一種電磁屏蔽導(dǎo)熱組合物及電磁屏蔽導(dǎo)熱墊片的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及熱界面材料技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種電磁屏蔽導(dǎo)熱組合物及電磁屏蔽 導(dǎo)熱墊片。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著微電子技術(shù)的發(fā)展，電子設(shè)備的元器件高度集成，體積越來越小，運(yùn)行速度越 來越快，功率越來越大，隨之而產(chǎn)生的發(fā)熱散熱問題和電磁干擾現(xiàn)象對電子產(chǎn)品的影響也 越來越大，會(huì)影響其正常工作甚至導(dǎo)致產(chǎn)品死機(jī)，電子產(chǎn)品的許多部位，如一些具備數(shù)字控 制或功率放大的芯片位置和強(qiáng)電磁輻射器件，存在著較大的散熱和電磁干擾問題。
[0003] 目前解決散熱問題的常規(guī)方法是，在發(fā)熱元件和散熱器之間設(shè)置導(dǎo)熱墊片，輔助 將熱量有傳遞至銅或者是鋁制的散熱器上，使芯片不至過熱，解決電磁干擾問題的常規(guī)方 案為，在干擾源周圍設(shè)置吸波材料進(jìn)行電磁屏蔽，而目前的問題是，由于電子設(shè)備的高度集 成和體積縮減，其內(nèi)部用于容納導(dǎo)熱墊片或吸波材料的空間已經(jīng)非常有限，通常導(dǎo)熱墊片 已經(jīng)占據(jù)了厚度空間，結(jié)構(gòu)上已經(jīng)沒有多余的厚度空間允許再使用吸波材料，比如有強(qiáng)電 磁輻射干擾及高發(fā)熱的電子元器件，常見的手機(jī)主板上的屏蔽罩或通信基站的注塑型金屬 屏蔽腔體等器件，它們通常在同一個(gè)屏蔽腔體或屏蔽罩內(nèi)，不僅熱量不容易散出，且干擾源 與敏感源共存或者距離較近，散熱和電磁干擾問題非常突出。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種電磁屏蔽導(dǎo)熱組合物及電磁屏蔽導(dǎo)熱墊片， 解決現(xiàn)有導(dǎo)熱墊片存在散熱和電磁干擾的問題。
[0005] 為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：一種電磁屏蔽導(dǎo)熱 組合物，包括以下質(zhì)量百分比的組分組成：第一導(dǎo)熱粒子10~30%、第二導(dǎo)熱粒子10~ 30 %、基體5~10 %、其余為磁性粒子；
[0006] 第一導(dǎo)熱粒子為粒徑是50~150μπι的球形粒子;第二導(dǎo)熱粒子為粒徑是50μπι以下 的球形粒子;磁性粒子為平均粒徑小于等于IOOym的粒子，基體為聚硅氧烷。
[0007] 優(yōu)選的，磁性粒子包括第一磁性粒子和第二磁性粒子，第一磁性粒子的粒徑為50 ~100μπι，第二磁性粒子的粒徑小于50μηι。
[0008] 優(yōu)選的，第一磁性粒子的質(zhì)量占整個(gè)組合物10~65%，所述第二磁性粒子的質(zhì)量 占整個(gè)組合物的10~65%。
[0009] 優(yōu)選的，磁性粒子為Fe基磁性粉末、Co基磁性粉末、Ni基磁性粉末、合金磁性粉末 和鐵氧體粉末中的至少一種。
[0010] 優(yōu)選的，鐵氧體粉末為M型、W型、Y型和Z型的平面六角形鐵氧體粉末中的至少一 種。
[0011]優(yōu)選的，第一導(dǎo)熱粒子和第二導(dǎo)熱粒子為金屬氧化物粉末、金屬粉末和氮化物粉 末中的至少一種。
[0012] 優(yōu)選的，金屬氧化物粉末為氧化鋁、氧化鎂、氧化鋅和氧化鈦，金屬粉末為鋁粉和 銅粉，所述氮化物粉末為氮化鋁、氮化硼和氮化硅。
[0013] 優(yōu)選的，聚硅氧烷為硅橡膠、硅凝膠和硅樹脂中的至少一種。
[0014] -種電磁屏蔽導(dǎo)熱墊片，由上述所述的電磁屏蔽導(dǎo)熱組合物成型加工制得。
[0015] 綜上所述，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn):通過粒徑不同的第一導(dǎo)熱粒子和第二導(dǎo)熱粒子的搭配， 能夠提高導(dǎo)熱粒子在聚硅氧烷基體材料中的填充量，從而搭接起高效的熱傳導(dǎo)網(wǎng)絡(luò)，提高 傳熱率，通過在組分中填充磁性粒子，能夠提高組合物的磁性阻滯，有效使從中穿過的電磁 波衰減，磁性粒子形狀不規(guī)則、大小不同，能夠進(jìn)一步填充導(dǎo)熱粒子之間的間隙，增大壓縮 率，有效的提高熱傳導(dǎo)性，從而能夠?qū)崿F(xiàn)在低硬度的前提下實(shí)具有良好電磁屏蔽性能和和 優(yōu)良的散熱效果。
