CN107889339B - 印刷配线板和电子设备 - Google Patents
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Abstract
本发明目的是提供一种印刷配线板,其经过回流工序后不易起泡、导电性粘接剂层与金属补强板有优良的粘接力、接地电路与金属板的导电性优良。本发明的印刷配线板(1)具备配线电路基板(6)、导电性粘接剂层(3)和金属补强板(2),导电性粘接剂层(3)分别相对于配线电路基板(6)和金属补强板(2)进行粘接,金属补强板(2)中,在金属板(2a)的表面有保护层(2b),金属板(2a)是不锈钢板,保护层(2b)由贵金属或以贵金属为主成分的可以包含铬原子的合金形成,金属板(2a)表面形成有保护层(2b)的位置的金属补强板(2)表面的铬原子浓度是1~20%、表面粗糙度Ra是0.1μm以上。
Description
技术领域
本发明涉及具备金属补强板的印刷配线板以及具备该印刷配线板的电子设备。
背景技术
一般,移动电话以及智能电话等电子设备设置有电磁波屏蔽层,用以防止因内部安装的电子部件产生的电磁波噪声或从外部侵入的电磁波噪声而引起的误动作。另外,因为电子设备内部配备的印刷配线板、特别是柔性印刷配线板是柔软的,所以在其表面安装电子部件时,在与柔性印刷配线板的电子部件安装面相对的另外的面上用导电性粘接剂贴附金属板进行补强。在专利文献1中,公开了用导电性粘接剂和镍镀敷不锈钢板进行补强的印刷配线板。
另外,在专利文献2中,公开了一种印刷配线板,其为了有效去除相对于电子部件的电磁波,在金属板表面实施了金镀敷,改善了导电性。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2013-41869号公报。
专利文献2:国际公开2014/132951号。
发明内容
但是,在专利文献1中记载的印刷配线板,因为镍镀敷的氧化导致电阻值不足,所以存在与导电性粘接剂的连接电阻值劣化的问题。
另外,在专利文献2中记载的印刷配线板,因为在金属板的整个面上实施了金镀敷而导致金属板表面的极性显著降低,所以与导电性粘接剂层的粘接力低,在回流工序中存在起泡的问题。
本发明的目的是提供一种印刷配线板,导电性粘接剂层与金属补强板具有优良的粘接力,经过回流工序后仍不易产生起泡,历经湿热后接地电路与金属板也具有优良的导电性。
本发明的印刷配线板,其特征在于,
其具备配线电路基板、导电性粘接剂层和金属补强板,前述导电性粘接剂层分别相对于前述配线电路基板和前述金属补强板进行粘接,前述金属补强板在金属板的表面具有保护层,前述金属板是不锈钢板,
前述保护层由贵金属、或由以贵金属为主成分的也可以含铬原子的合金形成,在前述金属板的表面形成有前述保护层位置的前述金属补强板表面的铬原子浓度是1~20%,
在前述金属板的表面形成有前述保护层的位置的前述金属补强板的表面粗糙度Ra为0.1μm以上。
根据本发明,通过将在金属板的表面形成有保护层的位置的金属补强板的铬原子浓度设定为特定范围,能够以优异的粘接性、足够的贴附力使金属补强板与配线电路基板一体化。另外,抑制了回流工序时的起泡,改良了保护层与导电性粘接剂层的连接电阻值。加之,还能够长期地保持稳定的导电性,能够得到具有优良的机械强度以及导电性的印刷配线板。
附图说明
图1是表示本发明的印刷配线板结构的一个实例的剖面图。
其中,附图标记说明如下:
1印刷配线板;2金属补强板;2a金属板;2b保护层;3导电性粘接剂层;4a绝缘层;4b绝缘层;5a粘接剂层;5b粘接剂层;6配线电路基板;7接地配线电路;8配线电路;9绝缘基材;10电子部件;11通孔;101绝缘层;102金属膜;103导电性粘接剂层。
