JP2021086912A - Electronic component mounting board and electronic device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電磁波シールド層を有する電子部品搭載基板に関する。また、前記電子部品搭載基板が搭載された電子機器に関する。 The present invention relates to an electronic component mounting substrate having an electromagnetic wave shielding layer. The present invention also relates to an electronic device on which the electronic component mounting substrate is mounted.
ICチップ等を搭載した電子部品は、外部からの磁場や電波による誤動作を防止するために、通常、電磁波シールド構造が設けられている。例えば、等方導電性接着剤と異方導電性接着剤からなるシールドシートを、電子部品が搭載された基板に被覆する方法が開示されている(特許文献1)。このような電子部品搭載基板は直接電子部品上に電磁波シールド層が形成され、凹凸部での電磁波シールド層の破断やグランド接続性等の品質検査は電磁波シールド層上面から導電性を確認する手法をとっている。一方、上記電子部品搭載基板の表面には流通情報や製品管理のためレーザーマーキング等で印字する必要があり印字後の視認性が重要となっている。しかしながら、金属粉を多く含む電磁波シールド層へ着色剤を添加するなどして視認性を向上させることは通常困難であり、上記特許文献1でも電磁波シールド層のレーザー印字性については触れられていない。また、電磁波シールド層へ導電性フィラーに加えさらに着色剤を加えると、添加する程に電磁波シールドシートの柔軟性が悪化し熱圧着による加工が困難となる。
Electronic components equipped with IC chips and the like are usually provided with an electromagnetic wave shield structure in order to prevent malfunction due to an external magnetic field or radio waves. For example, a method of coating a substrate on which an electronic component is mounted with a shield sheet made of an isotropic conductive adhesive and an anisotropic conductive adhesive is disclosed (Patent Document 1). In such an electronic component mounting board, an electromagnetic wave shield layer is formed directly on the electronic component, and quality inspection such as breakage of the electromagnetic wave shield layer at uneven portions and ground connectivity is a method of confirming conductivity from the upper surface of the electromagnetic wave shield layer. I'm taking it. On the other hand, it is necessary to print on the surface of the electronic component mounting substrate by laser marking or the like for distribution information and product management, and visibility after printing is important. However, it is usually difficult to improve visibility by adding a colorant to the electromagnetic wave shield layer containing a large amount of metal powder, and
従来の電磁波シールド層にレーザーによる印字を施すと、含有する導電性フィラーとバインダー樹脂で印字の明度差が生じ、レーザー印字部の輪郭が不明瞭となり視認性が低いという問題があった(以下、「レーザー印字性」と称する)。また、単に着色剤を添加するだけでは電磁波シールド層の導電性が低下し導通確認による品質検査が困難になる問題があり(以下、「評価簡易性」と称する)、レーザー印字性との両立が困難であった。
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、レーザー印字性及び評価簡易性に優れる信頼性の高い電子部品搭載基板並びに電子機器を提供することを目的とする。
When the conventional electromagnetic wave shield layer is printed with a laser, there is a problem that a difference in printing brightness occurs between the conductive filler and the binder resin contained therein, the outline of the laser printing portion becomes unclear, and the visibility is low (hereinafter, the present invention). "Laser printability"). In addition, simply adding a colorant reduces the conductivity of the electromagnetic wave shield layer, making quality inspection difficult by confirming continuity (hereinafter referred to as "evaluation simplicity"), and is compatible with laser printability. It was difficult.
The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a highly reliable electronic component mounting substrate and electronic device having excellent laser printability and ease of evaluation.
本発明者らが鋭意検討を重ねたところ、以下の態様において、本発明の課題を解決し得ることを見出し、本発明を完成するに至った。即ち、本発明は、基板と、電子部品と、電磁波シールド層とを備え、上記電子部品は、上記基板に搭載されており、上記電磁波シールド層は、上記基板および上記電子部品の少なくとも一部を被覆するように配置されており、上記電磁波シールド層は、導電性フィラーおよびバインダー樹脂を含有し、上記電磁波シールド層の上記電子部品および上記基板と接触する面と反対側の面のL*値が50以下である電子部品搭載基板である。 As a result of diligent studies by the present inventors, they have found that the problems of the present invention can be solved in the following aspects, and have completed the present invention. That is, the present invention includes a substrate, an electronic component, and an electromagnetic wave shield layer, the electronic component is mounted on the substrate, and the electromagnetic wave shield layer covers at least a part of the substrate and the electronic component. The electromagnetic wave shield layer is arranged so as to cover, and contains a conductive filler and a binder resin, and the L * value of the surface of the electromagnetic wave shield layer opposite to the surface in contact with the electronic component and the substrate is set. It is a board on which electronic components are mounted, which is 50 or less.
また、本発明は、上記電磁波シールド層の上記電子部品および上記基板と接触する面と反対側の面の抵抗値が200mΩ以下である上記電子部品搭載基板である。 Further, the present invention is the electronic component mounting substrate in which the resistance value of the electronic component of the electromagnetic wave shielding layer and the surface opposite to the surface in contact with the substrate is 200 mΩ or less.
また、本発明は、上記導電性フィラーは、鱗片状、デンドライト状および針状からなる群より選ばれる一つ以上の形状を有する上記電子部品搭載基板である。 Further, in the present invention, the conductive filler is the electronic component mounting substrate having one or more shapes selected from the group consisting of scale-like, dendrite-like and needle-like.
また、本発明は、上記電磁波シールド層は、導電層(a)および導電層(b)を有し、上記導電層(a)は上記基板および上記電子部品と接触する位置に配置されており、導電層(a)は、導電性フィラーおよびバインダー樹脂を含有してなり、導電層(b)は、導電性フィラー、バインダー樹脂および着色剤を含有してなる上記電子部品搭載基板である。 Further, in the present invention, the electromagnetic wave shielding layer has a conductive layer (a) and a conductive layer (b), and the conductive layer (a) is arranged at a position where it comes into contact with the substrate and the electronic component. The conductive layer (a) contains the conductive filler and the binder resin, and the conductive layer (b) is the electronic component mounting substrate containing the conductive filler, the binder resin and the colorant.
また、本発明は、上記電子部品搭載基板が搭載された電子機器である。 Further, the present invention is an electronic device on which the above-mentioned electronic component mounting substrate is mounted.
上記構成の本発明によればレーザー印字性及び評価簡易性に優れるため、生産工程において歩留まりが良く品質管理が容易であって、長期にわたり信頼性の高い電子部品搭載基板およびこれを用いた電子機器を提供できる。 According to the present invention having the above configuration, since the laser printability and the evaluation simplicity are excellent, the yield is good in the production process, the quality control is easy, and the electronic component mounting substrate and the electronic device using the same are highly reliable for a long period of time. Can be provided.
以下、本発明を適用した実施形態の一例について説明する。なお、本明細書において特定する数値は、実施形態または実施例に開示した方法により求められる値である。また、本明細書で特定する数値「A〜B」は、数値Aと数値Aより大きい値および数値Bと数値Bより小さい値を満たす範囲をいう。また、本明細書におけるシートとは、JISにおいて定義されるシートのみならず、フィルムも含むものとする。説明を明確にするため、以下の記載および図面は、適宜、簡略化されている。本明細書中に出てくる各種成分は特に注釈しない限り、それぞれ独立に一種単独でも二種以上を併用してもよい。 Hereinafter, an example of an embodiment to which the present invention is applied will be described. The numerical value specified in the present specification is a value obtained by the method disclosed in the embodiment or the embodiment. Further, the numerical values "A to B" specified in the present specification refer to a range satisfying a value larger than the numerical value A and the numerical value A and a value smaller than the numerical value B and the numerical value B. Further, the sheet in the present specification includes not only a sheet defined in JIS but also a film. The following description and drawings have been simplified as appropriate to clarify the description. Unless otherwise specified, the various components mentioned in the present specification may be used independently or in combination of two or more.
