導(dǎo)電連接件、其制造方法與使用方法
【專利摘要】一種導(dǎo)電連接件，其包含絕緣彈性體與導(dǎo)電彈性體。導(dǎo)電連接件肖氏硬度為5度至90度、其防水能力高達水中壓力值0.1公斤力/平方厘米，且永久壓縮歪度約10%～20%，長時間壓縮應(yīng)用下，仍具有良好的反彈性、防水及導(dǎo)電功能。
【專利說明】導(dǎo)電連接件、其制造方法與使用方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及了一種導(dǎo)電連接件、其制造方法與其使用方法。特別是，本發(fā)明是涉及一種導(dǎo)電連接件，其包含由液態(tài)高分子材料熟化所形成的導(dǎo)電彈性體、其制造方法與其使用方法。本發(fā)明的導(dǎo)電連接件，可作為小尺寸電子零件組(electronic part set)中的導(dǎo)電連接件使用。
【背景技術(shù)】
[0002]電子零件組中的各單一零件，是分散在零件組中的各處，且各單一零件通常為非彈性體材料，所以各單一零件的間會有大小不一的縫隙，因此具有導(dǎo)電連接功能的彈性體材料可被用于填補縫隙及導(dǎo)通電路。目前市面上具導(dǎo)電連接功能的產(chǎn)品，一般以傳統(tǒng)的聚對酞酸乙二酯系的材料制成的導(dǎo)電布，或?qū)щ姴純?nèi)包裹聚胺基甲酸酯系的泡棉(foam)，但因泡綿與聚對酞酸乙二酯(polyethylene terephthalate)材料的導(dǎo)電布(electricallyconductive fabric)不具反彈性,經(jīng)長時間壓縮應(yīng)用后容易產(chǎn)生永久變形,此外,市面上的導(dǎo)電連接功能產(chǎn)品，一般皆以固態(tài)材料制成固態(tài)產(chǎn)品，且其為達到降低電阻率，必須填充大量的導(dǎo)電添加劑(additives)，但導(dǎo)電添加劑含量越多，通常固態(tài)彈性體材料硬度越高，而填入小尺寸的模具時操作越顯困難，因此成型后導(dǎo)電連接件的形狀及尺寸受到限制，例如一般暴露出的面積最小約為50平方毫米。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]由于上述的缺點，本發(fā)明于是提出一種導(dǎo)電連接件，其由固態(tài)的絕緣彈性體材料與液態(tài)的導(dǎo)電彈性體材料熟化而成。此絕緣彈性體材料以固態(tài)聚硅氧烷高分子(polysiloxane)為基底材料，而此導(dǎo)電彈性體材料則以液態(tài)聚硅氧烷高分子為基底材料，同時絕緣彈性體與導(dǎo)電彈性體卻分別具有極高與極低的電阻率。液態(tài)聚硅氧烷高分子的導(dǎo)電彈性體材料具有優(yōu)選的流動性，可將其注入較小尺寸的空間中，因此成型后的導(dǎo)電彈性體，導(dǎo)電彈性體材料暴露出來的面積可以小至50?0.5平方毫米。此外，導(dǎo)電連接件的肖氏(Shore Hardness type A)硬度為 5 度至90 度左右，防水能力(water-resistant ability)可達水中壓力值0.1公斤力/平方厘米,永久壓縮歪度(compression set)約10%至20%,適合用來填滿電子零件組的縫隙。
[0004]本發(fā)明首先提出一種導(dǎo)電連接件。該導(dǎo)電連接件包含彼此粘合在一起的絕緣彈性體與導(dǎo)電彈性體。絕緣彈性體包含一空穴(cavity)與至少一開口(opening),以及以第一聚娃氧燒高分子材料為基底的第一娃膠基底材料(first silicone - rubber-basedmaterial)。第一硅膠基底材料包含占絕緣彈性體總重99.99%?10%的第一聚硅氧烷高分子材料和0.01%?10%的架橋劑(curing agent)。導(dǎo)電彈性體填入絕緣彈性體的開口中與填滿空穴，其包含以第二聚硅氧烷高分子材料為基底的第二硅膠基底材料。第二硅膠基底材料包含占導(dǎo)電彈性體總重10%-94.99%的第二聚硅氧烷高分子材料，0.01%?10%的一白金架橋劑(platinum curing agent)和5%_80%的導(dǎo)電添加劑。[0005]在本發(fā)明另一實施方式中，第一娃膠基底材料包含過氧化物架橋劑(peroxidescuring agent)與白金架橋劑其中的至少一種。
