JP6805382B1 - 電磁波シールド材 - Google Patents
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Abstract
Description
本発明の実施の形態に係る電磁波シールド材は、銅箔上に樹脂層が積層された構造を少なくとも備える積層構造体である。銅箔上に樹脂層が配置され、その樹脂層の上に更に銅箔が配置されるように、銅箔と樹脂層とが交互に積層されることにより、電磁波の反射回数が増えて電磁波が減衰され、良好な電磁波のシールド効果が得られる。一方、銅箔及び樹脂層の積層枚数を多くしすぎると、重量が増して軽量化が困難になる。
本実施形態に係る電磁波シールド材は、銅箔の厚みをtc(μm)、樹脂層の厚みをtp(μm)とした場合に、厚みの比がtc/tp≦1.5の関係を満たす。厚みの比tc/tp≦1.5となるように、各層の厚みが調整され、更に以下の特性を有する最適な銅箔材料を選択することによって、優れた立体成形性と軽量化を両立した電磁波シールドが得られる。
−配向度−
電磁波シールド材に用いられる銅箔としては、銅箔表面の(100)配向度が30%以下の銅箔が用いられる。(100)配向度の高い銅箔の場合、銅箔の一軸方向に引張応力が加わった際には、12種のすべり系のうち、(111)[10−1]、(111)[1−10]、(−111)[10−1]、(−111)[1−10]、(1−11)[10−1]、(1−11)[1−10]、(11−1)[10−1]、(11−1)[1−10]の合計8種のすべり系が活動する。このため、換言すれば、(100)配向度の高い銅箔はすべり系が一様になるため、粒界に歪みの集中が起こりやすく、割れが発生しやすくなると考えられる。
銅箔の結晶粒径を小さくすることにより、銅箔に引張応力が加わった際の粒界へのひずみの集中を緩和し、銅箔の割れを抑制することが可能となる。本実施形態では、平均結晶粒径が0.5〜20μmの銅箔を用いることが好ましい。好ましくは、平均結晶粒径が1.0〜18μmの銅箔を用いることが好ましく、更に好ましくは平均結晶粒径が1.0〜10μmの銅箔を用いることが好ましい。
銅箔の厚みtcは、4〜100μmとすることが好ましく、更に好ましくは5〜50μmであり、より更に好ましくは8〜30μmであり、更には10〜20μmである。銅箔の厚みtcを上述の範囲とすることで、成形時の銅箔の破断を抑制しながら電磁波シールド材料の軽量化が可能となる。
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好適に用いることができる。中でも特に、屈曲性及び立体成形性に優れる圧延銅箔を本実施形態に係る銅箔として用いることが好ましい。
樹脂層は、銅箔と比較して一般的に延性が高い。各銅箔の表面を樹脂層でサポートすることにより、絶縁性を向上させるとともに、銅箔の延性を向上させ、電磁波シールド材の立体成形性を向上させることができる。樹脂層を構成する材料としては加工性の観点から合成樹脂が好ましい。樹脂層を構成する材料としてはフィルム状の材料を使用することができる。
樹脂層の厚みtpは特に制限されないが、立体成形性を高める観点から、樹脂層の厚みtpは5μm以上であることが好ましく、10μm以上であることがより好ましく、20μm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。但し、樹脂層の厚みtpが過度に大きいと強度が高くなりすぎて圧空成形及び絞り加工が難しくなることから、300μm以下であることが好ましく、200μm以下であることがより好ましい。
理解するために提供するものであり、発明が限定されることを意図するものではない。
表1に示すように、平均結晶粒径及び(100)配向度の異なる銅箔の両面をポリウレタン系の接着剤を用いてPETフィルムで接着して得られた「樹脂層/銅箔/樹脂層」の積層構造を有する電磁波シールド材を、図2に示すようなダンベル状の試験片に加工した。引張試験機により、JIS−Z2241:2011に従い、銅箔の圧延方向と平行な方向(試験片の長軸方向)に引張試験を行った。表1に示される、同一の積層構成、樹脂種類及び樹脂厚みを有する各種材料に対して、マイクロスコープにて外観を動画で撮影しながら引張試験を行った。
表2に示すように、平均結晶粒径及び(100)配向度の異なる銅箔の両面をPETフィルムで接着して得られた「樹脂層/銅箔/樹脂層」の積層構造を有する電磁波シールド材を、実施例1と同様の条件で引張試験を行い、銅箔の割れを確認した。結果を表2に示す。
表3に示すように、平均結晶粒径及び(100)配向度の異なる銅箔上にPETフィルムで接着して得られた「銅箔/樹脂層」の積層構造を有する電磁波シールド材を、実施例1と同様の条件で引張試験を行い、銅箔の割れを確認した。結果を表3に示す。
表4に示すように、平均結晶粒径及び(100)配向度の異なる銅箔上にPI(ポリイミド)フィルムを接合して得られる「樹脂層/銅箔/樹脂層」の積層構造を有する電磁波シールド材を準備する。これらのシールド材を実施例1と同様の条件で引張試験を行い、銅箔の割れを確認する。銅箔単体に比べて、銅箔樹脂複合体の立体成型性が良い理由は、伸び特性に優れる樹脂が銅箔を保持しながら変形することで、銅箔に発生するくびれを抑制するためである。すると、表2において、PIをPETに代えて使用した場合、PIもPETと同様に伸び特性に優れるため、表4に示されるように表2と同様の結果が得られると考えられる。
比較例5〜6において、厚さ100μmのPETフィルムと、厚さ17μmの銅箔とを表5に示される積層構造で接合して電磁波シールド材を得た。また、比較例7〜8において、厚さ50μmのPETフィルムと、厚さ17μmの銅箔とを表5に示される積層構造で接合して電磁波シールド材を得た。これら比較例5〜8の電磁波シールド材を、実施例1と同様の条件で引張試験を行い、評価「×」の割れが生じる銅箔の伸びを確認した。その結果を表5に示す。
Claims (5)
- 銅箔上に樹脂層が積層された構造を備える電磁波シールド材であって、銅箔表面の(100)配向度が30%以下であり、前記銅箔の厚みをtc(μm)、前記樹脂層の厚みをtp(μm)とした場合にtc/tp≦1.5の関係を満たす電磁波シールド材。
- 前記銅箔の平均結晶粒径が0.5〜20μmである請求項1に記載の電磁波シールド材。
- 最外層がいずれも樹脂層で構成されていることを含む請求項1又は2の電磁波シールド材。
- 最外層の少なくとも一方が銅箔で構成されていることを含む請求項1又は2の電磁波シールド材。
- 0.05≦tc/tpを満たす請求項1〜4のいずれか1項に記載の電磁波シールド材。
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