專利名稱：一種電磁屏蔽材料、應(yīng)用及其制造工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電磁屏蔽材料領(lǐng)域,尤其涉及一種Flash存儲(chǔ)卡等電子設(shè)備用的電磁屏蔽材料、應(yīng)用及其制造工藝。
背景技術(shù)：
隨著Flash存儲(chǔ)卡的存儲(chǔ)速度的增加，F(xiàn)lash存儲(chǔ)卡已經(jīng)進(jìn)入到幾百M(fèi)Hz到GHz的時(shí)代，其可用于各類電子設(shè)備作為臨時(shí)存儲(chǔ)和緩沖存儲(chǔ)的主要承載設(shè)備。但是由于高速傳輸導(dǎo)致高頻信號(hào)向外輻射，往往會(huì)干擾其它的臨近的敏感元器件，產(chǎn)生電磁干擾，這樣會(huì)很大程度影響電子設(shè)備的正常工作。因此，對(duì)例如Flash存儲(chǔ)卡的電子設(shè)備進(jìn)行屏蔽顯得尤為重要。例如，目前也有一些技術(shù)來(lái)解決Flash存儲(chǔ)卡的輻射問(wèn)題，例如用導(dǎo)電金屬層通 過(guò)PMC環(huán)氧封裝工藝直接將導(dǎo)電金屬層粘在Flash存儲(chǔ)卡的一側(cè)，實(shí)現(xiàn)屏蔽和固定的作用；或者采用導(dǎo)電油墨的噴墨打印技術(shù)，在成型好的存儲(chǔ)卡直接采用噴墨打印的方式將導(dǎo)電層固定到存儲(chǔ)卡上實(shí)現(xiàn)電磁屏蔽的功能，但由于上述方法都無(wú)法形成有效的完整法拉第電籠結(jié)構(gòu)，電磁干擾無(wú)法得到徹底解決，同時(shí)磁場(chǎng)分量的信號(hào)干擾也不能有效地隔離。而且這些方法也不能很好解決導(dǎo)電金屬層在高頻條件下的磁導(dǎo)率下降的問(wèn)題。因此，現(xiàn)有技術(shù)還有待于改進(jìn)和發(fā)展。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種電磁屏蔽材料、應(yīng)用及其制造工藝，旨在解決現(xiàn)有電子設(shè)備的電磁屏蔽材料在高頻條件下磁導(dǎo)率下降以及屏蔽效果不佳的問(wèn)題。本發(fā)明的技術(shù)方案如下
一種電磁屏蔽材料，其中，其包括至少一層
導(dǎo)磁性金屬層；
所述導(dǎo)磁性金屬層的第一表面為通過(guò)電化學(xué)處理形成鍍層；
所述導(dǎo)磁性金屬層為通過(guò)橫向磁場(chǎng)熱處理后得到。所述電磁屏蔽材料，其中，所述導(dǎo)磁性金屬層的第二表面涂布有一導(dǎo)磁性涂層。所述電磁屏蔽材料，其中，所述導(dǎo)磁性金屬層的材質(zhì)為鐵磁性金屬及其合金、鐵鎳合金、鈷鎳合金、鐵基或者鈷基非晶態(tài)合金、鐵基或者鈷基納米晶態(tài)合金中的一種或幾種組合物。所述電磁屏蔽材料，其中，所述電磁屏蔽材料在30MHz IOGHz頻率范圍內(nèi)的磁導(dǎo)率大于3 mH/m，在20KHz以下頻率范圍內(nèi)的相對(duì)磁導(dǎo)率為大于500，在2GHz以下頻率范圍內(nèi)的相對(duì)磁導(dǎo)率為大于5。所述電磁屏蔽材料，其中，按重量百分比計(jì)，所述導(dǎo)磁性涂層中含有不低于10%的羧基鐵粉。
所述電磁屏蔽材料，其中，所述電化學(xué)處理的條件為電解液為1(Γ15%的硫酸溶液，電解液中鐵、鎳離子含量為5 10g/l，電流密度為I. (Γ2. lA/dm2。所述電磁屏蔽材料，其中，所述鍍層為具有不規(guī)則島狀結(jié)構(gòu)的高比表面積層。一種所述電磁屏蔽材料的應(yīng)用，其中，將所述電磁屏蔽材料用于屏蔽Flash存儲(chǔ)卡的福射，所述電磁屏蔽材料的第一表面通過(guò)環(huán)氧封裝層與Flash存儲(chǔ)卡的電路基板結(jié)
