CN116709759A - 一种电磁屏蔽膜及线路板 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种电磁屏蔽膜及线路板，所述电磁屏蔽膜包括绝缘层与金属层；所述绝缘层设于所述金属层的一侧面上；所述金属层的厚度d1、所述绝缘层的厚度d2，屏蔽膜的MIT次数N之间的关系为N＝A+B*d1+C*d2。本发明还提供了一种线路板，包括印刷线路板和如上所述的电磁屏蔽膜，所述电磁屏蔽膜与所述印刷线路板连接。本发明实施例提供的电磁屏蔽膜及线路板，通过设计金属层的厚度、绝缘层的厚度，屏蔽膜的MIT次数三者之间的关系，在保证电磁屏蔽膜的导电性的同时，提高了电磁屏蔽膜的耐折强度。
Description
技术领域
本发明涉及电子技术领域，尤其是涉及一种电磁屏蔽膜及线路板。
背景技术
电子设备内部的电子元器件在工作状态下都会不断发出无用的电磁波信号，该无用的电磁波信号会影响相邻的其他电子元器件的正常工作，产生电磁干扰。目前通常采用包含金属屏蔽层的电磁屏蔽膜将电子装置罩设于其内，以抑制无用电磁波向外的泄漏，同时屏蔽外界电磁波噪音干扰内部电路的工作。
随着移动终端的发展，折叠屏设备逐渐出现在大众的视野，例如折叠屏手机、折叠屏电脑等，与传统智能手机相比，折叠屏手机的柔性屏幕可折叠，并且折叠结构中部分线路板也需要一定程度的弯折，因此对电磁屏蔽膜有了更高的性能要求。电磁屏蔽膜在使用过程中压合在线路板上方能保证屏蔽效果，这就对电磁屏蔽膜的耐折强度提出了较高的要求。然而，对于耐弯折性能的优化，通常采用更厚的金属层，但是更厚的金属层会极大影响电磁屏蔽膜的接地效果和整体厚度，在日趋追求轻薄的市场需求下，常规的电磁屏蔽膜会影响折叠屏终端设备的品质，无法在折叠屏中使用。现如今，如何保证电磁屏蔽膜的导电性和耐折强度，是摆在本行业技术人员面前急需解决的问题。
发明内容
本发明提供一种电磁屏蔽膜及线路板，以解决上述技术问题，通过设计金属层的厚度、绝缘层的厚度，屏蔽膜的MIT次数三者之间的关系，在保证电磁屏蔽膜的导电性的同时，提高了电磁屏蔽膜的耐折强度。
为了解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种电磁屏蔽膜，所述电磁屏蔽膜包括绝缘层与金属层；
所述绝缘层设于所述金属层的一侧面上；
所述金属层的厚度d1、所述绝缘层的厚度d2，屏蔽膜的MIT次数N之间的关系为：
N＝A+B*d1+C*d2；
其中，A的取值范围为500～12000，B的取值范围为579～715，C的取值范围为3.4～3.6，N>0且N为整数，d1为金属层的厚度，单位为μm，d2为金属层的厚度，单位为μm。
作为其中一种优选方案，所述绝缘层的厚度d2为1μm～25μm。
作为其中一种优选方案，所述金属层的厚度d1为0.1μm～6μm。
作为其中一种优选方案，所述金属层的厚度均匀性的范围为70％～100％，所述金属层的厚度均匀性满足如下关系式：
unif＝(d1max-d1min)/d1max
其中，unif为厚度均匀性，d1max为金属层的最大厚度，d1min为金属层的最小厚度。
作为其中一种优选方案，所述金属层的金属材料为铜、铝、镍、钛、铬和银中的一种；或，
所述金属材料为铜、铝、镍、钛、铬和银中至少两种形成的合金。
作为其中一种优选方案，所述电磁屏蔽膜还包括胶膜层，所述胶膜层与所述绝缘层分别设置有所述金属层的相对两侧面。
作为其中一种优选方案，所述胶膜层还包括导电粒子，所述导电粒子为多个并设置于所述胶膜层内。
作为其中一种优选方案，所述导电粒子的尺寸为0.1μm～15μm；和/或，
所述胶膜层的厚度为0.5μm～20μm。
作为其中一种优选方案，所述胶膜层为导电胶。
