JP2009290103A - 電磁波シールド材及びプリント配線板 - Google Patents

Abstract

【課題】繰り返し屈曲・摺動が行われた場合でも、長期間の電磁シールド効果を維持することを可能にする。
【解決手段】電磁波シールド材１０１は、第１金属層２１と第２金属層２２とが積層されていると共に、第１金属層２１と第２金属層２２との層間に位置された第１導電性接着剤層１１を有することによって、第１金属層２１と第１導電性接着剤層１１と第２金属層２２と第２導電性接着剤層１２との４層がこの配置順序で積層されている。さらに、電磁波シールド材１０１は、第１導電性接着剤層１１や第１金属層２１等からなる積層構造体を保護するため、第１離型シート３１及び第２離型シート３２により表面がそれぞれ覆われている。
【選択図】図１

Description

本発明は、コンピュータ、通信機器、ビデオカメラなどの装置内等において用いられる電磁波シールド材及びプリント配線板に関するものである。

従来から、金属層を用いた電磁波シールド材が公知となっている。例えば、特許文献１には、スパッタリングや蒸着、メッキにより１〜８μｍの膜厚さの金属膜を１層又は２層以上形成した構成の電磁波シールド材が開示されている。特許文献２には、真空メッキ法を用いて、ＡＢＳやＰＣ系のポリマーアロイ上の第１層目にＣｕ（膜厚さ０．３〜３μｍ）を形成し、第２層目にＳｎ−Ｃｒ又はＳｎ−Ｎｉ（膜厚さ０．１〜３μｍ）を形成した構成の電磁波シールド膜が開示されている。特許文献３には、１０〜６０ｗｔ％の複合金属酸化物水化物と４０〜９０ｗｔ％のバインダーとで下地層を形成し、下地層の表面にＣｕ及び／又はＮｉを無電解メッキすることにより形成した構成の電磁波シールドが開示されている。

これらの特許文献１・２・３に開示された電磁波シールド材等は、複数の金属層同士が当接状態で積層される構成を有することによって、一つの金属層が曲げの繰返しによる金属疲労により破壊し、破壊部分で導電性が遮断される事態になった場合でも、残りの金属層が破壊部分をカバーして電磁シールド効果を維持することを可能にしている。

特開２００４−１２８１５８号公報 特開２００３−１１２３８９号公報 特開平０９−１３５０９７号公報

ところで、近年では、コンピュータや通信機器、ビデオカメラ等の装置において、大きな曲げ半径から小さな曲げ半径（１．０ｍｍ）になるまでの繰り返し屈曲・摺動に耐え得る電磁波シールド材やプリント配線板が望まれるようになっている。従って、上記従来の特許文献１・２・３に開示された電磁波シールド材等を適用すれば、単層の金属層の場合よりも長期間の電磁シールド効果を維持することができるが、複数の金属層同士が当接状態で積層しただけでは限界があり、一層の長い期間における電磁シールド効果を実現できることが望まれている。

そこで、本発明の目的は、繰り返し屈曲・摺動が行われた場合でも、長期間の電磁シールド効果を維持することができる電磁波シールド材及びプリント配線板を提供する。

課題を解決するための手段及び効果

本発明の電磁波シールド材は、積層された複数の金属層と、前記金属層の少なくとも一つの層間に位置された導電性接着剤層とを有する。

上記の構成によれば、金属層の層間に導電性接着剤層が位置されることによって、金属層同士が導電性接着剤層を介した間接的な接触により相互に導通状態となっている。これにより、電磁波シールド材は、電気的に一体化された複数の金属層の導電性により電磁シールド効果を有することになる。

ここで、例えば、大きな曲げ半径から小さな曲げ半径（１．０ｍｍ等）になるまでの繰り返し屈曲・摺動の動作が電磁波シールド材に対して行われた場合、応力の変化による金属疲労等により金属層が破壊する場合がある。しかしながら、全ての金属層において同じ箇所で破壊が起こる確率は低い。さらに、金属層の層間に導電性接着剤層が存在することによって、金属層同士が間隔を空けて配置された状態になっているため、金属層が破壊したときに、電磁波シールド材の厚み方向となる層方向への破壊の進行を導電性接着剤層により阻止し、隣接する金属層への破壊の影響を減少させることができる。この結果、全ての金属層において同じ箇所で破壊が起こる確率を一層低くすることができる。

従って、複数の金属層が同時に同じ個所を破壊される可能性が低いことに加えて、一つの金属層が或る部分で破壊により導電性を失う状態になったとしても、導電性接着剤層及び他の金属層が破壊部分を迂回して導電性を維持するため、電磁シールド効果の低下や消失を長期間に亘って防止することができる。

さらに、金属層の少なくとも一つの層間に導電性接着剤層が配置されることによって、複数層からなる金属層を多用な積層形態で電磁波シールド材に含ませることが可能になる。即ち、電磁波シールド材は、金属層同士が導電性接着剤層を介して間接的に接触した積層形態に加えて、金属層同士が直接的に接触した積層形態を有した構成にすることもできる。これにより、導電性接着剤層を介した間接的な金属層の接触又は金属層同士の直接的な接触による構成の電磁波シールド材を、用途に応じて使い分けることができる。

