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高折射、耐黄变加成型胶材料及其制备方法

阅读:2发布:2022-08-07

专利汇可以提供高折射、耐黄变加成型胶材料及其制备方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 公开了一种高折射、耐黄变加成型 硅 胶材料及其制备方法,其原料包括A组分和B组分,所述A组分和所述B组分交联的重量比为1:1-1.5:1;所述A组分的原料(按重量份数计)包括:甲基乙烯基硅油100份、聚四乙 氧 基硅烷3-8份、正 硅酸 甲酯交联剂2-5份、二丁酯0.5-1.2份、铂催化剂1-1.3份和琼脂糖3-8份;所述B组分的原料(按重量份数计)包括:苯基乙烯基硅油100份、γ- 氨 丙基三乙氧基硅烷40-60份、 纳米级 氮化 铝 粉体9-17份、含氢硅油3-6份、二乙烯基苯交联剂3-8份、硅烷 偶联剂 0.5-4份和 消光剂 1-5份。通过上述方式,本发明能够能够提高硅胶材料的折射率、耐黄变性和气密性,有效提高封装元器件的长期可靠性。,下面是高折射、耐黄变加成型胶材料及其制备方法专利的具体信息内容。

1.一种高折射、耐黄变加成型胶材料,其特征在于:其原料包括A组分和B组分,所述A组分和所述B组分交联的重量比为1:1-1.5:1;
所述A组分的原料(按重量份数计)包括:甲基乙烯基硅油100份、聚四乙基硅烷3-8份、正硅酸甲酯交联剂2-5份、二丁酯0.5-1.2份、铂催化剂1-1.3份和琼脂糖3-8份;
所述B组分的原料(按重量份数计)包括:苯基乙烯基硅油100份、γ-丙基三乙氧基硅烷40-60份、纳米级氮化粉体9-17份、含氢硅油3-6份、二乙烯基苯交联剂3-8份、硅烷偶联剂0.5-4份和消光剂1-5份。
2.根据权利要求1所述的一种高折射、耐黄变加成型硅胶材料,其特征在于:所述纳米级氮化铝粉体包括树枝状氮化铝粉体、针状氮化铝粉体和片状氮化铝粉体中的至少一种。
3.根据权利要求1所述的一种高折射、耐黄变加成型硅胶材料,其特征在于:所述纳米级氮化铝粉体的粒径为2-5μm。
4.根据权利要求1所述的一种高折射、耐黄变加成型硅胶材料,其特征在于:所述消光剂(按重量比计)包括40-50%气相二氧化硅、35-45%羟烷基酰胺和10-20%芳香族异氰酸酯型聚氨酯。
5.一种根据权利要求1所述的高折射、耐黄变加成型硅胶材料的制备方法,其特征在于:包括以下步骤:
S1:按重量份数计,称取100份甲基乙烯基硅油置于密炼机中,再分别加入3-8份聚四乙氧基硅烷、2-5份正硅酸甲酯交联剂和0.5-1.2份二丁酯,在150-200℃的高温下密炼300-
400s,得混炼胶;
S2、在S1得到的混炼胶中添加1-1.3份铂催化剂和3-8份琼脂糖,密炼500-600s,密炼温度控制在30-40℃,得A组分混合胶;
S3、按重量份数计,称取100份苯基乙烯基硅油加入到有氮气保护的反应釜中,再分别加入40-60份γ-氨丙基三乙氧基硅烷、9-17份纳米级氮化铝粉体、3-6份含氢硅油、3-8份二乙烯基苯交联剂、0.5-4份硅烷偶联剂和1-5份消光剂,在150-200℃的高温下反应300-
400s,得B组分混合胶;
S4、分别将A组分混合胶和B组分混合胶加入密炼机中,100-120℃的高温下密炼2-3h,并在150-160℃的高温下抽真空脱泡2h;
S5、室温冷却,热空气硫化;
S6、打包、装桶。
6.根据权利要求5所述的一种高折射、耐黄变加成型硅胶材料的制备方法,其特征在于:所述步骤S5中热空气硫化温度为100-120℃,硫化时间为20-30min。
7.根据权利要求5所述的一种高折射、耐黄变加成型硅胶材料的制备方法,其特征在于:所述步骤S4中抽真空脱泡采用的真空度为-0.10MPa。

