專利名稱：Rf濾波器殼體的制作方法
RF濾波器殼體本發(fā)明涉及一種電子裝置的構(gòu)件，更具體是用于戶外使用的電子裝置的構(gòu)件，該構(gòu)件已由一種聚合物組合物制成，并且鍍有導(dǎo)電材料。甚至更具體地，本發(fā)明涉及由聚合物組合物制成的射頻(RF)濾波器殼體，該殼體鍍有導(dǎo)電材料以提供EMI屏蔽。射頻(RF)濾波器代表ー類電子濾波器，設(shè)計(jì)用于在兆赫(MHz)到吉赫(GHz)的頻率范圍(中頻到超高頻)內(nèi)操作信號(hào)。該頻率范圍是大多數(shù)廣播電臺(tái)、電視、無線通信(移動(dòng)電話(亦被稱為蜂窩電話)、Wi-Fi等)所用的范圍，因而大部分射頻裝置將包括對被傳輸或被接收的信號(hào)的某ー種類的濾波。一 個(gè)很好的例子是移動(dòng)電話的基站中所使用的RF濾波器。對于所述構(gòu)件的要求是它們應(yīng)在所有條件下保持其功能。對于RF濾波器殼體來說，重要的是殼體要屏蔽電磁干擾(EMI)。由于例如來自外部源的電磁傳導(dǎo)或電磁輻射，該干擾造成影響電路的擾動(dòng)。所述擾動(dòng)可能中斷、阻礙或以其他方式降低或限制電路的有效性能。產(chǎn)生的擾動(dòng)的外部源的實(shí)例包括電氣或電子設(shè)備或甚至是天然源(例如陽光或北極光)O傳統(tǒng)上，RF濾波器用的殼體由諸如鋁的金屬制成。這種殼體的問題在于，它們的制造過程很復(fù)雜并且費(fèi)力。該殼體必須在高溫下鋳造并且要加工以去除溢料，要為螺孔而鉆孔，其必須被切割并打磨以產(chǎn)生平鎖面。在某些情況下，甚至需要從固體材料塊中鉆出殼體，例如如果要制造氧化鋇或氧化鋯殼體。US-4, 278，957、EP-A-1544938-A 和 EP-A-1544940 中給出了 RF 濾波器和 RF 濾波器殼體的實(shí)例。在US-5，329，687中，提出了用玻璃纖維增強(qiáng)的聚醚酰亞胺樹脂(以商品名Ultem 出售)來制造殼體。該殼體通過注射成型來制造，并且通過使用真空金屬化工藝或化學(xué)鍍エ藝鍍有導(dǎo)電材料，其中所述エ藝包括化學(xué)和/或電化學(xué)處理步驟，通常涂覆2層或更多層金屬。殼體被鍍覆以提供對電磁干擾的屏蔽。因此，重要的是，所鍍的金屬層要覆蓋殼體的整個(gè)表面，從而使其不含有允許電磁輻射通過的開ロ ；因此，同樣非常重要的是，所鍍金屬層應(yīng)在殼體的使用壽命期間保持其完整性。殼體要滿足對殼體所提出的嚴(yán)格要求，例如用于戶外使用，甚至是用于航空，在這些條件下可能出現(xiàn)非常大的溫度波動(dòng)。所述戶外使用的一個(gè)很好的例子是將RF濾波器用在移動(dòng)電話基站所用的戶外放置的機(jī)柜中。然而，聚醚酰亞胺難以加工，特別是如果其用玻璃纖維增強(qiáng)吋。含有聚醚酰亞胺和玻璃纖維的聚合物組合物的熔點(diǎn)和粘度都非常高，導(dǎo)致復(fù)雜的注射成型エ藝。并且難以得到殼體的正確尺寸，而鑒于其應(yīng)用殼體的尺寸必須在狹窄的公差范圍內(nèi)。此外，在聚醚酰亞胺的鍍覆過程中需要使用鉻離子。這將引起健康問題的風(fēng)險(xiǎn)。已知，人們開始考慮用不同于玻璃纖維增強(qiáng)的聚醚酰亞胺的多種其他聚合物組合物來制造RF濾波器殼體，因?yàn)檫@些組合物更適合加工。