JP2018010889A - Electromagnetic shielding material - Google Patents
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Abstract
【課題】高い段差に対しても追従性に優れた電磁波シールド材を提供する。【解決手段】誘電体の樹脂フィルムからなる基材11の片面上に、樹脂成分とは別の難燃剤を含まない導電性接着剤層13が積層されており、基材11の引張伸度が100%以上である。また、基材11の引張伸度が100%以上300%以下である。また、基材11が、溶剤可溶性ポリイミドフィルムからなる。また、基材11が、炭素数が3個以上の脂肪族ユニットを、芳香族ユニット間に有するポリイミド材料を用いて形成されたポリイミドフィルムからなる。【選択図】図1PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an electromagnetic wave shielding material having excellent followability even with a high step. SOLUTION: A conductive adhesive layer 13 which does not contain a flame retardant different from a resin component is laminated on one side of a base material 11 made of a dielectric resin film, and the tensile elongation of the base material 11 is high. It is 100% or more. Further, the tensile elongation of the base material 11 is 100% or more and 300% or less. Further, the base material 11 is made of a solvent-soluble polyimide film. Further, the base material 11 is made of a polyimide film formed by using a polyimide material having an aliphatic unit having 3 or more carbon atoms between aromatic units. [Selection diagram] Fig. 1
Description
本発明は、プリント基板等の電磁波シールドに使用可能な電磁波シールド材に関する。 The present invention relates to an electromagnetic shielding material that can be used for electromagnetic shielding such as a printed circuit board.
携帯電話などの携帯用の電子機器においては、電子部品が集積されたプリント基板が広く使用されている。また、電磁波のノイズの影響による電子機器の誤動作を防止するため、電磁波シールド材が用いられている。
例えば特許文献1には、絶縁層の片面に、金属層と、耐熱性のあるリン含有熱硬化性樹脂、難燃剤及び導電性フィラーを含有する異方導電性接着剤層とを順次設けたシールドフィルムが記載されている。
また、特許文献2には、導電性フィラーを含有する硬化性導電性ポリウレタンポリウレア接着剤層と、フィルム状硬化性絶縁性ポリウレタンポリウレア樹脂組成物とを有する、硬化性電磁波シールド性接着性フィルムが記載されている。
In portable electronic devices such as mobile phones, printed circuit boards on which electronic components are integrated are widely used. Further, an electromagnetic shielding material is used in order to prevent malfunction of the electronic device due to the influence of electromagnetic noise.
For example, Patent Document 1 discloses a shield in which a metal layer and an anisotropic conductive adhesive layer containing a heat-resistant phosphorus-containing thermosetting resin, a flame retardant, and a conductive filler are sequentially provided on one surface of an insulating layer. A film is described.
Patent Document 2 describes a curable electromagnetic shielding adhesive film having a curable conductive polyurethane polyurea adhesive layer containing a conductive filler and a film-like curable insulating polyurethane polyurea resin composition. Has been.
プリント基板としては、絶縁基板が硬質であるリジッド基板、絶縁基板が柔軟性であるフレキシブル基板、柔軟性がある部分と硬質の部分を含むリジッドフレキシブル基板(フレックスリジッド基板)等が知られている。基板の厚みが異なる部分の境界部等に高い段差を有する場合、電磁波シールド材をプリント基板に貼着したとき、プリント基板の段差に対して電磁波シールド材の追従が不十分だと、段差に隙間ができ、電磁波の侵入または漏洩、水分の侵入、塵埃の付着などの問題がある。段差に対して無理に電磁波シールド材を追従させると、電磁波シールド材を構成する導電層の破断や損傷等により、電磁波シールド特性が劣化するおそれがある。 As the printed board, a rigid board in which the insulating board is hard, a flexible board in which the insulating board is flexible, a rigid flexible board (flex rigid board) including a flexible part and a hard part, and the like are known. When there is a high step at the boundary between different parts of the board thickness, when the electromagnetic wave shielding material is stuck on the printed circuit board, if the electromagnetic wave shielding material does not sufficiently follow the printed circuit board step, there will be a gap in the level difference. There are problems such as electromagnetic wave intrusion or leakage, moisture intrusion, and dust adhesion. If the electromagnetic wave shielding material is forced to follow the step, the electromagnetic wave shielding characteristics may be deteriorated due to breakage or damage of the conductive layer constituting the electromagnetic wave shielding material.
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、高い段差に対しても追従性に優れた電磁波シールド材を提供することを課題とする。 This invention is made | formed in view of the said situation, and makes it a subject to provide the electromagnetic wave shielding material excellent in followable | trackability also with respect to a high level | step difference.
前記課題を解決するため、本発明は、誘電体の樹脂フィルムからなる基材の片面上に、樹脂成分とは別の難燃剤を含まない導電性接着剤層が積層されており、前記基材の引張伸度が100%以上であることを特徴とする電磁波シールド材を提供する。
前記基材の引張伸度が100%以上300%以下であることが好ましい。
In order to solve the above-mentioned problems, the present invention is such that a conductive adhesive layer not containing a flame retardant different from a resin component is laminated on one side of a base material made of a dielectric resin film, An electromagnetic shielding material characterized by having a tensile elongation of 100% or more is provided.
It is preferable that the tensile elongation of the base material is 100% or more and 300% or less.
前記基材が、溶剤可溶性ポリイミドフィルムからなることが好ましい。
前記基材が、炭素数が3個以上の脂肪族ユニットを、芳香族ユニット間に有するポリイミド材料を用いて形成されたポリイミドフィルムからなることが好ましい。
The substrate is preferably made of a solvent-soluble polyimide film.
The base material is preferably made of a polyimide film formed using a polyimide material having an aliphatic unit having 3 or more carbon atoms between aromatic units.
前記導電性接着剤層の厚みが5〜20μmであることが好ましい。
前記導電性接着剤層が、等方導電性接着剤層であることが好ましい。
前記導電性接着剤層が、ポリウレタンを含むことが好ましい。
The conductive adhesive layer preferably has a thickness of 5 to 20 μm.
