CN112210309A - 一种导电导热泡棉胶带的制作方法 - Google Patents

一种导电导热泡棉胶带的制作方法 Download PDF

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Abstract

本案为一种导电导热泡棉胶带的制作方法，包括：提供泡棉基体,所述泡棉基体包括金属箔基层，分别设于金属箔基层上、下表面的上导热导电胶层、下导热导电胶层，在所述泡棉基体的金属箔基层、上导热导电胶层、下导热导电胶层中形成有贯通的TSV孔洞；在所述下导热导电胶层表面帖覆一层泡棉；采用3D打印工艺在上述TSV孔洞中填充导电粉末；将上述导电粉末熔化，以形成TSV填充材料；在所述上导热导电胶层的表面帖覆一层离型膜。可用本案的方法在制作过程中不会产生空洞或气隙、可以在泡面胶带中高效、高质量的填充导电材料，便于其在切割时不影响其导电及导热功效。

Description

一种导电导热泡棉胶带的制作方法
技术领域
本发明涉及泡棉胶带领域，特别涉及一种导电导热泡棉胶带的制作方法。
背景技术
随着科技的发展，电子器件的集成度、精密度越来越高，对电子器件的静电释放和电磁屏蔽要求也逐步提高，因此，对具有良好导热性的导电泡棉胶带的品质和功能性也提出了更高的要求。
导电泡棉胶带是表面带有胶黏层的导电泡棉；具有良好导热性的导电泡棉胶带是指在发泡基材上包裹、覆盖导电布等导电材料，经过复合加工处理后，使其具有良好的表面导电性，可以起到缓冲吸震、电磁屏蔽、防静电等作用。发泡基材通常要求具有较高弹性和一致性，以适用于需要低闭合力和最小限度压缩形变量的场合。导电泡棉胶带广泛应用于LCD显示器、液晶电视、通讯移动终端设备及机柜、家用电器、便携电脑等。传统的导电泡棉胶带是在泡棉的表面上全包覆导电布，或镀一层金属或石墨层等形成导电层，以获得良好的导电性和导热性。
目前，在市面上的一些导电泡棉胶带材料存在如下问题：生产的方法比较传统，生产效率低、填充导电材料的精度低，稳定性差，制造工艺难以获得质量和速度的平衡。且所生产的泡棉经过多次模切时大幅压缩容易出现导电层龟裂甚至剥落的情况，分切后的泡棉胶带导电及导热功效有可能大幅降低甚至丧失。
发明内容
为克服现有技术的不足，本发明的目的是提供可以在泡面胶带中高效、高质量的填充导电材料，便于其在切割时不影响其导电及导热功效的导电导热泡棉胶带的制作方法。
为实现上述目的，本发明通过以下技术方案实现：
一种导电导热泡棉胶带的制作方法，包括：
提供泡棉基体,所述泡棉基体包括金属箔基层，分别设于金属箔基层上、下表面的上导热导电胶层、下导热导电胶层，在所述泡棉基体的金属箔基层、上导热导电胶层、下导热导电胶层中形成有贯通的TSV孔洞；
在所述下导热导电胶层表面帖覆一层泡棉；
采用3D打印工艺在上述TSV孔洞中填充导电粉末；
将上述导电粉末熔化，以形成TSV填充材料；
在所述上导热导电胶层的表面帖覆一层离型膜。
优选的是，所述的导电导热泡棉胶带的制作方法，其中，所述上导热导电胶层、下导热导电胶层分别包括环氧树脂、固化剂、导电填料、氮化硼填料、助剂。
优选的是，所述的导电导热泡棉胶带的制作方法，其中，所述助剂包括流平剂、固化促进剂和硅烷偶联剂。
优选的是，所述的导电导热泡棉胶带的制作方法，其中，所述导电粉末采用锡，镍，铜或者以上材料两种或多种的组合。
优选的是，所述的导电导热泡棉胶带的制作方法，其中，所述金属箔基材为铜箔或铝箔。
优选的是，所述的导电导热泡棉胶带的制作方法，其中，所述采用3D打印工艺在上述TSV孔洞中填充导电粉末之后还包括采用胶带去除位于上述TSV孔洞之外的所述导电粉末，以使上述TSV孔洞之外并不存在所述导电粉末。
优选的是，所述的导电导热泡棉胶带的制作方法，其中，所述TSV孔洞呈蜂窝状分布。
优选的是，所述的导电导热泡棉胶带的制作方法，其中，所述TSV孔洞是通过模具打孔一次性加工而成。
优选的是，所述的导电导热泡棉胶带的制作方法，其中，在上述TSV孔洞中填充导电粉末时，采用一次或多次的3D打印工艺将上述TSV孔洞填满。
优选的是，所述的导电导热泡棉胶带的制作方法，其中，当采用多次的3D打印工艺将上述TSV孔洞填满时，各次填充的所述导电粉末为相同材料或者为不同材料。
本案的有益效果：本案的导电导热泡棉胶带的制作方法利用在泡棉基体形成TSV孔洞，其中一表面帖覆一层泡棉之后，采用了3D增材方式进行TSV填充，首先通过3D打印技术在TSV孔洞之中填充导电粉末，其中，填充可以一次性填充完成，也可以通过多次填充来完成；然后，将粉末熔化以形成TSV填充材料；该方法可以填充小尺寸、高深宽比的TSV，不会产生空洞或气隙、可以在泡面胶带中高效、高质量的填充导电材料，便于其在切割时不影响其导电及导热功效。通过该方法制作的导热导电泡棉胶带集导热、导电及缓冲减震等功能于一体；由于本发明中加入了金属箔基材，在保证胶带更容易分切的同时，提高了其导热及导电性能。
