CN109964550A - 利用穿孔金属薄板的电磁波屏蔽件及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明的利用穿孔金属薄板的电磁波屏蔽件的制造方法包括下列步骤：第一步骤，在成型用模具涂布胶衣形成胶衣层；第二步骤，在所述第一步骤中形成的胶衣层上利用热硬化性树脂把增强纤维予以第一次浸渍、除泡而形成第一复合材料层后，排列穿孔金属薄板而形成第一金属层；第三步骤，在所述第二步骤中形成的第一金属层上利用热硬化性树脂把增强纤维予以第二次浸渍、除泡而形成第二复合材料层后，让穿孔位置和所述第二步骤中形成的第一金属层的穿孔位置完全互不重叠而错开地排列穿孔金属薄板而形成第二金属层；第四步骤，在所述第三步骤中形成的第二金属层上再利用热硬化性树脂把增强纤维予以第三次浸渍、除泡而形成第三复合材料层后，予以固化脱模而成型为电磁波屏蔽件；继续进行从所述第一步骤到第四步骤的工艺而成型的电磁波屏蔽件凭借着各层之间的化学结合而一体化。根据本发明，形成了利用热硬化性树脂把增强纤维予以浸渍、除泡的复合材料层后和穿孔的金属薄板一体化而得以高效率地制成高强度。

Description

利用穿孔金属薄板的电磁波屏蔽件及其制造方法
技术领域
本发明涉及一种利用穿孔金属薄板的电磁波屏蔽件及其制造方法。更详细地说，本发明涉及一种形成了利用液态热硬化性树脂把增强纤维予以浸渍、除泡的复合材料层后和穿孔的金属薄板一体化而得以高效率、高强度、轻量、低成本地制造的电磁波屏蔽件及其制造方法。
背景技术
近来，航空器、汽车、船舶上安装的各种电子设备由于追求便利性、高级化、轻量化、超薄化、混杂化之类的特性而采用了非常多的电装零部件。但这些零部件却会大批量地放出有害电磁波并且导致各种电子设备出现运作错误及安全事故而演变成社会问题。人们以屏蔽该电磁波为目的研究复合材料，该复合材料在轻量化的高分子复合材料添加碳、金属、陶瓷之类的材料而得以具备屏蔽电磁波的新功能性。
与此相关的现有技术可举例注册专利公报第10-0943721号(2010.02.26.)揭示了具备新结构的混凝土构件，其以铝薄板之类的金属薄板叠层到混凝土的状态予以配置而既能呈现出优异的电磁波屏蔽性能又能低廉简便地制作。但所述技术屏蔽电磁波的对象是混凝土构件，由于其对象不同而无法适用于电子设备。
注册专利公报第10-460297号(2004.11.26.)揭示了一种利用高磁导率金属箔带的电磁波屏蔽件技术，该高磁导率金属箔带包括相对磁导率为1000以上的金属或合金的厚1～900μm、宽1～90mm的金属箔带和形成于金属箔带的至少一面上的胶粘层。
而且，注册专利公报第10-376960号(2003.03.08.)揭示了一种在塑料基板上形成电磁波屏蔽用功能膜的方法，在塑料基板的表面上形成多层镀膜后，为了提高最终形成的电磁波屏蔽用金(Au)薄膜与镀膜之间的粘结力而在多层镀膜上利用镍、铬、镍与铬合金中的至少一种材料构成的溅射靶通过磁控溅射方法沉积形成各材料的单一膜或由这些单一膜组合而成的多层膜。
