JP2010129847A - Flexible printed wiring board and flexible flat cable - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、可とう性、耐イオンマイグレーション性並びに電磁波シールド特性を有すると共に、耐食性を向上させたフレキシブルプリント配線基板（以下、ＦＰＣ）およびフレキシブルフラットケーブル（以下、ＦＦＣ）に関するものである。 The present invention relates to a flexible printed wiring board (hereinafter referred to as FPC) and a flexible flat cable (hereinafter referred to as FFC) which have flexibility, ion migration resistance and electromagnetic wave shielding characteristics and which have improved corrosion resistance.
近年、電子機器等の小型化や軽量化に伴い、搭載される配線材料も小型化が進んでいる。このため限られたスペースに収まると共に可とう性が要求される。このため、例えば銅箔のエッチングにより形成された配線回路を絶縁性や耐熱性に優れたポリイミドフィルム（以下、ＰＩフィルム）で挟んだ構造のＦＰＣや、平角状の導体を複数本並べこれをテープ状の絶縁材料によって両側からラミネートしたＦＦＣが多用されている。さらに、以上のＦＰＣやＦＦＣを用いた携帯電話等では、これ等の電子機器から発生する電磁波を遮蔽することが重要となっている。このため、前記のＦＰＣやＦＦＣには、可とう性を損なうことなく電磁波シールド特性が要求される。
このような可とう性と電磁波シールド特性を有するＦＰＣやＦＦＣとして、印刷技術を用いて銅（以下、Ｃｕ）、銀（以下、Ａｇ）やカーボンブラック等の導電性ペーストをべた塗り印刷した後、熱硬化処理を施して硬化して電磁波遮蔽層を形成したものがあるが、このような電磁波遮蔽層を形成したものは、外部からの衝撃によって導電性ペーストが傷付いたり欠損するのを防止するためにＰＩフィルムやポリエステル樹脂等のカバーレイを設ける必要がある。このことは、製造工程が煩雑になると共に製造コストが上昇するので余り好ましくない。また、電磁波シールド材として、合成繊維等でできた織布の表面に電解めっきや無電解めっきなどの方法により導電性の金属皮膜を形成した電磁波シールド材を使用するものもあるが、導電性の金属皮膜を形成するために化学薬品を大量に使用する必要があるため、これ等の廃液の処理を行う必要があり環境汚染の問題が懸念される。また、導電性金属としてＣｕやＡｇめっきを用いた場合、Ａｇ皮膜を形成したものは風があたる部分で使用するとＡｇが空気中の硫化水素（以下、Ｈ２Ｓ）と反応して硫化銀（以下、Ａｇ２Ｓ）となり、導電性が低下し電磁シールド効果が低下する等の問題や、Ｃｕの場合には変色して耐食性の点から問題がある。さらに、金属蒸着によって導電性の金属皮膜を形成する場合は、皮膜の密度が低く寿命が短いことやコストが高くなると言った問題があると共に、ＣｕやＡｇの場合には変色等の耐食性の問題がある。
さらにまた、特許文献１に記載されるように、ＦＰＣの少なくとも片面側に、導電性の金属線材を編み込んだ編地や金属箔のプレス加工によるメッシュ状の多孔性金属箔からなる電磁波シールド層を設けるものであるが、Ｃｕ線やＡｇ線を使用して編み込んだ編地の場合には、前述したように海や腐食環境下で使用するとＡｇが空気中の硫化水素（以下、Ｈ２Ｓ）と反応して硫化銀（以下、Ａｇ２Ｓ）となり導電性が低下して電磁波シールド特性が低下し、またＣｕ線を用いた場合には変色を生じる等の耐食性に問題があった。さらには、編地構造のものは開口率を考慮しないと、イオンマイグレーション性に問題が生じることがある。
After FPC and FFC having such flexibility and electromagnetic wave shielding properties, using a printing technique, a conductive paste such as copper (hereinafter referred to as Cu), silver (hereinafter referred to as Ag), carbon black, etc. is solid-coated and printed. Some have been cured by heat curing to form an electromagnetic shielding layer, but those with such an electromagnetic shielding layer prevent the conductive paste from being damaged or missing due to external impact. Therefore, it is necessary to provide a coverlay such as a PI film or a polyester resin. This is not preferable because the manufacturing process becomes complicated and the manufacturing cost increases. In addition, as an electromagnetic shielding material, there is an electromagnetic shielding material in which a conductive metal film is formed on the surface of a woven fabric made of synthetic fiber or the like by a method such as electrolytic plating or electroless plating. Since it is necessary to use a large amount of chemicals in order to form a metal film, it is necessary to treat these waste liquids, and there is a concern about the problem of environmental pollution. In addition, when Cu or Ag plating is used as the conductive metal, when an Ag film is formed in a portion exposed to wind, Ag reacts with hydrogen sulfide in the air (hereinafter referred to as H 2 S) to produce silver sulfide ( Hereinafter, it becomes Ag 2 S), and there is a problem that the conductivity is lowered and the electromagnetic shielding effect is lowered, and in the case of Cu, there is a problem in terms of corrosion resistance due to discoloration. Furthermore, when a conductive metal film is formed by metal vapor deposition, there is a problem that the density of the film is low and the life is short and the cost is high, and in the case of Cu or Ag, there is a problem of corrosion resistance such as discoloration. There is.
