CN109688782A - 一种无导电颗粒电磁屏蔽膜及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种无导电颗粒电磁屏蔽膜，该电磁屏蔽膜结构依次为载体膜、棱柱层、屏蔽层、粘接层和保护膜层，棱柱层由多条棱柱结构平行周期性排列构成，屏蔽层沿棱柱结构复合，其制作方法为：在载体膜上形成周期性排列的棱柱层；再在棱柱层一侧表面镀覆一层金属，形成沿棱柱结构生长的屏蔽层；然后将粘接层涂布在屏蔽层表面；最后在粘接层表面贴合保护膜。通过本发明制备的无导电颗粒电磁屏蔽膜成本低、粘接性强、屏蔽效能高、厚度薄、工艺简易。
Description
技术领域
本发明属于新材料技术领域，具体涉及一种无导电颗粒电磁屏蔽膜及其制备方法。
背景技术
随着信息化社会的快速发展，电子终端急速发展，对数据大容量、高速传输功能要求越来越高，工作频率越来越高，同时带来的电磁辐射越来越强，不仅对电子产品工作造成干扰，也污染人们工作生活的环境，因此对电磁屏蔽膜的性能提出更高要求。目前市场主流电磁屏蔽膜产品结构主要包括载体膜、屏蔽层、导电胶层、保护层，电磁屏蔽效能为45～60db，其中导电胶层中由于加入导电颗粒，能够同时具备粘接和导电功能，但导电金属颗粒价格昂贵导致生产成本较高、工艺相对繁琐，且导电胶层厚度为10～20μm，厚度较厚，同时还存在重金属污染等问题，不能完全满足电子产品发展及环保的需求。因此，针对以上几点问题，需要开发一种全新的无导电颗粒电磁屏蔽膜。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种无导电颗粒电磁屏蔽膜及其制备方法，来解决上述问题，降低成本、稳定工艺、方便制备等。
为解决上述技术问题，本发明提供一种无导电颗粒电磁屏蔽膜，包括：载体膜、棱柱层、屏蔽层和粘接层，所述棱柱层由多条棱柱结构平行且呈周期性排列构成，所述棱柱层的下表面呈平面状，所述棱柱层的上表面呈起伏状，每条棱柱结构的最高点所连成的线为棱线，相邻两条棱柱结构之间的最低点所连成的线为底线，相邻两个棱柱结构的棱线之间形成一个凹槽，每个凹槽的底端具有至少一条底线，所述载体膜设置于所述棱柱层的下方，所述屏蔽层均匀贴附于所述棱柱层的上表面，并随着所述棱柱层起伏，所述粘接层设置于所述屏蔽层的上方，所述粘接层填充所述凹槽，所述粘接层的上表面呈平面状，覆盖有所述屏蔽层的棱线外露于所述粘接层。
作为本发明所述一种无导电颗粒电磁屏蔽膜的一种优选方案，所述无导电颗粒电磁屏蔽膜还包括保护膜层，所述保护膜层设置在所述粘接层的上方，并贴覆于所述粘接层上。
作为本发明所述一种无导电颗粒电磁屏蔽膜的一种优选方案，在所述棱线上方的屏蔽层的高度大于或者等于所述粘接层上表面的高度。
作为本发明所述一种无导电颗粒电磁屏蔽膜的一种优选方案，所述棱柱层的纵向截面为三角形、长方形或多边形中的任意一种或两种以上组合。
作为本发明所述一种无导电颗粒电磁屏蔽膜的一种优选方案，所述载体膜的厚度为30～100μm；所述棱柱层的底线至棱线的高度为5～10μm；所述屏蔽层的厚度为0.1～0.5μm；所述粘接层的厚度为5～10μm；所述保护膜层的厚度为30～200μm。
