CN108300360A - 异形金属粒子导电胶膜及其制作方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种异形金属粒子导电胶膜，包括导电胶层及贴附于所述导电胶层的下表面的离型膜层或载体膜层，所述导电胶层的厚度为15‑60μm，所述导电胶层包括金属导电粒子和胶粘剂树脂，所述金属导电粒子与所述胶粘剂树脂的重量比为1:1‑5:1，所述金属导电粒子为树枝状金属粉末、针状金属粉末、片状金属粉末和球状金属粉末中的至少两种，所述金属导电粒子的粒径为2‑22μm。本发明具有压合时流动性佳、电气特性好、屏蔽性能高、接着强度佳、传输损失少、传输质量高、信赖度佳等特性，相比一般的导电胶膜具有更好的接地效果，市场应用前景广泛。

Description

异形金属粒子导电胶膜及其制作方法

技术领域

本发明属于印刷电路用导电胶技术领域，特别涉及一种导通性高、屏蔽性佳的导电胶膜。

背景技术

随着电子工业的发展，电子及通讯产品的发展方向趋向多功能化和复杂化。外观上，电子组件朝向小型化、微型化以及印刷电路板朝向高密度化、高集成化方向发展；功能上，传输信号频率朝向高宽带化方向发展。

电子组件的接地可靠度对电子产品的使用安全性有着重要影响，虽然目前市场中使用较普遍的导电胶产品可以与一般印刷电路板中预留的接地孔连通，但会出现因导电胶将接地孔填充不满导致电子组件回流焊时连接部分存在空隙而使印刷电路板的屏蔽效果不佳，从而给电子产品的使用带来安全隐患；也会因导电胶将接地孔填充太满而影响其他电子组件的设计安装，从而影响电子组件的小型化、微型化发展。此外，传输信号频宽的提高会导致印刷电路板的电磁干扰问题越来越严重，然而现有的导电胶普遍导通性不高，屏蔽性低，难以满足市场对宽频传输信号的需求。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是提供一种异形金属粒子导电胶膜，具有压合时流动性佳、电气特性好、导电胶层屏蔽性能高、接着强度佳、传输损失少、传输质量高和信赖度佳等特性，相比一般的导电胶膜具有更好的接地效果，市场应用前景广泛。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种异形金属粒子导电胶膜，包括导电胶层及贴附于所述导电胶层的下表面的离型膜层或载体膜层，所述导电胶层的厚度为15-60μm，所述导电胶层包括金属导电粒子和胶粘剂树脂，所述金属导电粒子与所述胶粘剂树脂的重量比为1:1-5:1，所述金属导电粒子为树枝状金属粉末、针状金属粉末、片状金属粉末和球状金属粉末中的至少两种，所述金属导电粒子的粒径为2-22μm。

优选的是，所述金属导电粒子是由所述树枝状金属粉末、所述针状金属粉末和所述片状金属粉末混合而成，所述树枝状金属粉末与所述针状金属粉末的重量比为1:5-5:1，所述针状金属粉末与所述片状金属粉末的重量比为1:4-4:1。

进一步地说，所述金属导电粒子为单金属导电粒子和合金导电粒子中至少一种。

优选的是，所述金属导电粒子包括合金导电粒子。

进一步地说，所述金属导电粒子占所述导电胶层的原料总重的35-75％，所述胶粘剂树脂占所述导电胶层的原料总重的30-60％(以固含量计算)。

进一步地说，所述金属导电粒子的粒径为12-20μm。

进一步地说，所述导电胶层为热固性胶层。

进一步地说，所述胶粘剂树脂为环氧树脂、丙烯酸系树脂、胺基甲酸酯系树脂、硅橡胶系树脂、聚对环二甲苯系树脂、双马来酰亚胺系树脂、酚树脂、三聚氰胺树脂和聚酰亚胺树脂中至少一种。

进一步地说，所述离型膜层或载体膜层的厚度为25-100μm；所述离型膜层为PET氟塑离型膜层、PET含硅油离型膜层、PET亚光离型膜层、PE离型膜层或PE淋膜纸层；所述离型膜层为单面离型膜或双面离型膜。

