CN111621244A - 导电胶带和电磁屏蔽胶带及电磁屏蔽胶带的制备方法 - Google Patents

导电胶带和电磁屏蔽胶带及电磁屏蔽胶带的制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种导电胶带和电磁屏蔽胶带及电磁屏蔽胶带的制备方法。导电胶带包括基材层和设于基材层两面的导电胶层，导电胶层采用的导电胶包括压敏胶黏剂和导电填料，导电填料包括导电镍粉和导电纤维，导电镍粉的粒径为1μm～10μm，所述导电纤维的直径为5μm～30μm，所述导电纤维的长度为0.1mm～1.0mm。电磁屏蔽胶带包括由上至下依次层叠布置的金属箔层、导电胶带层和离型材层。本发明制备的电磁屏蔽胶带在元器件窄面积粘贴应用场景具有较佳的屏蔽效能，能够满足较小粘贴尺寸的应用需求。

Description

导电胶带和电磁屏蔽胶带及电磁屏蔽胶带的制备方法
技术领域
本发明涉及了电子产品元器件的电磁屏蔽技术领域，具体的是一种导电胶带和电磁屏蔽胶带及电磁屏蔽胶带的制备方法。
背景技术
消费电子产品在日常生活中越来越频繁地使用，随着5G技术的推广，消费电子产品越来越智能化，越来越轻薄化，对产品里面的元器件的要求也是越来越高。一方面，消费电子产品的智能化要求电子元器件在更高频率的电磁波下工作，而高频的电磁波对元器件的干扰十分严重，因此对于屏蔽材料的屏蔽效能提出更高的要求。另一方面，消费电子的轻薄化要求电子元器件尺寸小量化，给予屏蔽材料的粘贴空间变得更小，比如现在某些高端机型的粘贴尺寸由之前的1mm降到0.5mm甚至更小，贴合面积的日益小尺寸化对于电磁屏蔽的粘性和屏蔽效能提出了更高的要求。
现有常用的电磁屏蔽胶带对于1mm以上的粘贴面积，能够达到较好的粘性和屏蔽效能，但对于1mm以下的粘贴面积，则达不到使用需求，因此有必要开发新的电磁屏蔽胶带材料来满足小尺寸贴合的需求。
发明内容
为了克服现有技术中的缺陷，本发明实施例提供了一种导电胶带和电磁屏蔽胶带及电磁屏蔽胶带的制备方法，所制备的电磁屏蔽胶带在元器件窄面积粘贴应用场景具有较佳的屏蔽效能，能够满足较小粘贴尺寸的应用需求。
本发明公开了一种导电胶带，包括基材层和设于所述基材层两面的导电胶层，所述导电胶层采用的导电胶包括压敏胶黏剂和导电填料，所述导电填料包括导电镍粉和导电纤维，所述导电镍粉的粒径为1μm～10μm，所述导电纤维的直径为5μm～30μm，所述导电纤维的长度为0.1mm～1.0mm。
作为优选，所述导电胶中压敏胶黏剂和导电填料的质量份数之比为1:0.05～1:0.5。
作为优选，所述导电填料中导电镍粉和导电纤维的质量份数之比为0.1:1～10:1。
本发明还公开了一种电磁屏蔽胶带，包括由上至下依次层叠布置的金属箔层、导电胶带层和离型材层，所述导电胶带层采用权利要求1～3任一所述的导电胶带。
作为优选，所述金属箔层采用铜箔或铝箔，所述金属箔层的厚度为5μm～20μm。
作为优选，所述导电胶带层的厚度为20μm～60μm。
作为优选，所述金属箔层背向所述导电胶带层的一面设有导电层，所述导电层的厚度是3μm～10μm，表面电阻在105Ω以下。
作为优选，所述金属箔层背向所述导电胶带层的一面设有抗静电层，所述抗静电层的厚度为5μm～15μm，所述抗静电层采用抗静电薄膜胶带和抗静电油墨中的一种，其中，由抗静电油墨构成的抗静电层的表面电阻是105～9Ω。
