一种纳米银线-铜线梯度分布电磁屏蔽膜及制备方法技术

本发明专利技术涉及电磁屏蔽膜制备技术领域，且公开了一种纳米银线

【技术实现步骤摘要】
一种纳米银线
‑
铜线梯度分布电磁屏蔽膜及制备方法


[0001]本专利技术涉及电磁屏蔽膜制备
，具体为一种纳米银线
‑
铜线梯度分布电磁屏蔽膜及制备方法。

技术介绍

[0002]随着电子元器件工作频率的提高和封装密度的增加，电子元器件之间的电磁兼容性问题日益突出。因此，迫切需要引入电磁干扰(EMI)屏蔽材料来合理地抑制干扰，提高设备的可靠性。在一些应用场景中，除了要考虑电磁干扰屏蔽的需求外，还应考虑屏蔽膜的透光特性。例如，在系统级三维封装(SiP)中，叠层封装内部芯片之间的信号干扰应使用透明电磁屏蔽膜来隔离，从而不影响后续芯片的贴装和对准过程。此外，在航天领域的光学系统中，如光学窗口和电子显示器等，应使用透明电磁屏蔽膜来同时满足电磁屏蔽和光学可视的要求，使其信号检测和光学观测功能均能得到保证。
[0003]传统的电磁屏蔽复合材料大多不透明，而银纳米线(AgNWs)薄膜因其良好的导电性、高的透光率和易于制造的特点，被认为是最有前途的透明电磁干扰屏蔽材料。但银纳米线高昂的成本、较大的开发难度以及储量较低等缺点，限制了其进一步的发展。
[0004]相比之下，铜纳米线具有与银纳米线相当的光电性能和超低的成本，但是存在着透光性能较差的缺点(铜纳米线的透光率仅为65％)，本专利技术通过化学方法制备合有铜和银两种组分的纳米线，在保持优异透光率和电磁屏蔽性能的同时克服了银纳米线的高成本及铜纳米线的透光性能差问题。

