一种电磁屏蔽膜及线路板

技术领域

本发明涉及电磁屏蔽领域，具体涉及一种电磁屏蔽膜及线路板。

背景技术

随着电子工业的不断进步，电子产品逐渐向小型化、轻量化、组装高密度化发展，因此也极大地推动了挠性电路板的发展，从而实现元件装置和导线连接一体化。挠性电路板可广泛应用于手机、液晶显示、通信和航天等行业。

在国际市场的推动下，功能挠性电路板在挠性电路板市场中占主导地位，而评价功能挠性电路板性能的一项重要指标是电磁屏蔽(Electromagnetic InterferenceShielding，简称EMI Shielding)。随着手机等通讯设备功能的整合，其内部组件急剧高频高速化。例如：手机功能除了原有的音频传播功能外，照相功能已成为必要功能，且WLAN(Wireless Local Area Networks，无线局域网)、GPS(Global Positioning System，全球定位系统)以及上网功能已普及，再加上未来的感测组件的整合，组件急剧高频高速化的趋势更加不可避免。在高频及高速化的驱动下所引发的组件内部及外部的电磁干扰、信号在传输中衰减以及插入损耗和抖动等问题逐渐严重，因此需要在线路板表面设置电磁屏蔽膜。

目前，常用的电磁屏蔽膜包括屏蔽层和导电胶层，屏蔽层通过导电胶层与线路板的地层接触导通。但在使用时，电磁屏蔽膜容易与其他部件产生摩擦导致破损，从而影响屏蔽膜的使用品质。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种电磁屏蔽膜，以解决现有的屏蔽膜容易磨损而导致电磁屏蔽性能不良、使用品质下降的问题。

第一方面，本发明提供了一种电磁屏蔽膜，包括屏蔽层和保护层，所述保护层设置在屏蔽层的一侧表面；

在预设压力下，采用摩擦件在预设速度下对所述保护层摩擦预设次数，得到所述保护层的最大磨损深度为0μm～30μm；其中，最大磨损深度是指被测样品中磨损后裸露的最深位置到表面的距离。

所述预设压力为200g～500g，所述预设速度为20次/min～40次/min，所述预设次数为800次～1500次。

通过耐磨试验，能够直观地反映保护层的耐磨性，由此可见，本发明的电磁屏蔽膜具有更好的耐磨性能，保证了电磁屏蔽膜的屏蔽性能和使用品质。

作为上述技术方案的优选方案，每次摩擦的距离为100mm～150mm，以保证摩擦面积足够，提升实验结果可靠性。

作为上述技术方案的优选方案，摩擦方式为往复循环摩擦。

作为上述技术方案的优选方案，所述保护层的硬度为HB～6H。

通常硬度等级以铅笔硬度标准(例如HB、2B、4B等)来表示，其中HB为中等硬度。保护层硬度在上述范围内，能够保证耐磨性，提升整体品质。

作为上述技术方案的优选方案，所述保护层的厚度为2μm-30μm。

保护层在使用过程中能够对屏蔽层起到保护作用和绝缘作用，厚度在此范围内能够满足不同产品的使用需求，并且保证耐磨性和生产需要。

作为上述技术方案的优选方案，所述保护层的层数为至少两层，例如可以有2个、3个甚至更多个保护层，多个保护层相互层叠设置，进一步提高绝缘效果。

作为上述技术方案的优选方案，所述保护层包括M个填充层和N个增强层，M和N均为整数，且M≥N≥1。

作为上述技术方案的优选方案，所述增强层的材质可以为PET、PI、PP等膜材料，优选为PI，在保护层中加入PI进行补强，一方面材质够薄，并且能够提高耐磨性，另一方面能够提高抗撕裂性和覆盖效果，解决FPC板侧面漏波不良问题，第三方面还可以保证整体强度，避免在生产或使用时拉伸导致变形或者断裂，进而提升屏蔽膜的屏蔽性能和使用品质。

