[发明专利]用于板级EMI屏蔽的复合膜

说明书

相关申请的交互参引

本申请要求2010年10月26日提交的美国临时专利申请61/406,705的优先权，其内容通过援引加入的方式纳入本文。

技术领域

本发明涉及用于屏蔽电子器件诸如电脑、通讯装置、打印机、摄像机等使其不能发射电磁辐射(EMI)的膜。

背景技术

电子器件发射能够干扰电视、无线电广播及其他通讯工具的电磁辐射。政府规定了EMI的水平，因此要求电子器件的制造商限制他们的器件所产生的EMI水平。限制EMI的第二个理由为器件内的寄生信号能够引起内部干扰或串扰。目前采用两种方案来限制EMI：在源头抑制电磁辐射，或约束辐射使得其不逸出器件。

按照法拉第定律通过将发射器件封入完全导电的屏蔽体（如金属罐或保形涂层）能够达到约束的目的。然而，金属罐并非最适宜的，因为总有辐射可以逸出的区域，其增加了电子器件的成本和重量，并且不适合用于柔性基板。此外，如果需要再加工，该金属罐必须脱焊接然后重焊接，这样增加了损害有源器件的危险。

保形涂层也存在缺点。它们通常被施加于多个层（介电的绝缘层和导电层）中，这需要多个处理步骤。导电层通常以液体油墨形式施加，若非仔细地控制则可能导致沉积在不希望的区域中并引起线路中的短路。用于印刷的导电油墨的干燥/固化时间在10至30分钟的范围内，比期望的时间长，并且导电油墨可能含有挥发性的有机溶剂。将介电层插入导电层和线路之间以防止该导电层电接触线路和基板的预定区域。

为了克服EMI屏蔽的现存缺点，公开并要求保护本发明。

发明内容

本发明为屏蔽EMI的复合膜，供制造印刷电路板(PCB)之用。该膜具有至少两层：在所有方向上导电的(各向同性)顶层，和在热压缩后仅在Z(厚度)方向上导电的(各向异性）底层。(热压缩为施用加热和加压。)该底层与电子器件的线路的接地垫（grounding pad）接触。导电顶层类似于金属盒起作用，既防止电磁辐射进入盒内也防止电磁辐射逸出到周围环境中。在热压缩后，底层使该顶部导电层与PCB上的接地垫互联，使得由顶层收集的电磁波经由该底层引导并释放至PCB接地垫。

该底层中的导电填充物的量低于在未施用热压缩的情况下会引起器件的线路电短路的量。也就是说，对于那些在接地垫外并且因此未遭受热压缩处理的基板和线路的区域，底层中的导电填充物的量过低而不能导电。然而，当将热压缩处理施加于局部区域时，在那些局部区域的加压和加热引起那些局部中的导电填充物熔结并互联，从而使得有源器件与顶部导电层连接。热压缩的水平为使得顶层和底层之间的导电填充物粒子互联的有效水平。

该导电顶层类似于金属罐或金属箱起作用，并且含有有效量的导电填充物以防止电磁辐射进入或泄露(在未热压缩的情况下)。

具体实施方式

EMI屏蔽膜的顶层能够在供选择的建立各向同性导电性的实施方案中组成。在一个实施方案中，该顶层包含以可有效建立各向同性导电性的填充量填充有导电粒子的聚合物树脂。该聚合物树脂包含至少一种热固性树脂和/或至少一种热塑性树脂。示例性的适合的热固性树脂包括乙烯树脂、丙烯酸系树脂、酚醛树脂、环氧树脂、顺丁烯二酰亚胺树脂、聚酰亚胺树脂或含硅树脂。示例性的适合的热塑性树脂包括丙烯酸系树脂、苯氧树脂、热塑性聚酯、聚酰胺、聚氨酯、聚烯烃、聚硫橡胶和丁腈橡胶。

用于顶层的导电填充物粒子可为提供各向同性导电性的任何有效填充量的任何有效填充物。适合的填充物包括银、镍、铜、石墨、碳纳米管或芯/壳粒子。如果使用芯/壳粒子，所述芯可为无机粒子如二氧化硅、玻璃、氮化硼或金属，或者其可为有机树脂如聚乙烯、聚苯乙烯、酚醛树脂、环氧树脂、丙烯酸系树脂或苯并胍胺树脂；所述壳可为导电元素，如银、镍或铜。

适合的导电填充物的填充量相对于顶层的全部组合物为15体积%或更多，这取决于该导电填充物的形状和规格。涂覆银的铜(Ag/Cu)是适合的。

在另一实施方案中，顶层可为金属箔或金属网，如铜或铝。在再一个实施方案中，顶层可为金属箔或金属网和填充有导电粒子的聚合物树脂的组合。