一种可用于替代金属弹片的SMD导电橡胶组合物制造技术

一种可用于替代金属弹片的SMD导电橡胶组合物，涉及导电器件领域。本发明专利技术一种可用于替代金属弹片的SMD导电橡胶组合物，由导电橡胶、可焊接金属层、导电粘结层组成，导电橡胶为空心结构。SMD导电橡胶组合物可以通过将导电橡胶的原料混炼，和金属层、粘结层共挤硫化后裁切的方式得到。本发明专利技术用于替代金属弹片，具有柔软性和高弹性，低应力压缩灵敏度高，加工精度较高的特点。

A SMD conductive rubber composition that can be used to replace metal shrapnel

A SMD conductive rubber composition that can be used instead of metal shrapnel relates to the field of conductive devices. The invention relates to a SMD conductive rubber composition which can be used as a substitute for a metal bullet. The composition is composed of conductive rubber, weldable metal layer and conductive adhesive layer. The conductive rubber is hollow structure. The SMD conductive rubber composition can be obtained by mixing the raw materials of conductive rubber, co-extruding and curing the metal layer and adhesive layer, and cutting them. The invention is used for replacing metal elastic fragments, and has the characteristics of softness, high elasticity, high compression sensitivity under low stress and high machining precision.

【技术实现步骤摘要】
一种可用于替代金属弹片的SMD导电橡胶组合物
本专利技术涉及导电器件，特别涉及一种可用于替代金属弹片的SMD导电橡胶组合物。
技术介绍
金属铍铜弹片广泛应用于EMI和ESD存在问题的电子设备中，例如屏蔽暗室、机箱盖板、机箱机柜门、PCB板接地等场合。然而，电子设备体积越来越小，电子元件集成度越来越高，铍铜弹片作为金属冲压类电磁屏蔽材料，难以加工成尺寸较小、精度较高的电子元件。另外，小尺寸金属弹片硬度太大，受外力压缩时灵敏度不够，压缩率小，不能及时导通。单纯导电橡胶能够提供很好的电接触性能，但无法采用SMT工艺与PCB板有效连接。
技术实现思路
本专利技术目的在于提供一种可用于替代金属弹片的SMD导电橡胶组合物，具有硅橡胶的柔软性和高弹性，低应力压缩灵敏度高，可加工成较小的尺寸，而且加工精度较高，具有不高于金属弹片的电阻率。解决了现有技术中金属弹片加工难度大，弹性低从而在使用中影响接触的问题。为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是：一种可用于替代金属弹片的SMD导电橡胶组合物，包括导电橡胶、可焊接金属层、导电粘结层三部分组成，导电橡胶为空心结构,导电橡胶的一侧面上设有可焊接金属层，所述导电橡胶和所述可焊接金属层之间设有导电粘合层。所述SMD导电橡胶组合物通常可贴装在PCB表面，具有电磁屏蔽功能，体积电阻率为0.001-0.5ohm.cm。进一步的，导电橡胶层高度1-10mm、宽度2-15mm，可焊接金属层厚度0.01-0.5mm、宽度2-15mm，导电粘结层厚度0.005-0.05mm，宽度2-15mm。进一步的，所述导电橡胶是由一个曲面和一个平面，以及两个由曲面和平面围成D形截面构成，所述导电粘合层和可焊接金属层仅设置在所述D形导电橡胶的平面上。所述导电橡胶由导电金属粉填充硅橡胶混炼挤出硫化而成，体积电阻率为0.001-0.5ohm.cm。进一步的，所述导电橡胶由乙烯基硅橡胶100份、交联剂1-20份、催化剂1-5份，导电金属粉400-1900份组成；其中交联剂为有机过氧化物2,5-二甲基-2,5-二(叔丁基过氧基)己烷，或含氢量在0.1-1.8%的含氢硅油；硅橡胶硫化催化剂为铂金络合物；导电金属粉为银粉、银包铝粉、银包铜粉、银包镍粉中的一种或多种混合物；导电金属粉平均粒径在0.1-100微米。所述的可焊接金属层为金属铜镀镍薄片、金属铝镀镍薄片、金属铜镀镍再镀锡薄片中的一种，体积电阻率小于0.1ohm.cm。