附图说明
图 1 是本发明一实施例的导电导热泡棉胶带的剖面示意图；
图 2 是本发明一实施例的导电导热泡棉胶带中的TSV孔洞示意图。
具体实施方式
下面结合实施例及附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
如图1-2所示，一种导电导热泡棉胶带的制作方法，包括：
提供泡棉基体,所述泡棉基体包括金属箔基层1，分别设于金属箔基层1上、下表面的上导热导电胶层2、下导热导电胶层3，在所述泡棉基体的金属箔基层1、上导热导电胶层2、下导热导电胶层3中形成有贯通的TSV孔洞4；
在所述下导热导电胶层3表面帖覆一层泡棉5；
采用3D打印工艺在上述TSV孔洞4中填充导电粉末；一方面省略了常规工艺，另一方面，保证了工艺的质量和速度、精良度，可以精确地、有效地控制形成材料的数量和位置。
将上述导电粉末熔化，以形成TSV填充材料；熔化导电粉末的工艺优选为激光退火。包括激光退火在内的熔化工艺并不需要额外的掩模版，同时，通过将导电粉末熔化而形成材料，可以避免空洞或者气隙的产生，获得具有良好质量的填充材料，另外，这样的工艺也具有良好的生产效率。尤其是激光退火，其可以根据TSV版图来扫面TSV孔洞4的位置，更精确地进行熔化工艺，获得更好的工艺效果。
在所述上导热导电胶层2的表面帖覆一层离型膜6。
本案的导电导热泡棉胶带的制作方法利用在泡棉基体形成TSV孔洞4，其中一表面帖覆一层泡棉5之后，采用了3D增材方式进行TSV填充，首先通过3D打印技术在TSV孔洞4之中填充导电粉末，其中，填充可以一次性填充完成，也可以通过多次填充来完成；然后，将粉末熔化以形成TSV填充材料；该方法可以填充小尺寸、高深宽比的TSV，不会产生空洞或气隙、可以在泡面胶带中高效、高质量的填充导电材料，便于其在切割时不影响其导电及导热功效。通过该方法制作的导热导电泡棉胶带集导热、导电及缓冲减震等功能于一体；由于本发明中加入了金属箔基材，在保证胶带更容易分切的同时，提高了其导热及导电性能。TSV即为硅通孔技术。
所述上导热导电胶层2、下导热导电胶层3分别包括环氧树脂、固化剂、导电填料、氮化硼填料、助剂。导电填料为铜粉，铜粉的质量是环氧树脂的50%，此时制得的上导热导电胶层2、下导热导电胶的导电、导热性能综合、力学性能最优化，经过测试，上导热导电胶层2、下导热导电胶层3的平均导热系数为33.1，拉伸强度为562MPa,1mm时的胶层电阻为0.018欧姆。
所述助剂包括流平剂、固化促进剂和硅烷偶联剂。
所述导电粉末采用锡，镍，铜或者以上材料两种或多种的组合；具有良好的导电性能。
所述金属箔基材为铜箔或铝箔。
所述采用3D打印工艺在上述TSV孔洞4中填充导电粉末之后还包括采用胶带去除位于上述TSV孔洞4之外的所述导电粉末，以使上述TSV孔洞4之外并不存在所述导电粉末。
所TSV孔洞4呈蜂窝状分布；呈蜂窝状分布保证了TSV孔洞4均匀密布在导电导热泡棉胶带上，导电性能好。
所述TSV孔洞4是通过模具打孔一次性加工而成。
在上述TSV孔洞4中填充导电粉末时，采用一次或多次的3D打印工艺将上述TSV孔洞4填满。多次填充工艺相比较单次填充工艺，所能获得的优势在于：更好地控制填充材料的质量以及孔洞填充质量，最大程度避免气隙以及空洞的出现，并且能够更精细地控制填充材料种类，以满足不同器件的需求。
当采用多次的3D打印工艺将上述TSV孔洞4填满时，各次填充的所述导电粉末为相同材料或者为不同材料，完全可以根据对器件的要求来定制。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施方式”、“一些实施方式”、“示意性实施方式”、“示例”、“具体示例”或“一些示例”等的描述意指结合所述实施方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施方式或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施方式或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施方式或示例中以合适的方式结合。
尽管已经示出和描述了本发明的实施方式，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。
尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。

