TWI671004B

TWI671004B - 電磁波屏蔽膜

Info

Publication number: TWI671004B
Application number: TW107117372A
Authority: TW
Inventors: 林志銘; 李韋志; 李建輝
Original assignee: 亞洲電材股份有限公司
Priority date: 2018-05-22
Filing date: 2018-05-22
Publication date: 2019-09-01
Also published as: TW202005511A

Abstract

一種電磁波屏蔽膜，係包括：導電膠層；第一金屬鍍覆層，係形成於該導電膠層上；第二金屬鍍覆層，係接觸形成於該第一金屬鍍覆層上，俾使該第一金屬鍍覆層位於該導電膠層與第二金屬鍍覆層之間；以及具色彩遮蔽性之絕緣層，係形成於該第二金屬鍍覆層上，俾使該第二金屬鍍覆層位於該第一金屬鍍覆層與具色彩遮蔽性之絕緣層之間，並令該導電膠層、第一金屬鍍覆層、第二金屬鍍覆層和具色彩遮蔽性之絕緣層的厚度總和為10至53微米(μm)，且該第一金屬鍍覆層和第二金屬鍍覆層之厚度總和為1至3μm。本發明係利用至少二層的金屬鍍覆層提升電磁波屏蔽性能，並進一步降低電磁波屏蔽膜之厚度。

Description

電磁波屏蔽膜

本發明係有關於一種遮蔽電磁波之層結構，更詳而言之，係有關於一種用於軟性印刷電路板之電磁波屏蔽膜。

由於電子產品朝向輕薄短小型、高功能化以及高速度化發展。因此，小型電子產品的配線材料大多採用設計自由度高、彎曲性良好的軟性印刷電路板(Flexible Printed Circuit，FPC)，並且在不斷向高功能化及高速度化發展的同時，制定了各種電磁波干擾(EMI)的對策。目前，市場上已推出適用於薄膜型FPC的遮罩膜，並廣泛應用在手機、數位照相機、數位攝影機等小型電子產品中。

習知技術中，係採用塑膠材料作為電磁干擾之遮罩膜，其製造方法可為於塑膠材與導電膠之間摻雜導電性之纖維或金屬顆粒，以形成導電型塑膠材料，然而，塑膠材與導電性之纖維或金屬顆粒之膨脹係數、玻璃轉移溫度(Tg)等特性不同，易造成結合性不佳、導電性降低等問題。

如第200495566號日本專利揭示之電磁波屏蔽材料，係由環氧樹脂之絕緣層結合導電黏著層，導電黏著層係由熱硬化環氧樹脂、導電金屬粉、阻燃劑所組成。又，為達到軟性印刷電路板對於難燃性及電磁波屏蔽等特性之需求，於熱硬化環氧樹脂中加入阻燃劑。其雖可提高電磁波屏敝膜的阻燃性，然而，為達到較好的屏蔽能力，往往得填充更多的導電粉體，惟導電粉體含量越高，導電黏著層和與其接觸之層體之間的接著性相對越差。

故，亟需要開發一種具有良好之電磁波屏蔽效果且能保有良好接著性的電磁波屏蔽膜。

一種電磁波屏蔽膜，係包括：導電膠層；第一金屬鍍覆層，係形成於該導電膠層上；第二金屬鍍覆層，係接觸形成於該第一金屬鍍覆層上，俾使該第一金屬鍍覆層位於該導電膠層與第二金屬鍍覆層之間；以及具色彩遮蔽性之絕緣層，係形成於該第二金屬鍍覆層上，俾使該第二金屬鍍覆層位於該第一金屬鍍覆層與具色彩遮蔽性之絕緣層之間，並令該導電膠層、第一金屬鍍覆層、第二金屬鍍覆層和具色彩遮蔽性之絕緣層的厚度總和為10至53微米(μm)，且該第一金屬鍍覆層和第二金屬鍍覆層之厚度總和為1至3μm。

