TWM553550U - 具黑色聚醯亞胺薄膜之電磁干擾遮罩膜 - Google Patents

Description

具黑色聚醯亞胺薄膜之電磁干擾遮罩膜

本創作係關於可撓性印刷線路板用薄型化遮罩膜，尤係關於一種具黑色聚醯亞胺薄膜之電磁干擾遮罩膜。

在電子及通訊產品趨向多功能複雜化的市場需求下，電路基板的構造需要更輕、薄、短、小；而在功能上，則需要強大且高速訊號傳輸。因此，線路密度勢必提高，載板線路之間的間距越來越近，以及工作頻率朝向高寬頻化，再加上若線路佈局、佈線不合理下電磁干擾(EMI，Electromagnetic Interference)情形越來越嚴重，因此必須有效管理電磁相容(EMC，Electromagnetic Compatibility)，從而來維持電子產品的正常訊號傳遞及提高可靠度。輕薄且可隨意彎曲的特性，使得軟板在走向訴求可攜帶式資訊與通訊電子產業的發展上佔有舉足輕重的地位。

由於電子通訊產品更臻小趨勢，驅使軟板必須承載更多更強大功能，另一方面由於可攜式電子產品走向微小型，也跟著帶動高密度軟板技術的高需求量，功能上則要求強大且高頻化、高密度、細線化的情況之下，目前市場上已推出了用於薄膜型可撓性印刷線路板(FPC，Flexible Printed Circuit)的遮罩膜，在手機、數位照相機、數位攝 影機等小型電子產品中被廣泛採用。

相較於使用聚醯亞胺的遮罩膜，市面上常見的油墨型遮罩膜表面通常較脆弱，容易刮傷影響外觀與遮罩性能，且油墨的機械性能弱，無法匹配大範圍的高段差設計，在彎折後也會因變形或是斷裂而使得電阻上升率急劇增加，遮罩效果大受影響。此外，油墨型遮罩膜需使用載體層，其離型剝離的問題在自動產線中也造成加工的麻煩。而含有單層金屬層的遮罩膜考慮成本通常使用的是銅箔層，其可以解決接著力的問題，相較於不含金屬層於其中的遮罩膜，遮罩性能也有較大的提升，但是銅箔相比銀箔仍較容易氧化且電傳導性能較低，信賴度、可靠度有所不足。

本創作之主要目的在於提供一種具黑色聚醯亞胺薄膜之高遮蔽性EMI遮罩膜，本創作以黑色聚醯亞胺層取代油墨，是種黑色聚醯亞胺層具有表面形態學的粗化設計，粗糙度在0.02μm至0.5μm之間(較佳>0.2μm)，此粗化設計可以增強與金屬層的接著強度，改善其接著力小於5N/cm的缺點，且其吸水率極低，水氣不容易入侵，在高溫度高濕度環境下也具有極佳的可靠度。本創作之電磁干擾遮罩膜具有電氣特性好、抗化性佳、遮罩性能高、接著強度佳、傳輸損失少、傳輸品質高、信賴度佳等特性，相比一般的電磁遮罩膜具有更高的傳輸品質，使其在很小的空間內互相不受干擾，從而能夠取代習知遮罩膜。

為解決上述技術問題，本創作提供一種具黑色聚醯亞 胺薄膜之電磁干擾遮罩膜，包括金屬層、黑色聚醯亞胺層和導電膠層，所述金屬層位於所述黑色聚醯亞胺層和所述導電膠層之間。

此外，所述黑色聚醯亞胺層是硬度為4H至6H且粗糙度為0.02至0.5μm的聚醯亞胺層，所述黑色聚醯亞胺層為獨立產品化的單軸或雙軸延伸之聚醯亞胺薄膜。

於一具體實施態樣中，所述黑色聚醯亞胺層的厚度為5至50μm；所述金屬層的厚度為0.1至8μm；以及所述導電膠層的厚度為5至10μm。

於又一具體實施態樣中，所述黑色聚醯亞胺層是粗糙度為0.2至0.5μm的黑色聚醯亞胺層。

於一具體實施態樣中，所述金屬層是下列三種結構中的一種：一、所述金屬層為單層結構；二、所述金屬層為由二層金屬子層構成的雙層結構；三、所述金屬層為由三層金屬子層構成的三層結構。

