)鍵形式。當(dāng)原子共用電子時(shí),原子之間形成的引力與排斥力穩(wěn) 定性稱為共價(jià)鍵合。共價(jià)鍵合包括許多種類的相互作用,其中包括σ-鍵合,π-鍵合,金 屬-金屬鍵合,抓氫相互作用和三中心兩電子鍵。
[0051] 本文中所使用的術(shù)語"離子鍵"或"電價(jià)鍵"是指在帶相反電荷的離子之間通過靜 電吸引形成的化學(xué)鍵。例如,在帶正電荷的陽離子和帶負(fù)電荷的陰離子之間??稍诮饘伲?如Na, Fe, Ag等和非金屬之間,或者在兩種金屬之間,或者在兩種非金屬,例如氨和酸之間 形成離子鍵。離子化合物在熔融時(shí)可以以固體或溶液形式導(dǎo)電。
[0052] 本文中所使用的術(shù)語"分子基團(tuán)"及其明顯變體,是指形成分子的一部分的一組原 子。在一些情況下,基團(tuán)可包括化學(xué)鍵合到彼此上的兩個(gè)或更多個(gè)原子,以形成分子的一部 分。一方面基團(tuán)可以是中性的,或者另一方面可以是帶電的,例如單價(jià)或多價(jià)(例如二價(jià)), 以允許化學(xué)鍵合到分子的一組額外的基團(tuán)上。例如,單價(jià)基團(tuán)可以預(yù)想為移除一組氫化物 基以允許化學(xué)鍵合到分子的另一基團(tuán)上的分子。基團(tuán)可以是中性,帶正電,或帶負(fù)電的。例 如,帶正電的基團(tuán)可以預(yù)想為增加了一個(gè)或多個(gè)質(zhì)子(即,H +)的中性基團(tuán),和帶負(fù)電的基團(tuán) 可以預(yù)想為移除了一個(gè)或多個(gè)質(zhì)子的中性基團(tuán)。顯示出特征性反應(yīng)性或其他組性能的基團(tuán) 可以稱為官能團(tuán),反應(yīng)性官能基或反應(yīng)性官能團(tuán)。反應(yīng)性官能團(tuán)的實(shí)例包括例如下述的那 些:酸酐基,氨基,N-取代的氨基和它們的鹽,酰胺基,羰基,羧基和它們的鹽,環(huán)己基環(huán)氧 基,環(huán)氧基,縮水甘油基,羥基,異氛酸醋基,脈基,S全基,醋基,釀基,烯基,炔基,硫醇基,^-硫化物基,甲硅烷基或硅烷基,基于乙二醛的基團(tuán),基于吖啶的基團(tuán),基于活性亞甲基化合 物或其他b-二羰基化合物的基團(tuán)(例如,2, 4-戊二酮,丙二酸,乙?;一宜?酯,丙二酰胺,乙酰基乙酰胺和它的甲基類似物,乙酰乙酸乙酯,和乙酰乙酸異丙酯),鹵基, 氫化物或其他極性或H鍵合基團(tuán)及其組合。
[0053] 本文中所使用的術(shù)語"熔體流動(dòng)指數(shù)"或MFI是聚合物的熔體容易流動(dòng)的量度。 在學(xué)術(shù)術(shù)語中,熔體流動(dòng)定義為對于在備選的規(guī)定溫度下,通過規(guī)定的備選重量施加的 壓力,在10分鐘內(nèi)流經(jīng)特定直徑和長度的毛細(xì)管的聚合物的質(zhì)量(克)。在類似的標(biāo)準(zhǔn) ASTMD1238和IS01133中描述了該方法。
[0054] 分子量多分散性-多分散性指數(shù)(PDI),是在給定的聚合物樣品內(nèi)分子質(zhì)量的分 布的量度。所計(jì)算的PDI是重均分子量除以數(shù)均分子量。它指示了在一批聚合物內(nèi)單獨(dú)的 分子質(zhì)量的分布。PDI的數(shù)值等于或大于1,但當(dāng)聚合物鏈接近均勻鏈長時(shí),PDI接近于單 位值(unity) (1)。對于一些天然聚合物,PDI幾乎視為單位值。聚合的PDI通常表示為:
[0055] PDI = Mw/Mn