说明书全文

高折射、耐黄变加成型胶材料及其制备方法

技术领域

[0001] 本发明属于硅橡胶加工技术领域,特别是涉及一种高折射、耐黄变加成型硅胶材料。

背景技术

[0002] 随着科学技术的发展,电子元器件越来越趋于密集化和小型化,因此对电子器件的稳定性提出了更高的要求,特别要求电子器件具有高封装度和高可靠性。硅胶由于具有较好的学、物理性能,同时耐腐蚀、耐高低温,并具有高透明性,被广泛应用于电子(如LED)等领域中的绝缘、封装和隔离等技术中。
[0003] 现有技术的LED封装硅胶的原材料中由于含有酸性物质的存在,导致LED封装硅胶在连续高温老化过程中出现黄变,进而导致光通率下降。例如,中国专利CN 103012456 B公开了“一种大功率LED封装用有机硅低聚体的制备方法”,其在合成中加入醋酸,然后洗至中性,但是原料在制成产品后还会含有微量酸性物质,导致高温黄变严重。

发明内容

[0004] 本发明主要解决的技术问题是提供一种高折射、耐黄变加成型硅胶材料及其制备方法,能够提高硅胶材料的折射率、耐黄变性和气密性,有效提高封装元器件的长期可靠性。
[0005] 为解决上述技术问题,本发明采用的一个技术方案是:提供一种高折射、耐黄变加成型硅胶材料,其原料包括A组分和B组分,所述A组分和所述B组分交联的重量比为1:1-1.5:1;
[0006] 所述A组分的原料(按重量份数计)包括:甲基乙烯基硅油100份、聚四乙基硅烷3-8份、正硅酸甲酯交联剂2-5份、二丁酯0.5-1.2份、铂催化剂1-1.3份和琼脂糖3-8份;
[0007] 所述B组分的原料(按重量份数计)包括:苯基乙烯基硅油100份、γ-丙基三乙氧基硅烷40-60份、纳米级氮化粉体9-17份、含氢硅油3-6份、二乙烯基苯交联剂3-8份、硅烷偶联剂0.5-4份和消光剂1-5份。
[0008] 进一步地说,所述纳米级氮化铝粉体包括树枝状氮化铝粉体、针状氮化铝粉体和片状氮化铝粉体中的至少一种。
[0009] 进一步地说,所述纳米级氮化铝粉体的粒径为2-5μm。
[0010] 进一步地说,所述消光剂(按重量比计)包括40-50%气相二氧化硅、35-45%羟烷基酰胺和10-20%芳香族异氰酸酯型聚氨酯。
[0011] 本发明为了解决其技术问题所采用的进一步技术方案是:
[0012] 一种所述的高折射、耐黄变加成型硅胶材料的制备方法,包括以下步骤:
[0013] S1:按重量份数计,称取100份甲基乙烯基硅油置于密炼机中,再分别加入3-8份聚四乙氧基硅烷、2-5份正硅酸甲酯交联剂和0.5-1.2份二丁酯,在150-200℃的高温下密炼300-400s,得混炼胶;
[0014] S2、在S1得到的混炼胶中添加1-1.3份铂催化剂和3-8份琼脂糖,密炼500-600s,密炼温度控制在30-40℃,得A组分混合胶;
[0015] S3、按重量份数计,称取100份苯基乙烯基硅油加入到有氮气保护的反应釜中,再分别加入40-60份γ-氨丙基三乙氧基硅烷、9-17份纳米级氮化铝粉体、3-6份含氢硅油、3-8份二乙烯基苯交联剂、0.5-4份硅烷偶联剂和1-5份消光剂,在150-200℃的高温下反应300-400s,得B组分混合胶;
[0016] S4、分别将A组分混合胶和B组分混合胶加入密炼机中,100-120℃的高温下密炼2-3h,并在150-160℃的高温下抽真空脱泡2h;
[0017] S5、室温冷却,热空气硫化;
[0018] S6、打包、装桶。
[0019] 进一步地说,所述步骤S5中热空气硫化温度为100-120℃,硫化时间为20-30min。
[0020] 进一步地说,所述步骤S4中抽真空脱泡采用的真空度为-0.10MPa。
[0021] 本发明的有益效果是:本发明通过改进现有LED封装硅胶用原料、原料的用量以及原料的加工工艺,一方面可提高硅料的折射率,其折射率可达95.3%;另一方面使胶料具有较佳的耐高温黄变性,耐黄变等级达到5.0,使电子元器件可长期处于较高的温度环境下;此外,还能提高胶料的气密性,从而电子元器件的长期可靠性。