上述异形金属粒子导电胶膜的制作方法，包括如下步骤：

步骤一：将各形状的金属导电粒子的粉体分别经过筛分筛选得到所需粒径后，将各形状的金属导电粒子混合均匀，得到异形金属粒子混合物；

步骤二：在步骤一所得的异形金属粒子混合物按比例加入胶粘剂树脂后充分混合均匀；

步骤三：将步骤二所得混合物涂布在离型膜层或载体膜层的指定离型面，烘烤固化后冷却；

步骤四：收卷。

本发明的有益效果是：本发明异形金属粒子导电胶膜至少具有以下优点：

一、本发明的导电胶膜中包括至少两种形状的金属导电粒子，由于金属导电粒子具有多种形状，因此在受到热压产生形变时会趋向多方向流动，使压合后金属导电粒子在导电胶层中的分布具有多方向性和高分散性，进而与软板上的接地孔形成导通电路，使得导电胶层具有良好的异向导通性，大幅提升导电性能，能够降低软板的接地阻抗值；

二、压合后，经一段时间高温熟化，多方向性的金属导电粒子可提升胶粘剂树脂达到完全交联固化后的电气性及机械物性；

三、本发明的导电胶层与钢片等金属部件形成加强部件覆贴至印刷电路板上时，因具有良好的接地稳定性可实现有效屏蔽外来电磁波干扰的目的；

四、本发明的金属粒子包含合金导电粒子，具有极佳的抗氧化性及传导性，便于产品存储搬运，又不会影响产品物性，使产品稳定、信赖度更高；

五、本发明的导电胶层的厚度适宜，加之多种形状的金属导电粒子在导电胶层中的分布均匀及压合时向各方向的流动性佳，使导电胶可以在压合时恰到好处的填充接地孔，不仅提升屏蔽效果，更利于其他元件的设计和安装，以及避免安全隐患。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明的试验1所采用的叠构示意图；

图3是本发明的试验2所采用的叠构示意图；

图中各部分的附图标记如下：

100—异形金属粒子导电胶膜；

101—导电胶层；102—离型膜层或载体膜层；

1011—金属导电粒子；1012—胶粘剂树脂；

200—镀镍钢片；

300—软性印刷线路板；

400—单面铜箔基板。

具体实施方式

以下通过特定的具体实施例说明本发明的具体实施方式，本领域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，在不背离本发明所揭示的范畴下，能于不同的修饰与改变。

实施例：一种异形金属粒子导电胶膜100，如图1所示，包括导电胶层101及贴附于所述导电胶层101的下表面的离型膜层或载体膜层102，所述导电胶层101包括金属导电粒子1011和胶粘剂树脂1012，所述金属导电粒子1011为树枝状金属粉末、针状金属粉末、片状金属粉末和球状金属粉末中至少两种，所述金属导电粒子11的粒径为2-22μm。本实施例中，金属导电粒子的粒径为12-20μm，粒径太小会导致在印刷电路基板中填充导通孔效果不佳，粒径太大会增大涂布生产难度，不利于顺利生产。传统导电胶层中只有单一形状的导电粒子，在分散和压合流动时皆趋于同一方向运动和排布，会使导电胶层在导通性上趋于同一方向，造成导电胶层整体导通性不佳，进而导致导电胶层的屏蔽效果不佳，本发明采用的多种形状的金属导电粒子在分散至胶层时以及受到热压产生形变后趋向多方向流动和排布，使压合后金属导电粒子在导电胶层中的分布具有多方向性和高分散性，从而使导电胶层具有较好的异向导通性，提升屏蔽性能。

所述金属导电粒子1011与所述胶粘剂树脂1012的重量比为1:1-5:1。所述金属导电粒子与所述胶粘剂树脂的重量比低于1:1时，会使导电胶层的导通性不佳，并且胶粘剂树脂较多会造成下游操作粘板等问题；重量比高于5:1时，导电金属粒子的重量比较高，操作时对导电金属粒子的粉体分散工艺要求较高，并且会影响导电胶层的密着性与接着强度。