[0056] ]\^對低分子質(zhì)量的分子更加敏感,而M "對高分子質(zhì)量的分子更加敏感。若聚合物 材料的鏈長在寬泛的分子質(zhì)量范圍內(nèi)變化,則它用術(shù)語多分散性表示。
[0057] 立體化學(xué)-立體化學(xué)牽涉分子內(nèi)原子的相對空間排列的研究。立體化學(xué)的一個(gè) 分支是對手性分子的研究。立體化學(xué)也稱為3D化學(xué)。各種立體化學(xué)命名法和命名方案 的實(shí)施例、解釋、描述和定義可參見Anslyn和Dougherty的〃Modern Physical Organic Chemistry〃中的第 6 章〃Stereochemistry〃,愈 2005, University Science Books。
[0058] 將使用無規(guī)立構(gòu)、間規(guī)立構(gòu)、等規(guī)立構(gòu)、順式和反式、R-和S-,L-,D-和內(nèi)消旋的聚 合物立體化學(xué)描述。
[0059] 聚合-聚合是在化學(xué)反應(yīng)中使單體分子一起反應(yīng)形成三維網(wǎng)絡(luò)或聚合物鏈的過 程。許多形式的聚合和將其分類而存在的不同體系是本領(lǐng)域已知的。
[0060] 流變學(xué)和粘度-流變學(xué)是物質(zhì)流動(dòng)的表征,而粘度是抗流動(dòng)或變形的量度。可通 過各種方式測量粘度,并表征為通常在給定溫度或剪切速度下的熔體流動(dòng)指數(shù)(MFI)或厘 泊(cps)。
[0061] 本文中所使用的術(shù)語〃導(dǎo)熱率〃 (〃k〃和還表示為λ或κ )是材料傳導(dǎo)熱能力的 性質(zhì)且以W/m · K測量。導(dǎo)熱率定義為在穩(wěn)態(tài)條件下且當(dāng)熱傳導(dǎo)僅僅依賴于溫度梯度時(shí)由 單位溫度梯度(△!〇引起的在垂直于單位面積(A)的表面的方向上傳輸穿過單位厚度(L) 的熱(Q)的量。
[0062] 導(dǎo)熱率=熱X距離八面積X溫度梯度)
[0063] λ = QX L/(ΑΧ Δ Τ)
[0064] 一般地,在低傳導(dǎo)材料中,k〈0. lW/m · Κ。在良好傳導(dǎo)材料中,k = 0. l-10W/m · Κ。 在高傳導(dǎo)材料中,k>10W/m · Κ。根據(jù)本發(fā)明的各方面,熱管理和散熱材料優(yōu)選k值>0. 5W/ m · K。在另一實(shí)施方案中,k>l. OW/m · K,和在又一實(shí)施方案中,k為>10W/m · K。
[0065] 本文中所使用的術(shù)語"散熱"是指熱從高溫環(huán)境移動(dòng)或散播至低溫環(huán)境中,例如 使熱從溫?zé)崽幚砥骰蚱渌a(chǎn)熱電子組件移至較冷的環(huán)境空氣中??赏ㄟ^使用高導(dǎo)熱率材 料(例如金屬或陶瓷熱散播器,熱散播板,散熱片,散熱管,熱交換器,環(huán)形管,液冷管,散 熱翅片,風(fēng)扇,循環(huán)冷卻劑或其組合)來實(shí)現(xiàn)散熱方法。其他實(shí)例是諸如由Thermo Cool Corp. ,Thermacore Inc.等供應(yīng)的產(chǎn)品之類的產(chǎn)品。
[0066] 電子器件的一般結(jié)構(gòu)
[0067] 本文公開的本發(fā)明各方面可與寬泛的各種電子器件和產(chǎn)熱而損害處理器與其他 操作電路(存儲(chǔ)器、視頻芯片、電信芯片等)的效能的任何其他器件結(jié)合使用。當(dāng)本文中提 到諸如蜂窩電話,PDAs,智能手機(jī),平板電腦,膝上型電腦和其
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