电磁波屏蔽膜的制作方法

文档序号:16055770发布日期:2018-11-24 11:40阅读:152来源:国知局

本发明涉及电磁波屏蔽膜。

背景技术

人们提议了一种电磁波屏蔽材料,该电磁波屏蔽材料具备压敏胶粘剂层、形成于压敏胶粘剂层上的导电性非织布层、形成于导电性非织布层上的绝缘层。导电性非织布是涂镀了金属薄膜的由纤维编织的非织布。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:特开(日本专利申请公开)2000-36686号公报。



技术实现要素:

发明要解决的技术问题

上述以往的电磁波屏蔽材料比如设在线路基材(印制基材)的安装面侧并覆盖安装于印制基材的电子元件。因为在线路基材的安装面安装有数个电子元件,因此在安装了电子元件的线路基材的表面有凹凸。以往的电磁波屏蔽材料含有导电性非织布层,因此几乎没有伸展性。因此,如果设于安装有电子元件的线路基材的表面,那么电子元件和电磁波屏蔽材料之间容易形成空间,因此会产生电磁波泄露,导致电磁波屏蔽效果下降。

本发明的目的在于提供一种能够减少和线路基材上的电子元件之间的空间、且能够提高电磁波屏蔽效果的电磁波屏蔽膜。

解决技术问题的技术方案

权利要求1所述的发明是一种电磁波屏蔽膜:所述电磁波屏蔽膜包含具有伸展性的导电层、形成于所述导电层的一个表面且具有绝缘性的胶粘剂层;其中,所述导电层由包含具有伸展性的树脂和填充于所述树脂中的导电性填料在内的导电性组合物构成;所述树脂的拉伸永久变形为2.5%以上90%以下。

在该方案中,电磁波屏蔽膜包含具有伸展性的导电层。该导电层包含具有伸展性且拉伸永久变形为2.5%以上90%以下的树脂。因此,电磁波屏蔽膜具有伸展性且具有伸长后难以复原的性质。

比如,如果要将该电磁波屏蔽膜适用于安装了电子元件的线路基材,则要使电磁波屏蔽膜的胶粘剂层侧表面和线路基材的安装面相向,将电磁波屏蔽膜载置于线路基材上并覆盖电子元件。由此,电磁波屏蔽膜被暂时固定于线路基材。然后,将电磁波屏蔽膜轻轻压合于线路基材的安装面一侧。如此,因为电磁波屏蔽膜具有伸展性且具有伸长后难以复原的性质,所以电磁波屏蔽膜会伸长并沿线路基材上的电子元件的外表面发生变形并维持该状态。由此,能够减少和线路基材上的电子元件之间的空间,能够提高电磁波屏蔽效果。

在权利要求1所述的电磁波屏蔽膜的基础上,权利要求2所述的发明的特征在于:所述树脂的断裂强度为20mpa以上80mpa以下,所述树脂的断裂伸长率为300%以上700%以下。

在权利要求1或2所述的电磁波屏蔽膜的基础上,权利要求3所述的发明的特征在于:还包含绝缘层,所述绝缘层形成于所述导电层的所述胶粘剂层一侧的相反侧的表面。

在权利要求1~3其中任意一项所述的电磁波屏蔽膜的基础上,权利要求4所述的发明的特征在于:所述导电性填料为树枝状。

在权利要求4所述的电磁波屏蔽膜的基础上,权利要求5所述的发明的特征在于:所述导电性填料为银粉。

在权利要求4所述的电磁波屏蔽膜的基础上,权利要求6所述的发明的特征在于:所述导电性填料为铜粉。

在权利要求4所述的电磁波屏蔽膜的基础上,权利要求7所述的发明的特征在于:所述导电性填料是在铜粉上涂镀了银的银包铜粉。

在权利要求1~3其中任意一项所述的电磁波屏蔽膜的基础上,权利要求8所述的发明的特征在于:所述导电性填料是线圈形状。

附图说明

[图1]图1是本发明的实施方式所涉及的电磁波屏蔽膜结构的截面示意图;

[图2]图2a是图1的电磁波屏蔽膜的制造工序的图解截面图,图2b是图2a的下一工序的图解截面图;