Furthermore, as described in
よって本発明が解決しようとする課題は、十分な可とう性を有すると共に耐イオンマイグレーション性、電磁波シールド特性に優れ、さらに耐食性や抗菌性にも優れた金属メッシュ状の電磁波遮蔽層付ＦＰＣおよびＦＦＣを提供することにある。 Therefore, the problem to be solved by the present invention is that FPC and FFC with a metal mesh electromagnetic wave shielding layer having sufficient flexibility, excellent ion migration resistance and electromagnetic wave shielding characteristics, and excellent corrosion resistance and antibacterial properties. Is to provide.
前記解決しようとする課題は、請求項１に記載するように、ＦＰＣの少なくとも片側面に、チタン被覆銅線（以下、Ｔｉ被覆Ｃｕ線）を用いて製織した電磁波遮蔽金属メッシュを配置したＦＰＣとすることによって、解決される。また、請求項２に記載するように、ＦＦＣの少なくとも片側面に、Ｔｉ被覆Ｃｕ線を用いて製織した電磁波遮蔽金属メッシュを配置したＦＦＣとすることによって、解決される。
The problem to be solved is an FPC in which an electromagnetic wave shielding metal mesh woven using a titanium-coated copper wire (hereinafter referred to as a Ti-coated Cu wire) is disposed on at least one side of the FPC as described in
さらに、請求項３に記載するように、請求項１または２において使用される電磁波遮蔽金属メッシュは、直径が５０〜１００μｍのＴｉ被覆Ｃｕ線を用い、開口率が５０〜９０％となるように製織した電磁波遮蔽金属メッシュを用いることによって、解決される。
Further, as described in
以上のような本発明のＦＰＣまたはＦＦＣは、電磁波遮蔽層としてＴｉ被覆Ｃｕ線を製織して製造した電磁波遮蔽金属メッシュを少なくとも片側面に配置したものであるから、十分な可とう性を有すると共に電磁波シールド特性、耐イオンマイグレーション性を有し、また、Ｔｉを被覆したＣｕ線を用いるので耐食性や抗菌性に優れたＦＰＣおよびＦＦＣが得られる。 The FPC or FFC of the present invention as described above has sufficient flexibility because it has an electromagnetic wave shielding metal mesh produced by weaving a Ti-coated Cu wire as an electromagnetic wave shielding layer on at least one side surface. FPC and FFC having electromagnetic wave shielding characteristics and ion migration resistance and excellent corrosion resistance and antibacterial properties can be obtained because a Cu wire coated with Ti is used.
また、直径が５０〜１００μｍであるＴｉ被覆Ｃｕ線を用い、開口率を５０〜９０％とした電磁波遮蔽金属メッシュを電磁波遮蔽層としたＦＰＣやＦＦＣであるから、前述した効果に併せて、特に耐イオンマイグレーション性をより向上させることができる。すなわち、直径が５０〜１００μｍのＴｉ被覆Ｃｕ線を用いて、開口率（単位面積におけるＴｉ被覆Ｃｕ線の存在しない部分の面積比率）を５０〜９０％としたので、ＦＰＣやＦＦＣに配置した時に良好な気密性が得られ耐イオンマイグレーション性をより向上させることができる。また、電磁波遮蔽金属メッシュの製造が容易であると共に可とう性も十分に有する。さらに、Ｔｉの被覆層を有するＣｕ線を用いたので、電磁波シールド特性に優れると共に耐食性や抗菌性にも優れている。そして、このような電磁波遮蔽金属メッシュは、ＦＰＣやＦＦＣに比較的簡単に取付けることができる。 Moreover, since it is FPC and FFC which used the electromagnetic wave shielding metal mesh which used the Ti coating | coated Cu wire whose diameter is 50-100 micrometers, and the aperture ratio was 50-90%, in addition to the effect mentioned above, especially Ion migration resistance can be further improved. That is, when using a Ti-coated Cu wire with a diameter of 50 to 100 μm and an aperture ratio (area ratio of a portion where no Ti-coated Cu wire is present in a unit area) of 50 to 90%, when arranged in an FPC or FFC Good airtightness can be obtained, and ion migration resistance can be further improved. In addition, the electromagnetic wave shielding metal mesh can be easily manufactured and has sufficient flexibility. Furthermore, since the Cu wire having a Ti coating layer is used, it is excellent in electromagnetic wave shielding properties and corrosion resistance and antibacterial properties. And such an electromagnetic shielding metal mesh can be attached to FPC and FFC comparatively easily.
以下に本発明の実施の形態を説明する。本発明は、ＦＰＣの少なくとも片側面にＴｉ被覆Ｃｕ線を用いて製織した電磁波遮蔽金属メッシュをに配置したものであるから、十分な可とう性を有すると共に電磁波シールド性、耐イオンマイグレーション性を有し、また耐食性に優れた電磁遮蔽層付のＦＰＣが得られる。以下に詳細に説明する。 Embodiments of the present invention will be described below. In the present invention, an electromagnetic wave shielding metal mesh woven using a Ti-coated Cu wire is disposed on at least one side of the FPC, so that it has sufficient flexibility, electromagnetic wave shielding properties, and ion migration resistance. In addition, an FPC with an electromagnetic shielding layer having excellent corrosion resistance can be obtained. This will be described in detail below.
