CN111031776A

CN111031776A - 一种导热吸波垫片

Info

Publication number: CN111031776A
Application number: CN201911406091.8A
Authority: CN
Inventors: 邹海仲; 万炜涛; 陈田安
Original assignee: Shenzhen Darbond Interface Materials Co ltd
Current assignee: Shenzhen Darbond Interface Materials Co ltd
Priority date: 2019-12-31
Filing date: 2019-12-31
Publication date: 2020-04-17

Abstract

本发明公开了一种导热吸波垫片，为多层结构，包括至少两层导热吸波层和至少一层导电柔性层，且至少有一层导电柔性层不在导热吸波垫片的最外侧。本发明在导热吸波层间引入导电柔性层，所得导热吸波垫片的电磁波吸收机制为电磁波→热量和电磁波→高频电流，其中导电柔性层对电磁波具有较强的反射效果，使电磁波能反复穿透导热吸波材料从而提高导热吸波垫片对电磁波的吸收能力，解决了导热吸波垫片在低频电磁波的吸收效果较弱的问题。

Description

一种导热吸波垫片

技术领域

本发明涉及吸波材料，尤其涉及一种导热吸波垫片。

背景技术

随着我国信息技术的迅速发展，电磁波技术在通讯、广播和网络等现代化领域的应用日益广泛，电磁波噪声对各种电子设备的干扰以及对人体健康的危害也逐渐受到世界各国的广泛关注。因而吸波材料已经广泛用到电子产品中，用于减少或削弱电磁辐射造成的电磁干扰。目前市面销售的吸波材料以磁性吸波剂为主，虽然其吸波性能良好，但导热率普遍偏低(0.5～1W/(m·K))。

随着电子产品向小型化、多功能化和高性能化发展，这些功能单一的吸波材料已经逐渐不能满足市场要求。电子产品高度集成化的同时，单位面积的发热量也会显著增大，这就要求吸波材料不但应有良好的吸波性能，还要有一定的导热性能。因此，导热吸波材料具有相当的市场前景。随着5G市场的发展，导热吸波材料逐渐被市场认可，逐步用在光模块，5G路由器等领域。

虽然导热吸波材料同时兼有良好导热和电磁吸收的能力，但其在5G领域的应用仍然收到一定限制。表1是吸波材料与导热吸波材料导热和吸波性能对比。与吸波材料相比，导热吸波材料的硬度低，界面热阻低；但在低频电磁波的吸收效果较弱。0.1-3GHz是电子原件容易产生电磁噪声的频率段，导热吸波材料上述电磁波的吸收效果较弱，影响了导热吸波材料在5G领域的推广。

表1.吸波材料与导热吸波材料导热和吸波性能对比

导热吸波材料上述在0.1-3GHz频段吸收效果较弱原因有：吸波材料通常采用提高吸波剂的填充量的方法来提高电磁波吸收效果，而导热吸波材料由于兼顾了导热性能和吸波性能，其吸波剂的填充量会有所下降。此外，如果从配方角度出发解决导热吸波材料在低频电磁波的吸收效果较弱的问题难度较大，其导热、硬度、吸波性能难以平衡。

发明内容

本发明针对现有导热吸波材料在低频电磁波的吸收效果弱的问题，提供一种导热吸波垫片。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种导热吸波垫片，为多层结构，其特征在于，所述导热吸波垫片包括至少两层导热吸波层和至少一层导电柔性层，且至少有一层导电柔性层不在所述导热吸波垫片的最外侧。

其中，所述导热吸波层导热率大于2W/(m·K)，shoreOO硬度为40-80，厚度为100-10000μm，由基础树脂、吸波剂和导热剂混合组成，所述基础树脂为聚丙烯酸脂、聚烯烃、环氧树脂、硅橡胶、乙丙橡胶、丁腈橡胶、SBS、SIS、EVA、TPU或聚氨酯中的一种或多种的组合，所述吸波剂为、氧化锌、铁硅铝、铁氧体、羰基铁或镍中的一种或多种的组合，所述导热剂为氧化铝、氧化锌、氧化镁、铁粉、铜粉中的一种或多种的组合。

所述导电柔性层屏蔽效能大于50dB，厚度为100-1000μm，为树脂和导电剂的混合物、金属片材或导电纤维三种类型，其中，树脂-导电剂型中，树脂为聚丙烯酸脂、聚烯烃、环氧树脂、硅橡胶、乙丙橡胶、丁腈橡胶、SBS、SIS、EVA、TPU或聚氨酯的一种或多种的组合，所述导电剂为炭黑、石墨、铁粉、铜粉、银粉、铝粉中的一种或多种的组合；金属片材型中，金属片材为铜箔或铝箔。