本發明係利用至少二層的金屬鍍覆層提升電磁波屏蔽性能，並進一步降低電磁波屏蔽膜之厚度。在不同實施態樣中，導電膠層可具有至少二個子層，且其中一子層含有複數導電粒子，並令該含有複數導電粒子的子層不接觸該第一金屬鍍覆層，以提升導電膠層與第一金屬鍍覆層之間的密著性和黏著性。此外，導電膠層具有三個子層時，可令中間的子層含有複數導電粒子，兩側的子層則不含有複數導電粒子，以提升導電膠層兩側介面之密著性和黏著性。

1、2、3‧‧‧電磁波屏蔽膜

10‧‧‧第一離型膜

11‧‧‧導電膠層

110‧‧‧第一子層

111‧‧‧第二子層

112‧‧‧第三子層

12‧‧‧第一金屬鍍覆層

13‧‧‧第二金屬鍍覆層

14‧‧‧具色彩遮蔽性之絕緣層

15‧‧‧第二離型膜

第1圖係顯示本發明第一具體實施方式之電磁波屏蔽膜。

第2圖係顯示本發明第二具體實施方式之電磁波屏蔽膜。

第3圖係顯示本發明第三具體實施方式之電磁波屏蔽膜。

以下係藉由特定的具體實例說明本發明之實施方式，熟悉此技藝之人士可由本說明書所揭示之內容輕易地瞭解本發明之優點及功效。本發明亦可以其它不同的方式予以實施，即，在不悖離本發明所揭示之範疇下，能予不同之修飾與改變。

須知，本說明書所附圖式所繪示之結構、比例、大小等，均僅用以配合說明書所揭示之內容，以供熟悉此技藝之人士之瞭解與閱讀，並非用以限定本發明可實施之限定條件，故不具技術上之實質意義，任何結構之修飾、比例關係之改變或大小之調整，在不影響本發明所能產生之功效及所能達成之目的下，均應仍落在本發明所揭示之技術內容得能涵蓋之範圍內。同時，本說明書中所引用之如「上」、「第一」、「第二」及「一」等之用語，亦僅為便於敘述之明瞭，而非用以限定本發明可實施之範圍，其相對關係之改變或調整，在無實質變更技術內容下，當亦視為本發明可實施之範疇。

請參照第1圖，係顯示本發明之第一具體實施方式之電磁波屏蔽膜。該電磁波屏蔽膜1係包括：導電膠層11；第一金屬鍍覆層12，係形成於該導電膠層11上；第二金屬鍍覆層13，係接觸形成於該第一金屬鍍覆層12上，俾使該第一金屬鍍覆層12位於該導電膠層11與第二金屬鍍覆層13之間；以及具色彩遮蔽性之絕緣層14，係形成於該第二金屬鍍覆層13上，俾使該第二金屬鍍覆層13位於該第一金屬鍍覆層12與具色彩遮蔽性之絕緣層14之間，並令該導電膠層11、第一金屬鍍覆層12、第二金屬鍍覆層13和具色彩遮蔽性之絕緣層14的厚度總和為10至53μm，該第一金屬鍍覆層和第二金屬鍍覆層之厚度總和為1至3μm，且該電磁波屏蔽膜1係具有70dB至95dB的屏蔽率。

此外，本發明之電磁波屏蔽膜復可包括第一離型膜10，係形成於該導電膠層11上，使該導電膠層11位於該第一離型膜10與第一金屬鍍覆層12之間，以保護該導電膠層11。

同樣地，本發明之電磁波屏蔽膜復可包括第二離型膜15，係形成於該具色彩遮蔽性之絕緣層14上，使該具色彩遮蔽性之絕緣層14位於該第二離型膜15與第二金屬鍍覆層13之間，以保護該具色彩遮蔽性之絕緣層14。

