【文章內(nèi)容簡介】 和襯底的機(jī)械性質(zhì)變差。 當(dāng)不知道是那一種漆時(shí)，可取少量漆涂敷基底的一個(gè)小的試驗(yàn)面積，并檢驗(yàn)它在環(huán)境應(yīng)力下的破碎情況。③銅漆 為開發(fā)有效的銅填充導(dǎo)電涂層進(jìn)行了各種試驗(yàn)，但由于腐蝕而得不到廣泛使用。要克服這個(gè)問題，只能在銅膜表面加上一層不同導(dǎo)電材料的保護(hù)層，但結(jié)果在另一種工作條件下將更容易失效。④底漆 導(dǎo)電漆的性質(zhì)一般都與基底材料不相容，特別是在膠的物質(zhì)中更是這樣，所以要用專門的底漆。底漆將與塑料基底膠粘在一起，而漆的化學(xué)連接本身將轉(zhuǎn)化為層間或與底漆的連接。底漆也用于當(dāng)所選導(dǎo)電漆與基底化學(xué)不相容的情況中。⑤導(dǎo)電環(huán)氧樹脂 前面關(guān)于導(dǎo)電漆的討論，主要集中在涂層的塑料基底上，但有時(shí)卻令人信服的將導(dǎo)電漆用于金屬表面。通常，該體系是基于聚丙烯、聚氨酯、乙烯基等，當(dāng)應(yīng)用于金屬時(shí)，它們并不顯示出良好的膠粘性。解決的方法是采用粘稠環(huán)氧系列材料，它能攙入鎳或銀。 金屬表面進(jìn)行導(dǎo)電涂敷，可以改進(jìn)它們的電化學(xué)腐蝕性質(zhì)，特別是相應(yīng)的導(dǎo)電襯墊與金屬接觸時(shí)。另一方面，金屬可以要求裝飾性涂敷，但通常的電絕緣涂層應(yīng)當(dāng)從襯墊和應(yīng)屏蔽區(qū)域的接觸面除掉，更容易的辦法是對與同樣材料進(jìn)行整個(gè)金屬加工后，涂敷導(dǎo)電漆進(jìn)一步應(yīng)用時(shí)，應(yīng)當(dāng)改進(jìn)帶有鎳或銀薄層的基體金屬或合金的屏蔽特性，此填充物通常用于環(huán)氧樹脂系列。特別是當(dāng)用于鋁部件時(shí)，鎳顯著改進(jìn)表面電導(dǎo)率，聚乙二烯氟化物和玻璃增強(qiáng)尼龍風(fēng)扇葉片實(shí)際上不能用聚丙烯、聚氨酯或乙烯基油漆系列和導(dǎo)電環(huán)氧系列和導(dǎo)電環(huán)氧系列涂敷。 鎳環(huán)氧漆通常由三個(gè)系列組成，即襯底、較薄和較硬三類，當(dāng)全部處理完畢后，□的表面電阻率和40至50dB屏蔽效能。這種漆能提供極好的沖擊阻尼和良好的膠粘性，特別是與低碳鋼、鋁、鉻酸鋁有很好的粘著力。⑥鎳涂層填充物 導(dǎo)電漆如此方便，如果成本能進(jìn)一步降低，則它將擁有一個(gè)很大的市場，鎳可用于涂敷各種價(jià)廉的顆粒材料，它具有鎳的表面性質(zhì)，而同時(shí)具有基底材料的某些性質(zhì)。鎳涂敷的所有材料中，石墨是具有最大潛力的一種。它機(jī)械性能好，化學(xué)穩(wěn)定，而且固有導(dǎo)電性，也較便宜，比重低等優(yōu)點(diǎn)。其結(jié)果是涂敷的顆粒具有比純鎳更低的密度，進(jìn)一步降低了成本。 實(shí)際上，涂敷于石墨上的鎳的總量或市場上買得到的涂鎳顆粒所具有的鎳的重量約占總重量的25~85%。因?yàn)閮煞N材料的密度不同，需要涂敷足夠的鎳，達(dá)到完全復(fù)蓋石墨。然而，實(shí)際上并沒有完全復(fù)蓋，只能有部分顆粒被復(fù)蓋，例如25%鎳一石墨顆粒。這種顆粒能用來生產(chǎn)石墨和純鎳之間具有屏蔽性質(zhì)的涂敷中間體。涂敷顆粒的主要優(yōu)點(diǎn)是它的總體密度較低，要使填充物較輕，需要提供系統(tǒng)中材料的等效體積。