JP6949724B2 - Electromagnetic wave shield film and its manufacturing method - Google Patents
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Description
本開示は、電磁波シールドフィルム及びその製造方法に関する。 The present disclosure relates to an electromagnetic wave shielding film and a method for producing the same.
近年、スマートフォンやタブレット型情報端末には、大容量のデータを高速に伝送する性能が求められており、また、大容量のデータを高速伝送するためには高周波信号を用いる必要がある。しかし、高周波信号を用いると、プリント配線板に設けられた信号回路から電磁波ノイズが発生し、周辺機器が誤動作しやすくなる。そこで、このような誤動作を防止するために、プリント配線板を電磁波からシールドすることが重要となる。 In recent years, smartphones and tablet-type information terminals are required to have the ability to transmit a large amount of data at high speed, and it is necessary to use a high frequency signal in order to transmit a large amount of data at high speed. However, when a high-frequency signal is used, electromagnetic noise is generated from a signal circuit provided on the printed wiring board, and peripheral devices are liable to malfunction. Therefore, in order to prevent such a malfunction, it is important to shield the printed wiring board from electromagnetic waves.
プリント配線板をシールドする方法として、シールド層と導電性接着剤層とを有する電磁波シールドフィルムを使用することが検討されている(例えば、特許文献1〜3を参照)。
As a method of shielding a printed wiring board, it has been studied to use an electromagnetic wave shielding film having a shield layer and a conductive adhesive layer (see, for example,
これら電磁波シールドフィルムは、導電性接着剤層を、プリント配線板のグランド回路を被覆する絶縁層に設けられた開口部と重ねあわせて、加熱加圧し、開口部に導電性接着剤を充填する。これにより、シールド層とプリント配線板のグランド回路とが、導電性接着剤を介して接続され、プリント配線板がシールドされる。その後、シールドされたプリント配線板は、プリント配線板と電子部品とを接続するために、リフロー工程において270℃程度の高温に曝される。 In these electromagnetic wave shield films, the conductive adhesive layer is superposed on the opening provided in the insulating layer covering the ground circuit of the printed wiring board, heated and pressed, and the opening is filled with the conductive adhesive. As a result, the shield layer and the ground circuit of the printed wiring board are connected via the conductive adhesive, and the printed wiring board is shielded. After that, the shielded printed wiring board is exposed to a high temperature of about 270 ° C. in the reflow process in order to connect the printed wiring board and the electronic component.
また、電子部品をプリント配線板に貼り付けた後、電子部品の位置を微修正するために、プリント配線板を加熱して電子部品をプリント配線板から剥がした後に、再度、貼り付ける、リペアと呼ばれる作業が行われる場合がある。そして、リペア作業を経た後、電子部品をプリント配線板に貼り付ける必要があるため、電磁波シールドフィルムは、リフロー工程において、再び、高温に曝されることになる。 In addition, after pasting the electronic component on the printed wiring board, in order to finely correct the position of the electronic component, the printed wiring board is heated to peel off the electronic component from the printed wiring board, and then the electronic component is pasted again. Called work may be done. Then, after the repair work, it is necessary to attach the electronic component to the printed wiring board, so that the electromagnetic wave shield film is exposed to high temperature again in the reflow process.
ここで、上記特許文献1〜3に記載の電磁波シールドフィルムにおいては、シールドプリント配線板を複数回のリフロー工程に曝すと、導電性接着剤層の流動および金属表面の酸化が生じて、シールドフィルムとプリント配線板との電気的な接続が低下し、結果として、シールド特性が低下するという問題があった。
Here, in the electromagnetic wave shield film described in
そこで、本発明は、上記問題を鑑みてなされたものであり、複数回のリフロー工程に曝された場合であっても、プリント配線板との安定的な接続を維持することができる電磁波シールドフィルム、及びその製造方法を提供することを目的とする。 Therefore, the present invention has been made in view of the above problems, and is an electromagnetic wave shielding film capable of maintaining a stable connection with a printed wiring board even when exposed to a plurality of reflow steps. , And a method for producing the same.
上記目的を達成するために、本発明の電磁波シールドフィルムは、ニッケルを主成分とする第1金属層と銅を主成分とする第2金属層とにより構成されたシールド層と、シールド層の第2金属層側に設けられた接着剤層と、シールド層の第1金属層側に設けられた保護層とを備え、第2金属層の平均結晶粒径が50nm以上200nm以下であることを特徴とする。 In order to achieve the above object, the electromagnetic wave shielding film of the present invention comprises a shield layer composed of a first metal layer containing nickel as a main component and a second metal layer containing copper as a main component, and a first shield layer. It is characterized by having an adhesive layer provided on the side of the two metal layers and a protective layer provided on the side of the first metal layer of the shield layer, and the average crystal grain size of the second metal layer is 50 nm or more and 200 nm or less. And.
本発明の電磁波シールドフィルムは、第2金属層の平均結晶粒径が50nm以上200nm以下であるため、複数回のリフロー工程に曝されてもプリント配線板との接続を安定的に維持することができる。 In the electromagnetic wave shielding film of the present invention, since the average crystal grain size of the second metal layer is 50 nm or more and 200 nm or less, the connection with the printed wiring board can be stably maintained even when exposed to a plurality of reflow steps. can.
以下、本発明の電磁波シールドフィルムについて具体的に説明する。なお、本発明は、以下の実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を変更しない範囲において、適宜変更して適用することができる。
<電磁波シールドフィルム>
図1に示すように、本発明の電磁波シールドフィルム1は、第1金属層5と第2金属層6とにより構成されたシールド層2と、シールド層2の第2金属層6側の面に設けられた接着剤層3と、シールド層2の第1金属層側の面に設けられた保護層4とを備えている。Hereinafter, the electromagnetic wave shielding film of the present invention will be specifically described. The present invention is not limited to the following embodiments, and can be appropriately modified and applied without changing the gist of the present invention.
