CN110167752A - 石墨复合膜及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本公开提供一种能够同时实现热对策以及电磁噪声对策,并且高频的电磁波屏蔽性优异的石墨复合膜。石墨复合膜(1)依次配置石墨层(40L)、第一导电性粘接层(30L)、包含第一金属的第一金属层(20)、包含第二金属的第二金属层(80)而构成。第一金属层(20)的配置有第一导电性粘接层(30L)的一侧的表面(20A)的算术平均粗糙度Ra1、以及第二金属层(80)的与配置有第一金属层(20)的一侧的面相反的一侧的表面(80B)的算术平均粗糙度Ra2中的至少一者为50nm以下。

Description

石墨复合膜及其制造方法
技术领域
本公开涉及石墨复合膜及其制造方法。
背景技术
近年来,随着通信设备、个人计算机等电子设备的高性能化、小型化、薄型化的要求,电路的工作频率变高,在电子设备的壳体内部的有限空间内无间隙地配置有大量电子部件。这些电子部件成为热源、电磁噪声源,有可能引起电子设备的误动作,或者对电视等的接收造成障碍。此外,随着无线LAN等的普及,高频的电磁波在电子设备的外部交织,这样的电磁波有可能侵入电子设备的内部,引起电子设备的误动作。因此,热对策以及电磁噪声对策成为重要的课题。
作为这样的热对策以及电磁噪声对策,在专利文献1中公开了由规定的导电性粘合剂组合物构成的粘合层、35μm的轧制铜箔、由所述导电性粘合剂组合物构成的粘合层以及石墨片依次层叠而成的石墨片复合片。
在先技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2014-56967号公报
发明内容
然而,在如专利文献1所记载的石墨片复合片中,存在对5GHz以上的高频下的电磁波的电磁波屏蔽性不充分的可能。
因此,本公开的目的在于,提供一种能够同时实现热对策以及电磁噪声对策,并且高频下的电磁波屏蔽性优异的石墨复合膜及其制造方法。
本公开的第一方式所涉及的石墨复合膜具有依次配置有石墨层、第一导电性粘接层、包含第一金属的第一金属层和包含第二金属的第二金属层的结构。第一金属层的配置有第一导电性粘接层的一侧的表面的算术平均粗糙度Ra1、以及第二金属层的与配置有第一金属层的一侧的面相反的一侧的表面的算术平均粗糙度Ra2中的至少一者为50nm以下。
本公开的第二方式所涉及的石墨复合膜的制造方法包括以下的工序。即,包括在具有第一面以及第二面的保护膜的第一面蒸镀第一金属而形成第一金属层,在第一金属层的表面配置第一导电性粘接片并进行层压,剥离保护膜,在第一金属层的与配置有第一导电性粘接片的一侧的面相反的一侧的表面蒸镀第二金属而形成第二金属层,由此准备带有导电性粘接片的金属蒸镀膜的工序。包括在具有第一面以及第二面的石墨膜的第一面配置第二导电性粘接片并进行层压由此准备带有导电性粘接片的石墨膜的工序。而且,包括将带有导电性粘接片的金属蒸镀膜以及带有导电性粘接片的石墨膜配置为第一导电性粘接片的表面与石墨膜的第二面重叠并进行层压的工序。此时,第一金属层的配置有第一导电性粘接片的一侧的表面的算术平均粗糙度Ra1、以及第二金属层的与配置有第一金属层的一侧的面相反的一侧的表面的算术平均粗糙度Ra2中的至少一者为50nm以下。
本公开的第三方式所涉及的石墨复合膜的制造方法包括以下的工序。即,包括在具有第一面以及第二面的保护膜的第一面依次蒸镀第二金属和第一金属,形成包含第二金属的第二金属层和包含第一金属的第一金属层,通过在第一金属层的表面配置第一导电性粘接片并进行层压,剥离保护膜,由此准备带有导电性粘接片的金属蒸镀膜的工序。包括在具有第一面以及第二面的石墨膜的第一面配置第二导电性粘接片并进行层压由此准备带有导电性粘接片的石墨膜的工序。而且,包括将带有导电性粘接片的金属蒸镀膜以及带有导电性粘接片的石墨膜配置为第一导电性粘接片的表面与石墨膜的第二面重叠并进行层压的工序。此时,第一金属层的配置有第一导电性粘接片的一侧的表面的算术平均粗糙度Ra1、以及第二金属层的与配置有第一金属层的一侧的面相反的一侧的表面的算术平均粗糙度Ra2中的至少一者为50nm以下。
本公开的第四方式所涉及的石墨复合膜具有如下结构,石墨层、第一导电性粘接层、包含金属且具有第一面以及第二面的金属层、保护膜按此顺序配置,并配置为保护膜位于金属层的第一面侧。金属层的第一面以及第二面的至少一者的算术平均粗糙度(Ra)为50nm以下。
本公开的第五方式所涉及的石墨复合膜的制造方法包括以下的工序。包括通过在具有第一面以及第二面的保护膜的第一面蒸镀金属,形成具有第一面以及第二面的金属层,在金属层的第二面配置第一导电性粘接片并进行层压从而准备带有导电性粘接片的金属蒸镀膜的工序。包括通过在具有第一面以及第二面的石墨膜的第一面配置第二导电性粘接片并进行层压,从而准备带有导电性粘接片的石墨膜的工序。而且,包括将带有导电性粘接片的金属蒸镀膜以及带有导电性粘接片的石墨膜配置为第一导电性粘接片的表面与石墨膜的第二面重叠并进行层压的工序。此时,金属层的第一面以及第二面中的至少一者的算术平均粗糙度(Ra)为50nm以下。
本公开所涉及的技术能够同时实现热对策以及电磁噪声对策,并且高频下的电磁波屏蔽性优异。
附图说明
图1A是本公开的第1实施方式所涉及的石墨复合膜的主体部的概略剖视图。
图1B是本公开的第1实施方式所涉及的石墨复合膜的端部的概略剖视图。
图2A是用于说明本公开的第1实施方式所涉及的石墨复合膜的第1制造方法的一部分的概略剖视图,具体而言,是用于说明准备带有导电性粘接片的金属蒸镀膜的工序的一例的概略剖视图。
图2B是用于说明本公开的第1实施方式所涉及的石墨复合膜的第1制造方法的一部分的概略剖视图,具体而言,是用于说明准备带有导电性粘接片的金属蒸镀膜的工序的一例的概略剖视图。
图2C是用于说明本公开的第1实施方式所涉及的石墨复合膜的第1制造方法的一部分的概略剖视图,具体而言,是用于说明准备带有导电性粘接片的金属蒸镀膜的工序的一例的概略剖视图。
图2D是用于说明本公开的第1实施方式所涉及的石墨复合膜的第1制造方法的一部分的概略剖视图,具体而言,是用于说明准备带有导电性粘接片的金属蒸镀膜的工序的一例的概略剖视图。
图2E是用于说明本公开的第1实施方式所涉及的石墨复合膜的第1制造方法的一部分的概略剖视图,具体而言,是用于说明准备带有导电性粘接片的金属蒸镀膜的工序的一例的概略剖视图。
图2F是用于说明本公开的第1实施方式所涉及的石墨复合膜的第1制造方法的一部分的概略剖视图,具体而言,是用于说明准备带有导电性粘接片的金属蒸镀膜的工序的一例的概略剖视图。
图3A是用于说明本公开的第1实施方式所涉及的石墨复合膜的第2制造方法的一部分的概略剖视图,具体而言,是用于说明准备带有导电性粘接片的金属蒸镀膜的工序的一例的概略剖视图。
图3B是用于说明本公开的第1实施方式所涉及的石墨复合膜的第2制造方法的一部分的概略剖视图,具体而言,是用于说明准备带有导电性粘接片的金属蒸镀膜的工序的一例的概略剖视图。
图3C是用于说明本公开的第1实施方式所涉及的石墨复合膜的第2制造方法的一部分的概略剖视图,具体而言,是用于说明准备带有导电性粘接片的金属蒸镀膜的工序的一例的概略剖视图。
图3D是用于说明本公开的第1实施方式所涉及的石墨复合膜的第2制造方法的一部分的概略剖视图,具体而言,是用于说明准备带有导电性粘接片的金属蒸镀膜的工序的一例的概略剖视图。
图3E是用于说明本公开的第1实施方式所涉及的石墨复合膜的第2制造方法的一部分的概略剖视图,具体而言,是用于说明准备带有导电性粘接片的金属蒸镀膜的工序的一例的概略剖视图。
图3F是用于说明本公开的第1实施方式所涉及的石墨复合膜的第2制造方法的一部分的概略剖视图,具体而言,是用于说明准备带有导电性粘接片的金属蒸镀膜的工序的一例的概略剖视图。
图4A是用于说明本公开的第1实施方式所涉及的石墨复合膜的第1以及第2制造方法的一部分的概略剖视图,具体而言,是用于说明准备带有导电性粘接片的石墨膜的工序的概略剖视图。
图4B是用于说明本公开的第1实施方式所涉及的石墨复合膜的第1以及第2制造方法的一部分的概略剖视图,具体而言,是用于说明准备带有导电性粘接片的石墨膜的工序的概略剖视图。
图4C是用于说明本公开的第1实施方式所涉及的石墨复合膜的第1以及第2制造方法的一部分的概略剖视图,具体而言,是用于说明层压带有导电性粘接片的金属蒸镀膜以及带有导电性粘接片的石墨膜的工序的概略剖视图。
图4D是用于说明本公开的第1实施方式所涉及的石墨复合膜的第1以及第2制造方法的一部分的概略剖视图,具体而言,是用于说明层压带有导电性粘接片的金属蒸镀膜以及带有导电性粘接片的石墨膜的工序的概略剖视图。
图5A是本公开的第2实施方式所涉及的石墨复合膜的主体部的概略剖视图。
图5B是本公开的第2实施方式所涉及的石墨复合膜的端部的概略剖视图。
图6A是用于说明本公开的第2实施方式所涉及的石墨复合膜的制造方法的概略剖视图,具体而言,是用于说明准备带有导电性粘接片的金属蒸镀膜的工序的概略剖视图。
图6B是用于说明本公开的第2实施方式所涉及的石墨复合膜的制造方法的概略剖视图,具体而言,是用于说明准备带有导电性粘接片的金属蒸镀膜的工序的概略剖视图。
图6C是用于说明本公开的第2实施方式所涉及的石墨复合膜的制造方法的概略剖视图,具体而言,是用于说明准备带有导电性粘接片的金属蒸镀膜的工序的概略剖视图。
图6D是用于说明本公开的第2实施方式所涉及的石墨复合膜的制造方法的概略剖视图,具体而言,是用于说明准备带有导电性粘接片的金属蒸镀膜的工序的概略剖视图。
图6E是用于说明本公开的第2实施方式所涉及的石墨复合膜的制造方法的概略剖视图,具体而言,是用于说明准备带有导电性粘接片的石墨膜的工序的概略剖视图。
图6F是用于说明本公开的第2实施方式所涉及的石墨复合膜的制造方法的概略剖视图,具体而言,是用于说明准备带有导电性粘接片的石墨膜的工序的概略剖视图。
图6G是用于说明本公开的第2实施方式所涉及的石墨复合膜的制造方法的概略剖视图,具体而言,是用于说明层压带有导电性粘接片的金属蒸镀膜以及带有导电性粘接片的石墨膜的工序的概略剖视图。
图6H是用于说明本公开的第2实施方式所涉及的石墨复合膜的制造方法的概略剖视图,具体而言,是用于说明层压带有导电性粘接片的金属蒸镀膜以及带有导电性粘接片的石墨膜的工序的概略剖视图。
具体实施方式
以下,以下对本公开的实施方式进行说明。
(第1实施方式)
[本实施方式所涉及的石墨复合膜1]
图1A是第1实施方式所涉及的石墨复合膜1的主体部的概略剖视图。图1B是石墨复合膜1的端部的概略剖视图。
