具有電磁屏蔽特性用於生產電子元器件的隔離物或填料的製作方法
2023-11-03 08:09:42 1
專利名稱：具有電磁屏蔽特性用於生產電子元器件的隔離物或填料的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種具有電磁屏蔽特性用於生產電子元器件的隔離物或填料。
電子元器件例如不同類型的集成電路(1cs)、電晶體和傳感器按微型化的結構形式製成晶片，以及為了使它們有更好的可操作性以及防止汙染和處於腐蝕性環境中，它們有一個外殼，晶片埋入外殼內並澆注聚合物樹脂。這種隔離物或填料有一系列典型的特性，例如在硬化過程收縮小、良好熱導率、良好的電絕緣性以及可能的小的介電常數。此外對隔離物的防火和熔化特性提出了特殊的要求。為避免電磁場的幹擾，對這種場反應特別敏感或本身就發射電磁波的元器件，在它們在印刷電路板上布置時在空間上隔開或通過採取附加的措施如採用屏蔽板抗幹擾。但是微型化的趨勢越來越限制了這麼做的可能性。此外，對電氣或電子元器件亦即儀器設備電磁兼容性的要求也提高了。
由文件US5789064已知一種吸收電磁輻射的材料，它由一種非導電體尤其聚合物基質構成，其中散布有細微的金屬粒子。這種吸收電磁輻射的介質應用於作低反射腔的襯裡，它們用於測量儀器設備或汽車的幹擾輻射和抗幹擾度。由於金屬粒子的導電性，所以這種已知的吸收電磁輻射的物質不能直接用於澆注電子電路。
本發明的目的是提供一種具有電磁屏蔽特性用於生產電子元器件的隔離物或填料。
按本發明此目的通過一種用於電子元器件屏蔽電磁輻射的隔離物或填料達到，它由一種具有含量為30至95重量％的不導電的磁性粒子的聚合物基質構成，粒子的平均尺寸在1至250μm範圍內。這樣一種含不導電和電不能導通的粒子的隔離物或填料，減少了從集成電路發射的幹擾電磁場，換句話說提高了這些元器件抵抗作用在它們上面的幹擾電磁場的工作可靠性。因此，本發明可以滿足電子和高頻技術中有關電磁兼容性方面日益嚴格的法規。
優選地，隔離物含有軟磁性粒子。這些粒子已證實是特別有效的。
特別優選地是一種含有鐵氧體粒子的隔離物，已證實尤其在其價格和磁特性方面鐵氧體是極有利的。
優選地，按本發明的隔離物或填料的聚合物基質由環氧樹脂或聚酯樹脂、聚氨酯或矽酮橡膠組成。業已證實這些聚合物基質作為隔離物或填料是適用的並能滿足對它們提出的要求。它們的流變特性並沒有因為添加了不導電的磁性粒子而明顯改變，所以它們可以應用於現有的生產設備和生產工藝中。
此外本發明還涉及一種使用這種隔離物的方法，其中將它直接塗覆在電氣和/或電子組件上。在這種情況下不需要電絕緣的中間層。優選地，將按本發明的隔離物塗覆在電氣和/或電子元器件上。其結果是，尤其對於變壓器、傳送器和線圈，可以減弱雜散電磁場並因而降低其雜散場損失。特別優選的是，將按本發明的隔離物應用於埋置電氣和/或電子傳感器。
優選地，此隔離物通過塗刷、噴鍍、澆注或作為浸漬液，塗覆在電氣和/或電子元器件或組件上。因此提供了一些非常經濟的加工方法。
按本發明的隔離物優選地使用層厚為0.1至50mm。由此可以在從1000至5000kHz的頻率範圍內達到屏蔽因數＜75％。
例1在圓柱形玻璃容器中置入一個線圈並澆注一種雙組分的聚氨酯樹脂，使層厚大約5mm的隔離物從各方面包圍線圈。這種聚氨酯樹脂含平均粒度在1至50μm範圍內的鐵氧體份額為36重量％。在聚氨酯樹脂硬化後，將如此電磁屏蔽的線圈置入
圖1所示的試驗性結構內作為接收線圈(ESM)。由用於確定圖2所示之電磁屏蔽效果的測量部件中可見，在高頻發生器(2)上連接一發射線圈(3)。發射線圈在一個與用於接收線圈(1)的大小相同的圓柱形玻璃容器內埋入一種已知的隔離物內，所以它各方面被層厚約5mm的隔離物包圍。發射線圈(3)和接收線圈(1)底部並列地布置，以及接收線圈(1)與示波器(4)連接。採用一個與發射線圈(3)一致的接收線圈(5)作為基準。發射線圈(3)、接收線圈(1)和基準線圈(5)的電和磁特性在它們的加工精度範圍內選擇為一致的。
例2類似於例1製造接收線圈(1)，其差別在於使用平均粒子尺寸在150至250μm範圍內的鐵氧體粒子。
圖2表示了所獲得的電磁屏蔽效果比較，它們作為相對於基準線圈(5)的百分比屏蔽因數給出。其中曲線a是用按例1的接收線圈(1)獲得的，曲線b是用按例2的接收線圈(1)獲得的。
權利要求
1．用於電子元器件屏蔽電磁輻射的隔離物或填料，由一種聚合物基質構成，它含有5至95重量％不導電的磁性粒子，粒子的平均尺寸在1至250μm範圍內。
2．按照權利要求1所述的隔離物，其特徵為它含有軟磁性粒子。
3．按照權利要求1或2之一所述的隔離物，其特徵為它含有鐵氧體粒子。
4．按照權利要求1至3之一所述的隔離物，其特徵為聚合物基質由環氧樹脂或聚酯樹脂、聚氨酯或矽酮橡膠組成。
5．使用按照權利要求1至4之一所述隔離物的方法，其特徵為將它塗覆在電氣和/或電子組件上。
6．使用按照權利要求1至4之一所述隔離物的方法，其特徵為將它塗覆在電氣和/或電子元器件上。
7．按照權利要求6所述的方法，其特徵為將它塗覆在電氣和/或電子傳感器上。
8．按照權利要求1至7之一所述的方法，其特徵為隔離物通過塗刷、噴鍍、澆注或作為浸漬液塗覆。
9．按照權利要求1至8之一所述的方法，其特徵為使用層厚為0.1至50mm的隔離物。
全文摘要
本發明涉及一種用於電子元器件屏蔽電磁輻射的隔離物或填料。隔離物用一種聚合物基質構成,它含有5至95重量%不導電的磁性粒子，粒子的平均尺寸在1至250μm範圍內。
文檔編號H05K9/00GK1324904SQ0111652
公開日2001年12月5日 申請日期2001年4月11日 優先權日2000年5月19日
發明者弗朗茨·科珀 申請人:弗朗茨·科珀