本發明涉及一種快固型高剝離導電膠膜及其制備方法和應用，屬于導電粘接材料及其制備。

背景技術：

1、柔性印刷電路板(flexible?printed?circuit簡稱fpc)是以柔性絕緣薄膜如聚酯pet薄膜或聚酰亞胺pi薄膜為基材的銅箔上形成線路的可撓折性印刷線路板。fpc具有著布線密度高、可自由彎曲折疊、立體三維組裝、厚度薄、重量輕等特性。通過在fpc上嵌入電路設計，可在窄小和有限空間中堆嵌大量精密元件，從而形成可彎曲的撓性電路。隨著電子產品向輕、薄、短、小方向發展，fpc在航空航天電子、新能源汽車電控、醫療設備的集成電路上取得越來越廣泛應用。為了保障電子設備在使用過程中的正常運行以及人身安全，增強電子產品的可靠性和電氣性能，fpc的地線需要與電子設備機殼相連，防止因漏電損壞其他零件而影響設備使用，以及靜電等對設備造成的干擾。fpc上的接地通常指的將fpc上的電源的負極(正負雙電源供電的除外)與金屬機殼電連接，從而使金屬機殼為零電位，fpc接地后，金屬機殼可以起到屏蔽設備向外放射的干擾波以及屏蔽外部干擾。

2、fpc或金屬板與導電金屬薄片的電氣連接和屏蔽作用可采用導電膠或導電漿料實現。但導電膠或導電漿料用于fpc粘接時，一方面粘接邊緣存在溢膠問題而且膠層厚度也難以精確控制，另一方面液體導電膠點膠技術對于較大面積的粘接存在施工效率問題，所以膜狀導電膠在fpc導電連接時，具有突出的技術優勢，由于導電膠膜在固化過程中粘度較高，使得加壓過程中的溢膠精確可控，膠層均一性和更為精確。同時，膜狀導電膠可預先模切或激光切割，實現貼敷、壓合、固化工藝全自動化，大幅提高了生產效率。

3、傳統的fpc主要用于電氣接續，其有機薄膜多采用聚脂薄膜(pet膜)和聚酰亞胺薄膜(pi膜)。近著高性能集成電路的快速發展，fpc越來越集成化、高密度化和高功能化，所以對fpc薄膜的耐熱性(如耐錫焊浴等)的要求也越來越高，目前fpc薄膜越來越多采用熱塑性聚酰亞胺pi材料。fpc中pi薄膜需要與電子設備的金屬片或機殼進行粘接，通過fpc板上打孔部位與金屬片形成導電連接，以保障電子設備在使用過程中的穩定可靠性、安全性和電氣性能，防止因漏電和靜電而對設備造成的損傷和干擾。而fpc的pi薄膜與金屬片如不銹鋼、銅或鋁片粘接時要具有良好的剝離力，而且固化過程要快速高效。因此，提供一種快固型高剝離導電膠膜用于fpc和金屬板之間電氣連接或屏蔽導電粘接是十分必要的。

技術實現思路

1、本發明為了實現pi基fpc與設備金屬殼體的導電連接，提供一種快固型高剝離導電膠膜及其制備方法和應用。

2、本發明的技術方案：

3、本發明的目的之一是提供一種快固型高剝離導電膠膜，該導電膠膜包括基膜和涂覆在基膜上的導電膠層；

4、其中導電膠由以下質量份數組分原料制成：柔性丙烯酸酯/環氧原位聚合物80～100份，液體雙酚環氧樹脂5～15份，聚酚氧樹脂和/或大分子環氧樹脂40～55份，導電粉體270～330份，活性稀釋劑10～20份、偶聯劑和表面處理劑3～6份，雙氰胺與咪唑衍生物固化促進劑或液體改性雙氰胺固化劑3～6份。