如图1A所示,本实施方式所涉及的石墨复合膜1具有依次层叠有第二导电性粘接层50L、石墨层40L、第一导电性粘接层30L、包含第一金属的第一金属层20、包含第二金属的第二金属层80的结构。第一金属层20的配置有第一导电性粘接层30L的一侧的表面20A的算术平均粗糙度Ra1、以及第二金属层80的与配置有第一金属层20的一侧的表面80A相反的一侧的表面80B的算术平均粗糙度Ra2中的至少一者为50nm以下。进而,第一剥离片60安装于第二导电性粘接层50L的表面1A。在此,本实施方式中的算术平均粗糙度(Ra1以及Ra2)依据JISB0601 2013。算术平均粗糙度(Ra1以及Ra2)的测定方法与实施例所记载的算术平均粗糙度(Ra1以及Ra2)的测定方法相同,测定范围为1μm×1μm。
由于石墨复合膜1具有这样的结构,因此仅通过粘贴于被粘体,就能够同时实现电磁设备的热对策以及电磁噪声对策。即,由于具有导热性优异的石墨层40L,因此能够使被粘体的热向石墨复合膜1的面方向扩散,使被粘体的温度降低。另外,在此,面方向是指与石墨层40L的厚度方向垂直的方向、即与石墨层40L的表面平行的一个方向。此外,通过使第一金属层20的表面20A的算术平均粗糙度Ra1以及第二金属层80的表面80B的算术平均粗糙度Ra2中的至少一者为50nm以下,高频下的电磁波屏蔽性优异。推测这是因为若要侵入第一金属层20或者第二金属层80的电磁场(以下称为外部电磁场)成为高频,则在本实施方式中,即使外部电磁场侵入第一金属层20或者第二金属层80,也容易在第一金属层20或者第二金属层80的内部迅速衰减,即相对于外部电磁场的趋肤效应增大。具体而言,若高频的磁场(以下称为外部磁场)侵入第一金属层20或者第二金属层80,则被引导至第一金属层20的表面20A或者第二金属层80的表面80B的电流(以下称为涡电流)产生高频的磁场而抵消外部磁场,从而切断外部磁场向第一金属层20或者第二金属层80的内部的侵入。在本实施方式中,第一金属层20的表面20A的算术平均粗糙度Ra1以及第二金属层80的表面80B的算术平均粗糙度Ra2中的至少一者为50nm以下。即,推测由于表面20A以及表面80B中的至少一者是平滑的,因此涡电流的损失少,容易产生欲抵消外部磁场的高频的磁场为主要原因。这样,本实施方式由于高频下的电磁波屏蔽性优异,因此能够抑制由外部电磁场引起的电磁噪声侵入被粘体的电路内,同时也能够抑制被粘体自身的电磁辐射。特别是,外部电磁场的频率越高,与如专利文献1所记载的以往的石墨片复合片相比,本实施方式的电磁波屏蔽性越优异。在被粘体具有导电性的情况下,由于第一金属层20以及第二金属层80与被粘体电连接而接地,因此在第一金属层20或者第二金属层80的内部产生的涡电流向被粘体释放(接地),表现出更优异的电磁波屏蔽性。
如图1B所示,在石墨复合膜1的端面,石墨层40L的端面40E不露出。即,石墨层40L的端面40E由第一导电性粘接层30L以及第二导电性粘接层50L覆盖。由此,能够防止由石墨层40L内的层间剥离引起的石墨复合膜1的断裂,同时能够防止石墨层40L的粉末脱落。
石墨复合膜1的厚度优选为15μm以上且800μm以下。石墨复合膜1的厚度能够基于用扫描型电子显微镜(SEM)观察石墨复合膜1的剖面而得到的图像进行测定。构成以下的石墨复合膜1的各层的厚度也能够同样地测定。
石墨复合膜1例如能够在即将使用之前将第一剥离片60从石墨复合膜1剥离而粘贴在被粘体上来使用。作为被粘体,例如可举出配置于电子设备的壳体内部的电子部件等。作为电子部件,例如可举出在液晶单元的背面机架、液晶图像显示装置的背光灯等中使用的具备发光二极管(LED)光源的LED基板、功率放大器、大规模集成电路(LSI)等。作为第一剥离片60,能够使用牛皮纸、玻璃纸、优质纸等纸;聚乙烯、聚丙烯(OPP、CPP)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)等的树脂膜;在层叠了纸和树脂膜的层压纸、用粘土或聚乙烯醇等对纸实施了填隙处理后的材料的单面或者双面实施了硅酮系树脂等的剥离处理的材料等。
在本实施方式中,依次层叠了第二导电性粘接层50L、石墨层40L、第一导电性粘接层30L、第一金属层20以及第二金属层80,但本实施方式并不限定于此,只要是依次配置有石墨层40L、第一导电性粘接层30L、第一金属层20以及第二金属层80的结构即可。此外,在这些层之间,也可以层叠不阻碍本公开技术的效果的层。作为其例子,防锈处理层可以介于第一金属层20与第一导电性粘接层30L之间。作为防锈处理层,例如能够使用有机覆膜、金属覆膜等。作为有机覆膜,例如可举出苯并三唑覆膜等。作为苯并三唑覆膜的原料,例如能够使用苯并三唑、苯并三唑的衍生物等。作为金属覆膜的原料,例如能够使用锌、镍、铬、钛、铝、金、银、钯等纯金属;包含这些纯金属而成的合金等。
在本实施方式中,石墨层40L的端面40E由第一导电性粘接层30L以及第二导电性粘接层50L覆盖,但本实施方式并不限定于此,石墨层40L的端面40E也可以露出。此外,在本实施方式中,如图1B所示,第一金属层20以及第二金属层80的端面露出,但本实施方式并不限定于此。例如,第一金属层20的端面也可以被第二金属层80覆盖。此外,第一金属层20以及第二金属层80的端面也可以被配置于第二金属层80的表面80B的保护膜覆盖。
(第一金属层20以及第二金属层80)
如图1A所示,石墨复合膜1具备第一金属层20和第二金属层80。由此,石墨复合膜1具有电磁波屏蔽性。此外,第二金属层80能够防止对第一金属层20的第二面20B造成损伤等。第二金属层80配置在第一金属层20的第二面20B。
第一金属层20包含第一金属。作为第一金属,根据石墨复合膜1的原料适当选择即可,例如能够使用银、铜、金、铝、镁、钨、钴、锌、镍、黄铜、钾、锂、铁、铂、锡、铬、铅、钛等。其中,从提高石墨复合膜1的电磁波屏蔽性等方面考虑,第一金属优选为石墨复合膜1的原料中导电性高的原料,从导电性高且比较廉价等方面出发,更优选为铜。
第二金属层80包含第二金属。作为第二金属,例如能够使用银、铜、金、铝、镁、钨、钴、锌、镍、黄铜、钾、锂、铁、铂、锡、铬、铅、钛、钯等。
第二金属优选为从由锌、镍、铬、钛、铝、金、银、钯以及这些金属的合金构成的组中选择出的至少一种金属。即,第二金属层80优选包含从由锌、镍、铬、钛、铝、金、银、钯以及这些金属的合金构成的组中选择出的至少一种金属。由于这些金属的防锈性优异,因此第二金属层80包含由从锌、镍、铬、钛、铝、金、银、钯以及这些金属的合金构成的组中选择出的至少一种金属,使得第一金属层20的第二面20B不易腐蚀。推测这是因为第二金属层80包含防锈性优异的金属,因此通过第二金属层80,主要来自外部的水分以及氧的成分等不易到达第一金属层20的第二面20B,不易进行第一金属层20的原料与来自外部的成分的电化学反应。
第二金属优选为镍。即,第二金属层80优选包含镍。在这种情况下,镍的防锈性高,因此由铜构成的第一金属层20还不易腐蚀。此外,镍与铜的紧贴性高,因此能够提高包含镍的第二金属层80与由铜构成的第一金属层20的紧贴性。因此,如图1B所示,即使在第一金属层20的端面露出的情况下,水分以及氧的成分等也不易从第二金属层80和第一金属层20的界面到达第一金属层20的表面。
也可以在第二金属层80的与配置有第一金属层20的一侧的面相反的一侧的表面80B配置用于防止短路不良的绝缘层。在这种情况下,能够在绝缘层的一部分开孔,从该部分进行石墨层40L的接地。在第一金属层20上直接配置绝缘层,在绝缘层开孔而进行接地的情况下,由铜构成的第一金属层20会与来自外部的水分以及氧的成分等发生电化学反应而腐蚀。因此,在第二金属层80包含防锈性优异的金属的情况下,能够在防止第一金属层20的腐蚀的同时进行石墨层40L的接地。
第一金属层20的配置有第一导电性粘接层30L的一侧的表面20A的算术平均粗糙度Ra1、以及第二金属层80的与配置有第一金属层20的一侧的表面80A相反的一侧的表面80B的算术平均粗糙度Ra2中的至少一者为50nm以下。即,可以仅第一金属层20的表面20A的算术平均粗糙度Ra1为50nm以下,也可以仅第二金属层80的表面80B的算术平均粗糙度Ra2为50nm以下,第一金属层20的表面20A的算术平均粗糙度Ra1、以及第二金属层80的表面80B的算术平均粗糙度Ra2双方都可以为50nm以下。推测涡电流容易被引导到第一金属层20的表面20A与第二金属层80的表面80B中的算术平均粗糙度小的面侧的表面、即损失少的一侧的面侧的表面。由此,石墨复合膜1的高频电磁波屏蔽性优异。第一金属层20的表面20A的算术平均粗糙度Ra1、以及第二金属层80的表面80B的算术平均粗糙度Ra2中的至少一者优选为20nm以下,更优选为10nm以下。
第一金属层20的配置有第一导电性粘接层30L的一侧的表面20A的最大高度粗糙度Rz1、以及第二金属层80的与配置有第一金属层20的一侧的表面80A相反的一侧的表面80B的最大高度粗糙度Rz2中的至少一者优选为200nm以下,更优选为100nm以下。在此,本申请中的最大高度粗糙度(Rz1以及Rz2)依据JISB06012013。最大高度粗糙度(Rz1以及Rz2)的测定方法与实施例中记载的最大高度粗糙度(Rz1以及Rz2)的测定方法相同。
第一金属层20的配置有第一导电性粘接层30L的一侧的表面20A的十点平均粗糙度Rzjis1、以及第二金属层80的与配置有第一金属层20的一侧的表面80A相反的一侧的表面80B的十点平均粗糙度Rzjis2中的至少一者优选为100nm以下,更优选为50nm以下。在此,本申请中的十点平均粗糙度(Rzjis1以及Rzjis2)依据JISB06012013。十点平均粗糙度(Rzjjis1以及Rzjis2)的测定方法与实施例中记载的十点平均粗糙度(Rzjjis1以及Rzjis2)的测定方法相同。
第二金属层80的厚度T80优选为第一金属层20的厚度T20以下。由此,能够确保石墨复合膜1的可挠性,同时能够使石墨复合膜1轻量化。由此,即使被粘面不是平坦的面,也能够将石墨复合膜1容易地粘贴于被粘体,能够扩大石墨复合膜1的设置的自由度。具体而言,第一金属层20的厚度T20优选为0.10μm以上且5.00μm以下,更优选为0.50μm以上且2.00μm以下。第二金属层80的厚度T80优选为0.002μm以上且0.100μm以下,更优选为0.002μm以上且0.040μm以下。
在本实施方式中,从石墨复合膜1的厚度方向T观察的第一金属层20的表面形状为整面状,但本实施方式并不限定于此。作为其例子,能够进一步列举网状、线状等。另外,所谓整面状是从石墨复合膜1的厚度方向T观察时第一金属层20无间隙地设置在整个面的状态。
