CN110089208B - 柔性电磁波屏蔽材料、电磁波屏蔽型电路模块及电子设备 - Google Patents
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Abstract
提供一种柔性电磁波屏蔽材料,包括:包括多个气孔的传导性纤维网、在至少一部分的所述气孔内配备的散热部。借助于此,本发明的电磁波屏蔽材料柔软性、伸缩性及褶皱/复原性卓越,能够使形状按需要自由自在地变形,即使是电磁波屏蔽材料配置处的表面为凹凸或错层等曲折形状,也能够完全贴紧地附着,表现出优秀的电磁波屏蔽性能。另外,即使形状多样变化也可以防止电磁波屏蔽性能低下。进而,由于散热性能优秀,因而能够使电磁波发生源发生的热迅速传导及辐射。而且,即使在狭小的面积内按高密度配备有部件的情况下,也可以克服部件间稠密的隔开间隔及错层,完全贴紧贴装的部件配备,因而轻薄短小化或柔性的电子设备可以容易地采用。
Description
技术领域
本发明涉及电磁波屏蔽材料,更详细而言,涉及一种柔软性、伸缩性及褶皱/复原性卓越的同时能够一同表现散热性能与电磁波屏蔽性能的柔性电磁波屏蔽材料、包括其的电磁波屏蔽型电路模块及具备其的电子设备。
背景技术
所谓电磁波,是在电场与磁场相互联动的同时,能量以正弦波形式移动的现象,在诸如无线通信或雷达的电子设备中有用地利用。所述电场借助于电压而生成,容易因距离远或树木等障碍物而被屏蔽,相反,所述磁场借助于电流而生成,与距离成反比,但具有不易被屏蔽的特性。
另一方面,最近的电子设备对因电子设备内部干扰源或外部干扰源而发生的电磁干扰(electromagnetic interference:EMI)敏感,因而存在因电磁波而诱发电子设备失灵的忧虑。另外,使用电子设备的使用者也会因电子设备发生的电磁波而受到有害影响。
因此,最近对用于保护电子设备部件或人体不受电磁波发生源或外部辐射的电磁波影响的电磁波屏蔽材料的关注正在急剧增加。
所述电磁波屏蔽材料通常以导电性材料制造,朝向电磁波屏蔽材料辐射的电磁波在电磁波屏蔽材料中再次反射或流到地面,从而屏蔽电磁波。另一方面,所述电磁波屏蔽材料的一个示例可以为金属罩或金属板,这种电磁波屏蔽材料难以表现柔软性、伸缩性,一旦制造后,不易变形为多样的形状/复原,因而存在难以被多样的应用处轻松采用的问题。特别是诸如金属板或金属薄膜的电磁波屏蔽材料,难以无间隔地贴紧作为电磁波发生源的部件或需要保护免受发生源影响的部件,在有错层或凹凸的部分,会因曲折而发生裂隙,会难以完全表现电磁波屏蔽性能。
为了解决这种问题,最近介绍了一种在诸如高分子膜的轻量化的支撑构件上形成导电性涂层的电磁波屏蔽材料,但由于能够在支撑构件上涂覆的面积限制,因而在电磁波屏蔽性能方面存在界限,既定厚度以上的膜由于柔软性不足,在有错层、凹凸的部件上难以完全贴紧配备,在制成特定形状后,会难以使形状自由自在地变形,即使在形状可变形的情况下,形状变形时也存在被覆的传导性涂层频繁发生裂隙、剥离等问题。
另一方面,发生电磁波的电子元件通常与电磁波一同发生热。因此,当利用电磁波屏蔽材料使元件屏蔽时,元件发生的热难以释放到外部,存在元件的功能低下或耐久性低下的忧虑。
发明内容
解决的技术问题
本发明正是为了解决上述问题而研发的,目的在于提供一种柔性电磁波屏蔽材料,柔软性、伸缩性及褶皱/复原性卓越,能够使形状按需要自由自在地变形,因而即使在采用电磁波屏蔽材料的应用处附着面的凹凸或错层等多样的形状/结构中,也可以完全贴紧地配备。
另外,本发明另一目的在于提供一种即使形状多样变化也防止电磁波屏蔽性能低下的柔性电磁波屏蔽材料。
进而,本发明又一目的在于提供一种柔性电磁波屏蔽材料,不仅具有电磁波屏蔽性能,而且具有优秀的散热性能,有电磁波及发热问题的各种元件部件可以容易地采用。
而且,本发明又一目的在于提供一种电磁波屏蔽型电路模块及具备其的电子设备,在狭小的面积内按高密度配备有部件或配备有发热问题的元件的、轻薄短小化的电子设备或柔性电子设备可以容易地采用。
技术方案
为了解决上述课题,本发明提供一种柔性电磁波屏蔽材料,包括:传导性纤维网,其包括多个气孔;及散热部,其以填充至少一部分所述气孔的方式配备。
根据本发明一个实施例,所述散热部可以包括相变化合物(Phase changematerials)及导热性填料中任意一种以上。此时,所述导热性填料可以包括:选自由诸如单一壁碳纳米管、双重壁碳纳米管、多重壁碳纳米管的碳纳米管、石墨烯、石墨烯氧化物、石墨、碳黑、镍、银、铜、铁、金、铝、钛合金、铂、铬及碳-金属复合体构成的组的任意一种以上的导电性散热填料;及选自由碳化硅、氧化镁、二氧化钛、氮化铝、氮化硅、氮化硼、氧化铝、二氧化硅、氧化锌、钛酸钡、钛酸锶、氧化铍、氧化锰、氧化锆及氧化磞构成的组的任意一种以上的绝缘性散热填料中任意一种以上。
另外,所述传导性纤维网可以具备传导性复合纤维形成,所述传导性复合纤维包括包含纤维形成成分的纤维部和被覆于所述纤维部外部的传导性部。
另外,所述纤维部可以还具备传导性填料。此时,所述传导性填料可以包括选自由铝、镍、铜、银、金、铬、铂、钛合金及不锈钢构成的组的一种以上的金属及传导性高分子化合物中任意一种以上。
另外,所述传导性部可以包括选自由铝、镍、铜、银、金、铬、铂、钛合金及不锈钢构成的组的一种以上的金属及传导性高分子化合物中任意一种以上形成。
另外,所述传导性高分子化合物可以包括选自由聚噻吩(polythiophene)、聚(3,4-乙撑二氧噻吩)(poly(3,4-ethylenedioxythiophene))、聚苯胺(polyaniline)、聚乙炔(polyacetylene)、聚二乙炔(polydiacetylene)、聚噻吩亚乙烯(poly(thiophenevinylene))、聚芴(polyfluorene)及聚(3,4-乙撑二氧噻吩)(PEDOT)、聚苯乙烯磺酸钠(PSS)构成的组的一种以上。
另外,所述传导性部可以包括依次被覆于纤维部外部面的第一传导性部及第二传导性部,所述第二传导性部为了防止拉伸后发生的裂隙导致的物性低下,可以有意地以渗透到在第一传导性部形成的裂隙之间的方式被覆。
另外,所述传导性复合纤维的直径可以为0.2~10μm。
另外,所述传导性纤维网的厚度可以为5~200μm,定量可以为5~100g/㎡。
