复合式高遮蔽性薄型化电磁干扰屏蔽膜及其制备方法与流程

文档序号:15456838发布日期:2018-09-15 01:18阅读:205来源:国知局

本发明涉及FPC(柔性线路板)用薄型化屏蔽膜及其制备技术领域,特别涉及一种复合式高遮蔽性薄型化电磁干扰屏蔽膜。



背景技术:

在电子及通讯产品趋向多功能复杂化的市场需求下,电路基板的构造需要更轻、薄、短、小;而在功能上,则需要强大且高速讯号传输。因此,线路密度势必提高,载板线路之间的彼此间距离越来越近,以及工作频率朝向高宽带化,再加上如果线路布局、布线不合理,电磁干扰(Electromagnetic Interference,EMI)情形越来越严重,因此必须有效管理电磁兼容(Electromagnetic Compatibility,EMC),从而来维持电子产品的正常讯号传递及提高可靠度。轻薄且可随意弯曲的特性,使得软板在走向诉求可携带式信息与通讯电子产业的发展上占有举足轻重的地位。

由于电子通讯产品更臻小趋势,驱使软板必须承载更多更强大功能,另一方面由于可携式电子产品走向微小型,也跟着带动高密度软板技术的高需求量,功能上则要求强大且高频化、高密度、细线化的情况之下,目前市场上已推出了用于薄膜型软性印刷线路板(FPC)的屏蔽膜,在手机、数字照相机、数字摄影机等小型电子产品中被广泛采用。

市面上的电磁干扰屏蔽膜吸水率高达1.0-1.5%,会导致高温高湿情况下具有可靠度上的风险;又一般屏蔽膜外层难以剥离离型膜,导致操作性不佳;此外当前屏蔽膜一般会要求消光形态的low gloss(低光泽度)值的产品外观,而其gloss(光泽度)值普遍偏高。为了解决上述遇到的技术问题以及需求,本发明提供了一种如下的解决方案。



技术实现要素:

本发明主要解决的技术问题是提供一种复合式高遮蔽性薄型化电磁干扰屏蔽膜,本发明具有电气特性好、抗化性佳、屏蔽性能高、接着强度佳、传输损失少、传输质量高、吸水率低、信赖度佳等特性,相比一般的电磁屏蔽膜具有更高的可靠度以及操作性且可以调整表面的光泽度值,从而取代一般屏蔽膜材料。

为解决上述技术问题,本发明采用的一个技术方案是:提供一种复合式高遮蔽性薄型化电磁干扰屏蔽膜,包括黑色复合绝缘层、金属层和导电胶层,所述金属层位于所述黑色复合绝缘层和所述导电胶层之间;

所述黑色复合绝缘层包括第一绝缘层和第二绝缘层,且所述第二绝缘层位于所述第一绝缘层和所述金属层之间;

所述黑色复合绝缘层的硬度为HB-5H;

所述第一绝缘层的光泽度为0-60%(60°);

所述第二绝缘层与所述金属层接触的一面为粗糙面且Rz值为0.01-0.5(不含0.5)μm;

所述电磁干扰屏蔽膜的总厚度为6.01-57μm,其中,所述第一绝缘层的厚度为2-12μm;所述第二绝缘层的厚度为2-12μm;所述金属层的厚度为0.01-8μm;所述导电胶层的厚度为2-25μm。

优选的,所述屏蔽膜为更薄型化时,所述金属层的厚度为0.01-2μm。

优选的,所述屏蔽膜屏蔽性较佳时,所述金属层的厚度为2-6μm。

优选的,所述第一绝缘层的光泽度为0-30%(60°),所述黑色复合绝缘层的硬度为2H-5H,所述第二绝缘层与所述金属层接触的一面Rz为0.08-0.5(不含0.5)μm。

进一步地说,所述第一绝缘层为含消光粉体的绝缘层,所述消光粉体的粒径为2-12μm,所述消光粉体与树脂的重量比为0.2-15%。

进一步地说,所述第一绝缘层中的所述消光粉体为无机物粉体二氧化硅、二氧化钛、氧化铝、氢氧化铝和碳酸钙中的至少一种,或是含有卤素、磷系、氮和硼系中至少一种的具阻燃性之化合物。