然而，問題是要找到ー種不僅更適合加工且能顯示出滿足對殼體所提出的嚴(yán)格要求的性能的組合物。通常出現(xiàn)的問題是，在一定的時(shí)間段之后，殼體的屏蔽性能變差，這可能是因?yàn)殄冊跉んw上的金屬層最終損壞。在該應(yīng)用中徒勞地提出的聚合物的例子包括液晶聚合物、聚碳酸酷、間規(guī)聚苯こ烯、半芳族聚酰胺、聚酰胺46等。盡管做了許多嘗試來替換聚醚酰亞胺組合物，但自從聚醚酰亞胺組合物的引進(jìn)之后的很長一段時(shí)間以來，都沒有人成功找到ー種替代性的聚合物組合物。本發(fā)明的目標(biāo)是提供一種電子裝置的構(gòu)件，更具體是用于戶外使用的電子裝置的構(gòu)件，該構(gòu)件由聚合物組合物制成，并且鍍有導(dǎo)電材料，該構(gòu)件與含有聚醚酰亞胺的聚合物組合物的殼體相比更易于生產(chǎn)，并且該構(gòu)件在苛刻的戶外使用條件下能保持其作用。令人驚訝 的是，如果所述聚合物組合包含下列組分時(shí)，便實(shí)現(xiàn)了上述目標(biāo)(a)聚對苯ニ甲酸こニ醇酯(PET)(b)玻璃纖維如果構(gòu)件是殼體，該殼體未顯示沉積到殼體上的金屬層的最終損壞，即使在很長的一段時(shí)間后也沒顯示最終損壞，因此所提供的殼體具有長的使用壽命。如果是RF濾波器殼體，該RF濾波器殼體在定義明確的頻率范圍內(nèi)運(yùn)行非常好。所述構(gòu)件也可以例如為天線，如偶極天線。該天線在長時(shí)間使用后保持正常工作?，F(xiàn)有技術(shù)的天線通常是由純的金屬或已粘附到基材上的重金屬箔制成。這些天線很復(fù)雜并且因而生產(chǎn)成本高。聚對苯ニ甲酸こニ醇酯聚合物是ー種基于對苯ニ甲酸和こニ醇作為主要的単體単元的聚酷。聚對苯ニ甲酸こニ醇酯也可以包含少量其他ニ酸(例如間苯ニ甲酸)或ニ醇(例如ニこニ醇)作為共聚單體。優(yōu)選地，組合物包含至少ー種聚對苯ニ甲酸こニ醇酯均聚物?！熬蹖Ρ渐思姿幛偿舜减ゾ畚铩痹诒疚闹斜焕斫鉃楹行∮?摩爾％的不同于對苯ニ甲酸和こニ醇的那些單體単元。這種均聚物的優(yōu)點(diǎn)為較高的熔點(diǎn)和較好的結(jié)晶行為。更優(yōu)選地，聚對苯ニ甲酸こニ醇酯均聚物包含小于4摩爾％，甚至更優(yōu)選小于3摩爾％，最優(yōu)選小于2摩爾％的不同于對苯ニ甲酸和こニ醇的那些單體単元。優(yōu)選地，組合物中的聚對苯ニ甲酸こニ醇酯的至少50重量(wt) %、更優(yōu)選至少90wt. %、最優(yōu)選至少95wt. %是均聚物。聚對苯ニ甲酸こニ醇酯的相對溶液粘度(RSV，通過I克聚合物在125克7/10 (m/m)的三氯苯酚/苯酚的混合物中的溶液在25°C下來測定；該方法是基于ISO 1628-5)可以為I. 50-2. 00，優(yōu)選地為I. 60-1. 85，最優(yōu)選為I. 65-1. 80。通常，較高的RSV將使得組合物的強(qiáng)度和韌性得到改善，而較低的RSV促進(jìn)熔體流動(dòng)和結(jié)晶速度。在本發(fā)明的RSV范圍中，達(dá)到最佳性能，而不需要添加抗沖改性劑或流動(dòng)促進(jìn)劑，這有助于甚至進(jìn)ー步延長構(gòu)件的使用壽命。