CN105246315A - 一种柔性屏蔽材料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种柔性屏蔽材料的制备方法，包括以下步骤：A)将基材薄膜置于导电胶水中上浆后烘干，得到导电薄膜，所述基材薄膜选自网孔膜或网格布，所述基材薄膜的厚度小于20μm；B)采用真空镀膜，在所述导电薄膜表面依次镀金属膜以及金属保护膜，得到柔性屏蔽材料。本发明采用厚度小于20μm的网孔膜或网格布作为制备柔性屏蔽材料的基材，同时结合真空镀膜工艺制备得到的柔性屏蔽材料厚度小于20μm，并且具有较高的强度和较低的表面电阻。另外，本发明提供的制备方法无需进行水电镀，能有效避免对水体的污染。

Description

一种柔性屏蔽材料及其制备方法

技术领域

本发明属于屏蔽材料技术领域，具体涉及一种柔性屏蔽材料及其制备方法。

背景技术

高科技的电器产品，如手机、电脑和电视机在给人们带来便利和享受的同时，小型化、超薄的需求也日益迫切，由于这些电器的小型化多功能的发展趋势，使得其核心线路板的集成线路越来越小，传输的功率却越来越大，如果不能有效解决这个过程中的屏蔽型号污染问题，将导致这些热量不能及时导走，将会导致核心线路板变形，使其内层线路出现短路，从而造成电器卡壳，死机现象，从而无法提升产品档次，因此高性能高稳定性的超薄屏蔽材料对提升产品的档次愈发重要。

目前，国际国内出现有一些超薄导电布及导电膜生产厂家，但大都采用水镀或真空溅射镀膜及水镀相结合的方式进行产品设计，产品生产在传输过程中容易产生褶皱等现象，限制了材料超薄化的发展。因此，探索一种高效、成熟的薄型产品生产工艺成为业内亟待解决的问题。

市面上主要有三种方法生产柔性屏蔽材料，一种是用传统的氯化钯-化学铜-电镀镍工艺，第二种是借助真空镀膜-电镀铜-电镀镍工艺，第三种用醋酸钯树脂包埋技术，借助高温分解，通过化学铜-电镀铜-电镀镍工艺实现柔性材料金属化。这三种工艺一个共同的缺陷解释必须借助电镀的手段才能完成，不断污染大，治理难，而且在水溶液体系里面实现收放卷，水流等极易造成膜或者布材料产生皱褶，对厚度超过20μm以上的材料还能对付，对小于20μm以内的柔性材料就显得力不从心。

近几年以日本拓自达为主流产品的电磁膜屏蔽材料，采用真空镀膜技术，能将材料厚度控制在20μm以内，可是需要借助离型膜介质材料，而且离型膜材料需要借助高温压合材料才能顺利剥离，剥离后的电磁膜产品因强力太差不能独立成为应用产品。