具体实施方式
以下,基于附图所示的优选的实施方式详细说明本发明的印刷配线板。
图1是表示本发明的印刷配线板结构的剖面图。需要说明的是,为了便于说明,以下将图1中的上侧称为“上”,将下侧称为“下”。
《印刷配线板》
本实施方式的印刷配线板1如图1所示,具有配线基板6、金属补强板2、粘接它们的导电性粘接剂层3。对于金属补强板2,在金属板的不锈钢板2a表面具有保护层2b。
进而,保护层2b的特征是保护层表面的铬原子浓度是1~20%。换言之,其特征在于在不锈钢板2a表面形成有保护层2b的金属补强板2表面的铬原子浓度是1~20%。但是,为了便于说明,将前述铬原子浓度称为保护层的铬原子浓度。
当保护层2b是有针孔或/和裂缝等孔隙的多孔质膜时,作为金属板的不锈钢板2a将露出部分的表面。根据该部分露出的不锈钢,能够将铬的表面原子浓度控制在上述范围。因为不锈钢含的铬与金等相比,极性更高,所以经由形成在保护层2b上的孔隙,部分露出的不锈钢板与导电性粘接剂粘接。其结果是,具有金镀敷等由贵金属或以贵金属为主成分的合金且也可以含有铬原子的合金形成的保护层的金属补强板2与配线基板6的粘接力大幅度提高。也就是说,与将铬的表面原子浓度不在前述特定范围的贵金属层设置于金属板的情况相比,粘接性的更优异,能够在足够的贴附力下使金属补强板2与配线基板6一体化。
另外,通过将铬的表面原子浓度控制在上述范围,从而抑制了回流工序时的起泡,也改良了保护层2b与导电性粘接剂层3的连接电阻值。加上,还能够长期保持稳定的导电性,能够得到具有优良的机械强度及导电性的印刷配线板。
替代保护层2b中设置孔隙的情况或与其联用,也可以作为保护层2b的合金成分而含有铬原子,此种情况下也可以获得与上述相同的效果。
进一步说明印刷配线板1的实施方式。将电子部件10安装在隔着配线基板6与金属补强板2相对的面上,以使印刷配线板1获得了必要的强度。通过配备金属补强板2,以便在给印刷配线板1施加弯曲等作用力时,能够防止对焊料接合部位或电子部件10的损伤。另外,导电性粘接剂层3能够屏蔽从印刷配线板的上方向朝下方向的电磁波。
<金属补强板>
对于本发明的金属补强板2,不锈钢板2a表面具有作为表面保护层的保护层2b。
[不锈钢板]
不锈钢板2a是具有高腐蚀性、优异导电性的金属板,在一定厚度以上具有作为金属补强板的强度。不锈钢板能够使用奥氏体系不锈钢板、铁素体系不锈钢板、双相系不锈钢板、马氏体系不锈钢板、析出固化系不锈钢板。作为奥氏体系不锈钢板,可举出例如SUS301、SUS301L、SUS301J1、SUS302B、SUS303、SUS304、SUS304Cu、SUS304L、SUS304N1、SUS304N2、SUS304LN、SUS304J1、SUS304J2、SUS305、SUS309S、SUS310S、SUS312L、SUS315J1、SUS315J2、SUS316、SUS316L、SUS316LN、SUS316Ti、SUS316J1、SUS316J1L、SUS317、SUS317L、SUS317LN、SUS317J1、SUS317J2、SUS836L、SUS890L、SUS321、SUS347、SUSXM7、SUSXM15J1。作为铁素体系不锈钢板,可举出例如SUS405、SUS410L、SUS429、SUS430、SUS430LX、SUS430J1L、SUS434、SUS436L、SUS436J1L、SUS445J1、SUS445J2、SUS444、SUS447J1、SUSXM27。作为双相系不锈钢板,可举出例如SUS329J1、SUS329J3L、SUS329J4L。作为马氏体系不锈钢板,可举出例如SUS403、SUS410、SUS410S、SUS420J1、SUS420J2、SUS440A。作为析出固化系不锈钢板,可举出例如SUS630、SUS631。
