TWI848232B - 電磁干擾屏蔽膜及其製備方法 - Google Patents
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Abstract
一種電磁干擾屏蔽膜，係包括：絕緣層、第一接著層、多孔金屬層及具有複數導電粒子之導電膠層。該第一接著層係位於該絕緣層與多孔金屬層之間，且該多孔金屬層係形成於該第一接著層上，以令該第一接著層位於該多孔金屬層和絕緣層之間；以及該導電膠層係位於該多孔金屬層上，以令該多孔金屬層位於該第一接著層和導電膠層之間。本發明復提供該電磁干擾屏蔽膜的製備方法。
Description
本發明係關於電磁干擾屏蔽膜，尤係關於一種搭配載體層使用之包括多孔金屬層的電磁干擾屏蔽膜。
在電子及通訊產品趨向多功能複雜化的市場需求下，電路基板的結構需要更輕薄短小，而在功能上，則需要強大且高速訊號傳輸。由於電子訊號傳輸更加高速密集，線路密度勢必提高，使基板線路之間的距離更加靠近，且應用頻率朝向高寬頻化，使得電磁干擾(Electromagnetic Interference，EMI)情形越來越嚴重，因此必須有效管理電磁相容(Electromagnetic Compatibility，EMC)，從而維持電子產品的正常訊號傳遞並提高可靠度。輕薄且可隨意彎曲的特性，使得軟性印刷線路板(Flexible printed circuit，FPC)在走向訴求可攜帶式資訊與通訊電子產業的發展上佔有舉足輕重的地位。
由於電子通訊產品更臻小趨勢，驅使軟板必須承載更多更強大功能，另一方面由於可攜式電子產品走向微小型，也跟著帶動高密度FPC技術的高需求量，功能上則要求強大且高頻化、高密度、細線化的情況之
下，目前市場上已推出了用於薄膜型FPC的屏蔽膜，在手機、數位照相機、數位攝影機等小型電子產品中被廣泛採用。
基於產品美觀及表面保護等需求，電磁干擾屏蔽膜仰賴黑色聚醯亞胺膜之設計。由於目前市面上的聚醯亞胺膜多為流延工藝所製得，惟單軸延伸法之薄膜尺寸安定性無法符合產業需求，而需要採用雙軸延伸法進行製備，進而導致設備及製程的難度及要求提高。因應電子產品輕薄化之設計，為減少後端FPC多層板製程對於軟板材料之厚度需求，通常需要5至7.5微米之薄型化厚度。然而，於此極薄的厚度下，難以達成目前所需之低光澤度表面(即，小於25GU之光澤度)，且機械強度、加工操作性和彎折性等一般性能均無法達到目前業界之規範，同時具有良率不佳之問題。
為解決上述薄型化聚醯亞胺薄膜之問題，通常採用搭配離型膜之環氧樹脂或聚氨酯油墨層，以得到厚度較薄且具有低光澤度之表面的絕緣層。然而，油墨層之機械強度、絕緣性、硬度；耐化性及耐熱性等性質普遍均劣於黑色聚醯亞胺薄膜。此外，為提供足夠的離型力，離型膜中的離型劑含有有機矽，於剝離離型膜後，接觸離型膜之表面仍可能殘留有機矽，導致後續電鍍製程的可靠度下降。
此外，隨著電磁干擾屏蔽性能的需求越來越高，電磁干擾屏蔽膜中的金屬層厚度也越來越高，然而，隨著厚度增加也顯現其缺點。以電磁干擾屏蔽膜之焊錫耐熱性及表面安裝技術(Surface Mount Technology,SMT)製程測試特別為明顯。舉例而言，於常態下熟化製程後浸錫測試之大面積爆板、SMT製程後屏蔽膜之大面積爆板或者SMT製程線
路間的導通阻抗具有明顯攀升，以及厚度較高之屏蔽金屬層與較薄厚度之絕緣層及導電接著層搭配使用時，導致耐候性問題，例如，高溫高濕環境或者冷熱衝擊測試條件下的導通阻抗具有明顯攀升，以及接著力下降之問題，甚至可能導致屏蔽金屬層脫層。
為解決上述問題，本發明提供一種電磁干擾屏蔽膜，係包括：具有2H至6H的鉛筆硬度之絕緣層，係包括顏料、無機添加物或其組合；第一接著層，係形成於該絕緣層上；具有直徑為1至120微米之複數微孔的多孔金屬層，係形成於該第一接著層上，以令該第一接著層位於該多孔金屬層和絕緣層之間，且該多孔金屬層之空隙率為15%至30%，抗拉強度為等於或大於20kgf/mm2，且伸長率為等於或大於5%；以及具有複數導電粒子之導電膠層，係形成於該多孔金屬層上，以令該多孔金屬層位於該第一接著層和導電膠層之間。
