CN107189708A - 一种与金属高结合力的导电胶膜及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种与金属高结合力的导电胶膜及其制备方法，包括耐热压膜层、第一导电胶层、导电胶屏蔽层、第二导电胶层和离型膜保护层，所述耐热压膜层、第一导电胶层、导电胶屏蔽层、第二导电胶层和离型膜保护层顺次固定相连。所述与金属高结合力的导电胶膜，通过对几层导电胶层间树脂的选择，一方面使得产品可以针对贴合基材进行选择性设计，提高产品适用性；另一方面使得几层导电胶层间可以互相融合或交联，降低了产品内部应力，避免了胶层内部破坏的可能性。

Description

一种与金属高结合力的导电胶膜及其制备方法

技术领域

本发明涉及电子产品制备技术领域，具体而言，涉及一种与金属高结合力的导电胶膜及其制备方法，特别的，涉及一种印刷线路板中金属补强用导电胶膜及其制备方法。

背景技术

印刷线路板是电子产品中不可或缺的材料，被广泛应用于计算机及其外围设备、通讯产品以及消费性电子产品中，而随着消费性电子产品需求持续增长，对于印刷电路板的要求也是与日俱增。

印刷线路板主要包含覆铜板基板(FCCL或CCL)和保护盖膜或印刷油墨组成。由于柔性的印刷线路板比较柔软，印刷线路板在端子部及特殊部件处需要增加强度及导电性，一般通过在该补强部位使用补强材来实现，常见的补强材为不锈钢的钢片、FR4等，为了将钢片与印刷线路板之间实现连接(连接基材主要为铜或镀镍金铜材)，同时实现接地性能，目前市场上大多为导电性胶黏剂。但是，导电性胶黏剂存在与补强材或基材间剥离强度低、屏蔽性能差、导通电阻不稳定等问题，严重影响了电子产品的性能。

为实现好的接地和屏蔽性能，现有的导电胶的粉体填充量都在60％以上甚至更高，这就导致了导电胶与基材和补强材料间结合力不够，尤其是对镀镍金的铜箔，由于金的表面自由能很低，导电胶对其的结合力较低，经过回流焊后剥离力下降较为明显。

在专利号为CN201120142801.3、201620449042.8和CN201520832730.8的专利中，其结构由依次固定连接的离型膜层、导电胶层、金属层、导电胶层和离型膜层组成。通过在导电胶层中加入薄的金属层或镀上一层金属镀层来提高屏蔽性降低粉体添加量同时提高与基材的结合力；但其由于内部与金属层间结合力低，同时不同材料间热膨胀系数不同，经过回流焊后易出现导电胶内部层间分离的现象。

有鉴于此，特提出本发明。

发明内容

本发明的第一目的在于提供一种与金属高结合力的导电胶膜，以解决上述问题，所述的与金属高结合力的导电胶膜，选择改性的环氧、丙烯酸、聚氨酯、聚酯等树脂，其具有高分子量，高对称性的刚性结构，同时含有羟基、羧基、脂基等高极性基团，将其与导电粉、溶剂、偶联剂、固化剂等混合搅拌均匀，再引入含有羟基、羧基、脂基等高极性基团的橡胶和金属附着力促进剂等助剂使得导电胶成品与金属表面的羟基等基团形成脂键，与金属间具有很好的结合力。通过对导电胶层导电粉的选择，一方面降低了导电胶层的粉体填充量，使得产品与金属间结合更为紧密；另一方面仍具有良好的电磁屏蔽和接地导通作用。并且，通过对几层导电胶层间树脂的选择，一方面使得产品可以针对贴合基材进行选择性设计，提高产品适用性；另一方面使得几层导电胶层间可以互相融合或交联，降低了产品内部应力，避免了胶层内部破坏的可能性。

本发明的第二目的在于提供一种所述的与金属高结合力的导电胶膜的制备方法，该方法采用采用常规的成熟技术，使得本发明的制造工艺简单易实现，便于在工业上推广应用。

为了实现本发明的上述目的，特采用以下技术方案：

一种与金属高结合力的导电胶膜，包括耐热压膜层、第一导电胶层、导电胶屏蔽层、第二导电胶层和离型膜保护层，所述耐热压膜层、第一导电胶层、导电胶屏蔽层、第二导电胶层和离型膜保护层顺次固定相连。

