CN113645823A - 具有电磁屏蔽件的电子部件及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
提供一种具有电磁屏蔽件的电子部件及其制造方法。电子部件具有电磁屏蔽件,其中,电子部件包含电子部件的主体部、和覆盖所述主体部的表面并作为电磁屏蔽件发挥功能的涂敷层,所述涂敷层包含含有多个层的层状材料,各层具有由以下的式子Mn+1Xn(式中,M为至少一种第3、4、5、6、7族金属,X为碳原子、氮原子或者它们的组合,n为1、2或者3)表示,且各X位于M的八面体阵列内的晶格,在各层的相互对置的两个表面的至少一者具有从羟基、氟原子、氧原子以及氢原子所构成的组之中选择的至少一种修饰或者终端T。
Description
本申请是申请号为“201880030171.5”,申请日为2018年05月09日,发明名称为“具有电磁屏蔽件的电子部件及其制造方法”之申请的分案申请。
技术领域
本发明涉及具有电磁屏蔽件的电子部件及其制造方法。
背景技术
以往,为了防止从电子设备等产生电磁波(电磁噪声)并进行空间传导而给其他电子设备等带来障碍,使用了电磁屏蔽件。作为用于构成该电磁屏蔽件的材料(以下也简单称为“电磁屏蔽材料”),使用了金属、碳等导电性材料。
在便携式的电子设备中,电子电路基板用的电磁屏蔽件配置在电子设备的内部。作为该电磁屏蔽件,已知具有金属层的电磁屏蔽薄膜(专利文献1)。电磁屏蔽薄膜设置为覆盖安装有多个电子部件的电子电路基板的整面。
近年来,由于电子电路基板的高密度安装化,产生如下问题,即,在电子电路产生的电磁波可能给配备于该电子电路的电子部件带来障碍。该现象也被称为“自体中毒”,为了防止该现象,要求在各个电子部件设置电磁屏蔽件。然而,在电磁屏蔽薄膜中,难以适当且充分地覆盖尺寸小的各个电子部件。
因此,例如,提出了如下方案,即,将以金属微粒子为填料并使其呈膏状分散的金属膏用作电磁屏蔽材料,在一个电子部件的表面通过分配器吐出金属膏来形成金属层(专利文献2的第0034段)。此外,还提出了如下方案,即,在一个电子部件的表面通过无电解镀覆来形成金属镀覆膜(专利文献3)。
在先技术文献
专利文献
专利文献1:国际公开第2013/077108号
专利文献2:日本特开2004-6973号公报
专利文献3:日本特开2014-123619公报
专利文献4:美国专利申请公开第2016/0360616号说明书
专利文献5:国际公开第2016/049109号
非专利文献
非专利文献1:Faisal Shahzad,et al.,″Electromagnetic interferenceshielding with 2D transition metal carbides(MXenes)″,Science,09 Sep 2016,Vol.353,Issue 6304,pp.1137-1140
发明内容
发明要解决的课题
然而,在上述的通过分配器吐出包含金属微粒子的金属膏来形成金属层的方法中,一般地,金属膏被大量地供给到电子部件上,成为电子部件被包埋在金属膏中的状态,因此不适合在电子部件的表面作为比较薄的涂敷层而形成电磁屏蔽件的情况。此外,金属膏一般是分散了球形的金属微粒子的膏,因此在金属微粒子间容易存在间隙,电磁波容易透过,因此无法获得高的屏蔽效果。
此外,在上述的通过无电解镀覆在电子部件形成金属镀覆膜的方法中,由于将电子部件浸渍到镀覆液(可能是酸性或者碱性)中,因此可能镀覆液浸透到电子部件或者侵入电子部件内等而导致电子部件的劣化、故障。为了防止该现象,需要密封、保护薄膜的应用等,电子部件的制造工序变得繁杂。
