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JOINSET卓英社一级代理:一种可用于替代金属弹片的SMD导电橡胶组合物PCB-GASKET导电硅橡胶

时间: 2024-03-20 00:51:16 |   作者: 行业动态

  一种可用于替代金属弹片的SMD导电橡胶组合物,涉及导电器件领域.本发明一种可用于替代金属弹片的SMD导电橡胶组合物,由导电橡胶,可焊接金属层,导电粘结层组成,导电橡胶为空心结构.SMD导电橡胶组合物能够最终靠将导电橡胶的原料混炼,和金属层,粘结层共挤硫化后裁切的方式得到.本发明用于替代金属弹片,具有柔软性和高弹性,低应力压缩灵敏度较高,加工精度较高的特点.

  1.一种可用于替代金属弹片的SMD导电橡胶组合物,其特征是,由导电橡胶层、可焊接金属层、导电粘结层三部分所组成,所述导电橡胶为空心结构,导电橡胶的一侧面上设有可焊接金属层,所述导电

  金属铍铜弹片大范围的应用于emi和esd存在问题的电子设备中,例如屏蔽暗室、机箱盖板、机箱机柜门、pcb板接地等场合。然而,电子设备体积越来越小,电子元件集成度慢慢的升高,铍铜弹片作为金属冲压类电磁屏蔽材料,难以加工成尺寸较小、精度较高的电子元件。

  另外,小尺寸金属弹片硬度太大,受外力压缩时灵敏度不够,压缩率小,不能及时导通。

  单纯导电橡胶可提供很好的电接触性能,但无法采用smt工艺与pcb板有效连接。

  本发明目的是提供一种可用于替代金属弹片的smd导电橡胶组合物,具有硅橡胶的柔软性和高弹性,低应力压缩灵敏度较高,可加工成较小的尺寸,而且加工精度较高,具有不高于金属弹片的电阻率。解决了现存技术中金属弹片加工难度大,弹性低从而在使用中影响接触的问题。

  一种可用于替代金属弹片的smd导电橡胶组合物,包括导电橡胶、可焊接金属层、导电粘结层三部分所组成,导电橡胶为空心结构,导电橡胶的一侧面上设有可焊接金属层,所述导电橡胶和所述可焊接金属层之间设有导电粘合层。

  所述smd导电橡胶组合物通常可贴装在pcb表面,具有电磁屏蔽功能,体积电阻率为0.001-0.5ohm.cm。

  进一步的,所述导电橡胶是由一个曲面和一个平面,以及两个由曲面和平面围成d形截面构成,所述导电粘合层和可焊接金属层仅设置在所述d形导电橡胶的平面上。

  所述导电橡胶由导电金属粉填充硅橡胶混炼挤出硫化而成,体积电阻率为0.001-0.5ohm.cm。

  进一步的,所述导电橡胶由乙烯基硅橡胶100份、交联剂1-20份、催化剂1-5份,导电金属粉400-1900份组成;其中交联剂为有机过氧化物2,5-二甲基-2,5-二(叔丁基过氧基)己烷,或含氢量在0.1-1.8%的含氢硅油;硅橡胶硫化催化剂为铂金络合物;导电金属粉为银粉、银包铝粉、银包铜粉、银包镍粉中的一种或多种混合物;导电金属粉平均粒径在0.1-100微米。

  所述的可焊接金属层为金属铜镀镍薄片、金属铝镀镍薄片、金属铜镀镍再镀锡薄片中的一种,体积电阻率小于0.1ohm.cm。

  上述可焊接金属层采用复合金属层,相比金属单层,这种复合金属层不易变形,且具有更低的电阻和更好的焊接性能。

  所述的导电粘合层为导电压敏胶层或导电硅橡胶层中的一种,体积电阻率为0.001-0.5ohm.cm。

  smd导电橡胶组合物能够最终靠以下方法制备:将固体硅橡胶、交联剂、硅橡胶硫化催化剂、导电金属粉在捏合机中捏合4小时,然后在开炼机中混炼20分钟得到导电橡胶混炼胶,导电橡胶混炼胶与导电金属层在精密共挤设备挤硫化得到smd导电橡胶条,裁切后为smd导电橡胶组合物;或者,

  在另一个实施例中,smd导电橡胶组合物的制备方法为:将固体硅橡胶、硅橡胶交联剂、硅橡胶硫化催化剂、导电金属粉在捏合机中捏合4小时,然后在开炼机中混炼20分钟得到导电橡胶混炼胶,导电橡胶混炼胶在精密挤出机中挤出硫化得到导电橡胶空心条,导电橡胶空心条表面施加一层导电粘合层,然后贴合可焊接金属层,并在170℃硫化1h得到smd导电橡胶条,裁切后为smd导电橡胶组合物。

  1、smd导电橡胶组合物中的金属可通过smt工艺焊接与pcb板牢固结合;

  2、smd导电橡胶组合物具有硅橡胶的柔软性和高弹性,低应力压缩灵敏度高;