进一步地说,从成本考虑,当要求较高硬度时,所述第一绝缘层中的所述消光粉体优选二氧化钛和二氧化硅中的至少一种,当考虑较高的耐燃性时,优选氢氧化铝、氧化铝、碳酸钙和含磷系的阻燃剂中的至少一种。

进一步地说,所述金属层是下列两种结构中的一种:

一、所述金属层为单层结构;

二、所述金属层为由两层金属层构成的双层结构,所述金属层在逐层表面上依次形成。

进一步地说,所述金属层与导电胶层接触的一面为具有峰谷的不平整面。

进一步地说,所述金属层的材料是铜、银、镍、锡、金、钯、铝、铬、钛或锌,或者是包含上述金属中任意一种以上的金属合金。

进一步地说,所述导电胶层为下列这两种结构中的一种:

一、所述导电胶层为具有导电粒子的单层导电胶层;

二、所述导电胶层为双层结构,且所述导电胶层是由一层不带导电粒子的粘着层和一层带导电粒子的导电粘着层叠合构成,其中,不带导电粒子的粘着层粘接于所述金属层和所述带导电粒子的导电粘着层之间。

进一步地说,所述导电胶层的导电粒子是铜、银、镍、锡、金、钯、铝、铬、钛、锌和碳中的至少一种,或者是镍金、金银、铜镍、铜银、镍银和铜镍金中的至少一种。

优选的,所述导电胶层的导电粒子是金、银、金银、镍金和铜银中的至少一种。

进一步地说,所述黑色复合绝缘层的表面形成有消光离型膜层,且所述消光离型膜层与所述黑色复合绝缘层接触的一面为粗糙面且Rz值为0.2-5μm。

进一步地说,所述导电胶层的表面有离型层,所述离型层是下列两种结构中的一种:

一、所述离型层为离型膜,所述离型膜的厚度25-100μm,所述离型膜为PET氟塑离型膜、PET含硅油离型膜、PET亚光离型膜和PE离型膜中的至少一种;

二、所述离型层为离型纸,所述离型纸的厚度为25-130μm,所述离型纸为PE淋膜纸;

三、所述离型层为低粘着载体膜,所述低粘着载体膜的厚度为25-100μm。

进一步地说,一种所述的复合式高遮蔽性薄型化电磁干扰屏蔽膜的制备方法,所述制备方法为下列方法中的一种:

方法一:按照如下步骤进行:

步骤一:在离型膜表面涂布第一绝缘层;

步骤二:在第一绝缘层表面涂布第二绝缘层,形成黑色复合绝缘层;

步骤三:收卷、烘烤固化;

步骤四:在黑色复合绝缘层表面形成金属层;

步骤五:在金属层表面涂布导电胶层,然后贴合离型层。

方法二:按照如下步骤进行:

步骤一:在离型膜表面涂布第一绝缘层;

步骤二:在第一绝缘层表面涂布第二绝缘层,形成黑色复合绝缘层;

步骤三:收卷、烘烤固化;

步骤四:在黑色复合绝缘层表面形成第一金属层;

步骤五:在第一金属层表面形成第二金属层;

步骤六:在第二金属层表面涂布导电胶层,然后贴合离型层。

进一步地说,所述第一绝缘层和所述第二绝缘层的树脂材料皆为环氧树脂、丙烯酸系树脂、胺基甲酸酯系树脂、硅橡胶系树脂、聚对环二甲苯系树脂、双马来酰亚胺系树脂和聚酰亚胺树脂中的至少一种。

进一步地说,所述导电胶层的树脂材料为环氧树脂、丙烯酸系树脂、胺基甲酸酯系树脂、硅橡胶系树脂、聚对环二甲苯系树脂、双马来酰亚胺系树脂和聚酰亚胺树脂中的至少一种。

进一步地说,所述金属层的形成方式是真空溅镀、真空蒸镀、化学气相沉积(CVD)、有机金属化学气相沉积(MOCVD)、电子束蒸镀或电解电镀。

进一步地说,所述导电胶层含有无机物粉体二氧化硅、二氧化钛、氧化铝、氢氧化铝和碳酸钙中的至少一种。

进一步地说,所述导电胶层的吸水率介于0.01%-0.9%之间。

进一步地说,所述导电胶层中导电粒子的粒径为3-12μm,且导电粒子占导电胶层的总固含量的重量百分比为5-50%。

本发明的有益效果是:故本发明至少具有以下优点:

一、本发明的黑色复合绝缘层其表面光泽度为0-60%(60°),较佳可以达到30%以下,且硬度为HB-5H,较佳可以达到2H-5H,因此,本发明不仅具有黑色雾面特性,而且其高硬度可以防止表面刮伤,且不易被下游制程中的化学试剂腐蚀,耐候性佳;

二、本发明的第二绝缘层的下表面为粗糙面且Rz(粗糙度)值为0.01-0.5(不含0.5)μm,此结构为金属层提供了良好的接着力和填充面积;

三、本发明的第一绝缘层与第二绝缘层复合构成复合绝缘层,使屏蔽膜成品具有良好的硬度、机械强度、耐绕曲性能,此外这种双层绝缘层的设计可以改善制程涂布不均造成的表面pin hole(针孔)问题;

四、本发明的金属层的下表面可以是具有峰谷的不平整面,不仅可以增加其与导电胶层的接着力,而且在导电胶层较薄时,金属层的下表面可直接刺穿导电胶层后接地,增强屏蔽性能;又且该设计可以降低导电胶层的厚度,能进一步保证更低的吸水率,提高屏蔽膜的稳定性;

五、本发明的第一绝缘层含有消光粉体,利用控制粉体粒径大小来调整涂布成膜表面消光程度,其粒径控制在2-12μm,消光粉体粒径越小,其表面gloss(光泽度)值越大,即表面形态越亮,通过调整消光粉体的粒径、种类和含量等,能够得到所需(如光泽度、耐燃性、硬度或成本等)的产品,而且加入的消光粉体能进一步改善黑色复合绝缘层的硬度,使本产品具有更加的机械性能、电气性能和可操作性能等;

六、本发明的黑色复合绝缘层表面使用消光离型膜层,其表面Rz为0.2-5μm,透过此形态使屏蔽膜的黑色复合绝缘层与离型膜层较易分离,从而大大提高了下游终端可操作性,同时该消光离型膜层使屏蔽膜快压成型后,撕去离型膜层后,有助于黑色复合绝缘层表面形态为消光形态;

七、本发明的金属层采用单层或双层结构,可有效提升抗氧化能力与传导性,可以提高信赖度与屏蔽性能,当金属层厚度达到0.1-1μm时,可达到60-70dB的遮蔽率,当厚度达到1μm以上,可以达到70dB以上的遮蔽率,当厚度为2μm时可以达到80dB的遮蔽率;

八、本发明的导电胶层可以是由一层不带导电粒子的粘着层和一层带导电粒子的导电粘着层叠合构成的双层结构,粘着层能增加金属层与带导电粒子的导电粘着层之间的结合力;更佳的是,于下游制程压合于FPC后,导电粒子因树脂材料受到热压而刺穿变薄的粘着层,与金属层直接导通,使得金属层与印刷电路板上的接地走线直接接触导通,进而软板上的接地走线形成导通电路,经由一段时间,使得导电胶层达到完全交联固化以维持良好电性及机械物性,使得软板接地阻抗值减低,达到降低电磁波干扰的目的;

九、本发明的导电胶层中,可通过控制导电粒子的粒径、种类和含量,得到所需的产品,比如成本更低的、导通性更佳的、加工操作性更优的等;

十、由于本发明的导电胶层中含有无机物粉体二氧化硅、二氧化钛、氧化铝、氢氧化铝和碳酸钙中的至少一种,故而具有极低的吸水率,可以低至0.01-0.9%,在高温高湿情况下具有较高的可靠度。

本发明的上述说明仅是本发明技术方案的概述,为了能够更清楚了解本发明的技术手段,并可依照说明书的内容予以实施,以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。

附图说明

图1是本发明的一种结构示意图(金属层为单层结构);

图2是本发明的又一种结构示意图(金属层为双层结构);

附图中各部分标记如下:

100-消光离型膜层、200-黑色复合绝缘层、201-第一绝缘层、202-第二绝缘层、300-金属层、301-第一金属层、302-第二金属层、400-导电胶层、401-第一导电胶层、402-第二导电胶层和500-离型层。

具体实施方式

以下通过特定的具体实施例说明本发明的具体实施方式,本领域技术人员可由本说明书所揭示的内容轻易地了解本发明的优点及功效。本发明也可以其它不同的方式予以实施,即,在不背离本发明所揭示的范畴下,能予不同的修饰与改变。