更进一步，注册专利公报第10-707382号(2007.04.06.)则揭示了一种电磁波吸收体制造技术，利用涂布辊轮在较薄的耐热性膜纸的表面上把下列液态电磁波吸收体涂布成大约0.0l～0.5mm厚，相比于合成树脂组合物的配合比率，所述液态电磁波吸收体由氧化物磁性材料镍锌铁氧体(ferrite)粉末构成的电磁波阻吸物组合物的配合比率配合成相比于电磁波吸收体整体组合物为80～90重量％以上，涂布后使其经过干燥炉予以固化，然后清除耐热性膜纸地制成薄膜形态的柔性电磁波吸收体。
但如前所述的现有技术的电磁波屏蔽件不仅由于超薄膜型为轻量而难以制造，电磁波吸收率及屏蔽效率也无法符合期待而难以广泛应用于轻薄短小及集成化的各种电子及通讯器材上。
因此迫切需要开发出能够解决所述问题的电磁波屏蔽件。
发明内容
解决的技术课题
本发明旨在解决所述问题及难处，本发明的目的是提供一种利用穿孔金属薄板的电磁波屏蔽件及其制造方法，形成了利用热硬化性树脂把增强纤维予以浸渍、除泡的复合材料层后和穿孔的金属薄板一体化而得以高效率、高强度、轻量、低成本地制造。
解决课题的技术方案
为了达到所述目的，本发明揭示一种利用穿孔金属薄板的电磁波屏蔽件的制造方法，其包括下列步骤：第一步骤，在成型用模具涂布胶衣形成胶衣层；第二步骤，在所述第一步骤中形成的胶衣层上利用热硬化性树脂把增强纤维予以第一次浸渍、除泡而形成第一复合材料层后，排列穿孔金属薄板而形成第一金属层；第三步骤，在所述第二步骤中形成的第一金属层上利用热硬化性树脂把增强纤维予以第二次浸渍、除泡而形成第二复合材料层后，让穿孔位置和所述第二步骤中形成的第一金属层的穿孔位置完全互不重叠而错开地排列穿孔金属薄板而形成第二金属层；第四步骤，在所述第三步骤中形成的第二金属层上再利用热硬化性树脂把增强纤维予以第三次浸渍、除泡而形成第三复合材料层后，予以固化脱模而成型为电磁波屏蔽件；继续进行从所述第一步骤到第四步骤的工艺而成型的电磁波屏蔽件凭借着各层之间的化学结合而一体化。
而且，本发明揭示了一种凭借着所述电磁波屏蔽件的制造方法制造的利用穿孔金属薄板的电磁波屏蔽件。
另一方面，在下面的详细说明中记载了本发明的其它具体的课题解决方案。
有益效果
根据本发明的利用穿孔金属薄板的电磁波屏蔽件及其制造方法，形成了利用液态热硬化性树脂把玻璃纤维等各种增强纤维予以浸渍、除泡的复合材料层后和穿孔金属薄板一体化并且让穿孔位置互相毫不重叠并且错开地予以排列而得以高效率、高强度、轻量低成本地制造电磁波屏蔽件。
更进一步，本发明还能作为下述新材料应用，该新材料有效克服了运用石墨烯或碳纳米管、碳纤维等物的现有电磁波屏蔽件所受到的高价成型性的制约。
附图说明
图1是说明本发明的利用穿孔金属薄板的电磁波屏蔽件及其制造方法的电磁波屏蔽件概略图。
图2是说明本发明的利用穿孔金属薄板的电磁波屏蔽件及其制造方法的电磁波屏蔽件概略剖视图。
具体实施方式
下面结合附图详细说明本发明的实施例。本发明的实施例能以各式各样的实施形态变形，不能把本发明的范围限定于下述实施例。本实施例只是有助于本发明的完整揭示，其主要目的是向本发明所属领域中具有通常知识者完整地说明本发明。为了说明起见，附图中各构成要素的形状及局部结构均予以简单化。本说明书中使用的术语仅为妥切说明本发明的优选实施例，该等术语仅供参考。
下面将针对可屏蔽电磁波的本实施例的利用穿孔金属薄板的电磁波屏蔽件详细说明其制造方法及其结构，该电磁波屏蔽件能作为电磁波屏蔽件使用。本发明的利用穿孔金属薄板的电磁波屏蔽件及其制造方法并不局限于此，除此之外，还能不受限制地应用到需要屏蔽电磁波的各式各样的装置及机器。