図１に、ＦＰＣの片側面に電磁波遮蔽金属メッシュを配置した場合の例を示した。図１（ａ）は概略平面図であり、図１（ｂ）は、（ａ）のＡ−Ａ´で切断した概略断面図である。符号１が電磁波遮蔽金属メッシュ付ＦＰＣであり、２がＦＰＣの部分、３が電磁波遮蔽金属メッシュの部分である。ＦＰＣ２は、通常厚さが２５μｍ程度の接着剤付ＰＩフィルムからなるベースフィルム（以下、ＣＣＬ）４に、１８μｍ程度の銅箔が貼り合わされた銅貼り積層板を、サブトラクティブ法やアディティブ法等の化学的処理によって必要な銅配線回路５が形成される。また前記銅配線回路５上には、回路の保護をかねて接着剤付のＰＩフィルム（以下、ＣＬ）６の接着剤側を重ねてラミネートすることによって得られる。このように構成されたＦＰＣ２は十分な可とう性を有するので、種々の電子機器用として使用されている。しかしながら、最近の電子機器においてはノイズの除去のために高い電磁波のシールド機能が要求されるようになり、ＦＰＣには種々の電磁波遮蔽材が組み込まれるようになってきた。また、電磁波遮蔽材が組み込まれたＦＰＣに対しても、十分な可とう性を有すると共に、優れた電磁波シールド特性、耐イオンマイグレーション性が要求される。しかしながら、従来の電磁波遮蔽層を設けたＦＰＣは、海や腐食環境下で使用するとＡｇが空気中の硫化水素（以下、Ｈ２Ｓ）と反応して硫化銀（以下、Ａｇ２Ｓ）となり導電性が低下して電磁波シールド特性が低下し、またＣｕ線を用いた場合には変色を生じる等の耐食性に問題があった。
FIG. 1 shows an example in which an electromagnetic wave shielding metal mesh is arranged on one side of the FPC. FIG. 1A is a schematic plan view, and FIG. 1B is a schematic cross-sectional view taken along line AA ′ in FIG.
このため本発明では、電磁波遮蔽層として、Ｔｉ被覆Ｃｕ線を用いて製織した電磁波遮蔽金属メッシュ（以下、金属メッシュ）３をＦＰＣ２のＣＣＬ４の底面に配置した。もちろん、ＦＰＣ２のＣＬ６側に配置したり、ＣＣＬ４およびＣＬ６の両方に配置しても良いものである。このように、Ｔｉ被覆Ｃｕ線を縦線と横線として製織した金属メッシュ３は、比較的加工が簡単であると供に可とう性にも優れたものである。さらに、金属メッシュ３の開口率（単位面積におけるＴｉ被覆Ｃｕ線の存在しない部分の面積比率）を自由に選択できるので、製織のピッチが確保でき気密性が良好なものとなるので、耐イオンマイグレーション性にも優れている。さらに、Ｔｉ被覆Ｃｕ線を使用するので、電磁波シールド特性も十分であると共にＴｉ被覆層によって耐食性にも優れたものであることが確認された。そして、このような金属メッシュ３をＦＰＣ２に配置する方法としては、例えば金属メッシュ３に、ロール上でエポキシ樹脂などの接着剤を塗布し、ＣＣＬ４とラミネートしてＦＰＣ２に貼り付けることによって配置できる。このようにして得られた電磁波遮蔽金属メッシュ付ＦＰＣは、十分な可とう性を有すると共に電磁波シールド特性、耐イオンマイグレーション性を有し、また、Ｔｉを被覆したＣｕ線を用いたことにより耐食性や抗菌性に優れたものであることが確認できた。
For this reason, in this invention, the electromagnetic wave shielding metal mesh (henceforth metal mesh) 3 woven using Ti covering Cu wire was arrange | positioned as an electromagnetic wave shielding layer on the bottom face of CCL4 of FPC2. Of course, it may be arranged on the CL6 side of the FPC2 or on both the CCL4 and CL6. Thus, the
つぎに、図２によってＦＦＣの片側面に金属メッシュを配置した場合の例を示す。図２（ａ）は概略平面図であり、図２（ｂ）は、（ｂ）のＡ−Ａ´で切断した場合の概略断面図である。符号１´が電磁波遮蔽金属メッシュ付ＦＦＣ、符号２´がＦＦＣ、３が金属メッシュである。まずＦＦＣについて簡単に説明すると、ＦＦＣ２´は、錫めっき平角銅線（例えば、幅３００μｍ、厚さ３５μｍ）５´を並列に多数本配列し、その上下面にポリエステルテープ（例えば、厚さが２５μｍ）等の絶縁テープ４´、５´を接着剤層を介して貼り合せたものである。このように構成されたＦＦＣ２´は可とう性に優れているので、種々の電子機器の接続用ケーブルとして使用されている。しかしながら、最近の電子機器においてはノイズの除去のために高い電磁波シールド機能が要求されるようなり、ＦＦＣ２´にも種々の電磁波遮蔽材が組み込まれる。また、電磁波遮蔽材が組み込まれたＦＦＣ２´に対しても、十分な可とう性を有すると共に、優れた電磁波シールド特性、耐イオンマイグレーション性が要求される。しかしながら、従来の電磁波遮蔽層を設けたＦＦＣは、海や腐食環境下で使用するとＡｇが空気中の硫化水素（以下、Ｈ２Ｓ）と反応して硫化銀（以下、Ａｇ２Ｓ）となり導電性が低下して電磁波シールド特性が低下し、またＣｕ線を用いた場合には変色を生じる等の耐食性に問題があった。
Next, an example in which a metal mesh is arranged on one side of the FFC is shown in FIG. 2A is a schematic plan view, and FIG. 2B is a schematic cross-sectional view taken along the line AA ′ in FIG. 2B.