[图3]图3a及图3b是对图1的电磁波屏蔽膜使用方法进行说明的图解截面图;

[图4]图4是电磁波屏蔽膜的导电层的接地方法的一个例子的图解截面图。

实施方式

[1]电磁波屏蔽膜的结构

图1是本发明的实施方式所涉及的电磁波屏蔽膜结构的截面示意图。

电磁波屏蔽膜1包含:具有电绝缘性的绝缘层(保护层)2;形成于绝缘层2的一个表面的、具有伸展性且具有伸长后难以复原的性质的导电层3;形成于导电层3的与绝缘层2一侧相反一侧的表面的、具有绝缘性的胶粘剂层4。电磁波屏蔽膜1为片状。所谓具有伸展性是指具有容易伸长的性质。

绝缘层2的厚度为5~50μm左右。导电层3的厚度为10~100μm左右。胶粘剂层4的厚度为10~150μm左右。

[2]胶粘剂层

比如能够使用压敏胶粘剂层、热熔性胶粘剂层等作为胶粘剂层4。

用作胶粘剂层4的压敏胶粘剂层所使用的压敏胶粘剂的材质有:橡胶类、丙烯酸类、聚酯类、硅树脂类、聚氨酯类。用作胶粘剂层4的热熔性胶粘剂层所使用的热熔性胶粘剂的材质有聚酯类、聚氨酯类、聚酰胺类、烯烃(olefin)类、乙烯醋酸乙烯类等热塑性树脂,本发明的热熔性胶粘剂优选熔点为130℃以下、硬度计硬度为95a以下、断裂伸长率为300%以上,更加优选熔点为120℃以下、硬度计硬度为85a以下、断裂伸长率为500%以上。更加具体来说,可使用sheedom株式会社生产的品名“shm101-pur”等的聚氨酯类热塑性树脂作为热熔性胶粘剂。

[3]导电层

导电层3由导电性组合物构成,该导电性组合物包含具有伸展性且具有伸长后难以复原的性质的树脂(以下称为“导电层用树脂”。)和填充于该树脂中的导电性填料。

导电层用树脂的拉伸永久变形优选为2.5%以上90%以下,更加优选为20%以上80%以下。为了使电磁波屏蔽膜1沿电子元件等的外表面形状配置,优选具有伸展性、具有伸长后难以复原的性质、并且具有伸长后稍微回缩的性质的导电层3。这是因为导电层用树脂的拉伸永久变形小于2.5%时,导电层3难以发挥伸长后难以复原的性质;超过90%时,虽然导电层3容易发挥伸长后难以复原的性质,但难以发挥伸长后稍微回缩的性质。

另外,优选导电层用树脂的断裂强度为20mpa以上80mpa以下。另外,优选导电层用树脂的断裂伸长率为300%以上700%以下。另外,优选导电层用树脂的肖氏(shore)a强度为20以上50以下。

[3-1]导电层用树脂

导电层用树脂由弹性体、热塑性树脂等构成。用作导电层用树脂的弹性体比如是苯乙烯类弹性体、烯烃(olefin)类弹性体、聚酯类弹性体、聚氨酯类弹性体、聚酰胺类弹性体、硅树脂类弹性体等具有弹力的树脂。聚氨酯类弹性体由硬段和软段构成,作为软段有碳酸酯、酯、醚等,关于物化性质,优选断裂强度为20~80mpa、断裂伸长率为300~700%、拉伸永久变形为2.5~90%,更加优选断裂强度为30~70mpa、断裂伸长率为400~600%、拉伸永久变形为20~80%。

具体来说可使用大日精化工业株式会社生产的ne-8880、mau-9022、ne-310、ne-302hv、cu-8448等。另外,可使用dic株式会社生产的pandex372e作为聚氨酯类弹性体。弹性体可以由单一树脂构成,也可以包含数种树脂。另外,从提高制造性(加工性)、柔软性等角度来说,弹性体还可包含可塑剂、加工助剂、交联剂、硫化促进剂、硫化助剂、防老剂、软化剂、着色剂等添加剂。

表1显示了导电层用树脂的比较例及实施例的物理性质。

[表1]

