CN107835561B - 一种包含电磁波屏蔽膜的线路板及其制作方法 - Google Patents

一种包含电磁波屏蔽膜的线路板及其制作方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种包含电磁波屏蔽膜的线路板及其制作方法，该线路板包括挠性基板，挠性基板的两侧依次层叠用于组成刚性区域的刚性基板I、粘结片I、粘接片II以及刚性基板II；两侧刚性区域之间包含依次层叠在挠性基板上下表面的且用于组成挠性区域的上电磁波屏蔽膜、上覆盖膜、下覆盖膜和下电磁波屏蔽膜；上电磁波屏蔽膜和下电磁波屏蔽膜均包含沿着靠近挠性基板方向层叠的绝缘层、金属层和胶膜层；绝缘层和金属层之间设置有缓冲层；缓冲层内设有网格状分布的缓冲腔；金属层包含银包铜导电漆层、金属网层、导电粒子；银包铜导电漆层为两层，两层银包铜导电漆层之间设置有上间隔层、金属网层和下间隔层。

Description

一种包含电磁波屏蔽膜的线路板及其制作方法
技术领域
本发明涉及线路板及其制作技术领域，具体涉及一种包含电磁波屏蔽膜的线路板及其制作方法。
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，极大地推动了挠性电路板的发展，从而实现元件装置和导线连接一体化。电路板(线路板、PCB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，功能性电路板在电路板市场中占主导，而功能性电路板一项重要的指标是电磁(波)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。例如：手机功能除了原有的音频传播功能外，照相功能已成为必要功能，WLAN、GPS以及上网功能已普及，加上未来的感测组件的整合，组件急剧高频高速化的趋势更加不可避免。在高频及高速的驱动下所引发的组件内部及外部的电磁干扰、以及信号在传输中衰减即插入损耗和抖动问题将逐渐严重。
现有的线路板尤其是刚挠结合线路板的屏蔽效果满足不了产品功能的要求，现有的电磁屏蔽手段大多是进行铜箔或铝箔的粘接屏蔽；专用的电磁波屏蔽膜需要最终的加工商进行单独铺设，造成了效率低和成本高的缺陷。
例如，公开号为CN102378470A的中国发明专利公开了一种有电磁屏蔽层的软性电路板，包含屏蔽层、分隔层、软性印刷电路板；所述分隔层设置在屏蔽层和软性印刷电路板之间；该发明的有电磁屏蔽层的软性电路板可以屏蔽电磁，抗电磁干扰，印刷电路板的电路不易折断，可提高印刷电路板的弯曲次数；同时在软性电路板和屏蔽层之间设置有分隔层，可以防止屏蔽层在折弯过程中对软性电路板的损坏。但是该发明仅仅适用于软性电路板，对于刚挠结合线路板来说，难以保证屏蔽效果。
公开号为CN1774959A的中国发明专利公开了一种用于印刷电路板的电磁干扰屏蔽，印刷电路板可以包含接地的导电元件的内部网络，所述导电元件可结合到印刷电路板上安装的EMI屏蔽。接地的导电元件的网络可结合到接地层和EMI屏蔽，并且通过印刷电路板上安装的电子元件下面的印刷电路板的体积提供了改善的EMI屏蔽。该文献公开的用于印刷电路板的电磁干扰屏蔽需要最终的加工商进行单独铺设，造成了效率低和成本高的缺陷。
发明内容
为了克服现有技术中存在的问题，针对现有技术所存在的缺陷，本发明提供了一种包含电磁波屏蔽膜的线路板及其制作方法，其电磁波屏蔽效果好，属于刚挠结合线路板，而且产品无需再附加电磁屏蔽结构，可以直接组装在最终产品上。