具体实施方式

[0022] 下面对本发明的较佳实施例进行详细阐述,以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解,从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。
[0023] 实施例1:一种高折射、耐黄变加成型硅胶材料,其原料包括A组分和B组分,所述A组分和所述B组分交联的重量比为1:1;
[0024] 所述A组分的原料(按重量份数计)包括:甲基乙烯基硅油100份、聚四乙氧基硅烷7份、正硅酸甲酯交联剂4份、二丁酯1.2份、铂催化剂1份和琼脂糖5份;
[0025] 所述B组分的原料(按重量份数计)包括:苯基乙烯基硅油100份、γ-氨丙基三乙氧基硅烷55份、纳米级氮化铝粉体15份、含氢硅油3份、二乙烯基苯交联剂6份、硅烷偶联剂1份和消光剂3份。
[0026] 所述纳米级氮化铝粉体包括树枝状氮化铝粉体。
[0027] 所述纳米级氮化铝粉体的粒径为2μm。
[0028] 所述消光剂(按重量比计)包括40%气相二氧化硅、40%羟烷基酰胺和20%芳香族异氰酸酯型聚氨酯。
[0029] 一种所述的高折射、耐黄变加成型硅胶材料的制备方法,包括以下步骤:
[0030] S1:按重量份数计,称取100份甲基乙烯基硅油置于密炼机中,再分别加入7份聚四乙氧基硅烷、4份正硅酸甲酯交联剂和1.2份二丁酯,在150-200℃的高温下密炼300-400s,得混炼胶;
[0031] S2、在S1得到的混炼胶中添加1份铂催化剂和5份琼脂糖,密炼500-600s,密炼温度控制在30-40℃,得A组分混合胶;
[0032] S3、按重量份数计,称取100份苯基乙烯基硅油加入到有氮气保护的反应釜中,再分别加入55份γ-氨丙基三乙氧基硅烷、15份纳米级氮化铝粉体、3份含氢硅油、6份二乙烯基苯交联剂、1份硅烷偶联剂和3份消光剂,在150-200℃的高温下反应300-400s,得B组分混合胶;
[0033] S4、分别将A组分混合胶和B组分混合胶加入密炼机中,100-120℃的高温下密炼2-3h,并在150-160℃的高温下抽真空脱泡2h;
[0034] S5、室温冷却,热空气硫化;
[0035] S6、打包、装桶。
[0036] 所述步骤S5中热空气硫化温度为100-120℃,硫化时间为20-30min。
[0037] 所述步骤S4中抽真空脱泡采用的真空度为-0.10MPa。
[0038] 实施例2:一种高折射、耐黄变加成型硅胶材料,其原料包括A组分和B组分,所述A组分和所述B组分交联的重量比为1.3:1;
[0039] 所述A组分的原料(按重量份数计)包括:甲基乙烯基硅油100份、聚四乙氧基硅烷3份、正硅酸甲酯交联剂5份、二丁酯0.7份、铂催化剂1.1份和琼脂糖6份;
[0040] 所述B组分的原料(按重量份数计)包括:苯基乙烯基硅油100份、γ-氨丙基三乙氧基硅烷40份、纳米级氮化铝粉体9份、含氢硅油3.5份、二乙烯基苯交联剂3份、硅烷偶联剂0.5份和消光剂1份。
[0041] 所述纳米级氮化铝粉体包括针状氮化铝粉体。
[0042] 所述纳米级氮化铝粉体的粒径为3μm。
[0043] 所述消光剂(按重量比计)包括48%气相二氧化硅、42%羟烷基酰胺和10%芳香族异氰酸酯型聚氨酯。
[0044] 一种所述的高折射、耐黄变加成型硅胶材料的制备方法,包括以下步骤:
[0045] S1:按重量份数计,称取100份甲基乙烯基硅油置于密炼机中,再分别加入3份聚四乙氧基硅烷、5份正硅酸甲酯交联剂和0.7份二丁酯,在150-200℃的高温下密炼300-400s,得混炼胶;
