一种导电屏蔽胶膜及其制备方法和应用

技术领域

本发明涉及一种导电屏蔽胶膜及其制备方法和应用，属于电子产品制备技术领域。

背景技术

导电屏蔽胶膜的主要作用是通过导电胶膜的铜包银导电粒子实现线路基材与液晶屏、摄像头等设备的连接和导通，并在此过程中实现对周围电磁信号的屏蔽，具有环境友好、低温健合、适合高密度、柔性基材封装等优点，广泛应用于挠性印制电路(FPC)、LED、液晶模组、摄像头模组及电子电路组装等行业，是高端民用的电子产品和航天、航空等军品用轻、薄、小的高密度、大信息量显示器件必备的技术。

导电胶是一种固化或干燥后具有一定导电性能的胶粘剂，通常以基体树脂和导电粒子为主要组成成分，通过基体树脂的粘结作用把导电粒子结合在一起，形成导电通路，实现被粘材料的导电连接。导电胶同时具备粘接性能和导电性能，与锡铅焊料相比，导电胶具有固化温度低、分辨率高和使用简单的特点，更能满足现代微电子工业对导电连接的需求。但现有导电胶材料与芯片、基板的热力学膨胀系统差异，导电通道中各金属结构层的氧化，高粘结强度、低接触阻值的导电胶等关键技术一直未取得突破。因胶系、导电粒子的选择、涂布技术等问题的困扰还没有开发出高可靠、环保型、高性价比的产品。

因此，提供一种高可靠、低阻值、环保型、高性价比的屏蔽型导电胶膜，可以适用于军用通讯设备、北斗导航卫星、航空航天设备使用的高性能导电胶是十分必要的。

发明内容

本发明针对现有技术中存在的上述技术问题，提供一种导电屏蔽胶膜及其制备方法和应用，用于实现电子器件的粘结与屏蔽的目标。

本发明的技术方案：

本发明的目的之一是提供一种屏蔽胶膜的制备方法，该方法包括以下步骤：

步骤1，以HDI、MDI和2,3,3',4'-二苯醚四甲酸二酐为原料制备酸酐固化剂；

步骤2，以2,2-双[4-(4-氨基苯氧基)苯基]丙烷和环氧氯丙烷为原料，在碱性溶液中制备预聚环氧树脂；

步骤3，将酸酐固化剂、预聚环氧树脂、固体环氧树脂、导电填料、固化促进剂和溶剂混合均匀，得到复合胶液；

步骤4，在离型膜表面喷涂复合胶液，在烘道内烘干并附加电场使导电填料取向，得到屏蔽胶膜。

进一步限定，步骤1为：在N

更进一步限定，DMF用量为将酸酐固化剂的固含量调整至40wt％。

进一步限定，HDI、MDI和2,3,3',4'-二苯醚四甲酸二酐的摩尔比为(0.3-0.35):(0.65-0.7):(2.05-2.08)。

进一步限定，步骤2为：将2,2-双[4-(4-氨基苯氧基)苯基]丙烷和环氧氯丙烷加热至60℃溶解，然后滴加碱性溶液，滴加时长为4h，滴加完成后保温4h，然后在60℃下减压蒸馏回收环氧氯丙烷，反应结束后，使用甲苯萃取生成的树脂，并水洗4-5次，烘干，得到预聚环氧树脂。

进一步限定，2,2-双[4-(4-氨基苯氧基)苯基]丙烷和环氧氯丙烷的摩尔比为1：(5-6)；碱性溶液为浓度为20wt％的NaOH水溶液。

更进一步限定，NaOH水溶液用量为：含有的NaOH与环氧氯丙烷的摩尔比为1.3：1。

进一步限定，步骤3中酸酐固化剂、预聚环氧树脂、固体环氧树脂、导电填料、固化促进剂和溶剂的质量比为(23-25)：(6.5-8)：(4-6)：(0.1-0.3)：(20-22.5)：60。

进一步限定，固体环氧树脂的环氧值为0.12。

进一步限定，导电填料由微米级棒状镀银铜粉和单壁碳纳米管以质量比20：(2.5-3)组成。

更进一步限定，单壁碳纳米管的长径比为20：1。

进一步限定，固化促进剂为吡啶。

进一步限定，溶剂为甲醇或乙酸乙酯。

进一步限定，步骤4为：在离型膜表面喷涂复合胶液后，在烘道内烘干，烘干条件为：85-90℃保温2min，130℃保温4min；然后降温至100℃通过平行板电极构建的均匀电场进行取向，通过时间为1min；最后110℃保温6min，得到导电屏蔽胶膜。

