Rf濾波器殼體的制作方法
【專利說明】RF濾波器殼體
[0001] 本申請(qǐng)是申請(qǐng)日為2010年11月17日的中國專利申請(qǐng)201080052561.6(PCT/ EP2010/067639)的分案申請(qǐng)。
[0002] 本發(fā)明涉及一種電子裝置的構(gòu)件，更具體是用于戶外使用的電子裝置的構(gòu)件，該 構(gòu)件已由一種聚合物組合物制成，并且鍍有導(dǎo)電材料。
[0003] 甚至更具體地，本發(fā)明涉及由聚合物組合物制成的射頻(RF)濾波器殼體，該殼體 鍍有導(dǎo)電材料以提供EMI屏蔽。射頻（RF)濾波器代表一類電子濾波器，設(shè)計(jì)用于在兆赫 (MHz)到吉赫(GHz)的頻率范圍（中頻到超高頻）內(nèi)操作信號(hào)。該頻率范圍是大多數(shù)廣播電 臺(tái)、電視、無線通信(移動(dòng)電話(亦被稱為蜂窩電話）、Wi-Fi等)所用的范圍，因而大部分射頻 裝置將包括對(duì)被傳輸或被接收的信號(hào)的某一種類的濾波。一個(gè)很好的例子是移動(dòng)電話的基 站中所使用的RF濾波器。
[0004] 對(duì)于所述構(gòu)件的要求是它們應(yīng)在所有條件下保持其功能。對(duì)于RF濾波器殼體來 說，重要的是殼體要屏蔽電磁干擾(EMI)。由于例如來自外部源的電磁傳導(dǎo)或電磁輻射，該 干擾造成影響電路的擾動(dòng)。所述擾動(dòng)可能中斷、阻礙或以其他方式降低或限制電路的有效 性能。產(chǎn)生的擾動(dòng)的外部源的實(shí)例包括電氣或電子設(shè)備或甚至是天然源(例如陽光或北極 光)。
[0005]傳統(tǒng)上，RF濾波器用的殼體由諸如鋁的金屬制成。
[0006]這種殼體的問題在于，它們的制造過程很復(fù)雜并且費(fèi)力。該殼體必須在高溫下鑄 造并且要加工以去除溢料，要為螺孔而鉆孔，其必須被切割并打磨以產(chǎn)生平鎖面。在某些情 況下，甚至需要從固體材料塊中鉆出殼體，例如如果要制造氧化鋇或氧化鋯殼體。US-4， 278,957、EP-A-1544938-A和EP-A-1544940中給出了RF濾波器和RF濾波器殼體的實(shí)例。
[0007] 在uS- 5，3 2 9，6 8 7中，提出了用玻璃纖維增強(qiáng)的聚醚酰亞胺樹脂（以商品名 Ultem⑧出售)來制造殼體。該殼體通過注射成型來制造，并且通過使用真空金屬化工藝或 化學(xué)鍍工藝鍍有導(dǎo)電材料，其中所述工藝包括化學(xué)和/或電化學(xué)處理步驟，通常涂覆2層或 更多層金屬。殼體被鍍覆以提供對(duì)電磁干擾的屏蔽。因此，重要的是，所鍍的金屬層要覆蓋 殼體的整個(gè)表面，從而使其不含有允許電磁輻射通過的開口；因此，同樣非常重要的是，所 鍍金屬層應(yīng)在殼體的使用壽命期間保持其完整性。
[0008]殼體要滿足對(duì)殼體所提出的嚴(yán)格要求，例如用于戶外使用，甚至是用于航空，在這 些條件下可能出現(xiàn)非常大的溫度波動(dòng)。所述戶外使用的一個(gè)很好的例子是將RF濾波器用在 移動(dòng)電話基站所用的戶外放置的機(jī)柜中。然而，聚醚酰亞胺難以加工，特別是如果其用玻璃 纖維增強(qiáng)時(shí)。含有聚醚酰亞胺和玻璃纖維的聚合物組合物的熔點(diǎn)和粘度都非常高，導(dǎo)致復(fù) 雜的注射成型工藝。并且難以得到殼體的正確尺寸，而鑒于其應(yīng)用殼體的尺寸必須在狹窄 的公差范圍內(nèi)。此外，在聚醚酰亞胺的鍍覆過程中需要使用鉻離子。這將引起健康問題的風(fēng) 險(xiǎn)。
[0009]已知，人們開始考慮用不同于玻璃纖維增強(qiáng)的聚醚酰亞胺的多種其他聚合物組合 物來制造RF濾波器殼體，因?yàn)檫@些組合物更適合加工。然而，問題是要找到一種不僅更適合 加工且能顯示出滿足對(duì)殼體所提出的嚴(yán)格要求的性能的組合物。通常出現(xiàn)的問題是，在一 定的時(shí)間段之后，殼體的屏蔽性能變差，這可能是因?yàn)殄冊(cè)跉んw上的金屬層最終損壞。在該 應(yīng)用中徒勞地提出的聚合物的例子包括液晶聚合物、聚碳酸酯、間規(guī)聚苯乙烯、半芳族聚酰 胺、聚酰胺46等。盡管做了許多嘗試來替換聚醚酰亞胺組合物，但自從聚醚酰亞胺組合物的 引進(jìn)之后的很長一段時(shí)間以來，都沒有人成功找到一種替代性的聚合物組合物。
[0010]本發(fā)明的目標(biāo)是提供一種電子裝置的構(gòu)件，更具體是用于戶外使用的電子裝置的 構(gòu)件，該構(gòu)件由聚合物組合物制成，并且鍍有導(dǎo)電材料，該構(gòu)件與含有聚醚酰亞胺的聚合物 組合物的殼體相比更易于生產(chǎn)，并且該構(gòu)件在苛刻的戶外使用條件下能保持其作用。
[0011]令人驚訝的是，如果所述聚合物組合包含下列組分時(shí)，便實(shí)現(xiàn)了上述目標(biāo)：
[0012] (a)聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET)
[0013] (b)玻璃纖維
