CN111806013A - 一种高频电磁屏蔽膜及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高频电磁屏蔽膜，包括依次层叠的载体层、绝缘层、第一金属层、粘合层、第二金属层、导电胶层及保护膜层。该电磁屏蔽膜具有较高的屏蔽效能，同时其制备方法生产效率高，环保无污染。
Description
技术领域
本发明涉及屏蔽膜技术领域，特别是一种高频电磁屏蔽膜及其制备方法。
背景技术
随着5G技术的商业化应用，对柔性线路在高频(10GHZ以上)范围的屏蔽性能提出了更高的要求(屏蔽效能大于80dB)。行业内采用的方法为通过增加电磁屏蔽膜金属屏蔽层厚度的方法，提高屏蔽膜在高频范围内的屏蔽效能，但在实际测试中这种电磁屏蔽膜在高频范围的屏蔽效能也仅仅在80dB左右，其屏蔽性能一般，同时行业内增加金属屏蔽层厚度的方法为通过在绝缘层表面真空溅镀金属层，然后电镀增厚的工艺，但目前的溅镀方法，生产线速较低(一般2-10m/min)影响生产效率，同时在电镀增厚工艺中，有大量的污水产生，污染环境。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种高频电磁屏蔽膜，该电磁屏蔽膜具有较高的屏蔽效能，同时其制备方法生产效率高，环保无污染。
本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：
一种高频电磁屏蔽膜，包括依次层叠的载体层、绝缘层、第一金属层、粘合层、第二金属层、导电胶层及保护膜层。
优选的，所述载体层为PET非硅离型膜。
优选的，所述绝缘层由改性环氧树脂、改性聚氨酯、改性丙烯酸酯中的一种制成。
进一步优选的，所述绝缘层由改性环氧树脂制成。
优选的，所述绝缘层的厚度为3-12μm。
优选的，所述第一金属层由铝、镍、铜、银、金中的一种制成；所述第二金属层由铝、镍、铜、银、金中的一种制成。
优选的，所述第一金属层的厚度为0.3-3μm，所述第二金属层的厚度为0.2-3μm，且第一金属层与第二金属层的厚度之和大于1.5μm。
优选的，所述粘合层由导电粘合材料制成。
优选的，所述粘合层的厚度为0.5-5μm。
优选的，所述导电胶层的厚度为3-10μm。
本发明的另一个目的在于提供一种上述高频电磁屏蔽膜的制备方法：
一种如上所述的高频电磁屏蔽膜制备方法，包括以下步骤：
(1)在载体层表面涂布绝缘物料，干燥，形成绝缘层；
(2)在绝缘层表面真空蒸镀导电金属，形成第一金属层；
(3)在第一金属层表面涂布粘合材料，形成粘合层；
(4)在粘合层表面真空蒸镀导电金属，形成第二金属层；
(5)在第二金属层表面涂布导电胶材料，形成导电胶层；
(6)在导电胶层表面贴合保护膜，形成保护膜层。
优选的，绝缘层、粘合层、导电胶层的涂布方式为挤出涂布、微凹涂布、刮刀涂布、网辊涂布中的一种。
本发明的有益效果是：
(1)本发明的高频电磁屏蔽膜具有优异的屏蔽性能，其在10GHZ以上的高频上，屏蔽效能大于85dB，最高能达到98.5dB；
(2)本发明高频电磁屏蔽膜具有较好的接地导电性，经测试本发明的高频电磁屏蔽膜的1.0mm孔径接地电阻小于0.1Ω；
(3)本发明高频电磁屏蔽膜具有较强的抗热冲击能力，其经热冲击测试后表面无变形和剥落；
(4)本发明高频磁屏蔽膜具有较强的剥离强度，经测试其剥离强度大于0.8kgf/cm；
(5)本发明高频磁屏蔽在制备过程中采用了真空蒸镀金属的方法，其线速在50-300m/min，是传统溅镀的几十倍，从而能有效提高生产效率，同时在真空蒸镀过程中全程真空，没有废气、废水产生，环保无污染。