为实现上述目的，本发明所述的包含电磁波屏蔽膜的线路板包括挠性基板，挠性基板的下侧由下至上依次层叠刚性基板I和粘结片I，挠性基板的上侧由下至上依次层叠粘接片II以及刚性基板II；刚性基板I和粘结片I、粘接片II以及刚性基板II用于组成刚性区域；刚性区域共有两个，其中一个刚性区域设置在挠性基板的一端，另一个刚性区域设置在挠性基板的另一端，两个刚性区域之间包含由下至上依次层叠在挠性基板上表面的上覆盖膜和上电磁波屏蔽膜，以及由上至下依次层叠在挠性基板下表面的下覆盖膜和下电磁波屏蔽膜；上覆盖膜和上电磁波屏蔽膜、下覆盖膜和下电磁波屏蔽膜用于组成挠性区域；
所述上电磁波屏蔽膜和下电磁波屏蔽膜均包含沿着靠近挠性基板方向层叠的绝缘层、金属层和胶膜层；所述绝缘层和金属层之间设置有缓冲层；所述缓冲层内设有网格状分布的缓冲腔；
所述金属层包含银包铜导电漆层、金属网层和导电粒子；所述银包铜导电漆层为两层，两层银包铜导电漆层之间设置有上间隔层、金属网层和下间隔层，所述金属网层设置在所述上间隔层和所述下间隔层之间；所述金属网层的金属网眼里填充有导电粒子。
作为本发明的一种优选实施方式：所述绝缘层的材质为环氧树脂或聚氨酯树脂；所述挠性基板为单层或多层结构；所述刚性基板I和刚性基板II为单层或多层结构。
所述金属层的厚度为0.5～7微米，所述绝缘层的厚度为1～20微米。
作为本发明的一种优选实施方式：所述缓冲层为PPS薄膜层；所述PPS薄膜层的原料按照重量计包含60～70份聚苯硫醚、10～20份聚丙烯、1～3份磷酸二氢钾、0.2～0.3份聚乙烯醇、0.05～0.08份3，7-二甲基-1，6-辛二烯-3-醇和1～3份双环戊二烯。
作为本发明的一种优选实施方式：所述胶膜层的厚度为1～25微米，胶膜层的材质为改性环氧树脂类、丙烯酸类、改性橡胶类和改性热塑性聚酰亚胺类中的一种或多种；所述金属层和胶膜层贯穿开设有金属导电孔，金属导电孔内壁镀铜；金属导电孔与挠性基板的地层导通。
作为本发明的一种优选实施方式：所述银包铜导电漆层设置在两个导电胶层之间；所述银包铜导电漆层的厚度为8～9微米。
所述导电胶层的厚度为3～4微米；所述金属网层的厚度为4～6微米。
本发明还公开了任一上述的一种包含电磁电磁波屏蔽膜的线路板的制作方法，包含如下步骤：
S1、在挠性基板的挠性区域粘贴覆盖膜；在粘结片I与粘结片II上与所述挠性区域对应的区域进行开窗操作；
S2、然后按照刚性基板I、粘结片I、挠性基板、粘结片II以及刚性基板II的顺序依次层叠后压合，将压合后的线路板进行开盖操作露出挠性区域；
S3、利用热压固化的工艺将电磁波屏蔽膜的胶膜层在厚度方向与步骤S2的挠性区域复合为一体，然后在所述电磁屏蔽膜上覆盖一层垫片，然后进行压合；
S4、采用机械钻孔法或激光钻孔法，在经过S3步骤得到的包含线路板的挠性区域上形成能够联通挠性基板的地层与电磁波屏蔽层的通孔或盲孔；
S5、对经过S4步骤处理后得到的通孔或盲孔进行孔金属化处理；
S6、在步骤S5加工后的挠性区域的表面层叠压合缓冲层和绝缘层，然后进行后工序制作，即得最终产品。
作为本发明公开的制作方法的一种优选实施方式：所述步骤S3的压合的参数为：压合压力为20-40kg/cm2，压合温度为170℃～190℃，压合时间为180～300s。