  4、smd导电橡胶组合物导电性能可做到与金属同一水平,二者复合后形成的复合材料具有电性能均一性和可靠性;可经受高低温、湿热老化、盐雾等极端条件的考验,性能不下降。

  如图1所示,smd导电橡胶组合物,由导电橡胶1、导电粘结层2、可焊接金属层3三部分所组成,导电橡胶1内部为空心结构,且导电橡胶1具有d形横截面,使导电粘结层2和可焊接金属层3贴在d形橡胶的平面上。这样的设计便于导电橡胶组合物的安装,并能使导电橡胶在很小的外界应力下产生大幅度的变形,有很大效果预防了smd因弹性不足而导致的使用中接触不良的问题。

  东爵乙烯基硅橡胶110-5s100份、平均粒径d50=40um的银包镍粉600份在捏合机中捏合4小时,加入2,5-二甲基-2,5-二(叔丁基过氧基)己烷5份,然后在开炼机中混炼20分钟得到导电橡胶混炼胶,导电橡胶混炼胶与宽度2mm,厚度0.01mm的导电金属镍层在精密共挤设备中经过模具共挤复合,设置挤出硫化温度235℃,得到smd导电复合橡胶条高度为1.5mm,宽度为2.5mm,裁切造粒成长度为1mm的颗粒,该smd导电橡胶组合物颗粒的最终尺寸为2.5*1.5*1mm。smd导电橡胶组合物的表面电阻0.35ω,从1.5mm压缩到0.7mm的电阻为0.065ω。在回流焊工艺中,smd导电橡胶组合物颗粒中的金属镍层可与pcb板上的镍或铜焊点焊接固定。与金属铍铜簧片相比,压缩0.5mm时,smd导电橡胶颗粒只需4n,而铍铜弹片需要13n的力,可见smd导电橡胶组合物颗粒所需的压缩应力更小,压缩灵敏度更高。

  东爵乙烯基硅橡胶110-5s100份、恒业成含氢量硅油含氢量0.7%的硅油7份,平均粒径d50=40um的银包铝粉800份在捏合机中捏合4小时,加入深圳科骏驰铂金催化剂pt100000.5份,然后在开炼机中混炼20分钟得到导电橡胶混炼胶。导电橡胶混炼胶与宽度8.2mm,厚度0.3mm铜镀镍再镀锡箔金属薄片在精密共挤设备中经过模具进行共挤复合,设置硫化温度200℃,硫化得到smd导电复合橡胶条高度为1.8mm,宽度为2.2mm,裁切造粒成长度为1mm的颗粒,该smd导电橡胶组合物颗粒的最终尺寸为2.2*1.8*1mm。smd导电橡胶组合物的表面电阻0.30ω,从1.8mm压缩到0.7mm的电阻为0.050ω。在回流焊工艺中,smd导电橡胶组合物颗粒中的表面有机金属锡层可与pcb板上的镍或铜焊点焊接固定。与金属铍铜簧片相比,同时压缩0.5mm时smd导电橡胶颗粒只需6n,而铍铜弹片需要15n的力,可见smd导电橡胶组合物颗粒所需的压缩应力更小,压缩灵敏度更高。

  东爵乙烯基硅橡胶110-5s100份、平均粒径d50=40um的银包镍粉840份在捏合机中捏合4小时,加入2,5-二甲基-2,5-二(叔丁基过氧基)己烷5份,然后在开炼机中混炼20分钟得到导电橡胶混炼胶,导电橡胶混炼胶通过模具在精密挤出机中挤出宽度未2.0mm,高度为1.4mm的空心导电橡胶条,在空心导电橡胶条底面施加0.05mm厚的导电双面粘合胶层,再贴合宽度为15.0mm厚度为0.5mm的铜镀镍箔,放入高温烘箱中170℃/1h,裁切造粒成长度为1mm的颗粒。该smd导电橡胶组合物颗粒的最终尺寸为2.0*1.5*1mm。smd导电橡胶组合物的表面电阻0.32ω,从1.5mm压缩到0.7mm的电阻为0.045ω。在回流焊工艺中,smd导电橡胶组合物颗粒中的表面镍层可与pcb板上的镍或铜焊点焊接固定。与金属铍铜簧片相比,同时压缩0.5mm时smd导电橡胶颗粒只需9n,而铍铜弹片需要13n的力,可见smd导电橡胶组合物颗粒所需的压缩应力更小,压缩灵敏度更高。

  以上所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式来进行描述,并非对本发明的范围进行限定,在不脱离本发明设计精神的前提下,本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进,均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

  金属铍铜弹片大范围的应用于emi和esd存在问题的电子设备中,例如屏蔽暗室、机箱盖板、机箱机柜门、pcb板接地等场合。然而,电子设备体积越来越小,电子元件集成度慢慢的升高,铍铜弹片作为金属冲压类电磁屏蔽材料,难以加工成尺寸较小、精度较高的电子元件。