本发明另一实施例提供了一种线路板，其包括印刷线路板和如上所述的电磁屏蔽膜，所述电磁屏蔽膜与所述印刷线路板连接。
相比于现有技术，本发明实施例的有益效果在于以下所述中的至少一点：
(1)本发明设计了一种电磁屏蔽膜，包括绝缘层和金属层两层结构，其中绝缘层设于金属层的一侧面上，此外，还对金属层的厚度、绝缘层的厚度，屏蔽膜的MIT次数三者之间的关系进行限定，从而在保证电磁屏蔽膜的导电性的同时，提高了电磁屏蔽膜的耐折强度。
(2)将金属层厚度d1与绝缘层厚度d2作为两个自变量，MIT次数为因变量，利用多元线性回归方程来拟合d1、d2、MIT次数的关系，能够快速获取不同金属层厚度和绝缘层厚度对电磁屏蔽膜MIT次数的影响，通过将多个自变量合并到一个统一的模型中来确立它们对因变量的影响。
(3)本发明的电磁屏蔽膜通过建立耐弯折性能MIT次数N与金属层厚度d1、绝缘层厚度d2之间的拟合关系式，能够在保证屏蔽效果的情况下，方便调整金属层和绝缘层的优化方式，提高耐弯折性能。
附图说明
图1是本发明其中一种实施例中的电磁屏蔽膜的结构示意图；
图2是本发明其中一种实施例中的耐弯折测试的被测样品的测试示意图；
图3是本发明其中一种实施例中的包括胶膜层的电磁屏蔽膜的结构示意图；
图4是本发明另外一种实施例中的包括胶膜层的电磁屏蔽膜的结构示意图；
图5是本发明其中一种实施例中的包括保护层的电磁屏蔽膜的结构示意图；
附图标记：
1、绝缘层；2、金属层；3、胶膜层；31、导电粒子；4、保护层。a、凸起结构；b、针刺。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容更加透彻全面。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本申请描述中，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”、“第三”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”、“上”、“下”以及类似的表述只是为了说明的目的，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有定义，本发明所使用的所有的技术和科学术语与属于本的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本发明中说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明，对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
本发明一实施例提供了一种电磁屏蔽膜，具体的，请参见图1，图1示出为本发明其中一种实施例中的电磁屏蔽膜的结构示意图，其具体包括两层结构，上层为绝缘层1，下层为金属层2，绝缘层1的厚度d2，金属层2的厚度为d1。本发明提供一种电磁屏蔽膜，其金属层2厚度和绝缘层1厚度的变化对于MIT次数呈多元线性回归关系，其中金属层2厚度d1与绝缘层1厚度d2作为两个自变量，MIT次数为因变量，通过将多个自变量合并到一个统一的模型中来确立它们对因变量的影响。
具体的，上述模型由所述金属层2的厚度d1、所述绝缘层1的厚度d2，电磁屏蔽膜的MIT次数N三者之间的建立函数关系，具体如下：
N＝A+B*d1+C*d2；
其中，A的取值范围为500～12000，优选地，A的取值范围为1010～2360。B的取值范围为579～715，C的取值范围为3.4～3.6，N>0且N为整数，d1为金属层的厚度，单位为μm，d2为金属层的厚度，单位为μm。
