CN111154228B - 一种电磁波屏蔽膜的制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明电磁波屏蔽材料技术领域，具体涉及一种电磁波屏蔽膜的制备方法，其包括如下步骤：步骤一、将磁性导电填料和树脂聚合物混合并搅拌均匀，得磁性导电胶黏剂；步骤二、先将下部剥离基材放置于磁铁上，然后采用线棒刮涂的方式，将磁性导电胶黏剂均匀地涂布于所述下部剥离基材的上表面，使磁性导电填料在磁铁的磁性吸合作用下向下部剥离基材的方向沉降，最终在靠近下部剥离基材的一侧形成致密的导电层；步骤三、待磁性导电填料沉降完成后，升温使树脂聚合物干燥，形成绝缘保护层，然后将上部剥离基材贴合于绝缘保护层表面，制得电磁波屏蔽膜。该制备方法工艺简单，且消除绝缘保护层和导电层间的界面及其之间粘合性的问题。

Description

一种电磁波屏蔽膜的制备方法

技术领域

本发明涉及电磁波屏蔽材料技术领域，具体涉及一种电磁波屏蔽膜的制备方法。

背景技术

随着科学技术的飞速发展，电子产品日新月异，它们给人们的生活方式及社会生产带来了极大便利。然而，这些电子产品工作的时候所产生的电磁辐射，将严重干扰其它电子器件工作，甚至威胁到人体健康，其危害主要表现为以下几方面：(1)电磁干扰，电磁波干扰是指电子产品或设备工作时受到环境中电磁波的扰乱，从而影响其正常使用，甚至导致失效的现象。同时，这些电子产品或设备在运行过程中也会产生电磁波，对其附近的电子仪器设备产生干扰。例如在航空领域中，笔记本电脑、手机等数字化产品在工作时产生的电磁脉冲可能通过飞机内的电缆耦合到飞机的敏感设备上，威胁飞行安全，后果不堪设想。(2)电磁信息泄露，电磁信息泄露是指信息系统中的设备在工作时能向外辐射或传导带有重要信息的电磁信号，这些信号可以被专门的设备提取处理，还原所携带信息，造成信息泄露，威胁到信息安全。(3)电磁波对人体的影响，电磁波对人体健康的危害主要体现在其对大脑、内分泌系统和生殖系统等的损伤。研究表明：人体若长期暴露于高频电磁场辐射中，体内的细胞和组织就会受到不同程度的损伤，严重时甚至威胁到生命。因此，开发电磁波屏蔽材料对人们的生活及电子产品的工作环境显得至关重要。

作为传统的电磁波屏蔽材料，金属及其合金材料，如银、铜、铁、铁-钴合金和铁-铝合金等，它们具有优异的电导率或磁导率，从而具备出色的电磁屏蔽性能。但是，金属材料存在密度大、易腐蚀且加工难度大等严重缺陷。聚合物具有低密度、耐腐蚀和易加工等特点，被应用于各领域，但由于其电绝缘性能，因此大多数聚合物不具备电磁屏蔽能力。通过在聚合物中添加导电填料，如：银、铜、镍、碳纳米管、石墨烯等，能显著提高聚合物材料的导电性，从而有效强化其电磁屏蔽性能。相比传统的金属材料，聚合物复合电磁屏蔽材料具有密度低、耐腐蚀、韧性好、良好加工性和低成本等优势，已被广泛应用于各类电子产品。

随着电子产品向着小型化、轻型化、薄型化、高性能等方向快速发展，电磁波屏蔽膜受到了业界的广泛关注。目前，面向印制线路板应用的电磁波屏蔽膜主要包括支撑基材、绝缘保护层、导电层和剥离基材，有的甚至含有金属屏蔽层。而现有的电磁波屏蔽膜制作方法为：先向支撑基材表面涂布树脂并进行加热干燥，形成一定厚度的绝缘保护层；其次，如果采用有金属屏蔽层的结构，则通过一定方法在绝缘保护层上形成金属屏蔽层；然后向绝缘保护层或金属屏蔽层上涂布导电性胶粘物并再进行加热干燥，形成一定厚度的导电层；最后，在导电层面贴合剥离基材，得到电磁波屏蔽膜。

但是上述的制备方法制备电磁波屏蔽膜，其绝缘保护层和导电层需经过两次涂布和干燥粘合得到，工艺复杂，且绝缘保护层和导电层间存在的界面导致其粘合性存在隐患，导电层需填充较多导电填料才能达到较好的导电性及屏蔽性能，造成电磁波屏蔽膜密度和成本增加等缺陷。

