包含成型颗粒的导电制品及其制造方法技术

本发明专利技术提供了包括复合材料的导电制品，该复合材料包含(a)树脂，和(b)分布在所述树脂中的导电成型颗粒，这些颗粒具有单一粒度分布。每个颗粒具有包括至少第一表面和第二表面的形状，所述第二表面以介于约5度和约150度之间的角度α与所述第一表面相交。所述复合材料具有厚度并且分布在所述树脂中的所述导电成型颗粒中的每个常常在树脂内被取向成使得所述颗粒不延伸超过所述复合材料的厚度。本发明专利技术还提供了一种用于制造导电制品的方法，该方法包括(a)提供具有单一粒度分布的导电成型颗粒，以及(b)将所述颗粒分布到树脂中以形成复合材料。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
提供了包括分布在树脂中的成型颗粒的导电制品，以及制造此类导电制品的方法。
技术介绍
便携式和紧凑式电子设备诸如移动的手持设备的日益增加趋势需要用于减小EMI噪音和串扰并使不想要的信号保持最小化的电磁干扰(EMI)解决方案。导电制品例如转移带的优点在于，它们是耐久性的并且可消除对螺杆和机械紧固件的需要，同时在组件的粘结层间隙或狭缝中提供接触式接地和EMI屏蔽。例如，可利用金属结构实现EMI屏蔽。然而，由于聚合物复合材料与金属相比的轻质性质，还以聚合物复合材料的形式形成了EMI解决方案。常常使用例如EMI带，该EMI带包括在粘合剂中的导电填料。填料装填水平通常是变化的，以为接地和EMI应用两者提供期望的导电性。典型的填料包括具有宽粒度分布的带涂层的球状颗粒(例如，具有在20微米(μm)至50μm范围内的直径的颗粒)。导电粘合剂材料中的宽粒度分布的可商购获得的填料的缺点包括：就所关心的导电性而言大多数颗粒不能被最佳地利用并且没有使材料的长期电气性能和粘合性能最大化。
技术实现思路
提供了包含分布在树脂中的成型颗粒的导电制品。在第一方面，提供了一种包括复合材料的导电制品，该复合材料包含(a)树脂，以及(b)分布在树脂中的导电成型颗粒，这些颗粒具有单一粒度分布。每个颗粒具有包括至少第一表面和第二表面的形状，该第二表面以介于约5度和约150度之间的角度α与第一表面相交。复合材料具有厚度并且任选地，分布在树脂中的每个颗粒在树脂内被取向成使得颗粒不延伸超过复合材料的厚度。在第二方面，提供了一种用于制造导电制品的方法，该方法包括(a)提供具有单一粒度分布的导电成型颗粒，以及(b)将导电成型颗粒分布到树脂中以形成复合材料。每个颗粒具有包括至少第一表面和第二表面的形状，该第二表面以介于约5度和约150度之间的角度α与第一表面相交。复合材料具有厚度并且任选地，分布在树脂中的每个颗粒在树脂内被取向成使得颗粒不延伸超过复合材料的厚度。附图说明图1是包括具有三角形形状的成型颗粒的示例性导电制品的横截面示意图。图2是具有棱锥形状的示例性导电成型颗粒的透视示意图。图3是具有棱锥形状的示例性导电成型颗粒的透视示意图。图4是包括具有菱形形状的成型颗粒的示例性导电制品的横截面示意图。图5是包括具有星形形状的成型颗粒的示例性导电制品的横截面示意图。图6是包括具有风筝形状的成型颗粒的示例性导电制品的横截面示意图。图7是包括具有六边形形状的成型颗粒的示例性导电制品的横截面示意图。图8是现有技术的包含已筛分颗粒的导电制品的横截面示意图。图9是导电成型颗粒的扫描电镜(SEM)图像。图10是导电成型颗粒的SEM图像。图11A是具有三角形形状的示例性导电成型颗粒的横截面示意图。图11B是具有矩形形状的示例性导电成型颗粒的横截面示意图。图12是包括具有梯形形状的成型颗粒并且包括导电纤维的示例性导电制品的横截面示意图。图13是包括具有斜方形形状的成型颗粒并且包括导电纤维的示例性导电制品的横截面示意图。图14提供了示例性导电经涂覆纤维的横截面示意图。图15是包括具有菱形形状的成型颗粒和内部基板的示例性导电制品的横截面示意图。图16是包括具有菱形形状的成型颗粒(具有两种单一粒度分布)和内部基板的示例性导电制品的横截面示意图。图17是包括具有菱形形状和梯形形状的成型颗粒以及内部基板的示例性导电制品的横截面示意图。图18是包括具有菱形形状和梯形形状的成型颗粒以及内部基板的另一个示例性导电制品的横截面示意图。图19A是溅射装置的横截面示意图。图19B是溅射装置的示意性透视图。虽然可不按比例绘制的以上附图示出了本公开的各个实施方案，但还可以想到其它的实施方案，如在具体实施方式中所指出的。具体实施方式提供了具有分布在树脂中的导电成型颗粒的方法和导电制品。更具体地，提供了一种包括复合材料的导电制品，该复合材料包含(a)树脂，以及(b)分布在树脂中的导电成型颗粒，这些颗粒具有单一粒度分布。每个颗粒具有包括至少第一表面和第二表面的形状，该第二表面以介于约5度和约150度之间的角度α与第一表面相交。复合材料具有厚度并且任选地，分布在树脂中的每个导电成型颗粒在树脂内被取向成使得颗粒不延伸超过复合材料的厚度。在第二方面，提供了一种用于制造导电制品的方法，该方法包括(a)提供具有单一粒度分布的导电成型颗粒，以及(b)将导电成型颗粒分布到树脂中以形成复合材料。