CN108718518B - 一种电磁波屏蔽膜材料及其制备方法 - Google Patents

一种电磁波屏蔽膜材料及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种电磁波屏蔽膜材料，其特征在于在铜箔一面上涂布一层5‑6微米的磨砂黑色树脂，另一面涂布一层10‑12微米的异向导电胶层，在磨砂黑色树脂外层加上一层PET保护层，在异向导电胶层外层加上一层PET离型膜。本发明提供了一种电磁波屏蔽膜材料及其制备方法，具备遮光性、优异的电磁波屏蔽性能，实现材料超薄的结构，并与各种基材优异的贴合性能。

Description

一种电磁波屏蔽膜材料及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种电磁波屏蔽膜材料及其制备方法。
背景技术
近年来，伴随着各种电气设备或电子设备的使用增加，电磁波干扰(EMI)也日益增强。EMI除了成为造成电子、电气设备误动作或干扰的原因之外，也因为对这些设备的操作人员的健康造成损害而受到指责。因此，对于电子电气设备发射电磁波的强度要求控制在标准或法规规定的范围内。
在应对EMI的工作中，有必要对电磁波进行屏蔽。为此目的，可以利用电磁波不会穿过金属的特性是不言而喻的。比如可采用以金属或高导电率的材料制造框架的方法、在电路基板和电路基板之间插入金属板的方法或者用金属箔覆盖电缆的方法等。但是，由于在CRT或 PDP等当中，操作人员有必要对在画面上显示的文字等进行识别，从而要求显示器具有透明度。因此，在上述方法中，任何一种显示器的前端经常是不透明的，以此作为屏蔽电磁波的方法是不合适的。
随着电子设备更加轻薄短小，对应用在印刷电路板的材料的小型化的需求进一步地增加，为了适合于高密度的布线，需要高度的设计自由度和优异的柔韧性。此外，由于更高的性能和更快的速度，导致产生高频化的噪声(Noise)，因此，电磁波屏蔽材料开发的重要性更为突显。
这些电子设备的屏蔽方法可分为屏蔽膜方式、将银膏(Silver Paste)涂布在印刷电路板上的方式、将金属粒子附着在印刷电路板上的溅射(Sputtering)方式，但考虑到可加工性、可靠性和高性能化等问题，薄膜(Film)形态是有利的。
作为以往的电磁波屏蔽膜的一个例子，韩国公开专利第 10-2008-0015447号中公开有一种电磁波屏蔽膜，所述电磁波屏蔽膜包含分离膜；由防粘层，即由硬层(Hard layer)和软质层(soft layer) 构成的双层结构的覆盖膜；金属层及导电性粘接剂层。
然而，这样的电磁波屏蔽膜由于覆盖膜为脆性(Brittle)膜，在进行FPCB加工时容易撕裂，随着覆盖膜和金属层剥离 (Delamination)，电镀液渗透其中，从而存在耐化学性的问题。此外，因为导电性粘接剂在常温下具有低的粘合强度，在事先与FPCB(FlexiblePrinted Circuit Board)层压时，存在容易脱落的问题。
作为以往的电磁波屏蔽膜的另一个例子，韩国公开专利 10-2007-0110369号中公开有一种电磁波屏蔽性粘接膜，其包含增强膜；微粘接剂层；带基薄膜及固化性导电性粘接剂层，所述固化性导电性粘接剂层含有聚氨基甲酸乙酯-聚脲树脂、具有两个以上环氧基的环氧树脂及导电性填料。
该电磁波屏蔽膜虽然被设计成不具有层间金属层，并且将导电性粘接剂由各向异性(Anisotropic)制备为各向同性(Isotropic)，以使其能够对导电性粘接剂层赋予屏蔽功能，但是在长时间弯曲时，依靠金属粒子形成的膜容易断裂，从而难以维持屏蔽功能。
发明内容
本发明针对上述问题，提供了一种电磁波屏蔽膜材料及其制备方法，具备遮光性、优异的电磁波屏蔽性能，实现材料超薄的结构，并与各种基材优异的贴合性能。