於本發明的電磁干擾屏蔽膜之一具體實施態樣中，復包括形成於該絕緣層上之載體層，以令該絕緣層位於該載體層和第一接著層之間，且該載體層係具有0.001至10微米之表面粗糙度Rz。
於本發明的電磁干擾屏蔽膜之一具體實施態樣中，該載體層係包括選自由硫酸鈣、碳黑、二氧化矽、二氧化鈦、硫化鋅、氧化鋯、碳酸鈣、碳化矽、氮化硼、氧化鋁、滑石粉、氮化鋁、玻璃粉、石英粉及黏土所組成群組之至少一者的無機添加物。
於本發明的電磁干擾屏蔽膜之一具體實施態樣中，該顏料係包括無機顏料、有機顏料或其組合。
於本發明的電磁干擾屏蔽膜之一具體實施態樣中，該無機添加物係選自由硫酸鈣、碳黑、二氧化矽、二氧化鈦、硫化鋅、氧化鋯、碳酸鈣、碳化矽、氮化硼、氫氧化鋁、氧化鋁、滑石粉、氮化鋁、玻璃粉、石英粉及黏土所組成群組之至少一者。
於本發明的電磁干擾屏蔽膜之一具體實施態樣中，復包括位於該多孔金屬層和導電膠層之間的第二接著層。
於本發明的電磁干擾屏蔽膜之一具體實施態樣中，該絕緣層係包括聚醯亞胺樹脂。
於本發明的電磁干擾屏蔽膜之一具體實施態樣中，將該載體層自該電磁干擾屏蔽膜上分離後，該絕緣層與載體層之接觸面於60度之測角具有0至40GU之光澤度。
於本發明的電磁干擾屏蔽膜之一具體實施態樣中，形成該多孔金屬層之材質係為銅、鋁、鉛、鎳、鈷、錫、銀、鐵或金。
於本發明的電磁干擾屏蔽膜之一具體實施態樣中，該複數導電粒子之材質係選自由銅、銀、鎳、錫、金、鈀、鋁、鉻、鈦、鋅、碳及其合金所組成群組之至少一者。
於本發明的電磁干擾屏蔽膜之一具體實施態樣中，該絕緣層之厚度為3至10微米，該第一接著層之厚度為3至20微米，該多孔金屬層之厚度為2至15微米，且該導電膠層之厚度為3至25微米。
本發明復提供該電磁干擾屏蔽膜的製備方法，係包括：形成第一接著層於多孔金屬層之表面；使該第一接著層與絕緣層接觸，並壓合該多孔金屬
層與絕緣層，以令該第一接著層位於該絕緣層和多孔金屬層之間；以及形成導電膠層於該多孔金屬層之表面，使該多孔金屬層位於第一接著層和導電膠層之間。
於本發明之製備方法的一具體實施態樣中，該多孔金屬層之製備方法係包括：形成鋁層於一薄膜上；對該鋁層之表面進行離型處理；鍍覆金屬層於該經離型處理之鋁層表面上，其中，該鍍覆之方式係選自濺鍍、蒸鍍及水鍍中之一者，並藉由微蝕處理使該金屬層形成孔洞；以及剝離該薄膜及鋁層，以令該金屬層形成為多孔金屬層。
於本發明之製備方法的一具體實施態樣中，該薄膜係為聚醯亞胺或對苯二甲酸乙二醇酯，且該金屬層係為銅、鋁、鉛、鎳、鈷、錫、銀、鐵或金。
於本發明之製備方法的一具體實施態樣中，復包括於形成導電膠層之前，先形成第二接著層於該多孔金屬層上，再於該第二接著層上形成該導電膠層。
於本發明之製備方法的一具體實施態樣中，復包括於形成第一接著層於多孔金屬層之表面之前，先形成絕緣層於載體層之表面，再使第一接著層與絕緣層接觸，並壓合該多孔金屬層與載體層，以令該絕緣層位於該載體層和第一接著層之間。
本發明的電磁干擾屏蔽膜具有表面絕緣性佳、表面硬度高、抗化性佳、耐熱性高、屏蔽性能高、接著強度高、操作性佳、傳輸損耗低、傳輸品質高及產品信賴度佳等多項優點，同時具有低光澤度(啞光)之外觀，符合後端應用之需求。
此外，本發明的電磁干擾屏蔽膜係使用多孔金屬層取代現有屏蔽膜使用之金屬層，該多孔金屬層可對電磁波產生反射作用，使其可反射大部分之射頻及微波能量，透射的分量極小，從而有效屏蔽電磁波輻射之干擾，消除電磁波輻射的汙染。再者，多孔金屬層可顯著改善屏蔽膜整體之耐焊錫性，有利於後端產品的回流焊接製程，可達到大於300℃的焊錫耐熱性。
另一方面，本發明的電磁干擾屏蔽膜中將載體層與絕緣層搭配使用，以組成中含有添加物或表面處理等方式改變載體層和絕緣層之表面粗糙度及表面能，而可於不使用離型膜(即，不須添加離型劑)下具有足夠的離型力，因而不會產生有機矽轉移之問題。
又，本發明的電磁干擾屏蔽膜中所用絕緣層為聚醯亞胺清漆材質，相較於環氧樹脂或聚氨酯樹脂等油墨型絕緣層具有更佳的表面絕緣性，可達到大於1012Ω的絕緣電阻值，且具有更佳的阻抗控制能力、耐化性、耐焊錫性及表面硬度。此外，相較於薄型化黑色聚醯亞胺薄膜(例如，5至7.5微米)需要另外使用承載膜的製程，本發明的電磁干擾屏蔽膜的製備方法簡單且成本低，且可同時達到厚度薄及表面光澤度低(例如，小於40GU)的效果。