作为本发明所述一种无导电颗粒电磁屏蔽膜的一种优选方案，所述载体膜的材料为PI、PET、PBT膜中的任意一种，所述屏蔽层的材料为铝、银、锌、镍、铜、金中的任意一种或两种以上组合，所述粘接层的材料为改性聚氨酯树脂、丙烯酸树脂、橡胶、环氧树脂、聚酰亚胺树脂中的任意一种，所述保护膜层的材料为离型PI、PEN、PET、PP膜中的任意一种。
本发明还提供一种无导电颗粒电磁屏蔽膜的制备方法，包括以下步骤：
(1)将多条棱柱结构预先制备于压辊表面，然后在载体膜表面涂覆UV树脂并通过压辊、UV固化，使所述多条棱柱结构贴覆于所述载体膜上，形成棱柱层；
(2)在所述棱柱层的上表面镀覆一层金属，形成沿多条棱柱结构复合的屏蔽层；
(3)在所述屏蔽层的上表面通过涂布工艺涂布制备粘接层，获得无导电颗粒电磁屏蔽膜。
作为本发明所述一种无导电颗粒电磁屏蔽膜的制备方法的一种优选方案，在步骤(3)之后还包括步骤：在所述粘接层的上表面贴合保护膜，形成保护膜层。
作为本发明所述一种无导电颗粒电磁屏蔽膜的制备方法的一种优选方案，所述屏蔽层采用蒸镀、电镀、磁控溅射、电子束沉积中的任意一种工艺来制备。
与现有技术相比，本发明提出的一种无导电颗粒电磁屏蔽膜具有以下优点：第一，通过周期排列的棱柱层和沿棱柱层复合的屏蔽层代替常规电磁屏蔽膜中屏蔽层和导电胶层，可以有效减少电磁屏蔽膜的整体厚度，符合轻薄化的发展方向；第二，通过沿棱柱层复合的屏蔽层顶端与电路板接触，导电性更优异，屏蔽效果更好；第三，与常规电磁屏蔽膜相比，不需要使用导电颗粒，工艺更简易、成本大幅减少、污染较少；第四，粘接层中不存在导电颗粒，粘接性能更优异。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。其中，
图1为本发明的一种无导电颗粒电磁屏蔽膜在实施例1、2、3中的垂直棱线断面结构示意图；
图2为本发明的一种无导电颗粒电磁屏蔽膜在实施例4、5中的垂直棱线断面结构示意图。
其中：1为载体膜、2为棱柱层、3为屏蔽层、4为粘接层、5为保护膜层。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
首先，此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本发明至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”并非均指同一个实施例，也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。
其次，本发明利用结构示意图等进行详细描述，在详述本发明实施例时，为便于说明，表示一种无导电颗粒电磁屏蔽膜结构的示意图会不依一般比例作局部放大，而且所述示意图只是实例，其在此不应限制本发明保护的范围。此外，在实际制作中应包含长度、宽度及深度的三维空间。
本发明所述的一种无导电颗粒电磁屏蔽膜，从下到上分为五层依次为载体膜1、棱柱层2、屏蔽层3、粘接层4和保护膜层5，此处的上和下的依据仅为图1和图2中的放置方式，其也可以是从上到下的分层。如图1和2所示，载体膜1的厚度为30～100μm，可以选用PI、PET、PBT膜中的任意一种。