JP2023154282A - Electromagnetic wave shielding laminate, coating material or exterior material, electrical/electronic equipment, and manufacturing method of electromagnetic wave shielding laminate - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電磁波シールド積層体、被覆材又は外装材、電気・電子機器及び電磁波シールド積層体の製造方法に関する。 The present invention relates to an electromagnetic shielding laminate, a covering material or an exterior material, an electric/electronic device, and a method for manufacturing an electromagnetic shielding laminate.
電気自動車やハイブリッド自動車といった二次電池を搭載した環境配慮型自動車では、搭載した二次電池から発生する直流電流を、インバータを介して交流電流に変換した後、必要な電力を交流モータに供給し、駆動力を得る方式を採用するものが多く、インバータのスイッチング動作などに起因して電磁波が発生する。電磁波は、車載の音響機器や無線機器等の受信障害となることから、インバータなどを金属製の筐体内に収容して、電磁波シールドするという対策が行われている。 In environmentally friendly vehicles equipped with secondary batteries, such as electric vehicles and hybrid vehicles, the DC current generated by the installed secondary battery is converted to AC current via an inverter, and then the necessary power is supplied to the AC motor. Many of them use a method to obtain driving force, and electromagnetic waves are generated due to the switching operation of the inverter. Since electromagnetic waves can interfere with the reception of in-vehicle audio equipment, wireless equipment, etc., countermeasures have been taken such as housing inverters and the like in metal casings to shield them from electromagnetic waves.
しかしながら、金属製の筐体は、電磁波シールド特性が良好であるものの、重いため燃費が低下するとともに、コストも増大する。そこで、金属製の筐体に代わる電磁波シールド筐体の開発が望まれている。 However, although metal casings have good electromagnetic shielding properties, they are heavy, resulting in lower fuel consumption and increased costs. Therefore, it is desired to develop an electromagnetic shielding housing to replace the metal housing.
また、自動車に限らず、通信機器、ディスプレイ及び医療機器を含め多くの電気・電子機器から電磁波が放射される。電磁波は精密機器の誤作動を引き起こす可能性があり、更には、人体に対する影響も懸念される。このため、電磁波シールド材を用いて電磁波の影響を軽減する各種の技術が開発されてきた。例えば、特許文献1には、銅箔と樹脂フィルムとを積層してなる銅箔複合体を電磁波シールド材として用いることが記載されている。また、特許文献2には、少なくとも二枚の金属箔が固体状の絶縁層を介して積層された構造を有する電磁波シールド材であって、絶縁層を介して積層された二枚以上の金属箔のうち、少なくとも二枚が電気的に接続されている電磁波シールド材が記載されている。 Furthermore, electromagnetic waves are emitted not only from automobiles but also from many electrical and electronic devices including communication devices, displays, and medical devices. Electromagnetic waves can cause precision equipment to malfunction, and there are also concerns about their effects on the human body. For this reason, various techniques have been developed to reduce the effects of electromagnetic waves using electromagnetic shielding materials. For example, Patent Document 1 describes that a copper foil composite formed by laminating copper foil and a resin film is used as an electromagnetic shielding material. Further, Patent Document 2 discloses an electromagnetic wave shielding material having a structure in which at least two metal foils are laminated with a solid insulating layer interposed therebetween, the electromagnetic wave shielding material having a structure in which at least two metal foils are laminated with a solid insulating layer interposed therebetween. Among them, an electromagnetic shielding material in which at least two sheets are electrically connected is described.
しかしながら、特許文献1では、優れたシールド特性を得るのに必要な電磁波シールド材の厚みをかなり大きくする必要があり、自動車における燃費向上の観点から十分な軽量化が達成できない。 However, in Patent Document 1, it is necessary to considerably increase the thickness of the electromagnetic shielding material necessary to obtain excellent shielding characteristics, and a sufficient weight reduction cannot be achieved from the viewpoint of improving fuel efficiency in automobiles.
また、特許文献2では、電気的に接続されている形態として、例えば金属箔間の絶縁層の長さより金属箔の長さを長くし、金属箔同士を接触させることが記載されている(特許文献2の段落0073、図4参照)。これにより、電磁波シールド材自体の軽量化を図るだけでなく、シールド特性が良好に改善されている。しかしながら、電磁波シールド材の製造において、金属箔間の絶縁層の長さより金属箔の長さを長くすることが必要となるので、ロール状の金属箔と絶縁層をラミネート加工等により貼り合わせて積層した電磁波シールド材をスリットして所望のサイズの電磁波シールド材を大量生産することに不向きであるというのが実情である。
したがって、特許文献1、2に記載の電磁波シールド材には未だ改善の余地がある。
Further, Patent Document 2 describes that, as a form of electrical connection, for example, the length of the metal foil is longer than the length of the insulating layer between the metal foils, and the metal foils are brought into contact with each other (Patent Document 2). (See paragraph 0073 and Figure 4 of Document 2). This not only reduces the weight of the electromagnetic shielding material itself, but also satisfactorily improves the shielding properties. However, in the production of electromagnetic shielding materials, it is necessary to make the length of the metal foil longer than the length of the insulating layer between the metal foils, so rolls of metal foil and the insulating layer are laminated together by laminating. The actual situation is that it is not suitable for mass producing electromagnetic shielding materials of a desired size by slitting the electromagnetic shielding materials.
Therefore, there is still room for improvement in the electromagnetic shielding materials described in Patent Documents 1 and 2.
そこで、本発明の一実施形態において、シールド特性が良好な電磁波シールド積層体を提供することを目的とする。また、本発明の更なる実施形態において、比較的容易に製造することが可能な電磁波シールド積層体の製造方法を提供することを目的とする。 Therefore, an object of an embodiment of the present invention is to provide an electromagnetic shielding laminate with good shielding properties. In a further embodiment of the present invention, it is an object of the present invention to provide a method for manufacturing an electromagnetic shielding laminate that can be manufactured relatively easily.
すなわち、本発明は一側面において、少なくとも2層の金属層と絶縁層とを備え、該金属層と該絶縁層とが交互に積層された電磁波シールド積層体であって、当該電磁波シールド積層体の端部の厚みが変化するテーパ部を有し、厚み方向において各テーパ部の先端における、絶縁層を介して隣接し合う金属層間の距離Aが、該テーパ部以外である平坦部の中央部位における、絶縁層を介して隣接し合う金属層間の距離Bよりも短く、金属層同士が、いずれも接触していない、電磁波シールド積層体である。 That is, one aspect of the present invention is an electromagnetic shielding laminate including at least two metal layers and an insulating layer, the metal layers and the insulating layer being alternately stacked, the electromagnetic shielding laminate comprising: It has a tapered part where the thickness of the end part changes, and the distance A between adjacent metal layers with an insulating layer at the tip of each tapered part in the thickness direction is at the center part of the flat part other than the tapered part. , is an electromagnetic shielding laminate in which the distance B is shorter than the distance B between adjacent metal layers with an insulating layer in between, and none of the metal layers are in contact with each other.
本発明に係る電磁波シールド積層体の一実施形態においては、当該電磁波シールド積層体の平坦部の厚みTに対する各テーパ部の長さL1の割合L1/Tが2000%以下である。 In one embodiment of the electromagnetic shielding laminate according to the present invention, the ratio L1/T of the length L1 of each tapered part to the thickness T of the flat part of the electromagnetic shielding laminate is 2000% or less.
本発明に係る電磁波シールド積層体の一実施形態においては、前記距離Bに対する前記距離Aの割合A/Bが75%以下である。 In one embodiment of the electromagnetic shielding laminate according to the present invention, the ratio A/B of the distance A to the distance B is 75% or less.
本発明に係る電磁波シールド積層体の一実施形態においては、当該電磁波シールド積層体の最上層及び最下層が、金属層である。 In one embodiment of the electromagnetic shielding laminate according to the present invention, the uppermost layer and the lowermost layer of the electromagnetic shielding laminate are metal layers.
本発明に係る電磁波シールド積層体の一実施形態においては、隣接し合う金属層間に介する絶縁層が、該金属層の先端よりも外側にはみ出したはみ出し部を有する。 In one embodiment of the electromagnetic shielding laminate according to the present invention, the insulating layer interposed between adjacent metal layers has a protruding portion protruding outward from the tip of the metal layer.
本発明に係る電磁波シールド積層体の一実施形態においては、金属層同士が、いずれも電気的に接続されていない。 In one embodiment of the electromagnetic shielding laminate according to the present invention, the metal layers are not electrically connected to each other.
また、本発明は別の側面において、上記いずれかに記載の電磁波シールド積層体を備えた電気・電子機器用の被覆材又は外装材である。 Another aspect of the present invention is a covering material or exterior material for electrical/electronic equipment, comprising the electromagnetic shielding laminate described above.
また、本発明は別の側面において、上記の被覆材又は外装材を備えた電気・電子機器である。 Another aspect of the present invention is an electric/electronic device including the above-mentioned covering material or exterior material.