然而，鎳涂敷石墨是新開發(fā)的產(chǎn)品，尚未完全發(fā)揮它的潛力。用鎳涂敷的其它導(dǎo)電漆的填料包括鋁、玻璃和某些氧化物、碳化物和絡(luò)鋼碳化物。⑦銀涂層填充物 比鎳涂敷顆粒更重要的是需要尋找降低純銀導(dǎo)電漆系列成本的途徑。 如果射頻只在導(dǎo)體的外表面?zhèn)鲗?dǎo)，顆料內(nèi)部的銀是無用的；這種集膚效應(yīng)約在導(dǎo)體表面1μin左右，具有壁厚為1μin的空芯銀顆粒就可以了。去掉無用的銀之后，既顯著降低了成本，也大大減輕了重量。 將空芯銀顆粒用作涂敷填充物，其顆粒的理想形狀應(yīng)使單位表面積包圍的體積最大，這樣，可用最少的銀涂敷任一單位體積，因此，這個(gè)理想的形狀就是球。球形顆粒還具有另外一些優(yōu)點(diǎn)：便于噴涂，對射頻能量為各向同性。 并提供濃度連續(xù)的封裝安排，能填充約70%的涂層體積。銀涂敷在直徑約為50μm的空芯或?qū)嵭咎沾苫虿Ａ⑶蛏希招绢w粒用于優(yōu)先考慮重量的導(dǎo)電漆中。 我們知道，球形體抗均衡壓力的能力最旨，而實(shí)芯是完全不必要的，因?yàn)檫@將增加不需要的重量和費(fèi)用。用于涂敷時(shí)，重量是很重要的，如果重顆粒在液態(tài)導(dǎo)電漆中快速沉淀，形成較硬的沉淀物后就很難擴(kuò)散或保持分散狀態(tài)。過重的顆粒還會(huì)在管道中沉淀，不僅會(huì)引起新的涂層下垂和流動(dòng)，而且還可能分開，而引起小的未屏蔽的區(qū)域。 ＥＭＣ電磁屏蔽材料設(shè)計(jì)者指南——連載（三） ?。ǎ玻┗瘜W(xué)鍍 化學(xué)鍍的程序不應(yīng)與常規(guī)的電鍍混浠，電鍍需要用直流電流使金屬鍍覆。化學(xué)鍍或自動(dòng)催化鍍是化學(xué)鍍覆均勻的固態(tài)金屬涂層，它將減小零件表面的微電池反應(yīng)。塑料的化學(xué)鍍處理是在非導(dǎo)電塑料基材上產(chǎn)生薄金屬涂層。通常選用復(fù)合鍍，即鍍銅（高導(dǎo)電性）再鍍鎳（防銹）?；瘜W(xué)鍍銅本質(zhì)上是純銅鍍覆，而化學(xué)鍍鎳可包含３－１０％磷。 在塑料鍍的基本過程中，模壓塑料機(jī)殼總是浸泡在一系列化學(xué)處理溶液中，由三個(gè)主要處理步驟組成，即預(yù)處理、催化處理和化學(xué)鍍處理?；瘜W(xué)鍍的預(yù)處理包括溶解過程的改善——對于所有塑料則不需這一過程——還有酸洗和中和；這些溶液被配成能在塑料表面產(chǎn)生微觀孔穴，可為化學(xué)鍍金屬涂覆提供粘附點(diǎn)。催化是由超微金屬把顆粒對塑料基板被酸洗后的微孔上的稀釋溶液進(jìn)行吸收而獲得的。最后，將酸洗后的塑料部件浸泡在化學(xué)鍍槽中，把顆粒的吸收作用使從溶液至金屬涂覆塑料表面的金屬離子減少，從而完成化學(xué)鍍。這將產(chǎn)生一個(gè)模壓式全密封箔殼并相應(yīng)于雙側(cè)塑料鍍處理。各種類型和級別的聚合物可以用這種方法進(jìn)行化學(xué)鍍，但每種聚合物的估量和模壓類型是很重要的，因?yàn)橥环N聚合物的不同級別的化學(xué)反應(yīng)可以在很大范圍內(nèi)變化。 較差質(zhì)量的模壓制品不適用于雙側(cè)處理：因?yàn)樗心褐破返母邞?yīng)力部分對化學(xué)反應(yīng)都很敏感，所以較差質(zhì)量的模壓制品在化學(xué)腐蝕階段就要發(fā)生破裂。 在塑料表面進(jìn)行化學(xué)鍍時(shí)，目前采用表面選擇法。