上述可焊接金属层采用复合金属层，相比金属单层，这种复合金属层不易变形，且具有更低的电阻和更好的焊接性能。所述的导电粘合层为导电压敏胶层或导电硅橡胶层中的一种，体积电阻率为0.001-0.5ohm.cm。所述空心结构的中空部分可为圆形、哑铃形、矩形以及其他任意形状。SMD导电橡胶组合物可以通过以下方法制备：将固体硅橡胶、交联剂、硅橡胶硫化催化剂、导电金属粉在捏合机中捏合4小时，然后在开炼机中混炼20分钟得到导电橡胶混炼胶，导电橡胶混炼胶与导电金属层在精密共挤设备中共挤硫化得到SMD导电橡胶条，裁切后为SMD导电橡胶组合物；或者，在另一个实施例中，SMD导电橡胶组合物的制备方法为：将固体硅橡胶、硅橡胶交联剂、硅橡胶硫化催化剂、导电金属粉在捏合机中捏合4小时，然后在开炼机中混炼20分钟得到导电橡胶混炼胶，导电橡胶混炼胶在精密挤出机中挤出硫化得到导电橡胶空心条，导电橡胶空心条表面施加一层导电粘合层，然后贴合可焊接金属层，并在170℃硫化1h得到SMD导电橡胶条，裁切后为SMD导电橡胶组合物。本专利技术的有益效果在于：1、SMD导电橡胶组合物中的金属可通过SMT工艺焊接与PCB板牢固结合；2、SMD导电橡胶组合物具有硅橡胶的柔软性和高弹性，低应力压缩灵敏度高；3、SMD导电橡胶组合物复合材料可加工成较小的尺寸，而且加工精度较高；4、SMD导电橡胶组合物导电性能可做到与金属同一水平，二者复合后形成的复合材料具有电性能均一性和可靠性；可经受高低温、湿热老化、盐雾等极端条件的考验，性能不下降。附图说明图1为本专利技术实施例的SMD导电橡胶组合物的结构示意图。具体实施方式下面将结合实施例和附图对本专利技术作更详细的说明。如图1所示，SMD导电橡胶组合物，由导电橡胶1、导电粘结层2、可焊接金属层3三部分组成，导电橡胶1内部为空心结构，且导电橡胶1具有D形横截面，使导电粘结层2和可焊接金属层3贴在D形橡胶的平面上。这样的设计便于导电橡胶组合物的安装，并且可以使导电橡胶在很小的外界应力下产生大幅度的变形，有效防止了SMD因弹性不足而导致的使用中接触不良的问题。SMD导电橡胶组合物的具体按照如下实施例制备。实施例一东爵乙烯基硅橡胶110-5S100份、平均粒径D50=40um的银包镍粉600份在捏合机中捏合4小时，加入2,5-二甲基-2,5-二(叔丁基过氧基)己烷5份，然后在开炼机中混炼20分钟得到导电橡胶混炼胶，导电橡胶混炼胶与宽度2mm,厚度0.01mm的导电金属镍层在精密共挤设备中经过模具共挤复合，设置挤出硫化温度235℃，得到SMD导电复合橡胶条高度为1.5mm,宽度为2.5mm，裁切造粒成长度为1mm的颗粒，该SMD导电橡胶组合物颗粒的最终尺寸为2.5*1.5*1mm。SMD导电橡胶组合物的表面电阻0.35Ω,从1.5mm压缩到0.7mm的电阻为0.065Ω。在回流焊工艺中，SMD导电橡胶组合物颗粒中的金属镍层可与PCB板上的镍或铜焊点焊接固定。与金属铍铜簧片相比，压缩0.5mm时，SMD导电橡胶颗粒只需4N，而铍铜弹片需要13N的力，可见SMD导电橡胶组合物颗粒所需的压缩应力更小，压缩灵敏度更高。实施例二东爵乙烯基硅橡胶110-5S100份、恒业成含氢量硅油含氢量0.7%的硅油7份，平均粒径D50=40um的银包铝粉800份在捏合机中捏合4小时，加入深圳科骏驰铂金催化剂PT100000.5份，然后在开炼机中混炼20分钟得到导电橡胶混炼胶。导电橡胶混炼胶与宽度8.2mm,厚度0.3mm铜镀镍再镀锡箔金属薄片在精密共挤设备中经过模具进行共挤复合，设置硫化温度200℃，硫化得到SMD导电复合橡胶条高度为1.8mm,宽度为2.2mm，裁切造粒成长度为1mm的颗粒，该SMD导电橡胶组合物颗粒的最终尺寸为2.2*1.8*1mm。SMD导电橡胶组合物的表面电阻0.30Ω,从1.8mm压缩到0.7mm的电阻为0.050Ω。在回流焊工艺中，SMD导电橡胶组合物颗粒中的表面有机金属锡层可与PCB板上的镍或铜焊点焊接固定。与金属铍铜簧片相比，同时压缩0.5mm时SMD导电橡胶颗粒只需6N，而铍铜弹片需要15N的力，可见SMD导电橡胶组合物颗粒所需的压缩应力更小，压缩灵敏度更高。实施例三东爵乙烯基硅橡胶110-5S100份、平均粒径D50=40um的银包镍粉840份在捏合机中捏合4小时，加入2,5-二甲基-2,5-二(叔丁基过氧基)己烷5份，然后在开炼机中混炼20分钟得到导电橡胶混炼胶，导电橡胶混炼胶通过模具在精密挤出机中挤出宽度未2.0mm,高度为1.4mm的空心导电橡胶条，在空心导电橡胶条底面施加0.05mm厚的导电双面粘合胶层，再贴合宽度为15.0mm厚度为0.5mm的铜镀镍箔，放入高温烘箱中170℃/1h，裁切造粒成长度为1mm的颗粒。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种可用于替代金属弹片的SMD导电橡胶组合物，其特征在于，由导电橡胶层、可焊接金属层、导电粘结层三部分组成，所述导电橡胶为空心结构,导电橡胶的一侧面上设有可焊接金属层，所述导电橡胶和所述可焊接金属层之间设有导电粘合层。