<電磁波シールド層>
電磁波シールド層は、導電性フィラーおよびバインダー樹脂を含有する。電磁波シールド層1は、電磁波シールドシート2を熱圧着する方法、樹脂組成物を塗布又はスプレーする方法によって形成できるが、歩留まりを向上する点から電磁波シールドシートを熱圧着する方法が好ましい。電磁波シールドシート2は、導電性フィラーおよび熱硬化性樹脂を含有し、好ましくは更に硬化剤を含有する。
<Electromagnetic wave shield layer>
The electromagnetic wave shield layer contains a conductive filler and a binder resin. The electromagnetic
《バインダー樹脂》
バインダー樹脂は、下記で説明する熱硬化性樹脂が硬化したものをいう。熱硬化性樹脂は、通常、反応性官能基を有する。熱硬化性樹脂を用いる場合は、硬化剤を併用できる。製造工程の簡便性からは、熱圧着時に硬化することが好ましい。また、自己架橋性樹脂や互いに架橋する複数の樹脂を用いてもよい。また、これらの樹脂に加えて熱可塑性樹脂を混合させてもよい。樹脂および硬化剤等の配合成分は、それぞれ独立に単独または複数の併用とすることができる。なお、電磁波シールドシート2の段階で、架橋が一部形成されてBステージ(半硬化した状態)となっていてもよい。例えば、熱硬化性樹脂と硬化剤の一部が反応して半硬化した状態が含まれていてもよい。
《Binder resin》
The binder resin refers to a cured resin of the thermosetting resin described below. Thermosetting resins usually have reactive functional groups. When a thermosetting resin is used, a curing agent can be used in combination. From the viewpoint of simplicity of the manufacturing process, it is preferable to cure during thermocompression bonding. Further, a self-crosslinking resin or a plurality of resins that crosslink each other may be used. Further, a thermoplastic resin may be mixed in addition to these resins. The compounding components such as the resin and the curing agent can be independently used alone or in combination of two or more. At the stage of the electromagnetic
熱硬化性樹脂の好適な例は、ポリウレタン系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリスチレン系樹脂、フェノキシ系樹脂、ポリウレタンウレア系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリイミド系樹脂、ポリカーボネートイミド系樹脂、ポリアミドイミド系樹脂、エポキシ系樹脂、エポキシエステル系樹脂、アクリル系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリエステルアミド系樹脂およびポリエーテルエステル系樹脂が挙げられる。 Preferable examples of thermosetting resins are polyurethane resins, polycarbonate resins, polystyrene resins, phenoxy resins, polyurethane urea resins, polyamide resins, polyimide resins, polycarbonate imide resins, polyamide imide resins, epoxys. Examples thereof include based resins, epoxy ester based resins, acrylic resins, polyester resins, polyesteramide resins and polyether ester resins.
これらの中でも、リフロー時における過酷な条件で使用する場合の熱硬化性樹脂としては、ポリウレタン系樹脂、ポリウレタンウレア系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリスチレン系樹脂、フェノキシ系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリイミド系樹脂、エポキシ系樹脂、エポキシエステル系樹脂のうち少なくとも一つを含んでいることが好ましい。また、ポリカーボネート骨格を有する樹脂を用いることにより耐PCT密着性(プレッシャークッカーテスト後における電磁波シールド層と基板との密着性)が向上する。熱硬化性樹脂は、1種単独または任意の比率で2種以上を混合して用いることができる。 Among these, the thermosetting resins used under harsh conditions during reflow include polyurethane resins, polyurethane urea resins, polycarbonate resins, polystyrene resins, phenoxy resins, polyamide resins, and polyimide resins. , It is preferable that at least one of an epoxy resin and an epoxy ester resin is contained. Further, by using a resin having a polycarbonate skeleton, the PCT adhesion resistance (adhesion between the electromagnetic wave shield layer and the substrate after the pressure cooker test) is improved. The thermosetting resin can be used alone or in admixture of two or more at any ratio.
ポリカーボネート骨格を有する樹脂としては、ポリカーボネート樹脂の他、ポリカーボネート骨格を有するポリウレタン樹脂、ポリアミド樹脂およびポリイミド樹脂が例示できる。例えば、ポリカーボネートイミド樹脂によれば、ポリイミド骨格を有することにより、耐熱性、絶縁性および耐薬品性を高めることができる。一方、ポリカーボネート骨格を有することにより、柔軟性、密着性を効果的に高めることができる 。 Examples of the resin having a polycarbonate skeleton include a polyurethane resin having a polycarbonate skeleton, a polyamide resin, and a polyimide resin, in addition to the polycarbonate resin. For example, according to the polycarbonate imide resin, the heat resistance, the insulating property, and the chemical resistance can be improved by having the polyimide skeleton. On the other hand, having a polycarbonate skeleton can effectively enhance flexibility and adhesion.
ポリカーボネートウレタン樹脂に用いるポリオール成分として、1,6−ヘキサンジオール、3−メチル−1,5−ペンタンジオール、1,4−シクロヘキサンジメタノール、1,9−ノナンジオール、又は2−メチル−1,8−オクタンジオール等のジオールが好ましい。上記ポリオールは、1種又は2種以上を併用することができる As the polyol component used in the polycarbonate urethane resin, 1,6-hexanediol, 3-methyl-1,5-pentanediol, 1,4-cyclohexanedimethanol, 1,9-nonanediol, or 2-methyl-1,8 -Diols such as octanediol are preferred. The above polyol can be used alone or in combination of two or more.
上記熱硬化性樹脂として、加熱による架橋反応に利用できる官能基を複数有していてもよい。官能基は、例えば、水酸基、フェノール性水酸基、カルボキシル基、アミノ基、エポキシ基、オキセタニル基、オキサゾリン基、オキサジン基、アジリジン基、チオール基、イソシアネート基、ブロック化イソシアネート基、シラノール基等が挙げられる。 The thermosetting resin may have a plurality of functional groups that can be used for a cross-linking reaction by heating. Examples of the functional group include a hydroxyl group, a phenolic hydroxyl group, a carboxyl group, an amino group, an epoxy group, an oxetanyl group, an oxazoline group, an oxazine group, an aziridine group, a thiol group, an isocyanate group, a blocked isocyanate group and a silanol group. ..
《硬化剤》
硬化剤は、熱硬化性樹脂の反応性官能基と架橋可能な官能基を有している。架橋することで密着性をより強固にし、耐水性も向上させることができる。硬化剤は、エポキシ化合物、酸無水物基含有化合物、イソシアネート化合物、ポリカルボジイミド化合物、アジリジン化合物、ジシアンジアミド化合物、芳香族ジアミン化合物等のアミン化合物、フェノールノボラック樹脂等のフェノール化合物、有機金属化合物等が好ましい。
《Hardener》
The curing agent has a reactive functional group of a thermosetting resin and a crosslinkable functional group. By cross-linking, the adhesion can be further strengthened and the water resistance can be improved. As the curing agent, epoxy compounds, acid anhydride group-containing compounds, isocyanate compounds, polycarbodiimide compounds, aziridine compounds, dicyandiamide compounds, amine compounds such as aromatic diamine compounds, phenol compounds such as phenol novolac resin, organic metal compounds and the like are preferable. ..
上記エポキシ化合物は、1分子中に2個以上のエポキシ基を有する化合物である。エポキシ化合物の性状としては、液状および固形状を問わない。エポキシ化合物としては、例えば、グリジシルエーテル型エポキシ化合物、グリジシルアミン型エポキシ化合物、グリシジルエステル型エポキシ化合物、環状脂肪族(脂環型)エポキシ化合物等が好ましい。 The epoxy compound is a compound having two or more epoxy groups in one molecule. The properties of the epoxy compound may be liquid or solid. As the epoxy compound, for example, a glycisyl ether type epoxy compound, a glycisyl amine type epoxy compound, a glycidyl ester type epoxy compound, a cyclic aliphatic (alicyclic) epoxy compound and the like are preferable.
グリシジルエーテル型エポキシ化合物としては、例えば、ビスフェノールA型エポキシ化合物、ビスフェノールF型エポキシ化合物、ビスフェノールS型エポキシ化合物、ビスフェノールAD型エポキシ化合物、クレゾールノボラック型エポキシ化合物、フェノールノボラック型エポキシ化合物、α−ナフトールノボラック型エポキシ化合物、ビスフェノールA型ノボラック型エポキシ化合物、ジシクロペンタジエン型エポキシ化合物、テトラブロムビスフェノールA型エポキシ化合物、臭素化フェノールノボラック型エポキシ化合物、トリス(グリシジルオキシフェニル)メタン、テトラキス(グリシジルオキシフェニル)エタン等が挙げられる。 Examples of the glycidyl ether type epoxy compound include bisphenol A type epoxy compound, bisphenol F type epoxy compound, bisphenol S type epoxy compound, bisphenol AD type epoxy compound, cresol novolac type epoxy compound, phenol novolac type epoxy compound, and α-naphthol novolac. Type epoxy compound, bisphenol A type novolac type epoxy compound, dicyclopentadiene type epoxy compound, tetrabrom bisphenol A type epoxy compound, brominated phenol novolac type epoxy compound, tris (glycidyloxyphenyl) methane, tetrakis (glycidyloxyphenyl) ethane And so on.
グリシジルアミン型エポキシ化合物としては、例えば、テトラグリシジルジアミノジフェニルメタン、トリグリシジルパラアミノフェノール、トリグリシジルメタアミノフェノール、テトラグリシジルメタキシリレンジアミン等が挙げられる。 Examples of the glycidylamine type epoxy compound include tetraglycidyldiaminodiphenylmethane, triglycidylparaaminophenol, triglycidylmethaminophenol, tetraglycidylmethoxylylenediamine and the like.