於一具體實施態樣中，形成所述金屬層的材料是銅、銀、鎳、錫、金、鈀、鋁、鉻、鈦或鋅，或者是包含上述金屬中任意一種以上的金屬合金。

於一具體實施態樣中，所述導電膠層為下列這兩種結構中的一種：一、所述導電膠層為包含複數導電粒子的單層導電膠層；二、所述導電膠層為雙層結構，例如所述導電膠層包 括相互疊合之具有複數導電粒子之第一子膠層和不具有導電粒子之第二子膠層，其中，所述第二子膠層可黏接於所述金屬層，且位於所述金屬層與第一子膠層之間，或者所述第一子膠層黏接於所述金屬層，且位於所述金屬層與第二子膠層之間。

於一具體實施態樣中，所述之黑色聚醯亞胺薄膜之電磁干擾遮罩膜復包括載體層，係形成於所述黑色聚醯亞胺層之表面上，使所述黑色聚醯亞胺層位於所述載體層與金屬層之間。

於一具體實施態樣中，所述之黑色聚醯亞胺薄膜之電磁干擾遮罩膜復包括離型層，係形成於所述導電膠層之表面上，使所述導電膠層位於所述離型層與金屬層之間，所述離型層是下列兩種結構中的一種：一、所述離型層為離型膜，其厚度為25至60μm，且係選自PET氟塑離型膜、PET含矽油離型膜、PET亞光離型膜或PE離型膜；二、所述離型層為離型紙，其厚度為25至130μm，例如，所述離型紙為PE淋膜紙。

較佳地，所述金屬層為由兩層金屬子層構成的雙層結構，且一層為銅箔層，另一層為銀箔層，所述銀箔層的厚度為0.01至0.05μm。

較佳地，所述金屬層的厚度為0.1至0.6μm。

此外，本創作更可以選擇使所述金屬層的厚度為0.5至0.6μm，從而達到60至70dB的高遮蔽率。

所述金屬層的形成方式是真空濺鍍、真空蒸鍍、化學氣相沉積(CVD)、有機金屬化學氣相沉積(MOCVD)、電子束蒸鍍或電解電鍍。

另一方面，本創作的黑色聚醯亞胺層的拉伸強度為330至350Mpa，伸長率為80至90%；本創作的黑色聚醯亞胺層與金屬層所組成的疊構的機械強度為375至390Mpa，伸長率為85至90%；本創作的成品的MIT測試>2000次(JISC5016至8.7)，耐彎折測試(10mm間距導通阻值Ω)為0.5至0.7Ω。

本創作之具黑色聚醯亞胺薄膜之電磁干擾遮罩膜至少具有以下優點：一、本創作的具黑色聚醯亞胺薄膜之電磁干擾遮罩膜以黑色聚醯亞胺層取代油墨，這種黑色聚醯亞胺層具有表面形態學的粗化設計，粗糙度在0.02μm至0.5μm之間(較佳>0.2μm)，這種粗化設計可以增強與金屬層的接著強度，改善接著力小於5N/cm的缺點，且其吸水率極低，水氣不容易入侵，在高溫度高濕度環境下也具有極佳的可靠度；二、本創作的黑色聚醯亞胺層的硬度達到4H至6H，高硬度可以防止表面刮傷，再加上分子排列緊密，其相對於油墨樹脂型絕緣層具有較為優異的拉伸強度、延伸率、耐候性、吸水性、挺性和耐撓曲性等，可以使本產品得以配合1至10mil的高段差FPC部位使用。本創作因聚醯亞胺層為獨立產品化的單軸或雙軸延伸薄膜，非傳統的聚醯 亞胺塗佈薄膜，且具有良好的機械強度及良好的加工性，對於產業加工製程有益，且可以按需求不同，決定是否使用載體層；更佳的是，遮罩膜的製程中本身會使用化學試劑，如氫氧化鈉、鹽酸、硫酸、氨水等，另外由於製程中還會沾染油污，需要借助有機溶劑擦除，由於聚醯亞胺層具有良好的耐候性，使上述化學試劑或有機溶劑不會對遮罩膜造成腐蝕；三、本創作的金屬層可採用雙層結構，且一層為銅箔層，另一層為銀箔層，銀箔層具有極佳的抗氧化性與傳導性，可以提高信賴度與遮罩性能，銅箔層可以提高接著力及遮罩性能，可以得到高信賴度且在金屬層厚度0.5μm時可以達到70dB的遮蔽率；四、本創作的導電膠層可由一層不具有導電粒子的子膠層和一層具有複數導電粒子的子膠層疊合構成的雙層結構，於下游製程壓合於FPC後，具有複數導電粒子的子膠層中的導電粒子刺穿不含導電粒子的子膠層，與金屬層直接導通，使得金屬層與印刷電路板上的接地走線直接接觸導通，其作用為與軟板上的接地走線形成導通電路，經由一段時間下使得導電膠層達到完全交聯固化以維持良好電性及機械物性，使得軟板接地阻抗值減低，達到降低電磁波干擾之目的。

