CN105246313B - 一种电磁波屏蔽膜、含有该屏蔽膜的印刷线路板及该线路板的制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种电磁波屏蔽膜，包括由下至上依次复合的屏蔽改善层、屏蔽效能层、屏蔽保护层。本发明还提供含有该电磁波屏蔽膜的印刷线路板，及该线路板的制备方法。本发明的电磁波屏蔽膜，具有良好的屏蔽效能好、耐磨损、抗老化和抗形变能力强等优点；印刷线路板具有良好的屏蔽性能，制备方法易操作，便于工业生产应用。

Description

一种电磁波屏蔽膜、含有该屏蔽膜的印刷线路板及该线路板 的制备方法

技术领域

本发明涉及电子元件领域，具体涉及一种电磁波屏蔽膜、含有该屏蔽膜的印刷线路板及该线路板的制备方法。

背景技术

随着电子工业的迅速发展，电子产品进一步向小型化，轻量化，组装高密度化发展，极大地推动挠性电路板的发展，从而实现元件装置和导线连接一体化。挠性电路板可广泛应用于手机，液晶显示，通信、航天等行业。

在国际市场的推动下，功能挠性电路板处于挠性电路板市场中占主导，而功能挠性电路板一项重要的指标是电磁屏蔽(EMI Shielding)。随着手机等通讯设备功能的整合，组件急剧高频高速化趋势更加不可避免。

目前，线路板用屏蔽膜主要有以下结构：

1)绝缘层表面形成全方位的导电胶层；

2)绝缘层表面形成金属层，金属层表面形成导电胶层；

3)绝缘层表面形成金属层，金属层表面形成不含导电粒子的胶粘层。

以上结构中，1)结构中没有金属层，但是屏蔽效能差。结构1)和2)没有本质的区别，通过导电粒子或者粗糙面的波峰贯穿有机胶粘层连接金属层和线路板地层。但是，缺少屏蔽保护层，在热压等加工过程中，导电粒子或金属粗糙表面的波峰会把金属层压变形甚至压破，或者金属层和金属层粗糙表面容易磨损、变形、老化等；缺少屏蔽改善层，绝缘层和金属层结合力以及生产加工比较困难。

发明内容

本发明的目的在于提供一种屏蔽效能好、耐磨损、抗老化和抗形变能力强的电磁波屏蔽膜，本发明还提供含有该屏蔽膜的印刷线路板及该线路板的制备方法。

为解决上述问题，本发明所采用的技术方案如下：

一种电磁波屏蔽膜，所述屏蔽膜包括从下往上依次复合的屏蔽改善层、屏蔽效能层和屏蔽保护层；所述屏蔽改善层厚度为0.001-0.01微米，所述的屏蔽改善层由铁、钴、镍、钌、钯、铑、锇、铱、铂、钪、钛、钒、铬、锰、碳、硅、铝、钼、锌、铜、银和金中的一种或两种以上的元素构成；所述屏蔽效能层厚度为0.08-4.5微米，所述的屏蔽效能层由铁、钴、镍、钌、钯、铑、锇、铱、铂、钪、钛、钒、铬、锰、碳、硅、氧、铝、锌、铜、银和金中的一种或两种以上的元素构成(此处的屏蔽效能层可以包括上述除氧元素以外元素的氧化物，但不包括单质氧)；所述的屏蔽保护层厚度为0.01-0.1微米，所述的屏蔽保护层由钴、镍、钯、铑、铟、铬、锡、锌、铜、银和金中的一种或两种以上的元素构成。

本发明中，优选的方案为所述电磁波屏蔽膜还包括：

与屏蔽改善层下表面复合的绝缘层，所述绝缘层的厚度为2-20微米，所述绝缘层为PPS薄膜、PEN薄膜、聚酯薄膜、聚酰亚胺薄膜、环氧树脂油墨固化后形成的膜层、聚氨酯油墨固化后形成的膜层、改性丙烯酸树脂固化后形成的膜层、聚酰亚胺树脂固化后形成的膜层中的一种；及