It is preferable that the conductive adhesive layer is an isotropic conductive adhesive layer.
The conductive adhesive layer preferably includes polyurethane.
前記基材から前記導電性接着剤層までの厚みの合計が、12〜25μmであることが好ましい。
前記基材が、前記導電性接着剤層が積層された側とは反対の面において、前記基材から剥離可能な支持体フィルムにより支持されていることが好ましい。
The total thickness from the base material to the conductive adhesive layer is preferably 12 to 25 μm.
It is preferable that the base material is supported on a surface opposite to the side on which the conductive adhesive layer is laminated by a support film that can be peeled from the base material.
また、本発明は、前記電磁波シールド材を備える携帯電話を提供する。
また、本発明は、前記電磁波シールド材を備える電子機器を提供する。
Moreover, this invention provides a mobile telephone provided with the said electromagnetic wave shielding material.
Moreover, this invention provides an electronic device provided with the said electromagnetic wave shielding material.
本発明の電磁波シールド材によれば、高い段差に対しても追従性に優れる電磁波シールド材を提供することができる。 According to the electromagnetic shielding material of the present invention, it is possible to provide an electromagnetic shielding material that is excellent in followability even with respect to a high level difference.
以下、本発明の好適な実施の形態について説明する。
図1に、本実施形態の電磁波シールド材の概略断面図を示す。この電磁波シールド材10は、誘電体の樹脂フィルムからなる基材11の片面上に、導電性接着剤層13が、この順で前記基材の厚み方向に積層された構成を有する。電磁波シールド材10を被着体であるプリント基板などに貼着したときに、外表面が誘電体の基材11であるため、更にその外表面に、電気絶縁被覆材を設ける必要がない。
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described.
In FIG. 1, the schematic sectional drawing of the electromagnetic wave shielding material of this embodiment is shown. The electromagnetic
(基材)
基材11は、誘電体の樹脂フィルムからなる絶縁層である。基材11を構成する樹脂フィルムとしては、ポリイミド樹脂フィルム、ポリエステル樹脂フィルム、ポリアミド樹脂フィルム等が挙げられる。基材11がポリイミド樹脂フィルムからなる場合、ポリイミド樹脂の特徴である高い機械的強度、耐熱性、絶縁性、耐溶剤性を有し、260℃程度までは化学的に安定であるとされているので、好適である。
(Base material)
The
ポリイミドとしては、ポリアミック酸を加熱することによる脱水縮合反応で生じる熱硬化型ポリイミドと、非脱水縮合型である溶剤に可溶な溶剤可溶性ポリイミドがある。ポリイミドフィルムの製造方法として一般的に知られている方法は、極性溶媒中でジアミンとカルボン酸二無水物を反応させることによりイミド前駆体であるポリアミック酸を合成し、ポリアミック酸を熱もしくは触媒を用いることにより脱水環化し対応するポリイミドとするものである。しかし、このイミド化する工程における加熱処理の温度は、200℃〜300℃の温度範囲が好ましいとされている。この温度より加熱温度が低い場合は、イミド化が進まない可能性があるため好ましくない。上記温度より加熱温度が高い場合は、化合物の熱分解が生じるおそれがあるため好ましくない。 Examples of polyimide include thermosetting polyimide that is generated by a dehydration condensation reaction by heating polyamic acid, and solvent-soluble polyimide that is soluble in a non-dehydration condensation type solvent. A generally known method for producing a polyimide film is to synthesize polyamic acid, which is an imide precursor, by reacting diamine and carboxylic dianhydride in a polar solvent, and then heat the polyamic acid with a catalyst. By using it, it is dehydrated and made into a corresponding polyimide. However, the temperature of the heat treatment in the imidizing step is preferably in the temperature range of 200 ° C to 300 ° C. If the heating temperature is lower than this temperature, imidization may not proceed, which is not preferable. When the heating temperature is higher than the above temperature, the compound may be thermally decomposed, which is not preferable.
基材11の可撓性をより向上させるため、厚みが10μm未満の極めて薄いポリイミドフィルムが好ましい。支持体フィルム21の片面の上に、薄いポリイミドフィルムを積層して基材11を形成すると、ポリイミドフィルム自体の機械的強度が低くても、長手方向に沿った連続搬送が容易になるため、好ましい。支持体フィルム21としては、価格と耐熱温度性能との兼ね合いから、汎用の樹脂フィルム、例えば、ポリエチレンテレフタレート(PET)樹脂フィルムが好ましい。しかし、PETの耐熱温度はポリイミドほど高くないため、PET上でイミド前駆体の塗布とポリアミック酸のイミド化を行う方法を採用することができない。
In order to further improve the flexibility of the
溶剤可溶性ポリイミドは、そのポリイミドのイミド化が完結していて、且つ溶剤に可溶であるため、溶剤に溶解させた塗布液を塗布した後、200℃未満の低温で溶剤を揮発させることにより、成膜することができる。このため、基材11が溶剤可溶性ポリイミドフィルムからなる場合、支持体フィルム21の片面の上に、非脱水縮合型である溶剤可溶性ポリイミドの塗布液を塗布した後、温度を200℃未満の加熱温度で乾燥させる方法により、ポリイミドフィルムの薄膜樹脂フィルムを形成することが可能である。また、同じ支持体フィルム21を長手方向に沿って搬送しながら、支持体フィルム21の片面の上に、引き続き、アンカー層12、導電性接着剤層13等を連続的に形成することができる。これにより、電磁波シールド材10を、ロールtoロールで生産することも可能であり、加工性、生産性に優れる。
