CN115882256A - 电连接件及电子设备 - Google Patents
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Abstract
本申请实施例提供一种电连接件及电子设备,涉及导电技术领域,用于解决现有电连接件无法同时兼具多种性能的问题。电连接件包括:弹性泡芯和导电层;弹性泡芯的内部包括多个泡孔;导电层包裹在弹性泡芯的外围,导电层包括至少一层纳米线层。电连接件可同时满足低阻抗、低反弹力、低谐波、高回弹、工作范围大的综合要求。
Description
技术领域
本申请涉及导电技术领域,尤其涉及一种电连接件及电子设备。
背景技术
导电泡棉是一种具有优异弹性的电连接件,具有导电、防静电和减少电磁辐射等效果,广泛应用于各类通电的电子设备中。
以电子设备为终端设备为例,随着终端设备的形态多样化,如折叠形态终端、卷轴拉升终端、柔性穿戴终端等结构的出现,终端设备的电连接场景越来越复杂,与常规平面或者曲面终端设备相比,未来的终端设备朝向工作空间小,柔性连接要求反弹力小,接地场景呈现动态形式等方向发展。因此,其电连接要求具有低阻抗、低反弹力、高回弹、工作范围大等特点。同时,为满足射频谐波指标,还要具备低谐波特性。
然而,现有技术中的弹片方案、导电布衬垫(fabric over film,FOF)泡棉方案、打泡孔泡棉方案、全方位泡棉方案等,均无法同时满足低阻抗、低反弹力、低谐波、高回弹、工作范围大的综合要求。
发明内容
本申请实施例提供一种电连接件及电子设备,用于解决现有电连接件无法同时兼具多种性能的问题。
为达到上述目的,本申请采用如下技术方案:
本申请实施例的第一方面,提供一种电连接件,包括:弹性泡芯,弹性泡芯的内部包括多个泡孔;导电层,包裹在弹性泡芯的外围;导电层包括至少一层纳米线层。
本申请实施例中,电连接件中的弹性泡芯选取为低密度且开孔率高的聚氨酯(ploy urethane,PU)、聚丙烯(polypropylene,PP)、聚乙烯(polyethylene,PE)、硅胶或者橡胶等材料,使得弹性泡芯具有低反弹力和高回弹的特性。而且,电连接件中无需再设置热熔胶层,可将电连接件的尺寸做到比较小,使电连接件可适用于大空间的电子设备中,也可以适用于小空间的电子设备中,使得弹性泡芯具有宽的工作范围。此外,电连接件中的导电层包括纳米线层,替代了现有电镀工艺形成的镀层金属层的结构。纳米线层具有一定的可伸缩韧性,能够随着弹性泡芯一起形变,避免导电层断裂,可使电连接件具有低阻抗和低谐波的特性,解决阻抗大和谐波大的问题。再者,电连接件中的导电层包括多层纳米线层,可以根据不同需求设置不同材料纳米线层,扩大适用范围。
在一些实施例中,多层纳米线层中每一层纳米线层的材料不完全相同。通过合理选择纳米线层的材料,使得部分纳米线层导电性能好,部分纳米线层具有其他特性。可使电连接件在满足导电特性的基础上,具有可焊接特性或耐盐雾特性,满足不同的使用需求。
在一些实施例中,沿远离弹性泡芯的方向,纳米线层中纳米线的密度逐渐增大。例如,可以将导电层设置为底层纳米线稀疏、表层纳米线密集的结构。一方面,将底层纳米线做稀疏设置,这样可以降低成本。另一方面,表层纳米线密集,表层纳米线可以遮挡住泡孔,阻挡压敏胶等胶溢胶至泡孔中,解决实际使用中因压缩溢胶导致反弹力恶化的问题。
在一些实施例中,最靠近弹性泡芯的纳米线层的材料包括银。由于纳米银线层具有良好的韧性和导电性,通过将最靠近弹性泡芯的一层纳米线层设置为纳米银线层,可使导电层具有良好的导电性和韧性。
在一些实施例中,位于最外层的纳米线层的材料包括镍。由于纳米镍线层具有良好的耐盐雾特性,将最远离弹性泡芯的一层纳米线层设置为纳米镍线层,可以使电连接件具有耐盐雾特性,适用于特殊环境中的需求。
在一些实施例中,电连接件还包括焊接层;其中,焊接层与导电层接触连接。虽然镍具有良好的耐盐雾特性,但是镍的可焊接性能相对较差。因此,本申请实施例中,在导电层上需要的位置处(例如与第一部件或第二部件接触连接的位置处)设置与导电层接触连接的焊接层,可使电连接件在具备耐盐雾特性的同时,还具有可焊接特性,提高电连接件的适用范围。