与屏蔽保护层上表面复合的胶粘层，所述胶粘层的厚度为3-15微米，所述胶粘层为改性环氧树脂类胶黏剂、丙烯酸类胶黏剂、改性橡胶类胶黏剂、改性热塑性聚酰亚胺类胶黏剂中的至少一种制成。

本发明中，优选的方案为所述电磁波屏蔽膜还包括与绝缘层下表面复合的载体膜，所述载体膜的厚度为25-100微米。

本发明中，优选的方案为所述载体膜包括但不限于PET离型膜、PE离型膜、OPP离型膜、PC离型膜、PS隔离膜、PMMA离型膜和BOPP离型膜。本发明中，优选的方案为所述屏蔽保护层用于将载体膜、绝缘层、屏蔽改善层或屏蔽效能层叠加成的层结构表面轮廓固化定型，屏蔽层保护层表面粗糙度为0.1-6微米。

本发明还提供含有所述电磁波屏蔽膜的印刷线路板，所述印刷线路板包括印刷线路基板、电磁屏蔽膜；所述印刷线路基板和电磁屏蔽膜的胶粘层在厚度方向上复合为一体；所述印刷线路基板设有接地层；所述屏蔽效能层与接地层电性连接。

本发明中，优选的方案为所述印刷线路基板为挠性单面板、双面板、多层板、刚挠结合板中的一种。

本发明还提供所述印刷线路板的制备方法，包括如下方法：

方法一：所述印刷线路板的制备方法，包括如下步骤：

a.利用热压固化的工艺将所述印刷线路基板和电磁屏蔽膜的胶粘层在厚度方向上复合为一体，得到包含电磁屏蔽膜的印刷线路基板；

b.将经过a步骤得到的包含电磁屏蔽膜的印刷线路基板上的接地层与屏蔽效能层电性连接，即得产品。

方法二：所述印刷线路板的制备方法，包括如下步骤：

a.利用热压固化的工艺将所述印刷线路基板和电磁屏蔽膜的胶粘层在厚度方向上复合为一体，得到包含电磁屏蔽膜的印刷线路基板；

b.将经过a步骤得到的包含电磁屏蔽膜的印刷线路基板上的接地层与屏蔽效能层采用导电颗粒进行电性连接，即得产品。

方法三：所述印刷线路板的制备方法，包括如下步骤：

Ι.利用热压固化的工艺将所述印刷线路基板和电磁屏蔽膜的胶粘层在厚度方向上复合为一体，得到包含电磁屏蔽膜的印刷线路基板；

Ⅱ.采用机械钻孔法或激光钻孔法，在经过Ι步骤得到的包含电磁屏蔽膜的印刷线路基板上形成能够联通接地层与屏蔽效能层的通孔或盲孔；

Ⅲ.将经过Ⅱ步骤处理的包含电磁屏蔽膜的印刷线路基板上的通孔或盲孔进行孔金属化处理，即得产品。

与现有技术相比，本发明具有如下优点：本发明的电磁波屏蔽膜中，屏蔽效能层厚度为0.08-4.5微米，在与屏蔽改善层、屏蔽保护层的共同作用下，相同材料厚度把屏蔽效能做得更高，相同的屏蔽效能把材料厚度做得更薄，可改善线路板的弯折性的同时实现高屏蔽效能；屏蔽改善层有利于优化生产，改善产品性能；屏蔽保护层避免屏蔽效能层在加工过程中的磨损、变形、老化等，满足电子产品高速高频化的发展需求；此外本发明的印刷线路板具有良好的屏蔽性能，并且生产工艺易操作、便于工业生产应用。