在这些当中,从作为金属补强板的强度、成本以及化学稳定性的面上来讲,优选SUS301、SUS303、SUS304、SUS305、SUS316、SUS316L。
金属补强板2的厚度优选为0.04~1mm。
[保护层]
作为表面保护层的保护层2b,其是在金属补强板2的最外表面形成的贵金属层。保护层表面(形成有保护层的位置的金属补强板表面)的铬原子浓度是1~20%,优选为3~17%,更优选为5~15%。
在此,作为保护层2b的贵金属层是指由贵金属和以贵金属为主成分的合金中的至少任一种形成的层。
通过采用形成有针孔等孔隙的多孔质膜作为保护层2b,并调整孔隙的尺寸等,从而能够使保护层2b表面的铬原子浓度为1~20%。也就是说,借由保护层2b的孔隙能够使不锈钢板处于露出一部分的表面的状态。因为不锈钢板的部分露出部的铬成分会与导电性粘接剂层3牢固地粘接,所以提高了导电性粘接剂层3对金属补强板2的粘接力,能够抑制回流时的起泡。另外,能够长期保持稳定的导电性,能够得到具有优异的机械强度及导电性的印刷配线板。也可以代替保护层中设置孔隙的情况或与其联用,作为保护层的合金成分使其含有铬原子。这种情况下也能获得与上述相同的效果。
需要说明的是,保护层2b能够根据用途适当设置,优选形成在与导电性粘接剂层3相接触的整个界面上。在此,“整个界面”是指遍及全部的导电性粘接剂层3与保护层2b相接触的面的意思,自不用说也包括在保护层2b上形成有针孔等孔隙的情况。
对于保护层2b形成在其与导电性粘接剂层3相接触的整个界面上,并使整个保护层形成微米或纳米尺寸的针孔的情况,与通过对部分的不锈钢板2a以点或线等局部实施保护层的方式相比,也能获得上述效果。
另外,使保护层2b中含有铬原子作为合金成分,并使位于不锈钢板2a表面的形成有保护层2b的位置的金属补强板2表面的铬原子浓度为1~20%,以这种方式也能够获得与上述相同的效果。
保护层2b的面积相对于贴合的导电性粘接剂层的面积100的比例,优选为80以上,更优选为90以上。通过设定为上述范围,能够进一步抑制因浮焊试验(solder float)产生的起泡,能够提高高温高湿试验后的连接可靠性。
通过将不锈钢板2a表面上形成有保护层2b的位置的金属补强板2表面的铬原子浓度设为1%以上,能够抑制剥离强度以及回流时的起泡。另外,通过将不锈钢板2a表面上形成有保护层2b的位置的金属补强板2表面的铬的表面原子浓度设为20%以下,即使在温度85℃、相对湿度(RH)85%高温高湿历时后,连接电阻值仍良好,能够提高连接可靠性。
作为能够使用于形成保护层2b的贵金属,例如有金(Au)、银(Ag)、铂(Pt)、钯(Pd)、铱(Ir)、钌(Ru)、锇(Os)等,优选为金、银、铂和钯中的任一种。或者,优选由以这些贵金属为主成分的合金来形成。
只要是这些贵金属或其合金,就不易发生因保护层的氧化而引起的电阻值上升,因此,在温度85℃、相对湿度(RH)85%历时后的连接电阻值的稳定性提高,从该点来讲,是优选的。
其中,对于采用金来形成的情况,优选以软金镀敷、硬金镀敷以及无电解镀敷的方式形成。它们当中,从保持对金属补强板2的贴附力以及高导电性的点来讲,优选软金镀敷。
保护层2b的厚度,优选为0.005μm~1μm,更优选为0.01μm~0.05μm。通过将保护层的厚度设为0.005μm~1μm,能够在抑制成本的同时改善导电性。