另外,作为新的电磁屏蔽材料,已知利用了作为二维材料的一种的石墨烯的电磁屏蔽材料(专利文献4)。例如,已知能够利用使板状纳米石墨烯分散到液状介质而成的导电性墨水,在薄膜、可挠性基材上印刷导电性墨水作为涂敷层,将所得之物用作电磁屏蔽件(专利文献4)。该含有石墨烯的导电性墨水由于导电性不充分,因此认为即使应用到电子部件的表面也难以获得充分的屏蔽效果。此外,石墨烯在其制法上无法避免疏水性基以及亲水性基同时存在于表面的情况,因而认为难以选择与石墨烯亲合性高的溶媒,即使应用到电子部件的表面,也难以润湿扩展,难以形成厚度均匀的涂敷层。
近年来,作为具有高导电性和高导热性的新材料,MXene受到瞩目(专利文献5)。MXene是所谓的二维材料的一种,如后述那样,是具有多个层的形态的层状材料,是各层具有由Mn+1Xn(式中,M为至少一种第3、4、5、6、7族金属,X为碳原子以及/或者氮原子,n为1、2或者3)表示并且各X位于M的八面体阵列内的晶格,在各层的表面具有例如羟基、氟原子、氧原子以及氢原子等终端(或者修饰)T的材料。报告了如下内容,即,MXene在MXene单体的薄膜的形态下,或者在MXene-聚合物复合体的薄膜的形态下,每单位厚度的屏蔽效果(EMI SE)高(非专利文献1)。更详细地,在作为MXene之一的Ti3C2Tx单体的薄膜的情况以及Ti3C2TX-海藻酸钠复合体的薄膜的情况的双方,以10μm程度的薄膜厚度可获得屏蔽效果50dB程度(参照非专利文献1的图4A)。然而,该薄膜在对各个电子部件提供电磁屏蔽件时需要一边将薄膜折叠一边将电子部件包入薄膜中,工艺繁杂,因此难以用于电子部件的电磁屏蔽件。
本发明的发明者们在这样的状况下为了提供具有电磁屏蔽件的新的电子部件而进行了进一步的专心研究,结果完成了本发明。
用于解决课题的手段
根据本发明的一个主旨,提供一种电子部件,具有电磁屏蔽件,其中,
所述电子部件包含:
(a)电子部件的主体部;和
(b)覆盖所述主体部的表面并作为电磁屏蔽件发挥功能的涂敷层,
所述涂敷层包含含有多个层的层状材料,各层具有晶格,该晶格由以下的式子表示,
Mn+1Xn
(式中,M为至少一种第3、4、5、6、7族金属,
X为碳原子、氮原子或者它们的组合,
n为1、2或者3)
并且,各X位于M的八面体阵列内,在各层的相互对置的两个表面的至少一者具有从羟基、氟原子、氧原子以及氢原子所构成的组之中选择的至少一种修饰或者终端T。另外,电磁屏蔽件也可称为EMI(Electromagnetic Interference,电磁干扰)屏蔽件。
在本发明的电子部件中,将包含上述给定的层状材料(在本说明书中也称为“MXene”)的涂敷层作为电磁屏蔽件设置在电子部件的主体部的表面,MXene具有高导电性(尤其是电磁波吸收能力),而且为亲水性,因此如后述那样能够简单地通过不给电子部件带来不良影响的方法来形成厚度均匀的涂敷层,能够获得高的屏蔽效果,其结果,能够获得作为电磁屏蔽件具有该涂敷层的新的电子部件。
在本发明的一个方式中,所述涂敷层可以还包含水溶性以及/或者亲水性的有机粘合剂。
根据本发明的另一个主旨,提供一种制造方法,是具有电磁屏蔽件的电子部件的制造方法,其中,
所述制造方法包括:
(i)调制使层状材料分散到液状介质(或者流动性介质,以下同样)的分散物,其中,所述层状材料包含多个层,各层具有晶格,该品格由以下的式子表示,
Mn+1Xn
(式中,M为至少一种第3、4、5、6、7族金属,
X为碳原子、氮原子或者它们的组合,
n为1、2或者3)
并且,各X位于M的八面体阵列内,在各层的相互对置的两个表面的至少一者具有从羟基、氟原子、氧原子以及氢原子所构成的组之中选择的至少一种修饰或者终端T;以及
