CN208724249U - 以聚酰亚胺薄膜为绝缘层的fpc电磁屏蔽膜 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种以聚酰亚胺薄膜为绝缘层的FPC电磁屏蔽膜，包括PI绝缘层、设于PI绝缘层上的金属层、涂布于金属层上的电磁波屏蔽涂层和设于电磁波屏蔽涂层上的离型保护膜层。本实用新型要具有更佳的耐候性、柔韧性、耐弯折性、产品平整性和屏蔽效果。

Description

以聚酰亚胺薄膜为绝缘层的FPC电磁屏蔽膜

技术领域

本实用新型涉及电磁屏蔽技术领域，尤其是涉及一种以聚酰亚胺薄膜为绝缘层的FPC电磁屏蔽膜。

背景技术

印刷线路板(简称FPC)是电子产品中不可或缺的材料，目前被广泛应用于计算机及其外围设备、通讯产品以及消费性电子产品中，随着消费性电子产品需求持续增长，对于印刷电路板的要求也是与日俱增。

现有技术中，电磁屏蔽膜存在以下问题：(1)FPC用电磁屏蔽膜的绝缘层多采用油墨或涂料，但是，油墨或涂料易老化，耐候性较差，尤其在南方高温高湿的环境下电子产品使用寿命很受影响。而聚酰亚胺(简称PI)是材料之王，但由于技术限制，成膜的厚度较大，且柔软性欠佳，因此未能用于电子产品的电磁波屏蔽膜。(2)电磁屏蔽膜的屏蔽层采用金属屏蔽层，或者采用导电层，金属屏蔽层在FPC后续复杂的高温高压的操作流程中，金属层容易出现碎裂纹，氧化等情况，会使屏蔽性能下降，甚至失去屏蔽性能，同时在后续回流焊工艺中容易起泡分层。(3)采用普通导电胶制作的屏蔽膜，因为电导率低，连续导通性差，屏蔽性能差，很难满足FPC行业的需求。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种以聚酰亚胺薄膜为绝缘层的 FPC电磁屏蔽膜，具有更佳的耐候性、柔韧性、耐弯折性、产品平整性和屏蔽效果。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种以聚酰亚胺薄膜为绝缘层的FPC电磁屏蔽膜，包括PI绝缘层、设于PI绝缘层上的金属层、涂布于金属层上的电磁波屏蔽涂层和设于电磁波屏蔽涂层上的离型保护膜层。

作为优选方式，所述PI绝缘层是将聚酰亚胺前体直接流延、不经取向，固化形成的高柔韧性黑色聚酰亚胺膜，其膜厚为3～9μm。

作为优选方式，所述PI绝缘层的玻璃化温度低于350℃、断裂伸长率大于25％、拉伸强度小于110MPa。

作为优选方式，所述金属层是压延金属箔或真空溅射形成的金属层。

作为优选方式，所述金属层是压延铜箔或压延铝箔或压延银箔，厚度为 3～9μm。

作为优选方式，所述PI绝缘层是聚酰亚胺前体直接涂布于所述金属层表面，再直接固化，得到聚酰亚胺和压延金属箔复合膜体。

作为优选方式，所述PI绝缘层的聚酰亚胺薄膜与所述金属层的压延金属箔复合得到复合膜体。

作为优选方式，所述电磁波屏蔽涂层是反射型屏蔽涂层或吸收型屏蔽涂层或反射型屏蔽涂层与吸收型屏蔽涂层的复合膜层。

作为优选方式，所述电磁波屏蔽涂层是反射型屏蔽涂层，所述反射型屏蔽涂层反射层基体树脂和金属填料混合形成的膜层，所述反射型屏蔽涂层的厚度是5～10μm。

作为优选方式，所述金属填料是片状银包玻璃或片状银包铜粉或树叶状银包铜粉或树枝状银包铜粉；所述金属填料在厚度方向尺寸为1～2μm，平面长度3～9μm，树叶状所述金属填料上有3～5个分叉；所述金属填料相互搭接，实现连续导电，实现电磁波屏蔽功能。

作为优选方式，所述电磁波屏蔽涂层是吸收型屏蔽涂层，所述吸收型屏蔽涂层是由吸收层基体树脂与吸波类填料混合形成的膜层，所述吸收型屏蔽涂层的厚度为2～5μm。

作为优选方式，所述吸收层基体树脂是丙烯酸型或聚氨酯型或橡胶型，所述吸波类填料是聚吡咯或聚苯胺或聚噻吩或乙炔炭黑或碳化硅或铁氧体。

本实用新型涉及一种以聚酰亚胺薄膜为绝缘层的FPC电磁屏蔽膜，与现有设计相比，其优点在于：(1)本实用新型采用厚度为3～9μm、玻璃化温度(Tg)低于350℃，断裂伸长率大于25％，拉伸强度小于110MPa的聚酰亚胺作为绝缘层，满足FPC用电磁屏蔽膜的要求，提高产品的耐候性，以提高使用寿命。