5、進一步限定，基膜是厚度為50-100μm的pet薄膜

6、進一步限定，液體雙酚環氧為雙酚a型環氧樹脂、雙酚f型環氧樹脂或雙酚f環氧低聚物。

7、進一步限定，聚酚氧樹脂的重均分子量mw為5×104～7×104，玻璃化轉變溫度為83～86℃；大分子環氧樹脂的環氧當量為600～900g/eq。

8、進一步限定，活性稀釋劑聚醚環氧和/或聚醚胺。

9、進一步限定，導電粉體為片狀微米銀粉、樹枝狀鍍銀銅粉、片狀鍍銀銅粉中一種或多種。

10、更進一步限定，導電粉體為為樹枝狀鍍銀銅粉。

11、進一步限定，偶聯劑為kh-560，表面處理劑為抗壞血酸。

12、進一步限定，該導電膠膜厚度為40～100μm，初始剝離強度≥22n/cm，體積電阻率≤5×10-3ω·cm。

13、進一步限定，導電膠中添加有消泡劑。

14、更進一步限定，消泡劑為byk-a530。

15、進一步限定，制備導電膠膜使用的溶劑為乙酸乙酯，溶劑用量與制備導電膠層原料總質量比為1：(0.8～1.3)。

16、本發明的目的之二是提供一種上述導電膠膜的制備方法，具體的該方法包括以下步驟：

17、(1)將柔性丙烯酸酯/環氧原位聚合物和液體雙酚環氧樹脂溶于乙酸乙酯中，在50～60℃條件下攪拌混合均勻，冷卻至室溫，得到預混樹脂a；

18、(2)將聚酚氧樹脂和/或大分子環氧樹脂溶于乙酸乙酯中，在50～60℃條件下攪拌混合均勻，冷卻至室溫，得到預混樹脂b；

19、(3)將導電粉體、活性稀釋劑、偶聯劑和表面處理劑混合，通過高速分散機分散均勻，得到預混粉體c；

20、(4)將預混樹脂a、預混樹脂b和預混粉體c混合后，加入雙氰胺與咪唑衍生物固化促進劑或液體改性雙氰胺固化劑混合均勻，得到導電漿料；

21、(5)將導電漿料涂布在基膜上，烘干，收卷，得到導電膠膜。

22、進一步限定，(1)中柔性丙烯酸酯/環氧原位聚合物的制備方法為：將長鏈丙烯酸酯和der354環氧樹脂按照質量比為8:2混合，以過氧化苯甲酰為引發劑，在70～80℃下反應4～6h，得到柔性丙烯酸酯/環氧原位聚合物。

23、進一步限定，(3)中高速分散機的轉速為1000～2000rpm。

24、進一步限定，在(4)中補加乙酸乙酯溶劑，使溶劑用量與制備導電膠層原料總質量比為1：(0.8～1.3)。

25、進一步限定，(5)中采用烘道進行烘干，烘道長度為6m，設置溫度依次為40℃、80℃、90℃、110℃、80℃和40℃，通過速度為0.3～1.0m/min。

26、本發明的目的之二是提供一種上述導電膠膜的使用方法，具體的：在160～170℃、2～3mpa條件下，壓合2～3min；然后在150℃下加熱固化60min。

27、本發明的目的之三是提供一種上述導電膠膜的應用，具體的用于fpc和金屬板之間電氣連接或屏蔽導電粘接。

28、有益效果：

29、(1)本發明以柔性丙烯酸酯/環氧原位聚合物、重均分子量mw為5×104～7×104的聚酚氧樹脂以及環氧當量600g/eq以上的大分子環氧為主體成分，利用大分子環氧和彈性體提供成膜性、控制流變特性和高剝離韌性，并通過添加金屬粉體提高導電性，以及樹脂潛伏性固化技術，環氧樹脂與固化劑、促進劑一起實現膠膜在2-3mpa、160-170℃條件下2-3min實現快速固化成型，形成熱固交聯網絡，提高粘接性和耐熱性，制備出可快速固化的各項同性導電膠膜。

30、(2)本發明制備得到的導電膠膜厚度為40～100μm，具有良好的柔韌性、成膜性、導電性、粘接性和快速固化特性。其中，柔韌性和成膜性使其能模切成型，邊緣齊整尺寸精確，導電性使其能滿足導電接地和屏蔽的功能性要求，粘接性使fpc的pi膜形成良好的力學強度保證連接的穩定可靠，快速固化特性有利于自動化批量生產，提高快壓設備利用效率和自動化工序生產效率。

31、(3)本發明首先將丙烯酸酯/環氧原位聚合物和熱塑性樹脂在溶劑中溶解混合，為后續成膜性和快固粘接性提供了流變學基礎；然后將導電粉體與表面處理劑、偶聯劑、活性稀釋劑混合并進行高速剪切分散，提高表面處理劑在粉體表面的浸潤性；最后加入固化劑，并流延法將導電膠漿料涂布基膜上，進一步的通過80-110℃烘道，溶劑在烘道內揮發經風道排出，導電漿料在加溫條件下實現半固化，使得導電漿料成膜呈啞光金屬光澤，表面無粘性，直接收卷，得到快固型導電膠膜。

32、(3)本發明中為了實現膠膜的導電性，添加導電粉體，并通過調整導電粉體用量控制膠膜的導電性(體積電阻率≤5×10-3ω·cm)。并利用表面處理劑和界面助劑調整改善樹脂與導電粉體的浸潤性，減少氣泡缺陷，改善膠膜的表面狀態以及導電粉體的分散性。

33、(4)通過測試可知，本發明制備得得到的各項同性導電膠膜，是一種預固化的具有高剝離韌性能快速固化成型的薄膜狀導電粘接材料，用于pi和不銹鋼粘結時，90°剝離強度≥22n/cm，體積電阻率≤5×10-3ω·cm，可在2-3mpa、160-170℃條件下2-3min快速固化粘接成型。用于fpc粘接時1.0mm?gnd孔徑接地電阻≤0.05ω，經歷85℃/85％rh/500h和260℃/5s回流焊后戰粘接強度保持率在80％以上。