さらに、本発明は別の側面において、上記いずれかに記載の電磁波シールド積層体の製造方法であって、少なくとも2層の金属層と絶縁層とを用いて、該金属層と該絶縁層とを交互に積層された中間積層体の最外層側から凸部を有するノッチ加工パンチで該中間積層体にノッチを形成する工程と、前記ノッチを形成後、前記ノッチの一部を切断するように厚み方向に前記中間積層体を打ち抜くことで電磁波シールド積層体を得る工程とを含む、電磁波シールド積層体の製造方法である。 Furthermore, in another aspect, the present invention provides a method for manufacturing an electromagnetic shielding laminate according to any one of the above, wherein at least two metal layers and an insulating layer are used to separate the metal layer and the insulating layer. forming a notch in the intermediate laminate from the outermost layer side of the alternately laminated intermediate laminate using a notching punch having a convex portion, and after forming the notch, cutting a part of the notch so as to This is a method for manufacturing an electromagnetic shielding laminate, the method comprising: obtaining an electromagnetic shielding laminate by punching the intermediate laminate in the direction of the electromagnetic shielding laminate.
本発明の一実施形態によれば、シールド特性が良好な電磁波シールド積層体を提供できる。また、本発明の更なる実施形態によれば、比較的容易に製造することが可能な電磁波シールド積層体の製造方法を提供できる。 According to one embodiment of the present invention, it is possible to provide an electromagnetic shielding laminate with good shielding properties. Further, according to a further embodiment of the present invention, it is possible to provide a method for manufacturing an electromagnetic shielding laminate that can be manufactured relatively easily.
以下、本発明は各実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、各実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。
なお、本明細書において、「テーパ部」は、金属層の先端eから重心cまでの水平長さL0に対する各テーパ部の水平長さL1の割合L1/L0が20%以内である(図4参照)。また、「テーパ部以外」は、電磁波シールド積層体の厚みが実質的に変化しない平坦部である。
Hereinafter, the present invention is not limited to each embodiment, and the components can be modified and embodied without departing from the gist thereof. Moreover, various inventions can be formed by appropriately combining a plurality of components disclosed in each embodiment.
In addition, in this specification, a "tapered part" is a metal layer in which the ratio L1/L0 of the horizontal length L1 of each tapered part to the horizontal length L0 from the tip e to the center of gravity c is within 20% (Fig. 4 reference). Moreover, "other than the tapered part" is a flat part in which the thickness of the electromagnetic shielding laminate does not substantially change.
[1.電磁波シールド積層体]
本発明に係る電磁波シールド積層体の一実施形態では、少なくとも2層の金属層と絶縁層とを備え、該金属層と該絶縁層とが交互に積層される。そして、一実施形態においては、電磁波シールド積層体の端部の厚みが変化するテーパ部を有し、各テーパ部の先端(先端面)における、絶縁層を介して隣接し合う金属層間の距離Aが、該テーパ部以外である平坦部の中央部位における、絶縁層を介して隣接し合う金属層間の距離Bよりも短く、金属層同士が、いずれも接触していないことが肝要である。一実施形態においては、シールド特性が良好である。
なお、本発明においては、金属層同士がいずれも接触していないので、金属層同士がいずれも電気的に接続されていない。
[1. Electromagnetic shield laminate]
One embodiment of the electromagnetic shielding laminate according to the present invention includes at least two metal layers and an insulating layer, and the metal layers and the insulating layers are alternately stacked. In one embodiment, the end portion of the electromagnetic shielding laminate has a tapered portion whose thickness changes, and the distance A between adjacent metal layers with an insulating layer in between at the tip (tip surface) of each tapered portion. However, it is important that the distance B be shorter than the distance B between adjacent metal layers with an insulating layer interposed therebetween at the central portion of the flat portion other than the tapered portion, and that the metal layers are not in contact with each other. In one embodiment, the shielding properties are good.
Note that in the present invention, since none of the metal layers are in contact with each other, none of the metal layers are electrically connected to each other.
従来、特許文献1に記載の積層体のように、電磁波シールド材として金属箔と絶縁層とが交互に積層されていた。シールド特性の向上を図るため、1層の絶縁層を介して隣接し合う金属箔間の距離を狭めるために、該絶縁層の全体厚みを薄くすることを検討した。しかしながら、1MHzにおいてのシールド特性が向上せず、低下することがあった。この理由としては、絶縁層の全体厚みを薄くしたことで、電磁波の減衰効果が低下したと推察される。 Conventionally, metal foils and insulating layers have been alternately laminated as electromagnetic shielding materials, as in the laminate described in Patent Document 1. In order to improve the shielding properties, we considered reducing the overall thickness of the insulating layer in order to narrow the distance between adjacent metal foils with one insulating layer in between. However, the shielding characteristics at 1 MHz were not improved and sometimes deteriorated. The reason for this is presumed to be that by reducing the overall thickness of the insulating layer, the electromagnetic wave attenuation effect is reduced.
そこで、本発明者は上記事情を考慮し鋭意検討を重ねたところ、少なくとも2層の金属層と、絶縁層とを備え、該金属層と該絶縁層とが交互に積層され、かかる積層体の端部の厚みが変化するテーパ部を有し、厚み方向においてテーパ部の先端における絶縁層を介して隣接し合う金属層間の距離Aが、厚み方向において平坦部の中央部位における絶縁層を介して隣接し合う金属層間の距離Bよりも短く、金属層同士が、いずれも接触していないことで、電磁波シールド特性が良好になることを見出した。また、このような電磁波シールド積層体については、特許文献2と異なり、厚み方向に垂直な方向における絶縁層の長さより金属層の長さを長くせず、比較的容易に製造することが可能である。
以下、本発明の好適な態様を説明する。
Therefore, the inventors of the present invention have made extensive studies in consideration of the above circumstances, and have found that such a laminate includes at least two metal layers and an insulating layer, and the metal layers and the insulating layers are alternately laminated. It has a tapered part where the thickness of the end part changes, and the distance A between adjacent metal layers with an insulating layer at the tip of the tapered part in the thickness direction is equal to It has been found that the electromagnetic wave shielding properties are improved when the distance B between adjacent metal layers is shorter than the distance B and the metal layers are not in contact with each other. Further, unlike Patent Document 2, such an electromagnetic shielding laminate can be manufactured relatively easily without making the length of the metal layer longer than the length of the insulating layer in the direction perpendicular to the thickness direction. be.
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be explained.
一実施形態では、金属層と絶縁層とを交互に積層することで製造可能であり、少なくとも2層の金属層が絶縁層を介して積層された構造を有する。電磁波シールド特性の観点からは、本発明に係る電磁波シールド積層体は、一例としては、以下が挙げられる。括弧で表された層は適宜加えてもよいことを表す。電磁波シールド特性の観点からは、電磁波シールド積層体の最外層として、最上層と最下層の少なくとも一方は金属層であることが好ましく、電磁波シールド積層体の最上層と最下層の両方が金属層であることが好ましい。
(1)(絶縁層)/金属層/絶縁層/金属層/(絶縁層)
(2)(絶縁層)/金属層/絶縁層/金属層/絶縁層/金属層/(絶縁層)
(3)(絶縁層)/金属層/絶縁層/金属層/絶縁層/金属層/絶縁層/金属層/(絶縁層)
(1)~(3)においては、一つの「金属層」は絶縁層を介することなく複数の金属層を積層して構成することができ、一つの「絶縁層」も金属層を介することなく複数の絶縁層を積層して構成することができる。つまり、絶縁層を介することなく積層された複数の金属層は1層の金属層として捉えることができ、金属層を介することなく積層された複数の絶縁層は1層の絶縁層として捉えることができる。また、絶縁層や金属層以外の層を設けることもできる。
In one embodiment, it can be manufactured by alternately stacking metal layers and insulating layers, and has a structure in which at least two metal layers are stacked with an insulating layer interposed in between. From the viewpoint of electromagnetic shielding properties, examples of the electromagnetic shielding laminate according to the present invention include the following. The layers shown in parentheses indicate that they may be added as appropriate. From the viewpoint of electromagnetic shielding properties, it is preferable that at least one of the top layer and the bottom layer as the outermost layer of the electromagnetic shielding laminate is a metal layer, and both the top layer and the bottom layer of the electromagnetic shielding laminate are metal layers. It is preferable that there be.
(1) (Insulating layer)/Metal layer/Insulating layer/Metal layer/(Insulating layer)
(2) (Insulating layer) / Metal layer / Insulating layer / Metal layer / Insulating layer / Metal layer / (Insulating layer)
(3) (Insulating layer) / Metal layer / Insulating layer / Metal layer / Insulating layer / Metal layer / Insulating layer / Metal layer / (Insulating layer)
In (1) to (3), one "metal layer" can be constructed by laminating multiple metal layers without intervening an insulating layer, and one "insulating layer" can also be constructed without intervening a metal layer. It can be constructed by laminating a plurality of insulating layers. In other words, multiple metal layers stacked without intervening insulating layers can be considered as one metal layer, and multiple insulating layers stacked without intervening metal layers can be considered as one insulating layer. can. Further, layers other than the insulating layer and the metal layer can also be provided.