(2)在PI绝缘层上设有金属层，本实用新型金属层采用银、铜、铝材质的压延金属箔作为金属层，与PI绝缘层进行复合。因为压延金属箔制成的金属层，有延展性，在FPC后续复杂的高温高压的操作流程中不会出现碎裂纹、氧化等情况，满足FPC对饶折性、耐高温高压、耐药水冲击性能的要求。另外，金属箔的厚度是3～9μm，厚度较真空溅射或电镀的金属层的厚度厚，实现更好的屏蔽效果。

(3)在金属层上再涂布电磁波屏蔽层，形成双层电磁屏蔽膜，提高电磁波屏蔽效果，屏蔽效果可达80dB以上，实现高频高导，可用于航空、航天、军工等领域。

(4)电磁波屏蔽层是反射型屏蔽涂层或吸收型屏蔽涂层或两者的复合膜。

其中，反射型屏蔽涂层中的金属填料采用片状银包玻璃或银包铜粉、树叶状或树枝状银包铜粉，与树脂混合制作反射型屏蔽涂层，片状或树叶状或树枝状的导电填料实现彼此之间的相互搭接，实现长距离的各向同性的连续导电性能，导电填料的厚度方向1～2μm，平面尺寸3～9μm，进一步地，每片树叶状银包铜粉上有3～5个分叉，更有利于彼此之间的搭接。金属填料经活化，电导率可大幅降低提高。

吸收型屏蔽涂层，在吸收型屏蔽涂层内加入吸波类材料，如聚苯氨、聚吡咯、聚噻吩、乙炔炭黑、碳化硅、铁氧体，可以吸收残余的电磁波。

附图说明

图1为本实用新型纵相剖面示意图。

附图标记如下：

1-PI绝缘层、2-金属层、3-电磁波屏蔽涂层、31-反射型屏蔽涂层、32- 吸收型屏蔽涂层、4-离型保护膜层。

具体实施方式

参见图1，本实用新型以聚酰亚胺薄膜(简称PI)为绝缘层的FPC电磁屏蔽膜包括PI绝缘层1、设于PI绝缘层1上的金属层2和涂布于金属层2 上的电磁波屏蔽涂层3，所述电磁波屏蔽涂层3上设有一层离型保护膜层4。

PI绝缘层1是将聚酰亚胺前体直接流延、不经取向，固化形成的高柔韧性黑色聚酰亚胺膜，聚酰亚胺的玻璃化温度(Tg)低于350℃，断裂伸长率大于25％，拉伸强度小于110MPa，膜厚为3～9μm。所述聚酰亚胺前体是在聚酰亚胺酸内按质量份加入色素炭黑2～15份、钛白粉1～10份、氧化硅1～10 份，混合制得；所述聚酰亚胺酸的配方如下，将4,4'-二氨基二苯醚(简称 ODA)、二氨基二苯酮(简称ABP)、己二氨(简称HDA)中的一种或几种加入二甲基甲酰胺(简称DMF)或二甲基乙酰胺(简称DMAC)或N- 甲基吡咯烷酮(简称NMP)溶剂中，溶解后，冷却到-10℃～5℃，加入等摩尔比4,4-联苯醚二酐(简称ODPA)、均苯四甲酸二酐(简称PMDA)、联苯四甲酸二酐(简称BPDA)、3,3'-(间苯)二醚二酐(简称RsDPA)、3,3',4,4'--- 二苯酮四酸二酐(简称BTDA)，搅拌，经聚酰胺酸的合成反应，得到聚酰亚胺酸，聚酰胺酸分子量大于20万，固体含量小于20％。

金属层2是压延金属箔，厚度为3～9μm，可以是压延铜箔或压延铝箔或压延银箔。当金属层2是压延金属箔，PI绝缘层1可以是聚酰亚胺前体直接涂布在压延金属箔表面，再直接固化，得到聚酰亚胺和金属压延箔复合体。也可以是PI薄膜与压延金属箔复合。金属层2也可以是采用铜、铝、银等金属真空溅射的方式形成的金属层，此时，PI绝缘层1可以先将聚酰亚胺前体涂布于PI涂布机上，然后固化形成的高柔韧性黑色聚酰亚胺膜，再将金属真空溅射至PI绝缘层1上，形成金属层2。

