CN103619155B - 一种具有高阻隔性的电磁波屏蔽膜 - Google Patents
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Abstract
一种具有高阻隔性的电磁波屏蔽膜，它包括基材、金属层和导电胶层，改进后，在基材的表面设置离型层，在离型层表面设置绝缘保护层，在绝缘保护层表面设置高阻隔层，在高阻隔层和金属层之间设置锚固层。本发明具有高的屏蔽效能，兼顾了产品的柔韧性和耐弯曲性，克服了屏蔽膜存在的水、气阻隔性不足的缺陷，避免了电磁波屏蔽效能随时间的延长而下降，延长了电子产品长期运行的寿命和稳定性。
Description
技术领域
本发明涉及电子电路封装用屏蔽膜领域，特别涉及一种具有高阻隔性的电磁波屏蔽膜。
背景技术
随着电子产品的轻薄化，以及通讯系统的高频化所引发的电子组件内部及外部的电磁干扰问题将逐渐严重，电磁屏蔽成为必然；而精密化的电子线路对水气阻隔性的要求也不断提高，因此，用于电子电路封装的电磁波屏蔽膜在具有电磁屏蔽性能的同时应当兼具高阻隔性。
目前，对于电路板，包括柔性线路板和硬板，实现抗电磁干扰实用性和操作性兼具的方式是贴合电磁屏蔽膜，尤其是超薄电路，贴合电磁屏蔽膜具有轻薄化，高屏蔽效能的优势。这些公知的电磁波屏蔽膜虽然具有良好的屏蔽效能，但其气体阻隔性不足，经过PTC老化测试，这些公知的电磁波屏蔽膜如果在潮湿、高温等环境下使用，它的电磁波屏蔽效能随时间的延长而下降，影响电子产品长期运行的寿命和稳定性。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对现有技术存在的不足之处，提供一种具有高阻隔性的电磁波屏蔽膜。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：
一种具有高阻隔性的电磁波屏蔽膜，包括基材、金属层和导电胶层，改进后，在基材的表面设置离型层，在离型层表面设置绝缘保护层，在绝缘保护层表面设置高阻隔层，在高阻隔层和金属层之间设置锚固层。
上述电磁波屏蔽膜，所述绝缘保护层由耐高温的树脂和炭黑填料组成的涂布液涂敷固化形成，绝缘保护层厚度为2～3μm。
上述电磁波屏蔽膜，所述高阻隔层是厚度为20-40nm的氧化铝层。
上述电磁波屏蔽膜，所述锚固层是由含有双重固化特性树脂的涂布液涂敷后经紫外固化和热固化形成，锚固层厚度为0.5～1μm。
上述电磁波屏蔽膜，所述金属层是厚度为80～120nm的真空镀银层或镀铜层。
上述电磁波屏蔽膜，所述导电胶层由耐热性热固化树脂和导电金属填料组成的涂布液涂敷固化形成，导电胶层的厚度为5～12μm。
上述电磁波屏蔽膜，所述导电金属填料为银包铜粉或银包镍粉。
与现有技术相比，本发明通过增加高阻隔层，提高了电磁波屏蔽膜对气体的阻隔性，提高了电磁波屏蔽效能的长期稳定性，并通过锚固层，保证了阻隔层和金属层之间的附着牢度；通过各层之间的相互配合，在保证产品具有高屏蔽效能的同时，兼顾了产品的柔韧性和耐弯曲性，克服了屏蔽膜存在的水、气阻隔性不足的缺陷，避免了电磁波屏蔽效能随时间的延长而下降，延长了电子产品长期运行的寿命和稳定性。
附图说明
图1是本发明提供的具有高阻隔性的电磁波屏蔽膜的结构示意图。
图中各标号表示为：1基材；2离型层；3绝缘保护层；4高阻隔层；5锚固层；6金属层；7导电胶层。
具体实施方式
本发明提供的具有高阻隔性的电磁波屏蔽膜由基材、离型层、绝缘保护层、高阻隔层、锚固层、金属层和导电胶层组成，其中，离型层在基材和绝缘保护层之间，高阻隔层在绝缘保护层和金属层之间，并通过锚固层与金属层相连接，导电胶层位于屏蔽膜的最外层。