このため、ＦＰＣに用いたものと同様のＴｉ被覆Ｃｕ線を用いて製織した金属メッシュ３´をＦＦＣ２´の絶縁テープ４´の底面に配置してその性能を確認した。もちろん、ＦＦＣ２´の絶縁テープ５´側に配置したり、その両方に配置しても良いものである。Ｔｉ被覆Ｃｕ線を縦線と横線として製織した金属メッシュ３´は、前述したように比較的加工が簡単であると供に可とう性にも優れたものである。さらに、金属メッシュ３の開口率（単位面積におけるＴｉ被覆Ｃｕ線の存在しない部分の面積比率）を自由に選択できるので、製織のピッチが確保でき気密性が良好なものとなるので、耐イオンマイグレーション性にも優れている。さらに、Ｔｉ被覆Ｃｕ線を使用するので、電磁波シールド特性も十分であると共にＴｉ被覆層によって耐食性にも優れたものであることが確認された。また、金属メッシュ３´をＦＦＣ２´に配置する方法としては、ＦＰＣ２の場合と同様に接着剤を用いて貼り付けることによって配置できる。このようにして得られた電磁波遮蔽金属メッシュ付ＦＦＣは、十分な可とう性を有すると共に電磁波シールド特性、耐イオンマイグレーション性を有し、また、Ｔｉを被覆したＣｕ線を用いたことにより耐食性や抗菌性に優れたものであることが判った。 For this reason, the metal mesh 3 'woven using the same Ti-coated Cu wire as that used for the FPC was placed on the bottom surface of the insulating tape 4' of the FFC 2 'to confirm its performance. Of course, it may be arranged on the insulating tape 5 'side of the FFC 2' or both. The metal mesh 3 'woven with Ti-coated Cu wires as vertical and horizontal lines is excellent in flexibility as well as being relatively easy to process as described above. Furthermore, since the aperture ratio of the metal mesh 3 (the area ratio of the portion where the Ti-coated Cu wire does not exist in the unit area) can be freely selected, the pitch of the weaving can be secured and the airtightness can be improved, so that the ion migration resistance Also excellent in properties. Furthermore, since a Ti-coated Cu wire was used, it was confirmed that the electromagnetic wave shielding characteristics were sufficient and the Ti coating layer was excellent in corrosion resistance. Moreover, as a method of arrange | positioning metal mesh 3 'to FFC2', it can arrange by sticking using an adhesive agent similarly to the case of FPC2. The FFC with an electromagnetic wave shielding metal mesh obtained in this way has sufficient flexibility and electromagnetic wave shielding properties and ion migration resistance. Also, by using a Cu wire coated with Ti, corrosion resistance and It was found to be excellent in antibacterial properties.
さらに、ＦＰＣやＦＦＣに使用する場合に特に好ましい電磁波遮蔽金属メッシュを、図３に示す。もちろんこれに限定されるものではない。図３（ａ）が概略平面図、（ｂ）はその概略断面図、（ｃ）がＴｉ被覆Ｃｕ線の断面図である。符号３、３´が金属メッシュである。８はＴｉ被覆Ｃｕ線で、Ｃｕ線９の上にＴｉ被覆層１０が設けられたものである。このようなＴｉ被覆Ｃｕ線８を用いることにより、中心のＣｕ線９によって十分な導電性が確保され電磁波遮蔽効果を有し、その上に被覆したＴｉ被覆層１０によって耐食性や抗菌性が同時に確保される。すなわち、Ｔｉ被覆層１０によりＡｇを使用した場合のようにＨ２Ｓと反応してＡｇ２Ｓとなり導電性が低下し電磁波シールド効果が低下することや、Ｃｕ線のみを用いた場合のような変色する等の問題がない。具体的に述べると、海のような腐食環境下で使用しても前記の問題を生じることがなくなる。さらには、Ｔｉ被覆層１０により抗菌性を有する金属メッシュ３、４´が得られる。なお、Ｔｉ被覆Ｃｕ線８は、電磁波遮蔽効果を十分に確保する必要からＴｉ被覆層１０を余り厚くすることは、導電性の点から好ましくない。断面被覆率で３０％以下とするのが好ましい。このような被覆率で、耐食性は十分に確保できることになる。
そして、上記のＴｉ被覆Ｃｕ線８は、例えば、Ｔｉ被覆材１０を押出成型機等によってパイプ状に形成すると同時に、Ｃｕ材を押出成型機等によって線状に形成しながら走行させ、前記Ｔｉパイプ中にＣｕ線９を挿入し、これを絞り加工によって両者を密着させて、直径が５０〜１００μｍのＴｉ被覆Ｃｕ線８に加工することによって得ることができる。
Furthermore, FIG. 3 shows an electromagnetic wave shielding metal mesh particularly preferable when used for FPC and FFC. Of course, it is not limited to this. 3A is a schematic plan view, FIG. 3B is a schematic cross-sectional view thereof, and FIG. 3C is a cross-sectional view of a Ti-coated Cu wire.