需要说明的是，耐弯折性指的是在一定应力作用下，诸如铜箔、纸张、纸板、塑料片材或薄膜在一定温度下承受反应弯曲或折叠时的耐久性。其是片基机械性能之一。以片基被成一定角度的一定拉力来回折叠直至断裂时的最高折叠次数来表示，即MIT次数。一般来说，最高折叠次数越多，产品的耐折性越高，也即表示产品或片基越柔韧耐用。
对于电磁屏蔽膜而言，耐弯折测试MIT是测试屏蔽膜耐弯折性能的测试方式，其测试方式可以为多种。具体在本发明实施例中，具体采用的测试方法请参见图2，图2示出为本发明其中一种实施例中的耐弯折测试的被测样品的测试示意图，具体是在25μm的PI膜上两端压铜片，再将待测屏蔽膜压合在PI上。当然，在其他实验条件下，还能够使用其他厚度和材质的膜材料作为基底。
在实际测试过程中，将测试导线接在两个铜片测试点，用MIT弯折机进行弯折，检测电阻变化，当电阻变化率大于50％时，停止试验，记录当前MIT弯折次数作为实验数据。
通过研究分析可知，当屏蔽膜的电阻越小，其变化率超过50％越容易，例如，20Ω的50％变化率为10Ω，变化比较容易，而200Ω的50％变化率为100Ω，变化相对于10Ω更难。
发明人经过大量实验发现，电磁屏蔽膜的金属层的厚度d1与电阻成负相关，当金属层厚度越大，金属层的电阻越小。金属层的厚度越大，电阻越小，电阻变化率越大，电阻越容易变化，耐弯折强度越低。因而MIT次数与金属层的厚度成负相关，在一定范围内，厚度越大，耐弯折次数越低。
发明人经过大量实验发现，电磁屏蔽膜的绝缘层的厚度d2与屏蔽膜耐弯折性能MIT成正相关，在一定范围内，绝缘层厚度越大，对金属层的缓冲作用越强，因此对屏蔽膜整体的耐弯折性能有提升的作用。
为了验证上述多元线性回归方程，申请人采用不同产品来测试MIT次数，不同产品具有不同的金属层厚度d1与绝缘层厚度d2。
具体地，采用16种电磁屏蔽膜，结构满足上述实施例，此外，也可选取其他型号的产品进行耐弯折性能检测，在此不再赘述。下表示出为不同的产品型号、不同的金属层厚度、不同的绝缘层厚度下的MIT次数。
| 电磁屏蔽膜序号 | 金属层厚度d1/μm | 绝缘层厚度d2/μm | MIT次数/N |
| 1 | 0.2 | 5 | 1854 |
| 2 | 0.2 | 7 | 1899 |
| 3 | 0.2 | 7 | 1954 |
| 4 | 0.2 | 5 | 1837 |
| 5 | 0.3 | 11 | 7782 |
| 6 | 0.3 | 7 | 3298 |
| 7 | 0.3 | 5 | 3061 |
| 8 | 0.3 | 20 | 7782 |
| 9 | 0.3 | 3 | 3986 |
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| 11 | 1.5 | 3 | 4059 |
| 12 | 1.5 | 3 | 4658 |
| 13 | 2 | 5 | 5374 |
| 14 | 2 | 11 | 6981 |
| 15 | 3.5 | 7 | 3065 |
| 16 | 3.5 | 10 | 6327 |
通过将上述金属层厚度、绝缘层厚度及MIT次数进行数据拟合，得到拟合方程如下式所示：
N＝1706.6+714.6d1+3.5d2
如上方程式中，A的取值为1706.6，满足A的取值范围为1010～2360，B的取值为714.6，满足B的范围为579～715，C的取值为3.4，满足回归系数C的取值范围为3.4～3.6。
在一种可选的实施方式中，为了保证电磁屏蔽膜的电磁屏蔽效能，满足折叠屏设备、极薄移动终端等的组装工艺，所述绝缘层1的厚度d2的尺寸为1μm～25μm，例如可以是1微米、4微米、10微米、16微米、25微米等。当然，所述绝缘层1的厚度d2的具体尺寸可以根据实际使用要求进行设置，在此不做更多的赘述。