另外,相对于所述传导性纤维网100重量份,可以包含散热部11~900重量份。
另外,所述传导性部的厚度可以为0.1~2μm。
另外,所述传导性纤维网的孔隙度可以为30~80%。
另外,在所述传导性纤维网的至少一面可以具备传导性粘着层。
另外,所述纤维部的纤维形成成分可以包括选自由聚氨酯(polyurethane)、聚苯乙烯(polystylene)、聚乙烯醇(polyvinylalchol)、聚甲基丙烯酸甲酯(polymethylmethacrylate)、聚乳酸(polylactic acid)、聚氧化乙烯(polyethyleneoxide)、聚醋酸乙烯酯(polyvinyl acetate)、聚丙烯酸(polyacrylicacid)、聚己酸内酯(polycaprolactone)、聚丙烯腈(polyacrylonitrile)、聚乙烯吡咯烷酮(polyvinylpyrrolidone)、聚氯乙烯(polyvinylchloride)、聚碳酸酯(polycarbonate)、聚醚酰亚胺(polyetherimide)、聚醚砜(polyethersulphone)、聚苯并咪唑(polybenzimidazole)、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯及氟类化合物构成的组的一种以上。此时,优选地,所述纤维部按1:0.2~2.0重量比包含聚偏氟乙烯(PVDF)及聚氨酯(polyurethane)作为纤维形成成分。
另外,所述散热部可以位于所述传导性纤维网的内部,所述散热部可以不位于所述传导性纤维网的外部面的一部分或全部,由此,可以防止因散热部可能导致的电磁波屏蔽性能低下。
另外,本发明提供一种电磁波屏蔽型电路模块,包括:电路基板,其贴装有元件;及电磁波屏蔽材料,其以至少覆盖所述元件的上部及侧部的方式配备于电路基板上。
另外,本发明提供一种包括本发明的电磁波屏蔽型电路模块的电子设备。
发明效果
本发明的电磁波屏蔽材料柔软性、伸缩性及褶皱/复原性卓越,能够使形状按需要自由自在地变形,即使是电磁波屏蔽材料配置处的表面为凹凸或错层等曲折形状,也能够完全贴紧地附着,表现优秀的电磁波屏蔽性能。另外,即使形状多样变化也可以防止电磁波屏蔽性能低下。进而,由于散热性能优秀,因而能够使电磁波发生源发生的热迅速传导及辐射。而且,即使在狭小的面积内按高密度配备有部件的情况下,也可以克服部件间稠密的隔开间隔及错层,完全贴紧贴装的部件配备,因而轻薄短小化或柔性的电子设备可以容易地采用。
附图说明
图1是本发明一个实施例的柔性电磁波屏蔽材料的剖面图,
图2是本发明一个实施例包括的传导性复合纤维的剖面图,
图3a及图3b是本发明一个实施例包括的多个传导性复合纤维的剖面图,
图4a是传导性高分子化合物配置于纤维部表面部的本发明另一实施例包括的传导性复合纤维的部分立体图及沿边界线X-X'的剖面图,
图4b是本发明另一实施例包括的传导性复合纤维中未图示传导性部的纤维部的部分立体图,
图5是本发明另一实施例包括的传导性复合纤维的部分立体图及沿边界线X-X'的剖面图,及
图6是本发明一个实施例的电磁波屏蔽型电路模块的剖面图。
具体实施方式
最佳实施方式
下面以附图为参考,对本发明的实施例进行详细说明,以便本发明所属技术领域的普通技术人员能够容易地实施。本发明可以以多种不同形态体现,并不限定于在此说明的实施例。为了在附图中明确说明本发明,省略与说明无关的部分,在通篇说明书中,对相同或类似的构成要素赋予相同的附图标记。
如果参照图1,本发明一个实施例的柔性电磁波屏蔽材料1000包括具有多个气孔的传导性纤维网100及配备于多个气孔一部分或全部的散热部120,可以还包括配备于所述传导性纤维网100的一面或两面的传导性粘着层200。
所述传导性纤维网100作为三维网络结构,包括多个气孔。作为形成传导性纤维网100的一个示例,所述多个气孔可以借助于传导性复合纤维10而环绕形成。所述传导性纤维网100的气孔率可以为30~80%,由此,可以体现为伸缩性良好、柔软的电磁波屏蔽材料,可以按适当含量,在传导性纤维网100的气孔内配备散热部120。另外,传导性纤维网100的空气透过度可以为0.01~2cfm,当空气透过度不足0.01cfm时,当在传导性纤维网的任意一面形成传导性粘着层时,传导性粘着层形成组合物会难以含浸于纤维网的气孔,当超过2cfm时,传导性纤维网的机械物性及电磁波屏蔽性能会低下。
另外,所述传导性纤维网100的厚度可以为5~200μm,定量可以为5~100g/㎡。在传导性纤维网的厚度超过200μm的情况下,作为形成传导性纤维网100的一个示例,会不容易在纤维网外部及内部全部区域包括的纤维中形成传导性复合纤维的传导性部,存在伸缩特性低下的忧虑。另外,在厚度不足5μm的情况下,传导性纤维网的机械强度低下,会操作困难,不容易制造。
另一方面,为了满足适当的厚度,所述传导性纤维网可以由单一的传导性纤维网形成或由单一的传导性纤维网层叠多层形成。当所述传导性纤维网层叠多层时,可以在他们之间还介有用于粘接各个传导性纤维网的传导性粘着层。所述传导性粘着层用后述对传导性粘着层200的说明替代。
另外,当所述传导性纤维网100的定量不足5g/㎡时,传导性纤维网的机械强度低下,会操作困难,不容易制造,当超过100g/㎡时,会不容易在纤维网的外部及内部全部区域包括的纤维中形成传导性复合纤维的传导性部,存在伸缩特性低下的忧虑。
作为形成所述传导性纤维网100的一个示例,传导性复合纤维10如图2所示,可以包括包含纤维形成成分的纤维部11及被覆于所述纤维部11的外部的传导性部12。