作为优选，所述金属箔层背向所述导电胶带层的一面设有绝缘层，所述绝缘层的厚度为5μm～15μm，所述绝缘层采用绝缘薄膜胶带和绝缘油墨中的一种，其中，由绝缘油墨构成的绝缘层的表面电阻是109Ω以上。
本发明同时公开了上述电磁屏蔽胶带的制备方法，包括以下步骤：
分别在基材层的两面涂覆导电胶，得到导电胶带；
将离型材层复合于导电胶带的下端面；
若电磁屏蔽胶带包括金属箔层、导电胶带层和离型材层，则将金属箔层复合于导电胶带的上端面；
若电磁屏蔽胶带还包括导电层，则在金属箔表面印刷导电油墨，再将金属箔背向导电油墨的一面复合于导电胶带的上端面；
若电磁屏蔽胶带还包括抗静电层，则在金属箔表面复合抗静电层，再将金属箔背向抗静电层的一面复合于导电胶带的上端面；
若电磁屏蔽胶带还包括绝缘层，则在金属箔表面复合绝缘层，再将金属箔背向绝缘层的一面复合于导电胶带的上端面；
当金属箔和离型材层分别复合于导电胶带的上下端面后，置于烘箱熟化即得成品。
本发明的有益效果如下：
本发明导电胶在压敏胶黏剂中添加了由导电镍粉和导电纤维复配的导电填料，导电镍粉能够相对独立地分散在胶层中，导电纤维因为长度方向的优势，在胶层中能够贯穿于均匀分散的导电镍粉颗粒之间，将分散的导电镍粉连接在一起，形成紧密的导电网络结构，从而增强了导电胶的导电性能，使得制备得到的电磁屏蔽胶带具有很好的屏蔽效能。即使将电磁屏蔽胶带模切成1mm以下的小尺寸，电磁屏蔽胶带局部区域的这种导电纤维-导电镍粉的紧密连接结构依然存在，从而确保了小尺寸情况下的优异导电性能，使电磁屏蔽胶带表现出很好的屏蔽效能。
为让本发明的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附图式，作详细说明如下。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例1中电磁屏蔽胶带的结构示意图；
以上附图的附图标记：1-绝缘层；2-铜箔；3-导电胶带；4-离型材层。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1至实施例6以及对比例1中压敏胶黏剂为丙烯酸酯压敏胶黏剂。
实施例1
制备导电胶
将压敏胶黏剂和导电填料按照质量份数之比1:0.3混合均匀，其中，导电填料包括导电镍粉和导电纤维，导电镍粉和导电纤维的质量份数之比为1:1。导电镍粉的粒径为1μm～10μm。导电纤维的直径为5μm～30μm，导电纤维的长度为0.1mm～1.0mm。
制备电磁屏蔽胶带
分别在无纺布的两面涂覆导电胶，以在无纺布的两面形成导电胶层，从而制备得到导电胶带3，导电胶带3的总厚度为60μm。
在铜箔2表面印刷绝缘聚氨酯树脂油墨以在铜箔表面构成绝缘层1，铜箔2的厚度为20μm，印刷厚度为8μm，绝缘层1的表面电阻是109Ω以上，将铜箔2背向绝缘层1的一面复合于导电胶带3的上端面，并将离型材层4复合于导电胶带的下端面。
当铜箔2和离型材层4分别复合于导电胶带3的上下端面后，置于烘箱熟化即得成品。
其中，离型材层4选用单面离型的PET离型膜，离型力为10gf/inch，厚度为50μm。
实施例2
制备导电胶
将压敏胶黏剂和导电填料按照质量份数之比1:0.1混合均匀，其中，导电填料包括导电镍粉和导电纤维，导电镍粉和导电纤维的质量份数之比为5:1。导电镍粉的粒径为1μm～10μm。导电纤维的直径为5μm～30μm，导电纤维的长度为0.1mm～1.0mm。
制备电磁屏蔽胶带
分别在无纺布的两面涂覆导电胶形成导电胶层，以在无纺布的两面形成导电胶层，从而制备得到导电胶带，导电胶带的总厚度为30μm。
