CN215121660U - 导热导电包裹泡棉 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种导热导电包裹泡棉，涉及电子产品领域。导热导电包裹泡棉，包括泡棉弹性体以及由内至外依次包覆所述泡棉弹性体的导热层和金属层；所述泡棉弹性体和所述导热层之间设置有粘接层。本申请提供的导热导电包裹泡棉，导热导电性能好；结构稳定，导电层不容易龟裂或剥落，导热层和金属层在使用过程中不会发生龟裂，导电及导热功效稳定。

Description

导热导电包裹泡棉

技术领域

本申请涉及电子产品领域，尤其涉及一种导热导电包裹泡棉。

背景技术

消费电子产品中有许多地方需要实现接地功能或者屏蔽电磁干扰和射频干扰。现有技术中常用全方位导电海绵或者导电材料包裹泡棉来实现接地作用，或者作为填充材料实现电磁干扰和射频干扰的屏蔽。全方位海绵在不同的压缩率下，其电阻值和反弹应力会发生较大的变化，通常为随着全方位导电海绵在高度(厚度)上的压缩，电阻值会变小，反弹应力增大。导电薄膜或织物包裹泡棉和全方位导电泡棉相比，由于导电性能不是来自弹性体，而是来自包裹弹性体的导电薄膜或织物，所以，电阻阻值与弹性体无关，不会随着弹性体的压缩而发生电阻的波动。

目前用于包裹弹性体最常用的导电材料为镀金属层薄膜，如镀锡PI薄膜，或者镀金属织物，如镀镍聚酯纤维织物。这些导电材料都是靠附着在薄膜或者织物表面的金属层实现导电功能，因此金属层在薄膜或者织物上的附着性能就很重要。但在实际生产过程中，由于导电材料需要经过多个辊轮或压轮才能实现包裹弹性体工艺，在和接触辊轮或压轮接触过程中，部分金属由于附着性能不够优良，在辊轮或压轮的摩擦下而发生从薄膜或织物上掉落现象，从而影响了包裹泡棉的导电性。

另一方面，随着5G时代高频率的引入、硬件零部件的升级以及联网设备及天线数量的成倍增长，这对产业链上相关的材料提出了新的要求和挑战：除了电磁干扰外，同时伴随着电子产品的更新升级，设备的功耗不断增大，发热量也随之快速上升。未来高频率高功率电子产品的瓶颈是其产生的电磁辐射和热，为了解决此问题，电子产品在设计时将会加入越来越多的电磁屏蔽及导热器件。因此电磁屏蔽和散热材料及器件的作用将愈发重要，未来需求也将持续大幅增长。而目前常用的包裹泡棉中所采用的导电薄膜或者导电织物本身都不具有良好的导热功能。

现有技术中有在泡棉弹性体的表面包覆一层导电石墨层的结构，其虽然能够起到导电、导热和缓冲抗震的效果，但至少存在以下缺陷：1)该包裹泡棉是直接在泡棉弹性体表面直接包覆石墨层，在分切过程中，在压力作用下，跟随着泡棉弹性体的压缩，容易出现石墨包裹层龟裂甚至剥落的情况；2)即便顺利完成分切，分切后的包裹泡棉是使用过程中，在长期压缩情况下，包裹泡棉的包裹层也会出现龟裂，从而影响了泡棉整体的导电及导热功效。