在本發明之電磁波屏蔽膜中，該導電膠層之厚度係5至25μm，且該導電膠層係含有複數導電粒子，其材質可選自金、銀、銅、鋁、鋅、鐵及鎳所組成群組之至少一者，當然，亦可選擇其他可導電之粒子，以形成導電膠層。於一具體實施例中，以該導電膠層之總重計，該複數導電粒子之含量為5至55%。另外，該導電膠層亦可包含至少二個以上的子層，以提升該導電膠層以提升導電膠層介面之密著性和黏著性。該導電膠層復包括聚合物，例如，環氧樹脂、丙烯酸系樹脂、胺基甲酸酯系樹脂、矽橡膠系樹脂、聚對環二甲苯系樹脂、雙馬來醯亞胺系樹脂和聚醯亞胺系樹脂，並可選自其所組成群組的至少一者和搭配複數導電粒子，以形成該導電膠層。

在本發明之電磁波屏蔽膜中，形成該第一金屬鍍覆層之材質係選自銀、銅、鎳及鋁所組成群組的至少一者，形成該第二金屬鍍覆層之材質係選自銀、銅、鎳及鋁所組成群組的至少一者，且第一金屬鍍覆層之材質與第二金屬鍍覆層之材質可為不同。於較佳的實施態樣中，形成該第一金屬鍍覆層和形成該第二金屬鍍覆層之材質係獨立選自銀和銅所組成群組的至少一者。本發明之第一金屬鍍覆層和第二金屬鍍覆層係藉由真空濺鍍、真空蒸鍍或電鍍的方式形成，並控制各該金屬鍍覆層之厚度分別係500至1500nm(0.5μm至1.5μm)，亦即，該第一金屬鍍覆層之厚度係500至1500nm(0.5μm至1.5μm)，且該第二金屬鍍覆層之厚度係50至1500nm(0.5μm至1.5μm)。然而，該第一金屬鍍覆層和第二金屬鍍覆層之厚度總和係1000至3000nm(1μm至3μm)，以降低該電磁波屏蔽膜之總厚度。

在本發明之電磁波屏蔽膜中，該具色彩遮蔽性之絕緣層的厚度係5至25μm。此外，該具色彩遮蔽性之絕緣層復包括聚合物，例如，環氧樹脂、丙烯酸系樹脂、胺基甲酸酯系樹脂、矽橡膠系樹脂、聚對環二甲苯系樹脂、雙馬來醯亞胺系樹脂和聚醯亞胺系樹脂，並可選自其所組成群組的至少一者。該具色彩遮蔽性之絕緣層亦包含油墨，例如黑色油墨，以提供遮蔽色彩遮蔽效果。於一具體實施態樣中，該具色彩遮蔽性之絕緣層包括聚醯亞胺系樹脂或由聚醯亞胺系樹脂所形成，以令具色彩遮蔽性之絕緣層的硬度4H至6H，以防止刮傷電磁波屏蔽膜。

為了得到本發明之電磁波屏蔽膜，本發明復提供該電磁波屏蔽膜之製備方式。首先，可在第二離型膜上貼合一具色彩遮蔽性之絕緣層，或者利用塗佈法將包含聚合物和油墨之塗料塗佈於在第二離型膜上，經過烘烤後固化該塗料。接著，在該具色彩遮蔽性之絕緣層上形成第二金屬鍍覆層和第一金屬鍍覆層，最後再塗佈用於形成該導電膠層之塗料和貼合第一離型膜。