[0046] S2、在S1得到的混炼胶中添加1.1份铂催化剂和6份琼脂糖,密炼500-600s,密炼温度控制在30-40℃,得A组分混合胶;
[0047] S3、按重量份数计,称取100份苯基乙烯基硅油加入到有氮气保护的反应釜中,再分别加入40份γ-氨丙基三乙氧基硅烷、9份纳米级氮化铝粉体、3.5份含氢硅油、3份二乙烯基苯交联剂、0.5份硅烷偶联剂和1份消光剂,在150-200℃的高温下反应300-400s,得B组分混合胶;
[0048] S4、分别将A组分混合胶和B组分混合胶加入密炼机中,100-120℃的高温下密炼2-3h,并在150-160℃的高温下抽真空脱泡2h;
[0049] S5、室温冷却,热空气硫化;
[0050] S6、打包、装桶。
[0051] 所述步骤S5中热空气硫化温度为100-120℃,硫化时间为20-30min。
[0052] 所述步骤S4中抽真空脱泡采用的真空度为-0.10MPa。
[0053] 实施例3:一种高折射、耐黄变加成型硅胶材料,其原料包括A组分和B组分,所述A组分和所述B组分交联的重量比为1.2:1;
[0054] 所述A组分的原料(按重量份数计)包括:甲基乙烯基硅油100份、聚四乙氧基硅烷5份、正硅酸甲酯交联剂3份、二丁酯0.5份、铂催化剂1.2份和琼脂糖3份;
[0055] 所述B组分的原料(按重量份数计)包括:苯基乙烯基硅油100份、γ-氨丙基三乙氧基硅烷45份、纳米级氮化铝粉体17份、含氢硅油4份、二乙烯基苯交联剂7份、硅烷偶联剂2份和消光剂2份。
[0056] 所述纳米级氮化铝粉体包括片状氮化铝粉体。
[0057] 所述纳米级氮化铝粉体的粒径为4μm。
[0058] 所述消光剂(按重量比计)包括50%气相二氧化硅、35%羟烷基酰胺和15%芳香族异氰酸酯型聚氨酯。
[0059] 一种所述的高折射、耐黄变加成型硅胶材料的制备方法,包括以下步骤:
[0060] S1:按重量份数计,称取100份甲基乙烯基硅油置于密炼机中,再分别加入5份聚四乙氧基硅烷、3份正硅酸甲酯交联剂和0.5份二丁酯,在150-200℃的高温下密炼300-400s,得混炼胶;
[0061] S2、在S1得到的混炼胶中添加1.2份铂催化剂和3份琼脂糖,密炼500-600s,密炼温度控制在30-40℃,得A组分混合胶;
[0062] S3、按重量份数计,称取100份苯基乙烯基硅油加入到有氮气保护的反应釜中,再分别加入45份γ-氨丙基三乙氧基硅烷、17份纳米级氮化铝粉体、4份含氢硅油、7份二乙烯基苯交联剂、2份硅烷偶联剂和2份消光剂,在150-200℃的高温下反应300-400s,得B组分混合胶;
[0063] S4、分别将A组分混合胶和B组分混合胶加入密炼机中,100-120℃的高温下密炼2-3h,并在150-160℃的高温下抽真空脱泡2h;
[0064] S5、室温冷却,热空气硫化;
[0065] S6、打包、装桶。
[0066] 所述步骤S5中热空气硫化温度为100-120℃,硫化时间为20-30min。
[0067] 所述步骤S4中抽真空脱泡采用的真空度为-0.10MPa。
[0068] 实施例4:一种高折射、耐黄变加成型硅胶材料,其原料包括A组分和B组分,所述A组分和所述B组分交联的重量比为1.5:1;
[0069] 所述A组分的原料(按重量份数计)包括:甲基乙烯基硅油100份、聚四乙氧基硅烷8份、正硅酸甲酯交联剂2份、二丁酯0.9份、铂催化剂1.3份和琼脂糖7份;
[0070] 所述B组分的原料(按重量份数计)包括:苯基乙烯基硅油100份、γ-氨丙基三乙氧基硅烷50份、纳米级氮化铝粉体11份、含氢硅油4.5份、二乙烯基苯交联剂4份、硅烷偶联剂4份和消光剂4份。
