JP4340454B2 - Shield film and manufacturing method thereof - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、フレキシブルプリント配線板などの電気回路から発生する電磁波ノイズをシールドするシールドフィルムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
フレキシブルプリント配線板などの電気回路からは電磁波ノイズが発生し、他の電気回路や電気製品へ好ましくない影響を与えることがある。そこで、電磁波ノイズを遮断するためのシールドフィルムが用いられ、これを貼り合わせたフレキシブルプリント配線板が提案されている。フレキシブルプリント配線板のような繰返し屈曲される電気回路は、繰返しの屈曲に耐えられる屈曲性が求められる。そこで、このような電気回路に貼り合わされて使用されるシールドフィルムにも、優れたシールド効果とともに、高い屈曲性（シールド効果を劣化させずに繰返しの屈曲に耐えられる性質）が求められる。
【０００３】
このシールドフィルムとしては、ベースフィルムとその上に積層したシールド層（導電性層）を基本構成とするものが広く知られている。通常、この基本構成に、ベースフィルム側にはハンドリングのための補強フィルムを、シールド層側にはゴミ付着防止の保護フィルムを貼付されて販売されている。そして、優れたシールド効果と高い屈曲性を得るために、シールド層として、金属薄膜（特開平５−３３９５号公報第１欄第２〜８行、図１）、金属フィラーを含有する導電性接着剤層、該導電性接着剤層と金属薄膜との組合せ（特開平７−１２２８８２号公報第１欄第２〜６行、図１）などが用いられている。
【０００４】
しかし、上記のようなシールドフィルムは、ベースフィルムの材料やシールド層自身の屈曲性が乏しいため、近年の屈曲性に対する高い要請を、必ずしも充分に満足するものではない。また、従来のシールドフィルムは、機械的強度を得るなどの理由によりある程度の厚みを必要とする。しかし、シールドフィルムを厚くすると、フレキシブルプリント配線板と貼り合わせた際に、全体として柔軟性に欠けたものとなるとともに、シールドフィルムを貼り合わせたフレキシブルプリント配線板全体の屈曲性に対するシールドフィルムの影響が大きくなり、シールドフィルムが全体の屈曲性を低下させる主たる原因にもなる。現在、高周波ノイズのシールドをより充分にするために、フレキシブルプリント配線板の両面にシールドフィルムを貼り合わせることも要請されているが、このような要請にも対応するため、より薄くてかつ高い屈曲性を有するシールドフィルムが望まれている。
【０００５】
【特許文献１】
特開平５−３３９５号公報（第１欄第２〜８行、図１）
【特許文献２】
特開平７−１２２８８２号公報（第１欄第２〜６行、図１）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、ベースフィルムとシールド層を基本構成とするシールドフィルムにおいて、薄くてかつ高い屈曲性を有するシールドフィルムを提供することを目的とする。本発明は、また、このような薄くてかつ高い屈曲性を有するシールドフィルムを製造するすぐれた方法を提供することを目的とする。
【０００７】
本発明者は、検討の結果、ベースフィルムに芳香族ポリアミド樹脂を用いることにより、薄くてかつ高い屈曲性を有するシールドフィルムが得られることを見出した。
本発明者は、さらに、ベースフィルムとして芳香族ポリアミド樹脂を用い、かつシールド層が導電性接着剤層およびベースフィルム上に積層された金属薄膜からなるシールドフィルムについては、該ベースフィルム表面に窒素プラズマ処理をした後、該ベースフィルム表面に該金属薄膜の金属を蒸着することにより、ベースフィルムと金属薄膜との密着性にすぐれたシールドフィルムが得られることを見出した。
本発明は、このような知見に基づき完成されたものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、芳香族ポリアミド樹脂からなり厚みが２〜１２μｍであるベースフィルム、およびシールド層を有するシールドフィルムであって、該シールド層が、ベースフィルムに接触して形成された金属薄膜と、該金属薄膜上に形成された導電性接着剤層との組合せからなることを特徴とするシールドフィルムを提供するものである。
本発明は、また、芳香族ポリアミド樹脂からなり厚みが２〜１２μｍであるベースフィルム、およびシールド層を有し、該シールド層が、ベースフィルムに接触して形成された金属薄膜と、該金属薄膜上に形成された導電性接着剤層との組合せからなるシールドフィルムにおいて、該導電性接着剤層が、エポキシーナイロン系接着剤に導電性フィラーを分散させたものであることを特徴とするシールドフィルムを提供するものである。
本発明は、さらに、芳香族ポリアミド樹脂からなり厚みが２〜１２μｍであるベースフィルム、およびシールド層を有し、該シールド層が、ベースフィルムに接触して形成された金属薄膜と、該金属薄膜上に形成された導電性接着剤層との組合せからなることを特徴とするシールドフィルムの製造方法であって、ベースフィルム表面に窒素プラズマ処理をした後、該ベースフィルム表面に該金属薄膜の金属を蒸着する工程を有することを特徴とするシールドフィルムの製造方法を提供するものである。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明のシールドフィルムを構成するベースフィルムは、シールドフィルムに機械的強度を付与するとともに、フレキシブルプリント配線板に貼り合わされて使用される時には、シールド層の保護層の役割もする。上記のように本発明のシールドフィルムは、該ベースフィルムが芳香族ポリアミド樹脂からなることを特徴とする。ここで、芳香族ポリアミド樹脂からなるとは、芳香族ポリアミド樹脂を主体とするとの意味であって、本発明の趣旨を損なわない範囲で、他の樹脂などが混合されていてもよい。
芳香族ポリアミド樹脂は、芳香環がアミド基と直接結合した構造を持つ樹脂であり、一般にアラミド樹脂と言われている。芳香族ポリアミド樹脂としては、下記の構造式（Ｉ）で表されるパラ系アラミド樹脂や下記の構造式（ＩＩ）で表されるメタ系アラミド樹脂などが例示される。
【００１０】
式（Ｉ）および（ＩＩ）中のＸおよびＹは芳香族ポリアミド樹脂に、溶解性、低吸湿性、ガスバリアー性などの性質を付与するための置換基であり、ｍおよびｎは０以上の整数、ｐおよびｑは重合度を表す。置換基ＸおよびＹの種類は、本発明の趣旨を損なわない限り、特に限定されない。また、該置換基を有しない、すなわちｍおよびｎが０の芳香族ポリアミド樹脂も用いることが可能である。本発明においては、通常、弾性率が高いパラ系アラミド樹脂が好ましく用いられる。