附图说明
图1为本发明实施例1的高频电磁屏蔽膜的示意图。
附图标记：
1.载体层；2.绝缘层；3.第一金属层；4.粘合层；5.第二金属层；6.导电胶层；7.保护膜层。
具体实施方式
下面通过具体实施例并结合附图对本发明做进一步的说明。
实施例1：
一种高频电磁屏蔽膜，包括依次层叠的载体层(1)、绝缘层(2)、第一金属层(3)、粘合层(4)、第二金属层(5)、导电胶层(6)及保护膜层(7)。其制备方法包括以下步骤：
(1)将PET非硅离型膜作为载体层置于涂布机中，在其表面涂抹一层改性环氧树脂，干燥后，形成绝缘层，绝缘层厚度为3μm，其中改性环氧树脂为南亚电子材料公司生产的NPES901；
(2)通过真空蒸镀机在绝缘层表面真空蒸镀铜金属，形成第一金属层，第一金属层的厚度为0.2μm；
(3)通过涂布机在第一金属层表面涂布粘合材料，形成粘合层，粘合层的厚度为0.5μm，其中粘合材料为25份环氧树脂及10份固化剂85℃加热融化搅拌均匀后的混合物，其中环氧树脂为NIPPON KAYAKU公司的XD1000，固化剂为CRAY VALLEY CHEMICAL公司的SMA1000；
(4)通过真空蒸镀机在粘合层表面真空蒸镀镍金属，形成第二金属层，第二金属层的厚度为2μm；
(5)通过涂布机在第二金属层表面涂布导电胶材料，形成导电胶层，导电胶层的厚度为3μm，其中导电胶材料为25份环氧树脂、8份固化剂及15份导电颗粒90℃加热融化搅拌均匀后的混合物，其中环氧树脂为南亚电子材料公司生产的NPES901，固化剂为双氰胺，导电颗粒为金属铝粉；
(6)在导电胶层表面贴合保护膜，形成保护膜层，保护膜为PET表面含有氟树脂的复合膜。
实施例2：
一种高频电磁屏蔽膜，包括依次层叠的载体层、绝缘层、第一金属层、粘合层、第二金属层、导电胶层及保护膜层。其制备方法包括以下步骤：
(1)将PET非硅离型膜作为载体层置于涂布机中，在其表面涂抹一层改性环氧树脂，干燥后，形成绝缘层，绝缘层厚度为12μm，其中改性环氧树脂为南亚电子材料公司生产的NPEL128E；
(2)通过真空蒸镀机在绝缘层表面真空蒸镀铝金属，形成第一金属层，第一金属层的厚度为0.5μm；
(3)通过涂布机在第一金属层表面涂布导电粘合材料，形成粘合层，粘合层的厚度为5μm，其中导电粘合材料为25份环氧树脂、10份固化剂及20份导电颗粒85℃加热融化搅拌均匀后的混合物，其中环氧树脂为南亚电子材料公司的NPES901，固化剂为CRAY VALLEYCHEMICAL公司的SMA1000；导电颗粒为导电炭黑；
(4)通过真空蒸镀机在粘合层表面真空蒸镀铜金属，形成第二金属层，第二金属层的厚度为2.0μm；
(5)通过涂布机在第二金属层表面涂布导电胶材料，形成导电胶层，导电胶层的厚度为10μm，其中导电胶材料为25份环氧树脂、8份固化剂及15份导电颗粒90℃加热融化搅拌均匀后的混合物，其中环氧树脂为NIPPON KAYAKU生产的XD1000，固化剂为双氰胺，导电颗粒为金属镍粉；
(6)在导电胶层表面贴合保护膜，形成保护膜层，保护膜为PET表面含有氟树脂的复合膜。
实施例3：
一种高频电磁屏蔽膜，包括依次层叠的载体层、绝缘层、第一金属层、粘合层、第二金属层、导电胶层及保护膜层。其制备方法包括以下步骤：
(1)将PET非硅离型膜作为载体层置于涂布机中，在其表面涂抹一层改性环氧树脂，干燥后，形成绝缘层，绝缘层厚度为6μm，其中改性环氧树脂为湖南嘉盛德材料公司生产的BPNE3501L；
