提供屏蔽特性的层结构 【发明领域】
本发明涉及一种可变形的层结构，这种层结构可以对干扰辐射提供极好的屏蔽。
本发明还涉及一种制造这种层结构的方法。
【发明背景】
镀金属的塑料基底可以屏蔽干扰辐射例如电子设备的电磁干扰(EMI)辐射。
这种屏蔽特性可以用来保护电子设备不受到外界干扰辐射的影响，也可以用来保护周围环境不受到电子设备自身产生的辐射。
在现有技术中已知有多种方法可以用来给基底涂镀金属。这些技术包括，例如导电喷涂法，或者借助化学方法例如浸渍涂镀或无电涂镀，电涂镀，化学气相沉积，真空蒸发或溅射进行涂层。
这些涂层技术中绝大多数的费用很高，而且工序复杂。
镀金属的需要日益增加，因此，还大大需要一种简单而且廉价的方法来制造镀金属基底。
由于镀金属基底形成的物体的形状和尺寸必须要能围住电子设备，所以镀金属基底的形变度很高。
WO99/40770描述了一种制造支撑件的方法，这种支撑件带有屏蔽干扰辐射的特性。将一个锡层以电解方法涂到一个塑料基底上。将由此获得的镀金属塑料放置在一个注射模具中，并且将塑料注射到模具中，从而形成该支撑件。
使用这种方法获得的物体的缺点在于成本很高，因为以电解方法给金属涂层是一个很昂贵的工序。
发明概要
本发明的一个目标是要避免现有技术中的缺点。
本发明的另一个目标是要提供一种具有良好屏蔽属性的层结构，这种层结构很容易变形，但是不会削弱屏蔽特性。
本发明还有一个目标是要提供一种以低成本制造层结构的方法。
此外，本发明地一个目标是要提供一种制造三维形状的屏蔽材料的方法。
本发明第一方面提供了一种本发明的层结构。
这种层结构由层结构组成，该层结构包括：
——一个塑料基底；
——至少一个中间金属层，位于所述细长塑料基底的顶部；
——一个金属或者合金层，沉积在所述中间金属层顶部。
该金属或合金层包括一个由金属或合金的熔化物涂镀而成并固化的层。
一种涂镀金属或合金层的优选方法是热浸法。涂镀金属或合金层的热浸法包括，将基底浸在熔化的金属或合金槽中。
由于塑料基底的熔点通常很低，而且在许多情形下，低于熔化金属槽的温度，所以至今为止，还不能在塑料基底上使用热浸涂镀法。
根据本发明，在对塑料基底进行热浸涂镀之前，在塑料基底上涂镀一个中间金属层，该中间金属层的熔点很高。这个中间金属层可以保护塑料基底不熔化，而且可以保护塑料基底在热浸处理期间不会收缩。
金属或合金层可以由任何金属或者合金组成。优选的是，金属或合金层具有很低的熔点，例如熔点低于450℃。
更加优选的是，金属或合金层的熔点低于300℃，例如低于250℃。
优选的金属或合金由锡或锡合金或锌或锌合金组成。
锡合金可以认为是例如锡-铅合金，锡-铜合金或者锡-银合金。锌合金可以认为是例如锌-铝合金。
锡或锡合金可以给层结构提供良好的屏蔽特性。这些屏蔽特性还可以通过增加合金元素例如银而得到提高。
锡是一种熔点低而且延展性很高的金属。它可以很容易地进行变形。锡的良好形变度是一个很重要的特征，因为在很多屏蔽应用方面，都要求层结构可以变形例如在三维空间上变形。
由于锡的延展性很高，所以本发明的层结构可以通过例如深冲压方法变形，而不会产生裂缝。屏蔽特性不会因为变形而削弱。
优选的是，金属或合金层的厚度介于1和20μm之间，更加优选的是，金属或合金层的厚度介于1和15μm之间，例如介于2和8μm之间。
通过热浸法涂镀的金属或合金层在该层的表面通常都具有至少5μm的粒度，例如10μm。
优选的是，塑料基底由热塑性材料制成。优选的塑料基底是聚酰胺，聚酰亚胺，聚烯烃例如乙烯和丙稀的聚合物和共聚物，聚醚酰亚胺，卤代聚烯烃例如聚四氟乙烯，聚砜(polysufones)，聚碳酸酯，聚酯，聚对苯二甲酸乙二醇酯，聚对苯二甲酸丁二酯，丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)，聚苯乙烯和聚氯乙烯。
可以将一种或多种添加剂例如填料添加到塑料基底中。填料的功能是例如改变基底的模量和刚度。
填料的例子是矿物、金属、金属氧化物、金属盐及其混合物。
公知的填料是例如矾土、黑烟末和石英。
其它添加剂可以包括可塑剂、着色剂和/或光热稳定剂。
塑料基底的优选厚度介于10和500μm之间，例如150μm。
塑料基底可以是细长的塑料基底，例如是带子、片材或箔材。
优选的是，中间金属层具有足够高的熔点，以承受熔化金属或合金的温度，并保护塑料基底在金属或合金层涂镀期间不会收缩。优选的是，中间金属层的熔点高于500℃，更加优选的是，中间金属层的熔点高于600℃。