发明内容

有鉴于此，本发明要解决的技术问题在于提供一种柔性屏蔽材料及其制备方法，本发明提供的柔性屏蔽材料厚度小于20μm，并且具有较高的强度和较低的表面电阻。

本发明提供了一种柔性屏蔽材料的制备方法，包括以下步骤：

A)将基材薄膜置于导电胶水中上浆后烘干，得到导电薄膜，所述基材薄膜选自网孔膜或网格布，所述基材薄膜的厚度小于20μm；

B)采用真空镀膜，在所述导电薄膜表面依次镀金属膜以及金属保护膜，得到柔性屏蔽材料。

优选的，所述网孔膜选自聚酰亚胺薄膜或聚酯薄膜。

优选的，所述网格布的制备方法如下：

采用纱线纺织得到密度较稀(约200T--300T之间)的梭织布；

将所述梭织布依次经过退浆、定型，再将所述梭织布的厚度压至小于20μm。

优选的，所述导电胶水包括以下组分：

15～30质量份的热固性胶水；

2～5质量份的导电粒子；

30～70质量份的溶剂；

0～30质量份的固化剂；

0～3质量份的助剂。

优选的，所述烘干的温度为100～200℃。

优选的，所述金属膜的真空镀膜的方法为真空蒸发镀膜或真空溅射镀膜。

优选的，所述金属保护膜的真空镀膜的方法为真空蒸发镀膜或真空溅射镀膜。

优选的，所述金属膜选自铜膜或银膜。

优选的，所述金属保护膜选自镍膜或不锈钢膜。

本发明还提供了一种由上述制备方法制备得到的柔性屏蔽材料，所述柔性屏蔽材料的厚度小于20μm。

与现有技术相比，本发明提供了一种柔性屏蔽材料的制备方法，包括以下步骤：A)将基材薄膜置于导电胶水中上浆后烘干，得到导电薄膜，所述基材薄膜选自网孔膜或网格布，所述基材薄膜的厚度小于20μm；B)采用真空镀膜，在所述导电薄膜表面依次镀金属膜以及金属保护膜，得到柔性屏蔽材料。本发明采用厚度小于20μm的网孔膜或网格布作为制备柔性屏蔽材料的基材，同时结合真空镀膜工艺制备得到的柔性屏蔽材料厚度小于20μm，并且具有较高的强度和较低的表面电阻。另外，本发明提供的制备方法无需进行水电镀，能有效避免对水体的污染。

结果表明，本发明提供的柔性屏蔽材料厚度小于20μm，抗拉强度≥2.3N/sq.cm，表面电阻≤0.072欧姆/in。

具体实施方式

本发明提供了一种柔性屏蔽材料的制备方法，包括以下步骤：

A)将基材薄膜置于导电胶水中上浆后烘干，得到导电薄膜，所述基材薄膜选自网孔膜或网格布，所述基材薄膜的厚度小于20μm；

B)采用真空镀膜，在所述导电薄膜表面依次镀金属膜和金属保护膜，得到柔性屏蔽材料。

本发明以网孔膜或网格布作为柔性屏蔽材料的基材薄膜，所述基材薄膜的厚度小于20μm。

其中，本发明对所述网孔膜来源并没有特殊限制，耐高温且具有一定强度的柔性网孔薄膜材料，优选的，所述网孔膜选自聚酰亚胺薄膜或聚酯薄膜。所述网孔膜也可以自行制备。在本发明中，所述网孔膜优选按照如下方法进行制备：

在柔性薄膜材料表面进行打孔，剔除多余的打孔废料后，得到网孔膜。

所述柔性薄膜材料的厚度小于20μm，更优选为10～15μm；所述柔性薄膜材料的幅宽优选为200mm～1000mm。所述在柔性薄膜材料表面进行打孔的方法并没有特殊限制，优选采用下述方法：

将柔性薄膜材料置于往带收放卷功能的自动打孔生产线上用事先准备好的打孔磨具或滚压模冲出符合要求的小孔。

更优选的，所述网孔膜的孔洞可以通过连续模切线或者通过模切辊打孔来实现。

得到网孔膜后，将所述网孔膜通过收卷装置收卷，备用。

本发明所述的基材薄膜还可以为网格布，在本发明中，所述网格布优选按照如下方式进行制备：

采用纱线纺织得到密度比较稀的梭织布；

将所述梭织布依次经过退浆、定型，再将所述梭织布的厚度压至小于20μm，得到网格布。

在进行网格布制备时，首先采用纱线纺织得到梭织布。本发明对所述纱线的种类并没有特殊限制，优选采用涤纶纱或尼龙纱。所述纱线支数＜20D，优选为5～15D。本发明对所述纱线纺织的具体方法并没有特殊限制，本领域技术人员公知的纺织方法即可。本发明制备得到的梭织布的密度较稀，优选为200T～300T。