1、2:電磁干擾屏蔽膜
10、20:載體層
11、21:絕緣層
12、22:第一接著層
13、23:多孔金屬層
14、24:導電膠層
15、25:離型層
22’:第二接著層
141、241:導電粒子
透過例示性之參考附圖說明本發明的實施方式：圖1為本發明的電磁干擾屏蔽膜的結構示意圖；以及圖2為本發明的電磁干擾屏蔽膜的另一結構示意圖。
以下係藉由特定的具體實施例說明本發明之實施方式，熟習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。
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「一」、「下」及「上」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。此外，本文所有範圍和值都係包含及可合併的。落在本文中所述的範圍內之任何數值或點，例如任何整數都可以作為最小值或最大值以導出下位範圍等。
請參閱圖1，係顯示本發明之電磁干擾屏蔽膜1的一具體實施態樣，係包括：載體層10、絕緣層11、第一接著層12、多孔金屬層13、具有複數導電粒子141之導電膠層14及離型層15。該絕緣層11係形成於該載體層10之表面上，該多孔金屬層13係藉由該第一接著層12形成於該絕緣層11之表面上，使該絕緣層11位於該第一接著層12和載體層10之間，該第一接著層12位於該絕緣層11和多孔金屬層13之間，且該導電膠層14係形成於該多孔金屬層13之表面上，以令該多孔金屬層13位於該第一接著層12和導電膠層14之間，該導電膠層14於接觸
該多孔金屬層13之另一表面上係具有離型層15，以令該導電膠層14位於該多孔金屬層13和離型層15之間。
具體地，圖1所示的電磁干擾屏蔽膜1的疊構依序為載體層10、絕緣層11、第一接著層12、多孔金屬層13、導電膠層14及離型層15。
於本具體實施態樣中，該載體層之厚度為12.5至250微米，例如，12.5、20、30、40、50、60、70、80、90、100、110、120、130、140、150、160、170、180、190、200、210、220、230、240或250微米；該絕緣層之厚度為3至10微米，例如，3、4、5、6、7、8、9或10微米；該第一接著層之厚度為3至20微米，例如，3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19或20微米；該多孔金屬層之厚度為2至15微米，例如，2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14或15微米；該導電膠層之厚度為3至25微米，例如，3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24或25微米；較佳地，該第一接著層之厚度為3至20微米，該多孔金屬層之厚度為3至8微米，且該導電膠層之厚度為5至15微米。於另一具體實施態樣中，該絕緣層與第一接著層之厚度總和為8至25微米。於又一具體實施態樣中，該電磁干擾屏蔽膜1之厚度為11至70微米，例如，11、15、20、25、30、35、40、45、50、55、60、65或70微米；較佳地，該電磁干擾屏蔽膜1之厚度為14至43微米。
於一具體實施態樣中，該載體層10係具有0.001至10微米之表面粗糙度Rz，例如，0.001、0.005、0.01、0.05、0.1、0.5、1、2、3、4、5、6、7、8、9或10微米。於另一具體實施態樣中，該載體層10係具有0.001至2微米之表面粗糙度Rz。
於一具體實施態樣中，該載體層10係包括選自由聚丙烯(PP)、雙向拉伸聚丙烯薄膜(biaxially oriented polypropylene,BOPP)、聚對二甲苯系樹脂、聚醯亞胺(PI)、聚苯硫醚(PPS)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚氨酯(PU)及聚醯胺(PA)所組成群組之至少一者。