在本实施方式中,从石墨复合膜1的厚度方向T观察的第二金属层80的表面形状为整面状。即,从石墨复合膜1的厚度方向T观察,第二金属层80无间隙地设置于第一金属层20的第二面20B的整个区域,第一金属层20的第二面20B不露出。但是,在本实施方式中,第二金属层80的表面形状并不限定于此,例如,也可以是网状、线状等。
(第一导电性粘接层30L)
如图1A所示,石墨复合膜1具备第一导电性粘接层30L。由此,能够在将第一金属层20与石墨层40L粘接固定的同时使二者电连接。
如图1A所示,第一导电性粘接层30L按照第一粘合层31、第一金属基材32以及第二粘合层33的顺序层叠而成。由于第一导电性粘接层30L包含第一金属基材32,因此第一导电性粘接层30L的导电性优异。第一导电性粘接层30L的厚度优选为2μm以上且300μm以下。从石墨复合膜1的厚度方向T观察的第一导电性粘接层30L的表面形状为整面状。
第一粘合层31由具有导电性以及粘合性的导电性粘合剂构成。作为导电性粘合剂,例如可以含有聚合物以及导电性填料,根据需要还可以含有交联剂、添加剂、溶剂。作为聚合物,能够使用丙烯酸系聚合物、橡胶系聚合物、硅酮系聚合物、聚氨酯系聚合物等。其中,从即使在将石墨复合膜1粘贴于发热材料的情况下也不易发生由热的影响引起的剥离的方面考虑,优选使用丙烯酸系聚合物以及橡胶系聚合物。作为丙烯酸系聚合物,能够使用将(甲基)丙烯酸单体等乙烯基单体聚合而得到的聚合物。作为导电性填料,例如能够使用金属系填料、碳系填料、金属复合系填料、金属氧化物系填料、钛酸钾系填料等。作为金属系填料的原料,可举出银、镍、铜、锡、铝、不锈钢等。作为碳系填料的原料,能够使用科琴黑、乙炔黑、石墨等。作为金属复合系填料的原料,能够使用铝涂层玻璃、镍涂层玻璃、银涂层玻璃、镍涂层碳等。作为金属氧化物系填料的原料,能够使用掺杂锑的氧化锡、掺杂锡的氧化铟、掺杂铝的氧化锌等。导电性填料的形状没有特别限定,例如可举出粉末、薄片、纤维等。作为交联剂,能够使用异氰酸酯系交联剂、环氧系交联剂、螯合物系交联剂、氮丙啶系交联剂等。作为添加剂,以进一步提高第一粘合层31的粘合力为目的,能够使用增粘树脂。作为增粘树脂,例如能够使用松香系树脂;萜烯系树脂;脂肪族(C5系)或者芳香族(C9系)等石油树脂;苯乙烯系树脂酚醛系树脂;二甲苯系树脂;甲基丙烯酸系树脂等。第一粘合层31的厚度优选为0.2μm以上且50μm以下,更优选为2μm以上且20μm以下。
作为第一金属基材32的原料,例如能够使用金、银、铜、铝、镍、铁、锡、这些金属的合金等。其中,从柔软性、热导电性等方面考虑,第一金属基材32的原料优选为铝或者铜,从因金属的钝化而腐蚀不易进行等方面考虑,进一步优选为铝。作为由铝构成的金属基材,能够使用由硬质铝构成的硬质铝基材、由软质铝构成的软质铝基材。硬质铝基材由对铝进行轧制而得到的铝箔构成。软质铝基材由对铝进行轧制并进行退火处理而得到的铝箔构成。作为由铜构成的金属基材,例如能够使用由电解铜构成的基材、由轧制铜构成的基材。第一金属基材32的厚度优选为200μm以下,更优选为100μm以下。
第二粘合层33具有导电性以及粘合性,例如含有聚合物以及导电性填料。第二粘合层33是与第一粘合层31相同的结构。
在本实施方式中,如图1A所示,第一导电性粘接层30L按照第一粘合层31、第一金属基材32以及第二粘合层33的顺序层叠而成,但本实施方式并不限定于此。作为其例子,第一导电性粘接层30L也可以是由导电性树脂构成的单层。此外,在本实施方式中,第二粘合层33是与第一粘合层31相同的结构,但本实施方式中并不限定于此,只要具有导电性以及粘合性,也可以是与第一粘合层31不同的结构。
(石墨层40L)
如图1A所示,石墨复合膜1具备石墨层40L。由此,能够高效地传导被粘体的热量并扩散,同时能够提高石墨复合膜1的电磁波屏蔽性。
石墨层40L在面方向上具有优异的导电性以及导热性。作为石墨层40L的原料,例如能够使用碳的层状晶体石墨(石墨);以石墨为母体并在其层间侵入化学物类而形成的石墨层间化合物(Graphite Intercalation Compound)等。作为化学物类,例如可举出钾、锂、溴、硝酸、氯化铁(III)、六氯化钨、五氟化砷等。此外,石墨层40L也可以是例如将一片或者多片石墨膜层叠而成的层。作为石墨膜,例如能够使用将高分子膜在高温下烧成而生成的热分解性石墨片;通过膨胀石墨法生成的膨胀石墨片等。其中,从热传导率高、轻量且具有柔软性、加工容易等方面考虑,作为石墨膜,优选使用将高分子膜在高温下烧成而生成的热分解性石墨片。作为高分子膜,例如能够使用聚酰亚胺、聚酰胺、聚酰胺酰亚胺等耐热性的芳香族高分子等。对高分子膜进行烧成的温度优选为2600℃以上且3000℃以下。膨胀石墨法是通过用硫酸等强酸处理天然石墨铅而形成层间化合物,将对其进行加热以及使其膨胀时产生的膨胀石墨轧制成片状的方法。石墨的厚度优选为10μm以上且100μm以下。
热分解性石墨片的热传导率在a-b面方向优选为700W/(m·K)以上且1950W/(m·K)以下,在c轴方向优选为8W/(m·K)以上且15W/(m·K)以下。热分解性石墨片的密度优选为0.85g/cm3以上且2.13g/cm3以下。作为这样的热分解性石墨片,例如能够使用松下株式会社制的“PGS(注册商标)石墨片”。
石墨层40L的厚度优选为5μm以上且500μm以下,更优选为10μm以上且200μm以下。从石墨复合膜1的厚度方向T观察的石墨层40L的表面形状为整面状。
(第二导电性粘接层50L)
如图1A所示,石墨复合膜1优选具备第二导电性粘接层50L。由此,能够使石墨复合膜1与被粘体紧贴,容易表现出石墨复合膜1的优异的散热性,同时能够将石墨层40L与被粘体电连接。这样,由于第一金属层20以及第二金属层80与被粘体电连接,因此在被粘体具有导电性的情况下,石墨复合膜1的电磁波屏蔽性更优异。
如图1A所示,第二导电性粘接层50L按照第三粘合层51、第二金属基材52以及第四粘合层53的顺序层叠而成。第二导电性粘接层50L的结构是与第一导电性粘接层30L相同的结构。
在本实施方式中,如图1A所示,第二导电性粘接层50L按照第三粘合层51、第二金属基材52以及第四粘合层53的顺序层叠而成,但本实施方式并不限定于此。作为其例子,第二导电性粘接层50L也可以是由导电性树脂构成的单层。此外,在本实施方式中,第二导电性粘接层50L的结构是与第一导电性粘接层30L相同的结构,但本实施方式并不限定于此,只要具有导电性以及粘合性,也可以是与第一导电性粘接层30L不同的结构。
[第1实施方式所涉及的石墨复合膜1的第1制造方法]
图2A~图2F是用于说明本实施方式所涉及的石墨复合膜1的第1制造方法的一部分的概略剖视图。具体而言,图2A~图2F是用于说明准备带有导电性粘接片的金属蒸镀膜100的工序(A)的概略剖视图。
图4A~图4D是用于说明本实施方式所涉及的石墨复合膜1的第1制造方法的一部分的概略剖视图。具体而言,图4A以及图4B是用于说明准备带有导电性粘接片的石墨膜200的工序(B)的概略剖视图。图4C以及图4D是用于说明层压带有导电性粘接片的金属蒸镀膜100以及带有导电性粘接片的石墨膜200的工序(C)的概略剖视图。在图2A~图2F以及图4A~图4D中,对与图1A所示的实施方式的结构构件相同的结构构件标注相同的符号并省略说明。另外,石墨膜40与石墨层40L对应,第一导电性粘接片30与第一导电性粘接层30L对应,第二导电性粘接片50与第二导电性粘接层50L对应。
第1方法所涉及的石墨复合膜1的制造方法包括:工序(A),准备带有导电性粘接片的金属蒸镀膜100;工序(B),准备带有导电性粘接片的石墨膜200;以及工序(C),层压带有导电性粘接片的金属蒸镀膜100以及带有导电性粘接片的石墨膜200,依次进行工序(A)、工序(B)以及工序(C)。由此,能够同时实现热对策以及电磁噪声对策,并且能够得到高频下的电磁波屏蔽性优异的石墨复合膜1。
工序(A):在具有第一面10A以及第二面10B的保护膜10的第一面10A蒸镀第一金属而形成第一金属层20,由此准备第一层叠体111(以下称为工序(a1))。在第一金属层20的表面20A配置第一导电性粘接片30并进行层压,由此准备第二层叠体112(以下称为工序(a2))。在剥离该第二层叠体112的保护膜10之后,在第一金属层20的第二面20B蒸镀第二金属而形成第二金属层80(以下称为工序(a3))。然后,准备具有金属蒸镀膜110和第一导电性粘接片30的带有导电性粘接片的金属蒸镀膜100。
工序(B):在具有第一面40A以及第二面40B的石墨膜40的第一面40A配置第二导电性粘接片50并进行层压。
工序(C):将带有导电性粘接片的金属蒸镀膜100以及带有导电性粘接片的石墨膜200,配置为第一导电性粘接片30的表面33A与石墨膜40的第二面40B重叠并进行层压。
在本实施方式中,依次进行工序(A)、工序(B)以及工序(C),但本实施方式并不限定于此。作为其例子,也可以依次进行工序(B)、工序(A)以及工序(C)。
〔工序(A)〕
在工序(A)中,依次进行在保护膜10上形成第一金属层20而准备第一层叠体111的工序(a1)、将第一层叠体111与第一导电性粘接片30层压而准备第二层叠体112的工序(a2)、剥离保护膜10而形成第二金属层80的工序(a3)。由此,准备具有金属蒸镀膜110和第一导电性粘接片30的带有导电性粘接片的金属蒸镀膜100,金属蒸镀膜110是第一金属层20以及第二金属层80的层叠体。
(工序(a1))
在工序(a1)中,在图2A所示的保护膜10的第一面10A蒸镀第一金属,形成如图2B所示的第一金属层20。经过该工序(a1),得到图2B所示的具有保护膜10和第一金属层20的第一层叠体111。
作为保护膜10的原料例如能够使用聚酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、烯烃系树脂、苯乙烯树脂、氯乙烯系树脂、聚碳酸酯、丙烯腈-苯乙烯共聚树脂(AS树脂)、聚丙烯腈、丁二烯树脂、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚树脂(ABS树脂)、丙烯酸树脂、聚缩醛、聚苯醚、酚醛树脂、环氧树脂、三聚氰胺树脂、尿素树脂、聚酰亚胺、聚硫化物、聚氨酯、乙酸乙烯酯系树脂、氟系树脂、脂肪族聚酰胺、合成橡胶、芳香族聚酰胺、聚乙烯醇等。根据需要,保护膜10可以进一步含有阻燃剂、抗静电剂、抗氧化剂、金属钝化剂、可塑剂、润滑剂等。保护膜10的厚度优选为0.5μm以上且200μm以下。