グリシジルエステル型エポキシ化合物としては、例えば、ジグリシジルフタレート、ジグリシジルヘキサヒドロフタレート、ジグリシジルテトラヒドロフタレート等が挙げられる。 Examples of the glycidyl ester type epoxy compound include diglycidyl phthalate, diglycidyl hexahydrophthalate, and diglycidyl tetrahydrophthalate.
環状脂肪族(脂環型)エポキシ化合物としては、例えば、エポキシシクロヘキシルメチル−エポキシシクロヘキサンカルボキシレート、ビス(エポキシシクロヘキシル)アジペート等が挙げられる。また、液状のエポキシ化合物を好適に用いることができる。 Examples of the cyclic aliphatic (alicyclic) epoxy compound include epoxycyclohexylmethyl-epoxycyclohexanecarboxylate and bis (epoxycyclohexyl) adipate. Moreover, a liquid epoxy compound can be preferably used.
イミダゾール化合物は、2−メチルイミダゾール、2−エチル−4−メチルイミダゾール、2−フェニル−4−メチルイミダゾール、2,4−ジメチルイミダゾール、2−フェニルイミダゾール等のイミダゾール化合物が挙げられ、更にはイミダゾール化合物とエポキシ樹脂を反応させて溶剤に不溶化したタイプ、またはイミダゾール化合物をマイクロカプセルに封入したタイプ等の保存安定性を改良した潜在性硬化促進剤を用いることができる。 Examples of the imidazole compound include imidazole compounds such as 2-methylimidazole, 2-ethyl-4-methylimidazole, 2-phenyl-4-methylimidazole, 2,4-dimethylimidazole, and 2-phenylimidazole, and further, imidazole compounds. A latent curing accelerator having improved storage stability, such as a type in which an epoxy resin is reacted with an epoxy resin and insolubilized in a solvent, or a type in which an imidazole compound is encapsulated in microcapsules, can be used.
硬化剤の構造、分子量は用途に応じて適宜設計できる。電磁波シールドシート2の熱圧着加工に適した柔軟性へ調整し、評価簡易性を向上させる観点からは、分子量の異なる2種類以上の硬化剤を用いることが好ましい。2種以上の硬化剤を用いることにより、電磁波シールド層内で十分な3次元架橋構造が構築され、耐PCT密着性が向上できる。
The structure and molecular weight of the curing agent can be appropriately designed according to the application. From the viewpoint of adjusting the flexibility of the electromagnetic
硬化剤は、バインダー樹脂100質量部に対して1〜75質量部含むことが好ましく、3〜70質量部がより好ましく、3〜65質量部が更に好ましい。硬化剤を2種以上併用する場合には、主となる硬化剤を熱硬化性樹脂100質量部に対して5〜70質量部含むことが好ましく、10〜65質量部含むことがより好ましく、20〜65質量部含むことが更に好ましい。 The curing agent preferably contains 1 to 75 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the binder resin, more preferably 3 to 70 parts by mass, and further preferably 3 to 65 parts by mass. When two or more kinds of curing agents are used in combination, it is preferable to contain 5 to 70 parts by mass, more preferably 10 to 65 parts by mass, and 20 parts by mass of the main curing agent with respect to 100 parts by mass of the thermosetting resin. It is more preferable to contain ~ 65 parts by mass.
《導電性フィラー》
導電性フィラーは、金属フィラー、導電性セラミックス粒子およびそれらの混合物が例示できる。金属フィラーは、金、銀、銅、ニッケル等の金属粉、ハンダ等の合金粉、銀コート銅粉、金コート銅粉、銀コートニッケル粉、金コートニッケル粉のコアシェル型粒子が例示できる。優れた導電特性を得る観点から、銀を含有する導電性フィラーが好ましい。コストの観点からは、銅粉を銀で被覆した銀コート銅粉が特に好ましい。
《Conductive filler》
Examples of the conductive filler include metal fillers, conductive ceramic particles and mixtures thereof. Examples of the metal filler include core-shell type particles of metal powder such as gold, silver, copper and nickel, alloy powder such as solder, silver-coated copper powder, gold-coated copper powder, silver-coated nickel powder and gold-coated nickel powder. From the viewpoint of obtaining excellent conductive properties, a conductive filler containing silver is preferable. From the viewpoint of cost, silver-coated copper powder obtained by coating copper powder with silver is particularly preferable.
銀コート銅における銀の含有量は、銀および銅の合計100質量%中、3〜30質量%が好ましく、より好ましくは5〜25質量%であり、更に好ましくは8〜20質量%である。コアシェル型粒子の場合、コア部に対するコート層の被覆率は、平均で60%以上が好ましく、70%以上がより好ましく、80%以上がさらに好ましい。コア部は非金属でもよいが、導電性の観点からは導電性物質が好ましく、金属粒子がより好ましい。 The silver content in the silver-coated copper is preferably 3 to 30% by mass, more preferably 5 to 25% by mass, still more preferably 8 to 20% by mass, based on 100% by mass of the total of silver and copper. In the case of core-shell type particles, the coverage of the coat layer on the core portion is preferably 60% or more, more preferably 70% or more, still more preferably 80% or more on average. The core portion may be a non-metal, but from the viewpoint of conductivity, a conductive substance is preferable, and metal particles are more preferable.
導電性フィラーの形状は、鱗片状粒子、デンドライト(樹枝)状粒子、針状粒子、プレート状粒子、ブドウ状粒子、繊維状粒子、球状粒子が例示できる。導電性フィラーとして鱗片状粒子を含有させることで、被覆性に優れた電磁波シールド層1を提供することができる。ここで鱗片状とは、薄片状、板状も含む。導電性フィラーは粒子全体として鱗片状であればよく、楕円状、円状または微粒子の周囲に切れ込み等が存在してもよい。鱗片状粒子を用いると電磁波シールド層1表面の硬度が大きくなる傾向にあり、球状、樹枝状粒子は導電性が低くなる傾向にある。また、導電性フィラー量が多くなると導電性は大きくなる傾向にある。
Examples of the shape of the conductive filler include scaly particles, dendrite (dendritic) particles, needle-like particles, plate-like particles, grape-like particles, fibrous particles, and spherical particles. By containing scaly particles as the conductive filler, it is possible to provide the electromagnetic
針状粒子または/およびデンドライト状粒子の導電性フィラーを含有させることが好ましい。ここで、針状とは長径が短径の3倍以上のものをいい、いわゆる針形状の他、紡錘形状、円柱形状等も含む。また、デンドライト状とは、電子顕微鏡(500〜20、000倍)で観察した際に、棒状の主軸から複数の分岐枝が2次元的または3次元的に延在した形状をいう。デンドライト状には、前記分岐枝が折れ曲がったり、分岐枝から更に分岐枝が延在していてもよい。 It is preferable to contain a conductive filler of needle-like particles and / and dendrite-like particles. Here, the needle shape means that the major axis is three times or more the minor axis, and includes not only the so-called needle shape but also a spindle shape, a cylindrical shape, and the like. The dendrite shape refers to a shape in which a plurality of branch branches extend two-dimensionally or three-dimensionally from a rod-shaped main axis when observed with an electron microscope (500 to 20,000 times). In the dendrite shape, the branch branch may be bent, or the branch branch may extend further from the branch branch.
導電性フィラーは、単独または混合して用いられる。例えば、鱗片状粒子と球状粒子の組み合わせ、鱗片状粒子とデンドライト状粒子の組み合わせ、鱗片状粒子と針状粒子の組み合わせ、鱗片状粒子、デンドライト状粒子および針状粒子の組み合わせが例示できる。これらに更にナノサイズの球状粒子を併用してもよい。 The conductive filler is used alone or in combination. For example, a combination of scaly particles and spherical particles, a combination of scaly particles and dendrite-like particles, a combination of scaly particles and needle-like particles, a combination of scaly particles, dendrite-like particles and needle-like particles can be exemplified. Nano-sized spherical particles may be used in combination with these.
また、デンドライト状粒子または/および針状粒子を併用することによって、導電性フィラー同士の接触点を多くし、シールド特性を向上させることができる。また、デンドライト状粒子または/および針状粒子の併用によって、バインダー成分との接触面積を増加させることができるので高品質の電磁波シールド層1を提供できる。
Further, by using dendrite-like particles and / and needle-like particles in combination, it is possible to increase the number of contact points between the conductive fillers and improve the shielding characteristics. Further, by using the dendrite-like particles and / and the needle-like particles in combination, the contact area with the binder component can be increased, so that a high-quality electromagnetic
導電性フィラーの含有量は、電磁波シールド層の固形分(100質量%)中、40〜85質量%であることが好ましく、50〜80質量%がより好ましい。上記範囲とすることで後述する電磁波シールド層の抵抗値を200mΩ以下とすることができる。ここで、導電性フィラーの含有量とは、後述する、導電層(a)と導電層(b)とを積層する態様の場合、両層導電層(a)と導電層(b)との合計した値である。 The content of the conductive filler is preferably 40 to 85% by mass, more preferably 50 to 80% by mass, based on the solid content (100% by mass) of the electromagnetic wave shield layer. Within the above range, the resistance value of the electromagnetic wave shield layer described later can be set to 200 mΩ or less. Here, the content of the conductive filler is the total of the conductive layer (a) and the conductive layer (b) in the case of laminating the conductive layer (a) and the conductive layer (b), which will be described later. It is the value that was set.