故本創作的電磁遮罩膜其電氣特性好、抗化性佳、遮罩性能高、接著強度佳、傳輸損失少、傳輸品質高、信賴度佳等特性，相比一般的電磁遮罩膜具有更高的傳輸品 質，使其在很小的空間內互相不受干擾，從而能夠取代一般遮罩膜。

本創作的上述說明僅是本創作技術方案的概述，為了能夠更清楚瞭解本創作的技術手段，並可依照說明書的內容予以實施，以下以本創作的較佳實施例並配合附圖詳細說明如後。

100‧‧‧黑色聚醯亞胺層

200‧‧‧金屬層

201‧‧‧金屬子層

202‧‧‧金屬子層

300‧‧‧導電膠層

301‧‧‧第一子膠層

302‧‧‧第二子膠層

400‧‧‧離型層

500‧‧‧載體層

第1圖係本創作之具黑色聚醯亞胺薄膜之電磁干擾遮罩膜的結構示意圖。

第2圖係本創作之具黑色聚醯亞胺薄膜之電磁干擾遮罩膜的另一實施態樣之結構示意圖。

以下通過特定的具體實施例說明本創作的具體實施方式，本領域具有通常知識者可由本說明書所揭示的內容輕易地瞭解本創作的優點及功效。本創作也可以其它不同的方式予以實施，亦即在不背離本創作所揭示的範疇下，能給予不同的修飾與改變。

如第1圖和第2圖所示，本創作之具黑色聚醯亞胺薄膜之高遮蔽性EMI遮罩膜包括金屬層200、黑色聚醯亞胺層100和導電膠層300，所述金屬層200位於所述黑色聚醯亞胺層100和所述導電膠層300之間。

所述黑色聚醯亞胺層是硬度為4H至6H且粗糙度為0.02至0.5μm的聚醯亞胺層，所述黑色聚醯亞胺層100為獨立產品化的單軸或雙軸延伸之聚醯亞胺薄膜，其厚度為 5至50μm。所述金屬層的厚度為0.1至8μm；所述導電膠層的厚度為5至10μm。

此外，所述黑色聚醯亞胺層之粗糙度較佳為0.2至0.5μm。

所述金屬層200是下列三種結構中的一種：如第1圖所示，所述金屬層為單層結構。但在第2圖所示之實施態樣中，所述金屬層係二層金屬子層201、202構成的雙層結構。此外，所述金屬層亦可為三層金屬子層構成的三層結構(圖略)。所述金屬層200的材料是銅、銀、鎳、錫、金、鈀、鋁、鉻、鈦或鋅，或者是包含上述金屬中任意一種以上的金屬合金。例如，在第2圖所示之實施態樣中，金屬子層201之材質為銅箔層，金屬子層202之材質為銀箔層，所述銀箔層的厚度為0.01至0.05μm。此外，較佳地，所述金屬層200的厚度為0.1至0.6μm。或者，可以選擇使所述金屬層的厚度為0.5至0.6μm，從而達到60至70dB的高遮蔽率。

所述導電膠層300為下列這兩種結構中的一種：一、如第1圖所示，所述導電膠層為包含複數導電粒子的單層導電膠層300；二、如第2圖所示，所述導電膠層包括相互疊合之具有複數導電粒子之第一子膠層和不具有導電粒子之第二子膠層，較佳地，本實施例中，不具有導電粒子的子膠層即第一子膠層301，係黏接於所述金屬層200和所述具有複數導電粒子的第二子膠層302之間。

所述黑色聚醯亞胺層100的表面可復設有載體層500(第1圖所示)或者無載體層500(第2圖所示)，可以按需求不同，決定使用載體層與否。

此外，所述導電膠層300的表面復設有離型層400，所述離型層400是下列兩種結構中的一種：一、所述離型層400為離型膜，所述離型膜的厚度25至60μm，所述離型膜係選自PET氟塑離型膜、PET含矽油離型膜、PET亞光離型膜或PE離型膜；二、所述離型層400為離型紙，所述離型紙的厚度為25至130μm，例如，所述離型紙為PE淋膜紙。