另外,保护层2b的表面粗糙度Ra优选为0.2μm以上,更优选为0.3μm以上,进一步优选为0.4μm以上。换言之,在不锈钢板2a表面上形成有保护层2b的金属补强板2的表面粗糙度Ra优选为前述范围。也就是说,表面粗糙度Ra不是保护层2b自身的表面粗糙度,而是表示形成有保护层2b的位置的金属补强板2的表面粗糙度。但是,为了便于说明,称为保护层的表面粗糙度。当表面粗糙度Ra的数值较大时,因为保护层2b的表面是粗糙面,所以在将金属补强板2和导电性粘接剂层3热压接时,导电性粘接剂层3能够侵入保护层2b的表面的凹处(针孔)使两者的粘接力牢固。
在本实施方式中,优选的方式是在不锈钢板2a上直接形成保护层2b而不介入镍层等。在不设置镍层等中间层的情况下,因为在能通过简化工序来实现成本降低之外,还能直接在不锈钢板2a上形成保护层2b,所以能够准确地将不锈钢板表面的凹凸形状转印至保护层表面。即,因为容易控制Ra,所以能够提高金属补强板2与导电性粘接剂3的粘接力。
需要说明的是,前述表面粗糙度Ra是使用接触式表面粗糙度计以JIS B0601-2001为基准测定保护层2b的表面而得到的数值。
相对于前述表面粗糙度Ra的保护层2b的厚度比例,当Ra设为1时,优选前述保护层的厚度比例是0.001~0.5,更优选为0.01~0.3。通过将相对于Ra的保护层2b的厚度比例设为0.001~0.5,能够改善剥离强度和连接电阻值。
<导电性粘接剂层>
导电性粘接剂层3分别相对于配线电路基板6和金属补强板2进行粘接。另外,其是使用包含热固化性树脂以及导电性成分的各向同性导电性粘接剂或各向异性导电性粘接剂而形成的。在此,各向同性导电性指的是在X轴(图1中的左右方向)、Y轴(图1中的深度方向)以及Z轴(图1中的上下方向)三维方向上导电的性质。另外,各向异性导电性指的是仅在Z轴上导电的性质。根据印刷配线板的使用方式能够适当选择这些的导电性。
优选热固化性树脂具有羟基和羧基中的至少任一者。具体而言,可举出例如,丙烯酸树脂、环氧树脂、聚酯树脂、聚氨酯树脂、聚氨酯脲树脂、硅酮树脂、酰胺树脂、酰亚胺树脂、酰胺酰亚胺树脂、弹性体树脂以及橡胶树脂等。上述树脂可以单独使用或2种以上联用。
优选使用固化剂使热固化性树脂固化。前述固化剂只要是具有能够与热固化性树脂的交联性官能团反应的一个以上官能团的化合物即可,对其没有限定。交联性官能团为羧基时,固化剂优选环氧化合物、吖啶(アリジリン)化合物、异氰酸酯化合物、多元醇化合物、胺化合物、三聚氰胺化合物、硅烷系、碳化二亚胺系化合物、金属螯合化合物等。
另外,交联性官能团为羟基时,固化剂优选为异氰酸酯化合物、环氧化合物、氮丙啶化合物、碳化二亚胺化合物、金属螯合化合物。另外,交联性官能团为氨基时,固化剂优选为异氰酸酯化合物、环氧化合物、氮丙啶化合物、碳化二亚胺化合物、金属螯合化合物。这些固化剂能够使用1种或2种以上。
导电性成分可以从导电性微粒子、导电性纤维和碳纳米管等中适当选择使用。导电性微粒子可举出金、银、铜、铁、镍和铝等金属或其合金、或炭黑、富勒烯和石墨等无机材料等。另外,还可举出用银包覆铜粒子的表面而成的银包覆铜微粒子。
进一步,导电性粘接剂层3能够适当选择并包含增粘树脂、离子捕集剂、无机填料、金属不活性化剂、阻燃剂、光聚合引发剂、带电防止剂以及氧化防止剂等。导电性粘接剂层3的厚度通常是10~80μm左右。
<配线电路基板>
配线电路基板6具有绝缘层4a和4b、粘接剂层5a和5b、以及接地配线电路7、以及配线电路8、以及绝缘基板9。配线电路基板6在接地配线电路7上还具备称为通孔11(Via)的圆柱状或研钵状的孔。