在铜箔表面印刷抗静电聚氨酯树脂油墨以在铜箔表面构成抗静电层，铜箔厚度为12μm，印刷厚度为8μm，抗静电油墨构成的抗静电层的表面电阻是105～9Ω，将铜箔背向抗静电层的一面复合于导电胶带的上端面，并将离型材层复合于导电胶带的下端面。
当铜箔和离型材层分别复合于导电胶带上下端面后，置于烘箱熟化即得成品。
其中，离型材层选用单面离型的PET离型膜，离型力为10gf/inch，厚度为36μm。
实施例3
制备导电胶
将压敏胶黏剂和导电填料按照质量份数之比1:0.05混合均匀，其中，导电填料包括导电镍粉和导电纤维，导电镍粉和导电纤维的质量份数之比为0.3:1。导电镍粉的粒径为1μm～10μm。导电纤维的直径为5μm～30μm，导电纤维的长度为0.1mm～1.0mm。
制备电磁屏蔽胶带
分别在无纺布的两面涂覆导电胶形成导电胶层，以在无纺布的两面形成导电胶层，从而制备得到导电胶带，导电胶带的总厚度为20μm。
在铜箔表面印刷导电聚氨酯树脂油墨以在铜箔表面构成导电层，铜箔厚度为5μm，印刷厚度为5μm，导电层的表面电阻在105Ω以下，将铜箔背向导电层的一面复合于导电胶带的上端面，并将离型材层复合于导电胶带的下端面。
当铜箔和离型材层分别复合于导电胶带的上端面和下端面后，置于烘箱熟化即得成品。
其中，离型材层选用单面离型的PET离型膜，离型力为5gf/inch，厚度为36μm。
实施例4
制备导电胶
将压敏胶黏剂和导电填料按照质量份数之比1:0.5混合均匀，其中，导电填料包括导电镍粉和导电纤维，导电镍粉和导电纤维的质量份数之比为10:1。导电镍粉的粒径为1μm～10μm。导电纤维的直径为5μm～30μm，导电纤维的长度为0.1mm～1.0mm。
制备电磁屏蔽胶带
分别在无纺布的两面涂覆导电胶形成导电胶层，以在无纺布的两面形成导电胶层，从而制备得到导电胶带，导电胶带的总厚度为60μm。
在铜箔表面贴合绝缘薄膜胶带，以在铜箔表面构成绝缘层，绝缘薄膜胶带的厚度为8μm。绝缘薄膜胶带为聚乙烯薄膜和涂覆于聚乙烯薄膜一面的粘合剂层构成，粘合剂层与铜箔表面贴合。铜箔厚度为12μm，绝缘层的表面电阻是109Ω以上，将铜箔背向绝缘层的一面复合于导电胶带的上端面，并将离型材层复合于导电胶带的下端面。
当铜箔和离型材层分别复合于导电胶带的上下端面后，置于烘箱熟化即得成品。
其中，离型材层选用单面离型的PET离型膜，离型力为30gf/inch，厚度为75μm。
绝缘薄膜胶带为印刷有绝缘聚氨酯树脂油墨的薄膜胶带。
实施例5
制备导电胶
将压敏胶黏剂和导电填料按照质量份数之比1:0.4混合均匀，其中，导电填料包括导电镍粉和导电纤维，导电镍粉和导电纤维的质量份数之比为5:1。导电镍粉的粒径为1μm～10μm。导电纤维的直径为5μm～30μm，导电纤维的长度为0.1mm～1.0mm。
制备电磁屏蔽胶带
分别在无纺布的两面涂覆导电胶形成导电胶层，以在无纺布的两面形成导电胶层，从而制备得到导电胶带，导电胶带的总厚度为60μm。
在铝箔表面贴合抗静电薄膜胶带以在铝箔表面构成抗静电层，铝箔厚度为20μm，抗静电薄膜胶带的厚度为15μm。抗静电层的表面电阻是105～9Ω，将铝箔背向抗静电层的一面复合于导电胶带的上端面，并将离型材层复合于导电胶带的下端面。
当铝箔和离型材层分别复合于导电胶带上下端面后，置于烘箱熟化即得成品。
其中，离型材层选用单面离型的PET离型膜，离型力为30gf/inch，厚度为75μm。
抗静电薄膜胶带为印刷有抗静电聚氨酯树脂油墨的薄膜胶带。