【００１２】
従来のシールドフィルムでは、ベースフィルムにポリフェニレンサルファイドなどが用いられていたが、芳香族ポリアミド樹脂は、引っ張り弾性率が１１〜１５ＧＰとポリフェニレンサルファイドに比べても２．５〜４程度大きく、耐熱性も優れている。従って、ベースフィルムを薄くすることができるが、本発明者は、芳香族ポリアミド樹脂からなる薄いベースフィルムを用いることにより、さらに高い屈曲性も得られることを見出し本発明を完成したのである。
芳香族ポリアミド樹脂からなるベースフィルムの厚みとしては、２〜１２μｍ程度が好ましく、より好ましくは４〜９μｍ程度である。厚みが、２μｍ未満であるとピンホールなどの存在確率が増え、本発明のシールドフィルムを構成するベースフィルムとして好ましくない場合があり、一方厚みが１２μｍを越えると屈曲性が低下する場合がある。
【００１３】
本発明のシールドフィルムを構成するシールド層は、導電性を有し、シールド効果を担う層である。すなわち、使用時にはフレキシブルプリント配線板などの電気回路のグランド回路（アース回路）と接合され共振回路を形成し、その結果、発生した電磁ノイズを遮断しシールド効果を発揮する。
【００１４】
このシールド層としては、導電性フィラーを樹脂中に分散させた導電性樹脂層、金属薄膜、これらの組合せなどが例示される。導電性樹脂層、金属薄膜などをベースフィルムなどに貼り合わせるためには、通常、接着剤層が必要となるが、導電性樹脂層として導電性フィラーを接着剤中に分散させた導電性接着剤層を用いることにより、該導電性接着剤層以外に接着剤層を設ける必要はなくなる。従って、このシールド層としては、導電性接着剤層または導電性接着剤層と金属薄膜の組合せが好ましい。特に、金属薄膜は薄くてシールドフィルムの可撓性、柔軟性を損なわないにもかかわらず優れたシールド効果を発揮するので、導電性接着剤層と金属薄膜の組合せが好ましい。
【００１５】
導電性接着剤層は、導電性を付与する役割と接着剤層としての役割を担うため、そこに用いられる接着剤樹脂としては、導電性フィラーをよく分散し、かつ優れた接着性能を有する樹脂が好ましく用いられる。
フレキシブルプリント配線板分野では、ポリビニルブチラール／フェノール樹脂系、アクリロニトリルブタジンゴム（ＮＢＲ）／フェノール樹脂系、エポキシ／ナイロン樹脂系、ＮＢＲ／エポキシ樹脂系、アクリルエラストマー／エポキシ樹脂系等の接着剤が可撓性フィルムと銅箔との貼り合わせに使用されているが、本発明のシールドフィルムの導電性接着剤層に使用する接着剤樹脂としても、同様なものを用いることができる。また、従来のシールドフィルムで用いられているポリアミド（ナイロン）系の接着剤に難燃剤を添加したものも用いることができる。特に、エポキシ／ナイロン樹脂系接着剤は優れた接着性能を有するため好ましい。
【００１６】
導電性接着剤層中に分散される導電性フィラーは、導電性接着剤層に導電性を付与するものであるが、該導電性フィラーとしては、金属フィラーやカーボンフィラーが例示される。
金属フィラーとしては、ニッケル、銅、銀などの金属粉、ハンダなどの合金粉、金属ウイスカー、銀がコートされた銅、金属メッキを施したガラス繊維やカーボンなどを挙げることができる。
接着剤樹脂への導電性フィラーの配合割合は、所望のシールド効果が達成される限り特に制限はなく、導電性フィラーの種類、形状、大きさ、比重などにより、その好ましい範囲は変動する。しかし、金属フィラーを用いる場合は、通常、接着剤樹脂１００重量部に対して２０〜３００重量部が好ましく、特に好ましくは１００〜２００重量部である。
【００１７】
導電性接着剤層の厚みの好ましい範囲も、接着剤樹脂の種類などにより変動し、機械的強度やフィルムとしての柔軟性などを考慮して決められる。接着剤樹脂としてエポキシ／ナイロン樹脂系接着剤を用いた場合は、その厚みの好ましい範囲は、５〜２５μｍである。厚みが５μｍ未満であると、フレキシブルプリント配線板に貼り合わされるとき、導体回路段差の空間をその導電性接着剤層で埋めきれず、この層を形成した初期段階での密着性が低下し、製造工程中の高温時に気泡が発生してはがれの原因となる。一方２５μｍを越えると、シールドフィルム、しいてはそれを貼り合わせたフレキシブルプリント配線板の可撓性、柔軟性が低下し、屈曲性が低下する場合がある。
【００１８】
シールド層を構成する金属薄膜に用いられる金属としては、銀、銅などの導電性が高い金属が好ましく、特に好ましくは銀である。金属薄膜の厚みは、フィルムの可撓性、柔軟性を維持するため、通常、１μｍ程度以下が好ましく、さらに好ましくは０．４μｍ程度以下である。一方、銀、銅などの導電性が高い金属を用いた場合は、０．０４μｍ程度以上あれば優れたシールド効果が得られる。この金属薄膜と導電性接着剤層との組合せからなるシールド層においては、シールド効果の大部分はこの金属薄膜により担われる。
【００１９】
金属薄膜と導電性接着剤層との組合せからなるシールド層の場合、この金属薄膜はベースフィルムに接触して形成され、その上に導電性接着剤層が形成される。そして、導電性接着剤層とフレキシブルプリント配線板が貼り合わされ、通常、導電性接着剤層がフレキシブルプリント配線板中のグランド回路（アース回路）と接合し、金属薄膜は直接グランド回路（アース回路）と接合されない。従って、導電性接着剤層は、金属薄膜とグランド回路（アース回路）を導通する役割も担う。
【００２０】
本発明のシールドフィルムは、上記の基本的構成、すなわちベースフィルムとシールド層に加えて、ベースフィルム側にハンドリングのための補強フィルムを、シールド層側にはゴミ付着防止の保護フィルムが貼付されて販売されることが多い。補強フィルムに用いられる樹脂としては、ポリエチレンテレフタレートなどが通常使用される。保護フィルムに用いられる樹脂としては、ポリエチレンなどが例示される。
【００２１】
本発明のシールドフィルムは、ベースフィルム上にシールド層を形成することにより製造できる。中でも、シールド層が導電性接着剤層およびベースフィルムに接触して形成された金属薄膜を有するものは、芳香族ポリアミド樹脂からなるベースフィルムの片面に金属薄膜を形成し、その後該金属薄膜上に導電性接着剤層を形成して得ることができる。通常、ベースフィルムの他の面に補強フィルムがラミネートされ、また導電性接着剤層形成後、その上に保護フィルムがラミネートされる。
【００２２】
金属薄膜をベースフィルム上に形成する方法としては、該金属の蒸着やスパッタリング、イオンプレーティングなどが例示されるが、成膜スピードの観点から蒸着が好ましい。