<Electromagnetic wave shield film>
As shown in FIG. 1, the electromagnetic
<シールド層>
シールド層2は、図1に示すように、保護層4の片面に設けられた第1金属層5と、第1金属層5の表面に設けられた第2金属層6とにより構成されている。<Shield layer>
As shown in FIG. 1, the
ここで、本実施形態においては、電磁波シールドフィルム1とプリント配線板との間の電気的な接続の低下を防止するとの観点から、第2金属層6の平均結晶粒径を50nm以上200nm以下に制御することが必要であり、50nm以上150nm以下に制御することがより好ましい。表面酸化を抑制するには平均結晶粒径は小さいほうがよいが、成膜速度が遅くなることもあるため、真空蒸着法によって平均結晶粒径が50nm以上となるように製膜することにより、安定して製造することができる。また、平均結晶粒径を200nm以下にすることにより、第2金属層6の表面酸化防止効果が得られ、150nm以下にすることで、より高い効果が得られる。
Here, in the present embodiment, the average crystal grain size of the
第1金属層5と第2金属層6は、金属膜又は導電性粒子からなる導電膜等とすることができ、本実施形態においては、第1金属層5はニッケルを主成分としており、第2金属層6は銅を主成分としている。これは、真空蒸着法のみで保護層4上に銅膜を成膜すると、保護層4と銅膜の密着力が十分に確保できないため、密着力確保の目的で、保護層4上にスパッタリング法により下地層として第1金属層5を形成し、その上に銅を主成分とした第2金属層6を蒸着する方法がとられる。しかし、下地層である第1金属層5として銅をスパッタリング法で成膜すると、平均結晶粒径の大きいスパッタリング法で形成された銅の影響を受け、その上に真空蒸着で形成する第2金属層6の平均結晶粒径も大きくなってしまい制御が困難になる。そこで、第2金属層6への平均結晶粒径への影響が小さいニッケルを、第1金属層5としてスパッタリング法で成膜することが好ましい。
The
そして、このような構成のとき、第2金属層6の接着剤層3側の表面には安定した薄い酸化膜が形成されると推察される。また、この薄い酸化膜は高温環境においても保護膜として働き、酸化の進行を抑制すると考えられる。そのため、シールドプリント配線板を複数回のリフロー工程に曝した場合であっても、電磁波シールドフィルム1とプリント配線板との間の酸化膜の増加による電気的な接続の低下を防止することができる。従って、電磁波シールドフィルム1とプリント配線板との安定的な接続を維持することができる。
With such a configuration, it is presumed that a stable thin oxide film is formed on the surface of the
なお、ここで言う「平均結晶粒径」は、X線回折(RIGAKU Ultima IV)を用いて平均結晶粒径を測定した結果のことをいう。また、X線管球の電圧と電流:40kV-40mA、走査速度:2°/min、発散スリット(DS):2/3°、散乱スリット(SS):2/3°、受光スリット(RS):0.3mmの測定条件で測定し、平均結晶粒径の測定には、第2金属層6の優先配向面である(111)回折線の半価幅(FWHM)からシェラー式を使って計算する。
The "average crystal grain size" referred to here refers to the result of measuring the average crystal grain size using X-ray diffraction (RIGAKU Ultima IV). In addition, the voltage and current of the X-ray tube: 40 kV-40 mA, scanning speed: 2 ° / min, divergence slit (DS): 2/3 °, scattering slit (SS): 2/3 °, light receiving slit (RS). : Measured under the measurement condition of 0.3 mm, and the average crystal grain size is calculated from the half-value width (FWHM) of the (111) diffraction line, which is the preferential orientation plane of the
また、本実施形態においては、第1金属層5の厚みT1と、第2金属層6の厚みT2との合計が、0.105μm以上3.03μm以下(即ち、0.105μm≦T1+T2≦3.03μm)であることが好ましい。これは、0.105μm未満の場合は、電磁波シールドとしての性能が不十分であり、また、電磁波シールド性能の観点から第2金属層6の厚みは厚い方が好ましいが、3.03μmよりも大きい場合は、第2金属層6の平均結晶粒径が大きくなり過ぎてしまい、第2金属層6の表面酸化防止の効果が得られないという不都合が生じる場合があるためである。In the present embodiment, the thickness T 1 of the
また、本実施形態においては、第2金属層6の厚みT2が0.1μm以上3μm以下であることが好ましく、0.2μm以上1.5μm以下であることがより好ましい。0.1μm未満の場合は、電磁波シールド性能が不十分になるという不都合が生じる場合があるためである。また、0.1μm以上であっても、用途によっては電磁波シールド性能が不十分であり、電磁波シールド性能を向上させるとの観点から、第2金属層6の厚みは0.2μm以上が好ましい。また、3μmよりも大きい場合は、第2金属層6の平均結晶粒径がさらに大きくなり過ぎてしまい、第2金属層6の表面酸化防止の効果が得られないという不都合が生じる場合があるためである。また、表面酸化防止の観点から、第2金属層6はより薄いことが好ましく、鉛フリー半田使用によりリフロー時の加熱条件がさらに厳しくなる場合には、第2金属層6の厚みは1.5μm以下であることがより好ましい。Further, in the present embodiment, the thickness T 2 of the
