電磁屏蔽用導(dǎo)電聚吡咯薄膜的研究.pdf

1、電磁干擾(EMI)對(duì)全社會(huì)造成了危害，同時(shí)由于環(huán)氧模塑料(EMC)在電子封裝上的廣泛使用，使電磁干擾問(wèn)題越來(lái)越嚴(yán)重。從電磁屏蔽材料的研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)來(lái)看，導(dǎo)電聚吡咯(PPy)以電導(dǎo)率高、環(huán)境穩(wěn)定性好、易于摻雜等特點(diǎn)可成為理想的電磁屏蔽材料。本課題以電子封裝用電絕緣性環(huán)氧模塑料作為沉積PPy薄膜的基底，通過(guò)除油、粗化對(duì)基片表面的預(yù)處理和硅烷偶聯(lián)劑對(duì)基片的表面改性，采用化學(xué)聚合的方法，在附有硅烷自組裝膜的EMC基片表面制備得到了與基片緊密

2、結(jié)合的均勻、連續(xù)、致密、具有良好導(dǎo)電性能、電磁屏蔽效能的導(dǎo)電PPy薄膜和兼具有磁性能和電性能的Fe3O4/PPy復(fù)合薄膜。使電子塑封材料具有電磁屏蔽效果，有很重要的理論和實(shí)際意義。 研究了環(huán)氧模塑料表面除油和粗化處理的工藝條件，粗化溫度為85℃，粗化30min可使環(huán)氧模塑料表面微觀粗糙度達(dá)到最佳。硅烷偶聯(lián)劑溶液中硅烷含量、pH值及基片在其中的浸漬時(shí)間等條件對(duì)硅烷自組裝薄膜的質(zhì)量有影響，一般浸漬時(shí)間為10s～20min。

3、吡咯溶液和氧化劑FeCl3溶液的初始濃度決定著吡咯聚合反應(yīng)和過(guò)氧化反應(yīng)的速率，對(duì)聚合時(shí)間及PPy薄膜的厚度、電導(dǎo)率、微觀形貌有很大影響。探討了PPy薄膜在EMC基片和硅烷自組裝膜表面的形成機(jī)理。經(jīng)過(guò)大量試驗(yàn)研究表明，吡咯溶液濃度和FeCl3溶液濃度分別為4.82mol/L和1.8mol/L肘，制得的PPy薄膜性能良好，電磁屏蔽效能實(shí)測(cè)值在30MHz～250MHz頻率范圍內(nèi)為22dB左右，250MHz～1.5GHz范圍內(nèi)，約在17.5dB

4、～20dB。 摻雜陰離子存在最佳摻雜量(即飽和摻雜量)，在飽和摻雜量下?lián)诫s離子能有效提高PPy分子鏈排列的規(guī)整性，使載流子濃度和遷移率都增大，得到較好電導(dǎo)率和致密性的PPy薄膜。如用I2、HClO4、十二烷基苯磺酸鈉、對(duì)甲苯磺酸鈉摻雜后得到的PPy薄膜的導(dǎo)電率均達(dá)到了35S/cm以上，電磁屏蔽效能計(jì)算值在100K～1GHz的頻率范圍內(nèi)均大于20dB，其中I2摻雜的PPy薄膜在低頻下屏蔽效能達(dá)到了37dB，高頻下約為26dB。