作为其中一种优选的方案，所述增强层的设置位置可以为多种，例如可以为保护层的表面，也可以嵌入在保护层中，还可以设置在保护层靠近屏蔽层的一侧。

作为其中一种优选的方案，所述增强层的厚度为0.5μm～15μm。根据不同的保护层厚度，调整不同的增强层厚度和层数，从而调节保护效果和绝缘效果。

作为上述技术方案的优选方案，所述填充层的材质为聚酰亚胺类、聚氨酯类、异氰酸酯类、环氧树脂类、油墨类、聚丙烯类、交联聚乙烯类、聚苯并咪唑类、酚醛树脂类、氨基树脂类、醇酸树脂类、聚氨酯树脂类、丙烯酸酯树脂类、酰胺树脂类、合成橡胶类、改性橡胶类材料中的任意一种或两种以上，优选为酚醛树脂，它可以使填充层具有更强的耐磨性能，从而进一步提升保护层的整体耐磨性，并且还能够保证保护层的绝缘性能，提升电磁屏蔽膜的整体品质。

作为上述技术方案的优选方案，当N≥2时，所述增强层设置于所述填充层的上下两侧面和/或夹设于所述填充层内。

两层以上的增强层能够进一步提高保护层的强度和韧性，有利于提高耐弯折强度，满足折叠屏设备等不同的使用场景。

作为上述技术方案的优选方案，所述屏蔽层远离所述保护层的一侧表面为平整表面或非平整表面。当屏蔽层为平坦表面时，有利于简化生产工艺，降低生产成本，并且降低整体厚度，满足使用要求；当屏蔽层为非平整表面时，例如屏蔽层可以一侧为波浪形、或两侧都为波浪形等起伏形状，在压合时屏蔽层的非平整表面上的凸起结构能够刺穿连接层与线路板接地，因此具有更好的耐弯折性能、耐台阶性能和拉伸性能，延伸率更高，并且波浪形朝向电路板的一侧形成的凸起部能够帮助刺穿胶膜层，从而提升接地效果。

作为上述技术方案的优选方案，屏蔽层的材质可以为金、银、铜、铁、锌、镍、锡、铝等导电金属，用于屏蔽信号，接地后将干扰信号消除。

作为上述技术方案的优选方案，所述屏蔽层的厚度为0.1μm-10μm。

作为上述技术方案的优选方案，所述屏蔽层为两层以上且层叠设置，每个屏蔽层的内部结构(例如晶粒尺寸)、克重、密度等可以不一样，这样能够用于屏蔽不同频率、波长的干扰信号，从而能够实现多级屏蔽，提升屏蔽效果。

作为上述技术方案的优选方案，所述电磁屏蔽膜还包括连接层，所述连接层设置于所述屏蔽层上远离所述保护层的一侧。所述连接层用于与线路板本体连接。

作为上述技术方案的优选方案，所述连接层包括胶膜层和导电粒子，所述导电粒子分布于所述胶膜层中。

胶膜层能够在高温压合条件下与线路板粘合，并且保证更强的剥离力，避免屏蔽膜在使用时的脱落。连接层中可以只含有胶膜层、还可以包括胶膜层和导电粒子。导电粒子的作用是作为屏蔽层和线路板之间的导体，屏蔽层通过导电粒子与线路板接地，从而导出干扰信号。

通过导电粒子接地可以包括多种方案，一种是屏蔽层通过导电粒子接地，另一种是屏蔽层有凸起结构，例如针刺状结构，凸起结构通过导电粒子接地。屏蔽层直接通过导电粒子接地能够简化屏蔽层结构，降低生产成本，但是可靠性相对较差。凸起结构通过导电粒子间接与线路板接地，或者凸起结构直接穿过胶膜层与线路板接地，能够进一步提高接地的可靠性。

