200842903 九、發明說明： ^ 【發明所屬之技術領域】 '·、 树明係涉及1线缆，尤其涉及-種具有电磁屏蔽 功能的线缆。 【先前技術】 電磁屏敝賴係電子產業紐為常用的信號傳輸線 材，微米級尺寸的電磁屏蔽線境更廣泛應用於IT產品、醫 , 錢器、空間設備中。傳統的線咖料置有兩導體，内 ‘ 雜用讀輸電錢，料體心碰職的電信號並且 將其封閉在内部’從而使線繞具有高頻損耗低、屏蔽及抗 干擾能力強、使用頻帶寬等特性。 、=般情況下’電磁賤魏㈣至外的結構依次為形 成内導體的繞芯、包覆於缓芯外表面的絕緣介質層、形成 外導體的屏蔽層及外護套。其中，緵芯用來傳輪電信號， 材料以銅或銅鋅合金為主。屏蔽層通常由多股金屬線編織 ( _金屬薄麟覆在絕緣介質層外形成，㈣屏蔽電磁干 擾或热用外部化5 虎干擾。對於金屬線編織而成的屏蔽層， 金屬線的含量及編織的鬆緊程度會影響其抗干擾能力，為 獲得較好的屏蔽效果，通常，屏蔽層中金屬線的含量較大 且需要將其編織的較為緊密。對於金屬薄膜卷覆在絕緣介 質層外而成的屏蔽層，需預先形成金屬薄膜後卷覆於絕緣 介質層外。上述金屬線編織及金屬薄膜卷覆形成的屏蔽 層，在生產速度上遠遠低於線、纜纖芯的生產速度，是限制 電磁屏蔽賴量產的主要因素，另外，大量使用金屬線或 7 200842903 金屬薄膜材料作為屏蔽層，電磁屏蔽線纜的生產成本也較 高。 ·: 錄槪’確有必要提供1電磁屏蔽_，該線缓 内部設置的屏蔽層具有良好的電磁屏蔽性能並且易於製 造’適於低成本大量生產。 【發明内容】 下面將藉由實施例進-步詳細說明-種電磁屏蔽線 纟f，其具有良好的電稱蔽效果並且賴解適於 :大量生產。 一種電磁屏蔽_，包括至少—龄、包覆於镜芯外 =至少-絕緣介質層、至少—電磁屏蔽層及外護套，其中， 電磁屏蔽層包含複數奈米碳管繩。 —與先前技術減較’本發由奈米碳管卿成電磁 屏敝層’因奈米碳官具有良好的導電性能從而使屏蔽層具 有車又強的屏蔽效果，另’該屏蔽層相較於現有技術中編織 ( 金屬線或卷覆金屬薄膜結構簡單，更因此適於低成本大量 生產。 【實施方式】 、生下面將結合附圖對本發明電磁屏蔽線纜的結構及其製 造方法作進一步之詳細說明。 本發明電磁屏蔽線縵包括至少一缦芯、包覆於纜芯外 的至少-絕緣介質層、至少—電磁屏蔽層及外護套。 ^请芩閱圖1，本發明第一實施例的電磁屏蔽線纜10為 電磁屏蔽同轴線規，包括一縵芯110、包覆於纔芯110外 8 200842903 介質請、包覆於絕緣介f層1料的屏 及包後於屏蔽層130外的外護套140。其中，覺芯11〇 _ 緣介^層12()、屏蔽層13◦及外護套140同轴設1。、、'巴 ㈣由—單獨的導電芯構成，也可由複數導電 、=纏繞形成’附圖中僅顯示-單獨的導電芯。導電： 絲均由導電材料製成，可翻導電金屬材料: 二屬::材料、奈米碳管線或含奈米碳管的複合導電: 俱”中’導電金屬材料優選銅或叙 優選铜鋅合金或銅銀合金，立中 人二屬5 i材料 分比約為，辞的品質百分比約^;1中銅的品質百 •分比約為勝= 奈米石山总紿劣 銀的口口貝百分比約為60%〜90%。 戍預間凡德瓦爾力首尾相連從而形 雙管及八、 ^ 奈米碳管複合導電材料由夺米 ^ 3 ¥电金屬的材料組成。優選地，奈米俨其人、.·、