比较例的导电层用树脂由聚氨酯弹性体构成。实施例1、2、3的导电层用树脂由聚氨酯弹性体构成。

断裂强度[mpa]为断裂前一刻的拉伸应力。断裂伸长率[%]为断裂前一刻的伸长率。断裂强度及断裂伸长率的测定方法以jisk6251:2010(硫化橡胶及热塑性橡胶-拉伸应力应变性能的求法)为准,详情见后述。拉伸永久变形[%]的测定方法以jisk6273:2006(硫化橡胶及热塑性橡胶-拉伸永久变形、伸长率及蠕变的求法)为准,详情见后述。

对断裂强度及断裂伸长率的测定方法进行说明。

预先针对比较例、实施例1、实施例2及实施例3分别准备长度20mm、宽幅15mm及厚度40±5μm的试验片。将试验片安装于拉伸应变安放工具。然后,以200mm/min的速度拉伸试验片直到其断开。求出试验片断开前一刻的荷重及伸长率分别作为断裂强度及断裂伸长率。

对拉伸永久变形的测定方法进行说明。

预先针对比较例、实施例1、实施例2及实施例3分别准备长度20mm、宽幅15mm及厚度40±5μm的试验片。

将试验片安装于拉伸应变安放工具。然后,以200mm/min的速度拉伸试验片直至伸长率为200%的长度(60mm)。使试验片拉伸到60mm的状态保持10分钟。之后,将试验片从拉伸应变安放工具取下,在脱离了拉伸力的状态下将试验片静置30分钟。在经过了这30分钟后,测定试验片的长度(收缩后的试验片的长度)。

以试验片的初始长度为l0、伸长后的试验片的长度为l1、收缩后的试验片的长度为l2,拉伸永久变形ts表示为下式(1)。

ts={(l2-l0)/(l1-l0)}×100 …(1)

实施例1、2、3的导电层用树脂呈现拉伸后易伸长、且伸长后难以复原的性质。相对于此,比较例的导电层用树脂呈现难以伸长且伸长易断裂的性质。

由此能够推测:为了获得具有伸展性且伸长后难以复原的性质,优选导电层用树脂的拉伸永久变形为2.5%以上90%以下,更加优选20%以上80%以下。另外能够推测:优选导电层用树脂的断裂强度为20mpa以上80mpa以下,优选导电层用树脂的断裂伸长率为300%以上700%以下。

[3-2]导电性填料

导电性填料的形状可以是树枝状、线圈形状、块状、球状、片状、针状、纤维状等。树枝状是指棒状的分枝从棒状的主枝向2维方向或3维方向延伸的形状。另外,树枝状还包含所述分枝在中途弯折的形状、所述分枝的中途进一步有棒状的分枝延伸的形状。

对树枝状的导电性填料进行详细说明。树枝状的导电性填料比如可以是树枝状的铜粉或者银粉,还可以是在树枝状的铜粉涂镀银所形成的银包铜粉或者在树枝状的铜粉涂镀金所形成的金包铜粉。导电性填料如果是由树枝状的银包铜粉构成,那么所能实现的导电性填料相对便宜,且具有和由银构成的导电性填料相近的电阻值,而且具有优越的导电性及耐迁移性。另外,导电性填料如果是由树枝状的铜粉构成,那么所能实现的导电性填料较便宜且具有低电阻值。

导电性填料如果由树枝状的银包铜粉构成,那么优选采用聚氨酯类弹性体来作为弹性体。这种情况的聚氨酯类弹性体的体积电阻率为1010~13ωcm,比其他弹性体低了2位数左右,且其对包含银的导电性填料具有较高的亲和性,因此能够使导电性组合物得到良好伸展。

导电性填料的平均粒径下限为1μm、优选为2μm。下限若为1μm以上,则导电性填料之间就容易接触,导电性组合物的导电性良好。另外,导电性填料的平均粒径的上限为20μm,优选为10μm。上限若为20μm以下能使由导电性组合物构成的导电层的厚度变薄。

导电性填料如果为线圈形状(包含螺旋形状、旋涡形状在内),当弹性体伸展时,导电性填料会如线圈被拉伸时一般地伸长。因此,即使弹性体伸展时也能够防止导电性组合物的电阻值增加。由此就能提供具有伸展性且能够防止伸展时电阻值增加的导电性组合物。