所述纤维部11具备的纤维形成成分作为传导性复合纤维或传导性纤维网中形成纤维或纤维网的主剂,只要是使得表现纤维网的伸缩性、柔软性及褶皱/复原性,且通常可以形成为纤维状的公知的高分子化合物,则可以无限制地使用。作为一个示例,所述纤维形成成分可以包括选自由聚氨酯(polyurethane)、聚苯乙烯(polystylene)、聚乙烯醇(polyvinylalchol)、聚甲基丙烯酸甲酯(polymethyl methacrylate)、聚乳酸(polylacticacid)、聚氧化乙烯(polyethyleneoxide)、聚醋酸乙烯酯(polyvinyl acetate)、聚丙烯酸(polyacrylic acid)、聚己酸内酯(polycaprolactone)、聚丙烯腈(polyacrylonitrile)、聚乙烯吡咯烷酮(polyvinylpyrrolidone)、聚氯乙烯(polyvinylchloride)、聚碳酸酯(polycarbonate)、聚醚酰亚胺(polyetherimide)、聚醚砜(polyethersulphone)、聚苯并咪唑(polybenzimidazole)、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯及氟类化合物构成的组的一种以上。另外,所述氟类化合物可以包括选自由聚四氟乙烯(PTFE)类、四氟乙烯-全氟烷基乙烯基醚共聚物(PFA)类、四氟乙烯-六氟丙烯共聚物(FEP)类、四氟乙烯-六氟丙烯-全氟烷基乙烯基醚共聚物(EPE)类、乙烯-四氟乙烯共聚物(ETFE)类、聚三氟氯乙烯(PCTFE)类、三氟氯乙烯-乙烯共聚物(ECTFE)类及聚偏氟乙烯(PVDF)类构成的组的任意一种以上的化合物。优选地,所述纤维部11为了传导性纤维网100表现进一步提高的伸缩性、柔软性、耐热性、耐化学性及机械强度,可以由作为氟类化合物的PVDF与聚氨酯在纺丝溶液态下混纺而成。此时,PVDF与聚氨酯可以按1:0.2~2重量比包含,更优选地,可以按1:0.4~1.5重量比包含。当以PVDF的重量为基准,聚氨酯重量包含不足0.2倍时,柔韧性、伸缩性等会低下,因此当配置于使用中有变形或错层的基材上时,会发生撕裂或难以贴紧有错层的部分,由于传导性纤维网的损伤,会比初始设计的电磁波屏蔽性能大幅下降。另外,当以PVDF重量为基准,聚氨酯重量包含超过2倍时,伸缩引起的复原力低下,会诱发伸缩时无法复原为伸缩前状态的形状永久变形,无法减小因此发生的裂隙间的隔开间隔,也会诱发电磁波屏蔽性能低下。另外,耐化学性显著低下,在金属壳部的形成过程中,会发生纤维部的损伤,因此,由于传导性纤维网的伸缩、褶皱等形状变形,导致纤维部断裂或纤维网撕裂等,机械物性会下降。
所述纤维部11为了进一步降低传导性纤维网100的阻抗,使传导性部意外的裂隙导致的复合纤维沿长度方向和/或厚度方向的阻抗增加实现最小化,如图3a所示,可以还具备金属性传导性填料21b。由于电磁波屏蔽材料的伸缩/褶皱等,会在传导性复合纤维20的传导性部22发生裂隙c,发生的裂隙c可以增加传导性复合纤维20的阻抗,最终会诱发电磁波屏蔽性能低下。但是,传导性复合纤维20内配备的传导性填料21b可以使发生裂隙c的传导性部22导电连接,可以防止或使阻抗的增加实现最小化。特别是当传导性复合纤维20的传导性部22为金属材质时,会非常容易发生裂隙,因此,可以通过传导性填料21b而使由此导致的阻抗增加实现最小化,可以实现传导性填料间导电连接导致的电磁波屏蔽性能上升的效果。
当所述金属性传导性填料21b为具有导电性的公知物质时,可以无限制地使用,作为对此的非限制性示例,可以包括选自由铝、镍、铜、银、金、铬、铂、钛合金及不锈钢构成的组的一种以上的金属。
此时,当所述传导性填料21b为金属时,可以配备得占纤维部全体体积的10~50%。当配备得不足纤维部全体体积的10%时,会难以防止传导性填料间连接导致的阻抗减小或发生裂隙的金属壳部的阻抗增加。另外,当超过纤维部全体体积的50%配备时,纤维部纺丝时的断裂显著增加,即使在体现为纤维网的情况下,也存在机械强度显著低下的忧虑。
另外,所述传导性填料21b在形状方面没有限制,当是具有曲面的球形、针状、不规则形状等公知的传导性填料的形状时,可以无限制地采用。不过,为了防止因传导性纤维网的形状变形而可能发生的传导性部22裂隙导致的阻抗增加,可以是具有预定纵横比的棒(rod)型。此时,纵横比可以为1.1~20,当纵横比不足1.1时,传导性填料间难以相互接触以及直接接触发生裂隙的金属壳部,为了诱导直接接触,应增加纤维部内的填料含量,但此时存在传导性复合纤维的机械强度会显著下降的忧虑。另外,在纵横比超过20的情况下,当复合纤维弯曲时,传导性填料穿破纤维部而出,使金属壳部损伤,因此反而会导致电磁波屏蔽性能下降。作为一个示例,所述棒型的传导性填料的直径可以为0.8~1.1μm,长度可以为1~5μm。
另外,在所述传导性填料21b为金属的情况下,在剖面形状方面,外周可以为包括诸如圆、椭圆的曲形或诸如三角形、五边形的多边形的规则形状,或者可以为不规则形状。另外,当所述传导性填料具有纵横比时,传导性填料在垂直于长度方向的剖面的外周为规则形状或不规则形状的同时,可以在内部具有沿长度方向连续的中空。此时,具备中空的传导性填料具有使得表现传导性纤维网的轻量化、更优秀伸缩特性的优点。
另一方面,传导性填料密集地配置于纤维部内部侧,当未配备得露出于外部面时,会难以防止金属壳部的裂隙导致的阻抗增加。因此,优选传导性填料最大限度地配置于纤维部的外部面侧,当对包含传导性填料的纺丝溶液进行纺丝时,不容易调节传导性填料的位置。因此,根据本发明一个实施例,传导性填料的直径可以大于纺丝纤维的直径,以便传导性填料可以最大限度地位于纤维部的外部面。
如果参照图3b具体说明,在所述传导性填料31b为金属的情况下,沿所述传导性复合纤维30的长度方向,所述纤维部31包括具备作为金属的传导性填料31b的第一部分B和不具备传导性填料31b的第二部分A,所述第二部分A的直径h与所述传导性填料31b的直径满足1:1~5倍,更优选地,满足1:2.5~5,由此,提高传导性填料31b露出到纤维部31外部表面的可能性,从而具有的优点是,在提高与传导性部32的接触可能性的同时,即使在传导性部32发生裂隙,也能够通过所述传导性填料31b防止阻抗增加。在所述传导性填料的直径与第二部分的直径相比不足1倍的情况下,传导性填料露出到纤维部外部的可能性减小,因而无法使因在传导性部发生的裂隙等导致的阻抗增加实现最小化。另外,在传导性填料的直径比第二部分的直径超过5倍包含的情况下,存在纺丝时断裂、体现的复合纤维或纤维网的机械强度低下的忧虑,当传导性纤维网的形状变形时,传导性填料间接触导致的形状变形幅度会减小。
另外,在所述传导性填料31b的直径方面,在传导性填料为具有纵横比的形状的情况下,与第二部分A相比,传导性填料31b直径的长度可以为短轴的长度。
