一種電磁屏蔽膜及其製備方法與流程
2023-09-15 20:25:30
本發明涉及屏蔽膜技術領域，尤其涉及一種電磁屏蔽膜及其製備方法。
背景技術：
隨著電子設備向輕薄、短小方向發展，對應用在印刷電路板的材料的微型化需求越來越高。高密度的布線，也需要高度的設計自由度和優異的柔韌性。此外，由於電子設備更高的性能和更快的速度，導致產生高頻化的噪聲，而電磁屏蔽材料能夠防止高頻電磁波幹擾，能夠抑制噪聲源和敏感設備距離較遠時通過磁場耦合產生的幹擾，因此，電磁屏蔽膜材料開發顯得尤為重要。
電磁屏蔽膜是一種阻擋電磁波穿透玻璃、防止電磁輻射、保護電子信息不洩露、抗電磁幹擾的透光屏蔽材料。電磁屏蔽膜應用於柔性電路板(FPC)中，能夠減少電子元件信號的彼此幹擾。由於柔性電路板在電子設備中以彎曲的形式使用，電磁屏蔽膜的耐撓曲性顯得尤為重要，然而耐撓曲性主要取決於金屬層在絕緣層上的附著性。目前，主要是將金屬直接鍍在絕緣層上，製備得到電磁屏蔽膜。然而，該類電磁屏蔽膜的金屬在絕緣層上的附著性較差，兩者之間容易分層；另一方面，鍍純金屬後，金屬層暴露在空氣中，金屬層容易被氧化，均造成屏蔽效能下降。
技術實現要素：
有鑑於此，本發明的目的在於提供一種電磁屏蔽膜及其製備方法，該電磁屏蔽膜具有優異的屏蔽效果，且金屬層不易被氧化。
本發明提供了一種電磁屏蔽膜，包括依次接觸的載體層、絕緣層、銅鎳合金層、銅層、銅鈦合金層、導電膠層和離型層。
優選地，所述銅鎳合金層的厚度為50～100nm；
所述銅層的厚度為100～200nm；
所述銅鈦合金層的厚度為50～100nm。
優選地，所述銅鎳合金層中鎳的質量含量為10～40％。
優選地，所述銅鈦合金層中鈦的質量含量為5～20％。
優選地，所述載體層的厚度為50～200μm；
所述離型層的厚度為50～200μm。
優選地，所述絕緣層包括設置在載體層上的第一絕緣層和設置在所述第一絕緣層上的第二絕緣層；
所述第一絕緣層的厚度為3～10μm；
所述第二絕緣層的厚度為3～10μm。
優選地，所述第一絕緣層包括樹脂50～70份、吸光材料0.5～5份和丁酮20～30份；
所述第二絕緣層包括樹脂50～70份、吸光材料0.5～5份和丁酮30～40份。
優選地，所述載體層為啞光聚酯膜。
優選地，所述離型層為聚酯離型膜。
本發明提供了一種上述技術方案所述電磁屏蔽膜的製備方法，包括以下步驟：
將絕緣原料塗布在載體膜上，得到載體-絕緣複合層；
將銅鎳合金、銅、銅鈦合金依次鍍在所述載體-絕緣複合層的絕緣層上，得到載體-絕緣-銅鎳合金-銅-銅鈦合金複合層；
將塗有導電膠的離型膜覆合在所述載體-絕緣-銅鎳合金-銅-銅鈦合金複合層的銅鈦合金層上，得到電磁屏蔽膜。
本發明提供了一種電磁屏蔽膜，包括依次接觸的載體層、絕緣層、銅鎳合金層、銅層、銅鈦合金層、導電膠層和離型層。本發明提供的電磁屏蔽膜通過設置銅鎳合金層和銅鈦合金層，使銅層與絕緣層的附著性較好，進而使得電磁屏蔽膜具有優異的屏蔽效果，且金屬銅鎳合金層和銅層不易被氧化。實驗結果表明：本發明提供的電磁屏蔽膜的屏蔽效能達到50dB以上，耐撓曲測試120000次合格。