所述金属导电粒子1011是由所述树枝状金属粉末、所述针状金属粉末和所述片状金属粉末混合而成，所述树枝状金属粉末与所述针状金属粉末的重量比为1:5-5:1，所述针状金属粉末与所述片状金属粉末的重量比为1:4-4:1。金属导电粒子的重量比太高或太低都会降低导电胶层的导电性。

所述金属导电粒子1011为单金属导电粒子和合金导电粒子中至少一种，优选的是，所述金属导电粒子包括合金导电粒子。其中，所述单金属导电粒子可以是金粒子、银粒子、铜粒子和镍粒子中至少一种，但不限于此；所述合金导电粒子可以是镀银铜粒子、镀银金粒子、镀银镍粒子、镀金铜粒子和镀金镍粒子中至少一种，但不限于此。合金导电粒子的抗氧化性和传导性较好，且产品便于存储搬运，又不会影响产品物性，使产品稳定、信赖度高。

所述金属导电粒子1011占所述导电胶层101的原料总重的35-75％，所述胶粘剂树脂1012占所述导电胶层101的原料总重的30-60％(以固含量计算)。金属导电粒子占导电胶层总重的比值太高会导致分散时粉体沉降，太低则会导致导电胶层的导通性不佳；而胶粘剂树脂占导电胶层总重的比值太低会使粘度不高，不利于上线生产，太高会使生产出的产品粘性较强。本发明导电胶层中可能还含有一些辅料(例如硬化剂或粘稠剂等)和非金属导电粒子(例如石墨或导电化合物等)。

所述导电胶层101为热固性胶层，所述导电胶层101的厚度为15-60μm。导电胶层的厚度太薄，会导致屏蔽效果不佳；导电胶层的厚度太厚，不适应薄型化要求，且涂布加工性要求较高，间接增加生产成本。本发明的导电胶层的厚度适宜，加之多种形状的金属导电粒子在胶层中分布均匀及压合时向各方向的流动性佳，使导电胶可以在压合时恰到好处的填充接地孔，不仅提升屏蔽效果，更利于其他元件的设计和安装，以及避免安全隐患具有较佳的屏蔽效果。

所述胶粘剂树脂1012为环氧树脂、丙烯酸系树脂、胺基甲酸酯系树脂、硅橡胶系树脂、聚对环二甲苯系树脂、双马来酰亚胺系树脂、酚树脂、三聚氰胺树脂和聚酰亚胺树脂中至少一种。本发明优选丙烯酸系树脂。

所述离型膜层或载体膜层102的厚度为25-100μm。离型膜层或载体膜层的厚度太薄或太厚均不利于后续加工冲切工艺。

所述离型膜层为PET氟塑离型膜层、PET含硅油离型膜层、PET亚光离型膜层、PE离型膜层或PE淋膜纸层。离型膜层的离型膜颜色为纯白色、乳白色或透明色。本发明优选纯白色离型膜或乳白色离型膜，数控自动化设备雕刻线路时，在红外线感应下，纯白色离型膜或乳白色离型膜无反射光问题，可以快速精准定位,加工作业，且人工手工作业时，纯白色或乳白色有识别作用，防止人为漏撕。

所述离型膜层为单面离型膜层或双面离型膜层。本发明优选双面离型膜层。

上述异形金属粒子导电胶膜的制作方法，包括如下步骤：

步骤一：将各形状的金属导电粒子的粉体分别经过筛分筛选得到所需粒径后，将各形状的金属导电粒子混合均匀，混合时可采取球磨(球磨转速不易过高，否则会将金属粒子表层合金层破坏，优先选择200-300r/min)或搅拌方式(转速700-2000r/min，转速高些混合均匀性会较好)，混合后得到异形金属粒子混合物；

步骤二：在步骤一所得的异形金属粒子混合物按比例加入胶粘剂树脂后充分混合均匀，需边添加异形金属粒子混合物边混合，混合条件与步骤一类似；

步骤三：将步骤二所得混合物涂布在离型膜层或载体膜层的指定离型面，烘烤固化(预固化温度不宜超过胶粘剂树脂本身的固化温度，本发明中预固化温度选择在80-100℃中间)，冷却；