電磁波シールド層中の導電性フィラー100質量%に対して、針状粒子または/およびデンドライト状粒子は0.1〜50質量%含有させることが好ましい。より好ましくは0.5〜40質量%、更に好ましくは1〜35質量%、特に好ましくは1〜30質量%である。0.1〜50質量%含有させることで、耐擦傷性のより優れた電磁波シールド層を提供することができる。 It is preferable that the needle-like particles and / and the dendrite-like particles are contained in an amount of 0.1 to 50% by mass with respect to 100% by mass of the conductive filler in the electromagnetic wave shield layer. It is more preferably 0.5 to 40% by mass, further preferably 1 to 35% by mass, and particularly preferably 1 to 30% by mass. By containing 0.1 to 50% by mass, it is possible to provide an electromagnetic wave shielding layer having better scratch resistance.
導電性フィラーの平均粒子径D50は、2〜100μmが好ましい。
鱗片状粒子の平均粒子径D50は、2〜100μmが好ましく、2〜80μmがより好ましい。更に好ましくは3〜50μmであり、特に好ましくは5〜20μmである。鱗片状粒子に、ナノサイズの導電性フィラーを混合してもよい。
The average particle size D 50 of the conductive filler is preferably 2 to 100 μm.
The average particle size D 50 of the scaly particles is preferably 2 to 100 μm, more preferably 2 to 80 μm. It is more preferably 3 to 50 μm, and particularly preferably 5 to 20 μm. The scaly particles may be mixed with a nano-sized conductive filler.
針状粒子の平均粒子径D50は2〜100μmが好ましく、2〜80μmがより好ましい。更に好ましくは3〜50μmであり、特に好ましくは5〜20μmである。デンドライト状粒子の平均粒子径D50の好ましい範囲も同様に、2〜100μmが好ましく、2〜80μmがより好ましい。更に好ましくは3〜50μmであり、特に好ましくは5〜20μmである。 The average particle size D 50 of the needle-shaped particles is preferably 2 to 100 μm, more preferably 2 to 80 μm. It is more preferably 3 to 50 μm, and particularly preferably 5 to 20 μm. Similarly, the preferred range of the average particle size D 50 of the dendrite-like particles is preferably 2 to 100 μm, more preferably 2 to 80 μm. It is more preferably 3 to 50 μm, and particularly preferably 5 to 20 μm.
鱗片状粒子とデンドライト状粒子を併用することにより、表面光沢度を最適化し、レーザー印字性を高めることができる。 By using the scaly particles and the dendrite-like particles in combination, the surface glossiness can be optimized and the laser printability can be improved.
平均粒子径D50は、レーザー回折・散乱法により測定できる。具体的には、例えば、レーザー回折・散乱法粒度分布測定装置LS 13320(ベックマン・コールター社製)を使用し、トルネードドライパウダーサンプルモジュールにて、各導電性微粒子を測定して得た数値であり、粒子の積算値が50%である粒度の直径の平均粒子径D50である。なお、屈折率の設定は1.6として測定する。電磁波シールド層1中の各粒子の平均粒子径D50は、走査型電子顕微鏡(SEM)を用いて100個の粒径を測定し、度数分布を求めることができる。針状粒子およびデンドライト状粒子の場合、粒径は各粒子の最長の長さを用いる。実施例におけるD50は、レーザー回折・散乱法により測定値である。
The average particle size D 50 can be measured by the laser diffraction / scattering method. Specifically, for example, it is a numerical value obtained by measuring each conductive fine particle with a tornado dry powder sample module using a laser diffraction / scattering method particle size distribution measuring device LS 13320 (manufactured by Beckman Coulter). , The average particle size D 50 of the particle size diameter in which the integrated value of the particles is 50%. The refractive index is set to 1.6 for measurement. The average particle size D 50 of each particle in the electromagnetic
《L*値》
電磁波シールド層のL*値は50以下である。上記数値範囲とすることで、含有する導電性フィラーとバインダー樹脂で生じる印字の明度差を防止するため印字部分の視認性が向上できる。電磁波シールド層のL*値は40以下が好ましく、35以下がより好ましい。L*値を上記範囲とするためには電磁波シールド層に着色剤を用いることが好ましい。
<< L * value >>
The L * value of the electromagnetic wave shield layer is 50 or less. By setting the value within the above numerical range, the visibility of the printed portion can be improved in order to prevent the difference in printing brightness caused by the contained conductive filler and the binder resin. The L * value of the electromagnetic wave shield layer is preferably 40 or less, more preferably 35 or less. In order to keep the L * value in the above range, it is preferable to use a colorant in the electromagnetic wave shielding layer.
《着色剤》
着色剤は、無機顔料、有機顔料およびそれらの混合物並びに染料から例示できる。例えば有機顔料は、ペリレンブラック、カーボンブラック、ケッチェンブラック、カーボンナノチューブおよび赤、緑、青、紫、黄色等の単独および顔料混合物が例示できる。また、無機顔料は、鉄黒、チタンブラック、群青、弁柄、亜鉛華、酸化チタンが例示できる。
品質安定性の観点から有機顔料が好ましい。着色力と分散安定性の観点からは、カーボンブラックが特に好ましい。カーボンブラックを用いることによりバインダー樹脂が補強され、硬度が増すことでより耐PCT密着性に優れる電磁波シールド層を提供できる。
《Colorant》
Colorants can be exemplified from inorganic pigments, organic pigments and mixtures thereof, and dyes. Examples of organic pigments include perylene black, carbon black, ketjen black, carbon nanotubes and single or pigment mixtures such as red, green, blue, purple and yellow. Examples of the inorganic pigment include iron black, titanium black, ultramarine blue, petal handle, zinc oxide, and titanium oxide.
Organic pigments are preferable from the viewpoint of quality stability. Carbon black is particularly preferable from the viewpoint of coloring power and dispersion stability. By using carbon black, the binder resin is reinforced and the hardness is increased, so that an electromagnetic wave shield layer having more excellent PCT adhesion can be provided.
着色剤の算術平均粒子径は10〜200nmが好ましく、10〜80nmがより好ましい。算術平均粒子径とは、電子顕微鏡で観察して求めた値である。 The arithmetic mean particle size of the colorant is preferably 10 to 200 nm, more preferably 10 to 80 nm. The arithmetic mean particle size is a value obtained by observing with an electron microscope.
着色剤の添加量は、電磁波シールド層全体の固形分(100質量%)中、0.5〜15質量%が好ましく、1〜10質量%がより好ましい。上記数値範囲とすることで、L*値をレーザー印字に適した値まで下げることができるため、よりレーザー印字性に優れた、電磁波シールド層とすることができる。 The amount of the colorant added is preferably 0.5 to 15% by mass, more preferably 1 to 10% by mass, based on the solid content (100% by mass) of the entire electromagnetic wave shield layer. By setting the value within the above numerical range, the L * value can be lowered to a value suitable for laser printing, so that an electromagnetic wave shielding layer having more excellent laser printability can be obtained.
《電磁波シールド層の抵抗値》
電磁波シールド層1中の導電性フィラーは連続的に接触されており導電性を示す。電磁波シールド性を高める観点から電磁波シールド層1のシート抵抗値は1000mΩ/□以下が好ましい。
<< Resistance value of electromagnetic wave shield layer >>
The conductive filler in the electromagnetic
電磁波シールド層の抵抗値は200mΩ以下であることが好ましく、100mΩ以下がより好ましく、50mΩ以下がさらに好ましい。上記数値範囲とすることで、電磁波シールド層表層の抵抗値測定により電磁波シールド層の破断やグランド接続性を簡便に評価できるため簡易評価性が向上する。抵抗値の測定方法は実施例にて説明する。 The resistance value of the electromagnetic wave shield layer is preferably 200 mΩ or less, more preferably 100 mΩ or less, and even more preferably 50 mΩ or less. By setting the above numerical range, the breakage of the electromagnetic wave shield layer and the ground connectivity can be easily evaluated by measuring the resistance value of the surface layer of the electromagnetic wave shield layer, so that the simple evaluation property is improved. The method for measuring the resistance value will be described in Examples.
