专利名称：具有电磁屏蔽特性用于生产电子元器件的隔离物或填料的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种具有电磁屏蔽特性用于生产电子元器件的隔离物或填料。
电子元器件例如不同类型的集成电路(1cs)、晶体管和传感器按微型化的结构形式制成芯片，以及为了使它们有更好的可操作性以及防止污染和处于腐蚀性环境中，它们有一个外壳，芯片埋入外壳内并浇注聚合物树脂。这种隔离物或填料有一系列典型的特性，例如在硬化过程收缩小、良好热导率、良好的电绝缘性以及可能的小的介电常数。此外对隔离物的防火和熔化特性提出了特殊的要求。为避免电磁场的干扰，对这种场反应特别敏感或本身就发射电磁波的元器件，在它们在印刷电路板上布置时在空间上隔开或通过采取附加的措施如采用屏蔽板抗干扰。但是微型化的趋势越来越限制了这么做的可能性。此外，对电气或电子元器件亦即仪器设备电磁兼容性的要求也提高了。
由文件US5789064已知一种吸收电磁辐射的材料，它由一种非导电体尤其聚合物基质构成，其中散布有细微的金属粒子。这种吸收电磁辐射的介质应用于作低反射腔的衬里，它们用于测量仪器设备或汽车的干扰辐射和抗干扰度。由于金属粒子的导电性，所以这种已知的吸收电磁辐射的物质不能直接用于浇注电子电路。
本发明的目的是提供一种具有电磁屏蔽特性用于生产电子元器件的隔离物或填料。
按本发明此目的通过一种用于电子元器件屏蔽电磁辐射的隔离物或填料达到，它由一种具有含量为30至95重量％的不导电的磁性粒子的聚合物基质构成，粒子的平均尺寸在1至250μm范围内。这样一种含不导电和电不能导通的粒子的隔离物或填料，减少了从集成电路发射的干扰电磁场，换句话说提高了这些元器件抵抗作用在它们上面的干扰电磁场的工作可靠性。因此，本发明可以满足电子和高频技术中有关电磁兼容性方面日益严格的法规。
优选地，隔离物含有软磁性粒子。这些粒子已证实是特别有效的。
特别优选地是一种含有铁氧体粒子的隔离物，已证实尤其在其价格和磁特性方面铁氧体是极有利的。
优选地，按本发明的隔离物或填料的聚合物基质由环氧树脂或聚酯树脂、聚氨酯或硅酮橡胶组成。业已证实这些聚合物基质作为隔离物或填料是适用的并能满足对它们提出的要求。它们的流变特性并没有因为添加了不导电的磁性粒子而明显改变，所以它们可以应用于现有的生产设备和生产工艺中。
此外本发明还涉及一种使用这种隔离物的方法，其中将它直接涂覆在电气和/或电子组件上。在这种情况下不需要电绝缘的中间层。优选地，将按本发明的隔离物涂覆在电气和/或电子元器件上。其结果是，尤其对于变压器、传送器和线圈，可以减弱杂散电磁场并因而降低其杂散场损失。特别优选的是，将按本发明的隔离物应用于埋置电气和/或电子传感器。
优选地，此隔离物通过涂刷、喷镀、浇注或作为浸渍液，涂覆在电气和/或电子元器件或组件上。因此提供了一些非常经济的加工方法。
按本发明的隔离物优选地使用层厚为0.1至50mm。由此可以在从1000至5000kHz的频率范围内达到屏蔽因数＜75％。
例1在圆柱形玻璃容器中置入一个线圈并浇注一种双组分的聚氨酯树脂，使层厚大约5mm的隔离物从各方面包围线圈。这种聚氨酯树脂含平均粒度在1至50μm范围内的铁氧体份额为36重量％。在聚氨酯树脂硬化后，将如此电磁屏蔽的线圈置入
图1所示的试验性结构内作为接收线圈(ESM)。由用于确定图2所示之电磁屏蔽效果的测量部件中可见，在高频发生器(2)上连接一发射线圈(3)。发射线圈在一个与用于接收线圈(1)的大小相同的圆柱形玻璃容器内埋入一种已知的隔离物内，所以它各方面被层厚约5mm的隔离物包围。发射线圈(3)和接收线圈(1)底部并列地布置，以及接收线圈(1)与示波器(4)连接。采用一个与发射线圈(3)一致的接收线圈(5)作为基准。发射线圈(3)、接收线圈(1)和基准线圈(5)的电和磁特性在它们的加工精度范围内选择为一致的。
例2类似于例1制造接收线圈(1)，其差别在于使用平均粒子尺寸在150至250μm范围内的铁氧体粒子。
图2表示了所获得的电磁屏蔽效果比较，它们作为相对于基准线圈(5)的百分比屏蔽因数给出。其中曲线a是用按例1的接收线圈(1)获得的，曲线b是用按例2的接收线圈(1)获得的。
权利要求
1．用于电子元器件屏蔽电磁辐射的隔离物或填料，由一种聚合物基质构成，它含有5至95重量％不导电的磁性粒子，粒子的平均尺寸在1至250μm范围内。
2．按照权利要求1所述的隔离物，其特征为它含有软磁性粒子。
3．按照权利要求1或2之一所述的隔离物，其特征为它含有铁氧体粒子。
4．按照权利要求1至3之一所述的隔离物，其特征为聚合物基质由环氧树脂或聚酯树脂、聚氨酯或硅酮橡胶组成。
5．使用按照权利要求1至4之一所述隔离物的方法，其特征为将它涂覆在电气和/或电子组件上。
6．使用按照权利要求1至4之一所述隔离物的方法，其特征为将它涂覆在电气和/或电子元器件上。
7．按照权利要求6所述的方法，其特征为将它涂覆在电气和/或电子传感器上。
8．按照权利要求1至7之一所述的方法，其特征为隔离物通过涂刷、喷镀、浇注或作为浸渍液涂覆。
9．按照权利要求1至8之一所述的方法，其特征为使用层厚为0.1至50mm的隔离物。
全文摘要
本发明涉及一种用于电子元器件屏蔽电磁辐射的隔离物或填料。隔离物用一种聚合物基质构成,它含有5至95重量%不导电的磁性粒子，粒子的平均尺寸在1至250μm范围内。
文档编号H05K9/00GK1324904SQ0111652
公开日2001年12月5日 申请日期2001年4月11日 优先权日2000年5月19日
发明者弗朗茨·科珀 申请人:弗朗茨·科珀