また、本実施形態においては、第1金属層5の厚みT1が5nm以上30nm以下であることが好ましく、7nm以上15nm以下であることがより好ましい。これは、5nm未満の場合は、第1金属層5と保護層4との密着性が低下するという不都合が生じる場合があるからである。半田実装等で使用されるリフローにおいて、鉛フリー半田使用により加熱条件がさらに厳しくなる場合には、さらに密着力を安定させる必要があり、7nm以上であることが、より好ましい。また、30nmよりも大きい場合は、第1金属層5上に形成される第2金属層6の平均結晶粒径がさらに大きくなり、第2金属層6の表面酸化を防止する効果が得られないという不都合が生じる場合があるためである。表面酸化を防止するためには、第1金属層5の厚みT1は薄いことが好ましく、半田実装等で使用されるリフローにおいて、鉛フリー半田使用により加熱条件がさらに厳しくなる場合には、15nm以下であることが好ましい。Further, in the present embodiment, the thickness T 1 of the
<接着剤層>
接着剤層3は、電磁波シールドフィルム1をプリント配線板に固定できるものであれば特に限定されないが、接着性樹脂組成物と導電性フィラーとを有する導電性接着剤層とすることが好ましい。<Adhesive layer>
The
接着性樹脂組成物としては、特に限定されないが、スチレン系樹脂組成物、酢酸ビニル系樹脂組成物、ポリエステル系樹脂組成物、ポリエチレン系樹脂組成物、ポリプロピレン系樹脂組成物、イミド系樹脂組成物、アミド系樹脂組成物、若しくはアクリル系樹脂組成物等の熱可塑性樹脂組成物、又はフェノール系樹脂組成物、エポキシ系樹脂組成物、ウレタン系樹脂組成物、メラミン系樹脂組成物、若しくはアルキッド系樹脂組成物等の熱硬化性樹脂組成物等を用いることができる。これらは単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。 The adhesive resin composition is not particularly limited, but a styrene resin composition, a vinyl acetate resin composition, a polyester resin composition, a polyethylene resin composition, a polypropylene resin composition, an imide resin composition, Thermoplastic resin composition such as amide resin composition or acrylic resin composition, or phenol resin composition, epoxy resin composition, urethane resin composition, melamine resin composition, or alkyd resin composition A thermosetting resin composition or the like can be used. These may be used alone or in combination of two or more.
接着剤層3には、必要に応じて、硬化促進剤、粘着性付与剤、酸化防止剤、顔料、染料、可塑剤、紫外線吸収剤、消泡剤、レベリング剤、充填剤、難燃剤、及び粘度調節剤等の少なくとも1つが含まれていてもよい。
The
接着剤層3の厚さは、特に限定されず、必要に応じて適宜設定することができるが、3μm以上、好ましくは4μm以上、10μm以下、好ましくは7μm以下とすることができる。
The thickness of the
導電性フィラーとしては、特に限定されないが、例えば、金属フィラー、金属被覆樹脂フィラー、カーボンフィラー及びそれらの混合物を使用することができる。上記金属フィラーとしては、銅粉、銀粉、ニッケル粉、銀コ−ト銅粉、金コート銅粉、銀コートニッケル粉、金コートニッケル粉があり、これら金属粉は、電解法、アトマイズ法、還元法により作製することができる。 The conductive filler is not particularly limited, and for example, a metal filler, a metal-coated resin filler, a carbon filler, and a mixture thereof can be used. Examples of the metal filler include copper powder, silver powder, nickel powder, silver coat copper powder, gold-coated copper powder, silver-coated nickel powder, and gold-coated nickel powder. These metal powders can be obtained by an electrolytic method, an atomizing method, or reduction. It can be produced by the method.
また、特に、フィラー同士の接触を得やすくするために、導電性フィラーの平均粒子径を3〜50μmとすることが好ましい。また、導電性フィラーの形状としては、球状、フレーク状、樹枝状、繊維状などが挙げられる。これらの中でも、接続抵抗、コストの観点から、銀粉、銀コート銅粉、銅粉からなる群より選択される少なくとも1であることが好ましい。 Further, in particular, in order to facilitate contact between the fillers, it is preferable that the average particle size of the conductive filler is 3 to 50 μm. Further, examples of the shape of the conductive filler include a spherical shape, a flake shape, a dendritic shape, and a fibrous shape. Among these, at least one selected from the group consisting of silver powder, silver-coated copper powder, and copper powder is preferable from the viewpoint of connection resistance and cost.