請參照第2及3圖，係說明本發明之電磁波屏蔽膜中的導電膠層亦可包含至少二個以上的子層的實施態樣。

請參照第2圖，係顯示本發明之第二具體實施方式之電磁波屏蔽膜2。該電磁波屏蔽膜2係包括：導電膠層11，包括第一子層110和第二子層111，且該第一子層110和第二子層111中之一層係包含複數導電粒子，例如該第二子層111包含複數導電粒子，且該第一子層110係位於該第一金屬鍍覆層12與該第二子層111之間；第一金屬鍍覆層12，係形成於該導電膠層11上；第二金屬鍍覆層13，係接觸形成於該第一金屬鍍覆層12上，俾使該第一金屬鍍覆層12位於該導電膠層11與第二金屬鍍覆層13之間；以及具色彩遮蔽性之絕緣層14，係形成於該第二金屬鍍覆層13上，俾使該第二金屬鍍覆層13位於該第一金屬鍍覆層12與具色彩遮蔽性之絕緣層14之間，並令該導電膠層11、第一金屬鍍覆層12、第二金屬鍍覆層13和具色彩遮蔽性之絕緣層14的厚度總和為10至53μm，且該第一金屬鍍覆層和第二金屬鍍覆層之厚度總和為1至3μm。

請參照第3圖，係顯示本發明之第三具體實施方式之電磁波屏蔽膜3。該電磁波屏蔽膜3係包括：導電膠層11，包括第一子層110、第二子層111和第三子層112，且該第二子層111包含複數導電粒子，第三子層112形成於該第二子層111上，使該第二子層111係位於該第一子層110與該第三子層112之間；第一金屬鍍覆層12，係形成於該導電膠層11上；第二金屬鍍覆層13，係接觸形成於該第一金屬鍍覆層12上，俾使該第一金屬鍍覆層12位於該導電膠層11與第二金屬鍍覆層13之間；以及具色彩遮蔽性之絕緣層14，係形成於該第二金屬鍍覆層13上，俾使該第二金屬鍍覆層13位於該第一金屬鍍覆層12與具色彩遮蔽性之絕緣層14之間，並令該導電膠層11、第一金屬鍍覆層12、第二金屬鍍覆層13和具色彩遮蔽性之絕緣層14的厚度總和為10至53μm，且該第一金屬鍍覆層和第二金屬鍍覆層之厚度總和為1至3μm。

實施例1至5本發明之電磁波屏蔽膜

本發明實施例1至5之電磁波屏蔽膜中，該具有色彩遮蔽性之絕緣層為6μm油墨層(由聚醯亞胺與15重量%之碳黑(CABOT公司；REGAL^®400R)組成)、以如表1所示厚度之二銅鍍覆層作為第一和第二金屬鍍覆層，以及由含有導電粒子之複合樹脂(環氧樹脂和壓克力樹脂以1：1之比例混合而得)形成如表1所示厚度之導電膠層，其中，以該導電膠層之總重計，含量為15%之鎳粉、15%之銀粉和15%之銅粉所混合而成之導電粒子。

比較例1至5習知電磁波屏蔽膜

與實施例1至5之製法相同，差別在於，於比較例1至4之電磁波屏蔽膜中僅具有單層金屬鍍覆層，其中，比較例1和2的導電膠層包括第一、第二和第三子層，而比較例5具有二層金屬層，其各層的厚度係如表1所示。

測試例

將本發明實施例1至5和比較例1至5之電磁波屏蔽裁切為將133mm(外徑)/76mm(內徑)之尺寸的中空圓形試片，並依下述方法量測本發明實施例1至5和比較例1至5之電磁波屏蔽膜的電磁波屏蔽性，將結果紀錄於表2。

電磁波遮罩性：

依據ASTM D 4935-99參考標準使用同軸傳輸線測試製具(Coaxial transmission line holder)與網路分析儀(型號Wiltron 37225B)之量測設備分別於1GHz至10GHz操作頻率範圍進行量測。具體的係將電磁波屏蔽膜之圓形試片製於同軸傳輸線測試製具中，補償同軸傳輸線測試製具的補償電容，輸入網路分析儀之欲量測的範圍(例如，1GHz至10GHz)，並校正網路分析儀使插入損失(Insertion loss)接近0dB，即能自電磁波衰減程度，得到各實施例比較例之電磁屏蔽膜之遮罩值(屏蔽效能)。