图1与图2是说明本发明的利用穿孔金属薄板的电磁波屏蔽件及其制造方法的概略图。
本发明的利用穿孔金属薄板的电磁波屏蔽件的制造方法包括下列步骤：第一步骤，在成型模具涂布胶衣形成胶衣层10；第二步骤，在所述第一步骤中形成的胶衣层10上利用热硬化性树脂把增强纤维予以第一次浸渍、除泡而形成第一复合材料层20后，排列穿孔金属薄板而形成第一金属层30；第三步骤，在所述第二步骤中形成的第一金属层30上利用热硬化性树脂把增强纤维予以第二次浸渍、除泡而形成第二复合材料层40后，让穿孔位置55和所述第二步骤中形成的第一金属层30的穿孔位置35完全互不重叠而错开地排列穿孔金属薄板而形成第二金属层50；第四步骤，在所述第三步骤中形成的第二金属层50上再利用热硬化性树脂把增强纤维予以第三次浸渍、除泡而形成第三复合材料层60后，予以固化脱模而成型为电磁波屏蔽件；继续进行从所述第一步骤到第四步骤的工艺而成型的电磁波屏蔽件凭借着各层之间的化学结合而一体化。
首先，第一步骤是本发明的利用穿孔金属薄板的电磁波屏蔽件制造方法的准备步骤，该步骤在成型模具涂布胶衣(gel coat)而形成胶衣层10。更详细地说，根据多种形态的屏蔽件，在做了脱模剂处理的成型用模具的表面状态进行检查后，利用喷枪或刷子使其和模具表面形成直线。这是为了均匀地涂布所述模具表面以便保护胶衣层10的表面，优选地，把不饱和聚酯或乙烯基酯树脂所构成的胶衣涂布多次使得胶衣层10的厚度成为0.3～0.5mm。此时，该厚度低于0.3mm的话发生玻璃图样(Glass Pattern)而在肉眼观察时不佳，超过0.5mm的话表面会发生龟裂、剥离问题。
第二步骤在所述第一步骤中形成的胶衣层10上利用热硬化性树脂把增强纤维予以第一次浸渍、除泡而形成第一复合材料层20后排列穿孔金属薄板而形成第一金属层30。此时，可使用的增强纤维的材质为玻璃纤维、碳纤维或玄武岩纤维并且可以举例短切毡(Chopped Mat)、纱线布(Yarn Cloth)、纱束布(Roving Cloth)、连续毡(Continuous Mat)、无纺布等。而且，用于浸渍所述增强纤维的热硬化性树脂可以列举不饱和聚酯树脂、乙烯基酯树脂、环氧树脂、酚醛树脂等。优选地，穿孔金属薄板使用铝或铜而且其厚度为0.01～0.5mm的薄板，厚度低于0.01mm时使用过程中强度较弱而发生撕裂的问题，超过0.5mm时作业性不良而较难叠层。而且，所述浸渍及除泡工艺使用浸渍辊轮而得以在浸渍增强纤维的同时进行除泡。如前所述地清除了和胶衣层10之间存在的微细气泡乃至孔隙而得以坚固地叠层。
第三步骤在所述第二步骤中形成的第一金属层30上利用热硬化性树脂把增强纤维予以第二次浸渍、除泡而形成第二复合材料层40后，让穿孔位置和所述第二步骤中形成的第一金属层的穿孔位置完全互不重叠而错开地排列穿孔金属薄板30而形成第二金属层50。此时所使用的增强纤维或热硬化性树脂可以和所述第二步骤所使用者相同，浸渍及除泡工艺可以和所述第二步骤的工艺相同地进行。而且，让第二步骤中形成的第一金属层30的穿孔35与金属薄板的穿孔55位置完全互不重叠而错开地排列的理由在于，提高电磁波屏蔽件的屏蔽效率并且提升电磁波屏蔽件的强度。