芳香族ポリアミド樹脂と銀などの金属の密着性は高くない。従って、芳香族ポリアミド樹脂からなるベースフィルム上に銀などをそのまま蒸着しても密着性が充分でない場合が多い。そこで通常は蒸着前に、厚み０．１μｍ程度のポリマー層をコートするプライマー処理がなされている。しかし、蒸着層の密着性をさらに向上させるために、好ましくは、蒸着前に、芳香族ポリアミド樹脂からなるベースフィルムに、窒素プラズマ処理を施した後蒸着を行う。窒素プラズマ処理を施すことにより、蒸着した金属薄膜と芳香族ポリアミド樹脂からなるベースフィルムとの密着性がさらに向上する。
窒素プラズマ処理の搬送速度としては、５〜２５ｍ／分程度の範囲が好ましい。搬送速度がこの範囲より低くても、高くても密着性が低下する傾向がある。窒素プラズマ処理は、通常は、プラズマ密度０．０１〜０．２Ｗ／ｃｍ２、圧力０．０１〜０．１Ｔｏｒｒ程度の条件で行われる。
【００２３】
補強フィルムとしては、上述のようにポリエチレンテレフタレートなどが用いられるが、好ましくは、微粘着剤などにより微粘着性が付与されたものが用いられる。この場合、該補強フィルムを、この微粘着性によりベースフィルム上に貼り付ける（ラミネートする）ことができる。
補強フィルムは、ハンドリングのためのものであり、シールドフィルムの製造のなるべく早い段階にラミネートされた方が、ハンドリングのためには好ましい。しかし、好ましくは、窒素プラズマ処理を施した後、補強フィルムをベースフィルム上にラミネートする。すなわち、ベースフィルム単独で窒素プラズマ処理を施した後、非処理面に補強フィルムを貼り付ける方法が好ましい。補強フィルムを貼り付けた後、窒素プラズマ処理を行うと、ポリエチレンテレフタレートなどの補強フィルムに含まれているオリゴマーなどの成分が、窒素プラズマ処理時の雰囲気により揮散し、ベースフィルムの表面に付着する。その結果、金属蒸着層の密着性が低下するので好ましくない。
【００２４】
または、補強フィルムをベースフィルム上に貼り付けた後に窒素プラズマ処理を施す場合は、補強フィルムのベースフィルムと反対側を冷却しながら行うことが好ましい。冷却することにより、補強フィルムに含まれているオリゴマーなどの成分の揮散を押さえることができる。冷却の方法としては、水を用いる方法や、冷却キャンドラムを補強フィルムのベースフィルムと反対側に接触させる方法などを例示することができる。
【００２５】
金属薄膜上へ導電性接着剤層を形成する方法としては、導電性フィラーと接着剤樹脂とを混合したペーストを作成し該ペーストを金属薄膜上に塗布した後硬化する方法、溶媒に接着剤樹脂を溶解し導電性フィラーを分散させた後、この液を金属薄膜上に塗布し、その後溶媒を除去して硬化する方法などが例示される。
【００２６】
以下、図を用いて本発明のシールドフィルムの例をより具体的に説明するが、本発明は、この例に限定されるものではない。
図１は、本発明のシールドフィルムの一例を示す断面図である。この例では、芳香族ポリアミド樹脂からなるベースフィルム１の上に銀蒸着層２（金属薄膜）が形成されている。銀蒸着層２の上には、導電性接着剤層３が形成されている。導電性接着剤層３の銀蒸着層２とは反対側に、保護フィルム４がラミネートされており、ベースフィルム１の銀蒸着層２とは反対側に、補強フィルム５がラミネートされている。
【００２７】
次に、上記のようなシールドフィルムを、フレキシブルプリント配線板に貼り合わせて用いる方法の例を説明する。
まずフレキシブルプリント配線板のカバーレイに直径１〜２ｍｍ程度の穴（スルーホール）を数カ所開けておき、グランド回路（アース回路）が露出するように加工しておく。次にシールドフィルムの保護フィルムを剥がして導電性接着剤層とカバーレイを熱プレスで貼り合せる。このときグランド回路と導電性接着剤層との接合部を形成することにより、回路のグランドと銀蒸着層との間で共振回路を形成でき、その結果グランドのノイズを減衰させることができる。熱プレス後は補強フィルムを取り除いてフレキシブルプリント配線板と一体化した機器部品として出荷する。
【００２８】
図２および図３は、上記の例に従いシールドフィルムが、貼り合わされたフレキシブルプリント配線板を表す断面図である。図２は、フレキシブルプリント配線板の片面にシールドフィルムが貼り合わされた例、図３は、フレキシブルプリント配線板の両面にシールドフィルムが貼り合わされた例である。
図２および図３の例においては、フレキシブルプリント配線板は、カバーレイ６、グランド回路（アース回路）８、他の回路９、ポリイミド樹脂膜１０からなり、カバーレイ６には直径１〜２ｍｍ程度の穴（スルーホール７）が開けられている。上記のように、導電性接着剤層３とカバーレイ６を熱プレスで貼り合せることにより、このスルーホール７の部分で導電性接着剤層３とグランド回路（アース回路）８との電気的接合が形成されている。なお、図３の例においては、スルーホール７は、カバーレイ６およびグランド回路（アース回路）８、ポリイミド樹脂膜１０を貫通して形成されており、また導電性接着剤層３は、ポリイミド樹脂膜１０側からも熱プレスで貼り合されるので、両面の導電性接着剤層３同士がここで電気的に接合している。その結果ポリイミド樹脂膜１０側のシールド層も、グランド回路（アース回路）８と共振し、より大きなシールド効果を発揮することができる。
【００２９】
【実施例】
次に本発明を、実施例を用いてより具体的に説明するが、実施例は、本発明の範囲を限定するものではない。
【００３０】
実施例１
厚み４．４μｍの芳香族ポリアミドフィルム（東レ製パラ系アラミド樹脂、商品名ミクトロン）を真空装置内にセットして、真空度１×１０−５Ｔｏｒｒ台まで放置後、窒素ガスにより窒素プラズマ処理を施した。プラズマ処理中の真空度は０．０２Ｔｏｒｒ、プラズマは単位面積あたり０．２Ｗ／ｃｍ２程度であった。プラズマ時間は、該芳香族ポリアミドフィルムの送り速度の１０ｍ／分に対応する時間で行った。その後、厚み５０μｍのポリエチレンテレフタレートフィルム（東レ株式会社製：Ｓ１０、微粘着剤付き）をプラズマ処理面とは反対の面にラミネートした。
次に、真空蒸着装置にて、厚さ０．１μｍの銀蒸着層をプラズマ処理面上に形成した。
一方、エポキシ−ナイロン樹脂系接着剤（東海ゴム／東亜合成製、商品名：ＡＳ−７８）に、還元銀粉末（福田金属粉工業製、商品名：ＡｇＣ−７４Ｔ）を２．５Ｖｏｌ％となるように加え、さらに粘度調整のための溶媒（トルエン、メタノール混合溶媒）を加えて粘度を２０００Ｐａ・Ｓとし、導電性接着剤を作成した。こうして作成した導電性接着剤を、銀蒸着層に、スロットダイコーターで塗布しその後乾燥した。乾燥温度１３０℃、塗布時の搬送速度は７ｍ／分であった。その結果、乾燥後の導電性接着剤層の厚みは１０μｍとなった。最後に導電性接着剤層の銀蒸着層とは反対側に保護フィルムとしてポリエチレンをラミネートし、シールドフィルムを得た。
