JP6225437B2 - 電磁波シールド用フィルム、および電子部品の被覆方法 - Google Patents

電磁波シールド用フィルム、および電子部品の被覆方法 Download PDF

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Description

本発明は、電磁波シールド用フィルム、および電子部品の被覆方法に関するものである。
従来、携帯電話、医療機器のように電磁波の影響を受けやすい電子部品や、半導体素子等の発熱性電子部品、さらにはコンデンサー、コイル等の各種電子部品、またはこれらの電子部品を回路基板に実装された電子機器は、電磁波によるノイズの影響を軽減するため、その表面に電磁波シールド用フィルムが貼付されてきた。
このような電磁波シールド用フィルムとしては、例えば、絶縁性材料からなる基材層と、基材層の一方または双方の面に積層した金属層とを有するものが開発されている(例えば、特許文献1参照。)。
しかしながら、特許文献1に記載のように、電磁波シールド用フィルムを、金属層を有する構成とした場合、近年要望が高まりつつある軽量化・薄型化に対応できないという問題があった。
特開2006−156946公報
さらに、従来技術では上記問題に加え、凹凸を備える基板を有する電子部品に対して、電磁波シールド用フィルムで被覆しようとすると、この電磁波シールド用フィルムの凹凸に対する形状追従性が優れないという問題から、凹凸を備える基板を有する電子部品に対しては、アルミやSUSのような金属カンシールドと呼ばれるシールド方法が取られてきた。しかし、この金属カンシールドは基板上の各部品個別に対しては実施できず、種類別に配置された部品集合体に対して施され、その影響で基板上の各部品の配置には制約があり、基板の設計自由度は、機能面からは必ずしも最良というわけではない。
したがって、本発明の目的は、基板の設計自由度を高め、かつ軽量化・薄型化を図るとともに、凹凸を備える基板を有する電子部品に対して、良好な形状追従性を有する電磁波シールド用フィルム、および、かかる電磁波シールド用フィルムを用いた電子部品の被覆方法を提供することにある。
このような目的は、下記(1)〜(7)に記載の本発明により達成される。
(1) 基板上の凹凸を被覆するために用いられる電磁波シールド用フィルムであって、
基材層と、該基材層の一方の面側に積層された電磁波遮断層とを含んで構成され、
前記基材層は、第1の層と、第2の層と、第3の層とが他方の面側からこの順で積層された3層構成をなす積層体を含んで構成され、
前記第1の層は、25〜150℃における平均線膨張係数が570〜700[ppm/℃]であり、前記第2の層は、25〜150℃における平均線膨張係数が800〜2400[ppm/℃]であり、前記第3の層は、25〜150℃における平均線膨張係数が420〜700[ppm/℃]であり、
前記第1の層の厚みT(A)と、前記第3の層の厚みT(B)と、前記第2の層の厚みT(C)は、下記関係式(I)を満たしていることを特徴とする電磁波シールド用フィルム。
1.5<T(C)/(T(A)+T(B))<8.0 ・・・ (I)
) 前記第1の層の厚みT(A)は、5μm以上、100μm以下である上記()に記載の電磁波シールド用フィルム。
) 前記第3の層の厚みT(B)は、5μm以上、100μm以下である上記(1)または(2)に記載の電磁波シールド用フィルム。
) 前記第2の層の厚みT(C)は、10μm以上、100μm以下である上記()ないし()のいずれかに記載の電磁波シールド用フィルム。
) 前記電磁波遮断層は、反射層と、吸収層とで構成され、これらが前記一方の面側からこの順で積層された積層体である上記(1)ないし()のいずれかに記載の電磁波シールド用フィルム。
) 当該電磁波シールド用フィルムを前記基板上の凹凸に温度150℃、圧力2MPa、時間5分の条件で熱圧着した際の形状追従性が、500μm以上、3,000μm以下である上記(1)ないし()のいずれかに記載の電磁波シールド用フィルム。
) 前記基板上の凹凸に、上記(1)ないし()のいずれかに記載の電磁波シールド用フィルムを前記電磁波遮断層と電子部品とが接着するように貼付する貼付工程と、
前記貼付工程の後、前記基材層を剥離する剥離工程とを有することを特徴とする電子部品の被覆方法。
本発明によれば、電磁波シールド用フィルムが備える基材層を、少なくとも2つの層が積層された積層体を含んで構成されるものとすることにより、電磁波シールド用フィルムで覆われる基板の設計自由度を高め、かつ軽量化・薄型化を図ることが可能であるとともに、凹凸を備える基板を有する電子部品に対して、良好な形状追従性を有しているものとすることができる。
本発明の電磁波シールド用フィルムの第1実施形態を示す縦断面図である。 図1に示す電磁波シールド用フィルムを用いて電子部品の被覆方法を説明するための縦断面図である。 本発明の電磁波シールド用フィルムの第2実施形態を示す縦断面図である。 本発明の電磁波シールド用フィルムの第3実施形態を示す縦断面図である。 本発明の電磁波シールド用フィルムの第4実施形態を示す縦断面図である。 本発明の電磁波シールド用フィルムの第5実施形態を示す縦断面図である。
以下、本発明の電磁波シールド用フィルム、および電子部品の被覆方法を、添付図面に示す好適実施形態に基づいて、詳細に説明する。
本発明の電磁波シールド用フィルムは、基板上の凹凸を被覆するために用いられる電磁波シールド用フィルムであって、基材層と、該基材層の一方の面側に積層された電磁波遮断層とを含んで構成され、前記基材層は、少なくとも2つの層が積層された積層体を含んで構成されていることを特徴とする。
また、本発明の電子部品の被覆方法は、前記基板上の凹凸に、前記電磁波シールド用フィルムを前記電磁波遮断層と電子部品が接着するように貼付する貼付工程と、前記貼付工程の後、前記基材層を剥離する剥離工程とを有することを特徴とする。
このような電磁波シールド用フィルムを用いて、基板上の凹凸の被覆に適用すると、前記貼付工程において、電磁波シールド用フィルムを加熱しつつ、電磁波シールド用フィルムと基板とが互いに接近するように押圧することで、基材層が、電磁波遮断層が凹凸に対して形状追従性するための基材として機能することから、電磁波遮断層を凹凸の形状に追従した状態で押し込むことができる。その結果、この凹凸が設けられた基板を、電磁波遮断層をもって確実に被覆することができるため、この電磁波遮断層による凹凸が設けられた基板の電磁波シールド性が向上することとなる。
<電磁波シールド用フィルム>
まずは、本発明の電磁波シールド用フィルムについて説明する。
<第1実施形態>
図1は、本発明の電磁波シールド用フィルムの第1実施形態を示す縦断面図である。なお、以下の説明では、説明の便宜上、図1中の上側を「上」、下側を「下」と言う。
本発明の電磁波シールド用フィルムは、基板5上の凹凸6を被覆するために用いられる電磁波シールド用フィルムである。
図1に示すように、本実施形態において、電磁波シールド用フィルム100は、基材層1と、電磁波遮断層3とを含んで構成され、電磁波遮断層3は、基材層1の下面(一方の面)側から、基材層1に接触して、この順で積層されている。
また、基材層1は、第1の層11と、第2の層13と、第3の層12とで構成され、これらが基材層1の上面(他方の面)側から、この順で積層されている。
なお、以下では、基板5上に電子部品4が搭載(載置)され、この電子部品4の搭載により基板5上に凸部61と凹部62とからなる凹凸6が形成されており、この凹凸6を電磁波シールド用フィルム100で被覆する場合について説明する。なお、基板5上に搭載する電子部品4としては、例えば、フレキシブル回路基板(FPC)上に搭載されているLCDドライバーIC、タッチパネル周辺のIC+コンデンサーまたは電子回路基板(マザーボード)が挙げられる。
<基材層1>
まず、基材層1について説明する。
基材層1は、貼付工程において、電磁波シールド用フィルム100を用いて、基板5上の凹凸6に電磁波遮断層3を押し込むことで、この凹凸6を被覆する際に、電磁波遮断層3を押し込み(埋め込み)、この電磁波遮断層3の凹凸6に対する形状追従性を向上させるための基材として機能するものである。また、剥離工程において、凹凸6に電磁波遮断層3を押し込んだ状態で、これらから剥離するものである。
本発明では、この基材層1は、少なくとも2つの層が積層された積層体を含んで構成されている。
このように、電磁波遮断層3の凹凸6に対する形状追従性を向上させるための基材として機能する基材層1を、少なくとも2つの層が積層された積層体を含むものとすることにより、電磁波シールド用フィルム100を用いて、基板5上の凹凸6を被覆する際に、電磁波遮断層3を凹凸6の形状に対応した状態で確実に押し込むことができる。すなわち、遮断層3の凹凸6に対する形状追従性の向上が図られる。その結果、この凹凸6が設けられた基板5を、電磁波遮断層3をもって確実に被覆することができるため、この電磁波遮断層3による凹凸6が設けられた基板5に対する電磁波シールド(遮断)性が向上することとなる。