於一具體實施態樣中，該載體層10復包括選自由硫酸鈣、碳黑、二氧化矽、二氧化鈦、硫化鋅、氧化鋯、碳酸鈣、碳化矽、氮化硼、氧化鋁、滑石粉、氮化鋁、玻璃粉、石英粉及黏土所組成群組之至少一者的無機添加物，且該無機添加物之粒徑為10至2000奈米，例如，10、50、100、150、200、250、300、350、400、450、500、550、600、650、700、750、800、850、900、950、1000、1100、1200、1300、1400、1500、1600、1700、1800、1900或2000奈米。
藉由添加上述無機添加物，該載體層10可具有各種有別於載體層天然材料顏色之顏色，且可改善該載體層之光澤度及表面粗糙度。
於一具體實施態樣中，該絕緣層11係包括聚醯亞胺樹脂。於另一具體實施態樣中，該絕緣層11係為聚醯亞胺清漆層。具體地，聚醯亞胺清漆層係指具有醯亞胺鍵骨架的聚醯亞胺樹脂。舉例而言但不以此為限，聚醯亞胺樹脂係選自由聚醯亞胺、聚醯亞胺醯亞胺、聚醯亞胺酯及聚苯并咪唑所組成群組之至少一者。
於一具體實施態樣中，該絕緣層11復包括顏料，且該顏料係包括無機顏料、有機顏料或其組合，以該絕緣層11之總重計，顏料之含量係為大於0至50重量%。於另一具體實施態樣中，該無機顏料係為鎘紅、鎘檸檬黃、橘鎘黃、二氧化鈦、碳黑、黑色氧化鐵或黑色錯合無機顏料，且該有機顏料係為苯胺黑、苝黑、蒽醌黑、聯苯胺類黃色顏料、酞青藍或酞青綠。
於一具體實施態樣中，該絕緣層11復包括選自由硫酸鈣、碳黑、二氧化矽、二氧化鈦、硫化鋅、氧化鋯、碳酸鈣、碳化矽、氮化硼、氫氧化鋁、氧化鋁、滑石粉、氮化鋁、玻璃粉、石英粉及黏土所組成群組之至少一者的無機添加物，以該絕緣層11之總重計，該無機添加物之含量係為大於0至50重量%，例如，0.1、0.5、1、5、10、15、20、25、30、35、40、45或50重量%。較佳地，以該絕緣層11之總重計，該無機添加物之含量係為大於0至20重量%。
於一具體實施態樣中，該絕緣層11復包括選自由有機添加物、含鹵素之化合物、含磷之化合物、含氮之化合物及含硼之化合物所組成群組的至少一種阻燃劑。於另一具體實施態樣中，以該絕緣層11之總重計，該阻燃劑之含量係為1至40重量%，例如，1、5、10、15、20、25、30、35或40重量%。較佳地，以該絕緣層11之總重計，該阻燃劑之含量係為5至35重量%。
於一具體實施態樣中，該絕緣層11係為複數層，可進一步減少絕緣層表面可能產生缺陷之問題。舉例而言但不以此為限，該絕緣層11可為含有前述顏料、無機添加物、阻燃劑或其組合之單層聚醯亞胺清漆層；或者，該絕緣層可為雙層聚醯亞胺清漆層，其中一層為由聚醯亞胺組成之聚醯亞胺清漆層，另一者為含有前述顏料、無機添加物、阻燃劑或其組合之聚醯亞胺清漆層。此外，絕緣層11亦可為三、四、五或更多層，不以此為限。較佳的但不以此為限，於絕緣層為複數層之實施態樣中，含有較高含量的添加物(即，前述之顏料、無機添加物、阻燃劑或其組合)之絕緣層係與載體層接觸，以增加電磁干擾屏蔽膜之整體遮蔽性和黑度，且可改變絕緣層之表面粗糙度，使載體層與絕緣層更易分離；與第一接著層接觸之絕緣層係使用具有較低含量之添加物的絕緣層，可進一步改善電磁干擾屏蔽膜之整體機械性能。
常規的黑色絕緣層或聚醯亞胺樹脂僅具有HB至2H的鉛筆硬度，容易產生刮傷之問題，進而影響其外觀及機械性能。相較於此，藉由添加上述顏料、無機添加物、有機添加物及/或阻燃劑，該絕緣層11具有改善之硬度，可達到2H至6H之鉛筆硬度。該絕緣層11可具有2H、3H、4H、5H或6H之鉛筆硬度，但不以此為限。此外，可藉由改變無機添加物、有機添加物及/或阻燃劑之比例或者改變無機添加物中各組分及/或其比例以調整該絕緣層之耐燃性和硬度。具體地，使用二氧化鈦、二氧化矽、氧化鋁、氫氧化鋁、碳酸鈣或其混合物作為無機添加物、提高上述組成於無機添加物中的比例，或者增加阻燃劑之含量均可增加絕緣層之耐燃性；使用二氧化鈦、二氧化矽或其混合物作為無機添加物，或者提高上述組成於無機添加物中的比例可增加絕緣層之硬度。較佳地，包含氫氧化鋁、氧化鋁、碳酸鈣或其混合物之無機添加物可提高絕緣層之耐燃性。