电磁波屏蔽涂层3是反射型屏蔽涂层31或吸收型屏蔽涂层32或反射型屏蔽涂层31与吸收型屏蔽涂层32的复合膜层。

其中，所述反射型屏蔽涂层31的厚度是5～10μm，反射型屏蔽涂层31反射层基体树脂和金属填料混合形成的膜层，所述金属填料是片状银包玻璃或片状银包铜粉或树叶状银包铜粉或树枝状银包铜粉；所述金属填料在厚度方向尺寸为1～2μm，平面长度3～9μm，树叶状所述金属填料上有3～5个分叉；所述金属填料相互搭接，实现连续导电，实现电磁波屏蔽功能。

进一步地，所述反射型屏蔽涂层31的反射层基体树脂是丙烯酸型基体树脂，配方如下：(1)按重量取丙烯酸7～15份、丙烯腈35～50份、丙烯酸丁酯 20～30份、丙烯酸羟乙酯20～30份，将上述原料在60～80℃下反应10～20h，经过聚合制得丙烯酸树脂III；制得丙烯酸树脂III分子量5～7万；(2)按重量取上述丙烯酸树脂III 50～70份，双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、酚醛环氧树脂等多官能团环氧树脂中的一种或几种10～30份，双氰氨5～10份，二氨基二苯砜5～10份，均匀搅拌，制得丙烯酸型反射层基体树脂。

进一步地，所述反射型屏蔽涂层31的反射层基体树脂是聚氨酯型基体树脂，配方如下：(1)取分子量4000～6000的聚酯多元醇，与甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、苯二亚甲基二异氰酸酯中的一种或几种，按官能团摩尔比1.3～1.5:1，预聚，预聚，加入有机锡催化剂，50～70℃反应8～12h，制得端羟基预聚物。(2)按重量取上述端羟基预聚物60～80份，六亚甲基二异氰酸酯三聚体或异佛尔酮二异氰酸酯三聚体1～10份，双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、酚醛环氧树脂等多官能团环氧树脂中的一种或几种10～20 份，二氨基二苯砜10～20份，均匀搅拌，制得聚氨酯型反射层基体树脂。

进一步地，所述反射型屏蔽涂层31的反射层基体树脂是橡胶型反射层基体树脂，配方如下：按重量取羧基或者羟基丁腈橡胶30～60份，双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、酚醛环氧树脂、多官能团环氧树脂中的一种或几种30～50份，双氰氨5～10份，二氨基二苯砜10～20份，搅拌均匀，制得橡胶型反射层基体树脂。

吸收型屏蔽涂层32是由吸收层基体树脂与吸波类填料混合形成的膜层，所述吸收型屏蔽涂层32的厚度为2～5μm。所述吸收层基体树脂是丙烯酸型或聚氨酯型或橡胶型，所述吸波类填料是聚吡咯、聚苯胺、聚噻吩、乙炔炭黑、碳化硅、铁氧体中的一种或几种混合填料。

进一步地，所述吸收型屏蔽涂层32的吸收层基体树脂是丙烯酸型树脂，配方如下：(1)取丙烯酸5～10份、丙烯腈30～60份、丙烯酸羟乙酯20～40 份、甲基丙烯酸正丁酯10～20份，按重量百分比加入过硫酸盐引发剂，在 60～80℃、反应10～20h，将上述原料经过乳液(或者溶液聚合、本体聚合) 聚合制得丙烯酸树脂IV；(2)按重量取上述丙烯酸树脂IV 60～80份，双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、酚醛环氧树脂多官能团环氧树脂中的一种或几种10～30份，二氨基二苯砜5～10份，均匀搅拌，制得丙烯酸型吸收层基体树脂。

进一步地，所述吸收型屏蔽涂层32的吸收层基体树脂是聚氨酯型树脂，配方如下：(1)取分子量4000～6000的聚酯多元醇，与甲苯二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、苯二亚甲基二异氰酸酯中的一种或几种，按官能团摩尔比1.1～1.2:1，预聚，加入有机锡催化剂，50～70℃反应8～12h，制得端羟基预聚物；(2)按重量取上述端羟基预聚物60～80份，六亚甲基二异氰酸酯三聚体或异佛尔酮二异氰酸酯三聚体1～10份，双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、酚醛环氧树脂等多官能团环氧树脂中的一种或几种10～20 份，二氨基二苯砜5～10份，均匀搅拌，制得聚氨酯型吸收层基体树脂。