更进一步限定，平行板电极宽度大于胶膜宽度至少30％，上下电位差为45-50kV，两极板距离为40-45cm。

本发明的目的之二是提供一种导电屏蔽胶膜，该导电屏蔽胶膜由上述制备方法得到的屏蔽胶膜在160℃条件下固化处理0.5-3h得到。

本发明的目的之三是提供一种上述导电屏蔽胶膜的应用，具体的用于电子器件的粘结及屏蔽。

发明有益效果：

本发明以有机高分子为主体，利用铜包银导电粒子，高可靠低阻值环保屏蔽型导电胶，解决了导电胶膜只用环氧胶系带来的产品性能过于单一和不稳定性的特点，实现了环氧与亚克力胶系混合配比和使用。此外，得到的屏蔽型导电胶在剥离强度、电阻率、溢胶量等方面新能指标优于国际水平，具有较高的是市场竞争力。

附图说明

图1为屏蔽胶膜的实物图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合说明书实施例对本发明的具体实施方式做详细的说明。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

其次，此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本发明至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”并非均指同一个实施例，也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。

下述实施例中所使用的实验方法如无特殊说明均为常规方法。所用材料、试剂、方法和仪器，未经特殊说明，均为本领域常规材料、试剂、方法和仪器，本领域技术人员均可通过商业渠道获得。

下述实施例中使用的检测方法为：

电阻：根据IPC-TM-6502.5.12要求，对样品电阻进行测试，测试直径0.1mm圆孔电阻。

剥离强度：根据IPC-TM-6502.4.9D方法B要求，对样品进行剥离强度测试，垂直运行速率为50.8mm/min。

耐热性：对样品进行耐热冲击性测试，前处理：135℃±10℃，1h；回流焊条件：265℃±5℃，30s。观察耐热性测试后样品的是否出现起翘、脱落等异常现象，并测试电阻。

实施例1

步骤1，以HDI、MDI和2,3,3',4'-二苯醚四甲酸二酐为原料制备酸酐固化剂；

具体的：在N

其中，HDI、MDI和2,3,3',4'-二苯醚四甲酸二酐的摩尔比为0.3:0.65:2.05。DMF用量为将酸酐固化剂的固含量调整至40wt％。

步骤2，以2,2-双[4-(4-氨基苯氧基)苯基]丙烷和环氧氯丙烷为原料，在碱性溶液中制备预聚环氧树脂；

具体的：将2,2-双[4-(4-氨基苯氧基)苯基]丙烷和环氧氯丙烷加热至60℃溶解，然后滴加碱性溶液，滴加时长为4h，滴加完成后保温4h，然后在60℃下减压蒸馏回收环氧氯丙烷，反应结束后，使用甲苯萃取生成的树脂，并水洗4-5次，烘干，得到预聚环氧树脂。

其中，2,2-双[4-(4-氨基苯氧基)苯基]丙烷和环氧氯丙烷的摩尔比为1：5；碱性溶液为浓度为20wt％的NaOH水溶液；NaOH水溶液用量为：含有的NaOH与环氧氯丙烷的摩尔比为1.3：1。

步骤3，将酸酐固化剂、预聚环氧树脂、固体环氧树脂、导电填料、固化促进剂和溶剂混合均匀，得到复合胶液；

具体的：将酸酐固化剂、预聚环氧树脂、固体环氧树脂、导电填料、固化促进剂和溶剂混合，并使用高速分散机在4000rad/min条件下分散3h。

其中，酸酐固化剂、预聚环氧树脂、固体环氧树脂、导电填料、固化促进剂和溶剂的质量比为23：6.5：4：0.1：20：60；固体环氧树脂的环氧值为0.12；导电填料由微米级棒状镀银铜粉和单壁碳纳米管以质量比20：2.5组成；单壁碳纳米管的长径比为20：1；固化促进剂为吡啶；溶剂为甲醇。

步骤4，在离型膜表面喷涂复合胶液，在烘道内烘干并附加电场使导电填料取向，得到屏蔽胶膜。

具体的：在离型膜表面喷涂复合胶液后，在烘道内烘干，烘干条件为：85-90℃保温2min，130℃保温4min；然后降温至100℃通过平行板电极构建的均匀电场进行取向，通过时间为1min；最后110℃保温6min，得到导电屏蔽胶膜。

其中，平行板电极宽度大于胶膜宽度30％，上下电位差为45kV，两极板距离为40cm。

实施例2

步骤1，以HDI、MDI和2,3,3',4'-二苯醚四甲酸二酐为原料制备酸酐固化剂；

具体的：在N

其中，HDI、MDI和2,3,3',4'-二苯醚四甲酸二酐的摩尔比为0.35:0.7:2.08。DMF用量为将酸酐固化剂的固含量调整至40wt％。

步骤2，以2,2-双[4-(4-氨基苯氧基)苯基]丙烷和环氧氯丙烷为原料，在碱性溶液中制备预聚环氧树脂；

具体的：将2,2-双[4-(4-氨基苯氧基)苯基]丙烷和环氧氯丙烷加热至60℃溶解，然后滴加碱性溶液，滴加时长为4h，滴加完成后保温4h，然后在60℃下减压蒸馏回收环氧氯丙烷，反应结束后，使用甲苯萃取生成的树脂，并水洗4-5次，烘干，得到预聚环氧树脂。