技术实现思路

[0005]为了克服银纳米线的高成本和铜纳米线的透光性能差问题，本专利技术提供一种同时保持优秀透光性能和电磁屏蔽性能的梯度分布纳米银线
‑
铜线，其通过双槽电沉积方法和熔融法制备，其长度范围在1μm
‑
100μm、直径范围在40
‑
60nm、并且纳米银线和纳米铜线呈交替型梯度分布，将其用于制备电磁屏蔽膜，该电磁屏蔽膜在550nm波长处的光学透过率在80％以上、电磁屏蔽性能在20
‑
30dB。
[0006]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
[0007]第一方面，一种纳米银线
‑
铜线梯度分布电磁屏蔽膜的制备方法，包括以下步骤：
[0008]步骤Step1，分别采用去离子水、无水乙醇洗涤基底材料，去除表面的污渍，之后超声振动；
[0009]步骤Step2，把梯度分布纳米银线
‑
铜线配制成浓度为0.1
‑
5mg/mL的无水乙醇悬浮液，超声振荡，使其在溶剂中分散均匀；
[0010]步骤Step3，将步骤Step1中的基底材料垂直固定于提拉机的工作手臂上，以浸渍速度为40
‑
80mm/min移动基底使其浸渍到步骤Step2中的悬浮液中，当基底材料完全浸在悬浮液中时，静置，基底开始以提升速度为80
‑
120mm/min离开悬浮液，完全脱离溶液后，自然干燥，将浸渍过程重复三次，之后真空干燥至恒重，得到纳米银线
‑
铜线梯度分布电磁屏蔽
膜；
[0011]其中，基底材料为聚氯乙烯(PVC)、聚酯膜(PET、CPI、PC、PDMS、PEN、PVA等)或玻璃膜中的一种；
[0012]所述梯度分布纳米银线
‑
铜线的制备方法，包括以下步骤：
[0013]步骤Step1，制备通孔直径40
‑
60nm、孔径深度100μm的多孔阳极氧化铝膜，在该氧化铝膜的背面采用真空蒸镀的方法蒸镀上厚度200
‑
300nm的金层，作为直流电沉积的沉积电极，其为氧化铝膜阴极；
[0014]步骤Step2，配制银电沉积液，其所需要的试剂为：40g/L的硝酸银(AgNO3)、32g/L的硼酸(H3BO3)和40g/L的酒石酸(DL
‑
C4H6O4)；
[0015]步骤Step3，配制铜的电沉积液，其所需要的试剂为：100g/L的五水硫酸铜(CuSO4·
5H2O)、40g/L的二水氯化铜(CuCl2·
2H2O)和32g/L的硼酸(H3BO3)；
[0016]步骤Step4，采用双槽电化学沉积方法，在氧化铝膜阴极的纳米孔道中交替沉积纳米银线
‑
铜线，获得梯度分布纳米银线
‑
铜线阵列，具体步骤如下：
[0017]步骤Step4
‑
1，将银的电沉积液倒入Ag电沉淀槽，让带有氧化铝膜的阴极在Ag电沉淀槽中沉淀100
‑
500nm银纳米线；其中，银纳米线的沉积条件为：室温下沉积电压、0.5V；沉积电流、1.25mA/cm2；沉淀时间、10
‑
50s；
[0018]步骤Step4
‑
2，取出步骤Step4
‑
1中氧化铝膜的纳米孔道中沉积有银纳米线的阴极，放入去离子水中浸泡清洗，将银的电沉积液清理干净；
[0019]步骤Step4
‑
3，将铜的电沉积液倒入Cu电沉淀槽，让步骤Step4
‑
2中清洗之后的阴极在Cu电沉淀槽中沉淀100
‑
500nm铜纳米线；其中，铜纳米线的沉积条件为：室温下沉积电压、1.2V、沉积电流、1.75mA/cm2、沉淀时间、20
‑
100s；
[0020]步骤Step4
‑
4，取出步骤Step4
‑
3中氧化铝膜的纳米孔道中沉积有银纳米线
‑
铜纳米线的阴极，放入去离子水中浸泡清洗，将铜的电沉积液清理干净；
[0021]步骤Step4
‑
5，重复上述步骤Step4
‑
1、步骤Step4
‑
2、步骤Step4
‑
3、步骤Step4
‑
4的制备过程50
‑
200次，交替沉积纳米银线和纳米铜线；
[0022]步骤Step5，将步骤Step4
‑
5中阴极上的氧化铝膜的正面涂抹一层银浆，封堵住氧化铝膜的孔道，之后在氮气保护下，于600
‑
650℃下熔融混合反应2
‑
5h；
[0023]步骤Step6，将步骤Step5中阴极上的氧化铝膜浸入2
‑
8％wt的NaOH溶液中，采用化学溶解法腐蚀溶解，去除氧化铝膜，之后通过去离子水和无水乙醇的多次超声离心洗涤，真空干燥至恒重，制备得到长度1
‑
100μm、直径40
‑
60nm且呈交替型梯度分布的纳米银线
‑
铜线。
[0024]另一方面，本专利技术提供一种纳米银线
‑
铜线梯度分布电磁屏蔽膜，该电磁屏蔽膜以长度1
‑
100μm、直径40
‑
60nm且本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种纳米银线
‑
铜线梯度分布电磁屏蔽膜的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：步骤Step1，分别采用去离子水、无水乙醇洗涤基底材料，去除表面的污渍，之后超声振动；步骤Step2，把长度范围在1μm
‑
100μm、直径范围在40
‑
60nm且呈交替型梯度分布的纳米银线
‑
铜线配制成浓度为0.1
‑
5mg/mL的无水乙醇悬浮液，超声振荡，使其在溶剂中分散均匀；步骤Step3，将步骤Step1中的基底材料垂直固定于提拉机的工作手臂上，以浸渍速度为40
‑
80mm/min移动基底使其浸渍到步骤Step2中的悬浮液中，当基底材料完全浸在悬浮液中时，静置，基底材料开始以提升速度为80
‑
120mm/min离开悬浮液，完全脱离溶液后，自然干燥，将浸渍过程重复三次，之后真空干燥至恒重，得到纳米银线
‑
铜线梯度分布电磁屏蔽膜。2.根据权利要求1所述的一种纳米银线
‑
铜线梯度分布电磁屏蔽膜的制备方法，其特征在于，所述梯度分布纳米银线
‑
铜线通过双槽电沉积方法和熔融法制备获得。3.根据权利要求2所述的一种纳米银线
‑
铜线梯度分布电磁屏蔽膜的制备方法，其特征在于，所述双槽电沉积方法包括如下步骤：步骤Step1，将银的电沉积液倒入Ag电沉淀槽，让带有氧化铝膜的阴极在Ag电沉淀槽中沉淀银纳米线；步骤Step2，取出步骤Step1中氧化铝膜的纳米孔道中沉积有银纳米线的阴极，放入去离子水中浸泡清洗，将银的电沉积液清理干净；步骤Step3，将铜的电沉积液倒入Cu电沉淀槽，让步骤Step2中清洗之后的阴极在Cu电沉淀槽中沉淀铜纳米线；步骤Step4，取出步骤Step3中氧化铝膜的纳米孔道中沉积有银纳米线
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铜纳米线的阴极，放入去离子水中浸泡清洗，将铜的电沉积液清理干净；步骤Step4
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5，重复上述步骤Step1、步骤Step2、步骤Step3、步骤Step4的制备过程50
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【专利技术属性】
技术研发人员：甘李，李建军，向俊桥，周明，
申请(专利权)人：安徽烯宇科技有限公司，
类型：发明
国别省市：