The Ti-coated
また、金属メッシュ３、３´の電磁波シールド特性は、用いるＴｉ被覆Ｃｕ線８の直径とピッチによって決まることから、これ等の目安として開口率を用いて評価した。これは、開口率が単位面積におけるＴｉ被覆Ｃｕ線８の存在しない部分の面積比率に相当するからである。また、縦線および横線の密度とそれぞれの線の直径から計算できる。このようなことから、開口率が５０〜９０％の金属メッシュ３、３´に製織することが好ましいことが判った。すなわち、開口率が５０％未満であると気密性が悪くなって、イオンマイグレーション（配線回路間に電圧が印加されたときに陽極の配線側から金属イオンが溶出し、回路間に析出して絶縁特性を低下させる現象で、最悪の場合には回路間が短絡することがある。）が発生し易くなり、また９０％を超えるものは、気密性の点からは問題がないが電磁波の遮蔽効果が十分でなくなる。
Moreover, since the electromagnetic wave shielding characteristics of the metal meshes 3 and 3 ′ are determined by the diameter and pitch of the Ti-coated
以上のような開口率を有する金属メッシュ３、３´を効率よく製造するためには、直径が５０〜１００μｍのＴｉ被覆Ｃｕ線８を縦線並びに横線として製織（織物）するのが良いことが判った。これは、直径が５０μｍ未満のＴｉ被覆Ｃｕ線８を用いると、製織が困難となるためである。すなわち、製織の際にＴｉ被覆Ｃｕ線８がキンクし易くダメージを受けるためである。また、１００μｍを超えるＴｉ被覆Ｃｕ線８を用いると、織物の剛性が高くなりすぎ所望の可とう性が得られないためである。なお、金属メッシュ３、３´の製織方法は、図３（ａ）や（ｂ）に示した平織りだけでなく、その他の織り方や編物としても良い。また、金属メッシュ３、３´の製織は、直径が同じ５０〜１００μｍのＴｉ被覆Ｃｕ線８を縦線と横線として用いて開口率を変えるのが効率的であるが、直径の異なるＴｉ被覆Ｃｕ線８を縦線と横線として用いることによっても製造することができる。このようにして得られた金属メッシュ３、３´は、ＦＰＣ２やＦＦＣ２´に接着剤等により配置しても可とう性を低下させることがなく、電磁波シールド特性、耐イオンマイグレーション性、さらに耐食性や抗菌性にも優れたものとなる。
In order to efficiently produce the metal meshes 3, 3 ′ having the opening ratio as described above, it is preferable to weave (woven) the Ti-coated
以下に実施例および比較例を記載して、本発明の効果を述べる。
常法によって、直径が５０〜３００μｍの各種Ｔｉ被覆Ｃｕ線を製造した。得られた直径が５０〜３００μｍのＴｉ被覆Ｃｕ線を縦糸および横糸として、表１に示した構造のメッシュを平織りすることによって電磁波遮蔽金属メッシュを作製した。ここでは、縦糸と横糸に同じ直径のＴｉ被覆Ｃｕ線を使用し、織機の筬の目によって縦糸の密度を調整することによって前記金属メッシュの開口率を種々変化させた。また、直径が２５μｍのＣｕ線を縦糸および横糸として金属メッシュに平織りした。
このようにして得られた金属メッシュを、ＦＰＣ並びにＦＦＣのベース樹脂側にエポキシ樹脂接着剤を用いて接着させた。これ等について、耐食性、可とう性、耐イオンマイグレーション性、電磁波シールド特性を調べた。なお開口率（単位面積におけるＴｉ被覆Ｃｕ線の存在しない部分の面積比率）は、Ｔｉ被覆Ｃｕ線の直径とピッチを求めることによって算出した。
The effects of the present invention will be described below by describing examples and comparative examples.
Various Ti-coated Cu wires having a diameter of 50 to 300 μm were produced by a conventional method. An electromagnetic wave shielding metal mesh was prepared by plain weaving a mesh having the structure shown in Table 1 using the obtained Ti-coated Cu wire having a diameter of 50 to 300 μm as warp and weft. Here, Ti-coated Cu wires having the same diameter were used for the warp and the weft, and the opening ratio of the metal mesh was variously changed by adjusting the density of the warp according to the weave of the loom. Further, Cu wire having a diameter of 25 μm was plain woven into a metal mesh as warp and weft.
The metal mesh thus obtained was bonded to the base resin side of the FPC and FFC using an epoxy resin adhesive. About these, corrosion resistance, flexibility, ion migration resistance, and electromagnetic wave shielding characteristics were investigated. The aperture ratio (the area ratio of the portion where the Ti-coated Cu wire does not exist in the unit area) was calculated by determining the diameter and pitch of the Ti-coated Cu wire.