為了得到這些RSV值，聚對苯ニ甲酸こニ醇酯可能已經(jīng)進(jìn)行了固態(tài)后縮合，例如通過將粒狀形式的組合物暴露于比其熔點(diǎn)低至多約10°C的升高的溫度下、在惰性氣氛中放置幾小吋。所述固態(tài)后縮合的另ー個(gè)好處在于，存在于組合物中并且可能影響組合物的加工性能或其模制件的性能的任何揮發(fā)性物質(zhì)基本上均被除去。優(yōu)選地，聚合物組合物包含成核劑以增強(qiáng)聚對苯ニ甲酸こニ醇酯的結(jié)晶。作為成核劑，可以使用任何已知的成核劑。優(yōu)選地，使用無機(jī)添加劑(例如微細(xì)滑石粉)或金屬羧酸鹽，特別地使用諸如苯甲酸鈉的堿金屬羧酸鹽。更優(yōu)選地，苯甲酸鈉的用量為約O. 05到O. 5質(zhì)量％ (基于聚對苯ニ甲酸こニ醇酯)。優(yōu)選地，根據(jù)本發(fā)明的構(gòu)件中所用的聚合物組合物基本上不含增塑劑，S卩，其優(yōu)選地不包含能降低其中進(jìn)行熔融到結(jié)晶的溫度范圍的添加剤。這樣做的好處是注射成型的部件的性能不會(huì)因失去增塑劑而變化。為了機(jī)械性能與加工性的最佳平衡，用于聚合物組合物的合適的玻璃纖維的纖維直徑可以為5-20 μ m，優(yōu)選為8-15 μ m，最優(yōu)選為9-11 μ m。優(yōu)選地，玻璃纖維的表面上具有與聚對苯ニ甲酸こニ醇酯相容的膠料，并且包含環(huán)氧或氨基官能的化合物。優(yōu)選地，所述膠料包含環(huán)氧官能的化合物。這樣做的好處是在聚對苯ニ甲酸こニ醇酯中的分散性好，并且改善了聚合物組合物的長期機(jī)械性能(特別是疲勞行為)。聚合物組合物可以包含10_60wt. %的玻璃纖維。優(yōu)選地，聚合物組合物包含30-50wt. %的玻璃纖維。在這種情況下，組合物能非常好地通過注射成型エ藝加工，并且根據(jù)本發(fā)明的構(gòu)件在很長的時(shí)間段內(nèi)能非常好地持續(xù)工作。最優(yōu)選地，包含35-45wt. %的玻
璃纖維。
根據(jù)本發(fā)明的方法中所用的聚對苯ニ甲酸こニ醇酯還可以包含0-20質(zhì)量％的其他纖維狀或粒狀礦物填料。優(yōu)選地，使用填料顆粒，例如滑石或高嶺土，因?yàn)樗鼈冇兄诮M合物的剛性，而不會(huì)不期望地增強(qiáng)組合物的性能的各向異性。根據(jù)本發(fā)明的構(gòu)件中所用的聚合物組合物還可以包含常用的添加剤，例如穩(wěn)定齊U、抗氧化劑、著色劑、加工助劑(例如脫模劑)、粘度改性劑(例如擴(kuò)鏈劑)、抗沖改性劑
坐寸O優(yōu)選地，聚合物組合物包含小于5wt. %的常用添加劑，更優(yōu)選小于3wt. %，最優(yōu)選小于Iwt. %。優(yōu)選地，組合物由PET、玻璃纖維和小于5wt. %的常用添加劑組成，更優(yōu)選常用添加劑的量小于3wt. %，最優(yōu)選小于Iwt. %。根據(jù)本發(fā)明的構(gòu)件中的包含PET和增強(qiáng)纖維的聚合物組合物可以通過使用已知技術(shù)將各種組分混合或共混而得到。該混合可以是干混操作，其中各種組分在低于PET的熔融加工溫度下混合；或者可以是熔融共混過程，其中各組分(可選是預(yù)混合的)在適當(dāng)?shù)娜廴诩庸囟认禄旌希缭趩温輻U或雙螺桿擠出機(jī)中。也可以使用干混和熔融共混的組
ム