(2)通过真空蒸镀机在绝缘层表面真空蒸镀铜金属，形成第一金属层，第一金属层的厚度为1μm；
(3)通过涂布机在第一金属层表面涂布导电粘合材料，形成粘合层，粘合层的厚度为3μm，其中导电粘合材料为25份环氧树脂、10份固化剂及20份导电颗粒85℃加热融化搅拌均匀后的混合物，其中环氧树脂为NIPPON KAYAKU的XD1000，固化剂为CRAY VALLEYCHEMICAL公司的EF40；导电颗粒为金属铝粉；
(4)通过真空蒸镀机在粘合层表面真空蒸镀铜金属，形成第二金属层，第二金属层的厚度为2.0μm；
(5)通过涂布机在第二金属层表面涂布导电胶材料，形成导电胶层，导电胶层的厚度为8μm，其中导电胶材料为25份环氧树脂、8份固化剂及15份导电颗粒90℃加热融化搅拌均匀后的混合物，其中环氧树脂为深圳佳迪达新材料公司生产的HYPOX RK-8-4L PELLETS，固化剂为双氰胺，导电颗粒为金属铜粉；
(6)在导电胶层表面贴合保护膜，形成保护膜层，保护膜为PET表面含有氟树脂的复合膜。
实施例4：
一种高频电磁屏蔽膜，包括依次层叠的载体层、绝缘层、第一金属层、粘合层、第二金属层、导电胶层及保护膜层。其制备方法包括以下步骤：
(1)将PET非硅离型膜作为载体层置于涂布机中，在其表面涂抹一层改性环氧树脂，干燥后，形成绝缘层，绝缘层厚度为10μm，其中改性环氧树脂为KANEKA CORPORATION生产的MX-257；
(2)通过真空蒸镀机在绝缘层表面真空蒸镀铜金属，形成第一金属层，第一金属层的厚度为1μm；
(3)通过涂布机在第一金属层表面涂布导电粘合材料，形成粘合层，粘合层的厚度为2.5μm，其中导电粘合材料为25份环氧树脂、10份固化剂及20份导电颗粒85℃加热融化搅拌均匀后的混合物，其中环氧树脂为深圳佳迪达新材料公司的HYPOX RK-8-4L PELLETS，固化剂为CRAY VALLEY CHEMICAL公司的EF60；导电颗粒为金属镍粉；
(4)通过真空蒸镀机在粘合层表面真空蒸镀铜金属，形成第二金属层，第二金属层的厚度为1μm；
(5)通过涂布机在第二金属层表面涂布导电胶材料，形成导电胶层，导电胶层的厚度为6μm，其中导电胶材料为25份环氧树脂、8份固化剂及15份导电颗粒90℃加热融化搅拌均匀后的混合物，其中环氧树脂为湖南嘉盛德材料公司生产的DX7160，固化剂为双氰胺，导电颗粒为金属铝粉；
(6)在导电胶层表面贴合保护膜，形成保护膜层，保护膜为PET表面含有氟树脂的复合膜。
实施例5：
一种高频电磁屏蔽膜，包括依次层叠的载体层、绝缘层、第一金属层、粘合层、第二金属层、导电胶层及保护膜层。其制备方法包括以下步骤：
(1)将PET非硅离型膜作为载体层置于涂布机中，在其表面涂抹一层改性环氧树脂，干燥后，形成绝缘层，绝缘层厚度为7μm，其中改性环氧树脂为NIPPON KAYAKU生产的XD1000；
(2)通过真空蒸镀机在绝缘层表面真空蒸镀铜金属，形成第一金属层，第一金属层的厚度为0.7μm；
(3)通过涂布机在第一金属层表面涂布导电粘合材料，形成粘合层，粘合层的厚度为2.3μm，其中导电粘合材料为25份环氧树脂、10份固化剂及20份导电颗粒85℃加热融化搅拌均匀后的混合物，其中环氧树脂为NIPPON KAYAKU公司的XD1000，固化剂为CRAY VALLEYCHEMICAL公司的SMA1000；导电颗粒为导电铜粉；
(4)通过真空蒸镀机在粘合层表面真空蒸镀铜金属，形成第二金属层，第二金属层的厚度为1.5μm；