每个颗粒具有包括至少第一表面和第二表面的形状，该第二表面以介于约5度和约150度之间的角度α与第一表面相交。复合材料具有厚度并且任选地，分布在树脂中的每个导电成型颗粒在树脂内被取向成使得颗粒不延伸超过复合材料的厚度。存在对相对于市场上通常可获得的现有导电颗粒而言具有改善的性能的特定窄粒度分布的导电颗粒的需要。例如，利用具有大体球形形状的导电颗粒的现有导电带在颗粒装填极限、粒度、形状和成本上具有限制。相比之下，精确成型颗粒在相同颗粒装填量下有利地允许更低的电接触电阻(R)值。因为每个成型导电颗粒的尺寸与导电带的粘合剂的厚度基本上相同，所以当在应用配置中使用时，与目前可商购获得的填料不同，相对于在带的电性能以及潜在地长期带性能方面的颗粒利用率而言，获得了优点。由端点表述的任何数值范围旨在包括所述范围的端点、所述范围内的所有数以及所述范围内的任何较窄的范围(例如1至5包括1、1.5、2、2.75、3、3.8、4和5)。除非另外指明，否则说明书和实施方案中所使用的所有表达数量或成分、性质量度等的数值在一切情况下均应理解成由术语“约”所修饰。因此，除非有相反的说明，否则前述说明书和所附实施方案列表中示出的数值参数可根据本领域技术人员使用本公开的教导内容寻求获得的所需性质而变化。在最低程度上，并且不试图将等同原则的应用限制到受权利要求书保护的实施方案的范围内的条件下，至少应该根据所记录的数值的有效数位和通过惯常的四舍五入法来解释每个数值参数。对于以下定义术语的术语表，除非在权利要求书或说明书中的别处提供不同的定义，否则整个申请应以这些定义为准。术语表在整个说明书和权利要求书中所使用的某些术语虽然大部分为人们所熟知，但可能仍然需要作出一些解释。应当理解，如本文所用的：术语“一个(种)”和“该”与“至少一个(种)”可互换使用，意指一个(本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种导电制品，所述导电制品包括：复合材料，所述复合材料包含：(a)树脂；和(b)分布在所述树脂中的导电成型颗粒，所述颗粒具有单一粒度分布，每个颗粒具有包括至少第一表面和第二表面的形状，所述第二表面以介于约5度和约150度之间的角度α与所述第一表面相交；其中所述复合材料具有厚度。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.11.15 US 61/904,6561.一种导电制品，所述导电制品包括：
复合材料，所述复合材料包含：
(a)树脂；和
(b)分布在所述树脂中的导电成型颗粒，所述颗粒具有单一粒
度分布，每个颗粒具有包括至少第一表面和第二表面的形
状，所述第二表面以介于约5度和约150度之间的角度α
与所述第一表面相交；其中所述复合材料具有厚度。
2.根据权利要求1所述的导电制品，其中分布在所述树脂中的所述导
电成型颗粒中的每个在所述树脂内被取向成使得所述颗粒不延伸超
过所述复合材料的所述厚度。
3.根据权利要求1或权利要求2所述的导电制品，其中所述导电成型
颗粒中的每个包括具有介于1微米(μm)和50μm之间的平均厚度的金
属涂层。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的导电制品，其中所述导电成型
颗粒中的每个包括含有氧化铝、氧化锆、氧化钇、氧化钇稳定的氧
化锆、二氧化硅、碳化钛、碳化硼、氮化硼或碳化硅的芯。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的导电制品，其中所述导电成型
颗粒中的每个包括含有铝、银、铜、镍、金或其合金的金属涂层。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的导电制品，其中所述导电成型
颗粒中的每个具有包括汇合于一点的至少三个表面的形状。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的导电制品，其中所述导电成型
颗粒具有介于5μm和50μm之间的平均粒度。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的导电制品，其中所述复合材料
包含介于0.5体积％和25体积％之间的所述导电成型颗粒。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的导电制品，其中所述树脂包括
环氧树脂、聚脲、丙烯酸类树脂、氰基丙烯酸酯、聚酰胺、酚醛树
脂、聚酰亚胺、硅树脂、聚酯、氨基塑料、三聚氰胺、丙烯酸酯化
环氧树脂、聚氨酯、聚氯乙烯、或它们的组合。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的导电制品，其中所述复合材料
还包含具有大于2:1的长度与...

【专利技术属性】
技术研发人员：D·格霍施，J·W·麦卡彻昂，S·R·卡勒，
申请(专利权)人：三M创新有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US