作为本发明公开的制作方法的一种优选实施方式：所述步骤S3的压合之前还包含将垫片烘热的步骤，所述烘热的步骤的参数为：110℃～130℃，烘0.5～1h。
本发明具有如下优点：本发明所述的包含电磁波屏蔽膜的线路板及其制作方法与现有技术相比，其线路板结构属于刚挠结合线路板，同时在挠性区域布置了电磁波屏蔽膜，因此，无需后续贴附电磁波屏蔽膜，而且本发明在电磁波屏蔽膜的绝缘层和金属层之间设置缓冲层，缓冲层能够减小金属层与绝缘层的接触面积，避免运输以及使用过程中缓冲层遭受冲击时同时撕裂金属层，增加了可靠性，也使得刚挠性功能更加可靠实用；本发明的两层所述银包铜导电漆层和所述金属网层与导电粒子构成的金属层形成多个屏蔽层，可以有效提高屏蔽效果。
附图说明
图1为本发明的一种具体实施方式的结构示意图；
图2为本发明的电磁波屏蔽膜的一种具体实施方式的结构示意图；
图3为本发明的一种优选实施方式的结构示意图。
附图标记说明：
1-刚性基板I，2-粘接片I，3-挠性基板，4-粘接片II，5-刚性基板II，6-覆盖膜，7-胶膜层，8-金属层，9-缓冲层，10-缓冲腔，11-绝缘层，12-金属导电孔，13-地层；
82-银包铜导电漆层，84-上间隔层，85-下间隔层，86-金属网层，87-导电粒子，89-导电胶体层。
具体实施方式
以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
如图1～3所示，其示出了本发明的具体实施方式，本发明公开的一种包含电磁波屏蔽膜的线路板，包含挠性基板3，挠性基板的下侧由下至上依次层叠刚性基板I1和粘结片I2，挠性基板的上侧由下至上依次层叠粘接片II4以及刚性基板II5；刚性基板I1和粘结片I2、粘接片II4以及刚性基板II5用于组成刚性区域；刚性区域共有两个，其中一个刚性区域设置在挠性基板的一端，另一个刚性区域设置在挠性基板的另一端，两个刚性区域之间包含由下至上依次层叠在挠性基板上表面的上覆盖膜和上电磁波屏蔽膜，以及由上至下依次层叠在挠性基板下表面的下覆盖膜和下电磁波屏蔽膜；上覆盖膜和上电磁波屏蔽膜、下覆盖膜和下电磁波屏蔽膜用于组成挠性区域(由于功能和名称一样，仅仅是位置不同，因此为电磁波屏蔽膜和覆盖膜6增加了″上″、″下″)；
所述上电磁波屏蔽膜和下电磁波屏蔽膜均包含沿着靠近挠性基板方向层叠的绝缘层11、金属层8和胶膜层7；所述绝缘层和金属层之间设置有缓冲层9；所述缓冲层内设有网格状分布的缓冲腔10；缓冲层在制作成高分子树脂薄膜后，经冲压形成缓冲腔；
所述金属层包含银包铜导电漆层82、金属网层86和导电粒子87；所述银包铜导电漆层为两层，两层银包铜导电漆层之间设置有上间隔层84、金属网层86和下间隔层85，所述金属网层设置在所述上间隔层和所述下间隔层之间；所述金属网层的金属网眼里填充有导电粒子。金属网层还可以提升本实施例的方案中的线路板的剥离强度，并且在金属网层的金属网的网眼中填充的导电粒子可以随着弯折改变形状，避免了金属层在多次弯折的情况下发生断裂导致屏蔽效果下降的缺陷。
优选的，所述绝缘层的材质为环氧树脂或聚氨酯树脂；所述挠性基板为单层或多层结构；所述刚性基板I和刚性基板II为单层或多层结构；所述金属层的厚度为0.5～7微米，所述绝缘层的厚度为1～20微米。限定其中关键部件的厚度是为了限定整体厚度，限定整体厚度能够扩大适用的范围。