本发明所提供的与金属高结合力的导电胶膜，通过对几层导电胶层间树脂的选择，一方面使得产品可以针对贴合基材进行选择性设计，提高产品适用性；另一方面使得几层导电胶层间可以互相融合或交联，降低了产品内部应力，避免了胶层内部破坏的可能性。

优选的，所述耐热压膜层和所述离型膜保护层由高分子聚合物薄膜和离型剂制备而成，优选的高分子聚合物薄膜包括PET、PEN、PI、PBT、PPS薄膜的一种或几种的改性薄膜，优选的离型剂为硅油离型剂或非硅油离型剂。

优选的，所述耐热压膜层和所述型膜保护层的厚度为25-200μm，更优选为50-150μm。

优选的，所述第一导电胶层和所述第二导电胶层包括胶黏剂以及分散在胶黏剂中的导电粉体，更优选的，所述胶黏剂包括改性环氧树脂、聚丙烯酸树脂、改性橡胶、聚酯树脂、聚氨酯树脂中的一种或几种的组合，更优选的，所述导电粉体包括银粉、银包铜粉、铜粉、镍粉或导电碳纳米管中的一种或几种的组合。

优选的，所述导电粉体的粒径为2-30μm，更优选的导电粉体的形状为树脂状或者纤维状。

优选的，所述第一导电胶层和所述第二导电胶层的厚度为10-30μm，更优选为15-25μm。

优选的，所述导电胶屏蔽层包括胶黏剂和分布于胶黏剂中的导电粉体，更优选的，所胶黏剂与所述第一导电胶层和所述第二导电胶层中的粘结剂为相同、相近或相互交联反应的树脂，更优选的，所述导电粉体包括银粉、银包铜粉、铜粉、镍粉或导电碳黑中的一种或几种的混合物。

优选的，所述导电胶屏蔽层的厚度为5-30μm，更优选的为10-20μm。

优选的，所述导电粉体的粒径为2-30μm，更优选的导电粉体的形状为片状。

所述的与金属高结合力的导电胶膜的制备方法，包括以下步骤：

将第一导电胶层热压于耐热压膜层上，然后将导电屏蔽层涂布于第一导电胶层上，再将第二导电胶层涂布于离型膜保护层上，最后通过热压转印的方式压合在导电胶屏蔽层上，即得。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

(1)本发明通过选择改性的环氧、丙烯酸、聚氨酯、聚酯等树脂，其具有高分子量，高对称性的刚性结构，同时含有羟基、羧基、脂基等高极性基团，将其与导电粉、溶剂、偶联剂、固化剂等混合搅拌均匀，再引入含有羟基、羧基、脂基等高极性基团的橡胶和金属附着力促进剂等助剂使得导电胶成品与金属表面的羟基等基团形成脂键，与金属间具有很好的结合力。

(2)本发明通过对导电胶层导电粉的选择，一方面降低了导电胶层的粉体填充量，使得产品与金属间结合更为紧密；另一方面仍具有良好的电磁屏蔽和接地导通作用。

(3)本发明通过对几层导电胶层间树脂的选择，一方面使得产品可以针对贴合基材进行选择性设计，提高产品适用性；另一方面使得几层导电胶层间可以互相融合或交联，降低了产品内部应力，避免了胶层内部破坏的可能性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明所提供的与金属高结合力的导电胶膜的结构示意图；

附图标记：

1-第一保护膜层；2-油墨层；3-非金属功能层；

4-非金属导电胶黏层；5第二保护膜层。

具体实施方式

下面将结合附图和具体实施方式对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，但是本领域技术人员将会理解，下列所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，仅用于说明本发明，而不应视为限制本发明的范围。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

本发明具体实施方式一种与金属高结合力的导电胶膜，包括耐热压膜层、第一导电胶层、导电胶屏蔽层、第二导电胶层和离型膜保护层，所述耐热压膜层、第一导电胶层、导电胶屏蔽层、第二导电胶层和离型膜保护层顺次固定相连。

本发明所提用的与金属高结合力的导电胶膜具有较好的结合力。

其中，耐热压膜层是高分子聚合物薄膜，主要对导电胶膜层起层压保护及承载作用，可以为PET、PEN、PI、PBT、PPS薄膜的一种或几种的改性薄膜，厚度为25-200微米，同时膜上涂有离型剂，离型剂选自硅油或非硅油离型剂中的一种，使得产品热压后可以撕离保护膜层。