また、基材層1を、少なくとも2つの層が積層された積層体を含むものとすることにより、基板5に設けられた凹凸6における段差が500μm以上、好ましくは1.0〜3.0mmのもののように段差が大きいものであったり、前記凹凸6における凸部61同士の離間距離(ピッチ)が200μm以下、好ましくは100μm〜150μmのもののように離間距離が小さいものであったとしても、電磁波遮断層3を凹凸6の形状に対応した状態で確実に押し込むことができる。
本実施形態では、2つ以上の層が積層された積層体で構成される基材層1は、第1の層11と、第2の層13と、第3の層12とで構成され、これらが基材層1の上面(他方の面)側から、この順で積層された3層構成をなす積層体であり、遮断層3の凹凸6に対する形状追従性が向上するように、これら各層11〜13の種類、および厚さ等が適宜組み合わされる。
以下、これら各層11〜13について、それぞれ、説明する。
第1の層11は、貼付工程において、基板5上の凹凸6に電磁波遮断層3を、例えば、真空加圧式ラミネーター等を用いて押し込む際に、真空加圧式ラミネーター等が有する押圧部との離型性の機能を付与するためのものである。また、第2の層13側に押圧部からの押圧力を伝播するためのものである。
この第1の層(第1離型層)11の構成材料としては、特に限定されず、例えば、シンジオタクチックポリスチレン、ポリメチルペンテン、ポリブチレンテレフタレート、ポリプロピレン、環状オレフィンポリマー、シリコーンのような樹脂材料、が挙げられる。これらの中でも、シンジオタクチックポリスチレンを用いることが好ましい。このように、ポリスチレンとしてシンジオタクチック構造を有するものを用いることにより、ポリスチレンを、結晶性を備えるものとすることができるため、これに起因して、第1の層11の装置との離型性、さらには耐熱性および形状追従性を優れたものとすることができる。
第1の層11に前記シンジオタクチックポリスチレンを用いる場合、その含有量は、特に制限されないが、60重量%以上であることが好ましく、70重量%以上、95重量%以下であることがより好ましく、さらには80重量%以上、90重量%以下であることが好ましい。シンジオタクチックポリスチレンの含有量が前記下限値未満である場合、第1の層11の離型性が低下するおそれがある。また、シンジオタクチックポリスチレンの含有量が前記上限値を超える場合、第1の層11の形状追従性が不足するおそれがある。
なお、第1の層11は、シンジオタクチックポリスチレンのみで構成されていても構わない。また、第1の層11は、前記シンジオタクチックポリスチレンの他に、さらにスチレン系エラストマー、ポリエチレンまたはポリプロピレン等を含有していてもよい。
第1の層11の厚みT(A)は、特に限定されないが、5μm以上、100μm以下であることが好ましく、10μm以上、70μm以下であることがより好ましく、さらに好ましくは20μm以上、50μm以下である。第1の層11の厚みが前記下限値未満である場合、第1の層11が破断し、その離型性が低下するおそれがある。また、第1の層11の厚みが前記上限値を超える場合、基材層1の形状追従性が低下し、電磁波遮断層3の形状追従性が低下するおそれがある。
また、第1の層11の25〜150℃における平均線膨張係数は、40〜1000[ppm/℃]であるのが好ましく、80〜700[ppm/℃]であるのがより好ましい。第1の層11の平均線膨張係数をかかる範囲内に設定することにより、電磁波シールド用フィルム100の加熱時において、第1の層11は、優れた伸縮性を有するものとなるため、電磁波遮断層3の凹凸6に対する形状追従性をより確実に向上させることができる。
なお、各層の平均線膨張係数は、例えば、熱機械分析装置(セイコーインスツルメント社製、「TMASS6100」)を用いて、測定すべき各層の貯蔵弾性率を、25〜200℃まで、49mNの一定荷重の引張モードで昇温速度5℃/分で測定し、25℃〜150℃での平均線膨張係数を、それぞれ読み取ることにより求めることができる。
さらに、第1の層11の表面張力は、20〜40[mN/m]であるのが好ましく、25〜35[mN/m]であるのがより好ましい。かかる範囲内の表面張力を有する第1の層11を優れた離型性を備えるものと言うことができ、真空加圧式ラミネーター等を用いた押し込みの後に、押圧部から第1の層11を剥離させることができる。
第3の層12は、貼付工程において、基板5上の凹凸6に対する電磁波遮断層3の押し込みを、真空加圧式ラミネーター等を用いて実施した後に、剥離工程において、基材層1を電磁波遮断層3から剥離する際に、基材層1に剥離性の機能を付与するためのものである。また、基板5上の凹凸形状に応じて、第3の層12が追従する追従性の機能を有し、かつ、電磁波遮断層3側に、押圧部からの押圧力を伝播する機能を併せ持つものである。
この第3の層(第2離型層)12の構成材料としては、特に限定されず、例えば、シンジオタクチックポリスチレン、ポリメチルペンテン、ポリブチレンテレフタレート、ポリプロピレン、環状オレフィンポリマー、シリコーンのような樹脂材料、が挙げられる。これらの中でも、シンジオタクチックポリスチレンを用いることが好ましい。このように、ポリスチレンとしてシンジオタクチック構造を有するものを用いることにより、ポリスチレンを、結晶性を備えるものとすることができるため、これに起因して、第3の層12の電磁波遮断層3との離型性、さらには耐熱性および形状追従性を優れたものとすることができる。
第3の層12における前記シンジオタクチックポリスチレンの含有量は、特に制限されず、シンジオタクチックポリスチレンのみで構成されていても構わないが、60重量%以上であることが好ましく、70重量%以上、95重量%以下であることがより好ましく、さらには80重量%以上、90重量%以下であることが好ましい。シンジオタクチックポリスチレンの含有量が前記下限値未満である場合、第3の層12の離型性が低下するおそれがある。また、シンジオタクチックポリスチレンの含有量が前記上限値を超える場合、第3の層12の形状追従性が不足するおそれがある。
なお、第3の層12は、前記シンジオタクチックポリスチレンの他に、さらにスチレン系エラストマー、ポリエチレンまたはポリプロピレン等を含有していてもよい。また、第3の層12と、前記第1の層11とを構成する樹脂は、同じであっても異なっていても構わない。
第3の層12の厚みT(B)は、特に限定されないが、5μm以上、100μm以下であることが好ましく、10μm以上、70μm以下であることがより好ましく、さらに好ましくは20μm以上、50μm以下である。第3の層12の厚みが前記下限値未満である場合、耐熱性が不足し、熱圧着工程で基材層の耐熱性が不足し、変形が発生し、電磁波遮断層が変形するおそれがある。また、第3の層12の厚みが前記上限値を超える場合、電磁波シールド用フィルム全体の総厚みが厚くなり、カット等の作業性が低下するおそれがあり、また、コスト面でも経済的ではない。
なお、第3の層12と、第1の層11との厚みは、同じであっても異なっていても構わない。
また、第3の層12の25〜150℃における平均線膨張係数は、40〜1000[ppm/℃]であるのが好ましく、80〜700[ppm/℃]であるのがより好ましい。第3の層12の平均線膨張係数をかかる範囲内に設定することにより、電磁波シールド用フィルム100の加熱時において、第3の層12は、優れた伸縮性を有するものとなるため、第3の層12、さらには電磁波遮断層3の凹凸6に対する形状追従性をより確実に向上させることができる。
さらに、第3の層12の表面張力は、20〜40[mN/m]であるのが好ましく、25〜35[mN/m]であるのがより好ましい。かかる範囲内の表面張力を有する第3の層12を優れた離型性を備えるものと言うことができ、真空加圧式ラミネーター等を用いた押し込みの後に、基材層1を電磁波遮断層3から剥離する際に、第3の層12と電磁波遮断層3との界面において、基材層1を確実に剥離させることができる。
第2の層13は、貼付工程において、基材層1を押し込み用の基材として用いて基板5上の凹凸6に対して電磁波遮断層3を押し込む際に、第3の層12を、凹凸6に対して押し込む(埋め込む)ためのクッション機能を有するものである。また、第2の層13は、この押し込む力を、第3の層12、さらには、この第3の層12を介して電磁波遮断層3に、均一に作用させる機能を有しており、これにより、電磁波遮断層3と凹凸6との間にボイドを発生させることなく、電磁波遮断層3を凹凸6に対して優れた密閉性をもって押し込むことができる。
この第2の層(クッション層)13の構成材料としては、例えば、ポリエチレン、ポリプロプレン等のαオレフィン系重合体、エチレン、プロピレン、ブテン、ペンテン、ヘキセン、メチルペンテン等を共重合体成分として有するαオレフィン系共重合体、ポリエーテルスルホン、ポリフェニレンスルフィド等のエンジニアリングプラスチックス系樹脂が挙げられ、これらを単独あるいは複数併用してもよい。これらの中でも、αオレフィン系共重合体を用いることが好ましい。具体的には、エチレン等のαオレフィンと、(メタ)アクリル酸エステルとの共重合体、エチレンと酢酸ビニルとの共重合体、エチレンと(メタ)アクリル酸との共重合体(EMMA)、およびそれらの部分イオン架橋物等が挙げられる。αオレフィン系共重合体は、形状追従性に優れ、さらに、第3の層12の構成材料と比較して柔軟性に優れることから、かかる構成材料で構成される第2の層13に、第3の層12を凹凸6に対して押し込む(埋め込む)ためのクッション機能を確実に付与することができる。