このように、金属層と絶縁層を交互に積層することで、電磁波シールド特性の顕著な改善が見られるが、電磁波シールド積層体の端部の厚みが変化するテーパ部を有し、厚み方向において各テーパ部の先端(先端面)における、絶縁層を介して隣接し合う金属層間の距離Aが、該テーパ部以外の平坦部の中央部位における、絶縁層を介して隣接し合う金属層間の距離Bよりも短く、金属層同士が、いずれも接触していないことで更なる電磁波シールド特性の改善を図ることができる。理論によって本発明が制限されることを意図しないが、これは以下の理由によると考えられる。すなわち、金属層間の距離が短くなることにより、絶縁層から外部に漏れる電磁波の量が少なくなり、受信アンテナに回りこむ電磁波の強度が弱まることでシールド効果が上昇すると考えられる。 In this way, by alternately laminating metal layers and insulating layers, a remarkable improvement in electromagnetic shielding properties can be seen. The distance A between metal layers adjacent to each other with an insulating layer at the tip (tip surface) of each tapered portion is the distance A between adjacent metal layers with an insulating layer at the center of the flat portion other than the tapered portion. Since it is shorter than B and the metal layers are not in contact with each other, it is possible to further improve the electromagnetic shielding characteristics. Although the present invention is not intended to be limited by theory, this is believed to be due to the following reasons. That is, it is thought that by shortening the distance between the metal layers, the amount of electromagnetic waves leaking outside from the insulating layer decreases, and the strength of the electromagnetic waves that wrap around the receiving antenna is weakened, thereby increasing the shielding effect.
(距離A、距離B)
一実施形態においては、絶縁層を介して隣接し合う金属層間の距離を短くする観点から、距離Bに対する距離Aの割合A/Bが、上限側として75%以下であることが好ましく、50%以下であることがより好ましく、40%以下であることが更により好ましい。一方、上記割合A/Bが、下限側として、典型的に8%以上、より典型的に10%以上である。
より具体的に、距離Aが、上限側として例えば250μm以下であり、また例えば150μm以下である一方で、下限側として例えば1.5μm以上であり、また例えば2.0μm以上である。また、距離Bが、下限側として例えば20μm以上であり、また例えば25μm以上である一方で、上限側として例えば300μm以下であり、また例えば250μm以下である。
なお、距離A、距離Bの測定方法の一例を以下に説明する。
電磁波シールド積層体を厚み方向に切断し、その切断面をマイクロスコープ(光学顕微鏡)等で観察することにより測定することができる。すなわち、距離A、距離Bは各々厚み方向における金属層間の垂直距離を意味する。
(distance A, distance B)
In one embodiment, from the viewpoint of shortening the distance between adjacent metal layers via an insulating layer, the ratio A/B of distance A to distance B is preferably 75% or less as an upper limit, and 50%. It is more preferably at most 40%, even more preferably at most 40%. On the other hand, the lower limit of the ratio A/B is typically 8% or more, more typically 10% or more.
More specifically, the upper limit of the distance A is, for example, 250 μm or less, and is, for example, 150 μm or less, while the lower limit is, for example, 1.5 μm or more, and, for example, 2.0 μm or more. Moreover, the distance B is, for example, 20 μm or more on the lower limit side, and 25 μm or more, for example, while the distance B is, for example, on the upper limit side, 300 μm or less, and for example, 250 μm or less.
Note that an example of a method for measuring distance A and distance B will be described below.
It can be measured by cutting the electromagnetic shielding laminate in the thickness direction and observing the cut surface with a microscope (optical microscope) or the like. That is, distance A and distance B each mean the vertical distance between metal layers in the thickness direction.
(テーパ部長さ)
加工容易性の観点から、当該電磁波シールド積層体の平坦部の厚みTに対する各テーパ部の水平長さL1の割合L1/Tが2000%以下であることが好適である(図4参照)。上記割合を超える場合、打ち抜き加工後にテーパ加工の工程を追加する必要が生じる。一方、上記割合L1/Tは、下限側として、典型的に30%以上、より典型的には50%以上である。
なお、テーパ部の長さについては、先述した距離A、距離Bの測定方法と同様に、マイクロスコープで測定可能である。
(Taper length)
From the viewpoint of ease of processing, it is preferable that the ratio L1/T of the horizontal length L1 of each tapered portion to the thickness T of the flat portion of the electromagnetic shielding laminate is 2000% or less (see FIG. 4). If the above ratio is exceeded, it becomes necessary to add a taper process after the punching process. On the other hand, the lower limit of the ratio L1/T is typically 30% or more, more typically 50% or more.
Note that the length of the tapered portion can be measured using a microscope in the same manner as the method for measuring distance A and distance B described above.
(金属層)
一実施形態において、使用する金属層の材料としては特に制限はないが、交流磁界や交流電界に対するシールド特性を高める観点からは、導電性に優れた金属材料とすることが好ましい。具体的には、導電率が1.0×106S/m(20℃の値。以下同じ。)以上の金属によって形成することが好ましく、金属の導電率が10.0×106S/m以上であるとより好ましく、30.0×106S/m以上であると更により好ましく、50.0×106S/m以上であると最も好ましい。このような金属としては、導電率が約9.9×106S/mのFe、導電率が約14.5×106S/mのNi、導電率が約39.6×106S/mのAl、導電率が約58.0×106S/mのCu、及び導電率が約61.4×106S/mのAgが挙げられる。導電率とコストの双方を考慮すると、Al又はCuを採用することが実用性上好ましい。本発明に係る電磁波シールド積層体中に使用する金属層はすべて同一の金属であってもよいし、層毎に異なる金属を使用してもよい。また、上述した金属の合金を使用することもできる。金属層表面には接着促進、耐環境性、耐熱及び防錆などを目的とした各種の表面処理層が形成されていてもよい。
(metal layer)
In one embodiment, the material of the metal layer used is not particularly limited, but from the viewpoint of improving shielding characteristics against alternating magnetic fields and alternating electric fields, it is preferable to use a metal material with excellent conductivity. Specifically, it is preferable to form the metal with a conductivity of 1.0×10 6 S/m (value at 20° C.; the same applies hereinafter) or higher; the conductivity of the metal is 10.0×10 6 S/m. It is more preferably at least m, even more preferably at least 30.0×10 6 S/m, and most preferably at least 50.0×10 6 S/m. Such metals include Fe, which has a conductivity of approximately 9.9×10 6 S/m, Ni, which has a conductivity of approximately 14.5×10 6 S/m, and Ni, which has a conductivity of approximately 39.6×10 6 S/m. /m, Cu has a conductivity of about 58.0×10 6 S/m, and Ag has a conductivity of about 61.4×10 6 S/m. Considering both electrical conductivity and cost, it is practically preferable to use Al or Cu. All the metal layers used in the electromagnetic shielding laminate according to the present invention may be made of the same metal, or different metals may be used for each layer. It is also possible to use alloys of the metals mentioned above. Various surface treatment layers may be formed on the surface of the metal layer for the purpose of promoting adhesion, environmental resistance, heat resistance, rust prevention, and the like.
例えば、金属層が最外層となる場合に必要とされる耐環境性、耐熱性を高めることを目的として、Auめっき、Agめっき、Snめっき、Niめっき、Znめっき、Sn合金めっき(Sn-Ag、Sn-Ni、Sn-Cuなど)、クロメート処理などを施すことができる。これらの処理を組み合わせてもよい。コストの観点からSnめっきあるいはSn合金めっきが好ましい。 For example, in order to increase the environmental resistance and heat resistance required when a metal layer is the outermost layer, Au plating, Ag plating, Sn plating, Ni plating, Zn plating, Sn alloy plating (Sn-Ag , Sn-Ni, Sn-Cu, etc.), chromate treatment, etc. These processes may be combined. From the viewpoint of cost, Sn plating or Sn alloy plating is preferable.
また、金属層と絶縁層との密着性を高めることを目的として、クロメート処理、粗化処理、Niめっきなどを施すことができる。これらの処理を組み合わせてもよい。粗化処理が密着性を得られやすく好ましい。 Further, for the purpose of increasing the adhesion between the metal layer and the insulating layer, chromate treatment, roughening treatment, Ni plating, etc. can be performed. These processes may be combined. Roughening treatment is preferred because it facilitates adhesion.
また、直流磁界に対するシールド特性を高めることを目的として、比透磁率の高い金属層を設けることができる。比透磁率の高い金属層としてはFe-Ni合金めっき、Niめっきなどが挙げられる。 Furthermore, a metal layer with high relative magnetic permeability can be provided for the purpose of improving shielding characteristics against DC magnetic fields. Examples of the metal layer having high relative magnetic permeability include Fe--Ni alloy plating and Ni plating.