作为上述技术方案的优选方案，所述连接层的厚度为1μm-20μm。在此范围内的连接层或胶膜层能够保证结合力的同时避免溢胶，若厚度大于20μm，则会导致溢胶，并且会导致反离型；若厚度小于1μm，则会出现结合力不足的情况。

第二方面，本发明还提供了一种线路板，所述线路板包括线路板本体以及所述的电磁屏蔽膜，所述电磁屏蔽膜通过所述连接层与所述线路板本体相压合。

相比于现有技术，本发明的有益效果在于：

1、本发明提供的电磁屏蔽膜包括屏蔽层以及设置在屏蔽层一侧表面的保护层，在预设压力下，采用摩擦件在预设速度下对保护层摩擦预设次数，可得保护层的最大磨损深度为0μm～30μm。由此可见，本发明的电磁屏蔽膜具有更好的耐磨性能，保证了电磁屏蔽膜的屏蔽性能和使用品质。

2、本发明提供的电磁屏蔽膜，其中的保护层包括M个填充层和N个增强层，M和N均为整数，且M≥N≥1。填充层的存在可以保证耐磨性能，从而提升保护层的整体耐磨性，并且还能够保证保护层的绝缘性能，提升电磁屏蔽膜的整体品质。在保护层中加入增强层进行补强，一方面能够提高耐磨性，另一方面能够提高抗撕裂性和覆盖效果，解决FPC板侧面漏波不良问题，第三方面还可以保证整体强度，避免在生产或使用时拉伸导致变形或者断裂，进而提升屏蔽膜的屏蔽性能和使用品质。

进一步地，当N≥2时，所述增强层设置于所述填充层的上下两侧面和/或夹设于所述填充层内。两层以上的增强层能够进一步提高保护层的强度和韧性，有利于提高耐弯折强度，满足折叠屏设备等不同的使用场景。

3、本发明提供的电磁屏蔽膜，其胶膜层中可以不包括导电粒子，而是利用屏蔽层上的凸起结构刺穿胶膜层接地，可靠性更强。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，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的电磁屏蔽膜的结构示意图。

图2是本发明实施例2的电磁屏蔽膜的结构示意图。

图3是本发明实施例3的电磁屏蔽膜的结构示意图。

其中，附图标记说明如下：

1、连接层；2、屏蔽层；3、填充层；4、增强层。

具体实施方式

提供下述实施例是为了更好地进一步理解本发明，并不局限于所述最佳实施方式，不对本发明的内容和保护范围构成限制，任何人在本发明的启示下或是将本发明与其他现有技术的特征进行组合而得出的任何与本发明相同或相近似的产品，均落在本发明的保护范围之内。

实施例中未注明具体实验步骤或条件者，按照本领域内的文献所描述的常规实验步骤的操作或条件即可进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市购获得的常规试剂产品。

为了解决上述相关技术中存在的问题，根据本发明的第一方面，第一方面，本发明提供了一种电磁屏蔽膜，包括屏蔽层和保护层，所述保护层设置在屏蔽层的一侧表面；

在预设压力下，采用摩擦件在预设速度下对所述保护层摩擦预设次数，得到所述保护层的最大磨损深度为0μm～30μm；其中，最大磨损深度是指被测样品中磨损后裸露的最深位置到表面的距离。