在一些实施例中,位于最外层的纳米线层的材料包括铜或锡。由于纳米铜线层或纳米锡线层具有良好的导电性能和可焊接性能,通过将最远离弹性泡芯的一层纳米线层设置为纳米铜线层或者纳米锡线层,可使电连接件具有导电性能的基础上,还具有可焊接性能。可使电连接件满足应用于表面组装技术中。
在一些实施例中,多层纳米线层中每一层纳米线层包括单一导电材料。将每层纳米线层的材料设置为单一材料(材料种类为一种),纳米线层的制备工艺简单,易于制备。
在一些实施例中,纳米线层中,纳米线的直径在30nm-120nm的区间范围内。将纳米线的直径限定在30nm-120nm的区间范围内,使得纳米线具有高回弹、低阻抗、低谐波的特性。
在一些实施例中,导电层的厚度在50nm-500nm的区间范围内。将导电层32的厚度限定在50nm-500nm的区间范围内,使得电连接件具有工作空间可变范围大、高回弹、低阻抗、低谐波的特性。
在一些实施例中,电连接件还包括覆盖在泡孔表面的内层纳米线层。内层纳米线层可以增加电连接件的导电性能。
在一些实施例中,纳米线层中的纳米线为金属纳米线。金属纳米线为一种常用的纳米线结构,制备工艺成熟,电连接件的制备成本低。
在一些实施例中,弹性泡芯的内部为海绵状。海绵状的弹性泡芯具有低密度、开孔率高的特点,使得弹性泡芯具有低反弹力和高回弹的特性。
本申请实施例的第二方面,提供一种电子设备,包括如第一方面任一项的电连接件、第一部件以及第二部件,电连接件设置在第一部件和第二部件之间,与第一部件和第二部件分别电性连接。
本申请实施例提供的电子设备包括第一方面的电连接件,其有益效果与电连接件的有益效果相同,此处不再赘述。
在一些实施例中,第一部件为印制电路板。电连接件作为电子设备中BTB(boardto board,板对板)连接器。
在一些实施例中,第一部件为参考地。电连接件作为电子设备中接地连接器。
在一些实施例中,参考地包括中框和/或金属后盖。中框或金属后盖是电子设备中常用的参考地,将电连接件和中框或者金属后盖电性连接,以实现第二部件的接地,结构简单。
附图说明
图1为本申请实施例提供的一种电连接组件的结构示意图;
图2A为本申请实施例提供的一种电子设备的框架示意图;
图2B为本申请实施例提供的另一种电连接组件的结构示意图;
图3A为本申请实施例提供的一种电连接件的结构示意图;
图3B为本申请实施例提供的又一种电连接组件的结构示意图;
图3C为本申请实施例提供的一种电连接件的局部示意图;
图4为本申请实施例提供的另一种电连接件的结构示意图;
图5为本申请实施例提供的一种导电层的结构示意图;
图6A为本申请实施例提供的一种纳米线层的结构示意图;
图6B为本申请实施例提供的另一种纳米线层的结构示意图;
图6C为本申请实施例提供的又一种纳米线层的结构示意图;
图6D为本申请实施例提供的又一种纳米线层的结构示意图;
图7为本申请实施例提供的又一种电连接件的结构示意图;
图8为本申请实施例提供的又一种电连接件的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行描述,显然,所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。
以下,本申请实施例中,术语“第一”、“第二”等仅用于描述方便,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中,除非另有说明,“多个”的含义是两个或两个以上。
本申请实施例中,“上”、“下”、“左”以及“右不限于相对附图中的部件示意置放的方位来定义的,应当理解到,这些方向性术语可以是相对的概念,它们用于相对于的描述和澄清,其可以根据附图中部件附图所放置的方位的变化而相应地发生变化。
在本申请实施例中,除非上下文另有要求,否则,在整个说明书和权利要求书中,术语“包括”被解释为开放、包含的意思,即为“包含,但不限于”。在说明书的描述中,术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例性实施例”、“示例性地”或“一些示例”等旨在表明与该实施例或示例相关的特定特征、结构、材料或特性包括在本公开的至少一个实施例或示例中。上述术语的示意性表示不一定是指同一实施例或示例。此外,所述的特定特征、结构、材料或特点可以以任何适当方式包括在任何一个或多个实施例或示例中。