八
口 ο一種制造所述電磁屏蔽材料的工藝，其中，包括步驟將導(dǎo)磁性金屬層的第一表面進(jìn)行電化學(xué)處理獲得鍍層，并通過(guò)橫向磁場(chǎng)熱處理后制得所述電磁屏蔽材料。
所述的制造工藝，其中，還包括步驟將所述導(dǎo)磁性金屬層的第二表面涂布一層導(dǎo)磁性涂層。有益效果本發(fā)明提供的電磁屏蔽材料，通過(guò)將導(dǎo)磁性金屬層通過(guò)橫向磁場(chǎng)熱處理，其處理得到的電磁屏蔽材料在2GHz以內(nèi)或者IOKHf 30MHz的頻率范圍內(nèi)的磁導(dǎo)率能夠有效改善，還可通過(guò)將導(dǎo)磁性涂層涂布在導(dǎo)磁性金屬層上，形成的復(fù)合結(jié)構(gòu)可有效改善在30MHz^l0GHz頻率范圍內(nèi)的磁導(dǎo)率，從而提高屏蔽效果。本發(fā)明還采用電化學(xué)處理方式對(duì)導(dǎo)磁性金屬層進(jìn)行電化學(xué)處理，從而使導(dǎo)磁性金屬層表面生成島狀的高比表面積的鍍層，最終與封裝環(huán)氧層的結(jié)合效果更好，老化熱沖擊也不會(huì)撬開，提高了結(jié)合強(qiáng)度。


圖I為本發(fā)明中導(dǎo)磁性金屬層中優(yōu)選的鐵鎳合金的性能示意圖。圖2為本發(fā)明中導(dǎo)磁性金屬層經(jīng)過(guò)電化學(xué)處理及橫向磁場(chǎng)熱處理后的性能示意圖。圖3為本發(fā)明中電磁屏蔽材料與Flash存儲(chǔ)卡電路基板第一步的封裝示意圖。圖4為本發(fā)明中電磁屏蔽材料與Flash存儲(chǔ)卡電路基板第二步的封裝示意圖。圖5為本發(fā)明中電磁屏蔽材料與Flash存儲(chǔ)卡電路基板第三步的封裝示意圖。圖6為現(xiàn)有技術(shù)中電磁屏蔽材料與環(huán)氧封裝層的截面結(jié)構(gòu)圖。圖7為本發(fā)明電磁屏蔽材料與環(huán)氧封裝層的截面結(jié)構(gòu)圖。圖8為現(xiàn)有技術(shù)中的Flash存儲(chǔ)卡的元器件電磁輻射示意圖。圖9為本發(fā)明的Flash存儲(chǔ)卡的元器件電磁輻射示意圖。圖10為本發(fā)明的導(dǎo)磁性涂層的配方、工藝及性能示意圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明提供一種電磁屏蔽材料、應(yīng)用及其制造工藝，為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及效果更加清楚、明確，以下對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。本發(fā)明的電磁屏蔽材料，其包括導(dǎo)磁性金屬層，以及可選的導(dǎo)磁性涂層；所述導(dǎo)磁性涂層為通過(guò)涂布工藝直接涂布在所述導(dǎo)磁性金屬層表面，所述導(dǎo)磁性金屬層為通過(guò)橫向磁場(chǎng)熱處理后得到。所述的導(dǎo)磁性金屬層，其材質(zhì)可選的有