本発明における前記導電性接着剤層は、少なくとも一方のシールド材表面に位置されていてもよい。

上記の構成によれば、少なくとも一方のシールド材表面に位置した層が導電性接着剤層とされているため、プリント配線板等の基板に対してシールド材表面の導電性接着剤層を接着することによって、基板と電磁波シールド材との接合を行うことができる。これにより、基板への電磁波シールド材の取り付け作業を簡単且つ短時間で行うことができると共に、屈曲される用途の基板に対して好適に用いることができる。

本発明における前記金属層の１以上は、前記シールド材表面に沿って蛇腹構造となるように形成されていてもよい。

上記の構成によれば、蛇腹構造の金属層は、シールド材表面に対して蛇腹部分により伸縮自在となっている。従って、電磁波シールド材が屈曲等されることによって、金属層に対して伸び方向や縮み方向に応力が発生した場合であっても、蛇腹構造の金属層においては伸縮により応力が緩和される。これにより、電磁波シールド材は、蛇腹構造の金属層における金属疲労が軽減されることによって、電磁シールド効果の低下や消失を一層長期間に亘って防止することができる。

本発明における前記導電性接着剤層と前記金属層とが交互に配置されていてもよい。

上記の構成によれば、全ての金属層の層間に導電性接着剤層が存在することによって、全ての金属層同士を間隔を空けて配置することができる。これにより、全ての金属層において同じ箇所で破壊が起こる確率を一層低くすることができるため、電磁シールド効果の低下や消失を一層長期間に亘って防止することができる。

本発明における前記導電性接着剤層は、異方性導電材料により形成されていてもよい。

上記の構成によれば、異方性導電材料により導電性接着剤層を形成することによって、導電性接着剤層を等方性導電材料で形成した場合よりも曲げに対して強くことができる。これにより、屈曲の繰り返しに対して導電性接着剤層の破壊が起こる可能性を低くすることによって、電磁シールド効果の低下や消失を一層長期間に亘って防止することができる。

本発明における前記導電性接着剤層は、軟磁性材料を主成分とする導電性粒子とバインダーとを混合した導電材料により形成されていてもよい。

上記の構成によれば、導電性粒子が高い磁化を発揮することにより周波数の高い電磁波に対しても透磁率の低下を抑制することから、電磁波シールド材が電波を吸収することが可能になる。これにより、電磁波シールド材は、電磁シールド効果の機能に加えて、電波吸収の機能を有することになる。

本発明のプリント配線板は、プリント回路を含む基板の少なくとも片面に、上記の電磁波シールド材が、前記導電性接着剤層により貼付されてなる。

上記の構成によれば、プリント配線板が屈曲される用途に使用された場合でも、長期間に亘って電磁シールド効果を維持することができる。

本発明の実施形態に係る電磁波シールド材について図１乃至図１２に基づいて説明する。

（全体構成）
電磁波シールド材は、積層された複数の金属層と、これらの金属層の少なくとも一つの層間に位置された導電性接着剤層とを有している。換言すれば、電磁波シールド材は、金属層の少なくとも一つの層間に導電性接着剤層を有している。尚、電磁波シールド材は、上記のように層間に導電性接着剤層を有した構成であれば、その他の層が無い構成であってもよいし、その他の金属層や導電性接着剤層を任意に組み合わせた構成であってもよい。

上記の構成によれば、電磁波シールド材は、複数の金属層の少なくとも一つの層間に導電性接着剤層が配置されることによって、複数層からなる金属層を多用な積層形態で電磁波シールド材に含ませることが可能になっている。これにより、電磁波シールド材は、導電性接着剤層を介した間接的な金属層の接触又は金属層同士の直接的な接触による各種の積層形態の電磁波シールド材を、用途に応じて使い分けることができる。

積層形態を具体的に説明すると、例えば図１乃至図５に示すように、電磁波シールド材１０１〜１０５は、第１金属層２１と第２金属層２２とが積層されていると共に、第１金属層２１と第２金属層２２との層間に位置された第１導電性接着剤層１１を有した構成にされている。即ち、電磁波シールド材１０１〜１０５は、第１導電性接着剤層１１と第１金属層２１と第２導電性接着剤層１２との３層がこの配置順序で積層された構成を少なくとも備えている。

尚、未使用時における電磁波シールド材１０１〜１０５は、第１導電性接着剤層１１や第１金属層２１等からなる積層構造体を保護するため、第１離型シート３１及び第２離型シート３２により表面がそれぞれ覆われている。そして、使用時においては、第１離型シート３１及び第２離型シート３２が剥離され、積層構造体の表面が外部に露出される。例えば、図１の電磁波シールド材１０１においては、第１金属層２１及び第２導電性接着剤層１２がが外部に露出状態にされる。

詳細に説明すると、図１に示すように、電磁波シールド材１０１は、導電性接着剤層と金属層とが交互に配置された構成にされていてもよい。即ち、電磁波シールド材１０１は、第１金属層２１と第１導電性接着剤層１１と第２金属層２２と第２導電性接着剤層１２との４層がこの配置順序で積層された構成にされていてもよいし、金属層と導電性接着剤層との配置順序で４層以上の構成にされていてもよい。

また、図２に示すように、電磁波シールド材１０２は、金属層２１・２２同士が第１導電性接着剤層１１を介して間接的に接触した積層形態に加えて、金属層２１・２３同士が直接的に接触した積層形態を有した構成にされていてもよい。即ち、電磁波シールド材１０２は、第３金属層２３と第１金属層２１と第１導電性接着剤層１１と第２金属層２２と第２導電性接着剤層１２との５層がこの配置順序で積層された構成にされていてもよい。また、図３に示すように、電磁波シールド材１０３は、第３導電性接着剤層１３と第３金属層２３と第１金属層２１と第１導電性接着剤層１１と第２金属層２２と第２導電性接着剤層１２との６層がこの配置順序で積層された構成にされていてもよい。