根据本发明的一个实施例,所述传导性填料的直径可以为1~5μm,由此具有的优点是,露出到纤维部外部的可能性增大,可以防止电磁波屏蔽效率减小。在直径不足1μm的情况下,存在无法使电磁波屏蔽效率减小实现最小化的忧虑,在超过5μm的情况下,纺丝时会存在纤维部的断裂忧虑,纤维网机械的强度会下降。
另一方面,作为传导性填料,所述纤维部如图4a及图4b所示,可以包括传导性高分子化合物41b、41b',所述传导性高分子化合物41b可以以包围纤维形成成分41a的形态配备于纤维部41(参照图4a),或者,以传导性高分子化合物41b'与纤维形成成分41a'不规则混合的形态配备于纤维部41'(参照图4b)。此时,所述传导性高分子化合物41b、41b'如图4a所示,露出于纤维部41的外部面,或如图4b所示,至少一部分露出于纤维部41'的外部面,从而传导性部42与露出的所述传导性高分子化合物41b、41b'导电连通,因而可以表现更优秀的电磁波屏蔽性能。另外,即使在传导性复合纤维40、40'或传导性纤维网因伸缩、褶皱等而在传导性部发生裂隙的情况下,传导性部裂隙间的隔开缝隙可以通过在纤维部外部面露出的传导性高分子化合物41b、41b'而导电连接,因而可以进一步防止电磁波屏蔽性能下降。
只要是具有导电性的公知的高分子化合物,所述传导性高分子化合物41b、41b'便可以无限制地使用,作为关于此的一个示例,可以使用包含吸电子基的高分子树脂。所述吸电子基(electron withdrawing group)也称为电子吸引基(electron attractinggroup),意味着根据共振效应或诱导效应而从周边原子团捕获电子的原子团。所述吸电子基可以包括恶二唑基、唑基、苯并噻二唑基、氰基、喹啉基、冰片基、噻咯基、全氟化基、卤素基、硝基、羰基、羧基、腈基、卤代烷基、氨基和磺酰基中至少一种以上。作为具备这种吸电子基的一个示例,传导性高分子化合物可以包括选自由聚噻吩(polythiophene)、聚(3,4-乙撑二氧噻吩)(poly(3,4-ethylenedioxythiophene))、聚苯胺(polyaniline)、聚乙炔(polyacetylene)、聚二乙炔(polydiacetylene)、聚噻吩亚乙烯(poly(thiophenevinylene))、聚芴(polyfluorene)及聚(3,4-乙撑二氧噻吩)(PEDOT)、聚苯乙烯磺酸钠(PSS)构成的组的一种以上。
另外,当所述传导性填料41b、41b'为传导性高分子化合物时,所述传导性填料41b、41b'相对于纤维部的纤维形成成分100重量份,可以配备25~400重量份,更优选地,可以配备90~400重量份。当传导性填料相对于纤维形成成分配备不足25重量份时,会难以表现目标水平的电磁波屏蔽性能,或在发生金属壳部的裂隙时,难以使发生裂隙的部分全部导电连通,会难以保持电磁波屏蔽性能。另外,当所述传导性填料配备超过400重量份时,复合纤维的机械强度下降,在制造纤维部时,存在纺丝性会显著下降的忧虑。
然后,所述传导性部12、22、32、42发挥降低传导性纤维网的阻抗而使得表现电磁波屏蔽性能的功能。只要是通常的导电性物质,所述传导性部12、22、32、42则可以无限制地使用。作为一个示例,所述传导性部12、22、32、42可以为选自由铝、镍、铜、银、金、铬、铂、钛合金及不锈钢构成的组的一种以上的金属材质。此时,所述金属性传导性部12、22、32、42可以是镍层/铜层/镍层的3层形成的,此时,所述铜层使得传导性纤维网可以具有低电阻,因而使得表现优秀的电磁波屏蔽性能,即使传导性纤维网发生褶皱、伸缩等变形,也可以使金属壳部的裂隙实现最小化,提高伸缩特性。另外,在所述铜层上形成的镍层防止铜层的氧化,从而能够防止电磁波屏蔽性能下降。
或者,所述传导性部12、22、32、42可以为传导性高分子化合物。对所述传导性高分子化合物的说明,与对可配备于上述纤维部的传导性高分子化合物的说明相同,下面省略具体说明。
另外,所述传导性部12、22、32、42的厚度可以为0.1~2μm,在传导性部的厚度超过2μm的情况下,当传导性复合纤维发生弯曲等形状变化时,容易发生裂隙、剥离,当不足0.1μm时,会难以按照目标水平表现电磁波屏蔽性能,存在伸缩时因剥离发生增加而导致屏蔽性能进一步减小的忧虑。
另一方面,如图5所示,传导性复合纤维50可以由依次被覆纤维部51外部的第一传导性部52及第二传导性部53体现。所述第一传导性部52在因电磁波屏蔽材料的伸缩/褶皱而发生裂隙时,会诱发阻抗增加,因此,为了防止这种情况,从制造传导性复合纤维50时起,在第一传导性部52形成后,使纤维沿长度方向拉伸,使得在第一传导性部52发生裂隙,在保持拉伸的状态下,在第一传导性部52上形成第二传导性部53,从而可以使第二传导性部53渗透到发生裂隙的第一传导性部52隔开缝隙。在电磁波屏蔽材料的制造工序中,有意地在第一传导性部52发生裂隙,使第二传导性部53渗透到裂隙的隔开缝隙并导电连通,以便抵消因裂隙导致第一传导性部52断裂52a、52b而增加的阻抗,设置最终目标阻抗值,从而具有可以从制造阶段起,便减小或防止使用中在拉伸过程中发生的传导性部的追加性裂隙导致的物性变动忧虑的优点。另外,有意地在第一传导性部52发生的裂隙增加了传导性复合纤维50的柔韧性,因而具有使得电磁波屏蔽材料可以具有更大柔软性的优点。此时,所述第一传导性部52可以是能够容易发生裂隙的金属材质,第二传导性部53可以为传导性高分子化合物。
另外,优选地,所述第一传导性部52的厚度可以为0.1~2μm,更优选地,第一传导性部的厚度可以为0.1~1.0μm。另外,第二传导性部53的厚度可以为0.05~1μm。
当第一传导性部的厚度超过2μm时,除有意地发生的裂隙之外,当传导性复合纤维发生弯曲等形状变化时,容易发生追加的裂隙、剥离,在不足0.1μm的情况下,由于有意地发生的裂隙,显著发生剥离,即使在第二传导性部形成后,也会无法表现目标水平的初始电磁波屏蔽性能,由于使用中发生的拉伸等,存在电磁波屏蔽性能的变动增加的忧虑。