实施例6
制备导电胶
将压敏胶黏剂和导电填料按照质量份数之比1:0.4混合均匀，其中，导电填料包括导电镍粉和导电纤维，导电镍粉和导电纤维的质量份数之比为5:1。导电镍粉的粒径为1μm～10μm。导电纤维的直径为5μm～30μm，导电纤维的长度为0.1mm～1.0mm。
制备电磁屏蔽胶带
分别在无纺布的两面涂覆导电胶形成导电胶层，以在无纺布的两面形成导电胶层，从而制备得到导电胶带，导电胶带的总厚度为30μm。
将铜箔复合于导电胶带的上端面，并将离型材层复合于导电胶带的下端面，其中，铜箔厚度为20μm。
当铜箔和离型材层分别复合于导电胶带上下端面后，置于烘箱熟化即得成品。
其中，离型材层选用单面离型的PET离型膜，离型力为10gf/inch，厚度为50μm。
对比例1
本对比例与实施例1的区别在于，导电胶中只使用导电镍粉，具体如下：
制备导电胶
将压敏胶黏剂和导电镍粉按照质量份数之比1:0.3混合均匀。导电镍粉的粒径为1μm～10μm。
制备电磁屏蔽胶带
分别在无纺布的两面涂覆导电胶形成导电胶层，以在无纺布的两面形成导电胶层，从而制备得到导电胶带，导电胶带的总厚度为60μm。
在铜箔表面印刷绝缘聚氨酯树脂油墨以在铜箔表面构成绝缘层，铜箔厚度为20μm，印刷厚度为8μm，绝缘层的表面电阻是109Ω以上，将铜箔背向绝缘层的一面复合于导电胶带的上端面，并将离型材层复合于导电胶带的下端面。
当铜箔和离型材层分别复合于导电胶带上下端面后，置于烘箱熟化即得成品。
其中，离型材层选用单面离型的PET离型膜，离型力为10gf/inch，厚度为50μm。
将实施例1-6和对比例1中制备得到的成品进行性能测试：
1.剥离力测试，基本测试条件如表1所示：
表1
测试板材 SUS304
样条宽度 25mm
滚压条件 2kg橡胶棍，600mm/min，3个来回
静置时间 20min
加强膜 25μm透明PET
测试速度 300mm/min
测试环境 (23±2)℃，(50±10)％R.H.
测试单位 gf/inch
2.胶面表面电阻测试，基本测试条件如表2所示：
表2
测试治具 铜镀金
治具重量 500g
测试面积 1inch*1inch
老化环境 (23±2)℃，(50±10)％R.H.
测试单位 Ω/sq
3.屏蔽效能，基本测试条件如表3所示：
表3
测试板材 SUS304
样品尺寸 20mm*20mm
粘贴尺寸 0.5mm
滚压条件 2kg橡胶棍，600mm/min，3个来回
静置时间 24hrs
测试频率 500MHz～6GHz
老化环境 60℃/90％R.H./240hrs
测试单位 dB
4.测试结果汇总如表4所示：
表4
Figure BDA0002508698860000081
测试结果表明：实施例1～实施例6中样品的表面电阻和屏蔽效能都表现出很好的效果，说明本发明提供的电磁屏蔽胶带可以满足较小粘贴尺寸的应用需求。
本发明在胶黏剂中使用导电镍粉和导电纤维复配的导电填料，导电镍粉和导电纤维均匀分散于胶黏剂中。导电镍粉在胶黏剂中分散后，其颗粒之间会存在一定的微小间隙，而导电纤维的添加，能够对胶黏剂中分散的导电镍粉颗粒进行连接，从而形成紧密连接的导电网络，增强了导电胶的导电性能。
当电磁屏蔽胶带被模切成1mm以下的小尺寸时，导电胶水中导电镍粉颗粒间的间隙相对被放大，其电磁屏蔽作用会减弱。本发明中由于导电纤维的存在，使得导电胶水中能够存在紧密连接的导电网络，即使电磁屏蔽胶带被模切成小尺寸，电磁屏蔽胶带局部区域的这种导电纤维-导电镍粉的紧密连接结构依然存在，从而确保了小尺寸情况下的优异导电性能。
