可压缩衬垫、其制备方法和包含其的电子产品技术

本公开提供一种可压缩衬垫、包括该可压缩衬垫的电子产品以及制备可压缩衬垫的方法。本公开的可压缩衬垫包括开孔泡棉基体和填充并固结在开孔泡棉的开孔中的填充介质，所述填充介质包含可固化的胶粘剂和分散在其中的一种或多种微米粒子，所述一种或多种微米粒子包括具有导热性质的微米粒子和具有导热和导电性质的微米粒子中的至少一种，并且任选包括具有阻燃性质的微米粒子、具有导电性质的微米粒子和具有电磁波吸收性质的微米粒子中的至少一种，该可压缩衬垫能够兼顾可压缩衬垫的吸收冲击和振动、密封的功能以及对于系统热管理设计和/或电磁兼容设计的要求。

【技术实现步骤摘要】
可压缩衬垫、其制备方法和包含其的电子产品
本公开涉及一种新型可压缩衬垫及其制备方法和包含该可压缩衬垫的电子产品，所述新型可压缩衬垫主要应用于个人移动电子消费类市场，如智能穿戴设备、手机、平板电脑、笔记本电脑内部，满足产品的电磁兼容性和系统热管理的设计要求，也可用于需要满足上述功能的电子电力设备，如汽车电子，医疗电子，白色家电等。
技术介绍
随着高频率，高性能运算处理器在个人移动电子设备的广泛使用，及其结构设计越来越薄的发展趋势，如何进行有效的热管理设计和电磁兼容性设计成为个人移动电子产品设计的重点和难点。目前电子材料市场中，广泛被客户使用的单一功能的导电可压缩衬垫不能同时满足客户研发工程师对于系统热管理设计和电磁兼容设计的要求。因此，需要提供一种可压缩衬垫，不仅具有适当的可压缩性以实现吸收冲击和振动的功能，以及在电子或电气设备的窄小空间内实现无间隙地密封的功能，而且还具有导热性质、导电性质、导热和导电性质、电磁波吸收性质和阻燃性质中的至少一种，尤其是能克服目前市场上导电可压缩衬垫的易燃性的缺陷，具有良好的阻燃特性，以满足客户特殊的安规设计要求。
技术实现思路
本公开提供一种可压缩衬垫，其能够兼顾可压缩衬垫的吸收冲击和振动、密封的功能以及对于系统热管理设计和/或电磁兼容设计的要求。本公开的某些方面提供一种可压缩衬垫，其包括开孔泡棉基体和填充并固结在开孔泡棉的开孔中的填充介质，所述填充介质包含可固化的胶粘剂和分散在其中的一种或多种微米粒子，所述一种或多种微米粒子包括具有导热性质的微米粒子和具有导热和导电性质的微米粒子中的至少一种，并且任选包括具有阻燃性质的微米粒子、具有导电性质的微米粒子和具有电磁波吸收性质的微米粒子中的至少一种。本公开的某些方面提供一种制备可压缩衬垫的方法，包括：(1)将一种或多种微米粒子分散在可固化的胶粘剂中，形成可流动的填充介质；(2)将可流动的填充介质填充到开孔泡棉基体的开孔中；(3)通过可固化的胶粘剂的固化，使填充介质固结在开孔泡棉基体的开孔中，其中所述一种或多种微米粒子包括具有导热性质的微米粒子和具有导热和导电性质的微米粒子中的至少一种，并且任选包括具有阻燃性质的微米粒子、具有导电性质的微米粒子和具有电磁波吸收性质的微米粒子中的至少一种。本公开的某些方面提供一种电子产品，所述电子产品中包括上述的可压缩衬垫。根据本公开提供的可压缩衬垫可以兼顾可压缩衬垫的吸收冲击和振动、密封的功能以及对于系统热管理设计和/或电磁兼容设计的要求。附图说明为了让本公开的上述和其它目的、特征及优点能更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本公开作进一步说明。图1是根据本公开的某些具体实施方式提供的可压缩衬垫的Z向接触电阻测试示意图。图2是根据本公开的某些具体实施方式提供的可压缩衬垫的垂直方向导热系数测试示意图。图3显示了本公开实施例1和4的可压缩衬垫的电磁波吸收性能(功率损耗Ploss)测试结果。具体实施方式应当理解，在不脱离本公开的范围或精神的情况下，本领域技术人员能够根据本说明书的教导设想其他各种实施方案并能够对其进行修改。