【００３１】
このシールドフィルムについて、シールド性能の目安であるシート抵抗は１００ｍΩ／口以下と問題ないことを確認した。その後、フレキシブルプリント配線板（厚み１２μｍの銅および厚み２５μｍのポリイミドからなる２層基板に、接着剤付きの厚み４０μｍのカバ−レイを貼り合わせたもの）を作成して、保護フィルムを剥がしたシールドフィルムを１８０℃×３０分、３０ｋｇ／ｃｍ２の条件で熱プレスして貼り合わせた。その後ＭＩＴ屈曲試験機にかけて屈曲性を評価した（評価条件は、Ｒ２．０、荷重５００ｇ、速度１７５回／分）。その結果を、表１に示す。
【００３２】
実施例２〜８
芳香族ポリアミドフィルム、銀蒸着層、導電性接着剤層の厚みを変えた以外は実施例１と同様にして屈曲性などを評価した。その結果も表１に示す。
なお、２０万回を越えてもシールドフィルムの断線が見られなかったものは、その時点で屈曲試験を停止した。
【００３３】
比較例１〜３
比較例として、芳香族ポリアミドフィルムの代わりにポリフェニレンサルファイドフィルムを用いた以外は、実施例と同じ条件で屈曲性などを評価した。その結果も表１に示す。
その他の実施例を別表に記す。
【００３４】
なお、銀蒸着前に芳香族ポリアミドフィルム表面に窒素プラズマ処理を施さない方法でもシールドフィルムを作成したが、このシールドフィルムは、銀蒸着層が比較的容易に剥離し、密着性は必ずしも充分ではなかった。
窒素プラズマ処理を、ポリエチレンテレフタレートフィルムのラミネート後に行った場合も、得られたシールドフィルムの銀蒸着層の密着性は必ずしも充分ではなかった。
【００３５】
【表１】
屈曲性テスト
ＭＩＴ法で、電気抵抗が初期値の１０％増となるまでの屈曲回数で評価した。
◎：１５万回超 ○：１５〜５万回超 △：５〜１万回超 ×：１万回以下
初期シールド特性
シートの電気抵抗値で評価した。 ○：１００ｍΩ／口未満 △：１００〜１１０ｍΩ／口 ×：１１０ｍΩ／口超
【００３７】
表１の結果は、ベースフィルムとして芳香族ポリアミドフィルムを用いると、現状で良好とされるポリフェニレンサルファイドフィルムよりも良好な屈曲性が得られることを示している。
【００３８】
【発明の効果】
本発明のシールドフィルムは、優れたシールド効果とともに、薄くてかつ高い屈曲性を有する。その屈曲性は、従来のポリフェニレンサルファイドをベースフィルムとして用いたシールドフィルムの７〜８倍にも達する。従って、フレキシブルプリント配線板のような繰返し屈曲される電気回路に好ましく使用される。
また、シールド層と芳香族ポリアミド樹脂からなるベースフィルムを有し、該シールド層が導電性接着剤層およびベースフィルムに接触して形成された金属薄膜を有することを特徴とするシールドフィルムについては、本発明の製造方法により、金属薄膜とベースフィルムとの密着性が高いシールドフィルムを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のシールドフィルムの例を示す断面図である。
【図２】本発明のシールドフィルムが貼り合わされたフレキシブルプリント配線板の例を表す断面図である。
【図３】本発明のシールドフィルムが貼り合わされたフレキシブルプリント配線板の他の例を表す断面図である。
【符号の説明】
１． ベースフィルム
２． 銀蒸着層（金属薄膜）
３． 導電性接着剤層
４． 保護フィルム
５． 補強フィルム
６． カバーレイ
７． スルーホール
８． グランド回路（アース回路）[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a shield film that shields electromagnetic noise generated from an electric circuit such as a flexible printed wiring board.
[0002]
[Prior art]
Electromagnetic noise is generated from an electric circuit such as a flexible printed wiring board, which may adversely affect other electric circuits and electric products. Therefore, a shield film for blocking electromagnetic wave noise is used, and a flexible printed wiring board in which this is bonded has been proposed. An electric circuit that is repeatedly bent, such as a flexible printed wiring board, is required to be flexible to withstand repeated bending. Therefore, a shield film used by being bonded to such an electric circuit is required to have an excellent shielding effect and a high flexibility (a property that can withstand repeated bending without deteriorating the shielding effect).
[0003]
As this shield film, a film having a base film and a shield layer (conductive layer) laminated thereon is widely known. Usually, the basic film is sold with a reinforcing film for handling on the base film side and a protective film for preventing dust adhesion on the shield layer side. In order to obtain an excellent shielding effect and high flexibility, a conductive film containing a metal thin film (JP-A-5-3395,
[0004]