ロ ο根據(jù)本發(fā)明的構(gòu)件適宜通過注射成型エ藝制造，隨后用導(dǎo)電材料對所述エ藝中得到的構(gòu)件進(jìn)行金屬鍍覆。鍍覆エ藝可以通過使用真空金屬化工藝或化學(xué)鍍エ藝進(jìn)行，例如包括化學(xué)和/或電化學(xué)處理步驟的エ藝，通常涂覆2層或更多層金屬。優(yōu)選地，所述鍍覆エ藝是所謂的無電鍍的化學(xué)鍍エ藝，這表示對于第一層或各層的涂覆來說，在鍍覆エ藝中均使用化學(xué)步驟。優(yōu)選地，所述エ藝包括下列步驟I)用pH為至少12、優(yōu)選至少14的堿溶液(優(yōu)選苛性鈉溶液)刻蝕構(gòu)件表面的至少一部分；2)通過使用氫氟酸來刻蝕玻璃纖維；3)通過使用Pd絡(luò)合物的溶液無電鍍沉積鈀(Pd)；4)通過使用銅鹽絡(luò)合物的溶液無電鍍沉積銅(Cu)層，至介于例如2-10微米之間的層厚；隨后5)無電鍍沉積2-3微米的鎳(Ni)層，隨后無電鍍沉積銀(Ag)層。還可以通過僅僅無電鍍沉積2-10微米的Ni或Ag層來代替步驟5。根據(jù)本發(fā)明的電子裝置的構(gòu)件是適用于戶外使用的構(gòu)件。該構(gòu)件可以是殼體或天線。甚至更優(yōu)選地，該構(gòu)件是RF濾波器的殼體，最優(yōu)選是移動(dòng)電話的基站中所用的RF濾波器的殼體。如果RF濾波器的殼體在殼體的內(nèi)側(cè)進(jìn)行鍍覆，將得到良好的結(jié)果。通常殼體由兩個(gè)或更多個(gè)部件組成。殼體可以由主體和蓋板組成，或者由主體和底面以及蓋板組成。所用材料-Arnite AV2-390XT，含有50wt. %玻璃纖維的PET組合物(PET，50%玻璃)。由荷蘭DSM提供。-Arnite AV2-370/B，含有30wt. %玻璃纖維的PET組合物(PET，30%玻璃)。由荷蘭DSM提供。-Akulon K224G6，含有 30wt. %玻璃纖維的 PA6(PA，30%玻璃)。-PC，常規(guī)的未填充的聚碳酸酷。測試樣品作為測試樣品，所用箱子的形狀是RF濾波器殼體的代表性形狀。箱子的尺寸為110X 110X32mm。測試樣品的制造通過使用Arburg Allrounder 320 S注射成型機(jī)來制造測試樣品，在該機(jī)器上裝有測試樣品用的模具。對于注射成型エ藝來說，應(yīng)用適用于所用材料的標(biāo)準(zhǔn)條件。樣品的鍍覆測試樣品的內(nèi)表面和外表面均通過由下列步驟組成的エ藝來鍍覆I)通過使表面與pH為14的苛性鈉溶液在80°C的溫度下接觸4分鐘而刻蝕測試樣品的表面；2)在40°C的溫度下用氫氟酸氣體刻蝕玻璃纖維的表面6分鐘；3)通過使表面與含10g/l的SnCl2和40ml/l的濃HCl的水溶液在室溫下接觸2分鐘而使測試樣品的表面活化；4)通過使表面與含O. 25g/l的PdCl2和2. 5ml/l的濃HCl的水溶液在室溫下接觸I分鐘而使測試樣品的表面活化；5)通過使測試樣品的表面與60ml/l的EN 439E A(由德國Enthone GmbH提供)和150ml/l的EN 439E B(由德國Enthone GmbH提供)的水溶液在88°C和4. 9的pH下接觸5分鐘而無電鍍沉積Ni層；6)通過使表面與氰化銀溶液在室溫下接觸30分鐘而無電鍍的沉積銀層。實(shí)施例I、2和對比實(shí)驗(yàn)A和B測試樣品由Arnite AV2-390XT 和 Arnite AV2-370/B (實(shí)施例 I 和 2)以及 PA-6和PC (對比實(shí)驗(yàn)A和B)制成。