另外,第二传导性部的厚度可以为0.05~1μm,在第二传导性部厚度不足0.05μm的情况下,会难以防止发生裂隙的第一传导性部导致的阻抗增加,第二传导性部会难以充分填充于裂隙的缝隙。另外,在第二传导性部的厚度超过1μm的情况下,传导性高分子化合物由于较高的电阻,尽管配备有第一传导性部,传导性纤维网的电阻也会急剧增加,难以表现目标水平的电磁波屏蔽性能。另外,由于第二传导性部厚度增加,柔软性拉伸特性会低下,因此,存在因使用中发生的外力而发生传导性纤维网撕裂等的忧虑。
所述传导性复合纤维10、20、30、40、40'、50的直径可以为0.2~10μm,在直径不足0.2μm的情况下,操作性低下,会不容易制造,当直径超过10μm时,存在伸缩性低下、电磁波屏蔽性能低下的忧虑。
在以上述传导性复合纤维10、20、30、40、40'、50形成的传导性纤维网100所配备的多个气孔中的一部分或全部,可以具备散热部120。所述散热部120执行将被电磁波屏蔽材料1000包围的元件发生的热传递及辐射到外部的功能。只要是表现散热性能的公知物质,所述散热部120便可以无限制地使用,作为一个示例,散热部可以包括相变化合物(Phasechange materials)及导热性填料。
所述相变化合物可以利用借助于元件发生的热而由固相或半固相变化为半固相和/或液态的性状变化,使热释放到外部。具体而言,当某物质相变时,即,从固体成为液体(或从液体到固体)或从液体成为气体(或气体到液体)时吸收或释放的热称为潜热(latentheat),所述潜热远远大于显热(sensible heat),即在不出现相变的状态下随着温度变化而吸收(或释放)的热,因而当利用所述潜热时,可以有利于达成显著的散热效果。
所述相变化合物可以使用公知的相变化合物,本发明对此不特别限定,作为一个示例,可以包括选自由线性脂肪族烃、水合无机盐、多元醇、高级脂肪酸、醇脂肪酸酯、聚醚构成的组的一种以上。所述线性脂肪族烃可以为正构烷烃类饱和烃,可以为碳数10~36个的饱和烃。另外,所述水合无机盐可以包括一种以上由氯化钙、氯化钾、硫酸钠、醋酸钠、磷酸钠、碳酸钠、硫代硫酸钠、氢氧化钾、氢氧化钡及硝酸锂、硝酸锌等构成的无机盐的水合物。另外,所述多元醇可以为碳数2~20个的乙二醇类(2价醇)或碳数2~20个的丙三醇类(3价醇)。另外,所述高级脂肪酸作为具有碳数5个以上、优选地10个以上羧基的化合物,可以为硬脂酸、棕榈酸、乳酸等。另外,所述醇脂肪酸酯可以是上述多元醇与脂肪酸发生酯化反应的酯化物,作为一个示例,可以为蜡、蜂蜡等。另外,所述聚醚可以为由多元醇,例如由乙二醇聚合的聚乙二醇,此时,所述聚乙二醇的分子量可以根据目标相变化化合物的熔点而不同地设计,在本发明中不特别限定,但优选地,重均分子量可以为500~5000。
另外,本发明一个实施例包括的相变化合物的熔点可以为10~60℃,但并非限定于此,可以根据目标的散热程度、电磁波发生源的温度而不同地设计。
另外,散热部120可以包括导热性填料。所述导热性填料可以包括金属填料、陶瓷填料及碳类填料中一种以上,但为了同时表现进一步提高的电磁波屏蔽性能,可以优选同时具有导热性及导电性。
所述金属填料可以包括Al、Ag、Cu、NI、Fe、Pt、Au、Cr、Ti合金、In-Bi-Sn合金、Sn-In-Zn合金、Sn-In-Ag合金、Sn-Ag-Bi合金、Sn-Bi-Cu-Ag合金、Sn-Ag-Cu-Sb合金、Sn-Ag-Cu合金、Sn-Ag合金及Sn-Ag-Cu-Zn合金等公知的金属填料中的一种以上,所述陶瓷填料可以包括AlN、Al2O3、BN、MgO、SiC及BeO等公知的陶瓷填料中的一种以上,所述碳类填料可以包括诸如单一壁碳纳米管、双重壁碳纳米管、多重壁碳纳米管的碳纳米管,石墨烯,石墨烯氧化物,石墨,碳黑等公知的碳类填料的一种以上。
另一方面,当电磁波屏蔽材料的一面方向要求绝缘性时,可以在电磁波屏蔽材料的一面露出的气孔或接近该气孔而位于内部的气孔中,包含绝缘性散热填料。只要是公知的绝缘性散热填料,所述绝缘性散热填料便可无限制地使用,作为一个示例,可以使用选自由碳化硅、氧化镁、二氧化钛、氮化铝、氮化硅、氮化硼、氧化铝、二氧化硅、氧化锌、钛酸钡、钛酸锶、氧化铍、氧化锰、氧化锆及氧化磞构成的组的任意一种以上的绝缘性散热填料。
另外,所述导热性填料的粒径可以为10μm~5μm,但并非限定于此,可以考虑传导性纤维网的气孔直径而适当地选择。另外,需要指出的是,所述导热性填料的形状只要是板状、球状、不定形状等公知的形状,便可以无限制地使用。
另外,根据本发明一个实施例,作为所述散热部120,相变化合物及导热性填料可以以半固相的性状配备于传导性纤维网的气孔。当以液态配备时,难以持续配备于传导性纤维网的气孔,当为固相时,会损害传导性纤维网的伸缩及柔软的特性,因而不推荐。因此,就所述相变化合物而言,为了能够以半固相的性状配备于传导性纤维网的气孔,其自身使用性状为半固相的物质,或作为散热部,还包括性状为半固相的高分子化合物,从而能够以在所述高分子化合物内混合有相变化合物的状态配备于气孔。另外,即使是所述导热性填料,散热部还可以具备性状为半固相的高分子化合物,以导热性填料分散于所述高分子化合物内的形态,配备于传导性纤维网的气孔。
就性状为半固相的高分子化合物而言,只要是不损害传导性纤维网的导电性和相变化合物、导热性填料的散热性能等的公知物质,便可以无限制地使用,作为一个示例,可以为硅类树脂等热油脂(thermal grease)型的基质,可以采用公知的物质,因而本发明省略对此的具体说明。
上述散热部120相对于传导性纤维网100重量份,可以配备11~900重量份,由此,可以在表现目标水平的散热性能的同时,不损害传导性纤维网的伸缩特性。
另一方面,所述散热部120可以位于所述传导性纤维网100的内部,所述散热部可以不位于所述传导性纤维网的外部面的一部分或全部。所述散热部根据材质,会诱发电磁波屏蔽性能下降。作为一个示例,作为散热成分而配备的绝缘性散热填料会增加传导性纤维网的阻抗。另外,在导电性的导热性填料的情况下,可以与具有粘性或粘着特性的高分子化合物一同形成散热部,由于所述高分子化合物而会诱发传导性纤维网的阻抗增加。因此,所述散热部120以位于传导性纤维网内部的方式配备,以便不露出于电磁波屏蔽材料的外部,散热部不配备得在传导性纤维网的外部面全部或一部分露出,从而可以维持、表现外部面的传导性,防止因散热部导致的电磁波屏蔽性能低下。