它應(yīng)用表面噴涂屏蔽薄膜，即在原始化學(xué)鍍以后，兩次浸泡在化學(xué)預(yù)處理溶液中實(shí)現(xiàn)。這意味著許多不適用于雙側(cè)處理的聚合物模壓制品，可以在屏蔽殼的內(nèi)表面進(jìn)行選擇表面鍍。 由于采用更厚的金屬涂覆，塑料制品雙側(cè)和單側(cè)鍍處理都能使屏蔽效能增加而提供更大的衰減。 通過自動(dòng)處理對所有內(nèi)外表面及凹進(jìn)部分進(jìn)行化學(xué)鍍，以避免人工操作時(shí)，視覺上出現(xiàn)的問題。由于化學(xué)鍍銅是一種純金屬涂層，而沒有粘結(jié)劑、填充物、氧化物和吸附氣體等電鍍涂層所附有的物質(zhì)。銅可以在很寬頻率范圍內(nèi)提供６５至１２０dＢ屏蔽效能。而這種處理為保證可重復(fù)性和均勻的屏蔽效果提供了可能性，而且，大量生產(chǎn)時(shí)重要的是如何合理地降低成本，但這種處理方法的成本是鎳導(dǎo)電漆系列用于少量未鍍件時(shí)所無法比擬的。 表２－１給出銅和鎳在３０ＭＨｚ～１ＧＨｚ頻率范圍內(nèi)屏蔽效能的數(shù)據(jù)。 雖然許多聚合物的類型和等級能用這種方法進(jìn)行化學(xué)鍍，但早期估計(jì)化學(xué)反應(yīng)是很重要的。在早期，化學(xué)鍍專家應(yīng)當(dāng)和設(shè)備設(shè)計(jì)者以及模壓工緊密結(jié)合，以便在設(shè)計(jì)被確定以后，能獲得最好的結(jié)果。塑料部件的幾何形狀和模壓的質(zhì)量是化學(xué)鍍模具設(shè)計(jì)的重要依據(jù)；模壓質(zhì)量是處理時(shí)排除空氣和化學(xué)雜質(zhì)的保證。表２－１化學(xué)鍍屏蔽效能測試數(shù)據(jù)化學(xué)鍍層厚度（μm）雙側(cè)或單側(cè)屏蔽效能（dB）ASTM ESU83傳輸線鎳銅　頻率（MHz）301003001000A 240393951B 251525671C 266707177D 2717881＞DRE 2707682＞DRF 162615862G 2728087＞DR(56天濕度）　　　　　H 271808988(56天干燥)　　　　　動(dòng)態(tài)范圍（DR）　98959191這種處理的優(yōu)點(diǎn)是： 對于所選金屬給定的重量，實(shí)芯全金屬箔能提供最佳的導(dǎo)電性／屏蔽。銅箔可在很寬的頻率范圍內(nèi)提供屏蔽； 所提供的電鍍液能自由流動(dòng)并濕潤元件表面，使涂層均勻，可在全部鍍層表面得到恒定的屏蔽衰減； 它能簡單快速的用于復(fù)雜的、大型或小型的部件，特別適用于大體積部件； 與基體有極好的膠粘性，保證不會(huì)破碎或剝落。（３）火焰噴涂 金屬電弧噴涂，通常用來鍍鋅，已是很流行的方法，特別是在商用方面。它比導(dǎo)電漆和箔屏蔽更有效。厚度為６０μm時(shí)，具有５５～６５dＢ的屏蔽效能，對于更厚的度層將有更大的衰減。然而，它的應(yīng)用會(huì)受到環(huán)境的侵蝕，涂層的均勻性不定期取決于操作者的技巧，而且由于涂層相當(dāng)薄、韌性低，使塑料變得很容易損壞。 此項(xiàng)技術(shù)涉及在兩條金屬導(dǎo)線之間產(chǎn)生電弧，將金屬汽化后，利用空氣吹在塑料基體上。當(dāng)熔融金屬的粒子撞擊塑料表面時(shí)，它們展平和冷卻后，形成連續(xù)的金屬薄膜。鋅是常用的金屬，用于ＲＦＩ／ＥＭＩ屏蔽目的，由專門的子承包工廠用專用設(shè)備進(jìn)行。 