第2の層13の厚みT(C)は、特に限定されないが、10μm以上、100μm以下であることが好ましく、20μm以上、80μm以下であることがより好ましく、さらに好ましくは30μm以上、60μm以下である。第2の層13の厚みが前記下限値未満である場合、第2の層13の形状追従性が不足し、熱圧着工程で凹凸6への追従性が不足するというおそれがある。また、第2の層13の厚みが前記上限値を超える場合、熱圧着工程において、第2の層13からの樹脂のシミ出しが多くなり、圧着装置の熱盤に付着し、作業性が低下するというおそれがある。
また、第2の層13の25〜150℃における平均線膨張係数は、400以上[ppm/℃]であるのが好ましく、800以上[ppm/℃]であるのがより好ましい。第2の層13の平均線膨張係数をかかる範囲内に設定することにより、電磁波シールド用フィルム100の加熱時において、第2の層13を、第3の層12と比較してより優れた伸縮性を有するものと容易にすることができる。そのため、第2の層13、さらには電磁波遮断層3の凹凸6に対する形状追従性をより確実に向上させることができる。
なお、各層11〜13の平均線膨張係数を、それぞれ、前述した範囲内において適宜設定することで、後述する基材層1の150℃における貯蔵弾性率を2.0E+05〜5.0E+08Paの範囲内に容易に設定することができる。
また、第1の層11の厚みT(A)と、第3の層12の厚みT(B)と、第2の層13の厚みT(C)とは、例えば、次の関係式を満たすことが好ましく、
0.05<T(C)/(T(A)+T(B))<10、
次の関係式を満たすことがより好ましく、
0.14<T(C)/(T(A)+T(B))<4、
さらに好ましくは次の関係式を満たすことである、
0.3<T(C)/(T(A)+T(B))<1.5。
第1の層11の厚みT(A)と、第3の層12の厚みT(B)と、第2の層13の厚みT(C)とが、前記関係式を満たすことにより、形状追従性がより向上する。
基材層1の全体の厚みT(F)は、特に限定されないが、20μm以上、300μm以下であることが好ましく、40μm以上、220μm以下であることがより好ましく、さらに好ましくは70μm以上、160μm以下である。基材層1の全体の厚みが前記下限値未満である場合、第1の層11が破断し、基材層1の離型性が低下するというおそれがある。また、基材層1の全体の厚みが前記上限値を超える場合、基材層1の形状追従性が低下し、電磁波遮断層3の形状追従性が低下するというおそれがある。
また、上記のような積層体で構成される基材層1は、その150℃における貯蔵弾性率が2.0E+05〜5.0E+08Paであるのが好ましく、1.0E+06〜3.0E+08Paであるのがより好ましく、3.0E+06〜9.0E+07Paであるのがさらに好ましい。
このように、電磁波遮断層3の凹凸6に対する形状追従性を向上させるための基材として機能する基材層1の加熱時における貯蔵弾性率を、前記範囲内に設定することにより、電磁波シールド用フィルム100を用いて、基板5上の凹凸6を被覆する際に、電磁波遮断層3を凹凸6の形状に対応した状態でより確実に押し込むことができる。その結果、この凹凸6が設けられた基板5を、電磁波遮断層3をもってより確実に被覆することができるため、この電磁波遮断層3による凹凸6が設けられた基板5に対する電磁波シールド(遮断)性がさらに向上することとなる。
また、基材層1は、25℃における貯蔵弾性率が1.0E+07〜1.0E+10Paであるのが好ましく、5.0E+08〜5.0E+09Paであるのがより好ましい。このように、常温(室温)時、すなわち25℃における貯蔵弾性率を前記範囲内に設定することにより、基材層1を、電磁波シールド用フィルム100の加熱前には液状ではなく固形状をなし、電磁波シールド用フィルム100の加熱時には半固形状(ゲル状)をなすものとすることができる。そのため、基材層1(電磁波シールド用フィルム100)の基板5への貼付時には、基材層1を基板5に対してシワ等を生じさせることなく貼付することができ、また規定のサイズにカットする際の作業性も向上するとともに、基板5に設けられた凹凸6への押し込み時には、電磁波遮断層3を凹凸6が有する凹部62内に、この基材層1をもって確実に押し込むことができる。なお、かかる貯蔵弾性率の特性を有する基材層1は、少なくとも第1の層11および第3の層12が熱可塑性樹脂で構成され、貼付工程における電磁波シールド用フィルム100の加熱後においても、その25℃における貯蔵弾性率が前記範囲内を維持しているのが好ましい。これにより、剥離工程において、電磁波遮断層3から基材層1を容易に剥離させることができる。
さらに、基材層1の120℃における貯蔵弾性率をA[Pa]とし、基材層1の150℃における貯蔵弾性率をB[Pa]としたとき、0.02≦A/B≦1.00なる関係を満足するのが好ましく、0.02≦A/B≦0.50なる関係を満足するのがより好ましい。かかる関係を満足する基材層1は、その加熱時において、加熱時の温度変化に起因する基材層1の貯蔵弾性率の変化の幅が小さいものと言うことができる。したがって、加熱時の温度条件をたとえ変化させたとしても、この温度変化に起因する基材層1の貯蔵弾性率の変化の幅を必要最小限にとどめることができるため、電磁波遮断層3を凹凸6が有する凹部62内に、この基材層1をもってより確実に押し込むことができる。
なお、各層の25℃、120℃および150℃における貯蔵弾性率は、例えば、動的粘弾性測定装置(セイコーインスツルメント社製、「DMS6100」)を用いて、測定すべき各層の貯蔵弾性率を、25〜200℃まで、49mNの一定荷重の引張モードで昇温速度5℃/分、周波数1Hzで測定し、25℃、120℃および150℃での貯蔵弾性率を、それぞれ読み取ることにより求めることができる。
<遮断層3>
次に、電磁波遮断層(遮断層)3について説明する。
電磁波遮断層3は、基板5上に設けられた電子部品4と、この電磁波遮断層3を介して、基板5(電子部品4)と反対側に位置する他の電子部品等とを、これら少なくとも一方から生じる電磁波を遮断(シールド)する機能を有する。
この電磁波遮断層3は、特に限定されず、如何なる形態で電磁波を遮断するものであってもよく、例えば、電磁波遮断層3に入射した電磁波を反射させることにより遮断(遮蔽)する反射層と、電磁波遮断層3に入射した電磁波を吸収することにより遮断(遮蔽)する吸収層とが挙げられる。
以下、反射層および吸収層について、それぞれ、説明する。
反射層は、上述のとおり、反射層に入射した電磁波を反射させることにより遮断するものである。
この反射層としては、例えば、導電性接着剤層、金属薄膜層、金属メッシュ、ITOなどの導電性材料の表面処理等が挙げられる。これらを単独あるいは併用してもよい。これらの中でも、導電性接着剤層を用いることが好ましい。導電性接着剤層は、その膜厚(厚み)を比較的薄く設定したとしても、優れた電磁波シールド性を発揮するため、反射層として好ましく用いられる。
前記導電性接着剤層としては、金属粉とバインダー樹脂とを含んで構成され、金属粉は例えば、金、銀、銅または銀コート銅、ニッケル等が挙げられる。これらの中でも、電磁波シールド性に優れているという理由から、銀を用いることが好ましい。
前記導電性接着剤層における金属粉とバインダー樹脂との含有比率は、特に制限されないが、重量比で40:60〜90:10であることが好ましく、50:50〜80:20であることがより好ましく、さらには55:45〜70:30であることが好ましい。金属粉とバインダー樹脂との含有比率が前記下限値未満である場合、導電性の発現が困難になるおそれがある。また、金属粉とバインダー樹脂との含有比率が前記上限値を超える場合、可撓性や電子機器部品との密着性が低下するおそれがある。
前記導電性接着剤層は、前記金属粉とバインダー樹脂との他に、さらに難燃剤、レベリング剤、粘度調整剤等を含有しても良い。
反射層の厚みT(E1)は、特に限定されないが、5μm以上、100μm以下であることが好ましく、8μm以上、50μm以下であることがより好ましく、さらに好ましくは10μm以上、30μm以下である。反射層の厚みが前記下限値未満である場合、反射層の構成材料等によっては耐ハゼ折り性が不足し、搭載部品端部で破断するおそれがある。反射層の厚みが前記上限値を超える場合、反射層の構成材料等によっては形状追従性が不足するおそれがある。また、かかる範囲内の厚みT(E1)としても、優れた電磁波シールド性を発揮させることができるため、反射層の厚みT(E1)の薄膜化を実現すること、ひいては、遮断層(反射層)3で被覆された電子部品4が搭載された基板5の軽量化を実現することができる。
吸収層は、上述のとおり、吸収層に入射した電磁波を吸収し、熱エネルギーに変換することにより遮断するものである。
この吸収層としては、例えば、金属粉および導電性高分子材料等の導電吸収材料を主材料として構成される導電吸収層、炭素系材料および導電性高分子材料等の誘電吸収材料を主材料として構成される誘電吸収層、軟磁性金属等の磁性吸収材料を主材料として構成される磁性吸収層等が挙げられ、これらを単独あるいは併用してもよい。
なお、導電吸収層は、電界を印加した際に材料内部に流れる電流により、電磁エネルギーを熱エネルギーに変換することで、電磁波を吸収し、誘電吸収層は、電磁波を誘電損失により熱エネルギーに変換することで、電磁波を吸収し、磁性吸収層は、過電流損、ヒステレス損、磁気共鳴等の磁性損失により、電波のエネルギーを熱に変換して消費することで、電磁波を吸収する。