接着剤層3が導電性フィラーを含有することで、異方導電性接着剤層または等方導電性接着剤層とすることができる。
When the
導電性フィラーの配合量は、等方導電性接着剤層である場合には、接着剤層3の全体量に対して、39wt%を超えて400wt%以下の範囲内で添加することができる。また、異方導電性接着剤層である場合には、接着剤層3の全体量に対して、3wt%〜39wt%の範囲で添加することができる。
When the conductive filler is an isotropic conductive adhesive layer, the conductive filler can be added in a range of more than 39 wt% and 400 wt% or less with respect to the total amount of the
<保護層>
保護層4は、シールド層2を保護できる所定の機械的強度、耐薬品性及び耐熱性等を満たしていればよい。保護層4は、充分な絶縁性を有し、接着剤層3及びシールド層2を保護できれば特に限定されないが、例えば、熱可塑性樹脂組成物、熱硬化性樹脂組成物、又は活性エネルギー線硬化性組成物等を用いることができる。<Protective layer>
The
熱可塑性樹脂組成物としては、特に限定されないが、スチレン系樹脂組成物、酢酸ビニル系樹脂組成物、ポリエステル系樹脂組成物、ポリエチレン系樹脂組成物、ポリプロピレン系樹脂組成物、イミド系樹脂組成物、又はアクリル系樹脂組成物等を用いることができる。熱硬化性樹脂組成物としては、特に限定されないが、フェノール系樹脂組成物、エポキシ系樹脂組成物、末端にイソシアネート基を有するウレタン系樹脂組成物、末端にイソシアネート基を有するウレア系樹脂、末端にイソシアネート基を有するウレタンウレア系樹脂、メラミン系樹脂組成物、又はアルキッド系樹脂組成物等を用いることができる。また、活性エネルギー線硬化性組成物としては、特に限定されないが、例えば、分子中に少なくとも2個の(メタ)アクリロイルオキシ基を有する重合性化合物等を用いることができる。これらの樹脂は単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。 The thermoplastic resin composition is not particularly limited, but is limited to a styrene resin composition, a vinyl acetate resin composition, a polyester resin composition, a polyethylene resin composition, a polypropylene resin composition, an imide resin composition, and the like. Alternatively, an acrylic resin composition or the like can be used. The thermosetting resin composition is not particularly limited, but is limited to a phenol-based resin composition, an epoxy-based resin composition, a urethane-based resin composition having an isocyanate group at the terminal, a urea-based resin having an isocyanate group at the terminal, and a terminal. A urethane urea-based resin having an isocyanate group, a melamine-based resin composition, an alkyd-based resin composition, or the like can be used. The active energy ray-curable composition is not particularly limited, and for example, a polymerizable compound having at least two (meth) acryloyloxy groups in the molecule can be used. These resins may be used alone or in combination of two or more.
また、これらの中でも、耐リフロー性を向上させて、電磁波シールドフィルム1とプリント配線板との電気的な接続の低下を防止するとの観点から、末端にイソシアネート基を有するウレタンウレア系樹脂又は末端にイソシアネート基を有するウレタンウレア系樹脂とエポキシ系樹脂を併用した樹脂であることが好ましい。また、末端にイソシアネート基を有するウレタン系樹脂又は末端にイソシアネート基を有するウレタンウレア系樹脂は、1〜30mgKOH/gの酸価を有することが好ましく、3〜20mgKOH/gの酸価を有することがより好ましい。また、酸価が1〜30mgKOH/gの範囲内で、かつ酸価が異なる2以上のウレタン系樹脂またはウレタンウレア系樹脂を併用してもよい。酸価が1mgKOH/g以上であると電磁波シールドフィルムの耐リフロー性が良好となり、30mgKOH/g以下であると電磁波シールドフィルムの耐屈曲性が良好となる。なお、酸価はJIS K 0070−1992に準拠して測定される。また、保護層4は、単独の材料により形成されていても、2種以上の材料から形成されていてもよい。
Further, among these, from the viewpoint of improving the reflow resistance and preventing a decrease in the electrical connection between the electromagnetic
保護層4には、必要に応じて、硬化促進剤、粘着性付与剤、酸化防止剤、顔料、染料、可塑剤、紫外線吸収剤、消泡剤、レベリング剤、充填剤、難燃剤、粘度調節剤、及びブロッキング防止剤等の少なくとも1つが含まれていてもよい。
The
保護層4は、材質又は硬度若しくは弾性率等の物性が異なる2層以上の積層体であってもよい。例えば、硬度が低い外層と、硬度が高い内層との積層体とすれば、外層がクッション効果を有するため、電磁波シールドフィルム1をプリント配線板に加熱加圧する工程においてシールド層2に加わる圧力を緩和できる。このため、プリント配線板に設けられた段差によってシールド層2が破壊されることを抑制することができる。
The
また、保護層4の厚さは、特に限定されず、必要に応じて適宜設定することができるが、1μm以上、好ましくは4μm以上、そして20μm以下、好ましくは10μm以下、より好ましくは5μm以下とすることができる。保護層4の厚さを1μm以上とすることにより接着剤層3及びシールド層2を充分に保護することができる。保護層4の厚さを20μm以下とすることにより、電磁波シールドフィルム1の屈曲性を確保することができ、屈曲性が要求される部材へ、1枚の電磁波シールドフィルム1を適用することが容易となる。
The thickness of the
(電磁波シールドフィルムの製造方法)
次に、本発明の電磁波シールドフィルム2の製造方法の一例を説明する。本発明の電磁波シールドフィルム2の製造方法は特に限定されないが、例えば、保護層4を形成する工程と、保護層4の表面に第1金属層5を形成する工程と、第1金属層5の保護層4とは反対側の表面に第2金属層6を形成する工程と、第2金属層6の第1金属層5とは反対側の表面に接着剤層用組成物を塗布した後、接着剤組成用組成物を硬化して接着剤層3を形成する工程とを有する製造方法が例示できる。(Manufacturing method of electromagnetic wave shield film)
Next, an example of the method for manufacturing the electromagnetic
<保護層形成工程>
まず、保護層用組成物を調製する。この保護層用組成物は、樹脂組成物に、溶剤及びその他の配合剤を適量加えて調製することができる。溶剤は、例えば、トルエン、アセトン、メチルエチルケトン、メタノール、エタノール、プロパノール及びジメチルホルムアミド等とすることができる。その他の配合剤としては、架橋剤や重合用触媒、硬化促進剤、及び着色剤等を加えることができる。その他の配合剤は必要に応じて加えればよい。<Protective layer forming process>
First, a composition for a protective layer is prepared. This protective layer composition can be prepared by adding an appropriate amount of a solvent and other compounding agents to the resin composition. The solvent can be, for example, toluene, acetone, methyl ethyl ketone, methanol, ethanol, propanol, dimethylformamide and the like. As other compounding agents, a cross-linking agent, a polymerization catalyst, a curing accelerator, a colorant and the like can be added. Other compounding agents may be added as needed.