在描述一些实施例时,可能使用了“耦接”和“连接”及其衍伸的表达。例如,描述一些实施例时可能使用了术语“连接”以表明两个或两个以上部件彼此间有直接物理接触或电接触。又如,描述一些实施例时可能使用了术语“耦接”以表明两个或两个以上部件有直接物理接触或电接触。然而,术语“耦接”也可能指两个或两个以上部件彼此间并无直接接触,但仍彼此协作或相互作用。这里所公开的实施例并不必然限制于本文内容。
在本申请实施例中,“和/或”,仅仅是一种描述关联对象的关联关系,表示可以存在三种关系,例如,A和/或B,可以表示:单独存在A,同时存在A和B,单独存在B这三种情况。另外,本文中字符“/”,一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
本申请实施例中参照作为理想化示例性附图的剖视图和/或平面图和/或等效电路图描述了示例性实施方式。在附图中,为了清楚,放大了层和区域的厚度。因此,可设想到由于例如制造技术和/或公差引起的相对于附图的形状的变动。因此,示例性实施方式不应解释为局限于本文示出的区域的形状,而是包括因例如制造而引起的形状偏差。例如,示为矩形的蚀刻区域通常将具有弯曲的特征。因此,附图中所示的区域本质上是示意性的,且它们的形状并非旨在示出设备的区域的实际形状,并且并非旨在限制示例性实施方式的范围。
本申请一些实施例提供一种电连接组件,如图1所示,该电连接组件01包括第一部件10和第二部件20,第一导电部件10具有第一导电面A,第二导电部件20具有第二导电面B,第一导电面A和第二导电面B相对设置。第一部件10和第二部件20通过电连接件30电连接。也就是说,第一部件10通过电连接件30与第二部件20电性连接。
本申请的一些实施例还提供一种电子设备,上述电连接组件01可以应用于该电子设备中。电连接组件01应用于电子设备中时,第一部件10和第二部件20可以是电子设备中任意需要电性连接的结构。本申请实施例对上述电子设备的具体形式不做特殊限制,内部有电信号流通的设备均属于本申请实施例提供的电子设备。
电子设备还可以称为用户设备(user equipment,简称UE)、接入终端、用户单元、用户站、移动站、远方站、远程终端、移动设备、用户终端、无线通信设备、用户代理或用户装置。
电子设备可以是移动站(mobile station,简称MS)、用户单元(subscriberunit)、物联网(internet of things,简称IoT)设备、无线局域网(wireless local areanetworks,简称WLAN)中的站点(station,简称ST)、蜂窝电话(cellular phone)、智能电话(smart phone)、无绳电话、电子阅读器、遥控器、电视机、平板型电脑、手表、耳机、会话启动协议(session initiation protocol,简称SIP)电话、无线本地环路(wireless localloop,简称WLL)站、个人数字助理(personal digital assistant,简称PDA)设备、膝上型电脑(laptop computer)、机器类型通信(machine type communication,简称MTC)终端、具有无线通信功能的手持设备、计算设备或连接到无线调制解调器的其它处理设备、车载设备、网络电视、可穿戴设备(也可以称为穿戴式智能设备)。
示例的,电子设备为手机。如图2A所示,上述电子设备02主要包括:显示模组110、中框120以及后盖130,显示模组110和中框120设置于后盖130内。
其中,上述中框120位于显示模组110和后盖130之间,如图2A所示,中框120用于安装主板、电池、摄像头模组(camera)、天线等内部元件,主板例如可以为PCB(PrintedCircuit Board)。主板用于向显示模组110提供电信号,显示模组110通过柔性电路板(flexible printed circuit,FPC)与主板电连接。