於一具體實施態樣中，將該載體層自該電磁干擾屏蔽膜上分離後，該絕緣層與載體層之接觸面於60度之測角具有0至40GU之光澤度，例如，0、1、5、10、13、15、16、20、25、30、35或40GU。於另一具體實施態樣中，將該載體層自該電磁干擾屏蔽膜上分離後，該絕緣層與載體層之接觸面於60度之測角具有0至25GU之光澤度。
於一具體實施態樣中，該第一接著層12係包括選自由環氧樹脂、丙烯酸系樹脂、胺基甲酸酯系樹脂、矽橡膠系樹脂、聚對二甲苯系樹脂、雙馬來醯亞胺系樹脂、苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物、聚醯亞胺及聚醯胺醯亞胺所組成群組之至少一種樹脂。於本具體實施態樣中，以該第一接著層之總量計，該樹脂的含量係為40重量%至100重量%，例如，40、45、50、55、60、65、70、75、80、85、90、95或100重量%。
於一具體實施態樣中，該第一接著層12復包括無機顏料、有機顏料或其組合，以該第一接著層12之總重計，顏料(即，無機顏料、有機顏料或其組合)之含量係為大於0至50重量%，例如，0.1、1、5、10、15、20、25、30、35、40、45或50重量%。此外，該第一接著層12之無機顏料及有機顏料的具體態樣與上述絕緣層11中的無機顏料及有機顏料的具體態樣相同，於此不再贅述。
於一具體實施態樣中，該第一接著層12復包括選自由硫酸鈣、碳黑、二氧化矽、鐵氟龍、氟系樹脂、二氧化鈦、硫化鋅、氧化鋯、碳酸鈣、碳化矽、氮化硼、氧化鋁、滑石粉、氮化鋁、玻璃粉、石英粉及黏土所組成群組之至少一種無機添加物，且該無機添加物之粒徑係為10至2000奈米，例如，10、50、100、150、200、250、300、350、400、450、500、550、600、650、700、750、800、850、900、950、1000、1100、1200、1300、1400、1500、1600、1700、1800、1900或2000奈米。於另一具體實施態樣中，以該無機添加物之總重計，二氧化矽、碳黑、滑石粉、碳酸鈣、玻璃粉體、石英粉之總含量係為大於0至50重量%，例如，0.1、1、5、10、15、20、25、30、35、40、45或50重量%。較佳地，以該無機添加物之總重計，二氧化矽、碳黑、滑石粉、碳酸鈣、玻璃粉體、石英粉之總含量係為大於0至20重量%。
於一具體實施態樣中，該第一接著層12復包括選自由聚醯亞胺系樹脂、有機粉體及阻燃性化合物所組成群組的至少一種阻燃劑。於另一具體實施態樣中，該阻燃性化合物選自由鹵素、磷、氮及硼之化合物所組成群組之至少一者。於又一具體實施態樣中，以該第一接著層12之總重計，該阻燃劑之含量係為1至50重量%，例如，1、5、10、15、20、25、30、35、40、45或50重量%。較佳地，以該第一接著層12之總重計，該阻燃劑之含量係為5至35重量%。
於一具體實施態樣中，該多孔金屬層13係具有1至120微米之直徑的微孔，例如1、5、10、15、20、25、30、35、40、45、50、55、60、65、70、75、80、85、90、95、100、105、110、115或120微米；該多孔金屬層13係具有15%至30%之空隙率，例如，15%、20%、25%或30%；該多孔金屬層13係具有等於或大於20kgf/mm2之抗拉強度，例如，20、25、30、35、40kgf/mm2或更大的抗拉強度。於再一具體實施態樣中，該多孔金屬層13係具有等於或大於5%之伸長率，例如，5%、10%、15%、20%、25%或更大的伸長率。
於一具體實施態樣中，該導電膠層14係包括選自由環氧樹脂、丙烯酸系樹脂、酚醛樹脂、聚氨酯、聚醯亞胺及聚醯胺醯亞胺所組成群組中之至少一者。
於一具體實施態樣中，該複數導電粒子141係選自由銅、銀、鎳、錫、金、鈀、鋁、鉻、鈦、鋅、碳及其合金所組成群組中之至少一者。較佳地，該合金係選自由鎳金合金、金銀合金、銅鎳合金、銅銀合金、鎳銀合金和銅鎳金合金所組成群組中之至少一者。於本具體實施態樣中，以該導電膠層之總重計，該複數導電粒子141具有5重量%至55重量%之含量。
於一具體實施態樣中，該離型層係選自離型膜、離型紙及載體膜之一者。