保护膜10优选为脱模膜。作为脱模膜,例如能够使用在膜上涂敷了脱模剂的脱模膜。作为用于脱模膜的膜的原料,例如能够使用聚酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、烯烃系树脂、苯乙烯树脂、氯乙烯系树脂、聚碳酸酯、丙烯腈-苯乙烯共聚树脂(AS树脂)、聚丙烯腈、丁二烯树脂、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚树脂(ABS树脂)、丙烯酸树脂、聚缩醛、聚苯醚、酚醛树脂、环氧树脂、三聚氰胺树脂、尿素树脂、聚酰亚胺、聚硫化物、聚氨酯、乙酸乙烯酯系树脂、氟系树脂、脂肪族聚酰胺、合成橡胶、芳香族聚酰胺、聚乙烯醇等。作为脱模剂,例如能够使用硅酮等。通过使保护膜10为脱模膜,保护膜10的剥离变得容易。
蒸镀第一金属的方法优选真空蒸镀法。将第一金属层20的表面20A的算术平均粗糙度Ra1设为50nm以下的方法例如可举出适当调整真空炉内的真空度、真空炉内的温度等的方法等。
在工序(a1)中,例如可以在长条状的保护膜10的第一面10A蒸镀第一金属,连续地形成第一层叠体111。
(工序(a2))
在工序(a2)中,如图2C所示,在第一层叠体111的表面20A配置第一导电性粘接片30并进行层压。此时,如图2C所示,从操作性优异等方面考虑,在第一导电性粘接片30的表面33A安装有第二剥离片120。经过该工序(a2),得到图2D所示的具有第一层叠体111和第一导电性粘接片30的第二层叠体112。
作为图2C所示的安装有第二剥离片120的第一导电性粘接片30的制造方法,例如可举出以下所示的方法等。即,包括在第三剥离片的表面上涂敷导电性粘合剂而形成第一粘合层31的工序。包括在第二剥离片120的表面120A上涂敷导电性粘合剂并干燥而形成第二粘合层33的工序。包括在具有第一面32A以及第二面32B的第一金属基材32的第一面32A贴合第一粘合层31、在第二面32B贴合第二粘合层33而制成层叠膜,使其养生后,从该层叠膜剥离第三剥离片的工序。作为导电性粘合剂的涂敷方法,可举出使用辊涂机、模涂机等的方法等。在导电性粘合剂含有溶剂的情况下,优选在50℃~120℃左右的环境下进行干燥而除去溶剂。养生的处理条件的处理温度优选为15℃以上且50℃以下,处理时间优选为48小时以上且168小时以内。第二剥离片120以及第三剥离片的结构是与第一剥离片60相同的结构。
作为层压第一层叠体111、第一导电性粘接片30的方法,例如可举出配置第一层叠体111以及第一导电性粘接片30,使得第一层叠体111的表面20A与第一导电性粘接片30的表面31A对置,从而对第一层叠体111的表面20A和第一导电性粘接片30的表面31A接触加压而使二者紧贴的方法等。
在工序(a2)中,例如也可以通过将长条状的第一层叠体111以及长条状的第一导电性粘接片30输送至一对辊间,夹入一对辊间而使第一层叠体111以及第一导电性粘接片30面接触来进行层压,从而连续地形成第二层叠体112。
在本实施方式中,在第一导电性粘接片30的表面33A安装有第二剥离片120,但本实施方式并不限定于此,也可以不在第一导电性粘接片30的表面33A安装第二剥离片120。
(工序(a3))
在工序(a3)中,如图2E所示,从第二层叠体112剥离保护膜10,在第一金属层20的第二面20B蒸镀第二金属,形成图2F所示的第二金属层80。经过该工序(a3),能够得到图2F所示的具有金属蒸镀膜110和第一导电性粘接片30的带有导电性粘接片的金属蒸镀膜100。
蒸镀第二金属的方法优选真空蒸镀法。将第二金属层80的表面80B的算术平均粗糙度Ra2设为50nm以下的方法例如可举出适当调整真空炉内的真空度、真空炉内的温度等的方法等。
在本实施方式中,工序(A)包括工序(a1)、工序(a2)以及工序(a3),但本实施方式并不限定于该工序顺序,例如,有通过在工序(a1)之后剥离保护膜10而形成第二金属层80,从而在制作金属蒸镀膜110之后将金属蒸镀膜110与第一导电性粘接片30层压的方法。此外,也可以通过在工序(a1)之后剥离保护膜10,层压第一金属层20和第一导电性粘接片30后形成第二金属层80的方法等,从而制作带有导电性粘接片的金属蒸镀膜100。
〔工序(B)〕
在工序(B)中,如图4A所示,在具有第一面40A以及第二面40B的石墨膜40的第一面40A配置第二导电性粘接片50并进行层压。此时,如图4A所示,从操作性优异等方面考虑,在第二导电性粘接片50的表面53A安装有第一剥离片60。经过该工序(B),得到图4B所示的带有导电性粘接片的石墨膜200。
作为图4A所示的安装有第一剥离片60的第二导电性粘接片50的制造方法,例如可举出与上述的图2D所示的安装有第二剥离片120的第一导电性粘接片30的制造方法相同的方法。
作为层压石墨膜40和第二导电性粘接片50的方法,例如,如图4A所示,可举出配置第二导电性粘接片50,使得第二导电性粘接片50的表面51A朝上,将切割成规定尺寸的石墨膜40放置在第二导电性粘接片50的表面51A上的方法等。如图4D所示,切割得到的石墨膜40的尺寸只要是石墨膜40的整体被带有导电性粘接片的金属蒸镀膜100以及带有导电性粘接片的石墨膜200覆盖的尺寸即可。通过用带有导电性粘接片的金属蒸镀膜100以及带有导电性粘接片的石墨膜200覆盖石墨膜40的整体,从而能够防止石墨层40L内的由层间剥离引起的石墨复合膜1的断裂,并且能够防止石墨层40L的粉末脱落。
在工序(B)中,例如,也可以将第二导电性粘接片50连续地向层压制造工序输送,将切割得到的石墨膜40在第二导电性粘接片50的表面51A上隔开规定间隔连续地放置,由此连续地制造带有导电性粘接片的石墨膜200。
在本实施方式中,将切割得到的石墨膜40放置在第二导电性粘接片50的表面51A上进行层压,但本实施方式并不限定于此,也可以通过将长条状的石墨膜40以及长条状的第二导电性粘接片50分别连续地输送至一对辊间,夹入一对辊间而使石墨膜40以及第二导电性粘接片50面接触来进行层压。
〔工序(C)〕
在工序(C)中,如图4C所示,将带有导电性粘接片的金属蒸镀膜100以及带有导电性粘接片的石墨膜200,配置为第一导电性粘接片30的表面33A与石墨膜40的第二面40B重叠并进行层压。此时,如图4C所示,第二剥离片120被剥离。从石墨复合膜1的操作性优异等方面考虑,第一剥离片60保持被安装状态。经过该工序(C),得到图4D所示的石墨复合膜1。
作为层压带有导电性粘接片的金属蒸镀膜100和带有导电性粘接片的石墨膜200的方法,例如,可举出图4C所示的方法。即,可举出配置有石墨膜40的一侧的表面200A朝上地配置带有导电性粘接片的石墨膜200,覆盖石墨膜40整体地将带有导电性粘接片的金属蒸镀膜100放置在带有导电性粘接片的石墨膜200的表面200A上的方法等。
在工序(C)中,例如,也可以通过将长条状的带有导电性粘接片的金属蒸镀膜100以及长条状的带有导电性粘接片的石墨膜200输送至一对辊间,夹入一对辊间而使带有导电性粘接片的金属蒸镀膜100以及带有导电性粘接片的石墨膜200面接触来进行层压,切割为必要的尺寸,从而连续地制造石墨复合膜1。
在本实施方式中,包括工序(A)、工序(B)以及工序(C),但本实施方式并不限定于该层叠顺序,例如可举出以下的方法。可举出在将第一层叠体111、第一导电性粘接片30、石墨膜40以及第二导电性粘接片50同时层压后,剥离保护膜10而形成第二金属层80,由此制造石墨复合膜1的方法。此外,可举出通过层压第一导电性粘接片30、石墨膜40以及第二导电性粘接片50而得到层叠膜,并将得到的层叠膜与金属蒸镀膜110层压,由此制造石墨复合膜1的方法。此外,可举出通过层压金属蒸镀膜110、第一导电性粘接片30以及石墨膜40而得到层叠膜,并将得到的层叠膜与第二导电性粘接片50层压,由此制造石墨复合膜1的方法等。
[第1实施方式所涉及的石墨复合膜1的第2制造方法]
图3A~图3F是用于说明本实施方式所涉及的石墨复合膜1的第2制造方法的一部分的概略剖视图。具体而言,图3A~图3F是用于说明准备带有导电性粘接片的金属蒸镀膜100的工序(A)的概略剖视图。
图4A~图4D是用于说明本实施方式所涉及的石墨复合膜1的第2制造方法的一部分的概略剖视图。具体而言,图4A以及图4B是用于说明准备带有导电性粘接片的石墨膜200的工序(B)的概略剖视图。图4C以及图4D是用于说明层压带有导电性粘接片的金属蒸镀膜100以及带有导电性粘接片的石墨膜200的工序(C)的概略剖视图。在图3A~图3F以及图4A~图4D中,对与图1A所示的实施方式的结构构件相同的结构构件标注相同的符号并省略说明。具体而言,石墨膜40与石墨层40L对应,第一导电性粘接片30与第一导电性粘接层30L对应,第二导电性粘接片50与第二导电性粘接层50L对应。
本实施方式所涉及的石墨复合膜1的第2制造方法包括准备带有导电性粘接片的金属蒸镀膜100的工序(A)、准备带有导电性粘接片的石墨膜200的工序(B)、层压带有导电性粘接片的金属蒸镀膜100以及带有导电性粘接片的石墨膜200的工序(C),依次进行工序(A)、工序(B)以及工序(C)。由此,能够同时实现热对策以及电磁噪声对策,并且能够得到高频下的电磁波屏蔽性优异的石墨复合膜1。
工序(A):在具有第一面10A以及第二面10B的保护膜10的第一面10A依次蒸镀第二金属和第一金属,准备具有包含第二金属的第二金属层80以及包含第一金属的第一金属层20的金属蒸镀膜110和保护膜10的层叠体113(以下称为工序(a1))。在该层叠体113的第一金属层20的表面20A配置第一导电性粘接片30并进行层压后,将保护膜10剥离(以下称为工序(a2))。然后,准备具有金属蒸镀膜110和第一导电性粘接片30的带有导电性粘接片的金属蒸镀膜100。
工序(B):在具有第一面40A以及第二面40B的石墨膜40的第一面40A配置第二导电性粘接片50并进行层压。
工序(C):将带有导电性粘接片的金属蒸镀膜100以及带有导电性粘接片的石墨膜200,配置为第一导电性粘接片30的表面33A与石墨膜40的第二面40B重叠并进行层压。
在本实施方式中,依次进行工序(A)、工序(B)以及工序(C),但本实施方式并不限定于此。作为其例子,也可以依次进行工序(B)、工序(A)以及工序(C)。
另外,本实施方式中的工序(B)以及工序(C)是与第1方法中的工序(B)以及工序(C)相同的工序,因此省略说明。
〔工序(A)〕
在工序(A)中,依次进行形成第二金属层80以及第一金属层20而准备层叠体113的工序(a1)、将层叠体113与第一导电性粘接片30层压后将保护膜10剥离的工序(a2)。由此,准备具有作为第一金属层20以及第二金属层80的层叠体的金属蒸镀膜110和第一导电性粘接片30的带有导电性粘接片的金属蒸镀膜100。
(工序(a1))