電磁波シールド層は2層の積層構成とする態様が好ましい。具体的には、導電層(a)および導電層(b)を有し、導電層(a)は基板および電子部品と接触する位置に配置されており、導電層(a)は導電性フィラーおよびバインダー樹脂を含有してなり、導電層(b)は導電性フィラー、バインダー樹脂および着色剤を含有する。このように機能分離することで、シールド性とレーザー印字性の高い電磁波シールド層を提供できる。 The electromagnetic wave shield layer preferably has a two-layer laminated structure. Specifically, it has a conductive layer (a) and a conductive layer (b), the conductive layer (a) is arranged at a position where it comes into contact with a substrate and an electronic component, and the conductive layer (a) is a conductive filler and It contains a binder resin, and the conductive layer (b) contains a conductive filler, a binder resin and a colorant. By separating the functions in this way, it is possible to provide an electromagnetic wave shield layer having high shielding property and laser printing property.
導電層(a)において導電性フィラーの含有量は、電磁波シールド層1の固形分(100質量%)中、40〜85質量%であることが好ましく、50〜80質量%がより好ましい。
The content of the conductive filler in the conductive layer (a) is preferably 40 to 85% by mass, more preferably 50 to 80% by mass, based on the solid content (100% by mass) of the electromagnetic
導電層(b)において導電性フィラーの含有量は、電磁波シールド層1の固形分(100質量%)中、10〜60質量%であることが好ましく、15〜40質量%がより好ましい。着色剤の含有量は、3〜40質量%であることが好ましく、10〜30質量%がより好ましい。導電性フィラーを15%以上、着色剤を5質量%以上含有させることで抵抗値は200mΩ以下を保ちつつL値を低い値とすることができるためレーザー印字性に優れた電磁波シールド層1を提供できる。
The content of the conductive filler in the conductive layer (b) is preferably 10 to 60% by mass, more preferably 15 to 40% by mass, based on the solid content (100% by mass) of the electromagnetic
電磁波シールド層1を構成する組成物には、さらに難燃剤、無期添加剤、滑材、ブロッキング防止剤、電磁波吸収フィラー等を含んでいてもよい。難燃剤としては、例えば、ハロゲン含有難燃剤、りん含有難燃剤、窒素含有難燃剤、無機難燃剤等が挙げられる。無機添加剤としては、例えば、ガラス繊維、シリカ、タルク、セラミック、イオンキャッチャー等が挙げられる。滑剤としては、例えば、脂肪酸エステル、炭化水素樹脂、パラフィン、高級脂肪酸、脂肪酸アミド、脂肪族アルコール、金属石鹸、変性シリコーン等が挙げられる。ブロッキング防止剤としては、例えば、炭酸カルシウム、シリカ、ポリメチルシルセスキオサン、ケイ酸アルミニウム塩等が挙げられる。
The composition constituting the electromagnetic
電磁波吸収によるシールド効果を得る観点からは、電磁波吸収フィラーを添加することが好ましい。電磁波吸収フィラーとしては、例えば、鉄、Fe−Ni合金、Fe−Co合金、Fe−Cr合金、Fe−Si合金、Fe−Al合金、Fe−Cr−Si合金、Fe−Cr−Al合金、Fe−Si−Al合金等の鉄合金、Mg−Znフェライト、Mn−Znフェライト、Mn−Mgフェライト、Cu−Znフェライト、Mg−Mn−Srフェライト、Ni−Znフェライト等のフェライト系物質並びに、カーボンフィラーなどが挙げられる。カーボンフィラーは、アセチレンブラック、ケッチェンブラック、ファーネスブラック、カーボンブラック、カーボンファイバー、カーボンナノチューブからなる粒子、グラフェン粒子、グラファイト粒子およびカーボンナノウォールが例示できる。 From the viewpoint of obtaining the shielding effect by absorbing electromagnetic waves, it is preferable to add an electromagnetic wave absorbing filler. Examples of the electromagnetic wave absorbing filler include iron, Fe-Ni alloy, Fe-Co alloy, Fe-Cr alloy, Fe-Si alloy, Fe-Al alloy, Fe-Cr-Si alloy, Fe-Cr-Al alloy, and Fe. Iron alloys such as −Si—Al alloys, ferrite materials such as Mg—Zn ferrite, Mn—Zn ferrite, Mn—Mg ferrite, Cu—Zn ferrite, Mg—Mn—Sr ferrite, Ni—Zn ferrite, and carbon fillers. And so on. Examples of the carbon filler include acetylene black, ketjen black, furnace black, carbon black, carbon fiber, particles composed of carbon nanotubes, graphene particles, graphite particles and carbon nanowalls.
電磁波シールドシート2は、導電性フィラー、熱硬化性樹脂を含む樹脂組成物を塗工乾燥して得ることができる。
The electromagnetic
<電子部品搭載基板>
図1に電子部品搭載基板の一例を示す模式的斜視図を、図2に図1のII−II切断部断面図を示す。電子部品搭載基板51は、基板20、電子部品30および電磁波シールド層1等を有する。
<Electronic component mounting board>
FIG. 1 shows a schematic perspective view showing an example of an electronic component mounting substrate, and FIG. 2 shows a cross-sectional view of the II-II cut portion of FIG. The electronic
基板20は、電子部品30を搭載可能であり、且つ後述する熱圧着工程に耐え得る基板であればよく、任意に選択できる。例えば銅箔等からなる導電パターンが表面又は内部に形成されたワークボード、実装モジュール基板、プリント配線板またはビルドアップ法等により形成されたビルドアップ基板が挙げられる。また、フィルムやシート状のフレキシブル基板を用いてもよい。導電パターンは、例えば、電子部品30と電気的に接続するための電極・配線パターン(不図示)、電磁波シールド層1と電気的に接続するためのグランドパターン22である。基板20内部には電極・配線パターン、ビア(不図示)等を任意に設けることができる。基板20はリジッド基板のみならず、フレキシブル基板であってもよい。
The
電子部品30は、図1の例においては基板20上に5×4個アレイ状に配置されている。そして、基板20および電子部品30の露出面を被覆するように電磁波シールド層1が設けられている。即ち、電磁波シールド層1は、電子部品30により形成される凹凸に追従するように被覆されている。電磁波シールド層1により、電子部品30および/または基板20に内蔵された信号配線等から発生する不要輻射を遮蔽し、また、外部からの磁場や電波による誤動作を防止できる。
In the example of FIG. 1, the
電子部品30の個数、配置、形状および種類は任意である。アレイ状に電子部品30を配置する態様に代えて、電子部品30を任意の位置に配置してもよい。電子部品搭載基板51を単位モジュールに個片化する場合、図2に示すように、基板上面から基板の厚み方向に単位モジュールを区画するようにハーフダイシング溝25を設けてもよい。なお、電子部品搭載基板は、単位モジュールに個片化する前の基板、および単位モジュールに個片化した後の基板の両方を含む。即ち、図1、図2のような複数の単位モジュール(電子部品30)が搭載された電子部品搭載基板51の他、図3のような単位モジュールに個片化した後の電子部品搭載基板52も含む。個片化工程を経ずに、基板20上に1つの電子部品30を搭載し、電磁波シールド層で被覆した電子部品搭載基板も含まれる。即ち、電子部品搭載基板は、基板上に少なくとも1つの電子部品が搭載されており、電子部品の搭載により形成された段差部の少なくとも一部に電磁波シールドシート2が被覆された構造を包括する。
The number, arrangement, shape and type of the
電子部品30は、半導体集積回路等の電子素子が絶縁体により一体的に被覆された部品全般を含む。例えば、集積回路(不図示)が形成された半導体チップ31(図3参照)が封止材(モールド樹脂32)によりモールド成型されている態様がある。基板20と半導体チップ31は、これらの当接領域を介して、又はボンディングワイヤ33、はんだボール(不図示)等を介して基板20に形成された配線又は電極21と電気的に接続される。電子部品は、半導体チップの他、インダクタ、サーミスタ、キャパシタおよび抵抗等が例示できる。
The
電子部品30および基板20は、公知の態様に対して広く適用できる。図3の例においては、半導体チップ31は、インナービア23を介して基板20の裏面にはんだボール24が接続されている。また、基板20内には、電磁波シールド層1と電気的に接続するためのグランドパターン22が形成されている。また、電子部品30内には、単数又は複数の電子素子等を搭載できる。
The
<電子部品搭載基板の製造方法>
以下、電子部品搭載基板の製造方法の一例について図5〜図8を用いて説明する。但し、本発明の電子部品搭載基板の製造方法は、以下の製造方法に限定されるものではない。
<Manufacturing method of electronic component mounting board>
Hereinafter, an example of a method for manufacturing an electronic component mounting substrate will be described with reference to FIGS. 5 to 8. However, the method for manufacturing the electronic component mounting substrate of the present invention is not limited to the following manufacturing method.