附圖說明
圖1為本發明實施例提供的電磁屏蔽膜的結構示意圖。
具體實施方式
本發明提供了一種電磁屏蔽膜，包括依次接觸的載體層、絕緣層、銅鎳合金層、銅層、銅鈦合金層、導電膠層和離型層。
本發明提供的電磁屏蔽膜通過設置銅鎳合金層和銅鈦合金層，使得金屬銅鎳合金層和銅層不易被氧化，且與絕緣層的附著性較好，使得電磁屏蔽膜具有優異的屏蔽效果。
參見圖1，圖1為本發明實施例提供的電磁屏蔽膜的結構示意圖；其中，1為載體層，2為第一絕緣層，3為第二絕緣層，4為銅鎳合金層，5為銅層，6為銅鈦合金層，7為導電膠層，8為離型層。
本發明提供的電磁屏蔽膜包括載體層1。在本發明中，所述載體層的厚度優選為50～200μm；在本發明的具體實施例中，所述載體層的厚度具體為100μm、75μm或188μm。在本發明中，所述載體層優選為啞光聚酯膜。
本發明提供的電磁屏蔽膜包括與所述載體層接觸的絕緣層。在本發明中，絕緣層包括設置在載體層上的第一絕緣層2和設置在所述第一絕緣層上的第二絕緣層3；所述第一絕緣層的厚度優選為3～10μm；所述第二絕緣層的厚度優選為3～10μm。在本發明中，所述第一絕緣層包括樹脂50～70重量份、吸光材料0.5～5重量份和丁酮20～30重量份；所述第一絕緣層中的樹脂優選為聚醯亞胺樹脂；所述第一絕緣層中的吸光材料優選包括炭黑、石墨和氧化鐵黑中的一種或多種；所述第一絕緣層中的吸光材料的粒徑優選不大於5μm。在本發明中，所述第二絕緣層包括樹脂50～70重量份、吸光材料0.5～5重量份和丁酮30～40重量份；所述第二絕緣層中樹脂優選包括丙烯酸樹脂和/或環氧樹脂。所述第二絕緣層中的吸光材料優選包括炭黑、石墨和氧化鐵黑中的一種或多種。
本發明提供的電磁屏蔽膜包括與所述第二絕緣層接觸的銅鎳合金層4。在本發明中，所述銅鎳合金層的厚度優選為50～100nm；所述銅鎳合金層中鎳的質量含量優選為10～40％，更優選為20～40％。所述銅鎳合金層能夠改善銅層在絕緣層上的附著性，使得電磁屏蔽膜具有優異的屏蔽效果。
本發明提供的電磁屏蔽膜包括與所述銅鎳合金層接觸的銅層5。在本發明中，所述銅層的厚度優選為100～200nm。所述銅層主要起屏蔽作用。
本發明提供的電磁屏蔽膜包括與所述銅層接觸的銅鈦合金層6。在本發明中，所述銅鈦合金層的厚度優選為50～100nm；所述銅鈦合金層中鈦的質量含量優選為5～20％。所述銅鈦合金層能夠防止銅層被氧化。
本發明提供的電磁屏蔽膜包括與所述銅鈦合金層接觸的導電膠層7。在本發明中，所述導電膠層的厚度優選為7～15μm。所述導電膠層由包括以下組分的原料製得：樹脂100重量份，導電材料30～70重量份和甲苯15～30重量份；所述樹脂優選包括丙烯酸樹脂、環氧樹脂和聚氨酯中的一種或多種；所述導電材料優選包括銀、銅、鐵、鋅、鎳、銀合金、銅合金、鐵合金、鋅合金、鎳合金、聚苯胺、聚吡咯和聚噻吩中的一種或多種。
本發明提供的電磁屏蔽膜包括與所述導電膠層接觸的離型層8。在本發明中，所述離型層的厚度優選為50～200μm。所述離型層優選為聚酯離型膜。所述離型層的離型力優選為5～10gf。