有鉴于此，特提出本申请。

实用新型内容

本申请的目的在于提供一种导热导电包裹泡棉，以解决上述问题。

为实现以上目的，本申请特采用以下技术方案：

一种导热导电包裹泡棉，包括泡棉弹性体以及由内至外依次包覆所述泡棉弹性体的导热层和金属层；

所述泡棉弹性体和所述导热层之间设置有粘接层。

优选地，所述泡棉弹性体选自PE泡棉(聚乙烯泡棉)、EVA泡棉(乙烯-醋酸乙烯共聚物泡棉)、PU泡棉(聚氨酯泡棉)、硅橡胶泡棉中的任一种。

优选地，所述泡棉弹性体为PU泡棉或硅橡胶泡棉。

优选地，所述导热层的材料为石墨。

优选地，所述导热层的厚度为2-10μm。

可选的，所述导热层的厚度可以为2μm、3μm、4μm、5μm、6μm、7μm、8μm、9μm、10μm以及2-10μm之间的任一值。

优选地，所述金属层为金属箔。

优选地，所述金属箔为铜箔或铝箔。

优选地，所述金属箔的厚度为2-50μm。

优选地，所述金属箔的厚度为6-20μm。

可选的，所述金属箔的厚度可以为2μm、5μm、10μm、15μm、20μm、25μm、30μm、35μm、40μm、45μm、50μm以及2-50μm之间的任一值。

优选地，所述金属层的表面部分或者全部设置有导电压敏胶层，所述导电压敏胶层的与所述金属层不接触的一面设置有离型材料层。

优选地，所述导电压敏胶层的厚度为10-80μm。

优选地，所述导电压敏胶层的厚度为30-50μm。

可选的，所述导电压敏胶层的厚度可以为10μm、20μm、30μm、40μm、50μm、60μm、70μm、80μm以及10-80μm之间的任一值。

优选地，所述粘接层的材料选自聚丙烯酸酯压敏胶、有机硅压敏胶、热固性胶粘剂和热塑性胶粘剂中的任一种。

优选地，所述粘接层的厚度为5-80μm。

优选地，所述粘接层的厚度为20-50μm。

可选的，所述粘接层的厚度可以为5μm、10μm、15μm、20μm、25μm、30μm、35μm、40μm、45μm、50μm、55μm、60μm、65μm、70μm、75μm、80μm以及5-80μm之间的任一值。

与现有技术相比，本申请的有益效果包括：

本申请提供的导热导电包裹泡棉，通过在泡棉弹性体外部包裹导热层和金属层，使其具有稳定的导热和导电性能；采用金属层代替现有的导电薄膜或导电织物，可以避免导电薄膜或导电织物局部脱落而造成的导电稳定性差的问题，金属层可以经历多次的压缩和反弹，而不会发生断裂，从而保证了泡棉在多次压缩和反弹下的导热和导电性能的稳定性；在泡棉弹性体和金属层之间设置导热层，能够有效提升产品的导热性能。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对本申请范围的限定。

图1为实施例1提供的导热导电包裹泡棉的横截面示意图；

图2为实施例2提供的导热导电包裹泡棉的横截面示意图；

图3为实施例3提供的导热导电包裹泡棉的横截面示意图；

图4为实施例4提供的导热导电包裹泡棉的横截面示意图。

附图标记：

1-泡棉弹性体；2-导热层；3-金属层；4-粘接层；5-导电压敏胶层；6-离型材料层。

具体实施方式

下面详细描述本申请的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，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”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，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

下面将结合具体实施例对本申请的实施方案进行详细描述，但是本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本申请，而不应视为限制本申请的范围。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。