在一种可选的实施方式中，为了保证电磁屏蔽效能，满足折叠屏设备、柔性屏设备、电脑、车载主板、极薄移动终端等的组装工艺和厚度要求，所述金属层2的厚度d1的尺寸为0.1μm～6μm，例如可以是0.1微米、4微米、5微米、5.5微米、6微米等。当然，所述金属层2的厚度d1的具体尺寸可以根据实际使用要求进行设置，在此不做更多的赘述。
通过设置绝缘层1的不同厚度，保证不同的绝缘效果，通过设置不同的金属层2厚度，保证屏蔽效果。
进一步地，在上述实施例中，所述金属层2的厚度均匀性unif的范围为70％～100％，其中，所述金属层2的厚度均匀性满足如下关系式：
unif＝(d1max-d1min)/d1max
其中，unif为厚度均匀性，d1max为金属层2的最大厚度，d1min为金属层2的最小厚度。例如，所述金属层2的厚度均匀性为95％。
当电磁屏蔽膜中的金属层为特殊结构或制作工艺的限制，导致金属层的厚度不均匀时，金属层上可能会存在较薄处或者孔洞处，弯折测试时容易断裂，从而影响屏蔽膜的整体耐弯折性能，通过限定金属层厚度的均匀性在范围之内，使得铜箔的较薄处或者孔洞处较小，在可控范围内，从而来保证电磁屏蔽膜的耐弯折性能。
在上述实施例中，所述金属层2的金属材料由铜、铝、镍、钛、铬和银中的一种制成。或，所述金属材料为铜、铝、镍、钛、铬和银中至少两种形成的合金。由实际的产品设计要求决定，在此不做具体限定。
具体在本实施例中，金属层2的材料为铜。如此，成本低，能够保证接地导通性和屏蔽效果，提高电磁屏蔽膜的整体屏蔽效能。
进一步地，在上述实施例中，所述电磁屏蔽膜还包括胶膜层3，具体的，请参见图3，图3示出为本发明其中一种实施例中的包括胶膜层的电磁屏蔽膜的结构示意图，也即，电磁屏蔽膜为三层结构，从下至上依次是胶膜层3，金属层2，绝缘层1，也即所述胶膜层3与所述绝缘层1分别设置有所述金属层2的相对两侧面。进一步地，在图3所示的电磁屏蔽膜中，其中的金属层2靠近胶膜层3的一侧面设有凸起结构a和/或针刺b，也即，金属层2的下表面设有若干数量的凸起结构a和/或针刺b，其作用是压合的时候金属层2能够刺穿下层的胶膜层3与下层的电路板接地。
在本实施例中，通过所述胶膜层3能够让电磁屏蔽膜贴合到电子装置上时具有良好的结合力，从而降低电磁屏蔽膜与电子装置爆板分离的问题，需要说明的是，所述电子装置可以是线路板，也可以是包含线路板的电子终端设备等，在此不做限定。也即，在实际使用中，胶膜层3的作用是提供结合力，金属层2下表面形成有针刺b和凸起结构a，金属层2刺穿胶膜层3进行接地。
具体的，请参见图4，图4示出为本发明另外一种实施例中的包括胶膜层的电磁屏蔽膜的结构示意图，在图4所示的电磁屏蔽膜中，其中的所述胶膜层3还包括导电粒子31，所述导电粒子31为多个并设置于所述胶膜层3内。在实际使用中，压合的时候金属层2与导电粒子31接触，金属层2通过导电粒子31与下层的电路板接地。
在一种可选的实施方式中，为了保证电磁屏蔽效能，所述导电粒子31的尺寸为0.1μm～15μm；例如可以是0.1微米、0.4微米、10微米、12微米、15微米等。当然，所述导电粒子31的具体尺寸可以根据实际使用要求进行设置，在此不做更多的赘述。
在一种可选的实施方式中，为了保证电磁屏蔽效能，所述胶膜层3的厚度d3的尺寸为0.5μm～20μm，例如可以是0.5微米、4微米、5微米、15微米、20微米等。如此，能够针对不同材质的电路板设置相应厚度的胶膜层3来满足结合力要求。当然，所述胶膜层3的厚度d3的具体尺寸可以根据实际使用要求进行设置，在此不做更多的赘述。
优选地，所述胶膜层3为导电胶，当然，也可根据实际需要设计所述胶膜层3的材料为热塑性胶、热固性胶或压敏胶等，在此不做具体限定。