其中,显示模组110可以包括显示屏和设置于显示屏出光侧的触控面板。
上述显示屏,例如可以为液晶显示屏(liquid crystal display,LCD),在这种情况下,显示模组110还包括设置于显示屏背面的背光源,背光源用于向显示屏提供光源。
显示屏,例如还可以为有机发光二极管(organic light emitting diode,OLED)显示屏。
其中,OLED显示屏可以是平面屏、柔性屏、曲面屏、折叠屏、卷曲屏中的任一种。
该电子设备02包括上述电连接组件01,在电连接组件01中的电连接件30用于将电子设备02中的第一部件10和第二部件20电性互连的情况下,第一部件10可以为PCB,第二部件20可以为FPC。此时,电连接件30相当于板对板(board to board,BTB)连接器。在电连接组件01中的电连接件30用于将电子设备02中的第二部件20连接至参考地的情况下,上述电连接组件01的第一部件10为参考地,用于提供接地连接点。第二部件20为摄像头模组、天线、芯片或者如图2B所示的显示模组110。其中,参考地,例如可以是中框120,或者金属材质的后盖130(或者称之为金属后盖、金属背盖)。
基于此,本申请实施例还提供一种显示组件,包括显示模组110的基础上,还包括电连接件30,显示模组110与电连接件30电性连接。
本申请实施例还提供一种摄像头组件,包括摄像头模组和电连接件30。摄像头模组与电连接件30电性连接。
本申请实施例还提供一种天线组件,包括天线和电连接件30,天线与电连接件30电性连接。
本申请实施例还提供一种芯片组件,包括芯片和电连接件30,芯片的屏蔽盖与电连接件30电性连接。
本申请实施例不对显示模组110、摄像头模组以及天线与电连接件30的连接方式进行限定,例如可以是固定连接(例如焊接、粘接),也可以是可拆卸连接(例如卡扣连接),二者只要电性连接即可。
关于电连接件30的结构,在一些实施例中,如图3A所示,电连接件30例如可以是导电布衬垫(fabric over film,FOF)导电泡棉。
如图3A所示,电连接件30包括弹性泡芯和包裹在弹性泡芯外围的导电包裹层,弹性泡芯与导电包裹层通过热熔胶层连接。
其中,导电包裹层,可以为镀镍导电布、镀金导电布、镀锡聚酰亚胺(polyimide,PI)膜、镀镍PI膜、镀金PI膜等。
在一些实施例中,为了提高导电包裹层的包裹效果,如图3A所示,将导电包裹层的两端搭接,以降低导电包裹层开裂的风险。在导电包裹层两端搭接的的位置处,弹性泡芯会有内陷。如图3B所示,电连接件30相对的两侧分别设置有第一部件10和第二部件20。在一些实施例中,第一部件10与电连接件30可以通过粘接胶层(压敏导电胶或者绝缘胶)粘接。在一些实施例中,第二部件20与电连接件30也可以通过粘接胶层(压敏导电胶或者绝缘胶)粘接。在另一些实施例中,第二部件20与电连接件30也可以直接接触连接。应理解,粘接胶层应不影响第一部件10和第二部件20各自与电连接件30的电性连接。
图3A所示的电连接件30,结构简单,使用寿命长。但是,通常情况下,导电包裹层和热熔胶层最小厚度分别为0.05mm和0.05mm,而导电包裹层和热熔胶层为不可压缩层。这就导致电连接件30压缩过程中,电连接件30的反弹力迅速增加,尤其是在小空间的场景下。例如,自然高度为1.0mm的电连接件30,不可压缩的导包裹电层的厚度为0.05*2=0.1mm(上下两侧的厚度和),热熔胶层的厚度为0.05*2=0.1mm(上下两侧的厚度和)。电连接件30压缩到0.5mm时,弹性泡芯的实际压缩量为1-(0.5-0.1-0.1)/(1.0-0.1-0.1)=0.625mm,无导电包裹层和热熔胶层的压缩量为0.5mm。也就是说,导电包裹层和热熔胶层的存在,导致弹性泡芯的的压缩量增大,从而导致电连接件30的反弹力增大,无法满足低反弹力的需求。
另外,由于导电包裹层和热熔胶层的存在,导致电连接件30的尺寸无法做到很小,无法满足特小空间场景下的需求。