The solvent-soluble polyimide is complete in imidization of the polyimide and is soluble in the solvent. After applying the coating solution dissolved in the solvent, the solvent is volatilized at a low temperature of less than 200 ° C. A film can be formed. For this reason, when the
基材11に使用される、非脱水縮合型の溶剤可溶性ポリイミドは、特には限定されないが、市販されている溶剤可溶性ポリイミドの塗布液を使用することが可能である。市販の溶剤可溶性ポリイミドの塗布液としては、具体的には、ソルピー6,6−PI(ソルピー工業)、Q−IP−0895D(ピーアイ技研)、PIQ(日立化成工業)、SPI−200N(新日鉄化学)、リカコートSN−20、リカコートPN−20(新日本理化)などを挙げることができる。溶剤可溶性ポリアミドの塗布液を、支持体フィルム21の上に塗布する方法は、特に制限されず、例えば、ダイコーター、ナイフコーター、リップコーター等のコーターにて塗布することが可能である。
The non-dehydrating condensation type solvent-soluble polyimide used for the
基材11の厚み(例えば、ポリイミドフィルムの厚み)は、1〜9μmであることが好ましい。ポリイミドフィルムを0.8μm未満の厚みに製膜するのは、製膜された膜の機械的な強度が弱いことから技術的に困難である。また、基材11の厚みが10μmを超えると、薄型で、かつ優れた段差追従性を有する電磁波シールド材10を得ることが困難となる。また、基材11の厚みが、約7μmよりも薄い場合には、ロールに巻取る時のテンション調整が難しい。このため、支持体フィルム21の片面の上に、薄いポリイミドフィルムを積層して形成されているのが好ましい。もしくは、あらかじめ剥離フィルム22の上に導電性接着剤層13、アンカー層12等を形成した上に、さらに基材11を形成することが好ましい。
支持体フィルム21を用いないで、薄いポリイミドフィルムのみからなる基材11を用いる場合の厚みは、約1〜9μmであることが好ましい。
The thickness of the substrate 11 (for example, the thickness of the polyimide film) is preferably 1 to 9 μm. It is technically difficult to form a polyimide film with a thickness of less than 0.8 μm because the mechanical strength of the formed film is weak. Moreover, when the thickness of the
The thickness in the case of using the
また、本実施形態の基材11は、被着体であるプリント基板の段差に対する追従性を向上するため、引張伸度が高いことが好ましい。基材11の引張伸度は100%以上が好ましい。また、基材11の引張伸度の上限は特に限定されないが、300%以下を例示できる。基材11の弾性率が1.0GPa以上2.5GPa以下であることが好ましい。引張伸度の高い基材11をポリイミドフィルムから構成する場合、例えば、炭素数が3個以上の脂肪族ユニットを、芳香族ユニット間に有するポリイミド材料を用いて形成されたポリイミドフィルムが好ましい。さらに脂肪族ユニットは、炭素数が1〜10程度のアルキレン基を有するポリアルキレンオキシ基を含むことが好ましい。
Moreover, since the
また、本実施形態の基材11で使用するポリイミドフィルムの水蒸気透過度は、500g/m2・day以上が好ましい。500g/m2・dayよりも水蒸気透過度が低い場合には、電磁波シールド材10によりプリント基板を被覆した後の、はんだリフローのような加熱工程において、各層の残留溶剤や接着剤からのアウトガス、フィルム中の水分が急激に熱せられることによって発生する水蒸気により各層間が剥離してしまう可能性がある。水蒸気透過度には特に上限を設けないが、同じ材料を使用する限り、水蒸気透過度は厚みに反比例するので、厚みを薄くして水蒸気透過度を上げる場合には、上述した厚みの範囲に収まることが好ましい。
Moreover, the water vapor permeability of the polyimide film used in the
(支持体フィルム)
支持体フィルム21は、電磁波シールド材10の使用時に、基材11から剥離することが可能である。支持体フィルム21の基材としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート等のポリエステルフィルム、ポリプロピレンやポリエチレン等のポリオレフィンフィルムが挙げられる。支持体フィルム21の厚みは、プリント基板に被覆して使用する際の電磁波シールド材10の全体の厚みからは除外されるので、特に限定されないが、通常12〜150μm程度である。
(Support film)
The
支持体フィルム21の基材が、例えば、ポリエチレンテレフタレート(PET)などの、基材自体にある程度の剥離性を有している場合には、支持体フィルム21の上に、剥離処理を施さなくて、直接に、塗布された誘電体の薄膜樹脂フィルムからなる基材11を積層してもよいし、基材11をより剥離し易くするための剥離処理を、支持体フィルム21の表面に施してもよい。また、支持体フィルム21の基材が剥離性を有していない場合には、アミノアルキッド樹脂やシリコーン樹脂等の剥離剤を塗布した後、加熱乾燥することにより、剥離処理を施すことができる。支持体フィルム21に施される剥離剤には、シリコーン樹脂を使用しないことが望ましい。シリコーン樹脂を剥離剤として用いると、支持体フィルム21の表面に接触した基材11の表面にシリコーン樹脂の一部が移行し、さらに電磁波シールド材10の内部を通じて導電性接着剤層13の表面にシリコーン樹脂が移行して、導電性接着剤層13の接着力を弱めるおそれがある。
When the base material of the
(アンカー層)
本実施形態の電磁波シールド材10においては、基材11と導電性接着剤層13との密着力の向上を図るため、アンカー層12を用いることができる。アンカー層12は、基材11と導電性接着剤層13とを接着する薄膜の接着剤層である。基材11に対する導電性接着剤層13の密着性が十分である場合には、アンカー層12を省略することも可能である。
(Anchor layer)
In the electromagnetic
アンカー層12に用いられる接着性樹脂として、好ましくは、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、(メタ)アクリル樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリアミド樹脂などの熱可塑性樹脂、エポキシ樹脂、アミノ樹脂、ポリイミド樹脂、(メタ)アクリル樹脂などの熱硬化型樹脂が挙げられる。アンカー層12の接着性樹脂として特に好ましいのは、エポキシ基を有するポリエステル系樹脂組成物を架橋させる接着性樹脂組成物や、ポリウレタン系樹脂に硬化剤としてエポキシ樹脂を混ぜた接着性樹脂組成物である。このため、アンカー層12は、ポリイミドフィルムの薄膜からなる基材11よりも、硬い物性を有している。エポキシ基を有するポリエステル系樹脂組成物は、特に限定されるものではないが、例えば1分子に2個以上のエポキシ基を有するエポキシ樹脂(その未硬化樹脂)と、1分子に2個以上のカルボキシル基を有する多価カルボン酸との反応等により得ることができる。エポキシ基を有するポリエステル系樹脂組成物の架橋は、エポキシ基と反応するエポキシ樹脂用の架橋剤を用いることができる。
The adhesive resin used for the