I、鐵磁性金屬及其合金，例如以鐵、鈷或鎳單質(zhì)金屬及其合金制成的導(dǎo)磁性金屬微帶，鐵磁性金屬主要是指過(guò)渡族金屬及它們的合金和化合物，并且具有良好的鐵磁性；2、鐵鎳合金或者鈷鎳合金，鐵鎳合金是一種在弱磁場(chǎng)中具有高磁導(dǎo)率和低矯頑力的低頻軟磁材料，鈷鎳合金也是一種具有高磁導(dǎo)率和低矯頑力的軟磁材料；3、鐵基或鈷基非晶態(tài)合金，鐵基或鈷基非晶態(tài)合金是通過(guò)非晶態(tài)合金經(jīng)過(guò)熱處理后獲得的性能優(yōu)越的合金；4、鐵基或鈷基納米晶態(tài)合金，其也是一種由非晶態(tài)合金經(jīng)過(guò)熱處理后獲得的軟磁材料合金。上述這些材料都具有較高的磁導(dǎo)率和低矯頑力，因而適合于作為導(dǎo)磁性金屬層，起到電磁屏蔽的作用。本發(fā)明中的導(dǎo)磁性金屬層其厚度優(yōu)選為在10微米 1000微米厚度范圍內(nèi)，更優(yōu)選的是在10微米 100微米的厚度范圍內(nèi)，更最優(yōu)選的是10微米 50微米的厚度范圍內(nèi)。較薄的導(dǎo)磁性金屬層，利于與封裝環(huán)氧層形成高比表面層的結(jié)合面，從而提高結(jié)合效果以及結(jié)合強(qiáng)度，并且其最終的導(dǎo)磁效果更好。
本發(fā)明中的導(dǎo)磁性金屬層，尤其是導(dǎo)磁性合金層在高頻狀態(tài)下，其磁導(dǎo)率降幅較大，所以為了解決導(dǎo)磁性金屬層在高頻下的降頻問(wèn)題，本發(fā)明對(duì)導(dǎo)磁層金屬層進(jìn)行橫向磁場(chǎng)熱處理，或采用將具有優(yōu)異導(dǎo)磁率的導(dǎo)磁性涂層涂布于導(dǎo)磁性金屬層上，或者采用二者的結(jié)合進(jìn)行處理，以提高導(dǎo)磁性金屬層在高頻狀態(tài)下的磁導(dǎo)率。本發(fā)明在對(duì)導(dǎo)磁性金屬層進(jìn)行橫向磁場(chǎng)熱處理或者涂布處理之前，還對(duì)導(dǎo)磁性金屬層進(jìn)行電化學(xué)處理，使導(dǎo)磁性金屬層的表面發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)，使導(dǎo)磁性金屬層的表面生成一層高比表面層的鍍層。電化學(xué)處理的條件優(yōu)選為電解液為1(Γ15%的硫酸溶液，電解液中鐵、鎳離子含量為5 10g/l，溫度為21度，電流密度為I. (Γ2. lA/dm2，初始電壓為26V，末尾電壓為120V，電解時(shí)間為3(T60min。所得到的高比表面積的鍍層的形狀為不規(guī)則的島狀結(jié)構(gòu)，其與環(huán)氧、聚酯等塑料材料具有良好的浸潤(rùn)特性和固化粘接效果。具體的詳細(xì)實(shí)施例可見(jiàn)后文。下面對(duì)橫向磁場(chǎng)熱處理及涂布處理進(jìn)行詳細(xì)的說(shuō)明。橫向磁場(chǎng)熱處理是指在磁場(chǎng)中居于居里溫度附近將材料保溫若干時(shí)間后冷卻，或以一定的速度在磁場(chǎng)中冷卻的熱處理過(guò)程。本發(fā)明米用橫向磁場(chǎng)熱處理技術(shù)，在熱處理時(shí)磁場(chǎng)方向與試樣實(shí)際使用的磁通方向相垂直，從而使材料或試樣的磁導(dǎo)率在一定磁場(chǎng)范圍內(nèi)保持恒定不變。本發(fā)明中的橫向磁場(chǎng)熱處理的條件為處于氫氣保護(hù)熱處理?xiàng)l件，退火溫度為1050^1150度,保溫時(shí)間為4. 5^6. 5小時(shí)。在本發(fā)明中，米用橫向磁場(chǎng)熱處理時(shí),可將導(dǎo)磁性金屬層繞成環(huán)狀然后進(jìn)行退火處理，例如采用22微米的FeCuNbSiB的非晶薄帶繞成環(huán)狀再進(jìn)行退火處理，經(jīng)過(guò)退火處理處理之后的導(dǎo)磁性金屬層的磁導(dǎo)率隨著頻率的下降變化較慢，磁導(dǎo)率在2GHz以內(nèi)均保持在5mH/m以上。