在工序(a1)中,在图3A所示的保护膜10的第一面10A蒸镀第二金属,形成图3B所示的第二金属层80,在第二金属层80的表面80A蒸镀第一金属,形成如图3C所示的第一金属层20。经过该工序(a1),得到图3C所示的具有保护膜10和金属蒸镀膜110的层叠体113。
本方法中使用的保护膜10可以与在第1方法中使用的保护膜10相同。
蒸镀第二金属的方法优选真空蒸镀法。将第二金属层80的表面80B的算术平均粗糙度Ra2设为50nm以下的方法例如可举出适当调整真空炉内的真空度、真空炉内的温度等的方法等。在通过真空蒸镀法形成第二金属层80的情况下,第二金属层80的表面80B的表面性状不完全追随保护膜10的第一面10A的表面性状,存在第二金属层80的表面80B的算术平均粗糙度Ra2比保护膜10的第一面10A的算术平均粗糙度(Ra)小的倾向。
蒸镀第一金属的方法优选真空蒸镀法。将第一金属层20的表面20A的算术平均粗糙度Ra1设为50nm以下的方法例如可举出适当调整真空炉内的真空度、真空炉内的温度等的方法等。
在工序(a1)中,例如也可以将长条状的保护膜10连续地向蒸镀第二金属的制造工序输送,依次经由蒸镀第二金属的制造工序以及蒸镀第一金属的制造工序,连续地制造第二金属层80以及第一金属层20。
(工序(a2))
在工序(a2)中,在层叠体113的第一金属层20的表面20A配置第一导电性粘接片30并进行层压。此时,如图3D所示,从操作性优异等方面考虑,在第一导电性粘接片30的表面33A安装有第二剥离片120。然后,剥离保护膜10,得到图3F所示的具有金属蒸镀膜110和第一导电性粘接片30的带有导电性粘接片的金属蒸镀膜100。
作为图3D所示的安装有第二剥离片120的第一导电性粘接片30的制造方法,可以与图2D所示的第一导电性粘接片30的制造方法相同。
作为层压层叠体113和第一导电性粘接片30的方法,例如可举出将层叠体113以及第一导电性粘接片30配置为层叠体113的表面20A与第一导电性粘接片30的表面31A对置,对层叠体113的表面20A与第一导电性粘接片30的表面31A接触加压而使二者紧贴的方法等。
在工序(a2)中,例如,也可以通过将层叠体113以及长条状的第一导电性粘接片30输送至一对辊间,夹入一对辊间而使层叠体113以及第一导电性粘接片30面接触来进行层压。
在本实施方式中,在第一导电性粘接片30的表面33A安装有第二剥离片120,但本实施方式并不限定于此,也可以不在第一导电性粘接片30的表面33A安装第二剥离片120。
在本实施方式中,工序(A)包括工序(a1)以及工序(a2),但本实施方式并不限定于该工序顺序,例如,也可以通过在工序(a1)之后从层叠体113剥离保护膜10、制作金属蒸镀膜110之后层压金属蒸镀膜110和第一导电性粘接片30的方法等制作带有导电性粘接片的金属蒸镀膜100。
在本实施方式中,包括工序(A)、工序(B)以及工序(C),但本实施方式并不限定于该层叠顺序,例如可举出以下的方法。可举出在将层叠体113、第一导电性粘接片30、石墨膜40以及第二导电性粘接片50同时层压后,剥离保护膜10,由此制造石墨复合膜1的方法。此外,可举出通过层压第一导电性粘接片30、石墨膜40以及第二导电性粘接片50而得到层叠膜,并将得到的层叠膜与金属蒸镀膜110层压,由此制造石墨复合膜1的方法。此外,可举出通过层压金属蒸镀膜110、第一导电性粘接片30以及石墨膜40而得到层叠膜,并将得到的层叠膜与第二导电性粘接片50层压,由此制造石墨复合膜1的方法等。
[实施例]
以下,通过实施例具体说明本实施方式。
[表面性状的测定]
金属层的算术平均粗糙度(Ra)、最大高度粗糙度(Rz)以及十点平均粗糙度(Rzjis)的各测定使用扫描型探针显微镜(株式会社岛津制作所制的“SPM-9600”)。具体而言,将测定的样本固定于金属板,选择表面的测定位置A、测定位置B以及测定位置C的三个点,将测定范围设为1μm×1μm或者10μm×10μm,利用扫描型探针显微镜中内置的表面解析软件,测定各点的算术平均粗糙度(Ra)、最大高度粗糙度(Rz)以及十点平均粗糙度(Rzjis)。将这三个点的测定值的平均值作为算术平均粗糙度(Ra)、最大高度粗糙度(Rz)以及十点平均粗糙度(Rzjis)。
[实施例1]
〔工序(A)〕
(工序(a1))
作为保护膜10,准备了聚酯膜(东丽株式会社制的“CX40”、主要原料:PET、厚度:6μm)。将该聚酯膜配置在真空容器内,使用镍(住友金属矿山制的电解镍)作为第二金属,调整真空蒸镀内的真空度以及温度,使第二金属附着、堆积在保护膜10的第一面10A,形成第二金属层80(厚度:40nm)。接着,使用铜(日立材质公司制的无氧铜)作为第一金属,再次调整真空溶液内的真空度以及温度,使第一金属附着、堆积在第二金属层80的表面80A,形成第一金属层20(厚度:1μm)。由此,得到图3C所示的层叠体113。测定得到的层叠体113的第一金属层20的表面20A的表面性状(Ra1、Rz1、Rzjis1)。将其结果示于表1。
(工序(a2))
作为安装有第二剥离片120的第一导电性粘接片30,准备从导电性双面粘接片(DIC株式会社制的DAITAC(注册商标)“#8506ADW-10-H2”、金属基材:由铝构成的基材、厚度:10μm)的一个表面31A剥离了剥离片的片。
如图3D所示,将层叠体113以及第一导电性粘接片30配置为层叠体113的表面20A与第一导电性粘接片30的表面31A对置,对层叠体113的表面20A与第一导电性粘接片30的表面31A接触加压而使二者紧贴。接着,将作为保护膜10的聚酯膜按压于剥离辊进行剥离。由此,得到图3F所示的带有导电性粘接片的金属蒸镀膜100。测定得到的带有导电性粘接片的金属蒸镀膜100的第二金属层80的表面80B的表面性状(Ra2、Rz2、Rzjis2)。将其结果示于表1。
〔工序(B)〕
作为安装有第一剥离片60的第二导电性粘接片50,准备从作为与第一导电性粘接片30相同的产品的导电性双面粘接片的一个表面51A剥离了剥离片的片。作为石墨膜40,准备尺寸切割为10cm×12cm的石墨膜(松下株式会社制的“PGS(注册商标)石墨片”、厚度:25μm)。
如图4A所示,第二导电性粘接片50的表面51A朝上地配置第二导电性粘接片50,将石墨膜40放置在第二导电性粘接片50的表面51A上。由此,得到图4B所示的带有导电性粘接片的石墨膜200。
〔工序(C)〕
如图4C所示,配置有石墨膜40的一侧的表面200A朝上地配置带有导电性粘接片的石墨膜200,覆盖石墨膜40整体地将带有导电性粘接片的金属蒸镀膜100放置在带有导电性粘接片的石墨膜200的表面200A上,切割成10cm×12cm的尺寸。由此,得到图4D所示的石墨复合膜1。
[比较例1]
作为第一金属层20,准备电解铜箔(古河电气工业株式会社制的“F2-WS”)。测定电解铜箔的表面20A的表面形状(Ra1、Rz1、Rzjis1)。将其结果示于表2。
接着,作为安装有第二剥离片120的第一导电性粘接片30,准备从导电性双面粘接片(DIC株式会社制的DAITAC(注册商标)“#8506ADW-10-H2”、金属基材:由铝构成的基材、厚度:10μm)的一个表面31A剥离了剥离片的片。
将电解铜箔以及第一导电性粘接片30配置为电解铜箔的表面20A与第一导电性粘接片30的表面31A对置,对电解铜箔的表面20A与第一导电性粘接片30的表面31A接触加压而使二者紧贴。由此,得到带有导电性粘接片的电解铜箔。测定得到的带有导电性粘接片的电解铜箔中的电解铜箔的与表面20A相反的一侧的第二面20B的表面性状(Ra2、Rz2、Rzjis2)。将其结果示于表2。
除了代替带有导电性粘接片的金属蒸镀膜100而使用带有导电性粘接片的电解铜箔以外,与实施例1同样地制作得到石墨复合膜1。
[电磁波屏蔽性的测定试验]
依据同轴管法测定了从得到的石墨复合膜1剥离了第一剥离片60的样本的8MHz的频带下的电磁场屏蔽性能。
将样本的电磁场屏蔽性能的测定结果示于表3。
[表1]
[表2]
[表3]
(第2实施方式)
以下,对本公开的第2实施方式进行说明。
[本实施方式所涉及的石墨复合膜1]
图5A是第2实施方式所涉及的石墨复合膜1的主体部的概略剖视图。图5B是石墨复合膜1的端部的概略剖视图。
如图5A所示,本实施方式所涉及的石墨复合膜1按照第二导电性粘接层50L、石墨层40L、第一导电性粘接层30L、包含第一金属且具有第一面21A以及第二面21B的金属层21、保护膜10的顺序配置,并配置为保护膜10位于金属层21的第一面21A侧。金属层21的第二面21B的算术平均粗糙度(Ra)为50nm以下。进而,第一剥离片60安装于第二导电性粘接层50L的表面50A。在此,本申请中的算术平均粗糙度(Ra)依据JISB0601:2013。算术平均粗糙度(Ra)的测定方法与实施例中记载的算术平均粗糙度(Ra)的测定方法相同,测定范围为1μm×1μm。
由于石墨复合膜1具有这样的结构,因此仅通过粘贴于被粘体,就能够同时实现电子设备的热对策以及电磁噪声对策。即,由于具有导热性优异的石墨层40L,因此能够使被粘体的热向石墨复合膜1的面方向扩散,使被粘体的温度降低。此外,由于具有第二面21B的算术平均粗糙度(Ra)为50nm以下的金属层21,因此高频下的电磁波屏蔽性优异。推测这是因为,若侵入金属层21的电磁场(以下称为外部电磁场)成为高频,则在本实施方式中,即使外部电磁场侵入金属层21,也容易在金属层21的内部迅速衰减,即相对于外部电磁场的趋肤效应增大。具体而言,若高频的磁场(以下称为外部磁场)侵入金属层21,则被引导至金属层21的表面的电流(以下称为涡电流)产生高频的磁场而抵消外部磁场,从而切断外部磁场向金属层21的内部的侵入。在本实施方式中,由于第二面21B的算术平均粗糙度(Ra)为50nm以下,第二面21B是平滑的,因此推测涡电流的损失少,容易产生欲抵消外部磁场的高频的磁场为主要原因。这样,本实施方式由于高频下的电磁波屏蔽性优异,因此能够抑制由外部电磁场引起的电磁噪声侵入被粘体的电路内,同时也能够抑制被粘体自身的电磁辐射。特别是,外部电磁场的频率越高,与如专利文献1所记载的以往的石墨片复合片相比本实施方式的电磁波屏蔽性越优异。在被粘体具有导电性的情况下,由于金属层21与被粘体电连接而接地,因此在金属层21内产生的涡电流向被粘体释放(接地),表现出更优异的电磁波屏蔽性。另外,在此,面方向是指与石墨层40L的厚度方向垂直的方向、即与石墨层40L的表面平行的一个方向。
如图5B所示,在石墨复合膜1的端面,石墨层40L的端面40E不露出。即,石墨层40L的端面40E由第一导电性粘接层30L以及第二导电性粘接层50L覆盖。由此,能够防止由石墨层40L内的层间剥离引起的石墨复合膜1的断裂,同时能够防止石墨层40L的粉末脱落。