::料由奈米碳管及含銅材料製成，含銅材料：：5: ，金士或銅銀合金。當奈米碳管複合材料由銅及奈二= 〇且成蚪’奈米碳管在銅材料中的重 比、:： 0·〇1%〜2%;各太本^:山总、一人" 里曰刀比約為 —士々" &材料由崎合金及奈米碳管被 八r铜辞合舒銅的重量百分比約為7〇%，辞的重量百 ^比約為30%，奈米碳管在銅辞合金中的重量百分比 成01=;當奈米碳管複合材料由銅銀合金及奈米碳管电 ^中銅的重量百分比約為.，銀的重量百八 、力為_，，奈米碳管在舰合金中 刀 為〇m Μϊ里百分比約 9 200842903 緣"4 120用於電氣絕緣，可選用聚四氟乙稀或 奈^土 —高分子複合材料。奈雜土-高分子複合材料 中不米枯土係奈米級層狀結構的雜鹽礦物，由多種水合 的氧·、驗金屬氧化物及驗土金屬氧化 物組成，具耐火_等優良特性，如奈米高駐或奈米蒙 脫土。而分子材料可選用顿脂、聚_、聚烯烴如聚乙 烯或水丙烯等’但亚不以此為限。本實關優選奈米蒙脫 土來乙烯複D材料’其具有良好的電氣絕緣、耐火阻辦、 低煙無_等特性，不僅可為境芯提供有效的電氣絕緣，保 護纜芯，同時還能滿足環保的要求。 屏蔽層130由複數奈米碳管繩組成，該奈米碳管繩直 接或編織成網狀職錢緣介質層12()外。每個奈米碳管 繩包括複數從奈米碳管束陣列長出的奈米碳管束片段，每 個奈米碳管束諸具有大致婦的長紅每個奈米碳管束 片段由複數相互平行的奈米碳管束構成，其巾，奈米碳管 束片段兩端通過凡德瓦爾力相互連接。 屏蔽層130中的奈米碳管繩的製備方法主要包括以下 步驟： 步驟（一），製造奈米碳管束陣列。 提供-平整光滑的基底，可選用p型或n型石夕基底， 本實施例中選用P财基底，其直徑為2英寸，厚35〇微 米。在基底上採用電子束蒸發法、熱沉積或雜法等方法 形成厚度為幾奈米到幾百奈米的金屬催化劑層，其中金屬 催化劑可為鐵(Fe)、鈷（Co)、鎳（Ni)或其合金之一，優選 10 200842903 用鐵為催化劑，沉積厚度約為5奈米。 ， ❿後將沉積有催化劑的基底在空氣中退火，退火溫度 '、 範圍為300〜40(rc，時間約為1〇小時。之後基底被分害^ 許多矩形小塊，矩形小塊放入石英舟中，在保護氣體存在 條件下，在反應爐令加熱一段時間使其達到一預定溫度， 一般為500〜700°C，優選為650°C。 再通入30議碳源氣與300 sccm的保護氣體（如氮 ， 幻5〜30分鐘，制得高度約1〇〇微米的奈米碳管束陣列。 , 其中碳源氣為碳氫化合物，可為乙块、乙炫等，優選 用乙炔，該保護氣體為惰性氣體或氮氣。 為得到可拉制奈米碳管繩的奈米碳管束陣列，在製造 奈米碳管束陣列的過程中，必須滿足以下三個條件： (1) 基底平整光滑； (2) 奈米碳管束陣列的生長速度快； (3) 碳源氣的分壓要低。 f 生長奈米碳管束陣列的基底平整光滑，可使得位於基 底表面的奈米碳管生長得更密集，從而形成垂直於基底的 奈米$炭管束陣列。 奈米碳管束陣列的生長速度快與碳源氣的分壓低可有 效地抑制無定形碳沉積在奈米碳管的表面’從而減小奈米 碳管束間的凡德瓦爾力。因為無定形碳的沉積速度正比於 碳源氣的分壓，可通過調整碳源氣與保護氣體的流速比控 制碳源氣的分壓。而奈米碳管束陣列的生長速度正比於催 化劑與反應爐的溫度差。可通過調整碳源氣的流速控制催 11 200842903 化劑的溫度，而反應爐的溫度可直接控制。 