さらに、図４に示すように、電磁波シールド材１０４は、絶縁層５１を備えていてもよい。即ち、電磁波シールド材１０４は、絶縁層５１と第１金属層２１第１導電性接着剤層１１と第２金属層２２第２導電性接着剤層１２との５層がこの配置順序で積層された構成にされていてもよい。

図１乃至図５の何れの構成においても、電磁波シールド材１０１〜１０５は、第１金属層２１及び第２金属層２２の層間に第１導電性接着剤層１１が位置されることによって、金属層２１・２２同士が第１導電性接着剤層１１を介した間接的な接触により相互に導通状態となっている。これにより、電磁波シールド材１０１〜１０５は、電気的に一体化された複数の金属層２１・２２の導電性により電磁シールド効果を有することになる。

ここで、図８に示すように、小さな曲げ半径（１．０ｍｍ等）の繰り返し屈曲・摺動の動作が図１の電磁波シールド材１０１に対して行われた場合、応力の変化による金属疲労等により第１金属層２１及び第２金属層２２の少なくとも一方に亀裂４１が発生する場合がある。そして、図９にも示すように、さらに繰返し屈曲・摺動が継続されると、亀裂４１が屈曲方向に対して交差する幅方向及び厚み方向に成長することにより幅方向全体及び層方向全体に渡って全体的に破壊する場合がある。このような亀裂４１により破壊が起こると、亀裂４１を挟んで金属層２１・２２の両側の領域が電気的に絶縁状態となる。尚、二点鎖線からなる仮想線は、図４の電磁波シールド材１０４の状態を示す。

ところで、第１金属層２１及び第２金属層２２において同じ箇所で亀裂４１が発生する確率は低い。さらに、第１金属層２１及び第２金属層２２の層間に第１導電性接着剤層１１が存在することによって、金属層２１・２２同士が間隔を空けて配置された状態になっているため、少なくとも一つの金属層２１・２２が亀裂４１により破壊したときに、電磁波シールド材１０１の厚み方向となる層方向への亀裂４１（破壊）の進行を第１導電性接着剤層１１により阻止し、隣接する金属層２１・２２への破壊の影響を減少させることができる。この結果、電磁波シールド材１０１〜１０５は、全ての金属層２１・２２において同じ箇所で破壊が起こる確率が一層低いものとなっている。

これに対し、図１０に示すように、金属層２１・２２同士が直接的に接触状態にある場合には、一方の金属層２１・２２に発生した亀裂４１が直接的に他方の金属層２２・２１に影響することによって、同一箇所で亀裂４１が発生し易いものとなる。

従って、図１乃至図５の何れの電磁波シールド材１０１〜１０５においても、第１金属層２１及び第２金属層２２が同時に同じ個所を破壊される可能性が低いことに加えて、一つの金属層２１又は２２が或る部分で破壊により導電性を失う状態になったとしても、第１金属層２１及び他の金属層２２が破壊部分を迂回して導電性を維持するため、電磁シールド効果の低下や消失を長期間に亘って防止することができる。

さらに、図１に示すように、導電性接着剤層１１・１２と金属層２１・２２とが交互に配置された構成の場合には、全ての金属層２１・２２同士を間隔を空けて配置することができる。これにより、全ての金属層２１・２２において同じ箇所で破壊が起こる確率を一層低くすることができるため、電磁シールド効果の低下や消失を一層長期間に亘って防止することができる。

また、電磁波シールド材における導電性接着剤層は、少なくとも一方のシールド材表面に位置されていてもよい。具体的には、図１及び図２に示すように、第２導電性接着剤層１２が電磁波シールド材１０１・１０２の一方のシールド材表面に配置されていてもよいし、図３に示すように、第２導電性接着剤層１２が電磁波シールド材１０３の一方のシールド材表面に配置されると共に、第３導電性接着剤層１３が電磁波シールド材１０３の他方のシールド材表面に配置されていてもよい。ここで、『シールド材表面』とは、使用時における第１離型シート３１及び第２離型シート３２を剥離したときの外部に露出状態にされる位置のことである。

上記の構成によれば、例えば図１に示すように、シールド材表面に位置した層が第２導電性接着剤層１２とされているため、プリント配線板等の基板に対してシールド材表面の第２導電性接着剤層１２を接着することによって、基板と電磁波シールド材１０１との接合を容易に行うことができる。これにより、基板への電磁波シールド材１０１の取り付け作業を簡単且つ短時間で行うことができると共に、屈曲される用途の基板に対して好適に用いることができる。

(金属層)
図１乃至図５の電磁波シールド材１０１〜１０５における金属層２１・２２・２３について詳細に説明する。これらの金属層２１・２２・２３を形成する金属材料としては、ニッケル、銅、銀、錫、金、パラジウム、アルミニウム、クロム、チタン、亜鉛、及び、これらの材料の何れか１つ以上を含む合金などを挙げることができる。また、金属層２１・２２・２３の金属材料及び厚みは、求められる電磁シールド効果及び繰り返し屈曲・摺動耐性に応じて適宜選択すればよいが、厚さにおいては、０．１μｍ〜８μｍ程度の厚さとすればよい。尚、金属層２１・２２・２３の形成方法としては、電解メッキ法、無電解メッキ法、スパッタリング法、電子ビーム蒸着法、真空蒸着法、ＣＶＤ法、メタルオーガニックなどがある。また、金属層は、金属箔であってもよい。