实施例:一种复合式高遮蔽性薄型化电磁干扰屏蔽膜,如图1和图2所示,包括黑色复合绝缘层200、金属层300和导电胶层400,所述金属层位300于所述黑色复合绝缘层200和所述导电胶层400之间;

所述黑色复合绝缘层200包括第一绝缘层201和第二绝缘层202,且所述第二绝缘层202位于所述第一绝缘层201和所述金属层300之间;

所述黑色复合绝缘层200的硬度为HB-5H;

所述第一绝缘层201的光泽度为0-60%(60°);

所述第二绝缘层202与所述金属层300接触的一面为粗糙面且Rz值为0.01-0.5(不含0.5)μm;

所述电磁干扰屏蔽膜的总厚度为6.01-57μm,其中,所述第一绝缘层201的厚度为2-12μm;所述第二绝缘层202的厚度为2-12μm;所述金属层300的厚度为0.01-8μm;所述导电胶层400的厚度为2-25μm。

所述金属层300与所述导电胶层400接触的一面为具有峰谷的不平整面。所述不平整平面是在金属层形成后,再经过物理或化学的表面处理工艺而形成。

本实施例中,优选的,所述屏蔽膜为更薄型化时,所述金属层的厚度为0.01-2μm;所述屏蔽膜屏蔽性较佳时,所述金属层的厚度为2-6μm。

本实施例中,优选的,所述第一绝缘层的光泽度为0-30%(60°),所述黑色复合绝缘层的硬度为2H-5H,所述第二绝缘层与所述金属层接触的一面Rz值为0.08-0.5(不含0.5)μm。

所述第一绝缘层201为含消光粉体的绝缘层,所述消光粉体的粒径为2-12μm,所述消光粉体与树脂的重量比为0.2-15%。

所述第一绝缘层201中的所述消光粉体为无机物粉体二氧化硅、二氧化钛、氧化铝、氢氧化铝和碳酸钙中的至少一种,或是含有卤素、磷系、氮和硼系中至少一种的具阻燃性之化合物。

从成本考虑,当要求较高硬度时,所述第一绝缘层201中的所述消光粉体优选二氧化钛和二氧化硅中的至少一种,当考虑较高的耐燃性时,优选氢氧化铝、氧化铝、碳酸钙和含磷系的阻燃剂中的至少一种。

所述金属层300是下列两种结构中的一种:

一、所述金属层为单层结构;

二、所述金属层为由两层金属层构成的双层结构,且分别为第一金属层301和第二金属层302,所述金属层在逐层表面上依次形成。

所述金属层300与导电胶层400接触的一面为具有峰谷的不平整面。

所述金属层300的材料是铜、银、镍、锡、金、钯、铝、铬、钛或锌,或者是包含上述金属中任意一种以上的金属合金。

所述导电胶层400为下列这两种结构中的一种:

一、所述导电胶层400为具有导电粒子的单层导电胶层;

二、所述导电胶层400为双层结构,且所述导电胶层是由一层不带导电粒子的粘着层(即第一导电胶层401)和一层带导电粒子的导电粘着层叠合构成(即第一导电胶层402),其中,不带导电粒子的粘着层粘接于所述金属层和所述带导电粒子的导电粘着层之间。

但作为本发明的变形与替换,所述导电胶层可以为不含导电粒子的单层粘着层。

所述导电胶层的导电粒子是铜、银、镍、锡、金、钯、铝、铬、钛、锌和碳中的至少一种,或者是镍金、金银、铜镍、铜银、镍银和铜镍金中的至少一种。

优选的,所述导电胶层的导电粒子是金、银、金银、镍金和铜银中的至少一种。

所述黑色复合绝缘层200的表面形成有消光离型膜层100,且所述消光离型膜层100与所述黑色复合绝缘层200接触的一面为粗糙面且Rz值为0.2-5μm。

所述导电胶层400的表面有离型层500,所述离型层是下列两种结构中的一种:

一、所述离型层为离型膜,所述离型膜的厚度25-100μm,所述离型膜为PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)氟塑离型膜、PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)含硅油离型膜、PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)亚光离型膜和PE(聚乙烯)离型膜中的至少一种;