雖然這項(xiàng)技術(shù)是最早的屏蔽方法之一，便它的應(yīng)用受到粘著性和溫度這兩個(gè)內(nèi)部相關(guān)的因素的限制。鋅與塑料的連接純粹是一種由金屬粒子撞擊所引起的機(jī)械連接。如果電弧槍離塑料部件太遠(yuǎn)，金屬粒子就沒有足夠的能量保證適當(dāng)?shù)恼持?；然而，槍如果離塑料部件太近，金屬冷卻時(shí)的熱耗散，將足以使塑料變形。 在面對槍的一側(cè)，鋅涂覆的薄膜相當(dāng)厚，對于大部分應(yīng)用都能提供有用的屏蔽效能和低電阻率。 值得注意的是，如果機(jī)殼內(nèi)側(cè)被設(shè)計(jì)得更容易進(jìn)行電弧噴涂，例如沒有尖角、在肋之間有適當(dāng)空間，并消除裂縫深度，將降低成本，并保證使用壽命。７５～１２０ＲＭＳ鋅鍍層能用適當(dāng)?shù)木S護(hù)設(shè)備始終如一地獲得，而且表面呈現(xiàn)銀灰色金屬鍍層，并當(dāng)破碎時(shí)還留下金屬光澤。當(dāng)附加耐磨墊圈時(shí)，在磨擦表面得到一個(gè)類似的表面。緊配合時(shí)，相鄰部分裝配和拆卸時(shí)，互相摩擦的任意區(qū)域，每次都將產(chǎn)生新的、高導(dǎo)電率的接觸。 鋅是除銀以外，在塑料上獲得商用屏蔽涂層，最常用的導(dǎo)體之一。例如，電弧噴鋅的電阻率僅為鎳的幾分之一。在許多情況下，適當(dāng)?shù)钠帘文墚a(chǎn)生３０～４０dＢ衰減。如果采用電弧噴鋅，這是很容易做到的，它提供的衰減范圍可達(dá)５５～９０dB，％純度。而噴涂的結(jié)果，金屬與任何粘結(jié)料或其它運(yùn)載物無關(guān)。鋅鍍層具有韌性和抗腐蝕性質(zhì)，／□，衰減可達(dá)９０dＢ。（４）真空金屬化 真空金屬化將提純的金屬沉積在塑料部件上，其主要優(yōu)點(diǎn)是美觀和顯著的屏蔽性質(zhì)。所用的金屬為鋁（最常用），鋅、銅、鋼、鎳和銀?！保唉蘭厚，且相當(dāng)均勻。 尼龍，聚芳基化物，聚酯很適合進(jìn)行這種處理，而丙烯睛——丁二烯——苯乙烯三元共聚物，聚苯乙烯和聚碳酸酯也能被金屬化。然而，粘接性和耐久性卻不如其它技術(shù)。許多材料，特別是聚芳基化物，需要在鍍覆之前先做基礎(chǔ)涂層。還有許多材料需要一個(gè)外部涂層作打底和抗紫外線。真空金屬化小室的費(fèi)用較貴，其尺寸大小將限制需要鍍覆的部件的數(shù)量。而且保證平滑的金屬涂層所用的夾具也將占用小室的空間。 當(dāng)希望良好的裝飾漆能在低頻范圍同時(shí)得到良好的屏蔽性能時(shí)，夾具的初始成本將很高，不銹鋼的銅夾芯涂層是常用的組合，能給出上至７０dＢ抗擾度，并具有抗腐蝕性。 通常，真空鍍覆的涂層是均勻的，不影響塑料的沖擊強(qiáng)度，也不影響其內(nèi)部公差。這種處理能提供涂層的最佳選擇，能屏蔽某些產(chǎn)品的重要區(qū)域而堵塞穿孔。 這種處理能用于聚光燈反射器，特種封裝，底部封裝和鏡面，與用于ＲＦＩ／ＥＭＩ屏蔽目的相比，更適宜于用于這個(gè)目的。涂層的代用技術(shù) 本節(jié)介紹屏蔽塑料基底的另外兩種方法，一種是在模壓元件系列上附加導(dǎo)電性質(zhì)；另一種方法是應(yīng)用導(dǎo)電金屬箔。（１）導(dǎo)電填充塑料 近幾年來，為發(fā)展導(dǎo)電填充物作出了許多嘗試和努力，這種導(dǎo)電填充物將在不損傷塑料的機(jī)械性質(zhì)的情況下提供屏蔽性能。為了具有競爭力，所使用的材料必須比前述導(dǎo)電涂層技術(shù)中所用的材料價(jià)格低廉，并能提供ＲＦＩ／ＥＭＩ防護(hù)。 