次に、支持基材の片面に、調製した保護層用組成物を塗布する。支持基材の片面に保護層用組成物を塗布する方法としては、特に限定されず、リップコーティング、コンマコーティング、グラビアコーティング、スロットダイコーティング等、公知の技術を採用することができる。 Next, the prepared protective layer composition is applied to one side of the supporting base material. The method of applying the protective layer composition to one side of the support base material is not particularly limited, and known techniques such as lip coating, comma coating, gravure coating, and slot die coating can be adopted.
支持基材は、例えば、フィルム状とすることができる。支持基材は、特に限定されず、例えば、ポリオレフィン系、ポリエステル系、ポリイミド系、ポリフェニレンサルファイド系等の材料により形成することができる。なお、支持基材と保護層用組成物との間に、離型剤層を設けてもよい。 The supporting base material can be, for example, in the form of a film. The supporting base material is not particularly limited, and can be formed of, for example, a material such as a polyolefin-based material, a polyester-based material, a polyimide-based material, or a polyphenylene sulfide-based material. A release agent layer may be provided between the support base material and the composition for the protective layer.
そして、支持基材に保護層用組成物を塗布した後、加熱乾燥して溶剤を除去することにより、保護層4が形成される。なお、支持基材は、保護層4から剥離することができるが、支持基材の剥離は、電磁波シールドフィルム1をプリント配線板に貼り付けた後に行うことができる。このようにすれば、支持基材により電磁波シールドフィルム1を保護することができる。
Then, the
<第1金属層形成工程>
次に、保護層4の表面に第1金属層5を形成する。より具体的には、バッチ式真空蒸着装置(アルバック製 EBH−800)内にフィルムを設置し、50mm×550mmサイズのニッケルターゲットを用い、アルゴンガス雰囲気中で真空到達度5×10−1Pa以下に調整して、DC電源を所定の金属膜厚になる時間、連続して印加することにより、第1金属層5を形成することができる。なお、スパッタリング後に実施する第2金属層6を形成する真空蒸着については、連続して処理を行い、スパッタリングと蒸着の間で大気と触れさせないようにした。<First metal layer forming process>
Next, the
ここで、本実施形態においては、第1金属層5をスパッタリング法で成膜すると、保護層4との十分な密着力を得ることができる。また、第1金属層5としてニッケルを用いることで、第2金属層6の平均結晶粒径を抑制して、第2金属層6の表面酸化を抑制することができる。
Here, in the present embodiment, when the
<第2金属層形成工程>
次に、第1金属層5の保護層4とは反対側の表面に第2金属層6を形成する。より具体的には、バッチ式真空蒸着装置(アルバック製 EBH−800)内にフィルムを設置し、蒸着ボート上に目的の厚さになる量の銅を載置した後に、真空到達度9.0×10−3Pa以下になるまで真空引きをしてから、蒸発ボートを加熱して真空蒸着を実施した。なお、第1金属層5の形成と、第2金属層6の形成については連続して処理を行い、スパッタリングと蒸着の間で大気と触れさせないようにした。<Second metal layer forming process>
Next, the
ここで、本実施形態においては、平均結晶粒径が小さい第2金属層6を成膜する方法としては真空蒸着法が好ましい。スパッタリング法などでは金属結晶の成長速度が速く、平均結晶粒径を200nm以下に制御することは困難であるため、第2金属層6を真空蒸着法により形成することが好ましい。
Here, in the present embodiment, the vacuum vapor deposition method is preferable as the method for forming the
<接着剤層形成工程>
次に、第2金属層6の第1金属層5とは反対側の表面に接着剤層用組成物を塗布して、接着剤層3を形成する。ここで、接着剤層用組成物は、樹脂組成物と溶剤とを含む。樹脂組成物は、特に限定されないが、スチレン系樹脂組成物、酢酸ビニル系樹脂組成物、ポリエステル系樹脂組成物、ポリエチレン系樹脂組成物、ポリプロピレン系樹脂組成物、イミド系樹脂組成物、アミド系樹脂組成物、若しくはアクリル系樹脂組成物等の熱可塑性樹脂組成物、又はフェノール系樹脂組成物、エポキシ系樹脂組成物、ウレタン系樹脂組成物、メラミン系樹脂組成物、若しくはアルキッド系樹脂組成物等の熱硬化性樹脂組成物等とすることができる。これらは単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。<Adhesive layer forming process>
Next, the composition for an adhesive layer is applied to the surface of the
溶剤は、例えば、トルエン、アセトン、メチルエチルケトン、メタノール、エタノール、プロパノール及びジメチルホルムアミド等とすることができる。 The solvent can be, for example, toluene, acetone, methyl ethyl ketone, methanol, ethanol, propanol, dimethylformamide and the like.
