用于低频EMI屏蔽的导电组合物制造技术

本发明专利技术涉及用于低频EMI屏蔽的导电组合物。本发明专利技术的EMI屏蔽组合物包含树脂(包含热塑性树脂和/或热固性树脂)、溶剂和/或反应性稀释剂及颗粒，其中所述颗粒包含磁性颗粒与导电颗粒的混合物或经导电材料涂覆的磁性颗粒或经导电材料涂覆的磁性颗粒与导电颗粒的混合物，且其中所述组合物包含占所述组合物的总重量的≥10重量％的磁性颗粒。本发明专利技术的EMI屏蔽组合物具有良好电导率及磁导率且适合作为用于在宽频率范围内，且尤其在低频率范围处的EMI屏蔽的直接技术方案。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于低频EMI屏蔽的导电组合物
本专利技术涉及用于低频EMI屏蔽的导电组合物。本专利技术的组合物具有良好电导率及磁导率且适合作为用于在宽频率范围内，且尤其在低频率范围处的EMI屏蔽的直接技术方案(drop-insolution)。
技术介绍
多种主要用于无线通信的射频(RF)电子组件要求电磁干扰(EMI)屏蔽。最常见EMI屏蔽技术方案为使用金属盖或罐来覆盖目标区域或组件。然而，该技术方案不能满足持续增加的对电子组件的微型化(越来越薄的封装)、更小占用空间(footprint)及更高封装密度的需求。因此，由于金属罩/盖需要过多空间，因此该技术方案不能用于一些微型装置中。一种工业技术方案为使用保形屏蔽技术(包括电镀、溅射及导电粘合剂)以模拟上文提及的金属罐。一种提供金属屏蔽的方法为通过电镀或溅射形成金属屏蔽。在封装上的溅射提供非常低UPH(单位每小时)方法。这是由于该方法在溅射前要求真空且金属是以原子水平沉积(需要数小时以溅射数微米厚的层)，且待溅射装置应彼此间隔开地放置以确保在侧壁上的良好覆盖(每次溅射的装置数量受很大限制)。另一方面，电镀具有在条带水平的侧面覆盖的问题且是复杂的方法。方法要求遵循步骤表面预处理，掩膜(复杂方法，尤其对于金属引线架(L/F)而言)，要求大工作空间且是具有重污染的湿方法。此外，工业通常在导电粘合剂(以墨水、糊膏或膜形式)中使用导电金属填料(包括银、涂覆银的铜、镍、金等)。使用这些填料提供具有非常低体积电阻率(接近1E-05ohm.cm)的粘合剂，且使粘合剂在高频＞1GHzEMI屏蔽下表现良好且易于获得等于或大于30dB的EMI屏蔽有效性(shieldingeffectiveness)。然而，现有粘合剂方法的缺陷是其在相对低频率范围处，特别是在5MHz至200MHz的范围内无EMI屏蔽有效性。在EMI屏蔽中，用于高频(GHz或更高)EMI屏蔽的主要机制为反射，其主要通过屏蔽层的导电率来决定。而用于低频(MHz或更低)EMI屏蔽的主要机制为吸附，其继而主要通过屏蔽层的磁导率来决定。因此，可施加高电导率粘合剂至易受影响的装置或发射源的顶部以阻止EMI在GHz范围内在电气装置之间来回。无线通信封装(如Wi-Fi模块、2G/3G/4G蜂窝模块、蓝牙模块等)上的集成设计及制造商(IDM)、设计公司及转包商已经越来越多地使用该方法。近来，工业正在向MHz频带进展以使新型无线通信技术如近场通讯(NFC)及13.56MHz的射频识别(RFID)成为可能。对于该MHz水平的EMI屏蔽而言，仅高电导率不能提供足够的屏蔽有效性。因此，需要一种既在低频率范围提供EMI屏蔽，同时保持在高频率范围的良好EMI屏蔽，且与此同时可用于微型装置中的导电组合物。
技术实现思路