[0071] 所述纳米级氮化铝粉体包括树枝状氮化铝粉体和针状氮化铝粉体。
[0072] 所述纳米级氮化铝粉体的粒径为5μm。
[0073] 所述消光剂(按重量比计)包括45%气相二氧化硅、35%羟烷基酰胺和20%芳香族异氰酸酯型聚氨酯。
[0074] 一种所述的高折射、耐黄变加成型硅胶材料的制备方法,包括以下步骤:
[0075] S1:按重量份数计,称取100份甲基乙烯基硅油置于密炼机中,再分别加入8份聚四乙氧基硅烷、2份正硅酸甲酯交联剂和0.9份二丁酯,在150-200℃的高温下密炼300-400s,得混炼胶;
[0076] S2、在S1得到的混炼胶中添加1.3份铂催化剂和7份琼脂糖,密炼500-600s,密炼温度控制在30-40℃,得A组分混合胶;
[0077] S3、按重量份数计,称取100份苯基乙烯基硅油加入到有氮气保护的反应釜中,再分别加入50份γ-氨丙基三乙氧基硅烷、11份纳米级氮化铝粉体、4.5份含氢硅油、4份二乙烯基苯交联剂、4份硅烷偶联剂和4份消光剂,在150-200℃的高温下反应300-400s,得B组分混合胶;
[0078] S4、分别将A组分混合胶和B组分混合胶加入密炼机中,100-120℃的高温下密炼2-3h,并在150-160℃的高温下抽真空脱泡2h;
[0079] S5、室温冷却,热空气硫化;
[0080] S6、打包、装桶。
[0081] 所述步骤S5中热空气硫化温度为100-120℃,硫化时间为20-30min。
[0082] 所述步骤S4中抽真空脱泡采用的真空度为-0.10MPa。
[0083] 实施例5:一种高折射、耐黄变加成型硅胶材料,其原料包括A组分和B组分,所述A组分和所述B组分交联的重量比为1.1:1;
[0084] 所述A组分的原料(按重量份数计)包括:甲基乙烯基硅油100份、聚四乙氧基硅烷6份、正硅酸甲酯交联剂4份、二丁酯1.1份、铂催化剂1.2份和琼脂糖4份;
[0085] 所述B组分的原料(按重量份数计)包括:苯基乙烯基硅油100份、γ-氨丙基三乙氧基硅烷47份、纳米级氮化铝粉体10份、含氢硅油5份、二乙烯基苯交联剂8份、硅烷偶联剂3.5份和消光剂5份。
[0086] 所述纳米级氮化铝粉体包括树枝状氮化铝粉体和片状氮化铝粉体。
[0087] 所述纳米级氮化铝粉体的粒径为4μm。
[0088] 所述消光剂(按重量比计)包括50%气相二氧化硅、35%羟烷基酰胺和15%芳香族异氰酸酯型聚氨酯。
[0089] 一种所述的高折射、耐黄变加成型硅胶材料的制备方法,包括以下步骤:
[0090] S1:按重量份数计,称取100份甲基乙烯基硅油置于密炼机中,再分别加入6份聚四乙氧基硅烷、4份正硅酸甲酯交联剂和1.1份二丁酯,在150-200℃的高温下密炼300-400s,得混炼胶;
[0091] S2、在S1得到的混炼胶中添加1.2份铂催化剂和4份琼脂糖,密炼500-600s,密炼温度控制在30-40℃,得A组分混合胶;
[0092] S3、按重量份数计,称取100份苯基乙烯基硅油加入到有氮气保护的反应釜中,再分别加入47份γ-氨丙基三乙氧基硅烷、10份纳米级氮化铝粉体、5份含氢硅油、8份二乙烯基苯交联剂、3.5份硅烷偶联剂和5份消光剂,在150-200℃的高温下反应300-400s,得B组分混合胶;
[0093] S4、分别将A组分混合胶和B组分混合胶加入密炼机中,100-120℃的高温下密炼2-3h,并在150-160℃的高温下抽真空脱泡2h;
[0094] S5、室温冷却,热空气硫化;
[0095] S6、打包、装桶。