发明内容

为了克服现有技术中存在的缺点和不足，本发明的目的在于提供一种电磁波屏蔽膜的制备方法，其工艺简单，且消除绝缘保护层和导电层间的界面及其之间粘合性的问题，减少导电层中的导电填料含量，有效降低电磁波屏蔽膜的密度及成本。

本发明的目的通过下述技术方案实现：

一种电磁波屏蔽膜的制备方法，其包括如下步骤：

步骤一、将磁性导电填料和树脂聚合物混合并搅拌均匀，得磁性导电胶黏剂；

步骤二、先将下部剥离基材放置于磁铁上，然后采用线棒刮涂的方式，将磁性导电胶黏剂均匀地涂布于所述下部剥离基材的上表面，使磁性导电填料在磁铁的磁性吸合作用下向下部剥离基材的方向沉降，最终在靠近下部剥离基材的一侧形成致密的导电层；

步骤三、待磁性导电填料沉降完成后，升温使树脂聚合物干燥，形成绝缘保护层，然后将上部剥离基材贴合于绝缘保护层表面，制得电磁波屏蔽膜。

其中，所述磁铁的磁感应强度为0-15000高斯。

其中，步骤二中，所述磁性导电填料的沉降时间为1-20min。

其中，步骤三中，所述树脂聚合物的干燥温度为85-95℃，干燥时长为2-4min。

其中，所述磁性导电胶黏剂中磁性导电填料和树脂聚合物按重量比为4-50:50-96进行混合。

其中，所述树脂聚合物包括热固性树脂、热塑性树脂、光固化树脂、硅树脂中的至少一种。

具体的，所述热固性树脂包括苯酚类树脂、环氧类树脂、三聚氰胺类树脂、聚酰胺类树脂中的至少一种；所述热塑性树脂包括苯乙烯类树脂、聚酯类树脂、聚乙烯类树脂、聚酰亚胺类树脂、聚氨酯类树脂中的至少一种；所述光固化树脂主要为丙烯酸类树脂；所述硅树脂包括聚甲基硅氧烷、甲基苯基硅树脂中的至少一种。

优选地，所述树脂聚合物为热固性树脂，所述热固性树脂优选为环氧类树脂，所述环氧类树脂优选为双酚A环氧树脂。

其中，所述磁性导电填料包括铁粉、钴粉、镍粉、金包镍粉、银包镍粉中的至少一种。具体的，所述金包镍粉或银包镍粉为镍粉外周包裹金粉或银粉而成。

其中，所述磁性导电填料的形状包括球状、片状、纤维状、树枝状中的至少一种。

其中，所述磁性导电填料的尺寸为0.1-40μm。

优选地，所述磁性导电填料为片状镍粉，所述片状镍粉的尺寸为20μm。

其中，所述上部剥离基材为一侧面涂覆有硅类或非硅类离型剂的基膜，所述基膜为苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚碳酸酯或聚酰亚胺膜，所述下部剥离基材和上部剥离基材的材质和形状相同，所述上部剥离基材涂覆有离型剂的一侧与绝缘保护层的贴合，所述下部剥离基材涂覆有离型剂的一侧与导电层贴合。

本发明的有益效果在于：

本发明的电磁波屏蔽膜的制作方法中通过使用磁铁，通过磁铁对磁性导电填料的磁性吸引作用，使磁性导电填料向下沉降，进行使制得的电磁波屏蔽膜中的绝缘保护层和导电层无界面一体成型，消除了现有技术中绝缘保护层和导电层之间存在界面及粘合性隐患，简化了工艺，减少了导电层中磁性导电填料的添加量，有效降低电磁波屏蔽膜的密度和厚度，降低生产成本。本发明的磁性导电填料还可以替换为磁性非导电填料和非磁性导电填料混合而成的混合填料。

具体实施方式

为了便于本领域技术人员的理解，下面结合实施例对本发明作进一步的说明，实施方式提及的内容并非对本发明的限定。

实施例1

一种电磁波屏蔽膜的制备方法，其包括如下步骤：

步骤一、将磁性导电填料和树脂聚合物混合并搅拌均匀，得磁性导电胶黏剂；

步骤二、先将下部剥离基材放置于磁铁上，然后采用线棒刮涂的方式，将磁性导电胶黏剂均匀地涂布于所述下部剥离基材的上表面，使磁性导电填料在磁铁的磁性吸合作用下向下部剥离基材的方向沉降，最终在靠近下部剥离基材的一侧形成致密的导电层；