接着，将所述梭织布依次经过退浆、定型，即可得到网格布，若定型后的梭织布厚度＞20μm，需要再通过热压机或压延机将所述梭织布的厚度压至小于20μm，得到网格布。本发明对所述梭织布退浆和定型的具体方法并没有特殊限制，本领域技术人员公知的退浆和定型的方法即可。

本发明对所述压制的方法并没有特殊限制，优选采用扎光机或压延机组进行梭织布的压制。其中，所述压制的压力为3～5kg/平方厘米，所述压制的温度为100～200度。

得到基材薄膜后，本发明将所述基材薄膜置于导电胶水中进行上浆。

在进行上浆时，网孔膜的网孔主要是给导电胶水中的导电粒子提供空间实现上下面导电，另一方面加强上下面涂层的结合牢度，从而得到良好的金属镀膜结合力。网格布的垂直面电阻主要是借助导电颗粒被压进织布纤维中，构成上下电阻通道，从而实现垂直导通。

本发明对所述导电胶水的种类和来源并没有特殊限制，一般市售即可。在本发明中，所述导电胶水所述导电胶水优选包括以下组分：

15～30质量份的热固性胶水；

2～5质量份的导电粒子；

30～70质量份的溶剂；

0～30质量份的固化剂；

0～3质量份的助剂。

其中，本发明所述的导电胶水包括热固性胶水，所述热固性胶水选自ED787胶水、JI-611胶水或AMS-S-8802C环氧热固胶水。所述热固性胶水的添加量以热固性胶水中的固含量计，优选为15～30质量份，更优选为20～25质量份。其中在本发明中，优选使用100％固含量的不带固化剂的热固性胶水，所述热固性胶水的粘度小于5000cps；如果所述热固性胶水中含有溶剂，则将溶剂量在补充溶剂的部分酌情扣除即可。

本发明所述的导电胶水还包括导电粒子，所述导电粒子选自银粉、铜粉、镍粉、铜包银粉和铜包镍粉中的一种或多种，所述导电粒子的D50在10μm以内的球形或片状导电粉，其基本要求是不能被氧化，且易于被分散。所述导电粒子的添加量优选为2～5质量份，更优选为3～4质量份。

本发明所述的导电胶水还包括溶剂，所述溶剂可以为有机溶剂，也可以为水，其中，所述有机溶剂优选为丁酮或甲苯。在本发明中，所述溶剂的添加量优选为30～70质量份，更优选为40～60质量份。

本发明所述的导电胶水还可以包括固化剂，所述固化剂根据胶水体系不同对应选择，在本发明中，所述热固性胶水为环氧型胶水时，所述固化剂优选为双氰胺固化剂；当所述热固性胶水为聚氨酯型胶水时，所述固化剂优选为异氰酸酯固化剂，所述固化剂的添加量优选为0～30质量份，更优选为5～25质量份。

本发明所述的导电胶水还可以包括助剂，所述助剂选自增稠剂，在本发明中，所述增稠剂优选聚乙烯醇增稠剂。所述助剂的添加量优选为0～3质量份，更优选为1～2质量份。

最终得到的导电胶水的粘度优选为2000～10000cps。

本发明对所述基材薄膜上浆的具体方法并没有特殊限制，本领域技术人员公知的上浆方法即可。在本发明中，将所述基材薄膜牵引至浆盆中，浸泡于导电胶水中上浆即可。所述上浆的时间优选为0.5～3分钟。

基材薄膜上浆结束后，用两辊或多辊的轧车将多余的导电胶水挤压掉。接着，将上浆后的基材薄膜进行烘干。本发明对所述烘干的方法并没有特殊限制，本领域技术人员公知的烘干方法即可。在本发明中，优选采用热风或热辐射的方式对所述上浆后的基材薄膜进行烘干。其中，所述烘干的温度优选为100～200℃。