另一方面，本創作的黑色聚醯亞胺層100的拉伸強度為330至350Mpa，伸長率為80至90%；本創作的黑色聚醯亞胺層與金屬層所組成的疊構的機械強度為375至390Mpa，伸長率為85至90%；本創作的成品的MIT測試>2000次(JISC5016至8.7)，耐彎折測試(10mm間距導通阻值Ω)為0.5至0.7Ω。

本創作之實施例1和實施例2所述的具黑色聚醯亞胺薄膜之電磁干擾遮罩膜係按如下步驟製備：步驟一：在黑色聚醯亞胺層上形成金屬層；步驟二：在金屬層表面塗佈導電膠層；步驟三：在導電膠層表面貼合離型層。

實施例3所述的具黑色聚醯亞胺薄膜之電磁干擾遮罩膜係按如下步驟製備：步驟一：在黑色聚醯亞胺層上形成一層金屬層； 步驟二：在黑色聚醯亞胺層上貼上載體層；在步驟二之後執行步驟三或步驟四：步驟三：在金屬層表面繼續形成金屬層，然後進行步驟四；以及步驟四：在金屬層表面塗佈導電膠層，然後貼合離型層。

實施例4所述的具黑色聚醯亞胺薄膜之電磁干擾遮罩膜係按如下步驟製備：步驟一：在黑色聚醯亞胺層的一側貼上載體層；步驟二：在黑色聚醯亞胺層的另一側形成金屬層；以及步驟三：在金屬層表面塗佈導電膠層，然後貼合離型層。

此外，實施例1之金屬層為單層結構，並選用銅箔作為金屬層；實施例2的金屬層為雙層結構，係分別選用銀箔層和銅箔層，且銀箔層的厚度為0.05μm，銅箔層的厚度為0.45μm；實施例3的金屬層係由銀箔層和鎳箔層所構成，厚度為0.03μm和0.17μm；實施例4的金屬層為三層結構，由銀箔層、銅箔層和鎳箔層所構成，厚度分別為0.04μm、0.25μm和0.31μm。

為方便理解本創作的優越性，表1和表2是本創作的實施例與比較例在電阻值、剝離強度和遮罩性測試等性能指標方面的比較結果：

註：

1、無法測試：市售油墨型遮罩干擾膜絕緣層使用塗佈法，其機械特性較差，上機測試開機即斷裂，無法讀取資料，因此判斷無法測試。

2、成品MIT測試(JISC50168.7)：JISC5016-1994-8.7將銅箔蝕刻成MIT測試樣本後，在蝕刻後的樣本上覆貼覆蓋膜(總厚度27.5μm)，投入快壓機壓合(儀錶壓力100kgf/cm²，預壓時間：10S，正壓時間：60S，溫度：180±5℃，熟化160℃/1H)；再將遮罩膜貼合在試片的覆蓋膜上，以儀錶壓力100kgf/cm²，預壓時間：10S，正壓時間：60S，溫度：180±5℃，熟化160℃/1H的條件壓合。

3、成品耐彎折測試：將1312規格銅箔蝕刻成導通測試樣本後，在蝕刻後的樣本上覆貼覆蓋膜(厚度27.5μm)，投入快壓機壓合(表壓壓力100kgf/cm²，預壓時間：10S，正壓時間：60S，溫度：180±5℃，熟化160℃/1H)；再將遮罩膜貼合在試片的覆蓋膜上，以儀錶壓力100 kgf/cm²，預壓時間：10S，正壓時間：60S，溫度：180±5℃，熟化160℃/1H的條件壓合。以2Kg砝碼壓彎折後的試片10次，每次壓30S，分別量測10次壓折後的阻值結果。

從表1和表2，可以明顯看出，金屬層加上黑色聚醯亞胺層的遮罩膜，在嚴苛環境，特別是雙85℃下的高溫高濕環境，於可靠度方面比起市面油墨型遮罩膜具有極大的優越性，能夠維持低阻值使得遮罩功能不失效。

