CN103687459A

CN103687459A - 电磁波屏蔽结构及具有该结构的软性印刷电路板

Info

Publication number: CN103687459A
Application number: CN201210339430.7A
Authority: CN
Inventors: 洪金贤; 林志铭; 林惠峰; 李建辉; 王俊
Original assignee: Asia Electronic Material Co Ltd
Current assignee: Asia Electronic Material Co Ltd
Priority date: 2012-09-14
Filing date: 2012-09-14
Publication date: 2014-03-26

Abstract

本发明公开了一种电磁波屏蔽结构及具有该结构的软性印刷电路板，本发明的电磁波屏蔽结构包括导电复合膜和黑色聚酰亚胺膜，导电复合膜由相互叠合的绝缘接着层及导电胶黏层构成，相较于一般热可塑性工业塑料而言，本发明的黑色聚酰亚胺膜除了具有热稳定性高、优异的绝缘性、机械强度及抗化学腐蚀性等特点，更具有雾面消旋光性能有效保护电路图案不被同业抄袭，不仅如此，本发明的导电复合膜具有绝缘接着层及导电胶黏层，且该绝缘接着层含有阻燃剂，无需在导电胶黏层加入阻燃剂，即可达到最佳的UL94的垂直燃烧试验及VTM-0难燃特性规格要求效果，能使本发明的具有电磁波屏蔽结构的软性印刷电路板具有更佳的阻燃性。

Description

电磁波屏蔽结构及具有该结构的软性印刷电路板

技术领域

本发明涉及一种电磁波屏蔽结构，具体地说是关于一种用于软性印刷电路板的具有遮蔽布线功能及电磁干扰功能的遮蔽膜层。

背景技术

为因应电子及通讯产品多功能的市场需求，软性印刷电路板（Flexible Printed Circuit，FPC）的构装需要更轻、薄、短、小，而在功能上则需要高密度且多功讯号传输。此外，由于软性载板讯号传输线路之间距离越来越近，加上工作频率朝向高宽带化，使得来自外部电磁辐射或是内部噪声（noise）相互之间的电磁干扰（Electromagnetic Interference；EMI）情形日益严重。因此，在不断向高功能化及高速度化发展下的同时须制定各种电磁波干扰的对策。

以往为了解决软板的电磁波干扰问题，除了通过整套完整的布线路径设计外，更推出适用于薄膜型FPC的导电性电磁波屏蔽膜（EMI Shielding Film），广泛应用于智能型手机、平板计算机、数字照相机、数字摄影机等小型电子产品中。

近几年为避免FPC电路布局图案被同业抄袭，常使用导电黏着层或使用导电黏着层配合金属膜作为电磁波屏蔽膜。如，第200227981号日本专利揭露一种将具有电磁波屏蔽层的黑色绝缘膜贴于软板接地走线处的软板电磁波屏蔽膜结构，其中，该电磁波屏蔽层是以蒸镀金属薄膜搭配导电黏着膜所构成。而该导电黏着膜是以具导电性的导电粉体、具阻燃性的粉体与热硬化树脂组成物所构成。但，此法虽可制得具电磁波屏蔽且具难燃特性的软性印刷电路板，然而，在高温回焊（solder reflow）制程下使用热可塑性工业塑料（如，聚次苯基硫化物、聚脂等）并无耐热特性，故此法制得的软性印刷电路板无法兼具软板绝缘保护膜的耐热特性。

又如，于第200495566号日本专利揭示一种电磁波屏蔽材料，是由环氧树脂的绝缘层结合导电黏着层，导电黏着是由热硬化环氧树脂、导电金属粉、阻燃剂所组成，为达到软性印刷电路板对于难燃性及电磁波屏蔽等特性的需求，于热硬化树脂中加入阻燃剂。虽可提高电磁波屏敝膜的阻燃性，然而却衍伸出屏蔽膜与软性印刷电路板间接着性的问题。此外，为达到较好的屏蔽能力往往得填充更多的导电粉体，但导电性粉体含量越高该屏蔽膜与软性印刷电路板间之接着性相对越差。

故，开发一种具有良好电磁波屏蔽效果且兼具耐热、难燃又能保有与软性印刷电路板间的密着性甚为困难。

发明内容

为了克服上述缺陷，本发明提供了一种电磁波屏蔽结构及具有该结构的软性印刷电路板，本发明的电磁波屏蔽结构具有良好的电磁波屏蔽效果、线路遮蔽效果，且兼具耐热、难燃特性又能保有与软性印刷电路板之间较佳的密着性。