其中，2,2-双[4-(4-氨基苯氧基)苯基]丙烷和环氧氯丙烷的摩尔比为1：6；碱性溶液为浓度为20wt％的NaOH水溶液；NaOH水溶液用量为：含有的NaOH与环氧氯丙烷的摩尔比为1.3：1。

步骤3，将酸酐固化剂、预聚环氧树脂、固体环氧树脂、导电填料、固化促进剂和溶剂混合均匀，得到复合胶液；

具体的：将酸酐固化剂、预聚环氧树脂、固体环氧树脂、导电填料、固化促进剂和溶剂混合，并使用高速分散机在4000rad/min条件下分散3h。

其中，酸酐固化剂、预聚环氧树脂、固体环氧树脂、导电填料、固化促进剂和溶剂的质量比为25：8：6：0.3：22.5：60；固体环氧树脂的环氧值为0.12；导电填料由微米级棒状镀银铜粉和单壁碳纳米管以质量比20：3组成；单壁碳纳米管的长径比为20：1；固化促进剂为吡啶；溶剂为甲醇。

步骤4，在离型膜表面喷涂复合胶液，在烘道内烘干并附加电场使导电填料取向，得到屏蔽胶膜。

具体的：在离型膜表面喷涂复合胶液后，在烘道内烘干，烘干条件为：85-90℃保温2min，130℃保温4min；然后降温至100℃通过平行板电极构建的均匀电场进行取向，通过时间为1min；最后110℃保温6min，得到屏蔽胶膜。

其中，平行板电极宽度大于胶膜宽度30％，上下电位差为50kV，两极板距离为45cm。

实施例3

步骤1，以HDI、MDI和2,3,3',4'-二苯醚四甲酸二酐为原料制备酸酐固化剂；

具体的：在N

其中，HDI、MDI和2,3,3',4'-二苯醚四甲酸二酐的摩尔比为0.33:0.68:2.06。DMF用量为将酸酐固化剂的固含量调整至40wt％。

步骤2，以2,2-双[4-(4-氨基苯氧基)苯基]丙烷和环氧氯丙烷为原料，在碱性溶液中制备预聚环氧树脂；

具体的：将2,2-双[4-(4-氨基苯氧基)苯基]丙烷和环氧氯丙烷加热至60℃溶解，然后滴加碱性溶液，滴加时长为4h，滴加完成后保温4h，然后在60℃下减压蒸馏回收环氧氯丙烷，反应结束后，使用甲苯萃取生成的树脂，并水洗4-5次，烘干，得到预聚环氧树脂。

其中，2,2-双[4-(4-氨基苯氧基)苯基]丙烷和环氧氯丙烷的摩尔比为1：5.5；碱性溶液为浓度为20wt％的NaOH水溶液；NaOH水溶液用量为：含有的NaOH与环氧氯丙烷的摩尔比为1.3：1。

步骤3，将酸酐固化剂、预聚环氧树脂、固体环氧树脂、导电填料、固化促进剂和溶剂混合均匀，得到复合胶液；

具体的：将酸酐固化剂、预聚环氧树脂、固体环氧树脂、导电填料、固化促进剂和溶剂混合，并使用高速分散机在4000rad/min条件下分散3h。

其中，酸酐固化剂、预聚环氧树脂、固体环氧树脂、导电填料、固化促进剂和溶剂的质量比为24：7：5：0.2：22.5：60；固体环氧树脂的环氧值为0.12；导电填料由微米级棒状镀银铜粉和单壁碳纳米管以质量比20：3组成；单壁碳纳米管的长径比为20：1；固化促进剂为吡啶；溶剂为甲醇。

步骤4，在离型膜表面喷涂复合胶液，在烘道内烘干并附加电场使导电填料取向，得到屏蔽胶膜。

具体的：在离型膜表面喷涂复合胶液后，在烘道内烘干，烘干条件为：85-90℃保温2min，130℃保温4min；然后降温至100℃通过平行板电极构建的均匀电场进行取向，通过时间为1min；最后110℃保温6min，得到导电屏蔽胶膜。

其中，平行板电极宽度大于胶膜宽度30％，上下电位差为50kV，两极板距离为45cm。

效果例

对上述实施例1～3制备得到的屏蔽胶膜在160℃条件下固化处理，得到屏蔽型导电胶。对固化过程中固化时间、溢胶量，以及固化后得到屏蔽型导电胶的剥离强度、电阻率、尺寸稳定性、环保性等进行测试，结果如下表1所示

表1

综上可知，本申请制备的屏蔽型导电胶的剥离强度>1.1kgf/cm；电阻率<1×10

虽然本发明已以较佳的实施例公开如上，但其并非用以限定本发明，任何熟悉此技术的人，在不脱离本发明的精神和范围内，都可以做各种改动和修饰，因此本发明的保护范围应该以权利要求书所界定的为准。