CN210725882U - 一种具有散热功能的电磁屏蔽膜 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开了一种具有散热功能的电磁屏蔽膜,包括依次叠合的载体膜层、离型层、散热绝缘层、金属层、粘结层、保护膜层。本实用新型的电磁屏蔽膜的具有高达因值、高散热性能及绝缘性能,适用于电磁屏蔽、覆铜板、柔性电路板(FPC)、显示等方面或领域。本实用新型的电磁波屏蔽功能膜的绝缘层使用散热材料,大大提高了散热性能,解决了电磁屏蔽膜散热效果低的问题。

Description

一种具有散热功能的电磁屏蔽膜
技术领域
本实用新型属于通信领域,特别涉及一种具有散热绝缘层的电磁屏蔽膜、导电胶膜、FPC、显示等功能膜。
背景技术
信息技术的快速发展使得电子元器件的芯片功耗显著增大,散热成为其中重要的一环,研制具有高导热能力的散热薄膜是实现电子设备和仪器集成化、高密度化和小型化条件下高效率散热的有效手段。当前手机内部散热方式以石墨片散热为主。石墨片散热膜采用的是聚酰亚胺(PI)薄膜经碳化和高温石墨化后形成的人造石墨膜,工艺复杂、成本昂贵,屏蔽效果不理想,无法满足5G时代高频高速传输信号的需求。本实用新型产品使用新型散热涂料,制备出了带有散热绝缘层的电磁屏蔽膜,不仅生产工艺简单、成本低廉,而且解决了电磁屏蔽膜散热及散热效果低的问题。
发明内容
本实用新型的目的是克服以上现有技术的问题,提供一种具有散热绝缘结构的电磁屏蔽膜,通过离型层、散热绝缘层、金属层的合理叠加而成;本实用新型的具有散热功能的电磁波屏蔽膜制备方法简单,本实用新型的功能膜简捷轻薄,使用方便,可批量生产,适用于各种电子产品和通信设备;本实用新型的电磁屏蔽膜的绝缘层由含有散热材料的油墨制成,有效解决了现有的电磁屏蔽膜散热功能不足的问题。
为实现本实用新型的目的,本实用新型一方面提供一种具有散热功能的电磁屏蔽膜,包括:按照从上至下的顺序依次连接的散热绝缘膜层、金属膜层,粘接膜层。
其中,在所述粘结层的下表面连接有保护膜层。
特别是,在所述的散热绝缘层的上表面连接有离型层;在离型层的上表面连接有载体膜层。
本发明另一方面提供一种具有散热功能的电磁屏蔽膜,其特征是,包括:按照从上至下的顺序依次叠合的载体膜层、离型层、散热绝缘层、金属层、粘结层、保护膜层。
其中,所述的载体膜层为聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚酰亚胺(PI)、聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)等聚酯薄膜。
其中,所述离型层为由离型剂涂料制成的膜层;离型层的厚度为0.05-2μm。所述离型剂涂料包括离型剂和有机溶剂;所述离型剂为含硅类离型剂或非硅类离型剂。
特别是,所述含硅离型剂为有机硅离型剂或改性有机硅树脂,例如有机硅油、硅脂等,固化型硅氧烷(离型硅油:美国道康宁公司离型硅油;信越化学工业株式会社的离型硅油KF 868;德国瓦克离型硅油
Figure DEST_PATH_GDA0002442297470000021
SFX195等);所述非硅离型剂为丙烯酸树脂、聚酯、聚氨酯、三聚氰胺树脂、有机氟树脂(例如特氟龙)或其相应的改性树脂;所述有机溶剂为丁酮、丙酮、乙酯、丁酯、PMA等挥发性有机溶剂。
将离型剂和有机溶剂混合制成离型剂涂料后,涂覆在载体膜层上,有机溶剂挥发或烘干后,形成所述离型层。
所述的离型层为丙烯酸树脂、聚酯、聚氨酯、有机硅、三聚氰胺树脂、有机氟等树脂或其改性树脂经有机溶剂稀释后,在载体膜层表面涂布后,烘干而成。
离型层为含硅或非硅离型膜,其中所述含硅离型膜优选为含二甲基硅氧烷的加成型离型剂,乙烯基硅油离型剂等;非硅离型剂为树脂型离型剂,例如丙烯酸树脂离型剂、环氧树脂离型剂、烷基或者聚乙烯亚胺类离型剂等。
离型膜层起到热转印及保护散热绝缘层的功能。离型层的涂布方式为微凹或网辊(500目)涂布方式实现。
所述散热绝缘层为在离型层表面涂布散热油墨涂料而成散热油墨涂料膜层;散热绝缘层的厚度为1-30μm,优选为2-20μm。
特别是,所述散热材料包括石墨烯、氧化铝等。
尤其是,所述散热油墨涂料中所述原料的重量份配比为:
Figure DEST_PATH_GDA0002442297470000031
其中,所述树脂为聚氨酯树脂、环氧树脂、丙烯酸树脂或其改性树脂;所述固化剂为异氰酸酯、酸酐或氨基树脂;所述阻燃剂为氢氧化铝或氢氧化镁;所述助剂为表面润湿剂或表面偶联剂、OFX-5211(聚醚改性硅油,道康宁)等;所述散热材料为石墨烯、氧化铝等;所述填料为二氧化硅、微硅粉、硫酸钡等;所述稀释剂为水、丁酮、丁酯、甲苯等溶剂。
特别是,所述散热材料为石墨烯;所述固化剂为异氰酸酯;所述阻燃剂为氢氧化铝;所述助剂为OFX-5211;所述填料为二氧化硅;所述稀释剂为水。
尤其是,散热油墨涂料为:
Figure DEST_PATH_GDA0002442297470000032
上述散热油墨涂料均为已知材料,除了上述散热油墨涂料之外,其它如石墨烯导热油墨、氧化铝导热油墨等(如:深圳市腾宇高新材料有限公司生产的纳米碳导热油墨,808R型;昆山印可达新材料公司生产的石墨烯导热浆料)均适用于本实用新型。
散热绝缘层的表面绝缘阻值≥108Ω。散热绝缘层的涂布方法为普通网印、微凹版或狭缝挤出涂布。散热绝缘层能满足电路板及屏蔽膜生产使用等要求,如:耐受高温288℃次数5次,每次10秒(适用于回流焊SMT工艺);耐化性、耐候性、耐酸碱等。
其中,所述金属层为由金、银、铜、镍、铝、镍银、镍铜或其合金制成的金属箔层;所述金属层的厚度为0.01-10μm,优选为0.01-5μm。
特别是,所述金属层为金、银、铜、铝或其合金中的一种,优选为铜。
金属层起到屏蔽作用,根据频率的高低设定金属层厚度,金属层越厚,屏蔽效能越高,可以根据不同频段产品设计不同厚度,以达到屏蔽效能。
在散热绝缘层的下表面利用真空镀膜方式,在散热绝缘层的表面沉积一层金属箔膜,即金属层,由于散热绝缘层具有较高达因值,附着力强,利于金属层附着;所述真空镀膜方式选择磁控溅射、真空蒸镀、离子镀、化学气相沉积等。
散热绝缘层表面具有高达因值,可以实现表面金属化处理,在散热绝缘层表面实现真空镀膜。如需较厚的金属层,则可以在绝缘层的表面进行真空镀附一层金属薄膜后,再进行水镀(例如碱镀、酸镀),以使得金属层达到更厚要求。
其中,所述粘结层为由导电胶涂料或非导电胶涂料或导热胶涂料制成的膜层;粘结层的厚度为3-20μm。
特别是,所述粘结层为在金属膜层的表面涂布导电胶涂料或导热胶涂料而成。
导电胶层可以为各向同性导电胶层或各向异性导电胶层,所述的导电胶涂料包括基体树脂、导电粒子、无机填料、固化剂和有机溶剂,其中导电粒子可以是具有横向或纵向取向的导电粒子,也可以是全方位导电粒子;其中,基体树脂的含量为 10wt%-40wt%,导电粒子的含量为10wt%-50wt%,无机填料的含量为4wt%- 20wt%,固化剂的含量为1wt%-5wt%,调整有机溶剂的用量使导电胶涂料的固含量为25%-60%。
导热胶涂料包括基体树脂、导热粒子、无机填料、固化剂和有机溶剂,其中导热粒子可以是具有横向或纵向取向的导热粒子,也可以是全方位导热粒子;其中,基体树脂的含量为10wt%-40wt%,导热粒子的含量为10wt%-50wt%,无机填料的含量为4wt%-20wt%,固化剂的含量为1wt%-5wt%,调整有机溶剂的用量使导热胶涂料的固含量为25%-60%。
特别是,所述的基体树脂为环氧树脂、丙烯酸、聚氨酯、聚酯或其改性树脂;所述的导电粒子为金、银、镍、铜、镉、铬、锌、铁等或其合金;所述的无机填料为硫酸钡、碳酸钙、滑石粉、云母、硅灰石、高岭土、氢氧化铝、氢氧化镁中的一种或一种以上,优选为硫酸钡;所述的固化剂为异氰酸酯、酸酐、氨基树脂中的一种或一种以上,所述的溶剂为丁酮、丙酮、乙酯、丁酯或PMA等挥发性有机溶剂。
特别是,所述导热粒子选择人造金刚石,平均粒径为低于10μm。
尤其是,所述导电胶涂料为:环氧树脂25%、导电粒子20%、硫酸钡10%、氨基树脂5%、丁酮40%,其中导电粒子为摩尔比1:1:1的镍、铜、铁;或丙烯酸树脂40%、导电粒子10%、硫酸钡5%、氨基树脂3%、丁酮42%,其中导电粒子为摩尔比1:1:1的镍、铜、铁;或环氧树脂10%、导电粒子10%、滑石粉4%、异氰酸树脂1%、丙酮75%,其中导电粒子为摩尔比1:1:1的镍、铜、铁。
导电胶层可以将各层吸收或/和传导的电磁波通过软连接或热固连接接地。粘结层的粘接性能良好,粘结层与工件粘接良好,经过后续制程且在后续制程中粘结层保持良好的粘接性、导电性和电阻稳定性,粘结层的性能符合电路板制程需求。
尤其是,所述粘结层为改性环氧胶膜层。
导电胶料和导热胶料的成分都可以是环氧胶膜,环氧胶膜里面有导电成分则为导电胶料,有导热成分则为导热胶料。
本实用新型中所述粘结层中使用的导电胶涂料采用与专利号为201320106820.X;发明名称为“一种具有层叠结构的吸波导磁屏蔽膜”的专利中相同的导电胶。粘结层中的基体树脂是环氧树脂胶黏剂、丙烯酸树脂、聚氨酯、聚酯或其改性树脂胶黏剂,均为市场中常见的胶黏剂。
其中,所述保护膜层为PET、PEN、PI、PE或PP等聚合物薄膜;所述保护膜层的厚度为30-120μm。
保护膜层保护粘结层胶水不受污染。使用时,经裁切、冲型、模切等过程的防护,贴合时撕去。
本实用新型另一方面提供一种具有散热功能的电磁屏蔽膜的制备方法,包括:在载体膜层经预处理的一侧表面涂布离型层,然后在所述离型层的表面依次叠加散热绝缘层、金属层、粘结层和保护膜层。
其中,所述预处理为电晕处理或等离子处理。
特别是,所述一种具有散热功能的电磁屏蔽膜的制备方法,包括如下步骤:
1)在载体膜层一侧表面进行预处理,并在经过预处理的一侧表面涂布离型剂涂料,形成离型层,离型层的厚度为0.05-2μm;
2)在所述离型层的表面涂布散热绝缘油墨涂料,形成散热绝缘层,散热绝缘层的厚度为1-30μm;
3)在所述绝缘层的表面采用真空镀膜的方式叠合金属层,金属层的厚度为 0.01-5μm;
4)在所述金属层的表面涂布导电胶或非导电胶或导热胶涂料,形成粘结层,粘结层的厚度为3-20μm;
5)在所述粘结层的表面附上保护膜层。
其中,步骤1)中所述的预处理为电晕处理、等离子处理,优选为电晕处理。
其中,步骤1)中所述载体膜层为PET、PEN、PI、PE、PP等聚酯薄膜。
其中,步骤1)所述的电晕预处理过程中电压为5000-20000V,电晕预处理至载体膜的表面张力达到35-60达因,增强载体膜与离型层涂料的结合力。
其中,步骤1)中所述的离型层为采用涂布的方式在载体膜预处理膜面上涂布离型剂涂料而成。
采用普通网印方法、网辊、狭缝挤出或微凹版方法涂覆离型剂涂料形成离型层。本实用新型的离型层使用的离型剂涂料为本领域中现有已知的常规使用的离型剂。
特别是,所述的离型剂涂料包括离型剂和有机溶剂。
其中,所述离型剂为含硅类离型剂或非硅类离型剂。
尤其是,所述含硅离型剂为有机硅离型剂或改性有机硅树脂(例如有机硅油、离型硅油);所述非硅离型剂为丙烯酸树脂、聚酯、聚氨酯、三聚氰胺树脂、有机氟树脂(例如特氟龙)或其相应的改性树脂。
特别是,将离型剂溶于有机溶剂后,涂布在载体膜层的表面,有机溶剂挥发,离型剂附着在载体膜层表面,形成离型层。
尤其是,所述有机溶剂为丁酮、丙酮、乙酯、丁酯、PMA等挥发性有机溶剂。
特别是,离型剂溶于有机溶剂后,离型剂含量为1wt%-40wt%。
尤其是,所述离型剂成分为固化型硅氧烷(离型硅油、道康宁7458离型硅油)、有机硅离型剂或改性有机硅树脂(例如有机硅油、硅脂等)或其他类型离型树脂;所述非硅离型剂为丙烯酸树脂、聚酯、聚氨酯、三聚氰胺树脂、有机氟树脂 (例如特氟龙)或其相应的改性树脂。
其中,步骤2)中所述散热绝缘油墨涂料包括树脂、固化剂、阻燃剂、助剂、散热材料、填料和稀释剂。
所述散热绝缘层为在离型层表面涂布散热油墨涂料而成散热油墨涂料膜层;散热绝缘层的厚度为1-30μm,优选为2-20μm。
特别是,所述散热材料包括石墨烯、氧化铝等。
尤其是,所述散热油墨涂料中所述原料的重量份配比为:
Figure DEST_PATH_GDA0002442297470000071
其中,所述树脂为聚氨酯树脂、环氧树脂、丙烯酸树脂或其改性树脂;所述固化剂为异氰酸酯、酸酐或氨基树脂;所述阻燃剂为氢氧化铝或氢氧化镁;所述助剂为表面润湿剂或表面偶联剂、OFX-5211(聚醚改性硅油,道康宁)等;所述散热材料为石墨烯、氧化铝等;所述填料为二氧化硅、微硅粉、硫酸钡等;所述稀释剂为水、丁酮、丁酯、甲苯等溶剂。
特别是,所述散热材料为石墨烯;所述固化剂为异氰酸酯;所述阻燃剂为氢氧化铝;所述助剂为OFX-5211;所述填料为二氧化硅;所述稀释剂为水。
尤其是,散热油墨涂料为:
Figure DEST_PATH_GDA0002442297470000081
上述散热油墨涂料均为已知材料,除了上述散热油墨涂料之外,其它已知常规使用的水性或油性油墨如石墨烯导热油墨、氧化铝导热油墨等(如:深圳市腾宇高新材料有限公司生产的纳米碳导热油墨,808R型;昆山印可达新材料公司生产的石墨烯导热浆料)均适用于本实用新型。
所述涂布方法为普通网印、微凹版或狭缝挤出涂布。
其中,步骤3)中所述金属箔为由金、银、铜、镍、铝、镍银、镍铜或其合金金属制成。
特别是,所述金属箔层选自金、银、铜、铝或其合金箔中的一种,优选为铜。
其中,步骤3)中在散热绝缘层表面叠合金属箔,为在绝缘层的表面进行真空镀膜,在散热绝缘层的表面真空镀附一层金属箔膜,叠合在绝缘层的表面,镀附在绝缘层表面的金属膜层厚度为0.01-10μm,优选为0.01-5μm。
特别是,所述真空镀膜方式选择磁控溅射、真空蒸镀、离子镀、化学气相沉积等。
如需较厚的金属层,则可以在绝缘层的表面进行真空镀附一层金属薄膜后,再进行水镀(例如碱镀、酸镀),以使得金属层达到更厚要求。
其中,步骤4)中所述粘结层为由导电胶涂料或非导电涂料或导热胶涂料制成的膜层。
特别是,所述粘结层为在金属膜层的表面涂布导电胶涂料或导热胶涂料而成。
尤其是,所述的导电胶层可以为各向同性导电胶层或各向异性导电胶层,所述的导电胶涂料包括基体树脂、导电粒子、无机填料、固化剂和有机溶剂,其中导电粒子可以是具有横向或纵向取向的导电粒子,也可以是全方位导电粒子;其中,基体树脂的含量为10wt%-40wt%,导电粒子的含量为10wt%-50wt%,无机填料的含量为4wt%-20wt%,固化剂的含量为1wt%-5wt%,调整有机溶剂的用量使导电胶涂料的固含量为25%-60%。
尤其是,所述导热胶涂料包括基体树脂、导热粒子、无机填料、固化剂和有机溶剂,其中导热粒子可以是具有横向或纵向取向的导热粒子,也可以是全方位导热粒子;其中,基体树脂的含量为10wt%-40wt%,导热粒子的含量为10wt%- 50wt%,无机填料的含量为4wt%-20wt%,固化剂的含量为1wt%-5wt%,调整有机溶剂的用量使导热胶涂料的固含量为25%-60%。
特别是,所述的基体树脂为有机硅、有机氟、环氧树脂、丙烯酸、聚氨酯、聚酯或其改性树脂;所述的导电粒子为金、银、镍、铜、镉、铬、锌、铁等或其合金;所述的无机填料为硫酸钡、碳酸钙、滑石粉、云母、硅灰石、高岭土、氢氧化铝、氢氧化镁中的一种或一种以上,优选为硫酸钡;所述的固化剂为异氰酸酯、酸酐、氨基树脂中的一种或一种以上,所述的溶剂为丁酮、丙酮、乙酯、丁酯或PMA 等挥发性有机溶剂。
特别是,所述导热粒子选择人造金刚石,平均粒径为低于10μm。
尤其是,所述粘结层为改性环氧胶膜层。
所述粘结层的涂布方法为微凹、滚涂、刮涂、狭缝挤出涂布。
本实用新型的粘结层使用的导电胶涂料、导热胶涂料为本领域中现有已知的常规使用的胶水。
其中,步骤5)中所述保护膜层为PET、PEN、PI、PE或PP薄膜。
按照上述方法制成的具有散热绝缘结构层的电磁屏蔽膜由依次叠加的载体膜层、离型层、散热绝缘层、金属层、粘结层和保护膜层组成。使用时,经裁切、冲型、后贴合时先将保护膜层撕下,将粘结层贴合在FPC(柔性电路板)上或其他被贴物上,经常温贴合(粘结层为丙烯酸胶水时),热压合(粘结层为热固型胶水时)170-180℃、压力80KG,2分钟,撕去载体膜层,漏出绝缘层。本领域已知的贴合参数均适合本实用新型。
本实用新型与现有技术相比具有如下优点和效果:
1、本实用新型的具有散热绝缘结构层的电磁屏蔽膜,具有散热功能,利于操作加工功能,与金属结合力提升,低成本。
2、本实用新型的具有散热绝缘结构层的电磁屏蔽膜有效地克服了现有绝缘层需要散热及散热功能不足的技术问题。
3、本实用新型的电磁屏蔽膜具有散热绝缘结构层,散热材料层为含有石墨烯、氧化铝等材料的涂料层,散热效率高。
4、本实用新型的电磁屏蔽膜适用范围广,适用于任何型号厚度的屏蔽膜生产。
5、本实用新型电磁屏蔽膜的制备方法简单,操作简便,安全便捷,适宜工业化推广,膜层轻薄均匀致密,柔软可弯折、抗拉性能优异,而且绝缘层由散热涂料制成,制备过程中减少热量堆积,可帮助降低线路板不良率。
附图说明
图1为本实用新型的具有散热绝缘结构层的电磁屏蔽膜的结构示意图。
附图标记说明
1、载体膜层;2、离型层;3、散热绝缘层;4、金属层;5、粘结层;6、保护膜层。
具体实施方式
下面结合具体实施例来进一步描述本实用新型,本实用新型的优点和特点将会随着描述而更为清楚。但这些实施例仅是范例性的,并不对本实用新型的范围构成任何限制。本领域技术人员应该理解的是,在不偏离本实用新型的精神和范围下可以对本实用新型技术方案的细节和形式进行修改或替换,但这些修改和替换均落入本实用新型的保护范围内。
实施例1
如图1,本实用新型的具有散热功能的电磁屏蔽膜按照从上至下的顺序,依次包括载体膜层1、离型层2、散热绝缘层3、金属层4、粘结层5、保护膜层6。
1、制备载体膜层
选择厚度为50μm,宽度600mm的PET聚酯薄膜作为载体膜层,对该膜层的一侧表面进行电晕预处理(预处理除了电晕处理之外,还可以是等离子预处理),其中,电晕预处理过程中电压为20000V(通常为5000-20000V),处理至表面张力达到60达因(通常为35-60达因)。
2、叠加离型层
在所述载体膜层的电晕预处理的表面采用狭缝挤出方式涂布离型剂涂料,涂覆后烘干形成离型层,离型层的厚度为1μm(通常为0.05-2μm),烘干时间为2分钟(通常为2-5min),烘干温度为160℃(通常为150-170℃)。其中离型剂涂料为美国道康宁公司的固化型硅氧烷离型硅油7485型离型硅油。
制备过程中,将离型剂与有机溶剂混合制成离型剂涂料,即将离型剂溶于挥发性有机溶剂丙酮中(通常有机溶剂为丁酮、丙酮、乙酯、丁酯、PMA等),制成离型剂含量为30wt%(通常为1-40wt%)的离型剂涂料后,再涂布于载体膜层预处理表面,烘干,制成离型膜层。
有机硅离型剂优选道康宁固化类有机硅离型剂(道康宁7485),使得固化后离型成分不污染绝缘层表面;非硅类离型剂优选为三聚氰胺树脂,可以在热压温度 170℃时固化,从而使得附着在其表面的绝缘油墨层脱落,达到热转印效果。
本实施例中离型剂选择固化型硅氧烷(如:道康宁7458离型硅油),除了选用道康宁离型硅油之外,本领域中现有已知的离型剂均适用于本发明,例如:信越化学工业株式会社的离型硅油KF 868,德国瓦克离型硅油
Figure DEST_PATH_GDA0002442297470000111
SFX195)。
离型剂涂料中的离型剂还可以是丙烯酸、聚酯、聚氨酯、有机硅、三聚氰胺树脂、有机氟等树脂或其改性树脂。
3、叠加散热绝缘层
在所述离型层的表面采用狭缝挤出方式涂覆散热绝缘油墨涂料,涂覆后烘干形成散热绝缘层,散热绝缘层的厚度为15μm(通常为1-20μm,优选为2- 20μm),其中,烘干时间为3min(通常为2-5min),烘干温度为160℃(通常为 150-170℃)。
所述散热材料为石墨烯;所述固化剂为异氰酸酯;所述阻燃剂为氢氧化铝;所述助剂为OFX-5211;所述填料为二氧化硅;所述稀释剂为水。
散热油墨涂料为:
Figure DEST_PATH_GDA0002442297470000121
所述散热油墨涂料中固体物质均为粉末,平均粒度低于10μm,其含量为 42%。按照上述比例配置涂料后混合,搅拌均匀。
散热油墨涂料除了上述组成之外,其他重量配比的散热油墨涂料也适用于本实用新型,例如:
Figure DEST_PATH_GDA0002442297470000122
其中,所述树脂为聚氨酯树脂、环氧树脂、丙烯酸树脂或其改性树脂;所述固化剂为异氰酸酯、酸酐或氨基树脂,优选为异氰酸酯;所述阻燃剂为氢氧化铝或氢氧化镁,优选为氢氧化铝;所述助剂为表面润湿剂或表面偶联剂、OFX-5211(聚醚改性硅油,道康宁)等;所述散热材料为石墨烯、氧化铝等,优选为石墨烯;所述填料为二氧化硅、微硅粉、硫酸钡等,优选为二氧化硅;所述稀释剂为水、丁酮、丁酯、甲苯等溶剂,优选为水。
上述散热油墨涂料均为已知材料,除了上述散热油墨涂料之外,其它已知常规使用的油性或者水性的油墨,如:石墨烯导热油墨、氧化铝导热油墨等均适用于本实用新型。
4、叠加金属层
采用真空镀膜的方式(真空蒸镀)在所述绝缘层的表面镀附一层金属铜箔膜,形成的金属层的厚度为2μm(通常为0.01-5μm),在绝缘层的表面真空镀膜,形成金属屏蔽层。
其中,真空蒸镀镀膜过程中的工作条件:
设备冷辊温度为;25℃
真空度为:2.0×10-2
车速:5米/分钟。
金属层还可以是金、银、铜、镍、铝、镍银、镍铜或其合金制成的金属薄层。
如需较厚的金属层,则可以在绝缘层的表面进行真空镀附一层金属薄膜后,再进行水镀(例如碱镀、酸镀),以使得金属层达到更厚要求。
除了真空蒸发镀之外,其他真空镀膜方式,例如磁控溅射、真空溅射镀、真空离子镀、真空等离子体镀或真空束流沉积等均适用于本发明;而且镀膜的金属除了铜之外,其他金属如金、银、镍、铝、镍银、镍铜或其合金均适用于本发明。
5、叠加粘结层
在所述金属层的表面采用狭缝挤出方式涂覆导电胶涂料,形成导电胶层,导电胶层的厚度为50μm。
其中,所述的导电胶涂料的组成及含量为:
Figure DEST_PATH_GDA0002442297470000131
其中,涂料中固体物质均为粉末状,平均粒度低于10μm,其含量为60%。特别是,所述的导电粒子为镍、铜、铁按照1:1:1的比例混合。
按照上述比例配置好后,充分分散搅拌,静置1h后准备涂覆,涂覆采用挤出(或刮刀等)涂布方式,干燥温度160℃,2min。
除了上述配比的导电胶涂料之外,如下现有已知组成的导电胶涂料也适用于本实用新型:例如:
丙烯酸树脂40%、导电粒子10%、硫酸钡5%、氨基树脂3%、丁酮42%,其中导电粒子为摩尔比1:1:1的镍、铜、铁;涂料中固体物质均为粉末状,平均粒度低于10μm,其含量为58%;或环氧树脂10%、导电粒子10%、滑石粉4%、异氰酸树脂1%、丙酮75%,其中导电粒子为摩尔比1:1:1的镍、铜、铁;涂料中固体物质均为粉末状,平均粒度低于10μm,其含量为60%。
除了上述导电胶涂料之外,本领域中现有的已知的导电胶均适于本实用新型。
6、叠加保护膜层
在所述粘结层的表面附上厚度为50μm(通常为30-100μm)的PET聚酯薄膜作为保护膜层。
保护膜层还可以是PET、PEN、PI、PE或PP薄膜。
使用时,经裁切、冲型、后贴合时先将保护膜层撕下,将粘结层贴合在工件上如电路板(FPC,柔性电路板)或其他被贴物上,常温(粘结层需用丙烯酸胶水时),经热压合(170-180℃)压力80KG,2分钟(粘结层选用热固型环氧胶水时),撕去载体膜层,漏出绝缘层,然后再去印刷、贴合。
实施例2
如图1,本实用新型的具有散热功能的电磁屏蔽膜按照从上至下的顺序,依次包括载体膜层1、离型层2、散热绝缘层3、金属层4、粘结层5、保护膜层6。
1、制备载体膜层
选择厚度为50μm,宽度600mm的PET聚酯薄膜作为载体膜层,对该膜层的一侧表面进行电晕预处理(预处理除了电晕处理之外,还可以是等离子预处理),其中,电晕预处理过程中电压为20000V(通常为5000-20000V),处理至表面张力达到60达因(通常为35-60达因)。
2、叠加离型层
在所述载体膜层的电晕预处理的表面采用狭缝挤出方式涂布离型剂涂料,涂覆后烘干形成离型层,离型层的厚度为1μm(通常为0.05-2μm),烘干时间为 2分钟(通常为2-5min),烘干温度为160℃(通常为150-170℃)。其中离型剂涂料为信越化学工业株式会社的离型硅油KF 868。
制备过程中,将离型剂与有机溶剂混合制成离型剂涂料,即将离型剂溶于挥发性有机溶剂丙酮中(通常有机溶剂为丁酮、丙酮、乙酯、丁酯、PMA等),制成离型剂含量为30wt%(通常为1-40wt%)的离型剂涂料后,再涂布于载体膜层预处理表面,烘干,制成离型膜层。
有机硅离型剂优选道康宁固化类有机硅离型剂(道康宁7485),使得固化后离型成分不污染绝缘层表面;非硅类离型剂优选为三聚氰胺树脂,可以在热压温度 170℃时固化,从而使得附着在其表面的绝缘油墨层脱落,达到热转印效果。
本实施例中离型剂选择固化型硅氧烷(如:道康宁7458离型硅油),除了选用道康宁离型硅油之外,本领域中现有已知的离型剂均适用于本发明,例如:信越化学工业株式会社的离型硅油KF 868,德国瓦克离型硅油
Figure DEST_PATH_GDA0002442297470000151
SFX195)。
离型剂涂料中的离型剂还可以是丙烯酸、聚酯、聚氨酯、有机硅、三聚氰胺树脂、有机氟等树脂或其改性树脂。
3、叠加散热绝缘层
在所述离型层的表面采用狭缝挤出方式涂覆散热绝缘油墨涂料,涂覆后烘干形成散热绝缘层,散热绝缘层的厚度为15μm(通常为1-20μm,优选为2- 20μm),其中,烘干时间为2min(通常为2-5min),烘干温度为160℃(通常为 150-170℃);散热绝缘油墨涂料为深圳市腾宇高新材料有限公司生产的808R型纳米碳导热油墨。
散热油墨涂料包括树脂、散热材料、固化剂、阻燃剂、助剂、填料和稀释剂,其中所述树脂为聚氨酯树脂、环氧树脂、丙烯酸树脂或其改性树脂;所述固化剂为异氰酸酯、酸酐或氨基固化剂等;所述散热材料为石墨烯或氧化铝等;所述固化剂为异氰酸酯、酸酐或氨基树脂;所述阻燃剂为氢氧化铝或氢氧化镁;所述助剂为润湿剂、偶联剂;所述填料为二氧化硅、微硅粉、硫酸钡;所述稀释剂为水。
本发明实施例中散热绝缘油墨涂料除了选择深圳市腾宇高新材料有限公司生产的纳米碳导热油墨(808R型)之外,还可以选用昆山印可达新材料公司生产的石墨烯导热浆料。本领域中现有已知的其他散热绝缘油墨涂料均适用于本发明,例如石墨烯导热油墨、氧化铝导热油墨等。
4、叠加金属层
采用真空镀膜的方式(真空蒸镀)在所述绝缘层的表面镀附一层金属铜箔膜,形成的金属层的厚度为2μm(通常为0.01-5μm),在绝缘层的表面真空镀膜,形成金属屏蔽层。
其中,真空蒸镀镀膜过程中的工作条件:
设备冷辊温度为;25℃
真空度为:2.0×10-2
车速:5米/分钟。
金属层还可以是金、银、铜、镍、铝、镍银、镍铜或其合金制成的金属薄层。
如需较厚的金属层,则可以在绝缘层的表面进行真空镀附一层金属薄膜后,再进行水镀(例如碱镀、酸镀),以使得金属层达到更厚要求。
除了真空蒸发镀之外,其他真空镀膜方式,例如磁控溅射、真空溅射镀、真空离子镀、真空等离子体镀或真空束流沉积等均适用于本发明;而且镀膜的金属除了铜之外,其他金属如金、银、镍、铝、镍银、镍铜或其合金均适用于本发明。
5、叠加粘结层
在所述金属层的表面采用狭缝挤出方式涂覆导电胶涂料,形成导电胶层,导电胶层的厚度为50μm。
其中,所述的导电胶涂料的组成及含量为:
Figure DEST_PATH_GDA0002442297470000161
其中,涂料中固体物质均为粉末状,平均粒度低于10μm,其含量为 60%。特别是,所述的导电粒子为镍、铜、铁按照1:1:1的比例混合。
按照上述比例配置好后,充分分散搅拌,静置1h后准备涂覆,涂覆采用挤出 (或刮刀等)涂布方式,干燥温度160℃,2min。
除了上述配比的导电胶涂料之外,如下现有已知组成的导电胶涂料也适用于本实用新型:例如:
丙烯酸树脂40%、导电粒子10%、硫酸钡5%、氨基树脂3%、丁酮42%,其中导电粒子为摩尔比1:1:1的镍、铜、铁;涂料中固体物质均为粉末状,平均粒度低于10μm,其含量为58%;或环氧树脂10%、导电粒子10%、滑石粉4%、异氰酸树脂1%、丙酮75%,其中导电粒子为摩尔比1:1:1的镍、铜、铁;涂料中固体物质均为粉末状,平均粒度低于10μm,其含量为60%。
除了上述导电胶涂料之外,本领域中现有的已知的导电胶均适于本实用新型。
6、叠加保护膜层
在所述粘结层的表面附上厚度为50μm(通常为30-100μm)的PET聚酯薄膜作为保护膜层。
保护膜层还可以是PET、PEN、PI、PE或PP薄膜。
使用时,经裁切、冲型、后贴合时先将保护膜层撕下,将粘结层贴合在工件上如电路板(FPC,柔性电路板)或其他被贴物上,常温(粘结层需用丙烯酸胶水时),经热压合(170-180℃)压力80KG,2分钟(粘结层选用热固型环氧胶水时),撕去载体膜层,漏出绝缘层,然后再去印刷、贴合。
实施例3
如图1,本实用新型的具有散热功能的电磁屏蔽膜按照从上至下的顺序,依次包括载体膜层1、离型层2、散热绝缘层3、金属层4、粘结层5、保护膜层6。
1、制备载体膜层
选择厚度为50μm,宽度600mm的PET聚酯薄膜作为载体膜层,对该膜层的一侧表面进行电晕预处理(预处理除了电晕处理之外,还可以是等离子预处理),其中,电晕预处理过程中电压为20000V(通常为5000-20000V),处理至表面张力达到60达因(通常为35-60达因)。
2、叠加离型层
在所述载体膜层的电晕预处理的表面采用狭缝挤出方式涂布离型剂涂料,涂覆后烘干形成离型层,离型层的厚度为1μm(通常为0.05-2μm),烘干时间为2分钟(通常为2-5min),烘干温度为160℃(通常为150-170℃)。其中离型剂涂料为美国道康宁公司的固化型硅氧烷离型硅油7485型离型硅油。
制备过程中,将离型剂与有机溶剂混合制成离型剂涂料,即将离型剂溶于挥发性有机溶剂丙酮中(通常有机溶剂为丁酮、丙酮、乙酯、丁酯、PMA等),制成离型剂含量为30wt%(通常为1-40wt%)的离型剂涂料后,再涂布于载体膜层预处理表面,烘干,制成离型膜层。
有机硅离型剂优选道康宁固化类有机硅离型剂(道康宁7485),使得固化后离型成分不污染绝缘层表面;非硅类离型剂优选为三聚氰胺树脂,可以在热压温度 170℃时固化,从而使得附着在其表面的绝缘油墨层脱落,达到热转印效果。
本实施例中离型剂选择固化型硅氧烷(如:道康宁7458离型硅油),除了选用道康宁离型硅油之外,本领域中现有已知的离型剂均适用于本发明,例如:信越化学工业株式会社的离型硅油KF 868,德国瓦克离型硅油
Figure DEST_PATH_GDA0002442297470000181
SFX195)。
离型剂涂料中的离型剂还可以是丙烯酸、聚酯、聚氨酯、有机硅、三聚氰胺树脂、有机氟等树脂或其改性树脂。
3、叠加散热绝缘层
在所述离型层的表面采用狭缝挤出方式涂覆散热绝缘油墨涂料,涂覆后烘干形成散热绝缘层,散热绝缘层的厚度为15μm(通常为1-20μm,优选为2- 20μm),其中,烘干时间为2min(通常为2-5min),烘干温度为160℃(通常为 150-170℃);散热绝缘油墨涂料为深圳市腾宇高新材料有限公司生产的808R型纳米碳导热油墨。
散热油墨涂料包括树脂、散热材料、固化剂、阻燃剂、助剂、填料和稀释剂,其中所述树脂为聚氨酯树脂、环氧树脂、丙烯酸树脂或其改性树脂;所述固化剂为异氰酸酯、酸酐或氨基固化剂等;所述散热材料为石墨烯或氧化铝等;所述固化剂为异氰酸酯、酸酐或氨基树脂;所述阻燃剂为氢氧化铝或氢氧化镁;所述助剂为润湿剂、偶联剂;所述填料为二氧化硅、微硅粉、硫酸钡;所述稀释剂为水。
本发明实施例中散热绝缘油墨涂料除了选择深圳市腾宇高新材料有限公司生产的纳米碳导热油墨(808R型)之外,还可以选用昆山印可达新材料公司生产的石墨烯导热浆料。本领域中现有已知的其他散热绝缘油墨涂料均适用于本发明,例如石墨烯导热油墨、氧化铝导热油墨等。
4、叠加金属层
采用真空镀膜的方式(真空蒸镀)在所述绝缘层的表面镀附一层金属铜箔膜,形成的金属层的厚度为2μm(通常为0.01-5μm),在绝缘层的表面真空镀膜,形成金属屏蔽层。
其中,真空蒸镀镀膜过程中的工作条件:
设备冷辊温度为;25℃
真空度为:2.0×10-2
车速:5米/分钟。
金属层还可以是金、银、铜、镍、铝、镍银、镍铜或其合金制成的金属薄层。
如需较厚的金属层,则可以在绝缘层的表面进行真空镀附一层金属薄膜后,再进行水镀(例如碱镀、酸镀),以使得金属层达到更厚要求。
除了真空蒸发镀之外,其他真空镀膜方式,例如磁控溅射、真空溅射镀、真空离子镀、真空等离子体镀或真空束流沉积等均适用于本发明;而且镀膜的金属除了铜之外,其他金属如金、银、镍、铝、镍银、镍铜或其合金均适用于本发明。
5、叠加粘结层
在所述金属层的表面采用狭缝挤出方式涂覆导热胶涂料,形成导热胶层,导热胶层的厚度为50μm。
其中,所述的导热胶涂料的组成及含量为:
Figure DEST_PATH_GDA0002442297470000191
Figure DEST_PATH_GDA0002442297470000201
其中,涂料中固体物质均为粉末状,平均粒度低于10μm,其含量为60%。特别是,所述的导热粒子为人造金刚石。
按照上述比例配置好后,充分分散搅拌,静置1h后准备涂覆,涂覆采用挤出 (或刮刀等)涂布方式,干燥温度160℃,2min。
除了上述配比的导电胶涂料之外,如下现有已知组成的导热胶涂料也适用于本实用新型:例如:
丙烯酸树脂40%、导热粒子10%、硫酸钡5%、氨基树脂3%、丁酮42%,其中导热粒子为氧化铝或石墨烯等;涂料中固体物质均为粉末状,平均粒度低于10μm,其含量为58%;或环氧树脂10%、导电粒子10%、滑石粉4%、异氰酸树脂 1%、丙酮75%,其中导热粒子为氧化铝或石墨烯等;涂料中固体物质均为粉末状,平均粒度低于10μm,其含量为60%。
除了上述导热胶涂料之外,本领域中现有的已知的导热胶均适于本实用新型。
6、叠加保护膜层
在所述粘结层的表面附上厚度为50μm(通常为30-100μm)的PET聚酯薄膜作为保护膜层。
保护膜层还可以是PET、PEN、PI、PE或PP薄膜。
使用时,经裁切、冲型、后贴合时先将保护膜层撕下,将粘结层贴合在工件上如电路板(FPC,柔性电路板)或其他被贴物上,常温(粘结层需用丙烯酸胶水时),经热压合(170-180℃)压力80KG,2分钟(粘结层选用热固型环氧胶水时),撕去载体膜层,漏出绝缘层,然后再去印刷、贴合。
根据标准GB/T 30142-2013《平面型电磁屏蔽材料屏蔽效能测量方法》,对按照该方法制得的具有散热功能的电磁屏蔽功能膜的屏蔽效能进行测试,测试结果见表1。
表1制备的电磁屏蔽膜屏蔽效果测试结果
Figure DEST_PATH_GDA0002442297470000202
Figure DEST_PATH_GDA0002442297470000211
采用炉温测试仪对散热效果进行测定,型号SMT-7-128-500-K。将实施例和对照例制得的电磁屏蔽功能膜置于48℃恒温箱中恒温1h,然后取出,室温、自然对流条件下放置,一定时间(30秒)后测试样品温度,测试结果见表2。
表2制备的电磁屏蔽膜绝缘层散热效果测试结果
Figure DEST_PATH_GDA0002442297470000212
对照例
除了步骤3)叠加绝缘层时使用非散热油墨之外,其余与实施例相同。
本对照例中使用的非散热油墨胶水为本领域中常规使用的组方,具体如下:
Figure DEST_PATH_GDA0002442297470000213
其中填料为氢氧化铝;固化剂为双氰胺、咪唑(其中双氰胺与咪唑的质量配比为1.0:0.2);特种环氧为苯氧树脂1256;
本实用新型上述实施例仅是范例性的,并不对本实用新型的范围构成任何限制。本领域技术人员应该理解的是,在不偏离本实用新型的精神和范围下可以对本实用新型技术方案的细节和形式进行修改或替换,但这些修改和替换均落入本实用新型的保护范围内。

Claims (10)

1.一种具有散热功能的电磁屏蔽膜,其特征是,包括:按照从上至下的顺序依次叠合的散热绝缘层、金属层、粘结层。
2.如权利要求1所述的具有散热功能的电磁屏蔽膜,其特征是,在所述粘结层的下表面连接有保护膜层。
3.如权利要求1或2所述的具有散热功能的电磁屏蔽膜,其特征是,在所述的散热绝缘层的上表面连接有离型层。
4.如权利要求3所述的具有散热功能的电磁屏蔽膜,其特征是,在所述离型层的上表面连接有载体膜层。
5.如权利要求3所述的具有散热功能的电磁屏蔽膜,其特征是,所述离型层为由含硅类离型剂或非硅类离型剂制成的膜层。
6.如权利要求1或2所述的具有散热功能的电磁屏蔽膜,其特征是,所述散热绝缘层为由散热绝缘油墨涂料形成的膜层;所述散热绝缘层的厚度为1μm-30μm。
7.如权利要求1或2所述的具有散热功能的电磁屏蔽膜,其特征是,所述金属层为由金、银、铜、镍、铝、镍银、镍铜或其合金制成的金属箔层;所述金属层的厚度为0.01-10μm。
8.如权利要求1或2所述的具有散热功能的电磁屏蔽膜,其特征是,所述粘结层为由导电胶涂料或非导电胶涂料或导热胶涂料制成的功能膜层;所述粘结层的厚度为3-20μm。
9.如权利要求2所述的具有散热功能的电磁屏蔽膜,其特征是,所述保护膜层为PET、PEN、PI、PE或PP膜。
10.一种具有散热功能的电磁屏蔽膜,其特征是,包括:按照从上至下的顺序依次叠合的载体膜层、离型层、散热绝缘层、金属层、粘结层、保护膜层。
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CN113660842A (zh) * 2021-07-22 2021-11-16 苏州市新广益电子有限公司 一种具有辐射散热功能的屏蔽膜及其制造方法

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