本发明为了解决其技术问题所采用的技术方案是：

本发明提供了一种电磁波屏蔽结构，包括导电复合膜和黑色聚酰亚胺膜，所述导电复合膜由相互叠合的绝缘接着层及导电胶黏层构成，所述黑色聚酰亚胺膜形成于所述导电复合膜上，且所述绝缘接着层夹置于所述黑色聚酰亚胺膜与所述导电胶黏层之间。

较佳地，还包括离型层，所述离型层贴覆于所述导电胶黏层表面并使所述导电胶黏层夹置于所述离型层与所述绝缘接着层之间。

进一步地说，所述导电胶黏层中含有导电粉体。

更进一步地说，导电粉体平均粒径介于1至20微米之间。

优选的是，所述导电粉体为银包铜粉。

进一步地说，所述电磁波屏蔽结构的总厚度介于29至58微米之间。

进一步地说，所述绝缘接着层的厚度介于5至8微米之间。

进一步地说，导电胶黏层的厚度介于12至25微米之间。

进一步地说，所述黑色聚酰亚胺膜的厚度介于12至25微米之间。

进一步地说，所述绝缘接着层包含接着剂及阻燃剂，其中，以所述接着剂及阻燃剂的总重计，该阻燃剂的含量为20至55 %，所述导电胶黏层不含阻燃剂。

本发明还提供了一种具有上述的电磁波屏蔽结构的软性印刷电路板，包括本体层，所述本体层表面上形成有接地线路，所述电磁波屏蔽结构的导电胶黏层贴合于所述本体层形成有接地线路的表面上并与所述接地线路导通。

本发明的有益效果是：本发明的电磁波屏蔽结构包括导电复合膜和黑色聚酰亚胺膜，导电复合膜由相互叠合的绝缘接着层及导电胶黏层构成，相较于一般热可塑性工业塑料而言，本发明的黑色聚酰亚胺膜除了具有热稳定性高、优异的绝缘性、机械强度及抗化学腐蚀性等特点，更具有雾面消旋光性能有效保护电路图案不被同业抄袭，不仅如此，本发明的导电复合膜具有绝缘接着层及导电胶黏层，且该绝缘接着层含有阻燃剂，无需在导电胶黏层加入阻燃剂，即可达到最佳的UL94的垂直燃烧试验及VTM-0难燃特性规格要求效果，能使本发明的具有电磁波屏蔽结构的软性印刷电路板具有更佳的阻燃性。

附图说明

图1为本发明的电磁波屏蔽结构示意图；

图2为本发明的具有电磁波屏蔽结构的软性印刷电路板示意图。

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域普通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，在不悖离本发明所揭示的范畴下，能予不同的修饰与改变。

如图1所示，为本发明的电磁波屏蔽结构100，包括：导电复合膜120，包括依序相叠合的绝缘接着层121及导电胶黏层122，其中，该绝缘接着层121及导电胶黏层122使该导电复合膜120具有相对的绝缘接着面120a及导电胶黏面120b；以及与该导电复合膜120的绝缘接着面120a结合的黑色聚酰亚胺膜110。于本发明的具体实施例中，绝缘接着层包括环氧树脂及阻燃剂。

如图2所示，为本发明的具有电磁波屏蔽结构的软性印刷电路板200，包括：本体层210及上述的电磁波屏蔽结构100。该本体层210是与所述导电胶黏面120b紧密结合，具体而言，是通过该电磁波屏蔽结构100之导电胶黏层122贴合于该本体层210的形成有接地线路230a的表面上，并与该接地线路230a导通，使该具有电磁波屏蔽结构100的软性印刷电路板200具有不透光的外表面240a。本发明的电磁波屏蔽结构的厚度是介于29至58微米之间。

在本发明的电磁波屏蔽结构中，黑色聚酰亚胺膜的厚度为12至25微米，较佳为12微米；导电复合膜的厚度为17至33微米，较佳为17至25微米，其中，该导电胶黏层的厚度为12至25微米，较佳为12至18微米，该绝缘接着层的厚度为5至8微米，较佳为5至7微米。

本发明的黑色聚酰亚胺膜，含有聚酰亚胺及色粉。其中，聚酰亚胺较佳是使用不含卤素的聚酰亚胺材料。色粉是包括，但不限于碳黑、二氧化钛、黑色颜料或其混合物的粉体，并使本发明的黑色聚酰亚胺膜具有较佳的遮蔽效果。