由表2可見，本發明實施例1至5之電磁屏蔽膜之屏蔽效果明顯優於比較例1至5，且由比較例4或5可見，無論僅有單層金屬層或具有二層金屬層，其於1GHz至10GHz操作頻率下之電磁屏蔽效果皆無法高於70dB。再比較實施例4和5於1G、4G、6G、9G和10G的操作頻率下之電磁屏蔽效果可知，當第一金屬鍍覆層和第二金屬鍍覆層之厚度總和相同時，第二金屬鍍覆層厚於第一金屬鍍覆層，對於1G、4G、6G、9G和10G的操作頻率下之電磁屏蔽效果並無顯著的影響。

Claims

一種電磁波屏蔽膜，係包括：導電膠層，係含有複數導電粒子，且該複數導電粒子之含量為5至55重量%；第一金屬鍍覆層，係接觸形成於該導電膠層上；第二金屬鍍覆層，係接觸形成於該第一金屬鍍覆層上，俾使該第一金屬鍍覆層位於該導電膠層與第二金屬鍍覆層之間；以及具色彩遮蔽性之絕緣層，係形成於該第二金屬鍍覆層上，俾使該第二金屬鍍覆層位於該第一金屬鍍覆層與具色彩遮蔽性之絕緣層之間，並令該導電膠層、第一金屬鍍覆層、第二金屬鍍覆層和具色彩遮蔽性之絕緣層的厚度總和為10至53μm，其中，該第一金屬鍍覆層和第二金屬鍍覆層之厚度總和為1至3μm。
如申請專利範圍第1項所述之電磁波屏蔽膜，其中，形成該第一金屬鍍覆層之材質係選自銀、銅、鎳及鋁所組成群組的至少一者。
如申請專利範圍第1項所述之電磁波屏蔽膜，其中，形成該第二金屬鍍覆層之材質係選自銀、銅、鎳及鋁所組成群組的至少一者。
如申請專利範圍第1項所述之電磁波屏蔽膜，其中，形成該第一金屬鍍覆層和形成該第二金屬鍍覆層之材質係獨立選自銀和銅所組成群組的至少一者。
如申請專利範圍第1項所述之電磁波屏蔽膜，其中，該第一金屬鍍覆層之厚度係500至1500nm，且該第二金屬鍍覆層之厚度係500至1500nm。
如申請專利範圍第5項所述之電磁波屏蔽膜，其中，該第一金屬鍍覆層和第二金屬鍍覆層之厚度總和係1000至3000nm。
如申請專利範圍第1項所述之電磁波屏蔽膜，其中，該導電膠層之厚度係5至25μm。
如申請專利範圍第1項所述之電磁波屏蔽膜，其中，該導電膠層包括第一子層和第二子層，且該第一子層和第二子層中之一層係包含複數導電粒子。
如申請專利範圍第8項所述之電磁波屏蔽膜，其中，該第二子層包含複數導電粒子，且該第一子層係位於該第一金屬鍍覆層與該第二子層之間。
如申請專利範圍第9項所述之電磁波屏蔽膜，其中，該導電膠層復包括第三子層，係形成於該第二子層上，使該第二子層係位於該第一子層與該第三子層之間。
如申請專利範圍第1項所述之電磁波屏蔽膜，其中，該具色彩遮蔽性之絕緣層的厚度係5至25μm。
如申請專利範圍第1項所述之電磁波屏蔽膜，復包括第一離型膜，係形成於該導電膠層上，使該導電膠層位於該第一離型膜與第一金屬鍍覆層之間。
如申請專利範圍第1項所述之電磁波屏蔽膜，復包括第二離型膜，係形成於該具色彩遮蔽性之絕緣層上，使該具色彩遮蔽性之絕緣層位於該第二離型膜與第二金屬鍍覆層之間。
如申請專利範圍第1項所述之電磁波屏蔽膜，其係具有70dB至95dB的屏蔽率。
如申請專利範圍第1項之電磁波屏蔽膜，其中，該具色彩遮蔽性之絕緣層的硬度4H至6H。