金属層として銅箔を使用する場合、シールド特性が向上することから、純度が高いものが好ましく、純度は好ましくは99.5質量%以上、より好ましくは99.8質量%以上である。銅箔としては、圧延銅箔、電解銅箔、メタライズによる銅箔等を用いることができるが、屈曲性及び成形加工性に優れた圧延銅箔が好ましい。銅箔中に合金元素を添加して銅合金箔とする場合、これらの元素と不可避的不純物との合計含有量が0.5質量%未満であればよい。特に、銅箔中に、Sn、Mn、Cr、Zn、Zr、Mg、Ni、Si、及びAgから選ばれる少なくとも1種以上を合計で50~2000質量ppm、及び/又はPを10~50質量ppm含有すると、同じ厚みの純銅箔より伸びが向上するので好ましい。 When using copper foil as the metal layer, it is preferably highly pure because it improves shielding properties, and the purity is preferably 99.5% by mass or more, more preferably 99.8% by mass or more. As the copper foil, rolled copper foil, electrolytic copper foil, metallized copper foil, etc. can be used, but rolled copper foil is preferred because of its excellent flexibility and moldability. When alloying elements are added to copper foil to form a copper alloy foil, the total content of these elements and unavoidable impurities may be less than 0.5% by mass. In particular, the copper foil contains a total of 50 to 2000 mass ppm of at least one selected from Sn, Mn, Cr, Zn, Zr, Mg, Ni, Si, and Ag, and/or 10 to 50 mass ppm of P. It is preferable to contain ppm because the elongation is improved compared to pure copper foil of the same thickness.
一実施形態において使用する金属層の厚みは、1層当たり4μm以上であることが好ましい。4μm未満だと金属層の延性が著しく低下し、電磁波シールド積層体の成形加工性が不十分となる場合がある。また、1層当たりの層の厚みが4μm未満だと優れた電磁波シールド特性を得るために多数の金属層を積層する必要が出てくるため、製造コストが上昇するという問題も生じる。このような観点から、金属層の厚みは1層当たり10μm以上であることがより好ましく、15μm以上であることが更により好ましく、20μm以上であることが更により好ましく、25μm以上であることが更により好ましく、30μm以上であることが更により好ましい。一方で、1層当たりの金属層の厚みが100μmを超えても成形加工性を悪化させることから、金属層の厚みは1層当たり100μm以下であることが好ましく、50μm以下であることがより好ましく、45μm以下であることが更により好ましく、40μm以下であることが特に好ましい。 The thickness of the metal layer used in one embodiment is preferably 4 μm or more per layer. If it is less than 4 μm, the ductility of the metal layer will be significantly reduced, and the moldability of the electromagnetic shielding laminate may become insufficient. Further, if the thickness of each layer is less than 4 μm, it becomes necessary to laminate a large number of metal layers in order to obtain excellent electromagnetic shielding characteristics, which causes the problem of increased manufacturing costs. From this point of view, the thickness of the metal layer is more preferably 10 μm or more per layer, even more preferably 15 μm or more, even more preferably 20 μm or more, and even more preferably 25 μm or more. The thickness is more preferably 30 μm or more, and even more preferably 30 μm or more. On the other hand, even if the thickness of each metal layer exceeds 100 μm, the moldability deteriorates, so the thickness of each metal layer is preferably 100 μm or less, more preferably 50 μm or less. , 45 μm or less is even more preferable, and 40 μm or less is particularly preferable.
金属層と金属層との間には絶縁層が介されるため、金属層が少なくとも2層存在すれば、本発明の効果を奏することができる。ただし、金属層の積層数は多い方がシールド特性は向上するものの、積層数を多くすると積層工程が増えるので製造コストの増大を招き、また、シールド特性の向上効果も飽和する傾向にあるため、電磁波シールド積層体中の金属層は5層以下であればよく、4層以下であればよい。金属層が3層以上の場合には、少なくとも一方の最外層の金属層または最外層に隣接する金属層と、絶縁層を介して隣接し合う金属層との間の距離Bに対する距離Aの割合A/Bが、75%以下であればよい。 Since an insulating layer is interposed between the metal layers, the effects of the present invention can be achieved as long as there are at least two metal layers. However, although the shielding characteristics improve when the number of laminated metal layers is increased, increasing the number of laminated metal layers increases the number of lamination steps, which increases manufacturing costs, and the effect of improving the shielding characteristics tends to be saturated. The number of metal layers in the electromagnetic shielding laminate may be 5 or less, and may be 4 or less. When there are three or more metal layers, the ratio of distance A to distance B between at least one outermost metal layer or a metal layer adjacent to the outermost layer and adjacent metal layers via an insulating layer. It is sufficient if A/B is 75% or less.
すなわち、一実施形態においては、金属層の合計厚みを15~150μmとすることができ、100μm以下とすることもでき、80μm以下とすることもでき、60μm以下とすることもできる。 That is, in one embodiment, the total thickness of the metal layer can be between 15 and 150 μm, can be up to 100 μm, can be up to 80 μm, and can be up to 60 μm.
(絶縁層)
複数の金属層を積層することによる電磁波シールド特性の顕著な改善は、金属層と金属層の間に絶縁層を介することで得られる。金属層同士を直接重ねても、金属層の合計厚みが増えることでシールド特性が向上するものの、顕著な向上効果は得られない。これは、金属層間に絶縁層が存在することで電磁波の反射回数が増えて、電磁波が減衰されることによると考えられる。
(insulating layer)
Significant improvement in electromagnetic shielding characteristics by stacking a plurality of metal layers can be achieved by interposing an insulating layer between the metal layers. Even if the metal layers are stacked directly on each other, although the shielding characteristics are improved by increasing the total thickness of the metal layers, no significant improvement effect can be obtained. This is thought to be because the presence of the insulating layer between the metal layers increases the number of reflections of electromagnetic waves and attenuates the electromagnetic waves.
絶縁層としては、金属層とのインピーダンスの差が大きいものの方が、優れた電磁波シールド特性を得る上では好ましい。大きなインピーダンスの差を生じさせるには、絶縁層の比誘電率が小さいことが必要であり、具体的には10(20℃の値。以下同じ。)以下であることが好ましく、5.0以下であることがより好ましく、3.5以下であることが更により好ましい。比誘電率は原理的には1.0より小さくなることはない。一般的に手に入る材料では低くても2.0程度であり、これ以上低くして1.0に近づけてもシールド特性の上昇は限られている一方、材料自体が特殊なものになり高価となる。コストと作用との兼ね合いを考えると、比誘電率は2.0以上であることが好ましく、2.2以上であることがより好ましい。 It is preferable for the insulating layer to have a large difference in impedance from the metal layer in order to obtain excellent electromagnetic shielding properties. In order to produce a large impedance difference, it is necessary that the dielectric constant of the insulating layer is small, and specifically, it is preferably 10 (value at 20 ° C., the same applies hereinafter) or less, and 5.0 or less. It is more preferable that it is, and it is even more preferable that it is 3.5 or less. In principle, the dielectric constant cannot become smaller than 1.0. Generally available materials have a low value of about 2.0, and even if the value is lowered even closer to 1.0, the increase in shielding properties is limited, but the material itself is special and expensive. becomes. Considering the balance between cost and function, the dielectric constant is preferably 2.0 or more, more preferably 2.2 or more.
具体的には、絶縁層を構成する材料としてはガラス、金属酸化物、紙、天然樹脂、合成樹脂が挙げられ、加工性の観点から合成樹脂が好ましい。これらの材料には炭素繊維、ガラス繊維及びアラミド繊維などの繊維強化材を混入させることも可能である。合成樹脂としては、入手のしやすさや加工性の観点から、PET(ポリエチレンテレフタレート)、PEN(ポリエチレンナフタレート)及びPBT(ポリブチレンテレフタレート)等のポリエステル、ポリエチレン及びポリプロピレン等のオレフィン系樹脂、ポリアミド、ポリイミド、液晶ポリマー、ポリアセタール、フッ素樹脂、ポリウレタン、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、ABS樹脂、ポリビニルアルコール、尿素樹脂、ポリ塩化ビニル、PC(ポリカーボネート)、ポリスチレン、スチレンブタジエンゴム等が挙げられ、これらの中でも加工性、コストの理由によりPET、PEN、ポリアミド、ポリイミドが好ましい。合成樹脂はウレタンゴム、クロロプレンゴム、シリコーンゴム、フッ素ゴム、スチレン系、オレフィン系、塩ビ系、ウレタン系、アミド系などのエラストマーとすることもできる。更には、合成樹脂自体が接着剤の役割を担ってもよく、この場合は金属層が接着剤を介して積層された構造となる。接着剤としては特に制限はないが、アクリル樹脂系、エポキシ樹脂系、ウレタン系、ポリエステル系、シリコーン樹脂系、酢酸ビニル系、スチレンブタジエンゴム系、ニトリルゴム系、フェノール樹脂系、シアノアクリレート系などが挙げられ、製造しやすさとコストの理由により、ウレタン系、ポリエステル系、酢酸ビニル系が好ましい。 Specifically, materials constituting the insulating layer include glass, metal oxides, paper, natural resins, and synthetic resins, with synthetic resins being preferred from the viewpoint of processability. It is also possible to incorporate fiber reinforcements such as carbon fibers, glass fibers and aramid fibers into these materials. From the viewpoint of availability and processability, synthetic resins include polyesters such as PET (polyethylene terephthalate), PEN (polyethylene naphthalate) and PBT (polybutylene terephthalate), olefin resins such as polyethylene and polypropylene, polyamides, Polyimide, liquid crystal polymer, polyacetal, fluororesin, polyurethane, acrylic resin, epoxy resin, silicone resin, phenol resin, melamine resin, ABS resin, polyvinyl alcohol, urea resin, polyvinyl chloride, PC (polycarbonate), polystyrene, styrene-butadiene rubber Among these, PET, PEN, polyamide, and polyimide are preferable due to processability and cost reasons. The synthetic resin can also be an elastomer such as urethane rubber, chloroprene rubber, silicone rubber, fluororubber, styrene type, olefin type, vinyl chloride type, urethane type, or amide type. Furthermore, the synthetic resin itself may serve as an adhesive, and in this case, a structure is obtained in which metal layers are laminated via an adhesive. There are no particular restrictions on the adhesive, but examples include acrylic resin, epoxy resin, urethane, polyester, silicone resin, vinyl acetate, styrene-butadiene rubber, nitrile rubber, phenol resin, and cyanoacrylate. Urethane-based, polyester-based, and vinyl acetate-based are preferred for reasons of ease of manufacture and cost.