绝缘层4a和4b称为覆盖膜,至少含树脂。树脂可举出例如,丙烯酸树脂、环氧树脂、聚酯树脂、聚氨酯树脂、聚氨酯脲树脂、硅酮树脂、聚酰胺树脂、聚酰亚胺树脂、酰胺酰亚胺树脂和酚醛树脂等。另外,树脂能够从热可塑性树脂、热固化性树脂和紫外线固化性树脂中适宜选择使用,从耐热性层面讲优选热固化性树脂。这些树脂可以单独使用或2种以上联用。绝缘层4a和4b的厚度通常是5~50μm左右。
粘接剂层5a和5b可举出例如丙烯酸树脂、环氧树脂、聚酯树脂、聚氨酯树脂、硅酮树脂和酰胺树脂等热固化性树脂。用于热固化树脂的固化剂可举出,环氧固化剂、异氰酸酯固化剂和吖啶(アリジリン)固化剂等。粘接剂层5a和5b用于粘接绝缘层4a、4b与具备接地配线电路7和配线电路8的绝缘基板9,具有绝缘性。粘接剂层5a和5b的厚度通常是1~20μm左右。
一般,形成接地配线电路7和配线电路8的方法是蚀刻铜等导电性金属层来形成的方法或印刷导电性膏来形成的方法。虽然附图中未示出,但是配线电路基板6能够有多个接地配线电路7和配线电路8。接地配线电路7是保持接地电位的电路,配线电路8是向电子部件等发送电信号的电路。接地配线电路7和配线电路8的厚度通常分别是5~50μm左右。
绝缘基板9是例如聚酰亚胺、聚酰胺酰亚胺、聚苯硫醚、聚对苯二甲酸乙二醇酯和聚萘二甲酸乙二醇酯等具有绝缘性的膜,是配线电路基板6的基材。在进行回流工序的情况下,绝缘基板9优选聚苯硫醚和聚酰亚胺,在不进行回流工序的情况下,优选聚对苯二甲酸乙二醇酯。绝缘基板9的厚度通常是5~100μm左右。
通孔11是通过蚀刻、激光等形成的,用于使一部分从接地配线电路7和配线电路8中适当选出的电路图案露出。由图1可知,借助通孔11使一部分的接地配线电路7露出,从而经由导电粘接剂层3电连接接地配线电路7与金属补强板2。通孔11的直径通常是0.5~2μm左右。
印刷配线板1通常具备电磁波屏蔽片。一般电磁波屏蔽片具备绝缘层101、金属膜102和导电性粘接剂层103,在流经配线电路8的电信号是高频率的情况下,特别优选。另一方面,虽然图中未示出,流经配线电路8的电信号是比较低的频率的情况下,电磁波屏蔽片只要至少具备绝缘层101以及导电性粘接剂层103即可。
绝缘层101使用在绝缘基板9中说明过的有绝缘性的膜,此外还能适宜选择丙烯酸树脂、环氧树脂、聚酯树脂、聚氨酯树脂、硅酮树脂和酰胺树脂等热固化性树脂来形成绝缘层101。绝缘层101的厚度通常优选是2~20μm左右
金属膜102优选由金、银、铜、铝和铁等导电性金属以及由它们的合金形成的覆膜,从成本方面讲更优选铜。金属膜102还能够从压延金属箔、电解金属箔、溅射膜和蒸镀膜中适当选择,从成本方面讲优选压延金属箔,更优选压延铜箔。对于金属膜102的厚度,在金属箔的情况下优选为0.1~20μm左右,在溅射膜的情况下优选为0.05~5.0μm左右,在蒸镀膜的情况下优选为10~500nm左右。此外,在形成溅射膜的情况下优选使用ITO(氧化铟锡)或ATO(三氧化锑),在形成蒸镀膜的情况下优选使用金、银、铜、铝或镍。
优选导电性粘接剂层103含有在导电性粘接剂层3中说明过的原料。导电性粘接剂层103的厚度优选是2~20μm左右。
<印刷配线板的制造方法>
本发明的印刷配线板的制造方法,需要至少具备压接配线电路基板6、导电性粘接剂层3和金属补强板2的工序。压接的方法可举出例如,将配线电路基板6与电磁波屏蔽片压接后,将导电性粘接剂层3和金属补强板2叠合并进行压接,然后安装电子部件的方法,压接的顺序不限。在本发明中只要具备压接配线电路基板6、导电性粘接剂层3和金属补强板2的工序即可,对于其他工序,能够根据印刷配线板的结构或使用方式适当变化。