アンカー層12の厚みは、0.05〜1μm程度であることが好ましい。この程度の膜厚であれば、導電性接着剤層13との充分な密着力が得られる。アンカー層12の厚みが0.05μm以下の場合は、基材11と導電性接着剤層13との密着力が低下するおそれがある。また、アンカー層12の厚みが1μmを超えるとコストが増大するので好ましくない。
The thickness of the
(導電性接着剤層)
導電性接着剤層13は、プリント基板等の被着体に電磁波シールド材10を貼着するための接着剤層である。導電性接着剤層13としては、常温で感圧接着性を示す粘着剤層ではなく、加熱加圧による熱硬化性接着剤層が好ましい。これにより、プリント基板が繰り返し屈曲された場合にでも接着力が低下しにくい。
(Conductive adhesive layer)
The conductive
導電性接着剤層13に使用される熱硬化性接着剤としては、アクリル系接着剤、ポリウレタン系接着剤、エポキシ系接着剤、ゴム系接着剤、シリコーン系接着剤等の、一般的に使用されている熱硬化型接着剤が挙げられる。ただし、樹脂成分とは別に、リン系、臭素系等の難燃剤などを混ぜて難燃性を持たせた熱硬化性接着剤は、導電性接着剤層13が柔らかくなりすぎて、段差追従時の導電性が悪化するおそれがあるため、好ましくない。ポリウレタンの原料となるポリオール化合物又はポリイソシアネート化合物としてリン含有の化合物を用いて、樹脂の分子構造中にリンを含有するポリウレタン樹脂を、熱硬化性接着剤として用いることもできる。熱硬化性の導電性接着剤層13が、リン含有ポリウレタン樹脂組成物とエポキシ樹脂を含むことが好ましい。
As the thermosetting adhesive used for the conductive
導電性接着剤層13に配合する導電性の微粒子は、特に限定はされず、従来から公知のものを適用できる。例えば、カーボンブラックや、銀、ニッケル、銅、アルミニウムなどの金属からなる金属微粒子、及びそれらの金属微粒子の表面に他の金属を被覆した複合金属微粒子が挙げられ、これらの1種または2種以上を適宜選択して用いることができる。
また、上記の導電性接着剤においては、導電性粒子相互の接触、および該導電性粒子と被着体であるプリント基板との接触により、導電性が発現される。このため、導電性物質を多量に含有させると、優れた導電性を得ることができるが、接着力が低下し、導電性物質の含有量を低減すると、接着力は向上するが、導電性が低下するという、相反する問題がある。このため、導電性微粒子の配合量は、接着剤(固形分)100重量部に対して、通常、100〜500重量部程度、より好ましくは150〜450重量部である。
The electroconductive fine particles mix | blended with the electroconductive
Further, in the above-described conductive adhesive, conductivity is exhibited by contact between the conductive particles and contact between the conductive particles and the printed circuit board as the adherend. For this reason, when a large amount of a conductive material is contained, excellent conductivity can be obtained. However, the adhesive strength is reduced, and when the content of the conductive material is reduced, the adhesive strength is improved. There is a conflicting problem of lowering. For this reason, the compounding quantity of electroconductive fine particles is about 100-500 weight part normally with respect to 100 weight part of adhesive agents (solid content), More preferably, it is 150-450 weight part.
また、導電性接着剤層13を構成する導電性接着剤としては、導電性微粒子を含んだ等方導電性接着剤が好ましい。この等方導電性接着剤としては、公知のものを使用でき、例えば、エポキシ樹脂等の絶縁性の熱硬化性樹脂を主成分とし、導電性微粒子が分散された接着剤が使用できる。等方導電性接着剤に使用される導電性微粒子としては、例えば、金、銀、亜鉛、錫、半田等の金属微粒子の1種または2種以上、あるいは金属でめっきされた樹脂粒子が挙げられる。導電性微粒子の形状は、樹枝状、あるいは針形状を有するのが好ましい。このような形状であれば、圧着部材により被着体のプリント基板に対して加熱加圧処理を行う際に、低い加圧力で導電性微粒子がプリント基板の導体配線に噛み込み、等方導電性接着剤層と導体配線との間の電気抵抗を低減することが可能になる。
Moreover, as a conductive adhesive which comprises the conductive
導電性接着剤の接着力は、特に制限を受けないが、その測定方法はJIS Z 0237に記載の試験方法に準ずる。被着体表面に対する接着力が剥離角度180度ピール、剥離速度300mm/分の条件下で、5〜30N/インチの範囲が好適である。接着力が5N/インチ未満では、例えば、プリント基板に貼着された電磁波シールド材10が剥がれたり浮いたりする場合がある。プリント基板に対する加熱加圧接着の条件は、特に限定されるものではないが、例えば温度を160℃、加圧力を4.5MPaとして60分間熱プレスすることが好ましい。
The adhesive strength of the conductive adhesive is not particularly limited, but the measurement method is in accordance with the test method described in JIS Z 0237. A range of 5 to 30 N / inch is preferable under the condition that the adhesive strength to the adherend surface is a peeling angle of 180 ° peel and a peeling speed of 300 mm / min. When the adhesive force is less than 5 N / inch, for example, the
導電性接着剤層13の厚みは、5〜20μmが好ましい。これにより、導電性接着剤層13の厚みを含む、電磁波シールド材10の総厚みが薄くなり、段差追従性が向上する。導電性接着剤層13の厚みが5μmより薄いと、電磁波シールド材10の導電層としての機能が低下するので好ましくない。導電性接着剤層13の厚みが20μmより厚いと、近年の情報端末の薄型化に対応できず、また、コストが増大するので好ましくない。
The thickness of the conductive
(光吸収剤)
電磁波シールド材10に遮光性を付与するため、支持体フィルム21及び剥離フィルム22を除いた、電磁波シールド材10を構成するいずれかの層に光吸収材を含んでいてもよい。この目的で光吸収材を含むことができる層は、例えば、基材11、アンカー層12、導電性接着剤層13のいずれか1層又は2層以上が挙げられる。光吸収剤としては、非導電性カーボンブラック、黒鉛、アニリンブラック、シアニンブラック、チタンブラック、黒色酸化鉄、酸化クロム、酸化マンガンからなる群より選択される1種以上の黒色顔料又は着色顔料が挙げられる。電磁波シールド材10をプリント基板等の被着体に貼着した状態における外観を改善する目的では、電磁波シールド材10の外側となる基材11またはアンカー層12のいずれか一方または両方が光吸収材を含むことが好ましい。
(Light absorber)
