JP5446222B2 - 導電性ペースト及びそれを用いた電磁波シールドフィルム、電磁波シールドフレキシブルプリント配線板 - Google Patents
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Description
(導電性ペーストの作製)
表1に記載の酸成分、アルコール成分及びイソシアネート成分を反応させて得られるウレタン変性ポリエステルを準備した。具体的には、四つ口フラスコに表1記載の酸成分とアルコール成分、及び酢酸ブチルカルビトールとブチルカルビトールの混合溶剤を入れて窒素気流下で60℃に加熱した後、さらにイソシアネート化合物を添加して80℃5時間加熱し、ウレタン変性ポリエステルを合成した。
・鱗片状銀粉末の配合比(重量)=(ウレタン変性ポリエステル樹脂の重量+ブロックイソシアネートの重量)×2.1
・球状銀粉末の配合比(重量)=(ウレタン変性ポリエステル樹脂 重量+ブロックイソシアネート 重量)×0.233
ポリイミドフィルムに銅箔を積層した無接着剤銅貼積層板(2層CCL)を準備し、サブトラクティブ法により銅箔部分を選択的にエッチングし、線幅50μmのパターンを形成した。さらにこの上にカバーレイフィルムを貼り付けて評価用のフレキシブルプリント配線板を作製した。このフレキシブルプリント配線板のカバーレイフィルム側に上記の導電性ペーストをスクリーン印刷法により塗布し、オーブン炉で熱硬化した。さらに摺動屈曲性評価用サンプルについては、導電性ペースト上にソルダーレジストを塗布し、オーブン炉で熱硬化した。
この試料を幅5mmで切り出し、4端子法による抵抗値測定(端子間距離100mm)及び表面粗さ計による銀ペースト硬化膜の厚み測定を行い、体積固有抵抗を算出した。
この試料を最高温度260℃に設定したリフロー炉に2回通した後、銀ペースト硬化膜とカバーレイフィルム間に切り欠きを作り、銀ペースト硬化膜を180°方向に折り曲げて、50nm/分の速度で引っ張ることで密着強度を測定した。
上記と同様に、試料を最高温度260℃のリフロー炉に2回通した後、ストローク100mm、15秒/サイクル、摺動屈曲半径1.0mmの条件で摺動屈曲させ、配線抵抗が20%上昇した時点の摺動屈曲回数を評価した。以上の結果を表1に示す。なお、それぞれの評価項目において、密着強度0.8N/cm以上、摺動屈曲回数7万回以上、体積固有抵抗90×10−6Ω・cm以下が良好範囲である。
ウレタン変性ポリエステル樹脂の重合度を変えることで、水酸基価の異なるウレタン変性ポリエステル樹脂を作製した。この樹脂を用いて、実施例1〜3と同様に導電性ペーストを作製し、リフロー処理後の密着力、摺動屈曲性、体積固有抵抗を評価した。結果を表2に示す。
表3に記載のように、種々の数平均分子量を持つ多官能ブロックポリイソシアネート化合物を準備した。多官能ブロックポリイソシアネート化合物は、イソシアネートモノマーとポリヒドロキシ化合物とのアダクト型イソシアネートの末端をブロック剤でブロックしたものである。これを硬化剤として用い、実施例1に記載のウレタン変性ポリエステル樹脂と組み合わせて実施例1〜3と同様に導電性ペーストを作製し、リフロー処理後の密着力、摺動屈曲性、体積固有抵抗を評価した。
実施例1で使用したウレタン変性ポリエステル樹脂と多官能ブロックポリイソシアネート化合物を用い、両者の配合比率を変えることでNCO/OH比率を変えて実施例1〜3と同様に導電性ペーストを作製し、リフロー処理後の密着力、摺動屈曲性、体積固有抵抗を評価した。結果、表4に示すように、NCO/OH比率が0.8未満の実施例14では体積抵抗値がやや高くなっている。これは、NCO/OH比率が低いと架橋密度が低下するからであると推測される。またNCO/OH比率が3.0を超える実施例18ではリフロー処理後の密着力がやや低くなっている。NCO/OH比率が高いと、過剰の硬化剤が残留することで耐熱性が低下するためであると推測される。
導電性金属粉末として、平均粒径が4.8μmの金属粉末Aと、平均粒径が30nmの金属粉末Bを準備した。金属粉末Aと金属粉末Bの含有比率を変え、実施例1〜3に記載の方法と同様に導電性ペーストを作製し、リフロー処理後の密着力、摺動屈曲性、体積固有抵抗を評価した。この時、金属粉末Aと金属粉末Bとの総重量は、ウレタン変性ポリエステル樹脂の重量とブロックイソシアネートとの重量和を2.333倍した配合とした。
結果、表5記載のように、金属粉末Aと金属粉末Bの含有比率が99.5:0.5未満の実施例19では体積固有抵抗がやや高い結果となっている。また金属粉末Aと金属粉末Bの含有比率が70:30を超える実施例23では特性の向上効果は特に見られない。平均粒径がナノサイズの金属粉末は高価であるので、導電性ペーストの特性とコストを考慮すると、金属粉末Aと金属粉末Bの含有比率は99.5:0.5〜70:30の範囲が好ましい。
2 導電性ペースト層
3 保護フィルム
4 基材
5 銅箔
6a カバーレイフィルム
6b カバーレイ接着剤
7 フレキシブルプリント配線板
Claims (7)
- 導電性金属粉末、ウレタン変性ポリエステル樹脂、及びブロックイソシアネートを含有する導電性ペーストであって、
前記ウレタン変性ポリエステル樹脂は、酸成分、アルコール成分、及び芳香族イソシアネートを含むイソシアネート成分を反応させて得られ、
前記酸成分、アルコール成分、イソシアネート成分に含まれる芳香族成分の合計が、前記酸成分、アルコール成分、イソシアネート成分の合計に対して5モル%以上50モル%以下であることを特徴とする、導電性ペースト。 - 前記ウレタン変性ポリエステル樹脂の水酸基価が、5mgKOH/g以上60mgKOH/g以下であることを特徴とする、請求項1に記載の導電性ペースト。
- 前記ブロックイソシアネートは、数平均分子量が500以上3000以下であり、イソシアネートモノマーとポリヒドロキシ化合物とのアダクト型イソシアネートの末端をブロック剤でブロックした多官能ブロックポリイソシアネート化合物である、請求項1又は2に記載の導電性ペースト。
- 前記ウレタン変性ポリエステル樹脂と、前記ブロックイソシアネートの混合比は、前記ウレタン変性ポリエステル樹脂の水酸基(OH)と、前記ブロックイソシアネートのイソシアネート基(NCO)とのモル比率(NCO/OH)換算で0.8以上、3.0以下である、請求項1〜3のいずれか1項に記載の導電性ペースト。
- 前記導電性金属粉末は、平均粒径が0.5μm〜20μmの金属粉末Aと、平均粒径が100nm以下の金属粉末Bとからなり、金属粉末Aと金属粉末Bの含有比率が、重量比で99.5:0.5〜70:30であると共に、前記導電性金属粉末の含有比率が、導電性ペーストの固形分量に対して50重量%以上85重量%以下であることを特徴とする、
請求項1〜4のいずれか1項に記載の導電性ペースト。 - 請求項1〜5のいずれか1項に記載の導電性ペーストからなる層を基材上に有する、電磁波シールドフィルム。
- 請求項1〜5のいずれか1項に記載の導電性ペーストからなる層を有する、電磁波シールドフレキシブルプリント配線板。
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