【具體實(shí)施方式】
[0016] -種電磁屏蔽導(dǎo)熱組合物，包括第一導(dǎo)熱粒子、第二導(dǎo)熱粒子、基體、磁性粒子;導(dǎo) 熱粒子和磁性粒子混合均勻，由基體材料粘合為一體，構(gòu)成可導(dǎo)熱可電磁屏蔽的組合物，由 該組合物制成的成品可導(dǎo)熱可屏蔽電磁干擾。
[0017] 導(dǎo)熱粒子為導(dǎo)熱率較高的金屬粉體、金屬氧化物粉體或者氮化物等，導(dǎo)熱粒子之 間互相接觸形成立體導(dǎo)熱網(wǎng)絡(luò)，用于熱傳導(dǎo)；導(dǎo)熱粒子分為第一導(dǎo)熱粒子和第二導(dǎo)熱粒子， 兩種導(dǎo)熱粒子具有不同的平均粒徑，本技術(shù)方案中，第一導(dǎo)熱粒子占墊片材料的總質(zhì)量比 例范圍為10~30%、第二導(dǎo)熱粒子占10~30%，第一導(dǎo)熱粒子是平均粒徑50~150μπι的球形 粒子;第二導(dǎo)熱粒子是平均粒徑50μι以下的球形粒子，通過合理的配比，能夠使其在基體材 料中實(shí)現(xiàn)更密實(shí)的填充，在微觀角度上，即導(dǎo)熱粒子之間能有更多的接觸點(diǎn)，形成連接數(shù)更 多的導(dǎo)熱網(wǎng)絡(luò)，提高導(dǎo)熱率，且導(dǎo)熱粒子為鋁粉、銅粉、氧化鋁、氧化鎂、氧化鋅、氧化鈦、氮 化鋁、氮化硼和氮化硅中的一種或多種的組合。
[0018] 磁性粒子還分為第一磁性粒子和第二磁性粒子，第一磁性粒子是粒徑為50~100μ m的粒子，第二磁性粒子是50μπι以下的粒子，其中，上述的粒子形狀無規(guī)則，僅區(qū)別于有規(guī)則 的球形或柱形等形狀的粒子，磁性粒子用于吸收電磁波，可以是磁性金屬粉末，例如Fe基、 Co基或Ni基粉末;也可以是合金粉末，如Fe-Ni基、Fe-Co基、Fe-Al基，F(xiàn)e-Si基、Fe-Si-Al基、 Fe-Si-Cr基粉末中的至少一種；還可以是鐵氧體粉末，比如ZnFe2〇4，MnFe2〇4，CoFe2〇4， NiFe2〇4，F(xiàn)e3〇4, CuZn鐵氧體、NiZn鐵氧體、Mn-Zn鐵氧體的尖晶石鐵氧體，以及可以是M型、W 型、Y型和Z型的平面六角形鐵氧體粉末中的至少一種。
[0019] 聚硅氧烷基體材料，包括并不限于硅橡膠、硅凝膠和硅樹脂等。
[0020] 制備所述電磁屏蔽導(dǎo)熱組合物時(shí)，將上述技術(shù)方案中所述的各組分按照一定比例 混合，再通過捏合機(jī)、混合器攪拌均勻，之后將混合物通過合適的成型工藝如壓延成型而制 成片狀，最終獲得電磁屏蔽導(dǎo)熱墊片，經(jīng)測試，根據(jù)本發(fā)明技術(shù)方案所得的電磁屏蔽導(dǎo)熱墊 片的樣本，能夠達(dá)到的效果為，導(dǎo)熱率〇 . 5W/mK~5W/mK，對2.4GHz波段電磁波的衰減度為 0 · 5dB/cm ~20dB/cm，ShoreOO 硬度為 20 ~70。
[0021] 實(shí)施例一：
[0022] -種電磁屏蔽導(dǎo)熱組合物，包括以下質(zhì)量百分比的組分組成：
[0023] 球形氧化鋁粉末10%，粉末顆粒的平均粒徑為150μπι;
[0024] 球形氮化鋁粉末10%，粉末顆粒的平均粒徑為30μπι;
[0025] Fe基磁性粉末10%，粉末顆粒的平均粒徑為100μπι;
[0026] Mn-Zn鐵氧體粉末65%，粉末顆粒的平均粒徑為5μπι;
[0027] 硅橡膠5 %。
[0028] 將上述組分混合并攪拌均勻，可通過捏合機(jī)或攪拌機(jī)等本領(lǐng)域常用設(shè)備實(shí)現(xiàn)，獲 得電磁屏蔽導(dǎo)熱組合物；
[0029] 將上述所得的電磁屏蔽導(dǎo)熱組合物進(jìn)行壓延成型，切片后獲得電磁屏蔽導(dǎo)熱墊 片。
[0030] 所得電磁屏蔽導(dǎo)熱墊片導(dǎo)熱率為0.5W/mK，對2.4GHz波段電磁波的衰減度為20dB/ cm，ShoreOO 硬度為20。
[0031] 實(shí)施例二：
[0032] 如實(shí)施例一所述的一種電磁屏蔽導(dǎo)熱組合物，本實(shí)施例具有以下不同之處:包括 以下質(zhì)量百分比的組分組成：
[0033] 球形鋁粉1