所述预设压力为200g～500g，所述预设速度为20次/min～40次/min，所述预设次数为800次～1500次。

例如，所述摩擦件为0000#钢丝绒，或者，摩擦件还可以为砂纸、粗糙布、塑料、金属、刀片、钢丝球、毛刷、橡胶刷等。

通过耐磨试验，能够直观地反映保护层的耐磨性，由此可见，本发明的电磁屏蔽膜具有更好的耐磨性能，保证了电磁屏蔽膜的屏蔽性能和使用品质。

作为上述技术方案的优选方案，每次摩擦的距离为100mm～150mm，以保证摩擦面积足够，提升实验结果可靠性。

作为上述技术方案的优选方案，摩擦方式为往复循环摩擦。

作为上述技术方案的优选方案，所述保护层的硬度为HB～6H。

通常硬度等级以铅笔硬度标准(例如HB、2B、4B等)来表示，其中HB为中等硬度。保护层硬度在上述范围内，能够保证耐磨性，提升整体品质。

作为上述技术方案的优选方案，所述保护层的厚度为2μm-30μm。

保护层在使用过程中能够对屏蔽层起到保护作用和绝缘作用，厚度在此范围内能够满足不同产品的使用需求，并且保证耐磨性和生产需要。

作为上述技术方案的优选方案，所述保护层的层数为至少两层，例如可以有2个、3个甚至更多个保护层，多个保护层相互层叠设置，进一步提高绝缘效果。

作为上述技术方案的优选方案，所述保护层包括M个填充层和N个增强层，M和N均为整数，且M≥N≥1。

作为上述技术方案的优选方案，所述增强层的材质可以为PET、PI、PP等膜材料，优选为PI，在保护层中加入PI进行补强，一方面材质够薄，并且能够提高耐磨性，另一方面能够提高抗撕裂性和覆盖效果，解决FPC板侧面漏波不良问题，第三方面还可以保证整体强度，避免在生产或使用时拉伸导致变形或者断裂，进而提升屏蔽膜的屏蔽性能和使用品质。

作为其中一种优选的方案，所述增强层的设置位置可以为多种，例如可以为保护层的表面，也可以嵌入在保护层中，还可以设置在保护层靠近屏蔽层的一侧。

作为其中一种优选的方案，所述增强层的厚度为0.5μm～15μm。根据不同的保护层厚度，调整不同的增强层厚度和层数，从而调节保护效果和绝缘效果。

作为上述技术方案的优选方案，所述填充层的材质为聚酰亚胺类、聚氨酯类、异氰酸酯类、环氧树脂类、油墨类、聚丙烯类、交联聚乙烯类、聚苯并咪唑类、酚醛树脂类、氨基树脂类、醇酸树脂类、聚氨酯树脂类、丙烯酸酯树脂类、酰胺树脂类、合成橡胶类、改性橡胶类材料中的任意一种或两种以上，优选为酚醛树脂，它可以使填充层具有更强的耐磨性能，从而进一步提升保护层的整体耐磨性，并且还能够保证保护层的绝缘性能，提升电磁屏蔽膜的整体品质。

作为上述技术方案的优选方案，当增强层为两层以上时，每一个增强层均与填充层间隔设置；或者，每一个所述增强层均设置于相邻两个所述填充层之间。

两层以上的增强层能够进一步提高保护层的强度和韧性，有利于提高耐弯折强度，满足折叠屏设备等不同的使用场景。

作为上述技术方案的优选方案，所述屏蔽层远离所述保护层的一侧表面为平整表面或非平整表面。当屏蔽层为平坦表面时，有利于简化生产工艺，降低生产成本，并且降低整体厚度，满足使用要求；当屏蔽层为非平整表面时，例如屏蔽层可以一侧为波浪形、或两侧都为波浪形等起伏形状，在压合时屏蔽层的非平整表面上的凸起结构能够刺穿连接层与线路板接地，因此具有更好的耐弯折性能、耐台阶性能和拉伸性能，延伸率更高。

作为上述技术方案的优选方案，屏蔽层的材质可以为金、银、铜、铁、锌、镍、锡、铝等导电金属，用于屏蔽信号，接地后将干扰信号消除。

作为上述技术方案的优选方案，所述屏蔽层的厚度为0.1μm-10μm。

作为上述技术方案的优选方案，所述屏蔽层为两层以上且层叠设置，每个屏蔽层的内部结构(例如晶粒尺寸)、克重、密度等可以不一样，这样能够用于屏蔽不同频率、波长的干扰信号，从而能够实现多级屏蔽，提升屏蔽效果。