由實施例可知，在金屬層在0.2至0.5μm時，就可以達到60至70dB的高遮蔽率，而當金屬層厚度增加至3至6μm時，甚至可以達到80至100dB，而其導通阻值在嚴苛環境下仍可以保持極低維持其遮罩性能，具有極佳的信賴度。

本創作所使用的具雙層金屬層之高遮蔽性薄型化電磁干擾遮罩膜具有撓曲性高、電氣特性好、抗化性佳、遮罩性能高、接著強度佳、傳輸損失少、傳輸品質高、信賴度佳等特性，相比一般的電磁遮罩膜具有更高的傳輸品質，使之在很小的空間內互相之間不受干擾，從而取代一般遮罩膜材料。本創作因聚醯亞胺的強度高，可以按照產業加工的需求，製作有無載體層的使用之遮罩膜，具有更良好的加工性。

以上所述僅為本創作的實施例，並非因此限制本創作的專利範圍，凡是利用本創作說明書及附圖內容所作的等效結構，或直接或間接運用在其他相關的技術領域，均同 理包括在本創作的專利保護範圍內。

100‧‧‧黑色聚醯亞胺層

200‧‧‧金屬層

201‧‧‧金屬子層

202‧‧‧金屬子層

300‧‧‧導電膠層

301‧‧‧第一子膠層

302‧‧‧第二子膠層

400‧‧‧離型層

Claims (13)

1. 一種具黑色聚醯亞胺薄膜之電磁干擾遮罩膜，包括：黑色聚醯亞胺層，其硬度為4H至6H，粗糙度為0.02至0.5μm，且所述黑色聚醯亞胺層為單軸或雙軸延伸之聚醯亞胺薄膜；導電膠層；以及金屬層，係位於所述黑色聚醯亞胺層和所述導電膠層之間。
2. 如申請專利範圍第1項所述之具黑色聚醯亞胺薄膜之電磁干擾遮罩膜，其中，所述黑色聚醯亞胺層之厚度為5至50μm，所述金屬層之厚度為0.1至8μm，且所述導電膠層之厚度為5至10μm。
3. 如申請專利範圍第1項所述之具黑色聚醯亞胺薄膜之電磁干擾遮罩膜，其中，所述黑色聚醯亞胺層之粗糙度為0.2至0.5μm。
4. 如申請專利範圍第1項所述之具黑色聚醯亞胺薄膜之電磁干擾遮罩膜，其中，所述金屬層係二層金屬子層構成的雙層結構或三層金屬子層構成的三層結構。
5. 如申請專利範圍第1項所述之具黑色聚醯亞胺薄膜之電磁干擾遮罩膜，其中，形成所述金屬層之材料為銅、銀、鎳、錫、金、鈀、鋁、鉻、鈦、鋅或含上述金屬中任一種以上之金屬合金。
6. 如申請專利範圍第1項所述之具黑色聚醯亞胺薄膜之電磁干擾遮罩膜，其中，所述導電膠層包含複數導電粒 子。
7. 如申請專利範圍第1項所述之具黑色聚醯亞胺薄膜之電磁干擾遮罩膜，其中，所述導電膠層包括相互疊合之具有複數導電粒子之第一子膠層和不具有導電粒子之第二子膠層。
8. 如申請專利範圍第7項所述之具黑色聚醯亞胺薄膜之電磁干擾遮罩膜，其中，所述第二子膠層黏接於所述金屬層，且位於所述金屬層與第一子膠層之間。
9. 如申請專利範圍第7項所述之具黑色聚醯亞胺薄膜之電磁干擾遮罩膜，其中，所述第一子膠層黏接於所述金屬層，且位於所述金屬層與第二子膠層之間。
10. 如申請專利範圍第1項所述之具黑色聚醯亞胺薄膜之電磁干擾遮罩膜，復包括載體層，係形成於所述黑色聚醯亞胺層之表面上。
11. 如申請專利範圍第1項所述之具黑色聚醯亞胺薄膜之電磁干擾遮罩膜，復包括離型層，係形成於所述導電膠層之表面上。
12. 如申請專利範圍第11項所述之具黑色聚醯亞胺薄膜之電磁干擾遮罩膜，其中，所述離型層之厚度為25至60μm，且係選自PET氟塑離型膜、PET含矽油離型膜、PET亞光離型膜或PE離型膜。
13. 如申請專利範圍第11項所述之具黑色聚醯亞胺薄膜之電磁干擾遮罩膜，其中，所述離型層係厚度為25至130μm之PE淋膜紙。