(ii)将所述分散物应用到电子部件的主体部的表面,形成源自所述分散物的涂敷层。
在本发明的一个方式中,所述液状介质可以包含水性溶媒以及水溶性的有机粘合剂。
在本发明的另一个方式中,所述液状介质可以包含亲水性的有机粘合剂。
在本发明的一个方式中,所述电子部件的主体部的表面可以为亲水性。
在本发明的另一个方式中,所述电子部件的主体部的表面可以预先被进行亲水化处理。在该方式中,可以通过从等离子处理、电晕处理、紫外线照射、紫外线臭氧处理以及亲水性涂敷剂的应用所构成的组之中选择的至少一种来实施所述亲水化处理。
在本发明的另一个方式中,可以通过从所述分散物之中至少部分地除去所述液状介质、或者使所述分散物至少部分地固化,由此实施所述工序(ii)中的涂敷层的形成。
发明效果
根据本发明,将包含MXene的涂敷层作为电磁屏蔽件设置在电子部件的主体部的表面,MXene具有高导电性(尤其是电磁波吸收能力),而且为亲水性,因此能够简单地通过不给电子部件带来不良影响的方法来形成厚度均匀的涂敷层,能够获得高的屏蔽效果,其结果,能够获得作为电磁屏蔽件具有该涂敷层的新的电子部件。此外,根据本发明,还提供一种该电子部件的制造方法。
附图说明
图1是示出具有本发明的一个实施方式中的电磁屏蔽件的电子部件的概要示意剖视图。
图2是示出具有图1的电磁屏蔽件的电子部件的区域X的部分的放大概要示意剖视图。
图3是示出作为能够用于本发明的一个实施方式中的电磁屏蔽件的层状材料的MXene的概要示意剖视图。
图4是示出本发明的实施例中的试验的结果的照片。
图5是示出本发明的比较例中的试验的结果的照片。
具体实施方式
关于本发明的具有电磁屏蔽件的电子部件及其制造方法,通过几个实施方式在下面详细叙述,但本发明不限定于这些实施方式。
(实施方式1)
参照图1~2,本实施方式的具有电磁屏蔽件的电子部件20包含:
(a)电子部件的主体部15;和
(b)覆盖上述主体部15的表面并作为电磁屏蔽件发挥功能的涂敷层13,
上述涂敷层13包含含有多个层的给定的层状材料。
在本实施方式中能够使用的给定的层状材料为MXene,如下那样规定:
层状材料包含多个层,各层具有由以下的式子表示,
Mn+1Xn
(式中,M为至少一种第3、4、5、6、7族金属,可以包含所谓的早期过渡金属、例如从Sc、Ti、Zr、Hf、V、Nb、Ta、Cr、Mo以及Mn所构成的组之中选择的至少一种,
X为碳原子、氮原子或者它们的组合,
n为1、2或者3)
并且,各X位于M的八面体阵列内的晶格,在各层的相互对置的两个表面的至少一者具有从羟基、氟原子、氧原子以及氢原子所构成的组之中选择的至少一种、优选为羟基的修饰或者终端T(这还表示为“Mn+1XnTs”,s为任意数,以往也有时取代s而使用x)。
该MXene能够通过从MAX相选择性地蚀刻A原子来获得。MAX相具有由以下的式子表示,
Mn+1AXn
(式中,M、X以及n如上所述,A为至少一种第12、13、14、15、16族元素,通常为A族元素,代表性地为IIIA族以及IVA族,更详细地,可以包含从由Al、Ga、In、Tl、Si、Ge、Sn、Pb、P、As、S以及Cd构成的组之中选择的至少一种,优选为Al)
并且,各X位于M的八面体阵列内的晶格,具有由A原子构成的层位于由Mn+1Xn表示的层之间的晶体构造。概要来说,MAX相具有如下的重复单位,即,在n+1层的M原子的层的各自之间各配置一层X原子的层(还将它们合在一起称为“Mn+1Xn层”),且作为第n+1个M原子的层的下一层配置了A原子的层(“A原子层”)。通过从MAX相选择性地蚀刻A原子,从而A原子层被除去,在露出的Mn+1Xn层的表面修饰存在于蚀刻液(通常使用含氟酸的水溶液,但不限定于此)中的羟基、氟原子、氧原子以及氢原子等,将该表面终止。
例如,MAX相为Ti3AlC2,MXene为Ti3C2Ts。
另外,在本发明中,MXene也可以包含比较少量的残留的A原子,例如,相对于原来的A原子而包含10质量%以下的残留的A原子。
如图3中示意性示出的那样,
这样获得的MXene10可以是具有两个以上的MXene层7a、7b、7c(这还表示为“Mn+ 1XnTs”,s为任意数)的层状材料(图中,例示性地示出三个层,但不限定于此),其中,MXene层7a、7b、7c是Mn+1Xn层1a、1b、1c被修饰或者终端T 3a、5a、3b、5b、3c、5c进行了表面修饰或者终止的层。MXene10可以是这多个MXene层被分离为单个而存在的构造(单层构造体),也可以是多个MXene层相互分离地层叠而成的层叠体(多层构造体),还可以是它们的混合物。MXene可以是各个MXene层(单层)以及/或者MXene层的层叠体的集合体(也可称为粒子、粉末或者薄片)。在为层叠体的情况下,相邻的两个MXene层(例如,7a和7b、7b和7c)可以不必完全分离,可以部分地接触。
虽然不是限定本实施方式,但MXene的各层(相当于上述的MXene层7a、7b、7c)的厚度例如为0.8nm以上且5nm以下,尤其是0.8nm以上且3nm以下(主要可以根据各层中包含的M原子层的数量而不同),与层平行的平面(二维片材面)内的最大尺寸例如为0.1μm以上且200μm以下,尤其是0.5μm以上且100μm以下,进一步尤其是1μm以上且40μm以下。在MXene为层叠体的情况下,关于各个层叠体,层间距离(或者空隙尺寸,图3中用d示出)例如为0.8nm以上且10nm以下,尤其是0.8nm以上且5nm以下,进一步尤其是约1nm,层的总数只要为2以上即可,但例如为50以上且100,000以下,尤其为1,000以上且20,000以下,层叠方向的厚度例如为0.1μm以上且200μm以下,尤其为1μm以上且40μm以下,与层叠方向垂直的平面(二维片材面)内的最大尺寸例如为0.1μm以上且100μm以下,尤其是1μm以上且20μm以下。另外,这些尺寸作为基于扫描型电子显微镜(SEM)或者透过型电子显微镜(TEM)照片的数量平均尺寸(例如至少40个的数量平均)而求出。
关于MXene,载流子密度(载流子浓度)极其高,在面内方向具有高导电率,并且含有金属原子M,因此(例如与石墨烯相比)厚度方向的导电率也高。若厚度方向的导电率高,则容易获得MXene(单层以及/或者层叠体)彼此的导通,(例如,无论是MXene单体或者是使MXene分散到成型体材料的状态均)能够获得高的屏蔽效果。尤其是,MXene为层状材料,由于电磁波的内部多重反射而具有高的电磁波吸收能力。进而,MXene含有金属原子M,因此(例如与石墨烯相比)还具有高导热性。
而且,MXene具有表面修饰或者终端T,该T可以是极性或者离子性,因此具有高亲水性表面。MXene的表面上的水的接触角例如为45度以下,代表性地可以为20度以上且35度以下。在MXene中,修饰或者终端T可以根据Mn+1Xn的晶体构造而周期性或者有规则地存在(另外,对于石墨烯请注意如下方面,即,不存在有规则地配置的极性或者离子性的修饰或者终端等)。
涂敷层13只要包含作为层状材料的MXene10即可。涂敷层13中的MXene的含有比例例如可以为约50质量%以上且100质量%以下。