作为上述技术方案的优选方案，所述电磁屏蔽膜还包括连接层，所述连接层设置于所述屏蔽层上远离所述保护层的一侧。所述连接层用于与线路板本体连接。

作为上述技术方案的优选方案，所述连接层包括胶膜层和导电粒子，所述导电粒子分布于所述胶膜层中。

胶膜层能够在高温压合条件下与线路板粘合，并且保证更强的剥离力，避免屏蔽膜在使用时的脱落。连接层中可以只含有胶膜层、还可以包括胶膜层和导电粒子。导电粒子的作用是作为屏蔽层和线路板之间的导体，屏蔽层通过导电粒子与线路板接地，从而导出干扰信号。

通过导电粒子接地可以包括多种方案，一种是屏蔽层通过导电粒子接地，另一种是屏蔽层有凸起结构，例如针刺状结构，凸起结构通过导电粒子接地或者凸起结构直接接地无需在胶膜层中设置导电粒子。屏蔽层直接通过导电粒子接地能够简化屏蔽层结构，降低生产成本，但是可靠性相对较差。凸起结构通过导电粒子间接与线路板接地，或者凸起结构直接穿过胶膜层与线路板接地，能够进一步提高接地的可靠性。

作为上述技术方案的优选方案，所述连接层或胶膜层的厚度为1μm-20μm。在此范围内的连接层或胶膜层能够保证结合力的同时避免溢胶，若厚度大于20μm，则会导致溢胶，并且会导致反离型；若厚度小于1μm，则会出现结合力不足的情况。

第二方面，本发明还提供了一种线路板，所述线路板包括线路板本体以及所述的电磁屏蔽膜，所述电磁屏蔽膜通过所述连接层与所述线路板本体相压合。

以下结合具体实施例对本发明作进一步详细描述，这些实施例不能理解为限制本发明所要求保护的范围。

实施例1

一种电磁屏蔽膜，如图1所示，包括层叠设置的连接层1、屏蔽层2和保护层，其中：

连接层1的厚度为6μm，其包括胶膜层和分布于胶膜层中的导电粒子，通过导电粒子可以将干扰电荷导入到线路板的地层；

屏蔽层2的厚度为2μm，其材质为金属铜，在屏蔽层2远离保护层的一侧为平整表面；

保护层的厚度为6μm，保护层包括填充层3和增强层4，填充层3与屏蔽层2相邻设置，填充层3的材质为聚四氟乙烯；增强层4的厚度为2μm，增强层4的材质为PI。

实施例2

一种电磁屏蔽膜，如图2所示，包括层叠设置的连接层1、屏蔽层2和保护层，其中：

连接层1的厚度为5μm，本实施例中连接层即为胶膜层，也即其中不含导电粒子；

屏蔽层2的厚度为3μm，其材质为金属银，在屏蔽层2远离保护层的一侧为非平整表面，即具有针刺状凸起结构，在压合时该凸起结构能够穿过胶膜层与线路板接地；

保护层的厚度为7μm，保护层包括两层填充层3和一层增强层4，增强层4夹设在两层填充层3之间，每一填充层3的厚度为2.5μm，填充层3的材质为聚氨酯；增强层4的厚度为2μm，增强层4的材质为PET。

实施例3

一种电磁屏蔽膜，如图3所示，包括层叠设置的连接层1、屏蔽层2和保护层，其中：

连接层1的厚度为7μm，其包括胶膜层和分布于胶膜层中的导电粒子；

屏蔽层2的厚度为5μm，其材质为金属铜，在屏蔽层2远离保护层的一侧为非平整表面，即具有波浪形凸起结构，在压合时该凸起结构通过导电粒子与线路板接地；

保护层的厚度为10μm，保护层包括三层填充层3和两层增强层4，每一增强层4均夹设在相邻的两层填充层3之间，每一填充层3的厚度为2μm，填充层3的材质为酚醛树脂；每一增强层4的厚度为2μm，增强层4的材质为PI。

