一種通孔導電薄膜及其製備方法和用途的製作方法

2023-09-21 12:44:35

專利名稱：一種通孔導電薄膜及其製備方法和用途的製作方法
技術領域：
本發明涉及軟體屏蔽技術領域，尤其涉及一種通孔導電薄膜；同時還涉及該通孔 導電薄膜的製備方法；另外還涉及該通孔導電薄膜的用途。
技術背景-
目前市場上電磁屏蔽導電布以其優良的垂直導通和屏蔽效能廣泛應用在軟體屏蔽 領域，主要用作導電膠帶，導電泡棉，屏蔽室等，不足之處是導電布的原布加工合格 率低，厚度很難做薄，而且導電布產品加工過程中因原材料本身不穩定，造成生產運 行不穩定，操作控制困難，產品合格率較低，造成成本偏高。

發明內容
本發明的目的之一是提供一種可以在通孔薄膜上形成鍍層，垂直導電和表面導電 性好，可以做得更薄，產品的屏蔽效能強，附著力好的通孔導電薄膜；目的之二是提 供生產效率高，成本低廉的該通孔導電薄膜的製備方法；目的之三是提供改通孔導電 薄膜的用途。
本發明的目的之一可通過如下技術措施來實現
在達因值為3-75和厚度為3 100(Him單層或多層薄膜上有任意形狀及任意排列的 孔，薄膜的孔壁和至少一個表面上有導電層，導電層外有金屬鍍層，產品的孔徑為lpm ~5000,。
本發明的目的之一還可通過如下技術措施來實現
所述的導電層厚度為0.005nm-0.5pm;所述的金屬鍍層厚度為0.01nm-5pm，阻值 為0.003Q-103Q/sq;所述的薄膜是聚酯、聚丙烯、聚乙稀、聚丁烯、烯烴共聚物、聚醯 亞胺、聚醚醯亞胺、聚碳酸酯、聚丙烯腈、聚奈二酸乙二酯、CPP或PA薄膜；所述的 金屬鍍層是指鋁、鎳、鎂、銅、鎳、鐵、鈷、鋅、錫、銀、金、鈦、鉍，矽、砷、不 鏽鋼或含該金屬的化合物或它們的組合物構成的鍍層。所述的厚度為3~100(Him的薄膜是經離子體、離子束或電暈處理的達因值為30-75 的單層或多層薄膜，孔可以為任意形狀，孔與孔可以任意排列，打孔薄膜外連有離子 鍍、真空蒸鍍、磁控濺射鍍或化學敏化產生導電層，在該通孔薄膜導電層外連有金屬 功能性鍍層。
本發明的通孔導電薄膜具有很好的垂直導通和屏蔽效能，它可以比導電布更薄， 原材料成本低廉，而且原材料性能穩定，經過通孔後進行鍍覆導電層，生產效率高， 工藝穩定，產品合格率高，選用不同的薄膜，還可以賦予導電薄膜耐熱、阻燃等性能。
本發明的目的之二可通過如下技術措施來實現
該方法按如下步驟進行
a.取厚度為3 1000nm的單層或多層薄膜進行等離子體、離子束或電暈處理，使 表面達因值為30-75;
b對經過處理後的薄膜進行打孔；
c. 將打好孔的薄膜的孔壁和至少一個表面進行離子鍍、磁控濺射鍍、蒸鍍或化
學敏化至產生厚度為0.005^im-0.5pm的導電層；
d. 在導電層外進行電鍍或化學鍍金屬至鍍層為0.01|_im~5pm，阻值為 0.003D-103Q/sq，產品的孔徑為1岬 5000,。
本發明的目的之二還可通過如下技術措施來實現 所述的打孔是機械打孔或雷射打孔。
本發明所述的施鍍方式為成巻或片狀，其中優選成巻連續施鍍方式。 本發明的目的之三可通過如下技術措施來實現
該通孔導電薄膜，應用領域為軟體電磁屏蔽領域和全方位導電膠、以及阻燃，耐 熱導電屏蔽材料。