一种电磁波屏蔽膜材料，其特征在于在铜箔一面上涂布一层5-6 微米的磨砂黑色树脂，另一面上涂布一层10-12微米的异向导电胶层，在磨砂黑色树脂外层加上一层PET保护层，在异向导电胶层外层加上一层PET离型膜；所述磨砂黑色树脂为通过在含固量为25％的油性黑色树脂中加入2-3微米的哑桨进行充分搅拌至粘度为25-26秒制备得到；所示异向导电胶层包含丙烯酸压敏胶、异氰酸酯硬化剂、三聚氰胺硬化剂、导电铜粉末，其中所述丙烯酸压敏胶的分子量在70-80 万、固含量为40％，所述导电铜粉末为粒径为5.5-7微米至少80％以上的CoO2+Cu与与溶剂醋酸乙酯搅拌得到；所述丙烯酸压敏胶、异氰酸酯硬化剂、三聚氰胺硬化剂、导电铜粉未的添加质量比为：100： 10-14：2-4：33-40。
进一步地，所述磨砂黑色树脂中还加入1-5质量％的四氧化铁微粉。
进一步地，所述异向导电胶层还包含0.1-0.5质量％的Cu-Sn合金粉末。
进一步地，所述哑桨为二氧化硅SiO2、乙酸丙酯C5H10O2、多库酯钠C20H37NaO7S共聚物混合物。
进一步地，所述哑桨的固含量为28-35％。
本发明还提供一种电磁波屏蔽膜材料的制备方法，其特征在于包含以下步骤：(1)根据磨砂黑色树脂的配方进行混合搅拌，高精密的涂布机设定对应的参数，在精密的涂布设备进行涂布在8微米厚铜箔，涂布厚度为5-6微米，然后贴合PET保护层；
(2)根据异向导电胶配方进行搅拌，高精密的涂布机设定对应的参数进行涂布，用有20-25gf/inch标准的硅油离型PET底纸进行涂布异向导电胶，涂布厚度18-23u，烘干后与铜箔另一面的表面贴合；
(3)冷却定型收卷。
本发明的电磁波屏蔽膜用于电子部品焊接后安装操作的EMI领域。
本发明的电磁波屏蔽膜具有以下结构：
1.在铜箔一面上进行除涂布一层5-6微米磨砂黑色的树脂(具有遮光的功能)；
2.在铜箔另一面上进行涂布一层18-23微米异向导电胶层；
3.在磨砂黑色的树脂加上一层PET做保护层；
4.在异向导电胶层加上一层PET离型膜。
发明的电磁波屏蔽膜的主要组分包括：
1、油性的黑色树脂其含固量为25％加入2-3微米的哑桨进行充分搅拌粘度为25-26秒(用4#量杯测量,按国标GB1723-79孙涂料松粘度测定法)成为磨砂黑色的树脂的原料；
2、选择丙烯酸压敏胶分子量为70-80万；
3、选择丙烯酸压敏胶固含量40％；
4、选择丙烯酸压敏胶添加剂是杜邦公司45#的异氰酸酯分子式 (HN＝C＝O)和三聚氰胺(分子式C15H30N6O6)硬化剂；
5、5.5-7微米的导电铜粉未Co2+Cu(>80％)与溶剂醋酸乙酯充分搅拌；
6、将丙烯酸压敏胶、异氰酸酯与三聚氰胺硬化剂和异向导电浆按标准比例添加并通过搅拌设备搅拌均匀。
本发明的电磁波屏蔽膜的制备方法如下:
第一步：根据配方进行搅拌磨砂黑色的树脂；第二步:高精密的涂布机设定对应的参数；第三步:在精密的涂布设备进行涂布在8微米铜箔(5-6u)贴合PET；第四步:根据配方进行搅拌异向导电胶(按标准比例)；第五步:高精密的涂布机设定对应的参数进行涂布；第六步:用有20-25gf/inch标准的硅油离型PET底纸进行涂布异向导电胶层压敏胶烘干后((涂布厚度18-23u)与另一面的表面铜箔贴合；第七步:冷却定型收卷。
本发明的有益效果：
1.本发明的电磁波屏蔽膜压合FR4基材上5MM的正云形电极(镀镍金)和镀镍钢测试的数值小于0.05ohm；2.有效解决智能电子设备超薄(25-27U)部品焊接后安装操作，并且具备遮光性、优异的电磁波屏蔽性能，实现材料超薄的结构；3.具有与各种基材优异的贴合性能。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明，而不用于限制本发明的范围。在不背离本发明的技术解决方案的前提下，对本发明所作的本领域普通技术人员容易实现的任何改动都将落入本发明的权利要求范围之内。
实施例1