棱柱层2由多条棱柱结构平行周期性排列构成，每条棱柱结构都至少有一条棱线，棱线是由棱柱结构的最高点连接而成，棱线与水平面平行，相邻两个棱柱结构之间形成凹槽，这个凹槽中至少有一条底线，底线是棱柱结构的最底点连接而成，凹槽的结构可以多样，底线与棱柱层2的下表面贴合或者具有高度差均可，沿与棱线方向垂直切下的棱柱结构的截面为三角形、长方形或多边形中的一种，也可以为多种图形的组合排列，如：第一个截面为三角形，第二个截面为长方形，第三个截面又为三角形，以此类推，棱柱层棱柱结构单元高度为5～10μm。屏蔽层3沿棱柱结构复合，其贴于棱柱层2的上表面，屏蔽层3的厚度为0.1～0.5μm，由铝、银、锌、镍、铜、金中的一种组成，或由两种以上混合组成，屏蔽层3的厚度均匀，因此，屏蔽层3随着棱柱层2形状的起伏而起伏。粘接层4覆盖的屏蔽层3上，粘接层4薄于屏蔽层3+棱柱层2的最大峰高值的厚度，粘接层4填充凹槽，粘接层4的厚度为5～10μm，粘接层4选用改性聚氨酯树脂、丙烯酸树脂、橡胶、环氧树脂、聚酰亚胺树脂中的任意一种。保护膜层5覆盖在粘接层4上，其在使用过程中，可以撕掉，保护膜层5的厚度为30～200μm。保护膜层5选用的材料为离型PI、PEN、PET、PP膜中的任意一种。
上述如图1所示的无导电颗粒电磁屏蔽膜的制备方法包括如下步骤：
步骤1、将棱柱结构预先制备于压辊表面，然后在载体膜1表面涂覆UV树脂并通过压辊，同时进行UV固化，在载体膜1上形成棱柱层2；
步骤2、在棱柱层2一侧表面镀覆一层金属，镀覆方法有蒸镀、电镀、磁控溅射、电子束沉积等，形成沿棱柱结构复合的屏蔽层3；
步骤3、在屏蔽层3表面通过涂布工艺涂布制备粘接层4；
步骤4、在粘接层4的表面贴合保护膜形成保护膜层5，制得无导电颗粒电磁屏蔽膜。
上述电磁屏蔽膜的工作原理是：电磁屏蔽是利用屏蔽体对电磁波的反射与吸收效应来达到衰减和控制电磁辐射的目的。
具体实施方式，请参见下述实施例1-5：
实施例1
如图1所示，无导电颗粒电磁屏蔽膜为五层结构，从下至上依次是载体膜1、棱柱层2、屏蔽层3、粘接层4、保护膜层5。载体膜1厚度30μm，棱柱层2高度为5μm，棱柱截面为等腰三角形，屏蔽层3厚度为0.5μm，粘接层4厚度为5μm，保护膜层5厚度为30μm。
上述无导电颗粒电磁屏蔽膜的制作方法包括以下步骤：首先，将等腰三角形棱柱结构预先制备于压辊表面，选用PET薄膜为载体膜1，在载体膜1表面涂覆UV树脂通过压辊，同时进行UV固化，使棱柱层2固化于PET薄膜的上表面；然后，选用铝靶材通过真空蒸镀工艺对棱柱层2表面镀覆，形成沿棱柱结构复合的铝金属屏蔽层3；接着，在屏蔽层3上表面涂布改性环氧树脂，形成粘接层4；最后，在粘接层4上表面贴覆PP离型膜作为保护膜层5，得到无导电颗粒电磁屏蔽膜。
通过上述方法制备得到的无导电颗粒电磁屏蔽膜的电磁屏蔽效能为70dB，工作厚度为5μm，成本为33～40元/平米。
实施例2
如图1所示，无导电颗粒电磁屏蔽膜为五层结构，从下至上依次是载体膜1、棱柱层2、屏蔽层3、粘接层4、保护膜层5。载体膜1厚度50μm，棱柱层2高度为5μm，棱柱截面为等腰三角形，屏蔽层3厚度为0.5μm，粘接层4厚度为5μm，保护膜层5厚度为50μm。
上述无导电颗粒电磁屏蔽膜的制作方法包括以下步骤：首先，将等腰三角形棱柱结构预先制备于压辊表面，选用PI薄膜为载体膜1，在载体膜1表面涂覆UV树脂通过压辊，同时进行UV固化，使棱柱层2固化于载PI薄膜的上表面；然后，选用铜靶材通过磁控溅射工艺对棱柱层2表面镀覆，形成沿棱柱结构生长的铜金属屏蔽层3；接着，在屏蔽层3上表面涂布改性丙烯酸树脂，形成粘接层4；最后，在粘接层4上表面贴覆PET离型膜作为保护膜层5，得到无导电颗粒电磁屏蔽膜。