これらの中でも、誘電吸収層、導電吸収層を用いることが好ましい。
誘電吸収層および導電吸収層は、その膜厚(厚み)を比較的薄く設定したとしても、特に優れた電磁波シールド性を発揮するため、吸収層として好ましく用いられる。また、その層中に含まれる材料の粒子径が小さいことやその添加量も少なくできることから、その膜厚を比較的容易に薄く設定することができ、また軽量化も可能である。
なお、導電吸収材料としては、例えば、導電性高分子、ATO等の金属酸化物、導電性セラミックスが挙げられる。
また、導電性高分子としては、例えば、ポリアセチレン、ポリピロール、PEDOT(poly−ethylenedioxythiophene)、PEDOT/PSS、ポリチオフェン、ポリアニリン、ポリ(p−フェニレン)、ポリフルオレン、ポリカルバゾール、ポリシランまたはこれらの誘導体等が挙げられ、これらのうちの1種または2種以上を組み合わせて用いることができる。
誘電吸収材料としては、炭素系材料、導電性高分子等が挙げられる。
また、炭素系材料としては、例えば、単層カーボンナノチューブ、多層カーボンナノチューブのようなカーボンナノチューブ、カーボンナノファイバー、CNナノチューブ、CNナノファイバー、BCNナノチューブ、BCNナノファイバー、グラフェンや、カーボンマイクロコイル、カーボンナノコイル、カーボンナノホーン、カーボンナノウォールのような炭素等が挙げられ、これらのうちの1種または2種以上を組み合わせて用いることができる。
さらに、磁性吸収材料としては、例えば、鉄、ケイ素鋼、磁性ステンレス(Fe−Cr−Al−Si合金)、センダスト(Fe−Si−Al合金)、パーマロイ(Fe−Ni合金)、ケイ素銅(Fe−Cu−Si合金)、Fe−Si合金、Fe−Si−B(−Cu−Nb)合金のような軟磁性金属、フェライト等が挙げられる。
吸収層の厚みT(E2)は、特に限定されないが、1μm以上、100μm以下であることが好ましく、2μm以上、80μm以下であることがより好ましく、さらに好ましくは、3μm以上、50μm以下である。吸収層の厚みが前記下限値未満である場合、吸収層の構成材料等によっては、基板搭載部品の端部で破断するおそれがある。また、吸収層の厚みが前記上限値を超える場合、吸収層の構成材料等によっては形状追従性が不足するおそれがある。また、かかる範囲内の厚みT(E2)としても、優れた電磁波シールド性を発揮させることができるため、吸収層の厚みT(E2)の薄膜化を実現すること、ひいては、遮断層(吸収層)3で被覆された電子部品4が搭載された基板5の軽量化を実現することができる。
以上のような電磁波遮断層3は、電磁波を遮断(シールド)する電磁波シールド性が5dB以上であるのが好ましく、30dB以上であるのがより好ましく、50dB以上であるのがさらに好ましい。このような電磁波シールド性を有する電磁波遮断層3を、優れた電磁波シールド性を有するものと言うことができ、電磁波をより確実に遮断することができる。
また、電磁波遮断層3は、その150℃における貯蔵弾性率が1.0E+05〜1.0E+09Paであるのが好ましく、5.0E+05〜5.0E+08Paであるのがより好ましい。前記貯蔵弾性率をかかる範囲内に設定することにより、貼付工程において、電磁波シールド用フィルム100の加熱の後、基材層1からの押圧力により、基板5上の凹凸6に電磁波遮断層3を押し込むことで、この凹凸6を被覆する際に、前記基材層1からの押圧力に応じて、電磁波遮断層3を凹凸6の形状に対応して変形させることができる。すなわち、電磁波遮断層3の凹凸6に対する形状追従性を向上させることができる。
なお、前述のとおり、電磁波遮断層3は、反射層と吸収層とのいずれであってもよいが、ほぼ同一の電磁波シールド性を有する場合には、吸収層であるのが好ましい。吸収層では、吸収層に入射した電磁波を吸収し、熱エネルギーに変換することで遮断するため、この吸収により電磁波が消滅することから、反射層のように反射した電磁波が電磁波遮断層3で被覆されていない他の部材等に対して誤作動等の悪影響をおよぼしてしまうのを確実に防止することができる。
以上のような構成の電磁波シールド用フィルム100は、基板5上に電子部品4を搭載することで形成された凹凸6に温度150℃、圧力2MPa、時間5分の条件で熱圧着した際の形状追従性が、500μm以上であることが好ましく、800μm以上であることがより好ましく、さらに好ましくは1000μm以上である。すなわち、凸部61の上面と凹部62の上面との高さの差である凹凸6の高さが500μm以上のものを電磁波シールド用フィルム100で被覆できるのが好ましく、800μm以上のものを被覆できるのがより好ましく、1000μm以上のものを被覆できるのがさらに好ましい。このように凹凸6の高さが高い(段差が大きい)凹凸6であっても被覆できる電磁波シールド用フィルム100を、優れた形状追従性を有するものと言うことができ、電磁波遮断層3により、凹凸6に対して優れた埋め込み率をもって被覆することができる。
なお、前記形状追従性は、以下のようにして求めることができる。
すなわち、まず、縦100mm×横100mm×高さ2mmのプリント配線板(マザーボード)に、幅0.2mm、各必要段差の溝を、0.2mm間隔で碁盤目状に形成することにより、プリント配線基板を得る。その後、電磁波シールド用フィルムを、真空加圧式ラミネーターを用いて、150℃×2MPa×5分間の条件で、プリント配線板に圧着させ、プリント配線板に貼り付ける。貼付後、電磁波シールド用フィルムから基材層を剥離し、プリント配線板に貼り付けた遮断層とプリント配線板上の溝との間に空隙があるかどうかを判断する。なお、空隙があるかどうかは、マイクロスコープや顕微鏡で観察し、評価した。
<電子部品の被覆方法>
次に、本発明の電子部品の被覆方法について説明する。
本発明の電子部品の被覆方法は、前記基板上の凹凸に、前記電磁波シールド用フィルムを前記電磁波遮断層と電子部品が接着するように貼付する貼付工程と、前記貼付工程の後、前記基材層を剥離する剥離工程とを有することを特徴とする。
図2は、図1に示す電磁波シールド用フィルムを用いて電子部品の被覆方法を説明するための縦断面図である。
以下、電子部品の被覆方法の各工程について、順次説明する。
(貼付工程)
前記貼付工程とは、例えば、図2(a)に示すように、基板5上に設けられた凹凸6に、電磁波シールド用フィルム100を貼付する工程である。
貼付する方法としては、特に限定されないが、例えば、真空圧空成形が挙げられる。
真空圧空成形とは、例えば、真空加圧式ラミネーターを用いて、電磁波シールド用フィルム100で基板5上の凹凸6を被覆する方法であり、まず、真空雰囲気下とし得る閉空間内に、基板5の凹凸6が形成されている側の面と、電磁波シールド用フィルム100の電磁波遮断層3側の面とが対向するように、基板5と電磁波シールド用フィルム100とを重ね合わせた状態でセットし、その後、これらを加熱下において、電磁波シールド用フィルム100側から均一に電磁波シールド用フィルム100と基板5とが互いに接近するように、前記閉空間を真空雰囲気下にし、その後加圧することにより実施される。
この際、本発明では、基材層1が、少なくとも2つの層が積層された積層体を含んで構成されている。基材層1を、かかる構成のものとすることで、基材層1は、真空圧空成形の加熱時に、凹凸6に対して優れた形状追従性を発揮するものとなる。
したがって、この状態で、電磁波シールド用フィルム100側から均一に加圧しつつ、前記閉空間を真空雰囲気下とすることで、基材層1が凹凸6の形状に対応して変形し、さらに、この変形に併せて、基材層1よりも基板5側に位置する、電磁波遮断層3が凹凸6の形状に対応して変形する。これにより、凹凸6の形状に対応して電磁波遮断層3が押し込まれた状態で、電磁波遮断層3により凹凸6が被覆される。
このような貼付工程において、貼付する温度は、特に限定されないが、100℃以上、200℃以下であることが好ましく、より好ましくは120℃以上、180℃以下である。
また、貼付する圧力は、特に限定されないが、0.5MPa以上、5.0MPa以下であることが好ましく、より好ましくは1.0MPa以上、3.0MPa以下である。
さらに、貼付する時間は、特に限定されないが、1分以上、30分以下であることが好ましく、より好ましくは5分以上、15分以下である。
貼付工程における条件を上記範囲内に設定することにより、基板5上の凹凸6に対して電磁波遮断層3を押し込んだ状態で、この電磁波遮断層3により凹凸6を確実に被覆することができる。
(剥離工程)
前記剥離工程とは、例えば、図2(b)に示すように、前記貼付工程の後、基材層1を電磁波シールド用フィルム100から剥離する工程である。
この剥離工程により、本実施形態では、電磁波シールド用フィルム100における基材層1と電磁波遮断層3との界面において、剥離が生じ、その結果、電磁波遮断層3から基材層1が剥離される。これにより、電磁波遮断層3から基材層1を剥離した状態で、電磁波遮断層3により凹凸6が被覆される。