電子部品搭載基板の製造方法は、[a]基板20に電子部品30を搭載する工程と、[b]電子部品30が搭載された基板20上に電磁波シールドシート2を載置する工程と、[c]電子部品30の搭載により形成された段差部の側面および基板20の露出面の少なくとも一部に追従するように熱圧着によって電磁波シールドシート2を接合する工程と、[d]離形性クッション部材3を剥離する工程と、[e]電板51を個片化する工程を備える。以下、各工程について説明する。
The method of manufacturing the electronic component mounting substrate includes [a] a step of mounting the
[a]基板に電子部品を搭載する工程:
まず、基板20に電子部品30を搭載する。例えば、基板20上に半導体チップ(不図示)を搭載し、半導体チップが形成されている基板20上を封止樹脂によりモールド成形し、電子部品30間の上方から基板20内部まで到達するように、モールド樹脂および基板20をダイシング等によりハーフカットする。予めハーフカットされた基板20上に電子部品30をアレイ状に配置する方法でもよい。これらの工程を経て、例えば、図5に示すような電子部品30が搭載された基板20が得られる。なお、電子部品30とは、図5の例においては半導体チップをモールド成形した一体物をいい、絶縁体により保護された電子素子全般をいう。ハーフカットは、基板20内部まで到達させる態様の他、基板20の表面までカットする態様がある。また、基板20全体をこの段階でカットしてもよい。この場合には、粘着テープ付き基体上に基板20を載置して位置ずれが生じないようにしておくことが好ましい。モールド成形する場合の封止樹脂の材料は特に限定されないが、熱硬化性樹脂が通常用いられる。封止樹脂の形成方法は特に限定されず、印刷、ラミネート、トランスファー成形、コンプレッション、注型等が挙げられる。モールド成形は任意であり、電子部品30の搭載方法も任意に変更できる。
[A] Step of mounting electronic components on a substrate:
First, the
[b]基板上に電磁波シールド用積層体を載置する工程:
次いで、電子部品30が搭載された基板20を熱圧着により溶融させて被覆させる、電磁波シールド用積層体4を用意する(図4参照)。電磁波シールド用積層体4は、離形性クッション部材3と電磁波シールドシート2を積層したものである。離形性クッション部材4とは、電磁波シールド層1の電子部品30への追従性を促すクッション材として機能するシートである。
[B] Step of placing the electromagnetic wave shielding laminate on the substrate:
Next, an electromagnetic
離形性クッション部材3としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエーテルスルフォン、ポリフェニレンスルフィド、ポリスチレン、ポリメチルペンテン、ポリブチレンテレフタレート、環状オレフィンポリマー、シリコーンが好ましい。この中でも埋め込み性と剥離性を両立する観点から、ポリプロピレン、ポリメチルペンテン、ポリブチレンテレフタレート、シリコーンがさらに好ましい。離形性クッション部材は、単層で用いても複層で用いてもよい。複層とする場合、同一または異なる種類のシートを積層できる。
As the
離形性クッション部材3と電磁波シールドシート2の積層方法は特に限定されないが、これらのシートをラミネートする方法が挙げられる。離形性クッション部材3は最終的には剥離するので、離形性の優れた材料が好ましい。離形性クッション部材の厚みは、例えば50μm〜3mm程度であり、100μm〜1mm程度がより好ましい。
The method of laminating the
上記、電磁波シールド用積層体4は電磁波シールドシート2が電子部品30側になるように電子部品30の天面上に電磁波シールド用積層体4を載置する。製造設備あるいは基板20のサイズ等に応じて、基板20の領域毎に複数の電磁波シールド用積層体4を用いてもよい。また、電子部品30毎に電磁波シールド用積層体4を用いてもよい。製造工程の簡略化の観点からは、基板20上に搭載された複数の電子部品30全体に1枚の電磁波シールド用積層体4を用いることが好ましい。
In the electromagnetic
[c]電磁波シールド層を形成する工程:
続いて、電子部品30が搭載された基板20上に電磁波シールド用積層体4を一対のプレス基板40間に挟持し、熱圧着する(図6参照)。電磁波シールド用積層体4は、電磁波シールドシート2および離形性クッション部材3が熱により溶融され、押圧によって製造基板に設けられたハーフカット溝に沿うように延伸され、電子部品30および基板20に追従して被覆される。電磁波シールドシート2が電子部品30や基板20と接合されると共に熱圧着により電磁波シールド層1として機能する。熱圧着後に、熱硬化を促すこと等を目的として別途加熱処理を行うこともできる。
[C] Step of forming an electromagnetic wave shield layer:
Subsequently, the electromagnetic
電磁波シールド用積層体4を熱圧着する際に、この電磁波シールド用積層体4とプレス基板40との間に、必要に応じて、熱軟化性部材やクッション紙等を用いてもよい。
When the electromagnetic
熱圧着工程の温度および圧力は、電子部品30の耐熱性、耐久性、製造設備あるいはニーズに応じて、電磁波シールドシート2の被覆性が確保できる範囲においてそれぞれ独立に任意に設定できる。圧力範囲としては限定されないが、0.1〜15MPa程度が好ましく、0.5〜10MPaの範囲がより好ましい。プレス基板40をリリースすることにより図7に示すような製造基板が得られる。このようにして、電磁波シールド層1により電子部品の天面および側面と基板の露出面とが被覆される。
The temperature and pressure of the thermocompression bonding step can be arbitrarily set independently within a range in which the coverage of the electromagnetic
熱圧着工程の加熱温度は60℃以上であることが好ましく、より好ましくは80℃以上、さらに好ましくは100℃以上である。また、上限値としては、電子部品30の耐熱性に依存するが、220℃であることが好ましく、200℃であることがより好ましく、180℃であることがさらに好ましい。
The heating temperature in the thermocompression bonding step is preferably 60 ° C. or higher, more preferably 80 ° C. or higher, and even more preferably 100 ° C. or higher. The upper limit value depends on the heat resistance of the
熱圧着時間は電子部品30の耐熱性、電磁波シールド層1に用いるバインダー樹脂、および生産工程等に応じて設定できる。バインダー樹脂前駆体として熱硬化性樹脂を用いる場合には、1分〜2時間程度の範囲が好適である。なお、熱圧着時間は1分〜1時間程度がより好ましい。この熱圧着により熱硬化性樹脂は、硬化する。但し、熱硬化性樹脂は、流動が可能であれば熱圧着前に部分的に硬化あるいは実質的に硬化が完了していてもよい。
The thermocompression bonding time can be set according to the heat resistance of the
電磁波シールドシート2の厚みは、電子部品30の天面および側面および基板20の露出面に被覆して、電磁波シールド層1を形成することが可能な厚みとする。用いる熱硬化性樹脂前駆体の流動性や、電子部品30間の距離およびサイズにより変動し得るが、通常、10〜200μm程度が好ましく、15〜100μm程度がより好ましく、20〜70μm程度がさらに好ましい。これにより、封止樹脂への被覆性を良好にしつつ、電磁波シールド性を効果的に発揮することができる。
The thickness of the electromagnetic
離形性クッション部材3は、軟化して電磁波シールドシート2の被覆を促し、電子部品30の天面および側面並びに基板20の露出面を被覆する機能を有すると共に、剥離工程において離形性に優れる材料を用いることができる。離形性クッション部材3の上層に、必要に応じて、クッション材として機能する熱軟化性部材を用いてもよい。電磁波シールド層1の被覆により、基板20内に形成されたグランドパターン22と電磁波シールド層1とが電気的に接続される(図7参照)。
The
[d]離形性クッション部材を剥離する工程:
電磁波シールド層1の上層に被覆されている離形性クッション部材3を剥離する。これにより、電子部品30を被覆する電磁波シールド層1を有する電子部品搭載基板51を得る(図1、図2参照)。例えば、離形性クッション部材3の剥離は端部から人力で剥がしてもよく、離形性クッション部材3の外面を吸引して電磁波シールド層1から引き剥がしてもよい。自動化による歩留まり向上の観点から吸引による剥離が好ましい。
[D] Step of peeling off the releasable cushion member:
The
[e]個片化する工程:
ダイシングブレード等の切削工具を用いて、電子部品搭載基板51の個品の製品エリアに対応する位置でX方向、Y方向にダイシングする(図2参照)。これらの工程を経て、電子部品30が電磁波シールド層1で被覆され、且つ基板20に形成されたグランドパターン22と電磁波シールド層1が電気的に接続された、個片化された電子部品搭載基板51が得られる。ダイシングの方法は、個片化できればよく特に限定されない。ダイシングは基板20側若しくは電磁波シールド用積層体4側から行われる。ダイシングの際、摩擦熱を冷却し、且つダイシングによって発生するダイシング屑を洗い流すために高圧水洗することがあるが、本電子部品搭載基板51においては、電磁波シールド層1がPCT前に十分な硬度をもつため剥離が剥離しづらい。
[E] Step of individualizing:
Using a cutting tool such as a dicing blade, dicing is performed in the X and Y directions at positions corresponding to the individual product areas of the electronic component mounting substrate 51 (see FIG. 2). Through these steps, the
[変形例]
変形例に係る電子部品搭載基板は、電磁波シールド層が電磁波シールド層と絶縁被覆層の積層体からなる点において、単層の電磁波シールド層からなる上述の実施形態と相違するが、その他の基本的な構成および製造方法は第1実施形態と同様である。絶縁被覆層は電子部品搭載基板と電磁波シールド層の間に位置し、電子部品を保護する役割を有する。
[Modification example]
The electronic component mounting substrate according to the modified example is different from the above-described embodiment in which the electromagnetic wave shield layer is composed of a laminated body of the electromagnetic wave shield layer and the insulating coating layer, but is different from the above-described embodiment in which the electromagnetic wave shield layer is a single layer. The configuration and manufacturing method are the same as those in the first embodiment. The insulating coating layer is located between the electronic component mounting substrate and the electromagnetic wave shielding layer, and has a role of protecting the electronic components.