石墨复合膜1的厚度优选为15μm以上且800μm以下。石墨复合膜1的厚度能够基于用扫描型电子显微镜(SEM)观察石墨复合膜1的剖面而得到的图像进行测定。构成以下的石墨复合膜1的各层的厚度也能够同样地测定。
石墨复合膜1例如能够在即将使用之前将第一剥离片60从石墨复合膜1剥离而粘贴在被粘体上来使用。作为被粘体,例如可举出配置于电子设备的壳体内部的电子部件等。作为电子部件,例如可举出在液晶单元的背面机架、液晶图像显示装置的背光灯等中使用的具备发光二极管(LED)光源的LED基板、功率放大器、大规模集成电路(LSI)等。作为第一剥离片60,能够使用牛皮纸、玻璃纸、优质纸等纸;聚乙烯、聚丙烯(OPP、CPP)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)等的树脂膜;在层叠了纸和树脂膜的层压纸、用粘土、聚乙烯醇等对纸实施了填隙处理后的材料的单面或者双面实施了硅酮系树脂等的剥离处理的材料等。
在本实施方式中,依次层叠了第二导电性粘接层50L、石墨层40L、第一导电性粘接层30L、金属层21以及保护膜10,但本发明并不限定于此,只要是依次配置有石墨层40L、第一导电性粘接层30L、金属层21以及保护膜10的结构即可。此外,在这些层之间,也可以层叠不阻碍本公开技术的效果的层。作为其例子,防锈处理层可以介于金属层21与第一导电性粘接层30L之间。作为防锈处理层,例如能够使用有机覆膜、金属覆膜等。作为有机覆膜,例如可举出苯并三唑覆膜等。作为苯并三唑覆膜的原料,例如能够使用苯并三唑、苯并三唑的衍生物等。作为金属覆膜的原料,例如能够使用锌、镍、铬、钛、铝、金、银、钯等纯金属;包含这些纯金属而成的合金等。
在本实施方式中,石墨层40L的端面40E由第一导电性粘接层30L以及第二导电性粘接层50L覆盖,但本公开技术并不限定于此,石墨层40L的端面40E也可以露出。此外,在本实施方式中,如图5B所示,金属层21的端面露出,但本公开技术并不限定于此,金属层21的端面也可以被保护膜10覆盖。通过用保护膜10覆盖金属层21的端面,金属层21的端面不易腐蚀,石墨复合膜1的电磁波屏蔽性更不易劣化。
(保护膜10)
如图5A所示,石墨复合膜1具备保护膜10。由此,能够抑制金属层21的配置有保护膜10的一侧的第一面21A的氧化的进行,并且能够防止对金属层21的第一面21A造成损伤等。进而,能够对石墨复合膜1的表面1B赋予电绝缘性。
作为保护膜10的原料,例如能够使用聚酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、烯烃系树脂、苯乙烯树脂、氯乙烯系树脂、聚碳酸酯、丙烯腈-苯乙烯共聚树脂(AS树脂)、聚丙烯腈、丁二烯树脂、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚树脂(ABS树脂)、丙烯酸树脂、聚缩醛、聚苯醚、酚醛树脂、环氧树脂、三聚氰胺树脂、尿素树脂、聚酰亚胺、聚硫化物、聚氨酯、乙酸乙烯酯系树脂、氟系树脂、脂肪族聚酰胺、合成橡胶、芳香族聚酰胺、聚乙烯醇等。根据需要,保护膜10可以进一步含有阻燃剂、抗静电剂、抗氧化剂、金属钝化剂、可塑剂、润滑剂等。保护膜10的厚度优选为0.5μm以上且200μm以下。
从石墨复合膜1的厚度方向T观察的保护膜10的表面形状为整面状。即,从保护膜10的厚度方向T观察,保护膜10为在石墨复合膜1的表面的整个区域无间隙地设置的状态,金属层21不露出。
(金属层21)
如图5A所示,石墨复合膜具备金属层21。由此,石墨复合膜1具有电磁波屏蔽性。
金属层21由第一金属构成。作为第一金属,根据石墨复合膜1的原料适当调整即可,例如能够使用银、铜、金、铝、镁、钨、钴、锌、镍、黄铜、钾、锂、铁、铂、锡、铬、铅、钛等。其中,从提高石墨复合膜1的电磁波屏蔽性的方面考虑,第一金属优选为石墨复合膜1的原料中导电性高的原料,从导电性高且比较廉价等方面出发,更优选为铜。
金属层21的第二面21B的算术平均粗糙度(Ra)为50nm以下,优选为20nm以下,更优选为10nm以下。
金属层21的第二面21B的最大高度粗糙度(Rz)优选为200nm以下,更优选为100nm以下。在此,本申请中的最大高度粗糙度(Rz)依据JISB0601:2013。最大高度粗糙度(Rz)的测定方法与实施例中记载的最大高度粗糙度(Rz)的测定方法相同。
金属层21的第二面21B的十点平均粗糙度(Rzjis)优选为100nm以下,更优选为50nm以下。在此,本申请中的十点平均粗糙度(Rzjis)依据JISB0601:2013。十点平均粗糙度(Rzjis)的测定方法与实施例中记载的十点平均粗糙度(Rzjis)的测定方法相同。
金属层21的第一面21A的算术平均粗糙度(Ra)优选为20nm以下,更优选为10nm以下。金属层21的第一面21A的算术平均粗糙度(Ra)除去保护膜10,用与实施例中记载的算术平均粗糙度(Ra)的测定方法相同的方法进行测定。作为除去保护膜10的方法例如可举出用六氟异丙醇进行溶解的方法等。
金属层21的第一面21A的最大高度粗糙度(Rz)优选为200nm以下,更优选为100nm以下。金属层21的第一面21A的最大高度粗糙度(Rz)除去保护膜10,用与实施例中记载的最大高度粗糙度(Rz)的测定方法相同的方法进行测定。
金属层21的第一面21A的十点平均粗糙度(Rzjis)优选为100nm以下,更优选为50nm以下。金属层21的第一面21A的十点平均粗糙度(Rzjis)除去保护膜10,通过与实施例中记载的十点平均粗糙度(Rzjis)的测定方法相同的方法进行测定。
金属层21的厚度优选为0.10μm以上且5.00μm以下,更优选为0.50μm以上且2.00μm以下。若金属层21的厚度在上述范围内,则石墨复合膜1轻量、可挠性更优异。由此,即使被粘面不是平坦的面,也能够容易地将石墨复合膜1粘贴于被粘体,能够扩大石墨复合膜1的设置的自由度。
在本实施方式中,金属层21的第二面21B的算术平均粗糙度(Ra)为50nm以下,但本公开技术并不限定于此,金属层21的第一面21A以及第二面21B中的至少一者的算术平均粗糙度(Ra)为50nm以下即可。作为其例子,金属层21的仅第一面21A的算术平均粗糙度(Ra)可以为50nm以下,金属层21的第一面21A以及第二面21B的算术平均粗糙度(Ra)也可以为50nm以下。推测涡电流容易被引导到算术平均粗糙度(Ra)小的一侧的表面、即损失少的一侧的面侧的表面。
在本实施方式中,从金属层21的厚度方向T观察表面形状为整面状,但本公开技术并不限定于此。作为其例子,可以进一步列举网状、线状等。另外,金属层21的厚度T21优选为0.10μm以上且5.00μm以下,更优选为0.50μm以上且2.00μm以下。第二金属层80的厚度T80优选为0.002μm以上且0.100μm以下,更优选为0.002μm以上且0.040μm以下。
(第一导电性粘接层30L)
如图5A所示,石墨复合膜1具备第一导电性粘接层30L。由此,能够将金属层21和石墨层40L粘接固定的同时电连接。
如图5A所示,第一导电性粘接层30L依次层叠第一粘合层31、第一金属基材32以及第二粘合层33而成。第一导电性粘接层30L包含第一金属基材32,因此第一导电性粘接层30L的导电性优异。第一导电性粘接层30L的厚度优选为2μm以上且300μm以下。从石墨复合膜1的厚度方向T观察的第一导电性粘接层30L的表面形状为整面状。
第一粘合层31由具有导电性以及粘合性的导电性粘合剂构成。作为导电性粘合剂,例如可以含有聚合物以及导电性填料,根据需要还可以含有交联剂、添加剂、溶剂。作为聚合物,能够使用丙烯酸系聚合物、橡胶系聚合物、硅酮系聚合物、聚氨酯系聚合物等。其中,从即使在将石墨复合膜1粘贴于发热材料的情况下也不易引起由热的影响引起的剥离的方面考虑,优选使用丙烯酸系聚合物以及橡胶系聚合物。作为丙烯酸系聚合物,能够使用将(甲基)丙烯酸单体等乙烯基单体聚合而得到的聚合物。作为导电性填料,例如能够使用金属系填料、碳系填料、金属复合系填料、金属氧化物系填料、钛酸钾系填料等。作为金属系填料的原料,可举出银、镍、铜、锡、铝、不锈钢等。作为碳系填料的原料,能够使用科琴黑、乙炔黑、石墨等。作为金属复合系填料的原料,能够使用铝涂层玻璃、镍涂层玻璃、银涂层玻璃、镍涂层碳等。作为金属氧化物系填料的原料,能够使用掺杂锑的氧化锡、掺杂锡的氧化铟、掺杂铝的氧化锌等。导电性填料的形状没有特别限定,例如可举出粉末、薄片、纤维等。作为交联剂,能够使用异氰酸酯系交联剂、环氧系交联剂、螯合物系交联剂、氮丙啶系交联剂等。作为添加剂,以进一步提高第一粘合层31的粘合力为目的,能够使用增粘树脂。作为增粘树脂,例如能够使用松香系树脂;萜烯系树脂;脂肪族(C5系)或者芳香族(C9系)等石油树脂;苯乙烯系树脂酚醛系树脂;二甲苯系树脂;甲基丙烯酸系树脂等。第一粘合层31的厚度优选为0.2μm以上且50μm以下,更优选为2μm以上且20μm以下。
作为第一金属基材32的原料,例如能够使用金、银、铜、铝、镍、铁、锡、这些金属的合金等。其中,从柔软性、热导电性等方面考虑,第一金属基材32的原料优选为铝或者铜,从因金属的钝化而腐蚀不易进行等方面考虑进一步优选铝。作为由铝构成的金属基材,能够使用由硬质铝构成的硬质铝基材、由软质铝构成的软质铝基材。硬质铝基材由对铝进行轧制而得到的铝箔构成。软质铝基材由对铝进行轧制,并进行退火处理而得到的铝箔构成。作为由铜构成的金属基材,例如能够使用由电解铜构成的基材、由轧制铜构成的基材。第一金属基材32的厚度优选为200μm以下,更优选为100μm以下。
第二粘合层33具有导电性以及粘合性,例如含有聚合物以及导电性填料。第二粘合层33具有与第一粘合层31相同的结构。
如图5A所示,在本实施方式中,第一导电性粘接层30L按照第一粘合层31、第一金属基材32以及第二粘合层33的顺序层叠而成,但本公开技术并不限定于此。作为其例子,第一导电性粘接层30L也可以是由导电性树脂构成的单层。此外,在本实施方式中,第二粘合层33是与第一粘合层31相同的结构,但在本公开技术中并不限定于此,只要具有导电性以及粘合性,也可以为与第一粘合层31不同的结构。
(石墨层40L)
如图5A所示,石墨复合膜1具备石墨层40L。由此,能够高效地传导被粘体的热并扩散,同时能够提高石墨复合膜1的电传导磁波屏蔽性。