樹脂材料はフィルム状や繊維状の形態で積層することができる。また、金属層に未硬化の樹脂組成物を塗布後に硬化させることで樹脂層を形成してもよいが、金属層に貼付可能な樹脂フィルムとするのが製造しやすさの理由により好ましい。特にPETフィルムを好適に用いることができる。特に、PETフィルムとして2軸延伸フィルムを用いることに
より、シールド材の強度を高めることができる。
The resin material can be laminated in the form of a film or fiber. Although the resin layer may be formed by applying an uncured resin composition to the metal layer and then curing it, it is preferable to form a resin film that can be attached to the metal layer for ease of manufacture. In particular, PET film can be suitably used. In particular, by using a biaxially stretched film as the PET film, the strength of the shield material can be increased.
絶縁層の厚みは特に制限されないが、テーパ部における1層の絶縁層の厚みが、平坦部の中央部位における1層の絶縁層の厚みよりも薄いことが好適である。テーパ部における1層の絶縁層の厚みは、上限側として例えば250μm以下であり、また例えば150μm以下である。一方、上記テーパ部における1層の絶縁層の厚みは、下限側として例えば1.5μm以上であり、また例えば2.0μm以上である。
また、平坦部の中央部位における1層の絶縁層の厚みは、下限側として例えば20μm以上であり、また例えば25μm以上である。一方、上記平坦部の中央部位の1層の絶縁層の厚みは、上限側として例えば300μm以下であり、また例えば250μm以下である。なお、最外層が絶縁層である電磁波シールド積層体においては、該最外層の絶縁層の厚みは、平坦部の中央部位における1層の絶縁層の厚みと同等であってもよい。
Although the thickness of the insulating layer is not particularly limited, it is preferable that the thickness of one insulating layer in the tapered part is thinner than the thickness of one insulating layer in the central part of the flat part. The upper limit of the thickness of one insulating layer in the tapered portion is, for example, 250 μm or less, and is, for example, 150 μm or less. On the other hand, the lower limit of the thickness of one insulating layer in the tapered portion is, for example, 1.5 μm or more, and is, for example, 2.0 μm or more.
Further, the lower limit of the thickness of one insulating layer at the central portion of the flat portion is, for example, 20 μm or more, and is, for example, 25 μm or more. On the other hand, the upper limit of the thickness of one insulating layer at the center of the flat portion is, for example, 300 μm or less, and is, for example, 250 μm or less. In addition, in the electromagnetic shielding laminate in which the outermost layer is an insulating layer, the thickness of the outermost insulating layer may be equivalent to the thickness of one insulating layer at the central portion of the flat portion.
(はみ出し部)
一実施形態においては、隣接し合う金属層間に介する絶縁層が、該金属層の先端よりも外側にはみ出したはみ出し部を有してもよい。
(Protruding part)
In one embodiment, an insulating layer interposed between adjacent metal layers may have a protruding portion that protrudes outward from the tip of the metal layer.
絶縁層と金属層とを積層する積層方法としては、絶縁層と金属層の間に接着剤を用いてもよく、接着剤を用いずに絶縁層を金属層に熱圧着してもよい。接着剤を用いずに単に重ねる方法でもよいが、電磁波シールド積層体の一体性を考慮すれば、少なくとも端部(例えばシールド材が四角形の場合は各辺)は接着剤により又は熱圧着により接合することが好ましい。但し、絶縁層に余分な熱を加えないという点からは、接着剤を用いることが好ましい。接着剤としては先述したものと同様であり、特に制限はないが、アクリル樹脂系、エポキシ樹脂系、ウレタン系、ポリエステル系、シリコーン樹脂系、酢酸ビニル系、スチレンブタジエンゴム系、ニトリルゴム系、フェノール樹脂系、シアノアクリレート系などが挙げられ、製造しやすさとコストの理由により、ウレタン系、ポリエステル系、酢酸ビニル系が好ましい。 As a lamination method for laminating the insulating layer and the metal layer, an adhesive may be used between the insulating layer and the metal layer, or the insulating layer may be thermocompression bonded to the metal layer without using an adhesive. Although it is possible to simply stack the shields without using adhesive, in consideration of the integrity of the electromagnetic shielding laminate, at least the ends (for example, each side if the shielding material is square) should be joined with adhesive or thermocompression bonding. It is preferable. However, from the viewpoint of not applying excess heat to the insulating layer, it is preferable to use an adhesive. Adhesives are the same as those mentioned above and are not particularly limited, but include acrylic resin, epoxy resin, urethane, polyester, silicone resin, vinyl acetate, styrene-butadiene rubber, nitrile rubber, and phenol. Examples include resin-based materials, cyanoacrylate-based materials, and urethane-based materials, polyester-based materials, and vinyl acetate-based materials are preferred for reasons of ease of manufacture and cost.
接着剤層の厚みは6μm以下であることが好ましい。接着剤層の厚みが6μmを超えると、金属層に絶縁層を積層した後に金属層のみが破断しやすくなる。ただし、先述したような接着剤層が絶縁層の役割を兼ねる場合は、この限りではなく、絶縁層の説明で述べた厚みとすることができる。 The thickness of the adhesive layer is preferably 6 μm or less. When the thickness of the adhesive layer exceeds 6 μm, only the metal layer tends to break after laminating the insulating layer on the metal layer. However, in the case where the adhesive layer as described above also serves as an insulating layer, this is not the case, and the thickness can be as described in the description of the insulating layer.
一実施形態においては、テーパ部の先端における電磁波シールド積層体の厚みは、上限側として例えば400μm以下、例えば300μm以下である。一方、テーパ部の先端における上記電磁波シールド積層体の厚みは、下限側として例えば8μm以上、例えば10μm以上である。
なお、平坦部の中央部位における電磁波シールド積層体の厚みは、上限側として例えば500μm以下、例えば400μm以下である。一方、上記電磁波シールド積層体の厚みは、下限側として例えば100μm以上、例えば150μm以上である。
In one embodiment, the upper limit of the thickness of the electromagnetic shielding laminate at the tip of the tapered portion is, for example, 400 μm or less, for example, 300 μm or less. On the other hand, the lower limit of the thickness of the electromagnetic shielding laminate at the tip of the tapered portion is, for example, 8 μm or more, for example, 10 μm or more.
The upper limit of the thickness of the electromagnetic shielding laminate at the central portion of the flat portion is, for example, 500 μm or less, for example, 400 μm or less. On the other hand, the lower limit of the thickness of the electromagnetic shielding laminate is, for example, 100 μm or more, for example, 150 μm or more.
一実施形態によれば、1MHzにおいて36dB以上の磁界シールド特性(受信側でどれだけ信号が減衰したか)をもつことができ、好ましくは40dB以上の磁界シールド特性をもつことができ、より好ましくは50dB以上の磁界シールド特性をもつことができ、更により好ましくは60dB以上の磁界シールド特性をもつことができ、特に好ましくは70dB以上の磁界シールド特性をもつことができ、例えば36~90dBの磁界シールド特性をもつことができる。本発明においては、磁界シールド特性はKEC法によって測定することとする。KEC法とは、関西電子工業振興センターにおける「電磁波シールド特性測定法」を指す。 According to one embodiment, it can have a magnetic field shielding characteristic (how much the signal is attenuated on the receiving side) of 36 dB or more at 1 MHz, preferably 40 dB or more, and more preferably It can have magnetic field shielding characteristics of 50 dB or more, even more preferably 60 dB or more, particularly preferably 70 dB or more, for example, 36 to 90 dB magnetic field shielding. can have properties. In the present invention, the magnetic field shielding characteristics are measured by the KEC method. The KEC method refers to the "electromagnetic shielding characteristics measurement method" at the Kansai Electronic Industry Promotion Center.