In order to impart light shielding properties to the electromagnetic
支持体フィルム21及び剥離フィルム22を除いた、電磁波シールド材10の光透過率は、5%以下が好ましい。光透過率としては、可視光線透過率、全光線透過率等が挙げられる。基材11が溶剤可溶性ポリイミドフィルムから構成される場合は、基材11が光吸収剤を含有してもよい。
The light transmittance of the electromagnetic
光透過率を効果的に低下させるためには、光吸収材の中でも、カーボンブラックなどの黒色顔料が好ましい。黒色顔料又は着色顔料からなる光吸収材は、いずれかの層中に0.1〜30重量%で含有させるのが好ましい。黒色顔料又は着色顔料は、SEM観察による一次粒子の平均粒径が0.02〜0.1μm程度であることが好ましい。光吸収剤を含有する層の厚みは、光吸収材の微粒子が表出しないよう、光吸収剤の粒径より大きいことが好ましい。また、黒色顔料としては、シリカ粒子などを黒の色材に浸漬させて表層部のみを黒色にしてもよいし、黒色の着色樹脂などから形成して全体にわたって黒色からなるようにしてもよい。また、黒色顔料は、真黒以外に灰色、黒っぽい茶色、又は黒っぽい緑色などの黒色に近似した色を呈する粒子を含み、光を反射しにくい暗色であれば使用することができる。 In order to effectively reduce the light transmittance, a black pigment such as carbon black is preferable among the light absorbing materials. The light absorbing material composed of a black pigment or a colored pigment is preferably contained at 0.1 to 30% by weight in any layer. The black pigment or the colored pigment preferably has an average primary particle size of about 0.02 to 0.1 μm by SEM observation. The thickness of the layer containing the light absorber is preferably larger than the particle size of the light absorber so that the fine particles of the light absorber are not exposed. Moreover, as a black pigment, a silica particle etc. may be immersed in a black color material, and only a surface layer part may be made black, and it may be formed from a black colored resin etc. and may become black over the whole. Further, the black pigment includes particles exhibiting a color similar to black, such as gray, dark brown, or dark green, in addition to true black, and can be used as long as it is a dark color that hardly reflects light.
(剥離フィルム)
導電性接着剤層13の表面には、導電性接着剤層13を保護するため、剥離フィルム22を設けることができる。剥離フィルム22は、電磁波シールド材10の使用時に、導電性接着剤層13から剥離することが可能である。剥離フィルム22の基材としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート等のポリエステルフィルム、ポリプロピレンやポリエチレン等のポリオレフィンフィルムが挙げられる。これらの基材フィルムに、アミノアルキッド樹脂やシリコーン樹脂等の剥離剤を塗布した後、加熱乾燥することにより、剥離処理が施される。剥離フィルム22に施される剥離剤には、シリコーン樹脂を使用しないことが望ましい。シリコーン樹脂を剥離剤として用いると、導電性接着剤層13の接着力を弱めるおそれがある。剥離フィルム22の厚みは、プリント基板に貼着して使用する際の電磁波シールド材10の全体の厚みからは除外されるので、特に限定されないが、通常12〜150μm程度である。
(Peeling film)
A
電磁波シールド材10の総厚みとしては、12〜25μmの範囲内が好ましく、12〜16μmがより好ましい。ここで、電磁波シールド材10の総厚みとは、基材11から導電性接着剤層13までの厚みの合計を意味し、基材11の厚み、及び導電性接着剤層13の厚みを含む。
The total thickness of the electromagnetic
(プリント基板)
本発明の電磁波シールドが使用されるプリント基板としては、絶縁基板が硬質であるリジッド基板、絶縁基板が柔軟性であるフレキシブル基板、柔軟性がある部分と硬質の部分を含むリジッドフレキシブル基板(フレックスリジッド基板)等が挙げられる。段差としては、例えば50μm以上、更には300μm以上が例示できる。
(Printed board)
As a printed circuit board in which the electromagnetic wave shield of the present invention is used, a rigid substrate having a hard insulating substrate, a flexible substrate having a flexible insulating substrate, a rigid flexible substrate including a flexible portion and a hard portion (flex rigid substrate) Substrate). Examples of the step include 50 μm or more, and further 300 μm or more.
電磁波シールド材10の片面または両面に、支持体フィルム21または剥離フィルム22の一方または両方が積層された電磁波シールド材積層体20は、電磁波シールド材10の総厚みが薄くても、取扱い性に優れる。電磁波シールド材10を被着体のプリント基板に貼着するときは、少なくとも剥離フィルム22を剥がし取り除いてから導電性接着剤層13の表面を被着体に対向させる。段差追従性が必要な場合は、支持体フィルム21及び剥離フィルム22を除いた、総厚みが薄い状態で、電磁波シールド材10を被着体に重ね合わせる。その後、好ましくは加熱加圧により導電性接着剤層13を熱硬化させて、電磁波シールド材10を被着体に接着する。
The electromagnetic wave shielding
本発明の電磁波シールドが使用される電子機器としては、特に限定されないが、携帯電話、ノート型パソコン、携帯端末、タブレット端末などが挙げられる。これらの電子機器は、本発明の電磁波シールドが貼着されたプリント基板を備えることができる。 The electronic device in which the electromagnetic wave shield of the present invention is used is not particularly limited, and examples thereof include a mobile phone, a notebook computer, a mobile terminal, and a tablet terminal. These electronic devices can include a printed circuit board to which the electromagnetic wave shield of the present invention is attached.