再者,由于FOF导电泡棉的弹性泡芯采用的是开泡孔结构的泡芯,FOF导电泡棉在极限压缩时,容易出现热熔胶层和压敏胶层溢胶至弹性泡芯内部的问题,导致弹性泡芯回弹性变差或者不回弹,无法满足高回弹(或者理解为超软)的需求。
在另一种可能的实施例中,电连接件30包括弹性泡芯和附着在弹性泡芯表面的金属层。如图3C所示,弹性泡芯采用三维网状的泡体结构,通过电镀进行金属化处理,在泡芯的网状表面形成金属层。
在这种结构中,由于弹性泡芯为三维网状开泡孔结构,因此,其反弹力随变形量的增加而缓慢增加,可使电连接件30具有低反弹力。
但是,由于表面的金属层韧性较差,导致在三维网状弹性泡芯(也可以称之为全方位泡棉)压缩的过程中,金属层无法与三维网状弹性泡芯同步形变,使得金属层容易发生断裂(如图3C中点划线椭圆圈出的区域),引起电连接件30的阻抗恶化,同时产生较高的谐波。
基于此,本申请实施例还提供一种电连接件30,同时兼具低阻抗、低谐波、低反弹力、高回弹、工作范围大的特性。
下面以几个详细的示例,对本申请实施例提供的电连接件30进行示意说明。
示例一
如图4(电连接件30的截面图)所示,电连接件30包括弹性泡芯31以及导电层32。
关于弹性泡芯31的结构,如图4所示,弹性泡芯31的内部包括多个泡孔311。
其中,弹性泡芯31可以是开孔弹性泡芯,也可以是闭孔弹性泡芯。
需要解释的是,闭孔弹性泡芯是指弹性泡芯之中所有密闭的泡孔都是完整的泡孔,而泡孔周围被孔壁环绕,空气和水分无法进入泡棉内部。相反的,开孔弹性泡芯可以让空气在泡孔之间流通。
此处需要说明的是,弹性泡芯31为开孔弹性泡芯,可以是弹性泡芯31中的所有泡孔311均为开孔。但并不限定为弹性泡芯31中的所有泡孔311均为开孔,也可以是部分泡孔311为开孔,部分泡孔311为闭孔。
例如,弹性泡芯31的内部可以理解为是海绵状,或者蜂窝状。海绵状或者蜂窝状的弹性泡芯31具有低密度、开孔率高的特点,使得弹性泡芯31具有低反弹力和高回弹的特性。
需要说明的是,不对弹性泡芯31中泡孔311的延伸轨迹进行限定。泡孔311在弹性泡芯31内部的延伸轨迹可以是直线,例如,蜂窝煤球中的孔。泡孔311在弹性泡芯31内部的延伸轨迹也可以是规则或者不规则的折线,例如,马蜂窝中的孔。
另外,不对弹性泡芯31中泡孔311的形状进行限定,泡孔311可以是圆形,泡孔311也可以是椭圆形,泡孔311还可以是其他任意形状。
关于弹性泡芯31的材料,弹性泡芯31的材料例如可以是聚氨酯(ploy urethane,PU)、聚丙烯(polypropylene,PP)、聚乙烯(polyethylene,PE)、非发泡弹性橡胶材料或者发泡硅胶材料等。
电连接件30中的导电层32,包裹在弹性泡芯31的外围。
关于导电层32的结构,如图5所示,导电层32包括至少一层纳米线层。
其中,纳米线层,可以理解为是由纳米线溶液和溶剂制备成的悬浮液涂覆固化后得到的导电膜层。多层纳米线层,可以通过多次涂覆固化得到。
纳米线层的材料,可以是任意导电材料。例如,每层纳米线层的材料可以包括碳、银、镍、铜、锡等材料中的至少一种。
由于镍和银具有较好的耐盐雾(或者理解为抗腐蚀)特性,铜和锡具有较好的导电特性,碳较轻,因此可根据不同的需求,选取纳米线层的材料,以使导电层32具有较好的导电特性或者较好的耐盐雾特性。
示例的,单层纳米线层的材料可以包括银、镍、铜、锡等材料中的任一种。也就是说,每层纳米线层包括单一导电材料(一种导电材料)。
在一些实施例中,每层纳米线层包括一种导电材料。
那么,制备纳米线层的纳米线溶液中只包括一种导电材料,这样的纳米线层制备工艺简单。
在导电层32包括多层纳米线层,每层纳米线层只包括一种导电材料的情况下:
在一些实施例中,如图6A所示,导电层32的多层纳米线层中,各层纳米线层的材料完全相同。
例如,如图6A所示,各层纳米线层的材料均为银,多层纳米线层均为纳米银线层。当然,图6A中纳米线层的材料仅为一种示意,不做任何限定。
在另一些实施例中,如图6B所示,导电层32的多层纳米线层中,各层纳米线层的材料均不同。
例如,如图6B所示,多层纳米线层的材料为银、铜。多层纳米线层为纳米银线层、纳米铜线层。
当然,多层纳米线层不限定为两层,可以是更多层,图6B仅为一种示意。