通过上述方法制备得到的无导电颗粒电磁屏蔽膜的电磁屏蔽效能为69dB，工作厚度为5μm，成本为33～42元/平米。
实施例3
如图1所示，无导电颗粒电磁屏蔽膜为五层结构，，从下至上依次是载体膜1、棱柱层2、屏蔽层3、粘接层4、保护膜层5。载体膜1厚度30μm，棱柱层2高度为10μm，棱柱截面为等腰三角形，屏蔽层3厚度为0.3μm，粘接层4厚度为10μm，保护膜层5厚度为100μm。
上述无导电颗粒电磁屏蔽膜的制作方法包括以下步骤：首先，将等腰三角形棱柱结构预先制备于压辊表面，选用PBT薄膜为载体膜1，在载体膜1表面涂覆UV树脂通过压辊，同时进行UV固化，使棱柱层2固化于PI薄膜的上表面；然后，选用铜镍靶材通过磁控溅射工艺对棱柱层2表面镀覆，形成沿棱柱结构生长铜镍合金屏蔽层3；接着，在屏蔽层3上表面涂布改性丙烯酸树脂，形成粘接层4；最后，在粘接层4上表面贴覆PP离型膜作为保护膜层5，得到无导电颗粒电磁屏蔽膜。
通过上述方法制备得到的无导电颗粒电磁屏蔽膜的电磁屏蔽效能为65dB，工作厚度为10μm，成本为34～41元/平米。
实施例4
如图2所示，无导电颗粒电磁屏蔽膜为五层结构，从下至上依次是载体膜1、棱柱层2、屏蔽层3、粘接层4、保护膜层5。载体膜1厚度30μm，棱柱层2厚度为5μm，棱柱截面为五边形，屏蔽层3厚度为0.3μm，粘接层4厚度为5μm，保护层5厚度为30μm。
上述无导电颗粒电磁屏蔽膜的制作方法包括以下步骤：首先，将等腰三角形棱柱结构预先制备于压辊表面，选用PET薄膜为载体膜1，在载体膜1表面涂覆UV树脂通过压辊，同时进行UV固化，使棱柱层2固化于PET薄膜的上表面；然后，选用镍靶材通过真空蒸镀工艺对棱柱层2表面镀覆，形成沿棱柱结构生长镍金属屏蔽层3；接着，在屏蔽层3上表面涂布改性环氧树脂，形成粘接层4；最后，在粘接层4上表面贴覆PET离型膜作为保护膜层5，得到无导电颗粒电磁屏蔽膜。
通过上述方法制备得到的无导电颗粒电磁屏蔽膜的电磁屏蔽效能为65dB，工作厚度为5μm，成本为38～45元/平米。
实施例5
如图2所示，无导电颗粒电磁屏蔽膜为五层结构，从下至上依次是载体膜1、棱柱层2、屏蔽层3、粘接层4、保护膜层5。载体膜1厚度30μm，棱柱层2厚度为10μm，棱柱截面为五边形，屏蔽层3厚度为0.5μm，粘接层4厚度为10μm，保护层5厚度为100μm。
上述无导电颗粒电磁屏蔽膜的制作方法包括以下步骤：首先，将等腰三角形棱柱结构预先制备于压辊表面，选用PBT薄膜为载体膜1表面涂覆UV树脂通过压辊，同时进行UV固化，使棱柱层2固化于PI薄膜的上表面；然后，选用铜镍靶材，通过磁控溅射工艺对棱柱层2表面镀覆，形成沿棱柱结构生长铜镍合金屏蔽层3；接着，在屏蔽层3上表面涂布改性丙烯酸树脂，形成粘接层4；最后，在粘接层4上表面贴覆PP离型膜作为保护膜层5，得到无导电颗粒电磁屏蔽膜。
通过上述方法制备得到的无导电颗粒电磁屏蔽膜的电磁屏蔽效能为71dB，工作厚度为10μm，成本为36～42元/平米。