なお、このような電磁波シールド用フィルム100を用いた電磁波遮断層3による凹凸6の被覆では、図2に示したように、貼付する電磁波シールド用フィルム100の形状が対応して、凹凸6を電磁波遮断層3で被覆することができる。そのため、被覆すべき凹凸6の形状に対応して電磁波シールド用フィルム100の形状を適宜設定することにより、被覆すべき凹凸6を選択的に電磁波遮断層3で被覆することができる。すなわち、電磁波遮断層3による凹凸6の選択的な電磁波シールドが可能となる。
また、基材層1を剥離する方法としては、特に限定されないが、真空圧空成形(上記の貼付工程)後の電磁波シールド用フィルム100が高温の状態では、基材層1が伸びてしまい、樹脂残り等が発生し、剥離作業性が低下する可能性があるので、手作業による剥離が挙げられる。
この手作業による剥離では、例えば、まず、基材層1の一方の端部を把持し、この把持した端部から基材層1を電磁波遮断層3から引き剥がし、次いで、この端部から中央部へさらには他方の端部へと順次基材層1を引き剥がすことにより、電磁波遮断層3から基材層1が剥離される。
剥離する温度は、180℃以下であることが好ましく、より好ましくは150℃以下、さらに好ましくは100℃以下である。
以上のような工程を経ることにより、電磁波遮断層3から基材層1を剥離した状態で、電磁波遮断層3により凹凸6を被覆することができる。
なお、本実施形態では、図1に示したように、電磁波シールド用フィルム100として、その上面側から、基材層1(第1の層11、第2の層13、第3の層12)、電磁波遮断層3がこの順で積層されたものを用いて、電磁波遮断層3で、基板5上の凹凸6を被覆する場合について説明したが、電磁波シールド用フィルム100の層構成は、かかる場合に限定されず、例えば、以下に示すような第2〜第5実施形態のような層構成をなしている電磁波シールド用フィルム100であってもよい。
<第2実施形態>
以下、本発明の電磁波シールド用フィルムの第2実施形態について説明する。
図3は、本発明の電磁波シールド用フィルムの第2実施形態を示す縦断面図である。なお、以下の説明では、説明の便宜上、図3中の上側を「上」、下側を「下」と言う。
以下、図3に示す電磁波シールド用フィルム100について説明するが、図1に示す電磁波シールド用フィルム100との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を省略する。
図3に示す電磁波シールド用フィルム100では、基材層1が備える第1の層11の形成が省略され、これにより、基材層1は、第2の層13と第3の層12とが上面側からこの順で積層された2層構成をなす積層体をなしていること以外は、図1に示した電磁波シールド用フィルム100と同様である。
すなわち、本実施形態では、電磁波シールド用フィルム100は、第2の層13、第3の層12からなる基材層1と、電磁波遮断層3とが、この順で積層された積層体をなしている。
かかる構成の電磁波シールド用フィルム100では、貼付工程において、基板5上の凹凸6に電磁波遮断層3を押し込む際に用いられる真空加圧式ラミネーター等が有する押圧部が、第2の層13との離型性を備えており、これにより、第1の層11の形成が省略される。
この場合、前記押圧部の第2の層13と接触する接触面の離型性の程度は、前記接触面の表面張力で表すことができ、前記接触面の表面張力は、20〜40mN/mであるのが好ましく、25〜35mN/mであるのがより好ましい。かかる範囲内の表面張力を前記接触面が有することにより、真空加圧式ラミネーター等を用いた押し込みの後に、第2の層13から押圧部を確実に剥離させることができる。
このような構成の本実施形態の電磁波シールド用フィルム100も、前記第1実施形態の電磁波シールド用フィルム100と同様にして使用することができ、前記第1実施形態の電磁波シールド用フィルム100と同様の効果が得られる。
<第3実施形態>
次に、本発明の電磁波シールド用フィルムの第3実施形態について説明する。
図4は、本発明の電磁波シールド用フィルムの第3実施形態を示す縦断面図である。なお、以下の説明では、説明の便宜上、図4中の上側を「上」、下側を「下」と言う。
以下、図4に示す電磁波シールド用フィルム100について説明するが、図1に示す電磁波シールド用フィルム100との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を省略する。
図4に示す電磁波シールド用フィルム100では、基材層1が備える第3の層12の形成が省略され、これにより、基材層1は、第1の層11と第2の層13とが上面側からこの順で積層された2層構成をなす積層体をなしていること以外は、図1に示した電磁波シールド用フィルム100と同様である。
すなわち、本実施形態では、電磁波シールド用フィルム100は、第1の層11、第2の層13からなる基材層1と、電磁波遮断層3とが、この順で積層された積層体をなしている。
かかる構成の電磁波シールド用フィルム100では、剥離工程において、基材層1を電磁波遮断層3から剥離する際に、第2の層13と電磁波遮断層3との界面において基材層1が電磁波遮断層3から剥離される。このような剥離では、電磁波遮断層3が第2の層13との離型性を備えており、これにより、第3の層12の形成が省略される。
この場合、電磁波遮断層3の第2の層13と接触する接触面の離型性の程度は、前記接触面の表面張力で表すことができ、前記接触面の表面張力は、20〜40mN/mであるのが好ましく、25〜35mN/mであるのがより好ましい。かかる範囲内の表面張力を前記接触面が有することにより、真空加圧式ラミネーター等を用いた押し込みの後に、電磁波遮断層3から第2の層13を確実に剥離させることができる。
このような、表面張力を有する電磁波遮断層3としては、例えば、導電性高分子やカーボン系材料をポリウレタンのような熱硬化性樹脂に分散させたもの等が挙げられる。
このような構成の本実施形態の電磁波シールド用フィルム100も、前記第1実施形態の電磁波シールド用フィルム100と同様にして使用することができ、前記第1実施形態の電磁波シールド用フィルム100と同様の効果が得られる。
<第4実施形態>
次に、本発明の電磁波シールド用フィルムの第4実施形態について説明する。
図5は、本発明の電磁波シールド用フィルムの第4実施形態を示す縦断面図である。なお、以下の説明では、説明の便宜上、図5中の上側を「上」、下側を「下」と言う。
以下、図5に示す電磁波シールド用フィルム100について説明するが、図1に示す電磁波シールド用フィルム100との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を省略する。
図5に示す電磁波シールド用フィルム100では、遮断層3が単層構成ではなく、吸収層31および反射層32からなる積層体をなし、基材層1の下面(一方の面)側から、吸収層31が基材層1(第3の層12)に接触して、その順で積層されていること以外は、図1に示した電磁波シールド用フィルム100と同様である。
すなわち、本実施形態では、電磁波シールド用フィルム100は、第1の層11、第2の層13、第3の層12からなる基材層1と、吸収層31、反射層32からなる遮断層3とが、この順で積層された積層体をなしている。このような積層体で構成された遮断層3を備える電磁波シールド用フィルム100を用いて基板5上の凹凸6を被覆することで、吸収層31を凹凸6に対して外側に、反射層32を凹凸6に対して内側に配置した状態で、凹凸6が遮断層3で被覆される。このように、本実施形態では、遮断層3が吸収層31と、反射層32とからなる積層体で構成されるため、遮断層3による電磁波シールド性をより向上させることができる。
また、かかる構成の遮断層3において、吸収層31は、その150℃における貯蔵弾性率が1.0E+05〜1.0E+09Paであるのが好ましく、5.0E+05〜5.0E+08Paであるのがより好ましい。
さらに、反射層32は、その150℃における貯蔵弾性率が1.0E+05〜1.0E+09Paであるのが好ましく、5.0E+05〜5.0E+08Paであるのがより好ましい。
上記のような順で積層される吸収層31および反射層32における貯蔵弾性率を、それぞれ、前記範囲内に設定することにより、前記基材層1からの押圧力に応じて、吸収層31および反射層32を備える遮断層3を凹凸6の形状に対応してより確実に変形させることができる。
このような構成の本実施形態の電磁波シールド用フィルム100も、前記第1実施形態の電磁波シールド用フィルム100と同様にして使用することができ、前記第1実施形態の電磁波シールド用フィルム100と同様の効果が得られる。
<第5実施形態>
次に、本発明の電磁波シールド用フィルムの第5実施形態について説明する。
図6は、本発明の電磁波シールド用フィルムの第5実施形態を示す縦断面図である。なお、以下の説明では、説明の便宜上、図6中の上側を「上」、下側を「下」と言う。
以下、図6に示す電磁波シールド用フィルム100について説明するが、図1に示す電磁波シールド用フィルム100との相違点を中心に説明し、同様の事項については、その説明を省略する。
図6に示す電磁波シールド用フィルム100では、遮断層3が単層構成ではなく、反射層32および吸収層31からなる積層体をなし、基材層1の下面(一方の面)側から、反射層32が基材層1(第3の層12)に接触して、その順で積層されていること以外は、図1に示した電磁波シールド用フィルム100と同様である。