耐食性については、温度３５℃、２４時間の塩水噴霧試験（ＪＩＳ Ｚ ２３７１）を行い、携帯電話機メーカーが要求する試験後表面に変色または溶解が見られないものを合格として〇印で、この要求を満たさないものを不合格として×印で記載した。
可とう性は、ＭＩＴ耐屈曲試験によって評価した。すなわち、幅１０ｍｍ、長さ１８５ｍｍの前記ＦＰＣおよびＦＦＣを試料として、屈曲角度：２７０°、屈曲回数：３００００回、屈曲速度：１７５回／分、張力：５００ｇｆおよび曲率半径：１ｍｍで屈曲させた後、電磁波遮蔽金属メッシュに折れや破損がないものを合格として〇印で、折れや破損が見られる場合には不合格として×印で記載した。
耐イオンマイグレーション性は、恒温恒湿槽を用い、８５℃、８５％ＲＨの雰囲気中に、前記試料を保持し、低電圧電源を用いてＦＰＣの隣接する銅配線間、またはＦＦＣの錫めっき平角銅線間との電位差を５０Ｖで一定になるように電圧を２４０時間負荷した後、ＦＰＣの隣接する銅配線間またはＦＦＣの錫めっき平角銅線間に生成した析出物を、透過光によって観察ができる顕微鏡を用いて、イオンマイグレーションによるデンドライドの有無を観察した。デンドライドの見られなかった場合を合格として〇印で、デンドライドが生成していた場合を不合格として×印で記載した。
電磁波シールド特性は、ＫＥＣ法（社団法人関西電子工業振興センターの標準測定方法であるＭＩＬ−ＳＴＤ２８３）により評価した。すなわち、近距離に発信アンテナと受信アンテナが設置されたシールドボックス内の所定位置にサンプルのメッシュを保持し、周波数を１００ＫＨｚから１ＧＨｚの範囲で変化させて発信し、そのときの角周波数における減衰状態をスペクトラム・アナライザー（アドバンテスト社製のＲ３３６１Ａ）で測定したものである。各周波数における減衰量が３０ｄｂ以上のものを良好と判断した。そして、これ等の試験項目の全てに合格する場合を、総合評価の欄に〇印で記載した。一項目でも不合格がある場合には×印とした。ＦＰＣの場合の結果を表１に、ＦＦＣの場合の結果を表２に示した。
For corrosion resistance, a salt spray test (JIS Z 2371) at a temperature of 35 ° C. for 24 hours is performed, and if the surface does not show discoloration or dissolution after the test required by the mobile phone manufacturer, this requirement is marked with ◯. What was not satisfied was described as a failure with a cross.
The flexibility was evaluated by the MIT flex resistance test. That is, after bending the FPC and FFC having a width of 10 mm and a length of 185 mm as a sample, bending at a bending angle of 270 °, a bending frequency of 30000 times, a bending speed of 175 times / minute, a tension of 500 gf and a curvature radius of 1 mm. When the electromagnetic shielding metal mesh was not broken or damaged, it was marked as ◯, and when it was broken or broken, it was marked as unacceptable.
Ion migration resistance is achieved by using a constant temperature and humidity chamber, holding the sample in an atmosphere of 85 ° C. and 85% RH, and using a low voltage power source, between adjacent copper wirings of the FPC, or FFC tin-plated rectangular After a voltage is applied for 240 hours so that the potential difference between the copper wires is constant at 50 V, the precipitate formed between the adjacent copper wirings of the FPC or between the tin-plated rectangular copper wires of the FFC can be observed by transmitted light. The presence or absence of dendrid by ion migration was observed using a microscope that can be used. The case where dendrid was not seen was described as “◯” as a pass, and the case where dendrid was generated was described as “fail” by a cross.
The electromagnetic shielding characteristics were evaluated by the KEC method (MIL-STD283, which is a standard measurement method of Kansai Electronics Industry Promotion Center). That is, a sample mesh is held at a predetermined position in a shield box in which a transmitting antenna and a receiving antenna are installed at a short distance, and a frequency is changed in a range from 100 KHz to 1 GHz. Is measured with a spectrum analyzer (R3361A manufactured by Advantest Corporation). Attenuation amount of 30 db or more at each frequency was judged as good. And the case where it passes all of these test items was described by a circle in the column of comprehensive evaluation. When even one item was unacceptable, it was marked as “X”. The results in the case of FPC are shown in Table 1, and the results in the case of FFC are shown in Table 2.
表１に示した実施例１〜６から明らかなように、直径が５０〜１００μｍのＴｉ被覆Ｃｕ線を縦線並びに横線とし、開口率が５０〜９０％となるようにメッシュ状に製織した金属メッシュを接着剤によって接着した電磁波遮蔽金属メッシュ付ＦＰＣ（符号１）は、耐食性、耐イオンマイグレーション性、可とう性、電磁波シールド特性の全てを満足するものであることが判る。
すなわち、実施例１および２に記載するように、直径が５０μｍのＴｉ被覆Ｃｕ線を用いて、開口率が５０および９０％となるように製織した電磁波遮蔽金属メッシュ付ＦＰＣは、耐食性、耐イオンマイグレーション性および可とう性を満足し、電磁波シールド特性も優れたものであることが判る。また、実施例３および４に記載したように、直径が８０μｍのＴｉ被覆Ｃｕ線を用いて、開口率が８０％および６０％となるように製織した電磁波遮蔽金属メッシュ付ＦＰＣも同様に優れたものであった。さらに、実施例５および６に記載したように、直径が１００μｍのＴｉ被覆Ｃｕ線を用いて、開口率が５０および９０％となるように製織した電磁波遮蔽金属メッシュ付ＦＰＣも同様に優れていることが判る。
As is clear from Examples 1 to 6 shown in Table 1, Ti-coated Cu wire having a diameter of 50 to 100 μm is made into a vertical line and a horizontal line, and the metal is woven in a mesh shape so that the opening ratio is 50 to 90%. It can be seen that the FPC with electromagnetic wave shielding metal mesh (reference numeral 1) in which the mesh is bonded with an adhesive satisfies all of the corrosion resistance, ion migration resistance, flexibility, and electromagnetic wave shielding characteristics.