[0006]在本發(fā)明另一實施方式中，第一硅膠基底材料或第二硅膠基底材料更可視情況獨立地包含娃藻土(diatomite)、欽白粉(titanium dioxide)、氧化招(aluminum oxide)、氮化硼(boron nitride)、氮化招(aluminum nitride)、氧化鋅(zinc oxide)、氫氧化招(aluminum hydroxide)、氧化續(xù)(magnesium oxide)、二氧化娃(silicon oxide)及娃油(silicone oil)其中的至少一種。
[0007]在本發(fā)明另一實施方式中，導(dǎo)電添加劑包含銀包玻璃粉、碳化鎳與奈米碳管其中的至少一種。
[0008]在本發(fā)明另一實施方式中，絕緣彈性體材料的體積電阻率(volume resistivity)大于IO12歐姆*厘米。
[0009]在本發(fā)明另一實施方式中，導(dǎo)電彈性體材料的體積電阻率小于0.5歐姆*厘米。
[0010]在本發(fā)明另一實施方式中，導(dǎo)電連接件在水中壓力達0.1公斤力/平方厘米，仍可達到防水功能。
[0011]在本發(fā)明另一實施方式中，導(dǎo)電連接件的肖氏硬度為5度至90度。
[0012]在本發(fā)明另一實施方式中，絕緣彈性體材料為長條狀(long strips)，而導(dǎo)電彈性體材料為復(fù)數(shù)個孤立島狀多點結(jié)構(gòu)。
[0013]在本發(fā)明另一實施方式中，導(dǎo)電連接件依據(jù)ASTM D 395的永久壓縮歪度為10%?20%。
[0014]本發(fā)明其次提出一種制造導(dǎo)電連接件的方法。首先，提供一固態(tài)絕緣彈性體材料，其包含以固態(tài)聚硅氧烷高分子材料為基底的第一硅膠基底材料。其次，提供一液態(tài)導(dǎo)電彈性體材料，其包含以液態(tài)聚硅氧烷高分子材料為基底的第二硅膠基底材料，混合第二硅膠基底材料與導(dǎo)電添加劑而成為液態(tài)導(dǎo)電彈性體材料。然后，熟化液態(tài)導(dǎo)電彈性體材料得到導(dǎo)電彈性體，并同時使其與固態(tài)絕緣彈性體材料物理性或化學(xué)性結(jié)合而得到導(dǎo)電連接件。
[0015]在本發(fā)明另一實施方式中，第一娃膠基底材料更包含過氧化物架橋劑，與白金架橋劑其中的至少一種，過氧化物架橋劑與白金架橋劑的總重占絕緣彈性體總重的0.01%?10%。
[0016]在本發(fā)明另一實施方式中，第二娃膠基底材料更包含白金架橋劑。
[0017]在本發(fā)明另一實施方式中，第一硅膠基底材料或第二硅膠基底材料更可視情況獨立地包含娃藻土、鈦白粉、氧化招、氮化硼、氮化招、氧化鋅、氫氧化招、氧化鎂、二氧化娃及硅油其中的至少一種。
[0018]在本發(fā)明另一實施方式中，更包含復(fù)合(compounding)第二娃膠基底材料而成為所述導(dǎo)電彈性體材料的步驟。
[0019]在本發(fā)明另一實施方式中，導(dǎo)電添加劑包含銀包玻璃粉(silver coated glassbeads)、碳化鎮(zhèn)(nickel carbide)與奈米碳管(carbon nanotube)其中的至少一種。
[0020]在本發(fā)明另一實施方式中，導(dǎo)電彈性體的體積電阻率小于0.5歐姆*厘米。
[0021]在本發(fā)明另一實施方式中，熟化液態(tài)導(dǎo)電彈性體材料前，先在80°C至220°C的溫度與20公斤力/平方厘米至200公斤力/平方厘米的壓力下，預(yù)先熟化固態(tài)絕緣彈性體材料而得到絕緣彈性體，絕緣彈性體包含空穴與至少一開口，任一開口的面積可為50?0.5平方毫米。
[0022]在本發(fā)明另一實施方式中，將液態(tài)導(dǎo)電彈性體材料填入絕緣彈性體其中至少一開口與填滿空穴。
[0023]在本發(fā)明另一實施方式中，在80°C至220°C的溫度與20公斤力/平方厘米至200公斤力/平方厘米的壓力下，熟化液態(tài)導(dǎo)電彈性體材料得到導(dǎo)電彈性體。
[0024]本發(fā)明又提出一種使用導(dǎo)電連接件的方法。首先，提供前述的導(dǎo)電連接件。其次，又提供電子零件組(electronic part set),其具有縫隙。然后,壓合導(dǎo)電連接件以填滿縫隙。
[0025]在本發(fā)明一實施方式中，使用液態(tài)導(dǎo)電彈性體材料制備的導(dǎo)電連接件，其導(dǎo)電彈性體不被絕緣彈性體所包圍而暴露出的其中一單面的面積，可為50~0.5平方毫米，優(yōu)選可為30~0.5平方毫米，更佳可為10~0.5平方毫米，特佳可小至0.5平方毫米。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0026]圖1至圖6所示為本發(fā)明制造導(dǎo)電連接件的方法的一種優(yōu)選實施例。