(用途)
一実施形態において、当該電磁波シールド積層体は、特に電気・電子機器(例えば、インバータ、通信機、共振器、電子管・放電ランプ、電気加熱機器、電動機、発電機、電子部品、印刷回路、医療機器等)用の被覆材又は外装材、電気・電子機器に接続されたハーネスや通信ケーブルの被覆材、電磁波シールドシート、電磁波シールドパネル、電磁波シールド袋、電磁波シールド箱、電磁波シールド室など各種の電磁波シールド用途に利用することが可能である。
(Application)
In one embodiment, the electromagnetic shielding laminate is particularly suitable for electrical/electronic devices (e.g., inverters, communication devices, resonators, electron tubes/discharge lamps, electric heating devices, electric motors, generators, electronic components, printed circuits, medical devices). Various electromagnetic shielding materials such as sheathing materials or exterior materials for harnesses and communication cables connected to electrical and electronic devices, electromagnetic shielding sheets, electromagnetic shielding panels, electromagnetic shielding bags, electromagnetic shielding boxes, and electromagnetic shielding rooms. It can be used for various purposes.
[2.電磁波シールド積層体の製造方法]
本発明に係る電磁波シールド積層体の製造方法の一実施形態においては、前述した電磁波シールド積層体の製造方法であって、一例としてノッチ形成、打ち抜きの順に行う。なお、先述した説明と重複する説明については割愛する。
[2. Manufacturing method of electromagnetic shielding laminate]
In one embodiment of the method for manufacturing an electromagnetic shielding laminate according to the present invention, the method for manufacturing an electromagnetic shielding laminate described above is performed in the order of notch formation and punching, for example. Note that explanations that overlap with those described above will be omitted.
(ノッチ形成)
図1(A)及び(B)に示すように、少なくとも2層の金属層と絶縁層とを用いて、該金属層と該絶縁層とを交互に積層された中間積層体(下記ノッチ加工を施す前の積層体を中間積層体と呼ぶ)の最外層側(例えば、最下層側)から凸部を有するノッチ加工パンチで該中間積層体にノッチを形成する。各金属層は、同種又は異種の材料でもよく、同一の又は異なる厚みでもよい。また、各絶縁層は、同種又は異種の材料でもよく、同一の又は異なる厚みでもよい。ノッチの先端の角度や曲率半径R、ノッチの押し付け荷重(または押し込み量)等は各金属層、各絶縁層の厚みや材質により種々設定することができる。
なお、ノッチを形成する中間積層体の最外層は、加工後の変形量が少なく、スプリングバックの戻りも少ないことから、金属層であることが好ましい。
(notch formation)
As shown in FIGS. 1(A) and 1(B), an intermediate laminate (notch processing described below) in which at least two metal layers and an insulating layer are used, and the metal layers and the insulating layers are alternately laminated. A notch is formed in the intermediate laminate using a notching punch having a convex portion from the outermost layer side (for example, the bottom layer side) of the laminate before application is referred to as an intermediate laminate. Each metal layer may be of the same or different materials and of the same or different thickness. Furthermore, each insulating layer may be made of the same or different materials, and may have the same or different thicknesses. The angle of the tip of the notch, the radius of curvature R, the pressing load (or amount of pressing) of the notch, etc. can be variously set depending on the thickness and material of each metal layer and each insulating layer.
Note that the outermost layer of the intermediate laminate forming the notch is preferably a metal layer because the amount of deformation after processing is small and the return of springback is also small.
中間積層体の最上層の外表面をノッチ加工ダイで押さえ、ノッチ加工パンチの凸部が中間積層体の最下層の外表面に当接するように押すと、中間積層体の最下層の外表面にノッチが形成される。 Press the outer surface of the uppermost layer of the intermediate laminate with a notching die, and press so that the convex part of the notching punch comes into contact with the outer surface of the lowermost layer of the intermediate laminate. A notch is formed.
(打ち抜き)
ノッチを形成後、図1(C)に示すように、前記ノッチの一部を切断するように厚み方向に前記中間積層体を打ち抜くことで電磁波シールド積層体を得る。より具体的には、中間積層体をダイの上に載置し、パンチがノッチの頂点に当たるように厚み方向に中間積層体を該パンチで打ち抜く。これにより、絶縁層を介して隣接し合う金属層の端部がそれぞれ、先端に向けて幅が狭くなるテーパ部が形成され、各テーパ部の先端における、絶縁層を介して隣接し合う金属層間の距離Aが、該テーパ部以外である平坦部の中央部位における、絶縁層を介して隣接し合う金属層間の距離Bよりも短く、金属層同士が、いずれも接触していない電磁波シールド積層体が得られる。また、パンチ後の破面(先端)全体にダレ等も生じない。
仮に先述の埋め込む工程において、図2(A)及び(B)に示すように、中間積層体にノッチを形成せずにパンチで積層体を打ち抜いた場合、切断後の中間積層体は金属層同士が接触していないが、打ち抜き時に金属層及び絶縁層が引っ張られることで破面全体にダレが発生することがある。このようなダレが、電磁波シールド積層体のシールド特性を低下させると推察される。
(punching)
After forming the notch, as shown in FIG. 1(C), the intermediate laminate is punched out in the thickness direction so as to cut a part of the notch, thereby obtaining an electromagnetic shielding laminate. More specifically, the intermediate laminate is placed on a die, and the punch punches out the intermediate laminate in the thickness direction so that the punch hits the apex of the notch. As a result, the ends of the metal layers adjacent to each other with the insulating layer in between are formed with tapered parts whose widths become narrower toward the tips, and between the metal layers adjacent to each other with the insulating layer in between at the tips of each tapered part. An electromagnetic shielding laminate in which the distance A is shorter than the distance B between adjacent metal layers via an insulating layer in the central part of the flat part other than the tapered part, and the metal layers are not in contact with each other. is obtained. Furthermore, no sagging occurs on the entire fracture surface (tip) after punching.
If, in the above-mentioned embedding process, the laminate is punched out without forming a notch in the intermediate laminate, as shown in FIGS. Although they are not in contact with each other, the metal layer and the insulating layer are stretched during punching, which may cause sag on the entire fracture surface. It is presumed that such sagging deteriorates the shielding characteristics of the electromagnetic shielding laminate.
なお、パンチとダイとのクリアランスは、破面のダレの発生の抑制の観点から、例えば電磁波シールド積層体の総厚みの2~8%が適正である。 Note that the clearance between the punch and the die is, for example, 2 to 8% of the total thickness of the electromagnetic shielding laminate, from the viewpoint of suppressing the occurrence of sag on the fracture surface.
また、本発明に係る電磁波シールド積層体の製造方法の一実施形態においては、中間積層体の作製時に、金属層と絶縁層とを接着剤や熱圧着等で接合していない場合、位置ずれが起きないように、上述の打ち抜き後の電磁波シールド積層体の端部(例えば、上面視で方形状ならば、端部4辺)をテープで固定する工程を含んでもよい。 Further, in an embodiment of the method for manufacturing an electromagnetic shielding laminate according to the present invention, when the intermediate laminate is manufactured, if the metal layer and the insulating layer are not bonded with adhesive or thermocompression bonding, positional shift may occur. In order to prevent this from occurring, it may include a step of fixing the ends of the electromagnetic shielding laminate after punching (for example, the four sides of the end if it is rectangular in top view) with tape.
本発明を試験例、実施例、比較例に基づいて具体的に説明する。以下の実施例、比較例の記載は、あくまで本発明の技術的内容の理解を容易とするための具体例であり、本発明の技術的範囲はこれらの具体例によって制限されるものではない。 The present invention will be specifically explained based on Test Examples, Examples, and Comparative Examples. The descriptions of Examples and Comparative Examples below are merely specific examples for facilitating understanding of the technical content of the present invention, and the technical scope of the present invention is not limited by these specific examples.
[電磁波シールド積層体の作製検討]
(試験例1~2)
表1に示すように、試験例1として銅箔(幅:50mm、奥行き:40mm、厚み:18~21μm)及びPETフィルム(幅:50mm、奥行き:40mm、厚み:99~100μm)を準備し、試験例2として銅箔(幅:50mm、奥行き:40mm、厚み:35~36μm)及びPCフィルム(幅:50mm、奥行き:40mm、厚み:100μm)を準備した。表1に示す構成に従って、PETフィルム又はPCフィルムと銅箔とを接着剤で接合させて中間積層体を作製した(図1(A)参照)。
次に、中間積層体の最下層側から凸部を有するノッチ加工パンチで、中間積層体にノッチを形成した(図1(B)参照)。次に、中間積層体をダイの上に載置し、パンチがノッチの頂点に当たるように厚み方向に中間積層体を該パンチで打ち抜くことで、テーパ部及び該テーパ部以外である平坦部が形成された電磁波シールド積層体を得た(図1(C)参照)。この時、ダイとパンチとのクリアランスは、0.01mmに設定していた。
[Study on production of electromagnetic shielding laminate]
(Test examples 1-2)
As shown in Table 1, copper foil (width: 50 mm, depth: 40 mm, thickness: 18-21 μm) and PET film (width: 50 mm, depth: 40 mm, thickness: 99-100 μm) were prepared as Test Example 1, As Test Example 2, copper foil (width: 50 mm, depth: 40 mm, thickness: 35 to 36 μm) and PC film (width: 50 mm, depth: 40 mm, thickness: 100 μm) were prepared. According to the structure shown in Table 1, an intermediate laminate was produced by bonding a PET film or a PC film and a copper foil with an adhesive (see FIG. 1(A)).