すなわち、本実施形態では、電磁波シールド用フィルム100は、第1の層11、第2の層13、第3の層12からなる基材層1と、反射層32、吸収層31からなる遮断層3とが、この順で積層された積層体をなしている。このような積層体で構成された遮断層3を備える電磁波シールド用フィルム100を用いて基板5上の凹凸6を被覆することで、反射層32を凹凸6に対して外側に、吸収層31を凹凸6に対して内側に配置した状態で、凹凸6が遮断層3で被覆される。このように、本実施形態では、遮断層3が反射層32と、吸収層31とからなる積層体で構成されるため、遮断層3による電磁波シールド性をより向上させることができる。
また、かかる構成の遮断層3において、反射層32は、その150℃における貯蔵弾性率が1.0E+05〜1.0E+09Paであるのが好ましく、5.0E+05〜5.0E+08Paであるのがより好ましい。
さらに、吸収層31は、その150℃における貯蔵弾性率が1.0E+05〜1.0E+09Paであるのが好ましく、5.0E+05〜5.0E+08Paであるのがより好ましい。
上記のような順で積層される反射層32および吸収層31における貯蔵弾性率を、それぞれ、前記範囲内に設定することにより、前記基材層1からの押圧力に応じて、反射層32および吸収層31を備える遮断層3を凹凸6の形状に対応してより確実に変形させることができる。
このような構成の本実施形態の電磁波シールド用フィルム100も、前記第1実施形態の電磁波シールド用フィルム100と同様にして使用することができ、前記第1実施形態の電磁波シールド用フィルム100と同様の効果が得られる。
なお、前記第4実施形態の電磁波シールド用フィルムと、前記第5実施形態の電磁波シールド用フィルムとでは、遮断層3が有する反射層32と吸収層31との積層順序が異なること以外は、互いに同一であるが、前述のとおり、吸収層31では、吸収層31に入射した電磁波を吸収することで遮断するため、この吸収により電磁波が消滅することから、反射層32のように反射した電磁波が遮断層3で被覆されていない他の部材等に対して悪影響をおよぼしてしまうのを確実に防止することができるという利点が得られる。そのため、これら第4および第5実施形態の電磁波シールド用フィルムでは、吸収層31を凹凸6に対して外側に位置する第4実施形態の電磁波シールド用フィルムとするのが好ましい。
また、前記第4実施形態の電磁波シールド用フィルムと、前記第5実施形態の電磁波シールド用フィルムとでは、遮断層3を反射層32と吸収層31とをそれぞれ1層ずつ備える2層構成の積層体としたが、遮断層3は、このような2層構成の積層体に限らず、少なくとも反射層32と吸収層31とのうちのいずれか一方を2層以上備える、3層以上の積層体で構成されていてもよい。
以上、本発明の電磁波シールド用フィルム、および電子部品の被覆方法について説明したが、本発明は、これらに限定されるものではない。
例えば、本発明の電磁波シールド用フィルムでは、前記第1〜第5実施形態の任意の構成を組み合わせることもできる。
また、本発明の電磁波シールド用フィルムには、同様の機能を発揮し得る、任意の層が追加されていてもよい。
さらに、本発明の電子部品の被覆方法には、1または2以上の任意の工程が追加されていてもよい。
以下、本発明を実施例に基づいて詳細に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
1.電磁波シールド用フィルムの層構成に関する検討
(実施例1A)
<電磁波シールド用フィルムの製造>
電磁波シールド用フィルムを得るために、第1の層(第1離型層)を構成する樹脂としてシンジオタクチックポリスチレン(出光興産(株)社製、商品名:ザレックS107)を準備した。第3の層(第2離型層)を構成する樹脂として、シンジオタクチックポリスチレン(出光興産(株)社製、商品名:ザレックS107)を準備した。第2の層(クッション層)を構成する樹脂として、エチレン−メチルアクリレート共重合体(住友化学(株)社製、商品名:アクリフトWD106)を準備した。電磁波遮断層を構成する樹脂として、導電性接着剤層(東洋紡(株)社製、商品名:DW−260H−1)を準備した。
第1の層として前記シンジオタクチックポリスチレンと、第3の層として前記シンジオタクチックポリスチレンと、第2の層として前記エチレン−メチルアクリレート共重合体とを、フィードブロックおよびマルチマニホールドダイを用いて共押出により、フィルム化した。電磁波遮断層として前記導電性接着剤層を、基材層にコーティングして電磁波シールド用フィルムを作製した。
実施例1Aの電磁波シールド用フィルムの全体の厚みは、140μmであり、第1の層の厚みは30μm、第3の層の厚みは30μm、第2の層の厚みは60μm、電磁波遮断層の厚みは20μmであった。
また、実施例1Aの電磁波シールド用フィルムにおける、第1の層、第2の層および第3の層の平均線膨張係数を測定したところ、それぞれ、420、2400および420ppm/℃であった。
さらに、基材層および電磁波遮断層の150℃における貯蔵弾性率を測定したところ、それぞれ、1.8E+07Pa、1.2E+07Paであった。
<電子部品の製造>
得られた電磁波シールド用フィルムを、パソコン用メモリー基板(サムスン(株)社製、商品名:DDR2 667 M470T6554EZ3−CE6 PC2−5300)(段差1,000μm)の表面に、温度150度、圧力2.0MPaの条件で、5分間、真空圧空成形を行い、貼付を行った。貼付後、基材層のみ手作業で剥離し、電子部品を製造した。
(実施例2A)
第1の層の厚みを80μmとした以外は、実施例1Aと同様に行った。
(実施例3A)
第1の層の厚みを10μmとした以外は、実施例1Aと同様に行った。
(実施例4A)
第2の層の厚みを90μmとした以外は、実施例1Aと同様に行った。
(実施例5A)
第2の層の厚みを20μmとした以外は、実施例1Aと同様に行った。
(実施例6A)
第3の層の厚みを10μmとした以外は、実施例1Aと同様に行った。
(実施例7A)
第3の層の厚みを90μmとした以外は、実施例1Aと同様に行った。
(実施例8A)
電磁波遮断層の厚みを5μmとした以外は、実施例1Aと同様に行った。
(実施例9A)
電磁波遮断層の厚みを150μmとした以外は、実施例1Aと同様に行った。
(実施例10A)
第1の層として、シンジオタクチックポリスチレン(出光興産(株)社製、商品名:ザレックS107)とスチレン−エチレン−ブチレン−スチレンブロック共重合体(クラレ(株)社製、商品名:セプトンS8007)を重量パーセント濃度で各々60wt%、40wt%の配合品を準備した以外は、実施例1Aと同様に準備した。
(実施例11A)
第1の層として、シンジオタクチックポリスチレン(出光興産(株)社製、商品名:ザレックS107)とスチレン−エチレン−ブチレン−スチレンブロック共重合体(クラレ(株)社製、商品名:セプトンS8007)の重量パーセント濃度で各々80wt%、20wt%配合品を準備した以外は、実施例1Aと同様に準備した。
(実施例12A)
第1の層として、ポリメチルペンテン(三井化学(株)社製、商品名:TPX MX004)を準備した以外は、実施例1Aと同様に準備した。
(実施例13A)
第1の層として、ポリブチレンテレフタレート(三菱エンジニアリングプラスチックス(株)社製、商品名:ノバデュラン5505S)を準備した以外は、実施例1Aと同様に準備した。
(実施例14A)
第2の層として、エチレン−メチルアクリレート共重合体(住友化学(株)社製、商品名:アクリフトWD106)とポリプロピレン(住友化学(株)社製、商品名:ノーブレンFS2011DG2)を重量パーセント濃度で各々70wt%、30wt%の配合品を準備した以外は、実施例1Aと同様に準備した。
(実施例15A)
第2の層として、エチレン−メチルアクリレート共重合体(住友化学(株)社製、商品名:アクリフトWD106)とポリエチレン(宇部興産(株)社製、商品名:UBEポリエチレンF222NH)を重量パーセント濃度で各々70wt%、30wt%の配合品を準備した以外は、実施例1Aと同様に準備した。
(実施例16A)
第2の層として、エチレン−メチルアクリレート共重合体(住友化学(株)社製、商品名:アクリフトWD106)とポリエチレン(宇部興産(株)社製、商品名:UBEポリエチレンF222NH)とポリプロピレン(住友化学(株)社製、商品名:ノーブレンFS2011DG2)を重量パーセント濃度で各々60wt%、20wt%、20wt%の配合品を準備した以外は、実施例1Aと同様に準備した。
(実施例17A)
第1の層の厚みを5μmとした以外は、実施例1Aと同様に行った。
(実施例18A)
第2の層の厚みを120μmとした以外は、実施例1Aと同様に行った。
(実施例19A)
第3の層の厚みを3μmとした以外は、実施例1Aと同様に行った。
(実施例20A)
第2の層の厚みを80μm、第1の層の厚みを10μmとした以外は、実施例1Aと同様に行った。
(実施例21A)
第1の層の厚みを5μm、第2の層の厚みを80μm、第3の層の厚みを5μmとした以外は、実施例1Aと同様に行った。
(実施例22A)
第1の層の形成を省略し、電磁波遮断層に導電性高分子ポリアニリン分散液(レグルス社製PANI−PD)を用いたこと以外は、実施例1Aと同様に行った。
(実施例23A)
第3の層の形成を省略したこと以外は、実施例1Aと同様に行った。