【技术特征摘要】
1.一种可用于替代金属弹片的SMD导电橡胶组合物，其特征在于，由导电橡胶层、可焊接金属层、导电粘结层三部分组成，所述导电橡胶为空心结构,导电橡胶的一侧面上设有可焊接金属层，所述导电橡胶和所述可焊接金属层之间设有导电粘合层。2.根据权利要求1所述的可用于替代金属弹片的SMD导电橡胶组合物，其特征在于，所述导电橡胶层高度为1-10mm、宽度为2-15mm。3.根据权利要求1所述的可用于替代金属弹片的SMD导电橡胶组合物，其特征在于，所述可焊接金属层厚度为0.01-0.5mm、宽度为2-15mm。4.根据权利要求1所述的可用于替代金属弹片的SMD导电橡胶组合物，其特征在于，所述导电粘结层厚度为0.005-0.05mm，宽度为2-15mm。5.根据权利要求2所述的可用于替代金属弹片的SMD导电橡胶组合物，其特征在于，所述导电橡胶是由一个曲面和一个平面，以及两个由曲面和平面围成D形截面构成，所述导电粘合层和可焊接金属层仅设置在所述D形导电橡胶的平面上。6.根据权利要求1所述的可用于替代金属弹片的SMD导电橡胶组合物，其特征在于，所述导电橡胶由导电金属粉填充的硅橡胶混炼挤出硫化而成。7.根据权利要求1-6任一所述的可用于替代金属弹片的SMD导电橡胶组合物，其特征在于，所述导电橡胶由乙烯基硅橡胶100份、交联剂1-20份、硅橡胶硫化催化剂1-5份，导电金属粉400-1900份组成；所述交联剂为有机过氧化物2,5-二甲基-2,5-二(叔丁基过氧基)己烷，或含氢量在0.1-1.8%的含氢硅油；所述硅橡胶硫化催化剂为铂金络合物；所述导电金属粉为银粉、银包铝...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘红阳，姜英华，钱丹，
申请(专利权)人：东莞市雷兹盾电子材料有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44