[0027]圖7所示為本發(fā)明制造導(dǎo)電連接件的一種優(yōu)選實施例。
[0028]圖8所示為本發(fā)明制造導(dǎo)電連接件的另一種優(yōu)選實施例。
[0029]圖9至圖10所示為本發(fā)明導(dǎo)電連接件形狀的優(yōu)選實施例。
[0030]圖11所示為測試本發(fā)明導(dǎo)電連接件防水特性的設(shè)備。
[0031]圖12至圖13所示為使用本發(fā)明導(dǎo)電連接。
[0032]其中，附圖標記說明如下:
[0033]
【權(quán)利要求】
1.一種導(dǎo)電連接件，其特征在于，包含: 一絕緣彈性體，其具有一空穴及至少一開口，包含: 一第一硅膠基底材料，其包含占所述絕緣彈性體總重99.99%~10%的第一聚硅氧烷高分子材料，和占所述絕緣彈性體總重0.01%~10%的一架橋劑，其中所述至少一開口面積為50~0.5平方毫米；以及 一導(dǎo)電彈性體，其填入所述絕緣彈性體的所述至少一開口中與填滿所述空穴，并包含: 一第二硅膠基底材料，其包含占所述導(dǎo)電彈性體總重10%-94.99%的第二聚硅氧烷高分子材料，和占所述導(dǎo)電彈性體總重0.01%~10%的一白金架橋劑；以及 一導(dǎo)電添加劑占所述導(dǎo)電彈性體總重5%-80%。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的導(dǎo)電連接件，其特征在于，所述架橋劑包含過氧化物架橋劑與白金架橋劑其中的至少一種。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的導(dǎo)電連接件，其特征在于，所述第一硅膠基底材料更包含硅藻土、鈦白粉、氧化鋁、氮化硼、氮化鋁、氧化鋅、氫氧化鋁、氧化鎂、二氧化硅與硅油其中的至少一種。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的導(dǎo)電連接件，其特征在于，所述第二硅膠基底材料更包含硅藻土、鈦白粉、氧化鋁、氮化硼、氮化鋁、氧化鋅、氫氧化鋁、氧化鎂、二氧化硅及硅油其中的至少一種。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的導(dǎo)電連接件，其特征在于，所述導(dǎo)電添加劑包含銀包玻璃粉、碳化鎳與奈米碳管其中的至少一種。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的導(dǎo)電連接件，其特征在于，所述絕緣彈性體的體積電阻率大于IO12歐姆*厘米，且所述導(dǎo)電彈性體的體積電阻率小于0.5歐姆*厘米。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的導(dǎo)電連接件，其特征在于，所述導(dǎo)電彈性體不被所述絕緣彈性體包圍的一單面面積為50~0.5平方毫米。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的導(dǎo)電連接件，其特征在于，其肖氏硬度為5度至90度。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的導(dǎo)電連接件，其特征在于，所述絕緣彈性體為長條狀，而所述導(dǎo)電彈性體為多個孤立島狀多點結(jié)構(gòu)。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的導(dǎo)電連接件，其特征在于，依據(jù)ASTMD 395的永久壓縮歪度為 10% ~20%ο
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的導(dǎo)電連接件，其特征在于，其防水能力水中壓力值最高達0.1公斤力/平方厘米。
12.一種制造導(dǎo)電連接件的方法，其特征在于，包含: 提供一固態(tài)絕緣彈性體材料，所述固態(tài)絕緣彈性體材料包含一第一硅膠基底材料，所述第一硅膠基底材料包含一固態(tài)聚硅氧烷高分子材料； 提供一液態(tài)導(dǎo)電彈性體材料，該液態(tài)導(dǎo)電彈性體材料包含一第二硅膠基底材料與一導(dǎo)電添加劑，所述第二硅膠基底材料包含一液態(tài)聚硅氧烷高分子材料；以及 熟化所述液態(tài)導(dǎo)電彈性體材料，使所述液態(tài)導(dǎo)電彈性體材料與所述固態(tài)絕緣彈性體材料結(jié)合，而得到一導(dǎo)電連接件。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的制造導(dǎo)電連接件的方法，其特征在于，所述第一硅膠基底材料更包含過氧化物架橋劑與白金架橋劑其中的至少一種。
