一种柔性基底表面铜电沉积的电磁屏蔽材料制备的方法技术

本发明专利技术一种柔性基底表面铜电沉积的电磁屏蔽材料制备的方法，属于材料科学与工程技术领域。本发明专利技术方法能够赋予柔性材料电磁屏蔽性能，并使其性能进一步提升。具有高电磁屏蔽效能的柔性电磁屏蔽材料先通过铜的电沉积工艺制备，经过进一步锚定处理得到。柔性基底包括不锈钢网、镍网、钨网和碳布。本发明专利技术具有效率高、适用性强等优点。适用性强等优点。适用性强等优点。

【技术实现步骤摘要】
一种柔性基底表面铜电沉积的电磁屏蔽材料制备的方法


[0001]本专利技术涉及一种柔性基底表面铜电沉积的电磁屏蔽材料制备的方法，属于材料科学与工程


技术介绍

[0002]集成电路是我国科技发展的重要组成部分，是我国各行各业实现智能化、数字化的基础。根据中国半导体行业协会的统计数据显示：2020年中国集成电路进口数量为5435亿个，同比增长22.1％，进口总额为24207亿元，同比增长14.8％。2021年全年产业销售4.34万亿元，同比增长20.1％；其中设计业销售额为1.65万亿元，同比增长24.1％；制造业销售额为1.1万亿元，同比增长25.1％；封测业销售额为1.56万亿元，同比增长13％。在当前我国高速发展的经济模式之下，集成电路技术已经成为现代产业和科技发展中不可或缺的基本条件之一。电磁屏蔽(EMI)材料下游为需求端，主要有通讯设备、计算机、手机终端、汽车电子、家用电器、国防军工等领域。电磁屏蔽下游应用较为广泛，在下游市场快速发展带动下，全球材料市场需求快速增长。
[0003]随着电子产品越来越多地采用低功耗、高速度、高集成度的电路，而使得这些装置比以往任何时候更容易受到电磁干扰的威胁。而与此同时，大功率家电及办公自动化设备的增多，以及移动通信、无线网络的广泛应用等，又大大增加了电磁干扰源。一般我们常见电子产品的电磁波波段在几兆赫兹到300吉赫兹范围内，这表明电磁兼容性质是所有电子产品都需要具备的。因此，我们需要采用一定的技术手段，使同一电磁环境中的各种电子、电气设备都能正常工作，并且不干扰其它设备的正常工作。消除电磁干扰和防护电磁辐射可以通过电磁波的反射与吸收两个手段。反射损耗过程主要通过对电磁波的反射来达到屏蔽的目的，有效的反射屏蔽需要材料能反射大部分入射电磁波。对电导率高的介质如银、铜等材料，在介质表面形成的连续导电通路会对电磁波形成有效的反射损耗，反射屏蔽起主要作用；对于磁导率高的介质如铁和磁钢等材料，吸收屏蔽起主要作用。通过反射损耗进行电磁屏蔽时，会产生一系列实际应用问题，如反射出去的电磁波对外界电子器件及器件内部的正常工作带来影响，产生二次电磁波辐射干扰。根据电磁波理论及材料与电磁波的交互作用原理，更有效的方法是增强屏蔽材料对电磁波的吸收效能，使电磁辐射能量尽可能地损失在材料内部，减少对周围器件的干扰。