導(dǎo)電聚合物模壓元件能提供物理性能堅(jiān)固的機(jī)殼，它能使設(shè)備受到?jīng)_擊時(shí)得到防護(hù)，而且當(dāng)受到磨損或物理損傷時(shí)，不致象噴涂涂層那樣，會(huì)使ＲＦＩ／ＥＭＩ屏蔽受到損害。設(shè)備制造者也因?qū)щ娡繉硬槐貟伖舛鴱慕档统杀局械玫胶锰帯?不同材料被用作塑料中的導(dǎo)電填充物，包括鋁粉和纖維、石墨、不銹鋼、鎳粉和涂銀玻璃珠。影響選擇填充物材料的三個(gè)因素是：成本； 要求導(dǎo)電填充物所占百分?jǐn)?shù)。高面分?jǐn)?shù)填充物不僅增加設(shè)備的磨損，還影響模壓件的表面光潔度和物理性能； 纖維將按照處理時(shí)的熔液流動(dòng)方向排列，而使角形和截面變化區(qū)域的屏蔽不均勻性增加，同時(shí)不定期引起機(jī)械強(qiáng)度的損失。 粉末金屬已被證明具有某些優(yōu)點(diǎn)，它能通過粉末與聚合物樹脂的連接，改進(jìn)模壓件的機(jī)械性能。鋁粉可使樹脂基材的熱傳導(dǎo)增加，可用來改進(jìn)導(dǎo)熱性，而不銹鋼纖維只需填充５％，就可獲得良好的導(dǎo)電性，但鋁粉通常則需要填充３０～４０％。低填充不銹鋼纖維可以將模壓件所處理材料的設(shè)計(jì)改為未加壓材料所期望的壓縮的設(shè)計(jì)。 有些應(yīng)用填充樹脂系列模壓件的用戶，報(bào)告說不僅應(yīng)考慮設(shè)備磨損問題——當(dāng)考慮復(fù)雜模壓設(shè)備結(jié)構(gòu)形式的塑料部件的巨額費(fèi)用這一主要因素時(shí)所需要考慮的問題——之外，還應(yīng)考慮到在有些模壓件中存在導(dǎo)電顆粒的不均勻漂移問題。特別是拐角區(qū)域和截面急劇改變的地方，以及幾乎找不到任何顆粒的惡劣情況。如果需要采用此項(xiàng)技術(shù)，在機(jī)殼設(shè)計(jì)時(shí)需要特別仔細(xì)，尤其要注意截面的任何一個(gè)突變。在設(shè)計(jì)模具時(shí)，如缺乏周密的考慮，就會(huì)出現(xiàn)無法使用的模壓制品。而在制冷設(shè)備中，此類填充物能不太昂貴地提供有用的導(dǎo)熱性質(zhì)，此項(xiàng)技術(shù)已成功地應(yīng)用在與ＥＭＣ目的相反的靜電控制中。（２）膠箔和膠帶 有時(shí)需要改變形狀，則可采用背膠金屬箔，它主要用于塑料表面，以提供屏蔽。通常，柔軟的箔或帶是用銅或鋁制成的，可以用于機(jī)殼的內(nèi)表面。然而，此項(xiàng)技術(shù)存在兩個(gè)固有的問題如下： 生產(chǎn)是基于手工在基體易損的表面上安放箔片； 由基體至基體很少有完全相同的，特別是覆蓋復(fù)雜的圓角。在一些部件上，需要在箔片之間進(jìn)行重疊，這就很可能留下縫隙而成為縫隙天線。所采用的背膠常常是非導(dǎo)電的，它將在重疊的膠帶或箔片之間形成電阻層。 不用置疑，在Ｒamp。Ｄ環(huán)境中，對于ＲＦＩ／ＥＭＩ實(shí)驗(yàn)室鑒定，導(dǎo)電箔是一種有用的助手?？捎糜诟倪M(jìn)在ＥＭＣ測試中失敗的產(chǎn)品，并提高它們的性能。雖然不能被認(rèn)為是一種理想的生產(chǎn)技術(shù)，但μ合金和其它軟磁合金箔帶是很有用的。盡管這些鎳鐵型合金有加工硬化的性質(zhì)，如果應(yīng)用適當(dāng)，它們在磁場中能提供有用的屏蔽效能，并能很容易地將金屬組件、部件附加在塑料模壓件上。如果仔細(xì)地用在適當(dāng)設(shè)計(jì)的部件上，則不需要對鎳