二、所述离型层为离型纸,所述离型纸的厚度为25-130μm,所述离型纸为PE淋膜纸;

三、所述离型层为低粘着载体膜,所述低粘着载体膜的厚度为25-100μm。

一种所述的复合式高遮蔽性薄型化电磁干扰屏蔽膜的制备方法,所述制备方法为下列方法中的一种:

方法一:按照如下步骤进行:

步骤一:在离型膜表面涂布第一绝缘层;

步骤二:在第一绝缘层表面涂布第二绝缘层,形成黑色复合绝缘层;

步骤三:收卷、烘烤固化;

步骤四:在黑色复合绝缘层表面形成金属层;

步骤五:在金属层表面涂布导电胶层,然后贴合离型层。

方法二:按照如下步骤进行:

步骤一:在离型膜表面涂布第一绝缘层;

步骤二:在第一绝缘层表面涂布第二绝缘层,形成黑色复合绝缘层;

步骤三:收卷、烘烤固化;

步骤四:在黑色复合绝缘层表面形成第一金属层;

步骤五:在第一金属层表面形成第二金属层;

步骤六:在第二金属层表面涂布导电胶层,然后贴合离型层。

所述第一绝缘层201和所述第二绝缘层202的树脂材料皆为环氧树脂、丙烯酸系树脂、胺基甲酸酯系树脂、硅橡胶系树脂、聚对环二甲苯系树脂、双马来酰亚胺系树脂和聚酰亚胺树脂中的至少一种。

所述导电胶层400的树脂材料为环氧树脂、丙烯酸系树脂、胺基甲酸酯系树脂、硅橡胶系树脂、聚对环二甲苯系树脂、双马来酰亚胺系树脂和聚酰亚胺树脂中的至少一种。

所述金属层300的形成方式是真空溅镀、真空蒸镀、化学气相沉积(CVD)、有机金属化学气相沉积(MOCVD)、电子束蒸镀或电解电镀。

所述导电胶层400含有无机物粉体二氧化硅、二氧化钛、氧化铝、氢氧化铝和碳酸钙中的至少一种。

所述导电胶层400的吸水率介于0.01%-0.9%之间。

所述导电胶层中导电粒子的粒径为3-12μm,且导电粒子占导电胶层的总固含量的重量百分比为5-50%。

实施例1、2和5的金属层为单层结构,且分别为铜箔层、银箔层和铝箔层,采用方法一制作;实施例3、4、6和7的金属层为双层结构,且依次分别为银箔层和铜箔层、银箔层和铜箔层、铝箔层和镍箔层以及铜箔层和铝箔层,采用方法二制作。

第一绝缘层中添加的消光粉体情况,实施例1为二氧化硅和二氧化钛,重量比为1:1,粒径为4-8μm(D90);实施例2为氧化铝、氢氧化铝和碳酸钙,其中氧化铝和氢氧化铝的重量比为1:2-1:1,氢氧化铝和碳酸钙的重量比为1:3-1:2;实施例3为氢氧化铝,粒径2-4μm(D90);实施例4为碳酸钙,粒径6-10μm(D90);实施例5为卤素化合物和硼系化合物,重量比为2:3,粒径4-10μm(D90);实施例6为二氧化硅,粒径为10-12μm(D90),且二氧化硅与树脂的重量比为0.2%-10%;实施例7为含磷量24%的磷系化合物,且磷系化合物的粒径控制在2-10μm(D90),磷系化合物与树脂重量比为5-10%。

为方便理解本发明的优越性,表1是本发明的实施例与比较例在电阻值、剥离强度和屏蔽性测试等性能指标方面的比较结果。

表1:

由实施例可知,在金属层在0.2-0.5μm时,就可以达到60-70dB的高遮蔽率,而当金属层厚度增加至3-6μm时,甚至可以达到80-100dB,而其导通阻值在严苛环境下仍可以保持极低维持其屏蔽性能,具有极佳的信赖度。

在严苛环境,特别是双85下的高温高湿环境,于可靠度方面比起市面吸水率较高屏蔽膜(比较例)具有极大的优越性,能够维持低阻值使得屏蔽功能不失效。

以上所述仅为本发明的实施例,并非因此限制本发明的专利范围,凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构,或直接或间接运用在其他相关的技术领域,均同理包括在本发明的专利保护范围内。

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