塗布加工專利組合
 

領域別:塗佈日期:2019/1/31
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基板塗布PI材應用
為因應電子產品朝向微型化及高速化趨勢所帶來的散熱問題,如能在基板中的樹脂絕緣層賦予導熱的功能,可提供較佳的元件散熱途徑,以增加元件的可靠度及壽命。聚亞醯胺薄膜雖有良好的耐熱性、機械特性及電性特性,但在電子產品朝向輕量薄型之趨勢下,所使用的材料需具備更高的耐熱性、高尺寸安定性、低吸濕性及高模數才能達到高可靠度產品構裝的需求。本專利組合以聚亞醯胺(Polyimide; PI)組成物以及在基板上的製程,以符合電子構裝在高密度、細線路之應用要求。
專利組合技術特色
① 以矽烷改質之聚亞醯胺以及極性溶劑之熱塑性聚亞醯胺組成物,在雙面金屬箔層積層板材料製作壓合(Lamination)時,可以使銅箔與耐熱性聚亞醯胺樹脂層之間達到很好的接著,並具有更佳的耐熱性及尺寸安定性。
② 具有經表面改質劑改質之表面含羥基(-OH)的奈米級二氧化矽之極性非質子溶液,利用改善一般聚亞醯胺薄膜在模數、尺寸安定性及吸濕性特性不佳之缺點,提供一種具高模數、高尺寸安定性及低吸濕性聚亞醯胺薄膜新材料。
③ 中間層以聚亞醯胺混摻高導熱碳材,形成聚亞醯胺薄膜層合物,透過多層聚亞醯胺薄膜結構設計,可大幅提高整個聚亞醯胺薄膜層合物的導熱性質及耐電壓性質(絕緣破壞強度不小於3 kV),維持整個聚亞醯胺薄膜層合物的絕緣特性。
應用領域
印刷電路板、銅箔軟板、電子構裝

■ 塗布模具技術
在各種技術領域中,常需要一(上)材料層完全覆蓋另一(下)材料層之上表面與側表面的多層結構。然而,目前技術仍有需要改善的問題。例如凹版印刷只能進行全幅塗布,無法達到基材的邊緣留白控制(Edge Control)。浸沾式塗布僅能進行雙面同時塗布,無法只在單一面進行塗布,也無法達到邊緣留白控制,且塗膜厚度控制不易。一般狹縫式塗布中,上材料層無法完全覆蓋下材料層。本專利組合提供不同塗布模具設計技術,可用來解
決製程問題。
專利組合技術特色
① 用於形成膜層結構的塗布模具設計,以塗布塗料在基材上之材料層上以形成一塗層,其材料層具有上表面、右側表面及相對的下表面與左側表面,且模具狹縫可以排出塗料。可應用在各種需要塗層完全覆蓋材料層之上表面與側表面的結構產品中。
② 待塗布漿料的基材下方提供電場產生器,利用漿料與電場之間產生靜電吸附,使得塗布於基材上的濕膜會迅速且緊密地沉積於基材上,可以大幅地縮短整體製程時間,且於基材上形成厚度較薄且具有緻密度較佳的濕膜,進而降低濕膜的製作成本,以及利於在後續高溫燒結過程中得到具有較高燒結密度的陶瓷體。
應用領域
電池極板、粉體塗布、封裝塗布

電池塗布應用技術
鋰離子電池在充放電過程中,由於正極材料結構的崩解或產生相變化,都會使正極材料結構中的氧脫出,而這些脫出的氧會與電解液起反應作用,使電池內部溫度瞬間升高,造成鋰電池的安全問題。本專利組合提供多種塗布應用技術,包括電極模組的隔熱塗層、具有可調式階段溫升阻抗特性的電極結構以及極板結構,可提升電池安全性。
專利組合技術特色
① 將無機黏土材料和有機高分子黏著劑所組成的複合塗層,塗布於電池極板表面上,此層位於陽極板與隔離膜之間或陰極板與隔離膜之間,形成一電極模組,可有效改善隔離膜於高溫環境下變形的問題,避免陰極板與陽極板相互接觸所造成之內短路現象。
② 具有可調式階段溫升阻抗特性之鋰離子電池的電極結構,包括集電基材、位於集電基材上的電極活物層以及複合式熱敏塗層,複合式熱敏塗層至少包括兩種以上正溫度係數(PTC)材料,透過可調式階段溫升控管阻抗的機制,使電池安全性能大幅提升。
③ 以狹縫式塗布(Slot Die Coating)、斜板式塗布法(Slide Coating)、淋幕式印刷(Curtain Coating)等方式達到多層電極材料層之極板結構,其中包含一熱作動材料,可在鋰電池溫度升高時,降低導電度。
應用領域
儲能元件、鋰電池電芯材料、鋰電池模組

電極粉體材料
當鋰離子電池在過充電或高溫環境下使隔離膜熱收縮,或當鋰離子電池外殼受機械外力擠壓或針刺使隔離膜遭受破壞時,會造成電池內部正極與負極直接接觸形成短路,瞬間釋出大量電流,放出大量熱量而有爆炸的風險。為提高電池性能及其安全性,本專利組合藉由調整的電極材料配方,以確保鋰電池系統的高安全性。
專利組合技術特色
① 奈米片狀結構所構成的奈米鍍層,塗布在電極活物的表面,藉由空間位阻效應,延緩電極活物與電解液的反應,此奈米片狀結構能提升電極活物材料的化學穩定性以及物理穩定性。
② 在正、負極極板中至少其一與隔離膜之間,提供一具有四足錐狀表面形貌的熱阻隔層,當發生局部短路時,可阻隔局部的熱擴散。當隔離膜融熔收縮時,熱阻隔層中的四足錐狀粉體也可防止正極極板與負極極板直接接觸,具有穩定電池安定性的效果。
③ 具熱作動機能的含氮高分子披覆於電極材料表面進行改質,建構兩道獨立安全防護作動機制,此熱變性奈米多孔性結構固態電解質界層保護膜(SEI Film),除能保護正、負極極板材料外,在升溫至保護膜之熱作動溫度時,能作動第二道安全防衛機制以阻障熱失控,大幅提升鋰電池的安全性能。
應用領域
電池芯、電池模組、3C電池、輕型電動車、電動車及大型儲電產業

專利洽詢:材料與化工研究所智權加值推廣室
康靜怡 電話:03-5916928、E-mail: kang@itri.org.tw


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