以下、実施例により、本発明を具体的に説明する。 Hereinafter, the present invention will be described specifically by way of examples.
(実施例1)
片面に剥離処理を施した、厚みが50μmのポリエチレンテレフタレート(PET)フィルムを、支持体フィルムとして用いた。その支持体フィルムの片面の上に、光吸収材の黒色顔料として非導電性カーボンブラックを、乾燥後の引張伸度が170%の溶剤可溶性ポリイミドの固形分に対して1重量%配合した溶剤可溶性ポリイミドの塗布液を、乾燥後の厚みが4μmになるように流延塗布、乾燥させて、誘電体の薄膜樹脂フィルムからなる基材を積層した。なお、基材の引張伸度を測定するため、電磁波シールド材の製造用と同様にして、引張伸度の測定用の基材を作製し、支持体フィルムから基材を引き剥がし、IPC−TM−650 2.4.19の方法に従い、引張伸度を測定したところ、170%であった。
別途、リン含有ポリウレタン樹脂の40%溶液(東洋紡製:UR3575)100重量部に対して、多官能エポキシ樹脂70%溶液(東洋紡製:HY−30)を3.9重量部、平均粒子径16nmのフュームドシリカ(日本アエロジル(株)製:R972)を2.1重量部、添加剤としてシランカップリング剤(信越化学工業製:KBM−403)を0.42重量部、銀ハイブリッド銅(福田金属箔粉工業製:FCC−TBX)192重量部を、順次加え、メチルエチルケトン及びトルエンで希釈し、撹拌混練して導電性接着剤溶液を得た。リン含有ポリウレタン樹脂と多官能エポキシ樹脂とを合計した接着剤(固形分)100重量部に対する銀ハイブリッド銅の割合は、約449重量部である。得られた導電性接着剤溶液を、支持体フィルムの片面の上に積層されている基材の上に乾燥後の厚みが10μmとなるように導電性接着剤層を積層して、実施例1の電磁波シールド材を得た。
Example 1
A polyethylene terephthalate (PET) film having a thickness of 50 μm and subjected to a peeling treatment on one side was used as a support film. Solvent-soluble, comprising 1% by weight of non-conductive carbon black as a light absorbing material black pigment on one side of the support film, based on a solid content of solvent-soluble polyimide having a tensile elongation of 170% after drying. The polyimide coating solution was cast and dried so that the thickness after drying was 4 μm, and a base material made of a dielectric thin film resin film was laminated. In addition, in order to measure the tensile elongation of the base material, a base material for measuring the tensile elongation was prepared in the same manner as in the production of the electromagnetic shielding material, and the base material was peeled off from the support film. −650 According to the method of 2.4.19, the tensile elongation was measured and found to be 170%.
Separately, 3.9 parts by weight of a polyfunctional epoxy resin 70% solution (Toyobo: HY-30) with an average particle diameter of 16 nm is 100 parts by weight of a 40% solution of phosphorus-containing polyurethane resin (Toyobo: UR3575). 2.1 parts by weight of fumed silica (manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd .: R972), 0.42 parts by weight of silane coupling agent (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd .: KBM-403) as an additive, silver hybrid copper (Fukuda Metals) 192 parts by weight of Foil Powder Industrial Co., Ltd .: FCC-TBX) were sequentially added, diluted with methyl ethyl ketone and toluene, and stirred and kneaded to obtain a conductive adhesive solution. The ratio of silver hybrid copper to 100 parts by weight of the adhesive (solid content) obtained by adding the phosphorus-containing polyurethane resin and the polyfunctional epoxy resin is about 449 parts by weight. Example 1 was obtained by laminating the conductive adhesive layer on the base material laminated on one side of the support film so that the thickness after drying was 10 μm. An electromagnetic shielding material was obtained.
(実施例2)
乾燥後の引張伸度が120%の溶剤可溶性ポリイミドの塗布液に非導電性カーボンブラックを添加して基材を形成した以外は、実施例1と同様にして、実施例2の電磁波シールド材を得た。
(Example 2)
The electromagnetic wave shielding material of Example 2 was obtained in the same manner as in Example 1 except that a base material was formed by adding non-conductive carbon black to a solvent-soluble polyimide coating solution having a tensile elongation of 120% after drying. Obtained.
(実施例3)
乾燥後の引張伸度が170%の溶剤可溶性ポリイミドの塗布液に非導電性カーボンブラックを添加することなく、基材を乾燥後の厚みが4μmになるように形成し、形成された基材の上に、光吸収材の黒色顔料として非導電性カーボンブラックと、耐熱温度が260〜280℃のポリエステル系樹脂組成物とを混ぜた、アンカー層を形成するための塗工液を用いて、乾燥後の厚みが1μmとなるように塗布してアンカー層を積層した後、アンカー層上に導電性接着剤層を形成した以外は、実施例1と同様にして、実施例3の電磁波シールド材を得た。
(Example 3)
Without adding non-conductive carbon black to a solvent-soluble polyimide coating solution having a tensile elongation of 170% after drying, the substrate was formed so that the thickness after drying was 4 μm. On top of this, a non-conductive carbon black as a black pigment for the light absorbing material and a polyester resin composition having a heat resistant temperature of 260 to 280 ° C. are mixed and dried using a coating liquid for forming an anchor layer. The electromagnetic wave shielding material of Example 3 was applied in the same manner as in Example 1 except that a conductive adhesive layer was formed on the anchor layer after applying and laminating the anchor layer so that the subsequent thickness was 1 μm. Obtained.