本發(fā)明中的導(dǎo)磁性涂層的主要配方為水性聚氨酯樹脂5 15份、導(dǎo)磁粉3(Γ65份、羧基鐵粉5 15份、溶劑1(Γ20份、顏料O. 5^2份。另外在該導(dǎo)磁性涂層的制作工藝中，固化溫度優(yōu)選為10(Tl3(rC，固化時(shí)間優(yōu)選為6(Tl20s，所述的導(dǎo)磁性涂層的厚度優(yōu)選為5(Γ100微米。其中的導(dǎo)磁粉可以是南京新康達(dá)磁業(yè)有限公司的鐵硅鋁，羧基鐵粉CIP可選用德國(guó)巴斯夫公司的EWlO型號(hào)羧基鐵粉，溶劑可以是去離子水，顏料則為S90B炭黑，具體的實(shí)施例在后文中有詳細(xì)的描述。采用上述的導(dǎo)磁性涂層涂布，并直接涂布在導(dǎo)磁性金屬層的表面可有效解決本發(fā)明中的電磁屏蔽材料在高頻條件下的磁導(dǎo)率下降的問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)在30MHz到IOGHz下仍然保持較高磁導(dǎo)率的特性。在所述導(dǎo)磁性涂層中，按重量百分比計(jì)，鐵硅鋁和羧基鐵粉兩種磁性粉末的總的總量百分比不低于40%，所述導(dǎo)磁性顆粒羧基鐵粉的添加比例不低于10%，其可有效提高電磁屏蔽材料在GHz頻率范圍內(nèi)的磁導(dǎo)率?？偟膩?lái)說(shuō)，本發(fā)明是在導(dǎo)磁性金屬層的上表面(也可以是下表面)通過(guò)電化學(xué)處理得到高比表面積的鍍層，然后通過(guò)橫向磁場(chǎng)熱處理之后提高導(dǎo)磁性金屬層在IOKHz 30MHz頻率范圍的磁導(dǎo)率，然后在導(dǎo)磁性金屬層的下表面涂布一層導(dǎo)磁性涂層，從而提高其在30MHz^l0GHz頻率范圍，實(shí)現(xiàn)更好的磁通拘束效果。下面以實(shí)施例來(lái)對(duì)本發(fā)明進(jìn)行更詳細(xì)的說(shuō)明。本發(fā)明中，采用鐵鎳合金來(lái)作為導(dǎo)磁性金屬層的材料，可選的如圖一的幾種采購(gòu)于安泰科技股份有限公司的鐵鎳合金。本發(fā)明還優(yōu)選采用牌號(hào)為1J85，厚度為30微米的鐵鎳合金作為導(dǎo)磁性金屬層，最后得到的電磁屏蔽材料的屏蔽效果更佳。當(dāng)然，此處僅為舉 例，可選的導(dǎo)磁性金屬層的材質(zhì)很多例如1J34UJ51等等，參見(jiàn)前文。 采用前文所述的電化學(xué)處理方法對(duì)鐵鎳合金進(jìn)行電化學(xué)處理之后，所得到的高比表面層的鍍層的以截面高度如表一所示，從表一中可以看出所獲得的鍍層截面高度都能滿足1(Γ20微米的要求，其中，截面高度的測(cè)試方法為利用SEM (掃描電子顯微鏡)測(cè)量鍍層厚度，具體可采用 GB/T 6462-2005，ASTM B 487-85(2002)，ASTM Β748-1990 (2010)。表一鍍層的厚度
權(quán)利要求