於一具體實施態樣中，該離型膜係具有25微米至100微米之厚度，且該離型膜係選自PET氟素離型膜、PET矽油離型膜、PET啞光離型膜及PE離型膜所組成群組之至少一種。於另一具體實施態樣中，該離型紙係具有25微米至130微米之厚度，且該離型紙係為PET淋膜紙。於又一具體
實施態樣中，該載體膜之厚度為25微米至100微米，且該載體膜之表面具有接著劑。
本發明復提供該電磁干擾屏蔽膜1的製備方法，係包括塗佈絕緣層11於載體層10之表面，以50℃至180℃之溫度使該絕緣層11固化，例如，50℃、60℃、70℃、80℃、90℃、100℃、110℃、120℃、130℃、140℃、150℃、160℃、170或180℃，亦可視需要於固化完成之絕緣層11上塗佈並固化另一層絕緣層；塗佈或轉印第一接著層12於多孔金屬層13之表面，使該第一接著層12與絕緣層11接觸，並壓合該多孔金屬層13與載體層10，以令該絕緣層11位於該載體層10和第一接著層12之間，且該第一接著層12係位於該絕緣層11和多孔金屬層13之間；以及塗佈導電膠層14於該多孔金屬層13之表面，使該多孔金屬層13位於第一接著層12和導電膠層14之間。
於一具體實施態樣中，該多孔金屬層13之製備方法係包括：形成鋁層於一薄膜上；對該鋁層之表面進行離型處理；鍍覆金屬層於該經離型處理之鋁層表面上，其中，該鍍覆之方式係選自濺鍍、蒸鍍及水鍍中之一者，並藉由微蝕處理使該金屬層形成孔洞；以及剝離該薄膜及鋁層，以令該金屬層形成為多孔金屬層。此外，所屬技術領域中具有通常知識者可藉由已知的微蝕處理製程於該金屬層中形成空隙(即，孔洞)，且可視需要及實際需求調整所形成空隙之直徑大小。具體地，微蝕處理所形成之空隙係均勻分佈於金屬層結構中，相比於具有貫穿孔之金屬層，具有較高的屏蔽性能。又，該多孔金屬層具有均匀分布微孔，倘若孔洞僅形成於金屬層之表面，可能無法具有足夠的銲錫耐熱性而無法避免於後續製程可能產生爆板之問題。
於一具體實施態樣中，該薄膜係為聚醯亞胺或對苯二甲酸乙二醇酯之一者，且該金屬層係選自由銅、鋁、鉛、鎳、鈷、錫、銀、鐵和金所組成群組之至少一者。或者，該金屬層係為銅。
請參閱圖2，係顯示本發明的具有載體層20之電磁干擾屏蔽膜2的一具體實施態樣，其組成構件與圖1所示之具體實施態樣相近，故以下僅針對圖2和圖1之差異處進行描述。圖2所示之電磁干擾屏蔽膜2復包括位於該多孔金屬層23和導電膠層24之間的第二接著層22’，其中，該多孔金屬層23係位於第一接著層22和第二接著層22’之間，且該具有複數導電粒子241之導電膠層24係位於該第二接著層22’和離型層25之間。具體地，圖2所示之電磁干擾屏蔽膜2的疊構依序為載體層20、絕緣層21、第一接著層22、多孔金屬層23、第二接著層22’、導電膠層24及離型層25。
於一具體實施態樣中，該第二接著層22’係包括選自由環氧樹脂、丙烯酸系樹脂、酚醛樹脂、聚氨酯、聚醯亞胺及聚醯胺醯亞胺所組成群組中之至少一者。
於圖2所示之具有載體層20的電磁干擾屏蔽膜2之具體態樣中，其製備方法與圖1所示之具體實施態樣相似，以下僅描述圖2與圖1之差異處。於塗佈導電膠層24之前，先形成第二接著層22’於該多孔金屬層23上，再於該第二接著層22’上形成該導電膠層24，且該第二接著層22’不含導電粒子241。
以下透過實施例和比較例說明本發明的電磁干擾屏蔽膜之性能。
表1係示出實施例1至6及比較例1至3的各層厚度及各項性能之測試結果，實施例1至6為本發明的電磁干擾屏蔽膜，且實施例1至6所示出結構為剝離載體層後的電磁干擾屏蔽膜，比較例1至3為習知屏蔽膜。
於實施例1至6所示之電磁干擾屏蔽膜的製程中係使用厚度為25微米之載體層，其主要成分為聚對苯二甲酸乙二酯(PET)，且添加以該載體層總重計，含量為5重量%之碳黑，該載體層係具有0.00775μm之表面粗糙度Rz。