第一导电胶层和第二导电胶层由胶黏剂主体和分布于胶黏剂主体中的导电粉组成，导电粉的材料为银粉、银包铜粉、铜粉、镍粉或导电碳纳米管中的一种或几种的混合物，胶黏剂主体为改性环氧树脂、聚丙烯酸树脂、改性橡胶、聚酯树脂、聚氨酯树脂中的一种或几种的混合物，导电胶膜层的厚度为10-30μm。

导电胶屏蔽层由胶黏剂主体和分布于胶黏剂主体中的导电粉组成，导电粉的材料为银粉、银包铜粉、铜粉、镍粉或导电碳黑中的一种或几种的混合物，胶黏剂与导电胶层的胶黏剂相同、相近或可以与其相互交联反应的树脂，使得胶粘层间结合力较好，经过回流焊后也不会出现内部层间分离的现象，导电胶屏蔽层的厚度为5-30μm。

离型膜保护层是高分子聚合物薄膜，主要对导电胶膜层起保护及承载作用，可以为PET、PEN、PI、PBT、PPS薄膜的一种或几种的改性薄膜，厚度为25-200微米，同时膜上涂有离型剂，离型剂包括硅油或非硅油离型剂，使得产品可以撕离，其主要通过热压或转印的方式压合在导电胶层上。

离型剂是为防止成型的复合材料制品在模具上粘着，而在制品与模具之间施加一类隔离膜，以便制品很容易从模具中脱出，同时保证制品表面质量和模具完好无损。

本发明一种优选的具体实施方式中，耐热压膜层和所述离型膜保护层包括高分子聚合物薄膜和离型剂，优选的包括PET、PEN、PI、PBT、PPS薄膜的一种或几种的改性薄膜，优选的离型剂为硅油离型剂或非硅油离型剂。

本发明一种优选的具体实施方式中，所述耐热压膜层和所述型膜保护层的厚度为25-200μm，更优选为50-150μm。

本发明一种优选的具体实施方式中，所述第一导电胶层和所述第二导电胶层包括胶黏剂以及分散在胶黏剂中的导电粉体，更优选的，胶黏剂包括改性环氧树脂、聚丙烯酸树脂、改性橡胶、聚酯树脂、聚氨酯树脂中的一种或几种的组合，更优选的，所述导电粉体包括银粉、银包铜粉、铜粉、镍粉或导电碳纳米管中的一种或几种的组合。

本发明一种优选的具体实施方式中，所述导电粉体的粒径为2-30μm，更优选的导电粉体的形状为树脂状或者纤维状。

通过导电粉形状的选择，减少了导电粉的添加量，使得导电胶与金属大部分变为点状接触，其接触面较小，增加了其与金属的结合力，同时其接地性能也较好。

本发明一种优选的具体实施方式中，所述第一导电胶层和所述第二导电胶层的厚度为10-30μm，更优选为15-25μm。

本发明一种优选的具体实施方式中，所述导电胶屏蔽层包括胶黏剂和分布于胶黏剂中的导电粉体，更优选的，所胶黏剂与所述第一导电胶层和所述第二导电胶层中的粘结剂为相同、相近或相互交联反应的树脂，更优选的，所述导电粉体银粉、银包铜粉、铜粉、镍粉或导电碳黑中的一种或几种的混合物。

本发明一种优选的具体实施方式中，所述的厚度为5-30μm，更优选的为10-20μm。

本发明一种优选的具体实施方式中，所述导电粉体的粒径为2-30μm，更优选的导电粉体的形状为片状。

进一步优选地，前述导电粉的粒径为2-30μm，其形状为树枝状或纤维状，通过导电粉形状的选择，减少了导电粉的添加量，使得导电胶层与金属大部分变为点状接触，其接触面较小，增加了其与金属的结合力，同时其接地性能也较好。

本发明一种优选的具体实施方式中，所述的与金属高结合力的导电胶膜的制备方法，包括以下步骤：

将第一导电胶层热压于耐热压膜层上，然后将导电屏蔽层涂布于第一导电胶层上，再将第二导电胶层涂布于离型膜保护层上，最后通过热压转印的方式压合在导电胶屏蔽层上，即得。

实施例1

将65份改性环氧树脂、60份树枝状导电粉、1份硅烷偶联剂、15份丁酮溶剂、20份端羧基丁晴橡胶、1份纤维素树脂、0.5份铜专用密着剂、3份酸酐类固化剂混合分散均匀，涂布于耐热压膜层上，为第一导电胶层。