进一步地，所述吸收型屏蔽涂层32的吸收层基体树脂是橡胶型树脂，配方如下：按重量取羧基或者羟基丁腈橡胶30～60份，双酚A型环氧树脂、双酚F型环氧树脂、酚醛环氧树脂多官能团环氧树脂中的一种或几种30～50 份，双氰氨5～10份，二氨基二苯砜10～20份，搅拌均匀，制得橡胶型吸收层基体树脂。

离型保护膜层4为PET离型膜、PP离型膜、PBT离型膜、离型纸中的一种，离型保护膜的厚度为25～100μm，优选为50μm。

Claims (12)

1.一种以聚酰亚胺薄膜为绝缘层的FPC电磁屏蔽膜，其特征在于：包括PI绝缘层(1)、设于PI绝缘层(1)上的金属层(2)、涂布于金属层(2)上的电磁波屏蔽涂层(3)和设于电磁波屏蔽涂层(3)上的离型保护膜层(4)。

2.根据权利要求1所述的一种以聚酰亚胺薄膜为绝缘层的FPC电磁屏蔽膜，其特征在于：所述PI绝缘层(1)是将聚酰亚胺前体直接流延、不经取向，固化形成的高柔韧性黑色聚酰亚胺膜，其膜厚为3～9μm。

3.根据权利要求2所述的一种以聚酰亚胺薄膜为绝缘层的FPC电磁屏蔽膜，其特征在于：所述PI绝缘层(1)的玻璃化温度低于350℃、断裂伸长率大于25％、拉伸强度小于110MPa。

4.根据权利要求1所述的一种以聚酰亚胺薄膜为绝缘层的FPC电磁屏蔽膜，其特征在于：所述金属层(2)是压延金属箔或真空溅射形成的金属层。

5.根据权利要求4所述的一种以聚酰亚胺薄膜为绝缘层的FPC电磁屏蔽膜，其特征在于：所述金属层(2)是压延铜箔或压延铝箔或压延银箔，厚度为3～9μm。

6.根据权利要求5所述的一种以聚酰亚胺薄膜为绝缘层的FPC电磁屏蔽膜，其特征在于：所述PI绝缘层(1)是聚酰亚胺前体直接涂布于所述金属层(2)表面，再直接固化，得到聚酰亚胺和压延金属箔复合膜体。

7.根据权利要求5所述的一种以聚酰亚胺薄膜为绝缘层的FPC电磁屏蔽膜，其特征在于：所述PI绝缘层的聚酰亚胺薄膜与所述金属层(2)的压延金属箔复合得到复合膜体。

8.根据权利要求1所述的一种以聚酰亚胺薄膜为绝缘层的FPC电磁屏蔽膜，其特征在于：所述电磁波屏蔽涂层(3)是反射型屏蔽涂层(31)或吸收型屏蔽涂层(32)或反射型屏蔽涂层(31)与吸收型屏蔽涂层(32)的复合膜层。

9.根据权利要求8所述的一种以聚酰亚胺薄膜为绝缘层的FPC电磁屏蔽膜，其特征在于：所述电磁波屏蔽涂层(3)是反射型屏蔽涂层(31)，所述反射型屏蔽涂层(31)反射层基体树脂和金属填料混合形成的膜层，所述反射型屏蔽涂层(31)的厚度是5～10μm。

10.根据权利要求9所述的一种以聚酰亚胺薄膜为绝缘层的FPC电磁屏蔽膜，其特征在于：所述金属填料是片状银包玻璃或片状银包铜粉或树叶状银包铜粉或树枝状银包铜粉；所述金属填料在厚度方向尺寸为1～2μm，平面长度3～9μm，树叶状所述金属填料上有3～5个分叉；所述金属填料相互搭接，实现连续导电，实现电磁波屏蔽功能。

11.根据权利要求8所述的一种以聚酰亚胺薄膜为绝缘层的FPC电磁屏蔽膜，其特征在于：所述电磁波屏蔽涂层(3)是吸收型屏蔽涂层(32)，所述吸收型屏蔽涂层(32)是由吸收层基体树脂与吸波类填料混合形成的膜层，所述吸收型屏蔽涂层(32)的厚度为2～5μm。

12.根据权利要求11所述的一种以聚酰亚胺薄膜为绝缘层的FPC电磁屏蔽膜，其特征在于：所述吸收层基体树脂是丙烯酸型或聚氨酯型或橡胶型，所述吸波类填料是聚吡咯或聚苯胺或聚噻吩或乙炔炭黑或碳化硅或铁氧体。