實施例1至6之絕緣層為具有4H之鉛筆硬度的聚醯亞胺清漆層，且實施例1、2、5和6係為雙層絕緣層(以下表1所示之數據中，實施例1、2、5和6之絕緣層厚度為雙層絕緣層壓合後的厚度)，實施例1、2、5和6之雙層絕緣層中之一層未添加無機添加物，且該雙層絕緣層中之另一層係添加以單層絕緣層之總重計，含量為10重量%的碳黑作為無機添加物，而未添加無機添加物之絕緣層係接觸第一接著層，另一層絕緣層係接觸載體層。實施例3和4之單層絕緣層中係含有以單層絕緣層之總重計，含量為10重量%的碳黑作為無機添加物。實施例1至6之多孔金屬層均為銅箔，具有25±2%之空隙率、22kgf/mm2之抗拉強度及6%之伸長率，且具有1至20微米之直徑的孔洞。比較例1至3係為未經微蝕處理之銅箔層，且比較例1之絕緣層為聚氨酯油墨層，比較例2和3之絕緣層為黑色聚醯亞胺薄膜層(Kapton®，DuPontTM)。
此外，實施例1至6和比較例1至3中的第一接著層係包括聚醯亞胺、環氧樹脂、作為固化劑之鄰苯二甲酸酐及阻燃劑，且該固化劑之含量係為該聚醯亞胺之0.1重量%，以第一接著層之總重計，該環氧樹脂之含量係為之2.4重量%，且該阻燃劑係為6.3重量%。又，實施例1至6之導電膠
層為含有導電粒子之複合樹脂，其為環氧樹脂和丙烯酸系樹脂以1：1之重量比混合所形成，且導電粒子係為鎳、銀和銅之金屬粒子，以該導電膠層之總重計，各金屬粒子之含量係為15重量%。實施例5和6的結構中復包括位於多孔金屬層和導電膠層之間的第二接著層，其為含有重量比為1：1之環氧樹脂和丙烯酸系樹脂所形成之複合樹脂，故表1所示之導電膠層厚度為第二接著層與導電膠層總和之厚度。
表1及表2所示各項性能數據係依下列方法或標準進行測量：
光澤度：製備尺寸大於3×8(cm×cm)的樣品，使用光澤度儀以縱向方向測量樣品的光澤度，於60度角讀取光澤度儀之數值。
電阻值：製備30mm×514mm(縱向×橫向)的樣品，使用掌上型數字四點探針進行測量，沿該樣品之橫向方向測量2組，且沿該樣品之縱向方向測量3組，取6組數據之平均值。
絕緣電阻值：於尚未鍍覆金屬層之半成品階段進行測量，將半成品切割為30×21(cm×cm)的尺寸(約為A4大小)，塗佈且壓合厚度為約0.035mm(約為1OZ)之電解銅箔於該半成品上，經160℃下熟化約1小時後得到樣品。使用歐姆計於該樣品之絕緣層的左半部、中間處及右半部進行測量，並取三組數值之平均值。
剝離強度：依據IPC-TM-650 2.4.9 D進行測量。
EMI屏蔽性能：依據GB/T 30142-2013《平面型電磁屏蔽材料屏蔽效能測量方法》進行測量。
焊錫耐熱性：依據IPC-TM-650 2.4.13 F進行測量。
模擬SMT製程：將軟性印刷電路板與電磁干擾屏蔽膜貼合以作為樣品，並使樣品模擬SMT製程的溫度變化曲線，以2℃/秒的速率升溫至
150℃，並於120秒內維持於150至190℃，接著以3℃/秒的速率升溫至245±5℃並維持30秒，最後以4±2℃/秒之速率降溫至室溫。
表面粗糙度：依據JIS-B0601使用原子力顯微鏡(AFM)進行測量。
離型力：依據ASTM D3330使用拉力測試儀進行測量。
由表1之測試結果可以看出本發明之電磁干擾屏蔽膜於電磁干擾屏蔽性能、SMT製程之模擬測試、SMT製程後之導通阻抗及耐候性皆優於現有的屏蔽膜。
表2係以實施例7至20及比較例4顯示無機添加物之含量對於絕緣層和載體層之性質影響，故實施例7至20及比較例4之結構依序為載體層、絕緣層和第一接著層，而不具有金屬層及導電膠層，且實施例7至20及比較例4各自提供具有2種不同無機添加物組成之結構。實施例7至20及比較例4中的絕緣層均為5微米之單層聚醯亞胺清漆層，載體層均為25微米之聚對苯二甲酸乙二酯，添加物如表2中所示，且實施例7至20及比較例4之第一接著層係與實施例1至6和比較例1至3中所用第一接著層相同。此外，實施例7至20及比較例4之絕緣層和載體層中所含顏料係為具有50重量%的黑色氧化鐵、15重量%的酸性黑220、20重量%的苯胺黑、10重量%的碳黑以及5重量%的鈦黑之黑色顏料，以該黑色顏料的總重計。
由表2之測試結果證實藉由調整所添加之無機添加物的種類及/或含量，可改變絕緣層與載體層的表面粗糙度，進而改變載體層與絕緣層之間的離型力。如比較例4所示不含任何無機添加物的絕緣層和載體層，於載體層與絕緣
層之間具有過大的離型力，導致無法順利離型，即，自電磁干擾屏蔽膜上分離載體層，而須另外添加離型劑。此外，由於絕緣層係接觸形成於該載體層上，故載體層之表面粗糙度會影響絕緣層之表面粗糙度。是以，使用表面粗糙度越高之載體層可使絕緣層粗化之效果更佳。