本发明一个实施例的电磁波屏蔽材料可以包括如下步骤而制造:(1)制造传导性纤维网的步骤;及(2)使散热部配备于制造的传导性纤维网的至少一部分气孔的步骤;但并非限于此。
首先,作为本发明的(1)步骤,执行制造传导性纤维网100的步骤。
所述传导性纤维网100可以通过如下步骤制造:利用制造的传导性复合纤维10,体现三维网络结构的纤维网,或(a)使包含纤维形成成分的纺丝溶液进行纺丝,制造由纤维部形成的纤维网的步骤;及(b)以被覆所述纤维部外部的方式形成传导性部,制造传导性纤维网的步骤。
如果首先对前一种的方法进行说明,传导性复合纤维可以通过双重纺丝喷嘴的内侧喷嘴,对包含纤维形成成分的纺丝溶液进行纺丝,通过外侧喷嘴挤出可形成传导性部的金属膏、传导性高分子化合物膏后,使所述金属膏成型或使传导性高分子化合物固化而制造。
或者,传导性复合纤维可以在通过包含纤维形成成分的纺丝溶液而制造的纤维外部面形成传导性部而制造。此时,所述纺丝溶液还包括根据纺丝方法、具备的纤维形成成分种类等而适当选择的溶剂,可以是溶解有纤维形成成分的溶解液或熔融有纤维形成成分的熔融液。对纺丝溶液进行纺丝的方法可以考虑目标传导性纤维的直径、纤维形成成分的种类而适当地选择,作为一个示例,可以是静电纺丝或利用压力并通过纺丝口挤出纺丝溶液的方式。另外,可以考虑纤维形成成分的种类、纺丝溶液具备的溶剂种类等,适当地选择干法纺丝或湿法纺丝,本发明对此不特别限定。
虽然说明了上述纺丝溶液包含纤维形成成分的情形,但需要指出的是,可以根据目的,使用还具备传导性填料的纺丝溶液。
然后,在制造的纤维外部面形成传导性部的方法,可以通过公知的涂覆方法、镀金方法等而执行,作为一个示例,当传导性部为金属时,可以在将纤维浸渍于金属膏后,经过干燥和/或烧结工序。或者,作为公知的镀金方法,可以通过无电式电镀而执行。
制造的传导性复合纤维可以利用公知的纤维网制造方法,作为一个示例,可以利用化学粘合无纺布、热粘合无纺布、气流成网无纺布等干法无纺布或湿法无纺布、水刺无纺布、针刺无纺布或熔喷无纺布等的方法制造成传导性纤维网。
然后,所述传导性纤维网可以通过另一种制造方法制造,包括:(a)使包含纤维形成成分的纺丝溶液进行纺丝而形成纤维部,制造由所述纤维部形成的纤维网的步骤;及(b)以被覆所述纤维部的外部的方式形成传导性部而制造传导性纤维网的步骤。
所述(a)步骤可以通过公知的纺丝方法制造纤维网。作为一个示例,所述纤维网可以对纤维形成成分进行纺丝,针对在收集器中收集、积累的纤维垫,经过压延成型工序而制造。或者,可以针对另行制造的纤维,执行公知的制造纤维网的方法而制造。
(a)步骤中制造的纤维网执行(b)步骤,即,执行以被覆纤维网纤维部的方式形成传导性部的步骤。
然后,所述(b)步骤作为在制造的纤维网的纤维部外部面形成传导性部的步骤,所述传导性部可以以公知的方法形成,作为一个示例,可以有传导性部的浸渍、沉积、镀金、通过传导性膏的涂覆方法等。
然后,作为本发明的(2)步骤,执行在制造的传导性纤维网的至少一部分气孔配备散热部的步骤。
所述散热部可以适当地变更在多孔性基材的气孔内填充物质的公知的方法,配备于传导性纤维网带有的气孔,作为一个示例,可以针对包含散热部的散热性溶液,利用涂覆、浸渍、丝网印刷、浮动印刷或逗号辊涂覆等公知的涂覆方法,列举的方法可以采用各个的公知方法的条件并执行,因此,本发明省略对此的具体说明。
另一方面,可以在包含上述传导性复合纤维10、20、30、30'、40而形成的传导性纤维网100的至少一面,如图1所示,还具备传导性粘着层200。
所述传导性粘着层200可以为公知的传导性粘着层,作为一个示例,可以是在粘性基质210中分散有传导性填料220。作为一个示例,所述粘性基质可以以在丙烯酸树脂、聚氨酯树脂中选择的一种以上的树脂形成,所述传导性填料可以是选自由镍、镍-石墨、碳黑、石墨、氧化铝、铜、银构成的组的一种以上。所述传导性粘着层200相对于传导性粘着层200全体重量,可以按5~95重量%配备传导性填料220。
另外,所述传导性粘着层200的厚度可以为10~30μm。当传导性粘着层200的厚度过度时,使电磁波屏蔽材料1000的垂直阻抗增加,因而会无法按目标水平表现电磁波屏蔽性能。
所述传导性粘着层200可以通过在要形成的传导性纤维网100一面,对传导性粘着层形成组合物进行处理使之含浸的方法而形成,因此,传导性粘着层200的一部分可以在传导性纤维网100上形成,剩余部分填充于传导性纤维网100的气孔,配备得位于传导性纤维网100的内部。
具备上述传导性纤维网100的电磁波屏蔽材料如图6所示,可以体现为电磁波屏蔽型电路模块2000,具体而言,在贴装有元件1310、1320的电路基板1200上部,电磁波屏蔽材料1100可以以至少覆盖所述元件1310、1320的上部及侧部的方式配备于电路基板1200上。
所述电路基板1200可以是配备于电子设备的公知的电路基板,作为一个示例,可以为PCB(印刷电路板)、FPCB(柔性印刷电路板)。所述电路基板1200的大小、厚度可以根据要体现的电子设备的内部设计进行变更,因此本发明对此不特别限定。
另外,所述元件1310、1320可以是诸如驱动芯片的在电子设备内电路基板上贴装的公知的元件,可以是发生电磁波和/或热,或者对电磁波敏感而容易失灵的元件。
本发明一个实施例的电磁波屏蔽材料1100即使在如图6所示邻接的元件1310、1320间的隔开距离窄或因元件1310、1320的厚度而发生错层的情况下,也可以贴紧元件侧部地附着,因而有利于表现进一步提高的电磁波屏蔽性能。
具体实施方式
通过下述实施例,更具体地说明本发明,但下述实施例并非限定本发明的范围,应解释为其用于帮助理解本发明。
<实施例1>
在二甲基乙酰胺与丙酮的重量比为70:30的85g中,在80℃温度下,在6小时期间,使用磁棒使聚偏氟乙烯12g溶解,制备了纺丝溶液。将所述纺丝溶液投入静电纺丝装置的溶液箱,按20ul/min/hole的速度吐出。此时,纺丝区间的温度保持30℃、湿度保持50%,收集器与纺丝喷嘴尖端间距离为20㎝,在收集器上使用高电压发生器,向纺丝喷嘴组件(SpinNozzle Pack)赋予40kV的电压,同时,每纺丝组喷嘴赋予0.03MPa的空气压力,制造了平均直径为400nm的PVDF纤维网。然后,为了使所述纤维网中存在的溶剂、水分干燥,按140℃的温度及1kgf/cm2施加热和压力,实施压延成型工序。