本专利技术涉及一种EMI屏蔽组合物，其包含树脂(包含热塑性树脂和/或热固性树脂)、溶剂和/或反应性稀释剂及颗粒(包含磁性颗粒与导电颗粒的混合物或经导电材料涂覆的磁性颗粒或导电颗粒与经导电材料涂覆的磁性颗粒的混合物)，其中所述组合物包含占所述组合物的总重量的≥10重量％的磁性颗粒。此外，本专利技术涉及本专利技术的导电组合物作为EMI屏蔽材料的用途。此外，本专利技术也涵盖本专利技术的EMI屏蔽组合物的固化产物。附图说明图1显示用于定义术语“体积电阻”的示例性形状。图2显示本专利技术的实施例的响应磁力矩M与磁场强度H的关系的图表。图3示意性地显示本专利技术的实施例的屏蔽材料的屏蔽效果。具体实施方式以下段落更加详细地描述本专利技术。除非有明确相反指示，否则如此所述的各个方面可与任何其他方面组合。具体地，指示为优选或有利的任何特征可与指示为优选或有利的任何其他特征组合。在本专利技术语境中，除非文中另外指示，否则所用术语应根据以下定义来理解。本文中所用的单数形式“一”、“一个”及“该”包括单数及复数指代物两者，除非另外明确指示。本文中所用的术语“包含”与“包括”或“含有”同义且指包含性或开放性的且不排除另外未列举的成员、要素或方法步骤。数值端点的列举包括归属于各范围的所有数值及分数以及所列端值。当以范围、优选范围或优选上限值及优选下限值的形式表示含量、浓度或其他值或参数时，应理解通过组合任何上限或优选值与任何下限或优选值所得的任何范围明确公开，而无需考虑所得范围是否在上下文中明确提及。除非另外定义，否则用于公开本专利技术的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有本专利技术所属领域的普通技术人员通常所理解的意义。通过进一步指导，包括术语定义以更好地了解本专利技术的教导。本专利技术提供一种EMI屏蔽组合物，其包含树脂(包含热塑性树脂和/或热固性树脂)、溶剂和/或反应性稀释剂及颗粒(包含磁性颗粒与导电颗粒的混合物或经导电材料涂覆的磁性颗粒或导电颗粒与经导电材料涂覆的磁性颗粒的混合物)，其中所述组合物包含占所述组合物的总重量的≥10重量％的磁性颗粒。申请人已发现，通过将磁性填料及导电填料两者掺入粘合剂组合物中，提供磁导率及高电导率将导致所需的在高频率及低频率范围处的EMI屏蔽有效性。下文详细描述本专利技术的EMI屏蔽组合物的各基本组分。本专利技术的EMI屏蔽组合物包含树脂，其包含热塑性树脂或热固性树脂或热塑性树脂与热固性树脂的混合物。热塑性树脂本专利技术的EMI屏蔽组合物包含热塑性树脂。在本专利技术中可使用多种已知的热塑性树脂。热塑性树脂可为任何热塑性树脂。适用于本专利技术的热塑性树脂选自：苯氧基树脂、聚氨酯树脂、聚酯树脂、聚醚树脂、聚砜树脂、聚乙烯基树脂、聚亚乙烯基树脂、聚苯乙烯树脂、聚苯乙烯共聚物树脂、氟树脂、聚(甲基)丙烯酸酯树脂、聚酰胺树脂、聚酰亚胺树脂、纤维素树脂、聚烯烃树脂、聚碳酸酯树脂及它们的混合物。优选地，所述热塑性树脂选自苯氧基树脂、聚氨酯树脂、聚酯树脂、聚(甲基)丙烯酸酯树脂及它们的混合物。更优选地，所述热塑性树脂选自聚甲基丙烯酸甲酯树脂、双酚A与环氧氯丙烷的共聚物、饱和聚酯树脂、不饱和聚酯树脂、饱和聚醚树脂、不饱和聚醚树脂、芳族聚氨酯树脂、聚四氟乙烯树脂、苯乙烯与丁二烯的共聚物、聚偏二氟乙烯树脂、聚氯乙烯树脂及它们的混合物。适用于本专利技术的热塑性树脂具有大于10000的分子量Mw，优选具有30000-60000的Mw(平均)及10000-20000的Mn(平均)。分子量通过凝胶渗透层析法(GPC)测定。适用于本专利技术的市售热塑性树脂为例如购自InChemRez的苯氧基树脂、购自Lubrizol的EstaneTPU、购自DIC的Epicon及购自Bostik的Vitel聚酯。热固性树脂本专利技术的EMI屏蔽组合物包含热固性树脂。在本专利技术中可使用多种已知的热固性树脂。适用于本专利技术的示例性热固性树脂包括烯丙基树脂、乙烯基树脂、丙烯酸树脂、酚醛树脂、环氧树脂、氧杂环丁烷树脂、异氰酸酯树脂、马来酰亚胺树脂、双马来酰亚胺树脂、氰酸酯树脂、和含有硅的树脂、氰基丙烯酸酯树脂、乙烯基酯树脂及它们的混合物，优选地，所述热固性树脂选自环氧树脂、丙烯酸树脂、含有硅的树脂及它们的混合物。