而且,涂敷层13可以进一步包含其他成分。例如,涂敷层13可以进一步包含碳纳米管。碳纳米管是石墨烯片材以单层或者多层构成为管状的材料,具有纳米级别以下的直径(外径)。通过添加碳纳米管,从而能够提高涂敷层13的导电性,提高屏蔽特性。碳纳米管被保持在MXene的多个层的表面以及/或者相邻的两个层间。碳纳米管的尺寸可以适当选择,但平均直径例如为0.5nm以上且200nm以下,尤其可以是1nm以上且50nm以下,平均长度例如为0.5μm以上且200μm以下,尤其可以是1μm以上且50μm以下。另外,这些尺寸作为基于扫描型电子显微镜(SEM)或者透过型电子显微镜(TEM)照片的数量平均尺寸(例如至少40个的数量平均)而求出。
碳纳米管的保持比例没有特别限定,但相对于MXene100质量份,例如为1质量份以上且50质量份以下,尤其可以为1质量份以上且10质量份以下。
此外,例如,涂敷层13也可以包含任意的适当的成型用材料12,例如粘合剂,并且根据情况也可以包含添加剂(例如粘度调节剂、固化剂等)。参照图2(是图1所示的电子部件的区域X的部分放大图),可以在成型用材料12中分散有MXene10,MXene10可以被包埋在成型用材料12中,可以是被完全覆盖的状态以及部分地露出的状态的任一种状态。
上述粘合剂可以是水溶性以及/或者亲水性的有机粘合剂。水溶性以及/或者亲水性的有机粘合剂对于具有亲水性表面的MXene的润湿性好,容易使MXene分散到其内部,且容易含浸在MXene的层间,因此可适宜地利用。在MXene的层叠体的情况下,通过有机粘合剂含浸在MXene的层间,从而可扩大MXene的各层的层间距离,但不限定于此。
水溶性以及/或者亲水性的有机粘合剂存在各种各样的种类,可以从丰富的种类之中适当选择。作为水溶性的有机粘合剂,例如可列举聚乙烯醇等。作为亲水性的有机粘合剂,例如,能够使用聚吡咯、(甲基)丙烯酸树脂、纤维素等聚合物、聚乙烯醇缩丁醛、聚酯等热塑性树脂、酚醛固化型环氧树脂、聚氨酯等固化性树脂。这些聚合物(或高分子材料)以及/或者树脂可以包含其他单体单元,可以具有任意的适当的置换基以及/或者修饰基等。
或者,涂敷层13可以实质上由MXene10构成,MXene10的层以及/或者层叠体间的间隙可以成为空间。
该涂敷层13只要将电子部件20的主体部15的表面至少部分地覆盖即可。图1中,将电子部件20的主体部15简化而示出,但电子部件20可以具备任意的适当数量的电极(未图示),电极例如可以由镍、铜、银以及/或者金等构成。虽然不是限定本实施方式,但涂敷层13优选覆盖电子部件20的主体部15的表面之中的尽可能大的部分,优选实质上覆盖全部(但是,涂敷层13可以配置为不与用于使电子部件20进行动作的电极直接接触,但可以与接地电极直接接触而电连接)。
涂敷层13的厚度可以根据使用的涂敷层的材料以及希望的屏蔽特性而适当选择,但例如可以为0.1μm以上且200μm以下,优选为1μm以上且40μm以下。
电子部件20没有特别限定,但例如可以是芯片部件及其他(例如QFP、SOP、BGA等)表面安装部件以及引线部件的任一者,代表性地可以为芯片部件,它们可以为电子部件单体,也可以安装在基板上而构成电子电路基板。电子部件20的主体部15的表面可以由任意的适当材料构成,例如,可以为陶瓷、玻璃、塑料或者树脂(例如环氧树脂、ABS树脂)、金属等,它们可以是担负电子部件的电气特性的构成构件,也可以是保护层、壳体、电极等。
本实施方式的电子部件20具备包含具有高导电性的MXene的涂敷层13,该涂敷层13作为电磁屏蔽件发挥功能。在本实施方式的电子部件20暴露在电磁波中的情况下,能够由MXene对电磁波进行吸收以及/或者反射,优选的是,通过MXene特有的多重反射能够获得高的屏蔽效果。此外,MXene为层状材料,在涂敷层13中MXene容易相对于涂敷层13和主体部15的界面大致平行地存在(参照图2),电磁波不易透过MXene的间隙,因此能够获得高的屏蔽效果。