将65份改性环氧树脂、70份片状导电粉、1份硅烷偶联剂、25份丁酮溶剂、15份柔性改性环氧树脂、4份酸酐类固化剂混合分散均匀，涂布于第一导电胶层上，为导电胶屏蔽层。

将65份改性环氧树脂60份树枝状导电粉、1份硅烷偶联剂、15份丁酮溶剂、20份端羟基丁晴橡胶、1份纤维素树脂、0.5份镍专用密着剂、2份酸酐类固化剂混合分散均匀，涂布于离型膜保护层上，在通过热压转印的方式压合在导电胶屏蔽层上，为第二导电胶层。

所述耐热压膜层、第一导电胶层、导电胶屏蔽层、第二导电胶层和离型膜保护层的厚度依次为：50、20、15、20、35微米。

实施例2

将65份改性环氧树脂、60份树枝状导电粉、1份硅烷偶联剂、15份丁酮溶剂、20份端羧基丁晴橡胶、1份纤维素树脂、0.5份金专用密着剂、3份酸酐类固化剂混合分散均匀，涂布于耐热压膜层上，为第一导电胶层。

将110份改性丙烯酸树脂、70份片状导电粉、1份硅烷偶联剂、40份丁酮溶剂、15份柔性改性环氧树脂、2份改性环氧类固化剂混合分散均匀，涂布于第一导电胶层上，为导电胶屏蔽层。、

将65份改性环氧树脂60份树枝状导电粉、1份硅烷偶联剂、15份丁酮溶剂、20份端羟基丁晴橡胶、1份纤维素树脂、0.5份镍专用密着剂、2份酸酐类固化剂混合分散均匀，涂布于，涂布于离型膜保护层上，在通过热压转印的方式压合在导电胶屏蔽层上，为第二导电胶层。

所述耐热压膜层、第一导电胶层、导电胶屏蔽层、第二导电胶层和离型膜保护层的厚度依次为：50、20、20、20、35微米。

实施例3

将80份改性丙烯酸树脂、50份树枝状导电粉、5份导电炭黑、1份硅烷偶联剂、15份丁酮溶剂、2份磷酸酯丙烯酸附着增进剂、0.5份金专用密着剂、5份改性环氧类固化剂混合分散均匀，涂布于耐热压膜层上，为第一导电胶层。

将110份改性丙烯酸树脂、60份片状导电粉、6份树枝状导电粉、1份硅烷偶联剂、40份丁酮溶剂、15份柔性改性环氧树脂、2份改性环氧类固化剂混合分散均匀，涂布于第一导电胶层上，为导电胶屏蔽层。、

将80份改性丙烯酸树脂、50份树枝状导电粉、5份导电炭黑、1份硅烷偶联剂、15份丁酮溶剂、2份磷酸酯丙烯酸附着增进剂、0.5份镍专用密着剂、5份改性环氧类固化剂混合分散均匀，涂布于导电胶屏蔽层上，为第二导电胶层。

所述耐热压膜层、第一导电胶层、导电胶屏蔽层、第二导电胶层和离型膜保护层的厚度依次为：50、20、20、20、35微米。

实施例4

将65份改性环氧树脂、50份树枝状导电粉、3份碳纳米管、1份硅烷偶联剂、20份丁酮溶剂、30份端羧基丁晴橡胶、1份纤维素树脂、0.5份铜专用密着剂、3份酸酐类固化剂混合分散均匀，涂布于耐热压膜层上，为第一导电胶层。

将65份改性环氧树脂、60份片状导电粉、5份碳纳米管、1份硅烷偶联剂、35份丁酮溶剂、15份柔性改性环氧树脂、4份酸酐类固化剂混合分散均匀，涂布于第一导电胶层上，为导电胶屏蔽层。

将65份改性环氧树脂、50份树枝状导电粉、3份碳纳米管、1份硅烷偶联剂、20份丁酮溶剂、20份端羟基丁晴橡胶、1份纤维素树脂、0.5份镀镍专用密着剂、2份酸酐类固化剂混合分散均匀，涂布于离型膜保护层上，在通过热压转印的方式压合在导电胶屏蔽层上，为第二导电胶层。