因此，以下的具体实施方式不具有限制性意义。除非另外指明，否则本说明书和权利要求中使用的表示特征尺寸、数量和物化特性的所有数字均应该理解为在所有情况下均是由术语“约”来修饰的。因此，除非有相反的说明，否则上述说明书和所附权利要求书中列出的数值参数均是近似值，本领域的技术人员能够利用本文所公开的教导内容寻求获得的所需特性，适当改变这些近似值。用端点表示的数值范围的使用包括该范围内的所有数字以及该范围内的任何范围，例如，1至5包括1、1.1、1.3、1.5、2、2.75、3、3.80、4和5等等。除非另外指明，否则本公开中所述的“开孔发泡”是指：形成开孔发泡材料的发泡过程。除非另外指明，否则本公开中所述的“开孔发泡材料”是指：经开孔发泡得到的材料，该材料包括非独立泡孔，所述非独立泡孔与材料中的其它泡孔之间无壁膜隔开、并且互相联通。可压缩衬垫根据某些方面，本公开提供一种可压缩衬垫，其包括开孔泡棉基体和填充并固结在开孔泡棉的开孔中的填充介质，所述填充介质包含可固化的胶粘剂和分散在其中的一种或多种微米粒子，所述一种或多种微米粒子包括具有导热性质的微米粒子和具有导热和导电性质的微米粒子中的至少一种，并且任选包括具有阻燃性质的微米粒子、具有导电性质的微米粒子和具有电磁波吸收性质的微米粒子中的至少一种。根据某些具体实施方式，开孔泡棉基体的20％以上、或30％以上、或50％以上，直至100％的开孔容积被填充介质填充。当填充比例达到20％以上时，能够充分发挥填充介质中所含微米粒子的作用。本公开提供的可压缩衬垫中的泡棉基体具有分布于其中的开孔的开孔泡棉结构，其形状优选为片状。片状开孔泡棉的作用主要在于作为骨架结构提供拉伸强度及支撑强度，再提供填充介质的填充空间的同时兼顾可压缩性。泡棉基体的材料不受限制，只要其具有弹性并在外力作用下具有预定的回复性即可。根据某些具体实施方式，开孔泡棉基体是高分子弹性材料或热弹性体经发泡工艺形成的开孔泡棉。根据某些具体实施方式，用于开孔泡棉基体的高分子弹性材料为聚氨酯、聚氯乙烯、硅树脂、乙烯醋酸乙烯酯共聚物(EVA)、聚乙烯或它们的混合物。根据某些具体实施方式，开孔泡棉基体的厚度为0.1至50mm，优选0.1至10mm，更优选0.5至5mm，最优选1.0至3.0mm。根据某些具体实施方式，开孔泡棉基体的开孔隙度为10至500ppi，优选50至300ppi，更优选50至200ppi，最优选80至150ppi。根据某些具体实施方式，开孔泡棉基体上可以沉积有金属层，以进一步赋予开孔泡棉基体导电和/或导磁性。根据某些具体实施方式，金属层包含镍和钴。在某些实施方案中，Co/(Co+Ni)重量比为0.2％至85％，在一个优选实施方案中为2％至70％，在一个更优选的实施方案中为5％至50％，在一个最优选的实施方案中为5％至35％。当Co/(Co+Ni)重量比在上述范围内时，可以获得优异的磁性能。根据某些具体实施方式，沉积有镍和钴的开孔泡棉基体的(Co+Ni)/泡棉重量比为1％至50％，优选2％至30％，更优选3％至20％，最优选5％至10％。金属沉积层的厚度为10至2000nm，优选为50至1800nm，更优选为100至1500nm，最优选为200至1000nm。根据某些具体实施方式，沉积在开孔泡棉基体上的金属层中还包含选自钼、锰、铜、铬等及其组合的金属。沉积有金属层的泡棉基体的金属总量/泡棉重量比为1％至50％，优选2％至40％，更优选3％至30％，最优选5％至20％。金属总量/泡棉重量比在上述范围内时，可以使电阻尤其是Z向电阻较小。金属沉积层的厚度为10至2000nm，优选为50至1800nm，更优选为100至1500nm，最优选为200至1000nm。金属沉积层的厚度在上述范围内时，可以使得电阻尤其是Z向电阻较小，并且沉积层不易脱离或不易因为多次压缩而碎裂。