Next, a notch was formed in the intermediate laminate using a notch punch having a convex portion from the lowest layer side of the intermediate laminate (see FIG. 1(B)). Next, the intermediate laminate is placed on a die, and the intermediate laminate is punched in the thickness direction with the punch so that the punch hits the apex of the notch, thereby forming a tapered part and a flat part other than the tapered part. An electromagnetic shielding laminate was obtained (see FIG. 1(C)). At this time, the clearance between the die and the punch was set to 0.01 mm.
<評価方法>
(打ち抜き後の観察)
電磁波シールド積層体を下記観察条件で観察し、下記判断基準に基づき評価した。この結果を表1及び図3A(試験例1)及び図3B(試験例2)に示す。
・観察条件
測定機器:マイクロスコープ(キーエンス製 VHX-6000)
測定箇所:積層体の端部の断面形状(積層体を切断し、樹脂に埋めた後、該積層体の切断後の断面形状に研磨加工を施した。)
観察倍率:20倍
・判断基準:得られた電磁波シールド積層体において、各テーパ部以外である平坦部の中央部位における、絶縁層を介して隣接し合う金属層間の距離Bに対する、該テーパ部の先端における、絶縁層を介して隣接し合う金属層間の距離Aの割合A/Bが、75%以下であった場合、「〇」と示す。なお、試験例1における距離A及び距離Bは、ノッチが形成された最下層の金属層と絶縁層を介して隣接し合う金属層との間の、厚み方向における垂直距離を意味する。
<Evaluation method>
(Observation after punching)
The electromagnetic shielding laminate was observed under the following observation conditions and evaluated based on the following criteria. The results are shown in Table 1 and FIG. 3A (Test Example 1) and FIG. 3B (Test Example 2).
・Observation conditions Measuring equipment: Microscope (Keyence VHX-6000)
Measurement point: Cross-sectional shape of the end of the laminate (After the laminate was cut and buried in resin, the cross-sectional shape of the laminate after cutting was polished.)
Observation magnification: 20 times - Judgment criteria: In the obtained electromagnetic shielding laminate, the distance B between adjacent metal layers with an insulating layer in the center of the flat part other than each tapered part is If the ratio A/B of the distance A between adjacent metal layers at the tip with an insulating layer interposed therebetween is 75% or less, it is indicated as "O". Note that the distance A and the distance B in Test Example 1 mean the vertical distance in the thickness direction between the lowest metal layer in which the notch is formed and the metal layer adjacent to each other with an insulating layer interposed therebetween.
(考察1)
試験例1~2では、少なくとも2層の金属層としての銅箔と絶縁層とを用いて、該金属層と該絶縁層とが交互に積層された中間積層体の最下層側から凸部を有するノッチ加工パンチで該中間積層体にノッチを形成した後、該ノッチの一部を切断するように厚み方向に中間積層体を打ち抜いた。その結果、端部の厚みが変化するテーパ部を有し、厚み方向において各テーパ部の先端における、絶縁層を介して隣接し合う金属層間の距離Aが、該テーパ部以外である平坦部の中央部位における、絶縁層を介して隣接し合う金属層間の距離Bよりも短く、金属層同士が、いずれも接触していない電磁波シールド積層体を得ることができた(図3A及びB参照)。
(Consideration 1)
In Test Examples 1 and 2, at least two metal layers of copper foil and an insulating layer are used, and the protrusions are formed from the bottom layer side of an intermediate laminate in which the metal layers and the insulating layers are alternately laminated. After forming a notch in the intermediate laminate using a notch processing punch, the intermediate laminate was punched in the thickness direction so as to cut a portion of the notch. As a result, it has a tapered part whose end thickness changes, and the distance A between adjacent metal layers with an insulating layer at the tip of each tapered part in the thickness direction is the same as that of the flat part other than the tapered part. It was possible to obtain an electromagnetic shielding laminate in which the distance B in the central region was shorter than the distance B between adjacent metal layers with an insulating layer in between, and in which the metal layers were not in contact with each other (see FIGS. 3A and 3B).
[電磁波シールド積層体]
<実施例1>
実施例1では、図4に示す電磁波シールド積層体100を以下のように作製した。まず、金属層として銅箔110、112(幅:60mm、奥行き:60mm、厚み:17μm)を2枚、絶縁層としてPETフィルム120、124(幅:50mm、奥行き:50mm、厚み:100μm)を2枚、PETフィルム122(幅:70mm、奥行き:70mm、厚み:25μm)を1枚それぞれ準備した。銅箔110の上にPETフィルム120、PETフィルム122、PETフィルム124、銅箔112の順に積層し、接着剤を介することなく中間積層体を得た。
[Electromagnetic shield laminate]
<Example 1>
In Example 1, the electromagnetic shielding laminate 100 shown in FIG. 4 was produced as follows. First, two copper foils 110 and 112 (width: 60 mm, depth: 60 mm, thickness: 17 μm) are used as metal layers, and two PET films 120 and 124 (width: 50 mm, depth: 50 mm, thickness: 100 μm) are used as insulating layers. One sheet of PET film 122 (width: 70 mm, depth: 70 mm, thickness: 25 μm) was prepared. PET film 120, PET film 122, PET film 124, and copper foil 112 were laminated in this order on copper foil 110 to obtain an intermediate laminate without using an adhesive.
中間積層体について、テーパ部と、該テーパ部以外である平坦部とを形成するため、PETフィルム120、124の端辺とPETフィルム122との間の段差では、該段差に沿って銅箔110、112を折り曲げた。次に各部材の位置を固定するため積層体の四辺をテープ止めし、図4に示す電磁波シールド積層体100を得た。なお、PETフィルム122の幅及び奥行きが銅箔110、112よりもいずれも長かったので、得られた電磁波シールド積層体100は、はみ出し部123を有していた。 In order to form a tapered part and a flat part other than the tapered part in the intermediate laminate, at the step between the edge of the PET films 120, 124 and the PET film 122, the copper foil 110 is placed along the step. , 112 was bent. Next, in order to fix the position of each member, the four sides of the laminate were taped to obtain an electromagnetic shielding laminate 100 shown in FIG. 4. Note that since the width and depth of the PET film 122 were both longer than the copper foils 110 and 112, the obtained electromagnetic shielding laminate 100 had a protruding portion 123.
(電磁波シールド特性評価)
電磁波シールド積層体100を構成する銅箔110、112とPETフィルム120、122、124とが測定中、位置ずれが起きないように、電磁波シールド積層体100の外周部をテープで固定することで、該電磁波シールド積層体100を磁界シールド特性評価装置(テクノサイエンスジャパン製 型式T SES-KEC)に設置して、室温(25℃)条件下で、KEC法により磁界シールド特性を評価した。そして、周波数を0.1MHzから10MHzまで変化させて、周波数の変化に対する磁界シールド特性の推移を調査した。なお、表2には、1MHzにおける磁界シールド特性を示す。
(Electromagnetic shielding characteristics evaluation)
By fixing the outer periphery of the electromagnetic shielding laminate 100 with tape so that the copper foils 110, 112 and the PET films 120, 122, 124 that make up the electromagnetic shielding laminate 100 do not shift during measurement, The electromagnetic shielding laminate 100 was placed in a magnetic shielding property evaluation device (Model T SES-KEC, manufactured by Techno Science Japan), and the magnetic field shielding properties were evaluated by the KEC method under room temperature (25°C) conditions. Then, the frequency was varied from 0.1 MHz to 10 MHz, and changes in magnetic field shielding characteristics with respect to frequency changes were investigated. Note that Table 2 shows the magnetic field shielding characteristics at 1 MHz.
(距離A、距離B、テーパ部長さ)
テーパ部115の先端におけるPETフィルム122を介して隣接し合う銅箔110、112の距離Aについては、ハイトゲージ(東洋精機製作所製)で測定したPETフィルム122の厚みがこれに相当し、これを表2に示す。また、平坦部116の中央部位におけるPETフィルム120、122、124を介して隣接し合う銅箔110、112の距離Bについては、ハイトゲージで測定したPETフィルム120、122、124の厚みの合計値がこれに相当し、これを表2に示す。
各テーパ部の水平長さL1は約5mm、銅箔110、112の先端eから重心cまでの水平長さL0に対するテーパ部の水平長さL1の割合L1/L0は各々20%以下、電磁波シールド積層体100の平坦部の中央部位の厚みTに対する各テーパ部の水平長さL1の割合L1/Tは各々2000%以下に確実に収まっている。
(distance A, distance B, taper length)
The distance A between the copper foils 110 and 112 adjacent to each other via the PET film 122 at the tip of the tapered portion 115 corresponds to the thickness of the PET film 122 measured with a height gauge (manufactured by Toyo Seiki Seisakusho), which is shown in the table below. Shown in 2. Furthermore, regarding the distance B between the copper foils 110 and 112 that are adjacent to each other via the PET films 120, 122, and 124 at the central portion of the flat portion 116, the total value of the thicknesses of the PET films 120, 122, and 124 measured with a height gauge is This corresponds to this and is shown in Table 2.