下面结合具体实施方式对本发明进行详细说明。

具体实施方式

一种电磁波屏蔽膜，所述屏蔽膜包括从下往上依次复合的屏蔽改善层、屏蔽效能层和屏蔽保护层；所述屏蔽改善层厚度为0.001-0.01微米，所述的屏蔽改善层由铁、钴、镍、钌、钯、铑、锇、铱、铂、钪、钛、钒、铬、锰、碳、硅、铝、钼、锌、铜、银和金中的一种或两种以上的元素构成；所述屏蔽效能层厚度为0.08-4.5微米，所述的屏蔽效能层由铁、钴、镍、钌、钯、铑、锇、铱、铂、钪、钛、钒、铬、锰、碳、硅、氧、铝、锌、铜、银和金中的一种或两种以上的元素构成；所述的屏蔽保护层厚度为0.01-0.1微米，所述的屏蔽保护层由钴、镍、钯、铑、铟、铬、锡、锌、铜、银和金中的一种或两种以上的元素构成。

本发明中，优选的方案为所述电磁波屏蔽膜还包括：

与屏蔽改善层下表面复合的绝缘层，所述绝缘层的厚度为2-20微米，述绝缘层的厚度进一步优选为3-9微米，所述绝缘层为PPS薄膜、PEN薄膜、聚酯薄膜、聚酰亚胺薄膜、环氧树脂油墨固化后形成的膜层、聚氨酯油墨固化后形成的膜层、改性丙烯酸树脂固化后形成的膜层、聚酰亚胺树脂固化后形成的膜层中的一种；及

与屏蔽保护层上表面复合的胶粘层，所述胶粘层的厚度为3-15微米，胶粘层的厚度进一步优选为5-10微米，所述胶粘层为改性环氧树脂类胶黏剂、丙烯酸类胶黏剂、改性橡胶类胶黏剂、改性热塑性聚酰亚胺类胶黏剂中的至少一种制成。

本发明中，优选的方案为所述电磁波屏蔽膜还包括与绝缘层下表面复合的载体膜，所述载体膜的厚度为25-100微米。

该电磁波屏蔽膜可以采用如下步骤制得：

1)在载体膜上形成绝缘层：选取厚度25-100微米，宽度250mm至1100mm的PET离型膜，在其离型面一侧涂布涂料(油墨)，完全固化后形成绝缘层，所述的涂料为改性环氧树脂涂料(改性环氧树脂油墨)，厚度2-20微米，优先选择3-9微米；

2)在绝缘层上形成屏蔽改善层：屏蔽改善层的材料是铁、钴、镍、钌、钯、铑、锇、铱、铂、钪、钛、钒、铬、锰、碳、硅、铝、锌、铜、银、金的至少一种或者至少两种材料形成的合金；在绝缘层上采用以下的方法之一形成屏蔽改善层：PVD、CVD、蒸发镀、溅射镀、化学镀或者其复合工艺；

3)在屏蔽改善层上形成屏蔽效能层：屏蔽效能层的材料是铁、钴、镍、钌、钯、铑、锇、铱、铂、钪、钛、钒、铬、锰、碳、硅、铝、锌、铜、银、金的至少一种或者至少两种材料形成的合金；在屏蔽改善层上采用以下方法之一形成屏蔽效能层：PVD、CVD、蒸发镀、溅射镀、化学镀、电镀或者其复合工艺；

4)在屏蔽效能层上形成屏蔽保护层：屏蔽保护层的材料是钴、镍、钯、铑、铟、铬、锡、锌、铜、银、金的至少一种或者至少两种元素形成的合金；在屏蔽效能层上采用以下方法之一形成屏蔽保护层：PVD、CVD、蒸发镀、溅射镀、化学镀、电镀或者其复合工艺；所述屏蔽保护层用于将载体膜、绝缘层、屏蔽改善层或屏蔽效能层叠加成的层结构表面轮廓固化定型，屏蔽层保护层表面粗糙度为0.1-6微米

5)在屏蔽保护层形成胶粘层，上涂布以下几种物质中的一种物质：改性环氧树脂胶黏剂、改性丙烯酸树脂胶黏剂、改性橡胶类胶黏剂、改性热塑性聚酰亚胺类胶黏剂，干燥使溶剂挥发后，形成胶粘层，厚度3-15微米，优先选择5-10微米；即得。