尚、金属層２１・２２・２３の１以上は、シールド材表面に沿って蛇腹構造となるように形成されていてもよい。具体的には、図６に示すように、電磁波シールド材１０１は、シールド材表面に沿った一方向（Ｘ軸方向）に対して波型形状に上下する蛇腹構造の第１金属層２１を有していてもよいし、或いは、図７に示すように、シールド材表面に沿った交差する２方向、好ましくは直交する２方向（Ｘ軸方向、Ｙ軸方向）に対してそれぞれ波型形状に上下する蛇腹構造の第１金属層２１を有していてもよい。

上記の構成によれば、蛇腹構造の第１金属層２１は、シールド材表面に対して蛇腹部分により伸縮自在となっている。従って、電磁波シールド材が屈曲等されることによって、第１金属層２１に対して伸び方向や縮み方向に応力が発生した場合であっても、蛇腹構造の第１金属層２１においては伸縮により応力が緩和される。これにより、電磁波シールド材は、蛇腹構造の第１金属層２１における金属疲労が軽減されることによって、電磁シールド効果の低下や消失を一層長期間に亘って防止することができる。

図６の電磁波シールド材１０１においては、第１金属層２１をＸ軸方向に伸縮させるように作用する屈曲に対して金属疲労を充分に軽減することができる。また、図７の電磁波シールド材１０１においては、第１金属層２１をシールド材表面に沿った任意の方向に伸縮させるように作用する屈曲に対して金属疲労を充分に軽減することができる。

尚、蛇腹構造の形成方法としては、第１金属層２１が形成される基部となる第１導電性接着剤層１１の表面の算術平均粗さを０．５〜５．０μｍとし、この表面粗さを利用して第１金属層２１を蛇腹構造にする方法がある。また、蛇腹構造の他の形成方法としては、平滑な基部（第１導電性接着剤層１１）に対して多数の鱗片状金属粒子を堆積させることにより第１金属層２１を形成する方法がある。鱗片状金属粒子の平均粒子径は１μｍ〜１００μｍ、厚さは０．１μｍ〜８μｍであるが、厚さが８μｍを超えるものは、金属層２２が厚すぎることになり、所望する厚さのフィルムを得ることができなくなってしまうので、好ましくない。

また、鱗片状金属粒子の材料としては、ニッケル、銅、銀、錫、金、パラジウム、アルミニウム、クロム、チタン、亜鉛、及び、これらの材料の何れか１つ以上を含む合金などが挙げられるが、求められる電磁シールド効果及び繰り返し屈曲・摺動耐性に応じて１種以上の材料が適宜選択される。なお、このような鱗片状金属粒子が堆積した金属層においては、所定温度以上の加熱下での加圧により、鱗片状金属粒子間において間隙部分が形成されるとともに金属間結合も生じ、電気的に連続した層とすることができる。また、このときの第１金属層２１は、該第１金属層２１を含む電磁波シールド材１０１をプリント配線板に所定温度（例えば、１５０℃）以上で加圧プレスによって貼付した際、０．１μｍ〜８μｍの厚さとなるような厚さに予め調整されている。

また、金属層２１・２２は、孔又は空隙を複数有する多孔質（ポーラス）のものを用いてもよい。孔を複数有する多孔質の金属層２１・２２である場合においては、孔の径が０．１μｍ〜１０μｍであり、空隙を複数有する多孔質の金属層２１・２２である場合においては、空隙のサイズが０．１μｍ〜１０μｍ、空隙率が１〜５０％のものである。なお、空隙率が５０％を超えると、導電性がかなり低下してしまう。

(導電性接着剤層)
例えば図１に示すように、導電性接着剤層１１・１２は、導電性接着剤により形成されている。導電性接着剤は、導電性粒子とバインダー（エポキシ樹脂等）との混合体として形成されている。即ち、導電性接着剤層２は、エポキシ系樹脂等の熱硬化性樹脂又は熱硬化性樹脂と熱可塑性樹脂との混合樹脂に導電性粒子を分散させたものである。導電性接着剤の電気的な接続は、バインダー内の導電性粒子が連続的及び機械的に接触することにより実現され、バインダーの接着力により保持される。

導電性接着剤は、等方導電性及び異方導電性の何れかの接着剤により形成されている。

等方導電性接着剤は、従来のはんだと同様の電気的性質を有している。従って、等方導電性接着剤で導電性接着剤層１１・１２が形成された場合には、厚み方向及び幅方向、長手方向からなる三次元の全方向に電気的な導通状態を導電性接着剤層１１・１２において確保可能な電磁波シールド材１０１とすることができる。一方、異方導電性接着剤で導電性接着剤層１１・１２が形成された場合には、厚み方向からなる二次元の方向にだけ電気的な導通状態を導電性接着剤層１１・１２において確保可能な電磁波シールド材１０１とすることができる。

尚、導電性接着剤層１１・１２の一方を異方導電性接着剤で形成し、他方を等方導電性接着剤で形成してもよい。即ち、電磁波シールド材１０１は、異方導電性接着剤で形成された導電性接着剤層と、等方導電性接着剤で形成された導電性接着剤層とが混在された構成であってもよい。