由于本发明的电磁波屏蔽结构的黑色聚酰亚胺膜具黑色的色泽及较低的折射率，故本发明的具有电磁波屏蔽结构的软性印刷电路板的外表面具有不透光特性，特别适合应用于有遮蔽电路图案需求的软性印刷电路板。

本发明的绝缘接着层，含有接着剂及阻燃剂，其中，以接着剂及阻燃剂的总重计，该阻燃剂的含量为20至55 %，较佳为30至50 %。于较佳具体实施例中，本发明所使用的接着剂为不含卤素的接着剂，更佳为具有自黏性且不含卤素的接着剂。于较佳具体实施例中，本发明的该绝缘接着层所使用的阻燃剂，包括，但非限于氢氧化铝、氢氧化镁、铝酸钙水合物、磷系难燃性粉体或其混合，更佳为含磷酸铝粉。

本发明的电磁波屏蔽结构的导电胶黏层主要是由热硬化环氧树脂及导电粉体所组成，其中，该导电粉体可以为银粉、铜粉、镍粉、银包铜粉及银包镍粉，在考虑成本与电磁波遮蔽性电气特性下，较佳为银包铜粉。该导电粉体的平均粒径为1至20微米，更佳为3至15微米。

为能易于制造，于较佳具体实施例中，本发明的电磁波屏蔽结构还包括离型层。

于较佳具体实施例中，本发明的电磁波屏蔽结构是以如下所述的方法制造，将导电粉体与热硬化环氧树脂均匀混合为导电涂料（conductive paste）并涂布于离型层之上，并使其干燥以形成导电胶黏层，接着将由阻燃剂与环氧树脂均匀混合的绝缘接着剂涂布于黑色聚亚酰胺膜上，并干燥形成绝缘接着层，最后，将具有导电胶黏层的离型层与具有绝缘接着层的聚酰亚胺膜热压贴合，该贴合方式是以绝缘接着层与导电胶黏层相互贴合，形成本发明的电磁波屏蔽结构。

本发明的具有电磁波屏蔽结构的软性印刷电路板，是将上述的电磁波屏蔽结构的导电胶黏层与软性印刷电路板的接地线路以热压贴合，且该导电胶黏层与接地线路形成导通。

实施例：

实施例1：将30质量份的热硬化环氧树脂混合物、14.5质量份的二乙基磷酸铝粉（柯莱恩公司）与10质量份氢氧化铝粉的阻燃剂，加入丙二醇甲醚与甲乙酮混合溶剂（PGME/MEK= 1/2），使上述添加物稀释、分散均匀混合，并形成总固体浓度为30重量比的绝缘接着剂，待真空静置脱泡后，以精密涂布方式涂布在黑色聚酰亚胺膜（达迈公司），并干燥使之形成绝缘接着层。

另外，将30质量份的热硬化环氧树脂混合物、70质量份之银包铜导电粉体与含有丙二醇甲醚与甲乙酮(PGME/MEK= 1/2)的混合溶剂均匀混合稀释为总固体浓度为50重量比的导电胶黏剂，并将其涂布于聚苯二甲酸乙二酯（PET）材质的离型层的可离型表面上，并干燥形成导电胶黏层。

将上述所制备含绝缘接着层的黑色聚酰亚胺膜与含导电胶黏层的可离型PET膜，使用热压滚轮贴合，获得可单面离型的本发明的电磁波屏蔽结构。将制得的电磁波屏蔽结构与软性印刷电路板压合，并测量其电磁波屏蔽性、与软硬印刷电路板间的接着力及难燃性测试结果记录于表1。

实施例2~5：与实施例1同样的执行相同步骤制作，差别在于绝缘接着层中使用表1所示的阻燃剂含量与表1所示各层厚度。将制得的电磁波屏蔽结构与软性印刷电路板压合，并测量其电磁波屏蔽性、与软硬印刷电路板间的接着力及难燃性测试结果记录于表1。

比较例1：使用与实施例1相同方式执行相同步骤制作，差别仅在于比较例1绝缘接着层中不加入阻燃剂。将制得的电磁波屏蔽结构与软性印刷电路板压合，并测量电磁波屏蔽性、与软硬印刷电路板间接着力及难燃性测试结果记录于表1。

比较例2：使用与实施例1相同方法制备，差别仅在于比较例2绝缘接着剂中加入10%重量的阻燃剂。将制得的电磁波屏蔽结构与软性印刷电路板压合，并测量其电磁波屏蔽性、与软硬印刷电路板间的接着力及难燃性测试结果记录于表1。