技术实现思路

[0004]1、本专利技术的目标
[0005]本专利技术的目的是提出一种制备新型电磁屏蔽材料的方法，利用电镀方式简易地、高效地使铜离子沉积在金属网状基底上，通过焦耳热处理使沉积的铜单质之间更为紧密的结合，构建良好的导电通路，实现电磁屏蔽反射和吸收功能。通过调节铜沉积时的电流密度大小和时间改变铜沉积量，并研究焦耳热处理时电流大小对电磁屏蔽性能的影响。同时，申请人通过本专利技术方法能够使成本低廉的金属网状材料获得与成本高昂的金属网状材
料相当或者更加具有优势的电磁屏蔽性能。金属网状基底具备一定的柔性，因此本专利所提及的材料可满足多种电磁屏蔽材料需求，具有较高的泛用性。
[0006]2、本技术的专利技术要点
[0007]本专利技术要点如下：
[0008]一种柔性基底表面铜电沉积的电磁屏蔽材料制备的方法，其特征在于该方法包括以下步骤：
[0009](1)将碳酸钠(Na2CO3)28g、九水合硅酸钠(Na2SiO3·
9H2O)8g、十二水合磷酸钠 (Na3PO4·
12H2O)23g充分溶解于1L超纯水中，作为除油液(溶液A)；
[0010](2)取若干3cm
×
6cm尺寸的柔性基底材料(材料A)放入上述溶液A中，浸泡5min，除去其表面油污及其他杂质，取出后使用超纯水清洗，柔性基底材料包括：不锈钢网、镍网、钨网和碳布；
[0011](3)将硫酸(H2SO4)100g、五水硫酸铜(CuSO4·
5H2O)50g、硼酸(H3BO3)25g，充分溶解于1L超纯水中，配置成铜电沉积液(溶液B)；
[0012](3)将柔性基底通过金属夹固定放入溶液B中作为电沉积负极，用于铜离子沉积，以碳棒为电沉积正极进行电镀，沉积时采用恒电流电镀，电流密度选择为3A/dm2、4A/dm2、5A/dm2和6A/dm2，时间为100s、200s和300s；
[0013](4)沉积结束后，将表面被铜完全覆盖的柔性基底(材料B)放入酸性硫酸铜溶液进行保存，避免其被氧化；
[0014](5)将材料B在惰性气体环境手套箱中进行铜锚定处理，处理电压为6V，电流为15A、20A 和25A，处理时间为15s，即得到材料C，用于电磁屏蔽性能测试。
[0015](5)本专利技术的附图
[0016]图1是铜电沉积照片。
[0017]图2是不锈钢网铜电沉积的实物照片。
[0018]图3是锚定处理不锈钢网电镀铜后的实物照片。
[0019]图4是不锈钢网铜电沉积100s后电磁吸收性能与紫铜网对比。
[0020]本专利技术实施例
[0021]以下介绍本专利技术方法的实施例：
[0022]实施例1
[0023]焦耳热处理辅助不锈钢网电镀铜的电磁屏蔽材料。
[0024]首先，将碳酸钠(Na2CO3)28g、九水合硅酸钠(Na2SiO3·
9H2O)8g、十二水合磷酸钠 (Na3PO4·
12H2O)23g充分溶解于1L超纯水中，配置为除油液；取若干3cm
×
6cm尺寸的不锈钢网放入上述溶液中浸泡5min，除去其表面油污及其他杂质，取出后使用超纯水清洗；再将硫酸(H2SO4)100g、五水硫酸铜(CuSO4·
5H2O)50g、硼酸(H3BO3)25g，充分溶解于 1L超纯水中，配置成电镀铜溶液；接着，将不锈钢网利用夹具固定，放入电镀溶液中用于铜离子沉积，以碳棒为电镀正极进行电镀，电镀时采用恒电流电镀，电流密度选择为6A/dm2，电镀时间为300s，电镀后将铜沉积金属网放入酸性硫酸铜溶液进行保存，避免其被氧化；然后将不锈钢网在惰性气体环境手套箱中进行锚定处理，处理电压为6V，电流为25A，处理时间为15s，最后从手套箱中取出进行电磁屏蔽性能测试。
[0025]实施例2
[0026]焦耳热处理辅助不锈钢网电镀铜的电磁屏蔽材料。
[0027]首先，将碳酸钠(Na2CO3)28g、九水合硅酸钠(Na2SiO3·
9H2O)8g、十二水合磷酸钠 (Na3PO4·
12H2O)23g充分溶解于1L超纯水中，配置为除油液；取若干3cm
×
6cm尺寸的不锈钢网放入上述溶液中浸泡5min，除去其表面油污及其他杂质，取出后使用超纯水清洗；再将硫酸(H2SO4)100g、五水硫酸铜(CuSO4·
5H2O)50g、硼酸(H3BO3)25g，充分溶解于1L超纯水中，配置成电镀铜溶液；接着，将不锈钢网利用夹具固定，放入电镀溶液中用于铜离子沉积，以碳棒为电镀正极进行电镀，电镀时采用恒电流电镀，电本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种柔性基底表面铜电沉积的电磁屏蔽材料制备的方法，其特征在于该方法包括以下步骤：(1)将碳酸钠(Na2CO3)28g、九水合硅酸钠(Na2SiO3·
9H2O)8g、十二水合磷酸钠(Na3PO4·
12H2O)23g充分溶解于1L超纯水中，作为除油液(溶液A)；(2)取若干3cm
×
6cm尺寸的柔性基底材料(材料A)放入上述溶液A中，浸泡5min，除去其表面油污及其他杂质，取出后使用超纯水清洗，柔性基底材料包括：不锈钢网、镍网、钨网和碳布；(3)将硫酸(H2SO4)100g、五水硫酸铜(CuSO4·
5H2O...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄凯，雷鸣，吴宇峰，
申请(专利权)人：北京邮电大学，
类型：发明
国别省市：