等方導電性接着剤は、導電性粒子を含むバインダーからなる混合体であり、１００〜２００℃で加熱圧着可能な接着剤である。導電性粒子は、５〜５０μｍの平均粒子径を有する金属粉又は低融点金属粉であるとともに、バインダー１００重量部に対し１５０〜２５０重量部配合されている。ここでの低融点金属粉とは、融点が３００℃以下のものであり、溶融後、融点が初期融点より上昇する合金粒子を含むものである。尚、バインダーには、構造用接着材（図示せず）、耐熱性接着剤（図示せず）のどちらか一方又は両方を含むものが用いられ、還元性添加剤（図示せず）をさらに含んでいてもよい。

異方導電性接着剤は、例えば樹脂被覆導電性粒子を分散して有することによって、加熱加圧方向のみに導通する性質を有している。導電性粒子としては、銅粉、銀粉、ニッケル粉、銀コ−ト銅粉、金コート銅粉、銀コートニッケル粉、金コートニッケル粉があり、これら金属粉は、電解法、アトマイズ法、還元法により作成することができる。また、前記以外にも、金属粉に樹脂を被覆した粒子、樹脂に金属粉を被覆した粒子を用いることもできる。

低融点金属粉としては、錫‐銀‐銅、錫‐銀‐銅‐ビスマス、錫‐銀‐銅‐インジウム、錫‐銀‐銅‐ビスマス‐インジウム、錫‐銀‐ビスマス‐インジウム、錫‐ビスマス、錫‐銀‐ビスマス、錫‐亜鉛‐ビスマス、錫‐亜鉛、錫‐インジウムなどの金属組成よりなるものであってもよい。具体的には、千住金属工業（株）製 エコソルダー（品番：Ｍ２０、Ｍ３０、Ｍ３１、Ｍ３３、Ｍ３５、Ｍ３７、Ｍ４１、Ｍ４２、Ｍ５１、Ｍ７０４、Ｍ７０５、Ｍ７０６、Ｍ７０７、Ｍ７１５、Ｍ７１６、Ｌ１１、Ｌ２０、Ｌ２１、Ｌ２３）や、旭化成（株）製 合金粉（特開２０００−１４４２０３号公報、特開２００１−１７６３３１号公報に開示されている）などを使用することができる。

尚、導電性接着剤層１１・１２は、軟磁性材料を主成分とする導電性粒子とバインダーとを混合した導電材料により形成されていてもよい。この場合には、導電性粒子が高い磁化を発揮することにより周波数の高い電磁波に対しても透磁率の低下を抑制することから、電波を吸収することが可能になる。これにより、電磁波シールド材１０１は、電磁シールド効果の機能に加えて、電波吸収の機能を有することになる。

構造用接着材としては、ニトリルゴム−エポキシ、ニトリルゴム−フェノリック、ニトリルゴム−エポキシ、ＣＴＢＮ−エポキシ、ナイロン−エポキシ、飽和無定形ポリエステル−エポキシ、エポキシ−フェノリック、エポキシ−芳香族ポリアミド、エラストマ−エポキシなどを挙げることができる。ここで、エラストマーとしては、ポリエステル系、ポリアミド系エラストマーが好ましい。

耐熱性接着剤としては、エポキシ−シリカハイブリッド樹脂、フェノ−ル−シリカハイブリッド、ポリイミド−シリカハイブリッド、可溶性ポリイミド−シリカハイブリッド、ポリアミドイミド−シリカハイブリッド、ポリアミドイミド樹脂、ポリイミド樹脂等が挙げられる。

還元性添加剤としては、アミノフェノール、キノン、ハイドロキノン、カテコール、ピロガロール、ユグロン、ヒドロキシアントラキノン、アリザリン、アントラルフィン、クリサジン、プルプリン、キナリザリン等の還元性物質を使用することができる。

一方、異方導電性接着剤は、基本的には等方導電性接着剤と同一成分のバインダーを有し、バインダー内に導電性粒子を分散させたものである。尚、導電性接着剤は、屈曲に対する亀裂の発生のし難さという点、及び異方導電性の接着剤の方が等方導電性の接着剤よりも薄膜化が容易である点において、異方導電性の接着剤により形成されていることが好ましい。

(離型シート)
上記のようにして積層された導電性接着剤層１１・１２及び金属層２１・２２は、第１離型シート３１及び第２離型シート３２により挟持されている。即ち、電磁波シールド材１０１は、導電性接着剤層１１・１２と金属層２１・２２と離型シート３１・３２とを有している。

第１離型シート３１及び第２離型シート３２は、ポリエステル、ポリエチレンナフタレート等のベースフィルム上に、シリコン系、非シリコン系の離型剤を塗布したものを使用することができる。尚、第１及び第２離型シート３１・３２の厚みは特に限定されるものではなく、適宜使い易さを考慮して決定される。

また、第１離型シート３１及び第２離型シート３２は、色分けされていたり、透明度が異なる態様にされていることが好ましい。この場合には、電磁波シールド材１０１の一面（表面）や他面（裏面）を容易に判別することができるため、作業性を向上させることができる。