中间金属层例如可以是镍层，铜层，铝层，钴层或铬层，或者中间金属层也可以由这些金属的合金层组成。
中间金属涂层的厚度优选介于0.025和2μm之间。更加优选的是，中间金属涂层的厚度介于0.1和1μm之间，例如0.2μm。
中间金属层可以使用现有技术中的任何已知技术进行涂镀，例如化学涂镀法，电镀法，喷涂法，蒸发法，化学气相沉积法或溅射沉积法如磁电溅射法或离子束溅射法。
涂镀中间涂层的优选方法是通过溅射沉积法。
可以在涂镀金属或合金热浸层之前，沉积许多中间金属层。
在一个优选实施例中，沉积在塑料基底上的第一中间金属层包括一个镍层；沉积在所述第一中间金属层上的第二中间金属层包括一个铜层。
在中间金属层和热浸金属或合金层的分界面上可以形成一个合金层。
这种合金层例如会存在于作为中间金属层的铜层和用热浸法涂镀的锡或锡合金层的分界面上，因为铜很容易与锡一起形成合金。
本发明的层结构可以在三维空间上进行变形。
本发明提供的层结构尤其适用于对干扰辐射的屏蔽材料。
本发明第二方面提供了一种制造层结构的方法。
这种方法包括以下步骤：
——提供一个塑料基底；
——将至少一个中间金属层涂镀在所述塑料基底上；
——从金属或合金的熔化物中将一个金属或合金层涂镀在所述中间金属层上，并且固化该金属或合金层。
优选的是，金属或合金层通过热浸法进行涂镀。
优选的金属或合金层包括锡或锡合金或锌或锌合金。
本发明的方法比现有技术中已知的其它方法相比，更有利的地方在于：本发明层结构的制造成本很低。
通过热浸法涂镀涂层的方法比通过其它技术例如电解法涂镀涂层的方法更经济。
中间金属层可以通过现有技术中已知的任何技术来进行涂镀，例如可以通过化学涂镀法、电镀法、喷涂法、蒸发法、化学气相沉积法或者溅射法如磁电溅射法、离子束溅射法。
一种优选的方法包括一下步骤：
——提供一个塑料基底；
——将一个第一中间金属层沉积在所述塑料基底上，所述第一中间金属层由镍组成；
——将一个第二中间金属层沉积在所述第一中间金属层上，所述第二中间金属层由铜组成；
——从金属或合金的熔化物中将一个金属或合金层涂镀在所述第二中间金属层上，并且固化这个金属或合金层。
金属或合金层优选通过热浸法进行涂镀。
本发明第三方面提供了一种制造屏蔽材料的方法。
该方法包括使上述层结构变形的步骤，和/或将该层结构放置在一个注射模中并在该模中注射成型一种塑料材料的步骤。
这种变形可以包括三维空间的变形。
由于本发明层结构可以在不削弱屏蔽特性的情况下进行变形，所以，上述方法获得的屏蔽材料具有很好的屏蔽特性。
一种优选的变形方法包括对层结构的深冲压或者热成形。该层结构可以冷拉或成型为理想的形状。但是，在形成理想形状之前，层结构最好例如被加热到一个介于150和200℃之间的温度，更加优选的是，加热到一个介于175和200℃之间的温度(热成型)。
在成型工作中，层结构被放置在一个模子中。在接下来的步骤中，将模腔填满聚合物，聚合物会流到模子的凹槽中。
一种优选的方法包括，在成型工作之后，使本发明层结构变形。
本发明另一方面提供了一种可以通过变形和/或成型工作获得的屏蔽材料。
该屏蔽材料例如是呈三维形状的材料例如盒子或容器。这种盒子或容器状屏蔽材料可以用作一个外壳，以保护置于该盒子或容器状屏蔽材料中的设备。
本发明屏蔽材料特别适合用作个人电脑、移动电话或其它电子装置的屏蔽材料。
本发明优选实施例的描述
现在将借助多个例子对本发明进行描述。要理解的是，本发明不限制到任何所述实施例中。
第一个例子是这样一个层结构，该层结构由一个聚碳酸酯薄膜、一个铜层和一个锡层组成。
聚碳酸酯薄膜的厚度为125μm。通过溅射沉积法在该聚碳酸酯薄膜上涂镀该铜层。铜层的厚度为0.1μm。
随后，使涂镀有铜层的聚碳酸酯薄膜穿过一个装有熔化的锡的容器中，以使用热浸法涂镀一个厚度为5μm的锡涂层。该锡容器的温度优选介于232和250℃之间。
优选的是，在使涂有铜层的聚碳酸酯薄膜穿过装有熔化锡的容器之前，要将其冷却。
在铜层和锡层的分界面处，形成一个铜-锡合金层。该合金层确保锡可以良好粘附到被涂镀的聚碳酸酯薄膜上。
金属或合金颗粒的粒度介于10和20μm之间。
在涂镀金属或合金层后，塑料基底不会受到永久性损害。
第二个例子包括一个聚醚酰亚胺薄膜，一个通过溅射沉积法涂镀在该薄膜上的镍层，一个通过溅射沉积法涂镀在该镍层上的铜层，和一个通过热浸法涂镀在该铜层上的锡层。
镍和铜层的厚度例如为0.05或0.1μm，锡层的厚度例如为8μm。