在本实施方式的电子部件20中,涂敷层13如上述那样包含具有亲水性表面的MXene10,构成为整体上示出亲水性。被涂敷层13覆盖的电子部件20的主体部15的表面可以为亲水性,或者,根据情况可以简单地通过不给电子部件带来不良影响的方法预先进行亲水化处理。这样,能够使MXene10和包含其的涂敷层13以及电子部件20的主体部15的表面为亲水性,在主体部15的表面,涂敷层13的材料充分地润湿扩展而亲合,因此能够以均匀的厚度形成涂敷层13。
(实施方式2)
本实施方式涉及用于制造具有通过实施方式1在上面叙述的电磁屏蔽件的电子部件的方法。另外,只要没有特别说明,则通过实施方式1说明的内容在本实施方式中也可同样地适用。
首先,调制至少使MXene分散到液状介质的分散物。MXene可以使用与在实施方式1中叙述的MXene同样的MXene。也可以调制使MXene以及碳纳米管分散到液状介质的分散物。分散物可以是涂敷液(也可以称为“墨水”)或者膏的形态。
液状介质可以是水溶性以及/或者亲水性的有机粘合剂、水性溶媒、亲水性有机溶媒的任一者或者它们的两种以上的混合物,可以适当地含有添加剂等。
例如,液状介质可以包含水性溶媒以及水溶性的有机粘合剂(以下,将该液状介质也称为“水性液状介质”)。水溶性的有机粘合剂可以使用在实施方式1中叙述的材料,也可以以在液状介质中溶于水性溶媒的状态而存在。水性溶媒代表性地为水,但不限定于此,也可以是任意的适当的水基的组成物。
此外,例如,液状介质可以包含亲水性的有机粘合剂(以下,将该液状介质也称为“亲水性液状介质”)。亲水性的有机粘合剂可以使用在实施方式1中叙述的材料,可以在液状介质中单独地存在,也可以以溶于亲水性有机溶媒的状态而存在。作为亲水性有机溶媒,例如可列举酒精(代表性地为乙醇、甲醇)等。
该液状介质为水性或者亲水性,因此对于具有亲水性表面的MXene的润湿性好,容易使MXene分散到其内部(也可以不使用分散剂),且容易含浸在MXene的层间。
然后,将在液状介质中包含通过上述操作获得的MXene的分散物应用到电子部件的主体部的表面。
电子部件及其主体部的表面可以与在实施方式1中叙述的表面同样。在电子部件的主体部的表面为亲水性的情况下,可以在原有的表面应用上述分散物。在电子部件的主体部的表面不是亲水性或亲水性不够高的情况下,也可以预先实施亲水化处理来进行表面改性,在被亲水化处理后的表面应用上述分散物。亲水化处理例如可以通过从等离子处理、电晕处理、紫外线照射、紫外线臭氧处理以及亲水性涂敷剂的应用所构成的组之中选择的至少一种来实施。该亲水化处理均具有如下优点,即,简单,且不给电子部件带来不良影响。等离子处理、电晕处理、紫外线照射、紫外线臭氧处理是干式工艺,具有不需要真空下的实施的优点。它们的实施条件可以根据使用的主体部的表面而适当选择。亲水性涂敷剂的应用只要使涂敷剂附着在电子部件的主体部的被涂敷表面即可,虽然也取决于使用的亲水性涂敷剂,但能够在常压下不暴露于比较高的温度地实施。作为亲水性涂敷剂,可以使用任意的适当的亲水性涂敷剂,例如能够使用LAMBIC系列(大阪有机化学工业株式会社制)等。
在即将应用分散物之前,电子部件的主体部的表面上的水的接触角例如为45度以下,代表性地可以为20度以上且35度以下。
分散物向电子部件的主体部的表面的应用方法没有特别限定,但例如可以通过涂布、浸渍、喷雾等来实施。这些应用方法极其简单。