前述压接,在导电性粘接剂层3含热固化型树脂的情况下,从促进固化的观点来看,特别优选同时加热。另一方面,即使在导电性粘接剂层3含热可塑性树脂的情况下,也因为贴附更易变得牢固而优选加热。加热优选在150~180℃左右,压接优选3~30kg/cm2左右。压接装置能够使用平板压接机或辊压接机,对于使用平板压接机的情况,因为其能够在一定的时间内持续施加一定的压力而优选。对于压接时间,因为只要将配线电路基板6、导电性粘接剂层3和金属补强板2充分的贴附即可,所以没有特别限定,通常是1分钟~2小时左右。
本发明的印刷配线板例如,能够配备在移动电话、智能电话、笔记本电脑PC、数码相机、液晶显示屏等电子设备上,更适合配备在车辆、电动车、船舶、航空飞机等运输机器上。
实施例
以下,给出实施例更具体地说明本发明,但是本发明不受这些实施例的限制。需要说明的是,“份”是指“质量份”的意思。
评价中使用的材料如下所示。
<导电性粘接片A>
将100份热固化性聚酰胺树脂(酸值=10mgKOH/g,东洋化学公司(トーヨーケム社)生产)、400份导电性微粒子(使用铜为核体、银为包覆层的树枝状粒子,其D50平均粒径=12μm,福田金属箔粉工业公司生产)装入容器,以不挥发份浓度为40质量%的方式加入甲苯:异丙醇(质量比=2:1)的混合溶剂并进行混合。接下来加入40份的双酚A型环氧树脂(“JER828”(环氧当量=189g/eq),三菱化学公司生产)以及15份的胺系环氧固化剂(“YN100”,三菱化学公司生产),用分散机搅拌10分钟制作了导电性树脂组合物。使用刮刀以使干燥后的厚度为60μm的方式,将得到的导电性树脂组合物涂布在剥离膜的离形处理后的面上,用100℃的电烤箱干燥2分钟,从而得到了导电性粘接片A。
<配线电路基板>
覆铜层叠板,使用ESPAFLEX((商品名)エスパーフレックス)(厚度8μm铜箔/厚度38μm聚酰亚胺,住友金属矿山公司生产)。
<金属补强板>
对市售的不锈钢板,利用各种镀敷使其形成保护层表面的铬原子浓度为1~20%的保护层。用公知的方法调节软金镀敷、硬金镀敷、银镀敷、钯镀敷以及铂镀敷的条件并进行制样,得到了具有各种保护层的不锈钢板,各个保护层的厚度和表面粗糙度Ra不同(以下简称为SUS板)1~16(SUS1~16)。通过不在不锈钢板表面进行软金镀敷而仅在不锈钢板表面进行电解镀敷镍,得到了仅有镍层的不锈钢板17(SUS17)。另行在不锈钢板17(SUS17)形成软金镀敷而得到了不锈钢板18(SUS18)。然后,将各个SUS板制成厚度0.2mm×宽30mm×长150mm尺寸的试验板A以及厚度0.2mm×宽30mm×长50mm尺寸的试验板B。此外,另行准备了分析用试验板。
通过下述的方法,对得到的SUS板(SUS1~18)分别进行了分析。结果记载于表1。
[铬表面原子浓度(Cr浓度)]
在专用台座上贴上双面胶带并固定SUS板,以此作为测定试样。在下述条件下变换3个位置对测定试样进行了测定。
装置:AXIS-HS(岛津制作所制/Kratos);
试样室内真空度:1×10-8Torr以下;
X线源:双(Dual)(Al)15kV,5mA通能(Pass energy)80eV;
步长:0.1eV/步(Step);
速度(Speed):120秒/元素;
戴尔(Dell):300,积分运算次数:5;
光电子出射角度:相对于试样表面90度;
结合能量:将C1s主峰设为284.6eV进行位移校正;
Au(4f)峰区域:80~92eV;
Ag(3d)峰区域:376~362eV;
Pd(3d)峰区域:332~348eV;
Pt(4f)峰区域:69~82eV;
Ni(2p)峰区域:848~890eV;
Cr(2p)峰区域:572~583eV。
对在上述峰区域出现的峰进行平滑处理,用直线法引出基线,求出贵金属等以及铬的表面原子浓度“原子浓度(Atomic Conc)”。