第四步骤是本发明的利用穿孔金属薄板的电磁波屏蔽件制造方法的最终步骤，在所述第三步骤中形成的第二金属层50上再利用热硬化性树脂把增强纤维予以第三次浸渍、除泡而形成第三复合材料层60后，予以固化并且从所述模具脱模而成型为电磁波屏蔽件100。此时所使用的增强纤维或热硬化性树脂可以和所述第二步骤所使用者相同，浸渍及除泡工艺可以和所述第二步骤的工艺相同。更进一步，优选地，所述固化在-10℃～0℃进行，其温度低于-10℃的话较难在成型模具进行固化而使得固化时间过长，超过70℃的话热硬化性树脂的固化太快而使得浸渍、除泡的作业性变差。
如前所述地继续进行从所述第一步骤到第四步骤的工艺就能让电磁波屏蔽件凭借着各层之间的化学结合而一体化，从而制造成轻量而且强度之类的机械特性优异的产品。
另一方面，可以按照所述制造方法制成利用穿孔金属薄板的电磁波屏蔽件，该利用穿孔金属薄板的电磁波屏蔽件包括：1)在成型模具上涂布了胶衣的胶衣层；2)在所述胶衣层上利用热硬化性树脂把增强纤维予以第一次浸渍、除泡而形成的第一复合材料层；3)在所述第一复合材料层上排列穿孔金属薄板而形成的第一金属层；4)在所述第一金属层上利用热硬化性树脂把增强纤维予以第二次浸渍、除泡而形成的第二复合材料层；5)在所述第二复合材料层上让所述第一金属层的穿孔位置完全互不重叠而错开地排列穿孔金属薄板而形成的第二金属层；6)在所述第二金属层上利用热硬化性树脂把增强纤维予以第三次浸渍、除泡而形成的第三复合材料层。
下面结合实施例及附图进一步详细说明本发明。
<实施例>
可以通过下列工艺制造本发明的电磁波屏蔽件。
1)把液态胶衣树脂(Insung产业株式会社产品AC-20)与固化剂(MEKPO)混合后以0.4mm厚度涂布到成型模具，然后用手按压涂布面使其固化到能看到指纹的程度地形成了胶衣层。
2)在所述胶衣层上混合不饱和聚酯树脂(Insung株式会社APS AP1700)与固化剂(MEKPO)后利用浸渍辊轮把作为增强纤维的玻璃短切毡(Glass Chopped Mat，450g/m2)lPly予以第一次浸渍、除泡而形成第一复合材料层后，排列穿孔铝薄板形成了第一金属层。
3)在所述第一金属层上反复进行所述2)步骤的浸渍、除泡工艺形成第二复合材料层后，让穿孔铝薄板的穿孔位置与第一金属层的穿孔铝薄板的穿孔位置完全互不重叠而错开地排列而形成了第二金属层。
4)在所述第二金属层上反复进行所述2)步骤的浸渍、除泡工艺形成第三复合材料层后，在成型模具固化到以巴氏硬度仪测量时表面硬度成为35以上为止，然后脱模并且在30℃下固化8小时后制成了厚度为3mm的电磁波屏蔽件。
<比较例1>
使用冷轧钢板(SPCC)制成了厚度为0.75mm的电磁波屏蔽件。
<比较例2>
依次叠层树脂膜、金属纤维纱、薄膜铝、金属纤维纱、树脂膜后，把树脂膜予以熔融后利用冲压模具的冲头压接让熔融树脂固化后予以成型，制成了利用薄膜铝的厚3.0mm的电磁波屏蔽件。
<实验例1>电磁波屏蔽率
把实施例及比较例1、2中制成的电磁波屏蔽件做成基准试片(29.7cmx21.0cm)后，按照国际上最常采用的标准测量方法IEEE-Std-299测量屏蔽率并且将其结果列示在表1。
[表1]
基于各频率的屏蔽率
单位 600kHz 700kHz 900kHz 1100kHz 1300kHz 1400kHz