本發明提供了一種上述技術方案所述電磁屏蔽膜的製備方法優選包括以下步驟：
將絕緣原料塗布在載體膜上，得到載體-絕緣複合層；
將銅鎳合金、銅、銅鈦合金依次鍍在所述載體-絕緣複合層的絕緣層上，得到載體-絕緣-銅鎳合金-銅-銅鈦合金複合層；
將塗有導電膠的離型膜覆合在所述載體-絕緣-銅鎳合金-銅-銅鈦合金複合層的銅鈦合金層上，得到電磁屏蔽膜。
本發明將絕緣原料塗布在載體膜上，得到載體-絕緣複合層；更具體包括：將第一絕緣原料和第二絕緣原料依次塗布在載體膜上；所述第一絕緣材料包括樹脂50～70重量份、吸光材料0.5～5重量份和丁酮20～30重量份；所述第一絕緣材料中的樹脂優選為聚醯亞胺樹脂；所述第一絕緣材料中的吸光材料優選包括炭黑、石墨和氧化鐵黑中的一種或多種；所述第一絕緣材料中的吸光材料的粒徑優選不大於5μm。所述第二絕緣材料優選包括樹脂50～70重量份、吸光材料0.5～5重量份和丁酮30～40重量份；所述第二絕緣材料中樹脂優選包括丙烯酸樹脂和/或環氧樹脂。所述第二絕緣材料中的吸光材料優選包括炭黑、石墨和氧化鐵黑中的一種或多種。在本發明中，所述絕緣原料塗布在載體膜上塗布方式為擠出式塗布或微凹塗布。
得到載體-絕緣複合層後，本發明將銅鎳合金、銅、銅鈦合金依次鍍在所述載體-絕緣複合層的絕緣層上，得到載體-絕緣-銅鎳合金-銅-銅鈦合金複合層。本發明優選採用真空蒸鍍或磁控濺射的方式將銅鎳合金、銅和銅鈦合金依次鍍在上述絕緣層上。
本發明將塗有導電膠的離型膜覆合在所述載體-絕緣-銅鎳合金-銅-銅鈦合金複合層的銅鈦合金層上，得到電磁屏蔽膜。本發明採用刮刀式塗布將導電膠塗布在離型膜上，然後固化，再與所述載體-絕緣-銅鎳合金-銅-銅鈦合金複合層覆合；所述固化的溫度優選為80～150℃。在本發明中，所述導電膠包括樹脂100重量份，導電材料30～70重量份和甲苯15～30重量份；所述導電膠中樹脂優選包括丙烯酸樹脂、環氧樹脂和聚氨酯中的一種或多種；所述導電膠中導電材料優選包括銀、銅、鐵、鋅、鎳、銀合金、銅合金、鐵合金、鋅合金、鎳合金、聚苯胺、聚吡咯和聚噻吩中的一種或多種。
本發明採用肉眼直接觀察(24h跟蹤)上述技術方案所述載體-絕緣-銅鎳合金-銅-銅鈦合金複合層進行金屬銅層是否被氧化的測試，測試結果表明：該複合膜的表面顏色未變灰暗，說明銅層未被氧化。
本發明採用GJB 6190-2008對上述技術方案所述電磁屏蔽膜進行屏蔽效果的測試，測試結果表明：該電磁屏蔽膜具有優異的屏蔽效果。
本發明採用JISC6471-1995撓曲半徑0.75mm對上述技術方案所述電磁屏蔽膜進行耐撓曲的測試，測試結果表明：該電磁屏蔽膜耐撓曲次數大於100000次，說明銅鎳合金層和銅層與絕緣層結合緊密，未脫落分層。
本發明提供了一種電磁屏蔽膜，包括依次接觸的載體層、絕緣層、銅鎳合金層、銅層、銅鈦合金層、導電膠層和離型層。本發明提供的電磁屏蔽膜通過設置銅鎳合金層和銅鈦合金層，使銅層與絕緣層的附著性較好，進而使得電磁屏蔽膜具有優異的屏蔽效果，且銅層不易被氧化。實驗結果表明：本發明提供的電磁屏蔽膜的屏蔽效能達到50dB以上，耐撓曲測試120000次合格。