However, the shield film as described above does not always sufficiently satisfy the recent high demand for flexibility because the material of the base film and the flexibility of the shield layer itself are poor. Moreover, the conventional shield film requires a certain thickness for reasons such as obtaining mechanical strength. However, if the shield film is thickened, it becomes inflexible as a whole when bonded to the flexible printed wiring board, and the influence of the shield film on the flexibility of the entire flexible printed wiring board bonded with the shield film. Becomes larger, and the shield film is also a main cause of lowering the overall flexibility. At present, it is also required to attach a shield film on both sides of the flexible printed wiring board in order to make the shield of high frequency noise more satisfactory. A shield film having properties is desired.
[0005]
[Patent Document 1]
JP-A-5-3395 (
[Patent Document 2]
Japanese Patent Laid-Open No. 7-122882 (
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
An object of the present invention is to provide a shield film which is thin and has high flexibility in a shield film having a base film and a shield layer as basic components. Another object of the present invention is to provide an excellent method for producing such a thin and highly flexible shield film.
[0007]
As a result of the study, the present inventor has found that a shield film having a thin and high flexibility can be obtained by using an aromatic polyamide resin for the base film.
The inventor further uses a nitrogen plasma on the surface of the base film for a shield film comprising an aromatic polyamide resin as a base film and a shield film comprising a conductive adhesive layer and a metal thin film laminated on the base film. After processing, it discovered that the shield film excellent in the adhesiveness of a base film and a metal thin film was obtained by vapor-depositing the metal of this metal thin film on the surface of this base film.
The present invention has been completed based on such findings.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
The present invention is a base film made of an aromatic polyamide resin and having a thickness of 2 to 12 μm, and a shield film having a shield layer, wherein the shield layer is formed in contact with the base film, The present invention provides a shield film comprising a combination with a conductive adhesive layer formed on a metal thin film .
The present invention also includes a base film made of an aromatic polyamide resin and having a thickness of 2 to 12 μm, and a shield layer, wherein the shield layer is formed in contact with the base film, and the metal thin film A shield film comprising a combination with a conductive adhesive layer formed thereon , wherein the conductive adhesive layer is obtained by dispersing a conductive filler in an epoxy-nylon adhesive. Is to provide.