変形例における基板は、個片化工程を行わない若しくは個片化済みの、複数の電子部品(例えば半導体パッケージ)が形成された基板である。この場合、電子部品搭載基板は、電磁波シールド層の上面からGNDを取ることが可能である。この方法に代えて、基板上にグランドパターンを設け、このグランドパターンと電磁波シールド層を導通させるために、グランドパターン上に、絶縁被覆層を除去し、電磁波シールド層と導通する導電性のコネクタ部を設けてもよい。 The substrate in the modified example is a substrate on which a plurality of electronic components (for example, a semiconductor package) are formed, which has not been individualized or has been individualized. In this case, the electronic component mounting substrate can take GND from the upper surface of the electromagnetic wave shield layer. Instead of this method, a ground pattern is provided on the substrate, and in order to make the ground pattern and the electromagnetic wave shield layer conductive, an insulating coating layer is removed on the ground pattern, and a conductive connector portion that conducts with the electromagnetic wave shield layer. May be provided.
絶縁被覆層は、熱硬化性樹脂を含有する樹脂組成物から形成された層である。熱硬化性樹脂の例示および好適例は、電磁波シールドシートの熱硬化性樹脂が挙げられる。 The insulating coating layer is a layer formed from a resin composition containing a thermosetting resin. Examples and preferred examples of the thermosetting resin include the thermosetting resin of the electromagnetic wave shield sheet.
絶縁被覆層は、必要に応じて着色剤、シランカップリング剤、イオン捕集剤、酸化防止剤、粘着付与樹脂、可塑剤、紫外線吸収剤、レベリング調整剤、難燃剤、無機フィラー等を含むことができる。 The insulating coating layer should contain a colorant, a silane coupling agent, an ion collector, an antioxidant, a tackifier resin, a plasticizer, an ultraviolet absorber, a leveling adjuster, a flame retardant, an inorganic filler, etc., if necessary. Can be done.
変形例に係る電子部品搭載基板によれば、絶縁被覆層9c上に電磁波シールド層を積層することにより、グランドパターン以外の回路または電極パターン等の導体部と電磁波シールド層との短絡を防ぎ、電子部品と電磁波シールド層の接合信頼性を高めることができる。また、電子部品の絶縁信頼性を高めることができる。従って、優れた耐久性を有する電子部品搭載基板を提供できる。また、基板全体に一括でシールド層を形成できるので、製造工程が簡便であり、シールド缶等に比べて顕著に厚みを縮小できるというメリットがある。 According to the electronic component mounting substrate according to the modified example, by laminating the electromagnetic wave shield layer on the insulating coating layer 9c, it is possible to prevent a short circuit between the conductor portion such as a circuit or electrode pattern other than the ground pattern and the electromagnetic wave shield layer, and to obtain electrons. The joint reliability between the component and the electromagnetic wave shield layer can be improved. In addition, the insulation reliability of electronic components can be improved. Therefore, it is possible to provide an electronic component mounting substrate having excellent durability. Further, since the shield layer can be formed on the entire substrate at once, the manufacturing process is simple, and there is an advantage that the thickness can be remarkably reduced as compared with a shield can or the like.
以下、実施例、比較例を挙げて本発明を詳細に説明するが、本発明は以下の実施例のみに限定されるものではない。なお、以下の「部」及び「%」は、それぞれ「質量部」及び「質量%」に基づく値である。 Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to Examples and Comparative Examples, but the present invention is not limited to the following Examples. The following "parts" and "%" are values based on "parts by mass" and "% by mass", respectively.
(試験基板の作製)
ガラスエポキシからなる基板上に、モールド封止された電子部品(1cm×1cm)を5×5個アレイ状に搭載した基板を用意した。図9に示す通り、基板の厚みは0.3mmであり、モールド封止厚、即ち基板上面からモールド封止材の頂面までの高さ(部品高さ)は0.7mmである。その後、部品同士の間隙である溝に添ってハーフダイシングを行い、試験基板を得た。ハーフカット溝深さは0.8mm(基板20のカット溝深さは0.1mm)、ハーフカット溝幅は200μmとした。
(Preparation of test board)
A substrate was prepared in which 5 × 5 electronic components (1 cm × 1 cm) molded and sealed were mounted in an array on a substrate made of glass epoxy. As shown in FIG. 9, the thickness of the substrate is 0.3 mm, and the mold encapsulation thickness, that is, the height from the upper surface of the substrate to the top surface of the mold encapsulant (part height) is 0.7 mm. Then, half dicing was performed along the groove, which is a gap between the parts, to obtain a test substrate. The half-cut groove depth was 0.8 mm (the cut groove depth of the
実施例で使用した材料を以下に示す。
・熱硬化性樹脂
熱硬化性樹脂1(ポリウレタン樹脂):トーヨーケム株式会社製、酸価=10mgK OH/g、アミン価=0.1mgKOH/g
熱硬化性樹脂2(ポリカーボネート樹脂):トーヨーケム株式会社製、酸価=10m gKOH/g、アミン価=0.1mgKOH/g
・硬化剤
硬化剤1(エポキシ樹脂):三菱ケミカル社製ビスフェノールA型エポキシ樹脂「j ER828」(エポキシ当量=189g/eq)
硬化剤2(エポキシ樹脂):三菱ケミカル社製ビスフェノールF型エポキシ樹脂「j ER806H」(エポキシ当量=175g/eq)
硬化剤3:日本触媒製「ケミタイトPZ−33」(エポキシ当量=144g/eq)
・導電性フィラー
導電性フィラー1:(福田金属箔粉工業社製、鱗片状銀粉、平均粒子径D50=11. 0μm)、
導電性フィラー2:(福田金属箔粉工業社製、デンドライト状銀コート銅粉、平均粒 子径D50=4.2μm)
導電性フィラー3: (福田金属鉱業製、針状銀コート銅粉、平均粒子径D50、7. 5μm)
・着色剤
黒色顔料1:三菱ケミカル社製カーボンブラック「MA100R」(算術平均粒子径=24nm)
黒色顔料2:旭カーボン社製カーボンブラック「RCF/SB270」(算術平均粒子径=40nm)
白色顔料1:石原産業社製酸化チタン(ルチル型結晶構造 シリカおよびアルミナ表面処理、算術平均粒子径=0.25μm、吸油量30(ml/100g))
The materials used in the examples are shown below.