根据本实施方式,如上述那样,将具有亲水性表面的MXene、水性或者亲水性的液状介质、和电子部件的主体部的亲水性的表面进行了组合,因此包含MXene以及液状介质的分散物在电子部件的主体部的表面充分地润湿扩展,从而能够形成均匀的前体膜。此时,应用到电子部件的主体部的表面的分散物(前体膜)中的MXene在通常的重力下容易取向为MXene的二维片材面相对于电子部件的主体部的被涂敷表面的面内方向大致平行(参照图2)。另外,图1以及图2是电子部件的剖视图,但从侧方观察的情况以及从上方或者下方观察的情况均相同。本发明虽然不被任何理论约束,但可以理解被涂敷表面与Mxene的二维片材面的相互作用大于重力的影响。
然后,由应用到主体部的表面的分散物(前体膜)形成源自于此的涂敷层。该涂敷层可以具有均匀的厚度。
涂敷层的形成例如可以通过从上述分散物至少部分地除去液状介质(例如通过干燥来除去溶媒)、或者使上述分散物至少部分地固化(例如使有机粘合剂固化),由此来实施。
根据以上,可制造作为如图1所示的电磁屏蔽件而具有涂敷层13的电子部件20。根据本实施方式,能够通过极其简单且不给电子部件带来不良影响的方法来形成厚度均匀的涂敷层,能够获得高的屏蔽效果。
然而,具有通过实施方式1在上面叙述的电磁屏蔽件的电子部件不限于在实施方式2中说明的制造方法,也可以通过其他的适当方法来制造。
[实施例]
(试验)
按照如下顺序进行了模型实验。
首先,作为试验片,准备了如下的试验片,即,在纵向的长度为40mm、横向的宽度为10mm、厚度为0.5mm的铜板,从纵向的一个端部(对应于图4的位置A。以下称为“底部”)沿着纵向到高度20mm的位置(对应于图4的位置B)为止实施了镍镀覆。该试验片为表面不是亲水性的材料的例示的模型。此外,作为用于形成涂敷层的涂敷液,调制了使作为MXene的一种的Ti3C2Ts的粉末(单层以及/或者数层的MXene的黑色粉末,按基于TEM照片的数量平均尺寸,层叠方向的厚度(还包含单层的情况下的厚度的平均值)为约200nm,纵横比为约50以上且100以下)分散到水中而成的分散液(MXene含量约1质量%)。获得的涂敷液呈均匀的黑色,MXene均匀地分散。确认了MXene对于水容易润湿。
对于上述准备的试验片,使用UV照射装置(型式H0011、波长308nm、USHIO INC.制造)对试验片的前面以及背面的整体进行紫外线照射(可理解为照射条件为5.5mW/cm2),由此进行了亲水化处理。使由此获得的亲水化处理完的试验片在上述调制出的涂敷液(MXene-水分散液)中,从试验片的底部(对应于图4的位置A)到比高度20mm还高的位置(对应于图4的位置C)沿着铅垂方向下降来浸渍,原样保持之后再提起(下降速度2mm/sec、保持30sec、提起速度2mm/sec)。
对两个试验片实施了上述操作。将提起后的两个试验片的照片示于图4。从图4可理解,在被进行了亲水化处理的试验片的浸渍到涂敷液中的区域的整个表面被涂布涂敷液,并均匀地进行了润湿扩展。然后,使其干燥而除去水,由此以均匀的厚度形成了由Mxene构成的涂敷层。
由此,确认了:对于被进行了亲水化处理的镍以及被进行了亲水化处理的铜,用作涂敷液的MXene-水分散液示出高的润湿性;以及能够以均匀的厚度形成由MXene构成的涂敷层。
此外,作为比较例,除了未实施亲水化处理以外,对三个试验片实施了与上述同样的操作。将提起后的三个试验片的照片示于图5。从图5可理解,在未实施亲水化处理的试验片中,在浸渍到涂敷液中的区域的表面,涂敷液未进行润湿扩展。
以上的结果是作为表面不是亲水性的材料的例子而使用具有镍以及铜的表面的试验片,确认了有无亲水化处理所引起的MXene-水分散液的润湿性的差异的结果,但即使为其他材料,只要表面为亲水性(可以原本为亲水性,也可以被实施亲水化处理),则认为同样示出高的润湿性,由此认为可获得与上述同样的结果。