通過下列方法使測試樣品進(jìn)行熱沖擊試驗(yàn)將樣品在200°C下加熱30分鐘，隨后快速浸入20 °C的水中。通過下列方法使測試樣品進(jìn)行濕度試驗(yàn)將樣品在85°C和85%的相対濕度下放置640小時(shí)。、之后，檢查樣品的金屬層是否起泡或剝離。不存在這些現(xiàn)象表示通過，存在這些現(xiàn)象表示失敗。結(jié)果如表I所示。表I
熱沖擊試驗(yàn)濕度試驗(yàn)
實(shí)施例IPET，50%玻璃 實(shí)施例2PET，30%玻璃
對比實(shí)驗(yàn)A PA，30%玻璃失敗失敗
對比實(shí)驗(yàn)B PCSSH
權(quán)利要求
1.一種電子裝置的構(gòu)件，更具體是用于戶外使用的電子裝置的構(gòu)件，所述構(gòu)件由聚合物組合物制成，并且鍍有導(dǎo)電材料，其特征在于，所述聚合物組合物包含 (a)聚對苯ニ甲酸こニ醇酷； (b)玻璃纖維。
2.如權(quán)利要求I所述的構(gòu)件，其特征在于，所述構(gòu)件用于戶外使用。
3.如權(quán)利要求I或2所述的構(gòu)件，其中，所述構(gòu)件是RF濾波器殼體，該殼體鍍有導(dǎo)電材料以提供EMI屏蔽。
2.如權(quán)利要求I所述的RF濾波器殼體，其中，所述聚合物組合物包含至少ー種聚對苯ニ甲酸こニ醇酯均聚物。
3.如權(quán)利要求I或2所述的RF濾波器殼體，其中，所述聚對苯ニ甲酸こニ醇酯是后縮合的。
4.如權(quán)利要求1-3中任意一項(xiàng)所述的RF濾波器殼體，其中，所述聚合物組合物包含10-60wt. %的玻璃纖維。
5.如權(quán)利要求1-3中任意一項(xiàng)所述的RF濾波器殼體，其中，所述聚合物組合物包含30-50wt. %的玻璃纖維。
6.如權(quán)利要求1-5中任意一項(xiàng)所述的RF濾波器殼體，其特征在于，所述聚合物組合物包含小于5wt. %的添加剤。
7.如權(quán)利要求1-5中任意一項(xiàng)所述的RF濾波器殼體，其特征在于，所述聚合物組合物由聚對苯ニ甲酸こニ醇酯、玻璃纖維和小于5wt. %的添加劑組成。
8.如權(quán)利要求1-7中任意一項(xiàng)所述的RF濾波器殼體，其中所述RF濾波器殼體是移動(dòng)電話基站所用的RF濾波器的殼體。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種由聚合物組合物制成的構(gòu)件，其中所述構(gòu)件已鍍有導(dǎo)電材料以提供EMI屏蔽，并且所述聚合物組合物包含(a)聚對苯二甲酸乙二醇酯和(b)玻璃纖維。所述構(gòu)件優(yōu)選地為RF濾波器殼體，更優(yōu)選為移動(dòng)電話基站所用的RF濾波器殼體。
文檔編號(hào)C08K7/14GK102668234SQ201080052561
公開日2012年9月12日 申請日期2010年11月17日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月18日
發(fā)明者埃博爾·法蘭斯·珀特 申請人:帝斯曼知識(shí)產(chǎn)權(quán)資產(chǎn)管理有限公司