本发明中，优选的方案为所述载体膜为PET离型膜、PE离型膜、OPP离型膜、PC离型膜、PS隔离膜、PMMA离型膜和BOPP离型膜中的一种。

本发明还提供含有所述电磁波屏蔽膜的印刷线路板，所述印刷线路板包括印刷线路基板、电磁屏蔽膜；所述印刷线路基板和电磁屏蔽膜的胶粘层在厚度方向上复合为一体；所述印刷线路基板设有接地层；所述屏蔽效能层与接地层电性连接。

本发明中，优选的方案为所述印刷线路基板为挠性单面板、双面板、多层板、刚挠结合板中的一种。

本发明还提供所述印刷线路板的制备方法，包括如下方法：

方法一：所述印刷线路板的制备方法，包括如下步骤：

a.利用热压固化的工艺将所述印刷线路基板和电磁屏蔽膜的胶粘层在厚度方向上复合为一体，得到包含电磁屏蔽膜的印刷线路基板；

b.将经过a步骤得到的包含电磁屏蔽膜的印刷线路基板上的接地层与屏蔽效能层电性连接，即得产品。

方法二：所述印刷线路板的制备方法，包括如下步骤：

a.利用热压固化的工艺将所述印刷线路基板和电磁屏蔽膜的胶粘层在厚度方向上复合为一体，得到包含电磁屏蔽膜的印刷线路基板；

b.将经过a步骤得到的包含电磁屏蔽膜的印刷线路基板上的接地层与屏蔽效能层采用导电颗粒进行电性连接，即得产品。

方法三：所述印刷线路板的制备方法，包括如下步骤：

Ι.利用热压固化的工艺将所述印刷线路基板和电磁屏蔽膜的胶粘层在厚度方向上复合为一体，得到包含电磁屏蔽膜的印刷线路基板；

Ⅱ.采用机械钻孔法或激光钻孔法，在经过Ι步骤得到的包含电磁屏蔽膜的印刷线路基板上形成能够联通接地层与屏蔽效能层的通孔或盲孔；

Ⅲ.将经过Ⅱ步骤处理的包含电磁屏蔽膜的印刷线路基板上的通孔或盲孔进行孔金属化处理，即得产品。

本发明的实施例1-6中，采用的载体膜为透明的PET离型膜，购自深圳市金恒晟科技有限公司，载体膜可以与绝缘层相剥离；绝缘层采用的材质为改性环氧树脂油墨，购自东莞市胜腾贸易有限公司，型号为STU-130的二官能团改性环氧丙烯酸树脂；屏蔽改善层为采用溅射镀工艺得到的铜镍层；屏蔽效能层为采用电镀得到的铜层；所述屏蔽保护层为电镀得到的铑层，将载体膜、绝缘层、屏蔽改善层和屏蔽效能层等叠加的表面轮廓固化定型，得到粗糙度为0.1-6微米的表面；所用到的胶黏剂为改性丙烯酸树脂胶黏剂，购自北京中盈阳光科技开发有限公司，型号为卡夫特810W的改性丙烯酸酯胶粘剂。

本发明的实施例1-6的电磁波屏蔽膜，其制备工艺如下：在载体膜上涂布改性环氧树脂油墨，固化后形成绝缘层；在绝缘层上采用溅射镀工艺镀上一层镍，得到屏蔽改善层；然后在屏蔽改善层上采用电镀工艺镀上一层银，得到屏蔽效能层；在屏蔽效能层采用电镀工艺镀上一层铜，得到屏蔽保护层；然后在屏蔽保护层上涂上一层改性丙烯酸树脂胶黏剂，待胶黏剂中的溶剂挥发后，形成胶黏层，即得。

实施例1

一种电磁波屏蔽膜，包括由下至上依次复合的载体膜、绝缘层、屏蔽改善层、屏蔽效能层、屏蔽保护层和胶粘层；所述载体膜的厚度为42微米；所述绝缘层的厚度为6微米；所述屏蔽改善层的厚度为0.005微米；所述屏蔽效能层的厚度为0.08微米；所述屏蔽保护层的厚度为0.075微米；所述胶粘层的厚度为7微米。