此外,上述的结果是作为涂敷液使用了使MXene分散到水中而成的分散液的情况下的结果,但即使在作为涂敷液使用了使MXene分散到将水和水溶性的有机粘合剂混合而成的液状介质中的分散液的情况下,认为MXene、液状介质和被涂敷表面的润湿性的关系也是同样的,由此认为可得到与上述同样的结果。
[工业实用性]
本发明的具有电磁屏蔽件的电子部件可以在担心从电子设备等产生电磁波(电磁噪声)并进行空间传导而给其他或者同一电子设备等带来障碍的宽泛的用途中使用。
本申请要求基于在2017年5月16日提出申请的美国申请第15/596,445号的优先权,其记载内容全部通过参照而援引于本说明书。
符号说明
1a、1b、1c Mn+1Xn层;
3a、5a、3b、5b、3c、5c 修饰或者终端T;
7a、7b、7c MXene层;
10 MXene(层状材料);
12 成型用材料(有机粘合剂等);
13 涂敷层;
15 主体部;
20 电子部件。
Claims (9)
1.一种电子部件,具有对在电子电路中产生的电磁波进行屏蔽的电磁屏蔽件,其中,
所述电子部件包含:
(a)电子部件的主体部;和
(b)直接形成在所述主体部的表面并作为电磁屏蔽件发挥功能的涂敷层,
所述涂敷层包含包括一个或一个以上的层的粒子、粉末或者薄片,各层具有晶格,该晶格由以下的式子表示,
Mn+1Xn
式中,M为至少一种第3、4、5、6、7族金属,
X为碳原子、氮原子或者它们的组合,
n为1、2或者3,
并且,各X位于M的八面体阵列内,在各层的相互对置的两个表面的至少一者具有从羟基、氟原子、氧原子以及氢原子所构成的组之中选择的至少一种修饰或者终端T,
所述电子部件是表面安装部件或者引线部件。
2.根据权利要求1所述的电子部件,其中,
所述涂敷层还包含水溶性以及/或者亲水性的有机粘合剂。
3.一种制造方法,是具有对在电子电路中产生的电磁波进行屏蔽的电磁屏蔽件的电子部件的制造方法,其中,
所述制造方法包括:
(i)调制使粒子、粉末或者薄片分散到液状介质的分散物,其中,所述粒子、粉末或者薄片包含一个或一个以上的层,各层具有晶格,该晶格由以下的式子表示,
Mn+1Xn
式中,M为至少一种第3、4、5、6、7族金属,
X为碳原子、氮原子或者它们的组合,
n为1、2或者3,
并且,各X位于M的八面体阵列内,在各层的相互对置的两个表面的至少一者具有从羟基、氟原子、氧原子以及氢原子所构成的组之中选择的至少一种修饰或者终端T;以及
(ii)将所述分散物直接应用到电子部件的主体部的表面,形成源自所述分散物的涂敷层,
所述电子部件是表面安装部件或者引线部件。
4.根据权利要求3所述的制造方法,其中,
所述液状介质包含水性溶媒以及水溶性的有机粘合剂。
5.根据权利要求3所述的制造方法,其中,
所述液状介质包含亲水性的有机粘合剂。
6.根据权利要求3~5中任一项所述的制造方法,其中,
所述电子部件的主体部的表面为亲水性。
7.根据权利要求3~5中任一项所述的制造方法,其中,
所述电子部件的主体部的表面预先被进行亲水化处理。
8.根据权利要求7所述的制造方法,其中,
通过从等离子处理、电晕处理、紫外线照射、紫外线臭氧处理以及亲水性涂敷剂的应用所构成的组之中选择的至少一种来实施所述亲水化处理。
9.根据权利要求3~5中任一项所述的制造方法,其中,
通过从所述分散物之中至少部分地除去所述液状介质、或者使所述分散物至少部分地固化,由此实施所述工序(ii)中的涂敷层的形成。
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