在又一些实施例中,如图6C所示,导电层32的多层纳米线层中,部分纳米线层具有相同的材料。
示例的,如图6C所示,多层纳米线层的材料为银、铜、银、铜交替排布。
例如,多层纳米线层为纳米银线层、纳米铜线层、纳米银线层、纳米铜线层交替排布。
也就是说,纳米铜线层两侧的纳米线层的材料相同,均为纳米银线层。纳米银线层两侧的纳米线层的材料相同,均为纳米铜线层。即,具有相同材料的纳米线层,可以是间隔设置的纳米线层。
当然,本申请实施例中,对交替排布的纳米银线层和纳米铜线层的数量不做限定。导电层32还可以是纳米银线层、纳米铜线层、纳米银线层、纳米铜线层、纳米银线层、纳米铜线层交替排布的六层纳米线层。当然,这些都只是列举,不做任何限定。
或者,示例的,如图6D所示,多层纳米线层的材料为银、银、银、铜、铜、铜、银、银、银、铜、铜、铜交替排布。
例如,多层纳米线层为纳米银线层、纳米银线层、纳米银线层、纳米铜线层、纳米铜线层、纳米铜线层、纳米铜线层、纳米银线层、纳米银线层、纳米银线层、纳米铜线层、纳米铜线层、纳米铜线层交替排布。
也就是说,具有相同材料的纳米线层,可以是相邻的纳米线层。
当然,本申请实施例中,对材料相同的纳米线层的层叠数量不做下定,图6D虽然示意了层叠的三层纳米线层的材料相同,但是也可以是层叠的两层纳米线层的材料相同,或者层叠的四层、五层等多层纳米线层的材料相同。
以上,需要说明的是,若层叠的材料相同的多层纳米线层的特性(例如纳米线的密度、纳米线的直径、纳米线的长径比)相同,或者理解为采用相同的纳米线溶液制备层叠的多层纳米线层,则相邻纳米线层可能无法看出清楚的分层,视觉效果上为一层纳米线层。若多层纳米线层的特性不完全相同,则可看出相邻纳米线层的分层。
另外,图6A-图6D所示的导电层32,仅是以纳米银线层和纳米铜线层为例,对导电层32中纳米线层的排布方式进行示意,不做任何限定。纳米银线层和纳米铜线层也可以为其他材料的纳米线层。
由于纳米银线的韧性好,导电性能好,在一些实施例中,如图6A-图6D所示,最靠近弹性泡芯31的一层纳米线层的材料包括银。
例如,最靠近弹性泡芯31的一层纳米线层为纳米银线层。
纳米银线层具有良好的韧性和导电性,通过将最靠近弹性泡芯31的一层纳米线层设置为纳米银线层,可使导电层32具有良好的导电性和韧性。
由于纳米铜线和纳米锡线的导电性能好,在一些实施例中,最远离弹性泡芯31的一层纳米线层(也就是位于最外层的纳米线层)的材料包括铜或锡。
例如,最远离弹性泡芯31的一层纳米线层为纳米铜线层或者纳米锡线层。
纳米铜线层和纳米锡线层具有良好的导电性能和可焊接性能,通过将最远离弹性泡芯31的一层纳米线层设置为纳米铜线层或者纳米锡线层,可使电连接件30具有导电性能的基础上,还具有可焊接性能。可使电连接件30满足应用于表面组装技术(surfacemounted technology,SMT)中。
应当明白的是,在电连接件30应用于焊接场景中时,电连接件30中的弹性泡棉32应选择耐焊接高温的材料。
由于镍具有较好的耐盐雾(或者理解为抗腐蚀)特性,在一些实施例中,最远离弹性泡芯31的一层纳米线层(也就是位于最外层的纳米线层)的材料包括镍。
例如,最远离弹性泡芯31的一层纳米线层为纳米镍线层。
由于镍具有良好的耐盐雾特性,因此,将最表层的纳米线层设置为纳米镍线层,可以使电连接件30具有耐盐雾特性,适用于特殊环境中的需求。
在另一些实施例中,每层纳米线层可以包括多种导电材料。
那么,制备纳米线层的纳米线溶液中包括多种导电材料,这样的纳米线层可以兼容导电、防腐等多种功能。
在导电层32包括多层纳米线层,每层纳米线层包括多种导电材料的情况下:
在一些实施例中,导电层32的多层纳米线层中,各层纳米线层的材料完全相同。
其中,由于每层纳米线层包括多种导电材料,因此,各层纳米线层中,每种导电材料均相同,才属于纳米线层的材料相同。
在另一些实施例中,导电层32的多层纳米线层中,各层纳米线层的材料均不同。
其中,由于每层纳米线层包括多种导电材料,因此,各层纳米线层中,只要有一种导电材料不同,就属于纳米线层的材料不同。例如,纳米铜银线层和纳米铜锡线层属于材料不同的两个纳米线层。