(実施例4)
乾燥後の引張伸度が120%の溶剤可溶性ポリイミドの塗布液に非導電性カーボンブラックを添加することなく、基材を乾燥後の厚みが4μmになるように形成し、導電性接着剤溶液に非導電性カーボンブラックを混ぜて導電性接着剤層を形成した以外は、実施例1と同様にして、実施例4の電磁波シールド材を得た。
Example 4
Without adding non-conductive carbon black to the solvent-soluble polyimide coating solution having a tensile elongation of 120% after drying, the substrate is formed so that the thickness after drying becomes 4 μm, and is added to the conductive adhesive solution. An electromagnetic wave shielding material of Example 4 was obtained in the same manner as in Example 1 except that nonconductive carbon black was mixed to form a conductive adhesive layer.
(実施例5)
リンを含有しないポリウレタン樹脂を用いて導電性接着剤層を形成した以外は、実施例1と同様にして、実施例5の電磁波シールド材を得た。
(Example 5)
An electromagnetic wave shielding material of Example 5 was obtained in the same manner as in Example 1 except that the conductive adhesive layer was formed using a polyurethane resin not containing phosphorus.
(比較例1)
乾燥後の引張伸度が50%の溶剤可溶性ポリイミドの塗布液に非導電性カーボンブラックを添加して基材を形成した以外は、実施例1と同様にして、比較例1の電磁波シールド材を得た。
(Comparative Example 1)
The electromagnetic wave shielding material of Comparative Example 1 was prepared in the same manner as in Example 1 except that a base material was formed by adding non-conductive carbon black to a solvent-soluble polyimide coating solution having a tensile elongation of 50% after drying. Obtained.
(比較例2)
支持体フィルムを用いず、基材として厚みが10μm、引張伸度が62%の熱硬化型ポリイミドからなるポリイミドフィルムを用いた以外は、実施例3と同様にして、比較例2の電磁波シールド材を得た。
(Comparative Example 2)
The electromagnetic wave shielding material of Comparative Example 2 was used in the same manner as in Example 3 except that a support film was not used and a polyimide film made of a thermosetting polyimide having a thickness of 10 μm and a tensile elongation of 62% was used as the base material. Got.
(比較例3)
リンを含有しないポリウレタン樹脂に、前記ポリウレタン樹脂に対して15重量%のリン系難燃剤(伏見製薬所製:FP−110)を添加した導電性接着剤溶液を用いて導電性接着剤層を形成した以外は、実施例5と同様にして、比較例3の電磁波シールド材を得た。
(Comparative Example 3)
A conductive adhesive layer is formed using a conductive adhesive solution in which 15% by weight of a phosphorus-based flame retardant (Fushimi Pharmaceutical: FP-110) is added to a polyurethane resin not containing phosphorus. An electromagnetic wave shielding material of Comparative Example 3 was obtained in the same manner as Example 5 except that.
(段差追従性の評価方法)
図2に示すように、柔軟性基板部32の上に、硬質基板部33及び端子部31が設けられたテスト用基板30を用意し、その上に電磁波シールド材10を重ねた。柔軟性基板部32の両端上に形成される、端子部31間の長さが50mmである。柔軟性基板部32に対して硬質基板部33により形成される段差は、高さ0.3mm(300μm)、幅30mmである。硬質基板部33の長さは30mmであり、端子部31と硬質基板部33との間の開口部35の長さは左右各10mmである。
(Evaluation method for step following ability)
As shown in FIG. 2, a
端子部31上で端子間抵抗を測定するための露出部34を残して、電磁波シールド材10の端部が端子部31上の一部にかかり、電磁波シールド材10の導電性接着剤の面により開口部35が覆われるように重ね、160℃、2.5MPa、65分の条件で熱プレスして、追従性の評価サンプルを得た。得られたサンプルの断面を観察し、電磁波シールド材が中央の段差に追従している場合は「〇」、追従せずに電磁波シールド材がテスト用基板から浮いて隙間ができてしまったり、段差の角で電磁波シールド材のフィルムが切れてしまったりしている場合を「×」とした。
The exposed
(導電性の評価方法)
段差追従性の評価方法で得られたサンプルの両端の端子間抵抗をデジタルマルチメーター(TFFケースレーインスツルメンツ社製、型式:2100/100)で測定し、1Ω未満を「〇」、1Ω以上2Ω未満を「△」、2Ω以上を「×」とした。
(Conductivity evaluation method)
The resistance between terminals at both ends of the sample obtained by the step follow-up evaluation method is measured with a digital multimeter (TFF Keithley Instruments, model: 2100/100). “Δ”, 2Ω or more was defined as “x”.
(難燃性の評価方法)
得られた電磁波シールド材を、厚みが25μmのポリイミドフィルムに、160℃、4.5MPa、65分の条件で熱プレスした後、難燃性の評価用サンプルを得た。なお、電磁波シールド材が支持体フィルムを有する場合は、電磁波シールド材に積層したままポリイミドフィルムに熱プレスした後、支持体フィルムを剥がした。
UL−94の薄手材料垂直燃焼試験(ASTM D4804)の方法に従って難燃性を評価し、VTM−0相当の難燃性を有する場合は「〇」、難燃性を有しない場合(VTM−2不適合)を「×」とした。
(Flame retardancy evaluation method)
The obtained electromagnetic shielding material was hot-pressed on a polyimide film having a thickness of 25 μm under conditions of 160 ° C., 4.5 MPa, 65 minutes, and then a sample for evaluation of flame retardancy was obtained. In addition, when the electromagnetic wave shielding material had a support body film, it heat-pressed to the polyimide film, having laminated | stacked on the electromagnetic wave shielding material, Then, the support body film was peeled off.
The flame retardancy is evaluated according to the method of UL-94 Thin Material Vertical Combustion Test (ASTM D4804). When the flame retardancy is equivalent to VTM-0, “◯”, when not flame retardancy (VTM-2) Non-conformity) was set to “x”.