一种电磁波屏蔽膜材料，其特征在于在铜箔一面上涂布一层5.5 微米的磨砂黑色树脂，另一面上涂布一层15微米的异向导电胶层，在磨砂黑色树脂外层加上一层PET保护层，在异向导电胶层外层加上一层PET离型膜；所述磨砂黑色树脂为通过在含固量为25％的油性黑色树脂中加入2.5微米的哑桨进行充分搅拌至粘度为25-26秒制备得到；所示异向导电胶层包含丙烯酸压敏胶、异氰酸酯硬化剂、三聚氰胺硬化剂、导电铜粉末，其中所述丙烯酸压敏胶的分子量在75万、固含量为40％，所述导电铜粉末为粒径为6.5微米80％以上的CoO2+Cu 与与溶剂醋酸乙酯搅拌得到；所述丙烯酸压敏胶、异氰酸酯硬化剂、三聚氰胺硬化剂、导电铜粉未的添加质量比为：100：12：3：36。
所述哑桨为二氧化硅SiO2、乙酸丙酯C5H10O2、多库酯钠C20H37NaO7S 共聚物混合物，所述哑桨的固含量为28-35％。
一种电磁波屏蔽膜材料的制备方法，其特征在于包含以下步骤： (1)根据磨砂黑色树脂的配方进行混合搅拌，高精密的涂布机设定对应的参数，在精密的涂布设备进行涂布在8微米厚铜箔，涂布厚度为5-6微米，然后贴合PET保护层；
(2)根据异向导电胶配方进行搅拌，高精密的涂布机设定对应的参数进行涂布，用有23gf/inch标准的硅油离型PET底纸进行涂布异向导电胶，涂布厚度22u，烘干后与铜箔另一面的表面贴合；
(3)冷却定型收卷。
实施例2
一种电磁波屏蔽膜材料，其特征在于在铜箔一面上涂布一层5微米的磨砂黑色树脂，另一面上涂布一层12微米的异向导电胶层，在磨砂黑色树脂外层加上一层PET保护层，在异向导电胶层外层加上一层PET离型膜；所述磨砂黑色树脂为通过在含固量为25％的油性黑色树脂中加入2.5微米的哑桨进行充分搅拌至粘度为25-26秒制备得到；所示异向导电胶层包含丙烯酸压敏胶、异氰酸酯硬化剂、三聚氰胺硬化剂、导电铜粉末，其中所述丙烯酸压敏胶的分子量在80万、固含量为40％，所述导电铜粉末为粒径为5.5微米80％以上的CoO2+Cu 与与溶剂醋酸乙酯搅拌得到；所述丙烯酸压敏胶、异氰酸酯硬化剂、三聚氰胺硬化剂、导电铜粉未的添加质量比为：100：10：4：33。
所述哑桨为二氧化硅SiO2、乙酸丙酯C5H10O2、多库酯钠C20H37NaO7S 共聚物混合物，所述哑桨的固含量为28-35％。
一种电磁波屏蔽膜材料的制备方法，其特征在于包含以下步骤： (1)根据磨砂黑色树脂的配方进行混合搅拌，高精密的涂布机设定对应的参数，在精密的涂布设备进行涂布在8微米厚铜箔，涂布厚度为5-6微米，然后贴合PET保护层；
(2)根据异向导电胶配方进行搅拌，高精密的涂布机设定对应的参数进行涂布，用有20gf/inch标准的硅油离型PET底纸进行涂布异向导电胶，涂布厚度23u，烘干后与铜箔另一面的表面贴合；
(3)冷却定型收卷。
实施例3
一种电磁波屏蔽膜材料，其特征在于在铜箔一面上涂布一层6微米的磨砂黑色树脂，另一面上涂布一层10微米的异向导电胶层，在磨砂黑色树脂外层加上一层PET保护层，在异向导电胶层外层加上一层PET离型膜；所述磨砂黑色树脂为通过在含固量为25％的油性黑色树脂中加入3微米的哑桨进行充分搅拌至粘度为25-26秒制备得到；所示异向导电胶层包含丙烯酸压敏胶、异氰酸酯硬化剂、三聚氰胺硬化剂、导电铜粉末，其中所述丙烯酸压敏胶的分子量在70万、固含量为40％，所述导电铜粉末为粒径为7微米80％以上的CoO2+Cu与与溶剂醋酸乙酯搅拌得到；所述丙烯酸压敏胶、异氰酸酯硬化剂、三聚氰胺硬化剂、导电铜粉未的添加质量比为：100：14：2：40。
所述哑桨为二氧化硅SiO2、乙酸丙酯C5H10O2、多库酯钠C20H37NaO7S 共聚物混合物，所述哑桨的固含量为28-35％。
本发明还提供一种电磁波屏蔽膜材料的制备方法，其特征在于包含以下步骤：(1)根据磨砂黑色树脂的配方进行混合搅拌，高精密的涂布机设定对应的参数，在精密的涂布设备进行涂布在8微米厚铜箔，涂布厚度为5-6微米，然后贴合PET保护层；