The present invention further comprises a base film made of an aromatic polyamide resin and having a thickness of 2 to 12 μm, and a shield layer, wherein the shield layer is formed in contact with the base film, and the metal thin film A method for producing a shield film, comprising a combination with a conductive adhesive layer formed thereon , wherein after a nitrogen plasma treatment is applied to the surface of the base film, the metal of the metal thin film is formed on the surface of the base film. A method for producing a shield film, characterized by comprising a step of vapor-depositing the film.
[0009]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The base film constituting the shield film of the present invention imparts mechanical strength to the shield film and also serves as a protective layer for the shield layer when used by being bonded to a flexible printed wiring board. As described above, the shield film of the present invention is characterized in that the base film is made of an aromatic polyamide resin. Here, the phrase “consisting of an aromatic polyamide resin” means that the main component is an aromatic polyamide resin, and other resins may be mixed within a range not impairing the gist of the present invention.
An aromatic polyamide resin is a resin having a structure in which an aromatic ring is directly bonded to an amide group, and is generally called an aramid resin. Examples of the aromatic polyamide resin include a para-aramid resin represented by the following structural formula (I) and a meta-aramid resin represented by the following structural formula (II).
[0010]
X and Y in the formulas (I) and (II) are substituents for imparting properties such as solubility, low hygroscopicity and gas barrier properties to the aromatic polyamide resin, and m and n are 0 or more. Integers, p and q represent the degree of polymerization. The types of the substituents X and Y are not particularly limited as long as the gist of the present invention is not impaired. It is also possible to use an aromatic polyamide resin having no substituent, that is, m and n are 0. In the present invention, usually, a para-aramid resin having a high elastic modulus is preferably used.
[0012]
In the conventional shield film, polyphenylene sulfide or the like was used for the base film. However, the aromatic polyamide resin has a tensile elastic modulus of 11 to 15 GP, which is 2.5 to 4 larger than that of polyphenylene sulfide, and has heat resistance. Are better. Therefore, although the base film can be thinned, the present inventor has found that higher flexibility can be obtained by using a thin base film made of an aromatic polyamide resin, and has completed the present invention.
As thickness of the base film which consists of aromatic polyamide resin, about 2-12 micrometers is preferable, More preferably, it is about 4-9 micrometers. If the thickness is less than 2 μm, the existence probability of pinholes and the like is increased, which may not be preferable as the base film constituting the shield film of the present invention. On the other hand, if the thickness exceeds 12 μm, the flexibility may be lowered.
[0013]
The shield layer which constitutes the shield film of the present invention is a layer having conductivity and bearing a shielding effect. That is, at the time of use, it is joined with a ground circuit (earth circuit) of an electric circuit such as a flexible printed wiring board to form a resonance circuit, and as a result, the generated electromagnetic noise is cut off and a shielding effect is exhibited.
[0014]
Examples of the shield layer include a conductive resin layer in which a conductive filler is dispersed in a resin, a metal thin film, a combination thereof, and the like. In order to attach a conductive resin layer, a metal thin film, etc. to a base film or the like, an adhesive layer is usually required, but a conductive adhesive in which a conductive filler is dispersed in the adhesive as the conductive resin layer By using a layer, it is not necessary to provide an adhesive layer in addition to the conductive adhesive layer. Therefore, the shield layer is preferably a conductive adhesive layer or a combination of a conductive adhesive layer and a metal thin film. In particular, since the metal thin film is thin and exhibits an excellent shielding effect without impairing the flexibility and flexibility of the shield film, a combination of a conductive adhesive layer and a metal thin film is preferable.
[0015]
Since the conductive adhesive layer plays a role of imparting conductivity and a role as an adhesive layer, the adhesive resin used therein is a resin in which conductive filler is well dispersed and has excellent adhesive performance. Is preferably used.
In the field of flexible printed wiring boards, polyvinyl butyral / phenolic resin, acrylonitrile butazine rubber (NBR) / phenolic resin, epoxy / nylon resin, NBR / epoxy resin, acrylic elastomer / epoxy resin, etc. are acceptable. Although it is used for bonding of a flexible film and copper foil, the same thing can be used also as adhesive resin used for the conductive adhesive layer of the shield film of this invention. Moreover, what added the flame retardant to the polyamide (nylon) type | system | group adhesive agent used with the conventional shield film can also be used. In particular, an epoxy / nylon resin adhesive is preferable because it has excellent adhesive performance.
[0016]
The conductive filler dispersed in the conductive adhesive layer imparts conductivity to the conductive adhesive layer, and examples of the conductive filler include metal fillers and carbon fillers.
Examples of the metal filler include metal powders such as nickel, copper and silver, alloy powders such as solder, metal whiskers, copper coated with silver, glass fibers and carbon subjected to metal plating, and the like.
The blending ratio of the conductive filler to the adhesive resin is not particularly limited as long as the desired shielding effect is achieved, and the preferred range varies depending on the type, shape, size, specific gravity, etc. of the conductive filler. However, when a metal filler is used, it is usually preferably 20 to 300 parts by weight, particularly preferably 100 to 200 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the adhesive resin.
[0017]
The preferable range of the thickness of the conductive adhesive layer also varies depending on the type of the adhesive resin and is determined in consideration of mechanical strength, flexibility as a film, and the like. When an epoxy / nylon resin adhesive is used as the adhesive resin, the preferred range of the thickness is 5 to 25 μm. When the thickness is less than 5 μm, the space of the conductor circuit step cannot be filled with the conductive adhesive layer when bonded to the flexible printed wiring board, and the adhesion at the initial stage of forming this layer is reduced, Bubbles are generated at a high temperature during the manufacturing process, causing peeling. On the other hand, if it exceeds 25 μm, the flexibility and flexibility of the shield film, and thus the flexible printed wiring board on which it is bonded, may be lowered, and the flexibility may be lowered.