实施例 dB 27.2 28.6 30.2 30.7 31.6 32.6
比较例1 dB 27.7 28.2 29.4 30.6 31.2 31.9
比较例2 dB 25.4 26.6 27.1 28.5 28.7 29.0
<实验例2>机械物性
按照KSM3015(热硬化性塑料的一般试验方法)针对实施例及比较例2中制成的电磁波屏蔽件测量弯曲强度之类的机械物性，还测量巴氏硬度(Barcol Hardness)及重量并且将其结果列示在表2。
[表2]
机械物性值
[实验结果分析]
从实施例及比较例1、2的实验结果可知，相比于比较例2的电磁波屏蔽件，本发明的优选实施例的电磁波屏蔽件不仅轻量、弯曲强度之类的机械特性优异，还具备卓越的屏蔽率。尤其是，相比于比较例l的使用冷轧钢板(SPCC)制造的屏蔽件，实施例的电磁波屏蔽件在频率700～1400kHz的频段的屏蔽率方面不仅非常轻量还具备更优异的屏蔽率。
前文以附图所示实施例为例说明了本发明，但其仅为例示，本发明所属领域中具有通常知识者当知，在不脱离本发明的范围之情形下可实行各种等值变化与修饰实施例。本发明的真正技术保护范围应该由权利要求书界定。

Claims (7)

1.一种利用穿孔金属薄板的电磁波屏蔽件的制造方法，其特征在于，
包括下列步骤：
第一步骤，在成型模具涂布胶衣形成胶衣层；
第二步骤，在所述第一步骤中形成的胶衣层上利用热硬化性树脂把增强纤维予以第一次浸渍、除泡而形成第一复合材料层后，排列穿孔金属薄板而形成第一金属层；
第三步骤，在所述第二步骤中形成的第一金属层上利用热硬化性树脂把增强纤维予以第二次浸渍、除泡而形成第二复合材料层后，让穿孔位置和所述第二步骤中形成的第一金属层的穿孔位置完全互不重叠而错开地排列穿孔金属薄板而形成第二金属层；
第四步骤，在所述第三步骤中形成的第二金属层上再利用热硬化性树脂把增强纤维予以第三次浸渍、除泡而形成第三复合材料层后，予以固化脱模而成型为电磁波屏蔽件；继续进行从所述第一步骤到第四步骤的工艺而成型的电磁波屏蔽件凭借着各层之间的化学结合而一体化。
2.根据权利要求1所述的利用穿孔金属薄板的电磁波屏蔽件的制造方法，其特征在于，
所述第一步骤中形成的胶衣层的厚度为0.3～0.5mm。
3.根据权利要求2所述的利用穿孔金属薄板的电磁波屏蔽件的制造方法，其特征在于，
在所述第二步骤、第三步骤及第四步骤中，增强纤维是从以玻璃纤维、碳纤维或玄武岩纤维制成的短切毡、纱线布、纱束布、连续毡及无纺布中选择的某一个。
4.根据权利要求3所述的利用穿孔金属薄板的电磁波屏蔽件的制造方法，其特征在于，
在所述第二步骤、第三步骤及第四步骤中，热硬化性树脂是从不饱和聚酯树脂、乙烯基酯树脂、环氧树脂、酚醛树脂中选择的某一个。
5.根据权利要求4所述的利用穿孔金属薄板的电磁波屏蔽件的制造方法，其特征在于，
所述第二步骤或第三步骤中金属薄板是铝或铜而且厚度为0.01～0.5mm。
6.根据权利要求5所述的利用穿孔金属薄板的电磁波屏蔽件的制造方法，其特征在于，
所述第四步骤中固化在-10℃～70℃实现。
7.一种利用穿孔金属薄板的电磁波屏蔽件，其特征在于，
根据权利要求1至6中某一项所述的制造方法制造。
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