烘干结束后，得到导电薄膜。采用真空镀膜，在所述导电薄膜表面依次镀金属膜和金属保护膜，得到柔性屏蔽材料。

本发明在镀膜之前，先将成卷的导电薄膜安装于密闭的腔体中，放卷，将腔体抽真空，所述真空度(静态)优选为10^-4以上。开启镀膜辊的冷却水。

之后，通过真空镀膜技术在导电薄膜表面镀上一层金属膜，优选的，本发明选用真空蒸发镀膜的方法进行金属膜的镀膜。本发明对所述真空蒸发镀膜的具体方法并没有特殊限制，本领域技术人员公知的真空蒸发镀膜即可。所述金属膜选自银膜或铜膜。所述镀膜速度为2～50米/min，优选为8～10米/min。

本发明对所述真空蒸发镀膜的具体方法并没有特殊限制，本领域技术人员公知的真空蒸发镀膜的方法即可。在本发明中，优选按照如下方法进行真空蒸发镀膜：

向蒸发容器内填满纯度大于99.9％的金属，并将蒸发容器进行加热至待蒸镀金属沸点以上后，以30～100米/min的牵引速度在导电薄膜表面均匀镀上一层金属膜。其中，所述金属优选为铜或银。所述蒸发容器优选为石墨坩埚。

薄膜的金属膜镀完后，测定表面电阻，保证电阻值≤200毫欧/平方英寸。

金属膜镀膜结束后，得到一面镀有金属膜的导电薄膜，即导电薄膜/金属膜的复合薄膜。接着，切换收放卷，再用真空镀膜的方法在所述金属膜表面镀金属保护膜。本发明对所选用的真空镀膜的具体方法并没有特殊限制，优选为真空蒸发镀膜或真空磁控溅射镀膜，更优选为用磁控靶通过真空磁控溅射镀膜的方法镀金属保护膜。本发明对所述真空磁控溅射镀膜的具体方法并没有特殊限制，本领域技术人员公知的真空磁控溅射镀膜的方法即可。

在本发明中，所述金属保护膜选自镍膜或不锈钢膜。本发明对所述金属保护膜的镀膜金属量并没有特殊限制，以金属保护膜能够覆盖住金属膜即可。优选为0.5～1.5克/平方米。

镀完之后放真空，收卷，得到导电薄膜/金属膜/金属保护膜的复合薄膜。在导电薄膜的另一面重复上述真空镀膜的过程，即在导电薄膜/金属膜/金属保护膜的复合薄膜的导电薄膜一侧进行上述镀金属膜以及金属保护膜的步骤。具体制备方法与上述镀金属膜和金属保护膜的方法相同，在此不做赘述。同样，在所述导电薄膜/金属膜/金属保护膜的复合薄膜的导电薄膜一侧镀金属膜后，保证金属膜的电阻值≤200毫欧/平方英寸。

最终得到金属保护膜/金属膜/导电薄膜/金属膜/金属保护膜的复合薄膜，对所述金属保护膜/金属膜/导电薄膜/金属膜/金属保护膜的复合薄膜进行检验和裁剪，得到本发明所述的柔性屏蔽材料。

本发明还提供了一种采用上述制备方法得到的柔性屏蔽材料，所述柔性屏蔽材料的厚度小于20μm。

本发明采用厚度小于20μm的网孔膜或网格布作为制备柔性屏蔽材料的基材，同时结合真空镀膜工艺制备得到的柔性屏蔽材料厚度小于20μm，并且具有较高的强度和较低的表面电阻。另外，本发明提供的制备方法无需进行水电镀，能有效避免对水体的污染。