优选地，所述热固性树脂选自：聚氨酯丙烯酸酯、聚丙烯酸酯、环氧氯丙烷-苯酚甲醛树脂、液体双马来酰亚胺树脂、N-苯基马来酰亚胺树脂、有机硅树脂(organo-siliconeresin)、聚甲基硅树脂(polymethylsiliconeresin)、聚乙基硅树本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.EMI屏蔽组合物，其包含a)树脂，其包含热塑性树脂和/或热固性树脂；b)溶剂和/或反应性稀释剂；及c)颗粒，其包含磁性颗粒与导电颗粒的混合物，或经导电材料涂覆的磁性颗粒，或导电颗粒与经导电材料涂覆的磁性颗粒的混合物，其中，所述组合物包含占所述组合物的总重量的≥10重量％的磁性颗粒。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.EMI屏蔽组合物，其包含a)树脂，其包含热塑性树脂和/或热固性树脂；b)溶剂和/或反应性稀释剂；及c)颗粒，其包含磁性颗粒与导电颗粒的混合物，或经导电材料涂覆的磁性颗粒，或导电颗粒与经导电材料涂覆的磁性颗粒的混合物，其中，所述组合物包含占所述组合物的总重量的≥10重量％的磁性颗粒。2.根据权利要求1所述的EMI屏蔽组合物，其中所述磁性颗粒选自：镍、铁、钴、铁氧体、坡莫合金、铁-镍合金、硅铁(FeSi)、FeSiCr合金、FeSiAl合金、FeCo合金、涂覆银的镍、涂覆银的铁、涂覆银的钴、涂覆银的铁-镍合金、涂覆银的坡莫合金、涂覆银的铁氧体、涂覆银的硅铁、涂覆银的FeSiCr合金、涂覆银的FeSiAl合金、涂覆银的FeCo合金及它们的混合物。3.根据权利要求1或2所述的EMI屏蔽组合物，其中所述导电颗粒选自：银颗粒、铜颗粒、锌颗粒、锡颗粒、铋颗粒、锑颗粒、铟颗粒、铝颗粒、金颗粒；石墨颗粒、碳颗粒、涂覆银的铜颗粒、涂覆银的玻璃颗粒、涂覆银的铝颗粒、涂覆银的锡颗粒、涂覆银的铋颗粒、涂覆银的锑颗粒、涂覆银的铟颗粒、涂覆银的锌颗粒、涂覆银的石墨、由选自锡、银、铋、锑、锌、铜及铟中两种或更多种的混合物制成的合金颗粒；涂覆银的由选自锡、银、铋、锑、锌、铜及铟的两种或更多种金属制成的合金颗粒；及它们的混合物，优选地，所述导电颗粒为银颗粒。4.根据权利要求1至3中任一项所述的EMI屏蔽组合物，其中所述组合物包含占所述组合物总重量的10-95重量％，优选20-90重量％，更优选30-85重量％，更优选40-85重量％的磁性颗粒。5.根据权利要求1至4中任一项所述的EMI屏蔽组合物，其中所述组合物包含占所述组合物总重量的5-85重量％，优选10-80重量％，更优选10-73重量％的导电颗粒。6.根据权利要求1至5中任一项所述的EMI屏蔽组合物，其中所述热塑性树脂选自：苯氧基树脂、聚氨酯树脂、聚酯树脂、聚醚树脂、聚砜树脂、聚乙烯基树脂、聚亚乙烯基树脂、聚苯乙烯树脂、聚苯乙烯共聚物树脂、氟树脂、聚(甲基)丙烯酸酯树脂、聚酰胺树脂、聚酰亚胺树脂、纤维素树脂、聚烯烃树脂、聚碳酸酯树脂及它们的混合物，优选地，所述热塑性树脂选自苯氧基树脂、聚氨酯树脂、聚酯树脂、聚(甲基)丙烯酸酯树脂及它们的混合物。7.根据权利要求1至6中任一项所述的EMI屏蔽组合物，其中所述热固性树脂选自：烯丙基树脂、乙烯基树脂、丙烯酸树脂、酚醛树脂、环氧树脂、氧杂环丁烷树脂、异氰酸酯树脂、马来酰亚胺树脂、双马来酰亚胺树脂、氰酸酯树脂、和含有硅的树脂、氰基丙烯酸酯树脂、乙烯基酯树脂及它们的混合物，优选地，所述热固性树脂选自环氧树脂、丙烯酸树脂、含有硅的树脂及它们的混合物。8.根据权利要求1至7中任一项所述的EMI屏蔽组合物，其中所述组合物包含占所述组合物总重量的2-60重量％，优选4-45重量％，更优选4-30重量％，最优选4-20重量％的树...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄晨宇，严丽黎，吴起立，何锡平，L·姚，
申请(专利权)人：汉高股份有限及两合公司，汉高知识产权控股有限责任公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE