CN112210321A - 导电粘着剂以及使用其的电磁波屏蔽膜和电路板 - Google Patents

Abstract

一种导电粘着剂，所述导电粘着剂的组分至少包括热固性树脂、硬化剂、导电剂、增韧剂以及磷酸酯，所述导电剂与所述热固性树脂的质量比范围为0.05至0.6，所述增韧剂与所述热固树脂的质量比范围为0.3至1，所述磷酸酯化合物与所述热固树脂的质量比范围为0.001至0.05。本发明还提供应用该导电粘着剂的电磁波屏蔽膜和电路板。

Description

导电粘着剂以及使用其的电磁波屏蔽膜和电路板

技术领域

本发明涉及电路板，尤其涉及一种导电粘着剂以及使用该导电粘着剂的电磁波屏蔽膜和电路板。

背景技术

目前市场上，电子产品及电子元器件有朝向轻薄、小体积、多功能传输的方向发展的趋势。通常情况下，电子产品及电子元器件朝向轻、薄、短、小、多功能传输的发展趋势下，为达到小型化目标，电路板需要采取高密度的整合结构，电磁屏蔽结构也会随着电路板的改变而改变，某些情况下，轻薄化的电磁屏蔽结构的电磁屏蔽能力会大大下降，电路板所面临的电磁波干扰问题也越发严重。

一般情况下，解决电路板的电磁波干扰问题，可以通过完整的布线路径设计解决，例如对复杂的走线设计，可以采用一个讯号传输层搭配一个接地层，从而达到降低电磁波干扰的目的。除此之外，将电路板的信号走线与电磁波屏蔽结构连接也可以实现静电屏蔽。但是，现有的电磁波屏蔽结构往往需要使用导电粘着剂与电路板连接，但是，现有的电磁波屏蔽结构往往容易折断且连接性较差，如何提高电磁波屏蔽结构及电路板的性能是本领域技术人员需要解决的。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种导电粘着剂，所述导电粘着剂具有较强的可塑性、较高的硬度及耐弯折能力、较强的导电能力和粘附性。

另，还提供应用该导电粘着剂的电磁波屏蔽膜和电路板。

一种导电粘着剂，所述导电粘着剂的组分至少包括热固性树脂、硬化剂、导电剂、增韧剂以及磷酸酯，所述导电剂与所述热固性树脂的质量比范围为0.05至0.6，所述增韧剂与所述热固树脂的质量比范围为0.3至1，所述磷酸酯化合物与所述热固树脂的质量比范围为0.001至0.05。

进一步地，所述增韧剂至少包括液体聚硫橡胶、液体丙烯酸酯橡胶、液体聚丁二烯橡胶、丁腈橡胶、乙丙橡胶、丁苯橡胶以及环氧改性树脂中的至少一种。

进一步地，所述增韧剂与所述热固树脂的质量比范围为0.4至0.8。

进一步地，所述磷酸酯化合物与所述热固树脂的质量比范围为0.005至0.02。

进一步地，所述导电剂为金属粉末，所述金属粉末为树枝状粉末。

进一步地，所述导电剂与所述热固树脂的质量比范围为0.05至0.15。

进一步地，所述电磁波屏蔽膜还包括离型膜、绝缘层以及金属屏蔽层，所述绝缘层设置于所述离型膜一表面，所述金属屏蔽层设置于所述绝缘层远离所述离型膜的表面，所述导电粘着剂层设置于所述金属屏蔽层远离所述绝缘层的表面。

进一步地，所述电路板还包括防护层及金属接脚，所述防护层上开设有多个开口使所述金属接脚裸露，所述电磁波屏蔽膜覆盖所述防护层，所述导电粘着剂层与所述金属接脚接触并电性连接。

本发明的导电粘着剂具有较强的可塑性、较高的硬度及耐弯折能力、较强的导电能力和粘附性。

附图说明

图1为本发明一实施例的电磁波屏蔽膜的层状结构示意图。

图2为本发明一实施例的电磁波屏蔽膜的制备流程示意图。

图3为本发明一实施例的电路板的结构示意图。

主要元件符号说明

电路板	1
		电磁波屏蔽膜	10
离型膜	11
		绝缘层	12
金属屏蔽层	13
		导电粘着剂层	14
防护层	15
		金属接脚	16

如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。

具体实施方式

为了使本申请所揭示的技术内容更加详尽与完备，可以参照附图以及本发明的下述各种具体实施例，附图中相同的标记代表相同或者相似的组件。然而，本领域的普通技术人员应当理解，下文中所提供的实施例并非用来限制本发明所覆盖的范围。此外，附图仅仅用于示意性地加以说明，并未依照其原尺寸进行绘制。

下面参照附图，对本发明的具体实施方式作进一步的详细描述。

一种导电粘着剂，所述导电粘着剂的组分至少包括热固性树脂、硬化剂、导电剂、增韧剂以及磷酸酯。

热固性树脂是指树脂加热后产生化学变化并逐渐硬化成型、再次受热不软化同时也不能溶解的一种树脂。热固性树脂在固化后，由于分子间交联，形成网状结构，因此热固性树脂刚性大、硬度高、耐温高、不易燃、制品尺寸稳定性好。热固性树脂可以为三聚氰胺甲醛树脂、糠醛苯酚树脂、糠醛丙酮树脂、糠醇树脂、聚丁二树脂、双酚A型环氧树脂、邻甲酚醛环氧树脂以及有机硅树脂中的至少一种。

硬化剂是能使高聚物分子间产生交联的物质，硬化剂可以与热固性树脂的反应官能团产生交联。硬化剂可以为二氨基二苯砜、二酸酐、二胺、封闭型异氰酸酯、咪唑、变性二胺等。硬化剂的反应温度可以为120～180℃，进一步可以为130～160℃。硬化剂与热固性树脂的质量比范围可以为0.01至0.2，进一步可以为0.08至0.14。

导电剂具备导电性，导电剂可以为导电金属粉末，导电金属粉末可以为树枝状粉，具体可以为树枝状银包铜粉，树枝状银包铜粉具有良好的导电能力。树枝状银包铜粉的金属粉粒径可以为3～5μm，比表面积可以为0.3～1m²/g，银含量可以为3％～10％。导电剂与热固性树脂的质量比的范围可以为0.05至0.6。

增韧剂可以参与热固性树脂的交联反应以增强热固性树脂的韧性，使得导电粘着剂热固化之后仍具有较强的韧性，使其具有较强的弯折性能，于一实施例中，添加增韧剂的导电粘着剂热固化之后可实现至少50次弯折角度大于180°的弯折而不折断。增韧剂的材料可以为液体聚硫橡胶、液体丙烯酸酯橡胶、液体聚丁二烯橡胶、丁腈橡胶、乙丙橡胶、丁苯橡胶以及环氧改性树脂中的至少一种。增韧剂与热固树脂的质量比范围可以为0.3至1，进一步地，增韧剂与热固树脂的质量比范围可以为0.4至0.8。

磷酸酯作为本发明的导电粘着剂的添加剂，磷酸酯对所述粘着剂的性能有较大改变，可有效增强导电粘着剂的粘附能力。于一实施例中，磷酸酯的羧基官能团可与金属离子形成化学键，对添加磷酸酯的导电粘着剂及未添加磷酸酯的导电粘着剂进行拉力测试，添加磷酸酯的导电粘着剂与铜层之间的拉力值可高达1.15kgf/cm，远高于未添加磷酸酯的导电粘与铜层之间的拉力值(最大0.75kgf/cm)。磷酸酯化合物与热固树脂的质量比范围可以为0.001至0.05，磷酸酯化合物与热固树脂的质量比范围进一步还可以为0.005至0.02。

本发明还提供所述导电粘着剂层的制作方法：

于一实施例中进行母液的配置：将500g双酚A型环氧树脂与500g邻甲酚醛环氧树脂溶解于200g丁酮中并搅拌至完全溶解，加入4000g端羟基液体丁腈橡胶溶液及磷系阻燃剂360g，搅拌均匀后以砂磨机进行研磨获得一母液，将所述母液放置于容器中备用。其中，双酚A型环氧树脂的环氧当量约为550g/eq，邻甲酚醛环氧树脂的环氧当量约为250g/eq，端羟基液体丁腈橡胶溶液中的溶剂为丁酮，端羟基液体丁腈橡胶的质量百分比约为17％，搅拌均匀后以砂磨机进行研磨，存放于容器备用。

绝缘层的制备：称取450g母液并加入12g碳黑、11g二胺硬化剂(二氨基二苯砜：O,O′-二(2-氨基丙基)聚丙二醇＝1:1)，经研磨分散后，涂布于承载膜重离型力面上，140℃烘烤形成干膜6μm，以140℃进行熟化2小时。

金属层的制备：涂布奈米银墨水(固型份30％)于绝缘层上，以160℃烧结15min形成金属层厚度＝0.5μm。

实施例1

称取450g母液，向母液中加入13.3g二氨基二苯砜硬化剂及7.5g树枝状银包铜粉(粒径3.5μm)，以盘片搅拌方式进行分散后涂布于一金属承载体，随后在120℃的温度下烘烤15分钟形成厚度5μm的导电粘着剂层。

实施例2

称取450g母液，向母液中加入13.3g二氨基二苯砜硬化剂及15g树枝状银包铜粉(粒径3.5μm)，以盘片搅拌方式进行分散后涂布于一金属承载体，以120℃烘烤15分钟形成厚度5μm的导电粘着剂层。

实施例3

称取450g母液，向母液中加入13.3g二氨基二苯砜硬化剂及60g树枝状银包铜粉(粒径3.5μm)，以盘片搅拌方式进行分散后涂布于一金属承载体，以120℃烘烤15分钟形成厚度5μm的导电粘着剂层。

实施例4

称取450g母液，向母液中加入13.3g二氨基二苯砜硬化剂、15g树枝状银包铜粉(粒径3.5μm)、3g密着剂2063(固型份56％)，以盘片搅拌方式进行分散后涂布于一金属承载体，以120℃烘烤15分钟形成厚度5μm的导电粘着剂层。

比较例1

称取450g母液，向母液中加入13.3g二氨基二苯砜硬化剂及15g球型银粉(粒径3.5μm)，以盘片搅拌方式进行分散后涂布于一金属承载体，以120℃烘烤15分钟形成厚度5μm的导电粘着剂层。

表1

由表1可知，本发明提供的导电粘着剂制作的导电粘着剂层具备较好的耐弯折性能、较强的导电能力及粘附能力。

如图1所示为本发明一实施例的电磁波屏蔽膜10的层状结构示意图。电磁波屏蔽膜10包括离型膜11、绝缘层12、金属屏蔽层13以及导电粘着剂层14。

绝缘层12设置于离型膜11的一表面，金属屏蔽层13设置于绝缘层12远离离型膜11的表面，导电粘着剂层14设置于金属屏蔽层13远离绝缘层12的表面。

离型膜11作为电磁波屏蔽膜10的承载基底，离型膜11可与绝缘层12实现剥离，当电磁波屏蔽膜10贴附于电路板或其他元件后，可直接去除离型膜11且不会对电磁波屏蔽膜10的其他结构造成损伤。

绝缘层12不具备或几乎不具备导电性，绝缘层12的材料可以为有机物，例如绝缘油墨，绝缘层12的材料还可以为无机物，例如二氧化硅。绝缘层12可保护金属屏蔽层13与外部电路连接产生短路或者失效，也可以保护金属屏蔽层13被划伤。

金属屏蔽层13为导电材料，金属屏蔽层13可以为片状金属，例如金箔、铜箔等，金属屏蔽层13还可以为固化的金属浆料，例如纳米银涂层等。金属屏蔽层13可实现对电磁波或电场的屏蔽，避免外部电场或电磁场对电磁波屏蔽膜10所保护的元件造成影响。

导电粘着剂层14的材料为前述的导电粘着剂，导电粘着剂层14可与其他元件粘结，并使被粘结的元件与金属屏蔽层实现电性连接。

如图2所示为本发明一实施例的电磁波屏蔽膜10的制备流程示意图。

于一实施例中，提供一离型膜11，通过喷涂、旋涂、按压等方式在所述离型膜11表面形成一绝缘层12，若绝缘层12为绝缘油墨则可采取喷涂及烘烤的方式形成绝缘层12。在绝缘层12远离离型膜11的表面形成一金属屏蔽层13，金属屏蔽层13的材料为金属银浆，通过喷涂、旋涂等方式将金属银浆设置于绝缘层12表面，对金属银浆进行烘烤使其固化形成金属屏蔽层13。在金属屏蔽层13远离绝缘层12的表面形成一导电粘着剂层14，导电粘着剂层包含前述的导电粘着剂，导电粘着剂层14完全覆盖金属屏蔽层13远离绝缘层12的表面。

于一实施例中，提供一离型膜11，通过喷涂、旋涂、按压等方式在所述离型膜11表面形成一绝缘层12，若绝缘层12为绝缘油墨则可采取喷涂及烘烤的方式形成绝缘层12。在绝缘层12远离离型膜11的表面形成一金属屏蔽层13，金属屏蔽层13的材料为铜箔、金箔等片状金属，通过按压的方式将片状金属设置于绝缘层12表面。在金属屏蔽层13远离绝缘层12的表面形成一导电粘着剂层14，导电粘着剂层包含前述的导电粘着剂，导电粘着剂层14完全覆盖金属屏蔽层13远离绝缘层12的表面。

如图3所示为本发明一实施例的电路板1的结构示意图。电路板1至少包括防护层15、金属接脚16以及电磁波屏蔽膜10。防护层15上开设有多个开口使金属接脚16裸露，电磁波屏蔽膜10覆盖防护层15，导电粘着剂层14与金属接脚16接触并电性连接，导电粘着剂层14中的磷酸酯中的羟基与金属接脚中的金属离子之间形成化学键以增强粘着力，导电粘着剂层14中的金属离子可与金属接脚16形成电连接的通路。电磁波屏蔽膜10设置于电路板1时，离型膜11需要被去除。电路板1可以为软性电路板、印刷电路板或者软硬结合电路板。

上文中，参照附图描述了本发明的具体实施方式。但是，本领域中的普通技术人员能够理解，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，还可以对本发明的具体实施方式作各种变更和替换。这些变更和替换都落在本发明权利要求书所限定的范围内。

Claims (10)

1.一种导电粘着剂，其特征在于：所述导电粘着剂的组分包括热固性树脂、硬化剂、导电剂、增韧剂以及磷酸酯，所述导电剂与所述热固性树脂的质量比范围为0.05至0.6，所述增韧剂与所述热固树脂的质量比范围为0.3至1，所述磷酸酯化合物与所述热固树脂的质量比范围为0.001至0.05。

2.如权利要求1所述的导电粘着剂，其特征在于：所述增韧剂包括液体聚硫橡胶、液体丙烯酸酯橡胶、液体聚丁二烯橡胶、丁腈橡胶、乙丙橡胶、丁苯橡胶以及环氧改性树脂中的至少一种。

3.如权利要求1所述的导电粘着剂，其特征在于：所述增韧剂与所述热固树脂的质量比范围为0.4至0.8。

4.如权利要求1所述的导电粘着剂，其特征在于：所述磷酸酯化合物与所述热固树脂的质量比范围为0.005至0.02。

5.如权利要求1所述的导电粘着剂，其特征在于：所述导电剂为金属粉末，所述金属粉末为树枝状金属粉末。

6.如权利要求5所述的导电粘着剂，其特征在于：所述导电剂与所述热固树脂的质量比范围为0.05至0.15。

7.一种电磁波屏蔽膜，其特征在于：所述电磁波屏蔽膜包括一导电粘着剂层，所述导电粘着剂层包含一导电粘着剂，所述导电粘着剂为权利要求1至6任意一项所述的导电粘着剂。

8.如权利要求7所述的电磁波屏蔽膜，其特征在于：所述电磁波屏蔽膜还包括离型膜、绝缘层以及金属屏蔽层，所述绝缘层设置于所述离型膜一表面，所述金属屏蔽层设置于所述绝缘层远离所述离型膜的表面，所述导电粘着剂层设置于所述金属屏蔽层远离所述绝缘层的表面。

9.一种电路板，其特征在于：所述电路板包括一电磁波屏蔽膜，所述电磁波屏蔽膜包括一导电粘着剂层，所述导电粘着剂层包含一导电粘着剂，所述导电粘着剂为权利要求1至6任意一项所述的导电粘着剂。

10.如权利要求9所述的电路板，其特征在于：所述电路板还包括防护层及金属接脚，所述防护层上开设有多个开口使所述金属接脚裸露，所述电磁波屏蔽膜覆盖所述防护层，所述导电粘着剂层与所述金属接脚接触并电性连接。

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