本發明首先在經過表面處理的膜上進行打孔，在打好孔的薄膜的孔壁和至少一個 表面上產生導電層，然後在導電層外進行鍍覆金屬鍍層，可以保證膜的表面導電性和 垂直導電性，此產品用於軟體屏蔽方面，在應用方面具有導電布的性能，同時，它兼 有導電布所不能具備的優點，比導電布更薄，成本更低廉；打孔可以任意形狀和孔距， 適用領域廣；原材料質量穩定，各種厚度的原料更容易獲取，且成本低廉；生產運行 穩定，易於操作控制，成品合格率高；可以獲取耐熱、阻燃等各種功能性材料。
4如上所述，本發明提供了一種通孔薄膜的製備方法，將磁控濺射、離子鍍、真空 蒸鍍與溼法電鍍、化學鍍相結合，在通孔薄膜上形成功能性鍍層。 製備工藝
首先將30-1000m長，3-1000nm厚的薄膜至少一個表面進行等離子體、離子束、 電暈前處理，控制其表面達因值為30-75;
再對經過處理後的薄膜基材表面上進行雷射或機械打孔；
本發明所述的孔徑是指孔內對邊或對角或角至對邊邊緣的長度。
然後將打好孔的薄膜的孔壁和至少一個表面進行離子鍍、離子鍍、真空蒸鍍或化 學敏化均勻一致的導電層，該導電層可以是金、銀、白金、鋅、銅、鈷、鎳或不鏽鋼 等金屬層，此金屬層厚度一般為0.005pm-0.5nm;
最後在薄層金屬上進行電鍍或化學鍍金屬功能性鍍層，所述的金屬鍍層是指鋁、 鎳、鎂、銅、鎳、鐵、鈷、鋅、錫、銀、金、鈦、鉍，矽、砷、不鏽鋼或其合金或含 該金屬的化合物或它們的組合物構成的鍍層，鍍層厚度0.01nm-5pm。
此種工藝產品附著力好，電阻值在0.003Q-l(^Q/sq之間，垂直導通好，利用此工 藝生產效率高，成本低廉，產品可以應用在軟體屏蔽領域，與導電屏蔽布相比，打孔 導電薄膜可以做的更薄，成本低廉，合格率高，應用範圍廣。
所述的真空磁控濺射鍍工藝條件其中射頻磁控濺射方法是非常可取的，真空度 為100Pa或者更少，比較可取的大約為l(TMPa，連續巻繞式鍍速為0.4-8.0m/min。
所述的離子鍍工藝條件氣體分壓為10"-10Pa，電流3-300A，電壓500-3000v。
所述的真空蒸鍍工藝條件電壓2-3KV、電流60-200mA，真空度為10久10—'Pa。
本發明可以在所有打孔薄膜上形成鍍層，製備方法如下
先將薄膜採用離子束、等離子體或電暈進行表面處理後進行打孔，在打孔薄膜上 進行離子鍍、磁控濺射鍍、真空蒸鍍或化學敏化產生導電層後，再電鍍或化學鍍鋁、 銀、錫、鋅、銅、鎳，金、鐵金屬鍍層或含該金屬的化合物或它們的組合物構成的鍍 層，所鍍鍍層附著力強，垂直導通好(產品電阻值在0.003Q-10力/sq之間)，生產效率 高，應用領域為軟體電磁屏蔽領域和全方位導電膠、以及阻燃，耐熱導電屏蔽材料， 此產品比導電布重量輕，可以更薄，成本更低廉，具有特別廣的應用前景。
具體實施例方式
為了更清楚地理解本發明，下面以實施例作更進一歩說明，但範圍並不僅限於此。實施例1:
在長200米、寬1080mm、厚度為3微米的聚丙烯單層表面用等離子體進行表面 前處理，表面達因值為55，然後對經過處理後的聚丙烯薄膜進行機械打圓形孔，在打 孔後的表面進行真空磁控濺射鍍鎳，真空度為2.5xl(^Pa，聚丙烯移動速度1.5m/min， 電流為5A，電壓400V，磁控濺鍍鎳鍍層厚度為0.005(am，最後在磁控鍍鎳層上電鍍 銅功能性鍍層l^m，這樣就生產出通孔孔徑為5000pm的導電薄膜產品，可以用於導 電膠帶和泡棉。此時材料的表面和垂直電阻為0.003Q/sq;