实施例2

一种电磁波屏蔽膜，包括由下至上依次复合的载体膜、绝缘层、屏蔽改善层、屏蔽效能层、屏蔽保护层和胶粘层；所述载体膜的厚度为25微米；所述绝缘层的厚度为2微米；所述屏蔽改善层的厚度为0.001微米；所述屏蔽效能层的厚度为0.08微米；所述屏蔽保护层的厚度为0.075微米；所述胶粘层的厚度为3微米。

实施例3

一种电磁波屏蔽膜，包括由下至上依次复合的载体膜、绝缘层、屏蔽改善层、屏蔽效能层、屏蔽保护层和胶粘层；所述载体膜的厚度为100微米；所述绝缘层的厚度为20微米；所述屏蔽改善层的厚度为0.01微米；所述屏蔽效能层的厚度为4.5微米；所述屏蔽保护层的厚度为0.075微米；所述胶粘层的厚度为15微米。

实施例4

一种电磁波屏蔽膜，包括由下至上依次复合的载体膜、绝缘层、屏蔽改善层、屏蔽效能层、屏蔽保护层和胶粘层；所述载体膜的厚度为25微米；所述绝缘层的厚度为20微米；所述屏蔽改善层的厚度为0.01微米；所述屏蔽效能层的厚度为0.08微米；所述屏蔽保护层的厚度为0.075微米；所述胶粘层的厚度为3微米。

实施例5

一种电磁波屏蔽膜，包括由下至上依次复合的载体膜、绝缘层、屏蔽改善层、屏蔽效能层、屏蔽保护层和胶粘层；所述载体膜的厚度为42微米；所述绝缘层的厚度为9微米；所述屏蔽改善层的厚度为0.005微米；所述屏蔽效能层的厚度为3微米；所述屏蔽保护层的厚度为0.075微米；所述胶粘层的厚度为10微米。

实施例6

一种电磁波屏蔽膜，包括由下至上依次复合的载体膜、绝缘层、屏蔽改善层、屏蔽效能层、屏蔽保护层和胶粘层；所述载体膜的厚度为42微米；所述绝缘层的厚度为3微米；所述屏蔽改善层的厚度为0.005微米；所述屏蔽效能层的厚度为3微米；所述屏蔽保护层的厚度为0.075微米；所述胶粘层的厚度为5微米。

实施例7

采用实施例1的电磁波屏蔽膜制备印刷线路板，制备方法包括如下步骤：

Ι.利用热压固化的工艺将所述印刷线路基板和电磁屏蔽膜的胶粘层在厚度方向上复合为一体，得到包含电磁屏蔽膜的印刷线路基板；

Ⅱ.采用机械钻孔法或激光钻孔法，在经过Ι步骤得到的包含电磁屏蔽膜的印刷线路基板上形成能够联通接地层与屏蔽效能层的通孔或盲孔；

Ⅲ.将经过Ⅱ步骤处理的包含电磁屏蔽膜的印刷线路基板上的通孔或盲孔进行孔金属化处理，即得产品。

实验例

取实施例1-6得到的电磁波屏蔽膜，然后通过表面电阻、屏蔽效能、硬度、200℃烘烤2小时、5％Na₂S溶液浸泡30分钟、中性盐雾24小时等测试来表征屏蔽性能、耐磨损性能、抗变形性能以及抗老化性能。其中，屏蔽性能采用SJ20524-1995方法进行测试，表面电阻测试的是屏蔽效能层的电阻，测试结果详见下表1：

表1：实施例1-6得到的电磁波屏蔽膜性能测试表

上述实施方式仅为本发明的优选实施方式，不能以此来限定本发明保护的范围，本领域的技术人员在本发明的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本发明所要求保护的范围。

Claims (7)