14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的制造導(dǎo)電連接件的方法，其特征在于，所述第一硅膠基底材料更包含硅藻土、鈦白粉、氧化鋁、氮化硼、氮化鋁、氧化鋅、氫氧化鋁、氧化鎂、二氧化硅及硅油其中的至少一種。
15.根據(jù)權(quán)利要求12所述的制造導(dǎo)電連接件的方法，其特征在于，所述第二硅膠基底材料更包含占所述導(dǎo)電彈性體材料總重0.01%~10%的白金架橋劑。
16.根據(jù)權(quán)利要求12所述的制造導(dǎo)電連接件的方法，其特征在于，所述第二硅膠基底材料可包含硅藻土、鈦白粉、氧化鋁、氮化硼、氮化鋁、氧化鋅、氫氧化鋁、氧化鎂、二氧化硅及硅油其中的至少一種。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所 述的制造導(dǎo)電連接件的方法，其特征在于，更包含: 復(fù)合第二硅膠基底材料而成為所述液態(tài)導(dǎo)電彈性體材料。
18.根據(jù)權(quán)利要求12所述的制造導(dǎo)電連接件的方法，其特征在于，所述導(dǎo)電添加劑包含銀包玻璃粉、碳化鎳與奈米碳管其中的至少一種。
19.根據(jù)權(quán)利要求12所述的制造導(dǎo)電連接件的方法，其特征在于，更包含在80°C至220°C的溫度與20公斤力/平方厘米至200公斤力/平方厘米的壓力下，熟化所述固態(tài)絕緣彈性體材料而得到一絕緣彈性體，所述絕緣彈性體包含一空穴與至少一開口，所述至少一開口的面積為50~0.5平方毫米。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的制造導(dǎo)電連接件的方法，其特征在于，所述液態(tài)導(dǎo)電彈性體材料，填入所述至少一開口中與填滿所述空穴。
21.根據(jù)權(quán)利要求12所述的制造導(dǎo)電連接件的方法，其特征在于，在80°C至220°C的溫度與20公斤力/平方厘米至200公斤力/平方厘米的壓力下，熟化所述液態(tài)導(dǎo)電彈性體材料使其與所述絕緣彈性體結(jié)合。
22.一種使用導(dǎo)電連接件的方法，包含: 提供一導(dǎo)電連接件，包含: 一絕緣彈性體，其具有一空穴及至少一開口，并包含: 一第一硅膠基底材料，其包含占所述絕緣彈性體總重99.99%~10%的第一聚硅氧烷高分子材料和占所述絕緣彈性體總重0.01%~10%的一架橋劑，其中所述至少一開口面積為50~0.5平方毫米；以及 一導(dǎo)電彈性體，其填入所述絕緣彈性體的所述至少一開口中與填滿所述空穴，并包含: 一第二硅膠基底材料，其包含占所述導(dǎo)電彈性體總重10%-94.99%的第二聚硅氧烷高分子材料，和占所述導(dǎo)電彈性體總重0.01%~10%的一白金架橋劑；以及 一導(dǎo)電添加劑占所述導(dǎo)電彈性體總重5%-80% ； 提供一電子零件組，其具有一縫隙；以及 壓合所述導(dǎo)電連接件以填滿所述縫隙。
23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的使用導(dǎo)電連接件的方法，其特征在于，所述導(dǎo)電添加劑包含銀包玻璃粉、碳化鎳與奈米碳管其中的至少一種。
24.根據(jù)權(quán)利要求22所述的使用導(dǎo)電連接件的方法，其特征在于，所述導(dǎo)電連接件防水能力可達水中壓力值0.1公斤力/平方厘米。
25.根據(jù)權(quán)利要求22所述的使用導(dǎo)電連接件的方法，其特征在于，所述導(dǎo)電連接件依據(jù)ASTM D 395的永久壓縮歪度為10%~20%。
26.根據(jù)權(quán)利要求22所述的使用導(dǎo)電連接件的方法，其特征在于，所述導(dǎo)電彈性體不被所述絕緣彈性體包圍的一單面面積為50~0.5平方毫米。
27.根據(jù)權(quán)利要求2 2所述的使用導(dǎo)電連接件的方法，其特征在于，所述導(dǎo)電連接件填滿所述電子零件組縫隙時，所述電子零件組與所述導(dǎo)電彈性體接觸的面積至少為0.5平方毫米。
【文檔編號】H01R43/20GK103928781SQ201410012117
【公開日】2014年7月16日 申請日期:2014年1月10日 優(yōu)先權(quán)日:2013年1月10日
【發(fā)明者】王鵬程, 蔡淵順, 陳逸倫 申請人:先鋒材料科技股份有限公司