石墨层40L在面方向上具有优异的导电性以及导热性。作为石墨层40L的原料,例如能够使用碳的层状晶体石墨(石墨);以石墨为母体并在其层间侵入化学物类而形成的石墨层间化合物(Graphite Intercalation Compound)等。作为化学物类,例如可举出钾、锂、溴、硝酸、氯化铁(III)、六氯化钨、五氟化砷等。此外,石墨层40L也可以是例如将一片或者多片石墨膜层叠而成的层。作为石墨膜,例如能够使用将高分子膜在高温下烧成而生成的热分解性石墨片;能够使用通过膨胀石墨法生成的膨胀石墨片等。其中,从热传导率高、轻量且具有柔软性、加工容易等方面考虑,作为石墨膜,优选使用将高分子膜在高温下烧成而生成的热分解性石墨片。作为高分子膜,例如能够使用聚酰亚胺、聚酰胺、聚酰胺酰亚胺等耐热性的芳香族高分子等。烧成高分子膜的温度优选为2600℃以上且3000℃以下。膨胀石墨法是通过用硫酸等强酸处理天然石墨铅而形成层间化合物,将对其进行加热以及使其膨胀时产生的膨胀石墨轧制成片状的方法。石墨膜的厚度优选为10μm以上且100μm以下。
关于热分解性石墨片的热传导率,a-b面方向优选为700W/(m·K)以上且1950W/(m·K)以下,在c轴方向优选为8W/(m·K)以上且15W/(m·K)以下。热分解性石墨片的密度优选为0.85g/cm3以上且2.13g/cm3以下。作为这样的热分解性石墨片,例如能够使用松下株式会社制的“PGS(注册商标)石墨片”。
石墨层40L的厚度优选为5μm以上且500μm以下,更优选为10μm以上且200μm以下。从石墨复合膜1的厚度方向T观察的石墨层40L的表面形状为整面状。
(第二导电性粘接层50L)
如图5A所示,石墨复合膜1具备第二导电性粘接层50L。由此,能够使石墨复合膜1与被粘体紧贴,容易表现出石墨复合膜1的优异的散热性,同时能够将石墨层40L与被粘体电连接。这样,由于金属层21与被粘体电连接,因此在被粘体具有导电性的情况下,石墨复合膜1的电磁波屏蔽性更优异。
如图5A所示,第二导电性粘接层50L按照第三粘合层51、第二金属基材52以及第四粘合层53的顺序层叠而成。第二导电性粘接层50L的结构是与第一导电性粘接层30L相同的结构。
在本实施方式中,如图5A所示,第二导电性粘接层50L按照第三粘合层51、第二金属基材52以及第四粘合层53的顺序层叠而成,但本公开技术并不限定于此。作为其例子,第二导电性粘接层50L也可以是由导电性树脂构成的单层。此外,在本实施方式中,第二导电性粘接层50L的结构是与第一导电性粘接层30L相同的结构,但本公开技术并不限定于此,只要具有导电性以及粘合性,也可以是与第一导电性粘接层30L不同的结构。
[本实施方式所涉及的石墨复合膜的制造方法]
图6A~图6H是用于说明本实施方式所涉及的石墨复合膜1的制造方法的概略剖视图。具体而言,图6A~图6D是用于说明准备带有导电性粘接片的金属蒸镀膜100的工序(A)的概略剖视图。图6E以及图6F是用于说明准备带有导电性粘接片的石墨膜200的工序(B)的概略剖视图。图6G以及图6H是用于说明层压带有导电性粘接片的金属蒸镀膜100以及带有导电性粘接片的石墨膜200的工序(C)的概略剖视图。在图6A~图6H中,有时对与图5A所示的实施方式的结构构件相同的结构构件标注相同的符号并省略重复说明。另外,石墨膜40与石墨层40L对应,第一导电性粘接片30与第一导电性粘接层30L对应,第二导电性粘接片50与第二导电性粘接层50L对应。
本实施方式所涉及的石墨复合膜1的制造方法包括:工序(A),准备带有导电性粘接片的金属蒸镀膜100;工序(B),准备带有导电性粘接片的石墨膜200;以及工序(C),层压带有导电性粘接片的金属蒸镀膜100以及带有导电性粘接片的石墨膜200,依次进行工序(A)、工序(B)以及工序(C)。由此,能够同时实现热对策以及电磁噪声对策,并且能够得到高频下的电磁波屏蔽性优异的石墨复合膜1。
工序(A):在具有第一面10A以及第二面10B的保护膜10的第一面10A蒸镀第一金属,形成具有第一面21A以及第二面21B的金属层21,准备金属蒸镀膜110(以下称为工序(a1)),在该金属蒸镀膜110的金属层21的第二面21B配置第一导电性粘接片30并进行层压(以下称为工序(a2))。
工序(B):在具有第一面40A以及第二面40B的石墨膜40的第一面40A配置第二导电性粘接片50并进行层压。
工序(C):将带有导电性粘接片的金属蒸镀膜100以及带有导电性粘接片的石墨膜200配置为第一导电性粘接片30的表面33A与石墨膜40的第二面40B重叠并进行层压。
在本实施方式中,依次进行工序(A)、工序(B)以及工序(C),但本公开技术并不限定于此。作为其例子,也可以依次进行工序(B)、工序(A)以及工序(C)。
〔工序(A)〕
在工序(A)中,依次进行准备金属蒸镀膜110的工序(a1)、层压金属蒸镀膜110和第一导电性粘接片30的工序(a2)。由此,准备图6D所示的带有导电性粘接片的金属蒸镀膜100。
(工序(a1))
在工序(a1)中,在图6A所示的保护膜10的第一面10A蒸镀第一金属,形成如图6B所示的金属层21。经过该工序(a1),得到图6B所示的金属蒸镀膜110。
蒸镀第一金属的方法优选真空蒸镀法。将金属层21的第二面21B的算术平均粗糙度(Ra)设为50nm以下的方法例如可举出适当调整真空炉内的真空度、真空炉内的温度等的方法等。在通过真空蒸镀法形成金属层21的情况下,金属层21的第一面21A的表面性状不完全追随保护膜10的第一面10A的表面性状,存在金属层21的第一面21A的算术平均粗糙度(Ra)比保护膜10的第一面10A的算术平均粗糙度(Ra)小的倾向。此外,通过调整真空度,能够形成第一面21A的算术平均粗糙度(Ra)与第二面21B的算术平均粗糙度(Ra)不同的金属层21。作为其例子,在真空容器内,一边输送长条状的保护膜10,一边局部地调整真空度,使得在使气化或者升华的第一金属附着、堆积在保护膜10的第一面10A而形成金属层21的情况下、堆积的初期阶段的真空度比堆积的末期阶段的真空度高,由此能够形成第一面21A的算术平均粗糙度(Ra)比第二面21B的算术平均粗糙度(Ra)小的金属层21。
在工序(a1)中,例如也可以在长条状的保护膜10的第一面21A蒸镀第一金属,连续地形成金属层21。
(工序(a2))
在工序(a2)中,如图6C所示,在金属蒸镀膜110的金属层21的第二面21B配置第一导电性粘接片30并进行层压。此时,如图6C所示,从操作性优异等方面考虑,在第一导电性粘接片30的表面33A安装有第二剥离片120。经过该工序(a2),得到图6D所示的带有导电性粘接片的金属蒸镀膜100。
作为图6C所示的安装有第二剥离片120的第一导电性粘接片30的制造方法,例如,可举出具备以下的工序的方法。例如,具备在第三剥离片的表面上涂敷导电性粘合剂而形成第一粘合层31的工序。在第二剥离片120的表面120A上涂敷导电性粘合剂并干燥而形成第二粘合层33的工序。而且,在具有第一面32A以及第二面32B的第一金属基材32的第一面32A贴合第一粘合层31、在第二面32B贴合第二粘合层33作为层叠膜,使其养生后,从该层叠膜剥离第三剥离片的工序。作为导电性粘合剂的涂敷方法,可举出使用辊涂机、模涂机等的方法等。在导电性粘合剂含有溶剂的情况下,优选在50℃~120℃左右的环境下进行干燥而除去溶剂。养生的处理条件的处理温度优选为15℃以上且50℃以下,处理时间优选为48小时以上且168小时以内。第二剥离片120以及第三剥离片的结构是与第一剥离片60相同的结构。
作为层压金属蒸镀膜110、第一导电性粘接片30的方法,例如可举出配置金属蒸镀膜110以及第一导电性粘接片30,使得金属蒸镀膜110的第二面20B与第一导电性粘接片30的表面31A对置,从而对金属蒸镀膜110的第二面20B与第一导电性粘接片30的表面31A接触加压而使二者紧贴的方法等。
在工序(a2)中,例如也可以通过将长条状的金属蒸镀膜110以及长条状的第一导电性粘接片30输送至一对辊间,夹入一对辊间而使金属蒸镀膜110以及第一导电性粘接片30面接触来进行层压,从而连续地制造带有导电性粘接片的金属蒸镀膜100。
在本实施方式中,在第一导电性粘接片30的表面33A安装有第二剥离片120,但本公开技术并不限定于此,也可以不在第一导电性粘接片30的表面33A安装第二剥离片120。
〔工序(B)〕
在工序(B)中,如图6E所示,在具有第一面40A以及第二面40B的石墨膜40的第一面40A配置第二导电性粘接片50并进行层压。此时,如图6E所示,从操作性优异等方面考虑,在第二导电性粘接片50的表面53A安装有第一剥离片60。经过该工序(B),得到图6F所示的带有导电性粘接片的石墨膜200。
作为图6E所示的安装有第一剥离片60的第二导电性粘接片50的制造方法,例如可举出与上述的图6C所示的安装有第二剥离片120的第一导电性粘接片30的制造方法相同的方法。
作为层压石墨膜40和第二导电性粘接片50的方法,例如,如图6E所示,可举出配置第二导电性粘接片50,使得第二导电性粘接片50的表面51A朝上,将切割成规定尺寸的石墨膜40放置在第二导电性粘接片50的表面51A上的方法等。如图6H所示,切割得到的石墨膜40的尺寸只要是由带有导电性粘接片的金属蒸镀膜100以及带有导电性粘接片的石墨膜200覆盖整个石墨膜40的尺寸即可。通过用带有导电性粘接片的金属蒸镀膜100以及带有导电性粘接片的石墨膜200覆盖石墨膜40的整体,从而能够防止石墨层40L内的由层间剥离引起的石墨复合膜1的断裂,并且能够防止石墨层40L的粉末脱落。
在工序(B)中,例如,也可以将第二导电性粘接片50连续地向层压制造工序输送,将切割得到的石墨膜40在第二导电性粘接片50的表面51A上隔开规定间隔连续地放置,由此连续地制造带有导电性粘接片的石墨膜200。
在本实施方式中,将切割得到的石墨膜40放置在第二导电性粘接片50的表面51A上进行层压,但本公开技术并不限定于此。例如,也可以通过将长条状的石墨膜40以及长条状的第二导电性粘接片50分别连续地输送至一对辊间,夹入一对辊间而使石墨膜40以及第二导电性粘接片50面接触来进行层压。
〔工序(C)〕
在工序(C)中,如图6G所示,将带有导电性粘接片的金属蒸镀膜100以及带有导电性粘接片的石墨膜200配置为第一导电性粘接片30的表面33A与石墨膜40的第二面40B重叠并进行层压。此时,如图6G所示,第二剥离片120被剥离。从石墨复合膜1的操作性优异等方面考虑,第一剥离片60保持被安装状态。经过该工序(C),得到图6H所示的石墨复合膜1。
作为层压带有导电性粘接片的金属蒸镀膜100和带有导电性粘接片的石墨膜200的方法,例如,可举出以下的方法。例如,图6G所示,可举出配置有石墨膜40的一侧的表面200A朝上地配置带有导电性粘接片的石墨膜200,覆盖石墨膜40整体地将带有导电性粘接片的金属蒸镀膜100放置在带有导电性粘接片的石墨膜200的表面200A上的方法等。