进一步地，在上述实施例中，所述电磁屏蔽膜还包括保护层4，具体的，请参见图5，图5示出为本发明其中一种实施例中的包括保护层的电磁屏蔽膜的结构示意图，也即，整个产品为四层结构，从下至上依次为胶膜层3(其中的胶膜层3还包括导电粒子31)，金属层2，绝缘层1，保护层4，也即，所述保护层4设置于所述绝缘层1远离所述金属层2的一侧面上。保护层4能够对绝缘层1起保护作用，在运输和使用时避免绝缘层被划伤或刮花影响整体使用品质。
本发明另一实施例提供了一种线路板，其包括印刷线路板和如上所述的电磁屏蔽膜，所述电磁屏蔽膜与所述印刷线路板连接。具体地，电磁屏蔽膜覆盖于印刷电路板上，金属层与印刷电路板电性连接形成接地。
本发明实施例提供的电磁屏蔽膜和线路板，有益效果在于以下所述中的至少一点：
(1)本发明设计了一种电磁屏蔽膜，包括绝缘层和金属层两层结构，其中绝缘层设于金属层的一侧面上，此外，还对金属层的厚度、绝缘层的厚度，屏蔽膜的MIT次数三者之间的关系进行限定，从而在保证电磁屏蔽膜的导电性的同时，提高了电磁屏蔽膜的耐折强度。
(2)将金属层厚度d1与绝缘层厚度d2作为两个自变量，MIT次数为因变量，利用多元线性回归方程来拟合d1、d2、MIT次数的关系，能够快速获取不同金属层厚度和绝缘层厚度对电磁屏蔽膜MIT次数的影响，通过将多个自变量合并到一个统一的模型中来确立它们对因变量的影响。
(3)本发明的电磁屏蔽膜通过建立耐弯折性能MIT次数N与金属层厚度d1、绝缘层厚度d2之间的拟合关系式，能够在保证屏蔽效果的情况下，方便调整金属层和绝缘层的优化方式，提高耐弯折性能。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种电磁屏蔽膜，其特征在于，所述电磁屏蔽膜包括绝缘层与金属层；
所述绝缘层设于所述金属层的一侧面上；
所述金属层的厚度d1、所述绝缘层的厚度d2，屏蔽膜的MIT次数N之间的关系为：
N＝A+B*d1+C*d2；
其中，A的取值范围为500～12000，B的取值范围为579～715，C的取值范围为3.4～3.6，N>0且N为整数，d1为金属层的厚度，单位为μm，d2为金属层的厚度，单位为μm。
2.根据权利要求1所述的电磁屏蔽膜，其特征在于，所述绝缘层的厚度d2为1μm～25μm。
3.根据权利要求1所述的电磁屏蔽膜，其特征在于，所述金属层的厚度d1为0.1μm～6μm。
4.根据权利要求1所述的电磁屏蔽膜，其特征在于，所述金属层的厚度均匀性的范围为70％～100％，所述金属层的厚度均匀性满足如下关系式：
unif＝(d1max-d1min)/d1max
其中，unif为厚度均匀性，d1max为金属层的最大厚度，d1min为金属层的最小厚度。
5.根据权利要求1所述的电磁屏蔽膜，其特征在于，所述金属层的金属材料为铜、铝、镍、钛、铬和银中的一种；或，
所述金属材料为铜、铝、镍、钛、铬和银中至少两种形成的合金。
6.根据权利要求1～5中任意一项所述的电磁屏蔽膜，其特征在于，所述电磁屏蔽膜还包括胶膜层，所述胶膜层与所述绝缘层分别设置有所述金属层的相对两侧面。
7.根据权利要求6所述的电磁屏蔽膜，其特征在于，所述胶膜层还包括导电粒子，所述导电粒子为多个并设置于所述胶膜层内。
8.根据权利要求7所述的电磁屏蔽膜，其特征在于，所述导电粒子的尺寸为0.1μm～15μm；和/或，
所述胶膜层的厚度为0.5μm～20μm。
9.根据权利要求6所述的电磁屏蔽膜，其特征在于，所述胶膜层为导电胶。
10.一种线路板，其特征在于，包括印刷线路板和权利要求1～9中任意一项所述的电磁屏蔽膜，所述电磁屏蔽膜与所述印刷线路板连接。
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