また、必要に応じて、接着剤層用組成物に硬化促進剤、粘着性付与剤、酸化防止剤、顔料、染料、可塑剤、紫外線吸収剤、消泡剤、レベリング剤、充填剤、難燃剤、及び粘度調節剤等の少なくとも1つが含まれていてもよい。接着剤層用組成物中における樹脂組成物の比率は、接着剤層3の厚さ等に応じて適宜設定すればよい。
In addition, if necessary, a curing accelerator, a tackifier, an antioxidant, a pigment, a dye, a plasticizer, an ultraviolet absorber, a defoaming agent, a leveling agent, a filler, and a flame retardant are added to the composition for the adhesive layer. , And at least one of a viscosity modifier and the like may be contained. The ratio of the resin composition in the composition for the adhesive layer may be appropriately set according to the thickness of the
第2金属層6上に接着剤層用組成物を塗布する方法としては、特に限定されず、リップコーティング、コンマコーティング、グラビアコーティング、又はスロットダイコーティング等を用いることができる。
The method of applying the composition for the adhesive layer on the
そして、第2金属層6の上に接着剤層用組成物を塗布した後、加熱乾燥して溶剤を除去することにより、接着剤層3を形成する。なお、必要に応じて、接着剤層3の表面に離型フィルムを貼り合わせてもよい。
Then, the composition for the adhesive layer is applied onto the
(シールドプリント配線板)
本実施形態の電磁波シールドフィルム1は、例えば、図2に示すシールドプリント配線板30に用いることができる。このシールドプリント配線板30は、プリント配線板20と、電磁波シールドフィルム1と備えている。(Shield printed wiring board)
The electromagnetic
プリント配線板20は、ベース層11と、ベース層11上に形成されたプリント回路(グランド回路)12と、ベース層11上において、プリント回路12に隣接して設けられた絶縁性接着剤層13と、プリント回路12の一部を露出するための開口部15が形成され、絶縁性接着剤層13を覆うように設けられた絶縁性のカバーレイ14とを有している。なお、絶縁性接着剤層13とカバーレイ14により、プリント配線板20の絶縁層が構成される。
The printed
ベース層11、絶縁性接着剤層13及びカバーレイ14は、特に限定されず、例えば、樹脂フィルム等とすることができる。この場合、ポリプロピレン、架橋ポリエチレン、ポリエステル、ポリベンゾイミダゾール、ポリイミド、ポリイミドアミド、ポリエーテルイミド、又はポリフェニレンサルファイド等の樹脂により形成することができる。プリント回路12は、例えば、ベース層11上に形成された銅配線パターン等とすることができる。
The
なお、電磁波シールドフィルム1は、接着剤層3をカバーレイ14側にしてプリント配線板20と接着されている。
The electromagnetic
次に、シールドプリント配線板30の製造方法について説明する。プリント配線板20上に、電磁波シールドフィルム1を載置し、プレス機で加熱しつつ加圧する。加熱により柔らかくなった接着剤層3の一部は、加圧によりカバーレイ14に形成された開口部15に流れ込む。これにより、シールド層2とプリント配線板20のグランド回路12とが、導電性接着剤を介して接続され、シールド層2とグランド回路12とが接続される。
Next, a method of manufacturing the shield printed wiring board 30 will be described. The electromagnetic
以下に、本発明を実施例に基づいて説明する。なお、本発明は、これらの実施例に限定されるものではなく、これらの実施例を本発明の趣旨に基づいて変形、変更することが可能であり、それらを発明の範囲から除外するものではない。 Hereinafter, the present invention will be described based on examples. The present invention is not limited to these examples, and these examples can be modified or modified based on the gist of the present invention, and they are not excluded from the scope of the invention. No.
(実施例1)
<電磁波シールドフィルムの製造>
支持基材として、厚さが60μmで、表面に離型処理を施したPETフィルムを用いた。次に、支持基材の上に、ビスフェノールA型エポキシ系樹脂(三菱化学(株)製、jER1256)及びメチルエチルケトンからなる保護層用組成物(固形分量30質量%)を塗布し、加熱乾燥することにより、5μmの厚みを有する保護層付き支持基材を作製した。(Example 1)
<Manufacturing of electromagnetic wave shield film>
As the supporting base material, a PET film having a thickness of 60 μm and having a mold release treatment on the surface was used. Next, a protective layer composition (solid content: 30% by mass) composed of a bisphenol A type epoxy resin (manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation, jER1256) and methyl ethyl ketone is applied onto the supporting base material, and the mixture is heated and dried. To prepare a supporting base material with a protective layer having a thickness of 5 μm.
次に、保護層の表面にシールド層を形成した。より具体的には、バッチ式真空蒸着装置(アルバック製 EBH−800)内に保護層付き支持基材を設置し、アルゴンガス雰囲気中で、真空到達度5×10−1Pa以下に調整して、マグネトロンスパッタリング法(DC電源出力:3.0kW)により、ニッケルを5nmの厚さに蒸着し、第1金属層を形成した。Next, a shield layer was formed on the surface of the protective layer. More specifically, a support base material with a protective layer is installed in a batch type vacuum vapor deposition apparatus (EBH-800 manufactured by ULVAC), and the vacuum reach is adjusted to 5 × 10 -1 Pa or less in an argon gas atmosphere. , Nickel was deposited to a thickness of 5 nm by a magnetron sputtering method (DC power supply output: 3.0 kW) to form a first metal layer.
次に、蒸着ボート上に銅を載置した後に、真空到達度9.0×10−3Pa以下になるまで真空引きを行い、その後、蒸発ボートを加熱して真空蒸着を実施し、0.5μmの第2金属層を形成した。なお、第1金属層の形成と、第2金属層の形成については連続して処理を行い、スパッタリングと蒸着の間で大気と触れさせないようにした。Next, after copper was placed on the vapor deposition boat, vacuuming was performed until the degree of vacuum reached was 9.0 × 10 -3 Pa or less, and then the evaporation boat was heated to perform vacuum deposition. A 5 μm second metal layer was formed. The formation of the first metal layer and the formation of the second metal layer were continuously processed so as not to come into contact with the atmosphere between sputtering and vapor deposition.