1.一种电磁波屏蔽膜，其特征在于：所述屏蔽膜包括从下往上依次复合的屏蔽改善层、屏蔽效能层和屏蔽保护层；所述屏蔽改善层厚度为0.001-0.005微米，所述的屏蔽改善层由铁、钴、镍、钌、钯、铑、锇、铱、铂、钪、钛、钒、铬、锰、碳、硅、铝、钼、锌、铜、银和金中的一种或两种以上的元素构成；所述屏蔽效能层厚度为0.08-4.5微米，所述的屏蔽效能层由铁、钴、镍、钌、钯、铑、锇、铱、铂、钪、钛、钒、铬、锰、碳、硅、氧、铝、锌、铜、银和金中的一种或两种以上的元素构成；所述的屏蔽保护层厚度为0.01-0.1微米，所述的屏蔽保护层由钴、镍、钯、铑、铟、铬、锡、锌、铜、银和金中的一种或两种以上的元素构成；

所述电磁波屏蔽膜还包括：

与屏蔽改善层下表面复合的绝缘层，所述绝缘层的厚度为2-20微米，所述绝缘层为PPS薄膜、PEN薄膜、聚酯薄膜、聚酰亚胺薄膜、环氧树脂油墨固化后形成的膜层、聚氨酯油墨固化后形成的膜层、改性丙烯酸树脂固化后形成的膜层、聚酰亚胺树脂固化后形成的膜层中的一种；及

与屏蔽保护层上表面复合的胶粘层，所述胶粘层的厚度为3-15微米，所述胶粘层为改性环氧树脂类胶黏剂、丙烯酸类胶黏剂、改性橡胶类胶黏剂、改性热塑性聚酰亚胺类胶黏剂中的至少一种制成；

与绝缘层下表面复合的载体膜，所述载体膜的厚度为25-100微米。

2.根据权利要求1所述的电磁波屏蔽膜，其特征在于：所述屏蔽保护层用于将载体膜、绝缘层、屏蔽改善层或屏蔽效能层叠加成的层结构表面轮廓固化定型，屏蔽层保护层表面粗糙度为0.1-6微米。

3.一种含有根据权利要求1-2任一项所述电磁波屏蔽膜的印刷线路板，其特征在于：所述印刷线路板包括印刷线路基板、电磁屏蔽膜；所述印刷线路基板和电磁屏蔽膜的胶粘层在厚度方向上复合为一体；所述印刷线路基板设有接地层；所述屏蔽效能层与接地层电性连接。

4.根据权利要求3所述的印刷线路板，其特征在于：所述印刷线路基板为挠性单面板、双面板、多层板、刚挠结合板中的一种。

5.一种根据权利要求3所述印刷线路板的制备方法，其特征在于包括如下步骤：

a.利用热压固化的工艺将所述印刷线路基板和电磁屏蔽膜的胶粘层在厚度方向上复合为一体，得到包含电磁屏蔽膜的印刷线路基板；

b.将经过a步骤得到的包含电磁屏蔽膜的印刷线路基板上的接地层与屏蔽效能层电性连接，即得产品。

6.一种根据权利要求3所述印刷线路板的制备方法，其特征在于包括如下步骤：

a.利用热压固化的工艺将所述印刷线路基板和电磁屏蔽膜的胶粘层在厚度方向上复合为一体，得到包含电磁屏蔽膜的印刷线路基板；

b.将经过a步骤得到的包含电磁屏蔽膜的印刷线路基板上的接地层与屏蔽效能层采用导电颗粒进行电性连接，即得产品。

7.一种根据权利要求3所述印刷线路板的制备方法，其特征在于包括如下步骤：

Ι.利用热压固化的工艺将所述印刷线路基板和电磁屏蔽膜的胶粘层在厚度方向上复合为一体，得到包含电磁屏蔽膜的印刷线路基板；

Ⅱ.采用机械钻孔法或激光钻孔法，在经过Ι步骤得到的包含电磁屏蔽膜的印刷线路基板上形成能够联通接地层与屏蔽效能层的通孔或盲孔；

Ⅲ.将经过Ⅱ步骤处理的包含电磁屏蔽膜的印刷线路基板上的通孔或盲孔进行孔金属化处理，即得产品。