Claims (10)

1.一种导电导热泡棉胶带的制作方法，其特征在于，包括：
提供泡棉基体,所述泡棉基体包括金属箔基层，分别设于金属箔基层上、下表面的上导热导电胶层、下导热导电胶层，在所述泡棉基体的金属箔基层、上导热导电胶层、下导热导电胶层中形成有贯通的TSV孔洞；
在所述下导热导电胶层表面帖覆一层泡棉；
采用3D打印工艺在上述TSV孔洞中填充导电粉末；
将上述导电粉末熔化，以形成TSV填充材料；
在所述上导热导电胶层的表面帖覆一层离型膜。
2.如权利要求1所述的导电导热泡棉胶带的制作方法，其特征在于，所述上导热导电胶层、下导热导电胶层分别包括环氧树脂、固化剂、导电填料、氮化硼填料、助剂。
3.如权利要求2所述的导电导热泡棉胶带的制作方法，其特征在于，所述助剂包括流平剂、固化促进剂和硅烷偶联剂。
4.如权利要求1所述的导电导热泡棉胶带的制作方法，其特征在于，所述导电粉末采用锡，镍，铜或者以上材料两种或多种的组合。
5.如权利要求4所述的导电导热泡棉胶带的制作方法，其特征在于，所述金属箔基材为铜箔或铝箔。
6.如权利要求1所述的导电导热泡棉胶带的制作方法，其特征在于，所述采用3D打印工艺在上述TSV孔洞中填充导电粉末之后还包括采用胶带去除位于上述TSV孔洞之外的所述导电粉末，以使上述TSV孔洞之外并不存在所述导电粉末。
7.如权利要求1所述的导电导热泡棉胶带的制作方法，其特征在于，所述TSV孔洞呈蜂窝状分布。
8.如权利要求1所述的导电导热泡棉胶带的制作方法，其特征在于，所述TSV孔洞是通过模具打孔一次性加工而成。
9.如权利要求1所述的导电导热泡棉胶带的制作方法，其特征在于，在上述TSV孔洞中填充导电粉末时，采用一次或多次的3D打印工艺将上述TSV孔洞填满。
10.如权利要求9所述的导电导热泡棉胶带的制作方法，其特征在于，当采用多次的3D打印工艺将上述TSV孔洞填满时，各次填充的所述导电粉末为相同材料或者为不同材料。
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