在本貫施例令，催化劑與反應爐的最低溫度差控制為 5〇C，碳源氣的分壓要低於2〇%，最好是低於丨⑽。 步驟（二），製造奈米碳管繩。 從奈米碳管束陣列中選定一包括複數奈米碳管束的奈 米石反官束片段’並使用拉伸工具拉伸該奈米碳管束片段， 使奈米碳管繩沿拉伸方向形成。 在拉伸過程中，奈米碳管束片段在拉力的作用下沿拉 力方向伸長的同時，奈采碳管束片段兩端由於凡德瓦爾力 的作用而相互連接在，形成奈米碳管繩。 •拉=所㈣力的大小取決於所選奈米碳管束片段的寬 ，·及見度越i，所需要的力越大。由實驗資料得出〇· 1 ^牛的力可拉出2⑽微米寬的奈米碳管繩。在本實施例中 同度為100微米的奈米碳管束陣列可拉出長度為％厘米、 直徑為200微米的奈米碳管繩。
=護套140由絕緣簡製成，可選用奈_土—高分 神枓的複合材料，其中奈_土可為奈 冡脫土，高分子妯粗π* 3不木 稀或聚丙烯等，_ = ::脂侧、聚稀烴如聚乙 土-f乙、為限。本實施例優選奈米蒙脫 性能’、低煙無良好的機械性能、耐火阻燃 機械、物理或化學等外^為、輯^保護’有效抵禦 要求。 、 貝W，同日守還旎滿足環境保護的 請參閱圖 本發明第二實: 電磁屏蔽線纜 200842903 2〇包括複數镜芯210 (圖2中共顯示七個缓芯）、每一縣 210外復座絕緣介貝層22〇、包覆於複數繞芯外的一 屏蔽層230及—包覆於屏蔽層230外表面的外護套24〇。 屏蔽層咖及絕緣介料22Q關_可填歧緣材料。 其令，每個缓芯210及絕緣介質層22〇 '屏蔽層23〇及外 護套240的構成、材料及屏蔽層23{)内奈米碳管繩的製備 方法與第-實施例中的變芯UQ、絕緣介㈣⑽、屏蔽層 1別及外護套140的構成、材料及屏蔽層13〇内的奈米碳 管繩的製備方法基本相同。 口月 > 兒㈤，本發明第三實施例揭示的電磁屏蔽線纜 3〇包括複滅芯31Q(目巾共顯示五倾芯）、每-镜芯 3—1〇外覆蓋-絕緣介質層32()及一屏蔽層聊、以及包覆於 複數镜芯310外表面的外護套34〇。屏蔽層33〇的作用在 於對各個mio進行單獨的屏蔽，錄不僅可防止外來 =素對mio内部傳輸的電信號造成干擾^且可防止各 乡見芯310内傳輸的不同電信號間相互發生干擾。其中，每 個纜芯310、絕緣介質層32〇、屏蔽層33〇及外護套_的 ，成材料及屏蔽層330内奈米碳管繩的製備方法斑第一 ^施例中峨芯11G、絕緣介質層⑽、屏蔽層13Q耕護 140的構成、材料及屏蔽層13〇内的奈米碳管繩的製備 方法基本相同。 提出:發明確已符合發明專利之要件’遂依法 明准，Μ上所述者僅為本發明之較佳實施例， 不月b以此限制本蚊_請細顧。舉凡熟悉本案技藝 13 200842903 之人士援依本發明之精神所作之等效修飾或變化，皆應涵 . 蓋於以下申請專利範圍内。 m ： 【圖式簡單說明】 % 圖1係本發明第一實施例的電磁屏蔽線纜的截面結構 示意圖。 圖2係本發明第二實施例的電磁屏蔽線纜的截面結構 示意圖。 圖3係本發明第三實施例的電磁屏蔽線纜的截面結構 示意圖。 【主要元件符號說明】 10、 20、 30 110、 210、 310 120、 220、 320 130、 230、 330 140、 240、 340 電磁屏蔽線纜 纜芯 絕緣介質層 屏蔽層 外護套 14