(絶縁層)
図４の絶縁層５１は、カバーフィルム又は絶縁樹脂のコーティング層からなる。尚、絶縁層５１をカバーフィルムとした場合には、第１離型シート３１を省略することができる。カバーフィルムの場合は、エンジニアリングプラスチックからなる。例えば、ポリプロピレン、架橋ポリエチレン、ポリエステル、ポリベンツイミダゾール、ポリイミド、ポリイミドアミド、ポリエーテルイミド、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）などが挙げられる。あまり耐熱性を要求されない場合は、安価なポリエステルフィルムが好ましく、難燃性が要求される場合においては、ポリフェニレンサルファイドフィルム、さらに耐熱性が要求される場合にはポリイミドフィルムが好ましい。

絶縁樹脂の場合は、絶縁性を有する樹脂であればよく、例えば、熱硬化性樹脂又は紫外線硬化性樹脂などが挙げられる。熱硬化性樹脂としては、例えば、フェノール樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、メラミン樹脂、シリコン樹脂、アクリル変性シリコン樹脂などが挙げられる。紫外線硬化性樹脂としては、例えば、エポキシアクリレート樹脂、ポリエステルアクリレート樹脂、及びそれらのメタクリレート変性品などが挙げられる。なお、硬化形態としては、熱硬化、紫外線硬化、電子線硬化などどれでもよく、硬化するものであればよい。

(タック性樹脂層)
尚、図１乃至図５の電磁波シールド材１０１〜１０５は、タック性樹脂層がシールド材表面の第１導電性接着剤層１１や第２金属層２２等からなる表面層の全部や一部に形成されていてもよい。タック性樹脂層は、回路基板等の対象物に対してタック性を備えた樹脂であれば、特に限定されるものではないが、ポリエステル系樹脂、アクリル系樹脂、ウレタン系樹脂及びエポキシ系樹脂の何れかであることが好ましい。さらに、これらの樹脂の内、エポキシ系樹脂がタック性樹脂層の構成材料として特に好ましい。エポキシ系樹脂の場合には、タック性及び接続抵抗の向上に加えて、リフロー耐性が向上する。

電磁波シールド材１０１〜１０５がタック性樹脂層を備えた場合には、タック性樹脂層を回路基板等の対象物に接触させると、タック性を有したタック性樹脂層が対象物に付着するため、電磁波シールド材１０１〜１０５を対象物の所定位置に位置決めした状態に維持させることができる。これにより、例えば、電磁波シールド材１０１〜１０５を対象物の所定位置に位置決めした後、両者を加熱及び加圧して接着するという一連の接着処理を行う際に、電磁波シールド材１０１〜１０５が対象物に付着して位置決め状態を維持するため、所定位置に高精度に接着することができると共に、電磁波シールド材１０１〜１０５を位置ずれさせないようにするための特別の器具や操作が不要であるため、容易に接着を行うことができる。

（使用方法）
次に、図１乃至図４の電磁波シールド材１０１〜１０４の使用方法について説明する。電磁波シールド材１０１〜１０４は、図１２に示すように、回路基板６６（基体フィルム）に対して電磁シールドを行う際に使用される。尚、図５の電磁波シールド材１０５は、使用前に、電磁波シールド材１０５及び回路基板６６の少なくとも一方に導電性接着剤層を設けることにより、図１乃至図４の電磁波シールド材１０１〜１０４と同様の取り付け作業工程を行うことにより回路基板６６に使用することができる。

ここで、回路基板６６は、ベースフィルム６３と、ベースフィルム６３上に形成されたプリント回路６４（信号回路６４ａ及びグランド回路６４ｂ）と、少なくとも一部（非絶縁部）６４ｃを除いてプリント回路６４上に形成された絶縁フィルム６５とを備えている。

ベースフィルム６３および絶縁フィルム６５は、いずれもエンジニアリングプラスチックからなる。例えば、ポリプロピレン、架橋ポリエチレン、ポリエステル、ポリベンツイミダゾール、ポリイミド、ポリイミドアミド、ポリエーテルイミド、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）等の樹脂が挙げられる。あまり耐熱性を要求されない場合は、安価なポリエステルフィルムが好ましく、難燃性が要求される場合においては、ポリフェニレンサルファイドフィルム、さらに耐熱性が要求される場合にはポリイミドフィルムが好ましい。

また、ベースフィルム６３とプリント回路６４との接合は、接着剤によって接着しても良いし、接着剤を用いない、所謂、無接着剤型銅張積層板と同様に接合しても良い。また、絶縁フィルム６５は、可撓性絶縁フィルムを接着剤を用いて張り合わせても良いし、感光性絶縁樹脂の塗工、乾燥、露光、現像、熱処理などの一連の手法によって形成しても良い。また、更には、回路基板６６は、ベースフィルムの一方の面にのみプリント回路を有する片面型プリント配線板、ベースフィルムの両面にプリント回路を有する両面型プリント配線板、この様なプリント配線板が複数層積層された多層型プリント配線板、多層部品搭載部とケーブル部を有するフレクスボード（登録商標）や、多層部を構成する部材を硬質なものとしたフレックスリジッド基板、或いは、テープキャリアパッケージの為のＴＡＢテープ等を適宜採用して実施することができる。

次に、図４の電磁波シールド材１０４を回路基板６６に取り付けるための取り付け作業工程を説明する。換言すれば、図４の電磁波シールド材１０４を用いたプリント配線板１１０の製造方法について説明する。

先ず、図１１（ａ）に示すように、第１離型シート３１と第２離型シート３２とをそれぞれ備えた状態の電磁波シールド材１０４が準備される。そして、例えば、一方の第２離型シート３２が第２導電性接着剤層１２から剥離されることによって、第２導電性接着剤層１２が外部に露出した状態にされる（剥離工程）。