比较例3：使用与实施例1相同的方法制备，差别仅在于比较例3于导电胶黏剂中加入35%阻燃剂。将制得的电磁波屏蔽结构与软性印刷电路板压合，并测量其电磁波屏蔽性、与软硬印刷电路板间的接着力及难燃性测试结果记录于表1。

测试例：

分别将上述实施例1至5及比较例1至3所制得的具有电磁波屏蔽结构的软性印刷电路板裁取成合适大小的测试样片，进行电磁波屏蔽性、与软硬印刷电路板间的接着力、难燃性测试（UL 94垂直燃烧试验）。

(1)电磁波屏蔽性：准备13cm圆型电磁波屏蔽结构，依据ASTM4935法进行电磁波遮蔽效率测定。

(2)与软硬印刷电路板间的接着力：将电磁波屏蔽结构与软性印刷电路板的接地线路侧热压滚轮贴合，然后以100kg/cm²压力下于180 ℃热压1分钟，接着于170℃熟化一小时，使用万能拉力机以50 mm/min速度、剥离角度90度下进行测试电磁波屏蔽结构与软性印刷电路板的接地线路侧间接着力。

(3)难燃性（UL-94 垂直燃烧试验）：将电磁波屏蔽结构裁切为长4cm、宽50cm且经170℃ 熟化1小时后，进行UL-94 V0 垂直难燃性测试。

表1

根据表1的测试结果可知，本发明使用电磁波屏蔽结构作为软性印刷电路板的EMI屏蔽材料，可以在提高屏蔽效果同时，使软性印刷电路板具有较佳的接着性与难燃性。本发明的实施例1至5相较于比较例1至3，本发明的电磁波屏蔽结构具有较佳的难燃性且并未减少与软性印刷电路板的接着特性。

综上所述，本发明的电磁波屏蔽结构除了具有优异的电磁波干扰屏蔽及难燃性外，仍保有与软性印刷电路板的良好的接着力，因此可取代一般电磁波屏蔽膜中的电子EMI屏蔽材料，且能广泛适用于翻盖或滑盖手机、数字照相机、数字摄影机、平版计算机、智能型手机等。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。本领域普通技术人员均可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰与改变。因此，本发明的保护范围应如权利要求书所列。

Claims

1.一种电磁波屏蔽结构，其特征在于：包括导电复合膜和黑色聚酰亚胺膜，所述导电复合膜由相互叠合的绝缘接着层及导电胶黏层构成，所述黑色聚酰亚胺膜形成于所述导电复合膜上，且所述绝缘接着层夹置于所述黑色聚酰亚胺膜与所述导电胶黏层之间。

2.如权利要求1所述的电磁波屏蔽结构，其特征在于：还包括离型层，所述离型层贴覆于所述导电胶黏层表面并使所述导电胶黏层夹置于所述离型层与所述绝缘接着层之间。

3.如权利要求1所述的电磁波屏蔽结构，其特征在于：所述导电胶黏层中含有导电粉体。

4.如权利要求3所述的电磁波屏蔽结构，其特征在于：所述导电粉体的平均粒径介于1至20微米之间。

5.如权利要求3所述的电磁波屏蔽结构，其特征在于：所述导电粉体为银包铜粉。

6.如权利要求1所述的电磁波屏蔽结构，其特征在于：所述电磁波屏蔽结构的总厚度介于29至58微米之间。

7.如权利要求1所述的电磁波屏蔽结构，其特征在于：所述绝缘接着层的厚度介于5至8微米之间。

8.如权利要求1所述的电磁波屏蔽结构，其特征在于：所述导电胶黏层的厚度介于12至25微米之间。

9.如权利要求1所述的电磁波屏蔽结构，其特征在于：所述黑色聚酰亚胺膜的厚度介于12至25微米之间。

10.如权利要求1所述的电磁波屏蔽结构，其特征在于：所述绝缘接着层包含接着剂及阻燃剂，其中，以所述接着剂及阻燃剂的总重计，该阻燃剂的含量为20至55 %，所述导电胶黏层不含阻燃剂。

11.一种具有如权利要求1至10中任一项所述的电磁波屏蔽结构的软性印刷电路板，包括本体层，所述本体层表面上形成有接地线路，其特征在于：所述电磁波屏蔽结构的导电胶黏层贴合于所述本体层形成有接地线路的表面上并与所述接地线路导通。