That is, as described in Examples 1 and 2, the FPC with an electromagnetic wave shielding metal mesh woven using a Ti-coated Cu wire having a diameter of 50 μm so as to have an opening ratio of 50 and 90% is corrosion resistance, ion resistance It can be seen that the migration property and flexibility are satisfied, and the electromagnetic wave shielding property is also excellent. Further, as described in Examples 3 and 4, the FPC with an electromagnetic wave shielding metal mesh woven using a Ti-coated Cu wire having a diameter of 80 μm so that the aperture ratio is 80% and 60% was also excellent. It was a thing. Furthermore, as described in Examples 5 and 6, the FPC with an electromagnetic wave shielding metal mesh woven using a Ti-coated Cu wire having a diameter of 100 μm so that the aperture ratio is 50 and 90% is also excellent. I understand that.
これに対して、比較例１に示すように、線材として直径が８０μｍのＣｕ線を用いて製織した電磁波遮蔽金属メッシュ付ＦＰＣは、塩水噴霧試験（ＪＩＳ Ｚ ２３７１）により表面の変色が激しく耐食性および耐イオンマイグレーション性が不合格であった。また比較例２のように、Ｔｉ被覆Ｃｕ線を用いた場合であってもその直径が２５μｍの場合には、目的とする金属メッシュに製織することができなかった。このため、開口率の測定、耐食性、耐イオンマイグレーション性、可とう性、電磁波シールド特性の評価は行えなかった。
また、比較例３のように、Ｔｉ被覆Ｃｕ線の外径が７０μｍと本発明の範囲のものを用いた場合であっても、開口率が３０％と小さい電磁波遮蔽金属メッシュ付ＦＰＣとすると、耐イオンマイグレーション性が不合格となった。さらに、比較例４のように、Ｔｉ被覆Ｃｕ線の外径が９０μｍと本発明の範囲のものであっても、開口率が９５％のように高い電磁波遮蔽金属メッシュ付ＦＰＣとすると、電磁波シールド特性が２０ｄｂと不合格となった。
さらにまた、比較例５に示すように、Ｔｉ被覆Ｃｕ線の外径が３００μｍと太いものを用いて金属メッシュを製織した場合は、開口率が７０％と本発明の範囲内であっても、可とう性が不合格となった。また、比較例６に示すように、Ｔｉ被覆Ｃｕ線の外径が３００μｍと太いものを用いて、開口率が９５％の金属メッシュを用いたＦＰＣは、可とう性が不合格となると共に耐イオンマイグレーション性も不合格であった。
On the other hand, as shown in Comparative Example 1, the FPC with an electromagnetic wave shielding metal mesh woven using a Cu wire having a diameter of 80 μm as a wire has a severe surface discoloration due to a salt spray test (JIS Z 2371) and is resistant to corrosion. Ion migration resistance was unacceptable. Further, as in Comparative Example 2, even when a Ti-coated Cu wire was used, when the diameter was 25 μm, it could not be woven into the target metal mesh. For this reason, the measurement of the aperture ratio, corrosion resistance, ion migration resistance, flexibility, and evaluation of electromagnetic wave shielding characteristics could not be performed.
Moreover, even when the outer diameter of the Ti-coated Cu wire is 70 μm and the one in the range of the present invention is used as in Comparative Example 3, when the FPC with an electromagnetic shielding metal mesh is as small as 30%, Ion migration resistance was rejected. Further, as in Comparative Example 4, even when the outer diameter of the Ti-coated Cu wire is 90 μm and within the range of the present invention, when the FPC with an electromagnetic shielding metal mesh is as high as 95%, the electromagnetic shielding The characteristic was 20db, which was rejected.
Furthermore, as shown in Comparative Example 5, when the metal mesh is woven using a thick Ti-coated Cu wire having an outer diameter of 300 μm, even if the opening ratio is 70% and within the scope of the present invention, The flexibility was rejected. In addition, as shown in Comparative Example 6, FPC using a metal mesh having an aperture ratio of 95% using a thick Ti-coated Cu wire with an outer diameter of 300 μm fails in flexibility and is resistant to resistance. Ion migration was also unacceptable.
また、表２に示した実施例７〜１２から明らかなように、直径が５０〜１００μｍのＴｉ被覆Ｃｕ線を縦線並びに横線とし、開口率が５０〜９０％となるようにメッシュ状に製織した金属メッシュを接着剤によって接着した電磁波遮蔽金属メッシュ付ＦＦＣ（符号１´）も、耐食性、耐イオンマイグレーション性、可とう性、電磁波シールド特性の全てを満足することが判る。
すなわち、実施例７および８に記載するように、直径が５０μｍのＴｉ被覆Ｃｕ線を用いて、開口率が５０および９０％となるように製織した電磁波遮蔽金属メッシュ付ＦＰＣは、耐食性、耐イオンマイグレーション性および可とう性を満足し、電磁波シールド特性も優れたものであることが判る。また、実施例９および１０に記載したように、直径が８０μｍのＴｉ被覆Ｃｕ線を用いて、開口率が８０％および６０％となるように製織した電磁波遮蔽金属メッシュ付ＦＰＣも同様に優れたものであった。さらに、実施例１１および１２に記載したように、直径が１００μｍのＴｉ被覆Ｃｕ線を用いて、開口率が５０および９０％となるように製織した電磁波遮蔽金属メッシュ付ＦＰＣも同様に優れていることが判る。
Further, as apparent from Examples 7 to 12 shown in Table 2, the Ti-coated Cu wire having a diameter of 50 to 100 μm is made into a vertical line and a horizontal line, and the mesh is woven so that the opening ratio is 50 to 90%. It can be seen that the FFC with an electromagnetic wave shielding metal mesh (reference numeral 1 ') obtained by bonding the metal mesh with an adhesive satisfies all of the corrosion resistance, ion migration resistance, flexibility, and electromagnetic wave shielding characteristics.