この後、電磁波シールド材１０４の第２導電性接着剤層１２が回路基板６６の上面（絶縁フィルム６５側の面）における所定位置に位置決めしながら接触される。この際、電磁波シールド材１０４は、第２導電性接着剤層１２の表面にタック性樹脂層が形成されていれば、タック性樹脂層のタック性により回路基板６６に付着している。これにより、電磁波シールド材１０４を離した場合でも、電磁波シールド材１０４と回路基板６６との位置関係が崩れることはない。

次に、図１１（ｂ）に示すように、電磁波シールド材１０４および回路基板６６が、重ね合わせ状態を維持されながらプレス機６９（６９ａ、６９ｂ）に搬入される。そして、電磁波シールド材１０４および回路基板６６は、プレス加工処理（１３０〜１９０℃、１〜４ＭＰａ）により熱圧着される。加熱により軟かくなった第２導電性接着剤層１２の一部は、加圧されることにより絶縁除去部６５ａに流れ込む。また、第２導電性接着剤層１２および第１導電性接着剤層１１は、加圧方向に圧縮され、導電性粒子同士が加圧方向に接触されることによって、加圧方向にだけ導電性を有することになる。この結果、電磁波シールド材１０４の第１金属層２１及び第２金属層２２と、グランド回路６４ｂとが導電性接着剤層１１・１２の導電性粒子を介して電気的に接続される（接着工程）。この後、１５０℃の加熱雰囲気下において、６０分程度のアフターキュアが行われる（アフターキュア工程）。

次に、接着により一体化された電磁波シールド材１０４および回路基板６６がプレス機６９から搬出される。そして、図１１（ｃ）に示すように、第１離型シート３１が絶縁層５１から剥離される。これにより、図１１（ｄ）および図１２に示すように、電磁波シールド材１０４が回路基板６６に取り付けられたプリント配線板１１０が製造されることになる。

上記のようにして製造されたプリント配線板１１０は、回路パターンが形成された回路基板６６と、回路基板６６に当接されながら加圧及び加熱することにより接着された電磁波シールド材１０４とを有した構成となる。これにより、プリント配線板１１０は、電磁波シールド材１０４中の金属層２１・２２により回路基板６６の回路信号が安定化されている。さらに、プリント配線板１１０は、電磁シールド効果が発現され、特に、小さな曲げ半径（１．０ｍｍ）の繰り返し屈曲・摺動に対しても、電磁波シールド特性が低減せず、且つ、物理的に保護されたものとなる。

尚、電磁波シールド材１０１〜１０５は、ＦＰＣ、ＣＯＦ（チップオンフレキ）、ＲＦ（フレックスプリント板）、多層フレキシブル基板、リジット基板などに利用できるが、必ずしもこれらに限られない。

[実施例]
実施例を用いて本発明を具体的に説明する。
先ず、図４に示すように、５μｍの層厚みに設定されたエポキシ樹脂からなる絶縁層５１と、０．１μｍの層厚みに設定された銀蒸着からなる第１金属層２１と、１７μｍの層厚みに設定された異方性導電性樹脂ペーストＡからなる第１導電性接着剤層１１と、０．１μｍの層厚みに設定された銀蒸着からなる第２金属層２２と、５μｍの層厚みに設定された異方性導電性樹脂ペーストＢからなる第２導電性接着剤層１２とが積層された電磁波シールド材１０４を準備した。

次に、電磁波シールド材１０４における第１離型シート３１及び第２離型シート３２を剥離し、図８に示すように、第２導電性接着剤層１２をプリント配線板７１（屈曲試験用ＦＰＣ）に当接させた。そして、プレス機で加熱・加圧しつつ接合することによって、プリント配線板７１にシールド層が形成された実施例１の試料とした。

以上の作成方法に従って、表１に示すように、導電性接着剤層及び金属層の材質や膜厚みを変化させた各種の試料を作成した。

具体的には、実施例２の試料として、５μｍのエポキシ樹脂からなる絶縁層５１と、０．１μｍの銀蒸着からなる第１金属層２１と、５μｍの異方性導電性樹脂ペーストＡからなる第１導電性接着剤層１１と、０．１μｍの銀蒸着からなる第１金属層２１と、５μｍの異方性導電性樹脂ペーストＢからなる第２導電性接着剤層１２との積層形態の電磁波シールド材１０４を用いた。

ここで、『異方性導電性樹脂ペーストＡ』は、エポキシ系樹脂（１００重量部）と銀コート銅粉（２０重量部）とで形成されている。『異方性導電性樹脂ペーストＢ』は、エポキシ系樹脂（１００重量部）と銀コート銅粉（６０重量部）とで形成されている。

さらに、比較例１の試料として、５μｍのエポキシ樹脂からなる絶縁層５１と、０．１μｍの銀蒸着からなる第１金属層２１と、１７μｍの異方性導電性樹脂ペーストＡからなる第１導電性接着剤層１１との積層形態の電磁波シールド材を用いた。また、比較例２の試料として、５μｍのエポキシ樹脂からなる絶縁層５１と、２０μｍの銀ペーストにより形成された第１金属層２１だけの電磁波シールド材を用いた。