本公开提供的可压缩衬垫中的填充介质用于填充并固结在开孔泡棉的开孔中，由于填充介质中包含具有导热性质的微米粒子和具有导热和导电性质的微米粒子中的至少一种，或者还包括具有阻燃性质的微米粒子本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种可压缩衬垫，其包括开孔泡棉基体和填充并固结在开孔泡棉的开孔中的填充介质，所述填充介质包含可固化的胶粘剂和分散在其中的一种或多种微米粒子，所述一种或多种微米粒子包括具有导热性质的微米粒子和具有导热和导电性质的微米粒子中的至少一种，并且任选包括具有阻燃性质的微米粒子、具有导电性质的微米粒子和具有电磁波吸收性质的微米粒子中的至少一种。

【技术特征摘要】
1.一种可压缩衬垫，其包括开孔泡棉基体和填充并固结在开孔泡棉的开孔中的填充介质，所述填充介质包含可固化的胶粘剂和分散在其中的一种或多种微米粒子，所述一种或多种微米粒子包括具有导热性质的微米粒子和具有导热和导电性质的微米粒子中的至少一种，并且任选包括具有阻燃性质的微米粒子、具有导电性质的微米粒子和具有电磁波吸收性质的微米粒子中的至少一种。2.根据权利要求1所述的可压缩衬垫，其中所述开孔泡棉基体的20％以上、或30％以上、或50％以上，直至100％的开孔容积被所述填充介质填充。3.根据权利要求1所述的可压缩衬垫，其中所述开孔泡棉基体是高分子弹性材料或热弹性体经发泡工艺形成的开孔泡棉。4.根据权利要求3所述的可压缩衬垫，其中所述高分子弹性材料为聚氨酯、聚氯乙烯、硅树脂、乙烯醋酸乙烯酯共聚物(EVA)、聚乙烯或它们的混合物。5.根据权利要求1所述的可压缩衬垫，其中所述开孔泡棉基体上沉积有金属层。6.根据权利要求5所述的可压缩衬垫，其中所述金属层包含镍和钴。7.根据权利要求1所述的可压缩衬垫，其中所述可固化的胶粘剂包括热固型胶粘剂、热熔型胶粘剂和交联固化型胶粘剂。8.根据权利要求1所述的可压缩衬垫，其中所述可固化的胶粘剂选自由硅胶、环氧胶、聚氨酯胶和丙烯酸胶组成的组。9.根据权利要求8所述的可压缩衬垫，其中所述硅胶为液态双组份硅胶。10.根据权利要求1所述的可压缩衬垫，其中具有导热性质的微米粒子包括氧化铝，氮化硼，氧化硅，碳化硅和氮化铜中的至少一种；具有导热和导电性质的微米粒子包括金属粉(例如银粉，铝粉，镍粉)或表面镀有导电金属的颗粒(例如表面镀银铝粉，表面镀银玻璃粉)；具有阻燃性质的微米粒子包括氧化铝和氢氧化铝；具有电磁波吸收性质的微米粒子包括金属磁性吸收剂颗粒(例如羰基铁粉CIP)，铁氧体类吸波材料(例如镍锌铁氧体、锰锌铁氧体、钡铁氧体)，合金类吸波材料(例如铁硅铝)，陶瓷类吸波材料(例如碳化硅、硼硅酸铝)。11.根据权利要求1所述的可压缩衬垫，其中所述微米粒子为颗粒状或纤维状。12.根据权利要求1所述的可压缩衬垫，其中所述填充介质中的胶粘剂和微米粒子的质量比在99∶1至5∶95之间，优选50∶50至5∶95，更优选80∶20至5∶95。13.根据权利要求1所述的可压缩衬垫，其中所述开孔泡棉基体的厚度为0.1至50mm，优选0.1至10mm，更优选0.5至5mm，最优选1.0至3.0mm。14.根据权利要求1所述的可压缩衬垫，其中所述开孔泡棉基体的开孔隙度为10至500ppi，优选50至300ppi，更优选50至200ppi，最优选80至150ppi。15.根据权利要求1所述的可压缩衬垫，其中所述可压缩衬垫的可压缩形变为初始厚度的50％以上，优选70％以上，更优选80％以上，最优选90％以上...

【专利技术属性】
技术研发人员：魏嵬，陈良，方敬，杰弗里·W·麦卡琴，
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