然后,在制造的纤维网上形成作为镍的金属壳部。具体而言,在纤维网上实施镍无电式电镀,为此,将纤维网在60℃的脱脂溶液中浸渍30秒后用纯水洗涤,再在60℃的蚀刻溶液(5M NaOH,纯水)中浸渍1分钟后,用纯水洗涤。然后将纤维网在常温催化剂溶液(Pd0.9%,HCl 20%,纯水)中浸渍3分钟后,用纯水洗涤。然后,将纤维网在用于提高催化剂活性的50℃的硫酸溶液(H2SO485ml/L,纯水)中浸渍30秒后,用纯水洗涤,然后将纤维网在60℃的镍离子溶液中浸渍1分30秒后,用纯水洗涤,使厚度0.2μm的镍金属壳部被覆于纤维网的纤维部上,制造了厚度20μm、定量10g/㎡、孔隙度50%、平均孔径0.7μm的传导性纤维网。
然后,执行在制造的传导性纤维网上形成散热部的工序。具体而言,相对于包含丙烯酸类粘性成分的组合物100重量份,将平均粒径1.6μm的氧化铝散热填料8重量份,使用混合机制备了散热部形成组合物。将制备的组合物使用刮棒涂布机,涂覆于离型PET膜后,在涂覆面上贴合上述制造的传导性纤维网,再在其上涂覆混合液,然后用离型PET膜进行贴合,实施压延成型工序。为了使散热部在贴合的传导性屏蔽材料中固化,在120℃温度下,实施热固化工序24小时时间,制造了如下述表1所示的电磁波屏蔽材料。
<实施例2>
在将二甲基乙酰胺与丙酮按重量比70:30混合的88g中,在80℃温度下,在6小时期间,使用磁棒使聚偏氟乙烯12g溶解,制备了纺丝溶液。在所述纺丝溶液中,作为传导性填料,混合平均粒径1.3μm的球形银颗粒,使聚偏氟乙烯与银颗粒体积比为1:0.2,相对于最终纤维部全体体积占16.7%,然后利用超声波分散器,分散12小时时间。将所述纺丝溶液投入静电纺丝装置的溶液箱,通过叶轮搅拌溶液,按20μl/min/hole的速度吐出。此时,纺丝区间的温度保持30℃、湿度保持50%,收集器与纺丝喷嘴尖端间距离为20㎝,使用高电压发生器,向纺丝喷嘴组(Spin Nozzle Pack)赋予40kV的电压,同时,每纺丝组喷嘴赋予0.05MPa的空气压力,制造了以不具备银颗粒的第二部分的平均直径为300nm的Ag/PVDF复合纤维形成的纤维网。然后,为了使所述纤维网中存在的溶剂、水分干燥,按140℃的温度及1kgf/cm2施加热和压力,实施了压延成型工序。
然后,在制造的纤维网上形成作为镍的金属壳部。具体而言,在纤维网上实施镍无电式电镀,为此,将纤维网在60℃脱脂溶液中浸渍30秒后用纯水洗涤,再在60℃的蚀刻溶液(5M NaOH,纯水)中浸渍1分钟后,用纯水洗涤。然后将纤维网在常温的催化剂溶液(Pd0.9%,HCl 20%,纯水)中浸渍3分钟后,用纯水洗涤。然后,将纤维网在用于提高催化剂活性的50℃硫酸溶液(H2SO485ml/L,纯水)中浸渍30秒后,用纯水洗涤,然后将纤维网在60℃的镍离子溶液中浸渍1分钟后,用纯水洗涤,将厚度0.12μm的镍金属壳部被覆于纤维网的纤维部上,制造了厚度10μm、定量12g/㎡、孔隙度40%的传导性纤维网。然后,在制造的传导性纤维网中,如实施例1所示形成散热部,制造了如下表1所示的电磁波屏蔽材料。
<实施例3~12>
与实施例2相同地实施并制造,但如下表1或表2所示,变更传导性填料的含量、粒径,制造了如下表1或表2所示的传导性纤维网。
<实施例13>
在二甲基乙酰胺与丙酮的重量比为70:30的88g中,在80℃温度下,在6小时期间,使用磁棒使聚偏氟乙烯12g溶解,制备了纺丝溶液。将所述纺丝溶液投入静电纺丝装置的溶液箱,按20μl/min/hole的速度吐出。此时,纺丝区间的温度保持30℃、湿度保持50%,收集器与纺丝喷嘴尖端间距离为20㎝,在收集器上使用高电压发生器,向纺丝喷嘴组件(SpinNozzle Pack)赋予40kV的电压,同时,每纺丝组喷嘴赋予0.01MPa的空气压力,制造了平均直径为200nm的PVDF纤维网。然后,为了使所述纤维网中存在的溶剂、水分干燥,按140℃的温度及1kgf/cm2施加热和压力,实施压延成型工序。
然后,在制造的纤维网上形成作为镍的第一传导性部。具体而言,在纤维网上实施镍无电式电镀,为此,将纤维网在60℃的脱脂溶液中浸渍30秒后用纯水洗涤,再在60℃的蚀刻溶液(5M NaOH,纯水)中浸渍1分钟后,用纯水洗涤。然后将纤维网在常温催化剂溶液(Pd0.9%,HCl 20%,纯水)中浸渍3分钟后,用纯水洗涤。然后,将纤维网在用于提高催化剂活性的50℃的硫酸溶液(H2SO4 85ml/L,纯水)中浸渍30秒后,用纯水洗涤,然后将纤维网在60℃的镍离子溶液中浸渍1分钟后,用纯水洗涤,使厚度0.12μm的镍第一传导性部被覆于纤维网的纤维部上。
然后,使用夹具,将在纤维部上形成有镍第一传导性部的纤维网,沿一个方向拉伸1.2倍,在第一传导性部发生裂隙,在拉伸状态下,固定于框子。然后,为了形成第二传导性部,制备了第二传导性部形成溶液,具体而言,在相对于去离子水100重量份而混合1至1.5重量份的PEDOT的分散液中,为了提高挥发度,相对于所述分散液100重量份,混合50重量份的IPA,在常温下搅拌6小时。将制备的第二传导性部形成溶液喷涂于固定在框子上的所述纤维网,在60℃真空烘箱中干燥,被覆厚度为0.06μm的第二传导性部,由此,制造了厚度20μm、定量11.5g/㎡、孔隙度30%的如下表2所示的传导性纤维网。针对制造的传导性纤维网拍摄扫描式电子显微镜(SEM)照片的结果,可以确认在第一传导性部发生的裂隙之间隔开缝隙,填充有第二传导性部。
<比较例1>
与实施例1相同地实施并制造,但不形成散热部,将传导性纤维网本身用作电磁波屏蔽材料。
<实验例1>
针对实施例1至13及比较例1的传导性纤维网,测量下述物性并显示于表1及表2中。
1.初始电磁波屏蔽性能
通过阻抗测量仪(日置3540mΩHITESTER,日置公司)测量了传导性纤维网表面的阻抗。以测量的比较例1的测量值为100作为基准,将实施例的测量阻抗值显示为相对的百分率。
2.电磁波屏蔽性能变动率
使用夹具,将试片沿横向方向拉伸1.2倍后,再沿纵向方向拉伸1.2倍,以此为一组,反复三组。
然后,利用初始电磁波屏蔽性能测量方法,求出拉伸后各试片的阻抗值B后,按下述数学式1,计算相对各试片初始阻抗值A的拉伸后各试片变动率。