本发明中的绝缘保护层主要作用是在电磁波屏蔽膜加工应用到线路上时提高线路表面的绝缘和保护作用。绝缘保护层由耐高温的树脂和炭黑填料组成的涂布液涂敷固化形成，适用本发明耐高温树脂为具有优良柔韧性和表面硬度的树脂，适合本发明的树脂可以选用市售的如下商品：如聚酰亚胺树脂、聚氨酯改性氨基树脂、改性环氧树脂、聚氨酯改性紫外固化丙烯酸树脂等；炭黑填料的作用是提供黑色的表观，并降低表面的绝缘电阻，起到防静电的作用。绝缘保护层的厚度为2～3μm，如果绝缘保护层的厚度小于2μm，则其耐磨性和保护作用不足；如果绝缘保护层的厚度大于3μm，则其柔韧性下降，耐弯折性不佳。
本发明中的高阻隔层的主要作用是为屏蔽膜提供良好的气密性，优选选择厚度是20～40nm氧化铝层，如果氧化铝层的厚度小于20nm，则镀膜的均匀性不足，阻隔性不均匀；如果氧化铝层的厚度大于40nm，则氧化铝层的柔韧性下降，经过弯折测试后，阻隔性下降。
本发明中的锚固层的作用是提供高阻隔层和金属层之间的附着牢度，锚固层采用紫外固化和热固化双重固化方式的锚固涂层。本发明的锚固层由具有双重固化特性的树脂组成，适于本发明的树脂包括但不限于下述市售产品：含羟基的丙烯酸酯树脂，异氰酸酯改性丙烯酸酯树脂等，如拜耳材料的VP/LS 2396等。锚固层的厚度优选为0.5～1μm。如果锚固层的厚度小于0.5μm，则层间附着不足，加工后，经过老化测试，附着牢度下降；如果锚固层的厚度大于1μm，则耐弯折性不足，测试后屏蔽效能和阻隔性下降。
本发明中，金属层的作用是提供电磁波屏蔽的屏蔽效能，本发明的金属层采用真空镀银层或镀铜层，优选真空镀银层，厚度为80～120nm。如果金属层的厚度小于80nm，则屏蔽膜的屏蔽效能小于45dB；如果金属层的厚度大于120nm，耐弯折性不足，测试后屏蔽效能下降明显。
本发明中，导电胶层由耐热性热固化树脂和导电金属填料组成，耐热性热固化树脂由改性环氧树脂、热塑弹性体树脂等组成，导电金属填料采用银包铜粉、银包镍粉等。保证连接电阻小于1欧姆。本发明导电胶层的厚度为5～12μm，如果厚度小于5μm，则连接电阻不足，导电层涂布均匀性不足；如果厚度大于12μm，则电磁波屏蔽膜的耐弯折性下降，弯折测试后连接电阻、屏蔽效能下降大于30%。
本发明中，对基材没有特别控制，优选使用厚度为38～75微米的PET。
本发明中，离型层没有特别要求，优选无硅离型层。
本发明提供的具有高阻隔性的电磁波屏蔽膜可以通过以下方法制备：
在PET基材上涂布离型层，经过固化后，在离型层表面涂布绝缘保护层，在绝缘保护层上真空蒸镀氧化铝层，在氧化铝层上涂布锚固层，在锚固层上真空蒸镀金属层，再在金属层上涂布导电胶层，得到具有高阻隔性的电磁波屏蔽膜。
涂布方式采用公知的方法。
本发明提供的具有高阻隔性的电磁波屏蔽膜用于柔性线路板时，通过高温层压在柔性板的PI膜上，再揭去基材和离型层。
下面结合实施例对本发明做进一步说明。
实施例 1
在50微米的PET膜上涂布氟改性的氨基树脂离型层，固化后在离型层表面涂布由聚氨酯改性氨基树脂和炭黑组成的涂布液，固化后形成厚度为2μm的绝缘保护层，在绝缘保护层的表面真空蒸镀20nm的氧化铝层，在氧化铝层表面涂布由VP/LS 2396和羟基丙烯酸酯组成的涂布液，经紫外固化和热固化形成厚度1μm的锚固层，在锚固层表面真空蒸镀100nm的银层、在银层表面涂布由热塑弹性体和环氧树脂填充银包铜粉组成的涂布液，形成厚度为8μm的导电胶层，固化得到具有高阻隔性的电磁波屏蔽膜。
将制备的电磁波屏蔽膜层压到柔性线路板上，进行性能测试。
实施例 2
在50微米的PET膜上涂布氟改性的氨基树脂离型层，固化后在离型层表面涂布由可溶性的聚酰亚胺和炭黑组成的涂布液，固化后形成厚度为3μm的绝缘保护层，在绝缘保护层的表面真空蒸镀30nm的氧化铝层，在氧化铝层表面涂布由VP/LS 2396和羟基丙烯酸酯组成的涂布液，经紫外固化和热固化形成厚度0.5μm的锚固层，在锚固层表面真空蒸镀80nm的银层、在银层表面涂布由热塑弹性体和环氧树脂填充银包铜粉组成的涂布液，形成厚度为12μm的导电胶层，固化得到具有高阻隔性的电磁波屏蔽膜。