That is, as described in Examples 7 and 8, the FPC with an electromagnetic wave shielding metal mesh woven using a Ti-coated Cu wire having a diameter of 50 μm so as to have an opening ratio of 50 and 90% is corrosion resistance, ion resistance It can be seen that the migration property and flexibility are satisfied, and the electromagnetic wave shielding property is also excellent. In addition, as described in Examples 9 and 10, the FPC with an electromagnetic wave shielding metal mesh woven using a Ti-coated Cu wire having a diameter of 80 μm so that the aperture ratio was 80% and 60% was also excellent. It was a thing. Furthermore, as described in Examples 11 and 12, the FPC with an electromagnetic wave shielding metal mesh woven using a Ti-coated Cu wire having a diameter of 100 μm so that the aperture ratio is 50 and 90% is similarly excellent. I understand that.
これに対して、比較例７に示すように、Ｔｉ被覆Ｃｕ線の外径が７０μｍと本発明の範囲のものを用いた場合であっても、開口率が３０％と小さい電磁波遮蔽金属メッシュ付ＦＰＣとすると、耐イオンマイグレーション性が不合格となった。また、比較例８のように、Ｔｉ被覆Ｃｕ線の外径が９０μｍと本発明の範囲のものであっても、開口率が９５％のように高い電磁波遮蔽金属メッシュ付ＦＰＣとすると、電磁波シールド特性が２０ｄｂと不合格となった。さらにまた、比較例９に示すように、Ｔｉ被覆Ｃｕ線の外径が３００μｍと太いものを用いて金属メッシュを製織した場合は、開口率が７０％と本発明の範囲内であっても、可とう性が不合格となった。また、比較例１０に示すように、Ｔｉ被覆Ｃｕ線の外径が３００μｍと太いものを用いて、開口率が９５％の金属メッシュを用いたＦＰＣは、可とう性が不合格となると共に耐イオンマイグレーション性も不合格であった。 On the other hand, as shown in Comparative Example 7, even when the outer diameter of the Ti-coated Cu wire is 70 μm and the range of the present invention is used, the aperture ratio is as small as 30%. When FPC was used, the ion migration resistance was rejected. Further, as in Comparative Example 8, even when the outer diameter of the Ti-coated Cu wire is 90 μm and within the range of the present invention, when the FPC with an electromagnetic shielding metal mesh is as high as 95%, the electromagnetic shielding The characteristic was 20db, which was rejected. Furthermore, as shown in Comparative Example 9, when the metal mesh was woven using a thick Ti-coated Cu wire with an outer diameter of 300 μm, even if the aperture ratio was 70% and within the scope of the present invention, The flexibility was rejected. Further, as shown in Comparative Example 10, FPC using a metal mesh having a 95% aperture ratio using a thick Ti-coated Cu wire with an outer diameter of 300 μm fails in flexibility and is resistant to resistance. Ion migration was also unacceptable.
本発明は、電子機器類に使用されるＦＰＣやＦＦＣとして、可とう性、耐イオンマイグレーション性、電磁波シールド特性に優れていると共に、耐食性にも優れた電磁波遮蔽金属メッシュ付のＦＰＣ、ＦＦＣとして有用である。 The present invention is useful as an FPC or FFC with an electromagnetic wave shielding metal mesh that is excellent in flexibility, ion migration resistance, and electromagnetic wave shielding characteristics as FPC and FFC used in electronic devices. It is.
１ 電磁波遮蔽金属メッシュ付ＦＰＣ
１´ 電磁波遮蔽金属メッシュ付ＦＦＣ
２、ＦＰＣ
２´ ＦＦＣ
３ 、３´ 電磁波遮蔽金属メッシュ
４ ＣＣＬ
４´ ベース樹脂テープ
５ 銅配線回路
５´ 平角錫めっき銅導体
６ ＣＬ
６´ 接着剤付樹脂テープ
７、７´ 接着剤層
８ Ｔｉ被覆Ｃｕ線
９ Ｃｕ線
１０ Ｔｉ被覆層
1 FPC with electromagnetic shielding metal mesh
1 'FFC with electromagnetic shielding metal mesh
2, FPC
2 'FFC
3, 3 'Electromagnetic wave shielding
4 '
6 'resin tape with adhesive 7, 7'
Claims (3)
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| JP2008304237A JP2010129847A (en) | 2008-11-28 | 2008-11-28 | Flexible printed wiring board and flexible flat cable |
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| JP2008304237A JP2010129847A (en) | 2008-11-28 | 2008-11-28 | Flexible printed wiring board and flexible flat cable |
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Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP2008304237A Pending JP2010129847A (en) | 2008-11-28 | 2008-11-28 | Flexible printed wiring board and flexible flat cable |
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2008
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