[0014] 如果構(gòu)件是殼體，該殼體未顯示沉積到殼體上的金屬層的最終損壞，即使在很長 的一段時(shí)間后也沒顯示最終損壞，因此所提供的殼體具有長的使用壽命。如果是RF濾波器 殼體，該RF濾波器殼體在定義明確的頻率范圍內(nèi)運(yùn)行非常好。
[0015]所述構(gòu)件也可以例如為天線，如偶極天線。該天線在長時(shí)間使用后保持正常工作。 現(xiàn)有技術(shù)的天線通常是由純的金屬或已粘附到基材上的重金屬箱制成。這些天線很復(fù)雜并 且因而生產(chǎn)成本高。
[0016] 聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯聚合物是一種基于對(duì)苯二甲酸和乙二醇作為主要的單體 單元的聚酯。聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯也可以包含少量其他二酸（例如間苯二甲酸）或二醇 (例如二乙二醇）作為共聚單體。優(yōu)選地，組合物包含至少一種聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯均聚 物。"聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯均聚物"在本文中被理解為含有小于5摩爾％的不同于對(duì)苯二 甲酸和乙二醇的那些單體單元。這種均聚物的優(yōu)點(diǎn)為較高的熔點(diǎn)和較好的結(jié)晶行為。更優(yōu) 選地，聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯均聚物包含小于4摩爾％，甚至更優(yōu)選小于3摩爾％，最優(yōu)選小 于2摩爾％的不同于對(duì)苯二甲酸和乙二醇的那些單體單元。優(yōu)選地，組合物中的聚對(duì)苯二甲 酸乙二醇酯的至少50重量(wt) %、更優(yōu)選至少90wt. %、最優(yōu)選至少95wt. %是均聚物。
[0017] 聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯的相對(duì)溶液粘度(RSV，通過1克聚合物在125克7/10(m/m) 的三氯苯酚/苯酚的混合物中的溶液在25°C下來測(cè)定；該方法是基于ISO1628-5)可以為 1.50-2.00，優(yōu)選地為1.60-1.85，最優(yōu)選為1.65-1.80。通常，較高的RSV將使得組合物的強(qiáng) 度和韌性得到改善，而較低的RSV促進(jìn)熔體流動(dòng)和結(jié)晶速度。在本發(fā)明的RSV范圍中，達(dá)到最 佳性能，而不需要添加抗沖改性劑或流動(dòng)促進(jìn)劑，這有助于甚至進(jìn)一步延長構(gòu)件的使用壽 命。為了得到這些RSV值，聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯可能已經(jīng)進(jìn)行了固態(tài)后縮合，例如通過將 粒狀形式的組合物暴露于比其熔點(diǎn)低至多約l〇°C的升高的溫度下、在惰性氣氛中放置幾小 時(shí)。所述固態(tài)后縮合的另一個(gè)好處在于，存在于組合物中并且可能影響組合物的加工性能 或其模制件的性能的任何揮發(fā)性物質(zhì)基本上均被除去。
[0018] 優(yōu)選地，聚合物組合物包含成核劑以增強(qiáng)聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯的結(jié)晶。作為成 核劑，可以使用任何已知的成核劑。優(yōu)選地，使用無機(jī)添加劑(例如微細(xì)滑石粉)或金屬羧酸 鹽，特別地使用諸如苯甲酸鈉的堿金屬羧酸鹽。更優(yōu)選地，苯甲酸鈉的用量為約0.05到0.5 質(zhì)量％ (基于聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯）。
[0019] 優(yōu)選地，根據(jù)本發(fā)明的構(gòu)件中所用的聚合物組合物基本上不含增塑劑，S卩，其優(yōu)選 地不包含能降低其中進(jìn)行熔融到結(jié)晶的溫度范圍的添加劑。這樣做的好處是注射成型的部 件的性能不會(huì)因失去增塑劑而變化。
[0020] 為了機(jī)械性能與加工性的最佳平衡，用于聚合物組合物的合適的玻璃纖維的纖維 直徑可以為5_20μπι，優(yōu)選為8-15μπι，最優(yōu)選為9-11μπι。優(yōu)選地，玻璃纖維的表面上具有與聚 對(duì)苯二甲酸乙二醇酯相容的膠料，并且包含環(huán)氧或氨基官能的化合物。優(yōu)選地，所述膠料包 含環(huán)氧官能的化合物。這樣做的好處是在聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯中的分散性好，并且改善 了聚合物組合物的長期機(jī)械性能(特別是疲勞行為）。
[0021] 聚合物組合物可以包含10_60wt. %的玻璃纖維。優(yōu)選地，聚合物組合物包含30-50wt. %的玻璃纖維。在這種情況下，組合物能非常好地通過注射成