在又一些实施例中,导电层32的多层纳米线层中,部分纳米线层具有相同的材料。
其中,具有相同材料的纳米线层,可以是相邻的纳米线层,也可以是间隔设置的纳米线层。
在一些实施例中,沿远离弹性泡芯31的方向,纳米线层中纳米线的密度逐渐增大。
也就是说,弹性泡芯31表面上的纳米线层的密度小,然后依次形成的纳米线层的密度逐渐增大,最表层的纳米线层的密度最大。
需要说明的是,纳米线层的密度逐渐增大,并不限定为,每层纳米线层的密度都比位于其下方的纳米线层的密度大,只要是从整体上呈密度增大趋势即可。
例如,可以通过调整纳米线溶液和溶剂的比例,来调整纳米线层的密度。纳米线溶液的比例越高,纳米线层中纳米线的密度越大。
需要提出的是,导电层32包裹在弹性泡芯31的外围,是指,弹性泡芯31的各个表面均覆盖有导电层32。也就是说,泡孔311所在的端面的表面也覆盖有导电层32。或者理解为,泡孔311的孔口也被导电层32覆盖。
例如,可以将导电层32设置为底层纳米线稀疏、表层纳米线密集的结构。一方面,将底层纳米线做稀疏设置,这样可以降低成本。另一方面,表层纳米线密集,表层纳米线可以遮挡住泡孔311,阻挡压敏胶等胶溢胶至泡孔311中,解决实际使用中因压缩溢胶导致反弹力恶化的问题。
在一些实施例中,纳米线层中纳米线的直径在30nm-120nm的区间范围内。
例如,纳米线的直径为40nm、50nm、60nm、70nm、80nm、90nm、100nm、110nm。
由于纳米线的直径太粗,会对弹性泡芯31的反弹有影响,从而影响电连接件30的高回弹特性。纳米线的直径太细,会影响导电层32的导电性,从而影响电连接件30的低阻抗、低谐波特性。基于此,本申请实施例将纳米线的直径限定在30nm-120nm的区间范围内,使得纳米线具有高回弹、低阻抗、低谐波的特性。
在一些实施例中,导电层32的厚度在50nm-500nm的区间范围内。
例如,导电层32的厚度为100nm、150nm、200nm、250nm、300nm、350nm、400nm、450nm。
由于导电层32的厚度太厚,会增大电连接件30的尺寸,从而影响电连接件30的工作空间可变范围大和高回弹的特性。导电层32的厚度太小,会影响导电层32的导电性,从而影响电连接件30的低阻抗、低谐波特性。基于此,本申请实施例将导电层32的厚度限定在50nm-500nm的区间范围内,使得电连接件30具有工作空间可变范围大、高回弹、低阻抗、低谐波的特性。
应当理解的是,如图5所示,包括多层纳米线层的导电层32,各处的厚度不一定相等。
在一些实施例中,如图7所示,电连接件30还包括内层纳米线层33,内层纳米线层33覆盖在弹性泡芯31中泡孔311的表面。
内层纳米线层33的结构,可以参考上述对导电层32中纳米线层的描述,此处不再赘述。
本申请实施例对内层纳米线层33中纳米线层的层数不做限定,通过在泡孔311的表面形成内层纳米线层33,可增加电连接件30的导电性。但是内层纳米线层33的层数太多,会影响泡孔311的回弹力。
因此,在一些实施例中,内层纳米线层33为单层纳米线层。内层纳米线层33例如可以和导电层32中的第一层纳米线层同步形成。示例一种导电层32和内层纳米线层33的形成方式:
将高度支化的聚氨酯纤维(HDPUF)悬浮液溶剂(树枝状分子)与纳米线溶液(NW)混合得到NW/HDPUF悬浮液;将悬浮液滴加在弹性泡芯31上,纳米线在树枝状分子表面富集,借助开孔结构的弹性泡芯31吸水膨胀特性,在泡孔311表面和弹性泡芯31表面形成一层均匀纳米线,然后进行固化,形成内层纳米线层33和导电层32中的第一层纳米线层,使弹性泡芯31具备导电功能;再将悬浮液滴在泡孔311表面和外表面覆盖有纳米线层的弹性泡芯31上,并进行固化,仅在弹性泡芯31表面形成纳米线层;经过多次滴加涂覆形成多层纳米线层,以得到导电层32。