步骤三、待磁性导电填料沉降完成后，升温使树脂聚合物干燥，形成绝缘保护层，然后将上部剥离基材贴合于绝缘保护层表面，制得电磁波屏蔽膜。

其中，所述磁铁的磁感应强度为15000高斯。

其中，步骤二中，所述磁性导电填料的沉降时间为5min。

其中，步骤三中，所述树脂聚合物的干燥温度为90℃，干燥时长为3min。

其中，所述磁性导电胶黏剂中磁性导电填料和树脂聚合物按重量比为8:92进行混合。

所述树脂聚合物为双酚A环氧树脂，所述磁性导电填料为尺寸为20μm的片状镍粉。

其中，所述上部剥离基材为一侧面涂覆有硅类离型剂的基膜，所述基膜为聚酰亚胺膜，所述下部剥离基材和上部剥离基材的材质和形状相同，所述上部剥离基材涂覆有离型剂的一侧与绝缘保护层的贴合，所述下部剥离基材涂覆有离型剂的一侧与导电层贴合。

实施例2

一种电磁波屏蔽膜的制备方法，实施例2中的制备方法与实施例1的区别在于，实施例2中，所述磁性导电胶黏剂中磁性导电填料和树脂聚合物按重量比为4:96进行混合。

实施例2的其它制备条件与实施例1相同，在此不做赘述。

实施例3

一种电磁波屏蔽膜的制备方法，实施例3中的制备方法与实施例1的区别在于，实施例3中，所述磁性导电胶黏剂中磁性导电填料和树脂聚合物按重量比为48:52进行混合。

实施例3的其它制备条件与实施例1相同，在此不做赘述。

实施例4

一种电磁波屏蔽膜的制备方法，实施例4中的制备方法与实施例1的区别在于，实施例4中，所述磁性导电填料为尺寸为1μm的片状镍粉。

实施例4的其它制备条件与实施例1相同，在此不做赘述。

实施例5

一种电磁波屏蔽膜的制备方法，实施例5中的制备方法与实施例1的区别在于，实施例5中，所述磁性导电填料为尺寸为35μm的片状镍粉。

实施例5的其它制备条件与实施例1相同，在此不做赘述。

实施例6

一种电磁波屏蔽膜的制备方法，实施例6中的制备方法与实施例1的区别在于，实施例6中，所述磁铁的磁感应强度为10高斯。

实施例6的其它制备条件与实施例1相同，在此不做赘述。

实施例7

一种电磁波屏蔽膜的制备方法，实施例7中的制备方法与实施例1的区别在于，实施例7中，所述磁铁的磁感应强度为8000高斯。

实施例7的其它制备条件与实施例1相同，在此不做赘述。

实施例8

一种电磁波屏蔽膜的制备方法，实施例8中的制备方法与实施例1的区别在于，实施例8中，所述磁性导电填料的沉降时间为18min。

实施例8的其它制备条件与实施例1相同，在此不做赘述。

实施例9

一种电磁波屏蔽膜的制备方法，实施例9中的制备方法与实施例1的区别在于，实施例9中，所述磁性导电填料的沉降时间为2min。

实施例9的其它制备条件与实施例1相同，在此不做赘述。

性能测试：

对实施例1-9制得的电磁波屏蔽膜进行的电磁屏蔽效能进行测试，测试频率为10MHz-5GHz，并将测试结果记录于表1中。

表1实施例1-9的电磁波屏蔽膜的电磁屏蔽效能结果记录表

本发明电磁波屏蔽膜制作方法中采用磁铁产生的吸引力，使所涂布的磁性导电胶黏剂中的磁性导电填料沉降堆积于下部剥离基材表面，从而获得无界面一体成型的上部绝缘保护层和下部导电层，采用本发明的制备方法制得的电磁波屏蔽膜的电磁屏蔽效能可以达到85dB，屏蔽效能好，且厚度小，成本低。