将制备的电磁波屏蔽膜层压到柔性线路板上，进行性能测试。
实施例 3
在50微米的PET膜上涂布氟改性的氨基树脂离型层，固化后在离型层表面涂布由改性环氧树脂和炭黑组成的涂布液，固化后形成厚度为2.5μm的绝缘保护层，在绝缘保护层的表面真空蒸镀40nm的氧化铝层，在氧化铝层表面涂布由VP/LS 2396和羟基丙烯酸酯组成的涂布液，经紫外固化和热固化形成厚度0.7μm的锚固层，在锚固层表面真空蒸镀120nm的铜层、在铜层表面涂布由热塑弹性体和环氧树脂填充银包镍粉组成的涂布液，形成厚度为10μm的导电胶层，固化得到具有高阻隔性的电磁波屏蔽膜。
将制备的电磁波屏蔽膜层压到柔性线路板上，进行性能测试。
实施例 4
在75微米的PET膜上涂布氟改性的氨基树脂离型层，固化后在离型层表面涂布由聚氨酯改性丙烯酸酯和炭黑组成的涂布液，固化后形成厚度为2.5μm的绝缘保护层，在绝缘保护层的表面真空蒸镀30nm的氧化铝层，在氧化铝层表面涂布由VP/LS 2396和羟基丙烯酸酯组成的涂布液，经紫外固化和热固化形成厚度0.7μm的锚固层，在锚固层表面真空蒸镀120nm的银层，在银层表面涂布由热塑弹性体和环氧树脂填充银包镍粉组成的涂布液，形成厚度为10μm的导电胶层，固化得到具有高阻隔性的电磁波屏蔽膜。
将制备的电磁波屏蔽膜层压到柔性线路板上，进行性能测试。
实施例5
在38微米的PET膜上涂布氟改性的氨基树脂离型层，固化后在离型层表面涂布由聚氨酯改性氨基树脂、环氧树脂和炭黑组成的涂布液，固化后形成厚度为2.5μm的绝缘保护层，在绝缘保护层的表面真空蒸镀30nm的氧化铝层，在氧化铝层表面涂布由VP/LS 2396和羟基丙烯酸酯组成的涂布液，经紫外固化和热固化形成厚度0.7μm的锚固层，在锚固层表面真空蒸镀100nm的银层，在银层表面涂布由热塑弹性体和环氧树脂填充银包铜粉组成的涂布液，形成厚度为5μm的导电胶层，固化得到具有高阻隔性的电磁波屏蔽膜。
将制备的电磁波屏蔽膜层压到柔性线路板上，进行性能测试。
对比例
比较高阻隔层对电磁波屏蔽膜的性能影响，采用没有阻隔层的电磁波屏蔽膜进行对比实验。在50微米PET带基上分别涂布氟改性氨基树脂离型层、3μm的聚氨酯改性氨基树脂和炭黑组成的绝缘保护层、1μmVP/LS 2396和羟基丙烯酸酯组成的锚固层，真空蒸镀100nm的银层、涂布10μm热塑弹性体和环氧树脂填充银包铜粉的导电胶层，制备成不含高阻隔层的电磁波屏蔽膜。
将制备的电磁波屏蔽膜层压到柔性线路板上，进行性能测试。
表1：性能数据表
表中，各项性能的测试方法如下：
1.老化测试：PCT老化测试，温度121℃， 100%湿度， 2个大气压，放置48小时；
2.屏蔽效能：KEC法；
3.连接电阻：1mm连接直径，四针式毫欧表测试。
Claims (2)
1.一种具有高阻隔性的电磁波屏蔽膜，包括基材、金属层和导电胶层，其特征在于，在基材的表面设置离型层，在离型层表面设置绝缘保护层，在绝缘保护层表面设置高阻隔层，在高阻隔层和金属层之间设置锚固层；
所述绝缘保护层由耐高温的树脂和炭黑填料组成的涂布液涂敷固化形成；
所述高阻隔层是厚度为20-40nm的氧化铝层；
所述锚固层是由含有双重固化特性树脂的涂布液涂敷后经紫外固化和热固化形成，锚固层厚度为0.5～1μm；
所述绝缘保护层厚度为2～3μm；
所述金属层是厚度为80～120nm的真空镀银层或镀铜层；
所述导电胶层由耐热性热固化树脂和导电金属填料组成的涂布液涂敷固化形成，导电胶层的厚度为5～12μm。
2.根据权利要求1所述的电磁波屏蔽膜，其特征在于，所述导电金属填料为银包铜粉或银包镍粉。
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