[0018]
As a metal used for the metal thin film which comprises a shield layer, metals with high electroconductivity, such as silver and copper, are preferable, Most preferably, it is silver. In order to maintain the flexibility and flexibility of the film, the thickness of the metal thin film is usually preferably about 1 μm or less, more preferably about 0.4 μm or less. On the other hand, when a highly conductive metal such as silver or copper is used, an excellent shielding effect can be obtained if it is about 0.04 μm or more. In the shield layer composed of a combination of the metal thin film and the conductive adhesive layer, most of the shielding effect is borne by the metal thin film.
[0019]
In the case of a shield layer comprising a combination of a metal thin film and a conductive adhesive layer, the metal thin film is formed in contact with the base film, and a conductive adhesive layer is formed thereon. Then, the conductive adhesive layer and the flexible printed wiring board are bonded together, and usually the conductive adhesive layer is joined to the ground circuit (earth circuit) in the flexible printed wiring board, and the metal thin film is directly connected to the ground circuit (earth circuit). Not joined with. Therefore, the conductive adhesive layer also plays a role of conducting the metal thin film and the ground circuit (earth circuit).
[0020]
The shield film of the present invention has the above basic structure, that is, in addition to the base film and the shield layer, a reinforcing film for handling is attached to the base film side, and a protective film for preventing dust adhesion is attached to the shield layer side. Often sold. As the resin used for the reinforcing film, polyethylene terephthalate or the like is usually used. Examples of the resin used for the protective film include polyethylene.
[0021]
The shield film of the present invention can be produced by forming a shield layer on the base film. Among them, the shield layer having a metal thin film formed in contact with the conductive adhesive layer and the base film forms a metal thin film on one side of the base film made of an aromatic polyamide resin, and then on the metal thin film. It can be obtained by forming a conductive adhesive layer. Usually, a reinforcing film is laminated on the other surface of the base film, and a protective film is laminated thereon after forming the conductive adhesive layer.
[0022]
Examples of the method for forming the metal thin film on the base film include vapor deposition, sputtering, and ion plating of the metal, but vapor deposition is preferable from the viewpoint of film formation speed.
The adhesion between the aromatic polyamide resin and the metal such as silver is not high. Therefore, even when silver or the like is directly deposited on a base film made of an aromatic polyamide resin, adhesion is often insufficient. Therefore, a primer treatment for coating a polymer layer having a thickness of about 0.1 μm is usually performed before vapor deposition. However, in order to further improve the adhesion of the vapor deposition layer, it is preferable to perform vapor deposition after performing nitrogen plasma treatment on a base film made of an aromatic polyamide resin before vapor deposition. By performing the nitrogen plasma treatment, the adhesion between the deposited metal thin film and the base film made of the aromatic polyamide resin is further improved.
As a conveyance speed of nitrogen plasma processing, the range of about 5-25 m / min is preferable. Even if the conveyance speed is lower or higher than this range, the adhesion tends to decrease. The nitrogen plasma treatment is usually performed under conditions of a plasma density of 0.01 to 0.2 W / cm 2 and a pressure of about 0.01 to 0.1 Torr.
[0023]
As the reinforcing film, polyethylene terephthalate or the like is used as described above. Preferably, a film imparted with slight adhesiveness by a slightly adhesive or the like is used. In this case, the reinforcing film can be attached (laminated) on the base film due to the slight adhesiveness.
The reinforcing film is for handling, and it is preferable for handling that it is laminated at the earliest possible stage of production of the shield film. However, preferably, after the nitrogen plasma treatment, the reinforcing film is laminated on the base film. That is, a method in which a base film alone is subjected to nitrogen plasma treatment and then a reinforcing film is attached to the non-treated surface is preferable. When the nitrogen plasma treatment is performed after the reinforcement film is attached, components such as oligomers contained in the reinforcement film such as polyethylene terephthalate are volatilized by the atmosphere during the nitrogen plasma treatment and adhere to the surface of the base film. As a result, the adhesion of the metal vapor deposition layer is undesirably lowered.
[0024]
Alternatively, when the nitrogen plasma treatment is performed after the reinforcing film is attached to the base film, it is preferably performed while cooling the side of the reinforcing film opposite to the base film. By cooling, volatilization of components such as oligomers contained in the reinforcing film can be suppressed. Examples of the cooling method include a method using water and a method in which the cooling can drum is brought into contact with the side opposite to the base film of the reinforcing film.
[0025]
As a method of forming a conductive adhesive layer on a metal thin film, a method of preparing a paste in which a conductive filler and an adhesive resin are mixed, applying the paste on the metal thin film, and curing the adhesive paste in a solvent An example is a method in which the conductive filler is dispersed after the resin is dissolved and then this liquid is applied onto a metal thin film, and then the solvent is removed and cured.
[0026]
Hereinafter, although the example of the shield film of this invention is demonstrated more concretely using figures, this invention is not limited to this example.
FIG. 1 is a cross-sectional view showing an example of the shield film of the present invention. In this example, a silver deposited layer 2 (metal thin film) is formed on a
[0027]
Next, an example of a method in which the above shield film is used by being bonded to a flexible printed wiring board will be described.
First, several holes (through holes) having a diameter of about 1 to 2 mm are opened in the cover lay of the flexible printed wiring board and processed so that the ground circuit (earth circuit) is exposed. Next, the protective film of the shield film is peeled off, and the conductive adhesive layer and the coverlay are bonded together by hot pressing. At this time, by forming a junction between the ground circuit and the conductive adhesive layer, a resonant circuit can be formed between the ground of the circuit and the silver vapor deposition layer, and as a result, the noise of the ground can be attenuated. After hot pressing, the reinforcing film is removed and shipped as equipment parts integrated with the flexible printed wiring board.