上述實施例僅為例示性說明，而非用於限制本發明。任何熟習此項技藝之人士均可在不違背本發明之精神及範疇下，對上述實施例進行修飾與改變。因此，本發明之權利保護範圍係由本發明所附之申請專利範圍所定義，只要不影響本發明之效果及實施目的，應涵蓋於此公開技術內容中。
1:電磁干擾屏蔽膜
10:載體層
11:絕緣層
12:第一接著層
13:多孔金屬層
14:導電膠層
15:離型層
141:導電粒子
Claims (15)
- 一種電磁干擾屏蔽膜，係包括：具有2H至6H的鉛筆硬度之絕緣層，係包括顏料或其組合；第一接著層，係形成於該絕緣層上；具有直徑為1至120微米之複數微孔的多孔金屬層，係形成於該第一接著層上，以令該第一接著層位於該多孔金屬層和絕緣層之間，且該多孔金屬層之空隙率為15%至30%，抗拉強度為等於或大於20kgf/mm2，且伸長率為等於或大於5%；以及具有複數導電粒子之導電膠層，係形成於該多孔金屬層上，以令該多孔金屬層位於該第一接著層和導電膠層之間，其中，該絕緣層還包括選自由硫酸鈣、碳黑、二氧化矽、二氧化鈦、硫化鋅、氧化鋯、碳酸鈣、碳化矽、氮化硼、氫氧化鋁、氧化鋁、滑石粉、氮化鋁、玻璃粉、石英粉、及黏土所組成群組之至少一者的無機添加物，其中，該絕緣層中的無機添加物之含量係為大於0至50重量%，其中，該絕緣層係雙層絕緣層，該雙層絕緣層中之一層未添加無機添加物，且該雙層絕緣層中之另一層係添加該無機添加物。
- 如請求項1所述之電磁干擾屏蔽膜，復包括形成於該絕緣層上之載體層，以令該絕緣層位於該載體層和第一接著層之間，且該載體層係具有0.001至10微米之表面粗糙度Rz。
- 如請求項2所述之電磁干擾屏蔽膜，其中，該載體層係包括選自由硫酸鈣、碳黑、二氧化矽、二氧化鈦、硫化鋅、氧化鋯、碳酸鈣、碳化矽、氮 化硼、氧化鋁、滑石粉、氮化鋁、玻璃粉、石英粉及黏土所組成群組之至少一者的無機添加物。
- 如請求項1所述之電磁干擾屏蔽膜，其中，該顏料係包括無機顏料、有機顏料或其組合。
- 如請求項1所述之電磁干擾屏蔽膜，復包括位於該多孔金屬層和導電膠層之間的第二接著層。
- 如請求項1所述之電磁干擾屏蔽膜，其中，該絕緣層係包括聚醯亞胺樹脂。
- 如請求項2所述之電磁干擾屏蔽膜，其中，將該載體層自該電磁干擾屏蔽膜上分離後，該絕緣層與載體層之接觸面於60度之測角具有0至40GU之光澤度。
- 如請求項1所述之電磁干擾屏蔽膜，其中，形成該多孔金屬層之材質係為銅、鋁、鉛、鎳、鈷、錫、銀、鐵或金。
- 如請求項1所述之電磁干擾屏蔽膜，其中，該導電粒子之材質係選自由銅、銀、鎳、錫、金、鈀、鋁、鉻、鈦、鋅、碳及其合金所組成群組之至少一者。
- 如請求項1所述之電磁干擾屏蔽膜，其中，該絕緣層之厚度為3至10微米，該第一接著層之厚度為3至20微米，該多孔金屬層之厚度為2至15微米，且該導電膠層之厚度為3至25微米。
- 一種如請求項1所述的電磁干擾屏蔽膜的製備方法，係包括：形成第一接著層於多孔金屬層之表面； 使該第一接著層與絕緣層接觸，並壓合該多孔金屬層與絕緣層，以令該第一接著層位於該絕緣層和多孔金屬層之間；以及形成導電膠層於該多孔金屬層之表面，使該多孔金屬層位於第一接著層和導電膠層之間。
- 如請求項11所述之製備方法，其中，該多孔金屬層之製備方法係包括：形成鋁層於一薄膜上；對該鋁層之表面進行離型處理；鍍覆金屬層於該經離型處理之鋁層表面上，其中，該鍍覆之方式係選自濺鍍、蒸鍍及水鍍中之一者，並藉由微蝕處理使該金屬層形成孔洞；以及剝離該薄膜及鋁層，以令該金屬層形成為多孔金屬層。
- 如請求項12所述之製備方法，其中，該薄膜係為聚醯亞胺或對苯二甲酸乙二醇酯，且該金屬層係為銅、鋁、鉛、鎳、鈷、錫、銀、鐵或金。
- 如請求項11所述之製備方法，復包括於形成導電膠層之前，係先形成第二接著層於該多孔金屬層上，再於該第二接著層上形成該導電膠層。
- 如請求項11所述之製備方法，復包括於形成該第一接著層於多孔金屬層之表面之前，先形成該絕緣層於載體層之表面，再使該第一接著層與絕緣層接觸，並壓合該多孔金屬層與載體層，以令該絕緣層位於該載體層和第一接著層之間。
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