结果表明，本发明提供的柔性屏蔽材料厚度小于20μm，抗拉强度≥2.3N/sq.cm，表面电阻≤0.072欧姆/in。

为了进一步理解本发明，下面结合实施例对本发明提供的柔性屏蔽材料及其制备方法进行说明，本发明的保护范围不受以下实施例的限制。

实施例1

1)原料准备：

准备直径为1mm的打孔滚模，用厚度为12.5μm的聚酰亚胺薄膜在自动打孔线上滚压打孔，将多余的废料剔除干净，收卷好准备下工序使用。

2)原料放卷、上浆及烘干；将打好孔的网格膜牵引到浆盆内没入式浸泡一层油性聚氨酯导电胶，导电胶水的配方如下(按照质量比100份来计)：

ED787胶水(宁波益多化工有限公司)：50份；

D50为5μm的镍粉：5份；

丁酮溶剂：45份

上浆时间约1.5分钟；用两辊均匀轧车将多余的导电胶水挤压掉，采用四辊烘筒，设定温度为100摄氏度，烘干速度为5m/m烘干，整平，得到导电薄膜；

3)抽真空

将导电薄膜放到一个密闭的真空腔体内，按照放卷—真空镀膜—收卷的工序依次将膜穿好，盖上设备门，开始抽真空，真空度抽到10的负4次方以上；开启镀膜辊的冷却水。

4)真空蒸发镀膜：在蒸发坩埚内填满含量大于99.9％的纯铜，并将用坩埚加热到1100摄氏度，以50米/min的牵引速度往溅射好的材料上面均匀镀上一层金属铜膜；一卷镀完后坩埚自动合上，开启电阻自动测量装置，测定电阻为200毫欧/平方英寸。

5)真空溅射金属保护层；

采用磁控溅射的方式对放卷的导电薄膜两面各均匀地镀上一层镍膜，该过程采用2米每分钟的生产速度，金属量1克每平方米。

6)放真空、等坩埚恢复到常温状态时，切换收放卷，重复3)、4)、5)步骤镀另外一面。其中，另一面的金属膜的电阻为200毫欧/平方英寸；另一面的金属保护膜的镀膜金属量为1克每平方米。两面都依次镀完金属膜以及金属保护膜后，取出产品，对产品进行检验，裁切，得到柔性屏蔽材料。

测定所述柔性屏蔽材料的性能，结果见表1，表1为实施例1～3提供的柔性屏蔽材料的性能测定结果。

表1实施例1～3提供的柔性屏蔽材料的性能测定结果

实施例2

1)原料准备：

用10D的涤纶纱制成密度为210T的原料布，经过退浆、定型得到干净的网格布。把所述网格布经过一个100吨的扎光机压到10μm厚，将网格布收卷好准备下工序使用。

2)原料放卷、上浆及烘干：将所述网格布牵引到浆盆内没入式浸泡一层油性聚氨酯导电胶水，所述导电胶水的配方如下(按照质量比100份)：

JI-611(绍兴县基仕水性材料科技有限公)：80份；

D50为5μm的银铜粉：5份；

增稠剂聚乙烯醇：2份；

水：补充到100份

在导电胶水中的浸泡时间约1分钟；用两辊均匀轧车将多余的导电胶水挤压掉，采用四辊烘筒，设定温度为100摄氏度，烘干速度为5m/m烘干，整平，得到导电薄膜；

3)抽真空

将导电薄膜放到一个密闭的真空腔体内，按照放卷—真空溅射—收卷的工序依次将布穿好，盖上设备门，开始抽真空，真空度抽到10的负4次方以上；开启镀膜辊的冷却水。

4)蒸发镀膜：在蒸发坩埚内填满含量大于99.9％的纯铜，并将用坩埚加热到1100摄氏度，以50米/min的牵引速度往溅射好的材料上面均匀镀上一层金属银膜；一卷镀完后坩埚自动合上，测定电阻为200毫欧/平方英寸。