针对将得到的贵金属的表面原子浓度和铬的表面原子浓度的合计设为100%时的铬的表面原子浓度,求出3个位置的值的平均值,求出了保护层表面的铬原子浓度。
[表面粗糙度(Ra)]
以JISB0601:2001为基准在下面的条件下测定了表面粗糙度Ra。
Ra是指算术平均粗糙度Ra,是规定的中心线平均粗糙度,是在该基准粗糙度设为1mm时的中心线平均粗糙度。使用接触式表面粗糙度计(“SURFCOM480A”,东京精密公司制),在测定速度0.03mm/s、测定长度2mm、截止值0.8mm的条件下,测定了上述SUS板的表面粗糙度Ra。将变化测定场所而得到的5处的Ra的平均值作为Ra。
[膜厚]
使用荧光X线分析装置(“SII SEA5120”,精工公司(セイコーインスツールメンツ社)生产)通过薄膜FP法测定了10个位置的膜厚,以其平均值作为保护层的膜厚。
“实施例1~14以及比较例1~4”
<试验用层叠体的制作>
将导电性粘接片A制成宽25mm×长100mm的尺寸。接下来,将剥离片上露出的导电性粘接剂层置于在表1所示的从金属补强板(SUS1~18)得到的试验板A上,用辊式层压机(SA-1010,小型桌上测试层合机,检测产业株式会社(テスター产业株式会社))在90℃、3kgf/cm2、1m/分钟的条件下临时固定。然后,将剥离片剥离,以与导电性粘接剂层相接的方式将覆铜层叠板的ESPAFLEX的聚酰亚胺面置于露出的导电性粘接剂层上,在与上述同样的辊式层压机条件下临时固定。然后,在170℃、2MPa、5分钟的条件下将它们压接后,在160℃的电烤箱中进行60分钟的加热,而得到了层叠体。
用得到的层叠体,以下述的方法进行印刷配线基板的评价。
<剥离强度>
针对得到的层叠体,为了测定导电性粘接剂层与试验板的剥离强度,在温度23℃、相对湿度50%的环境下,以牵引速度50mm/分钟的条件进行T剥离试验,测定其在常温(23℃)下的剥离强度(N/cm)。试验机使用了小型桌上试验机(EZ-TEST,岛津制作所制)。需要说明的是,剥离强度也称为粘接力。
针对得到的层叠体,为了测定回流后的剥离强度,使用小型回流机(SOLSYS-62501RTP,量子有限公司(アントム社)制)将峰温度设为260℃进行了回流处理。在温度23℃、相对湿度50%的环境下放置1小时后,在相同的环境下,以与上述同样的方法测定了回流后的剥离强度(N/cm)。需要说明的是,用以下的基准评价了剥离强度。
○:剥离强度为6N/cm以上;
△:剥离强度为3N/cm以上且小于6N/cm;
×:剥离强度为小于3N/cm。
<浮焊试验>
使金属补强板朝下来将得到的层叠体漂浮在260℃的溶融焊料上1分钟。然后,从层叠体的侧面用眼睛观察从溶融焊料上刚刚取出的层叠体,确认导电性粘接剂层的外观,以下面的基准进行评价。需要说明的是,在评价中使用了方型焊料槽(POT100C,太洋电机产业公司生产)。在评价中,对每1个样品评价5次。
如果浮焊试验良好,表示可以抑制回流工序时的起泡。
○:5次评价中,全部样品未发现异常。优良。
△:5次评价中,1或2次评价中产生气泡。可用。
×:5次评价中,3次以上评价中发生气泡。不可用。
<连接电阻值>
将在上述<试验用层叠体的制作>中使用的导电性粘接片A的尺寸改为宽10mm×长50mm的尺寸,并更换成与试验板A同样地操作而制作的试验板B,除此外,与<试验用层叠体的制作>同样地操作,得到了层叠体。对得到的层叠体,用电阻率计(Loresta-GP MCP-T600,三菱化学公司生产),通过2端子法测定了连接电阻值。然后,将上述样品投入温度85℃、相对湿度85%的烘箱,测定了500小时后的电阻值。需要说明的是,用以下的基准评价了连接电阻值。