次いで、シールド層の表面に、エポキシ系樹脂と平均粒子径が3μmの粒子径球状の銀コート銅粉(配合量50wt%)からなる接着剤を塗布して、5μmの厚みを有する接着剤層を形成した。 Next, an adhesive composed of an epoxy resin and silver-coated copper powder having a spherical particle diameter of 3 μm (blending amount 50 wt%) having an average particle diameter of 3 μm is applied to the surface of the shield layer to form an adhesive layer having a thickness of 5 μm. Formed.
<シールドプリント配線板の作製>
次に、作製した電磁波シールドフィルムとプリント配線板とを、電磁波シールドフィルムの接着剤層とプリント配線板とが対向するように重ね合わせ、プレス機を用いて170℃、3.0MPaの条件で1分間加熱加圧した後、同じ温度および圧力で3分間加熱加圧し、支持基材を保護層から剥離して、シールドプリント配線板を作製した。<Manufacturing of shield printed wiring board>
Next, the produced electromagnetic wave shield film and the printed wiring board are superposed so that the adhesive layer of the electromagnetic wave shield film and the printed wiring board face each other, and the pressure is 170 ° C. and 3.0 MPa using a press machine. After heating and pressurizing for 1 minute, heating and pressurizing was performed at the same temperature and pressure for 3 minutes, and the supporting base material was peeled off from the protective layer to prepare a shield-printed wiring board.
なお、プリント配線板は、互いに間隔をおいて平行に延びる2本の銅箔パターンと、銅箔パターンを覆うとともに、ポリイミドからなる絶縁層(厚み:25μm)を有しており、絶縁層には、各銅箔パターンを露出する開口部(直径:1mm)を設けた。また、この開口部が電磁波シールドフィルムにより完全に覆われるように、電磁波シールドフィルムの接着剤層とプリント配線板とを重ね合わせた。 The printed wiring board has two copper foil patterns extending in parallel with each other at intervals and an insulating layer (thickness: 25 μm) made of polyimide while covering the copper foil patterns. The insulating layer has an insulating layer (thickness: 25 μm). , An opening (diameter: 1 mm) was provided to expose each copper foil pattern. Further, the adhesive layer of the electromagnetic wave shielding film and the printed wiring board were overlapped so that the opening was completely covered by the electromagnetic wave shielding film.
<耐リフロー性評価>
次に、作製したシールドプリント配線板の耐リフロー性の評価を行った。リフローの条件としては、鉛フリーハンダを想定し、シールドプリント配線板におけるシールドフィルムが265℃に1秒間曝されるような温度プロファイルを設定した。<Reflow resistance evaluation>
Next, the reflow resistance of the produced shield printed wiring board was evaluated. As the reflow conditions, lead-free solder was assumed, and a temperature profile was set so that the shield film on the shield printed wiring board was exposed to 265 ° C. for 1 second.
そして、シールドプリント配線板を、上記プロファイルの温度条件下で、1〜5回曝した後、図3に示すように、プリント配線板40に形成された2本の銅箔パターン41間の電気抵抗値を抵抗計42で測定し、銅箔パターン41と電磁波シールドフィルム43との接続性を評価した。
Then, after exposing the shield printed wiring board to the shield printed
そして、上記リフロー工程を5回行い、各リフロー後の抵抗値の変化を評価した。以上の結果を表1に示す。 Then, the above reflow steps were performed 5 times, and the change in resistance value after each reflow was evaluated. The above results are shown in Table 1.
(実施例2)
第1金属層のニッケル膜厚を10nmに変更したこと以外は、実施例1と同様にして、電磁波シールドフィルム及びシールドプリント配線板を作製し、耐リフロー性評価を行った。以上の結果を表1に示す。(Example 2)
An electromagnetic wave shield film and a shield printed wiring board were produced in the same manner as in Example 1 except that the nickel film thickness of the first metal layer was changed to 10 nm, and reflow resistance was evaluated. The above results are shown in Table 1.
(実施例3)
第1金属層のニッケル膜厚を7nmに変更したこと以外は、実施例1と同様にして、電磁波シールドフィルム及びシールドプリント配線板を作製し、耐リフロー性評価を行った。以上の結果を表1に示す。(Example 3)
An electromagnetic wave shield film and a shield printed wiring board were produced in the same manner as in Example 1 except that the nickel film thickness of the first metal layer was changed to 7 nm, and reflow resistance was evaluated. The above results are shown in Table 1.
(実施例4)
第1金属層のニッケル膜厚を3nmに変更したこと以外は、実施例1と同様にして、電磁波シールドフィルム及びシールドプリント配線板を作製し、耐リフロー性評価を行った。以上の結果を表1に示す。(Example 4)
An electromagnetic wave shield film and a shield printed wiring board were produced in the same manner as in Example 1 except that the nickel film thickness of the first metal layer was changed to 3 nm, and reflow resistance was evaluated. The above results are shown in Table 1.
(比較例1)
第1金属層を形成する金属を銅に変更し、銅膜厚を10nmに変更したこと以外は、実施例1と同様にして、電磁波シールドフィルム及びシールドプリント配線板を作製し、耐リフロー性評価を行った。以上の結果を表1に示す。(Comparative Example 1)
An electromagnetic wave shield film and a shield printed wiring board were produced in the same manner as in Example 1 except that the metal forming the first metal layer was changed to copper and the copper film thickness was changed to 10 nm, and the reflow resistance was evaluated. Was done. The above results are shown in Table 1.