(比較例1A)
基材層として、ポリエチレンテレフタレート(東レ(株)社製、商品名:ルミラーS10)のみを準備し、基材層の厚みを30μmとした以外は、実施例1Aと同様に準備した。
(比較例2A)
基材層として、ポリエチレンテレフタレート(東レ(株)社製、商品名:ルミラーS10)のみを準備し、基材層の厚みを100μmとした以外は、実施例1Aと同様に準備した。
<評価試験>
実施例1A〜23A、および比較例1A、2Aで作製した電磁波シールド用フィルム、または電子部品について、形状追従性、離型性、耐ハゼ折り性、基材層の第2の層シミ出し性、耐熱性、電磁波シールドのカット・打ち抜き作業性の評価を行った。以下に、これらの評価方法について説明する。
<<形状追従性>>
前記形状追従性は、以下のようにして求めることができる。
縦100mm×横100mm×高さ3mmのプリント配線板(マザーボード)に、幅0.2mm、各必要段差の溝を、0.2mm間隔で碁盤目状に形成する。その後、電磁波シールド用フィルムを、真空圧空成形装置を用いて、150℃×1MPa×10分間、プリント配線板に圧着させ、プリント配線板に貼り付ける。貼付後、基材層を剥離し、プリント配線板に貼り付けた電磁波遮断層とプリント配線板上の溝との間に空隙があるかどうかを判断する。なお、空隙があるかどうかは、マイクロスコープや顕微鏡で観察し、評価した。
各符号は以下のとおりである。×を不合格とし、それ以外を合格とした。
× :段差 500μm未満
○ :段差 500μm以上、1000μm未満
◎ :段差1000μm以上、2000μm未満
◎◎ :段差2000μm以上
<<離型性>>
前記離型性は、以下のようにして求めることができる。
上記形状追従性の評価方法と同様のプリント配線板に、電磁波シールド用フィルムを熱圧着させた後、基材層のみを手作業で剥離する際の剥がれやすさで評価した。
各符号は以下のとおりである。×を不合格とし、それ以外を合格とした。
×:基材層に樹脂残りが発生
○:基材層に樹脂残りは発生してないが、剥離が若干重い
◎:基材層に樹脂残りもなく、容易に剥離できる
<<耐ハゼ折り性>>
前記耐ハゼ折り性は、以下のようにして求めることができる。
電磁波シールド用フィルムを、屈曲性のある基板、例えば、フレキシブル回路基板等に貼り、貼り合せたものをハゼ折りし、その折り曲げ箇所を顕微鏡により観察した。但し、折り曲げは手により行い、折り曲げは1回のみ。
各符号は以下のとおりである。×を不合格とし、それ以外を合格とした。
×:折り曲げ部にクラック発生あり
○:折り曲げ部に若干のシワあり
◎:折り曲げ部にクラック発生なし
<<第2の層シミ出し性>>
前記基材層の第2の層シミ出し性は、以下のようにして求めることができる。
基材層を、150℃×2.0MPa×5分間、熱プレスし、シミ出した第2の層の最大長さをノギス等で測定した。
各符号は以下のとおりである。×を不合格とし、それ以外を合格とした。
×:シミ出した第2の層の最大長さが1.0mm以上
○:シミ出した第2の層の最大長さが0.5mm以上、1.0mm未満
◎:シミ出した第2の層の最大長さが0.5mm未満
<<耐熱性>>
前記基材層の耐熱性は、以下のようにして求めることができる。
前記形状追従性の評価方法と同様に、電磁波シールド用フィルムを、真空圧空成形装置を用いて、150℃×2MPa×5分間、プリント配線板に圧着させ、プリント配線板に貼り付ける。貼付後、基材層を剥離し、プリント配線板に貼り付けた電磁波遮断層にシワがあるかどうかを目視観察で判断する。
各符号は以下のとおりである。×を不合格とし、それ以外を合格とした。
×:電磁波遮断層にシワが発生している
○:電磁波遮断層に微細なシワが発生している
◎:電磁波遮断層にシワが発生していない
<<カット・打ち抜き作業性>>
前記電磁波シールドのカット・打ち抜き作業性は、以下のようにして求めることができる。
電磁波シールド用フィルムを所定のサイズおよび形状にカット、打ち抜く際に工数がかかり、著しく作業性が低下するかどうかで判断する。
各符号は以下のとおりである。×を不合格とし、それ以外を合格とした。
×:作業性が著しく低下する
○:作業性が若干低下する
◎:作業性で問題なし
以上の各実施例、比較例の評価結果を表1に示す。
Figure 0006225437
表1から明らかなように、実施例1A〜23Aは、良好な形状追従性を示し、さらに離型性、耐ハゼ折り性、基材層の第2の層シミ出し性、電磁波シールドのカット・打ち抜き作業性に関してもバランスよく優れているのに対し、比較例1A、2Aは、実施例1A〜23Aと比較すると、形状追従性が十分でないという結果になった。
2.基材層の貯蔵弾性率に関する検討
(実施例1B)
<電磁波シールド用フィルムの製造>
電磁波シールド用フィルムを得るために、第1の層(第1離型層)を構成する樹脂としてシンジオタクチックポリスチレン(出光興産(株)社製、商品名:ザレックS107)を準備した。第3の層(第2離型層)を構成する樹脂として、シンジオタクチックポリスチレン(出光興産(株)社製、商品名:ザレックS107)を準備した。第2の層(クッション層)を構成する樹脂として、エチレン−メチルアクリレート共重合体(住友化学(株)社製、商品名:アクリフトWD106)を準備した。電磁波遮断層を構成する樹脂として、導電性接着剤層(東洋紡(株)社製、商品名:DW−260H−1)を準備した。
第1の層として前記シンジオタクチックポリスチレンと、第3の層として前記シンジオタクチックポリスチレンと、第2の層として前記エチレン−メチルアクリレート共重合体とを、フィードブロックおよびマルチマニホールドダイを用いて共押出により、フィルム化した。電磁波遮断層として前記導電性接着剤層を、基材層にコーティングして電磁波シールド用フィルムを作製した。
実施例1Bの電磁波シールド用フィルムの全体の厚みは、140μmであり、第1の層の厚みは30μm、第3の層の厚みは30μm、第2の層の厚みは60μm、電磁波遮断層の厚みは20μmであった。
また、実施例1Bの電磁波シールド用フィルムにおける、第1の層、第2の層および第3の層の平均線膨張係数を測定したところ、それぞれ、420、2400および420ppm/℃であった。
さらに、基材層および電磁波遮断層の150℃における貯蔵弾性率を測定したところ、それぞれ、1.8E+07Pa、1.2E+07Paであった。
<電子部品の製造>
得られた電磁波シールド用フィルムを、パソコン用メモリー基板(サムスン(株)社製、商品名:DDR2 667 M470T6554EZ3−CE6 PC2−5300)(段差1,000μm)の表面に、温度150℃、圧力2.0MPaの条件で、5分真空圧空成形を行い、貼付を行った。貼付後、基材層のみ手作業で剥離し、電子部品を製造した。
(実施例2B)
第2の層として、エチレン−メチルアクリレート共重合体(住友化学(株)社製、商品名:アクリフトWD106)とポリプロピレン(住友化学(株)社製、商品名:ノーブレンFS2011DG2)を重量パーセント濃度で各々70wt%、30wt%の配合品を準備した以外は、実施例1Bと同様に準備した。
(実施例3B)
第1の層の厚みを10μmとした以外は、実施例1Bと同様に行った。
(実施例4B)
第2の層の厚みを90μmとした以外は、実施例1Bと同様に行った。
(実施例5B)
第1の層として、シンジオタクチックポリスチレン(出光興産(株)社製、商品名:ザレックS107)とスチレン−エチレン−ブチレン−スチレンブロック共重合体(クラレ(株)社製、商品名:セプトンS8007)を重量パーセント濃度で各々60wt%、40wt%の配合品を準備した以外は、実施例1Bと同様に行った。
(実施例6B)
第1の層の厚みを80μmとした以外は、実施例1Bと同様に行った。
(実施例7B)
第1の層の厚みを100μmとした以外は、実施例1Bと同様に行った。
(実施例8B)
第1の層として、シンジオタクチックポリスチレン(出光興産(株)社製、商品名:ザレックS107)とポリプロピレン(住友化学(株)社製、商品名:ノーブレンFS2011DG2)を重量パーセント濃度で各々60wt%、40wt%の配合品を準備した以外は、実施例1Bと同様に行った。
(実施例9B)
第2の層として、ポリプロピレン(住友化学(株)社製、商品名:ノーブレンFS2011DG2)を準備した以外は、実施例1Bと同様に行った。
(実施例10B)
第1の層として、ポリブチレンテレフタレート(三菱エンジニアリングプラスチックス(株)社製、商品名:ノバデュラン5020)を準備した以外は、実施例1Bと同様に準備した。
(実施例11B)
第1の層として、6−ナイロン(宇部興産(株)社製、商品名:UBEナイロン1022B)を準備した以外は、実施例1Bと同様に準備した。
(比較例1B)
基材層として、環状オレフィン系共重合体(ポリプラスチックス(株)社製、商品名:TOPAS6017)を準備した以外は、実施例1Bと同様に準備した。
(比較例2B)
第3の層の厚みを1μm、第1の層の厚みを1μmとした以外は、実施例1Bと同様に準備した。
<評価試験>
実施例1B〜11B、および比較例1B、2Bで作製した電磁波シールド用フィルム、または電子部品についても、実施例1A〜23A、および比較例1A、2Aで作製した電磁波シールド用フィルム、または電子部品について実施したのと同様にして、形状追従性、離型性、耐ハゼ折り性、基材層の第2の層シミ出し性、耐熱性、電磁波シールドのカット・打ち抜き作業性の評価を行った。