(5)通过涂布机在第二金属层表面涂布导电胶材料，形成导电胶层，导电胶层的厚度为5μm，其中导电胶材料为25份环氧树脂、8份固化剂及15份导电颗粒90℃加热融化搅拌均匀后的混合物，其中环氧树脂为南亚电子材料公司生产的NPES901，固化剂为双氰胺，导电颗粒为金属铜粉；
(6)在导电胶层表面贴合保护膜，形成保护膜层，保护膜为PET表面含有氟树脂的复合膜。
对比例1：
一种高频电磁屏蔽膜，包括依次层叠的载体层、绝缘层、粘合层、金属层、导电胶层及保护膜层。其制备方法包括以下步骤：
(1)将PET非硅离型膜作为载体层置于涂布机中，在其表面涂抹一层改性环氧树脂，干燥后，形成绝缘层，绝缘层厚度为6μm，其中改性环氧树脂为湖南嘉盛德材料公司生产的BPNE3501L；
(2)通过涂布机在绝缘层表面涂布导电粘合材料，形成粘合层，粘合层的厚度为3μm，其中导电粘合材料为25份环氧树脂、10份固化剂及20份导电颗粒85℃加热融化搅拌均匀后的混合物，其中环氧树脂为NIPPON KAYAKU的XD1000，固化剂为CRAY VALLEY CHEMICAL公司的EF40；导电颗粒为金属铝粉；
(3)通过真空蒸镀机在粘合层表面真空蒸镀铜金属，形成金属层，金属层的厚度为2.0μm；
(4)通过涂布机在金属层表面涂布导电胶材料，形成导电胶层，导电胶层的厚度为8μm，其中导电胶材料为25份环氧树脂、8份固化剂及15份导电颗粒90℃加热融化搅拌均匀后的混合物，其中环氧树脂为深圳佳迪达新材料公司生产的HYPOX RK-8-4L PELLETS，固化剂为双氰胺，导电颗粒为金属铜粉；
(5)在导电胶层表面贴合保护膜，形成保护膜层，保护膜为PET表面含有氟树脂的复合膜。
对比例2：
一种高频电磁屏蔽膜，包括依次层叠的载体层、绝缘层、金属层、粘合层、导电胶层及保护膜层。其制备方法包括以下步骤：
(1)将PET非硅离型膜作为载体层置于涂布机中，在其表面涂抹一层改性环氧树脂，干燥后，形成绝缘层，绝缘层厚度为6μm，其中改性环氧树脂为湖南嘉盛德材料公司生产的BPNE3501L；
(2)通过真空蒸镀机在绝缘层表面真空蒸镀铜金属，形成金属层，金属层的厚度为1μm；
(3)通过涂布机在金属层表面涂布导电粘合材料，形成粘合层，粘合层的厚度为3μm，其中导电粘合材料为25份环氧树脂、10份固化剂及20份导电颗粒85℃加热融化搅拌均匀后的混合物，其中环氧树脂为NIPPON KAYAKU的XD1000，固化剂为CRAY VALLEY CHEMICAL公司的EF40；导电颗粒为金属铝粉；
(4)通过涂布机在粘合层表面涂布导电胶材料，形成导电胶层，导电胶层的厚度为8μm，其中导电胶材料为25份环氧树脂、8份固化剂及15份导电颗粒90℃加热融化搅拌均匀后的混合物，其中环氧树脂为深圳佳迪达新材料公司生产的HYPOX RK-8-4L PELLETS，固化剂为双氰胺，导电颗粒为金属铜粉；
(5)在导电胶层表面贴合保护膜，形成保护膜层，保护膜为PET表面含有氟树脂的复合膜。
对比例3：
市售同类型单层金属层电磁屏蔽膜，其金属层厚度为3-5μm。
试验例：
分别对实施例1-5及对比例1-3的电磁屏蔽膜做屏蔽值测试、接地电阻测试、热冲击测试及剥离强度测试，其中屏蔽值测试方法依照GB/T 30142-2013。
接地电阻测试方法为：电磁屏蔽膜样片贴合FPC测试片,用快压机压合之后测试，160℃熟化1hr测试，然后拿到SMT回流焊设定峰值温度288℃过炉1次。用万用表根据接地点不同孔径测量阻值。