其中，将实施例4和5与实施例1进行对比可知，在其它条件相同的情况下，磁性导电填料的尺寸对电磁波屏蔽膜的电磁屏蔽效能有一定的影响，这是由于在镍粉沉降过程中，树脂聚合物对镍粉有阻碍作用，尺寸过低的镍粉受到的磁铁吸引力越小，其本身重力也小，在沉降过程中，聚合物树脂对其阻碍作用越明显，所以过小尺寸的镍粉难以沉降形成致密的导电层，导致电磁屏蔽效能降低。尺寸过大的镍粉虽然容易沉降，但镍粉之间的空隙大，难以形成致密的堆积，从而难以形成致密的导电层，导致屏蔽效能降低。经试验发现，当磁性导电填料的尺寸在1-20μm之间时，制得的电磁波屏蔽膜具有较好的屏蔽效能，而过高或过低均会影响其性能。

其中，将实施例6和7与实施例1进行对比可知，在其它条件相同的情况下，磁铁的磁感应强度对电磁波屏蔽膜的电磁屏蔽效能有一定的影响，这是因为过低的磁感应强度，对镍粉的吸引作用更弱，难以使镍粉完全沉降形成致密完整的导电层，导致屏蔽效能降低。本发明磁感应强度优选15000高斯，镍粉可以完全沉降形成致密的导电层，从而具有良好的屏蔽效能。

其中，将实施例1-3进行对比可知，在其它条件相同的情况下，磁性导电胶黏剂中，树脂聚合物和磁性导电填料的质量比对电磁波屏蔽膜的电磁屏蔽效能有一定的影响，本发明通过控制磁性导电填料和树脂聚合物按重量比为4-50:50-96进行混合，使制得的电磁波屏蔽膜具有较好的电磁屏蔽效能，且当磁性导电填料和树脂聚合物按重量比为48:52时，电磁屏蔽性能达到85dB。

本发明相比现有技术，该方法仅经过一次涂布和干燥即可获得无界面一体成型的绝缘保护层和导电层，工艺简单，且绝缘保护层和导电层间不存在界面，消除了粘合性隐患。此外，现有技术的电磁波屏蔽膜导电层中需要更多导电填料才能形成致密堆积而形成完整的导电网络，才能具备电磁屏蔽能力；而本发明中，在磁铁作用下，仅需较少的磁性导电填料，这些磁性导电填料被磁铁吸引沉降即可形成致密堆积，进而形成完整的导电网络，形成良好的导电层，达到出色的电磁屏蔽性能，本发明减少了导电层中磁性导电填料的含量从而降低了电磁波屏蔽膜的密度和成本。

上述实施例为本发明较佳的实现方案，除此之外，本发明还可以其它方式实现，在不脱离本发明构思的前提下任何显而易见的替换均在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种电磁波屏蔽膜的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：

步骤一、将磁性导电填料和树脂聚合物混合并搅拌均匀，得磁性导电胶黏剂；

步骤二、先将下部剥离基材放置于磁铁上，然后采用线棒刮涂的方式，将磁性导电胶黏剂均匀地涂布于所述下部剥离基材的上表面，使磁性导电填料在磁铁的磁性吸合作用下向下部剥离基材的方向沉降，最终在靠近下部剥离基材的一侧形成致密的导电层；

步骤三、待磁性导电填料沉降完成后，升温使树脂聚合物干燥，形成绝缘保护层，然后将上部剥离基材贴合于绝缘保护层表面，制得电磁波屏蔽膜；

所述磁性导电胶黏剂中磁性导电填料和树脂聚合物按重量比为4-50:50-96进行混合；

所述树脂聚合物包括热固性树脂、热塑性树脂、光固化树脂、硅树脂中的至少一种；

所述磁性导电填料包括铁粉、钴粉、镍粉、金包镍粉、银包镍粉中的至少一种；

所述磁铁的磁感应强度为10-15000高斯。

2.根据权利要求1所述的一种电磁波屏蔽膜的制备方法，其特征在于：步骤二中，所述磁性导电填料的沉降时间为1-20min。

3.根据权利要求1所述的一种电磁波屏蔽膜的制备方法，其特征在于：步骤三中，所述树脂聚合物的干燥温度为85-95℃，干燥时长为2-4min。

4.根据权利要求1所述的一种电磁波屏蔽膜的制备方法，其特征在于：所述磁性导电填料的形状包括球状、片状、纤维状、树枝状中的至少一种。

5.根据权利要求1所述的一种电磁波屏蔽膜的制备方法，其特征在于：所述磁性导电填料的尺寸为0.1-40μm。