（耐屈曲性試験）
ＩＰＣ規格に則り、図８に示すように、固定板１２１と摺動板１２２との間にシールド層付きのプリント配線板１１１（上記実施例及び比較例の試料の何れかである）を、曲率半径を１．０ｍｍとした状態でＵ字型に屈曲させて装着し、試験雰囲気２３℃において、摺動板１２２を５０ｍｍのストローク、摺動速度１００回／分（摺動往復速度１００往復／分）で鉛直方向に摺動させたときのプリント配線板用シールドフィルムにおける金属層の耐性（電磁シールド性の維持）及びプリント配線板を保護できているかどうかについて検証した。

尚、上記実施例及び比較例の試料における各プリント配線板のプリント回路は、ライン数が２０本で、ライン幅が０．０７５ｍｍ、スペース幅が０．０７５ｍｍのものを使用した。また、プリント配線板用シールドフィルムにおける金属層の耐性（電磁シールド性の維持）及びプリント配線板を保護できているかどうかについては、各試料の金属層における抵抗値（１０Ω、１００Ω、∞Ω）と、プリント回路における抵抗上昇の変化率が１０以上となる摺動回数とを測定することによって検証した。検証結果を下記表１に示す。

表１から以下のことが判明した。
即ち、実施例１・２において、シールド層が１０Ω以上となる摺動回数は、それぞれ“１６０００回”、“８４００回”であり、１００Ω以上となる摺動回数は、それぞれ“１７３２００回”、“７５４００回”であり、∞Ω以上となる摺動回数は、それぞれ“１７５７００回”、“１４６０００回”であった。また、実施例１・２において、プリント配線回路の抵抗上昇率が１０％以上になる摺動回数は、それぞれ“１６２９００回”、“４１７９００回”であった。

これに対し、比較例１及び比較例２において、シールド層が１０Ω以上となる摺動回数は、それぞれ“４００回”、“６４００回”であり、１００Ω以上となる摺動回数は、それぞれ“５７００回”、“６２１００回”であり、∞Ω以上となる摺動回数は、それぞれ“２３１８００回”、“６４８００回”であった。また、比較例１・２において、プリント配線回路の抵抗上昇率が１０％以上になる摺動回数は、それぞれ“８６３００回”、“２６９００回”であった。

この結果、実施例１・２と比較例１・２との関係から、金属層間に導電性接着剤層が存在する積層形態の電磁波シールド材は、金属層と導電性接着剤層との積層形態の電磁波シールド材（比較例１）や金属層だけの電磁波シールド材（比較例２）よりも、曲げ摺動に対して耐性（耐屈曲性）が向上することが明らかになった。即ち、実施例１・２は、比較例１に第２層部分を加えたものであり、２層構造によりシールド層とプリント配線回路の耐屈曲性が向上することが明らかになった。また、実施例１・２の関係から、導電性接着剤層の層厚みが薄いほど、シールド層とプリント配線回路の抵抗上昇を抑制する効果があることが明らかになった。

尚、本発明は、特許請求の範囲を逸脱しない範囲で設計変更できるものであり、上記実施形態や実施例に限定されるものではない。

電磁波シールド材の模式断面を示す説明図である。 電磁波シールド材の模式断面を示す説明図である。 電磁波シールド材の模式断面を示す説明図である。 電磁波シールド材の模式断面を示す説明図である。 電磁波シールド材の模式断面を示す説明図である。 電磁波シールド材の模式断面を示す説明図である。 電磁波シールド材の模式断面を示す説明図である。 耐屈曲性試験の試験方法を示す説明図である。 電磁波シールド材が劣化する状態を示す説明図である。 電磁波シールド材が劣化する状態を示す説明図である。 プリント配線板の製造過程を示す説明図であり、（ａ）は準備工程、（ｂ）は加圧工程、（ｃ）は剥離工程、（ｄ）は製造が完了した状態である。 プリント配線板の模式断面を示す説明図である。

符号の説明

１１ 第１導電性接着剤層
１２ 第２導電性接着剤層
１３ 第３導電性接着剤層
２１ 第１金属層
２２ 第２金属層
２３ 第３金属層
３１ 第１離型シート
３２ 第２離型シート
５１ 絶縁層
１０１ 電磁波シールド材
１０２ 電磁波シールド材
１０３ 電磁波シールド材
１０４ 電磁波シールド材
１０５ 電磁波シールド材
１１０ プリント配線板

Claims (7)

1. 積層された複数の金属層と、
   前記金属層の少なくとも一つの層間に位置された導電性接着剤層と
   を有することを特徴とする電磁波シールド材。
2. 前記導電性接着剤層は、少なくとも一方のシールド材表面に位置されていることを特徴とする請求項１に記載の電磁波シールド材。
3. 前記金属層の１以上は、前記シールド材表面に沿って蛇腹構造となるように形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の電磁波シールド材。
4. 前記導電性接着剤層と前記金属層とが交互に配置されていることを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の電磁波シールド材。
5. 前記導電性接着剤層は、異方性導電材料により形成されていることを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載の電磁波シールド材。
6. 前記導電性接着剤層は、軟磁性材料を主成分とする導電性粒子とバインダーとを混合した導電材料により形成されていることを特徴とする請求項１乃至５の何れか１項に記載の電磁波シールド材。
7. プリント回路を含む基板の少なくとも片面に、請求項１乃至６の何れか１項に記載の電磁波シールド材が、前記導電性接着剤層により貼付されてなることを特徴とするプリント配線板。

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