為了進一步說明本發明，下面結合實施例對本發明提供的一種電磁屏蔽膜及其製備方法進行詳細地描述，但不能將它們理解為對本發明保護範圍的限定。
實施例1
將聚醯亞胺樹脂50份，炭黑1份、石墨2份和丁酮23份混合，得到第一絕緣材料；將丙烯酸樹脂60重量份、石墨1.5重量份和丁酮25重量份混合，得到第二絕緣材料；
將上述第一絕緣材料和第二絕緣材料採用微凹塗布的方式依次塗布在啞光PET膜上，得到載體-絕緣複合層，其包括依次接觸的載體層、第一絕緣層和第二絕緣層，所述載體層的厚度為100μm，第一絕緣層的厚度為5μm，第二絕緣層的厚度為5μm。
將鎳質量含量為30％的銅鎳合金、純銅、鈦質量含量為20％的銅鈦合金依次真空蒸鍍在所述載體-絕緣複合層的絕緣層上，得到載體-絕緣-銅鎳合金-銅-銅鈦合金複合層，其包括依次接觸的載體層、絕緣層、銅鎳合金層、銅層和銅鈦合金層，其中，銅鎳合金層的厚度為80nm，銅層的厚度為150nm，銅鈦合金層的厚度為80nm；
將環氧樹脂100重量份、銅20重量份、鋅30重量份、鎳15重量份和甲苯20重量份混合，得到導電膠材料，將上述導電膠材料採用刮刀式塗布在厚度為100μm的PET離型膜上，經過130℃固化後覆合在上述載體-絕緣-銅鎳合金-銅-銅鈦合金複合層的銅鈦合金層上，得到電磁屏蔽膜。
本發明根據上述技術方案所述測試方法對實施例1製備的電磁屏蔽膜進行屏蔽效果、耐撓曲性和銅層是否被氧化的測試，測試結果見表1，表1為本發明實施例1～3和對比例製備的電磁屏蔽膜的性能測試結果。
實施例2
將聚醯亞胺樹脂50份，炭黑1份、石墨2份和丁酮23份混合，得到第一絕緣材料；將丙烯酸樹脂60重量份、石墨1.5重量份和丁酮25重量份混合，得到第二絕緣材料；
將上述第一絕緣材料和第二絕緣材料採用微凹塗布的方式依次塗布在啞光PET膜上，得到載體-絕緣複合層，其包括依次接觸的載體層、第一絕緣層和第二絕緣層，所述載體層的厚度為100μm，第一絕緣層的厚度為5μm，第二絕緣層的厚度為5μm。
將鎳質量含量為10％的銅鎳合金、純銅、鈦質量含量為20％的銅鈦合金依次真空蒸鍍在所述載體-絕緣複合層的絕緣層上，得到載體-絕緣-銅鎳合金-銅-銅鈦合金複合層，其包括依次接觸的載體層、絕緣層、銅鎳合金層、銅層和銅鈦合金層，其中，銅鎳合金層的厚度為50nm，銅層的厚度為100nm，銅鈦合金層的厚度為50nm；
將環氧樹脂100重量份、銅20重量份、鋅30重量份、鎳15重量份和甲苯20重量份混合，得到導電膠材料，將上述導電膠材料採用刮刀式塗布在厚度為100μm的PET離型膜上，經過130℃固化後覆合在上述載體-絕緣-銅鎳合金-銅-銅鈦合金複合層的銅鈦合金層上，得到電磁屏蔽膜。
本發明根據上述技術方案所述測試方法對實施例2製備的電磁屏蔽膜進行屏蔽效果、耐撓曲性和銅層是否被氧化的測試，測試結果見表1。
實施例3