实施例4

一种线路板，包括线路板本体以及设置于线路板本体上的电磁屏蔽膜，进一步地，该电磁屏蔽膜的结构与实施例3基本相同，不同之处仅在于：

连接层1的厚度为5μm，屏蔽层2的厚度为4μm，保护层的厚度为12μm，每一填充层3的厚度为3μm，每一增强层4的厚度为1.5μm。

对比例1

本对比例中电磁屏蔽膜的结构与实施例3相同，不同之处在于，保护层中只有填充层成分而没有增强层，填充层的材质为环氧树脂油墨。

实验例

1、耐磨损实验

本发明中，耐磨耗测试采用JLS耐磨坚牢度试验机，设备型号为XK-3031，依据检测标准：JIS L 0849:2013&Client’s requirement，对屏蔽膜进行耐磨损耗测试。实验步骤如下：

(1)准备试件：

用剪刀或切刀从待测屏蔽膜上裁取若干片250*30mm的标准试样，不同试样可以分别用来做干式测试与湿式测试。

(2)安装摩擦件：

依据测试标准要求在摩擦锤头放置钢丝绒，用固定夹固定，放置相应重量的配重砝码。

(3)夹持试样：

将裁切好的标准试样正面朝上，放入压片内。

(4)开始测试：

将摩擦锤压在试验台表面上，钢丝绒与试样完全接触。启动电源开关，依据标准设定测试次数进行测试，试验台前后往复运动，摩擦锤对屏蔽膜试样进行往复摩擦，试验台为中间凸起的弧形平面，到达预设次数后停机，观察屏蔽膜的磨损深度。预设压力为200g，预设速度为30次/min，预设次数为1000次，每次摩擦的距离为120mm。

其中耐摩擦试验还包括干磨和湿磨，每种摩擦方式都包括横向和纵向摩擦。由于屏蔽膜的结构为保护层和屏蔽层的叠构，从保护层开始磨损时，若磨损后观察到有金属色的屏蔽层，则代表保护层全部磨穿。根据切片能够得到磨损深度。结果见表1。

2、硬度测试

本发明中，参考标准GB/T 6739-2006/ISO 15184:1998/PC-TM-650-2.4.27.2，采用以下步骤测试硬度：

准备材料和工具：一支标准铅笔和待测膜材料样本。

样本准备：将待测膜材料裁剪成适当的尺寸和形状，通常是长方形(25cm*10cm)或圆片。

测试表面准备：使用一张平坦的硬表面(如玻璃板)作为测试台面。

开始测试：将标准铅笔斜放在牵引车上，倾斜角度在30°～60°之间，将标准铅笔的尖端在765±10g的压力下水平地滑过待测材料的表面。观察铅笔在材料表面上留下的痕迹。

评估结果：根据测试中所留下的铅笔痕迹和材料的反应，判断材料的硬度等级。结果见表1。

3、机械性能和电磁屏蔽性能测试

制作测试叠构：在PI基材(15cm*1.5cm*25μm)两端设置铜电极，将电磁屏蔽膜测试样品压合在PI基材表面上，并且电磁屏蔽膜的屏蔽层与铜电极接地，导线一端连接在铜电极上，另一端联结电阻测试仪测试电磁屏蔽膜的接地电阻，当电阻变化率超过100％时停止，统计弯折次数。

根据MIT测试方法测试实施例1-4和对比例1中的电磁屏蔽膜的MIT耐弯折性能和电磁屏蔽性能，结果如表1所示。

表1

从表1可以看出，相比于对比例1，实施例1-4的电磁屏蔽膜在设定条件下的最大磨损深度在6.4μm～8.6μm之间，硬度在4H以上，耐弯折次数大于2100次，屏蔽效能在60dB以上，这说明，本发明的电磁屏蔽膜具有较好的耐磨性能，能够保证电磁屏蔽膜的屏蔽性能和使用品质。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。