實施例2:
在長400米、寬1060mm、厚度為70微米的聚丙烯單層表面用等離子體進行表面 前處理，表面達因值為63，然後對經過處理後的聚丙烯薄膜進行雷射打菱形孔，離子 鍍鎳，氬氣壓力4.3xlO—'Pa，空心陰極等離子電子束功率為5.1KW、基片直流電壓為 2KV的鎳膜材上進行的；磁控濺鍍鎳鍍層厚度為0.05pm，最後在真空磁控濺射鍍層上 電鍍銅功能性鍍層1.5)am，這樣就生產出通孔孔徑為300(Vm的導電薄膜產品，可以 用於阻燃、耐熱屏蔽材料，此時材料的表面和垂直電阻為1000Q/sq。
實施例3:
在長400米、寬1080mm、厚度為1000微米的聚丙烯多層表面用等離子體進行表 面前處理，表面達因值為70，然後對經過處理後的聚丙烯薄膜進行機械打橢圓形孔， 在打孔後的表面進行真空磁控濺射鍍鎳，真空度為2.5xlO—2Pa，聚丙烯移動速度 1.5m/min，電流為5A，電壓400V，磁控濺鍍鎳鍍層厚度為0.5pm，最後在磁控濺射 鍍鎳層上化學鍍鎳功能性鍍層O.lpm，這樣就生產出通孔孔徑為lOO(Vm的導電薄膜 產品，可以用於屏蔽殺菌服裝。此時材料的表面和垂直電阻為0.01Q/sq。
實施例4:
在長200米、寬1030mm、厚度為150微米的聚丙烯單層表面用等離子體進行表 面前處理，表面達因值為30，然後對經過處理後的聚丙烯薄膜進行機械打三角形孔， 在打孔後的表面進行真空磁控濺射鍍鎳，真空度為2.5x10—2Pa，聚丙烯移動速度 1.5m/min，電流為5A，電壓400V，磁控濺鍍鎳鍍層厚度為O.Olnm，最後在真空磁 控濺射鍍鎳層上電鍍金屬鎳層5^m，這樣就生產出通孔孔徑為50(^m的導電薄膜產品， 可以用於屏蔽室，此時材料的表面電阻和垂直電阻為0.1D/sq。在長400米、寬1080mm、厚度為300微米的聚丙烯多層表面用等離子體進行表 面前處理，表面達因值為75,然後對經過處理後的聚丙烯薄膜進行雷射打方形孔，再 進行離子鍍鎳，氬氣壓力4.3xlO"Pa，空心陰極等離子電子束功率為5.1KW、基片直 流電壓為2KV的鎳膜材上進行的；鎳鍍層厚度為0.07pm，最後在真空磁控濺射鍍層 上雙面電鍍金屬鎳層5pm，在銅層上真空蒸鍍鋁功能性鍍層，此時材料的表面電阻和 垂直電阻為100Q/sq，這樣就生產出通孔孔徑為lpm的導電薄膜產品，可以用於導電 膠帶。
實施例6:
在長400米、寬1080mm、厚度為700微米的聚丙烯多層表面用等離子體進行表 面前處理，表面達因值為68，然後對經過處理後的聚丙烯薄膜進行雷射打圓形孔，在 打孔後的表面進行真空磁控濺射鍍鎳，真空度為2.5xlO—2Pa，聚丙烯移動速度1.5m/min， 電流為5A，電壓400V，鎳鍍層厚度為0.09pm，最後在真空磁控濺射鍍層上雙面電 鍍金屬鎳層3幽，此時材料的表面電阻和垂直電阻為5fi/sq，這樣就生產出通孔孔徑 為80nm的導電薄膜產品，可以用於屏蔽材料。
實施例7:
分別用離子束或電暈表面甜處理替代等離子體表面能處理，其他分別同實施例
1-6。
實施例8:
分別用聚酯、聚丙烯、聚乙稀、聚丁烯、烯烴共聚物、聚醯亞胺、聚醚醯亞胺、 聚碳酸酯、聚丙烯腈、聚奈二酸乙二酯、CPP或PA薄膜替代聚丙烯，其他分別同實施 例1-7。