-Thermosetting resin Thermosetting resin 1 (polyurethane resin): manufactured by Toyochem Co., Ltd., acid value = 10 mgK OH / g, amine value = 0.1 mgK OH / g
Thermosetting resin 2 (polycarbonate resin): manufactured by Toyochem Co., Ltd., acid value = 10 mgKOH / g, amine value = 0.1 mgKOH / g
-Curing agent Hardener 1 (epoxy resin): Bisphenol A type epoxy resin "j ER828" manufactured by Mitsubishi Chemical Co., Ltd. (epoxy equivalent = 189 g / eq)
Hardener 2 (epoxy resin): Mitsubishi Chemical Corporation's bisphenol F type epoxy resin "j ER806H" (epoxy equivalent = 175 g / eq)
Hardener 3: Nippon Shokubai "Chemitite PZ-33" (epoxy equivalent = 144 g / eq)
-Conductive filler Conductive filler 1: (manufactured by Fukuda Metal Foil Powder Industry Co., Ltd., scaly silver powder, average particle size D 50 = 11.0 μm),
Conductive filler 2: (manufactured by Fukuda Metal Leaf Powder Industry Co., Ltd., dendrite-like silver-coated copper powder, average grain diameter D 50 = 4.2 μm)
Conductive filler 3: (manufactured by Fukuda Metal Mining Co., Ltd., acanthite-coated copper powder, average particle size D 50 , 7.5 μm)
-Colorant Black pigment 1: Carbon black "MA100R" manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation (arithmetic mean particle size = 24 nm)
Black pigment 2: Carbon black "RCF / SB270" manufactured by Asahi Carbon Co., Ltd. (arithmetic mean particle size = 40 nm)
White pigment 1: Titanium oxide manufactured by Ishihara Sangyo Co., Ltd. (rutile type crystal structure silica and alumina surface treatment, arithmetic mean particle size = 0.25 μm, oil absorption 30 (ml / 100 g))
[実施例1]
(電磁波シールドシートの作製)
熱硬化性樹脂としてバインダー樹脂2を100部、導電性フィラー1を303部、導電性フィラー2を60.6部容器に仕込み、硬化剤として硬化剤1を55部、硬化剤3を0.5部加えて不揮発分濃度が32%になるようトルエンを加え調製した。ディスパーで10分攪拌した後、剥離性シートに、乾燥厚みが30μmになるようにドクターブレードを使用して塗工し、120℃の電気オーブンで2分間乾燥することで導電層(a)を得た。
[Example 1]
(Making an electromagnetic wave shield sheet)
100 parts of
熱硬化性樹脂2を100部、導電性フィラー1を55部、黒色顔料1を55部容器に仕込み、不揮発分濃度が27%になるようトルエンを加えた。硬化剤として硬化剤1を60部、硬化剤3を0.5部加えてディスパーで10分攪拌した後、剥離性シートに、乾燥厚みが8μmになるようにドクターブレードを使用して塗工し、120℃の電気オーブンで2分間乾燥することで導電層(b)を得た。そして導電層(a)と導電層(b)との剥離性シートが貼付されていない面同士を張り合わせることで電磁波シールド層シートを得た。
100 parts of the
(電磁波シールド用積層体の作製)
その後、離形性クッション部材3を用意し、導電層(b)側の離形性シートを剥がし、その面と離形性クッション部材3とをラミネートすることにより実施例1に係る電磁波シールド用積層体4を得た。離形性クッション部材3は、CR1040、軟質樹脂層の両面をポリメチルペンテンで挟み込んだ層構成(厚み150μm、三井化学東セロ社製)を用いた。
(Manufacturing of laminated body for electromagnetic wave shield)
After that, the
(電子部品搭載基板の作製)
次に、この電磁波シールド用積層体4を10×10cmにカットし、導電層(a)側の離形性シートを剥離した後、前記試験基板(図9参照)に対して、電磁波シールド用積層体4の導電層(a)側が接するように載置し仮貼付した。そして、この電磁波シールド用積層体の上方から基板面に対し10MPa、180℃の条件で5分熱圧着した。熱圧着後、離形性クッション部材3を剥離し、180℃で2時間熱硬化させることで、電磁波シールド層1が被覆された実施例1に係る電子部品搭載基板を作製した。
(Manufacturing of electronic component mounting board)
Next, the electromagnetic
[実施例2〜11、比較例1〜3]
導電層(a)は実施例1と同じものを用いた。導電層(b)は、導電層形成用の原料を表1に記載した種類および配合量に変更した以外は、実施例1と同様に行うことで、それぞれ電磁波シールドシートを作成し更に、各電磁波シールド層が被覆された電子部品搭載基板を作製した。
[Examples 2 to 11 and Comparative Examples 1 to 3]
The same conductive layer (a) as in Example 1 was used. For the conductive layer (b), an electromagnetic wave shield sheet was prepared by performing the same as in Example 1 except that the raw materials for forming the conductive layer were changed to the types and blending amounts shown in Table 1, and each electromagnetic wave was further prepared. An electronic component mounting substrate coated with a shield layer was produced.
<L*値>
電子部品搭載基板の電磁波シールド層側のL*値を以下の方法で測定した。即ち、色彩色差計CR−400(コニカミノルタ社製)を使用し、25℃の恒温室にて測定を行った。電磁波シールド層1の基板と接触する面と反対側の面をランダムに3箇所測定して得たL*値を平均してL*値とした。
<L * value>
The L * value on the electromagnetic wave shield layer side of the electronic component mounting board was measured by the following method. That is, the measurement was carried out in a constant temperature room at 25 ° C. using a color difference meter CR-400 (manufactured by Konica Minolta). Was L * value on average a surface in contact with the substrate of the electromagnetic
<レーザー印字性>
電子部品搭載基板に以下の方法でレーザー印字を施し視認性を確認した。即ち、UVレーザマーカ MD−Uシリーズ(KEYENCE社製)を使用し、波長355nmのレーザー光を電磁波シールド層の表面に照射して印字を行った。これを目視による視認しやすさを判断し、L*値も含め以下の基準で評価した。
◎:1<(L*値)≦30、印字した文字がよりはっきり確認できる(極めて良好)
○:30<(L*値)≦40、印字した文字がはっきり確認できる(良好)
△:40<(L*値)≦50、印字した文字が確認できる(実用範囲内)
×:50<(L*値)、角度によっては印字した文字が視認しにくい(不良)
<Laser printability>
The visibility was confirmed by laser printing the electronic component mounting board by the following method. That is, using the UV laser marker MD-U series (manufactured by KEYENCE), the surface of the electromagnetic wave shield layer was irradiated with a laser beam having a wavelength of 355 nm to perform printing. This was judged to be easy to see visually and evaluated according to the following criteria including the L * value.
⊚: 1 <(L * value) ≤ 30, the printed characters can be confirmed more clearly (extremely good)
◯: 30 <(L * value) ≤ 40, printed characters can be clearly confirmed (good)
Δ: 40 <(L * value) ≤ 50, printed characters can be confirmed (within practical range)
×: 50 <(L * value), printed characters are difficult to see depending on the angle (defective)
<評価簡易性>
得られた電子部品搭載基板の抵抗値を以下の方法で測定した。即ち、JIS K 7194に基づいて、抵抗計 RM3544(日置電機株式会社製)にピン型リード L2103(日置電機株式会社製)を接続し、電磁波シールド層1上を5mm幅間隔で測定をした。電磁波シールド層1の抵抗値を測定し、以下のような基準で、評価簡易性を判断した。
◎:1mΩ<(抵抗値)≦50mΩ(極めて良好)
○:50mΩ<(抵抗値)≦100mΩ(良好)
△:100mΩ<(抵抗値)≦200mΩ(実用範囲内)
×:200mΩ<(抵抗値)(不良)
<Evaluation simplicity>
The resistance value of the obtained electronic component mounting substrate was measured by the following method. That is, based on JIS K 7194, a pin type lead L2103 (manufactured by Hioki Electric Co., Ltd.) was connected to the resistance meter RM3544 (manufactured by Hioki Electric Co., Ltd.), and measurements were taken on the electromagnetic
⊚: 1 mΩ <(resistance value) ≤ 50 mΩ (extremely good)
◯: 50 mΩ <(resistance value) ≤ 100 mΩ (good)
Δ: 100 mΩ <(resistance value) ≤ 200 mΩ (within practical range)
×: 200 mΩ <(resistance value) (defective)
表1に、実施例1〜11および比較例1の上記評価結果を示す。表1中、特に断りのない限り、数値は「部」を表し、空欄は配合していないことを表す。 Table 1 shows the evaluation results of Examples 1 to 11 and Comparative Example 1. In Table 1, unless otherwise specified, the numerical values represent "parts" and the blanks indicate that they are not mixed.
1 電磁波シールド層
2 電磁波シールドシート
3 離形性クッション部材
4 電磁波シールド用積層体
20 基板
21 電極
22 グランドパターン
23 インナービア
24 はんだボール
25 ハーフダイシング溝
30 電子部品
31 半導体チップ
32 モールド樹脂
33 ボンディングワイヤ
40 プレス基板
51、52 電子部品搭載基板
1 Electromagnetic
Claims (5)
前記電子部品は、前記基板に搭載されており、
前記電磁波シールド層は、前記基板および前記電子部品の少なくとも一部を被覆するように配置されており、
前記電磁波シールド層は、導電性フィラーおよびバインダー樹脂を含有し、
前記電磁波シールド層の前記電子部品および前記基板と接触する面と反対側の面のL*値が50以下である電子部品搭載基板。 It is equipped with a substrate, electronic components, and an electromagnetic wave shield layer.
The electronic component is mounted on the substrate and
The electromagnetic wave shield layer is arranged so as to cover at least a part of the substrate and the electronic component.
The electromagnetic wave shield layer contains a conductive filler and a binder resin, and contains
An electronic component mounting substrate having an L * value of 50 or less on the surface of the electromagnetic wave shield layer opposite to the surface in contact with the electronic component and the substrate.
前記導電層(a)は前記基板および前記電子部品と接触する位置に配置されており、
導電層(a)は、導電性フィラーおよびバインダー樹脂を含有してなり、
導電層(b)は、導電性フィラー、バインダー樹脂および着色剤を含有してなる、
請求項1〜3のいずれか記載の電子部品搭載基板。 The electromagnetic wave shield layer has a conductive layer (a) and a conductive layer (b).
The conductive layer (a) is arranged at a position where it comes into contact with the substrate and the electronic component.
The conductive layer (a) contains a conductive filler and a binder resin.
The conductive layer (b) contains a conductive filler, a binder resin and a colorant.
The electronic component mounting substrate according to any one of claims 1 to 3.
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