表1に示すように、第2金属層の平均結晶粒径が50nm以上200nm以下である実施例1〜4においては、複数回のリフロー工程に曝された場合であっても、抵抗値の上昇が抑制されており、電磁波シールドフィルムとプリント配線板との間の電気的な接続が安定して維持されていることが判る。 As shown in Table 1, in Examples 1 to 4 in which the average crystal grain size of the second metal layer is 50 nm or more and 200 nm or less, the resistance value increases even when exposed to a plurality of reflow steps. It can be seen that the electrical connection between the electromagnetic wave shielding film and the printed wiring board is stably maintained.
1 電磁波シールドフィルム
2 シールド層
3 接着剤層
4 保護層
5 第1金属層
6 第2金属層
11 ベース層
12 プリント回路(グランド回路)
13 絶縁性接着剤層
14 カバーレイ
15 開口部
20 プリント配線板
30 プリント配線板1 Electromagnetic
13 Insulating
Claims (5)
前記シールド層の前記第2金属層側の面に設けられた接着剤層と、
前記シールド層の前記第1金属層側の面に設けられた保護層と
を備えた電磁波シールドフィルムであって、
前記接着剤層は、スチレン系樹脂組成物、酢酸ビニル系樹脂組成物、ポリエステル系樹脂組成物、ポリエチレン系樹脂組成物、ポリプロピレン系樹脂組成物、イミド系樹脂組成物、アミド系樹脂組成物、アクリル系樹脂組成物、フェノール系樹脂組成物、エポキシ系樹脂組成物、ウレタン系樹脂組成物、メラミン系樹脂組成物、及びアルキッド系樹脂組成物からなる群より選ばれる少なくとも1種の接着性樹脂組成物と、金属フィラー、金属被覆樹脂フィラー、及びカーボンフィラーからなる群より選ばれる少なくとも1種の導電性フィラーを有する導電性接着剤層であり、
前記導電性フィラーの平均粒子径は3〜50μmであり、
前記導電性フィラーの配合量は、前記接着剤層の全体量に対して、39wt%を超えて400wt%以下であり、
前記接着剤層の厚さは、3μm以上10μm以下であり、
前記第2金属層の平均結晶粒径が50nm以上200nm以下であることを特徴とする電磁波シールドフィルム。 A shield layer composed of a first metal layer containing nickel as a main component and a second metal layer containing copper as a main component,
An adhesive layer provided on the surface of the shield layer on the side of the second metal layer,
An electromagnetic wave shielding film provided with a protective layer provided on the surface of the shield layer on the side of the first metal layer.
The adhesive layer includes a styrene resin composition, a vinyl acetate resin composition, a polyester resin composition, a polyethylene resin composition, a polypropylene resin composition, an imide resin composition, an amide resin composition, and acrylic. At least one adhesive resin composition selected from the group consisting of a based resin composition, a phenolic resin composition, an epoxy resin composition, a urethane resin composition, a melamine resin composition, and an alkyd resin composition. A conductive adhesive layer having at least one conductive filler selected from the group consisting of a metal filler, a metal-coated resin filler, and a carbon filler.
The average particle size of the conductive filler is 3 to 50 μm.
The blending amount of the conductive filler is more than 39 wt% and 400 wt% or less with respect to the total amount of the adhesive layer.
The thickness of the adhesive layer is 3 μm or more and 10 μm or less.
An electromagnetic wave shielding film characterized in that the average crystal grain size of the second metal layer is 50 nm or more and 200 nm or less.
前記接着剤層は、スチレン系樹脂組成物、酢酸ビニル系樹脂組成物、ポリエステル系樹脂組成物、ポリエチレン系樹脂組成物、ポリプロピレン系樹脂組成物、イミド系樹脂組成物、アミド系樹脂組成物、アクリル系樹脂組成物、フェノール系樹脂組成物、エポキシ系樹脂組成物、ウレタン系樹脂組成物、メラミン系樹脂組成物、及びアルキッド系樹脂組成物からなる群より選ばれる少なくとも1種の接着性樹脂組成物と、金属フィラー、金属被覆樹脂フィラー、及びカーボンフィラーからなる群より選ばれる少なくとも1種の導電性フィラーを有する導電性接着剤層であり、
前記導電性フィラーの平均粒子径は3〜50μmであり、
前記導電性フィラーの配合量は、前記接着剤層の全体量に対して、39wt%を超えて400wt%以下であり、
前記接着剤層の厚さは、3μm以上10μm以下であり、
前記第1金属層がスパッタリング法により形成され、前記第2金属層が真空蒸着法により形成されることを特徴とする電磁波シールドフィルムの製造方法。 A shield layer composed of a first metal layer containing nickel as a main component and a second metal layer containing copper as a main component, an adhesive layer provided on the second metal layer side of the shield layer, and a shield layer. This is a method for manufacturing an electromagnetic wave shielding film provided with a protective layer provided on the first metal layer side of the above.
The adhesive layer includes a styrene resin composition, a vinyl acetate resin composition, a polyester resin composition, a polyethylene resin composition, a polypropylene resin composition, an imide resin composition, an amide resin composition, and acrylic. At least one adhesive resin composition selected from the group consisting of a based resin composition, a phenolic resin composition, an epoxy resin composition, a urethane resin composition, a melamine resin composition, and an alkyd resin composition. A conductive adhesive layer having at least one conductive filler selected from the group consisting of a metal filler, a metal-coated resin filler, and a carbon filler.
The average particle size of the conductive filler is 3 to 50 μm.
The blending amount of the conductive filler is more than 39 wt% and 400 wt% or less with respect to the total amount of the adhesive layer.
The thickness of the adhesive layer is 3 μm or more and 10 μm or less.
A method for producing an electromagnetic wave shielding film, wherein the first metal layer is formed by a sputtering method, and the second metal layer is formed by a vacuum vapor deposition method.
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