實施例9:
分別用鋁、鎂、銅、鎳、鐵、鈷、鋅、錫、銀、金、鈦、鉍，矽、砷、不鏽鋼或
含該金屬的化合物或它們的組合物鍍層替代鎳鍍層，其他分別同實施例1-8。
雖然業已多個優選的實驗方案描述了本發明，但本領域內的技術人員將會很容易 的知道，在不偏離本發明構思的前提下可以做出各種修改、替換和改變。因此本發明 範圍不受以上描述範圍的限制，還包括它們的等效內容在內。
權利要求
1、一種通孔導電薄膜，其特徵在於在達因值為3-75和厚度為3～1000μm單層或多層薄膜上有任意形狀及任意排列的孔，薄膜的孔壁和至少一個表面上有導電層，導電層外有金屬鍍層，產品的孔徑為1μm～5000μm。
2、 根據權利要求1所述的一種通孔導電薄膜，其特徵在於所述的導電層厚度為 0.005nm陽0.5(am。
3、 根據權利要求l所述的一種通孔導電薄膜，其特徵在於所述的金屬鍍層厚度為 0.01nm-5pm，阻值為0.003Q-103n/sq。
4、 根據權利要求l所述的一種通孔導電薄膜，其特徵在於所述的薄膜是聚酯、聚 丙烯、聚乙稀、聚丁烯、烯烴共聚物、聚醯亞胺、聚醚醯亞胺、聚碳酸酯、聚丙烯腈、 聚奈二酸乙二酯、CPP或PA薄膜。
5、 根據權利要求1所述的一種通孔導電薄膜，其特徵在於所述的金屬鍍層是指鋁、 鎳、鎂、銅、鎳、鐵、鈷、鋅、錫、銀、金、鈦、鉍，矽、砷、不鏽鋼或含該金屬的 化合物或它們的組合物構成的鍍層。
6、 一種通孔導電薄膜的製備方法，其特徵在於:該方法按如下歩驟進行 a.取厚度為3 1000pm的單層或多層薄膜進行等離子體、離子束或電暈處理，使表面達因值為30-75;b對經過處理後的薄膜進行打孔；c. 將打好孔的薄膜的孔壁和至少一個表面進行離子鍍、磁控濺射鍍、真空蒸鍍溼 法電鍍或化學敏化至產生厚度為0.005pm-0.5pm的導電層；d. 在導電層外進行電鍍或化學鍍金屬至鍍層為0.01^m 5)^m，阻值為 0.003Q-103Q/sq，產品的孔徑為lpm 5000(im。
7、 根據權利要求6所述的通孔導電薄膜的製備方法，其特徵在於所述的打孔是機 械打孔或雷射打孔。
8、 權利要求l所述的通孔導電薄膜，用於軟體電磁屏蔽領域和全方位導電膠、以 及阻燃、耐熱導電屏蔽材料。
全文摘要
本發明提供一種通孔導電薄膜及其製備方法和用途，該通孔導電薄膜的製備方法按如下步驟進行a.取厚度為3～1000μm的單層或多層薄膜進行等離子體、離子束或電暈處理，使表面達因值為30-75；b.對經過處理後的薄膜進行打孔；c.將打好孔的薄膜的孔壁和至少一個表面進行離子鍍、磁控濺射鍍、蒸鍍或化學敏化至產生厚度為0.005μm-0.5μm的導電層；d.在導電層外進行電鍍或化學鍍金屬至鍍層為0.01μm～5μm，阻值為0.003Ω-103Ω/sq，產品的孔徑為1μm～5000μm。該通孔導電薄膜表面電阻和垂直電阻在0.005Ω-10Ω之間，附著力好，屏蔽效能大於70dB，用於軟體電磁屏蔽領域和全方位導電膠，可以獲取耐熱、阻燃等各種功能性材料。
文檔編號B32B3/24GK101567231SQ200910014880
公開日2009年10月28日 申請日期2009年5月11日 優先權日2009年5月11日
發明者劉世明, 夏登宇, 夏祥華, 朱焰焰, 耿秋菊 申請人:山東天諾光電材料有限公司