导电组合物(导电层3)中的导电性填料的填充率优选为60质量%以上90质量%以下。

[3-3]导电膏

用于形成导电层3的导电膏比如能够以如下方式制造。在导电层用树脂中混合比如平均粒径5μm的树枝状银包铜粉,使银包铜粉的填充率(导电性组合物中的导电性填料的填充率)为一定质量%(比如80质量%)。接下来,对100质量份导电层用树脂添加比如40质量份的异丙醇和甲苯的混合溶剂(异丙醇和甲苯的重量比为比如5:5),通过行星搅拌机进行搅拌。由此得到包含导电层用树脂、银包铜粉和有机溶剂的溶液(导电膏)。另外,当然也可以使用树枝状银粉等树枝状的导电性填料、线圈形状导电性填料等来代替树枝状的银包铜粉。

[4]绝缘层

比如可向上述导电层用树脂所使用的弹性体中填充碳黑后用作绝缘层2,同样地,绝缘层2也可包含可塑剂、加工助剂、交联剂、硫化促进剂、硫化助剂、防老剂、软化剂、着色剂等添加剂。

[5]电磁波屏蔽膜的制造方法

图2a及图2b是电磁波屏蔽膜1的制造方法的工序图。

首先,如图2a所示,在绝缘层2的一个表面形成导电层3。具体来说,将导电层3的材料即导电膏涂布到绝缘层2的一个表面并加热干燥。接下来如图2b所示,在导电层3的和绝缘层2相反侧的表面形成胶粘剂层4。由此得到电磁波屏蔽膜1。

[6]电磁波屏蔽膜的使用方法说明

图3a及图3b是用于说明电磁波屏蔽膜使用方法的图解截面图。

在线路基材10的安装面侧安装有数种电子元件11~14(参照图3a)。这些电子元件11~14的高度并非一样。如图3a所示,使电磁波屏蔽膜1的胶粘剂层4侧表面和线路基材10的安装面相向,将电磁波屏蔽膜1载置于线路基材10上覆盖电子元件11~14。由此电磁波屏蔽膜1固定于线路基材10。

然后,通过由柔软性的橡胶等构成的夹具将电磁波屏蔽膜1轻轻压合于线路基材10的安装面侧。这样,因为电磁波屏蔽膜1包括有伸展性且具有伸长后难以复原的性质的导电层3,所以如图3b所示,电磁波屏蔽膜1伸长并沿着线路基材10上的电子元件11~14的外表面(上表面及侧面)变形并维持该状态。由此,能够减少和线路基材10上的电子元件11~14之间的空间,能够提高电磁波屏蔽效果。

另外如图4所示,还可以设计为:在绝缘层2形成自表面到达导电层3的贯通孔2a,在绝缘层2上形成以电学方式连接于导电层3的焊盘5,通过线路6实现该焊盘5的接地连接。焊盘5的位置是任意的,可以是电子元件上的被电磁波屏蔽膜1覆盖的上部。另外,接地也可以不是接地专用的线路,可以是电子机器的机壳。

在上述实施方式中,电磁波屏蔽膜1由以下构成:绝缘层2;形成于绝缘层2的一个表面、具有伸展性且具有伸长后难以复原的性质的导电层3;形成于导电层3的和绝缘层2侧相反的一侧的表面的具有绝缘性的胶粘剂层4。但是也可不形成绝缘层2。

另外,还可在权利要求书所记载事项的范围内进行各种设计变更。

本国际申请基于2016年3月31日申请的日本国专利申请——特愿(日本专利申请)2016-072293号主张优先权,本国际申请援引该日本国专利申请——特愿(日本专利申请)2016-072293号的全部内容。

针对本发明特定实施方式所作出的上述说明是以示例为目的。以上说明并不网罗所有,并不将本发明限定于与以上实施方式完全相同的范围。本领域人员清楚知道,可在上述的内容基础上进行诸多变形、变更。

符号说明

1电磁波屏蔽膜

2绝缘层

3导电层

4胶粘剂层。

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