將聚醯亞胺樹脂50份，炭黑1份、石墨2份和丁酮23份混合，得到第一絕緣材料；將丙烯酸樹脂60重量份、石墨1.5重量份和丁酮25重量份混合，得到第二絕緣材料；
將上述第一絕緣材料和第二絕緣材料採用微凹塗布的方式依次塗布在啞光PET膜上，得到載體-絕緣複合層，其包括依次接觸的載體層、第一絕緣層和第二絕緣層，所述載體層的厚度為100μm，第一絕緣層的厚度為5μm，第二絕緣層的厚度為5μm。
將鎳質量含量為30％的銅鎳合金、純銅、鈦質量含量為5％的銅鈦合金依次真空蒸鍍在所述載體-絕緣複合層的絕緣層上，得到載體-絕緣-銅鎳合金-銅-銅鈦合金複合層，其包括依次接觸的載體層、絕緣層、銅鎳合金層、銅層和銅鈦合金層，其中，銅鎳合金層的厚度為50nm，銅層的厚度為100nm，銅鈦合金層的厚度為50nm；
將環氧樹脂100重量份、銅20重量份、鋅30重量份、鎳15重量份和甲苯20重量份混合，得到導電膠材料，將上述導電膠材料採用刮刀式塗布在厚度為100μm的PET離型膜上，經過130℃固化後覆合在上述載體-絕緣-銅鎳合金-銅-銅鈦合金複合層的銅鈦合金層上，得到電磁屏蔽膜。
本發明根據上述技術方案所述測試方法對實施例3製備的電磁屏蔽膜進行屏蔽效果、耐撓曲性和銅層是否被氧化的測試，測試結果見表1。
對比例
將丙烯酸樹脂60重量份、石墨1.5重量份和丁酮25重量份混合，得到第二絕緣材料；
將上述第一絕緣材料和第二絕緣材料採用微凹塗布的方式依次塗布在啞光PET膜上，得到載體-絕緣複合層，其包括依次接觸的載體層、第一絕緣層和第二絕緣層，所述載體層的厚度為100μm，第一絕緣層的厚度為5μm，第二絕緣層的厚度為5μm。
將鋅質量含量為30％的銅鋅合金、純銅、鎳質量含量為20％的銅鎳合金依次真空蒸鍍在所述載體-絕緣複合層的絕緣層上，得到載體-絕緣-銅鋅合金-銅-銅鎳合金複合層，其包括依次接觸的載體層、絕緣層、銅鋅合金層、銅層和銅鎳合金層，其中，銅鋅合金層的厚度為50nm，銅層的厚度為100nm，銅鎳合金層的厚度為50nm；
將環氧樹脂100重量份、銅20重量份、鋅30重量份、鎳15重量份和甲苯20重量份混合，得到導電膠材料，將上述導電膠材料採用刮刀式塗布在厚度為100μm的PET離型膜上，經過130℃固化後覆合在上述載體-絕緣-銅鋅合金-銅-銅鎳合金複合層的銅鈦合金層上，得到電磁屏蔽膜。
本發明根據上述技術方案所述測試方法對對比例製備的電磁屏蔽膜進行屏蔽效果、耐撓曲性和銅層是否被氧化的測試，測試結果見表1。
由以上實施例可知，本發明提供了一種電磁屏蔽膜，包括依次接觸的載體層、絕緣層、銅鎳合金層、銅層、銅鈦合金層、導電膠層和離型層。本發明提供的電磁屏蔽膜通過設置銅鎳合金層和銅鈦合金層，使銅層與絕緣層的附著性較好，進而使得電磁屏蔽膜具有優異的屏蔽效果，且銅層不易被氧化。實驗結果表明：本發明提供的電磁屏蔽膜的屏蔽效能達到50dB以上，耐撓曲測試120000次合格。
以上所述僅是本發明的優選實施方式，應當指出，對於本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本發明的保護範圍。