如果500小时后的连接电阻值为优良,表示能长期保持导电性。
○:连接电阻值低于20mΩ/□。
△:连接电阻值为20mΩ/□以上且低于40mΩ/□。
×:连接电阻值为40mΩ/□以上。
表1
*1表面Cr浓度(%)=金属板表面上形成有保护层的位置的金属补强板表面的Cr浓度(%)(以下相同)。
*2保护层Ra=金属板表面上形成有保护层的位置的金属补强板表面的Ra(以下相同)。
表2
表3
根据表1~3的结果,对于在金属板表面上形成有保护层的位置的金属补强板表面的铬原子浓度设为1~20%范围的本实施例的印刷配线基板,即使经过回流工序后也不易产生气泡,导电性粘接剂层与金属板有优良的粘接力,接地电路与金属板的导电性优良。对于导电性粘接剂层与试验板的剥离强度,通过将金属板表面上形成有保护层的位置的金属补强板表面的铬原子浓度设为1~20%的范围,并且将金属板表面上形成有保护层的位置的金属补强板表面的表面粗糙度Ra设为0.1以上,从而取得了优良的结果(参照实施例7)。
相对地,比较例的印刷配线板不能兼顾具备接地电路与金属补强板的导电性、剥离强度以及浮焊性的全部。
因此,对于具备了本发明的具有优异机械强度以及导电性的印刷配线板的电子设备,其能够长期且稳定地防止因内部安装的电子部件产生的电磁波噪声或从外部侵入的电磁波噪声而导致的误动作。
另外,对于上述印刷配线板,因为其导电性粘接剂层与金属板具有优良的粘接力,所以使用上述印刷配线板的电子设备,对振动、掉落的耐受性强,能够长期保持稳定的动作。
从上述实施方式来看本发明还公开了下述的技术思想。
(1)一种印刷配线板,其特征在于,
其具备配线电路基板、导电性粘接剂层和金属补强板,前述导电性粘接剂层分别相对于前述配线电路基板和前述金属补强板进行粘接,
前述金属补强板在金属板的表面具有保护层,
前述金属板是不锈钢板,
前述保护层是由贵金属或贵金属的合金形成的,前述保护层表面的铬原子浓度是1~20%。
(2)根据前述(1)所述的印刷配线板,其中,前述保护层的表面粗糙度Ra为0.2μm以上。
(3)根据前述(1)或(2)所述的印刷配线板,其中,前述保护层由金、银、铂和钯中的任一种构成的单一金属形成或由它们的合金形成来构成。
(4)根据前述(1)~(3)中任一项所述的印刷配线板,其中,前述保护层是软金镀敷。
(5)一种电子设备,其中,其具有(1)~(4)中任一项所述的印刷配线板。
Claims (6)
1.一种印刷配线板,其特征在于,
其具备配线电路基板、导电性粘接剂层和金属补强板,所述导电性粘接剂层分别相对于所述配线电路基板和所述金属补强板进行粘接,
所述金属补强板在金属板表面具有保护层,
所述金属板是不锈钢板,
所述保护层由贵金属或以贵金属为主成分的合金形成,所述合金包含或不包含铬原子,
在所述金属板的表面形成有所述保护层的位置的所述金属补强板表面的铬原子浓度是3~17%,
在所述金属板的表面形成有所述保护层的位置的所述金属补强板的表面粗糙度Ra是0.2μm以上,
将所述表面粗糙度Ra设为1时,所述保护层的厚度比例是0.001~0.3。
2.根据权利要求1所述的印刷配线板,其中,所述保护层被形成在与所述导电性粘接剂层相接触的整个界面上。
3.根据权利要求1或2所述的印刷配线板,其中,所述贵金属选自金、银、铂、钯、铱、钌和锇。
4.根据权利要求1或2所述的印刷配线板,其中,所述保护层是软金镀敷或硬金镀敷。
5.根据权利要求1或2所述的印刷配线板,其中,所述导电性粘接剂层侵入所述保护层的表面的凹处。
6.一种电子设备,其中,其配备有权利要求1~5中任一项所述的印刷配线板。
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