在工序(C)中,例如,也可以通过将长条状的带有导电性粘接片的金属蒸镀膜100以及长条状的带有导电性粘接片的石墨膜200输送至一对辊间。而且,也可以通过夹入一对辊间而使带有导电性粘接片的金属蒸镀膜100以及带有导电性粘接片的石墨膜200面接触来进行层压,切割为必要的尺寸,从而连续地制造石墨复合膜1。
在本实施方式中,包括工序(A)、工序(B)以及工序(C),但本公开技术并不限定于该层叠顺序,例如,可举出以下的方法。可举出通过同时层压金属蒸镀膜110、第一导电性粘接片30、石墨膜40以及第二导电性粘接片50,从而制造石墨复合膜1的方法。此外,可举出通过层压第一导电性粘接片30、石墨膜40以及第二导电性粘接片50而得到层叠膜,并将得到的层叠膜与金属蒸镀膜110层压,由此制造石墨复合膜1的方法。可举出通过层压金属蒸镀膜110、第一导电性粘接片30以及石墨膜40得到层叠膜,并将得到的层叠膜与第二导电性粘接片50层压,由此制造石墨复合膜1的方法等。
[实施例]
以下,通过实施例具体说明本实施方式。
〔表面性状的测定〕
金属层的算术平均粗糙度(Ra)、最大高度粗糙度(Rz)以及十点平均粗糙度(Rzjis)的各测定使用扫描型探针显微镜(株式会社岛津制作所制的“SPM-9600”)。具体而言,将金属蒸镀膜或者金属膜固定于金属板,选择表面的测定部位A、测定部位B以及测定部位C三点,将测定范围设为1μm×1μm或10μm×10μm,利用扫描型探针显微镜中内置的表面解析软件,测定各点的算术平均粗糙度(Ra)、最大高度粗糙度(Rz)以及十点平均粗糙度(Rzjis)。将这三个点的测定值的平均值作为算术平均粗糙度(Ra)、最大高度粗糙度(Rz)以及十点平均粗糙度(Rzjis)。
[实施例2]
〔工序(A)〕
(工序(a1))
作为保护膜10,准备聚酯膜(东丽株式会社制的“CX40”、主要原料:PET、厚度:6μm)。将该聚酯膜配置在真空容器内,使用铜(日立材质公司制造的无氧铜)作为第一金属,调整真空蒸镀内的真空度以及温度,使第一金属附着、堆积在保护膜10的第一面10A,从而形成金属层21(厚度:1μm)。由此,得到图6B所示的金属蒸镀膜110。测定得到的金属蒸镀膜110的金属层21的第二面21B的表面性状。将其结果示于表4。
(工序(a2))
作为安装有第二剥离片120的第一导电性粘接片30,准备从导电性双面粘接片(DIC株式会社制的DAITAC(注册商标)“#8506ADW-10-H2”、金属基材:由铝构成的基材、厚度:10μm)的一个表面31A剥离了剥离片的片。
如图6C所示,将金属蒸镀膜110以及第一导电性粘接片30配置为金属蒸镀膜110的第二面20B与第一导电性粘接片30的表面31A对置,对金属蒸镀膜110的第2面21B与第一导电性粘接片30的表面31A接触加压而使二者紧贴。由此,得到图6D所示的带有导电性粘接片的金属蒸镀膜100。
〔工序(B)〕
作为安装有第一剥离片60的第二导电性粘接片50,准备从作为与第一导电性粘接片30相同的产品的导电性双面粘接片的一个表面51A剥离了剥离片的片。作为石墨膜40,准备尺寸切割10cm×12cm的石墨膜(松下株式会社制的“PGS(注册商标)石墨片”、厚度:25μm)。
如图6E所示,第二导电性粘接片50的表面51A朝上地配置第二导电性粘接片50,将石墨膜40放置在第二导电性粘接片50的表面51A上。由此,得到图6F所示的带有导电性粘接片的石墨膜200。
〔工序(C)〕
如图6G所示,配置有石墨膜40的一侧的表面200A朝上地配置带有导电性粘接片的石墨膜200,覆盖石墨膜40整体地将带有导电性粘接片的金属蒸镀膜100放置在带有导电性粘接片的石墨膜200的表面200A上,切割成10cm×12cm的尺寸。由此,得到图6H所示的石墨复合膜1。
[比较例2]
作为保护膜10,准备了聚酯膜(东丽株式会社制的“CX40”、主要原料:PET、厚度:6μm)。作为形成金属层21的层(以下称为由金属层形成的片),准备了电解铜箔(古河电气工业株式会社制的“F2-WS”)。在保护膜10的第一面10A涂敷粘接剂(DIC株式会社制的“CT-4040”)形成粘接层,对该粘接层的表面与金属层形成片的电解铜箔侧面接触加压而使二者紧贴得到层叠物,由得到的层叠物得到金属层形成片。粘合层的厚度为20μm。测定所得到的金属膜的金属层的表面的表面性状。将其结果示于表5。
除了代替金属蒸镀膜110而使用金属膜以外,与实施例2同样地制作得到石墨复合膜1。
[电磁波屏蔽性的测定试验]
依据同轴管法测定了从得到的石墨复合膜1剥离了第一剥离片60的样本的8GHz的频带下的电磁场屏蔽性能。
将样本的电磁场屏蔽性能的测定结果示于表6。
[表4]
[表5]
[表6]
产业上的可利用性
本公开所涉及的石墨复合膜及其制造方法能够同时实现热对策以及电磁噪声对策,并且能够得到高频下的电磁波屏蔽性优异的石墨复合膜。这样,本公开所涉及的石墨复合膜及其制造方法在产业上是有用的。
符号说明
1:石墨复合膜,
1A、1B、20A、31A、33A、50A、51A、53A、80A、80B、120A、200A:表面,
10:保护膜,
10A、21A:第一面,
10B、20B、21B:第二面,
20:第一金属层,
21:金属层,
30:第一导电性粘接片,
30L:第一导电性粘接层,
31:第一粘合层,
32:第一金属基材,
33:第二粘合层,
40:石墨膜,
40L:石墨层,
50:第二导电性粘接片,
50L:第二导电性粘接层,
51:第三粘合层,
52:第二金属基材,
53:第四粘合层,
60:第一剥离片,
80:第二金属层,
100:带有导电性粘接片的金属蒸镀膜,
110:金属蒸镀膜,
120:第二剥离片,
200:带有导电性粘接片的石墨膜。

Claims (17)

1.一种石墨复合膜,依次配置石墨层、第一导电性粘接层、包含第一金属的第一金属层、包含第二金属的第二金属层而成,
所述第一金属层的配置有所述第一导电性粘接层的一侧的表面的算术平均粗糙度Ra1、以及所述第二金属层的与配置有所述第一金属层的一侧的面相反的一侧的表面的算术平均粗糙度Ra2中的至少一者为50nm以下。
2.根据权利要求1所述的石墨复合膜,其中,
所述第一金属为铜。
3.根据权利要求1或2所述的石墨复合膜,其中,
所述第二金属是从由锌、镍、铬、钛、铝、金、银、钯以及这些金属的合金构成的组中选择出的至少一种金属。
4.根据权利要求1~3中的任一项所述的石墨复合膜,其中,
所述第二金属层的厚度在所述第一金属层的厚度以下。
5.根据权利要求4所述的石墨复合膜,其中,
所述第一金属层的厚度在0.10μm以上且5.00μm以下。
6.根据权利要求4或5所述的石墨复合膜,其中,
所述第二金属层的厚度在0.002μm以上且0.100μm以下。
7.一种石墨复合膜的制造方法,包括:
在具有第一面以及第二面的保护膜的所述第一面蒸镀第一金属而形成第一金属层,在所述第一金属层的表面配置第一导电性粘接片并进行层压,剥离所述保护膜,在所述第一金属层的与配置有所述第一导电性粘接片的一侧的面相反的一侧的表面蒸镀第二金属而形成第二金属层,由此准备带有导电性粘接片的金属蒸镀膜的工序;
在具有第一面以及第二面的石墨膜的所述第一面配置第二导电性粘接片并进行层压,由此准备带有导电性粘接片的石墨膜的工序;以及
将所述带有导电性粘接片的金属蒸镀膜以及所述带有导电性粘接片的石墨膜,配置为所述第一导电性粘接片的表面与所述石墨膜的所述第二面重叠并进行层压的工序,
所述第一金属层的配置有所述第一导电性粘接片的一侧的表面的算术平均粗糙度Ra1、以及所述第二金属层的与配置有所述第一金属层的一侧的面相反的一侧的表面的算术平均粗糙度Ra2中的至少一者为50nm以下。
8.根据权利要求7所述的石墨复合膜的制造方法,其中,
所述第一金属为铜。
9.根据权利要求7或8所述的石墨复合膜的制造方法,其中,
所述第二金属是从由锌、镍、铬、钛、铝、金、银、钯以及这些金属的合金构成的组中选择出的至少一种金属。
10.一种石墨复合膜的制造方法,包括:
在具有第一面以及第二面的保护膜的所述第一面依次蒸镀第二金属和第一金属,形成包含所述第二金属的第二金属层和包含所述第一金属的第一金属层,在所述第一金属层的表面配置第一导电性粘接片并进行层压,剥离所述保护膜,由此准备带有导电性粘接片的金属蒸镀膜的工序;
在具有第一面以及第二面的石墨膜的所述第一面配置第二导电性粘接片并进行层压,由此准备带有导电性粘接片的石墨膜的工序;以及
将所述带有导电性粘接片的金属蒸镀膜以及所述带有导电性粘接片的石墨膜,配置为所述第一导电性粘接片的表面与所述石墨膜的所述第二面重叠并进行层压的工序,
所述第一金属层的配置有所述第一导电性粘接片的一侧的表面的算术平均粗糙度Ra1、以及所述第二金属层的与配置有所述第一金属层的一侧的面相反的一侧的表面的算术平均粗糙度Ra2中的至少一者为50nm以下。
11.根据权利要求10所述的石墨复合膜的制造方法,其中,
所述第一金属为铜。
12.根据权利要求10或11所述的石墨复合膜的制造方法,其中,
所述第二金属是从锌、镍、铬、钛、铝、金、银、钯以及由这些合金构成的组中选择出的至少一种金属。
13.一种石墨复合膜,由石墨层、第一导电性粘接层、包含金属且具有第一面以及第二面的金属层、保护膜按此顺序并配置为所述保护膜位于所述金属层的第一面侧而成,
所述金属层的第一面以及第二面的至少一者的算术平均粗糙度为50nm以下。
14.根据权利要求13所述的石墨复合膜,其中,
所述金属为铜。
15.根据权利要求13或14所述的石墨复合膜,其中,
所述金属层的厚度在0.10μm以上且5.00μm以下。
16.根据权利要求13~15中的任一项所述的石墨复合膜,其中,
在所述石墨层的与配置有所述第一导电性粘接层的一侧的面相反的一侧的面,还具有第二导电性粘接层。
17.一种石墨复合膜的制造方法,包括:
在具有第一面以及第二面的保护膜的第一面蒸镀金属,形成具有第一面以及第二面的金属层,在所述金属层的第二面配置第一导电性粘接片并进行层压,由此准备带有导电性粘接片的金属蒸镀膜的工序;
在具有第一面以及第二面的石墨膜的第一面配置第二导电性粘接片并进行层压,由此准备带有导电性粘接片的石墨膜的工序;以及
将所述带有导电性粘接片的金属蒸镀膜以及所述带有导电性粘接片的石墨膜,配置为所述第一导电性粘接片的表面与所述石墨膜的第二面重叠并进行层压的工序,
所述金属层的第一面以及第二面的至少一者的算术平均粗糙度(Ra)为50nm以下。
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