此时,变动率越大,意味着电磁波屏蔽性能越低下。
[数学式1]
变动率(%)=(B-A)×100÷A
3.形状维持力
在电磁波屏蔽性能变动率的测量过程中,进行3组拉伸后,目视确认试片的表面,评价是否发生撕裂损伤,发生的情形标识为○,不发生的情形标识为×。
【表1】
【表2】
正如通过表1及表2可以确认的,可以确认就不具备散热部的比较例1而言,电磁波屏蔽性能变动率比实施例1显著更大。
另一方面可以确认,在实施例2至12中,传导性填料的粒径超过本发明优选范围的实施例4或含量超过本发明优选范围的实施例12,由于机械强度低下,发生拉伸导致的撕裂,因而变动率也大。
<实施例14>
与实施例1相同地实施并制造,但变更了纺丝溶液的纤维形成成分和溶剂。具体而言,在将二甲基乙酰胺与丙酮按重量比7:3混合的溶剂84g中,在60℃温度下,在6小时期间,使用磁棒使聚偏氟乙烯与聚氨酯按重量比7:3混合的纤维形成成分16g溶解,制备了纺丝溶液,由此,制造了厚度20μm、定量9.8g/㎡、孔隙度50%、平均孔径0.7μm的传导性纤维网,然后,形成散热部,制造了如下表3所示的传导性屏蔽材料。
<实施例15~20>
与实施例14相同地实施并制造,但如下述表3所示,变更作为纤维形成成分的PVDF与聚氨酯的含量比,制造了如下表3所示的传导性纤维网。
<实验例2>
针对实施例1、实施例14至实施例20,评价下述物性并显示于下述表2。
1.电磁波屏蔽性能变动率
使用夹具,将试片沿横向方向拉伸1.4倍后,在消除应力的状态下再沿纵向方向拉伸1.4倍,以此为一组,反复三组。
然后,与实验例1中的评价方法相同,通过数学式1计算了变动率。此时,变动率越大,意味着电磁波屏蔽性能越低下。
2.形状维持力
在电磁波屏蔽性能的维持性评价中,经过三组横向纵向伸缩、恢复过程后,计算了试片的面积C。以经过所述伸缩过程之前初始试片的面积D为基准,根据下述数学式2计算了面积变动率。另外,在三组的伸缩、恢复过程后,发生撕裂等损伤的情形标识为○,不发生损伤的情形标识为×。此时,对于发生撕裂等损伤的试片,不计算面积变动率。
[数学式2]
面积变动率(%)=(C-D)×100÷D
另外,面积变动率越大,意味着拉伸后复原力越不好。
【表3】
正如表3中可以确认的,
可以确认就不包含聚氨酯作为纤维部纤维形成成分的实施例1而言,拉伸比率比实验例1增加,因而发生撕裂,可以确认电磁波屏蔽性能变动率也显著增加。
另外可以确认,即使在包含聚氨酯的情况下,包含过少的实施例19或包含过多的实施例18发生撕裂,因此,电磁波屏蔽性能的变动率也显著增加。
另一方面,就实施例18而言,尽管聚氨酯增加,但仍发生撕裂,可以预计这是由于在镀金过程中施加的各种溶液而导致纤维部发生损伤的结果。
<制造例>
为了制造传导性粘着层,相对于包含丙烯酸类粘合形成成分的传导性粘合组合物100重量份,将平均粒径3μm的镍颗粒混合7重量份,然后使用混合机制备了混合液。制备的混合液使用刮棒涂布机,涂覆于离型PET膜后,在涂覆面上贴合根据实施例1制造的传导性纤维网,再在其上涂覆混合液,然后用离型PET膜进行贴合,实施压延成型工序。贴合的传导性屏蔽材料为了丙烯酸粘着层的固化而在120℃温度下,实施热固化工序24小时时间,由此制造了在传导性纤维网的两面形成有传导性粘着层的电磁波屏蔽材料。
以上对本发明一个实施例进行了说明,但本发明的思想不限于本说明书提出的实施例,理解本发明思想的从业人员可以在相同的思想范围内,通过构成要素的附加、变更、删除、追加等,容易地提出其他实施例,但这也属于本发明的思想范围内。
Claims (13)
1.一种柔性电磁波屏蔽材料,其中,包括:
传导性纤维网,其包括多个气孔;
散热部,其以填充至少一部分所述气孔的方式配备,
所述散热部包括相变化合物及导热性填料中任意一种以上,所述相变化合物及导热性填料以半固相的性状配备于所述传导性纤维网的所述气孔,
所述传导性纤维网具备传导性复合纤维,所述传导性复合纤维包括纤维部和被覆于所述纤维部外部的传导性部,
所述传导性部包括依次覆盖于纤维部外部面的第一传导性部及第二传导性部,所述第二传导性部渗透到所述第一传导性部形成的裂隙之间。
2.根据权利要求1所述的柔性电磁波屏蔽材料,其中,
所述纤维部还具备传导性填料。
3.根据权利要求1所述的柔性电磁波屏蔽材料,其中,
所述传导性复合纤维的直径为0.2~10μm。
4.根据权利要求1所述的柔性电磁波屏蔽材料,其中,
所述传导性纤维网的厚度为5~200μm,定量为5~100g/㎡。
5.根据权利要求1所述的柔性电磁波屏蔽材料,其中,
所述散热部包括:
单一壁碳纳米管、双重壁碳纳米管、多重壁碳纳米管的碳纳米管、石墨烯、石墨烯氧化物、石墨、碳黑、镍、银、铜、铁、金、铝、钛合金、铂、铬及碳-金属复合体中的任意一种以上的导热性填料;
还包括碳化硅、氧化镁、二氧化钛、氮化铝、氮化硅、氮化硼、氧化铝、二氧化硅、氧化锌、钛酸钡、钛酸锶、氧化铍、氧化锰、氧化锆及氧化磞中的任意一种以上的绝缘性散热填料。
6.根据权利要求1所述的柔性电磁波屏蔽材料,其中,
所述传导性部包括金属及传导性高分子化合物中的任意一种以上,所述金属选自铝、镍、铜、银、金、铬、铂、钛合金及不锈钢中的任意一种以上。
7.根据权利要求1所述的柔性电磁波屏蔽材料,其中,
所述传导性部的厚度为0.1~2μm。
8.根据权利要求1所述的柔性电磁波屏蔽材料,其中,
所述传导性纤维网的孔隙度为30~80%。
9.根据权利要求1所述的柔性电磁波屏蔽材料,其中,
所述纤维部按1:0.2~2.0重量比包含聚偏氟乙烯PVDF及聚氨酯作为纤维形成成分。
10.根据权利要求1所述的柔性电磁波屏蔽材料,其中,
在所述传导性纤维网的至少一面还具备传导性粘着层。
11.根据权利要求1所述的柔性电磁波屏蔽材料,其中,
所述散热部位于所述传导性纤维网的内部,
所述散热部不位于所述传导性纤维网的外部面的一部分或全部。
12.一种电磁波屏蔽型电路模块,其中,包括:
电路基板,其贴装有元件;及
权利要求1至11中任意一项所述的柔性电磁波屏蔽材料,其以至少覆盖所述元件的上部及侧部的方式配备于电路基板上。
13.一种包括权利要求12的电磁波屏蔽型电路模块的电子设备。
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