热冲击测试方法为：将基材和覆盖膜结合好的FPC贴上电磁屏蔽膜，用快压机压合，设定参数：温度180度，预压10秒，成型90秒,压力100KG进行压合，撕掉电磁屏蔽膜表层离型膜，将FPC剪成50MM*50MM的大小，然后放进恒温锡炉10秒取出连续3次，锡炉温度设定288度，观察电磁屏蔽膜外观变化。
剥离强度测试方法为：覆盖膜贴合在已压好的电磁屏蔽膜的绝缘层上压合(180℃，100kg，90sec)，快压后烘烤(160℃，60分钟)将样品切割成1CM样品，用拉力机测试其剥离强度。
测试结果见表1。
表1.实施例1-5及对比例1-3的电磁屏蔽膜性能测试结果
由表1可知，本发明的电磁屏蔽膜屏蔽效能达到85dB以上，最高能达到98.5dB，且其接地电阻1.0mm孔径阻值小于0.1Ω，最小能达到0.072Ω，尤其当本发明的电磁屏蔽膜的粘合层为导电粘合材料制成时，更加有利于两金属层间导电，避免形成电容，使其具有更小的接地电阻，其剥离强度大于0.8kgf/cm，最高能达到1.06kgf/cm，此外其在热冲击测试中，无变形、无剥落，说明其具有较强的抗热冲击性能。
同时对比实施例3与对比例1-2可知，当本发明的电磁屏蔽膜的层结构发生变化，仅仅具有一层金属层时，其屏蔽效能会大幅下降，接地电阻阻值会变大，热冲击性能及剥离强度都会降低；对比实施例3与对比例3可知，本发明的电磁屏蔽膜的各项性能均优于市售的同类型产品，尤其在电磁屏蔽效能这一项，本发明的电磁屏蔽膜两层金属层厚度之和仅为1.5-3.0μm，但其电磁屏蔽效能远大于市售的金属层厚度为3-5μm的单层金属层电磁屏蔽膜。
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种高频电磁屏蔽膜，其特征在于：包括依次层叠的载体层、绝缘层、第一金属层、粘合层、第二金属层、导电胶层及保护膜层。
2.根据权利要求1所述的一种高频电磁屏蔽膜，其特征在于：所述载体层为PET非硅离型膜。
3.根据权利要求1所述的一种高频电磁屏蔽膜，其特征在于：所述绝缘层由改性环氧树脂、改性聚氨酯、改性丙烯酸酯中的一种制成。
4.根据权利要求3所述的一种高频电磁屏蔽膜，其特征在于：所述绝缘层的厚度为3-12μm。
5.根据权利要求1所述的一种高频电磁屏蔽膜，其特征在于：所述第一金属层由铝、镍、铜、银、金中的一种制成；所述第二金属层由铝、镍、铜、银、金中的一种制成。
6.根据权利要求5所述的一种高频电磁屏蔽膜，其特征在于：所述第一金属层的厚度为0.2-3μm，所述第二金属层的厚度为0.2-3μm，且第一金属层与第二金属层的厚度之和大于1.5μm。
7.根据权利要求1所述的一种高频电磁屏蔽膜，其特征在于：所述粘合层由导电粘合材料制成。
8.根据权利要求7所述的一种高频电磁屏蔽膜，其特征在于：所述粘合层的厚度为0.5-5μm。
9.根据权利要求1所述的一种高频电磁屏蔽膜，其特征在于：所述导电胶层的厚度为3-10μm。
10.一种如权利要求1至9任一项所述高频电磁屏蔽膜的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
(1)在载体层表面涂布绝缘物料，干燥，形成绝缘层；
(2)在绝缘层表面真空蒸镀导电金属，形成第一金属层；
(3)在第一金属层表面涂布粘合材料，形成粘合层；
(4)在粘合层表面真空蒸镀导电金属，形成第二金属层；
(5)在第二金属层表面涂布导电胶材料，形成导电胶层；
(6)在导电胶层表面贴合保护膜，形成保护膜层。
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