以上の各実施例、比較例の評価結果を表2に示す。
Figure 0006225437
表2から明らかなように、実施例1B〜11Bでは、基材層の150℃における貯蔵弾性率が適切な範囲内に設定されていることに起因して、良好な形状追従性を示し、さらに離型性、耐ハゼ折り性、基材層の第2の層シミ出し性、電磁波シールドのカット・打ち抜き作業性に関してもバランスよく優れている結果となった。
これに対して、比較例1B、2Bでは、基材層の150℃における貯蔵弾性率が適切な範囲内に設定されておらず、形状追従性が十分でないという結果になった。
3.遮断層の層構成および貯蔵弾性率に関する検討
(実施例1C)
<電磁波シールド用フィルムの製造>
電磁波シールド用フィルムを得るために、第1の層(第1離型層)を構成する樹脂としてシンジオタクチックポリスチレン(出光興産(株)社製、商品名:ザレックS107)を準備した。第3の層(第2離型層)を構成する樹脂として、シンジオタクチックポリスチレン(出光興産(株)社製、商品名:ザレックS107)を準備した。第2の層(クッション層)を構成する樹脂として、エチレン−メチルアクリレート共重合体(住友化学(株)社製、商品名:アクリフトWD106)を準備した。電磁波遮断層を構成する樹脂として、導電性接着剤層(東洋紡(株)社製、商品名:DW−260H−1)を準備した。
第1の層として前記シンジオタクチックポリスチレンと、第3の層として前記シンジオタクチックポリスチレンと、第2の層として前記エチレン−メチルアクリレート共重合体とを、フィードブロックおよびマルチマニホールドダイを用いて共押出により、フィルム化した。電磁波遮断層として前記導電性接着剤層を、基材層にコーティングして電磁波シールド用フィルムを作製した。
実施例1Cの電磁波シールド用フィルムの全体の厚みは、140μmであり、第1の層の厚みは30μm、第3の層の厚みは30μm、第2の層の厚みは60μm、電磁波遮断層の厚みは20μmであった。
また、実施例1Cの電磁波シールド用フィルムにおける、第1の層、第2の層および第3の層の平均線膨張係数を測定したところ、それぞれ、420、2400および420であった。
さらに、基材層および電磁波遮断層の150℃における貯蔵弾性率を測定したところ、それぞれ、1.8E+07Pa、1.2E+07Paであった。
<電子部品の製造>
得られた電磁波シールド用フィルムを、パソコン用メモリー基板(サムスン(株)社製、商品名:DDR2 667 M470T6554EZ3−CE6 PC2−5300)(段差1,000μm)の表面に、温度150℃、圧力2.0MPaの条件で、5分間、真空圧空成形を行い、貼付を行った。貼付後、基材層のみ手作業で剥離し、電子部品を製造した。
(実施例2C)
電磁波遮断層として、導電性接着剤層(東洋紡(株)社製、商品名:DW−250H−5)とした以外は、実施例1Cと同様に行った。
(実施例3C)
電磁波遮断層として、導電性接着剤層(東洋紡(株)社製、商品名:DW−250H−23)とした以外は、実施例1Cと同様に行った。
(実施例4C)
電磁波遮断層として、導電性接着剤層(大研化学工業(株)社製、商品名:CA−2503−4B)とした以外は、実施例1Cと同様に行った。
(実施例5C)
遮断層を構成する樹脂として、吸収層として機能する導電吸収層にポリアニリン分散液(レグルス社製、商品名:PANI−PD、厚さ20μm)を準備したこと以外は、実施例1Cと同様に行った。
(実施例6C)
遮断層を構成する樹脂として、吸収層として機能する誘電吸収層に多層カーボンナノチューブ分散液(保土谷化学社製、商品名:NT−7K、厚さ20μm)を準備したこと以外は、実施例1Cと同様に行った。
(実施例7C)
遮断層を構成する樹脂として、吸収層として機能する導電吸収層にPEDOT/PSS(中京油脂(株)社製、商品名:S−941、厚さ20μm)を準備したこと以外は、実施例1Cと同様に行った。
(実施例8C)
遮断層を構成する樹脂として、反射層として機能する導電性接着剤層(東洋紡社製、商品名:DW260−H1、厚さ10μm)と、吸収層として機能する導電吸収層にポリアニリン分散液(レグルス(株)社製、商品名:PANI−PD、厚さ10μm)とを準備し、これらをフィルムに、反射層、吸収層の順でコーティングしたこと以外は、実施例1Cと同様に行った。
(実施例9C)
遮断層を構成する樹脂として、反射層として機能する導電性接着剤層(大研化学工業(株)社製、商品名:CA−2503−4B、厚さ10μm)と、吸収層として機能する誘電吸収層(PEDOT/PSS(中京油脂(株)社製、商品名:S−941、厚さ10μm)とを準備し、これらをフィルムに、反射層、吸収層の順でコーティングしたこと以外は、実施例1Cと同様に行った。
(実施例10C)
遮断層を構成する樹脂として、反射層として機能する導電性接着剤層(東洋紡社製、商品名:DW260−H1、厚さ10μm)と、吸収層として機能する導電吸収層にポリアニリン分散液(レグルス(株)社製、商品名:PANI−PD、厚さ10μm)とを準備し、これらをフィルムに、吸収層、反射層の順でコーティングしたこと以外は、実施例1Cと同様に行った。
(実施例11C)
遮断層を構成する樹脂として、反射層として機能する導電性接着剤層(大研化学工業(株)社製、商品名:CA−2503−4B、厚さ10μm)と、吸収層として機能する誘電吸収層(PEDOT/PSS(中京油脂社製、商品名:S−941、厚さ10μm)とを準備し、これらをフィルムに、吸収層、反射層の順でコーティングしたこと以外は、実施例1Cと同様に行った。
<評価試験>
実施例1C〜11Cで作製した電磁波シールド用フィルム、または電子部品についても、実施例1A〜23A、および比較例1A、2Aで作製した電磁波シールド用フィルム、または電子部品について実施したのと同様にして、形状追従性、離型性、耐ハゼ折り性、基材層の第2の層シミ出し性、耐熱性、電磁波シールドのカット・打ち抜き作業性の評価を行った。
以上の各実施例、比較例の評価結果を表3に示す。
Figure 0006225437
表3から明らかなように、実施例1C〜11Cに示したとおり、基材層の150℃における貯蔵弾性率を適切な範囲内に設定するばかりでなく、電磁波遮断層の150℃における貯蔵弾性率を適切な範囲内に設定することにより、良好な形状追従性を示し、さらに離型性、耐ハゼ折り性、基材層の第2の層シミ出し性、耐熱性、電磁波シールドのカット・打ち抜き作業性に関してもバランスよく優れたものとし得ることが判った。
本発明に係る電磁波シールド用フィルムは、基板の設計自由度を高め、かつ軽量化・薄型化を図ることが可能であるとともに、500μm以上の凹凸6に対して、良好な形状追従性を有する電磁波シールド用フィルムである。
100 電磁波シールド用フィルム
1 基材層
11 第1の層
12 第3の層
13 第2の層
3 電磁波遮断層
31 吸収層
32 反射層
4 電子部品
5 基板
6 凹凸
61 凸部
62 凹部

Claims (7)

  1. 基板上の凹凸を被覆するために用いられる電磁波シールド用フィルムであって、
    基材層と、該基材層の一方の面側に積層された電磁波遮断層とを含んで構成され、
    前記基材層は、第1の層と、第2の層と、第3の層とが他方の面側からこの順で積層された3層構成をなす積層体を含んで構成され、
    前記第1の層は、25〜150℃における平均線膨張係数が570〜700[ppm/℃]であり、前記第2の層は、25〜150℃における平均線膨張係数が800〜2400[ppm/℃]であり、前記第3の層は、25〜150℃における平均線膨張係数が420〜700[ppm/℃]であり、
    前記第1の層の厚みT(A)と、前記第3の層の厚みT(B)と、前記第2の層の厚みT(C)は、下記関係式(I)を満たしていることを特徴とする電磁波シールド用フィルム。
    1.5<T(C)/(T(A)+T(B))<8.0 ・・・ (I)
  2. 前記第1の層の厚みT(A)は、5μm以上、100μm以下である請求項1に記載の電磁波シールド用フィルム。
  3. 前記第3の層の厚みT(B)は、5μm以上、100μm以下である請求項1または2に記載の電磁波シールド用フィルム。
  4. 前記第2の層の厚みT(C)は、10μm以上、100μm以下である請求項1ないし3のいずれか1項に記載の電磁波シールド用フィルム。
  5. 前記電磁波遮断層は、反射層と、吸収層とで構成され、これらが前記一方の面側からこの順で積層された積層体である請求項1ないし4のいずれか1項に記載の電磁波シールド用フィルム。
  6. 当該電磁波シールド用フィルムを前記基板上の凹凸に温度150℃、圧力2MPa、時間5分の条件で熱圧着した際の形状追従性が、500μm以上、3,000μm以下である請求項1ないし5のいずれか1項に記載の電磁波シールド用フィルム。
  7. 前記基板上の凹凸に、請求項1ないし6のいずれか1項に記載の電磁波シールド用フィルムを前記電磁波遮断層と電子部品とが接着するように貼付する貼付工程と、
    前記貼付工程の後、前記基材層を剥離する剥離工程とを有することを特徴とする電子部品の被覆方法。
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