本申请实施例中,电连接件30中的弹性泡芯31选取为低密度且开孔率高的PU、PE、PP、硅胶或者橡胶等材料,使得弹性泡芯31具有低反弹力和高回弹的特性。而且,电连接件31中无需再设置热熔胶层,可将电连接件30的尺寸做到比较小,使电连接件30可适用于大空间的电子设备中,也可以适用于小空间的电子设备中,使得弹性泡芯31具有宽的工作范围。此外,电连接件30中的导电层32包括纳米线层,替代了现有电镀工艺形成的镀层金属层的结构。纳米线层具有一定的可伸缩韧性,能够随着弹性泡芯31一起形变,避免导电层32断裂,可使电连接件30具有低阻抗和低谐波的特性,解决阻抗大和谐波大的问题。
再者,电连接件30中的导电层32包括多层纳米线层,通过合理选择纳米线层的材料,可使电连接件30在满足导电特性的基础上,具有可焊接特性,满足不同的使用需求。而且,通过调整表层纳米线层中纳米线的密度,可以阻挡压敏胶等胶溢胶,解决实际使用中因压缩溢胶导致反弹力恶化的问题。
示例二
示例二与示例一的主要不同之处在于,电连接件30在示例一结构的基础上,还包括焊接层34。
在一些实施例中,如图8所示,电连接件30还包括焊接层34,焊接层34与导电层32接触连接。
由于纳米线层包括的例如镍等材料,具有良好的耐盐雾特性或者其他特性,但不具备良好的焊接性能。因此,若导电层32中最远离弹性泡芯31的一层纳米线层的材料包括镍,则无法使电连接件30兼具耐盐雾特性和可焊接特性。
基于此,本申请实施例中,在导电层32上需要的位置处(例如与第一部件10或第二部件20接触连接的位置处)设置与导电层32接触连接的焊接层34,可通过焊接层34与第一部件10或第二部件20接触连接,可使电连接件30在具备导电特性、耐盐雾特性的同时,还具有可焊接特性,提高电连接件30的适用范围。
以上所述,仅为本申请的具体实施方式,但本申请的保护范围并不局限于此,任何在本申请揭露的技术范围内的变化或替换,都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此,本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
Claims (16)
1.一种电连接件,其特征在于,包括:
弹性泡芯,所述弹性泡芯的内部包括多个泡孔;
导电层,包裹在所述弹性泡芯的外围;所述导电层包括至少一层纳米线层。
2.根据权利要求1所述的电连接件,其特征在于,所述多层纳米线层中每一层纳米线层的材料不完全相同。
3.根据权利要求1所述的电连接件,其特征在于,沿远离所述弹性泡芯的方向,所述纳米线层中纳米线的密度逐渐增大。
4.根据权利要求1-3任一项所述的电连接件,其特征在于,最靠近所述弹性泡芯的所述纳米线层的材料包括银。
5.根据权利要求1-3任一项所述的电连接件,其特征在于,位于最外层的所述纳米线层的材料包括镍。
6.根据权利要求5所述的电连接件,其特征在于,所述电连接件还包括焊接层,所述焊接层与所述导电层接触连接。
7.根据权利要求1-3任一项所述的电连接件,其特征在于,位于最外层的所述纳米线层的材料包括铜或锡。
8.根据权利要求1-3任一项所述的电连接件,其特征在于,所述多层纳米线层中每一层所述纳米线层包括单一导电材料。
9.根据权利要求1-3任一项所述的电连接件,其特征在于,所述纳米线层中,纳米线的直径在30nm-120nm的区间范围内。
10.根据权利要求1-3任一项所述的电连接件,其特征在于,所述导电层的厚度在50nm-500nm的区间范围内。
11.根据权利要求1-3任一项所述的电连接件,其特征在于,所述电连接件还包括覆盖在所述泡孔表面的内层纳米线层。
12.根据权利要求1-3任一项所述的电连接件,其特征在于,所述纳米线层中的纳米线为金属纳米线。
13.根据权利要求1-3任一项所述的电连接件,其特征在于,所述弹性泡芯的内部为海绵状。
14.一种电子设备,其特征在于,包括如权利要求1-13任一项所述的电连接件、第一部件以及第二部件,所述电连接件设置在所述第一部件和所述第二部件之间,与所述第一部件和所述第二部件分别电性连接。
15.根据权利要求14所述的电子设备,其特征在于,
所述第一部件为印制电路板;
或者,
所述第一部件为参考地。
16.根据权利要求15所述的电子设备,其特征在于,所述参考地包括中框和/或金属后盖。
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