[0096] 所述步骤S5中热空气硫化温度为100-120℃,硫化时间为20-30min。
[0097] 所述步骤S4中抽真空脱泡采用的真空度为-0.10MPa。
[0098] 实施例6:一种高折射、耐黄变加成型硅胶材料,其原料包括A组分和B组分,所述A组分和所述B组分交联的重量比为1.4:1;
[0099] 所述A组分的原料(按重量份数计)包括:甲基乙烯基硅油100份、聚四乙氧基硅烷4份、正硅酸甲酯交联剂3份、二丁酯1.0份、铂催化剂1.1份和琼脂糖8份;
[0100] 所述B组分的原料(按重量份数计)包括:苯基乙烯基硅油100份、γ-氨丙基三乙氧基硅烷60份、纳米级氮化铝粉体13份、含氢硅油6份、二乙烯基苯交联剂5份、硅烷偶联剂3份和消光剂3份。
[0101] 所述纳米级氮化铝粉体包括树枝状氮化铝粉体、针状氮化铝粉体和片状氮化铝粉体。
[0102] 所述纳米级氮化铝粉体的粒径为2μm。
[0103] 所述消光剂(按重量比计)包括40%气相二氧化硅、45%羟烷基酰胺和15%芳香族异氰酸酯型聚氨酯。
[0104] 一种所述的高折射、耐黄变加成型硅胶材料的制备方法,包括以下步骤:
[0105] S1:按重量份数计,称取100份甲基乙烯基硅油置于密炼机中,再分别加入4份聚四乙氧基硅烷、3份正硅酸甲酯交联剂和1.0份二丁酯,在150-200℃的高温下密炼300-400s,得混炼胶;
[0106] S2、在S1得到的混炼胶中添加1.1份铂催化剂和8份琼脂糖,密炼500-600s,密炼温度控制在30-40℃,得A组分混合胶;
[0107] S3、按重量份数计,称取100份苯基乙烯基硅油加入到有氮气保护的反应釜中,再分别加入60份γ-氨丙基三乙氧基硅烷、13份纳米级氮化铝粉体、6份含氢硅油、5份二乙烯基苯交联剂、3份硅烷偶联剂和3份消光剂,在150-200℃的高温下反应300-400s,得B组分混合胶;
[0108] S4、分别将A组分混合胶和B组分混合胶加入密炼机中,100-120℃的高温下密炼2-3h,并在150-160℃的高温下抽真空脱泡2h;
[0109] S5、室温冷却,热空气硫化;
[0110] S6、打包、装桶。
[0111] 所述步骤S5中热空气硫化温度为100-120℃,硫化时间为20-30min。
[0112] 所述步骤S4中抽真空脱泡采用的真空度为-0.10MPa。
[0113] 将本发明实施例1-实施例6制得的A组分胶料和B组分胶料按重量比为1:1-1.5交联后与市售的胶料(对比例1-对比例3)分别截取10cm*10cm*0.5cm大小的矩形进行透光率和耐黄变性测试,透光率测试标准参见:GB/T 2410-2008 Method A;耐黄变等级测试标准参见:HG/T 3689-2001 Method A 96H。结果如表1:
[0114] 表1:
[0115]  透光率(%) 耐黄变等级
实施例1 96.7 5.0
实施例2 95.8 5.0
实施例3 98.1 5.0
实施例4 96.7 5.0
实施例5 95.3 5.0
实施例6 97.4 5.0
对比例1 85.0 3.0
对比例2 86.2 3.0
对比例3 85.8 3.0
[0116] 测试结果表明,本发明的胶料的耐黄变等级达到5.0级,透光率达到95.3%以上,其性能远远优于市售的胶料。
[0117] 以上所述仅为本发明的实施例,并非因此限制本发明的专利范围,凡是利用本发明说明书所作的等效结构变换,或直接或间接运用在其他相关的技术领域,均同理包括在本发明的专利保护范围内。
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