  另外,小尺寸金属弹片硬度太大,受外力压缩时灵敏度不够,压缩率小,不能及时导通。

  单纯导电橡胶可提供很好的电接触性能,但无法采用smt工艺与pcb板有效连接。

  本发明目的是提供一种可用于替代金属弹片的smd导电橡胶组合物,具有硅橡胶的柔软性和高弹性,低应力压缩灵敏度较高,可加工成较小的尺寸,而且加工精度较高,具有不高于金属弹片的电阻率。解决了现存技术中金属弹片加工难度大,弹性低从而在使用中影响接触的问题。

  一种可用于替代金属弹片的smd导电橡胶组合物,包括导电橡胶、可焊接金属层、导电粘结层三部分所组成,导电橡胶为空心结构,导电橡胶的一侧面上设有可焊接金属层,所述导电橡胶和所述可焊接金属层之间设有导电粘合层。

  所述smd导电橡胶组合物通常可贴装在pcb表面,具有电磁屏蔽功能,体积电阻率为0.001-0.5ohm.cm。

  进一步的,所述导电橡胶是由一个曲面和一个平面,以及两个由曲面和平面围成d形截面构成,所述导电粘合层和可焊接金属层仅设置在所述d形导电橡胶的平面上。

  所述导电橡胶由导电金属粉填充硅橡胶混炼挤出硫化而成,体积电阻率为0.001-0.5ohm.cm。

  进一步的,所述导电橡胶由乙烯基硅橡胶100份、交联剂1-20份、催化剂1-5份,导电金属粉400-1900份组成;其中交联剂为有机过氧化物2,5-二甲基-2,5-二(叔丁基过氧基)己烷,或含氢量在0.1-1.8%的含氢硅油;硅橡胶硫化催化剂为铂金络合物;导电金属粉为银粉、银包铝粉、银包铜粉、银包镍粉中的一种或多种混合物;导电金属粉平均粒径在0.1-100微米。

  所述的可焊接金属层为金属铜镀镍薄片、金属铝镀镍薄片、金属铜镀镍再镀锡薄片中的一种,体积电阻率小于0.1ohm.cm。

  上述可焊接金属层采用复合金属层,相比金属单层,这种复合金属层不易变形,且具有更低的电阻和更好的焊接性能。

  所述的导电粘合层为导电压敏胶层或导电硅橡胶层中的一种,体积电阻率为0.001-0.5ohm.cm。

  smd导电橡胶组合物能够最终靠以下方法制备:将固体硅橡胶、交联剂、硅橡胶硫化催化剂、导电金属粉在捏合机中捏合4小时,然后在开炼机中混炼20分钟得到导电橡胶混炼胶,导电橡胶混炼胶与导电金属层在精密共挤设备挤硫化得到smd导电橡胶条,裁切后为smd导电橡胶组合物;或者,

  在另一个实施例中,smd导电橡胶组合物的制备方法为:将固体硅橡胶、硅橡胶交联剂、硅橡胶硫化催化剂、导电金属粉在捏合机中捏合4小时,然后在开炼机中混炼20分钟得到导电橡胶混炼胶,导电橡胶混炼胶在精密挤出机中挤出硫化得到导电橡胶空心条,导电橡胶空心条表面施加一层导电粘合层,然后贴合可焊接金属层,并在170℃硫化1h得到smd导电橡胶条,裁切后为smd导电橡胶组合物。

  1、smd导电橡胶组合物中的金属可通过smt工艺焊接与pcb板牢固结合;

  2、smd导电橡胶组合物具有硅橡胶的柔软性和高弹性,低应力压缩灵敏度高;

  4、smd导电橡胶组合物导电性能可做到与金属同一水平,二者复合后形成的复合材料具有电性能均一性和可靠性;可经受高低温、湿热老化、盐雾等极端条件的考验,性能不下降。

  如图1所示,smd导电橡胶组合物,由导电橡胶1、导电粘结层2、可焊接金属层3三部分所组成,导电橡胶1内部为空心结构,且导电橡胶1具有d形横截面,使导电粘结层2和可焊接金属层3贴在d形橡胶的平面上。这样的设计便于导电橡胶组合物的安装,并能使导电橡胶在很小的外界应力下产生大幅度的变形,有很大效果预防了smd因弹性不足而导致的使用中接触不良的问题。

  东爵乙烯基硅橡胶110-5s100份、平均粒径d50=40um的银包镍粉600份在捏合机中捏合4小时,加入2,5-二甲基-2,5-二(叔丁基过氧基)己烷5份,然后在开炼机中混炼20分钟得到导电橡胶混炼胶,导电橡胶混炼胶与宽度2mm,厚度0.01mm的导电金属镍层在精密共挤设备中经过模具共挤复合,设置挤出硫

  贴片导电硅橡胶泡棉(PCB-Gasket): 有贴片加工合格率高/弹性好/抗震动能力强/符合阻燃、无卤、SMT打件贴片良率高等优点。手机、TV、NB等终端中主要使用在于主板天线馈点接触及主板接地。