The horizontal length L1 of each tapered part is approximately 5 mm, the ratio L1/L0 of the horizontal length L1 of the tapered part to the horizontal length L0 from the tip e of the copper foils 110 and 112 to the center of gravity c is 20% or less, respectively, electromagnetic shielding The ratio L1/T of the horizontal length L1 of each tapered portion to the thickness T of the central portion of the flat portion of the laminate 100 is reliably within 2000%.
<比較例1>
比較例1では、図5に示す電磁波シールド積層体200を以下のように作製した。まず、金属層として銅箔210、212(幅:60mm、奥行き:60mm、厚み:17μm)を2枚、絶縁層としてPETフィルム220、224(幅:50mm、奥行き:50mm、厚み:100μm)を2枚、PETフィルム222(幅:70mm、奥行き:70mm、厚み:25μm)を1枚それぞれ準備した。銅箔210の上にPETフィルム220、PETフィルム222、PETフィルム224、銅箔212の順に積層し、中間積層体を得た。金属層の各端部にテーパ加工をそれぞれ施さなかったこと以外、実施例1と同じように、電磁波シールド積層体200を作製した。PETフィルム220、222、224を介して隣接し合う銅箔210、212の距離Cについては、PETフィルム220、222、224の厚みの合計値を表3に示す。
なお、得られた電磁波シールド積層体200については、KEC法により磁界シールド特性を評価した。この結果を表3に示す。
<Comparative example 1>
In Comparative Example 1, an electromagnetic shielding laminate 200 shown in FIG. 5 was produced as follows. First, two copper foils 210 and 212 (width: 60 mm, depth: 60 mm, thickness: 17 μm) are used as metal layers, and two PET films 220 and 224 (width: 50 mm, depth: 50 mm, thickness: 100 μm) are used as insulating layers. One sheet of PET film 222 (width: 70 mm, depth: 70 mm, thickness: 25 μm) was prepared. PET film 220, PET film 222, PET film 224, and copper foil 212 were laminated in this order on copper foil 210 to obtain an intermediate laminate. An electromagnetic shielding laminate 200 was produced in the same manner as in Example 1, except that each end of the metal layer was not tapered. Regarding the distance C between the copper foils 210 and 212 adjacent to each other via the PET films 220, 222, and 224, Table 3 shows the total thickness of the PET films 220, 222, and 224.
The magnetic field shielding properties of the obtained electromagnetic shielding laminate 200 were evaluated by the KEC method. The results are shown in Table 3.
<比較例2>
比較例2では、図6に示す電磁波シールド積層体300を以下のように作製した。金属層として銅箔310、312(幅:60mm、奥行き:60mm、厚み:17μm)を2枚、絶縁層としてPETフィルム322(幅:60mm、奥行き:60mm、厚み:25μm)を1枚それぞれ準備した。銅箔310の上にPETフィルム322、銅箔312の順に積層し、中間積層体を得た。金属層の各端部にテーパ加工をそれぞれ施さなかったこと以外、実施例1と同じように、電磁波シールド積層体300を作製した。PETフィルム322を介して隣接し合う銅箔310、312の距離Dについては、PETフィルム322の厚みを表3に示す。
なお、得られた電磁波シールド積層体300については、KEC法により磁界シールド特性を評価した。この結果を表3に示す。
<Comparative example 2>
In Comparative Example 2, an electromagnetic shielding laminate 300 shown in FIG. 6 was produced as follows. Two copper foils 310 and 312 (width: 60 mm, depth: 60 mm, thickness: 17 μm) were prepared as metal layers, and one PET film 322 (width: 60 mm, depth: 60 mm, thickness: 25 μm) was prepared as an insulating layer. . PET film 322 and copper foil 312 were laminated in this order on copper foil 310 to obtain an intermediate laminate. An electromagnetic shielding laminate 300 was produced in the same manner as in Example 1, except that each end of the metal layer was not tapered. Regarding the distance D between the copper foils 310 and 312 adjacent to each other with the PET film 322 in between, the thickness of the PET film 322 is shown in Table 3.
The magnetic field shielding properties of the obtained electromagnetic shielding laminate 300 were evaluated by the KEC method. The results are shown in Table 3.
(考察2)
実施例1では、端部の厚みが変化するテーパ部を有し、厚み方向において各テーパ部の先端における、絶縁層を介して隣接し合う金属層間の距離Aが、該テーパ部以外である平坦部の中央部位における、絶縁層を介して隣接し合う金属層間の距離Bよりも短く、金属層同士が、いずれも接触していなかったことで、シールド特性が良好な電磁波シールド積層体が得られた。
一方、比較例1~2では、テーパ加工されていないため、先端における絶縁層を介して隣接し合う金属層間の距離C、Dと、中央部位における絶縁層を介して隣接し合う金属層間の距離C、Dとが同等であったことで、実施例1よりもシールド特性が劣っていた。特に、比較例2では、実施例1と比べ、上記距離Dが、上記距離Aと同等であっても、上記距離Bより短かったことから、シールド特性が劣っていた。
なお、実施例1を考慮すれば、試験例1~2では、シールド特性が良好な電磁波シールド積層体が得られていたと推察される。
(Consideration 2)
Embodiment 1 has a tapered part whose end thickness changes, and the distance A between adjacent metal layers with an insulating layer at the tip of each tapered part in the thickness direction is a flat part other than the tapered part. Since the distance B between the metal layers adjacent to each other via the insulating layer was shorter than the distance B at the center of the part, and none of the metal layers were in contact with each other, an electromagnetic shielding laminate with good shielding properties could be obtained. Ta.
On the other hand, in Comparative Examples 1 and 2, since the taper processing is not performed, the distances C and D between the metal layers adjacent to each other via the insulating layer at the tip, and the distance between the metal layers adjacent to each other via the insulating layer at the central portion. Since C and D were equivalent, the shielding characteristics were inferior to Example 1. In particular, in Comparative Example 2, compared to Example 1, the distance D was shorter than the distance B even though it was equal to the distance A, so the shielding characteristics were inferior.
Note that, considering Example 1, it is inferred that in Test Examples 1 and 2, electromagnetic shielding laminates with good shielding properties were obtained.
100、200、300 電磁波シールド積層体
110、112、210、212、310、312 銅箔
115 テーパ部
120、122、124、220、222、224、320 PETフィルム
123 はみ出し部
A~D 距離
L0、L1 水平長さ
T 厚み
c 重心
e 先端
100, 200, 300 Electromagnetic shielding laminate 110, 112, 210, 212, 310, 312 Copper foil 115 Tapered portion 120, 122, 124, 220, 222, 224, 320 PET film 123 Extrusion portion A to D Distance L0, L1 Horizontal length T Thickness c Center of gravity e Tip
Claims (9)
当該電磁波シールド積層体の端部の厚みが変化するテーパ部を有し、
厚み方向において各テーパ部の先端における、絶縁層を介して隣接し合う金属層間の距離Aが、該テーパ部以外である平坦部の中央部位における、絶縁層を介して隣接し合う金属層間の距離Bよりも短く、
金属層同士が、いずれも接触していない、電磁波シールド積層体。 An electromagnetic shielding laminate comprising at least two metal layers and an insulating layer, the metal layers and the insulating layer being alternately laminated,
The electromagnetic shielding laminate has a tapered portion in which the thickness of the end portion changes,
The distance A between adjacent metal layers with an insulating layer at the tip of each tapered portion in the thickness direction is the distance between adjacent metal layers with an insulating layer in the center of the flat portion other than the tapered portion. shorter than B,
An electromagnetic shielding laminate in which none of the metal layers are in contact with each other.
少なくとも2層の金属層と絶縁層とを用いて、該金属層と該絶縁層とを交互に積層された中間積層体の最外層側から凸部を有するノッチ加工パンチで該中間積層体にノッチを形成する工程と、
前記ノッチを形成後、前記ノッチの一部を切断するように厚み方向に前記中間積層体を打ち抜くことで電磁波シールド積層体を得る工程とを含む、電磁波シールド積層体の製造方法。 A method for manufacturing an electromagnetic shielding laminate according to claim 1 or 2, comprising:
Using at least two metal layers and an insulating layer, a notch is formed in the intermediate laminate using a notching punch having a convex portion from the outermost layer side of the intermediate laminate in which the metal layers and the insulating layers are alternately laminated. a step of forming;
After forming the notch, the intermediate laminate is punched out in the thickness direction so as to cut a part of the notch, thereby obtaining an electromagnetic shielding laminate.
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