将导热吸波层和导电柔性层各自成形后，用导电胶将相邻两层粘合，或者是在加热状态下辊压成型即可制得本发明导热吸波垫片。

本发明的有益效果是：本发明在导热吸波层间引入导电柔性层，所得导热吸波垫片的电磁波吸收机制为电磁波→热量和电磁波→高频电流，其中导电柔性层对电磁波具有较强的反射效果，使电磁波能反复穿透导热吸波材料从而提高导热吸波垫片对电磁波的吸收能力，解决了导热吸波垫片在低频电磁波的吸收效果较弱的问题。

具体实施方式

以下结合实例对本发明进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

本发明实施例所涉及的各层为：

导热吸波层A1，由硅橡胶95wt％、羰基铁粉4wt％和氧化锌1wt％组成，导热率为2.3W/(m·K)，硬度(shoreOO)为63，厚度为100μm；

导热吸波层A2，由乙丙橡胶93wt％、铁硅铝3wt％和氧化铝4wt％组成，导热率为2.7W/(m·K)，硬度(shoreOO)为63，厚度为1000μm；

导热吸波层A3，由聚氨酯96wt％、铁硅铝粉1wt％和氧化镁3wt％组成，导热率为7W/(m·K)，硬度(shoreOO)为43，厚度为10000μm；

导热吸波层A4，由乙丙橡胶94wt％、石墨粉2wt％和铁粉4wt％组成，导热率为4.4W/(m·K)，硬度(shoreOO)为77，厚度为5000μm；

导电柔性层B1，屏蔽效能为80dB，厚度为100μm的铜箔；

导电柔性层B2，屏蔽效能为70dB，厚度为200μm的碳纤维布；

导电柔性层B3，由丁腈橡胶85wt％和银粉15wt％混合成形，屏蔽效能51dB，厚度为1000μm。

实施例1

一种导热吸波垫片，为三层结构，依次为A1-B1-A2。

实施例2

一种导热吸波垫片，为六层结构，依次为A1-B2-A2-B1-A3-B3。

实施例3

一种导热吸波垫片，为八层结构，依次为A1-A2-A3-A4-A2-A3-B3-A1。

将实施例1-3导热吸波垫片分别进行相关检测，并和现有吸波垫片做比较，如表2所示。从表2中数据可以看出，和现有吸波垫片相比，实施例1-3导热吸波垫片的硬度和导热率发生轻微变化，但电磁吸收性能却提升明显，解决了导热吸波垫片在低频电磁波的吸收效果较弱的问题。

表2.实施例1-3导热吸波垫片和现有吸波垫片性能检测

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种导热吸波垫片，为多层结构，其特征在于，所述导热吸波垫片包括至少两层导热吸波层和至少一层导电柔性层，且至少有一层导电柔性层不在所述导热吸波垫片的最外侧。

2.根据权利要求1所述的导热吸波垫片，其特征在于，所述导热吸波层导热率大于2W/(m·K)，shore OO硬度为40-80，厚度为100-10000μm，由基础树脂、吸波剂和导热剂混合组成，所述基础树脂为聚丙烯酸脂、聚烯烃、环氧树脂、硅橡胶、乙丙橡胶、丁腈橡胶、SBS、SIS、EVA、TPU或聚氨酯中的一种或多种的组合，所述吸波剂为、氧化锌、铁硅铝、铁氧体、羰基铁或镍中的一种或多种的组合，所述导热剂为氧化铝、氧化锌、氧化镁、铁粉、铜粉中的一种或多种的组合。

3.根据权利要求1所述的导热吸波垫片，其特征在于，所述导电柔性层屏蔽效能大于50dB，厚度为100-1000μm，为树脂和导电剂的混合物、金属片材或导电纤维三种类型。

4.根据权利要求3所述的导热吸波垫片，其特征在于，所述树脂为聚丙烯酸脂、聚烯烃、环氧树脂、硅橡胶、乙丙橡胶、丁腈橡胶、SBS、SIS、EVA、TPU或聚氨酯的一种或多种的组合，所述导电剂为炭黑、石墨、铁粉、铜粉、银粉、铝粉中的一种或多种的组合。

5.根据权利要求3所述的导热吸波垫片，其特征在于，所述金属片材为铜箔或铝箔。