实施例1

如图1所示，本实施例提供一种口字型导热导电包裹泡棉，包括泡棉弹性体1以及依次周向包覆泡棉弹性体1的导热层2和金属层3；泡棉弹性体1和导热层2之间设置有粘接层4。

泡棉弹性体1使用PU泡棉，导热层2为石墨层，金属层3为铜箔，粘接层4使用聚丙烯酸酯压敏胶。

在成品中，金属层3的表面部分的设置有导电压敏胶层5，导电压敏胶层5的与金属层3不接触的一面设置有离型材料层6。

各层厚度如下表1所示：

表1 实施例1各层厚度

各层名称	厚度/μm
		粘接层	5
导热层	2
		金属层	50
导电压敏胶层	10

上述导热导电包裹泡棉的制备方法简述如下：

1.通过刮涂、印刷、刷涂、喷涂等方式将石墨溶液涂覆在金属箔的一侧，并将溶剂加热挥发掉，形成一侧附着有导热层2的金属层3；

2.通过刮涂、喷涂等涂布方式将聚丙烯酸酯压敏胶涂在离型材料上，然后和导热层2的另一侧贴合；

3.将金属箔/导热层/离型材料三层结构半成品，按照导热导电包裹泡棉成品规格所需的宽度，进行宽度方向上的分切或分条，制备出长条状的包覆层材料；

4.将泡棉弹性体1按照导热导电包裹泡棉成品的宽度，进行宽度方向上的分切或者分条，制备出长条状的泡棉弹性体1；

5.剥离掉金属箔/导热层/离型材料三层结构半成品中的离型材料，按照要包覆的规格，将粘接层4粘接在长条状的泡棉弹性体1上，实现对泡棉弹性体1的包覆，形成具有口字型横截面形状的长条状导热导电包裹泡棉主体；

6.在长条状导热导电包裹泡棉主体的表面粘接带有离型材料层6的导电压敏胶层5，随后在长度方向上进行切割，得到所需尺寸和形状的导热导电包裹泡棉。离型材料层6可以保留，以便于该导热导电包裹泡棉的运输和储存，在需要与电子器件进行粘接时，再剥离掉离型材料层6即可。