5)真空磁控溅射金属保护层；

采用真空磁控溅射的方式对放卷的导电薄膜的金属膜表面均匀地镀上一层镍膜，该过程采用2米/分钟的生产速度，镀膜金属量约1克每平方米。

6)放真空、等坩埚恢复到常温状态时，切换收放卷，重复上述3)、4)和5)步骤镀另外一面。其中，另一面的金属膜的电阻为200毫欧/平方英寸；另一面的金属保护膜的镀膜金属量为1克/平方米。两面都依次镀完金属膜以及金属保护膜后，取出产品，对产品进行检验，裁切，得到柔性屏蔽材料。

测定所述柔性屏蔽材料的性能，结果见表1，表1为实施例1～3提供的柔性屏蔽材料的性能测定结果。

实施例3

1)原料准备：

用9D的原料纱直接织成密度为210T的网格布，经过退浆、定型得到干净的网格布。将所述网格布收卷好准备下工序使用。

2)原料放卷、上浆及烘干：将所述网格布牵引到浆盆内没入式浸泡一层油性环氧导电胶水，所述导电胶水的配方如下(按照质量比100份)：

AMS-S-8802C环氧热固胶水：80份；

AMS-S-8802A型固化剂：10份；

D50为5μm的镍粉：5份；

甲苯溶剂：加到100份

上浆浸泡时间约1分钟；用两辊均匀轧车将多余的导电胶水挤压掉，采用四辊烘筒，设定温度为120摄氏度，烘干速度为2m/m烘干，整平，得到导电薄膜；

3)抽真空

将导电薄膜放到一个密闭的真空腔体内，按照放卷—真空溅射—收卷的工序依次将布穿好，盖上设备门，开始抽真空，真空度抽到10的负4次方以上；开启镀膜辊的冷却水。

4)蒸发镀膜：在蒸发坩埚内填满含量大于99.9％的纯铜，并将用坩埚加热到1100摄氏度，以50米/min的牵引速度往溅射好的材料上面均匀镀上一层金属银锡合金膜；一卷镀完后坩埚自动合上，开启电阻自动测量装置，测定电阻为200毫欧/平方英寸。

5)真空磁控溅射金属保护层；

采用磁控溅射的方式对放卷的导电薄膜的金属膜表面均匀地镀上一层不锈钢薄膜，该过程采用2米每分钟的生产速度，金属量1克每平方米。

6)放真空、等坩埚恢复到常温状态时，切换收放卷，重复3)、4)、5)步骤镀另外一面。其中，另一面的金属膜的电阻为200毫欧/平方英寸；另一面的金属保护膜的镀膜金属量为1克每平方米。两面都依次镀完金属膜以及金属保护膜后，取出产品，对产品进行检验，裁切，得到柔性屏蔽材料。

测定所述柔性屏蔽材料的性能，结果见表1，表1为实施例1～3提供的柔性屏蔽材料的性能测定结果。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种柔性屏蔽材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

A)将基材薄膜置于导电胶水中上浆后烘干，得到导电薄膜，所述基材薄膜选自网孔膜或网格布，所述基材薄膜的厚度小于20μm；

B)采用真空镀膜，在所述导电薄膜表面依次镀金属膜以及金属保护膜，得到柔性屏蔽材料。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述网孔膜选自聚酰亚胺薄膜或聚酯薄膜。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述网格布的制备方法如下：

采用纱线纺织得到梭织布；

将所述梭织布依次经过退浆、定型，再将所述梭织布的厚度压至小于20μm，得到网格布。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述导电胶水包括以下组分：

15～30质量份的热固性胶水；

2～5质量份的导电粒子；

30～70质量份的溶剂；

0～30质量份的固化剂；

0～3质量份的助剂。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述烘干的温度为100～200℃。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述金属膜的真空镀膜的方法为真空蒸发镀膜。

7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述金属保护膜的真空镀膜的方法为真空蒸发镀膜或真空磁控溅射镀膜。

8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述金属膜选自铜膜或银膜。

9.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述金属保护膜选自镍膜或不锈钢膜。

10.一种由权利要求1～9制备方法制备得到的柔性屏蔽材料，所述柔性屏蔽材料的厚度小于20μm。