(2)根据异向导电胶配方进行搅拌，高精密的涂布机设定对应的参数进行涂布，用有25gf/inch标准的硅油离型PET底纸进行涂布异向导电胶，涂布厚度18u，烘干后与铜箔另一面的表面贴合；
(3)冷却定型收卷。
实施例4
与实施例1相同，除了磨砂黑色树脂中还加入3质量％的四氧化铁微粉。
实施例5
与实施例1相同，除了异向导电胶层还包含0.3质量％的Cu-Sn 合金粉末。
对比例1
与实施例1相同，除了不加入导电铜粉末。
对比例2
与实施例1相同，除了所述导电铜粉末为粒径为10微米80％以上的CoO2+Cu与与溶剂醋酸乙酯搅拌得到。
对比例3
与实施例1相同，除了所述丙烯酸压敏胶、异氰酸酯硬化剂、三聚氰胺硬化剂、导电铜粉未的添加质量比为：100：8：6：25。
对比例4
与实施例1相同，除了所述丙烯酸压敏胶、异氰酸酯硬化剂、三聚氰胺硬化剂、导电铜粉未的添加质量比为：100：16：1：45。
对比例5
与实施例1相同，除了所述丙烯酸压敏胶、异氰酸酯硬化剂、三聚氰胺硬化剂、导电铜粉未的添加质量比为：100：16：6：45。
电磁波屏蔽率的测定
以30MHz～1Ghz为测定频率范围，采用垂直、水平方向进行测定，测定距离为3M(电磁波完全屏蔽腔室的内部)。
表面电阻测试
压合FR4基材上5MM的正云形电极(镀镍金)和镀镍钢测试的数值 (电阻值)<0.05ohm/sq。
Figure DEST_PATH_IMAGE001
本发明的电磁波屏蔽膜压合FR4基材上5MM的正云形电极(镀镍金)和镀镍钢测试的数值(电阻值欧姆)小于0.05，效解决智能电子设备超薄(25-27U)部品焊接后安装操作，并且具备遮光性、优异的电磁波屏蔽性能，实现材料超薄的结构，具有与各种基材优异的贴合性能。

Claims (4)

1.一种电磁波屏蔽膜材料，其特征在于在铜箔一面上涂布一层5-6微米的磨砂黑色树脂，另一面上涂布一层10-12微米的异向导电胶层，在磨砂黑色树脂外层加上一层PET保护层，在异向导电胶层外层加上一层PET离型膜；所述磨砂黑色树脂为通过在含固量为25％的油性黑色树脂中加入粒径为2-3微米的哑浆进行充分搅拌至粘度为25-26秒制备得到，所述粘度用4#量杯测量,按国标GB1723-79测定得到，所述哑浆为二氧化硅SiO2、乙酸丙酯C5H10O2、多库酯钠C20H37NaO7S共聚物混合物，所述哑浆的固含量为28-35％；所示异向导电胶层包含丙烯酸压敏胶、异氰酸酯硬化剂、三聚氰胺硬化剂、导电铜粉末，其中所述丙烯酸压敏胶的分子量为70-80万、固含量为40％，所述导电铜粉末为CoO2+Cu与溶剂醋酸乙酯搅拌得到，80％以上的所述CoO2+Cu粒径为5.5-7微米；所述丙烯酸压敏胶、异氰酸酯硬化剂、三聚氰胺硬化剂、导电铜粉末的添加质量比为：100：10-14：2-4：33-40。
2.根据权利要求1所述的一种电磁波屏蔽膜材料，其中所述磨砂黑色树脂中还加入1-5质量％的四氧化铁微粉。
3.根据权利要求1所述的一种电磁波屏蔽膜材料，其中所述异向导电胶层还包含0.1-0.5质量％的Cu-Sn合金粉末。
4.一种根据权利要求1-3中的任意一项所述的电磁波屏蔽膜材料的制备方法，其特征在于包含以下步骤：(1)根据磨砂黑色树脂的配方进行混合搅拌，高精密的涂布机设定对应的参数，在8微米厚铜箔上用精密的涂布设备进行涂布，涂布厚度为5-6微米，然后贴合PET保护层；
(2)根据异向导电胶配方进行搅拌，高精密的涂布机设定对应的参数进行涂布，用有20-25gf/inch标准的硅油离型PET底纸进行涂布异向导电胶，涂布厚度18-23微米，烘干后与铜箔另一面的表面贴合；
(3)冷却定型收卷。
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