实施例2

如图2所示，本实施例提供一种U型导热导电包裹泡棉，包括泡棉弹性体1以及依次周向包覆泡棉弹性体1的导热层2和金属层3；泡棉弹性体1和导热层2之间设置有粘接层4。

泡棉弹性体1使用硅橡胶泡棉泡棉，导热层2为石墨层，金属层3为铝箔，粘接层4使用有机硅压敏胶。

在成品中，金属层3的表面部分的设置有导电压敏胶层5，导电压敏胶层5的与金属层3不接触的一面设置有离型材料层6。

各层厚度如下表2所示：

表2 实施例2各层厚度

上述导热导电包裹泡棉的制备方法与实施例1相似，仅需要根据不同形状进行适应性调整即可。

实施例3

如图3所示，本实施例提供一种L型导热导电包裹泡棉，包括泡棉弹性体1以及依次周向包覆泡棉弹性体1的导热层2和金属层3；泡棉弹性体1和导热层2之间设置有粘接层4。

泡棉弹性体1使用PE泡棉，导热层2为石墨层，金属层3为铜箔，粘接层4使用热固性胶粘剂。

在成品中，金属层3的表面部分的设置有导电压敏胶层5，导电压敏胶层5的与金属层3不接触的一面设置有离型材料层6。

各层厚度如下表3所示：

表3 实施例3各层厚度

各层名称	厚度/μm
		粘接层	50
导热层	5
		金属层	20
导电压敏胶层	50

上述导热导电包裹泡棉的制备方法与实施例1相似，仅需要根据不同形状进行适应性调整即可。

实施例4

如图4所示，本实施例提供一种三角型导热导电包裹泡棉，包括泡棉弹性体1以及依次周向包覆泡棉弹性体1的导热层2和金属层3；泡棉弹性体1和导热层2之间设置有粘接层4。

泡棉弹性体1使用EVA泡棉，导热层2为石墨层，金属层3为铜箔，粘接层4使用热塑性胶粘剂。

在成品中，金属层3的表面部分的设置有导电压敏胶层5，导电压敏胶层5的与金属层3不接触的一面设置有离型材料层6。

各层厚度如下表4所示：

表4 实施例4各层厚度

各层名称	厚度/μm
		粘接层	20
导热层	8
		金属层	6
导电压敏胶层	40

上述导热导电包裹泡棉的制备方法与实施例1相似，仅需要根据不同形状进行适应性调整即可。

在其他的实施方式中，导热导电包裹泡棉的整体形状还可以是片状或者C型、P型、梯形等形状。

本申请实施例提供的导热导电包裹泡棉，具有以下优势：

1.优异的导电稳定性

导电薄膜或者导电织物的导电原理是依靠在薄膜或者织物的表面镀有的金属层进行导电，通常是利用物理或化学的金属化处理包括如真空镀膜法、化学镀(络合法、银渗固法、沉积法等)、电镀和溅射金属等方法，在薄膜或织物表面形成致密金属层，使其具有导电和电磁屏蔽功能。但由于原材料和表面金属化的方式不同，金属层在薄膜或者织物上的附着性会有较大的差异。在包裹泡棉的生产过程中，如分切导电薄膜或导电织物、包裹弹性体等过程中，导电薄膜或者导电织物的金属层表面都必须和辊轮和压轮接触和相对摩擦，极易造成部分金属层从薄膜或织物上脱落，从而造成导电性能和电磁屏蔽性能不稳定。而采用超薄型铜箔代替导电薄膜或导电织物，由于铜箔是本体导电，在保证导电性能的同时可以有效的避免上述导电薄膜或导电织物的局部金属层脱落而造成的导电稳定性差的问题。

2.优良的导热性

常用于包裹泡棉的聚酰亚胺PI的导热系数为0.1-0.5w/m·K，聚酯PET的导热系数为0.2w/m·K，都不具备导热性能。本申请中采用的铜箔的导热系数约为400w/m·K，铝箔的导热系数约为240w/m·K，导热层的导热系数为675w/m·K。因此，采用附着有导热层的金属箔，特别是铜箔，在保证导电和电磁屏蔽功效下，还能提供现在5G领域特别需要的导热功效。

3.在多次压缩下仍保持性能稳定性

现有技术中有采用石墨烯层作为导热层，虽能起到导电和导热功效，但在实际生产过程中，如包裹工艺过程和分切包裹泡棉成品时，包裹泡棉会被压缩，石墨烯包裹层极易发生龟裂而造成导热和导电的短路，从而极大降低了导电和导热性能。采用超薄型金属箔作为包裹层，能够经历多次的压缩和反弹，而不会发生金属箔的断裂，从而保证了包裹泡棉在多次压缩和反弹下的导热和导电性能的稳定性。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的范围。

此外，本领域的技术人员能够理解，尽管在此的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本申请的范围之内并且形成不同的实施例。例如，在上面的权利要求书中，所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本申请的总体背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。

Claims (9)

1.一种导热导电包裹泡棉，其特征在于，包括泡棉弹性体以及由内至外依次包覆所述泡棉弹性体的导热层和金属层；

所述泡棉弹性体和所述导热层之间设置有粘接层；所述泡棉弹性体选自PE泡棉、EVA泡棉、PU泡棉、硅橡胶泡棉中的任一种。

2.根据权利要求1所述的导热导电包裹泡棉，其特征在于，所述导热层的材料为石墨。

3.根据权利要求2所述的导热导电包裹泡棉，其特征在于，所述导热层的厚度为2-10μm。

4.根据权利要求1所述的导热导电包裹泡棉，其特征在于，所述金属层为金属箔，所述金属箔的厚度为2-50μm。

5.根据权利要求4所述的导热导电包裹泡棉，其特征在于，所述金属箔为铜箔或铝箔。

6.根据权利要求1所述的导热导电包裹泡棉，其特征在于，所述金属层的表面部分或者全部设置有导电压敏胶层，所述导电压敏胶层的与所述金属层不接触的一面设置有离型材料层。

7.根据权利要求6所述的导热导电包裹泡棉，其特征在于，所述导电压敏胶层的厚度为10-80μm。

8.根据权利要求1-7任一项所述的导热导电包裹泡棉，其特征在于，所述粘接层的材料选自聚丙烯酸酯压敏胶、有机硅压敏胶、热固性胶粘剂和热塑性胶粘剂中的任一种。

9.根据权利要求8所述的导热导电包裹泡棉，其特征在于，所述粘接层的厚度为5-80μm。

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