1.一種電磁屏蔽材料,其特征在于,其包括至少一層 導(dǎo)磁性金屬層； 所述導(dǎo)磁性金屬層的第一表面為通過(guò)電化學(xué)處理形成鍍層； 所述導(dǎo)磁性金屬層為通過(guò)橫向磁場(chǎng)熱處理后得到。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述電磁屏蔽材料，其特征在于，所述導(dǎo)磁性金屬層的第二表面涂布有一導(dǎo)磁性涂層。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述電磁屏蔽材料，其特征在于，所述導(dǎo)磁性金屬層的材質(zhì)為鐵磁性金屬及其合金、鐵鎳合金、鈷鎳合金、鐵基或者鈷基非晶態(tài)合金、鐵基或者鈷基納米晶態(tài)合金中的一種或幾種組合物。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述電磁屏蔽材料，其特征在于，所述電磁屏蔽材料在30MHCIOGHz頻率范圍內(nèi)的磁導(dǎo)率大于3 mH/m，在20KHz以下頻率范圍內(nèi)的相對(duì)磁導(dǎo)率為大于500，在2GHz以下頻率范圍內(nèi)的相對(duì)磁導(dǎo)率為大于5。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述電磁屏蔽材料，其特征在于，按重量百分比計(jì)，所述導(dǎo)磁性涂層中含有不低于10%的羧基鐵粉。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述電磁屏蔽材料，其特征在于，所述電化學(xué)處理的條件為電解液為1(Γ15%的硫酸溶液，電解液中鐵、鎳離子含量為5 10g/l，電流密度為I. (Γ2. lA/dm2。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述電磁屏蔽材料，其特征在于，所述鍍層為具有不規(guī)則島狀結(jié)構(gòu)的高比表面積層。
8.—種如權(quán)利要求I至7任一所述電磁屏蔽材料的應(yīng)用，其特征在于，將所述電磁屏蔽材料用于屏蔽Flash存儲(chǔ)卡的福射,所述電磁屏蔽材料的第一表面通過(guò)環(huán)氧封裝層與Flash存儲(chǔ)卡的電路基板結(jié)合。
9.一種制造如權(quán)利要求I至7任一所述電磁屏蔽材料的工藝，其特征在于，包括步驟將導(dǎo)磁性金屬層的第一表面進(jìn)行電化學(xué)處理獲得鍍層，并通過(guò)橫向磁場(chǎng)熱處理后制得所述電磁屏蔽材料。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的制造工藝，其特征在于，還包括步驟將所述導(dǎo)磁性金屬層的第二表面涂布一層導(dǎo)磁性涂層。
全文摘要
本發(fā)明公開一種電磁屏蔽材料、應(yīng)用及其制造工藝，其中，其包括至少一層導(dǎo)磁性金屬層；所述導(dǎo)磁性金屬層的第一表面為通過(guò)電化學(xué)處理形成鍍層；所述導(dǎo)磁性金屬層為通過(guò)橫向磁場(chǎng)熱處理后得到。進(jìn)一步，還可在所述導(dǎo)磁性金屬層的第二表面涂布一導(dǎo)磁性涂層。本發(fā)明通過(guò)將導(dǎo)磁性涂層涂布在導(dǎo)磁性金屬層上，形成的復(fù)合結(jié)構(gòu)可有效改善在30MHz~10GHz頻率范圍內(nèi)的磁導(dǎo)率，從而提高屏蔽效果。另外還可將導(dǎo)磁性金屬層通過(guò)橫向磁場(chǎng)熱處理，其處理得到的電磁屏蔽材料在2GHz以內(nèi)或者10KHz~30MHz的頻率范圍內(nèi)的磁導(dǎo)率能夠有效改善。
文檔編號(hào)H05K9/00GK102892279SQ20121032622
公開日2013年1月23日 申請(qǐng)日期2012年9月6日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月6日
發(fā)明者劉偉德 申請(qǐng)人:劉偉德