优选的，所述缓冲层为PPS薄膜层；所述PPS薄膜层的原料按照重量计包含60～70份聚苯硫醚、10～20份聚丙烯、1～3份磷酸二氢钾、0.2～0.3份聚乙烯醇、0.05～0.08份3，7-二甲基-1，6-辛二烯-3-醇、1～3份双环戊二烯。本实施例的配方可以有效提升PPS薄膜层的抗冲击性能，使其不易因冲击而破损。
优选的，所述胶膜层的厚度为1～25微米，胶膜层的材质为改性环氧树脂类、丙烯酸类、改性橡胶类和改性热塑性聚酰亚胺类中的一种或多种；所述金属层和胶膜层贯穿开设有金属导电孔12，金属导电孔内壁镀铜；金属导电孔与挠性基板的地层13导通。胶膜层不含导电粒子；本实施例公开的结构，胶膜层不含导电粒子，接地是通过金属导电孔接地；胶膜层的制作可以采用改性环氧树脂、改性丙烯酸树脂、改性橡胶类、改性热塑性聚酰亚胺类材料中的一种或多种，干燥使溶剂挥发后，形成胶膜层。
优选的，所述银包铜导电漆层设置在两个导电胶层之间；所述银包铜导电漆层的厚度为8～9微米；所述导电胶层的厚度为3～4微米；所述金属网层的厚度为4～6微米。
本发明还公开了任一上述的一种包含电磁电磁波屏蔽膜的线路板的制作方法，包含如下步骤：
S1、在挠性基板的挠性区域粘贴覆盖膜；在粘结片I与粘结片II上与所述挠性区域对应的区域进行开窗操作；开窗操作用于露出挠性区域，实现刚挠结合板的基础加工；
S2、然后按照刚性基板I、粘结片I、挠性基板、粘结片II以及刚性基板II的顺序依次层叠后压合，将压合后的线路板进行开盖操作露出挠性区域；本步骤加工了刚性区域，同时通过开盖操作露出挠性区域，为下一步骤的挠性区域加工做准备；
S3、利用热压固化的工艺将电磁波屏蔽膜的胶膜层在厚度方向与步骤S2的挠性区域复合为一体，然后在所述电磁波屏蔽膜上覆盖一层垫片，然后进行压合；采用垫片压合能够提升压合平整度和均匀性；尤其采用下述优选实施例中的加热垫片后压合能够提升压合效果；
S4、采用机械钻孔法或激光钻孔法，在经过S3步骤得到的包含线路板的挠性区域上形成能够联通挠性基板地层与电磁波屏蔽层的通孔或盲孔；
S5、对经过S4步骤处理后得到的通孔或盲孔进行孔金属化处理；
S6、在步骤S5加工后的挠性区域的表面层叠压合缓冲层和绝缘层，然后进行后工序制作，即得最终产品。
作为上述制作方法的一种优选实施例：所述步骤S3的压合的参数为：压合压力为20-40kg/cm2，压合温度为170～190℃，压合时间为180～300s。本实施例的压合参数对于本发明的线路板结构的加工，能够实现可靠加工，达到本发明的线路板的可靠性要求。
作为上述制作方法的一种优选实施例：所述步骤S3的压合之前还包含将垫片烘热的步骤，所述烘热的步骤的参数为：110℃～130℃，烘0.5～1h。
上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本发明的可行性实施方式的具体说明，它们并非用以限制本发明的保护范围，凡未脱离本发明技艺精神所作的等效实施方式或变更均应包含在本发明的保护范围之内。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (8)