所属领域内的普通技术人员应该能够理解的是，本发明的特点或目的之一在于：本发明提出的无导电颗粒电磁屏蔽膜，通过周期排列的棱柱层和沿棱柱层复合的屏蔽层代替常规电磁屏蔽膜中屏蔽层和导电胶层，可以将电磁屏蔽膜的整体厚度减少，导电胶层厚度为10～20μm，棱柱层棱柱结构单元高度为5～10μm，符合轻薄化的发展方向；通过沿棱柱层复合的屏蔽层顶端与电路板接触，导电性更优异，屏蔽效果更好，可提高至65～75dB；而且不需要使用导电颗粒，工艺更简易、成本大幅减少至30～50元/平米、污染较少；粘接层中不存在导电颗粒，粘接性能提高至9～13N/cm。
应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (9)
1.一种无导电颗粒电磁屏蔽膜，其特征在于，包括：载体膜、棱柱层、屏蔽层和粘接层，所述棱柱层由多条棱柱结构平行且呈周期性排列构成，所述棱柱层的下表面呈平面状，所述棱柱层的上表面呈起伏状，每条棱柱结构的最高点所连成的线为棱线，相邻两条棱柱结构之间的最低点所连成的线为底线，相邻两个棱柱结构的棱线之间形成一个凹槽，每个凹槽的底端具有至少一条底线，所述载体膜设置于所述棱柱层的下方，所述屏蔽层均匀贴附于所述棱柱层的上表面，并随着所述棱柱层起伏，所述粘接层设置于所述屏蔽层的上方，所述粘接层填充所述凹槽，所述粘接层的上表面呈平面状，覆盖有所述屏蔽层的棱线外露于所述粘接层。
2.如权利要求1所述的无导电颗粒电磁屏蔽膜，其特征在于：所述无导电颗粒电磁屏蔽膜还包括保护膜层，所述保护膜层设置在所述粘接层的上方，并贴覆于所述粘接层上。
3.如权利要求1所述的无导电颗粒电磁屏蔽膜，其特征在于：在所述棱线上方的屏蔽层的高度大于或者等于所述粘接层上表面的高度。
4.如权利要求1所述的无导电颗粒电磁屏蔽膜，其特征在于：所述棱柱层的纵向截面为三角形、长方形或多边形中的任意一种或两种以上组合。
5.如权利要求2所述的无导电颗粒电磁屏蔽膜，其特征在于：所述载体膜的厚度为30～100μm；所述棱柱层的底线至棱线的高度为5～10μm；所述屏蔽层的厚度为0.1～0.5μm；所述粘接层的厚度为5～10μm；所述保护膜层的厚度为30～200μm。
6.如权利要求2所述的无导电颗粒电磁屏蔽膜，其特征在于：所述载体膜的材料为PI、PET、PBT膜中的任意一种，所述屏蔽层的材料为铝、银、锌、镍、铜、金中的任意一种或两种以上组合，所述粘接层的材料为改性聚氨酯树脂、丙烯酸树脂、橡胶、环氧树脂、聚酰亚胺树脂中的任意一种，所述保护膜层的材料为离型PI、PEN、PET、PP膜中的任意一种。
7.一种无导电颗粒电磁屏蔽膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将多条棱柱结构预先制备于压辊表面，然后在载体膜表面涂覆UV树脂并通过压辊、UV固化，使所述多条棱柱结构贴覆于所述载体膜上，形成棱柱层；
(2)在所述棱柱层的上表面镀覆一层金属，形成沿多条棱柱结构复合的屏蔽层；
(3)在所述屏蔽层的上表面通过涂布工艺涂布制备粘接层，获得无导电颗粒电磁屏蔽膜。
8.如权利要求7所述的无导电颗粒电磁屏蔽膜的制备方法，其特征在于：在步骤(3)之后还包括步骤：在所述粘接层的上表面贴合保护膜，形成保护膜层。
9.如权利要求7或8所述的无导电颗粒电磁屏蔽膜的制备方法，其特征在于：所述屏蔽层采用蒸镀、电镀、磁控溅射、电子束沉积中的任意一种工艺来制备。
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