对比例1和实施例1的区别在于，对比例1中只使用了导电镍粉作为导电填料。对比例1中和实施例1中导电填料的总量相同。但由测试结果可知，对比例1中样品表现出来的屏蔽效能不如实施例1中电磁屏蔽胶带。主要原因在于，分散开来的导电镍粉游离在胶黏剂中，对于大尺寸粘贴时，只要导电镍粉的含量足够，其导电性能尚可接受，当粘贴尺寸进一步减小时，游离的导电镍粉相对分散距离进一步增大，其导电性能就会明显降低，从而表现出较差的屏蔽效能。
本发明中应用了具体实施例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种导电胶带，其特征在于，包括基材层和设于所述基材层两面的导电胶层，所述导电胶层采用的导电胶包括压敏胶黏剂和导电填料，所述导电填料包括导电镍粉和导电纤维，所述导电镍粉的粒径为1μm～10μm，所述导电纤维的直径为5μm～30μm，所述导电纤维的长度为0.1mm～1.0mm。
2.根据权利要求1所述的导电胶带，其特征在于，所述导电胶中压敏胶黏剂和导电填料的质量份数之比为1:0.05～1:0.5。
3.根据权利要求1所述的导电胶带，其特征在于，所述导电填料中导电镍粉和导电纤维的质量份数之比为0.1:1～10:1。
4.一种电磁屏蔽胶带，其特征在于，包括由上至下依次层叠布置的金属箔层、导电胶带层和离型材层，所述导电胶带层采用权利要求1～3任一所述的导电胶带。
5.根据权利要求4所述的电磁屏蔽胶带，其特征在于，所述金属箔层采用铜箔或铝箔，所述金属箔层的厚度为5μm～20μm。
6.根据权利要求4所述的电磁屏蔽胶带，其特征在于，所述导电胶带层的厚度为20μm～60μm。
7.根据权利要求4所述的电磁屏蔽胶带，其特征在于，所述金属箔层背向所述导电胶带层的一面设有导电层，所述导电层的厚度是3μm～10μm，表面电阻在105Ω以下。
8.根据权利要求4所述的电磁屏蔽胶带，其特征在于，所述金属箔层背向所述导电胶带层的一面设有抗静电层，所述抗静电层的厚度为5μm～15μm，所述抗静电层采用抗静电薄膜胶带和抗静电油墨中的一种，其中，由抗静电油墨构成的抗静电层的表面电阻是105～9Ω。
9.根据权利要求4所述的电磁屏蔽胶带，其特征在于，所述金属箔层背向所述导电胶带层的一面设有绝缘层，所述绝缘层的厚度为5μm～15μm，所述绝缘层采用绝缘薄膜胶带和绝缘油墨中的一种，其中，由绝缘油墨构成的绝缘层的表面电阻是109Ω以上。
10.一种如权利要求4所述的电磁屏蔽胶带的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
分别在基材层的两面涂覆导电胶，得到导电胶带；
将离型材层复合于导电胶带的下端面；
若电磁屏蔽胶带包括金属箔层、导电胶带层和离型材层，则将金属箔层复合于导电胶带的上端面；
若电磁屏蔽胶带还包括导电层，则在金属箔表面印刷导电油墨，再将金属箔背向导电油墨的一面复合于导电胶带的上端面；
若电磁屏蔽胶带还包括抗静电层，则在金属箔表面复合抗静电层，再将金属箔背向抗静电层的一面复合于导电胶带的上端面；
若电磁屏蔽胶带还包括绝缘层，则在金属箔表面复合绝缘层，再将金属箔背向绝缘层的一面复合于导电胶带的上端面；
当金属箔和离型材层分别复合于导电胶带的上下端面后，置于烘箱熟化即得成品。
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