[0028]
2 and 3 are sectional views showing a flexible printed wiring board in which a shield film is bonded according to the above example. FIG. 2 is an example in which a shield film is bonded to one side of a flexible printed wiring board, and FIG. 3 is an example in which a shield film is bonded to both sides of the flexible printed wiring board.
2 and 3, the flexible printed wiring board is composed of a
[0029]
【Example】
Next, the present invention will be described more specifically with reference to examples. However, the examples do not limit the scope of the present invention.
[0030]
Example 1
A 4.4 μm thick aromatic polyamide film (Toray-made para-aramid resin, trade name: Mictron) is set in a vacuum apparatus, left to a vacuum degree of 1 × 10 −5 Torr, and then subjected to nitrogen plasma treatment with nitrogen gas. gave. The degree of vacuum during the plasma treatment was 0.02 Torr, and the plasma was about 0.2 W / cm 2 per unit area. The plasma time was a time corresponding to 10 m / min of the feed rate of the aromatic polyamide film. Thereafter, a 50 μm thick polyethylene terephthalate film (manufactured by Toray Industries, Inc .: S10, with a slight adhesive) was laminated on the surface opposite to the plasma treated surface.
Next, a silver vapor deposition layer having a thickness of 0.1 μm was formed on the plasma processing surface with a vacuum vapor deposition apparatus.
On the other hand, the reduced silver powder (made by Fukuda Metal Powder Co., Ltd., trade name: AgC-74T) is 2.5 Vol% to the epoxy-nylon resin adhesive (trade name: AS-78, manufactured by Tokai Rubber / Toa Gosei) In addition, a solvent for adjusting the viscosity (toluene and methanol mixed solvent) was added to make the viscosity 2000 Pa · S, and a conductive adhesive was prepared. The conductive adhesive thus prepared was applied to the silver deposited layer with a slot die coater and then dried. The drying temperature was 130 ° C., and the conveyance speed during coating was 7 m / min. As a result, the thickness of the conductive adhesive layer after drying was 10 μm. Finally, polyethylene was laminated as a protective film on the side opposite to the silver deposited layer of the conductive adhesive layer to obtain a shield film.
[0031]
With respect to this shield film, it was confirmed that the sheet resistance, which is a measure of the shield performance, was 100 mΩ / mouth or less and no problem. Thereafter, a flexible printed wiring board (a two-layer substrate made of 12 μm-thick copper and 25 μm-thick polyimide and bonded with a 40 μm-thick coverlay with an adhesive) was prepared, and the protective film was peeled off The film was bonded by hot pressing under conditions of 180 ° C. × 30 minutes and 30 kg / cm 2 . Thereafter, the flexibility was evaluated using an MIT bending tester (evaluation conditions were R2.0, load 500 g, speed 175 times / minute). The results are shown in Table 1.
[0032]
Examples 2-8
Flexibility and the like were evaluated in the same manner as in Example 1 except that the thickness of the aromatic polyamide film, the silver deposited layer, and the conductive adhesive layer was changed. The results are also shown in Table 1.
If the shield film was not broken even after exceeding 200,000 times, the bending test was stopped at that time.
[0033]
Comparative Examples 1-3
As a comparative example, the flexibility and the like were evaluated under the same conditions as in the examples except that a polyphenylene sulfide film was used instead of the aromatic polyamide film. The results are also shown in Table 1.
Other examples are shown in the attached table.
[0034]
In addition, although the shield film was also made by a method in which the surface of the aromatic polyamide film was not subjected to nitrogen plasma treatment before silver deposition, this shield film peeled off the silver deposition layer relatively easily and the adhesion was not always sufficient. It was.
Even when the nitrogen plasma treatment was performed after the polyethylene terephthalate film was laminated, the adhesion of the silver deposited layer of the obtained shield film was not always sufficient.
[0035]
[Table 1]
Evaluation was made by the flexing test MIT method by the number of flexing until the electric resistance increased by 10% of the initial value.
◎: More than 150,000 times ○: More than 15 to 50,000 times Δ: More than 5 to 10,000 times ×: 10,000 times or less The evaluation was made based on the electrical resistance value of the initial shielding property sheet. ○: Less than 100 mΩ / mouth Δ: 100-110 mΩ / mouth ×: 110 mΩ / more than mouth
The results in Table 1 indicate that when an aromatic polyamide film is used as the base film, better flexibility than the polyphenylene sulfide film that is considered good at present can be obtained.
[0038]
【The invention's effect】
The shield film of the present invention is thin and highly flexible with an excellent shielding effect. Its flexibility reaches 7 to 8 times that of a shield film using conventional polyphenylene sulfide as a base film. Therefore, it is preferably used for an electric circuit that is repeatedly bent such as a flexible printed wiring board.
In addition, for a shield film having a base film composed of a shield layer and an aromatic polyamide resin, the shield layer having a metal thin film formed in contact with the conductive adhesive layer and the base film, By the production method of the present invention, a shield film having high adhesion between the metal thin film and the base film can be obtained.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view showing an example of a shield film of the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view showing an example of a flexible printed wiring board on which a shield film of the present invention is bonded.
FIG. 3 is a cross-sectional view showing another example of a flexible printed wiring board to which the shield film of the present invention is bonded.
[Explanation of symbols]
1. 1. Base film Silver deposition layer (metal thin film)
3. 3. Conductive adhesive layer
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