(耐熱性の評価方法)
得られた電磁波シールド材を、厚みが25μmのポリイミドフィルムに、160℃、2.5MPa、65分の条件で熱プレスし、耐熱性の評価用サンプルを得た。2.5cm×5cmの寸法に試験片を切り出し、290℃のはんだ浴に10秒間浸漬した後引き上げた。はんだ浴浸漬後の電磁波シールド材の外観に、目視で変形や縮れ等の異常がないかを観察し、異常がなく良好な場合を「〇」とし、異常が見られた場合を「×」とした。
(Method for evaluating heat resistance)
The obtained electromagnetic shielding material was hot-pressed on a polyimide film having a thickness of 25 μm under the conditions of 160 ° C., 2.5 MPa, and 65 minutes to obtain a sample for heat resistance evaluation. A test piece was cut to a size of 2.5 cm × 5 cm, dipped in a solder bath at 290 ° C. for 10 seconds, and then pulled up. The external appearance of the electromagnetic shielding material after immersion in the solder bath is visually inspected for abnormalities such as deformation or shrinkage. did.
(試験結果)
実施例1〜6、及び比較例1〜2について、上記の評価方法にて、電磁波シールド材の評価を行い、得られた評価結果を表1〜2に示した。厚みの欄に「無し」と記入されているのは、その層を有しないことを意味する。また、ポリイミド基材のポリイミド材料の欄で、「PI1」、「PI2」、「PI3」、「PI4」は、それぞれ実施例1、実施例2、比較例1、比較例2で用いたポリイミドを意味する。また、導電性接着剤層の接着性樹脂の欄で、「PU1」は、実施例1で用いた難燃性ポリウレタンを含む熱接着性接着剤を意味し、「PU2」は、実施例5で用いたポリウレタンを含む熱接着性接着剤を意味する。また、導電性接着剤層のリン含有率は、樹脂分に対するリン原子の含有量を表す。
(Test results)
About Examples 1-6 and Comparative Examples 1-2, evaluation of the electromagnetic wave shielding material was performed by the above evaluation method, and the obtained evaluation results are shown in Tables 1-2. “None” written in the thickness column means that the layer is not provided. In the column of polyimide material of the polyimide base material, “PI1”, “PI2”, “PI3”, and “PI4” are polyimides used in Example 1, Example 2, Comparative Example 1, and Comparative Example 2, respectively. means. In the column of the adhesive resin of the conductive adhesive layer, “PU1” means a heat-adhesive adhesive containing the flame-retardant polyurethane used in Example 1, and “PU2” It means a heat-adhesive adhesive containing the polyurethane used. Moreover, the phosphorus content rate of a conductive adhesive layer represents content of the phosphorus atom with respect to resin content.
表1〜2に示した、追従性の試験の結果によれば、基材の引張伸度が100%以上の場合、追従性と導電性が良好になることが分かる。すなわち基材の引張伸度が100%以下の場合、テスト用基板の段差に追従しきれず、テスト用基板との間に隙間ができたり、導電性接着剤層の破断が起きたりして、追従性と導電性が悪化した。さらに実施例1〜4によれば、導電性接着剤にリン含有難燃性樹脂を使用することにより、良好な難燃性を確保できた。 According to the results of the followability test shown in Tables 1 and 2, it can be seen that when the tensile elongation of the substrate is 100% or more, the followability and conductivity are improved. In other words, when the tensile elongation of the base material is 100% or less, it cannot follow the level difference of the test substrate, and a gap is formed between the test substrate and the conductive adhesive layer breaks down. And conductivity deteriorated. Furthermore, according to Examples 1-4, favorable flame retardance was securable by using phosphorus containing flame retardant resin for a conductive adhesive.
さらには比較例3に示したように、リンを含有しないポリウレタン樹脂に市販のリン系難燃剤を添加した場合、難燃性と追従性は確保できたものの、導電性接着剤層が柔らかくなりすぎて、段差の角で導電性接着剤層が押し切られてしまったため、導電性が悪化した。即ち、リン含有ポリウレタン樹脂を使用することにより、難燃性、追従性、導電性が良好なFPC用電磁波シールド材を得ることができた。
また、基材の引張伸度が50%の溶剤可溶性ポリイミドを用いた比較例1の場合、半田浴などで急激に加熱し場合に生ずる、基材フィルム中の水分による水蒸気や、未反応物、低分子成分によるアウトガスが通過できず、発泡等の外観不良となってしまう。すなわち、実施例1〜5のように基材の引張伸度が100%以上の溶剤可溶性ポリイミドを採用したところ、基材のガス透過性が高く、前述した水分やアウトガスが通り抜け、急激に加熱した場合でも発泡等の外観不良が生じない、耐熱性の良好な電磁波シールド材を得ることができた。
Furthermore, as shown in Comparative Example 3, when a commercially available phosphorus-based flame retardant was added to a polyurethane resin not containing phosphorus, although the flame retardancy and followability could be secured, the conductive adhesive layer was too soft. As a result, the conductive adhesive layer was pushed out at the corner of the step, and the conductivity deteriorated. That is, by using a phosphorus-containing polyurethane resin, it was possible to obtain an electromagnetic wave shielding material for FPC having good flame retardancy, followability, and conductivity.
Further, in the case of Comparative Example 1 using a solvent-soluble polyimide having a tensile elongation of 50%, water vapor caused by moisture in the base film, unreacted substances, Outgas due to low molecular components cannot pass, resulting in poor appearance such as foaming. That is, when a solvent-soluble polyimide having a tensile elongation of 100% or more as in Examples 1 to 5 was adopted, the gas permeability of the substrate was high, and the moisture and outgas mentioned above passed through and heated rapidly. Even in this case, it was possible to obtain an electromagnetic wave shielding material with good heat resistance that does not cause poor appearance such as foaming.
10…電磁波シールド材、11…基材、12…アンカー層、13…導電性接着剤層、20…電磁波シールド材積層体、21…支持体フィルム、22…剥離フィルム、30…テスト用基板、31…端子部、32…柔軟性基板部、33…硬質基板部。
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