1.一种包含电磁波屏蔽膜的线路板，其特征在于：该包含电磁波屏蔽膜的线路板包括挠性基板，挠性基板的下侧由下至上依次层叠刚性基板I和粘结片I，挠性基板的上侧由下至上依次层叠粘接片II以及刚性基板II；刚性基板I和粘结片I、粘接片II以及刚性基板II用于组成刚性区域；刚性区域共有两个，其中一个刚性区域设置在挠性基板的一端，另一个刚性区域设置在挠性基板的另一端，两个刚性区域之间包含由下至上依次层叠在挠性基板上表面的上覆盖膜和上电磁波屏蔽膜，以及由上至下依次层叠在挠性基板下表面的下覆盖膜和下电磁波屏蔽膜；上覆盖膜和上电磁波屏蔽膜以及下覆盖膜和下电磁波屏蔽膜用于组成挠性区域；所述上电磁波屏蔽膜和下电磁波屏蔽膜均包含沿着靠近挠性基板方向层叠的绝缘层、金属层和胶膜层；所述绝缘层和金属层之间设置有缓冲层；所述缓冲层内设有网格状分布的缓冲腔；所述金属层包含银包铜导电漆层、金属网层和导电粒子；所述银包铜导电漆层为两层，两层银包铜导电漆层之间设置有上间隔层、金属网层和下间隔层，所述金属网层设置在所述上间隔层和所述下间隔层之间；所述金属网层的金属网眼里填充有导电粒子；
所述银包铜导电漆层设置在两个导电胶层之间；所述银包铜导电漆层的厚度为8-9微米；所述导电胶层的厚度为3-4微米；所述金属网层的厚度为4-6微米；
所述金属层和胶膜层贯穿开设有金属导电孔，金属导电孔内壁镀铜；金属导电孔与挠性基板的地层导通。
2.如权利要求1所述的一种包含电磁波屏蔽膜的线路板，其特征在于：所述绝缘层的材质为环氧树脂或聚氨酯树脂；所述挠性基板为单层或多层结构；所述刚性基板I和刚性基板II为单层或多层结构。
3.如权利要求2所述的一种包含电磁波屏蔽膜的线路板，其特征在于：所述金属层的厚度为0.5-7微米，所述绝缘层的厚度为1-20微米。
4.如权利要求1所述的一种包含电磁波屏蔽膜的线路板，其特征在于：所述缓冲层为PPS薄膜层；所述PPS薄膜层的原料按照重量计包含60-70份聚苯硫醚、10-20份聚丙烯、1-3份磷酸二氢钾、0.2-0.3份聚乙烯醇、0.05-0.08份3，7-二甲基-1，6-辛二烯-3-醇和1-3份双环戊二烯。
5.如权利要求1所述的一种包含电磁波屏蔽膜的线路板，其特征在于：所述胶膜层的厚度为1-25微米，胶膜层的材质为改性环氧树脂类、丙烯酸类、改性橡胶类和改性热塑性聚酰亚胺类中的一种或多种。
6.如权利要求1至5任一项所述的一种包含电磁波屏蔽膜的线路板的制作方法，其特征在于，包含如下步骤：
S1、在挠性基板的挠性区域粘贴覆盖膜；在粘结片I与粘结片II上与所述挠性区域对应的区域进行开窗操作；
S2、然后按照刚性基板I、粘结片I、挠性基板、粘结片II以及刚性基板II的顺序依次层叠后压合，将压合后的线路板进行开盖操作露出挠性区域；
S3、利用热压固化的工艺将电磁波屏蔽膜的胶膜层在厚度方向与步骤S2的挠性区域复合为一体，然后在所述电磁波屏蔽膜上覆盖一层垫片，然后进行压合；
S4、采用机械钻孔法或激光钻孔法，在经过S3步骤得到的包含线路板的挠性区域上形成能够联通挠性基板的地层与电磁波屏蔽层的通孔或盲孔；
S5、对经过S4步骤处理后得到的通孔或盲孔进行孔金属化处理；
S6、在步骤S5加工后的挠性区域的表面层叠压合缓冲层和绝缘层，然后进行后工序制作，即得最终产品。
7.如权利要求6所述的制作方法，其特征在于：步骤S3的压合的参数为：压合压力为20-40kg/cm2，压合温度为170℃-190℃，压合时间为180-300s。
8.如权利要求7所述的制作方法，其特征在于：步骤S3的压合之前还包含将垫片烘热的步骤，所述烘热的步骤的参数为：110℃-130℃，烘0.5-1h。
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