步骤四：收卷。

试验1：对剥离双面离型膜后的异形金属粒子导电胶膜进行导通性分析：用高桥测试仪进行导通性测试，在所述导电胶层101的上下两面分别假贴镀镍钢片200与软性印刷线路板300后(如图2所示)，压合固化分别测试样片过回流焊前后导通性阻值数据，将对本发明所作测试作为实施例，以同样方法测试一般产品的导通性能作为比较例，将测得的导通性结果记录于表1中。

试验2：对剥离双面离型膜后的异形金属粒子导电胶膜进行剥离力分析：用万能拉力机进行剥离力测试，在所述导电胶层101的上下两面分别假贴镀镍钢片200与单面铜箔基板400后(如图3所示)，压合固化取出测试剥离力值，将对本发明所作测试作为实施例，以同样方法测试一般产品的剥离力作为比较例，将测得的剥离力结果记录于表1中。

表1：

由表1可知，本发明的异形金属粒子导电胶膜相较于一般产品，确实具有良好的导电效果及电磁波屏蔽性且具有良好的机械强度。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种异形金属粒子导电胶膜，其特征在于：包括导电胶层及贴附于所述导电胶层的下表面的离型膜层或载体膜层，所述导电胶层的厚度为15-60μm，所述导电胶层包括金属导电粒子和胶粘剂树脂，所述金属导电粒子与所述胶粘剂树脂的重量比为1:1-5:1，所述金属导电粒子为树枝状金属粉末、针状金属粉末、片状金属粉末和球状金属粉末中的至少两种，所述金属导电粒子的粒径为2-22μm。

2.根据权利要求1所述的异形金属粒子导电胶膜，其特征在于：所述金属导电粒子是由所述树枝状金属粉末、所述针状金属粉末和所述片状金属粉末混合而成，所述树枝状金属粉末与所述针状金属粉末的重量比为1:5-5:1，所述针状金属粉末与所述片状金属粉末的重量比为1:4-4:1。

3.根据权利要求1所述的异形金属粒子导电胶膜，其特征在于：所述金属导电粒子为单金属导电粒子和合金导电粒子中至少一种。

4.根据权利要求1所述的异形金属粒子导电胶膜，其特征在于：所述金属导电粒子包括合金导电粒子。

5.根据权利要求1所述的异形金属粒子导电胶膜，其特征在于：所述金属导电粒子占所述导电胶层的原料总重的35-75％，所述胶粘剂树脂占所述导电胶层的原料总重的30-60％(以固含量计算)。

6.根据权利要求1所述的异形金属粒子导电胶膜，其特征在于：所述金属导电粒子的粒径为12-20μm。

7.根据权利要求1所述的异形金属粒子导电胶膜，其特征在于：所述导电胶层为热固性胶层。

8.根据权利要求1所述的异形金属粒子导电胶膜，其特征在于：所述胶粘剂树脂为环氧树脂、丙烯酸系树脂、胺基甲酸酯系树脂、硅橡胶系树脂、聚对环二甲苯系树脂、双马来酰亚胺系树脂、酚树脂、三聚氰胺树脂和聚酰亚胺树脂中至少一种。

9.根据权利要求1所述的异形金属粒子导电胶膜，其特征在于：所述离型膜层或载体膜层的厚度为25-100μm；所述离型膜层为PET氟塑离型膜层、PET含硅油离型膜层、PET亚光离型膜层、PE离型膜层或PE淋膜纸层；所述离型膜层为单面离型膜或双面离型膜。

10.根据权利要求1所述的异形金属粒子导电胶膜的制作方法，其特征在于：包括如下步骤：

步骤一：将各形状的金属导电粒子的粉体分别经过筛分筛选得到所需粒径后，将各形状的金属导电粒子混合均匀，得到异形金属粒子混合物；

步骤二：在步骤一所得的异形金属粒子混合物按比例加入胶粘剂树脂后充分混合均匀；

步骤三：将步骤二所得混合物涂布在离型膜层或载体膜层的指定离型面，烘烤固化后冷却；

步骤四：收卷。