所述耐热压膜层、第一导电胶层、导电胶屏蔽层、第二导电胶层和离型膜保护层的厚度依次为：50、20、15、20、35微米。

对比例1：Toyochem TSC200。

对比例2：Tatsuta CBF300。

对比例3：TCF 4000。

实验例

1.接地电阻mΩ(Φ1.2mm孔径)：

2.剥离强度N/cm(90°与镀镍钢片)

3.剥离强度N/cm(90°与镀镍金)

4.屏蔽效能dB(10MHz-10GHz)

测试样品	实施例1	实施例3	对比例1	对比例2	对比例3
						10MHz	62	56	46	52	60
300MHz	61	56	48	51	58
						1000MHz	60	57	47	52	58
2000MHz	61	55	48	53	57
						3000MHz	60	56	47	50	55
10GHz	58	54	46	50	54

从上述对比测试可以看出按照本专利所述实施例，在电阻、剥离强度和屏蔽效能上都有较好的效果，同时改善了现有同业竞品的一些缺陷，具有更为优良的综合性能。

尽管已用具体实施例来说明和描述了本发明，然而应意识到，以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；本领域的普通技术人员应当理解：在不背离本发明的精神和范围的情况下，可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围；因此，这意味着在所附权利要求中包括属于本发明范围内的所有这些替换和修改。

Claims (10)

1.一种与金属高结合力的导电胶膜，其特征在于，包括耐热压膜层、第一导电胶层、导电胶屏蔽层、第二导电胶层和离型膜保护层，所述耐热压膜层、第一导电胶层、导电胶屏蔽层、第二导电胶层和离型膜保护层顺次固定相连。

2.根据权利要求1所述的与金属高结合力的导电胶膜，其特征在于，所述耐热压膜层和所述离型膜保护层由高分子聚合物薄膜和离型剂制备而成，优选的高分子聚合物薄膜包括PET、PEN、PI、PBT、PPS薄膜的一种或几种的改性薄膜，优选的离型剂为硅油离型剂或非硅油离型剂。

3.根据权利要求1所述的与金属高结合力的导电胶膜，其特征在于，所述耐热压膜层和所述型膜保护层的厚度为25-200μm，优选为50-150μm。

4.根据权利要求1所述的与金属高结合力的导电胶膜，其特征在于，所述第一导电胶层和所述第二导电胶层包括胶黏剂以及分散在胶黏剂中的导电粉体，优选的，所述胶黏剂包括改性环氧树脂、聚丙烯酸树脂、改性橡胶、聚酯树脂、聚氨酯树脂中的一种或几种的组合，优选的，所述导电粉体包括银粉、银包铜粉、铜粉、镍粉或导电碳纳米管中的一种或几种的组合。

5.根据权利要求4所述的与金属高结合力的导电胶膜，其特征在于，所述导电粉体的粒径为2-30μm，优选的导电粉体的形状为树脂状或者纤维状。

6.根据权利要求1所述的与金属高结合力的导电胶膜，其特征在于，所述第一导电胶层和所述第二导电胶层的厚度为10-30μm，优选为15-25μm。

7.根据权利要求1所述的与金属高结合力的导电胶膜，其特征在于，所述导电胶屏蔽层包括胶黏剂和分布于胶黏剂中的导电粉体，优选的，所述胶黏剂与所述第一导电胶层和所述第二导电胶层中的粘结剂为相同、相近或相互交联反应的树脂，优选的，所述导电粉体包括银粉、银包铜粉、铜粉、镍粉或导电碳黑中的一种或几种的混合物。

8.根据权利要求1所述的与金属高结合力的导电胶膜，其特征在于，所述的导电胶屏蔽层厚度为5-30μm，优选的为10-20μm。

9.根据权利要求7所述的与金属高结合力的导电胶膜，其特征在于，所述导电粉体的粒径为2-30μm，优选的导电粉体的形状为片状。

10.根据权利要求1-9任一项所述的与金属高结合力的导电胶膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

将第一导电胶层热压于耐热压膜层上，然后将导电屏蔽层涂布于第一导电胶层上，再将第二导电胶层涂布于离型膜保护层上，最后通过热压转印的方式压合在导电胶屏蔽层上，即得。