[發(fā)明專利]一種電磁屏蔽膜及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010789279.1
• 申請日: 2020-08-07
• 公開（公告）號: CN112105248B
• 公開（公告）日: 2021-06-15
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張親;王俊英;王聰偉;劉欣田
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院山西煤炭化學(xué)研究所
• 主分類號: H05K9/00
• 分類號: H05K9/00;B05D5/12;B05D7/04;B05D7/24
• 代理公司: 太原市科瑞達(dá)專利代理有限公司 14101
• 代理人: 申艷玲

本發(fā)明公開了一種石墨烯電磁屏蔽柔性膜及其制備方法。電磁屏蔽膜包括但不局限于載體膜、保護膜層、石墨烯層、石墨烯單原子銀層和銀納米線（網(wǎng)格層）等。制備方法靈活使用了濕法和干法、熱處理和光化學(xué)法等。本方法制備的石墨烯基柔性膜同時具有高柔韌性、高防腐蝕性、高電磁屏蔽性能和高散熱性能。本發(fā)明比常規(guī)電磁屏蔽膜的制備方法簡單，并且使用方便，與柔性電路板FPC貼合時，無需撕離載體膜，使用更方便，同時提供更好的散熱性能和耐腐蝕性能。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種電磁屏蔽膜及其制備方法和應(yīng)用，屬于電磁屏蔽材料制備技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

隨著科技的快速發(fā)展和人民生活水平的提高，人們?nèi)粘Ｉ睢⒐ぷ鳝h(huán)境中的電器設(shè)施日益增多，由此產(chǎn)生的電磁干擾與電磁輻射問題給人們造成了困擾，繼噪音、空氣、水污染之后，電磁污染成為威脅人類健康的第四大公害。為了人們的健康，越來越多的國家出臺了各類電子產(chǎn)品的電磁波輻射限制標(biāo)準(zhǔn)。現(xiàn)在我們所用到的電子設(shè)備，如手機、電腦、數(shù)碼相機、電磁爐、電熱毯、醫(yī)療設(shè)備等都需要一定的電磁防護措施，常用的方法就是裝貼上電磁屏蔽膜屏蔽電磁輻射，生產(chǎn)出成本低、強度高、耐高溫、耐化學(xué)性、屏蔽性能優(yōu)異的電磁屏蔽膜是研究者們努力的方向。

柔性印刷電路板（Flexible Printed Circuit ，F(xiàn)PC）是電子產(chǎn)品中不可缺少的部分，電磁屏蔽膜在柔性印刷電路板上的應(yīng)用越來越廣泛，電子產(chǎn)品中廣泛采用FPC，F(xiàn)PC的線路復(fù)雜、密度高，使得彼此間的電磁干擾很嚴(yán)重，所以必須通過使用電磁屏蔽膜來有效地管理電磁兼容。目前，比較常用的電磁屏蔽膜的結(jié)構(gòu)如圖1所示，包括依次連接的載體膜Ⅱ3、油墨絕緣層4、金屬鍍層5、導(dǎo)電膠層6和保護膜層Ⅱ7。然而隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進步，電子通訊設(shè)備越來越小型化、智能化，柔性印刷電路板設(shè)計需要更小，更薄，線路密度也就變得更密集，電磁干擾就會更嚴(yán)重。這個時候就迫切的需要更薄的、使用更方便、屏蔽效能更好、具有很好散熱效果的電磁屏蔽膜。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明旨在提供一種使用方便、制作簡單、導(dǎo)通值低、散熱性能好的電磁屏蔽膜及其制備方法。本發(fā)明技術(shù)具有成本低、制作工藝簡單、生產(chǎn)效率高、適合規(guī)模化工業(yè)生產(chǎn)并應(yīng)用的優(yōu)點。

本發(fā)明充分利用石墨烯優(yōu)異的導(dǎo)熱導(dǎo)電性能，將其與金屬結(jié)合，提供一種具有“三明治”結(jié)構(gòu)的高效電磁屏蔽膜的制造方法。

本發(fā)明首先提供了一種石墨烯上覆蓋單原子金屬銀的制備方法：將石墨烯浸泡到稀濃度的硝酸銀水溶液中，過濾洗滌后，再用溴化鈉或碘化鈉稀溶液洗滌，形成鹵化銀原子或團簇覆蓋在石墨烯的表面。然后用紫外線光照，分解鹵化銀形成銀原子。該方法使得石墨烯表面覆蓋上單原子金屬銀，形成單分散銀原子覆蓋的石墨烯的新材料。該新材料具有石墨烯一樣的柔韌性和機械強度。該銀原子作為生長點，促使銀納米線均勻分布，解決兩相材料的界面兼容問題，同時為解決歐姆接觸提供了新方案，大大降低接觸電阻。

本發(fā)明描述了一種石墨烯銀網(wǎng)格納米復(fù)合材料，同時具有高柔韌性、高防腐蝕性、高電磁屏蔽性能和高散熱性能。

本發(fā)明描述了一種單原子銀覆蓋的石墨烯與銀納米線異結(jié)材料，具有歐姆接觸特性，導(dǎo)電性相對石墨烯提高了1個數(shù)量級以上，電磁屏蔽的效能相對于石墨烯提高了1倍以上。

本發(fā)明提供了一種電磁屏蔽膜，包括依次接觸的絕緣層、屏蔽層和保護層。絕緣層就是載體膜，電磁屏蔽層就是在載體膜上表面的第一石墨烯膜層、銀納米線層和第二石墨烯膜層。在載體膜的上表面經(jīng)刮刀涂布法、刮棒式涂布法、滴落涂布法、刷涂法、絲網(wǎng)印刷涂布法、浸漬涂布法或噴霧涂布法形成了石墨烯層與銀納米線層。

本發(fā)明的石墨烯電磁屏蔽膜具有良好的柔韌性、耐熱性、耐化學(xué)性，而且具有很好的導(dǎo)通性能、散熱性能和電磁屏蔽效能，導(dǎo)熱率達(dá)到800 W/m·K ，30MHz-18GHz的電磁屏蔽效能為20-40 dB，全波段范圍均有吸收，很好地滿足了現(xiàn)在電子產(chǎn)品行業(yè)的需求。

本發(fā)明提供了上述電磁屏蔽膜的制備方法，包括以下步驟：